CN209117240U - 一种气流感测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气流感测传感器，包括有由外壳和线路板组成的封装结构，外壳的底壁部上包括有吸气孔，所述线路板上包括有进气孔；所述传感器还包括有位于封装结构内部的由振膜以及极板组成的平行板电容器；极板包括有绕极板周向方向由极板顶部表面边缘向振膜方向延伸出的凸台，振膜与凸台固定连接；振膜的背离极板的一侧表面包括有导电层。本实用新型相较于现有技术而言，传感器触发压力一致性好，可经受SMT回流焊接，可更容易地实现传感器的表面贴装。

Description

一种气流感测传感器

技术领域

本实用新型涉及电子产品技术领域。更具体地，涉及一种气流感测传感器。

背景技术

随着生活水平的逐渐提高，人们对健康的重视程度也随之提高，传统的可燃烟在燃烧过程中产生大量的有害物质，对人类的健康产生严重危害，因此相关烟草企业期望寻求一种能替代传统烟草的物质。于是出现了用于替代可燃香烟的电子烟，由于其具有与传统香烟相近的外观和口感，但是不包含焦油等有害成分，因此在市场上得到了广泛的使用。

电子烟包括有多个单元集成工作，对控制要求非常高，在吸食电子烟时，吸烟人士通过吸气，并在电子烟中产生气流，电子烟中的传感器感应到气流通过，并将信号传输给控制单元，控制单元控制雾化器中的电阻热丝加热对烟液进行雾化。

气流感测传感器因体积小、结构简单、性能好、价格低的特点，被广泛应用于电子烟中，其作为电子烟中的重要传感器元件，性能的稳定性以及可靠性显得尤为重要。目前现有电子烟中采用的气流感测传感器通常包括有由极板与垫片和振膜组成平行板电容器，当从传感器吸气孔吸气时，平行板电容器容值变大，当达到设定阈值时，触发传感器ASIC芯片开关闭合，ASIC芯片开始工作，进行一系列动作。

但现有气流感测传感器的平行板电容部分，由振膜与极板组成电容器的两个极，两个极的中间由垫片隔开，形成空气介质，由于垫片的材质为PET，在装配过程中容易变形，这样就容易导致电容器的间距一致性变差，从而使气流感测传感器的触发压力值一致性变差，同时，由于PET材质的垫片不耐高温，易导致气流感测传感器性能不稳定，可靠性差，且传感器不能满足SMT(表面贴装技术)。

因此，需要提供一种新的气流感测传感器，以克服上述现有技术存在的缺陷。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种耐热性能更好，整体结构更加稳定可靠的气流感测传感器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种气流感测传感器，所述传感器包括有由一端开口的外壳和线路板组成的封装结构，所述外壳的底壁部上包括有与封装结构内部连通的吸气孔，所述线路板上包括有与封装结构内部连通的进气孔；

所述传感器还包括有位于所述封装结构内部的由振膜以及极板组成的平行板电容器；

所述极板包括有绕极板周向方向由极板顶部表面边缘向振膜方向延伸出的凸台，所述振膜与所述凸台固定连接；

所述振膜的背离极板的一侧表面包括有导电层。

此外，优选地方案是，所述凸台为所述极板顶部表面边缘上环绕一周延伸出的凸起部，或者所述凸台为由所述极板顶部表面中央向内凹陷形成。

此外，优选地方案是，所述凸台的外侧边沿延伸至所述极板顶部表面的边沿。

此外，优选地方案是，所述导电层为镀金层或者镀镍层。

此外，优选地方案是，所述传感器还包括有环绕所述振膜的，且位于振膜与外壳之间的腔体。

此外，优选地方案是，所述极板还包括有形成于凸台外侧壁与极板边沿之间的沉台，所述沉台被配置为绕极板周向，且沉台端面低于所述凸台端面；腔体的靠近极板的一端被配置为密封固定在所述沉台处。

此外，优选地方案是，所述沉台贯穿所述极板的侧壁表面。

此外，优选地方案是，所述传感器还包括有位于所述封装结构内部的被配置在所述线路板上的电子元器件。

此外，优选地方案是，所述极板上包括有极板孔，所述振膜与极板之间绝缘配置。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的气流感测传感器可以有效地避免由于塑料垫片在制作过程的形变影响传感器触发压力的一致性问题。同时，减少了传感器的装配配件数量，降低了工艺流程成本及制作成本。另外相较于现有气流感测传感器，本实用新型提供的气流感测传感器省去了位于振膜与极板之间的不耐高温的塑料垫片，使得本实用新型提供的气流感测传感器可经受SMT回流焊接，可更容易地实现传感器表面贴装。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实用新型提供的一种实施方式的气流感测传感器结构示意图。

