CN105322393A - 传感器接头、接口及传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种传感器接头、接口及传感器，其中，传感器接头为段式插针结构，包括至少三段金属触头，相邻金属触头之间设有用于电气隔离的绝缘物；所述金属触头分别作为：电源线触头、信号线触头和接地线触头。本发明提供的传感器接头采用段式插针结构将传感器的各连接线与接头的各金属触头部连接，使传感器与控制装置之间的连接模块化，操作更加方便、简单，避免因线路接错而导致烧坏传感器和控制装置现象的发生，延长了传感器及其控制装置的使用寿命。

Description

传感器接头、接口及传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别地，涉及一种传感器接头、接口及传感器。

背景技术

机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，是一种可编程和多功能的操作机，是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的机器，机器人是协助或代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务。

在强度素质教育的今天，已经有专门的教育机构针对3-14岁少儿进行机器人启蒙教育，帮助孩子通过机器人制作、编程储备各种理论性、技术性、经验型的科学知识和技能，激发孩子的创新思维，培养孩子的逻辑推理能力、分析与解决问题的能力，提高动手创新能力以适应未来社会的竞争和需要。

在日常学习中，物理、力学、逻辑学、运动学、电学等理论枯燥抽象，对于孩子来说很难理解，机器人制作过程可以帮助孩子们通过理论结合实际对上述学科进行理解，为对初高中阶段对抽象思维、逻辑思维能力要求很高的数理学科学习奠定基础。

现有机器人制作课程中，传感器与控制装置仍采用三芯线及三芯接口进行连接。然而对于上述三芯线及三芯接口的连接方式对于不熟悉操作的人尤其是对不具备专业知识的少儿来说很容易接反，从而导致传感器、控制装置中的线路烧坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种传感器接头，使传感器与控制装置之间的连接更易操作、安全。

为了解决上述问题，一方面提供了一种传感器接头，所述传感器接头为段式插针结构，包括至少三段金属触头，相邻金属触头之间设有用于电气隔离的绝缘物；所述金属触头分别作为：电源线触头、信号线触头和接地线触头。

可选的，所述传感器接头具体为三段式插针结构；所述接头的顶端金属触头具体为电源线触头，中间部分的金属触头为信号线触头，末端的金属触头为接地线触头。

可选的，所述接头的顶端金属触头具体为接地线触头，中间部分的金属触头为信号线触头，末端的金属触头为电源线触头。

可选的，所述接头具体为四段式插针结构，包括四段金属触头，分别为：电源线触头、发送信号线触头、接收信号线触头和接地线触头。

可选的，所述接头的顶端金属触头为电源线触头、末端的金属触头为接地线触头，中间两部分的金属触头分别为发送信号线触头和接收信号线触头。

可选的，与所述顶端金属触头相邻的金属触头为发送信号线触头，与所述末端的金属触头相邻的金属触头为接收信号线触头。

相应的，本发明还提供了一种传感器接口，所述传感器接口为同心连接器接口，设置在所述传感器的控制装置上，所述传感器接口的结构与上述任一所述的传感器接头的结构相匹配；所述接口的内壁上设置有若干弹性金属触点，当传感器接头插入接口时，所述金属触点与传感器接头的金属触头接触，实现所述传感器与所述控制装置的电连接。

另一方面，还提供了一种传感器，包括传感器本体和用于与控制装置连接的传感器接头，所述传感器接头为上述任一所述的传感器接头。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有以下优点或有益效果：

本发明提供的传感器接头采用段式插针结构将传感器的各连接线与接头的各金属触头部连接，并在传感器的控制装置上设置与接头形状适配的孔状结构，使传感器与控制装置之间的连接模块化，操作更加方便、简单，避免因线路接错而导致烧坏传感器和控制装置现象的发生，延长了传感器及其控制装置的使用寿命。

附图说明

图1是本发明传感器接头实施例一的结构示意图；

图2是本发明传感器接头另一实施例的结构示意图；

图3是本发明传感器接口实施例一的结构示意图；

图4是本发明传感器接头实施例一与传感器接口实施例一的插接示意图；

图5是本发明传感器接头实施例二的结构示意图；

图6是传感器接口实施例二的结构示意图；

图7是本发明传感器接头实施例二与传感器接口实施例二的插接示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明传感器接头实施例一的结构示意图，该传感器接头为三段式插针结构，如图1所示，插针式接头上设有三段金属触头，分别为：位于顶端的第一金属触头1、位于中间部分的第二金属触头2和位于末端的第三金属触头3，相邻金属触头之间采用绝缘物实现电气隔离。具体的，第一金属触头1与第二金属触头2之间采用第一绝缘圈4进行电气隔离；第二金属触头2和第三金属触头3之间采用第二绝缘圈5实现电气隔离。其中，第一金属触头1与电源线VCC连接，第二金属触头2与传感器的信号线Signal连接，第三金属触头3与传感器的接地线GND连接。

本发明实施例一提供的传感器接头尤其适用于适合3~14岁幼儿在机器人制作学习过程中，将传感器与其控制装置进行电连接，实现传感器与控制装置之间的通信。

此处需要说明的是，对于三段式插针结构的传感器接头，各个金属触头与电源线、信号线、接地线之间的连接关系不作限定，如在图2所示本发明传感器接头另一实施例的结构示意图中，还可以将第一金属触头1与接地线连接，作为接地线触头；将第三金属触头3与电源线连接，作为电源线触头。即，对于三段式插针结构的传感器接头，金属触头与接线的连接关系可以有6种排列组合方式，上述实施例一的接线方式仅为其中的一种。

