CN116124203A - 一种温湿度传感器及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种温湿度传感器及其加工工艺，包括外壳、PCB板和线缆，外壳套设于PCB板和线缆的周侧，PCB板上嵌设有感应芯片，PCB板上对应感应芯片设置有感应窗口，感应芯片用于感知测试环境中的温度和湿度并产生温度信号和湿度信号，线缆连接于PCB板远离感应芯片的一端，线缆用于将温度信号和湿度信号传递至外接设备，PCB板的外侧涂抹有三防漆和防水硅胶。本申请具有增加温湿度传感器的密封性，使信号传输更加稳定的效果。
Description
技术领域
本申请涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种温湿度传感器及其加工工艺。
背景技术
温湿度传感器多以温湿度一体式的探头作为测温元件，将温度和湿度信号采集出来，经过外接设备处理后，转换成与温度和湿度成线性关系的电流信号或电压信号输出，温湿度传感器由于体积小，性能稳定等特点，被广泛应用在生产生活的各个领域。
在相关技术中，温湿度传感器包括壳体，壳体的内部设置有放置腔，并在放置腔内设置有热敏电阻和湿敏电阻，通过热敏电阻和湿敏电阻对环境中的温度和湿度进行感知，并通过线缆将温度信号和湿度信号传出。
针对上述相关技术，由于温湿度传感器使用环境湿度较大，潮湿的空气容易随电阻进入线缆，影响线缆的信号传输，且长时间空气中的湿度会进入到温湿度传感器内，使得温湿度传感器内的电子元器件产生损坏，存在温湿度传感器密封性差，信号传输不稳定的问题。
发明内容
为了增加温湿度传感器的密封性，使信号传输更加稳定，本申请提供一种温湿度传感器及其加工工艺。
本申请提供的一种温湿度传感器，采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供一种温湿度传感器，采用如下的技术方案：
一种温湿度传感器，包括外壳、PCB板和线缆，所述外壳套设于所述PCB板和所述线缆的周侧，所述PCB板上嵌设有感应芯片，所述PCB板上对应所述感应芯片设置有感应窗口，所述感应芯片用于感知测试环境中的温度和湿度并产生温度信号和湿度信号，所述线缆连接于所述PCB板远离所述感应芯片的一端，所述线缆用于将温度信号和湿度信号传递至外接设备，所述PCB板的外侧涂抹有三防漆和防水硅胶。
通过采用上述技术方案，当传感器需要测试温度和湿度时，感应芯片通过感应窗口感知测试环境中的温度和湿度，并在PCB板上产生温度信号和湿度信号，信号通过线缆传递给外接设备，PCB上涂抹有三防漆和防水硅胶，形成两层防水层，可以防止水汽进入PCB板，从而增加传感器的密封性，使信号传递更加稳定。
可选的，所述PCB板的周侧套设有透明管，所述透明管与所述PCB板之间缝隙填充有防水硅胶。
通过采用上述技术方案，当传感器需要防水时，将PCB板穿入透明管内，在透明管和PCB板之间填充防水硅胶，可以减少防水硅胶四处流动，使防水硅胶更容易均匀覆盖成型于PCB板表面，从而提高PCB板的密封性。
可选的，所述PCB板和所述线缆的周侧套设有保护壳，所述PCB板的一端穿出所述保护壳一端的端面，所述PCB板与所述保护壳之间填充有密封胶，所述保护壳远离所述PCB板的一端设置有六边形管口，所述线缆的一端穿出所述六边形管口。
通过采用上述技术方案，当线缆需要防水时，将PCB板和线缆的焊接处放置在保护壳内，PCB板的一端与保护壳的一端通过密封胶密封固定，线缆的一端通过保护壳另一端的六边形管口密封固定，从而使PCB板和线缆的焊接处完全封闭于保护壳的内部，进而减少水汽进入线缆中，有利于提高线缆的密封性。
可选的，所述六边形管口的周侧套设有热塑套管，所述热塑套管用于挤压所述六边形管口。
通过采用上述技术方案，当需要加强保护壳封闭时，热塑套管受热收缩，可以抵压六边形管口收缩，使六边形管口进一步缩紧，从而使保护壳封闭更加严密，进而提高保护壳的密封性。
可选的，所述外壳的两端均设置有密封垫圈，所述外壳靠近所述PCB板的一端连接有螺帽，所述感应芯片位于所述螺帽内，所述螺帽的周侧设置有通风孔，所述外壳靠近所述线缆的一端连接有防水接头，所述线缆远离所述PCB板的一端穿出所述防水接头的端面并连接有连接插头，所述连接插头用于连接外接设备。
