CN217637677U - 一种红外传感装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及红外传感技术领域，尤其涉及一种红外传感装置。红外传感装置包括菲涅尔透镜、红外传感器、底座和电路板；所述红外传感器位于所述菲涅尔透镜的焦点位置，所述红外传感器与所述电路板电性连接，所述红外传感器通过所述底座与所述电路板隔开设置。本申请实施例通过底座将红外传感器与电路板隔开设置，一方面，避免电路板和红外传感器直接接触容易造成短路；另一方面，避免电路板发热影响红外传感器的感应效果。

Description

一种红外传感装置

技术领域

本申请涉及红外传感技术领域，尤其涉及一种红外传感装置。

背景技术

红外传感器是一种能够感应目标物辐射的红外线的检测装置。

目前，红外传感器在无接触温度测量、气体成分分析、无损探伤、医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如，采用红外传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位。

因此，红外传感器是热门的研发方向。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种红外传感装置，可以解决相关技术中的至少一个技术问题。

本申请一实施例提供一种红外传感装置，包括：涅尔透镜、红外传感器、底座和电路板；所述红外传感器位于所述菲涅尔透镜的焦点位置，所述红外传感器与所述电路板电性连接，所述红外传感器通过所述底座与所述电路板隔开设置。

在一些实施例中，所述底座为环形底座，所述环形底座的底面固定在所述电路板上，所述环形底座的顶面用于固定所述红外传感器。

在一些实施例中，还包括环形固定座，所述环形固定座的底面固定在所述电路板上，所述环形固定座的顶面用于固定所述菲涅尔透镜，所述红外传感器和所述底座位于所述环形固定座内。

在一些实施例中，还包括多个螺钉，所述环形固定座的外侧面设置有多个固定耳，所述固定耳内形成螺纹孔，所述电路板上对应所述螺纹孔的位置设置有通孔，所述螺钉穿设所述通孔并紧固于所述螺纹孔内。

在一些实施例中，所述电路板大致呈方形并形成两个切角，所述电路板的一侧边形成一圆形缺口。

在一些实施例中，还包括传感器线束和卧式端子，所述传感器线束通过所述卧式端子与所述电路板电性连接。

在一些实施例中，所述菲涅尔透镜具有多个焦点，所述红外传感器包括多个传感单元，多个所述传感单元分别位于所述菲涅尔透镜的多个焦点处。

在一些实施例中，所述焦点为两个，所述传感单元为两个。

在一些实施例中，还包括隔光片，所述隔光片位于所述红外传感器与所述菲涅尔透镜之间，所述隔光片将入射的红外线隔开成多个区域，每个区域对应一个所述传感单元。

在一些实施例中，所述隔光片将入射的红外线隔开成两个区域。

本申请技术方案的有益效果是：通过底座将红外传感器与电路板隔开设置，一方面，避免电路板和红外传感器直接接触容易造成短路；另一方面，避免电路板发热影响红外传感器的感应效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本申请一实施例提供的一种红外传感装置的立体结构爆炸示意图；

图2所示为图1所示的红外传感装置的立体结构剖视示意图；

图3所示为图1所示的红外传感装置的立体结俯视示意图；

图4所示为本申请一实施例提供的环形固定座和菲涅尔透镜的立体结构示意图；

图5所示为为本申请一实施例提供的环形固定座和菲涅尔透镜的立体结构仰视示意图；

图6所示为本申请一实施例提供的菲涅尔透镜在水平方向的探测角度示意图；

如图7所示为本申请一实施例提供的菲涅尔透镜在垂直方向的探测角度示意图；

图8所示为为本申请一实施例提供的环形固定座和菲涅尔透镜的立体结构剖视示意图。

具体实施方式

为了使本申请实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，“多个”的含义是两个或两个以上，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1所示为本申请一实施例提供的一种红外传感装置的立体结构爆炸示意图。图2所示为图1所示的红外传感装置的立体结构剖视示意图。图3所示为图1所示的红外传感装置的立体结俯视示意图。

如图1至图3所示，红外传感装置包括：电路板1、底座2、红外传感器3、和菲涅尔透镜4。其中，红外传感器3位于菲涅尔透镜4的焦点位置。红外传感器3与电路板1电性连接。红外传感器3通过底座2与电路板1隔开设置。

本申请实施例通过将红外传感器3设置在菲涅尔透镜4的焦点位置，可以使得红外传感器3的感应灵敏度最佳。通过底座2将红外传感器3与电路板1隔开设置，一方面，避免电路板1和红外传感器3直接接触容易造成短路；另一方面，避免电路板1发热影响红外传感器3的感应效果。

