CN114812644A - 一种传感器结构 - Google Patents
一种传感器结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114812644A CN114812644A CN202210510692.9A CN202210510692A CN114812644A CN 114812644 A CN114812644 A CN 114812644A CN 202210510692 A CN202210510692 A CN 202210510692A CN 114812644 A CN114812644 A CN 114812644A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit board
- board assembly
- fixed
- sensitive body
- sensor structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
- G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
Abstract
本发明公开了一种传感器结构，包括：探头和电连接器插座固定在外壳的两端；第一电路板组件固定在第二电路板组件上，敏感体、第一电路板组件和第二电路板组件均固定在外壳的内部，探头与敏感体连接；敏感元件粘贴在敏感体上；调理元件为信号调理元件的集合体，固定在第二电路板组件上；发热元件固定在第一电路板组件上；连接导线导通敏感元件和第二电路板组件；第一电路板组件与电连接器插座通过导线连接。本发明所提出的传感器在极限工作温度和极限工作电压下长时间连续工作；同时传感器不额外增加传感器的体积和重量。
Description
技术领域
本发明属于航空装备技术领域，涉及一种传感器结构。
背景技术
高温压力、温度等传感器在航空军事上也有着十分广泛的用途，主要是解决高温环境下各种气体、液体压力及温度等参数的测量，如管道、高温反应容器内、发动机附近介质的压力或温度等。在这些应用中，传感器都处于高温环境条件下工作，使得传感器的内置电路工作极易失效，这也是高温压力、温度等传感器设计的难点，若传感器再以极限工作电压工作，更是增加了其设计难度。目前常用的解决办法是将传感器感应头与后端处理电路分离，把包含电源激励与信号采集处理等的处理电路置于非高温环境下，或增大传感器结构，采用陶瓷等绝热材料将后端处理电路包覆，以隔绝高温环境，两种方式均是以增加传感器体积和重量为代价来解决问题，加重了应用负担。如何在不增大传感器体积和重量的同时，提高传感器的工作温度和工作电压是亟需解决的一个难题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种传感器结构，能够在保持传感器体积和重量的同时，提高传感器的承受极限工作温度和极限工作电压的能力。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种传感器结构，包括：探头、敏感体、外壳、电连接器插座、第一电路板组件、第二电路板组件、连接导线、敏感元件、发热元件和调理元件、耳架、螺钉；
探头和电连接器插座固定在外壳的两端；第一电路板组件固定在第二电路板组件上，
敏感体、第一电路板组件和第二电路板组件均固定在外壳的内部，探头与敏感体连接；敏感体与第二电路板组件连接；
敏感元件粘贴在敏感体上；调理元件固定在第二电路板组件上；发热元件固定在第一电路板组件上；
连接导线导通敏感元件和第二电路板组；第一电路板组件与电连接器插座通过导线连接。
本发明的进一步改进在于：
外壳和第一电路板组件通过硅橡胶粘接。
敏感体与第二电路板组件通过螺钉连接，具体为：
敏感体外伸出一个耳架，第二电路板组件存在通孔，螺钉穿过通孔与耳架进行固定，实现敏感体与第二电路板组件连接。
调理元件为信号调理元件的集合体；信号调理元件包括运算放大器和精密电阻。
发热元件包括DC/DC模块电源、三极管和功率电阻。
第一电路板组件为焊装发热元件的集合体，用于传递发热元件所发出的热量。
第一电路板组件的印制电路板为铝基板或铜基板，第二电路板组件的印制电路板为环氧玻璃布层压板。
硅橡胶为导热硅橡胶。
第二电路板组件与第一电路板组件通过卡扣方式进行固定。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过设置第一电路板组件和第二电路板组件，将发热元件设置在第一电路板组件，调理元件固定在第二电路板组件上，将第一电路板组件与传感器外壳连通，形成一个完整的导热通道，将极限工作温度和极限工作电压下发热元件产生的热量损耗通过传感器外壳散发至外环境空间，建立稳定温度场，避免元件发热失效，影响传感器正常工作。本发明所提出的传感器在极限工作温度和极限工作电压下长时间连续工作；同时传感器不额外增加传感器的体积和重量。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例的传感器结构图。
其中，1-探头，2-外壳，3-电连接器插座，4-第一电路板组件，5-硅橡胶，6-发热元件，7-第二电路板组件，8-调理元件，9-连接导线，10-敏感元件，11-敏感体，12-耳架，13-螺钉。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明公布了一种传感器结构，包括探头1、外壳2、电连接器插座3、第一电路板组件4、硅橡胶5、第二电路板组件7、连接导线9、敏感体11和敏感元件10；探头1提供机械接口，用于传导待测介质；外壳2对传感器电气部分进行保护，固定连接探头1和电连接器插座3；电连接器插座3提供电气接口；第一电路板组件4为焊装发热元件6的集合体，并进行热传导；硅橡胶5在外壳2与第一电路板组件4之间进行热传导；发热元件6为发热量大的元件的集合体，发热元件6包括：DC/DC模块电源、三极管和功率电阻等；第二电路板组件7为焊装信号调理元件8的集合体，主要对测量信号进行放大、转换等处理；调理元件8为信号调理元件的集合体；连接导线9提供敏感元件与第二电路板组件7、第一电路板组件4与电连接器插座3的电气连接；敏感元件10将被测物理量转换为电量；敏感体11感应并传递被测物理量至敏感元件10。
