CN113375823A - 一种新能源汽车用压力温度一体化传感器 - Google Patents

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罗逸民
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Abstract

本发明公开一种新能源汽车用压力温度一体化传感器,包括传感器壳体、电气接头、敏感元座、PCB电路板、压力敏感元、温度敏感元,传感器壳体下端一体化成型设有螺纹管接头,传感器壳体内腔中安装有敏感元座,敏感元座上端面设有方形凹腔、两组对称设置的支撑凸起以及两组对称设置的卡扣,方形凹腔中安装有压力敏感元,敏感元座下端设有凸台,凸台上设有向下延伸并从螺纹管接头下端口伸出的支座,支座下端设有盲孔,盲孔中安装有温度敏感元;电气接头下端置于传感器壳体内部,电气接头内部端面上竖直插接有四根PIN针,PCB电路板卡接入电气接头下端外侧壁上两组对称开设的U形槽内。本发明可以检测液体或气体的压力和温度,且结构稳定性强。

Description

一种新能源汽车用压力温度一体化传感器
技术领域
本发明涉及传感器技术,具体是一种新能源汽车用压力温度一体化传感器。
背景技术
温度压力一体化传感器,主要用于采集内腔或管道中液体或气体的压力和温度。随着新能源汽车的蓬勃发展,对汽车热管理系统提出了新的要求,除了乘车舒适性外,电池的温度控制也成为关键技术之一。热泵技术在新能源汽车上的应用成为趋势,因此必须对汽车热管理系统的冷媒压力和温度进行实施检测,才能精准的控制电池和乘客舱的温度,并进一步降低能耗和提高续航里程。因此在新能源机器上需要用压力温度一体化传感器替代传统的压力传感器。本专利开发一种集新能源汽车用压力温度一体化传感器与基于NTC温度传感器于一体的传感器,取代传统的单压力传感器,实现温度和压力实时精确采集,结合控制策略,实现对新能源汽车温度的精确控制,提高新能源汽车的续航里程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车用压力温度一体化传感器,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种新能源汽车用压力温度一体化传感器,包括传感器壳体、电气接头、敏感元座、PCB电路板、压力敏感元、温度敏感元,所述传感器壳体下端一体化成型设有螺纹管接头,传感器壳体内腔中安装有所述敏感元座,敏感元座上端面设有方形凹腔、两组对称设置的支撑凸起以及两组对称设置的卡扣,方形凹腔中安装有所述压力敏感元,敏感元座下端设有凸台,所述凸台上设有向下延伸并从所述螺纹管接头下端口伸出的支座,所述支座下端设有盲孔,所述盲孔中安装有所述温度敏感元,凸台内部竖直设有流体通道,所述流体通道的上口与方形凹腔相通,流体通道下口位于凸台下端面并相通于支座和螺纹管接头内壁间的间隙,凸台与支座组成的整体结构上还竖直开设有与盲孔相同的开槽;
所述电气接头下端置于传感器壳体内部,电气接头内部端面上竖直插接有四根PI N针,所述PCB电路板卡接入电气接头下端外侧壁上两组对称开设的U形槽内,且PCB电路板上设有四组分别与四根所述P I N针下端连接的连接孔,所述电气接头内部端面上还设有用于抵接PCB电路板上端面的定位凸起,PCB电路板下端面与所述支撑凸起顶面抵接,电气接头下端外侧壁上还设有两组对称开设的凹槽,两组所述凹槽分别与两组所述卡扣卡合,PCB电路板与压力敏感元通过四组压力引脚锡焊连接,PCB电路板与温度敏感元通过贯穿敏感元座并依次进入凸台上的所述开槽、盲孔中的温度引脚锡焊连接,开槽的槽腔中填充有粘接剂。
进一步的,所述电气接头内部端面上设有与PI N针上端配合的插接孔,PI N针上端与所述插接孔采用采用过盈配合连接。
进一步的,所述PI N针下端与连接孔采用过盈配合连接。
进一步的,所述压力敏感元通过粘接剂粘接在方形凹腔中,并覆盖于流体通道上口。
进一步的,所述传感器壳体上端采用缩口机缩口。
进一步的,所述传感器壳体上端缩口处与电气接头外壁之间空隙填充有密封胶。
进一步的,所述敏感元座下端的凸台外周上套设有第一密封圈。
进一步的,所述传感器壳体下端的螺纹管接头外部套设有第二密封圈。
进一步的,所述压力敏感元、温度敏感元均由陶瓷电阻制备而成。
进一步的,所述PCB电路板上设有与四组所述压力引脚配合连接的定位圆孔。
本发明的有益效果是:
本发明提供一种新能源汽车用压力温度一体化传感器,集温度敏感元和压力敏感元于一体,一个传感器同时可以检测液体或气体的压力和温度,代替了传统的压力传感器和温度传感器两个传感器的功能,提高了传感器的紧凑型,为客户的应用带来了极大方便,通过采用由陶瓷电阻制备而成的压力敏感元,提高了传感器的检测精度,降低了温度对精度的影响,扩大了工作温度区间,可实现-40℃~150℃范围内正常工作,全温区,全量程精度可提高至2%VDD,降低了温度漂移,在高温和低温区间都可保证检测精度,通过本申请的结构设计,提高了质量稳定性、工作可靠性;PCB电路板与压力敏感元独立制作,通过引脚锡焊连接,取代传统的电路板和敏感元一体化制作,降低了加工难度和制作成本,提高了质量稳定性。
