CN219625716U - 微型传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种微型传感器，该微型传感器包括微井孔、柔性电路板和电极，微井孔内设有圆柱形内腔，柔性电路板包括相对设置的第一面和第二面，至少部分柔性电路板能够卷绕形成圆筒结构，圆筒结构能够伸入圆柱形内腔，并使第一面与圆柱形内腔的腔壁连接，电极设有多个，并分布于第二面。使用时在圆柱形内腔里填充导电介质，并将待测物体放入导电介质内，通过电极对待测物体进行测量，由于至少部分柔性电路板能够卷绕形成圆筒结构，且圆筒结构能够伸入圆柱形内腔中，并使第一面与圆柱形内腔的腔壁连接，通过多个电极分布于第二面，以将电极设置于柔性电路板后，柔性电路板容纳于圆柱形微井孔内，工艺简单，节约成本。

Description

微型传感器

技术领域

本实用新型涉及微型传感器技术领域，尤其涉及一种微型传感器。

背景技术

电阻抗成像(EIT)的起源可追溯到上个世纪20年代，地质学研究者提出了线性电极阵列的断层电阻率成像(Resistivity Imaging)技术，即通过把电流注入地层，测得地表电压来重构不同地层的导电特性，从而确定矿藏的分布。70年代，生物医学研究者提出了圆形电极阵列的断层电阻率测量技术(Tomographic Resistivity MeasurementTechnique)。1984年英国谢菲尔德大学的Barber研究组报道了电导率断层成像的实验，获得了电导率分布图像，开辟了电阻抗层析成像技术这一新的研究领域。现有的微型传感器内的电极直接嵌入在圆柱形内壁中，工艺复杂，加工成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出了一种微型传感器，旨在解决现有的微型传感器内的电极直接嵌入在圆柱形内壁中，工艺复杂，加工成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供微型传感器，该微型传感器包括微井孔、柔性电路板和电极，所述微井孔内设有圆柱形内腔，所述柔性电路板包括相对设置的第一面和第二面，至少部分所述柔性电路板能够卷绕形成圆筒结构，所述圆筒结构能够伸入所述圆柱形内腔，并使所述第一面与所述圆柱形内腔的腔壁连接，所述电极设有多个，并分布于所述第二面。

在其中一种实施例中，所述第一面胶合连接于所述圆柱形内腔的腔壁。

在其中一种实施例中，所述微型传感器还包括金手指连接部，所述柔性电路板包括卷绕段和本体段，所述金手指连接部设置于所述本体段，所述卷绕段与所述本体段相连接，所述卷绕段能够卷绕形成所述圆筒结构，所述第一面和所述第二面分别形成于所述卷绕段的两面。

在其中一种实施例中，本体段包括第一部分和第二部分，所述第一部分的板材宽度小于所述卷绕段的板材宽度，所述第二部分与所述第一部分相连接，并与所述第一部分呈夹角设置。

在其中一种实施例中，所述微型传感器还包括补强板，所述补强板设置于所述本体段，并与所述金手指连接部相对设置。

在其中一种实施例中，所述微型传感器还包括连接线，所述金手指连接部和所述连接线均设有多个，并分别与各所述电极一一对应设置。

在其中一种实施例中，各所述电极呈两排阵列设置，且各所述电极两两之间设置有等间距的间隙，所述间隙能够容纳所述连接线。

在其中一种实施例中，所述微型传感器为微型EIT传感器。

在其中一种实施例中，所述微型传感器还包括硬质电路板，所述硬质电路板内设置有多个金手指连接器和多个EIT仪器接口，各所述金手指连接器与各所述金手指连接部一一对应电连接，且各所述金手指连接器与各所述EIT仪器接口一一对应电连接。

在其中一种实施例中，所述硬质电路板内设置有固定孔，所述固定孔设置有多个。

采用本实用新型实施例，具有如下有益效果：

采用本实用新型的微型传感器，使用时在圆柱形内腔里填充导电介质，并将待测物体放入导电介质内，通过电极对待测物体进行测量，由于至少部分柔性电路板能够卷绕形成圆筒结构，且圆筒结构能够伸入圆柱形内腔中，并使第一面与圆柱形内腔的腔壁连接，通过多个电极分布于第二面，以将电极设置于柔性电路板后，柔性电路板容纳于圆柱形微井孔内，工艺简单，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中微型传感器的示意图。

图2为图1所示微型传感器的部分示意图。

图3为图1所示微型传感器卷绕后的部分剖视图。

附图标号：100、柔性电路板；110、第二面；120、卷绕段；130、本体段；131、第一部分；132、第二部分；200、电极；300、金手指连接部；400、PCB连线；500、硬质电路板；510、固定孔；600、金手指连接器；700、EIT仪器接口。

