CN115597665A - 传感器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种传感器。所述传感器包括壳体、基座、以及传感组件；基座具有相对的第一端和第二端，第一端与壳体固定连接，壳体和基座共同形成空腔，传感组件的至少一部分位于空腔内；其中，传感组件包括电路板以及温度传感结构和压力传感结构，温度传感结构包括温度感测体和导电体，温度感测体的至少一部分伸出基座的第二端之外，导电体的一端与温度感测体相连接，另一端与电路板电连接，压力传感结构包括压力感受体以及应变计，压力感受体与基座内的流体通道相连通，应变计的一端与压力感受体相连接以感测压力感受体的形变，应变计的另一端与电路板电连接。本申请的传感器有效解决现有传感器只能测量一种物理量的问题。

Description

传感器

技术领域

本申请涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种传感器。

背景技术

随着经济的不断发展，汽车作为现代交通工具越来越普及，在汽车中需要使用大量的各种传感器，用来检测汽车的各项指标，例如温度传感器、压力传感器、速度传感器等。

现有的传感器普遍只能用于测量一种物理量，但在某些检测中需要同时获得该介质的压力、温度数据，然后反馈到ECU系统进行相应调节，实现能量的高效利用，所以需要同时安装温度传感器和压力传感器以分别检测温度和压力，不仅对安装空间的要求变大，对接口数量的要求也变多，所以单一测量功能的传感器已经不能满足需要。

发明内容

本申请实施例提供一种传感器，以有效解决现有传感器只能测量一种物理量的问题。

根据本申请的一方面，本申请提供一种传感器，所述传感器包括壳体、基座、以及传感组件；

所述基座具有相对的第一端和第二端，所述第一端与所述壳体固定连接，所述壳体和所述基座共同形成空腔，所述传感组件的至少一部分位于所述空腔内；

其中，所述传感组件包括电路板以及分别与所述电路板电连接的温度传感结构和压力传感结构，所述温度传感结构包括温度感测体和导电体，所述温度感测体的至少一部分伸出所述基座的所述第二端之外，以感测外部介质的温度，所述导电体的一端与所述温度感测体相连接，另一端与所述电路板电连接，所述压力传感结构包括压力感受体以及应变计，所述压力感受体与所述基座内的流体通道相连通，以接受所述外部介质的压力，所述应变计的一端与所述压力感受体相连接以感测所述压力感受体的形变，所述应变计的另一端与所述电路板电连接。

进一步地，所述基座上设置有贯通所述基座且与所述空腔相连通的绝缘通道，所述导电体穿设于所述绝缘通道内。

进一步地，所述绝缘通道内填充有绝缘介质，所述绝缘介质密封所述绝缘通道且将所述基座与所述导电体电性隔离，其中，所述温度感测体通过所述绝缘介质与所述基座固定连接。

进一步地，所述绝缘介质是玻璃、或陶瓷、或塑料。

进一步地，所述流体通道的一侧从所述基座的所述第二端露出，以与所述外部介质相连通，所述流体通道的另一侧与所述压力感受体直接连通。

进一步地，所述流体通道的纵向截面形状呈台阶状，并且所述流体通道包括第一区段、第二区段、以及第三内径的第三区段，所述第一区段的内径小于所述第二区段的内径，所述第二区段的内径小于所述第三区段的内径；

其中，所述第一区段位于所述基座的所述第二端处，所述第三区段与所述压力感受体直接连通。

进一步地，所述第一区段的内径小于1mm。

进一步地，所述压力感受体的纵向截面形状呈一端具有开口的工字形，其中，所述开口与所述流体通道相连通。

进一步地，所述压力感受体具有第一焊接区域、第二焊接区域以及第三焊接区域；

所述第一焊接区域位于所述压力感受体的底面；

所述第二焊接区域位于所述压力感受体的下凸台的外圆周面与所述压力感受体的下凸台的底面的相交处；

所述第三焊接区域位于所述压力感受体的下凸台的外圆周面与所述压力感受体的下凸台的顶面的相交处。

进一步地，所述基座上设置有与所述压力感受体的下凸台形状相适配的凹槽，所述凹槽环绕所述流体通道，并且所述凹槽与所述开口的内壁抵接，所述压力感受体通过所述第一焊接区域、和/或所述第二焊接区域与所述基座焊接连接。

