CN216559409U - 温度压力集成式传感器及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于传感器技术领域，涉及一种温度压力集成式传感器及车辆，包括连接器、电容芯体、电路板、卡扣、导热外壳及热敏电阻，电路板位于连接器与电容芯体之间，连接器及电容芯体分别与电路板电连接；导热外壳的第二端的内部设置有与外部连通的压力流通孔，电容芯体背离电路板的一侧通过压力流通孔与外部连通；导热外壳的第二端内部设置有与压力流通孔隔绝的盲孔，卡扣上设置有贯穿卡扣的通孔，盲孔与通孔对接形成热敏电阻室，热敏电阻设置在盲孔的封闭端，热敏电阻通过导线与电路板电连接。本申请的温度压力集成式传感器，热敏电阻不再采用注塑工艺，大大缩短温度响应时间，同时避免注塑高温对热敏电阻造成损伤。

Description

温度压力集成式传感器及车辆

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，涉及一种温度压力集成式传感器及车辆。

背景技术

目前，集合了压力探头与NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系统)热敏电阻的传感器更频繁地被应用到汽车电子领域，例如用于检测发动机燃油轨的油压与油温、汽车空调冷媒介质的压力与温度，此类传感器能便优化发动机工作性能，提升驾驶员与乘客的驾乘体验。

目前常用的温度压力集成式传感器主要有以下两种方案。一种是将热敏电阻注塑到一个塑胶卡扣内，该塑胶卡扣容纳并支撑压力感应探头热敏电阻，热敏电阻的引脚从塑胶卡扣的边缘引出，通过柔性电路板与连接器端子相连。该方案将热敏电阻的敏感头部完全密封在塑胶壳体内，塑胶壳体会阻碍介质与热敏电阻的敏感头部之间的传热，导致该温度压力集成式传感器精度较低、响应时间变长。而且注塑过程温度较高，对热敏电阻的寿命及可靠性会造成不良的影响。另一种方案是采用带焊盘的压力感应探头，热敏电阻焊接在带弹片的卡扣上，弹片与压力感应探头的焊盘相接触。该方案将热敏电阻的敏感头部与引脚弹片暴露在介质中，存在介质腐蚀弹片导致接触不良或弹片金属疲劳之后易折断的风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的温度压力集成式传感器，将热敏电阻的敏感头部完全密封在塑胶壳体内，导致该温度压力集成式传感器精度较低热敏电阻的问题，提供一种温度压力集成式传感器及车辆。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型提供了一种温度压力集成式传感器。该温度压力集成式传感器包括连接器、电容芯体、电路板、卡扣、导热外壳及热敏电阻，所述导热外壳的第一端的内部设置有容纳腔，所述电路板、卡扣及电容芯体设置在所述容纳腔内，所述连接器连接在所述导热外壳上，所述电路板位于所述连接器与电容芯体之间，所述连接器及电容芯体分别与电路板电连接；

所述导热外壳的第二端的内部设置有与外部连通的压力流通孔，所述电容芯体背离所述电路板的一侧通过所述压力流通孔与外部连通；

所述导热外壳的第二端的内部设置有与所述压力流通孔隔绝的盲孔，所述卡扣上设置有贯穿所述卡扣的通孔，所述盲孔与通孔对接形成热敏电阻室，所述热敏电阻设置在所述盲孔的封闭端，所述热敏电阻通过导线与电路板电连接。

可选地，所述容纳腔内位于所述电容芯体背离所述电路板的一侧形成扩散腔，所述压力流通孔的第一开口与扩散腔相通，所述压力流通孔的第二开口贯穿所述导热外壳的第二端的端面。

可选地，所述容纳腔具有第一端开口及第二端开口，所述连接器的连接端插接在所述容纳腔的第一端开口中并与所述卡扣抵接，所述卡扣上设置有内孔，所述电容芯体压装在所述卡扣的内孔中，所述电路板设置在所述连接器的连接端内并覆盖所述电容芯体；