通过采用上述技术方案，当外壳需要防水时，在外壳的一端安装有螺帽，在外壳的另一端安装防水接头，使PCB板与测试环境分隔开，可以减少水汽进入外壳内腔，同时，密封垫圈安装在外壳的两端，可以增加外壳与螺帽和防水接头连接处的密封性，从而增加外壳的密封性。
第二方面，本申请提供一种温湿度传感器的加工工艺，采用如下的技术方案：
S1.将感应芯片嵌设于PCB板的一端，并在PCB 板上对应开设感应窗口，将PVC线缆焊接在PCB板的另一端；
S2.将三防漆均匀涂抹在PCB板除感应窗口外的表面，在PCB表面形成第一防水层；
S3.将防水硅胶通过点胶机均匀涂抹在PCB板除感应窗口外的防水漆表面看，在防水漆表面形成第二防水层；
S4.将防水硅胶干透的PCB板穿入保护壳内,将保护壳的一端与PCB板密封固定，将保护壳的另一端与线缆密封固定，从而将PCB板与线缆的焊接位置包裹在保护壳内的密封环境内；
S5.将保护壳穿入外壳内，将螺帽螺纹连接于外壳靠近PCB板的一端，将防水接头螺纹连接于外壳靠近线缆的一端；
S6.将连接插头焊接在PVC线远离外壳的一端，连接插头能够与外接设备连接。
通过采用上述技术方案，在PCB表面形成两层防水层，增加PCB板防水性，同时将线缆与PCB板焊接处封闭在保护壳内，增加线缆防水性，最后将外壳两端有螺帽和防水接头，在不影响感应芯片测试温度和湿度的同时，增加了外壳的防水性，从而增加了传感器的密封性，使信号传输更加稳定。
可选的，S2步骤中还包括以下步骤：将荧光剂添加至三防漆中，使用紫外灯对涂抹三防漆的PCB板进行照射，检查PCB板有无漏涂部位。
通过采用上述技术方案，在三防漆中加入荧光剂，PCB板表面的防水层更容易检查，从而增加PCB板第一防水层的可靠性，有利于增加传感器的密封性。
可选的，S3步骤中还包括以下步骤：将透明管套设在PCB板上，透明管位于感应芯片与线缆焊接处之间，将防水硅胶注入透明管与PCB板之间的间隙。
通过采用上述技术方案，在PCB板周侧套设透明管，可以更加方便将防水硅胶涂抹于PCB板上，同时，还可以使防水硅胶更加美观均匀，增加了PCB板表面的密封性。
可选的，S4步骤中还包括以下步骤：将密封胶注入填满PCB板和保护壳之间的间隙，并在保护壳内灌封密封胶，将保护壳靠近线缆的一端经过六角模具压合成六边形管口，贴合于线缆表面，再将热塑套管套在六边形管口，加热热塑套管使保护壳进一步收缩。
通过采用上述技术方案，保护壳的一端与PCB板之间填充密封胶固定，保护壳的另一端压接成六边形管口，再通过热塑套管收缩，使保护壳的端部进一步贴紧固定线缆，使线缆不与保护壳发生松动，使保护壳的另一端固定，从而在保护壳的两端形成密封固定。
可选的，S5步骤中还包括以下步骤：在外壳与螺帽之间放入一个密封垫圈，在外壳与防水接头之间放入一个密封垫圈，从而增加外壳两端连接处的密封性。
通过采用上述技术方案，在外壳的两端各加入一个密封垫圈，可以使外壳与螺帽之间的连接更加紧密，可以使外壳与防水接头之间的连接更加紧密，从而增加外壳两端连接处的密封性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.当需要温湿度传感器防水时，在PCB板的表面涂抹三防漆和防水硅胶形成两层防水层，减少水汽进入PCB板，将PCB板和线缆的焊接处密封于保护壳内，减少水汽进入线缆，在外壳的一端加上螺帽和密封垫圈，外壳的另一端加上防水接头和密封垫圈，减少水汽进入外壳，通过三层防水措施，增加PCB板、线缆和外壳的密封性，从而增加传感器的密封性，使信号传递更加稳定。
2.当需要涂抹防水硅胶时，将PCB板传入透明管，再在透明管内注射防水硅胶，可以减少防水硅胶四处扩散，使防水硅胶更容易在PCB板表面成型，且防水硅胶成型更加美观，从而增加PCB板的密封性；
3.当线缆需要防水时，将PCB板和线缆的焊接处放置在保护壳内，PCB板的一端与保护壳的一端通过密封胶密封固定，线缆的一端通过保护壳另一端的六边形管口密封固定，从而使PCB板和线缆的焊接处完全封闭于保护壳的内部，进而减少水汽进入线缆中，有利于提高线缆的密封性。
