CN113108822A - 传感器及阀装置 - Google Patents

Abstract

一种传感器及阀装置，所述传感器包括：调理芯片和压力感测元件。调理芯片包括压力信号输入端、压力信号输出端、及电源输入端，压力感测元件与压力信号输入端电性连接。传感器还包括电源连接端和压力信号输出连接端，电源连接端与电源输入端电性连接，压力信号输出连接端与压力信号输出端电性连接。传感器包括金属外壳和第一电容，第一电容包括第一极板和第二极板。第一极板与电源连接端电性连接，且第一极板与电源输入端电性连接，第二极板与金属外壳电性连接，从而降低了突波高压电压对调理芯片的损坏风险，提高了传感器及阀装置的安全性。

Description

传感器及阀装置

技术领域

本申请涉及一种测量装置及流体控制装置，尤其涉及一种传感器及阀装置。

背景技术

相关技术中的传感器设置于阀装置，用于检测流入阀装置内制冷剂的压力和/或温度。传感器包括：调理芯片和压力感测元件，调理芯片包括压力信号输入端、压力信号输出端、及电源输入端，所述压力感测元件与压力信号输入端电性连接。传感器还包括电源连接端和压力信号输出连接端，电源连接端与电源输入端电性连接，压力信号输出连接端与压力信号输出端电性连接。在一些情况下电源连接端会有意外的高压突波电压，例如供电系统遭遇雷击产生的高压电压等情形时，突波高压电压会经过电源连接端输入到调理芯片，会对调理芯片造成损坏，导致传感器不能工作，安全性能较差。

发明内容

本申请的目的在于提供一种安全性较高的传感器。

本申请提供一种传感器，其包括：调理芯片和压力感测元件，所述调理芯片包括压力信号输入端、压力信号输出端、及电源输入端，所述压力感测元件与压力信号输入端电性连接，所述传感器还包括电源连接端和压力信号输出连接端，所述电源连接端与电源输入端电性连接，所述压力信号输出连接端与压力信号输出端电性连接，所述电源连接端和压力信号输出连接端用于与传感器的外部电路电性连接，其中，所述传感器还包括金属外壳和第一电容，所述第一电容包括第一极板和第二极板，所述第一极板与电源连接端电性连接，且所述第一极板与电源输入端电性连接，所述第二极板与金属外壳电性连接。

相较于相关技术，本申请设有第一电容，第一电容的两个极板分别与电源连接端和金属外壳电性连接，电源连接端的突波高压电压可以通过第一电容直接导接至金属外壳，金属外壳可以导大地，降低了突波高压电压对调理芯片的损坏风险，提高了传感器的安全性。

本申请的目的在于提供一种安全性较高的阀装置。

本申请提供一种阀装置，其包括上述的传感器，所述传感器包括流道所述阀装置还包括阀体和阀芯部，所述阀芯部与所述阀体相固定，所述阀体设有孔道，所述阀芯部能够控制所述孔道的通断，所述传感器与所述阀体相固定，所述传感器的流道与所述孔道流体连通，所述金属外壳与阀体电性连接。

相较于相关技术，本申请设有第一电容，第一电容的两个极板分别与电源连接端和金属外壳电性连接，电源连接端的突波高压电压可以通过第一电容直接导接至金属外壳，金属外壳与阀体电性连接，可以通过阀体导大地，降低了突波高压电压对调理芯片的损坏风险，提高了阀装置的安全性。

