CN216315623U - 一种纯电容式气压传感结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纯电容式气压传感结构，提供了一种可多样性芯片搭配的纯电容式气压传感结构，极大地改善了结构的散热性能，拓展了产品的适用范围。本实用新型包括纯电容式气压传感器，纯电容式气压传感器包括线路板及覆盖其上的外壳，外壳与线路板组成一个盖合的容置空间，线路板面向外壳的一侧上设有微机电传感器，线路板上的微机电传感器底面开设有与微机电传感器连通的导气孔，外壳远离线路板的一面开设有吸气孔；纯电容式气压传感器电性连接电源，纯电容式气压传感器经过控制电路后连接到负载。本实用新型体积小且耐高温，实现大功率驱动，方便SMT；抗干扰能力强，稳定性好，一致性好。

Description

一种纯电容式气压传感结构

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种应用于电子烟仪器或设备、电子口香糖、呼吸机、便携式医疗雾化设备等关联的负压传感器件。

背景技术

随着半导体制造技术的日益成熟，在此基础上所发展起来的微机电系统以其体积小，功耗低，性能稳定的优点也逐渐成为现今高新技术发展的主流之一。微机电组件的封装具有不同功能，封装保护组件免受机械的和化学的环境影响。此外，封装或壳体的类型确定了在使用地点如何安装和接通组件。

目前市场上现有的电子烟传感器皆是采用驻极体的结构，这类传感器通过气流进入传感器时，内部膜片产生形变，使得振动膜和基板之间的距离随着振动而发生改变，从而基板间的电容发生变化，根据Q＝C*V得到变化的电荷量Q，电荷量的变化值经过ASIC芯片处理判断，最后完成对雾化器的输出控制。优点：技术成熟、价格便宜。

现有的电子烟传感器缺点：体积大，不适用SMT、一致性差，不耐高温、灵敏度不稳定。

实用新型内容

为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种可多样性芯片搭配的纯电容式气压传感结构，芯片外移极大地改善了结构的散热性能，通过连接不同芯片进而拓展了该产品的适用范围，还可以同时提升产品的防水性能，提高了产品的稳定性和可靠性。

本实用新型具体技术方案如下：

一种纯电容式气压传感结构，包括纯电容式气压传感器，纯电容式气压传感器包括线路板及覆盖其上的外壳，外壳与线路板组成一个盖合的容置空间，线路板面向外壳的一侧上设有微机电传感器，线路板上的微机电传感器底面开设有与微机电传感器连通的导气孔，外壳远离线路板的一面开设有吸气孔；

纯电容式气压传感器电性连接电源，纯电容式气压传感器经过控制电路后连接到负载(发热丝FH)；

线路板上设有紧邻微机电传感器的二号焊盘，微机电传感器底面与线路板上的二号焊盘(GND极)电性连接；

线路板上远离微机电传感器的另一侧设有并排间隔的一号焊盘、三号焊盘，微机电传感器具有一号金线、二号金线，微机电传感器与线路板上的一号焊盘(OUT极)通过一号金线连接，微机电传感器的二号金线电连接线路板上的三号焊盘(BIAS极)；

一号焊盘、二号焊盘、三号焊盘的另一焊接面位于线路板远离微机电传感器的外侧。

进一步，在一些实施例中，线路板通过外缘一圈锡膏贴片固定在外壳底端的敞口处；外壳具有吸气孔一侧的外表面上设有防止灰尘渗透的防护网，防护全面覆盖吸气孔；用于防范灰尘经由吸气孔落入外壳与线路板组成的容置空间内部；

微机电传感器底面通过硅胶粘接固定连接线路板，微机电传感器位于外壳的内部。

进一步，在一些实施例中，微机电传感器底端粘接设置在线路板上的导气孔处；

外壳与线路板之间通过锡膏焊接。

进一步，在一些实施例中，导气孔和吸气孔在纵向相互间隔错开排布。

进一步，在一些实施例中，纯电容式气压传感器的线路板上的二号焊盘(GND极)连接电源的负极，线路板上的三号焊盘(BIAS极)连接电源的正极，线路板上的一号焊盘(OUT极)连接控制电路，控制电路输出端连接负载(发热丝FH)。

进一步，在一些实施例中，控制电路包括芯片U1与滤波电容C104，芯片U1的引脚1通过线路板上的一号焊盘、一号金线后连接微机电传感器的OUT触点，芯片U1的引脚2、引脚3通过线路板上的三号焊盘、二号金线后连接微机电传感器的BIAS触点，芯片U1的引脚2、引脚3经过滤波电容C104后接地。