所述容纳腔的第二端开口与所述压力流通孔的第一开口相通。

可选地，所述卡扣的内孔为阶梯孔，所述阶梯孔包括向远离所述电路板的方向依次连接且孔径逐渐减小的第一孔、第二孔及第三孔，所述电容芯体压装在所述第一孔内；

所述第二孔、第三孔及容纳腔的第二端开口依次连通形成所述扩散腔。

可选地，所述温度压力集成式传感器还包括第一密封圈及第二密封圈；

所述第一密封圈设置在所述第二孔内，用于所述卡扣的内孔壁与电容芯体的外表面之间的密封；

所述第二密封圈设置在所述容纳腔的第二端开口内，用于所述卡扣的外表面与所述容纳腔的腔壁之间的密封。

可选地，所述导热外壳的第二端呈轴状，所述压力流通孔的轴线与所述导热外壳的第二端的轴线呈锐角，所述热敏电阻室的轴线与所述导热外壳的第二端的轴线呈锐角；

所述压力流通孔由其第一端部向其第二端部，逐渐向远离所述导热外壳的轴线偏移；所述热敏电阻室由其敞开端向其封闭端，逐渐向靠近所述导热外壳的轴线偏移。

可选地，所述温度压力集成式传感器还包括多个连接针；

所述电路板为柔性电路板，所述电路板具有第一部分、第二部分及连接所述第一部分与第二部分的连接部分，所述第一部分与第二部分间隔相对，所述连接器与第一部分通过多个所述连接针连接，所述第二部分覆盖在所述电容芯体上。

可选地，所述盲孔的封闭端凸出所述导热外壳的第二端面；

所述热敏电阻至少在其头部灌封导热胶。

可选地，所述电容芯体的轴线与所述导热外壳的轴线偏心设置。

可选地，所述导热外壳的第一端与第二端相接的位置形成阶梯部；

所述温度压力集成式传感器还包括第三密封圈，所述第三密封圈套设在所述导热外壳的第二端外周上并与所述阶梯部接触；

所述导热外壳的第二端外周上设置有用于与管道上的检测孔螺纹连接的外螺纹，所述第三密封圈用于所述导热外壳与检测孔之间的密封。

本实用新型实施例提供的温度压力集成式传感器，所述连接器连接在所述导热外壳上，电路板位于连接器与电容芯体之间，所述连接器及电容芯体分别与电路板电连接；所述导热外壳的第二端的内部设置有与外部连通的压力流通孔，所述电容芯体背离所述电路板的一侧通过所述压力流通孔与外部连通；所述导热外壳的第二端内部设置有与所述压力流通孔隔绝的盲孔，所述卡扣上设置有贯穿所述卡扣的通孔，所述盲孔与通孔对接形成热敏电阻室，所述热敏电阻设置在所述盲孔的封闭端，所述热敏电阻通过导线与电路板电连接。本申请的温度压力集成式传感器，热敏电阻不再采用注塑工艺，大大缩短温度响应时间，同时避免注塑高温对热敏电阻造成损伤；热敏电阻不接触待测介质，不会被腐蚀，工艺可靠，产品寿命长。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，其包括上述的温度压力集成式传感器。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的温度压力集成式传感器示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的温度压力集成式传感器的卡扣示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的温度压力集成式传感器的导热外壳示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的温度压力集成式传感器的电路板示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、连接器；2、电容芯体；

3、电路板；31、第一部分；32、第二部分；33、连接部分；

4、卡扣；41、通孔；42、第一孔；43、第二孔；44、第三孔；

5、导热外壳；51、第一端；511、容纳腔；5111、第一端开口；5112、第二端开口；52、第二端；521、压力流通孔；522、盲孔；53、阶梯部；

6、热敏电阻；7、导线；8、第一密封圈；9、第二密封圈；10、连接针；20、第三密封圈；

100、热敏电阻室；200、扩散腔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供的温度压力集成式传感器，包括连接器1、电容芯体2、电路板3、卡扣4、导热外壳5及热敏电阻6，所述导热外壳5的第一端51的内部设置有容纳腔511，所述电路板3、卡扣4及电容芯体2设置在所述容纳腔511内，所述连接器1连接在所述导热外壳5上，所述电路板3位于所述连接器1与电容芯体2之间，所述连接器1及电容芯体2分别与电路板3电连接。

所述导热外壳5的第二端52的内部设置有与外部连通的压力流通孔521，所述电容芯体2背离所述电路板3的一侧通过所述压力流通孔521与外部连通。

所述导热外壳5的第二端52的内部设置有与所述压力流通孔521隔绝的盲孔522，所述卡扣4上设置有贯穿所述卡扣4的通孔41，所述盲孔522与通孔41对接形成热敏电阻室100，所述热敏电阻6设置在所述盲孔522的封闭端，所述热敏电阻6通过导线7与电路板3电连接。

在一实施例中，导热外壳5的材质为金属、石墨、氮化硅等具有良好导热性能的材料。

在一实施例中，电容芯体2为陶瓷电容芯体。

在一实施例中，所述卡扣4为塑料材质，如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等。

在一实施例中，所述容纳腔511内位于所述电容芯体2背离所述电路板3的一侧形成扩散腔200，所述压力流通孔521的第一开口与扩散腔200相通，所述压力流通孔521的第二开口贯穿所述导热外壳5的第二端52的端面。