附图说明

图1是本申请传感器第一实施例的立体示意图。

图2是如图1所示传感器另一角度的立体示意图。

图3是如图1所示传感器的立体分解示意图。

图4是如图3所示传感器的另一视角立体分解示意图。

图5是如图4所示传感器的进一步分解示意图。

图6是如图3所示传感器的进一步分解示意图。

图7是如图5所示传感器的进一步分解示意图。

图8是如图6所示传感器的进一步分解示意图。

图9是如图1所示传感器的立体剖视示意图。

图10是如图1所示传感器的剖视示意图。

图11是如图1所示传感器的又一立体剖视示意图。

图12是如图1所示传感器的立体分解剖视示意图。

图13是如图1所示传感器的电路原理图。

图14是如图6所示柔性电路板平展开的电路板布线图。

图15是本申请传感器第二实施例的立体示意图。

图16是如图15所示传感器的立体分解示意图。

图17是如图15所示传感器的立体剖视示意图。

图18是如图15所示传感器的又一立体剖视示意图。

图19是本申请传感器第三实施例的剖视示意图。

图20是本申请传感器第四实施例的剖视示意图。

图21是本申请传感器应用于阀装置的立体示意图。

图22是如图21所示阀装置的立体分解示意图。

图23是如图21所示阀装置的另一视角立体分解示意图。

图24是如图21所示阀装置的立体剖视示意图。

图25是本申请传感器应用于热管理系统的系统原理图。

具体实施方式

如图1至图14所示为符合本申请第一实施例的传感器100，其包括：金属外壳10、电路板组件20、基座40、绝缘盖50以及两个密封圈60。

如图5至图14所示，电路板组件20包括基板21、导电路径22及若干电子元件。若干电子元件通过导电路径22电性实现相互之间的电性连接，若干电子元件包括压力感测元件23、第一电容24及调理芯片25。导电路径22包括电源路径/第一导电路径221，传感器100包括接地片90，第一电容24包括第一极板241和第二极板242，第一极板241与电源路径221电性连接，第二极板242与接地片90电性连接，接地片90与金属外壳10电性连接。如图10所示，金属外壳10包括第一抵接部104，绝缘盖50包括第二抵接部58，接地片90包括第三抵接部91，第三抵接部91压紧于第一抵接部104和第二抵接部58之间，接地片90与第一抵接部104接触。

第一电容24为高压电容，例如第一电容24的规格10nf/1000V，即第一电容24的容值为10nf，额定电压为1000V，可以承受1000V的电压。

如图13至图14所示，调理芯片25包括压力信号输入端251、压力信号输出端252、及电源输入端253。压力感测元件23与压力信号输入端251电性连接，传感器100还包括电源连接端271和压力信号输出连接端272，电源连接端271与电源输入端253电性连接，压力信号输出连接端272与压力信号输出端252电性连接。电源连接端271和压力信号输出连接端272用于分别与传感器100的外部电路电性连接，例如与电子膨胀阀内置电路板的导电路径电性连接。第一极板241与电源连接端271电性连接，且第一极板241与电源输入端253电性连接，第二极板242通过接地片90与金属外壳10电性连接，金属外壳10可以与大地连接，从而电源连接端271有高电压突波等产生时，可以直接将高电压突波导大地，降低高电压突波进入电源输入端253对调理芯片25造成冲击损坏的风险。

传感器100包括第一钳位二极管28，传感器100包括接地端275，第一钳位二极管28具有第一电极端281和第二电极端282，第一电极端281与电源输入端253和电源连接端271电性连接，第二电极端282与接地端275电性连接。第一钳位二极管28的设置，可以将电源输入端253的电压限定在额定工作范围内，从而降低电源输入端253的意外高电压进入电源输入端253对调理芯片25造成冲击损坏的隐患。第一电容24和接地片90的设置可以将交流电高电压直接导接至大地保护调理芯片25受到交流电的高电压冲击，第一钳位二极管28可以将直流电的意外高电压限定在额定工作范围内，从而保护调理芯片25受到直流电高电压的冲击。

传感器100包括电性连接电源输入端253和电源连接端271的电源路径/第一导电路径221、连接在第一电容24和第一导电路径221之间的第二导电路径222以及连接第一钳位二极管28和第一导电路径221的第三导电路径223，当电源连接端271通电时，电源先经过第一导电路径221与第二导电路径222的交叉点，再经过第一导电路径22与第三导电路径223的交叉点，再进入至电源输入端253。第一电容24设置在靠近第一钳位二极管28之前，可以将更大的突波电压，例如雷击等意外高电压先进行导大地保护，再通过第一钳位二极管28的限位电压作用，起到了对调理芯片25的双重保护，从而安全冗余度更高。

传感器100还包括第二钳位二极管29，第二钳位二极管29具有第三电极端291和第四电极端292，第三电极端291与压力信号输出端252和压力信号输出连接端272电性连接，第四电极端292与接地端275电性连接。第二钳位二极管29的设置降低了意外的直流高电压从压力信号输出连接端272进入至调理芯片25损坏调理芯片25的风险。

调理芯片25包括电源输出端254，传感器100还包括接地连接端273和第二电容31，接地连接端273和电源输出端254电性连接。第二电容31为高压电容，例如第二电容31的规格10nf/1000V，即第二电容31的容值为10nf，额定电压为1000V，可以承受1000V的电压。第二电容31包括第三极板311和第四极板312，第三极板311与电源输出端254电性连接，且第三极板311与接地连接端273电性连接，第四极板312通过接地片90与金属外壳10电性连接。与第一电容24的原理类似，第二电容31的设置也可以降低突波高压电压从接地连接端273进入电源输出端254对调理芯片25冲击造成损坏的风险。电路系统中电源连接端271相当于电源输入的正极，接地连接端273相当于电源输入的负极。电源连接端271的理想工作电压为5V，接地连接端273的理想工作电压为0V。图示实施例中，第二电容31和第一电容24各自对应一个独立的接地片90与金属外壳10电性连接，从而电路排布更加简单容易，且各自对应电路导接至金属外壳导大地路径更近，降低高电压在电路板组件内导电路径的流动长度，对调理芯片25的保护更加安全。当然，在其他可选实施例中，也可以将第二电容31和第一电容24对应到同一个接地90，可以减少电路板组件20和接地片的材料成本。