进一步，在一些实施例中，芯片U1的引脚5、引脚6经过负载(发热丝FH)后接地，芯片U1的引脚2、引脚3连接电源，芯片U1的引脚7经过发光二极管LED后接地，芯片U1的引脚8接地。

本实用新型改善之处为：体积小且耐高温，实现大功率驱动，吸、出气量大；方便SMT；抗干扰能力强，稳定性好，一致性好。本实用新型较好地满足的用户的体验和使用要求，提高其可靠性，拓展其使用场景，并最终降低其设计和生产成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的立体示意图；

图2是本实用新型实施例的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的线路原理图；

图4是本实用新型实施例的电路框图；

图5是本实用新型实施例的电子线路图。

图中标记：

纯电容式气压传感器10，外壳11，线路板12，微机电传感器13，导气孔14，一号金线15，防护网16，吸气孔17，二号金线19，硅胶21，锡膏22，一号焊盘24，二号焊盘25，三号焊盘26，电源27，控制电路28，负载29。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，藉此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

微机电传感器是由一个由硅振膜和硅背极般构成的微型电容器，能将气压变化转化成电容值变化，实现“气压——电容值”转换，经输出脚给控制芯片识别。

本实用新型提出了一种纯电容式气压传感结构，如图2所示，其主要包括外壳11、线路板12、控制电路28以及微机电传感器13。

外壳11下端设有开口，线路板12通过锡膏22焊接固定在壳体的下方的敞口处；线路板12面向外壳11的一侧上设有微机电传感器13，其中微机电传感器13与线路板12之间通过硅胶21粘接固定，微机电传感器13位于外壳11的内部。

在一些实施例中，本实用新型包括纯电容式气压传感器10，纯电容式气压传感器10包括线路板12及覆盖其上的外壳11，外壳11与线路板12组成一个盖合的容置空间，外壳11内部的线路板12一侧上设有微机电传感器13，线路板12上的微机电传感器13底面开设有与微机电传感器13连通的导气孔14，外壳11远离线路板12的一面开设有吸气孔17；

纯电容式气压传感器10电性连接电源27，纯电容式气压传感器10经过控制电路28后连接到负载29(发热丝FH)。

本实用新型实现配套方案多样化设计满足不同客户的需求，发热量少使用寿命长，输出更稳定，可以适合大功率30W以上驱动适合不同客户体验。

在一些实施例中，微机电传感器13底面与线路板12上的二号焊盘25(GND极)电性连接；线路板12上远离微机电传感器13的另一侧设有并排间隔的一号焊盘24、三号焊盘26，微机电传感器13具有一号金线15、二号金线19，微机电传感器13与线路板12上的一号焊盘24(OUT极)通过一号金线15连接。微机电传感器13的二号金线19电连接线路板12上的三号焊盘26(BIAS极)。

外壳11具有吸气孔17一侧的外表面上设有覆盖的防护网16，防护网16全面遮挡住吸气孔17。防护网16用于防护颗粒物渗透，防水，防油，防止灰尘接触，耐高温≥260℃，用于防范灰尘经由吸气孔17落入外壳11与线路板12组成的容置空间内部。

线路板12通过锡膏22贴片固定在外壳11下方的敞口处；微机电传感器13与线路板12之间通过硅胶21粘接固定，微机电传感器13位于外壳11的内部。

微机电传感器13底端粘接设置在线路板12上的导气孔14处，外壳11与线路板12之间通过锡膏22焊接。

在一些实施例中，导气孔14和吸气孔17在纵向相互间隔错开排布。线路板12上设有紧邻微机电传感器13的二号焊盘25，微机电传感器13底面与线路板12上的二号焊盘25电性连接；线路板12上远离微机电传感器13的另一侧设有并排间隔的一号焊盘24、三号焊盘26，微机电传感器13具有一号金线15、二号金线19，微机电传感器13与线路板12上的一号焊盘24通过一号金线15连接，微机电传感器13的二号金线19电连接线路板12上的三号焊盘26；一号焊盘24、二号焊盘25、三号焊盘26的另一焊接面位于线路板12远离微机电传感器13的外侧。

具体的，纯电容式气压传感器10的线路板12上的二号焊盘25(GND极)连接电源27的负极，线路板12上的三号焊盘26(BIAS极)连接电源27的正极，线路板12上的一号焊盘24(OUT极)连接控制电路28，控制电路28输出端连接负载29(发热丝FH)。

