CN110088383B - 包括湿度传感器的衣物器具 - Google Patents

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Abstract

提出了一种衣物器具(100)。该衣物器具包括衣物干燥室(110)和用于测量容纳在该衣物干燥室(110)中的衣物物品的湿度的传感器(400)，所述传感器包括感测安排(410)，该感测安排被设置用于考虑容纳在该衣物干燥室中的衣物物品的湿度程度来产生一个或多个电信号。该传感器进一步包括操作支撑件(405)，该操作支撑件具有第一表面(405a)和与该第一表面相反的第二表面(405b)。另外，该传感器的感测安排进一步包括设置在该操作支撑件的第一表面上的至少一个第一焊盘(425)和设置在该操作支撑件的第二表面上的相应的至少一个第二焊盘(430)，该第一焊盘和该第二焊盘两者由导电材料制成并且被适配用于作为电容器板操作。

Description

包括湿度传感器的衣物器具
技术领域
本发明总体上涉及衣物(亚麻制品、衣服、服装等)处理器具(在下文中简称为衣物器具)的领域、更具体地涉及用于干燥衣物的器具或衣物干燥器具(衣物干燥机或还实现衣物干燥功能的洗衣机，也称为组合式洗衣干衣机)。具体而言，本发明涉及一种具有电容式衣物堆(即，一个或多个衣物物品)干燥程度感测能力的衣物器具，这些能力用于控制衣物堆干燥过程的进展。
背景技术
衣物干燥器具利用暖和空气流干燥衣物堆。
有待干燥的衣物堆被容纳在衣物干燥室中，该衣物干燥室通常包括被容纳在机柜内的并且可旋转来致使衣物翻滚、同时迫使干燥空气穿过其中的旋转滚筒(此类器具也称为“转筒式干衣机”)。滚筒的旋转致使衣物处理室中有待干燥的物品被搅动、同时干燥空气流冲击这些正在干燥的物品。
组合式洗衣干衣机具组合有洗衣机与干衣机的特征。在组合式洗衣干衣器具中，旋转滚筒被容纳在洗涤桶中。
在没有装配有衣物堆湿度测量系统的衣物干燥器具中，使用者必须通过选择其时长来设定衣物干燥程序。为此，使用者可以依靠建议(例如，以时间图的形式、由器具制造商提供)，但如果使用者设定的衣物干燥程序的干燥时间比干燥特定衣物负载的实际所需的干燥时间更长，则这可能导致过度且无用的功耗。例如，一些使用者可能有意或无意地忽视器具制造商的建议，并且设定的持续时间超过器具制造商针对特定类型的衣物所建议的衣物干燥程序。此外，即使遵循器具制造商的建议，设定的干燥程序在干燥性能和功耗方面可能不能达到最佳结果。
在一些衣物干燥器具中，根据使用者选定的干燥程序来预先确定干燥过程时长。并且在这种情况下，干燥过程的结果主要取决于被放在干燥室内的衣物量(衣物堆)和衣物类型。
装配有衣物堆湿度测量系统的衣物器具是已知的。
例如，EP 1413664披露了一种系统，在该系统中，电容器的一对板绕亚麻制品安排，其中这些板充当电介质以测量电容器的电容。亚麻制品的湿度是根据测得的电容来确定的。
发明内容
申请人已经观察到了本领域已知的并且被设计用于测量衣物堆的阻抗的湿度测量安排，这些湿度测量安排缺乏提供能够以令使用者满意的方式提供衣物物品的有效衣物干燥过程所需的精度和准确度。
例如，上述EP 1413664需要将电容器板对的一个金属板设置在洗衣机门的内壁的外表面上。具体地，金属板被描述为具有半圆形形状并且位于门壁的下半部上。一旦门相对于缺少金属板的普通洗衣机关闭，这种安排实质上阻碍了使用者看到滚筒内部的能力。
此外，金属板被描述为借助于双面胶带安装，这是复杂且耗时的任务，对制造产量产生负面影响。另外，双面胶带不能确保金属板的可靠固定，因为水分、水和/或处理产品会溶解双面胶带的粘合剂，从而导致金属板的附接松动、甚至分离。
进一步地，利用滚筒(或者将金属板设置在滚筒上)作为电容器板导致复杂的电接线束。事实上，由于滚筒在洗衣机操作期间旋转，所以不能使用直接接线，而是需要实施复杂(从结构和制造的观点来看)且昂贵的办法(例如，滑环安排)，以便将电信号从滚筒传递到洗衣机的控制单元。
因此，申请人解决了提高在衣物物品干燥过程期间进行的湿度测量的准确度和精度的问题。
申请人已经发现，可以提供湿度传感器，该湿度传感器包括以多个电容感测焊盘、保护性包装件、一个或多个温度传感器和/或适当定位的电子连接器为特征的结构，这能改善湿度传感器的性能和可靠性。
此外，申请人已经发现，通过提供能够对衣物堆的湿度进行差分测量的湿度传感器，可以极大地提高湿度测量的精度和准确度。
根据其一方面，本发明提供了一种衣物器具。该衣物器具包括衣物干燥室和用于测量容纳在该衣物干燥室中的衣物物品的湿度的传感器，所述传感器包括感测安排，该感测安排被设置用于考虑容纳在该衣物干燥室中的衣物物品的湿度程度来产生一个或多个电信号。该传感器进一步包括操作支撑件，该操作支撑件具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面。另外，传感器的感测安排进一步包括设置在该操作支撑件的第一表面上的至少一个第一焊盘和设置在该操作支撑件的第二表面上的相应的至少一个第二焊盘，该第一焊盘和该第二焊盘两者由导电材料制成并且被适配用于作为电容器板操作。
在从属权利要求中陈述了本发明的优选特征。
在本发明的实施例中，所述至少一个第一焊盘和相应的至少一个第二焊盘中的每一个分别安排在该操作支撑件的第一表面和第二表面上，以便在与所述第一表面和第二表面正交的方向上基本上彼此重叠且被该操作支撑件分开。
在本发明的实施例中，该操作支撑件包括电子板，该电子板包括设置在该第一表面和该第二表面上的相应金属层。优选地，通过分别蚀刻设置在该第一表面和该第二表面上的所述金属层来提供该至少一个第一焊盘和该至少一个第二焊盘。
在本发明的实施例中，该至少一个第一焊盘和该至少一个第二焊盘在平面视图中具有基本上相同的大小和形状。
在本发明的实施例中，传感器进一步包括控制电路系统，该控制电路系统被配置用于处理由该感测安排产生的电信号。优选地，至少一个第一线路形成在操作支撑件上，该至少一个第一线路用于将至少一个第一焊盘与控制电路系统电连接。进一步优选地，至少一个第二线路形成在操作支撑件上，该至少一个第二线路用于将至少一个第二焊盘与控制电路系统电连接。
在本发明的实施例中，控制电路系统设置在操作支撑件的第一表面上。优选地，该传感器进一步包括至少一个导通孔，该至少一个导通孔从该第一表面穿过该操作支撑件至该第二表面并且电连接至该第二表面上的至少一个第二线路以及该第一表面上的控制电路系统。
在本发明的实施例中，该控制电路系统包括一个或多个电子部件，该一个或多个电子部件被安排用于过滤、放大、数字化和/或以其他方式操纵由该感测安排产生的电信号。
在本发明的实施例中，该衣物器具进一步包括容纳衣物处理室的机柜。优选地，该机柜包括前面板、以及可安装到该前面板上的盖板，该盖板包括用于容纳该传感器的壳体。
在本发明的实施例中，该盖板包括外表面和与该外表面相对的内表面，一旦该盖板安装到该机柜的前面板上，该外表面面朝容纳在该衣物处理室中的衣物物品并且该内表面面朝该前面板。优选地，该壳体设置在该盖板的内表面上。
在本发明的实施例中，壳体包括从盖板的内表面突出的侧壁。优选地，一旦传感器被接纳在壳体中，该侧壁就包封该传感器。
在本发明的实施例中，当该传感器被定位在该壳体内时，设置在该传感器第二表面上的该至少一个第二焊盘与该盖板的内表面接触。
在本发明的实施例中，该壳体进一步包括至少一个保持元件，该至少一个保持元件与该传感器接合并且将该传感器保持在适当位置，并且该传感器的第二表面与该盖板的内表面接触。
在本发明的实施例中，该衣物器具进一步包括围绕该传感器的保护性包装件。优选地，该保护性包装件将该传感器与水分和异物隔离。
在本发明的实施例中，壳体的侧壁所具有的高度等于或大于封装在保护性包装件中的传感器的厚度。
在本发明的实施例中，保护性包装件包括封装传感器的灌封封装件，该灌封封装件将传感器与水分和异物隔离。
在本发明的实施例中，灌封封装件可以包含至少一种绝缘材料、优选可流动绝缘材料。优选地，该至少一种绝缘材料包括硅树脂、环氧树脂、聚酯和聚氨酯。
在本发明的实施例中，灌封封装件是通过将该至少一种绝缘材料注射到定位在壳体中的湿度传感器上来提供的。优选地，整个壳体填充有绝缘材料。甚至更优选地，绝缘材料沉积在壳体中，直到与周边侧壁的自由端基本上齐平。
