CN211428516U - 一种紧凑型转接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种紧凑型转接装置，通过第一、第二交互接口的对接，实现转接装置与外部信息处理装置或信息传输模块之间的数据传输；并且，通过与用电器件、第一交互接口电连接，转接装置的供电电路通过配置的储能器件或外接电源为用电器件供电，还将获得的电力经过第一交互接口、第二交互接口分配给信息传输模块对其供电。进一步利用正反对接通用的交互接口、导体柱与导体连接件的导通接触等，能够简单可靠地控制供电电路的通断，实现对用电器件和/或信息传输模块的通电或断电的控制。本实用新型结构紧凑，简单易用，满足了不同形式数据的转换和传输需要，并且实现了可靠的供电方案。

Description

一种紧凑型转接装置

技术领域

本实用新型涉及一种紧凑型转接装置。

背景技术

某些情况下，希望信息处理装置与传感器能够快速组装，形成简易结构的传感检测设备，可靠地获取传感器采集的信息。例如，疫情防控期间需要大范围高频次地进行体温筛查，但是成品的测温设备(额温枪等)稀缺，单独的核心传感元件又无法直接应用。目前，完整的额温枪一般包含主控板、红外传感器、高精度漂移运放、液晶显示屏、蜂鸣器、电池及塑胶外壳等部件，一旦缺失某个部件将很难完成组装，导致成品的数量无法满足实际需要。

此外，不同种类的传感器输出的信息形式不一，往往与后续信息处理装置可处理的信息在数据格式、协议等方面不符，需要通过转接装置来进行转换，还需要可靠地途径将数据传输给信息处理装置。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种紧凑型转接装置，结构简单，能够快速对接信息处理装置，为传感器件实现信息转换及数据传输。本实用新型还为转接装置或与之对接的信息传输模块提供了可靠的供电方案。

本实用新型的技术方案是提供一种紧凑型转接装置，其中：

所述转接装置包含：用电器件、供电电路、第一交互接口；

其中，所述转接装置通过第一交互接口，与外部的信息处理装置的第二交互接口电连接进行数据传输，或者，与外部的信息传输模块的第二交互接口电连接，进而通过该信息传输模块与信息处理装置进行数据传输；

通过供电电路，形成以下任意一种供电回路：

第一供电回路中，所述供电电路与用电器件电连接，所述供电电路通过配置的储能器件或外接电源获得电力，为用电器件供电；

第二供电回路中，所述供电电路与用电器件、第一交互接口电连接，信息处理装置传输的电力经过第二交互接口、第一交互接口、供电电路，为用电器件供电；

第三供电回路中，所述供电电路与用电器件、第一交互接口电连接，所述供电电路通过配置的储能器件或外接电源获得电力，为用电器件供电，还将电力经过第一交互接口、第二交互接口传输给信息传输模块，为信息传输模块供电。

可选地，所述转接装置设有第一封装体，将用电器件、供电电路封装在其内部；所述信息传输模块通过第二封装体封装；

第一交互接口与第二交互接口相互对接的部位，分别暴露在第一封装体、第二封装体之外；所述第一交互接口与第二交互接口是正反对接都实现电连接的接口；

所述第二封装体设有对称的导体柱和绝缘体柱，所述第一封装体设有对称的第一导向孔和第二导向孔；第一导向孔内设置有一对相互隔开的导体连接件，这对导体连接件接入在供电电路中；

第一交互接口与第二交互接口正向对接时，绝缘体柱插入第二导向孔；而导体柱插入第一导向孔，与这对导体连接件进行导电接触，使供电电路导通，用电器件和/或信息处理装置获得电力；

第一交互接口与第二交互接口反向对接时，导体柱插入第二导向孔；而绝缘体柱插入第一导向孔，使这对导体连接件之间保持不导通的状态，则供电电路不导通，用电器件和/或信息处理装置无法获得电力。

可选地，所述正反对接都实现电连接的接口，包含Type C接口；

所述第一交互接口是Type C接口公母端中的一端，所述第二交互接口是Type C接口公母端中的另一端。

可选地，所述用电器件包含传感模块、信息转换模块；

其中，传感模块包含传感器，其处理和/或输出的是第一形式信息；与传感模块电连接的信息转换模块，至少包含对第一形式信息与第二形式信息转换的集成电路；信息转换模块还与第一交互接口电连接；