附图说明
图1是本申请实施例的温湿度传感器的整体结构示意图。
图2是本申请实施例的温度传感器的内部结构示意图。
图3是本申请实施例的保护壳内部结构示意图。
附图标记说明：1、外壳；11、密封垫圈；2、PCB板；21、感应窗口；3、线缆；4、感应芯片；5、透明管；51、防水硅胶；6、保护壳；60、密封胶；61、六边形管口；62、热塑套管；7、螺帽；71、通风孔；8、防水接头；9、连接插头。
具体实施方式
以下结合附图1-3,对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种温湿度传感器。参照图1和图2，传感器包括外壳1、PCB板2（Printed Circuit Board，中文名称为印制电路板）和线缆3，本实施例中外壳1为直径15mm、长度为45mm的304不锈钢管，PCB板2和线缆3均位于外壳1内腔，PCB板2的一端嵌设有感应芯片4，感应芯片4为温湿度信号采集芯片，本实施例中的芯片型号为sensirionSHT31-DIS，PCB板2上对应感应芯片4开设有感应窗口21，PCB板2上涂抹有三防漆，可以防止潮湿水汽进入PCB板2。PCB板2远离感应芯片4的一端与线缆3的一端焊接，线缆3在本实施例中为直径为4mm、长度为3000mm的PVC线，线缆3远离PCB板2的一端穿出外壳1的端部，并连接线缆3的端部连接有连接插头9，本实施例中连接插头9为直径为8mm，内含5个PIN针的航空公插头，可以与外接设备的5PIN针接头相连接。感应芯片4将温度信号和湿度信号传递至PCB板2上，再通过线缆3传递至外接设备。
参照图1和图2，外壳1的两端均连接有密封垫圈11，本实施例中的密封垫圈11为外径15mm、内径11mm、厚度为1mm的硅胶垫圈。外壳1的一端螺纹连接有一个直径15mm、长度15mm的螺帽7，保护壳6的一端穿过一个密封垫圈11的内圆，PCB板2含有感应芯片4的一端端部位于螺帽7的内腔，螺帽7的周侧对称开设有9个通风孔71，可以增加空气流动性，从而防止水汽进入外壳1内部的同时可以实时监测环境中的温度和湿度。外壳1远离螺帽7的一端螺纹连接有防水接头8，本实施例中防水接头8为格兰头，格兰头的一端穿入一个密封垫圈11的内圆，并与外壳1端部的内螺纹配合拧紧，从而可以防止水汽从外壳1的另一端进入外壳1内部，减少水汽对PCB板2的损伤。
当需要测试温度和湿度时，将外壳1的螺帽7置于测试环境中，测试环境中的空气通过通风孔71进入螺帽7内腔，感应芯片4实时感应空气中的湿度和温度，并将温度信号和湿度信号传递给PCB板2，PCB板2将信号通过线缆3传递至外接设备，同时，PCB板2上的三防漆可以减少水汽通过感应窗口21进入PCB板2，从而增加温湿度传感器的密封性，使信号传输更加稳定。
参照图2和图3，外壳1的内腔安装有保护壳6，本实施例保护壳6为直径为5mm、壁厚0.3mm、长度50mm的304不锈钢管，PCB板2和线缆3的一部分穿设于保护壳6内，PCB板2和线缆3的焊接处完全位于保护壳6内腔，PCB板2含有感应芯片4的一端穿出保护壳6的一端端面，PCB板2与保护壳6内壁之间的缝隙填充有密封胶60密封固定，本实施例中密封胶60为环氧树脂，线缆3远离PCB板2的一端从保护壳6的另一端穿出，且保护壳6靠近线缆3的一端端部一体成型有六边形管口61，六边形管口61的外周面套设有热塑套管62，加热热塑套管62可以使六边形管口61进一步收缩，从而使六边形管口61进一步紧贴于线缆3周侧，减少线缆3与保护壳6的松动，进而使保护壳6端部和线缆3密封固定。保护壳6的一端密封固定连接于PCB板2，保护壳6的另一端密封固定连接于线缆3，可以使PCB板2和线缆3的焊接处完全置于保护壳6的密闭空间内，减少水汽达到线缆3与PCB板2的连接处，从而增加传感器的密封性和信号传递的温度性。