压力信号输入端251包括第一压力信号输入端321和第二压力信号输入端322，压力感测元件23包括第一信号端231、第二信号端232及导地端233，第一信号端231与第一压力信号输入端321电性连接，第二信号端232与第二压力信号输入端322电性连接，导地端233与接地端275电性连接。

压力信号输出端252包括第一压力信号输出端323和第二压力信号输出端324，传感器100还包括第一电阻33和第二电阻34，第一电阻33与第一压力信号输出端323电性连接，第二电阻34与第二压力信号输出端324电性连接，且第一电阻33和第二电阻34并联于压力信号输出端252和压力信号输出连接端272之间。第一电阻33的阻值小于第二电阻的阻值，例如第一电阻的阻值为100欧(Ω)，第二电阻的阻值为1000欧(Ω)。通过第一电阻33和第二电阻34并联可以输出检测到的压力信号对应的电压信号从压力信号输出连接端272输出。

传感器100还包括第一电感35和第二电感36，第一电感35电性连接于电源输入端253和电源连接端271之间，第一电阻33和第二电阻34并联后与第二电感36串联，且第二电感36与压力信号输出连接端272电性连接。第一电感35和第二电感26实现的通直流阻交流，减少电源连接端271和压力信号输出连接端272中的不稳定交流信号。可选地，第一电感35和第二电感36的感抗均为120亨利(H)。

如图9所示，传感器100还包括温度感测元件70，温度感测元件70和压力感测元件23设置于同一传感器100，从而传感器100集成了对制冷剂温度和压力检测的功能为一体的压力温度传感器，集成化设计减少了单独设计的温度传感器和压力传感器的占用空间和物料成本。

如图13和图14所示，传感器100还包括第三电阻37和温度信号连接端274，第三电阻37和温度感测元件70串联于电源连接端271和接地端275之间。导电路径22包括第四导电路径224，第四导电路径224一端电性连接于第三电阻37和温度感测元件70之间，第四导电路径224的另一端电性连接温度信号连接端274。温度感测元件70为热敏电阻，传感器100包括第三电容38，第三电容38与温度感测元件70并联设置，第三电容38包括第五极板381和第六极板382，第五极板381电性连接温度信号连接端274，第六极板382电性连接接地端275。图中所有接地端275与接地连接端273电性连接，即连接电源的负极。

电源输出端254包括第一电源输出端325、第二电源输出端326及第三电源输出端327，第一电源输出端325和第二电源输出端326并联，第一电源输出端325串联有第四电容30，第三电源输出端327串联有第五电容39。

调理芯片25、压力感测元件23、第一电容24通过电路板组件20的导电路径22电性连接。请结合图3、图6、图9、图13及图14所示，多个导电端子80包括接地端子84、电源端子85、压力信号端子86和温度信号端子87，接地端子84与接地连接端273电性连接，电源端子85与电源连接端271电性连接，压力信号端子86与压力信号输出连接端272电性连接，以及温度信号端子87与温度信号连接端274电性连接。

如图8至图11所示，传感器100具有位于基板21厚度方向相反两侧的第一腔101和第二腔102，传感器100具有制冷剂流道103，制冷剂流道103与第二腔102连通，制冷剂流道103连通的第二腔102和第一腔101之间通过两个密封圈60密封从而不连通。第二腔102位于基板21的下侧，第一腔101位于基板21的上侧，制冷剂流道103位于第二腔102的下侧。在其他可选实施例中，也可以没有第二腔，直接通过制冷剂流道流动至电路板组件的下侧，或者，也可以将图示实施例的制冷剂流道103和第二腔102统称为制冷剂流道。密封圈60包括第一密封圈61和第二密封圈62，第一密封圈61密封连接于金属外壳10和基座40之间，第二密封圈62密封连接于基座40和基板21之间，从而制冷剂流道103和第一腔101不连通，降低了从制冷剂流道103流入的制冷剂进入到第一腔101内，造成制冷剂泄露的风险。

如图7至图9所示，电路板组件20包括柔性电路板26，基板21包括陶瓷基板21，压力感测元件23形成于所述陶瓷基板21，接地片90为柔性电路板26的一部分，柔性电路板26位于第一腔101。陶瓷基板21包括面朝制冷剂流道103的第一表面211、面朝柔性电路板26的第二表面212、以及连接于第一表面211和第二表面212之间的周壁面213，第一表面211和第二表面212位于基板21厚度方向的相反两侧。柔性电路板26包括间隔设置的第一电路板261和第二电路板262，第一电路板261设置于第二表面212，第二电路板262相比第一电路板261远离所述第二表面212。

