CN112611504A - 一种温度压力传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种温度压力传感器，该温度压力传感器包括壳体、陶瓷件、电路板、压力敏感元件、导电元件以及温度敏感元件，壳体具有上下开口的安装腔，陶瓷件设于所述安装腔且贯设有压力孔，所述陶瓷件与所述安装腔的内壁密封连接，以将所述安装腔分隔成上腔和介质通道，电路板安装在所述陶瓷件的上端，压力敏感元件安装在所述陶瓷件的上表面，且覆盖所述压力孔并与所述电路板电性连接，导电元件一端与所述电路板电性连接，另一端穿过所述陶瓷件并与所述陶瓷件通过密封胶密封连接，温度敏感元件与所述导电元件电性连接。

Description

一种温度压力传感器
技术领域
本发明实施例涉及压力传感器技术领域，特别涉及一种温度压力传感器。
背景技术
温度压力传感器是一种一体化传感器，可同时测量同一点的介质压力与温度。温度压力传感器适用于在测量的压力的同时测量介质温度的场合，例如应用于汽车空调压力和温度的测量。
现有技术中通常采用TO座安装压力芯片，且TO座的探针通常需要通过玻璃绝缘子进行密封，而玻璃绝缘子密封在高温下容易产生微裂纹，热匹配性差，影响温度压力传感器的密封性，甚至容易出现漏液或者漏气的现象，且TO座受玻璃绝缘密封的影响耐压小。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种温度压力传感器，旨在解决温度压力传感器在高温下热匹配性差、密封性不好、耐压小等的问题。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种温度压力传感器，包括：
壳体，具有上下开口的安装腔；
陶瓷件，设于所述安装腔且贯设有压力孔，所述陶瓷件与所述安装腔的内壁密封连接，以将所述安装腔分隔成上腔和介质通道；
电路板，安装在所述陶瓷件的上端；
压力敏感元件，安装在所述陶瓷件的上表面，且覆盖所述压力孔并与所述电路板电性连接；
导电元件，一端与所述电路板电性连接，另一端穿过所述陶瓷件并与所述陶瓷件通过密封胶密封连接；以及，
温度敏感元件，与所述导电元件电性连接。
本发明通过设置陶瓷件，将压力敏感元件直接安装在陶瓷件，陶瓷件与压力敏感元件的热膨胀匹配好，性能稳定，同时陶瓷件与导电元件通过密封胶密封固定，相较传统使用玻璃绝缘子密封，不易出现漏气，且耐压大。
优选地，所述导电元件的另一端设有止挡部，所述止挡部的上表面与所述陶瓷件通过密封胶密封连接。
优选地，所述陶瓷件在所述止挡部对应位置设有槽口朝下的容置槽，所述止挡部容置于所述容置槽内，所述容置槽的底壁与所述止挡部的上表面通过密封胶密封连接。
优选地，所述温度敏感元件与所述导电元件通过弹性结构弹性抵接，以使所述温度敏感元件与所述导电元件导通。
优选地，所述弹性结构包括导电弹片，所述导电弹片的一端与所述导电元件的另一端弹性抵接，另一端与所述温度敏感元件电性连接。
优选地，所述导电弹片包括倾斜朝上延伸的抵接段、以及自所述抵接段朝下延伸的连接段，所述抵接段与所述导电元件弹性抵接，所述连接段与所述温度敏感元件电性连接；
所述弹性结构还包括绝缘座，所述绝缘座的上端开设有开口朝上的安装槽，所述抵接段容置于所述安装槽。
优选地，所述绝缘座上具有卡接部，所述卡接部卡设在所述压力孔内并与所述压力孔的内壁过盈配合。
优选地，所述卡接部包括自所述绝缘座朝上延伸形成的多个凸伸部，所述多个凸伸部形成有安装中心，每个所述凸伸部朝上远离所述安装中心倾斜延伸。
优选地，所述导电元件为金属探针，所述陶瓷件上开设有让位孔，所述金属探针穿过所述让位孔设置。
优选地，所述壳体的下端开口处安装有保护套；
所述温度敏感元件伸出所述安装腔的下端开口且容置于所述保护套内。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明提供的温度压力传感器一实施例的立体图；
图2为图1的分解示意图；
图3为图1的剖视图；
图4为图1中保护套一实施例的局部示意图；
图5为图1中部分结构一实施例的局部示意图；
图6为图5的分解示意图；
图7为图6中部分结构的分解示意图；
图8为图7中绝缘座一实施例的局部示意图；
图9为图8的剖视图；
图10为图5中一视角的剖视图。
本发明附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 温度压力传感器 71 导电弹片
