CN219656957U - 一种传感器模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种传感器模组，它包括：上盖，所述上盖具有内腔；传感器电路板，所述传感器电路板设置在所述上盖的内腔中；中盖，所述中盖与所述上盖可活动连接；连接器，所述连接器包括第一连接头和第二连接头，所述第一连接头和所述第二连接头均具有固定端和插接端，所述第一连接头的固定端与所述传感器电路板固定连接，所述第二连接头的固定端连接所述中盖内且插接端与所述第一连接头的插接端可插拔连接，所述中盖上开设有与所述第一连接头或所述第二连接头相适应的通孔，通孔配置为能够兼容多种信号连接方式的连接器。通过在中盖上开设通孔实现多种连接器的适配。且传感器电路板部分和调理电路板部分可形成半抛弃式结构而减小使用成本。

Description

一种传感器模组

技术领域

本实用新型涉及一种传感器模组，可以应用于流量传感器。

背景技术

传统的传感器是通过各类电子元件集成到板级电路中，实现信息的传输、处理、储存、显示、记录和控制。这类传感器体积庞大，灵敏度差，很难与越来越集成化、小型化、高性能的电子设备相结合。随着半导体工艺的发展，使用集成电路来取代离散的电子元件形成的传感器得到了发展，这种芯片级传感器具有小型化、集成化、成本低、性能优良的优点。

然而，并不是所有的电子元件都可以利用半导体工艺集成到一块电路中，传感器中往往包含带有芯片的集成电路以及板级电路配合使用，二者之间若进行信号的传输需要借助连接器，现有连接器有多种方式，比如XH连接器（参见图1）、音频连接器（参见图2）、Type-c连接器（参见图3）、pogo pin连接器（参见图4）等，基于这些不同形状的连接器，在对应于板级电路和芯片级电路连接的传感器上时，其固定壳体往往是多种多样的，也就是，由于连接方式的不同，导致不同的传感器需要特制化外壳，这不仅大大增加了外壳制作的成本，而且也使得传感器之间或者需要与传感器配合使用的其他部件在结构上做出相应的改变，增加了装配的难度与成本。

实用新型内容

本实用新型目的是要提供一种传感器模组，解决了如何使一种外壳适应多种连接器的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种传感器模组，它包括：

上盖，所述上盖具有内腔；

传感器电路板，所述传感器电路板设置在所述上盖的内腔中；

中盖，所述中盖与所述上盖可活动连接；

连接器，所述连接器包括第一连接头和第二连接头，所述第一连接头和所述第二连接头均具有固定端和插接端，所述第一连接头的固定端与所述传感器电路板固定连接，所述第二连接头的固定端连接所述中盖内且插接端与所述第一连接头的插接端可插拔连接，所述中盖上开设有与所述第一连接头或所述第二连接头相适应的通孔，所述通孔配置为能够兼容多种信号连接方式的所述连接器。

优选地，还包括调理电路板，所述调理电路板设置在所述下盖与所述中盖之间，与所述第二连接头的固定端通信连接。

优选地，还包括调理电路板，所述调理电路板设置在所述下盖内，与所述第二连接头的固定端通信连接。

优选地，所述传感器电路板含有芯片，所述芯片通过环状胶水与所述传感器电路板相粘接。

优选地，所述的连接器为XH连接器、音频连接器、Type-c连接器和pogo pin连接器中的一种。

优选地，所述上盖具有开放侧或具有缺口以供所述连接器穿过。

优选地，所述上盖和所述中盖之间通过卡扣和对应的卡舌相连接，所述卡扣位于所述上盖或所述下盖的侧边面，所述卡舌自所述下盖或所述上盖上延伸而出。

进一步地，所述卡扣和所述卡舌对应于所述上盖或所述中盖上的位置上设置有镂空槽。

更进一步地，所述上盖内还设置有流道壳，所述流道壳与所述传感器电路板封装在一起且所述传感器电路板含芯片一面面向所述流道壳内的流道从而能够监测流道内流体的参数。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型的传感器模组，由于设置了上盖、中盖和下盖，将传感器电路板设置在上盖内，将调理电路板等外部结构设置在中盖和下盖之间，通过连接器使传感器电路板与中盖和下盖之间的外部结构可分离地连接，且中盖上开设有通孔以供连接器穿过，通过这样的结构，可以使用多种连接器来实现传感器电路板与外部结构连接；且由于连接器包括可分离的第一连接头和第二连接头，因此可形成半抛弃式的传感器结构，即调理电路部分和传感器部分在使用过程中因为传感器部分接触到液体而被污染，影响二次测量数值，用过一次后就将其抛弃，而调理电路部分则多次使用，达到节省使用成本的目的；又由于连接器能够提供稳定的可活动连接，因此能实现稳定的信号传输，提高了测量灵敏度和精度，因为在半导体领域连接结构微小的变化都会影响产品的测量数值。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为XH连接器公母头结构示意图；