在一实施例中，所述容纳腔511具有第一端开口5111及第二端开口5112，所述连接器1的连接端插接在所述容纳腔511的第一端开口5111中并与所述卡扣4抵接，所述卡扣4上设置有内孔(图中未示出)，所述电容芯体2压装在所述卡扣4的内孔中，所述电路板3设置在所述连接器1的连接端内并覆盖所述电容芯体2。

所述容纳腔511的第二端52的开口与所述压力流通孔521的第一开口相通。

在一实施例中，所述卡扣4的内孔为阶梯孔，所述阶梯孔包括向远离所述电路板3的方向依次连接且孔径逐渐减小的第一孔42、第二孔43及第三孔44，所述电容芯体2压装在所述第一孔42内。

所述第二孔43、第三孔44及容纳腔511的第二端开口5112依次连通形成所述扩散腔200。

在一实施例中，所述温度压力集成式传感器还包括第一密封圈8及第二密封圈9。

所述第一密封圈8设置在所述第二孔43内，用于所述卡扣4的内孔壁与电容芯体2的外表面之间的密封。

所述第二密封圈9设置在所述容纳腔511的第二端开口内，用于所述卡扣4的外表面与所述容纳腔511的腔壁之间的密封。

在一实施例中，所述导热外壳5的第二端52呈轴状，所述压力流通孔521的轴线与所述导热外壳5的第二端52的轴线呈锐角，所述热敏电阻6室的轴线与所述导热外壳5的第二端52的轴线呈锐角。

所述压力流通孔521由其第一端部向其第二端部，逐渐向远离所述导热外壳5的轴线偏移；所述热敏电阻6室由其敞开端向其封闭端，逐渐向靠近所述导热外壳5的轴线偏移。

在一实施例中，所述温度压力集成式传感器还包括多个连接针10。本实施例中，连接针10为PIN针。

所述电路板3为柔性电路板3，所述电路板3具有第一部分31、第二部分32及连接所述第一部分31与第二部分32的连接部分33，所述第一部分31与第二部分32间隔相对，所述连接器1与第一部分31通过多个所述连接针10连接，所述第二部分32覆盖在所述电容芯体2上。

在一实施例中，所述盲孔522的封闭端凸出所述导热外壳5的第二端52的端面。

所述热敏电阻6至少在其头部灌封导热胶(图中未示出)。灌封浸没热敏电阻6的头部的导热胶；可以保证不会被介质腐蚀的同时，也提高了导热性。

在一实施例中，所述电容芯体2的轴线与所述导热外壳5的轴线偏心设置。

在一实施例中，所述导热外壳5的第一端51与第二端52相接的位置形成阶梯部53。

所述温度压力集成式传感器还包括第三密封圈20，所述第三密封圈20套设在所述导热外壳5的第二端52外周上并与所述阶梯部53接触。

所述导热外壳5的第二端52外周上设置有用于与管道上的检测孔螺纹连接的外螺纹(图中未示出)，所述第三密封圈20用于所述导热外壳5与检测孔之间的密封。

本申请的工作原理如下：

被测介质通过压力流通孔521均匀扩散到导热壳体内部挤压电容芯体2使电容芯体2下表面的陶瓷薄片产生弹性形变，电容芯体2的上下极板之间的距离变小，容值产生变化。

进一步的，与电容芯体2电气连接的电路板3接收到容值信号变化，电路板3将变化的容值信号调理，输出线性电压信号。在上方与电路板3电气连接的连接针10将线性的电压信号输出到客户端的接口。连接器1固定连接针10，同时保证传感器与客户端接口的适配性与密封性。

热敏电阻6检测到被测介质的温度变化，并能够改变自身阻值，与热敏电阻6电气连接的电路板3接收到阻值信号变化，电路板3将变化的阻值信号调理，输出线性电压信号。在上方与电路板3电气连接的连接针10将线性的电压信号输出到客户端的接口。

根据本实用新型实施例的温度压力集成式传感器，所述连接器连接在所述导热外壳上，电路板位于连接器与电容芯体之间，所述连接器及电容芯体分别与电路板电连接；所述导热外壳的第二端的内部设置有与外部连通的压力流通孔，所述电容芯体背离所述电路板的一侧通过所述压力流通孔与外部连通；所述导热外壳的第二端内部设置有与所述压力流通孔隔绝的盲孔，所述卡扣上设置有贯穿所述卡扣的通孔，所述盲孔与通孔对接形成热敏电阻室，所述热敏电阻设置在所述盲孔的封闭端，所述热敏电阻通过导线与电路板电连接。本申请的温度压力集成式传感器，热敏电阻不再采用注塑工艺，大大缩短温度响应时间，同时避免注塑高温对热敏电阻造成损伤；热敏电阻不接触待测介质，不会被腐蚀，工艺可靠，产品寿命长。