菲涅尔透镜4用于将诸如人体等目标物辐射的红外线进行聚焦并传播至红外传感器3，红外传感器3用于感应经聚焦的红外线并输出电信号至电路板1，电路板1用于根据电信号输出检测信号，检测信号可以是例如检测到人体等。在一些实施例中，电路板1输出低电平(例如0V)表示检测到人体，电路板1输出高电平(例如5V)表示未检测到人体。

在一些实施例中，电路板1可以为印刷电路板。需要说明的是，本申请实施例不限制电路板1上具体集成的电路，能够实现本申请发明构思的电路板1都可以用于本申请。

在一些实施例中，继续参见图1和图2所示，底座2为环形底座2。该环形底座2的底面固定在电路板1上，其顶面用于固定红外传感器3。通过这种设置，红外传感器3的针脚可以方便快捷地穿过环形底座2的中间通孔并固定在电路板1上，以实现与电路板1的电连接。

红外传感器3可以通过任一方式固定在环形底座2上，本申请对此不予具体限制。在一个可能的实现方式中，继续参见图1所示，环形底座2的顶面形成两个相对的槽口21，红外传感器3的外侧壁形成两个相对的凸起31，两个凸起31与两个槽口21对应设置，红外传感器3可以卡接在环形底座2上。

在一些实施例中，底座2可以由阻燃材料制成。阻燃材料例如阻燃塑料等。阻燃塑料例如阻燃聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)等。

在一些实施例中，继续参见图1至图3所示，红外传感装置还包括环形固定座5，环形固定座5的底面固定在电路板1上，环形固定座5的顶面用于固定菲涅尔透镜4，红外传感器3和底座2均位于环形固定座5内。通过这种设置，可以避免外界干扰影响红外传感器3的感应效果。

环形固定座5可以通过任一方式固定在电路板1上，本申请对此不予具体限制。在一个可能的实现方式中，图4所示为环形固定座5和菲涅尔透镜4的立体结构示意图。结合图1至图4所示，红外传感装置还包括两个螺钉8。环形固定座5的外侧面设置有两个相对的固定耳51，固定耳51内形成螺纹孔511，电路板1上对应螺纹孔511的位置设置有通孔11。螺钉8穿设该通孔11并紧固于螺纹孔511内。需要说明的是，在其他实现方式中，固定耳51的数量可以为一个或大于两个，相应地，螺钉8的数量也为一个或大于两个。本申请实施例对固定耳51的数量不予具体限制，根据实际需求选择即可。

菲涅尔透镜4可以通过任一方式固定在环形固定座5上，本申请对此不予具体限制。在一个可能的实现方式中，菲涅尔透镜4与环形固定座5胶合。在一个可能的实现方式中，菲涅尔透镜4与环形固定座5通过注塑一体成型。

在一些实施例中，继续参见图3所示，电路板1大致呈方形并形成两个切角12，电路板1的一侧边形成一圆形缺口13。切角12和圆形缺口13为防呆防错设计，在测试或组装该红外传感装置等的批量生产过程中，避免员工出现装错或装反电路板1，从而可避免焊物料错误的焊接在电路板1上的风险。

在一些实施例中，继续参见图1至图3所示，红外传感装置还包括传感器线束6和卧式端子7，传感器线束6通过卧式端子与电路板1电性连接。在图1所示实施例中，传感器线束6的两端都连接有卧式端子7，这样方便电路板1与其他组件、装置或设备进行电连接。

在一个可能的实现方式中，传感器线束6为四芯线，包括正负供电线和两条信号线。

在一些实施例中，菲涅尔透镜4具有多个焦点，红外传感器3包括多个传感单元，多个传感单元分别位于菲涅尔透镜4的多个焦点处。菲涅尔透镜4将从不同探测区域入射的红外线聚焦到多个焦点处，这样多个传感单元可以分别感应到不同探测区域的红外线，可以提升探测的角度范围和准确度。

在一个实施例中，菲涅尔透镜4具有两个焦点，传感单元为两个，两个传感单元分别位于菲涅尔透镜4的两个焦点处。在图1所示的实施例中，菲涅尔透镜4具有四个焦点，传感单元为四个，四个传感单元分别位于菲涅尔透镜4的四个焦点处。