进一步地，所述基座上设置有与所述压力感受体的下凸台形状相适配的凹槽，所述凹槽与所述流体通道相连通，并且所述压力感受体通过所述第一焊接区域、和/或所述第三焊接区域与所述基座焊接连接。

进一步地，所述基座的所述第二端上安装有保护罩。

进一步地，所述流体通道从所述基座的所述第二端露出的通气口以及所述温度感测体均位于所述保护罩内，或者所述流体通道从所述基座的所述第二端露出的通气口位于所述保护罩之外、所述温度感测体位于所述保护罩之内。

进一步地，所述空腔内设置有支撑件，所述电路板通过所述支撑件与所述基座固定连接。

进一步地，所述传感器还包括插接结构，所述插接结构与所述壳体固定连接并且包括用于与外部的插接件公头配合连接的插接件母头，其中，所述插接件母头包括至少一个与所述电路板电连接的插接探针。

进一步地，所述插接探针通过弹簧、或弹片、或弹簧针与所述电路板连接。

本申请的优点在于，通过设置温度传感结构和压力传感结构分别感测温度和压力，从而同时获得介质的压力、温度数据，实现了通过一个传感器测量温度和压力两个物理量，同时只需要一个接口即可将压力、温度数据传递给控制单元。此外，传感组件的温度感测体直接与介质接触，温度的响应速度快、响应时间减少。示例性地，通过在绝缘通道内填充绝缘介质，利用绝缘介质安装温度传感器且密封绝缘通道，此外，通过压力感受体上的多个焊接区域形成多重焊接，以在大压力量程范围内保证产品的密封效果，避免外部介质泄漏到空腔内，从而不仅扩大了产品的适用范围，还提高了产品的密封效果。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请一些实施例提供的传感器的主视图；

图2为图1沿A-A方向的剖视图；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为图1中实施例提供的压力感受体的剖视图；

图5为图1中实施例提供的压力感受体与凹槽的安装结构示意图；

图6为图1中实施例提供的压力感受体与凹槽的另一安装结构示意图。

图7为图1中实施例提供的保护罩的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

本申请至少一实施例提供一种传感器，所述传感器包括壳体、基座、以及传感组件；

所述基座具有相对的第一端和第二端，所述第一端与所述壳体固定连接，所述壳体和所述基座共同形成空腔，所述传感组件的至少一部分位于所述空腔内；

其中，所述传感组件包括电路板以及分别与所述电路板电连接的温度传感结构和压力传感结构，所述温度传感结构包括温度感测体和导电体，所述温度感测体的至少一部分伸出所述基座的所述第二端之外，以感测外部介质的温度，所述导电体的一端与所述温度感测体相连接，另一端与所述电路板电连接，所述压力传感结构包括压力感受体以及应变计，所述压力感受体与所述基座内的流体通道相连通，以接受所述外部介质的压力，所述应变计的一端与所述压力感受体相连接以感测所述压力感受体的形变，所述应变计的另一端与所述电路板电连接。

由上可见，传感组件通过设置温度传感结构和压力传感结构分别感测温度和压力，从而同时获得介质的压力、温度数据，实现了通过一个传感器测量温度和压力两个物理量，同时只需要一个接口即可将压力、温度数据传递给控制单元。此外，传感组件的温度感测体直接与介质接触，温度的响应速度快、响应时间减少。