如图6至图9及图14所示，柔性电路板26包括第一柔性电路板263和第二柔性电路板264，第一柔性电路板263连接于第一电路板261和第二电路板262之间，第二柔性电路板264连接于所述第二电路板262，接地片90设置于第二柔性电路板264，调理芯片25设置于第一电路板261，第一电容24设置于第二电路板262。第二柔性电路板264包括自第二电路板262延伸的第一延伸部265、自第一延伸部265延伸的第二延伸部266、自第二延伸部266延伸的第三延伸部267以及自第三延伸部267延伸的第四延伸部268。第一电路板261和第二电路板262的强度相对第一柔性电路板263和第二柔性电路板264的强度进行了加强，第一柔性电路板263和第二柔性电路板264的柔韧性相对第一电路板261和第二电路板262更好，有利于弯折折弯。

如图5和图6及图9所示，基座40包括底壁41和周围壁42，基座40具有位于底壁41和周围壁42之间的凹槽43，陶瓷基板21位于凹槽43内，且陶瓷基板21、基座40、密封圈60限定出所述第二腔102。制冷剂流道103包括第一流道1031和第二流道1032，第二流道1032位于基座40内，且第二流道1032沿基座40厚度方向贯穿的基座40，其中第二流道1032的孔径小于第一流道1031的孔径。基板21大致呈圆盘状，周围壁42的内部设有第一导向柱45，基板21的周壁面213设有第一导向槽214，第一导向槽214与第一导向柱45配合方便了基板21的导向安装，且定位了基板21的安装方向。在其他可选实施例中，基板21也可以呈方形、菱形、多边形或者异形等形状，只要能实现基板21收容和固定在外的凹槽43即可，本申请不以图示基板21的形状为限。

如图9和图10所示，绝缘盖50至少部分收容于金属外壳10内部。绝缘盖50包括位于绝缘盖50厚度方向上的第一部51和第二部52，金属外壳10包括基部11、自基部11沿远离制冷剂流道103方向延伸的筒体部12、自基部11远离筒体部12延伸的对接部13、以及自筒体部12向靠近筒体部12的轴心线弯折的弯折部14。

弯折部14未弯折前与筒体部12的延伸方向相同，在受到外界压力时折弯并铆压至第二部52，从而弯折部14抵压绝缘盖50的第二部52和接地片90，实现金属外壳与接地片的电性和物理连接。绝缘盖50的第一部51抵压所述基板21、基座40和柔性电路板26，从而将基板21固定在金属外壳10内部。对接部13用于插入安装至阀装置93或者系统管路内，阀装置93可以是电子膨胀阀，系统管路可以是连接在换热器、压缩机951、阀装置93、储液器、气液分离器中任意两者之间的连接管路。基部11具有与相应被安装元件配合平台面111，平台面111呈平面状。

如图6和图9所示，第一延伸部265位于第一腔101，第二延伸部266压紧于第一部52和周围壁42之间。第三延伸部267贴靠于所述绝缘盖50的外围壁53，且第三延伸部267位于绝缘盖50的外围壁53和筒体部12的第一内壁面123之间。第四延伸部268压紧于弯折部14和第一部51之间，从而设置于第四延伸的接地片90与金属外壳10稳定地接触，实现接大地连接，降低了电源信号突变或者遭遇雷击时，经过电源路径进入到调理芯片烧坏调理芯片的风险，同时也降低了调理芯片25、压力感测元件23、温度感测元件70受到电压突变时候的受到损坏的隐患。

如图9和图12所示，金属外壳10包括与基座40的底壁41面对设置的第二内壁面127，金属外壳10具有自第二内壁面127凹陷设置的第一槽部16。第一密封圈61收容于第一槽部16内，第一密封圈61流体密封在制冷剂流道103和第一腔101之间。第一密封圈61压紧于基座40的底壁41和第一槽部16的第一槽底面161之间。如图9所示，第一密封圈61呈O形圈形状，第一密封圈61具有与底壁41抵触的第一顶部611和与第一槽部16的第一槽底面161抵触的第一底部612。

如图9和图12所示，基座40包括与第一表面211面对设置的第三内壁面45，基座40具有自第三内壁面45凹陷设置的第二槽部46。第二密封圈62收容于第二槽部46内，第二密封圈62流体密封在第一腔101和第二腔102之间。第二密封圈62压紧于基板21的第一面211和第二槽部46的第二槽底面461之间。第二密封圈62呈O形圈形状，第二密封圈62具有与第一面抵触的第二顶部621和与第二槽部46的第二槽底面461抵触的第二底部622。