进一步，在一个实施例中，控制电路28包括芯片U1与滤波电容C104，芯片U1的引脚1通过线路板12上的一号焊盘24、一号金线15后连接微机电传感器13的OUT触点，芯片U1的引脚2、引脚3通过线路板12上的三号焊盘26、二号金线19后连接微机电传感器13，芯片U1的引脚2、引脚3经过滤波电容C104(抗干扰)后接地。

芯片U1的引脚5、引脚6经过负载29(发热丝FH)后接地，芯片U1的引脚2、引脚3连接电源27，芯片U1的引脚7经过发光二极管LED后接地，芯片U1的引脚8接地。

与常规技术相比，本实用新型能够很好的防止油或水滴落在微机电传感器13表面而误产生电信号的缺陷，提升了气压传感器的可靠性。

ASIC芯片外移到纯电容式气压传感器10(感应器)外围的PCBA上，感应器封装可以更小，工艺更简单，生产效率高品质更稳定。

本实用新型采用负气压感应，线路原理上ASIC芯片外移PCBA上，改善元件散热和集成化及客户不同方案搭配输出。

以上实施例仅表达了本实用新型的若干优选实施方式，其描述较为具体和详细，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动，并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，这些都属于本实用新型所附权利要求的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种纯电容式气压传感结构，包括纯电容式气压传感器(10)，其特征在于，所述纯电容式气压传感器(10)包括线路板(12)及覆盖其上的外壳(11)，外壳(11)与线路板(12)组成一个盖合的容置空间，线路板(12)面向外壳(11)的一侧上设有微机电传感器(13)，线路板(12)上的微机电传感器(13)底面开设有与微机电传感器(13)连通的导气孔(14)，外壳(11)远离线路板(12)的一面开设有吸气孔(17)；

纯电容式气压传感器(10)电性连接电源(27)，纯电容式气压传感器(10)经过控制电路(28)后连接到负载(29)；

线路板(12)上设有紧邻微机电传感器(13)的二号焊盘(25)，微机电传感器(13)底面与线路板(12)上的二号焊盘(25)电性连接；

线路板(12)上远离微机电传感器(13)的另一侧设有并排间隔的一号焊盘(24)、三号焊盘(26)，微机电传感器(13)具有一号金线(15)、二号金线(19)，微机电传感器(13)与线路板(12)上的一号焊盘(24)通过一号金线(15)连接，微机电传感器(13)的二号金线(19)电连接线路板(12)上的三号焊盘(26)；

一号焊盘(24)、二号焊盘(25)、三号焊盘(26)的另一焊接面位于线路板(12)远离微机电传感器(13)的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种纯电容式气压传感结构，其特征在于，所述线路板(12)通过外缘一圈锡膏(22)贴片固定在外壳(11)底端的敞口处；

外壳(11)具有吸气孔(17)一侧的外表面上设有防止灰尘渗透的防护网(16)，防护网(16)全面覆盖吸气孔(17)；

微机电传感器(13)底面通过硅胶(21)粘接线路板(12)，微机电传感器(13)位于外壳(11)的内部。

3.根据权利要求1所述的一种纯电容式气压传感结构，其特征在于，所述微机电传感器(13)底端粘接设置在线路板(12)上的导气孔(14)处；

外壳(11)与线路板(12)之间通过锡膏(22)焊接。

4.根据权利要求1所述的一种纯电容式气压传感结构，其特征在于，所述导气孔(14)和吸气孔(17)在纵向相互间隔错开排布。

5.根据权利要求1所述的一种纯电容式气压传感结构，其特征在于，所述纯电容式气压传感器(10)的线路板(12)上的二号焊盘(25)连接电源(27)的负极，线路板(12)上的三号焊盘(26)连接电源(27)的正极，线路板(12)上的一号焊盘(24)连接控制电路(28)，控制电路(28)输出端连接负载(29)。

6.根据权利要求1所述的一种纯电容式气压传感结构，其特征在于，所述控制电路(28)包括芯片U1与滤波电容C104，芯片U1的引脚1通过线路板(12)上的一号焊盘(24)、一号金线(15)后连接微机电传感器(13)的OUT触点，芯片U1的引脚2、引脚3通过线路板(12)上的三号焊盘(26)、二号金线(19)后连接微机电传感器(13)的BIAS触点，芯片U1的引脚2、引脚3经过滤波电容C104后接地。

7.根据权利要求6所述的一种纯电容式气压传感结构，其特征在于，所述芯片U1的引脚5、引脚6经过负载(29)后接地，芯片U1的引脚2、引脚3连接电源(27)，芯片U1的引脚7经过发光二极管LED后接地，芯片U1的引脚8接地。

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