CN113865637A - 传感器模组 - Google Patents

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Abstract

提供了一种传感器模组，包括：第一壳体，包括允许液体流入其中的空腔；液位感测模块，安装于所述第一壳体上，并且被配置为当液体流入空腔时，感测液位相关信息；以及浊度感测模块，安装于第一壳体上，浊度感测模块包括光发射单元和光接收单元，光发射单元和光接收单元相对地位于第一壳体的外表面上，以允许从光发射单元发射出的光穿过第一壳体的空腔并且能够被光接收单元接收。本发明提供的传感器模组与现有的传感器比在结构上更为紧凑节省空间，提高了布线和安装效率，并且提高了产品的可靠性。

Description

传感器模组
技术领域
本发明涉及传感器，尤其涉及一种传感器模组。
背景技术
在现有技术中，在一些智能清洗设备(例如，洗衣机或洗碗机)中设置有独立地安装在不同位置的液位传感器、浊度传感器以及温度传感器，其中，液位传感器固定在液体流路附近通过液体压力来检测液位高度，浊度传感器的测量部分插入液体流路中以探测液体的浊度状况，温度传感器需要同样固定在液体流路里探测液体温度，它们分别通过不同的布线连接到控制系统。控制系统根据这三种传感器的测量情况来自动设定智能清洗设备的清洗模式。但是，每种传感器独立安装在不同位置的方式，使得布线比较复杂，并占用空间。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种传感器模组，包括：第一壳体，包括允许液体流入其中的空腔；液位感测模块，安装于所述第一壳体上，并且被配置为当所述液体流入所述空腔时，感测液位相关信息；以及浊度感测模块，安装于所述第一壳体上，所述浊度感测模块包括光发射单元和光接收单元，所述光发射单元和所述光接收单元相对地位于所述第一壳体的外表面上，以允许从所述光发射单元发射出的光穿过所述第一壳体的空腔并且能够被所述光接收单元接收。
在一种实施方式中，所述第一壳体的部分是透明的，当所述浊度感测模块被安装在所述第一壳体上时，所述光发射单元和所述光接收单元相对地位于所述第一壳体的透明的部分的外表面上，以允许从所述光发射单元发射出的光穿过所述透明的部分的表面并且能够被所述光接收单元接收。
在一种实施方式中，所述第一壳体是全部透明的，当所述浊度感测模块被安装在所述第一壳体上时，所述光发射单元和所述光接收单元相对地位于所述第一壳体的外表面上，以允许从所述光发射单元发射出的光穿过所述第一壳体的表面并且能够被所述光接收单元接收。
在一种实施方式中，所述第一壳体包括贯穿所述第一壳体的开孔，当所述浊度感测模块被安装在所述第一壳体上时，所述光发射单元和所述光接收单元相对地密封安装于所述开孔处，以允许从所述光发射单元发射出的光穿过所述开孔并且能够被所述光接收单元接收。
在一种实施方式中，所述浊度感测模块还包括第一保护壳和第二保护壳，所述光发射单元被容纳在所述第一保护壳中，并且所述光接收单元被容纳在所述第二保护壳中，当所述浊度感测模块被安装在所述第一壳体上时，所述第一保护壳和所述第二保护壳固定在所述第一壳体的所述透明的部分的外表面上。
在一种实施方式中，所述第一保护壳和所述第二保护壳通过卡扣连接方式、螺纹连接方式或超声波焊接方式固定在所述第一壳体的所述透明的部分的外表面上。
在一种实施方式中，还包括：外罩，所述外罩的尺寸被设计为能够遮挡所述液位感测模块和所述浊度感测模块。
在一种实施方式中，所述浊度感测模块还包括信号转换单元，用于将所述光接收单元接收到的光的强度信号转换为所述浊度相关信息。
在一种实施方式中，所述浊度感测模块还包括插槽和与所述插槽配合使用的第一连接器，所述插槽与所述信号转换单元耦接，所述第一连接器用于传送获取到的所述浊度相关信息。
在一种实施方式中，所述液位感测模块通过第一信号线和第一地线连接到第二连接器，所述第二连接器用于将所述传感器模组中感测到的信息发送到外部控制器，所述浊度感测模块通过电源线、第二信号线和第二地线实现所述第一连接器与所述第二连接器的连接，其中，所述第一地线与所述第二地线共地。
在一种实施方式中，还包括：温度感测模块，安装于所述第一壳体上，所述温度感测模块至少部分地容纳在所述第一壳体的空腔中，用于感测温度相关信息，其中，所述温度感测模块通过第三信号线和第三地线连接到所述信号转换单元，并且所述第二连接器与所述第一连接器之间增加传送感测到的温度相关信息的信号输出线，并且所述第三地线与所述第二地线共地。
在一种实施方式中，所述信号转换单元为PCB组件。