图1为本申请一些实施例提供的传感器的主视图，图2为图1沿A-A方向的剖视图，图3为图1中A部分的放大图，图4为图1中实施例提供的压力感受体的剖视图，图5为图1中实施例提供的压力感受体与凹槽的安装结构示意图，图6为图1中实施例提供的压力感受体与凹槽的另一安装结构示意图，图7为图1中实施例提供的保护罩的另一结构示意图。

如图1-图3所示，传感器包括壳体8、基座1、以及传感组件；

基座1具有相对的第一端和第二端，第一端与壳体8固定连接，壳体8和基座1共同形成空腔12，传感组件的至少一部分位于空腔12内；

其中，传感组件包括电路板7以及分别与电路板7电连接的温度传感结构2和压力传感结构5，温度传感结构2包括温度感测体21和导电体22，温度感测体21的至少一部分伸出基座1的第二端之外，以感测外部介质的温度，导电体22的一端与温度感测体21相连接，另一端与电路板7电连接，压力传感结构5包括压力感受体51以及应变计52，压力感受体51与基座1内的流体通道120相连通，以接受外部介质的压力，应变计52的一端与压力感受体51相连接以感测压力感受体51的形变，应变计52的另一端与电路板7电连接。

在本实施例中，基座1上设置有贯通基座1且与空腔12相连通的绝缘通道110，导电体22穿设于绝缘通道110内。

示例性地，在本实施例中，绝缘通道110内填充有绝缘介质4，绝缘介质4密封绝缘通道110且将基座1与导电体22电性隔离，其中，温度感测体21通过绝缘介质4与基座1固定连接。示例性地，在本实施例中，绝缘介质4是玻璃、或陶瓷、或塑料。需要说明的是，玻璃、或陶瓷通过烧结工艺将温度感测体21与基座1固定连接。还需要说明的是，塑料固化后将温度感测体21与基座1固定连接。通过绝缘介质4使绝缘通道110形成密封环境，避免外部介质泄漏到空腔12内，造成传感器不能正常工作。

在本实施例中，流体通道120的一侧从基座1的第二端露出，以与外部介质相连通，流体通道120的另一侧与压力感受体51直接连通。

在本实施例中，流体通道120的纵向截面形状呈台阶状，并且流体通道120包括第一区段121、第二区段122、以及第三内径的第三区段123，第一区段121的内径小于第二区段122的内径，第二区段122的内径小于第三区段123的内径；其中，第一区段121位于基座1的第二端处，第三区段123与压力感受体51直接连通。通过设置台阶状的流体通道120方便流体通道120的加工。

示例性地，在本实施例中，第一区段121的内径小于1mm。通过设置内径小于1mm的第一区段121，消除水锤效应带来的冲击与破坏，起到缓冲作用，避免水锤产生破坏。

如图4所示，在本实施例中，压力感受体51的纵向截面形状呈一端具有开口512的工字形，其中，开口512与流体通道120相连通。需要说明的是，压力感受体51为金属材质。

例如，外部介质通过与流体通道120相连通的开口512作用在压力感受体51上，压力感受体51发生变形，并将变形量传递给应变计52，应变计52感测到变形量产生电阻变化，将电阻变化引起的电信号传递给电路板7。

在本实施例中，压力感受体51具有第一焊接区域513、第二焊接区域514以及第三焊接区域515；

第一焊接区域513位于压力感受体51的底面；

第二焊接区域514位于压力感受体51的下凸台511的外圆周面与压力感受体51的下凸台511的底面的相交处；

第三焊接区域515位于压力感受体51的下凸台511的外圆周面与压力感受体51的下凸台511的顶面的相交处。

示例性地，在本实施例中，基座1上设置有与压力感受体51的下凸台511形状相适配的凹槽11，凹槽11环绕流体通道120，并且凹槽11与开口512的内壁抵接，压力感受体51通过第一焊接区域513、和/或第二焊接区域514与基座1焊接连接。

