CN219178589U - 传感器板组、光电传感器及清洁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种传感器板组、光电传感器及清洁装置，本实用新型通过在PCB板上设置挖空区，以隔绝挖空区一侧的发射部发射的探测光经PCB板传导至另一侧的接收部，避免探测光在板内产生干扰以影响传感器的检测准确度，同时将发射部和接收部设置在同一块PCB板上也进一步降低了成本，节省了光电传感器的内部空间。

Description

传感器板组、光电传感器及清洁装置

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种传感器板组、光电传感器及清洁装置。

背景技术

光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。检测电路印刷在PCB板上，发送器和接收器设置在PCB板上并分别与检测电路电连接。

现有的光电传感器一般会将发射部和接收部间隔一定的距离并设置在PCB板上，以避免发射部直接干扰接收部。此外由于PCB板的材料有导光的特性，因此，本领域技术人员会设置两个PCB板，将发射部设置在其中一个PCB板上，将接收部设置在另一个PCB板上。

发射部和接收部在同一个PCB板上时，会存在发射部干扰接收部的情况，若是分两个PCB放置，成本与空间有所增加。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种传感器板组、光电传感器及清洁装置，旨在解决现有的光电传感器的发射部干扰接收部的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种传感器板组，包括PCB板以及设置在所述PCB板上的发射部和接收部；

所述发射部与所述接收部间隔设置，所述PCB板上设置有将所述发射部和所述接收部分隔在两不同侧的挖空区；

所述挖空区用于阻隔所述发射部发出的探测光经所述PCB板传导至所述接收部。

在一些实施例中，所述挖空区设置有隔离孔和/或隔离槽。

在一些实施例中，所述挖空区设置一个所述隔离孔，所述隔离孔与所述挖空区重合。

在一些实施例中，所述挖空区设置有多排隔离孔，多排所述隔离孔沿所述发射部和所述接收部的连线方向并排设置，相邻两排所述隔离孔交错设置。

在一些实施例中，至少一个所述发射部和对应的所述接收部靠近所述PCB板的边缘设置，所述挖空区延伸至所述PCB板的边缘，并构成分隔所述发射部和接收部的隔离槽。

在一些实施例中，所述挖空区包括用于分隔所述发射部和所述接收部的隔离段，以及自所述隔离段的一端或两端，向包围所述发射部和/或接收部的一侧延伸的延伸段。

在一些实施例中，所述发射部与其对应的接收部构成探测组，所述探测组包括至少一个发射部和至少一个接收部，所述发射部和所述接收部共用一个所述挖空区。

在一些实施例中，所述PCB板上设置有多个探测组，相邻两个所述探测组被所述延伸段分隔。

在一些实施例中，所述PCB板上设置有用于安装所述发射部和所述接收部的安装孔，所述发射部和/或所述接收部与所述安装孔内壁之间设置有用于阻隔探测光的第一阻隔层。

在一些实施例中，所述隔离孔的内壁设置有用于阻隔所述探测光的第二阻隔层。

本实用新型还提出一种光电传感器，包括上述的传感器板组，所述光电传感器还包括容置所述传感器板组的外壳。

在一些实施例中，所述外壳还包括自其内壁延伸至所述隔离孔中的隔板，所述隔板用于分隔所述发射部和所述接收部。

在一些实施例中，所述外壳包括与所述发射部和所述接收部对应的透光区以及其余的非透光区，所述外壳的内表面与所述非透光区对应的区域设置有第一抗反射层。

在一些实施例中，所述PCB板的表面设置有第二抗反射层，所述第一抗反射层与所述第二抗反射层用于阻隔所述探测光在所述外壳与所述PCB板间反射。

本实用新型还提出一种清洁装置，包括上述的光电传感器。

本实用新型通过在PCB板上设置挖空区，以隔绝挖空区一侧的发射部发射的探测光经PCB板传导至另一侧的接收部，避免探测光在板内产生干扰以影响传感器的检测准确度，同时将发射部和接收部设置在同一块PCB板上也进一步降低了成本，节省了光电传感器的内部空间。

附图说明

图1为本实用新型光电传感器一实施例的装配结构示意图；

图2为图1实施例中传感器板组的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例中传感器板组的结构示意图；

图4为图3实施例中挖空区上隔离孔的分布状态示意图。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示，诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态，即如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型还提出一种光电传感器，参照图1至图4，该光电传感器包括PCB板10以及设置在所述PCB板10上的发射部20和接收部30；所述发射部20与所述接收部30间隔设置，所述PCB板10上设置有将所述发射部20和所述接收部30分隔在两不同侧的挖空区11，所述挖空区11用于阻隔所述发射部20发出的探测光经所述PCB板10传导至所述接收部30。