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实用新型一部分实施例，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(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。

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所述特征。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。

电阻抗成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)是医学成像技术的一个新方向，它的基本原理是根据人体内不同组织在不同的生理、病理状态下具有不同的电阻/电导率，采用各种方法给人体施加小的安全驱动电流/电压，通过驱动电流或电压在人体的测量响应信息，重建人体内部的电阻率分布或其变化的图像。本实用新型提供一种微型传感器，该微型传感器为微型EIT传感器，可将物体放入微型EIT传感器中的导电介质内进行成像。

请参阅图1至图3，一实施例的微型传感器包括微井孔、柔性电路板100和电极200，微井孔内设有圆柱形内腔，柔性电路板100包括相对设置的第一面和第二面110，至少部分柔性电路板100能够卷绕形成圆筒结构，圆筒结构能够伸入圆柱形内腔，并使第一面与圆柱形内腔的腔壁连接，电极200设有多个，并分布于第二面110。

可以理解的是，使用时在圆柱形内腔里填充导电介质，并将待测物体放入导电介质内，通过电极200对待测物体进行测量，由于至少部分柔性电路板100能够卷绕形成圆筒结构，且圆筒结构能够伸入圆柱形内腔中，并使第一面与圆柱形内腔的腔壁连接，通过多个电极200分布于第二面110，以将电极200设置于柔性电路板100后，柔性电路板100容纳于圆柱形微井孔内，工艺简单，节约成本。

在本实施例中，由于微型传感器尺寸较小，现有的电极200直接嵌入在圆柱形内壁中，其制作工艺复杂，加工成本高，而本申请中，先将电极200设置于柔性电路板100后，再将柔性电路板100容纳于圆柱形微井孔内，组装效果好，工艺简单，节约成本，提高了产品的竞争力。

具体的，柔性电路板100厚度为0.05mm至0.1mm之间，以方便对柔性电路板100卷绕。优选的，柔性电路板100厚度为0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm或0.1mm。

进一步的，电极200采用沉金工艺，以防止电极200长期接触溶液而氧化。

在一实施例中，请参阅图1，第一面胶合连接于圆柱形内腔的腔壁，以使柔性电路板100固定于圆柱形内腔的腔壁中，保证测量的稳定性。

具体的，第一面卷曲后重合的边缘处设置有胶合部，第一面通过胶合部胶合连接于圆柱形内腔的腔壁，方便第一面与圆柱形内腔的腔壁胶合连接。

当然，在其他实施例中，第一面卡合连接于圆柱形内腔的腔壁。

在一实施例中，请参阅图1至图3，微型传感器还包括金手指连接部300，柔性电路板100包括卷绕段120和本体段130，金手指连接部300设置于本体段130，卷绕段120与本体段130相连接，卷绕段120能够卷绕形成圆筒结构，第一面和第二面110分别形成于卷绕段120的两面。

可以理解的是，将微型传感器分为卷绕段120和本体段130，金手指连接部300设置于本体段130，微型传感器通过金手指连接部300与外部电路进行电连接；卷绕段120能够卷绕形成圆筒结构，通过将电极200设置于卷绕段120，方便将电极200安装于微井孔的圆柱形内腔内，方便加工，节省成本。

具体的，本体段130包括第一部分131和第二部分132，第一部分131的板材宽度小于卷绕段120的板材宽度，第二部分132与第一部分131相连接，并与第一部分131呈夹角设置，通过第一部分131的板材宽度小于卷绕段120的板材宽度，可节省加工柔性电路板100所需的材料，进一步节约成本，且由于第二部分132与第一部分131呈夹角设置，可使得卷绕段120在卷绕时，第一部分131随着卷绕段120进行卷绕，此时第二部分132不会卷绕，方便金手指连接部300与外部电路进行电连接。

在本实施例中，第二部分132与第一部分131之间的夹角为60度至120度，避免第二部分132与第一部分131之间的夹角过小，而导致金手指连接部300不便于外部电路进行电连接，或第二部分132与第一部分131之间的夹角过大，而导致第二部分132随着第一部分131卷绕。优选的，第二部分132与第一部分131之间的夹角为60度、70度、80度、90度、100度、110度或120度。

在一实施例中，请参阅图1，微型传感器还包括补强板，补强板设置于本体段130，并与金手指连接部300相对设置，以对柔性电路板100进行补强，方便插拔金手指连接部300。

具体的，补强板的厚度为0.15mm至0.35mm之间，在保证补强板补强效果的同时节省材料，进一步节约微型传感器的制造成本。优选的，补强板的厚度为0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm或0.35mm。