所述转接装置通过第一交互接口，电连接信息处理装置的第二交互接口来传输第二形式信息，或者电连接信息传输模块的第二交互接口，通过该信息传输模块进一步与信息处理装置来传输第二形式信息。

可选地，所述传感器与转接装置之间是可插拔式连接的结构；或者，所述传感器与转接装置之间是固定连接的结构。

可选地，可插拔式连接的结构下，所述转接装置与所更换的多个不同传感器分别连接；所述多个不同的传感器是信息采集种类相同的多个传感器，或者是信息采集种类不同的多种传感器。

可选地，所述转接装置与多个不同的传感器同时连接；所述多个不同的传感器是信息采集种类相同的多个传感器，或者是信息采集种类不同的多种传感器。

可选地，所述信息传输模块包含无线通信模块。

可选地，所述传感模块包含的传感器，输出I2C数据。

可选地，所述信息转换模块设有I2C转串口数据的集成电路。

可选地，所述信息处理装置是移动终端设备或计算机。

可选地，所述信息传输模块包含蓝牙模块。

可选地，所述传感模块包含以下任意一种或多种传感器：非接触式的红外温度传感器、心率采集传感器、脉搏采集传感器、距离测量传感器、热敏电阻。

综上所述，本实用新型所述紧凑型转接装置，结构紧凑，简单易用，信息转换模块能将传感模块输出的信息转换为信息处理装置可以处理的信息，通过直接对接信息处理装置进行数据传输，或者对接信息传输模块形成组合体，再由信息传输模块与信息处理装置进行数据传输。

示例中，以手机等用户容易获取且具有一定数据处理能力的设备，配合转接装置形成简易结构的传感检测设备，满足大范围大批量应用的需要；或者，使转接装置与蓝牙等无线通信模块快速组装，进一步便于信息传输，提高便携性、移动性。

示例中，利用正反对接通用的交互接口、导体柱与导体连接件导通接触等，能够简单可靠地控制供电电路的通断，实现对转接装置中用电器件(传感器但不限于此)的通电或断电，并进一步实现对信息传输模块的通电或断电，更为省电。

示例中，传感模块的传感器与转接装置之间是可插拔连接的或者是固定连接的。可插拔的情况下，可以更换同样封装的多个传感器与转接装置分别组装，便于对接不同传感器进行测试维护，也可以用来连接不同种类的传感器获取不同的检测信息。

附图说明

图1是转接装置对接信息处理装置时的示意图；

图2是转接装置对接信息传输模块时的示意图；

图3是转接装置与信息传输模块正向对接时的示意图；

图4是转接装置与信息传输模块反向对接时的示意图；

图5是Type C接口的母端引脚示意图；

图6是正反向对接实现供电电路通断的原理示意图；

图7是同时设置两种传感器的示意图；

图8是另一示例中同时设置两种传感器的电路图。

具体实施方式

配合参见图1、图2所示，本实用新型提供一种紧凑型转接装置，设有传感模块1、信息转换模块2、第一交互接口3。其中，传感模块1处理和/或输出的是第一形式信息；信息转换模块2与传感模块1电连接，至少用于第一形式信息与第二形式信息的转换；信息转换模块2还与第一交互接口3电连接。

所述转接装置通过第一交互接口3，可以电连接外部的信息处理装置6的第二交互接口4，或者可以电连接外部的信息传输模块5的第二交互接口4，通过该信息传输模块5进一步与信息处理装置6进行数据传输。所述信息处理装置6可以对第二形式信息进行处理。

根据各模块的不同作用，通过电连接，实现供电和/或数据传输等相应需求(电力传输和数据传输可以是分开的线路，也可以是合用的线路)。所述转接装置设有供电电路7，电连接该转接装置的各个用电器件(包含但不限于其传感模块1、信息转换模块2)。