在一种实施方式中，所述第二连接器与所述第一连接器连接的一端为PCB组件，另一端为SGI连接器插座。
在一种实施方式中，所述浊度相关信息为表征所述液体的浊度的模拟量电压信号或数字信号。
在一种实施方式中，所述液位相关信息为表征液位高度的模拟量频率信号或数字信号。
在一种实施方式中，所述温度相关信息为表征液体的温度的模拟量电阻值或数字信号。
本发明提供的传感器模组与现有的传感器比在结构上更为紧凑节省空间，提高了布线和安装效率，并且提高了产品的可靠性。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的传感器模组的正面分解示意图；
图2是从图1的传感器模组的背面分解示意图；
图3是图1的传感器模组组装完成后的剖切示意图。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明的一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例性的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。在说明书中，相同或相似的附图标记指示相同或相似的部件。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明上的范围由所附的权利要求所限定。
本文所使用的术语“包括”、“包含”及类似术语应该被理解为是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”，表示还可以包括其他内容。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一个实施例”表示“至少一个另外的实施例”，等等。
本发明中的前、后、左、右、上、下、前端、后端、左端、右端、上部、下部等均是以图1为参照使用的相对概念。
本发明提供了一种传感器模组，包括：第一壳体，包括允许液体流入其中的空腔；液位感测模块，安装于所述第一壳体上，并且被配置为当所述液体流入所述空腔时，感测液位相关信息；以及浊度感测模块，安装于所述第一壳体上，用于感测浊度相关信息，所述浊度感测模块包括光发射单元和光接收单元，所述光发射单元与所述光接收单元相对地位于所述第一壳体的外表面上，以允许从所述光发射单元发射出的光穿过所述第一壳体的空腔并且能够被所述光接收单元接收。
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1至图3所示，根据本发明的一个实施例的传感器模组100，用于检测诸如洗衣机、洗碗机之类的家电设备中的液位、液体的浊度以及温度。
如图1至3所示，传感器模组100包括壳体102、浊度感测模块104、液位感测模块106、温度感测模块108以及外罩110，该壳体102包括允许液体流入其中的空腔101，壳体102还包括位于壳体102的上表面的容纳部102a和设置在壳体102外表面的安装部102b，该安装部102b用于固定浊度感测模块104，并且壳体102的至少部分是透明的，外罩110尺寸设计为遮挡浊度感测模块104、液位感测模块106、温度感测模块108以及遮盖壳体102的至少部分，起到防水、防尘等作用。
如图1-3所示，在图示的实施例中，浊度感测模块104用于感测浊度相关信息，浊度感测模块104包括光发射单元104a和光接收单元104b，在壳体102部分是透明的情况下，当浊度感测模块104通过安装部102b被安装在壳体102上时，光发射单元104a与光接收单元104b相对地位于壳体102的透明的部分的外表面上，以允许从光发射单元104a发射出的光穿过透明的部分的表面并且能够被光接收单元104b接收；在壳体102部分是全部透明的情况下，当浊度感测模块104通过安装部102b被安装在壳体102上时，光发射单元104a与光接收单元104b相对地位于壳体102透明的外表面上，以允许从光发射单元104a发射出的光穿过壳体102的表面并且能够被光接收单元104b接收。应理解的是，在另一个实施例中，壳体102可以是不透明的并且壳体102包括贯穿壳体102的开孔，当浊度感测模块104通过安装部102b被安装在壳体102上时，光发射单元104a与光接收单元104b相对密封地安装于开孔处，以允许从光发射单元104a发射出的光穿过开孔并且能够被光接收单元104b接收。
