CN212363278U - 温度压力传感器组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种温度压力传感器组件，包括电路模块、压力感应元件、基座以及温度感应元件。所述基座具有相背设置的第一表面和第二表面，所述基座设有通道以及与通道连通的第一端口和第二端口，第一端口位于第二表面，第二端口位于第一表面。压力感应元件具有相背设置的第三表面和第四表面，第三表面面向所述基座的第一表面设置。电路模块位于压力感应元件的第四表面所在侧。温度感应元件包括导电部以及与导电部相连并用于感应流体温度的头部，所述头部位于基座的第二表面所在侧。导电部电连接电路模块和头部，其中，基座以导电部为注塑嵌件注塑成型，且基座包覆导电部的至少一部分。本申请提供的温度压力传感器组件组装简单。

Description

温度压力传感器组件

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，尤其是一种温度压力传感器组件。

背景技术

如图1所示，相关技术中的传感器组件100包括矩形压力传感器元件130、电子电路120和温度传感器元件170。传感器组件100通过开口式液密通道的入口开口部175传送流体到感测压力的压力传感器元件130的表面，以及通过封闭式的液密通道使温度传感器170和导线160与流体隔离。导线160在细长的管状元件165内延伸并从侧方穿过基座的孔连接至电路板120。

相关技术中的温度传感器置于端部封闭的管状元件之内，温度传感器和其相对细长的引线需要组装入管状元件165内，组装工艺复杂，生产成本高。

实用新型内容

本申请提供一种检测效果好的温度压力传感器组件，结构简单易组装。

为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种温度压力传感器组件，包括电路模块、压力感应元件、基座以及温度感应元件，所述基座具有相背设置的第一表面和第二表面，所述基座设有通道以及与通道连通的第一端口和第二端口，所述第一端口位于第二表面，所述第二端口位于第一表面，所述压力感应元件具有相背设置的第三表面和第四表面，所述第三表面面向所述基座的第一表面设置，所述第三表面的至少部分区域形成用于与流体接触的压力感测区，所述电路模块位于压力感应元件的第四表面所在侧，且所述电路模块与所述压力感应元件电性连接，所述温度感应元件包括导电部以及与导电部相连并用于检测流体温度的头部，所述头部位于基座的第二表面所在侧，所述导电部电性连接所述电路模块和头部，其中，所述基座以所述导电部为注塑嵌件注塑成型，且所述基座包覆所述导电部的至少一部分。

本申请提供的温度压力传感器组件，基座以所述导电部为注塑嵌件注塑成型，且基座包覆导电部的至少一部分，这样有利于保护导电部，增加温度感应元件检测的准确性，并且有利于降低温度压力传感器组件的组装难度，产品整体结构简单。

附图说明

图1为相关技术中的一种温度压力传感器组件的结构示意图；

图2为本申请温度压力传感器组件应用于管道上的使用状态图；

图3为本申请温度压力传感器组件的立体组合图；

图4为本申请温度压力传感器组件的立体分解图；

图5为本申请温度压力传感器组件另一角度的立体分解图；

图6为本申请温度压力传感器组件中基座的立体图；

图7为图6的俯视图；

图8为图6的仰视图；

图9为沿图8中A-A线方向的剖视图；

图10为本申请温度压力传感器组件沿图8中A-A线方向的剖视图；

图11为金属连接件位于电路模块和温度感应元件之间的连接状态图；

图12为图11的主视图；

图13为图1的主视图；

图14为沿图13中B-B线方向的剖视图；

图15为图14的部分放大图；

图16为图1的侧视图；

图17为沿图16中C-C线方向的剖视图；

图18为本申请温度压力传感器组件的立体剖面图；

图19为本申请温度压力传感器组件的另一立体剖面图。

具体实施方式

请参考图2至图19，本申请提供的一种温度压力传感器组件100，具体位置可以安装于各类阀件中，如安装于热管理系统的电子膨胀阀中，用于检测制冷剂的压力参数和温度参数，也可以安装在一些管道中从而检测流体的压力参数和温度参数。