附图说明
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。
图1是本发明的分体图。
图2是本发明的剖视图。
图3是本发明电气接头的立体图。
图4是本发明敏感元座的结构图。
图5是本发明压力敏感元的结构图。
图6是本发明PCB电路板的结构俯视图。
图中:1、传感器壳体,2、电气接头,3、敏感元座,4、PCB电路板,5、压力敏感元,6、温度敏感元,7、螺纹管接头,8、支撑凸起,9、卡扣,10、凸台,11、支座,12、流体通道,13、PIN针,14、U形槽,15、连接孔,16、定位凸起,17、凹槽,18、压力引脚,19、温度引脚,20、插接孔,21、密封胶,22、第一密封圈,23、第二密封圈,24、定位圆孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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做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。
如图1-6所示,本发明提供一种新能源汽车用压力温度一体化传感器,包括传感器壳体1、电气接头2、敏感元座3、PCB电路板4、压力敏感元5、温度敏感元6,传感器壳体1下端一体化成型设有螺纹管接头7,传感器壳体1内腔中安装有敏感元座3,敏感元座3上端面设有方形凹腔、两组对称设置的支撑凸起8以及两组对称设置的卡扣9,方形凹腔中安装有压力敏感元5,敏感元座3下端设有凸台10,凸台10上设有向下延伸并从螺纹管接头7下端口伸出的支座11,支座11下端设有盲孔,盲孔中安装有温度敏感元6,凸台10内部竖直设有流体通道12,流体通道12的上口与方形凹腔相通,流体通道12下口位于凸台10下端面并相通于支座11和螺纹管接头7内壁间的间隙,凸台10与支座11组成的整体结构上还竖直开设有与盲孔相同的开槽;
电气接头2下端置于传感器壳体1内部,电气接头2内部端面上竖直插接有四根PIN针13,四根PI N针13分别是用于压力输出、温度输出、接地、连接电源,PCB电路板4卡接入电气接头2下端外侧壁上两组对称开设的U形槽14内,且PCB电路板4上设有四组分别与四根PI N针13下端连接的连接孔15,电气接头2内部端面上还设有用于抵接PCB电路板4上端面的定位凸起16,PCB电路板4下端面与支撑凸起8顶面抵接,电气接头2下端外侧壁上还设有两组对称开设的凹槽17,两组凹槽17分别与两组卡扣9卡合,PCB电路板4与压力敏感元5通过四组压力引脚18锡焊连接,PCB电路板4与温度敏感元6通过贯穿敏感元座3并依次进入凸台10上的开槽、盲孔中的温度引脚19锡焊连接,开槽的槽腔中填充有粘接剂,通过粘接剂的填充,可对温度引脚19的进行固定,以防止因晃动造成锡焊连接点脱落。
在本实施例中,电气接头2内部端面上设有与PI N针13上端配合的插接孔20,PIN针13上端与插接孔20采用采用过盈配合连接,PIN针13下端采用一次性挤压成型,使其下端变宽,形成扁平状,PIN针13下端插入连接孔15后,与连接孔15间形成过盈配合,取代了传统传感器采用软排线锡焊连接方式,提高了连接的可靠性,并且降低了因软排线在制作或使用过程中折断带来的传感器失效,从而提高了传感器的质量稳定性和工作可靠性。
在本实施例中,压力敏感元5通过粘接剂粘接在方形凹腔中,并覆盖于流体通道12上口,流体的压力从支座11和螺纹管接头7内壁间的间隙进入流体通道12,将压力传递至压力敏感元5,使压力敏感元5感应到此时流体的压力,压力敏感元5由陶瓷电阻制备而成,在压力作用下电阻值发生变化,电阻值的变化通过PCB电路板4中的电路传递给芯片,芯片通过计算,输出相应的结果,最后经过放大,以模拟电压的形式,通过用于压力输出的PI N针13输出给与传感器连接的外部控制器,温度敏感元6由陶瓷电阻制备而成,在温度敏感元6与气体或液体接触时,温度变化引起温度敏感元电阻发生变化,电阻值的变化通过PCB电路板4的电路传递给芯片,芯片通过计算,输出相应的结果,最后经过放大,以模拟量形式,通过用于温度输出的PI N针13输出给与传感器连接的外部控制器。
在本实施例中,传感器壳体1上端采用缩口机缩口,传感器壳体1上端缩口处与电气接头2外壁之间空隙填充有密封胶21。
在本实施例中,敏感元座3下端的凸台10外周上套设有第一密封圈22。
在本实施例中,传感器壳体1下端的螺纹管接头7外部套设有第二密封圈23,对此处进行密封处理,防止粉尘和蒸汽浸入。
在本实施例中,PCB电路板4上设有与四组压力引脚18配合连接的定位圆孔24,取代了传统传感器采用软排线锡焊连接方式,提高了连接的可靠性,并且降低了因软排线在制作或使用过程中折断带来的传感器失效,从而提高了传感器的质量稳定性和工作可靠性。