如图10所示，筒体部12包括与基部11连接的第一筒部121和连接于第一筒部121和弯折部14之间的第二筒部122，第一筒部121在径向方向的壁厚大于第二筒部122在径向方向的厚度。第一筒部121的外壁面124和第二筒部122的外壁面124对齐设置，第一筒部121具有相对第二筒部122向内凸出的台阶部125。第一部51抵接基板21的第二表面212和台阶部125，台阶部125的位于最上端的台阶面126与第二表面212基本位于同一水平线，台阶部125的设置起到了对绝缘盖50支撑和安装位置的定位作用。

如图6至图8所示，绝缘盖50大致呈倒碗状，绝缘盖50包括顶壁56、自顶壁56向下延伸的周壁57、以及由顶壁56和周壁57围成的收容腔501。顶壁56包括垂直于周壁57的第一平台561、位于第一平台561上方的第二平台562以及连接于第一平台561和第二平台562之间的连接部563。基座40的周围壁42的顶部设有向上凸出的定位凸部421，绝缘盖50的周壁57设有用于与定位凸部421配合的定位凹部571。如图4所示，基座40的定位凸部421和绝缘盖50的定位凹部571对齐设置，从而方便定位基座40和绝缘盖50之间的定位安装。当然，在其他可选实施例中，也可以在绝缘盖50设置定位凸部，同时在基座40设置定位凹部，同样可以实现基座40和绝缘盖50之间的安装定位。如图4至图6所示，周壁57还设有配合凹部572，从而方便柔性电路板26的第三延伸部267的安装定位和限位。

绝缘盖50设有若干沿竖直方向贯穿顶壁56的若干第一孔道564，且若干第一孔道564可以绕第一平台561的轴心均匀分布。如图9所示，弯折部14铆压压接于第二平台部562、第四延伸部268及接地片90，导电端子80贯穿第二平台562的第一孔道564。导电端子80可以通过干涉固定于第一孔道564，也可以将导电端子80通过嵌件注塑成型的方式固定于绝缘盖50内。

金属外壳10为金属件，从而可以降低外界对传感器100内部电子元件的电磁干扰(EMI)，绝缘盖50为绝缘件，从而可以将金属外壳10和导电端子80之间绝缘隔离。可选地，金属外壳10可以为铝材质的金属件或者不锈钢材质的金属件，铝材质的金属件质量较轻，从而有利于传感器100的轻量化，从而在传感器100用于汽车热管理系统中时，有利于整车轻量化设计。虽然，不锈钢材质的金属件相对铝材质的金属质量略重，但是不锈钢材质的金属件具有方便焊接的优势。绝缘盖50为塑料材质的绝缘件，可以通过注塑成型的工艺制造而成，绝缘材质的绝缘盖50将导电端子80和金属外壳10绝缘开。金属材质的金属外壳10可以通过金属压铸成型或者挤压成型或者金属粉末射出成形等工艺制造而成。

如图7所示，温度感测元件70包括感温部71和针脚部72，针脚部72通过嵌件注塑成型设置于基座40内，针脚部72电性连接感温部71至电路板组件20的导电路径22，感温部71位于制冷剂流道103内，或者，感温部71沿远离第一腔101的方向至少部分超出所述制冷剂流道103，这样设置的感温部71能够与制冷剂充分接触，降低了制冷剂从制冷剂流道103流入后的温差，从而提高了制冷剂温度检测的灵敏性和准确性。制冷剂的温度变化引起感温部71内的电压变化从而通过针脚部72传导至电路板组件21，从而能够计算出制冷剂的实时温度。温度感测元件70可以为NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻，热敏电阻的工作原理为：电阻值随着温度上升而迅速下降，从而反馈出相应电压信号。图示实施例，温度感测元件70为引脚式NTC热敏电阻。引脚式的温度感测元件70，可以将感温部71伸入至制冷剂流道103内或者靠近制冷剂流道103的开口侧，从而在感测流入制冷剂流道103内的制冷剂时，能够及时感测温度，且由于靠近制冷剂流道103的开口侧，降低了因为制冷剂流入制冷剂流道103内过程中的温度变化，引起的测量温度误差。在其他可选实施例中，温度感测元件70也可以为贴片式NTC热敏电阻，直接表面安装于电路板组件20，贴片式NTC热敏电阻具有体积小的优势。

如图3至图8所示，温度感测元件70还包括用于保护针脚部72的保护套筒91，保护套筒91为耐制冷剂腐蚀的绝缘材料制成，可选地保护套筒91为塑料材质制成。金属外壳10具有壳内腔171和第二孔道172，壳内腔171至少部分位于筒体部12、弯折部14及基部11之间，第二孔道172至少部分位于对接部13内部。第二孔道172与壳内腔171连通，保护套筒91至少部分位于第二孔道172，针脚部72具有位于保护套筒91内的第一脚部721、位于基座40内的第二脚部722、以及位于第二腔102的第三脚部723。柔性电路板26的第一电路板261大致呈圆盘状，圆盘状的周向壁向外凸出有凸台部269，第三脚部723焊接至凸台部269，减少了针脚部72的长度。