参照图3，PCB板2的周侧套设有透明管5，透明管5为直径3.5mm、长度为10mm的中空管体，透明管5套设在PCB板2的感应芯片4和PCB板2与线缆3的焊接处之间，在透明管5和PCB板2之间填充防水硅胶51，本实施例中的防水硅胶51为704硅胶。使用透明管5可以使防水硅胶51更加紧密涂抹在PCB板2上，并且使防水硅胶51更加美观，从而增加PCB板2的防水性，进而提高传感器的密封性，使线缆3的信号传递更加稳定。
本申请实施例一种温湿度传感器的实施原理为：当需要测试空气温度和湿度时，将螺帽7置于测试环境中，潮湿空气通过通风孔71进入外壳1内的感应窗口21，感应窗口21中的感应芯片4实时监测，将温度信号和湿度信号传递给PCB板2，并通过线缆3传递给外接设备，而环境中的水汽则被防水外壳1阻挡，难以进入防水外壳1中PCB板2与线缆3的焊接处，防水硅胶51和三防漆在PCB板2表面形成隔断，进一步阻挡水汽进入PCB板2，从而增加传感器的密封性，使信号传递更加稳定。
本申请实施例还公开一种温湿度传感器的加工工艺，包括以下步骤：
S1.将感应芯片4嵌设于PCB板2的一端，并在PCB 板上对应开设感应窗口21，将直径为4mm长度为3000mm的PVC线缆3的一端焊接在PCB板2的远离感应芯片4的一端；
S2.将荧光剂添加至三防漆中，将三防漆均匀涂抹在PCB板2除感应窗口21外的表面，在PCB表面形成第一防水层，并将紫外灯对涂抹的PCB板2进行照射，检查PCB板2有无漏涂部位，确认PCB板2表面形成稳定可靠的防水层；
S3.将三防漆干燥后的PCB板2穿入直径为3.5mm、长度为10mm的透明管5中，通过点胶机在透明管5和PCB板2之间的缝隙填充打满704硅胶，在透明管5未包裹除感应窗口21外的三防漆表面均匀涂抹704硅胶，在三防漆表面形成第二防水层；
S4.将硅胶干透的PCB板2及线路穿入直径为5mm、壁厚为0.3mm、长度为50mm的保护壳6内,PCB板2含有芯片的一端穿出保护壳6的一端7mm, PCB板2与保护壳6内壁之间填充环氧树脂密封固定，并在保护壳6内灌封厚度为3mm的环氧树脂，保护壳6的另一端通过六角模具压合形成六边形管口61，线缆3远离PCB板2的一端从六边形管口61穿出，六边形管口61外周面套设有直径为4.5mm的热塑套管62，对热塑套管62进行加热，热塑套管62收缩挤压六边形管口61，使六边形管口61进一步紧贴于线缆3周面，从而将保护壳6的另一端与线缆3密封固定，从而将PCB板2与线缆3的焊接位置包裹在保护壳6内的密封环境内；
S5.将保护壳6穿入直径为15mm、长度为45mm的外壳1内，将两个外径为15mm、内径为11mm、厚度为1mmm的密封垫圈11分别安装在外壳1的两端，保护壳6靠近感应芯片4的一端穿出外壳1一端的端面2.5mm，且端部穿入密封垫圈11的内圈，将一个直径为15mm的螺帽7螺纹连接于外壳1靠近PCB板2的一端，将防水接头8穿过密封垫圈11螺纹连接于外壳1靠近线缆3的一端；
S6.将连接插头9焊接在PVC线远离外壳1的一端，连接插头9能够与外接设备连接。
本申请实施例一种温湿度传感器的加工工艺的实施原理为：当需要制造温湿度传感器时，将感应芯片4安装在PCB板2上，预留感应窗口21，将线缆3焊接在PCB板2上，在PCB板2上涂抹三防漆，做第一层防水，再将PCB板2穿入透明管5内填充防水硅胶51，做第二层防水，从而减少水汽进入PCB板2；将PCB板2和线缆3的焊接处放置于保护壳6内，保护壳6的一端通过密封胶60与PCB板2密封固定，保护板的另一端再通过六边形管口61和热塑套管62密封固定，从而将PCB板2和线缆3的焊接处封闭于密闭空间内，减少水汽进入线缆3，最后将保护壳6穿入外壳1内，外壳1的一端连接密封垫圈11和螺帽7，外壳1的另一端连接防水接头8，进一步减少水汽进入传感器内，综合以上步骤，使传感器在监测温度和湿度时，减少环境中的水汽进入PCB板2和线缆3，从而增加传感器的密封性，提高信号传递的稳定性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种温湿度传感器，其特征在于：包括外壳(1)、PCB板(2)和线缆(3)，所述外壳(1)套设于所述PCB板(2)和所述线缆(3)的周侧，所述PCB板(2)上嵌设有感应芯片(4)，所述PCB板(2)上对应所述感应芯片(4)设置有感应窗口(21)，所述感应芯片(4)用于感知测试环境中的温度和湿度并产生温度信号和湿度信号，所述线缆(3)连接于所述PCB板(2)远离所述感应芯片(4)的一端，所述线缆(3)用于将温度信号和湿度信号传递至外接设备，所述PCB板(2)的外侧涂抹有三防漆和防水硅胶(51)。