1 壳体 711 抵接段
11 安装腔 712 连接段
2 陶瓷件 72 绝缘座
21 压力孔 721 安装槽
22 让位孔 722 卡接部
23 容置槽 7221 凸伸部
3 电路板 723 第一通道
4 压力敏感元件 724 卡接槽
5 导电元件 8 保护套
51 金属探针 81 通气口
511 止挡部 82 卡入部
6 温度敏感元件 9 端钮
7 弹性结构 10 密封圈
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
图1至图10示出了本发明提供的温度压力传感器的示意图，请参阅图1至图3，本发明提供一种温度压力传感器100，该温度压力传感器100包括壳体1、陶瓷件2、电路板3、压力敏感元件4、导电元件5以及温度敏感元件6，壳体1具有上下开口的安装腔11，陶瓷件2设于所述安装腔11且贯设有压力孔21，所述陶瓷件2与所述安装腔11的内壁密封连接，以将所述安装腔11分隔成上腔和介质通道，电路板3安装在所述陶瓷件2的上端，压力敏感元件4(在本实施例中，压力敏感元件4为压力芯片)安装在所述陶瓷件2的上表面，且覆盖所述压力孔21并与所述电路板3电性连接，导电元件5一端与所述电路板3电性连接，另一端穿过所述陶瓷件2并与所述陶瓷件2通过密封胶(图中未示出)密封连接，温度敏感元件6(在本实施例中，温度敏感元件6为温度传感器)与所述导电元件5电性连接。
本发明通过设置陶瓷件2，将压力敏感元件4直接安装在陶瓷件2，陶瓷件2与压力敏感元件4的热膨胀匹配好，性能稳定，同时陶瓷件2与导电元件5通过密封胶密封固定，相较传统使用玻璃绝缘子密封，不易出现漏气，且耐压大；
进一步地，传统使用玻璃绝缘子密封，在高温下玻璃绝缘子容易出现泄漏(采用玻璃绝缘子通常在150℃左右会出现泄漏)，而采用陶瓷金属化技术成本过高，本发明通过陶瓷件2与导电元件5采用密封胶密封(在本实施例中通常采用硅胶，而硅胶耐温通常在180℃以上)，高温下密封性较玻璃绝缘子效果好，且成本低。
为了便于安装，增大密封胶与导电元件5的接触面积，所述导电元件5的另一端设有止挡部511，所述止挡部511的上表面与所述陶瓷件2通过密封胶密封连接。在本实施中，密封胶为硅胶。该温度压力传感器100可以为空调温度压力传感器，也可以为用于测量其他场景的温度压力传感器100。当该温度压力传感器100为空调温度压力传感器时，密封胶为耐制冷剂的硅胶。
具体地，请参阅图10，所述陶瓷件2在所述止挡部511对应位置设有槽口朝下的容置槽23，所述止挡部511容置于所述容置槽23内，所述容置槽23的底壁与所述止挡部511的上表面通过密封胶密封连接。
温度敏感元件6与导电元件5的连接可以焊接，也可以为其他电性连接方式，在本实施例中，所述温度敏感元件6与所述导电元件5通过弹性结构7弹性抵接，以使所述温度敏感元件6与所述导电元件5导通。本发明采用温度敏感元件6与导电元件5弹性抵接以使温度敏感元件6与导电元件5导通，连接更简易，占空间小，且弹性抵接使连接更稳定。具体地，弹性结构7与止挡部511弹性抵接，可以增大接触面，使抵接效果更稳定。
在检测温度和压力时，被测介质(在本实施例中，温度压力传感器100为空调温度传感器，被测介质为空气)进入介质通道后，经过温度敏感元件6感测温度，且经介质通道进入压力孔21的被测介质与压力敏感元件4的背面接触，如此通过压力敏感元件4感测压力。
弹性结构7的设置形式可以有多种，例如可以是在弹性元件上设置有导电片，导电片通过弹性元件与导电元件5的另一端弹性抵接，导电片与温度敏感元件6电性连接，在其他实施例中，请参阅图5至图7，弹性结构7也可以为包括导电弹片71，所述导电弹片71的一端与所述导电元件5的另一端弹性抵接，另一端与所述温度敏感元件6电性连接，具体地，所述导电弹片71包括倾斜朝上延伸的抵接段711、以及自所述抵接段711朝下延伸的连接段712，所述抵接段711与所述导电元件5弹性抵接，所述连接段712与所述温度敏感元件6电性连接。为了便于安装所述导电弹片71，所述弹性结构7还包括绝缘座72，所述绝缘座72的上端开设有开口朝上的安装槽721，所述抵接段711容置于所述安装槽721，如此，可以防止错位，发生偏移等。在本实施例中，绝缘座72为塑料件。具体地，绝缘座72贯设有与所述压力孔21相对的第一通道723，用于供被测介质通过并流入压力孔21。