在本发明的实施例中，衣物器具进一步包括电子控制单元，该电子控制单元被配置用于管理衣物器具的操作。优选地，传感器进一步包括与控制电路系统电联接的连接器接口。更优选地，连接器接口接纳接线，用于允许执行接收电力供应和与衣物器具的控制单元交换电信号之间的至少一个。
在本发明的实施例中，连接器接口包括根据表面贴装技术制造的连接器装置，并且被贴装到操作支撑件的第一表面和第二表面之间的一个上。
在本发明的实施例中，连接器接口可以被设置成从电子板侧向突出。优选地，连接器接口可以分别与操作支撑件的顶面和背面齐平。甚至更优选地，连接器接口与电子板成一体。
在本发明的实施例中，连接器接口可以包括从电子板的侧面侧向突出的一个或多个(例如4个)导电引脚(未示出)。优选地，引脚可以被设置成悬臂结构，或者搁置在也从操作支撑件突出的介电基板上。有利的是，引脚被适配用于被接纳在相应的连接器中。
在本发明的实施例中，接线直接焊接到连接器接口。
在本发明的实施例中，盖板包括将外表面与内表面分开的材料和厚度，这确保了在衣物器具操作期间由盖板获得的静电电荷量使盖板的电导率保持在从10-14S/cm至10- 11S/cm的区间范围内。
在本发明的实施例中，传感器进一步包括温度传感器，该温度传感器被安排用于获取温度信息，该温度信息用于校正影响湿度测量的温度引起的误差。
在本发明的实施例中，温度传感器包括在传感器的控制电路系统中、或者电连接至其上。
在本发明的实施例中，温度传感器包括负温度系数(NTC)电阻器。
根据本发明的另一个方面涉及一种感测包含在上述衣物器具中的衣物堆的湿度的方法。该方法包括从至少一个第一焊盘获取第一电容信息；从至少一个第二焊盘获取第二电容信息，以及将该第一电容信息和该第二电容信息组合成组合电容信息。优选地，组合包括将该第一电容信息和该第二电容信息差分地组合，以便减少基本上等同地影响该至少一个第一焊盘和该至少一个第二焊盘的有害影响。
根据本发明的另一个方面涉及一种另一衣物器具。该衣物器具包括衣物干燥室和用于测量容纳在该衣物干燥室中的衣物物品的湿度的传感器。所述传感器包括至少一个焊盘，该至少一个焊盘由导电材料制成并被适配用于作为电容器板操作；以及感测安排，该感测安排被设置用于考虑容纳在该衣物干燥室中的衣物物品的湿度程度来产生一个或多个电信号。该器具进一步包括围绕该传感器的保护性包装件。优选地，该保护性包装件将该传感器与湿气和异物隔离。
在本发明的实施例中，衣物器具进一步包括容纳衣物处理室的机柜，该机柜包括前面板、以及可安装到该前面板上的盖板，该盖板包括用于容纳该传感器的壳体。优选地，壳体的大小被确定成用于容纳封装在保护性包装件中的传感器。
在本发明的实施例中，该壳体包括从该盖板的内表面突出的侧壁，一旦该传感器被接纳在该壳体中，该侧壁包封该传感器，并且壳体的侧壁所具有的高度等于或大于封装在保护性包装件中的传感器的厚度。
在本发明的实施例中，保护性包装件包括封装传感器的灌封封装件，该灌封封装件将传感器与湿气和异物隔离。
在本发明的实施例中，灌封封装件可以包含至少一种绝缘材料、优选可流动绝缘材料。优选地，该至少一种绝缘材料包括硅树脂、环氧树脂、聚酯和聚氨酯。
在本发明的实施例中，灌封封装件是通过将该至少一种绝缘材料注射到定位在壳体中的湿度传感器上来提供的。优选地，整个壳体填充有绝缘材料。甚至更优选地，绝缘材料沉积在壳体中，直到与周边侧壁的自由端基本上齐平。
在本发明的实施例中，该传感器进一步包括操作支撑件，该操作支撑件具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面。另外，该至少一个焊盘包括设置在操作支撑件的第一表面上的至少一个第一焊盘和设置在操作支撑件的第二表面上的相应的至少一个第二焊盘。
在本发明的实施例中，所述至少一个第一焊盘和相应的至少一个第二焊盘中的每一个分别安排在该操作支撑件的第一表面和第二表面上，以便在与所述第一表面和第二表面正交的方向上基本上彼此重叠且被该操作支撑件分开。
在本发明的实施例中，该操作支撑件包括电子板，该电子板包括设置在该第一表面和该第二表面上的相应金属层，通过分别蚀刻设置在该第一表面和该第二表面上的所述金属层来提供该至少一个第一焊盘和该至少一个第二焊盘。
在本发明的实施例中，该至少一个第一焊盘和该至少一个第二焊盘在平面视图中具有基本上相同的大小和形状。
在本发明的实施例中，传感器进一步包括控制电路系统，该控制电路系统被配置用于处理由该感测安排产生的电信号。优选地，至少一个第一线路形成在操作支撑件上，该至少一个第一线路用于将该至少一个第一焊盘与该控制电路系统电连接。进一步优选地，至少一个第二线路形成在操作支撑件上，该至少一个第二线路用于将至少一个第二焊盘与控制电路系统电连接。
在本发明的实施例中，控制电路系统设置在操作支撑件的第一表面上。优选地，该传感器进一步包括至少一个导通孔，该至少一个导通孔从该第一表面穿过该操作支撑件至该第二表面并且电连接至该第二表面上的至少一个第二线路以及该第一表面上的控制电路系统。
在本发明的实施例中，该控制电路系统包括一个或多个电子部件，该一个或多个电子部件被安排用于过滤、放大、数字化和/或以其他方式操纵由该感测安排产生的电信号。
在本发明的实施例中，该盖板包括外表面和与该外表面相对的内表面，一旦该盖板安装到该机柜的前面板上，该外表面面朝容纳在该衣物处理室中的衣物物品并且该内表面面朝该前面板。优选地，该壳体设置在该盖板的内表面上。
在本发明的实施例中，当该传感器被定位在该壳体内时，设置在该传感器第二表面上的该至少一个第二焊盘与该盖板的内表面接触。
在本发明的实施例中，该壳体进一步包括至少一个保持元件，该至少一个保持元件与该传感器接合并且将该传感器保持在适当位置，并且该传感器的第二表面与该盖板的内表面接触。
在本发明的实施例中，衣物器具进一步包括电子控制单元，该电子控制单元被配置用于管理衣物器具的操作。优选地，传感器进一步包括与控制电路系统电联接的连接器接口。更优选地，连接器接口接纳接线，用于允许执行接收电力供应和与衣物器具的控制单元交换电信号之间的至少一个。
在本发明的实施例中，连接器接口包括根据表面贴装技术制造的连接器装置，并且被贴装到操作支撑件的第一表面和第二表面之间的一个上。
在本发明的实施例中，传感器包括控制电路系统，该控制电路系统被配置用于处理或至少预处理由感测安排产生的电信号，控制电路系统和连接器接口两者被设置在第一表面与第二表面之间的同一表面上。
在本发明的实施例中，连接器接口可以被设置成从电子板侧向突出。优选地，连接器接口可以分别与操作支撑件的顶面和背面齐平。甚至更优选地，连接器接口与电子板成一体。
在本发明的实施例中，连接器接口可以包括从电子板的侧面侧向突出的一个或多个(例如4个)导电引脚(未示出)。优选地，引脚可以被设置成悬臂结构，或者搁置在也从操作支撑件突出的介电基板上。有利的是，引脚被适配用于被接纳在相应的连接器中。
在本发明的实施例中，接线直接焊接到连接器接口。
在本发明的实施例中，其中盖板包括将外表面与内表面分开的材料和厚度，这确保了在衣物器具操作期间由盖板获得的静电电荷量使盖板的电导率保持在从10-14S/cm至10-11S/cm的区间范围内。
在本发明的实施例中，传感器进一步包括温度传感器，该温度传感器被安排用于获取温度信息，该温度信息用于校正影响湿度测量的温度引起的误差。
在本发明的实施例中，传感器进一步包括控制电路系统，该控制电路系统被配置用于处理由该感测安排产生的电信号。优选地，温度传感器包括在传感器的控制电路系统中、或者电连接至其上。
在本发明的实施例中，温度传感器包括负温度系数(NTC)电阻器。
根据本发明的另一个方面涉及一种又另一衣物器具，该衣物器具包括衣物干燥室和用于测量容纳在该衣物干燥室中的衣物物品的湿度的传感器。所述传感器包括至少一个焊盘，该至少一个焊盘由导电材料制成并被适配用于作为电容器板操作；以及感测安排，该感测安排被设置用于考虑容纳在该衣物干燥室中的衣物物品的湿度程度来产生一个或多个电信号。该传感器进一步包括温度传感器，该温度传感器被安排用于获取温度信息，该温度信息用于校正影响湿度测量的温度引起的误差。
在本发明的实施例中，传感器进一步包括控制电路系统，该控制电路系统被配置用于处理由该感测安排产生的电信号。优选地，温度传感器包括在传感器的控制电路系统中、或者电连接至其上。
在本发明的实施例中，温度传感器包括负温度系数(NTC)电阻器。