探头1、敏感体11、外壳2、电连接器插座3焊接固定在一起，敏感元件10粘贴于敏感体11上，连接导线9分别与敏感元件10和第二电路板组件7焊装连接，敏感体11与第二电路板组件7采用螺钉13连接，敏感体11外伸出一个耳架12，第二电路板组件7存在通孔，螺钉13穿过通孔与耳架12进行固定，实现敏感体11与第二电路板组件7连接。第二电路板组件7与第一电路板组件4通过卡扣方式装配在一起，第一电路板组件4与电连接器插座3采用连接导线焊装连接，外壳2和第一电路板组件4通过硅橡胶5粘接在一起，DC/DC模块电源、三极管、功率电阻等发热元件6焊装于第一电路板组件4，运算放大器、精密电阻等信号调理元件8焊装于第二电路板组件7，敏感元件10、第二电路板组件7、第一电路板组件4和电连接器插座3电气连接，实现介质压力、温度等物理量的采集、转换处理，其中，第一电路板组件4的印制电路板为铝基板或铜基板等，第二电路板组件7的印制电路板为环氧玻璃布层压板，硅橡胶5为导热硅橡胶。
电路组件中的发热元件6，如DC/DC模块电源、三极管、功率电阻等，焊装于第一电路板组件4上，其产生的热量传导至铝基板或铜基板等上，再经由导热硅橡胶5传导至外壳2，增大了散热面积，最终与外部环境达到热平衡，形成稳定的温度场，实现极限工作温度和极限工作电压下长时间连续工作。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种传感器结构，其特征在于，包括：探头(1)、敏感体(11)、外壳(2)、电连接器插座(3)、第一电路板组件(4)、第二电路板组件(7)、连接导线(9)、敏感元件(10)、发热元件(6)和调理元件(8)、耳架(12)、螺钉(13)；
所述探头(1)和电连接器插座(3)固定在外壳(2)的两端；所述第一电路板组件(4)固定在第二电路板组件(7)上，
所述敏感体(11)、第一电路板组件(4)和第二电路板组件(7)均固定在外壳(2)的内部，所述探头(1)与敏感体(11)连接；所述敏感体(11)与第二电路板组件(7)连接；
所述敏感元件(10)粘贴在敏感体(11)上；所述调理元件(8)固定在第二电路板组件(7)上；所述发热元件(6)固定在第一电路板组件(4)上；
所述连接导线(9)导通敏感元件(10)和第二电路板组(7)；所述第一电路板组件(4)与电连接器插座(3)通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的传感器结构，其特征在于，所述外壳(2)和第一电路板组件(4)通过硅橡胶(5)粘接。
3.根据权利要求2所述的传感器结构，其特征在于，所述敏感体(11)与第二电路板组件(7)通过螺钉(13)连接，具体为：
所述敏感体(11)外伸出一个耳架(12)，所述第二电路板组件(7)存在通孔，所述螺钉(13)穿过通孔与耳架(12)进行固定，实现敏感体(11)与第二电路板组件(7)连接。
4.根据权利要求3所述的传感器结构，其特征在于，所述调理元件(8)为信号调理元件的集合体；所述信号调理元件包括运算放大器和精密电阻。
5.根据权利要求4所述的传感器结构，其特征在于，所述发热元件(6)包括DC/DC模块电源、三极管和功率电阻。
6.根据权利要求5所述的传感器结构，其特征在于，所述第一电路板组件(4)为焊装发热元件(6)的集合体，用于传递发热元件(6)所发出的热量。
7.根据权利要求6所述的传感器结构，其特征在于，所述第一电路板组件(4)的印制电路板为铝基板或铜基板，第二电路板组件(7)的印制电路板为环氧玻璃布层压板。
8.根据权利要求7所述的传感器结构，其特征在于，所述硅橡胶(5)为导热硅橡胶。
9.根据权利要求8所述的传感器结构，其特征在于，所述第二电路板组件(7)与第一电路板组件(4)通过卡扣方式进行固定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210510692.9A CN114812644A (zh) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | 一种传感器结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210510692.9A CN114812644A (zh) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | 一种传感器结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114812644A true CN114812644A (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=82512595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210510692.9A Pending CN114812644A (zh) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | 一种传感器结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114812644A (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201138215Y (zh) * | 2008-01-07 | 2008-10-22 | 南京高华科技有限公司 | 压力温度合成传感器结构 |
| CN103175647A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 上海立新液压有限公司 | 耐高压的压力传感器 |
| CN206056860U (zh) * | 2016-08-22 | 2017-03-29 | 华景传感科技（无锡）有限公司 | 一种压力传感器 |
| CN206504811U (zh) * | 2017-03-03 | 2017-09-19 | 青岛智腾微电子有限公司 | 一种压力传感器 |
| CN207894548U (zh) * | 2018-01-22 | 2018-09-21 | 西安远方航空技术发展有限公司 | 一种压力传感器 |
| CN110411648A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-05 | 湖南启泰传感科技有限公司 | 一种压力变送器、压力检测装置以及工程机械 |
| CN209659761U (zh) * | 2018-10-31 | 2019-11-19 | 王理 | 一种新型工业控制计算机的信号调理装置 |
| CN210093807U (zh) * | 2019-03-12 | 2020-02-18 | 重庆金山医疗机器人有限公司 | 一种叠层电路板的温控系统及大电流无刷伺服电机驱动器 |