安装时，绝缘座72与陶瓷件2卡接固定，具体地，所述绝缘座72上具有卡接部722，所述卡接部722卡设在所述压力孔21内并与所述压力孔21的内壁过盈配合。在本实施例中，所述卡接部722包括自所述绝缘座72朝上延伸形成的多个凸伸部7221，所述多个凸伸部7221形成有安装中心，每个所述凸伸部7221朝上远离所述安装中心倾斜延伸，如此，多个凸伸部7221卡入压力孔21后会呈过盈配合，不易脱出。其中，安装中心可以为多个凸伸部7221围设形成的中心位置。
在本实施例中，导电元件5为金属探针51，所述陶瓷件2上开设有让位孔22，所述金属探针51穿过所述让位孔22设置。密封胶可以在金属探针51穿过让位孔22后灌入让位孔22，也可以不灌入，在此不做具体限制。
为了对温度敏感元件6起到保护作用，请参阅图3和图4，所述壳体1的下端开口处安装有保护套8；所述温度敏感元件6伸出所述安装腔11的下端开口且容置于所述保护套8内。进一步地，所述保护套8上贯设有若干个通气口81，被测介质直接通过通气口81与温度敏感元件6接触，使检测的温度更为直接，准确。为了便于安装，保护套8与绝缘座72卡接配合，在本实施例中，请参阅图3、图8以及图9，绝缘座72的外围和保护套8，其中之一设有卡接槽724，另一设有用于与所述卡接槽724卡接配合的卡入部82。
请参阅图1至图3，该温度压力传感器100还包括端钮9，端钮9可以为本领域常规的端钮9，在此不做具体限制。在本实施例中端钮9为塑料件，如此，可以耐各种化学品。
所述安装腔11的底壁朝靠近所述介质通道的方向凹陷形成凹槽，所述凹槽的底壁与所述陶瓷件2的下端密封设置。在本实施例中，可以通过在凹槽的底壁与所述陶瓷件2的下端之间设置密封圈10，通过密封圈10密封，所述密封圈10、所述陶瓷件2的下端以及所述凹槽的底壁围设形成容腔，所述导电元件5的另一端容置于所述容腔，如此被测介质从介质通道进入压力孔21时，以防止泄露并将压力敏感元件4的正面和背面隔开。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种温度压力传感器，其特征在于，包括：
壳体，具有上下开口的安装腔；
陶瓷件，设于所述安装腔且贯设有压力孔，所述陶瓷件与所述安装腔的内壁密封连接，以将所述安装腔分隔成上腔和介质通道；
电路板，安装在所述陶瓷件的上端；
压力敏感元件，安装在所述陶瓷件的上表面，且覆盖所述压力孔并与所述电路板电性连接；
导电元件，一端与所述电路板电性连接，另一端穿过所述陶瓷件并与所述陶瓷件通过密封胶密封连接；以及，
温度敏感元件，与所述导电元件电性连接。
2.如权利要求1所述的温度压力传感器，其特征在于，所述导电元件的另一端设有止挡部，所述止挡部的上表面与所述陶瓷件通过密封胶密封连接。
3.如权利要求2所述的温度压力传感器，其特征在于，所述陶瓷件在所述止挡部对应位置设有槽口朝下的容置槽，所述止挡部容置于所述容置槽内，所述容置槽的底壁与所述止挡部的上表面通过密封胶密封连接。
4.如权利要求1所述的温度压力传感器，其特征在于，所述温度敏感元件与所述导电元件通过弹性结构弹性抵接，以使所述温度敏感元件与所述导电元件导通。
5.如权利要求4所述的温度压力传感器，其特征在于，所述弹性结构包括导电弹片，所述导电弹片的一端与所述导电元件的另一端弹性抵接，另一端与所述温度敏感元件电性连接。
6.如权利要求5所述的温度压力传感器，其特征在于，所述导电弹片包括倾斜朝上延伸的抵接段、以及自所述抵接段朝下延伸的连接段，所述抵接段与所述导电元件弹性抵接，所述连接段与所述温度敏感元件电性连接；
所述弹性结构还包括绝缘座，所述绝缘座的上端开设有开口朝上的安装槽，所述抵接段容置于所述安装槽。
7.如权利要求6所述的温度压力传感器，其特征在于，所述绝缘座上具有卡接部，所述卡接部卡设在所述压力孔内并与所述压力孔的内壁过盈配合。
8.如权利要求7所述的温度压力传感器，其特征在于，所述卡接部包括自所述绝缘座朝上延伸形成的多个凸伸部，所述多个凸伸部形成有安装中心，每个所述凸伸部朝上远离所述安装中心倾斜延伸。
9.如权利要求1所述的温度压力传感器，其特征在于，所述导电元件为金属探针，所述陶瓷件上开设有让位孔，所述金属探针穿过所述让位孔设置。
10.如权利要求1所述的温度压力传感器，其特征在于，所述壳体的下端开口处安装有保护套；
所述温度敏感元件伸出所述安装腔的下端开口且容置于所述保护套内。
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