本发明集温度敏感元6和压力敏感元5于一体,一个传感器同时可以检测液体或气体的压力和温度,代替了传统的压力传感器和温度传感器两个传感器的功能,提高了传感器的紧凑型,为客户的应用带来了极大方便,通过采用由陶瓷电阻制备而成的压力敏感元5,提高了传感器的检测精度,降低了温度对精度的影响,扩大了工作温度区间,可实现-40℃~150℃范围内正常工作,全温区,全量程精度可提高至2%VDD,降低了温度漂移,在高温和低温区间都可保证检测精度;
通过PCB电路板4卡接入电气接头2下端外侧壁上两组对称开设的U形槽11内,实现了对PCB电路板4水平位置的定位,PCB电路板4下端面与支撑凸起8顶面抵接,PCB电路板4上端面与定位凸起16抵接,对PCB电路板4在竖直方向上进行了定位,保持了PCB电路板4的结构稳定性,通过敏感元座3上端面的卡扣9与电气接头2下端外侧壁上的凹槽卡合,可防止敏感元座3和电气接头2之间产生相对转动而破坏电子元器件之间的连接;
PCB电路板与压力敏感元独立制作,通过引脚锡焊连接,取代传统的电路板和敏感元一体化制作,降低了加工难度和制作成本,提高了质量稳定性。
以上所述的本发明实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车用压力温度一体化传感器,其特征在于,包括传感器壳体(1)、电气接头(2)、敏感元座(3)、PCB电路板(4)、压力敏感元(5)、温度敏感元(6),所述传感器壳体(1)下端一体化成型设有螺纹管接头(7),传感器壳体(1)内腔中安装有所述敏感元座(3),敏感元座(3)上端面设有方形凹腔、两组对称设置的支撑凸起(8)以及两组对称设置的卡扣(9),方形凹腔中安装有所述压力敏感元(5),敏感元座(3)下端设有凸台(10),所述凸台(10)上设有向下延伸并从所述螺纹管接头(7)下端口伸出的支座(11),所述支座(11)下端设有盲孔,所述盲孔中安装有所述温度敏感元(6),凸台(10)内部竖直设有流体通道(12),所述流体通道(12)的上口与方形凹腔相通,流体通道(12)下口位于凸台(10)下端面并相通于支座(11)和螺纹管接头(7)内壁间的间隙,凸台(10)与支座(11)组成的整体结构上还竖直开设有与盲孔相同的开槽;
所述电气接头(2)下端置于传感器壳体(1)内部,电气接头(2)内部端面上竖直插接有四根PIN针(13),所述PCB电路板(4)卡接入电气接头(2)下端外侧壁上两组对称开设的U形槽(14)内,且PCB电路板(4)上设有四组分别与四根所述PIN针(13)下端连接的连接孔(15),所述电气接头(2)内部端面上还设有用于抵接PCB电路板(4)上端面的定位凸起(16),PCB电路板(4)下端面与所述支撑凸起(8)顶面抵接,电气接头(2)下端外侧壁上还设有两组对称开设的凹槽(17),两组所述凹槽(17)分别与两组所述卡扣(9)卡合,PCB电路板(4)与压力敏感元(5)通过四组压力引脚(18)锡焊连接,PCB电路板(4)与温度敏感元(6)通过贯穿敏感元座(3)并依次进入凸台(10)上的所述开槽、盲孔中的温度引脚(19)锡焊连接,开槽的槽腔中填充有粘接剂。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用压力温度一体化传感器,其特征在于,所述电气接头(2)内部端面上设有与PIN针(13)上端配合的插接孔(20),PIN针(13)上端与所述插接孔(20)采用采用过盈配合连接。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车用压力温度一体化传感器,其特征在于,所述PIN针(13)下端与连接孔(15)采用过盈配合连接。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车用压力温度一体化传感器,其特征在于,所述压力敏感元(5)通过粘接剂粘接在方形凹腔中,并覆盖于流体通道(12)上口。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车用压力温度一体化传感器,其特征在于,所述传感器壳体(1)上端采用缩口机缩口。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车用压力温度一体化传感器,其特征在于,所述传感器壳体(1)上端缩口处与电气接头(2)外壁之间空隙填充有密封胶(21)。
7.根据权利要求1所述的新能源汽车用压力温度一体化传感器,其特征在于,所述敏感元座(3)下端的凸台(10)外周上套设有第一密封圈(22)。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车用压力温度一体化传感器,其特征在于,所述传感器壳体(1)下端的螺纹管接头(7)外部套设有第二密封圈(23)。
9.根据权利要求1所述的新能源汽车用压力温度一体化传感器,其特征在于,所述压力敏感元(5)、温度敏感元(6)均由陶瓷电阻制备而成。
10.根据权利要求1所述的新能源汽车用压力温度一体化传感器,其特征在于,所述PCB电路板(4)上设有与四组所述压力引脚(18)配合连接的定位圆孔(24)。
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