如图5所示，例如，压力感受体51通过第一焊接区域513和第二焊接区域514与基座1焊接连接。通过第一焊接区域513和第二焊接区域514的双重焊接方式可以在大压力量程范围内保证产品的密封效果，避免外部介质泄漏到空腔12内，从而不仅扩大了产品的适用范围，还提高了产品的密封效果。

示例性地，在本实施例中，基座1上设置有与压力感受体51的下凸台511形状相适配的凹槽11，凹槽11与流体通道120相连通，并且压力感受体51通过第一焊接区域513、和/或第三焊接区域515与基座1焊接连接。

如图6所示，例如，压力感受体51通过第一焊接区域513和第三焊接区域515与基座1焊接连接。通过第一焊接区域513和第三焊接区域515的双重焊接方式可以在大压力量程范围内保证产品的密封效果，不仅扩大了产品的适用范围，还提高了产品的密封效果。

在本实施例中，基座1的第二端上安装有保护罩3。需要说明的是，保护罩3包括但不限于通过卡扣、铆压、焊接方式安装在基座1上。通过保护罩3保护温度感测体21，避免温度感测体21受到破坏。

示例性地，在本实施例中，流体通道120从基座1的第二端露出的通气口以及温度感测体21均位于保护罩3内，或者如图7所示，流体通道120从基座1的第二端露出的通气口位于保护罩3之外、温度感测体21位于保护罩3之内。需要说明的是，保护罩3上设置有至少一个通孔。

在本实施例中，空腔12内设置有支撑件6，电路板7通过支撑件6与基座1固定连接。需要说明的是，支撑件6包括但不限于通过粘接方式分别与基座1、电路板7连接。

在本实施例中，传感器还包括插接结构9，插接结构9与壳体8固定连接并且包括用于与外部的插接件公头配合连接的插接件母头，其中，插接件母头包括至少一个与电路板7电连接的插接探针10。需要说明的是，插接结构9包括但不限于通过铆压方式、或注塑一体成型方式与壳体8连接。还需要说明的是，电路板7处理传感组件感测到的温度以及压力信号，并将处理后的温度以及压力信号传递给插接探针10。

在本实施例中，插接探针10通过弹簧、或弹片、或弹簧针与电路板7连接。

由上可见，通过设置温度传感结构和压力传感结构分别感测温度和压力，从而同时获得介质的压力、温度数据，实现了通过一个传感器测量温度和压力两个物理量，同时只需要一个接口即可将压力、温度数据传递给控制单元。此外，传感组件的温度感测体直接与介质接触，温度的响应速度快、响应时间减少。示例性地，通过在绝缘通道内填充绝缘介质，利用绝缘介质安装温度传感器且密封绝缘通道，此外，通过压力感受体上的多个焊接区域形成多重焊接，以在大压力量程范围内保证产品的密封效果，避免外部介质泄漏到空腔内，从而不仅扩大了产品的适用范围，还提高了产品的密封效果。

在本申请的各个实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，不同的实施例之间的术语或描述具有一致性、且可以相互引用，不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。

可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。

以上对本申请实施例所提供的传感器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (16)

1.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括壳体（8）、基座（1）、以及传感组件；

所述基座（1）具有相对的第一端和第二端，所述第一端与所述壳体（8）固定连接，所述壳体（8）和所述基座（1）共同形成空腔（12），所述传感组件的至少一部分位于所述空腔（12）内；

其中，所述传感组件包括电路板（7）以及分别与所述电路板（7）电连接的温度传感结构（2）和压力传感结构（5），所述温度传感结构（2）包括温度感测体（21）和导电体（22），所述温度感测体（21）的至少一部分伸出所述基座（1）的所述第二端之外，以感测外部介质的温度，所述导电体（22）的一端与所述温度感测体（21）相连接，另一端与所述电路板（7）电连接，所述压力传感结构（5）包括压力感受体（51）以及应变计（52），所述压力感受体（51）与所述基座（1）内的流体通道（120）相连通，以接受所述外部介质的压力，所述应变计（52）的一端与所述压力感受体（51）相连接以感测所述压力感受体（51）的形变，所述应变计（52）的另一端与所述电路板（7）电连接。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述基座（1）上设置有贯通所述基座（1）且与所述空腔（12）相连通的绝缘通道（110），所述导电体（22）穿设于所述绝缘通道（110）内。