图2示出图1所示气流感测传感器中极板的结构示意图。

图3示出本实用新型提供的一种优选实施方式的气流感测传感器结构示意图。

图4示出图3所示优选实施方式气流感测传感器中极板的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

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讨论。

结合图1以及图2所示出的，本实施方式提供一种气流感测传感器，所述传感器包括有由一端开口的外壳1和线路板2组成的封装结构，所述外壳1的底壁部上包括有与封装结构内部连通的吸气孔11，所述线路板2上包括有与封装结构内部连通的进气孔21；所述传感器还包括有位于所述封装结构内部的由振膜3以及极板4组成的平行板电容器，所述极板4位于所述振膜3的背离线路板的一侧，极板4上包括有极板孔41；并且所述极板4的背离振膜3的一侧表面与所述外壳1的底壁部内侧表面固定结合。

需要说明的是，对于由振膜3以及极板4组成的平行板电容器与线路板2之间形成电连接的方式，可采用本领域技术人员熟知的技术，本实用新型对此并不做限制。结合图示结构，在本实施方式提供的传感器结构中，由所述振膜3和极板4组成的平行板电容器分别通过封装结构内部的栅环5和所述外壳1与所述线路板2电连接。当从吸气孔11处吸气时，利用进气口21、极板孔41与吸气口11之间的配合，振膜3振动造成振膜3与极板4之间形成的空气隙距离变化，平行板电容器的电容会随之变化，当达到设定阈值时，触发传感器开始工作，进而进行一系列动作。

在现有气流感测传感器结构中，为了使振膜与极板之间形成空气隙，振膜与极板组成平行板电容器的两个极，两个极的中间由垫片隔开，形成空气介质，由于垫片的材质为PET，在装配过程中容易变形，这样就容易导致电容器的间距一致性变差，从而使气流感测传感器的触发压力值一致性变差，同时，由于PET材质的垫片不耐高温，易导致气流感测传感器性能不稳定，可靠性差，且传感器不能实现SMT(表面贴装技术)。

为解决上述现有技术的缺陷，结合图1以及图2所示，在本实施方式中，所述极板4包括有绕极板4周向方向由极板4顶部表面边缘向振膜3方向延伸出的凸台42，所述凸台42呈连续的环状结构，所述振膜3被配置为振膜3边缘固定在所述栅环5端面与凸台42端面之间。所述凸台42内侧的极板4顶部表面与所述振膜3之间形成空气隙。本实用新型提供的气流感测传感器，在制作极板4时，通过在极板4顶部表面边缘形成凸台42，借助该凸台42替代现有平行板电容器中所使用的用于将振膜与极板隔开的垫片。该凸台42可以有效地避免由于塑料垫片在制作过程的形变影响传感器触发压力的一致性问题。同时，减少了传感器的装配配件数量，降低了工艺流程成本及制作成本。另外相较于现有气流感测传感器，本实用新型提供的气流感测传感器省去了位于振膜与极板之间的不耐高温的塑料垫片，使得本实用新型提供的气流感测传感器可经受SMT回流焊接，可更容易地实现传感器的表面贴装。

对于所述凸台42的形成，所述凸台42可为所述极板4顶部表面边缘上环绕一周延伸出的凸起部，或者所述凸台42为由所述极板4顶部表面中央通过冲压向内凹陷形成，本实施方式对此不做限制。优选地，所述凸台42的外侧边沿延伸至所述极板4顶部表面的边沿，即所述凸台42的成形可直接通过冲压极板顶部表面中央获得，方便了极板的加工制作，降低工艺的复杂性。

本实施方式中，所述振膜3的背离极板4的一侧表面包括有导电层，所述振膜3与极板4之间绝缘配置。优选地，所述导电层为镀金层或者镀镍层。结合图示结构，所述栅环5的底部与平行板电容器的振膜3通过导电层形成电连接，栅环5的顶部与线路板2电连接，所述栅环5不但起到将振膜3与线路板2之间形成电连接的作用，还起到支撑线路板2的作用。通过上述设置，在本实施方式提供的气流感测传感器结构中，所述振膜3通过栅环5与所述线路板2形成电连接，由于极板4背离振膜的一侧表面与外壳1底壁部结合固定，因而极板4可通过外壳1与所述线路板2形成电连接，从而使得平行板电容器的两个极分别与线路板形成电连接，此外通过振膜3与极板4之间的绝缘配置，使得平行板电容器的两个极之间相互绝缘。