在本实施例中，参照图1至图4，在PCB板10上可设置一个发射部20和一个接收部30，也可设置多个发射部20和多个接收部30，发射部20和接收部30一一对应设置；还可以是一个发射部20对应多个接收部30，或者多个发射部20，对应一个接收部30。

发射部20与接收部30之间形成有挖空区11，挖空区11可完全挖空，形成一个与挖空区完全重合的隔离孔。如图1和图2所示，挖空区11为长条形的区域，此处隔离孔113为与挖空区11重叠的条形孔，发射部20设置在条形孔的一侧，接收部30设置在条形孔的另一侧。

挖空区11也可以设置多个隔离孔113，上述隔离孔113的形状可以是圆形、方形、三角形、多边形和异形，可以选取上述一种或几种形状的隔离孔113占据整个挖空区11，以隔绝光线从发射部11直射至所述接收部30。

当采用多个隔离孔113布满上述挖空区的方案时，具体可以采用不同规格和不同形状的隔离孔113，如图3和图4所示，挖空区11设置有圆孔和异形孔，圆孔的尺寸不完全一致，上述挖空区11中的隔离孔113组成孔组，将整个挖空区11占据，以阻隔探测光从挖空区11的一侧经PCB板10传导至另一侧。

此外，挖空区11也可设置多排同一尺寸的圆形隔离孔113，相邻两排隔离孔113之间错开排布，以阻断探测光在PCB板10中的直射线路，探测光经过多排隔离孔113的阻隔后完全衰减，或者部分传导过来的光子量远低于接收部30发生光电效应的阈值。

在一些实施例中，参照图1至图4，至少一个所述发射部20和对应的所述接收部30靠近所述PCB板10的边缘设置，所述挖空区11延伸至所述PCB板10的边缘，并构成分隔所述发射部20和接收部30的隔离槽。

在本实施例中，为了提升传感器的测量准度，减小检测误差，可在PCB板10上设置多组发射部20和接收部30，位于PCB板10边缘的接收部30和发射部20处的对应的挖空区111，可直接延伸至上述边缘，以阻断探测光的传导，由此在PCB板10上形成自其边缘延伸至内部的隔离槽114，隔离槽114在上部边缘处形成有槽口。发射部20位于该槽口的一侧，接收部30则位于槽口的另一侧。

在一些实施例中，参照图1至图4，值得注意的是，由于光线的传导是一个复杂的过程，除了直射以外还存在散射，其传播面积更大，为了进一步减少PCB板10中的散射光对接收部30的干涉，可在隔离孔113远离上述槽口的一端向发射部20或这是接收部30的一侧延伸，形成包围发射部20或接收部30的延伸段112。

值得注意的是，上述挖空区11在理论状态下可完全隔绝发射部20发出的探测光通过PCB板10传导至接收部30。但是，当接收部30接收到PCB板10传导的光子量低于其产生光电效应的阈值也可算是本实施例的保护范围。

本实用新型通过在PCB板10上设置挖空区11，并在挖空区11设置隔离孔113和/或隔离槽，以隔绝挖空区11一侧的发射部20发射的探测光经PCB板10传导至另一侧的接收部30，避免产生板间干扰以影响传感器的检测准确度。无需将发射部20与接收部30单独设置在两块PCB板10上，成本更低。

在一些实施例中，参照图1至图4，所述挖空区11包括隔离段111和延伸段112，所述发射部20和接收部30的连线115与所述隔离段111相交，所述延伸段112自所述隔离段111的一端，向所述隔离朝向所述发射部20和/或接收部30的一侧延伸。参照图2和图3，位于PCB板10上端设置有一组发射部20和接收部30，在下端设置有三组发射部20和接收部30。接收部30与发射部20之间的区域为挖空区11，在挖空区11设置有沿着发射部20或接收部30的排布方向设置的条形孔，在条形孔远离边缘的一端向发射部20所在的一侧延伸，通过设置延伸部可进一步隔断管线在PCB板10中的传导路线，同时也避免与PCB板10中间区域的发射部20和接收部30发生干涉。