如图8和图9所示，基座40包括自底壁41向靠近保护套筒91延伸的凸柱部47，其中凸柱部47包括第一卡扣部471，保护套筒91的内壁设有第二卡扣部911，第一卡扣部471和第二卡扣部911卡扣配合将保护套筒91固定在基座40的凸柱部47。图示实施例中，第一卡扣部471为凸部，第二卡扣部911为凹部。在其他可选的实施例中，也可以第一卡扣部471为凹部，第二卡扣部911为凸部，只要能够实现基座40和保护套筒91的定位和卡扣即可，本申请不以此为限。保护套筒91为中空的筒体，保护套筒91形成前述第一流道1031，第二流道1032沿基座40的厚度方向贯穿底壁41和凸柱部47，第二流道1032的轴心线与第一流道1031的轴心线相互平行，但是不重合，也即第二流道1032的轴心线与第一流道1031轴心线偏心设置，方便了将温度感测元件70的感温部71设置在保护套筒91的中间位置处。

如图7和图9所示，每一导电端子80包括第一端部81、第二端部82及连接于第一端部81和第二端部82之间的中间部83，各第一端部81分别与电源连接端271、压力信号输出连接端272、接地连接端273、温度信号连接端274物理并电性连接，从而与导电路径22电性连接。中间部83至少部分位于绝缘盖50内部，第二端部82位于绝缘盖50外，第一端部81位于第一腔101。第一端部81与柔性电路板26的第二电路板262物理且电性连接，中间部83收容于绝缘盖50的第一孔道564内，第二端部82自中间部83向上延伸超出所绝缘盖50。导电端子80的第一端部81与导电路径22电性连接，导电端子80的第二端部82用于与传感器100外部的元件电性连接。

压力感测元件23与制冷剂接触时，受到的制冷剂的压力后转换成电信号，温度感测单元与制冷剂接触时，受到的制冷剂的温度转换成电信号，电路板组件20上的相应芯片等电子元件根据电信号反馈出制冷剂的实时压力和温度，从而实现了对制冷剂温度和压力的实时监控，有利于电磁阀93的精确控制和智能化设计。

在图示实施例中，压力感测元件23为陶瓷电容结构，如图5所示，陶瓷基板21包括位于下端的陶瓷膜片234和位于陶瓷膜片234上方的陶瓷板片235，陶瓷膜片234的厚度小于陶瓷板片235的厚度，陶瓷膜片234和陶瓷板片235形成陶瓷电容。陶瓷膜片234具有感应区236，感应区236可以与陶瓷膜片234其他部分的平面对齐。感应区236电性连接有三条覆线238，三条覆线238埋设于陶瓷膜片234。压力感测元件23还具有与三条覆线238分别电性连接的三个导电柱237，每一导电柱237一端物理连接于覆线237，另一端露出于陶瓷基板21的第二表面212。陶瓷压力感测元件23基于压阻效应，压力直接作用在陶瓷膜片234的第一表面211，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片234的背面，连接成一个惠斯通电桥，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，导电柱237会将电压信号传导至柔性电路板26，柔性电路板26上的调理芯片25进行相应压力和电压关系转换，从而方便检测制冷剂的实时压力。

如图15至图18所示为符合本申请第二实施例的传感器100，与第一实施例的主要不同在于，电路板组件20为陶瓷电路板组件20，压力感测元件23采用微机电系统(MicroElectromechanical System，MEMS)压力感测芯片，导电端子80为线圈弹簧。制冷剂流道103包括位于保护套筒91内的第一流道1031和位于基板21内的第二流道1032，第二流道1032沿基板厚度方向贯穿基板21。基板21包括陶瓷基板21，陶瓷基板21包括面朝第一制冷剂流道1031的第一表面211和面朝第一腔101的第二表面212，压力感测元件23、调理芯片25等电子元件均焊接于位于第二表面212，接地片90焊接于第二表面212的导电路径22，接地片为导电金属片。压力感测元件23通过胶粘固定在基板21的第一表面，压力感测元件23密封住第二流道1032，也即压力感测元件23为背压式芯片设计，降低了压力感测元件23的焊接绑线受到制冷剂冲击的风险。绝缘盖50包括位于绝缘盖50厚度方向上的第一部51和第二部52，金属外壳10包括基部11、自基部11沿远离制冷剂流道103方向延伸的筒体部12和自筒体部12弯折的弯折部14，弯折部14抵压所述绝缘盖50的第二部52，第一部51抵压基板21和接地片90。筒体部12的内侧具有台阶面126，台阶面126位于台阶部125的顶部，接地片90夹紧于台阶面126与第一部51之间，接地片90与台阶面126直接接触。与实施例一相比，本申请采用微机电系统(Micro Electromechanical System，MEMS)芯片的压力感测元件23，相对陶瓷电容形成的压力感测元件23体积更小，且可以省略基座40，减少一个位于基座40和金属外壳10之间的密封圈60，成本更低，占用空间更小。接地片90设置于传感器100厚度方向上的中间位置处，可以更加均匀的沿两个方向导接大地。MEMS压力集成芯片尺寸较小，常见的MEMS压力集成芯片产品尺寸一般都在毫米级，甚至更小。采用MEMS技术制备的集成芯片其硅杯薄膜表面制成4个电阻的惠斯通电桥，在接入电路时，当没有压力作用在硅杯薄膜上，惠斯通电桥平衡，输出电压为0。当有压力作用在硅杯薄膜上，惠斯通电桥平衡被打破，有电压输出。因此，通过检测电路中电信号的变化可以反映压力的变化，从而实现压力检测功能。