对应图1所示的传感器接头实施例一的结构，本发明还提供了与之匹配的传感器接口实施例一，该传感器接口与控制装置电连接在一起。具体结构如图3所示，该传感器接口为同心连接器接口，接口内壁至少设置3个弹性金属触点，分别为由里而外设置的第一触点11、第二触点12、第三触点13。下面结合参照图4所示的传感器接头实施例一和传感器接口实施例一的插接示意图详细说明传感器接口实施例一的结构及工作过程，当传感器插头实施例一插接进接口时，传感器接口内的各触点受到垂直于内壁向外的压力发生弹性形变，在反弹力的作用下，第一触点11与第一金属触头1接触，第一触点11为电源线触点；第二触点12与第二金属触头2接触，第二触点12为信号线触点；第三触点13与第三金属触头3接触，第三触点13为接地线触点。

可见，传感器接口实施例中触点的接线方式与传感器接头的接线方式相对应，不局限于实施例一中的接线方式。

上述传感器接头以及传感器接口实施例的结构是针对功能比较简单的传感器而设计的。上述传感器只需要将采集的信号数据通过信号线发送给控制装置即可，不需要与控制装置进行双向通信，比如温度传感器、压力传感器、声音传感器等，因此设计得比较简单。

进一步地，在机器人制作过程中，不仅需要单向通信的传感器，还需要双向通信的传感器。因此，本发明还提供的另外一种传感器接头，参照图5所示的传感器接头实施例二的结构示意图，该传感器接头为四段式插针结构，包括：四段金属触头，分别为：位于接头顶端的第一金属触头21、位于接头中间部位的第二金属触头22和第三金属触头23、位于接头末端的第四金属触头24。第一金属触头21和第二金属触头22之间设置有第一绝缘圈25，实现二者的电气隔离。同样，第二金属触头22和第三金属触头23之间设置有第二绝缘圈26，实现二者的电气隔离。第三金属触头23和第四金属触头24之间设置有第三绝缘圈27，实现二者的电气隔离。

在本发明实施例中，第一金属触头21与电源线连接，作为VCC触头；第二金属触头22与发送信号线连接，作为发送信号线触头；第三金属触头23与接收信号线连接，作为接收信号线触头；第四金属触头24与接地线连接，作为GND触头。

同理，对于四段式插针结构的传感器接头，各个金属触头与电源线、发送信号线、接收信号线、接地线之间的连接关系不作限定，理论上，金属触头与接线的连接关系可以有24种排列组合方式，上述实施例二的接线方式仅为其中的一种。

对于图5所示的传感器接头实施例二的结构示意图，本发明还提供了与之匹配连接的传感器接口实施例二的结构示意图，如图6所示；以及二者相互配合的插接示意图，如图7所示。具体地，本发明提供的传感器接口实施例二同样为同心连接器结构，在接口内壁从里之外依次设置电源线触点31、发送信号线触点32、接收信号线触点33、接地线触点34。每种触点可以在周方向上设置多个。

对应上述各个传感器接头实施例，本发明还提供了一种传感器，包括传感器本体和用于与控制装置连接的传感器接头，所述传感器接头为上述任一实施例所述的传感器接头。

综上，本发明提供的传感器接头采用段式插针结构将传感器的各连接线与接头的各金属触头部连接，并在传感器的控制装置上设置与接头形状适配的孔状结构，使传感器与控制装置之间的连接模块化，操作更加方便、简单，避免因线路接错而导致烧坏传感器和控制装置现象的发生，延长了传感器及其控制装置的使用寿命。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的一种传感器接头、传感器接口以及传感器，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种传感器接头，其特征在于，所述传感器接头为段式插针结构，包括至少三段金属触头，相邻金属触头之间设有用于电气隔离的绝缘物；所述金属触头分别作为：电源线触头、信号线触头和接地线触头。

2.根据权利要求1所述的传感器接头，其特征在于，所述传感器接头具体为三段式插针结构；所述接头的顶端金属触头具体为电源线触头，中间部分的金属触头为信号线触头，末端的金属触头为接地线触头。

3.根据权利要求1所述的传感器接头，其特征在于，所述接头的顶端金属触头具体为接地线触头，中间部分的金属触头为信号线触头，末端的金属触头为电源线触头。

4.根据权利要求1所述的传感器接头，其特征在于，所述接头具体为四段式金属插针结构，包括四段金属触头，分别为：电源线触头、发送信号线触头、接收信号线触头和接地线触头。

5.根据权利要求4所述的传感器接头，其特征在于，所述接头的顶端金属触头为电源线触头、末端的金属触头为接地线触头，中间两部分的金属触头分别为发送信号线触头和接收信号线触头。

6.根据权利要求5所述的传感器接头，其特征在于，与所述顶端金属触头相邻的金属触头为发送信号线触头，与所述末端的金属触头相邻的金属触头为接收信号线触头。

7.一种传感器接口，其特征在于，所述传感器接口为同心连接器接口，设置在所述传感器的控制装置上，所述传感器接口的结构与权利要求1至6任一所述的传感器接头的结构相匹配；所述接口的内壁上设置有若干弹性金属触点，当传感器接头插入接口时，所述金属触点与传感器接头的金属触头接触，实现所述传感器与所述控制装置的电连接。

8.一种传感器，包括传感器本体和用于与控制装置连接的传感器接头，其特征在于，所述传感器接头为权利要求1至6任一所述的传感器接头。