请参考图2，温度压力传感器组件100设置于管道200的管壁上，管道200具有使流体沿第一方向(即，图14中所示的横向)流动的封闭式液密通道201。本申请温度压力传感器组件100包括电路模块2、压力感应元件4、基座5以及温度感应元件6。基座5具有相背设置的第一表面501和第二表面502，基座5设有通道7、位于第二表面502的第一端口71且以及位于第一表面501的第二端口72，所述第一端口71和第二端口72均与通道7相连通。第一端口71可以作为流体入口，第二端口72可以作为流体出口。也即流体可以经第一端口71引流至第二端口72，从而流体更容易到达压力感应元件4而进行压力检测。通道7的数量可以为单个、两个或者更多个，相应的，与通道7连通的第一端口71和第二端口72也可以配套出现。

压力感应元件4具有相背设置的第三表面41和第四表面42，第三表面41面向基座5的第一表面501设置，第三表面41的至少部分区域形成用于与流体接触的压力感测区40。电路模块2位于压力感应元件4的第四表面42所在侧并且电路模块2与压力感应元器件4电性连接。压力感应元器件4通过压力感测区40感测流体压力，该压力信号可以通过电路模块2转换为电信号进而传输给外部接收单元。温度感应元件6包括导电部以及与导电部相连并用于感应流体温度头部61，头部61位于基座5的第二表面502所在侧。

导电部穿过所述基座5并连接至电路模块2，导电部电性连接电路模块2和头部61，基座5以导电部为注塑嵌件注塑成型，且基座5包覆导电部的至少一部分，从而导电部至少部分被基座5紧密包裹。导电部被基座5包裹的部分与基座5直接接触。具体实施方式中，以导电部作为注塑嵌件通过注塑包胶工艺形成基座5，并且实现由基座5包覆导电部的至少一部分。导电部与基座形成的一体结构有利于保护导电部不直接与流体接触，从而更耐腐蚀且不易变形，有利于增加温度感应元件检测的准确性。

在一些实施方式中，温度感应元件6的头部61可以暴露在环境中，从而与流体可以直接接触，在其他一些实施方式中，温度感应元件6的头部61也可以与导电部一样作为注塑嵌件，从而头部61部分或全部被基座包裹。基座5可以为导热性较好的绝缘材料，从而流体的温度可经基座传输给头部61。在一些其他实施方式中，头部61也可以封闭于其他元件中，从而实现对头部61的保护。在实际中，头部61可以为封装好的热敏电阻，其外部为树脂类的复合材料，本身具有一定的耐腐蚀性，因此，头部61可以与流体直接接触从而缩短温度检测的响应时间。提高温度信号检测的灵敏度。

请参考图11和图12，导电部包括金属连接件8和自头部61一体延伸的引脚62。金属连接件8包括用于与引脚62连接的第一部分81、用于与电路模块2连接的第二部分82以及连接于第一部分81、第二部分82之间的第三部分83。第三部分83被基座5包裹，第三部分83埋设于基座5内，第一部分81和第二部分82露出于基座5外。第一部分81的至少部分区域与引脚62焊接固定。第二部分82的至少部分区域与电路模块2焊接固定。

一些实施方式中，第一部分81及引脚62均涂覆有防腐蚀涂层，从而露出在基座5之外的第一部分81及引脚62不容易被腐蚀，不容易影响产品的稳定性和温度信号检测的准确性。

请参考图4至图10，基座5包括第二端部52，第二端部52包括横向延伸的平板底部521以及自平板底部521的外沿纵向延伸的环形壁522。平板底部521和环形壁522围设形成收容空间520，压力感应元件4至少部分收容于收容空间520内，通道7位于平板底部521上。第二端部52作用是在流体经过通道7后在基座5和压力感应元件4之间形成压力腔，同时也对压力感应元件4具有收容保护作用。压力感应元器件4可以通过周向密封或者底面密封的方式固定于基座4的收容空间520内。

请参考图11、图12和图15，第三部分83包括横向延伸的中间段831以及自中间段831的两端分别折弯形成的第一段832、第二段833。第一段832在纵向上延伸且与第一部分81连接，第二段833在纵向上延伸且与第二部分82连接。第一部分81露出于平板底部，第二部分82露出于该环形壁522。金属连接件8的这种结构设置保证了金属连接件8绕过压力感应元件4，从而不和压力感应元件4的敏感区域40相干涉，可以确保压力感应元件4的精度。也利于产品整体小型化。

请参考图4至图10，基座5包括第一端部51，第一端部51包括彼此间隔且对向设置的第一弧形壁511和第二弧形壁512。第一弧形壁511和第二弧形壁512位于平板底部521远离环形壁52的另一侧，第一部分81以及引脚62被第一弧形壁511和第二弧形壁512环绕，从而第一端部51对第一部分81以及引脚62具有保护作用。

第一表面501为平板底部521朝向收容空间520的表面，第二表面502为被第一弧形壁511和第二弧形壁512围绕的表面。

第一弧形壁511与第二弧形壁512之间的最大距离小于环形壁522的最大径向距离。第一端部51的横向尺寸比第二端部52的横向尺寸小，这是由于温度感应元件6是在通道7延伸的纵向方向上布置的，而压力感应元件4是在面向通道7的横向方向上布置的。

请参考图4、图5、图10和图15，本申请温度压力传感器组件100包括套设于基座5外的壳体9。壳体9包括横向延伸的支撑平台90、纵向延伸的侧壁91以及自侧壁91的顶部内缘折弯的凸部92。在一些实施方式中，壳体9还包括自支撑平台90相对于侧壁91的另一侧沿纵向延伸的保护罩93。保护罩93可以设于基座5的第一端部51的外围，从而保护基座5和其内部各部件。温度传感器6的头部61可以部分或者全部都位于保护罩93之外，也可以都位于保护罩93的内侧，本申请对此不作限制。壳体9为金属材料制成，采用金属材料的目的是便于加工翻边形成所述凸部92，降低成型难度。请参考图14和图17，在本申请的一些实施方式中，温度感应元件6相比壳体9伸出一部分长度而暴露于封闭式液密通道201内，即头部61一部分伸出保护罩93。从而温度感应元件6对温度的感测更及时更充分；在其他实施方式中，温度感应元件6也可以比壳体9短，因为流体会经过通道7到达压力感应元件4而感测流体的压力变化，所以，即使温度感应元件6比壳体9短，也可以在压力感应元件4感测到压力信号之前优先感测到流体的温度信号。

请参考图14，压力感应元件4和基座5之间设有第一密封元件31，基座5和壳体9之间设有第二密封元件32。具体实施过程中，本温度压力传感器组件100被安装于管道200的管壁上，壳体9和管道200的管壁之间设有第三密封元件33。即，在管壁上用于安装温度压力传感器组件100而挖开的洞口处，通过第三密封元件33将壳体9和管壁之间密封住，管道200就形成一个允许流体横向流动的封闭式液密通道201，通过压力感应元件4和基座5之间的第一密封元件31以及基座5和壳体9之间的第二密封元件32，本温度压力传感器组件形成的检测流体温度和压力的腔室，也是一个允许流体纵向流动且封闭的腔室。请参考图4、图10和图15，本申请温度压力传感器组件100还包括用于遮蔽电路模块2的盖体1。盖体1包括主体部11以及形成于主体部11外围的凸伸部12。盖体1、基座5和壳体9之间的具体组装及成型过程为：凸部92的部分先是与侧壁91保持同样的竖直状态在纵向上延伸，在将盖体1的凸伸部12和基座5的环形壁522在纵向上至少部分对齐且对接后装入侧壁91围成的筒状空间内，这时候再通过工装把竖直的凸部92向内压成翻边呈横向的凸部92。因此，凸伸部12和环形壁522共同夹持定位于支撑平台90和凸部92之间，故而盖体1能够相对于基座5、壳体9安装稳定不掉落。