以菲涅尔透镜4具有两个焦点的实施例进行示例性说明，菲涅尔透镜4为半球形透镜，包括多个同心设置的环形透镜单元，每个环形透镜单元包括多个连成环形的圆形透镜。在一个可能的实现方式中，图5所示为环形固定座5和菲涅尔透镜4的立体结构仰视示意图。菲涅尔透镜4包括两个同心设置的环形透镜单元，中央的环形透镜单元包括四个圆形透镜，外围的环形透镜单元包括十二个圆形透镜。通过这样设置，菲涅尔透镜4具备两个焦点，可以实现对两个对称区域的探测，如图6所示为菲涅尔透镜4在水平方向的探测角度示意图，在水平方向可实现大于105°角的探测，水平方向左右两个区域均可实现大于50°角的探测。如图7所示为菲涅尔透镜4在垂直方向的探测角度示意图，在垂直方向可实现大于90°角的探测。

在一些实施例中，继续参见图2所示，红外传感装置还包括隔光片9，隔光片9位于红外传感器3与菲涅尔透镜4之间，隔光片9将入射的红外线隔开成多个区域，每个区域对应一个传感单元。通过这种设置，避免不同区域的红外线相互干扰，影响检测结果的准确度。

作为一非限制性示例，图8所示为环形固定座5和菲涅尔透镜4的立体结构剖视示意图。结合图2、图5和图8所示，菲涅尔透镜4具有两个焦点，环形固定座5靠近菲涅尔透镜4的一端内壁设置两条相对的条形卡槽52，隔光片9卡设于条形卡槽52内以实现固定，隔光片9将入射的红外线隔开成两个区域，隔开的区域与菲涅尔透镜4的探测区域对应。具体地，当菲涅尔透镜4在水平方向形成左右两个探测区域，隔光片9则竖直设置，避免左右两个探测区域的红外线相互感染，菲涅尔透镜4将左右两个探测区域的红外线分别聚焦到左右设置的两个传感单元上，这样就实现了左右两个探测区域的检测。

在一些实施例中，红外传感器3为热释电红外传感器。

可以理解的是，以上内容是结合具体/优选的实施方式对本申请创作所作的进一步详细说明，不能认定本申请创作的具体实施只局限于这些说明。对于本申请创作所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请创作构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本专利的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本申请创作的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

此外，本申请创作的范围不旨在限于说明书中所述的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的特定实施例。本领域普通技术人员将容易理解，可以利用执行与本文所述相应实施例基本相同功能或获得与本文所述实施例基本相同结果的目前存在的或稍后要开发的上述披露、过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将这些过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其范围内。

Claims (10)

1.一种红外传感装置，其特征在于，包括：电路板、底座、红外传感器、和菲涅尔透镜；

所述红外传感器位于所述菲涅尔透镜的焦点位置，所述红外传感器与所述电路板电性连接，所述红外传感器通过所述底座与所述电路板隔开设置。

2.如权利要求1所述的红外传感装置，其特征在于，所述底座为环形底座，所述环形底座的底面固定在所述电路板上，所述环形底座的顶面用于固定所述红外传感器。

3.如权利要求1所述的红外传感装置，其特征在于，还包括环形固定座，所述环形固定座的底面固定在所述电路板上，所述环形固定座的顶面用于固定所述菲涅尔透镜，所述红外传感器和所述底座位于所述环形固定座内。

4.如权利要求3所述的红外传感装置，其特征在于，还包括多个螺钉，所述环形固定座的外侧面设置有多个固定耳，所述固定耳内形成螺纹孔，所述电路板上对应所述螺纹孔的位置设置有通孔，所述螺钉穿设所述通孔并紧固于所述螺纹孔内。

5.如权利要求1至4任一项所述的红外传感装置，其特征在于，所述电路板大致呈方形并形成两个切角，所述电路板的一侧边形成一圆形缺口。

6.如权利要求1至4任一项所述的红外传感装置，其特征在于，还包括传感器线束和卧式端子，所述传感器线束通过所述卧式端子与所述电路板电性连接。

7.如权利要求1至4任一项所述的红外传感装置，其特征在于，所述菲涅尔透镜具有多个焦点，所述红外传感器包括多个传感单元，多个所述传感单元分别位于所述菲涅尔透镜的多个焦点处。

8.如权利要求7所述的红外传感装置，其特征在于，所述焦点为两个，所述传感单元为两个。

9.如权利要求7所述的红外传感装置，其特征在于，还包括隔光片，所述隔光片位于所述红外传感器与所述菲涅尔透镜之间，所述隔光片将入射的红外线隔开成多个区域，每个区域对应一个所述传感单元。

10.如权利要求9所述的红外传感装置，其特征在于，所述隔光片将入射的红外线隔开成两个区域。

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