例如，供电电路7通过配置储能器件(如电池等)，或外接电源(如使用适配器连接市电)等方式，可以为转接装置的各个用电器件供电；其中，使用储能器件的方式，能使整个转接装置更便于移动携带。

又例如，供电电路7与第一交互接口3电连接；基于第一交互接口3与第二交互接口4之间的电连接，除了传输数据之外，外部的信息处理装置6还可以向转接装置的各个用电器件供电(图1的虚线箭头所示)。

一个示例中，转接装置本身通过储能器件或外接电源获得供电，还基于第一交互接口3与第二交互接口4之间的电连接，进一步向外部的信息传输模块5供电(图2的虚线箭头所示)。

配合参见图3或图4所示，转接装置设有PCB电路板30。传感模块1、供电电路7、信息转换模块2、第一交互接口3，以及各种外围器件(如贴片电阻电容)等，都可以设置在电路板30上。其中，信息转换模块2例如以集成电路(IC)的芯片形式布置。图3或图4对供电电路7与传感模块1、信息转换模块2、第一交互接口3等的连线省略。

转接装置还设有第一封装体10，其结构及制造方式都不作具体限制；第一封装体10作为外壳，将电路板30和上面设置的诸多器件包围在其内部；第一交互接口3上用于连接信息处理装置6或信息传输模块5的部位暴露在第一封装体10之外。

信息传输模块5，可以分别与信息转换模块2、信息处理装置6传输第二形式信息。优选的信息传输模块5包含无线通信模块，例如是蓝牙模块，通过第二封装体20进行封装。所述信息传输模块5自身可以配置储能器件或外接电源获得供电，也可以基于上文所述的方式从转接装置获得供电。

本实用新型中，第一交互接口3与第二交互接口4相匹配，例如是同一种接口的公母端，例如USB接口、Mini USB接口、Type C接口，等等。

其中，一些接口在正反向插入对应的接口时，都能实现电连接。这类接口的一个示例是Type C接口。图5是Type C的接口引脚示意图，本实施例使用了A组和B组内中心点对称的引脚，因此支持正反插，包含：用于USB2.0数据传输的D+/D-引脚，和用于供电的Vbus/GND引脚。

转接装置使用这类的第一交互接口3时，无论与信息处理装置6上相匹配的第二交互接口4正向或反向对接，都可以满足数据传输的需要；如果需要，正反向对接的情况下，也都可以满足信息处理装置6向转接装置供电的电力传输需要。

而在转接装置对接信息传输模块5的一些示例中，第一交互接口3及第二交互接口4，使用上述正反向插入都能实现电连接的接口(如Type C接口，但不限于此)时，可以进一步实现正向对接供电，反向对接断电的控制机制。

配合参见图3或图4所示，信息传输模块5在第二交互接口4(本例为接口母端)两侧的第二封装体20上设置有对称的导向柱，一个为导体柱91，另一个是绝缘体柱92(可以是与第二封装体20一体成型的)；在转接装置的第一封装体10的对应位置上，即第一交互接口3(本例为接口公端)的两侧设置有对称的导向孔，第一导向孔81内设置有一对相互隔开的簧片811，其接入到转接装置的供电电路7中，配合参见图6，簧片811隔开时供电电路7不连通，簧片811之间导通时供电电路7连通；第二导向孔82可以不接入任何电路。本例的簧片811可以用其他种类的一对导电连接体替换，本实用新型对此不作限制。

第一交互接口3与第二交互接口4对接时，第一封装体10与第二封装体20的相应表面接触(一些示例中两者还可以扣合固定)。如图3所示，如果第一交互接口3与第二交互接口4是正向对接的(公端正向插入母端)，则导体柱91插入第一导向孔81中，绝缘体柱92插入第二导向孔82中；如图4所示，如果第一交互接口3与第二交互接口4是反向对接的(公端反向插入母端)，则导体柱91插入第二导向孔82中，绝缘体柱92插入第一导向孔81中。

如图3、图6所示，正向对接时，导体柱91插入第一导向孔81中，与两簧片811同时接触并将两者导通，进而使供电电路7连通，则转接装置的各个用电器件40可以获得供电(由储能装置或外接电源提供)；和/或，信息传输模块5通过转接装置供电的情况，供电电路7的连通，还可以进一步使电力通过接入供电电路7的第一交互接口3，经与之连接的第二交互接口4传输到信息传输模块5。