另外，本实用新型一实施例还提供一种车辆，其包括上述实施例的温度压力集成式传感器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种温度压力集成式传感器，其特征在于，包括连接器、电容芯体、电路板、卡扣、导热外壳及热敏电阻，所述导热外壳的第一端的内部设置有容纳腔，所述电路板、卡扣及电容芯体设置在所述容纳腔内，所述连接器连接在所述导热外壳上，所述电路板位于所述连接器与电容芯体之间，所述连接器及电容芯体分别与电路板电连接；

所述导热外壳的第二端的内部设置有与外部连通的压力流通孔，所述电容芯体背离所述电路板的一侧通过所述压力流通孔与外部连通；

所述导热外壳的第二端的内部设置有与所述压力流通孔隔绝的盲孔，所述卡扣上设置有贯穿所述卡扣的通孔，所述盲孔与通孔对接形成热敏电阻室，所述热敏电阻设置在所述盲孔的封闭端，所述热敏电阻通过导线与电路板电连接。

2.根据权利要求1所述的温度压力集成式传感器，其特征在于，所述容纳腔内位于所述电容芯体背离所述电路板的一侧形成扩散腔，所述压力流通孔的第一开口与扩散腔相通，所述压力流通孔的第二开口贯穿所述导热外壳的第二端的端面。

3.根据权利要求2所述的温度压力集成式传感器，其特征在于，所述容纳腔具有第一端开口及第二端开口，所述连接器的连接端插接在所述容纳腔的第一端开口中并与所述卡扣抵接，所述卡扣上设置有内孔，所述电容芯体压装在所述卡扣的内孔中，所述电路板设置在所述连接器的连接端内并覆盖所述电容芯体；

所述容纳腔的第二端开口与所述压力流通孔的第一开口相通。

4.根据权利要求3所述的温度压力集成式传感器，其特征在于，所述卡扣的内孔为阶梯孔，所述阶梯孔包括向远离所述电路板的方向依次连接且孔径逐渐减小的第一孔、第二孔及第三孔，所述电容芯体压装在所述第一孔内；

所述第二孔、第三孔及容纳腔的第二端开口依次连通形成所述扩散腔。

5.根据权利要求4所述的温度压力集成式传感器，其特征在于，所述温度压力集成式传感器还包括第一密封圈及第二密封圈；

所述第一密封圈设置在所述第二孔内，用于所述卡扣的内孔壁与电容芯体的外表面之间的密封；

所述第二密封圈设置在所述容纳腔的第二端开口内，用于所述卡扣的外表面与所述容纳腔的腔壁之间的密封。

6.根据权利要求1所述的温度压力集成式传感器，其特征在于，所述导热外壳的第二端呈轴状，所述压力流通孔的轴线与所述导热外壳的第二端的轴线呈锐角，所述热敏电阻室的轴线与所述导热外壳的第二端的轴线呈锐角；

所述压力流通孔由其第一端部向其第二端部，逐渐向远离所述导热外壳的轴线偏移；所述热敏电阻室由其敞开端向其封闭端，逐渐向靠近所述导热外壳的轴线偏移。

7.根据权利要求1所述的温度压力集成式传感器，其特征在于，所述温度压力集成式传感器还包括多个连接针；

所述电路板为柔性电路板，所述电路板具有第一部分、第二部分及连接所述第一部分与第二部分的连接部分，所述第一部分与第二部分间隔相对，所述连接器与第一部分通过多个所述连接针连接，所述第二部分覆盖在所述电容芯体上。

8.根据权利要求1所述的温度压力集成式传感器，其特征在于，所述盲孔的封闭端凸出所述导热外壳的第二端面；

所述热敏电阻至少在其头部灌封导热胶。

9.根据权利要求1所述的温度压力集成式传感器，其特征在于，所述电容芯体的轴线与所述导热外壳的轴线偏心设置。

10.根据权利要求1所述的温度压力集成式传感器，其特征在于，所述导热外壳的第一端与第二端相接的位置形成阶梯部；

所述温度压力集成式传感器还包括第三密封圈，所述第三密封圈套设在所述导热外壳的第二端外周上并与所述阶梯部接触；

所述导热外壳的第二端外周上设置有用于与管道上的检测孔螺纹连接的外螺纹，所述第三密封圈用于所述导热外壳与检测孔之间的密封。

11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-10任意一项所述的温度压力集成式传感器。

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