CN205066782U - 出针式电容传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种出针式电容传感器，包括外壳，其结构特点是：外壳内腔底部设有金属极板，极板上设有极板气孔，极板上方设有绝缘垫环，绝缘垫环的上端面拉紧粘贴有振膜，振膜表面镀镍，振膜上方设有金属环，金属环上方设有电路板，电路板上设有电路板气孔，外壳上部通过向内翻边的形式将上述各部件压紧在一起，电路板外侧设有接线端子，外壳底部设有与振膜位置对应的气流孔，电路板气孔和极板气孔都是朝向金属环内壁中部倾斜的斜孔。本结构的出针式电容传感器是通过振膜式触点结构来实现结构合理，体积小巧，灵敏度较高，且在受到大气流冲击时不易破膜，使用寿命长。

Description

出针式电容传感器

技术领域

本实用新型涉及一种出针式电容传感器。

背景技术

电容传感器，又称传声器或麦克风，顾名思义就是感知气流变化，并将气流变化转化为与之对应的开关信号输出的传感器。目前传统的气流传感开关是由硅橡胶膜带动磁控开关构成，当有气流流过硅橡胶膜时，硅橡胶膜发生震动，从而触发磁控开关动作，由磁控开关输出代表气流变换的开关量信号，传统出针式电容传感器结构简单，使用方便，应用非常广泛。传统出针式电容传感器的不足之处在于：体积大，灵敏度低，不适于在感应灵敏度要求较高的场合应用。

目前，电容传感器多被应用于气流检测领域，例如电子烟。当吸烟者吸烟时，吸烟的气流会驱动振膜振动，这样传声器上的电信号就会变化，起到触发开启电子烟的作用。对于吸烟的人而言，不同的人有不同的习惯。例如，有的人喜欢吞吐较少的烟雾，只求吸烟的感觉，对于这样的吸烟者，一般的出针式电容传感器都能满足要求。而有的人则喜欢吞吐较多的烟雾多，以创造吸烟时烟雾缭绕的环境。这就要求电子烟产生的烟雾多，也就要求出针式电容传感器需要产生更大的感应信号，这就必须通过大口吸烟增大出针式电容传感器内的振膜振动幅度来实现。由于出针式电容传感器的振膜距离气孔较近，大口吸烟导致较大气流会促使出针式电容传感器内振膜的瞬间快速大幅度振动，这往往会导致振膜的破裂，也就导致出针式电容传感器的损坏，大大缩短了使用寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，体积小巧，灵敏度较高，且在受到大气流冲击时不易破膜，使用寿命长的一种出针式电容传感器。

为解决上述技术问题，本出针式电容传感器的结构特点是：包括外壳，外壳内腔底部设有金属极板，极板上设有极板气孔，极板上方设有绝缘垫环，绝缘垫环的上端面拉紧粘贴有振膜，振膜表面镀镍，振膜上方设有金属环，金属环上方设有电路板，电路板上设有电路板气孔，外壳上部通过向内翻边的形式将上述各部件压紧在一起，电路板外侧设有接线端子，外壳底部设有与振膜位置对应的气流孔，电路板气孔和极板气孔都是朝向金属环内壁中部倾斜的斜孔。

本结构的出针式电容传感器是通过振膜式触点结构来实现结构合理，体积小巧，灵敏度较高，且在受到大气流冲击时不易破膜，使用寿命长的。

振膜式触点结构主要包括设置在外壳中的振膜和金属极板,振膜和极板之间设置有绝缘垫环，振膜的边侧拉紧后粘贴在垫环侧面上，这样，振膜便在垫环的支撑下呈平面状，振膜和金属极板在绝缘垫环的支撑下平行间隔开来。为了使振膜和金属极板构成具有触点功能的电气结构，振膜上镀镍，振膜的镀镍层通过金属环与电路板电连接，极板通过外壳也与电路板构成电连接，这样，振膜和极板便都与电路板电连接在一起，振膜和极板构成了常开开关的两个触点。为了方便气流触发振膜，金属极板上设有贯通极板两侧的极板气孔，电路板上也设置有贯通电路板两侧的电路板气孔，这样，振膜远离极板的一侧通过电路板气孔与外界大气相连，振膜与极板相邻的一侧通过极板气孔和气流孔也与大气相通，当外部气流通过电路板气孔向气流孔方向流动时，气流将推动振膜向极板的方向移动，当振膜表面的镀镍层和金属极板碰触到一起时，振膜便与极板构成了电连接，电路板通过接线端子将这个开关信号传送给外部电路，从而实现灵敏感知气流的作用。

在本实用新型中，电路板气孔和极板气孔都是朝向金属环内壁中部倾斜的斜孔，这样就使电路板气孔和侧板气孔具有了朝向金属环内壁中部的倾斜导向作用。当吸烟者大口吸烟时，强烈的气流会在电路板气孔和极板气孔的导向作用下向金属环中部流动或者从金属环内壁中部向外流动。这样，气流的流经路径就是：电路板气孔、金属环内壁中部、极板气孔，是一个弯曲的C形路径。而传统传声器内气流的流通路径是：电路板气孔、极板气孔，是一个直接连通的直线路径。因此，本实用新型的气流路径比传统传声器的气流路径更长，起到了缓和气流强度的作用，使气流不会对振膜产生瞬间的大振动，因此不会撕裂振膜，有效保护了振膜，大大延长了使用寿命。由于进入本实用新型的气流总量不变，因此振膜的振动幅度相同，产生的信号相同，电子烟产生的烟雾也就相同。

作为改进，金属环外侧套装有绝缘环。

为了防止金属环与外壳内壁接触而短路，金属环外侧套装有绝缘环，绝缘环可以将金属环和外壳隔离，从而提高本出针式电容传感器的稳定性。

作为进一步改进，外壳底部外侧粘贴有防尘网。

为了防止气流中的杂质通过气流孔进入本出针式电容传感器内部，在外壳底部外侧粘贴有防尘网，设置防尘网后可以滤除杂质，保证本出针式电容传感器的灵敏度和寿命。

作为改进，所述电路板气孔和极板气孔为外端小内端大的圆锥孔。

因为电路板气孔和极板气孔未内端大外端小的圆锥孔，因此外部气流进入本实用新型时，将先通过较小的外端孔然后再通过较大的内端孔，最后才能进入本实用新型内腔。在气流从较小外端孔向较大内端孔流动过程中，气流流经通道面积会逐渐变大，气流会逐渐外扩。在气流总量一定的前提下，流出圆锥孔的气流速度会明显低于进入圆锥孔的气流，因此起到了降速作用，大大降低了对振膜的冲击。同样道理，当气流从较大的圆锥孔内端向较小的外端流动时，虽然流出圆锥孔的气流速度很快，但是本实用新型内部向外流动的气流速度却较低，保证了振膜的使用安全性。

综上所述，采用这种结构的出针式电容传感器，结构合理，体积小巧，灵敏度较高，且在受到大气流冲击时不易破膜，使用寿命长，尤其适合在空间较小的气流检测场合如电子烟上使用。

附图说明

结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型内部气流路径示意图。

图中：1为外壳，2为极板，3为垫环，4为振膜，5为金属环，6为电路板，7为接线端子，8为气流孔，9为绝缘环，10为防尘网，11为极板气孔，12为电路板气孔。

具体实施方式

如图所示，该出针式电容传感器包括外壳1，外壳内腔底部设有金属极板2，极板上设有极板气孔11。极板上方设有绝缘垫环3，绝缘垫环的上端面拉紧粘贴有振膜4，振膜表面镀镍。振膜上方设有金属环5，金属环上方设有电路板6，电路板上设有电路板气孔。外壳上部通过向内翻边的形式将上述各部件压紧在一起，电路板外侧设有接线端子7，外壳底部设有与振膜位置对应的气流孔8。电路板气孔12和极板气孔11都是朝向金属环5内壁中部倾斜的斜孔。