3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述绝缘通道（110）内填充有绝缘介质（4），所述绝缘介质（4）密封所述绝缘通道（110）且将所述基座（1）与所述导电体（22）电性隔离，其中，所述温度感测体（21）通过所述绝缘介质（4）与所述基座（1）固定连接。

4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述绝缘介质（4）是玻璃、或陶瓷、或塑料。

5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述流体通道（120）的一侧从所述基座（1）的所述第二端露出，以与所述外部介质相连通，所述流体通道（120）的另一侧与所述压力感受体（51）直接连通。

6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述流体通道（120）的纵向截面形状呈台阶状，并且所述流体通道（120）包括第一区段（121）、第二区段（122）、以及第三内径的第三区段（123），所述第一区段（121）的内径小于所述第二区段（122）的内径，所述第二区段（122）的内径小于所述第三区段（123）的内径；

其中，所述第一区段（121）位于所述基座（1）的所述第二端处，所述第三区段（123）与所述压力感受体（51）直接连通。

7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述第一区段（121）的内径小于1mm。

8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述压力感受体（51）的纵向截面形状呈一端具有开口（512）的工字形，其中，所述开口（512）与所述流体通道（120）相连通。

9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，所述压力感受体（51）具有第一焊接区域（513）、第二焊接区域（514）以及第三焊接区域（515）；

所述第一焊接区域（513）位于所述压力感受体（51）的底面；

所述第二焊接区域（514）位于所述压力感受体（51）的下凸台（511）的外圆周面与所述压力感受体（51）的下凸台（511）的底面的相交处；

所述第三焊接区域（515）位于所述压力感受体（51）的下凸台（511）的外圆周面与所述压力感受体（51）的下凸台（511）的顶面的相交处。

10.根据权利要求9所述的传感器，其特征在于，所述基座（1）上设置有与所述压力感受体（51）的下凸台（511）形状相适配的凹槽（11），所述凹槽（11）环绕所述流体通道（120），并且所述凹槽（11）与所述开口（512）的内壁抵接，所述压力感受体（51）通过所述第一焊接区域（513）、和/或所述第二焊接区域（514）与所述基座（1）焊接连接。

11.根据权利要求9所述的传感器，其特征在于，所述基座（1）上设置有与所述压力感受体（51）的下凸台（511）形状相适配的凹槽（11），所述凹槽（11）与所述流体通道（120）相连通，并且所述压力感受体（51）通过所述第一焊接区域（513）、和/或所述第三焊接区域（515）与所述基座（1）焊接连接。

12.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述基座（1）的所述第二端上安装有保护罩（3）。

13.如权利要求12所述的传感器，其特征在于，所述流体通道（120）从所述基座（1）的所述第二端露出的通气口以及所述温度感测体（21）均位于所述保护罩（3）内，或者所述流体通道（120）从所述基座（1）的所述第二端露出的通气口位于所述保护罩（3）之外、所述温度感测体（21）位于所述保护罩（3）之内。

14.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述空腔（12）内设置有支撑件（6），所述电路板（7）通过所述支撑件（6）与所述基座（1）固定连接。

15.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括插接结构（9），所述插接结构（9）与所述壳体（8）固定连接并且包括用于与外部的插接件公头配合连接的插接件母头，其中，所述插接件母头包括至少一个与所述电路板（7）电连接的插接探针（10）。

16.如权利要求15所述的传感器，其特征在于，所述插接探针（10）通过弹簧、或弹片、或弹簧针与所述电路板（7）连接。

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