在本发明的实施例中，该传感器进一步包括操作支撑件，该操作支撑件具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面。另外，该至少一个焊盘包括设置在操作支撑件的第一表面上的至少一个第一焊盘和设置在第二表面上的相应的至少一个第二焊盘。
在本发明的实施例中，所述至少一个第一焊盘和相应的至少一个第二焊盘中的每一个分别安排在该操作支撑件的第一表面和第二表面上，以便在与所述第一表面和第二表面正交的方向上基本上彼此重叠且被该操作支撑件分开。
在本发明的实施例中，该操作支撑件包括电子板，该电子板包括设置在该第一表面和该第二表面上的相应金属层，通过分别蚀刻设置在该第一表面和该第二表面上的所述金属层来提供该至少一个第一焊盘和该至少一个第二焊盘。
在本发明的实施例中，该至少一个第一焊盘和该至少一个第二焊盘在平面视图中具有基本上相同的大小和形状。
在本发明的实施例中，至少一个第一线路形成在操作支撑件上，该至少一个第一线路用于将至少一个第一焊盘与控制电路系统电连接。进一步优选地，至少一个第二线路形成在操作支撑件上，该至少一个第二线路用于将至少一个第二焊盘与控制电路系统电连接。
在本发明的实施例中，控制电路系统设置在操作支撑件的第一表面上。优选地，该传感器进一步包括至少一个导通孔，该至少一个导通孔从该第一表面穿过该操作支撑件至该第二表面并且电连接至该第二表面上的至少一个第二线路以及该第一表面上的控制电路系统。
在本发明的实施例中，该控制电路系统包括一个或多个电子部件，该一个或多个电子部件被安排用于过滤、放大、数字化和/或以其他方式操纵由该感测安排产生的电信号。
在本发明的实施例中，该控制电路系统包括一个或多个电子部件，该一个或多个电子部件被安排用于过滤、放大、数字化和/或以其他方式操纵由温度传感器产生的电信号。
在本发明的实施例中，该衣物器具进一步包括容纳衣物处理室的机柜。优选地，该机柜包括前面板、以及可安装到该前面板上的盖板，该盖板包括用于容纳该传感器的壳体。
在本发明的实施例中，该盖板包括外表面和与该外表面相对的内表面，一旦该盖板安装到该机柜的前面板上，该外表面面朝容纳在该衣物处理室中的衣物物品并且该内表面面朝该前面板。优选地，该壳体设置在该盖板的内表面上。
在本发明的实施例中，壳体包括从盖板的内表面突出的侧壁。优选地，一旦传感器被接纳在壳体中，该侧壁就包封该传感器。
在本发明的实施例中，当该传感器被定位在该壳体内时，设置在该传感器第二表面上的该至少一个第二焊盘与该盖板的内表面接触。
在本发明的实施例中，该壳体进一步包括至少一个保持元件，该至少一个保持元件与该传感器接合并且将该传感器保持在适当位置，并且该传感器的第二表面与该盖板的内表面接触。
在本发明的实施例中，该衣物器具进一步包括围绕该传感器的保护性包装件。优选地，该保护性包装件将该传感器与湿气和异物隔离。
在本发明的实施例中，盖板的壳体的大小被确定成用于容纳封装在保护性包装件中的传感器。
在本发明的实施例中，该壳体包括从该盖板的内表面突出的侧壁，一旦该传感器被接纳在该壳体中，该侧壁包封该传感器，并且壳体的侧壁所具有的高度等于或大于封装在保护性包装件中的传感器的厚度。
在本发明的实施例中，保护性包装件包括封装传感器的灌封封装件，该灌封封装件将传感器与湿气和异物隔离。
在本发明的实施例中，灌封封装件可以包含至少一种绝缘材料、优选可流动绝缘材料。优选地，该至少一种绝缘材料包括硅树脂、环氧树脂、聚酯和聚氨酯。
在本发明的实施例中，灌封封装件是通过将该至少一种绝缘材料注射到定位在壳体中的湿度传感器上来提供的。优选地，整个壳体填充有绝缘材料。甚至更优选地，绝缘材料沉积在壳体中，直到与周边侧壁的自由端基本上齐平。
在本发明的实施例中，传感器进一步包括与控制电路系统电联接的连接器接口。更优选地，连接器接口接纳接线，用于允许执行接收电力供应和与衣物器具的控制单元交换电信号之间的至少一个。
在本发明的实施例中，连接器接口包括根据表面贴装技术制造的连接器装置，并且被贴装到操作支撑件的第一表面和第二表面之间的一个上。
在本发明的实施例中，控制电路系统和连接器接口两者被设置在第一表面与第二表面之间的同一表面上。
在本发明的实施例中，连接器接口可以被设置成从电子板侧向突出。优选地，连接器接口可以分别与操作支撑件的顶面和背面齐平。甚至更优选地，连接器接口与电子板成一体。
在本发明的实施例中，连接器接口可以包括从电子板的侧面侧向突出的一个或多个(例如4个)导电引脚(未示出)。优选地，引脚可以被设置成悬臂结构，或者搁置在也从操作支撑件突出的介电基板上。有利的是，引脚被适配用于被接纳在相应的连接器中。
在本发明的实施例中，接线直接焊接到连接器接口。
在本发明的实施例中，其中盖板包括将外表面与内表面分开的材料和厚度，这确保了在衣物器具操作期间由盖板获得的静电电荷量使盖板的电导率保持在从10-14S/cm至10-11S/cm的区间范围内。
根据本发明的另一个方面涉及另一种衣物器具。该洗衣机包括电子控制单元、衣物干燥室、用于测量容纳在该衣物干燥室中的衣物物品的湿度的传感器，该电子控制单元被配置用于管理该衣物器具的操作。所述传感器包括：操作支撑件，该操作支撑件具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面；至少一个焊盘，该至少一个焊盘由导电材料制成并被适配用于作为电容器板操作；以及感测安排，该感测安排被设置用于考虑容纳在该衣物干燥室中的衣物物品的湿度程度来产生一个或多个电信号，该至少一个焊盘被设置在该操作支撑件的第一表面与第二表面之间的一个表面上。传感器进一步包括与操作支撑件联接的连接器接口，该连接器接口接纳接线，用于允许传感器执行接收电力供应和与衣物器具的控制单元交换电信号之间的至少一个。优选地，连接器接口以这样的方式安排，即操作支撑件的表面中的至少一个具有基本平坦且均匀的轮廓。
在本发明的实施例中，连接器接口包括根据表面贴装技术制造的连接器装置，并且被贴装到操作支撑件的第一表面和第二表面之间的一个上。
在本发明的实施例中，传感器包括控制电路系统，该控制电路系统被配置用于处理或至少预处理由感测安排产生的电信号，控制电路系统和连接器接口两者被设置在第一表面与第二表面之间的同一表面上。
在本发明的实施例中，连接器接口可以被设置成从电子板侧向突出。优选地，连接器接口可以分别与操作支撑件的顶面和背面齐平。甚至更优选地，连接器接口与电子板成一体。
在本发明的实施例中，连接器接口可以包括从电子板的侧面侧向突出的一个或多个(例如4个)导电引脚(未示出)。优选地，引脚可以被设置成悬臂结构，或者搁置在也从操作支撑件突出的介电基板上。有利的是，引脚被适配用于被接纳在相应的连接器中。
在本发明的实施例中，接线直接焊接到连接器接口。
在本发明的实施例中，所述至少一个第一焊盘和相应的至少一个第二焊盘中的每一个分别安排在该操作支撑件的第一表面和第二表面上，以便在与所述第一表面和第二表面正交的方向上基本上彼此重叠且被该操作支撑件分开。
在本发明的实施例中，该至少一个第一焊盘和该至少一个第二焊盘在平面视图中具有基本上相同的大小和形状。
在本发明的实施例中，至少一个第一线路形成在操作支撑件上，该至少一个第一线路用于将至少一个第一焊盘与控制电路系统电连接。进一步优选地，至少一个第二线路形成在操作支撑件上，该至少一个第二线路用于将至少一个第二焊盘与控制电路系统电连接。
在本发明的实施例中，该操作支撑件包括电子板，该电子板包括设置在该第一表面和该第二表面上的相应金属层，通过分别蚀刻设置在该第一表面和该第二表面上的所述金属层来提供该至少一个第一焊盘和该至少一个第二焊盘。
在本发明的实施例中，该传感器进一步包括至少一个导通孔，该至少一个导通孔从该第一表面穿过该操作支撑件至该第二表面并且电连接至该第二表面上的至少一个第二线路以及该第一表面上的控制电路系统。
在本发明的实施例中，该控制电路系统包括一个或多个电子部件，该一个或多个电子部件被安排用于过滤、放大、数字化和/或以其他方式操纵由该感测安排产生的电信号。
在本发明的实施例中，该衣物器具进一步包括容纳衣物处理室的机柜。优选地，该机柜包括前面板、以及可安装到该前面板上的盖板，该盖板包括用于容纳该传感器的壳体。
在本发明的实施例中，该盖板包括外表面和与该外表面相对的内表面，一旦该盖板安装到该机柜的前面板上，该外表面面朝容纳在该衣物处理室中的衣物物品并且该内表面面朝该前面板。优选地，该壳体设置在该盖板的内表面上。
在本发明的实施例中，壳体包括从盖板的内表面突出的侧壁。优选地，一旦传感器被接纳在壳体中，该侧壁就包封该传感器。
在本发明的实施例中，当该传感器被定位在该壳体内时，设置在该传感器第二表面上的该至少一个第二焊盘与该盖板的内表面接触。
在本发明的实施例中，该壳体进一步包括至少一个保持元件，该至少一个保持元件与该传感器接合并且将该传感器保持在适当位置，并且该传感器的第二表面与该盖板的内表面接触。
在本发明的实施例中，该衣物器具进一步包括围绕该传感器的保护性包装件。优选地，该保护性包装件将该传感器与湿气和异物隔离。
在本发明的实施例中，壳体的侧壁所具有的高度等于或大于封装在保护性包装件中的传感器的厚度。
在本发明的实施例中，保护性包装件包括封装传感器的灌封封装件，该灌封封装件将传感器与湿气和异物隔离。
在本发明的实施例中，灌封封装件可以包含至少一种绝缘材料、优选可流动绝缘材料。优选地，该至少一种绝缘材料包括硅树脂、环氧树脂、聚酯和聚氨酯。
在本发明的实施例中，灌封封装件是通过将该至少一种绝缘材料注射到定位在壳体中的湿度传感器上来提供的。优选地，整个壳体填充有绝缘材料。甚至更优选地，绝缘材料沉积在壳体中，直到与周边侧壁的自由端基本上齐平。
在本发明的实施例中，其中盖板包括将外表面与内表面分开的材料和厚度，这确保了在衣物器具操作期间由盖板获得的静电电荷量使盖板的电导率保持在从10-14S/cm至10-11S/cm的区间范围内。
在本发明的实施例中，传感器进一步包括温度传感器，该温度传感器被安排用于获取温度信息，该温度信息用于校正影响湿度测量的温度引起的误差。
在本发明的实施例中，传感器进一步包括控制电路系统，该控制电路系统被配置用于处理由该感测安排产生的电信号。优选地，温度传感器包括在传感器的控制电路系统中、或者电连接至其上。
在本发明的实施例中，温度传感器包括负温度系数(NTC)电阻器。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的衣物器具的透视图；
图2是根据本发明的实施例的衣物器具的前面板的透视图；
图3A和图3B是根据本发明实施例的、前面板的被适配用于容纳湿度传感器的盖板的前部透视图和后部透视图；
图4A和图4B是根据本发明实施例的湿度传感器的前部平面视图和后部平面视图；
图5部分地在功能框中示意性地示出了根据本发明的实施例的用于测量有待干燥的衣物堆的湿度程度的系统；
图6示意性示出了由根据本发明实施例的用于测量湿度程度的系统测量的总电容中所包括的电容分量；
图7是容纳图4A和图4B的湿度传感器的图3A和图3B的盖板的细节透视图，并且
图8是容纳覆盖有灌封隔离件的图4A和图4B的湿度传感器的图 3A和图3B的盖板的细节透视图。
具体实施方式
参见附图，在图1中，示出了根据本发明实施例的衣物器具100的透视图，例如但非限制性地，衣物干燥机、具体地转筒式干衣机。应指出的是，虽然在此并且在以下描述中参照了衣物干燥机，但这不应被理解为限制性的，因为本发明还覆盖并且适用于组合式洗衣干衣机(即，还具有衣物干燥功能的洗衣机)。
衣物器具100包括例如平行六面体形状的机柜105。机柜105中容纳有衣物处理室(在此实例中为衣物干燥机的衣物干燥室)，用于待干燥的衣物堆(即一个或多个衣物物品)。衣物干燥室110例如由优选地可旋转的滚筒的内部空间限定，该滚筒被适配用于容纳有待干燥的衣物物品(在组合式洗衣干衣器具中，衣物处理室包括容纳在洗涤桶中的洗涤篮或滚筒)。机柜105还包封操作衣物器具100所必需的电气部件、电子部件、机械部件、以及液压部件。机柜105的前面板115具有装入开口120，该装入开口提供进入滚筒的通路，用于装入/取出有待干燥的衣物物品。装入开口120具有边沿125、优选地基本上是环形的，其中门铰链130以及门锁定器件(未示出)分别安排用于铰接和锁定门135。门135被适配用于在器具操作过程中可密封地关闭装入开口120。
衣物器具100包括干燥空气回路，以用于致使干燥空气循环穿过装入了有待干燥的衣物的衣物干燥室110。干燥空气回路在附图中未示出，与理解本发明不相关。可以采用任何已知的干燥空气回路，例如开环干燥空气回路(其中干燥空气：从外部环境进入、被加热、被致使流经衣物干燥室110以从有待干燥的衣物中提取水分、接着可以被脱水并冷却、并且最后排放至外部环境)；或闭环干燥空气回路(其中干燥空气：被加热、被致使流经衣物干燥室110以从有待干燥的衣物中提取水分、脱水并冷却、并且接着再次被加热并被再引入滚筒中)。用于脱水、冷却系统和冷凝的干燥空气回路可以包括空气-空气热交换器或利用了适合的制冷流体的热泵。干燥空气加热器可以包括焦耳效应加热器；在使用热泵的情况下，热泵的热交换器之一被用于冷却携带水分的干燥空气，而热泵的另一个热交换器可以有利地用于加热干燥空气。
干燥空气回路可以例如被设计成使得干燥空气在衣物干燥室110的后部部分处或其附近(相对于机器前部而言为后部，对应于前面板115) 被引入滚筒。在流经衣物干燥室110(并且冲击其中所含的衣物物品) 之后，干燥空气可以穿过空气开口140离开衣物干燥室110，该空气开口设置在装入开口120的内侧上靠近该装入开口的边沿125(即，从前面看机器，在装入开口120的边沿125后方)。
另外，用户界面145可以有利地设置在优选地但非限制性地前面板 115上。优选地，用户界面145可以包括一个或多个按钮和/或旋钮，这些按钮和/或旋钮允许使用者选择有待由衣物器具100执行的衣物处理循环(例如，被设计用于处理特殊织物(诸如羊毛物品)的一组操作和参数)。
衣物器具100进一步设有控制单元150(在图1中示意性地表示为虚线矩形)，该控制单元例如包括设有主控制电路系统的至少一个电子板。主控制电路系统可以包括一个或多个微处理器/微控制器、专用集成电路(ASIC)或类似的电子控制部件、以及可能地诸如数字信号处理器 (DSP)等另一处理电路系统，该另一处理电路系统被适配用于根据由使用者通过用户界面145接收的指令来控制衣物器具100操作的其他处理电路系统，该用户界面优选地但不是必须地放置在壳体内的顶部位置，以便较不容易接触可能从衣物干燥室110泄漏的液体或湿气。
例如，控制单元150提供动力并与衣物器具100中所包括的电气/ 电子/机电部件(例如滚筒马达、机电阀、液压设备的泵和叶轮、用于加热水/洗涤液/空气的一个或多个加热元件、用户界面145等)交互，以便管理选定的衣物处理操作的执行。
根据本发明的衣物器具100装配有衣物物品干燥程度感测功能，该功能有利地用于控制衣物干燥过程的进展。衣物物品干燥程度感测功能包括用于测量有待干燥的衣物物品的湿度程度的系统(下文中描述)。
图2是从后方看的前面板115的视图，示出了装入开口边沿125面朝衣物干燥室110的内侧(在图2中，前面板115被示为从机柜105的其余部分拆下)。示出了盖构件、例如盖板205，该盖构件安装到机柜前面板115的内侧上，在所示的实例中位于装入开口120的边沿125的正下方，以面朝衣物干燥室110并且在操作中位于有待干燥的衣物物品的前方，衣物物品在衣物干燥室110内翻滚时由于重力下降至衣物干燥室 110的底部。优选地，盖板205由介电材料(例如，塑料)制成。
根据本发明的实施例，盖板205被安排用于容纳根据本发明实施例的用于测量有待干燥的衣物物品的湿度程度的系统的至少一部分。
例如，图3A和图3B是根据本发明实施例的、前面板115的盖板 205的前部透视图和后部透视图，该盖板被适配用于容纳湿度传感器(在图3A和图3B中未示出，但是在图4A和图4B中可见，在这些附图中由附图标记400表示)。
优选地，盖板205具有以下结构：当盖板205连接到前面板115上时，该结构限定了与机柜105的容纳有衣物干燥室110的内部空间分开的中空空间。
甚至更优选地，盖板205以基本上不透水的方式连接到前面板115 上，从而限定了与机柜105的容纳有衣物干燥室110的内部空间密封开的中空空间。
由连接到前面板115上的盖板205限定的中空空间被适配用于可操作地容纳湿度传感器400。优选地，盖板205包括壳体305，该壳体被安排用于容纳湿度传感器400(如下文中描述的)。
因此，湿度传感器400在其操作位置(即，在由盖板205和前面板 115限定的中空空间内)基本上与机柜105的容纳有衣物干燥室110的内部空间隔离。
在图3A和图3B的实例中，盖板205在平面视图中基本上成形为圆形段，例如类似于风格化的“微笑”。
具体地，盖板205包括(第一)外表面310和与该外表面相对的(第二)内表面315。
侧壁320在内表面315的一侧从盖板205的外周突出，并且基本上横向于该盖板。
侧壁320被适配用于邻接和/或接合前面板115的一部分。侧壁320 被设计用于与盖板205联接(如图2中可见)，至少部分地确定由盖板 205和前面板115界定的中空空间的高度。
盖板205进一步包括一个或多个紧固插孔，诸如图3A和图3B所示的三个紧固插孔325，这些紧固插孔被适配用于接纳紧固件(图中未示出)，以用于将盖板205紧固到前面板115上。
在图3A和图3B的实例中，每个紧固插孔325包括从内表面315 突出的优选圆柱形的插孔侧壁330、以及在插孔侧壁325的自由端处的插孔基座335。
换句话说，每个紧固插孔325限定了从外表面310延伸的基本上圆柱形的凹陷。
另外，每个紧固插孔325包括紧固件接收器(诸如图3A和图3B 实例中的通孔340)，该紧固件接收器被适配用于接收紧固件(图中未示出，诸如螺钉、销、销钉等)。通孔340可接收的紧固件被适配用于与设置在前面板115上的对应接收器(未示出)接合，以便将盖板205连接到前面板115上。
盖板205的湿度传感器400的壳体305包括周边侧壁345，该周边侧壁从盖板205的内表面315突出并且具有预定高度(距内表面315)。
优选地，周边侧壁345具有适于包封湿度传感器400的尺寸和布局；例如(如图3B所示)，周边侧壁345具有基本上矩形的布局和允许周边侧壁345包封矩形形状的湿度传感器400的尺寸。
此外，周边侧壁345所具有的高度被安排用于容纳整个湿度传感器 400、以及优选地还有保护性包装件，例如灌封隔离件(在图3B中未示出，但是在图8中可见，在该图中由附图标记805表示并且在其中进行描述)。
另外，盖板205可以进一步包括联接凸片350，该联接凸片被设计用于接合前面板115中的对应插孔或孔，以便防止盖板205与前面板115 之间的错误联接，并为盖板205和前面板115的连接提供进一步的稳定性。
在本发明的实施例中，盖板205的结构和物理特性以这样的方式来选择，使得避免改变由湿度传感器400执行的测量。
特别地，为盖板205选择的材料应该被选择成使得其吸湿性(即，物质从周围环境吸引和保持水分子的能力)和相对介电常数(材料对形成电场的抗性)适于防止或至少限制由湿度传感器400执行的测量的改变。
例如，申请人已经发现盖板205的适合材料可以是Carboran。
此外，盖板205的厚度-特别是限定其外表面310与内表面315 之间的距离的厚度-应该被选择为抑制或至少控制对由湿度传感器 400执行的测量的任何影响。
例如，在Carboran的情况下，范围在从1.5毫米至2.5毫米、优选 2毫米的厚度在使用者安全(即，静电/放电危险随着盖板205厚度增加而降低)与湿度传感器(如图4所示，在该图中由附图标记400表示) 的灵敏度(即，灵敏度随着盖板205厚度增加而下降)之间提供适当的折衷。
例如，盖板205的结构特性和物理特性应该被选择为确保在衣物器具100操作期间由盖板205获得的静电电荷量(例如，由衣物干燥室110 中的衣物物品与盖板205之间的摩擦产生)减少。
在本发明的实施例中，盖板205的结构特性和物理特性被选择成使得在衣物器具100操作期间由盖板205获得的静电电荷量使盖板的电导率保持在从10-14S/cm至10-11S/cm的区间范围内(即电阻率范围为从 1011Ω·cm至1014Ω·cm)。
特别地，盖板205的电导率应该选择得足够大以避免影响在湿度传感器(在图4中示出，在该附图中由附图标记400表示)操作期间(在下文中参照图4至图6描述)产生的电场，但是也应该选择得足够小以避免盖板205充当寄生电容器极板。
事实上，使盖板205具有太大的电导率(>10-11S/cm)可能会使由湿度传感器产生的电场线偏离(如下文中描述的)达到这样的电场线会在盖板205上闭合从而妨碍对衣物湿度进行正确评估的程度。相反，具有太小(<10-14S/cm)电导率的盖板205容易积累电荷，即盖板205作为(寄生)电容器极板操作，这妨碍了湿度传感器对衣物湿度进行正确评估。
在根据本发明实施例的解决方案中，用于测量有待干燥的衣物物品的湿度程度的系统包括图4A和图4B所示的湿度传感器400(如上所述)，这些图分别是其前部平面视图和后部平面视图。
湿度传感器400包括电子电容式湿度传感器，即被安排用于感测与容纳在旋转衣物干燥室110中的待干燥的衣物的湿度和/或其湿度变化相关联的电容和/或电容变化的湿度传感器。
根据本发明的实施例，湿度传感器400包括操作支撑件，诸如电子板405(例如，印刷电路板或PCB)，在该电子板上设有图4A和图4B 的实例中的感测安排410、(专用)控制电路系统415、和连接器接口420。
优选地，感测安排410包括设置在电子板405的顶面405a上的一个或多个顶面焊盘425(在图4A和4B的实例中为四个)、以及设置在电子板405的背面405b上的一个或多个背面焊盘430(在图4A和4B 的实例中为四个)。
顶面焊盘425和背面焊盘430两者由导电材料制成，例如铝或铜。
具体地，顶面焊盘425和背面焊盘430具有基本上相同的形状(在图4A和4B的实例中为正方形)，并且具有基本上相同的尺寸。优选地，顶面焊盘425和背面焊盘430被设置成基本上彼此重叠(至少在平面视图中)，但是被电子板405(或者至少被电子板405的介电部分)分开。
在本发明的实施例中，每个顶面焊盘425和每个背面焊盘430(例如，在PCB的情况下)可以通过使用电子板405的相应金属层来制成。
具体地，可以(化学地和/或机械地)蚀刻设置在电子板405的顶面 405a上和背面405b上的金属层(主要被设置用于实现联接安排在电子板405上的电子部件的导电线路)，以便限定顶面焊盘425和背面焊盘 430。
优选地，尽管不是严格必需的，控制电路系统415和连接器接口420 两者被设置在电子板405的同一表面上，诸如顶面405a。
更优选地，连接器接口420可以被设置成从电子板405侧向突出。根据本发明的实施例(附图中未示出)，连接器接口420可以分别与电子板405的顶面405a和背面405b齐平。可能地，连接器接口420可以与电子板405成一体。
感测安排410的每个顶面焊盘425和背面焊盘430电连接至控制电路系统415。
例如，每个顶面焊盘425借助于设置在电子板405的顶面405a上的相应顶面(导电)线路435(如图4A所示)电连接至控制电路系统 415。每个背面焊盘430借助于设置在电子板405的背面405b上的相应背面(导电)线路440和相应(导电)导通孔445(如图4B所示)电连接至控制电路系统415，导通孔从背面405b穿过电子板至顶表面405a，以便将相应背面线路440(以及因此感测安排410的对应背面焊盘430) 电连接至设置在顶面405a上的控制电路系统415。
控制电路系统415进一步借助于一个或多个导电线路电连接至连接器接口420，在图4A中示出了单个线路450。
连接器接口420被适配用于与一个或多个接线(图4A中未示出，但在图5中可见，并在其中由附图标记505表示)电联接、优选地机械联接，以用于将湿度传感器与衣物器具100的控制单元150可操作地联接。
连接器接口420可以通过各种安排来实现。
例如，根据表面贴装技术制造的连接器器件(即，表面贴装器件， SMD)设置在电子板405上。
替代性地，接线505可以直接焊接到电子板405上，并且借助于线路450与控制电路系统415电联接。优选地，接线505还连接至衣物器具100的控制单元150。接线505允许控制单元150向湿度传感器400 供应电力，并允许控制单元150与湿度传感器400之间交换一个或多个数据信号(例如，感测设置、湿度数据等)。
作为进一步替代方案，接线505可以直接焊接到电子板405上，并且借助于线路450与控制电路系统415电联接。优选地，接线505的自由端(图中未示出)连接至快速连接器(即，连接器器件，图中未示出)。快速连接器连接至匹配的快速连接器，该匹配的快速连接器附接至线缆，该线缆进而连接至控制单元150。
在提供侧向突出的连接器接口的情况下，连接器接口420可以包括从电子板405的侧面侧向突出的一个或多个(例如4个)导电引脚(未示出)。引脚可以被设置成悬臂结构，或者搁置在也从电子板405突出的介电基板上。
优选地，引脚被适配为被接纳在相应的连接器(例如，设置在与控制单元150联接的电缆的自由端处)中，尽管没有任何东西阻止将相应的电线可操作地联接(例如，熔接)至连接器接口420的引脚中的每一个引脚上。
根据本发明的实施例，湿度传感器400的控制电路系统415被配置用于处理或至少预处理由感测安排410在衣物器具100操作期间产生的电信号(其基于储存在旋转衣物干燥室110中的衣物的湿度)。例如，控制电路系统可以包括一个或多个电子部件(例如，一个或多个微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、和/ 或诸如存储器元件等其他电子部件)，该一个或多个电子部件被安排用于通过连接至湿度传感器400的连接器接口420的接线505、基于以上提到的电信号的处理或预处理、在通过转发电子(优选地数字)信号将由感测安排410提供的电子(模拟)信号提供给衣物器具100的控制单元150之前，对这些信号进行过滤、放大和数字化和/或以其他方式操纵。
优选地，湿度传感器400进一步包括一个或多个紧固元件，诸如设置在电子板405上的一个或多个通孔(图4A和图4B所示的两个紧固通孔455)。这种紧固通孔455被设置用于允许湿度传感器400紧固到盖板 205上(如下文中描述的)。
图5的图形示意图有助于理解根据本发明实施例的用于测量有待干燥的衣物物品的湿度程度的系统。
附图标记502表示属于衣物器具100的控制单元150的电子板，例如印刷电路板(PCB)或多个PCB(系统)，该电子板示意性示出并且其中这些(若干个其他)电子/机电部件中的少许实际存在于衣物器具 100中。
DC(直流)电源发生电路510生成DC电势以供应这些电子器件。具体地，对于在此相关的内容，DC电源发生电路510生成两个DC电势Vcc和Vref，其中电势Vcc(电子器件的电源电压)的值等于电势 Vref(电子器件的参考电压)的值加上通常为5V或3.3V或更低(这取决于待供电的集成电路系列)的标称恒定值Vcc。这两个DC电势Vcc 和Vref借助于导电线路系统被分配、即被发送穿过PCB(或多个PCB) 502，以便被带到PCB 502上的电子部件所处的位置，该系统包括用于路由电势(电源电压)Vcc的导电线路515以及用于发送电势(参考电压)Vref的导电线路520。在替代性实施例中，导电线可以替代导电线路515和/或导电线路520。
DC电源发生电路510生成从由AC配电网提供的AC电压(例如， 230V@50Hz、或者110V@60Hz)开始到使用者的房屋的两个DC 电势Vcc和Vref。当器具插入AC主插座525时，PCB 502上的电端子 TL和TN接收AC线电压Line和AC中性电压Neutral。DC电源发生电路510包括变压器、电容器、整流器、和DC稳压器。AC主插座525 (和器具插头)具有接地触点以提供接地电势。为了符合安全规定，强制的是，在使用者接触器具的可以被使用者身体够到的任何部分的情况下，使用者一定不能受到电击，因此此类器具部件保持接地电势。应指出的是，电子器件的电势(参考电压)Vref典型地不等于接地电势。在一些实施例中，机器甚至可以没有与接地电势(II类机器)的连接，这不影响根据本发明的解决方案的实施。
具体地，DC电势Vcc(电源电压)和Vref(参考电压)被发送至主控制电路系统(如功能框530所示)并且向其供应DC电力，该主控制电路系统掌控该器具操作。
DC电势Vcc和Vref通过接线505被发送至湿度传感器400并且向其供应所馈送的DC电力。例如，接线505可以包括用于提供DC电势 Vcc的第一电线和用于向湿度传感器400提供DC电势Vref的第二电线。
有利地，接线505允许湿度传感器400与控制单元的主控制电路系统530之间交换电信号。例如，接线505的一个或多个电线可以被设置用于允许湿度传感器400与主控制电路系统530之间交换电信号。优选地，分析由湿度传感器400检测到的电容变化，以推导出关于正在被干燥的衣物物品的湿度程度的信息，将信息提供给主控制电路系统530，从而可以基于检测到的衣物物品湿度情况来随时适配正在进行的干燥程序。
由湿度传感器400提供的关于衣物物品的湿度程度的信息也可以在开始干燥过程的干燥阶段之前(即在从衣物中去除水之前)使用，以估计有待干燥的衣物物品中所含的水量。控制单元150的主控制电路系统 530可以使用此类信息来确定将在接下来干燥衣物的干燥过程期间使用的控制参数。
应当注意的是，顶面焊盘425和背面焊盘430可以单独地或以组合的方式(如文中描述的)用作一个或多个相应电容器的板，该一个或多个相应电容器包括用作互补板的控制单元150的至少一部分，并且其中包含在衣物干燥室110中的衣物对应于板之间的电介质的至少一部分。
具体地，根据本发明的实施例，湿度传感器400被配置用于实施自电容式感测方法，如图5示意性所示。本质上，在根据本发明的自电容式感测方法中，测量顶面焊盘425与背面焊盘430之间的电容、以及参考电势。
优选地，参考电势是控制单元150处的DC参考电压Vref。
在本发明的一个实施例中，湿度传感器400驱动电流至顶面焊盘425 和/或背面焊盘430中的每一个，并测量跨过其值有待确定的(多个)未知电容Ctx(在DC参考电压Vref与每个顶面焊盘425之间)和(多个) 未知电容Cbx(在DC参考电压Vref与每个背面焊盘430之间)形成的相应电压Vtx和Vbx(被称为DC参考电压Vref)。
在图5中，细曲线550示意性示出了在湿度传感器400上的顶面焊盘425和/或背面焊盘430处开始并且在导电线路520处结束的电场线，这些导电线路在PCB(或多个PCB)505中发送参考电势Vref。
应指出的是，电场线不在衣物干燥室110处结束，因为衣物干燥室 110不处于DC参考电压Vref、而是处于不同的电势。具体地，衣物干燥室110的实际电势可以取决于周围环境并且不一定是接地电势。例如，假设的是，衣物干燥室110由皮带(该皮带由于其被制作材料而具有一定的电阻抗)驱动。皮带通过滑轮由电动马达驱动，该电动马达为了符合安全规定保持接地。因此，在这个实例中，衣物干燥室110可以连接至地面、但是(由于皮带的阻抗)处于与地面不同的电势。同时，衣物干燥室110不处于DC参考电压Vref，该滚筒如上文所指出的典型地不接地。
图6示意性示出了由根据本发明实施例的用于测量湿度程度的系统测量的总电容中所包括的电容分量。附图标记Ctx和Cbx分别表示其未知电容Ctx和Cbx有待确定的电容器。电容器Ctx和Cbx具有基本上由以下形成的电介质：盖板205(具有电容分量Ct盖和Cb盖)、容纳在衣物干燥室110中的衣物物品605(具有电容分量Ct衣物和Cb衣物)、以及衣物器具100中的空气(具有电容分量Ct空气和Cb空气)。
每个电容器Ctx和Cbx具有由设置在湿度传感器400上的相应顶面焊盘425或背面焊盘430形成的(第一)板。每个电容器Ctx和Cbx的另一(第二)板是虚拟板。虚拟板由参考电势(参考电压)Vref构成，该参考电势由PCB 502中的导电线路520发送。
因为衣物干燥室110中所容纳的衣物物品的介电常数显著地根根据衣物物品湿度而变化，因此电容器Ctx(每个顶面焊盘425限定对应电容器Ctx)的电容Ctx和电容器Cbx(每个后焊盘430限定对应电容器 Cbx)的电容Cbx根据衣物干燥室110中衣物物品的湿度程度而变化。通过感测电容器Ctx和Cbx的电容Ctx和Cbx，可以推导出衣物物品湿度程度的指示。
本领域已知了用于测量电容的方法。
一些已知的用于测量电容的方法利用开关电容器网，该开关电容器网包括其未知电容Ctx和Cbx有待确定的电容器Ctx和Cbx、已知电容 (可以大于有待确定的未知电容)的参考电容器(未示出，例如包括在湿度传感器400的控制电路系统415中)、以及开关安排(未示出，例如包括在湿度传感器400的控制电路系统415中)。
一种已知的使用开关电容器网的电容测量方法是“电荷转移”方法：将电容器Ctx和Cbx(其未知电容Ctx和Cbx有待确定)反复充电至电压源的电压，然后其电荷被转移至参考电容器。