如图19所示为符合本申请第三实施例的传感器100，与前面实施例的主要不同在于：制冷剂流道103直接由金属外壳10形成，传感器100的电路板组件20中的基板21为采用树脂材料为主的印刷电路板，通过密封胶92胶粘实现制冷剂流道103和第二腔102之间的密封，从而取消密封圈，材料成本更低，降低了密封圈疲劳失效带来的密封失效隐患。当然，也可以采用焊接实现金属外壳10与基板21之间的连接以及制冷剂流道103和第二腔102之间的密封。陶瓷电路板相对印刷电路板的耐腐蚀性能更好，导温性能更佳。印刷电路板相对陶瓷电路板的制造成本更低，且方便电子元件的焊接。本申请的基板21及基本内的导电路径22只要是可以实现温度感测单元、压力感测元件、若干电子元件、导端子之间的电性连接即可，不以上举例的实施方式为限。基板21采用一体结构，压传感测单元和温度感测单元均电性连接于基板21的导电路径22，从而相对两个板件组装连接在一起的结构更加简单，减少了组装工序，简化了制造流程。

如图20所示为符合本申请第四实施例的传感器100，与前面实施例的主要不同在于：压力感测元件23为用微机电系统MEMS压力感测芯片，温度感测元件70为贴片式NTC热敏电阻，通过保护胶93保护压力感测元件23和温度感测元件70的焊接引脚或者引线。压力感测元件23采用正压式结构，与制冷剂接触更早，检测延迟性更低。当然，在其他可选实施例中，也可以将压力感测元件23和温度感测元件70集成为同一MEMS芯片上。

如图21至图24所示，为符合本申请的阀装置93，其包括前述任一实施方式的传感器100，以第一实施例的传感器100为例。阀装置93可以是电子膨胀阀(ElectronicExpansion Valve,EXV)，其包括相固定的阀体931和阀芯部，其中，相固定可以指直接接触固定，也可以指中间间隔元件的间接固定。阀芯部包括阀芯933、阀芯座934、电机部、内部电路板935、盖体932以及连接器936。阀体931包括孔道，孔道包括相互平行的第三孔道937和第四孔道938以及相互平行的第一安装腔939和第二安装腔940，第一安装腔939和第三孔道937连通，第二安装腔940和第四孔道938连通。当然，其他可选实施例中，也可以将第三孔道937和第四孔道938设置为轴线重合的同一孔道。

阀芯933安装于第一安装腔939用于控制第三孔道937内制冷剂的通断或者处于节流状态，传感器100安装于第二安装腔940用于检测流入第四孔道938内制冷剂的温度和压力。内部电路板935安装于盖体932的盖体腔943内，传感器100的导电端子80的第二端82抵靠于内部电路板935的下表面，连接器936连接于内部电路板935的上表面。传感器100通过紧固件944固定安装于第二安装腔940，其中第二安装腔940内还设有密封在传感器100的平台面111和阀体931内壁之间的第三密封圈945。

电机部和阀芯933位于阀芯座934内，电机部包括静铁芯/定子941和动铁芯/转子942，定子941围绕于转子942的周围，转子942与阀芯933传动连接，定子941与内部电路板935电性连接。传感器100和连接器936与内部电路板935电性连接，连接器936用以与外部控制器电性连接，可以给定子941、传感器100通电或者将传感器100内的温度、压力信号传输至外部控制器。当定子941通电时，变化的电流产生磁场驱动转子942自转，转子942通过螺母丝杆机构带动阀芯933作直线上下运动，从而实现第三孔道937内制冷剂的通断或者节流。