2.根据权利要求1所述的一种温湿度传感器，其特征在于：所述PCB板(2)的周侧套设有透明管(5)，所述透明管(5)与所述PCB板(2)之间缝隙填充有防水硅胶(51)。
3.根据权利要求1所述的一种温湿度传感器，其特征在于：所述PCB板(2)和所述线缆(3)的周侧套设有保护壳(6)，所述PCB板(2)的一端穿出所述保护壳(6)一端的端面，所述PCB板(2)与所述保护壳(6)之间填充有密封胶(60)，所述保护壳(6)远离所述PCB板(2)的一端设置有六边形管口(61)，所述线缆(3)的一端穿出所述六边形管口(61)。
4.根据权利要求3所述的一种温湿度传感器，其特征在于：所述六边形管口(61)的周侧套设有热塑套管(62)，所述热塑套管(62)用于挤压所述六边形管口(61)。
5.根据权利要求1所述的一种温湿度传感器，其特征在于：所述外壳(1)的两端均设置有密封垫圈(11)，所述外壳(1)靠近所述PCB板(2)的一端连接有螺帽(7)，所述感应芯片(4)位于所述螺帽(7)内，所述螺帽(7)的周侧设置有通风孔(71)，所述外壳(1)靠近所述线缆(3)的一端连接有防水接头(8)，所述线缆(3)远离所述PCB板(2)的一端穿出所述防水接头(8)的端面并连接有连接插头(9)，所述连接插头(9)用于连接外接设备。
6.一种温湿度传感器的加工工艺，适用于如权利要求1-5任一所述的一种温湿度传感器，其特征在于：包括以下步骤：
S1.将感应芯片(4)嵌设于PCB板(2)的一端，并在PCB 板上对应开设感应窗口(21)，将PVC线缆(3)焊接在PCB板(2)的另一端；
S2.将三防漆均匀涂抹在PCB板(2)除感应窗口(21)外的表面，在PCB表面形成第一防水层；
S3.将防水硅胶(51)通过点胶机均匀涂抹在PCB板(2)除感应窗口(21)外的防水漆表面看，在防水漆表面形成第二防水层；
S4.将防水硅胶(51)干透的PCB板(2)穿入保护壳(6)内,将保护壳(6)的一端与PCB板(2)密封固定，将保护壳(6)的另一端与线缆(3)密封固定，从而将PCB板(2)与线缆(3)的焊接位置包裹在保护壳(6)内的密封环境内；
S5.将保护壳(6)穿入外壳(1)内，将螺帽(7)螺纹连接于外壳(1)靠近PCB板(2)的一端，将防水接头(8)螺纹连接于外壳(1)靠近线缆(3)的一端；
S6.将连接插头(9)焊接在PVC线远离外壳(1)的一端，连接插头(9)能够与外接设备连接。
7.根据权利要求6所述的一种温湿度传感器的加工工艺，其特征在于：S2步骤中还包括以下步骤：将荧光剂添加至三防漆中，使用紫外灯对涂抹三防漆的PCB板(2)进行照射，检查PCB板(2)有无漏涂部位。
8.根据权利要求6所述的一种温湿度传感器的加工工艺，其特征在于：S3步骤中还包括以下步骤：将透明管(5)套设在PCB板(2)上，透明管(5)位于感应芯片(4)与线缆(3)焊接处之间，将防水硅胶(51)注入透明管(5)与PCB板(2)之间的间隙。
9.根据权利要求6所述的一种温湿度传感器的加工工艺，其特征在于：S4步骤中还包括以下步骤：将密封胶(60)注入填满PCB板(2)和保护壳(6)之间的间隙，并在保护可内灌封密封胶(60),将保护壳(6)靠近线缆(3)的一端经过六角模具压合成六边形管口(61)，贴合于线缆(3)表面，再将热塑套管(62)套在六边形管口(61)，加热热塑套管(62)使保护壳(6)进一步收缩。
10.根据权利要求6所述的一种温湿度传感器的加工工艺，其特征在于：S5步骤中还包括以下步骤：在外壳(1)与螺帽(7)之间放入一个密封垫圈(11)，在外壳(1)与防水接头(8)之间放入一个密封垫圈(11)，从而增加外壳(1)两端连接处的密封性。
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