在一些实施例中，参照图1至图4，所述挖空区11包括用于分隔所述发射部20和所述接收部30的隔离段111，以及自所述隔离段111的一端或两端，向包围所述发射部20和/或接收部30的一侧延伸的延伸段112。所述挖空区11包括隔离段111和延伸段112，所述发射部20和接收部30的连线115与所述隔离段111相交，所述延伸段112自所述隔离段111的两端向所述隔离段111朝向所述发射部20和/或接收部30的一侧延伸。发射部20与接收部30的连线115为虚拟线，隔离段111与上述连线115相交是为了将发射区与接收区分隔，上述延伸段112可从隔离段111的两端向外延伸，具体可全部向发射部20所在的一侧延伸，或者全部向接收部30所在的一侧延伸，或者一端的延伸部向发射部20所在侧延伸，另一端向接收部30所在侧延伸，或者两端的延伸部向都向两侧延伸，此时挖空区11呈“工”字形。通过设置延伸部可进一步阻隔管线的传导。

值得注意的是，上述隔离段111和延伸段112除了图示的长条形，也可以是弧形、波浪形和异形等。

在一些实施例中，参照图2，所述发射部20与其对应的接收部30构成探测组，所述探测组包括至少一个发射部20和至少一个接收部30，所述发射部20和所述接收部30共用一个所述挖空区11。图2下端设置有三个发射部20和三个接收部30，各发射部20的参数规格可以一致，也可以各不相同，对应的接收部30的参数规格也可一致也可各不相同。挖空区11在PCB板上构成了隔离槽114，当发射部20的参数规格各不相同，且各自发射的探测光不会干扰其他接收部30时。只需保证各发射部20与其对应的接收部30分布在挖空区11的两侧即可。不同规格的发射部20与接收部30位于同侧也可不受干扰。

在一些实施例中，参照图2，所述PCB板10上设置有多个探测组，相邻两个所述探测组被所述延伸段112分隔。在本实施例中，PCB板10上设置三个探测组，当相邻的两探测组的探测光会发生相互干扰时，可通过上述的延伸段112进行阻隔，避免其中任一个探测组发出的探测光干扰另一探测组。

在一些实施例中，参照图1至图4，所述PCB板10上设置有用于安装所述发射部20和所述接收部30的安装孔，所述发射部20和/或所述接收部30与所述安装孔内壁之间设置有用于阻隔探测光的第一阻隔层。发射部20和接收部30可直接贴片在PCB板10的表面，也可在PCB板10的表面设置安装孔以容置上述的发射部20和接收部30，此时发射部20和接收部30置于安装孔的内部，由于发射部20需要具备一定的发射角，探测光更易从安装孔的侧壁射入PCB板10中，因此还需在安装孔的内壁设置第一阻隔层，第一最隔层可以是金属层，并采用PCB板10金属包边工艺制成，也可是隔光漆或隔光胶。

在一些实施例中，参照图1至图4，所述隔离孔113的内壁设置有用于阻隔探测光的第二阻隔层。在本实施例中，第二阻隔层与第一阻隔层的作用相同，也可以采用金属包边工艺制成，或者是涂布与隔离孔113侧壁的隔光漆或隔光胶，以隔绝探测光的传导。

本实用新型还提出一种光电传感器，参照图1和图2，该光电传感器还包括上述的传感器板组。此外，光电传感器还包括容置所述传感器板组的外壳，所述外壳内壁向所述PCB板10延伸设置有用于分隔所述发射部20和所述接收部30的隔板63，所述隔板63延伸至所述隔离孔113中。在本实施例中，当发射部20和接收部30采用贴片工艺焊接在PCB板10的表面时，可将上述隔板63置于发射部20与接收部30之间，上述隔板63也可以合围形成一个封闭的安装套将发射部20和/或接收部30与其他元器件完全隔开。当上述发射部20设置在上述安装孔中时，探测光会在PCB板10中传导，因此可将隔板63延伸至隔离孔113中，甚至贯穿上述隔离孔113。此处隔离孔113优选条形孔，上述隔板63除了隔绝探测光在PCB板10中的传导外，还可用于固定PCB板10，避免PCB板10在外壳60内的晃动。