在一实施例中，请参阅图1和图2，微型传感器还包括连接线，金手指连接部300和连接线均设有多个，并分别与各电极200一一对应设置，以通过连接线连接电极200和金手指连接部300，将电极200检测到的信号通过金手指连接部300进行传递。

具体的，各电极200呈两排阵列设置，且各电极200两两之间设置有等间距的间隙，通过将电极200等间距阵列设置于柔性电路板100，可以保证测量结果准确，且电极200之间还设置有间隙，方便连接线从间隙内通过。优选的，所述电极200设置有32个，每排设置有16个电极200，各电极200均匀分布于柔性电路板100上。

进一步的，金手指连接部300设置有32个，各金手指连接部300两两之间的中心距为0.3mm至0.7mm。优选的，金手指连接部300两两之间的中心距为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm或0.7mm。

在一实施例中，请参阅图1至图3，微型传感器为微型EIT传感器，可将较小的物体放入微型EIT传感器中的导电介质内进行成像。优选的，物体的尺寸为小于2mm。

具体的，请参阅图2，微型传感器还包括硬质电路板500，硬质电路板500内设置有多个金手指连接器600和多个EIT仪器接口700，各金手指连接器600与各金手指连接部300一一对应电连接，且各金手指连接器600与各EIT仪器接口700一一对应电连接。

可以理解的是，电极200检测到的信号依次通过连接线、金手指连接部300、金手指连接器600和EIT仪器接口700后，到达EIT仪器内，以对物体进行成像。通过将金手指连接器600和EIT仪器接口700设置于硬质电路板500上，方便金手指连接器600与金手指连接部300进行插接，同时方便EIT仪器与各EIT仪器接口700电连接。优选的，EIT仪器接口700为两排2×8的排针，各排针之间的脚间距为2.54mm，以通过排针与EIT仪器进行电连接。

在本实施例中，金手指连接器600和EIT仪器接口700通过PCB连线400进行电连接。

进一步的，硬质电路板500内设置有固定孔510，固定孔510设置有多个，以通过固定孔510固定硬质电路板500，通过在硬质电路板500内设置有固定孔510，方便对硬质电路板500进行固定，同时固定后的结构稳定、可靠。优选的，固定孔510设置有4个，并设置于硬质电路板500的四角。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种微型传感器，其特征在于，包括：微井孔、柔性电路板和电极，所述微井孔内设有圆柱形内腔，所述柔性电路板包括相对设置的第一面和第二面，至少部分所述柔性电路板能够卷绕形成圆筒结构，所述圆筒结构能够伸入所述圆柱形内腔，并使所述第一面与所述圆柱形内腔的腔壁连接，所述电极设有多个，并分布于所述第二面。

2.根据权利要求1所述的微型传感器，其特征在于，所述第一面胶合连接于所述圆柱形内腔的腔壁。

3.根据权利要求1所述的微型传感器，其特征在于，所述微型传感器还包括金手指连接部，所述柔性电路板包括卷绕段和本体段，所述金手指连接部设置于所述本体段，所述卷绕段与所述本体段相连接，所述卷绕段能够卷绕形成所述圆筒结构，所述第一面和所述第二面分别形成于所述卷绕段的两面。

4.根据权利要求3所述的微型传感器，其特征在于，本体段包括第一部分和第二部分，所述第一部分的板材宽度小于所述卷绕段的板材宽度，所述第二部分与所述第一部分相连接，并与所述第一部分呈夹角设置。

5.根据权利要求3所述的微型传感器，其特征在于，所述微型传感器还包括补强板，所述补强板设置于所述本体段，并与所述金手指连接部相对设置。

6.根据权利要求3所述的微型传感器，其特征在于，所述微型传感器还包括连接线，所述金手指连接部和所述连接线均设有多个，并分别与各所述电极一一对应设置。

7.根据权利要求6所述的微型传感器，其特征在于，各所述电极呈两排阵列设置，且各所述电极两两之间设置有等间距的间隙，所述间隙能够容纳所述连接线。

8.根据权利要求1-7任一项所述的微型传感器，其特征在于，所述微型传感器为微型EIT传感器。

9.根据权利要求8所述的微型传感器，其特征在于，所述微型传感器还包括硬质电路板，所述硬质电路板内设置有多个金手指连接器和多个EIT仪器接口，各所述金手指连接器与各所述金手指连接部一一对应电连接，且各所述金手指连接器与各所述EIT仪器接口一一对应电连接。

10.根据权利要求9所述的微型传感器，其特征在于，所述硬质电路板内设置有固定孔，所述固定孔设置有多个。