| CN111174966A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-19 | 中国科学院微电子研究所 | 散热结构及电容压力传感器 |
| CN211406592U (zh) * | 2020-04-02 | 2020-09-01 | 天津恒润通电子科技有限公司 | 一种多路信号调理输出模板用防护装置 |
| CN211977962U (zh) * | 2019-12-20 | 2020-11-20 | 深圳市米兰特科技有限公司 | 一种传感器的外壳 |
| CN114112179A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-01 | 天津航空机电有限公司 | 一种带隔热结构的电流型高精度压力传感器 |
-
2022
- 2022-05-11 CN CN202210510692.9A patent/CN114812644A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201138215Y (zh) * | 2008-01-07 | 2008-10-22 | 南京高华科技有限公司 | 压力温度合成传感器结构 |
| CN103175647A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 上海立新液压有限公司 | 耐高压的压力传感器 |
| CN206056860U (zh) * | 2016-08-22 | 2017-03-29 | 华景传感科技（无锡）有限公司 | 一种压力传感器 |
| CN206504811U (zh) * | 2017-03-03 | 2017-09-19 | 青岛智腾微电子有限公司 | 一种压力传感器 |
| CN207894548U (zh) * | 2018-01-22 | 2018-09-21 | 西安远方航空技术发展有限公司 | 一种压力传感器 |
| CN209659761U (zh) * | 2018-10-31 | 2019-11-19 | 王理 | 一种新型工业控制计算机的信号调理装置 |
| CN210093807U (zh) * | 2019-03-12 | 2020-02-18 | 重庆金山医疗机器人有限公司 | 一种叠层电路板的温控系统及大电流无刷伺服电机驱动器 |
| CN110411648A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-05 | 湖南启泰传感科技有限公司 | 一种压力变送器、压力检测装置以及工程机械 |
| CN211977962U (zh) * | 2019-12-20 | 2020-11-20 | 深圳市米兰特科技有限公司 | 一种传感器的外壳 |
| CN111174966A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-19 | 中国科学院微电子研究所 | 散热结构及电容压力传感器 |
| CN211406592U (zh) * | 2020-04-02 | 2020-09-01 | 天津恒润通电子科技有限公司 | 一种多路信号调理输出模板用防护装置 |
| CN114112179A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-01 | 天津航空机电有限公司 | 一种带隔热结构的电流型高精度压力传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6862932B2 (en) | Liquid level sensor | |
| CN102460082B (zh) | 具有直接连接且固定至测量电路板上的超声换能器的流量计 | |
| RU2665349C1 (ru) | Электрические межсоединения для датчика давления в передатчике переменных параметров процесса | |
| TW201841477A (zh) | 小型模組式無線感測器 | |
| CN112254872B (zh) | 一种真空隔热腔高温压力传感器 | |
| US11346698B2 (en) | Compact pressure and flow sensors for very high temperature and corrosive fluids | |
| CN111337083A (zh) | 一种高温石墨烯压力/温度一体化传感器 | |
| JPWO2016152220A1 (ja) | 赤外線温度センサ、回路基板及び赤外線温度センサを用いた装置 | |
| CN110068396B (zh) | 一种无线热电偶 | |
| CN114812644A (zh) | 一种传感器结构 | |
| JP2014062826A (ja) | バッテリ用内部抵抗測定装置 | |
| US11852550B2 (en) | Combined temperature and pressure sensing device with improved eletronics protection | |
| CN112729537A (zh) | 一种测量激光器激光功率的传感器及激光功率计 | |
| CN207992280U (zh) | 具有应力检测的微欧姆电流检测电阻 | |
| CN111912538B (zh) | 压接型半导体器件、压接子模块以及弹性测温封装组件 | |
| JP5931004B2 (ja) | 物理量測定センサ | |
| JP3607420B2 (ja) | ドライタイプ圧力検出装置 | |
| TWI716447B (zh) | 溫度偵測裝置 | |
| CN114112182B (zh) | 一种带支架结构的高可靠性压力传感器结构 | |
| CN220871945U (zh) | 基于烧结座的弹簧连接式压力传感器 | |
| CN215262076U (zh) | 用于红外热像仪的温度校正结构及红外热像仪 | |
| CN219757569U (zh) | 压力传感器的引线结构和测压模块 | |
| CN214308835U (zh) | 传感器及阀装置 | |
| CN217881643U (zh) | 温度采集模组、电池包及车辆 | |
| CN220983999U (zh) | 一种防护罩及气体监测报警器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |