CN216309071U - 一种集成式压力温度陶瓷电容传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成式压力温度陶瓷电容传感器，包括下壳、上盖、线路板及陶瓷模组，上盖内具有与线路板电连接用于输出信号的插针，下壳的腔体内安装有中框组件，陶瓷模组卡设在中框组件内，中框组件内注塑有上端与线路板电连接的导电连接片，下壳腔体下方内部设有NTC元件，导电连接片下端与NTC元件连接；下壳腔体下方内部开设有压力感应通道，压力感应通道与陶瓷模组的感应区域相对应，陶瓷模组将压力感应通道所感应的压力变化量输出到线路板内的信号处理芯片。本实用新型通过在下壳内设置相互独立、互不干涉的NTC元件和压力感应通道，分别感应出机油温度和机油压力，实现了两种传感器的相互融合，简化了结构，降低了传感器的制作成本。

Description

一种集成式压力温度陶瓷电容传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其是一种应用于柴油发动机的集成式压力温度陶瓷电容传感器。

背景技术

汽车电子行业中，传感器作为信息采集源，主要应用于动力总成系统，车身控制系统以及底盘系统中，其中机油压力传感器、温度传感器在汽车行业上使用量大。

陶瓷电容压力传感器是一种广泛使用的传感器，现有的机油压力传感器和温度传感器一般分属于不同的产品，即温度传感器拥有一套自身的结构特点，使用NTC作为温度敏感元件；机油压力传感器也拥有一套整体结构，机油压力传感器使用陶瓷模组来作为压力敏感元件，这两种传感器分开设计必造成其材料成本高，质量不稳定，制作过程复杂，且生产成本投入大等缺点；其次现有的陶瓷压力传感器的密封圈使用变形量与放置密封圈槽的宽度和高度设计不合理，使密封圈长期处于有效压缩变形范围之外，长期工作在此状态下，将发生永久变形，失去弹性和密封功能；还有就是现有的陶瓷电容传感器的装配时，对陶瓷模组挤压变形产生应力较大，易导致零点漂移和测量数据失真，NTC元件采用软线连接、多采用手工焊接，可靠性低，无法实现自动化操作。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本实用新型提供一种便于加工装配的集成式压力温度陶瓷电容传感器，以实现压力、温度两种传感器相互集成，提高传感器整体密封效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种集成式压力温度陶瓷电容传感器，包括具有上开口腔体的下壳、与下壳腔体上端旋接配合的上盖、安装于下壳与上盖之间的线路板及陶瓷模组，上盖内具有与线路板电连接用于输出信号的插针；

所述下壳的腔体内安装有中框组件，所述陶瓷模组卡设在中框组件内，中框组件内注塑有上端与线路板电连接的导电连接片，所述的下壳腔体下方内部设有NTC元件，导电连接片下端与NTC元件的金属引脚连接；

位于下壳腔体下方内部开设有压力感应通道，所述压力感应通道穿过中框组件与陶瓷模组底面的感应区域相对应，陶瓷模组将压力感应通道所感应的压力变化量输出到线路板内的信号处理芯片。

为提高传感器密封效果，所述的下壳腔体内底面与中框组件底面之间设有第一密封圈，中框组件与陶瓷模组之间设有第二密封圈。

为提高上盖强度、确保上盖在与下壳旋接过程中不变形，所述的上盖底部外周设有金属保护圈，线路板的基板两侧分别具有接地引脚，金属保护圈与所述接地引脚紧密贴合并与下壳接触。

为更好地实现NTC元件与导电连接片之间定位准确、接触良好，所述的中框组件底面位于导电连接片与NTC元件连接处开设有定位槽，NTC元件的金属引脚与定位槽过盈配合。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在下壳内设置相互独立、互不干涉的NTC元件和压力感应通道，分别感应出机油温度和机油压力，实现了机油温度、压力两种传感器的相互融合，简化了传感器结构，降低了传感器的制作成本。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的分解结构示意图。

图3是本实用新型的工作原理框图。

图中：1.下壳，2.上盖，3.线路板，4.陶瓷模组，5.插针，6.中框组件，7.第二密封圈，8.导电连接片，9.NTC元件，10.压力感应通道，11.第一密封圈，12.金属保护圈，13.导热硅胶。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1、图2所示的一种集成式压力温度陶瓷电容传感器，包括具有上开口腔体的下壳1、与下壳1腔体上端旋接配合的上盖2、安装于下壳1与上盖2之间的线路板3及陶瓷模组4，上盖2内具有与线路板3电连接用于输出信号的插针5。

所述下壳1的腔体内安装有中框组件6，所述陶瓷模组4卡设在中框组件6内，中框组件6与陶瓷模组4之间设有第二密封圈7。中框组件6内注塑有上端与线路板3电连接的导电连接片8，所述的下壳1腔体下方内部开设有内置导热硅胶13的安装孔，安装孔设有NTC元件9，NTC元件9下端的探头位于导热硅胶13内，导电连接片8下端与NTC元件9上端的金属引脚连接。

位于下壳1腔体下方内部开设有压力感应通道10，所述压力感应通道10穿过中框组件6与陶瓷模组4底面的感应区域相对应，陶瓷模组4将压力感应通道10所感应的压力变化量输出到线路板3内的信号处理芯片。

所述的下壳1腔体内底面与中框组件6底面分别设置凹槽结构，在凹槽内卡设有第一密封圈11，利用对凹槽宽度和高度的尺寸控制，保证第一密封圈11的压缩变形量控制在25～30％范围内，使其长期工作在弹性变形内，以保持良好的密封效果。

所述的上盖2底部外周设有金属保护圈12，既可利用金属保护圈12提高上盖2强度，确保上盖2在旋铆过程中不变形，同时金属保护圈12本身还具有良好的导电功能；线路板3的基板两侧分别具有作为系统地线的接地引脚，装配时，线路板3的接地引脚与金属保护圈12良好挤压在一起，并与下壳1保持良好接触，金属保护圈12对线路板3的系统地线和下壳1地线起到良好的导通作用，使得传感器的下壳1与线路板3之间具有交流低阻抗，能够起到抗干扰的作用。

所述的中框组件6底面位于导电连接片8与NTC元件9连接处开设有定位槽，NTC元件9的金属引脚与定位槽过盈配合，装配时将NTC元件9的金属引脚通过挤压放入定位槽中，以确保定位准确，接触良好，此装配结构定位可靠、准确，便于实现自动化焊接。

所述中框组件6采用塑料结构，中框组件6的设置，提高了第一密封圈11、第二密封圈7装配时的密封效果，陶瓷模组4装配在中框组件6内部，对陶瓷模组4有很好的保护作用；来自上盖2的旋铆装配压力同时施加到中框组件6和陶瓷模组4上表面的周边陶瓷上，当中框组件6上表面与陶瓷模组4上表面平齐时，陶瓷模组4下表面与第二密封圈7相挤压，陶瓷模组4下表面与中框组件6内上表面之间的间隙控制在0.2mm，陶瓷模组4感应区域(中间部分)与中框组件6内表面之间的间隙控制在0.5mm。此结构既保证了陶瓷模组4的功能要求，又能很好地解决陶瓷模组4因装配压力过大变形、易导致零点漂移和测量数据失真的问题。

所述上盖2、中框组件6的材料为PBT+30％GF；所述金属保护圈12的材料为ST13并表面电镀处理；所述第一密封圈11、第二密封圈7的材料为氟橡胶；所述下壳1的材料为不锈钢SUS304。

如图3所示，双通道机油压力温度陶瓷传感器是分别根据NTC负温度系数特性和陶瓷电容式压力传感器模组原理制成敏感元件，同时感应出机油温度和机油压力，再通过信号调整电路转化成电压信号输出给ECU，其工作原理是将作为温度敏感元件的NTC元件9和作为压力敏感元件的陶瓷模组4，分别处于相同的部位不同的通道内，分别测量温度和压力参数，并通过输出结口输出不同特点的物理量的过程。

本实用新型通过在下壳1内分别设置NTC元件9和压力感应通道10，使用时，NTC元件9的感应信号通过中框组件6中的导电连接片8传递到线路板3电路中，再通过上盖2中的插针5将信号输出至ECU，此信号传输通道为温度传感器信号通道；机油压力通过压力感应通道10将压力传递到陶瓷模组4下方的感应区域，陶瓷模组4将感应到的压力变化量输出到线路板3的信号处理芯片中，再将处理后的信号通过插针5输出至ECU，此信号传输通道为机油压力传感器信号传递通道，这两种信号通道相互独立，互不干涉，实现了温度、压力两种传感器的相互融合，简化了传感器结构，降低了传感器的制作成本。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种集成式压力温度陶瓷电容传感器，包括具有上开口腔体的下壳、与下壳腔体上端旋接配合的上盖、安装于下壳与上盖之间的线路板及陶瓷模组，上盖内具有与线路板电连接用于输出信号的插针，其特征是：

所述下壳的腔体内安装有中框组件，所述陶瓷模组卡设在中框组件内，中框组件内注塑有上端与线路板电连接的导电连接片，所述的下壳腔体下方内部设有NTC元件，导电连接片下端与NTC元件的金属引脚连接；

位于下壳腔体下方内部开设有压力感应通道，所述压力感应通道穿过中框组件与陶瓷模组底面的感应区域相对应，陶瓷模组将压力感应通道所感应的压力变化量输出到线路板内的信号处理芯片。

2.如权利要求1所述的集成式压力温度陶瓷电容传感器，其特征是：所述的下壳腔体内底面与中框组件底面之间设有第一密封圈，中框组件与陶瓷模组之间设有第二密封圈。

3.如权利要求1所述的集成式压力温度陶瓷电容传感器，其特征是：所述的上盖底部外周设有金属保护圈，线路板的基板两侧分别具有接地引脚，金属保护圈与所述接地引脚紧密贴合并与下壳接触。

4.如权利要求1所述的集成式压力温度陶瓷电容传感器，其特征是：所述的中框组件底面位于导电连接片与NTC元件连接处开设有定位槽，NTC元件的金属引脚与定位槽过盈配合。

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