在一些实施例中，参照图1至图4，所述PCB板10表面和/或所述外壳60的内表面为抗反射面。具体的，所述外壳60包括与所述发射部20和所述接收部30对应的透光区以及其余的非透光区，所述外壳60内表面与所述非透光区对应的区域设置有第一抗反射层。外壳60包括前壳62和后壳61，由于发射部20需发射透过外壳60的探测光，因此朝向发射部20的前壳62将采用透明的材质，或者在前壳62与发射部20和接收部30相对的区域透明化设置，前壳62的其他区域和后壳61都为非透光区。在外壳60内表面与所述非透光区对应的区域设置有第一抗反射层，在所述PCB板10的表面设置第二抗反射层以避免探测光在传感器内部发生发射以造成干扰。上述抗反射层应用在PCB板10上可选哑黑色阻焊层；应用与后壳61上时，可以直接将后壳61采用不透光的材质制成，例如黑色的ABS材料，也可以在后壳61的内表面进行粗糙化处理，具体在注塑时将模具型腔设置一定的粗糙度即可。应用在前壳61上时，可对前壳61的非透光区域进行粗糙化处理，或者设置黑色哑光漆。此外，PCB板10和外壳60之间的空间还可填充黑色泡棉实现一定的阻隔效果，但是上述泡棉需避开上述发射部20和接收部30。

本实用新型还提出一种清洁装置，该清洁装置包括自动清扫机器人、洗地机等，上述光电传感器可用于检测清洁装置中的水位，发射部20发射探测光至清洁装置内部的储水盒中，水面反射探测光再经接收部30接收以测得水面的的高度。此外上述光电传感器还可以用于对清扫路径附近的外部环境的探测，发射部20朝向清洁装置的外周发出探测光，当运动路径上存在障碍物时，接收部30接收到反射过来的探测光后，清洁装置即可调整上述运动路径，避免清洁装置与障碍物发生碰撞。以上仅为本光电传感器的部分应用场景，将该光电传感器应用于其他使用场景中的清洁装置都属于本实用新型的保护范围内。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (15)

1.一种传感器板组，其特征在于，包括PCB板以及设置在所述PCB板上的发射部和接收部；

所述发射部与所述接收部间隔设置，所述PCB板上设置有将所述发射部和所述接收部分隔在两不同侧的挖空区；

所述挖空区用于阻隔所述发射部发出的探测光经所述PCB板传导至所述接收部。

2.根据权利要求1所述的传感器板组，其特征在于，所述挖空区设置有隔离孔和/或隔离槽。

3.根据权利要求2所述的传感器板组，其特征在于，所述挖空区设置一个所述隔离孔，所述隔离孔与所述挖空区重合。

4.根据权利要求2所述的传感器板组，其特征在于，所述挖空区设置有多排隔离孔，多排所述隔离孔沿所述发射部和所述接收部的连线方向并排设置，相邻两排所述隔离孔交错设置。

5.根据权利要求2所述的传感器板组，其特征在于，至少一个所述发射部和对应的所述接收部靠近所述PCB板的边缘设置，所述挖空区延伸至所述PCB板的边缘，并构成分隔所述发射部和接收部的隔离槽。

6.根据权利要求2所述的传感器板组，其特征在于，所述挖空区包括用于分隔所述发射部和所述接收部的隔离段，以及自所述隔离段的一端或两端，向包围所述发射部和/或接收部的一侧延伸的延伸段。

7.根据权利要求2所述的传感器板组，其特征在于，所述发射部与其对应的接收部构成探测组，所述探测组包括至少一个发射部和至少一个接收部，所述发射部和所述接收部共用一个所述挖空区。

8.根据权利要求6所述的传感器板组，其特征在于，所述PCB板上设置有多个探测组，相邻两个所述探测组被所述延伸段分隔。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的传感器板组，其特征在于，所述PCB板上设置有用于安装所述发射部和所述接收部的安装孔，所述发射部和/或所述接收部与所述安装孔内壁之间设置有用于阻隔探测光的第一阻隔层。

10.根据权利要求2-8中任一项所述的传感器板组，其特征在于，所述隔离孔的内壁设置有用于阻隔所述探测光的第二阻隔层。

11.一种光电传感器，其特征在于，包括权利要求2-10中任一项所述的传感器板组，所述光电传感器还包括容置所述传感器板组的外壳。

12.根据权利要求11所述的光电传感器，其特征在于，所述外壳还包括自其内壁延伸至所述隔离孔中的隔板，所述隔板用于分隔所述发射部和所述接收部。

13.根据权利要求11所述的光电传感器，其特征在于，所述外壳包括与所述发射部和所述接收部对应的透光区以及其余的非透光区，所述外壳内表面与所述非透光区对应的区域设置有第一抗反射层。

14.根据权利要求13所述的光电传感器，其特征在于，所述PCB板的表面设置有第二抗反射层，所述第一抗反射层与所述第二抗反射层用于阻隔所述探测光在所述外壳与所述PCB板间反射。

15.一种清洁装置，其特征在于，包括权利要求11-14中任一项所述的光电传感器。

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