与之相比，如图4、图6所示，在反向对接时，绝缘体柱92插入到第一导向孔81中，与两簧片811同时接触(不接触亦可)，以保持两簧片811之间不导通的状态，则供电电路7不会连通，即使配置有储能装置或外接电源时，转接装置的各个用电器件40也无法获得供电，和/或，信息传输模块5也无法通过接入供电电路7的第一交互接口3获得电力。

当然，供电电路7中可以仅有一些分支回路，通过上述方式由正反向对接的接口来实现开关通断功能；其他分支回路可以始终保持连通，令接入到这些分支回路上的用电器件不受接口连接方向的影响。为了方便区分，可以在信息传输模块5和/或转接装置的正反两个表面，设计不同的指示信息(如文字、图案等涂装)，对应接口的正反对接方向为用户提供指示。

示例的传感模块1，包含传感器的本体和与本体连接的多个管脚；本体内封装有核心的传感元件，封装后管脚从本体延伸出来。例如，TO46封装的传感器，具有直径为5毫米且高度为2.5毫米的圆柱形金属封装，本体底部延伸有四个管脚。其他尺寸的TO封装，或者TO以外的其他封装方式亦可适用于本实用新型。

传感器与转接装置之间，是可插拔式连接或者是固定连接的。可插拔式连接结构下，在使用时将传感器与转接装置对接，使管脚与电路板30上的导体连接件连通，不用时则可以将两者分离。固定连接结构下，传感器一经插入后，即将管脚与对应的导体连接件进行了固定连接(例如以焊接等方式)，一般情况不会将两者分离。

可插拔式结构时，可以更换不同的传感器与转接装置对接，例如是采集同种信息的多个传感器，或是采集不同种类信息的多种传感器。例如，电路板30上设置插座，通过对应的插口，供管脚对应插入，与插座内的导体连接件实现电连接，进一步通过导体连接件与信息转换模块2、供电电路7等电连接。插口内可进一步设置簧片在管脚插入时对其夹紧。

本实用新型所述传感器的种类不限，例如，温度传感器、心率采集传感器、脉搏采集传感器、距离测量传感器、压力测量传感器，等等。如果能合理布置相关的位置，则可以同时在一个转接装置中，设置种类相同或不同的多个传感器，和/或设置种类相同或不同的多个第一交互接口3。

所述转接装置的信息转换模块2将传感器采集的信息，转换成信息处理装置6可以处理的信息。示例中，传感器输出的是I2C(集成电路总线)数据，信息转换模块2包含I2C转串口数据(如UART)的集成电路。示例的信息处理装置6，可以是手机等各种移动终端设备，也可以是计算机等，具有与第一交互接口3相匹配的第二交互接口4。

如图7所示，对于一些基于光学原理实施信息采集的传感器11，例如非接触式的红外温度传感器等，在转接装置的第一封装体10表面上与该类传感器对应的位置，设有透光(透红外光)的盖板玻璃。对于一些基于直接接触来实施信息采集的传感器12，例如热敏电阻等，将其接触面暴露在第一封装体10的表面。

示例地，在一个转接装置同时设置有非接触式的红外温度传感器和热敏电阻，使测得的温度数据更精确。类似地，在一个转接装置同时设置非接触式的红外温度传感器和距离测量传感器。示例地，如图8所示，电路板30上使用FT200XD型的控制器芯片作为信息转换模块；第一传感器使用MLX90614型的非接触式红外温度传感器，第二传感器使用ORAP-29044型的三合一光线与距离传感器，结合装置与被测目标之间的间距(第二传感器采集)，在后续对第一传感器采集的数据进行处理时，可以使测得的温度读数更为精确；其他辅助的元器件可参见图示的电路，不一一赘述；图中的器件型号、参数及连接关系等仅为示例，不作为对本实用新型的限制。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种紧凑型转接装置，其特征在于，