还如图1所示，浊度感测模块104还包括保护壳104c和保护壳104d，分别用于容纳光发射单元104a与光接收单元104b，并且当浊度感测模块104通过安装部102b被安装在壳体102上时，保护壳104c和保护壳104d被固定在壳体102的透明的部分的外表面上。这里，安装部102b可以是对称设置在壳体102两侧的安装轨道，使得保护壳104c和保护壳104d例如可以通过卡扣连接方式或螺纹连接方式固定到壳体102上。在另一个实施例中，壳体102可以不包括安装部，保护壳104c和保护壳104d通过超声波焊接方式等直接固定到壳体102的外表面上。
此外，浊度感测模块104还包括诸如图1-3所示的PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)组件104e之类的信号转换单元，如图1-3所示，信号转换单元104e与光发射单元104a和光接收单元104b耦接，以将光接收单元104b接收到的光的强度信号转换为表征浊度的模拟量电压信号。另外，浊度感测模块104还包括插槽104f和与插槽104f配合使用的连接器104g，通过该连接器104g传送转换单元104e获得的表征浊度的模拟量电压信号。
此外，应理解的是，在另一个实施例中，浊度感测模块104可以不包括保护壳104c和保护壳104d，安装部为设置在壳体102两侧的带有插槽的部件，光发射单元104a和光接收单元104b可以直接插入插槽中从而固定到安装部上。还应理解，在另一个实施例中，保护壳104c、104d分别设有第一孔和与第一孔形成配对的第二孔，在有液体(例如，水)流入壳体102的空腔中时，光发射单元104a发出的光可以通过第一孔，穿过壳体102并通过第二孔被光接收单元104b接收。
还应理解的是，在另一个实施例中，信号转换单元104e可以是能够将光接收单元104b接收到的光的强度信号转换为表征浊度的数字信号的部件。还应理解的是，在另一个实施例中，信号转换单元可以集成在光接收单元中，从而使得光接收单元接收到光的强度信号后通过集成在其内部的信号转换单元将光的强度信号转换为浊度相关信息。
继续参照图1-3，在图示的实施例中，液位感测模块104用于感测液位相关信息，液位感测模块104包括例如校准器106a、弹簧106b、绕组106c、磁铁核心106d、膜片106e和弹簧106f，由此通过形成的LC振荡电路将液体压力转换为表征液位高度的模拟量频率信号。
如图3所示，液位感测模块106的至少部分被容纳在壳体102的容纳部102a中。本实施例中，液位感测模块采用模拟输出的方式来提供检测到的液位高度，应理解的是，在另一个实施例中，液位感测模块可以采用MEMS数字输出的方式来提供检测到的液位高度，此时壳体的容纳部的结构和外罩的结构需要做相应的调整。
继续参照图1-3，在图示的实施例中，传感器模组100还包括温度感测模块108，壳体102还包括容纳部102c，温度感测模块108至少部分容纳在容纳部102c中并与进入壳体102的空腔中的液体接触，从而检测液体的温度相关信息。在本实施例中，温度感测模块为模拟量感测模块，输出模拟量电阻值。
图3示出了浊度感测模块104、液位感测模块106以及温度感测模块108组装完成后的状态。如图3所示，温度感测模块的地线108a和信号线108b分别焊接到PCB组件104e上，浊度感测模块104的连接器104g上连接有四根线(即地线104h、电源线104i(例如5v电源线)、输出浊度信号的信号线104j、输出温度信号的信号线104k)以形成四位输出，其中，地线104h与地线108a共地，这四根线的另一端分别焊接到安装在外罩110上的连接器201的PCB组件201a上，液位感测模块的地线106g和信号线106h也焊接到连接器201的PCB组件201a上，其中，地线106g与地线104h共地，从而使得连接器201形成5位输出，连接器201的与PCB组件201a相对的另一面焊接有由泰科电子提供的SGI(Signal grace initial)连接器插座201b以供输出传感器模组100感测到的信号(例如，输出到外部控制器等)。应理解的是，这里的连接器104g和连接器201的输出位数可以根据需要进行调整。
应理解的是，在另一个实施例中，温度感测模块可以为数字量感测模块，输出数字信号。还应理解，尽管在图1-3所示的实施例中，壳体102包括容纳部102c，在另一个实施例中，壳体102可以不包括容纳部102c，传感器模组100可以只包括浊度感测模块104和液位感测模块106而不包括温度感测模块108。
本发明提供的传感器模组与现有的传感器比在结构上更为紧凑节省空间，提高了布线和安装效率，并且提高了产品的可靠性。