如图25所示，本申请也提供一种热管理系统或者空调系统95，其包括压缩机951、冷凝器952、阀装置93(电子膨胀阀)、蒸发器953以及传感器100。压缩机951将制冷剂压缩为高温高压的制冷剂，经过冷凝器952向空气或者冷却液中放热，进入到阀装置93(电子膨胀阀)的第三孔道937节流降压变成低温低压的制冷剂，再进入蒸发从空气或者冷却液中吸取热量蒸发为气态制冷剂，经过第四孔道938和传感器100测量制冷剂的温度和压力后，再进入压缩机951内循环。传感器100和电子膨胀阀在系统中只是原理说明，实际物理结构如图21至图24所示，为一体结构。

以上实施方式仅用于说明本申请而并非限制本申请所描述的技术方案，对本申请的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施方式对本申请已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本申请进行修改或者等同替换，而一切不脱离本申请的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种传感器，其特征在于，包括：调理芯片和压力感测元件，所述调理芯片包括压力信号输入端、压力信号输出端、及电源输入端，所述压力感测元件与压力信号输入端电性连接，所述传感器还包括电源连接端和压力信号输出连接端，所述电源连接端与电源输入端电性连接，所述压力信号输出连接端与压力信号输出端电性连接，所述电源连接端和压力信号输出连接端用于与传感器的外部电路电性连接，其中，所述传感器还包括金属外壳和第一电容，所述第一电容包括第一极板和第二极板，所述第一极板与电源连接端电性连接，且所述第一极板与电源输入端电性连接，所述第二极板与金属外壳电性连接。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述调理芯片包括电源输出端，所述传感器还包括接地连接端和第二电容，所述接地连接端和电源输出端电性连接，所述第二电容包括第三极板和第四极板，所述第三极板与电源输出端电性连接，且所述第三极板与接地连接端电性连接，所述第四极板与金属外壳电性连接。

3.如权利要求2所述的传感器，其特征在于：所述压力信号输入端包括第一压力信号输入端和第二压力信号输入端，所述压力感测元件包括第一信号端、第二信号端及第一接地端，所述第一信号端与第一压力信号输入端电性连接，所述第二信号端与第二压力信号输入端电性连接，所述第一接地端与电源输出端电性连接。

4.如权利要求3所述的传感器，其特征在于：所述压力信号输出端包括第一压力信号输出端和第二压力信号输出端，所述传感器还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与第一压力信号输出端电性连接，所述第二电阻与第二压力信号输出端电性连接，所述第一电阻和第二电阻并联于压力信号输出端和压力信号输出连接端之间。

5.如权利要求4所述的传感器，其特征在于：所述传感器还包括第一电感和第二电感，所述第一电感电性连接于电源输入端和电源连接端之间，所述第一电阻和第二电阻并联后与第二电感串联，所述第二电感与压力信号输出连接端电性连接。

6.如权利要求5所述的传感器，其特征在于：所述传感器还包括温度感测元件、第三电阻和温度信号连接端，所述温度感测元件和压力感测元件均至少有部分位于金属外壳的内部，所述第三电阻和温度感测元件串联于电源连接端和电源输出端之间，所述传感器包括四导电路径，所述四导电路径一端电性连接于第三电阻和温度感测元件之间，所述四导电路径的另一端电性连接温度信号连接端。

7.如权利要求6所述的传感器，其特征在于：所述温度感测元件为热敏电阻，所述传感器包括第三电容，所述第三电容与温度感测元件并联设置，所述第三电容包括第五极板和第六极板，所述第五极板电性连接温度信号连接端，所述第六极板电性连接电源输出端。

8.如权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述电源输出端包括第一电源输出端、第二电源输出端及第三电源输出端，所述第一电源输出端和第二电源输出端并联，所述第一电源输出端串联有第四电容，所述第三电源输出端串联有第五电容。

9.如权利要求7所述的传感器，其特征在于：所述传感器包括电路板和多个导电端子，所述调理芯片、压力感测元件、第一电容通过电路板上的导电路径电性连接，所述多个导电端子包括接地端子、电源端子、压力信号端子和温度信号端子，所述接地端子与接地连接端电性连接，所述电源端子与电源连接端电性连接，所述压力信号端子与压力信号输出连接端电性连接，所述温度信号端子与温度信号连接端电性连接；

所述压力感测元件为陶瓷电容压力感测元件，或者，所述压力感测元件为微机电系统芯片。

10.一种阀装置，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的传感器，所述传感器包括流道，所述阀装置还包括阀体和阀芯部，所述阀芯部与所述阀体相固定，所述阀体设有孔道，所述阀芯部能够控制所述孔道的通断，所述传感器与所述阀体相固定，所述传感器的流道与所述阀体的孔道连通，所述金属外壳与阀体电性连接。

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