通过对电容器Ctx和Cbx需要被充电的次数以及被转移至参考电容器直至参考电容器被充电至达到阈值(电压)的电荷进行计数(或者通过测量将参考电容器充电至达到阈值电压值所需要的时间)，能够推导出未知电容的值。优选地，采取对策来提高噪音抗扰度，例如平均化。
另一种已知的使用开关电容器网的测量方法是“Σ-Δ调制”方法。与电荷转移方法不同的是，不是将参考电容器从初始电压充电到阈值(参考)电压，而是在充电和放电阶段中将跨参考电容器的电压调制为大致参考电压。电容器Ctx和Cbx(其未知电容Ctx和Cbx有待确定)联接至Σ-Δ调制器的反馈环路。
(借助于联接在电压源与电容器Ctx和Cbx的第一节点之间的第一开关、以及联接在电容器Ctx和Cbx的第一节点与参考电容器的第一节点之间的第二开关)使电容器Ctx和Cbx在电压源与参考电容器之间切换，并且电荷从电容器Ctx和Cbx转移至参考电容器。
因为参考电容器中的电荷由于电容器Ctx和Cbx的电荷转移而增多，因此其电压也增加。跨参考电容器的电压被馈送到比较器的一个输入端，其另一个输入端保持处于阈值电压。当比较器的输入端达到阈值电压时，分流到参考电容器的放电电路(例如，与开关串联的电阻器)被激活，并且参考电容器以由跨参考电容器的初始电压以及放电电路的电阻所确定的速率进行放电。随着跨外部电容器的电压减小，它再次经过阈值电压，并且放电电路失效。然后重复充电/放电循环：电荷再次从电容器 Ctx和Cbx转移至参考电容器，以再次增大跨参考电容器的电压，等等。参考电容器的充电/放电循环在比较器的输出端产生比特流。此类比特流与脉冲宽度调制器进行逻辑“AND”，以使得能够获得定时器。定时器输出用于处理电容Ctx和Cbx的变化程度。
另一种已知的电容测量方法是“RC方法”：在这种情况下，根据为了将电容器充电或放电而需要的时间来推导有待确定的未知电容，该电容器的电容通过已知电阻的电阻器来确定。
用于测量电容的另外的已知方法是“惠斯通电桥(Wheatstone bridge) 方法”：在这种方法中，惠斯通电桥被平衡以使不平衡电流为零。
应当注意的是，根据本发明的设置在湿度传感器400上的顶面焊盘 425或背面焊盘430可以以多种不同的方式被利用，以便测量衣物干燥室110中衣物物品的湿度。
例如，顶面焊盘425可以单独使用，每个顶面焊盘与发送参考电势Vref的导电线路520形成相应的电容器Ctx；因此，每个电容器提供相应的电容Ctx测量值。
替代性地，顶面焊盘425可以一起用作单个探针，以便获得更高的灵敏度，即顶面焊盘425与发送参考电势Vref的导电线路520形成单个电容器Ctx，因此每个电容器提供单个电容Ctx测量值。
类似地，背面焊盘430可以单独使用，每个背面焊盘与发送参考电势Vref的导电线路520形成相应的电容器Cbx；因此，每个电容器提供相应的电容Cbx测量值。
替代性地，背面焊盘430可以一起用作单个探针，以便获得更高的灵敏度，即背面焊盘430与发送参考电势Vref的导电线路520形成单个电容器Cbx，因此每个电容器提供单个电容Cbx测量值。
换句话说，感测安排410的顶面焊盘425和背面焊盘430可以单独使用，从而获得与有待/正在由衣物器具100处理的衣物物品的湿度相关联的多个电信号，或者可以一起使用，从而获得以高灵敏度(至少高于单个顶面焊盘425或背面焊盘430的灵敏度)为特征的两个探针，即能够收集与有待/正在由衣物器具100处理的衣物物品的湿度相关联的更大的电信号。
作为替代方案或另外，顶面焊盘425和背面焊盘430对可以用于获得有待由衣物器具100处理的衣物物品的湿度的一个或多个差分测量值。例如，每个顶面焊盘425和与该顶面焊盘重叠的背面焊盘430的测量值被组合(例如，被减去，并且可以在反馈环路中被控制电路系统415处理)，以便获得差分类型的对应测量值。
差分测量允许抑制或至少大幅度减少基本上等同地影响顶面焊盘 425和背面焊盘430的有害影响，例如由于共模源(本领域已知，因此，为了简洁起见，本文不再进一步讨论)引起的噪音和偏移。
具体地，差分测量允许抑制或者至少大幅度减少测量中的误差和偏移，这些误差和偏移可能是由于电导率变化引起的，电导率变化是由整体和局部温度变化所引起的。
事实上，顶面焊盘425和背面焊盘430基本上处于相同的温度(安装至同一电子板405上并且在空间上彼此靠近)，并且具有基本上相同的物理和结构特性(优选地形成为具有相同的形状和大小并且由相同的材料形成)。因此，由于温度引起的影响对于顶面焊盘425和背面焊盘430是基本上等同的，并且可以通过差分地执行测量来基本上移除(这基本上消除了借助于顶面焊盘425和背面焊盘430执行的测量的同值分量)。
作为进一步替代方案或另外，顶面焊盘425可以与对应背面焊盘430 一起使用，以便提供感测安排410的配置，该感测安排包括与相应的一个或多个屏蔽焊盘(例如，包括背面焊盘430)相关联的一个或多个感测焊盘(例如，包括顶面焊盘425)。感测安排410的这种配置确保显著抑制噪音，并提高了湿度传感器400的灵敏度。
无论如何利用顶面焊盘425和背面焊盘430来执行电容测量，在电子板405的顶面405a上的顶面焊盘425对之间以及电子板405的背面 405b上的背面焊盘430对之间都可能发生短路，并且更一般地，发生大量不希望的电荷交换。
事实上，沉积在电子板405的顶面405a或背面405b上的水分(和 /或任何其他导电异物)可能分别在两个(或多个)顶面焊盘425或两个 (或多个)背面焊盘430之间形成导电连接。
根据本发明的实施例，所有顶面焊盘425保持基本上处于相同(顶面)电压值，并且类似地，所有背面焊盘430保持基本上处于相同(背面)电压值。以这种方式，即使在顶面焊盘425或背面焊盘430之间所形成的导电连接最小至零的情况下，电荷也通过导电连接转移，因为所有顶面焊盘425或背面焊盘430都处于相同的电压值。
因此，湿度测量可以包括使控制电路系统415“读取”由顶面焊盘425 或背面焊盘430顺序地和并行地检测到的值，而不会发生由水分引起的可能的导电连接引入的误差。
作为又一替代方案或另外，基于顶面焊盘425和背面焊盘430的湿度测量可以与温度测量(例如，考虑衣物干燥室110内的温度)相结合，以便在衣物物品处理期间分析湿度和温度之间的关系，从而动态地控制和改善衣物器具100的操作。例如，由传感器提供的温度信息可以用于校正影响由湿度传感器400执行的湿度测量的温度引起的误差。
在本发明的实施例中，衣物器具100可以包括温度传感器(图中未示出)，诸如包括负温度系数(NTC)电阻器的温度传感器。在本发明的优选实施例中(未示出)，温度传感器可以设置在湿度传感器400上，例如包括在其控制电路系统415中或者电连接至其上。通过在湿度传感器上设置温度传感器，可以获得指示正在操作的湿度传感器400的有效温度的温度信息，从而使得更精确地校正影响湿度测量的温度引起的误差。
如图7所示，该图是容纳湿度传感器400的盖板205的细节透视图，该湿度传感器400在壳体305处与盖板205联接。
湿度传感器400以这样的方式定位在壳体305内，使得定心销，在图7的实例中示出了两个定心销710，被插入到电子板405的相应紧固通孔455中。
优选地，定心销710由塑料材料制成，甚至更优选地，与盖板205 一体地并且由相同的材料制成。
一旦定心销710插入电子板405的相应通孔455中，定心销710可以被超声焊接或热焊接，以便湿度传感器400牢固地保持在壳体305内。优选地，对定心销710的焊接允许湿度传感器400与盖板205的由壳体 305的周边侧壁345界定的内表面315基本上保持接触。例如，湿度传感器400安排在壳体305中，其中背面405b(并且因此感测安排410的背面焊盘430)与盖板205的内表面315基本上接触。
应当注意的是，在湿度传感器400的电子板405的同一表面405a 上具有控制电路系统415和连接器接口420两者允许设置在相对表面 405b上的背面焊盘430与盖板205的内表面315基本上接触。换句话说，根据本发明的实施例，连接器接口420(以及可能的控制电路系统415) 被安装成使得表面405a或405b中的至少一个表面具有基本平坦且均匀的轮廓，从而允许表面405a或405b中的所考虑的至少一个表面与对应的平坦表面(例如壳体305的内表面315)基本上均匀接触。
如上所提到的那样，接线505与湿度传感器400的连接器接口420 电联接。接线505被安排用于向/从衣物器具100的控制单元150提供电力供应和交换数据。