需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种传感器模组，其特征在于，包括：
第一壳体，包括允许液体流入其中的空腔；
液位感测模块，安装于所述第一壳体上，并且被配置为当所述液体流入所述空腔时，感测液位相关信息；以及
浊度感测模块，安装于所述第一壳体上，所述浊度感测模块包括光发射单元和光接收单元，所述光发射单元和所述光接收单元相对地位于所述第一壳体的外表面上，以允许从所述光发射单元发射出的光穿过所述第一壳体的空腔并且能够被所述光接收单元接收。
2.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述第一壳体的部分是透明的，当所述浊度感测模块被安装在所述第一壳体上时，所述光发射单元和所述光接收单元相对地位于所述第一壳体的透明部分的外表面上，以允许从所述光发射单元发射出的光穿过所述透明部分的表面并且能够被所述光接收单元接收。
3.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述第一壳体是全部透明的，当所述浊度感测模块被安装在所述第一壳体上时，所述光发射单元和所述光接收单元相对地位于所述第一壳体的外表面上，以允许从所述光发射单元发射出的光穿过所述第一壳体的表面并且能够被所述光接收单元接收。
4.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述第一壳体包括贯穿所述第一壳体的开孔，当所述浊度感测模块被安装在所述第一壳体上时，所述光发射单元和所述光接收单元相对地密封安装于所述开孔处，以允许从所述光发射单元发射出的光穿过所述开孔并且能够被所述光接收单元接收。
5.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述浊度感测模块还包括第一保护壳和第二保护壳，所述光发射单元被容纳在所述第一保护壳中，并且所述光接收单元被容纳在所述第二保护壳中，当所述浊度感测模块被安装在所述第一壳体上时，所述第一保护壳和所述第二保护壳固定在所述第一壳体的外表面上。
6.根据权利要求5所述的传感器模组，其特征在于，所述第一保护壳和所述第二保护壳通过卡扣连接方式、螺纹连接方式或超声波焊接方式固定在所述第一壳体的外表面上。
7.根据权利要求1或5所述的传感器模组，其特征在于，还包括：
外罩，所述外罩用于容纳所述液位感测模块和所述浊度感测模块。
8.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述浊度感测模块还包括信号转换单元，用于将所述光接收单元接收到的光的强度信号转换为浊度相关信息。
9.根据权利要求8所述的传感器模组，其特征在于，所述浊度感测模块还包括插槽和与所述插槽配合使用的第一连接器，所述插槽与所述信号转换单元耦接，所述第一连接器用于传送获取到的所述浊度相关信息。
10.根据权利要求9所述的传感器模组，其特征在于，所述液位感测模块通过第一信号线和第一地线连接到第二连接器，所述第二连接器用于将所述传感器模组中感测到的信息发送到外部控制器，所述浊度感测模块通过电源线、第二信号线和第二地线实现所述第一连接器与所述第二连接器的连接，其中，所述第一地线与所述第二地线共地。
11.根据权利要求10所述的传感器模组，其特征在于，还包括：
温度感测模块，安装于所述第一壳体上，所述温度感测模块至少部分地容纳在所述第一壳体的空腔中，用于感测温度相关信息，其中，所述温度感测模块通过第三信号线和第三地线连接到所述信号转换单元，并且所述第二连接器与所述第一连接器之间增加传送感测到的温度相关信息的信号输出线，并且所述第三地线与所述第二地线共地。
12.根据权利要求9所述的传感器模组，其特征在于，所述信号转换单元为PCB组件。
13.根据权利要求10所述的传感器模组，其特征在于，所述第二连接器与所述第一连接器连接的一端为PCB组件，另一端为SGI连接器插座。
14.根据权利要求8所述的传感器模组，其特征在于，所述浊度相关信息为表征所述液体的浊度的模拟量电压信号或数字信号。
15.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述液位相关信息为表征液位高度的模拟量频率信号或数字信号。
16.根据权利要求11所述的传感器模组，其特征在于，所述温度相关信息为表征液体的温度的模拟量电阻值或数字信号。
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