所述转接装置包含：用电器件、供电电路、第一交互接口；

其中，所述转接装置通过第一交互接口，与外部的信息处理装置的第二交互接口电连接进行数据传输，或者，与外部的信息传输模块的第二交互接口电连接，进而通过该信息传输模块与信息处理装置进行数据传输；

通过供电电路，形成以下任意一种供电回路：

第一供电回路中，所述供电电路与用电器件电连接，所述供电电路通过配置的储能器件或外接电源获得电力，为用电器件供电；

第二供电回路中，所述供电电路与用电器件、第一交互接口电连接，信息处理装置传输的电力经过第二交互接口、第一交互接口、供电电路，为用电器件供电；

第三供电回路中，所述供电电路与用电器件、第一交互接口电连接，所述供电电路通过配置的储能器件或外接电源获得电力，为用电器件供电，还将电力经过第一交互接口、第二交互接口传输给信息传输模块，为信息传输模块供电。

2.如权利要求1所述的紧凑型转接装置，其特征在于，

所述转接装置设有第一封装体，将用电器件、供电电路封装在其内部；所述信息传输模块通过第二封装体封装；

第一交互接口与第二交互接口相互对接的部位，分别暴露在第一封装体、第二封装体之外；所述第一交互接口与第二交互接口是正反对接都实现电连接的接口；

所述第二封装体设有对称的导体柱和绝缘体柱，所述第一封装体设有对称的第一导向孔和第二导向孔；第一导向孔内设置有一对相互隔开的导体连接件，这对导体连接件接入在供电电路中；

第一交互接口与第二交互接口正向对接时，绝缘体柱插入第二导向孔；而导体柱插入第一导向孔，与这对导体连接件进行导电接触，使供电电路导通，用电器件和/或信息处理装置获得电力；

第一交互接口与第二交互接口反向对接时，导体柱插入第二导向孔；而绝缘体柱插入第一导向孔，使这对导体连接件之间保持不导通的状态，则供电电路不导通，用电器件和/或信息处理装置无法获得电力。

3.如权利要求2所述的紧凑型转接装置，其特征在于，

所述正反对接都实现电连接的接口，包含Type C接口；

所述第一交互接口是Type C接口公母端中的一端，所述第二交互接口是Type C接口公母端中的另一端。

4.如权利要求1～3中任意一项所述的紧凑型转接装置，其特征在于，所述用电器件包含传感模块、信息转换模块；

其中，传感模块包含传感器，其处理和/或输出的是第一形式信息；与传感模块电连接的信息转换模块，至少包含对第一形式信息与第二形式信息转换的集成电路；信息转换模块还与第一交互接口电连接；

所述转接装置通过第一交互接口，电连接信息处理装置的第二交互接口来传输第二形式信息，或者电连接信息传输模块的第二交互接口，通过该信息传输模块进一步与信息处理装置来传输第二形式信息。

5.如权利要求4所述的紧凑型转接装置，其特征在于，

所述传感器与转接装置之间是可插拔式连接的结构；

或者，所述传感器与转接装置之间是固定连接的结构。

6.如权利要求5所述的紧凑型转接装置，其特征在于，

可插拔式连接的结构下，所述转接装置与所更换的多个不同传感器分别连接；所述多个不同的传感器是信息采集种类相同的多个传感器，或者是信息采集种类不同的多种传感器。

7.如权利要求5所述的紧凑型转接装置，其特征在于，

所述转接装置与多个不同的传感器同时连接；所述多个不同的传感器是信息采集种类相同的多个传感器，或者是信息采集种类不同的多种传感器。

8.如权利要求2所述的紧凑型转接装置，其特征在于，

所述信息传输模块包含无线通信模块。

9.如权利要求4所述的紧凑型转接装置，其特征在于，

所述传感模块包含的传感器，输出I2C数据；

所述信息转换模块设有I2C转串口数据的集成电路；

所述信息处理装置是移动终端设备或计算机；

所述信息传输模块包含蓝牙模块。

10.如权利要求4所述的紧凑型转接装置，其特征在于，

所述传感模块包含以下任意一种或多种传感器：非接触式的红外温度传感器、心率采集传感器、脉搏采集传感器、距离测量传感器、热敏电阻。

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