本结构的出针式电容传感器主要包括设置在外壳中的振膜和金属极板,振膜和极板之间设置有绝缘垫环，振膜的边侧拉紧后粘贴在垫环侧面上，这样，振膜便在垫环的支撑下呈平面状，振膜和金属极板在绝缘垫环的支撑下平行间隔开来。为了使振膜和金属极板构成具有触点功能的电气结构，振膜上镀镍，振膜的镀镍层通过金属环与电路板电连接，极板通过外壳也与电路板构成电连接，这样，振膜和极板便都与电路板电连接在一起，振膜和极板构成了常开开关的两个触点。为了方便气流触发振膜，金属极板上设有贯通极板两侧的极板气孔，电路板上也设置有贯通电路板两侧的电路板气孔，这样，振膜远离极板的一侧通过电路板气孔与外界大气相连，振膜与极板相邻的一侧通过极板气孔和气流孔也与大气相通，当外部气流通过电路板气孔向气流孔方向流动时，气流将推动振膜向极板的方向移动，当振膜表面的镀镍层和金属极板碰触到一起时，振膜便与极板构成了电连接，电路板通过接线端子将这个开关信号传送给外部电路，从而实现灵敏感知气流的作用。

在本实用新型中，电路板气孔和极板气孔都是朝向金属环内壁中部倾斜的斜孔，这样就使电路板气孔和侧板气孔具有了朝向金属环内壁中部的倾斜导向作用。当吸烟者大口吸烟时，强烈的气流会在电路板气孔和极板气孔的导向作用下向金属环中部流动或者从金属环内壁中部向外流动。这样，气流的流经路径就是：电路板气孔、金属环内壁中部、极板气孔，是一个弯曲的C形路径。而传统传声器内气流的流通路径是：电路板气孔、极板气孔，是一个直接连通的直线路径。因此，本实用新型的气流路径比传统传声器的气流路径更长，起到了缓和气流强度的作用，使气流不会对振膜产生瞬间的大振动，因此不会撕裂振膜，有效保护了振膜，大大延长了使用寿命。由于进入本实用新型的气流总量不变，因此振膜的振动幅度相同，产生的信号相同，电子烟产生的烟雾也就相同。

在本实施例中，金属环外侧套装有绝缘环9。为了防止金属环与外壳内壁接触而短路，金属环外侧套装有绝缘环，绝缘环可以将金属环和外壳隔离，从而提高本出针式电容传感器的稳定性。

在本实用新型中，外壳底部外侧粘贴有防尘网10。为了防止气流中的杂质通过气流孔进入本出针式电容传感器内部，在外壳底部外侧粘贴有防尘网，设置防尘网后可以滤除杂质，保证本出针式电容传感器的灵敏度和寿命。

在本实用新型中，所述电路板气孔和极板气孔为外端小内端大的圆锥孔。因为电路板气孔和极板气孔未内端大外端小的圆锥孔，因此外部气流进入本实用新型时，将先通过较小的外端孔然后再通过较大的内端孔，最后才能进入本实用新型内腔。在气流从较小外端孔向较大内端孔流动过程中，气流流经通道面积会逐渐变大，气流会逐渐外扩。在气流总量一定的前提下，流出圆锥孔的气流速度会明显低于进入圆锥孔的气流，因此起到了降速作用，大大降低了对振膜的冲击。同样道理，当气流从较大的圆锥孔内端向较小的外端流动时，虽然流出圆锥孔的气流速度很快，但是本实用新型内部向外流动的气流速度却较低，保证了振膜的使用安全性。

因此，采用上述结构的出针式电容传感器，结构合理，体积小巧，灵敏度较高，且在受到大气流冲击时不易破膜，使用寿命长，尤其适合在空间较小的气流检测场合如电子烟上使用。

Claims (3)

1.一种出针式电容传感器，其特征是：包括外壳（1），外壳（1）内腔底部设有金属极板(2），极板（2）上设有极板气孔（11），极板（2）上方设有绝缘垫环（3），绝缘垫环（3）的上端面拉紧粘贴有振膜（4），振膜（4）表面镀镍，振膜（4）上方设有金属环（5），金属环（5）上方设有电路板（6），电路板（6）上设有电路板气孔（12），外壳（1）上部通过向内翻边的形式将上述各部件压紧在一起，电路板（6）外侧设有接线端子（7），外壳（1）底部设有与振膜（4）位置对应的气流孔（8），电路板气孔（12）和极板气孔（11）都是朝向金属环（5）内壁中部倾斜的斜孔，所述电路板气孔（12）和极板气孔（11）为外端小内端大的圆锥孔。

2.如权利要求1所述的一种出针式电容传感器，其特征是：金属环（5）外侧套装有绝缘环（9）。

3.如权利要求1或2所述的一种出针式电容传感器，其特征是：外壳（1）底部外侧粘贴有防尘网（10）。