此外，优选地方案是，结合图1以及图2所示出的，本实施方式所述传感器还包括有环绕所述振膜3以及栅环5的，且位于振膜3以及栅环5与外壳1之间的腔体6，腔体6可将振膜3以及栅环5与外壳1绝缘。此外，参考图1以及图2所示，本实施方式中，所述腔体6的靠近极板4的端面密封固定在凸台42的端面上。其优势在于，极板的制作工艺相对简单，腔体与极板的装配过程简便，便于腔体与极板之间直接的密封固定。

除上述实施方式外，本实用新型还提供一种优选地实施方式，具体地，结合图3以及图4所示，与上述实施方式不同之处在于，本优选实施方式中，所述极板4还包括有形成于凸台42外侧壁与极板4边沿之间的沉台43，所述沉台43被配置为绕极板4周向，且沉台43端面低于所述凸台42端面；所述沉台43呈连续的环状结构，腔体6的靠近极板4的一端被配置为密封固定在所述沉台43处。通过上述设计，一方面沉台43的设置能够为腔体6与极板4之间的装配提供定位，利于二者之间的装配固定，且腔体6与极板4之间的装配强度更高，能够克服水平方向的剪切力。另一方面，通过所述沉台43，腔体6的底部可延伸至所述振膜3的下方位置，能够使构成平行板电容器一个极的振膜3与外壳1之间实现更好的绝缘，且密封性能更好。参照图3、图4，在本优选地实施方式中，所述沉台43贯穿所述极板4的侧壁表面，以降低极板的制作工艺及复杂性。

另外，针对上述任一实施方式提供的气流感测传感器结构，参照图1至图4所示，优选地，所述传感器还包括有位于所述封装结构内部的被配置在所述线路板2上的电子元器件22。

所述电子元器件22例如可包括但不限于ASIC芯片、场效应晶体管等电子元器件。本案中以ASIC芯片、场效应晶体管的功能及作用进行举例说明，但不作为限制。例如ASIC芯片的作用在于接受来自平行板电容器发出的电信号，并对该电信号进行处理，并对外输出。场效应晶体管可被配置为栅极和源极分别电连接所述极板和振膜。振膜振动而使平行板电容器生成微弱的电信号，由于平行板电容器生成的电信号非常微弱，并且内阻很高，并不能直接与外部电路相连，设置场效应晶体管可以将平行板电容器输出的电信号放大为外部电路所用的信号，并进行阻抗变换。对于所述电子元器件与线路板之间的固定方式，可采用本领域熟知的技术，本实施方式此处不再赘述。

此外，优选地，本实用新型提供的气流感测传感器的外壳1上可进一步设置有覆盖所述吸气孔11的防尘网7。防尘网7位于所述外壳1底壁部外侧表面上，防尘网7可通过胶体与所述外壳1粘接固定。防尘网7的大小优选地需覆盖所有吸气孔11，以防止灰尘等杂质由吸气孔11进入传感器封装结构内部，影响传感器正常工作。

通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的气流感测传感器触发压力相较于现有技术而言，传感器触发压力一致性好，可经受SMT回流焊接，可更容易地实现传感器的表面贴装。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种气流感测传感器，其特征在于，所述传感器包括有由一端开口的外壳和线路板组成的封装结构，所述外壳的底壁部上包括有与封装结构内部连通的吸气孔，所述线路板上包括有与封装结构内部连通的进气孔；

所述传感器还包括有位于所述封装结构内部的由振膜以及极板组成的平行板电容器；

所述极板包括有绕极板周向方向由极板顶部表面边缘向振膜方向延伸出的凸台，所述振膜与所述凸台固定连接；

所述振膜的背离极板的一侧表面包括有导电层。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述凸台为所述极板顶部表面边缘上环绕一周延伸出的凸起部，或者所述凸台为由所述极板顶部表面中央向内凹陷形成。

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述凸台的外侧边沿延伸至所述极板顶部表面的边沿。

4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述导电层为镀金层或者镀镍层。

5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括有环绕所述振膜的，且位于振膜与外壳之间的腔体。

6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述极板还包括有形成于凸台外侧壁与极板边沿之间的沉台，所述沉台被配置为绕极板周向，且沉台端面低于所述凸台端面；腔体的靠近极板的一端被配置为密封固定在所述沉台处。

7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述沉台贯穿所述极板的侧壁表面。

8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括有位于所述封装结构内部的被配置在所述线路板上的电子元器件。

9.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述极板上包括有极板孔，所述振膜与极板之间绝缘配置。