请参考图4、图10至图12，电路模块2包括第一基板21、安装于第一基板21上的若干电子元件22、通过柔性电路板与第一基板21连接的第二基板23、安装于第二基板23上的若干电子元件22。第一基板21和第二基板23相对且间隔设置。

电路模块2将压力感应元件4感测到的压力信号以及温度感应元件6感测到的温度信号，按一定的逻辑算法方式处理采集到的温度信号和压力信号，转变成相应的电压值。由于电路模块2被保护在盖体1以内，为了把温度值和电压值向外界传递出去，本申请温度压力传感器组件100还包括嵌在盖体1上的若干个金属片10。金属片10具有暴露于盖体1外侧的外端部101以及暴露于盖体1内侧的内端部102。第一基板21固定在压力感应元件4的第四表面42且与导电部连接，具体的，第一基板21是与金属连接件8的第二部分82连接，压力感应元件4的第四表面42伸出若干引脚，第一基板21上设有若干小孔，引脚从小孔穿出，再通过点焊工艺对引脚进行焊锡固定，第一基板21和压力感应元件4就固定在一起了。第二基板23与内端部102连接，具体的，每个金属片10从盖体1的内侧露出了一个尖端；第二基板23上有对应的小孔，尖端从第二基板23的孔穿出，再通过点焊工艺对尖端加焊锡固定，第二基板23就被固定在盖体1上了。

本申请的其他实施方式中，本申请温度压力传感器组件100还包括嵌在盖体1上的一个金属柱13，该金属柱13可用于与外部的电路板的接地端连接，从而对电路模块2进行保护，实现接大地从而防电路板击穿的作用。

本申请温度感应元件6的头部61可以通过耐腐蚀的材料进行封装。温度感应元件6的导电件通过注塑包胶工艺无缝嵌设到基座5当中，从而有利于保护导电件不容易被腐蚀；在一些实施方式中，所述温度感应元件6可以设置于压力感应元件4的正下方，有利于实现产品的结构紧凑和小型化，这样保证了产品的一致性。

以上实施例仅用于说明本申请而并非限制本申请所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述，尽管本说明书参照上述的实施例对本申请已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本申请进行修改或者等同替换，而一切不脱离本申请的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种温度压力传感器组件(100)，其特征在于：包括电路模块(2)、压力感应元件(4)、基座(5)以及温度感应元件(6)，所述基座(5)具有相背设置的第一表面(501)和第二表面(502)，所述基座(5)设有通道(7)以及与通道(7)连通的第一端口(71)和第二端口(72)，所述第一端口(71)位于第二表面(502)，所述第二端口(72)位于第一表面(501)，所述压力感应元件(4)具有相背设置的第三表面(41)和第四表面(42)，所述第三表面(41)面向所述基座(5)的第一表面(501)设置，所述第三表面(41)的至少部分区域形成用于与流体接触的压力感测区(40)，所述电路模块(2)位于压力感应元件(4)的第四表面(42)所在侧，且所述电路模块(2)与所述压力感应元件(4)电性连接，所述温度感应元件(6)包括导电部以及与导电部相连并用于感应流体温度的头部(61)，所述头部(61)位于基座(5)的第二表面(502)所在侧；所述导电部电性连接所述电路模块(2)和头部(61)；其中，所述基座(5)以所述导电部为注塑嵌件注塑成型，且所述基座(5)包覆所述导电部的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的温度压力传感器组件(100)，其特征在于：所述头部(61)暴露于环境中以与流体相接触，所述导电部包括金属连接件(8)和自所述头部(61)一体延伸的引脚(62)，所述金属连接件(8)包括第一部分(81)、第二部分(82)和第三部分(83)，所述第三部分(83)连接于第一部分(81)和第二部分(82)之间，所述第三部分(83)埋设于所述基座(5)，所述第一部分(81)和第二部分(82)露出于基座(5)之外，所述第一部分(81)的至少部分区域与引脚(62)焊接固定，所述第二部分(82)的至少部分区域与电路模块(2)焊接固定。