由于湿度传感器400操作在衣物器具100操作期间可能受到沉积在湿度传感器400上的表面水分的负面影响并导致湿度传感器400的感测误差、短路和/或金属零件腐蚀，所以湿度传感器400与环境隔离。
例如，湿度传感器400可以由如图8所示的灌封封装件805保护，该图是容纳由灌封封装件805封装的湿度传感器400的盖板205的细节透视图。
优选地，灌封封装件805可以包含绝缘材料、优选可流动绝缘材料，例如硅树脂、环氧树脂、聚酯和聚氨酯。
在本发明的一个实施例中，绝缘材料被注入或沉积在壳体305中的湿度传感器400上。优选地，整个壳体305填充有绝缘材料。甚至更优选地，绝缘材料沉积在壳体中，直到与周边侧壁345的自由端基本上齐平。换句话说，对于侧壁345的总高度，绝缘材料从内表面315向上填充由周边侧壁345限定的整个体积。因此，灌封封装件805包封接线505 的一部分、湿度传感器400、以及定心销710。
换句话说，湿度传感器400通过利用盖板205作为用于绝缘材料“浴”的“桶”来被灌封，这些绝缘材料被浇注到处于壳体305中的适当位置的湿度传感器400上。
绝缘材料然后被固化(例如，通过对绝缘材料施加预定温度或在空气温度下)，从而获得覆盖湿度传感器400的灌封封装件805，从而防止水分、水和/或异物接触其任何部分。
灌封封装件805还为湿度传感器400提供机械保护。具体地，灌封封装件805防止湿度传感器400在衣物器具100制造期间和制造之后被脱离的部件、工具等直接撞击。此外，灌封封装件805消除或大幅度降低了焊接至电子板405(例如，包括在控制电路系统415中)的电子部件可能由于湿度传感器400可能受到的振动(或其他冲击)而从电子板脱离的可能性。
申请人已经发现灌封封装件805提供了厚度优选大于1.5毫米的适当保护，甚至更优选地，实现了具有厚度为至少2毫米的适当保护。
在根据本发明的替代性实施例(未示出)中，代替或附加于上述灌封封装件805，可以提供绝缘外壳，以用于容纳湿度传感器400并保护其免受水分、水、异物和/或冲击的影响。
由于根据本发明实施例的湿度传感器400和盖板205，可以以多种不同的方式执行存储在衣物干燥室110中的有待或正在由衣物器具100 处理的衣物物品的湿度的测量，同时确保测量的实质准确度和精度。
应当注意的是，根据本发明的衣物器具100中的湿度传感器400的安装操作简单，从而允许简单地制造衣物器具100。此外，盖板205和灌封封装件805的结构确保湿度传感器400与可能损害其功能性的水分和异物基本上完全隔离，同时不影响湿度传感器400的感测性能。

Claims (15)

1.一种衣物器具(100)，包括衣物干燥室(110)和用于测量容纳在该衣物干燥室(110)中的衣物物品的湿度的传感器(400)，所述传感器包括感测安排(410)，该感测安排被设置用于考虑容纳在该衣物干燥室中的衣物物品的湿度程度来产生一个或多个电信号，
该传感器进一步包括操作支撑件(405),该操作支撑件具有第一表面(405a)和与该第一表面相对的第二表面(405b)，并且该传感器的感测安排进一步包括设置在该操作支撑件的第一表面上的至少一个第一焊盘(425)和设置在该操作支撑件的第二表面上的相应的至少一个第二焊盘(430)，该第一焊盘和该第二焊盘两者由导电材料制成并且被适配用于作为电容器板操作，
其特征在于，该操作支撑件(405)包括电子板，该电子板包括设置在该第一表面和该第二表面上的相应金属层，其上设置有至少一个第一焊盘(425)的该第一表面(405a)是该电子板的顶面，并且与该第一表面相对的、其上设置有相应的至少一个第二焊盘(430)的该第二表面(405b)是该电子板的背面，并且
至少一个第一焊盘(425)和相应的至少一个第二焊盘(430)通过使用该电子板的所述相应金属层来制成，并且在空间上彼此靠近地安装至该电子板上，并且具有相同的物理和结构特性。
2.根据权利要求1所述的衣物器具(100)，其中，所述至少一个第一焊盘(425)和相应的至少一个第二焊盘(430)中的每一个分别安排在该操作支撑件的第一表面和第二表面上，以便在与所述第一表面和第二表面正交的方向上基本上彼此重叠且被该操作支撑件(405)分开。
3.根据权利要求1或2所述的衣物器具(100)，其中，通过分别蚀刻设置在该第一表面(405a)和该第二表面(405b)上的所述金属层来提供该至少一个第一焊盘(425)和该至少一个第二焊盘(430)。
4.根据权利要求1或2所述的衣物器具(100)，其中，该至少一个第一焊盘(425)和该至少一个第二焊盘(430)在平面视图中具有基本上相同的大小和形状。
5.根据权利要求1或2所述的衣物器具(100)，其中，该传感器(400)进一步包括：控制电路系统(415)，该控制电路系统被配置用于处理由该感测安排(410)产生的电信号，
形成在该操作支撑件上的至少一个第一线路(435)，该至少一个第一线路用于将该至少一个第一焊盘与该控制电路系统电连接，以及
形成在该操作支撑件上的至少一个第二线路(440)，该至少一个第二线路用于将该至少一个第二焊盘与该控制电路系统电连接。
6.根据权利要求5所述的衣物器具(100)，其中，该控制电路系统(415)设置在该操作支撑件(405)的第一表面(405a)上，并且
其中，该传感器(400)进一步包括至少一个导通孔(445)，该至少一个导通孔从该第一表面穿过该操作支撑件至该第二表面，以便该第二表面上的至少一个第二线路(440)电连接至该第一表面上的控制电路系统(415)。
7.根据权利要求5所述的衣物器具(100)，其中，该控制电路系统(415)包括一个或多个电子部件，该一个或多个电子部件被安排用于过滤、放大、数字化和/或以其他方式操纵由该感测安排(410)产生的电信号。
8.根据权利要求1或2所述的衣物器具(100)，进一步包括：
容纳该衣物干燥室(110)的机柜(105)，该机柜包括前面板(115)，以及
可安装到该前面板上的盖板(205)，该盖板包括用于容纳该传感器(400)的壳体(305)。
9.根据权利要求8所述的衣物器具(100)，其中，该盖板(205)包括外表面(310)和与该外表面相对的内表面(315)，一旦该盖板安装到该机柜(105)的前面板(115)上，该外表面面朝容纳在该衣物干燥室(110)中的衣物物品，并且该内表面面朝该前面板，并且
其中，该壳体(305)设置在该盖板的内表面上。
10.根据权利要求9所述的衣物器具(100)，其中，该壳体(305) 包括从该盖板(205)的内表面(315)突出的侧壁(345)，一旦该传感器(400)被接纳在该壳体中，该侧壁包封该传感器。
11.根据权利要求8所述的衣物器具(100)，其中，当该传感器被定位在该壳体(305)内时，设置在该传感器(400)的第二表面(405b)上的该至少一个第二焊盘(430)与该盖板(205)的内表面(315)接触。
12.根据权利要求11所述的衣物器具(100)，其中，该壳体(305)进一步包括至少一个保持元件，该至少一个保持元件与该传感器(400)接合并且将该传感器保持在适当位置，并且该传感器(400)的第二表面(405b)与该盖板(205)的内表面(315)接触。
13.根据权利要求1或2所述的衣物器具(100)，进一步包括围绕该传感器(400)的保护性包装件(805)，该保护性包装件将该传感器与水分和异物隔离。
14.根据权利要求5所述的衣物器具(100)，进一步包括电子控制单元(150)，该电子控制单元被配置用于管理该衣物器具的操作，并且
其中，该传感器(400)进一步包括与该控制电路系统(415)电联接的连接器接口(420)，该连接器接口接纳接线(505)，用于允许执行以下之中的至少一个：
接收电力供应，以及
与该衣物器具的电子控制单元(150)交换电信号。
15.一种感测包含在根据前述权利要求中任一项所述的衣物器具(100)中的衣物堆的湿度的方法，该方法包括：
从该至少一个第一焊盘(425)获取第一电容信息：
从该至少一个第二焊盘(430)获取第二电容信息，并且
将该第一电容信息和该第二电容信息组合成组合电容信息，其中，组合包括将该第一电容信息和该第二电容信息差分地组合，以便减少基本上等同地影响该至少一个第一焊盘和该至少一个第二焊盘的有害影响。
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