3.根据权利要求2所述的温度压力传感器组件(100)，其特征在于：所述第一部分(81)及所述引脚(62)均涂覆有防腐蚀涂层。

4.根据权利要求2所述的温度压力传感器组件(100)，其特征在于：所述基座(5)包括第二端部(52)，所述第二端部(52)包括横向延伸的平板底部(521)以及自平板底部(521)的外沿纵向延伸的环形壁(522)，所述平板底部(521)和环形壁(522)围设形成收容空间(520)，所述压力感应元件(4)至少部分收容于所述收容空间(520)，所述通道(7)设于平板底部(521)，所述第一表面(501)为所述平板底部(521)面向收容空间(520)的表面。

5.根据权利要求4所述的温度压力传感器组件(100)，其特征在于：所述第三部分(83)包括横向延伸的中间段(831)以及自中间段(831)的两端分别折弯形成的第一段(832)和第二段(833)，所述第一段(832)在纵向上延伸且与第一部分(81)连接，所述第二段(833)在纵向上延伸且与第二部分(82)连接，所述第一部分(81)露出于平板底部(521)，所述第二部分(82)露出于所述环形壁(522)。

6.根据权利要求4或5所述的温度压力传感器组件(100)，其特征在于：所述基座(5)包括第一端部(51)，所述第一端部(51)包括彼此间隔且对向设置的第一弧形壁(511)和第二弧形壁(512)，所述第一弧形壁(511)和第二弧形壁(512)位于平板底部(521)远离环形壁(522)的另一侧，所述第一部分(81)以及引脚(62)的至少部分被第一弧形壁(511)和第二弧形壁(512)环绕，所述第二表面(502)为被第一弧形壁(511)和第二弧形壁(512)围绕的表面。

7.根据权利要求6所述的温度压力传感器组件(100)，其特征在于：所述第一弧形壁(511)与第二弧形壁(512)之间的最大距离小于环形壁(522)的最大径向距离。

8.根据权利要求4所述的温度压力传感器组件(100)，其特征在于：所述温度压力传感器组件(100)还包括套设于基座(5)外的壳体(9)，所述压力感应元件(4)和基座(5)之间设有第一密封元件(31)，所述基座(5)和壳体(9)之间设有第二密封元件(32)。

9.根据权利要求8所述的温度压力传感器组件(100)，其特征在于：所述温度压力传感器组件(100)还包括用于遮蔽电路模块(2)的盖体(1)和嵌设于盖体(1)的若干个金属片(10)，所述金属片(10)具有暴露于盖体(1)外侧的外端部(101)以及暴露于盖体(1)内侧的内端部(102)，所述电路模块(2)包括通过柔性电路板连接的第一基板(21)和第二基板(23)，所述第一基板(21)和所述第二基板(23)至少部分区域相对设置，所述电路模块(2)还包括分布于第一基板(21)和第二基板(23)的若干电子元件(22)，所述第一基板(21)固定于所述压力感应元件(4)的第四表面(42)，所述第二基板(23)固定于所述盖体(1)的内侧，所述金属片(10)的内端部(102)与所述第二基板(23)电性连接。

10.根据权利要求9所述的温度压力传感器组件(100)，其特征在于：所述盖体(1)包括主体部(11)以及形成于主体部(11)外围的凸伸部(12)，所述壳体(9)包括横向延伸的支撑平台(90)、纵向延伸的侧壁(91)以及自侧壁(91)的顶部内缘向内折弯的凸部(92)，所述凸伸部(12)和环形壁(522)在纵向上至少部分对齐，且所述凸伸部(12)和所述环形壁(522)共同被夹持定位于支撑平台(90)和凸部(92)之间。

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