图2 为音频连接器公母头结构示意图；

图3为Type-c连接器公母头结构示意图；

图4为pogo pin结构示意图；

图5为本实用新型实施例一以Type-C为连接方式的传感器模组装配的爆炸图；

图6为图5装配完成后的示意图；

图7为图6闭合后模组内部的剖面图（省去第一壳体）；

图8是本实施例中上盖的内部平面示意图；

图9是本实施例中上盖的内部立体示意图；

图10是本实施例中中盖的上表面结构示意图；

图11是本实施例中中盖的内部结构示意图；

图12为本实用新型实施例二基于立式XH连接器的流量传感器爆炸图；

图13为图12所示流量传感器内部结构示意图；

图14为本实用新型实施例三基于音频连接器的流量传感器爆炸图；

图15为图14所示流量传感器内部结构示意图；

图16为本实用新型实施例四基于Pogo pin的流量传感器爆炸图；

图17为图16传感器内部结构示意图；

图18为本实用新型实施例五基于卧式XH连接器的液体流量传感器模组的爆炸图；

图19为图18中装配有集成芯片的上盖整体示意图；

图20为图18中装配有调理电路板的中盖整体示意图；

图21为图18中两个部分进行插接后卡扣和连接器连接的剖面图；

图22为本实用新型实施例五信号连接后传感器模组的示意图；

图23为芯片与传感器电路板粘接前示意图；

图24为芯片与传感器电路板粘接后示意图；

其中，附图标记说明如下：

8、上盖；9、流道外壳；10、传感器电路板；81、上基面Ⅰ；82、侧边面Ⅰ；30、伸出槽；27、放置槽Ⅰ；28、卡扣Ⅰ；29、镂空槽Ⅰ；19、壳体；21、传感器盖板；23、凹槽Ⅰ；22、凹槽Ⅱ；26、卡扣Ⅱ；

11、中盖；12、调理电路板；14、第一连接头；15、卡舌Ⅰ；16、第二连接头；17、通孔；31、镂空槽Ⅱ；32、放置槽Ⅱ；20、卡舌Ⅱ；111、上基面Ⅱ；112、侧边面Ⅱ；40、芯片；41、环状胶水；42、芯片卡槽；

13、下盖。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1-4是几种常见的信号连接器，一般由第一连接头和第二连接头组成，第一连接头为公头时，第二连接头为母头；当第一连接头为母头时，第二连接头为公头。

图1是XH连接器，其中1是连接器的母头，2是连接器的公头。图2是音频连接器，其中3是连接器的母头，4是连接器的公头。图3是Type-C连接器，其中5是连接器的母头，6是连接器的公头。图4是pogo pin连接器，其中7是连接器的弹簧顶针，可压缩用以实现对焊点的接触或插接。

本实用新型提供了可支持上述不同信号连接方式的传感器模组，其主要由用于感知信号的传感器和用于进行信号处理的调理电路板组成，传感器和调理电路板分别封装在盖体中。下面以不同实施例来说明本实用新型的具体实现方式。

实施例一：

本实施例是以Type-C为连接方式的传感器模组。整体结构参见图5-7。其中图5是本实施例传感器模组的爆炸图，图6为装配后的立体示意图，图7为未含有上盖的内部结构示意图。

本实施例传感器模组主要包括传感器部分和调理电路部分，两部分上下呈立式设置。其中传感器部分包括上盖8、设置在上盖8内的传感器，传感器由流道外壳9以及设置在流道外壳9中的传感器电路板10组成。

本实施例传感器电路板10内设有芯片40以及放置芯片40的芯片卡槽42，二者通过环状胶水41粘接在一起，如图23所示。封装时，首先在芯片卡槽42内涂上环状胶水41，然后将芯片40放到芯片卡槽42内，此时芯片40底面边缘和侧面与胶水相粘接，通过胶水固化后，芯片40与传感器电路板10紧紧粘接，如图24所示。

调理电路部分包括中盖11、下盖13以及设置在中盖11和下盖13之间的调理电路板12。

传感器电路板10上固定连接Type-C型连接器的第一连接头14，为母头；在调理电路板12上固定连接Type-C型连接器的第二连接头16，为公头。

中盖11上开设有通孔17，装配状态下，第一连接头14穿过通孔17与第二连接头16相插拔。而上盖8密封坐落在中盖11上。本实施例中，第一连接头14与第二连接头16在焊接位置上两者的中心线在同一垂直线上，从而保证能够顺利插接。

为了保证上盖8与中盖11连接的牢固性，两个盖体相邻的面上设置有卡扣和卡舌，且卡扣、卡舌位于上盖8或中盖11两侧边缘位置。具体参见图8-11，其中图8和图9为上盖8的具体结构，其整体呈长方体形，包括上基面Ⅰ81、自上基面Ⅰ81边缘向下延伸的侧边面Ⅰ82，在上基面Ⅰ81的反面位于中部形成有放置槽Ⅰ27，在相对的两侧边面Ⅰ82上开设有伸出槽30，放置槽Ⅰ27用于容纳流道外壳9的中间部分，流道外壳9两端通过伸出槽30露出地设置在上盖8的外部。

在上盖8另外两个相对的侧边面Ⅰ82上，固定设置有卡扣Ⅰ28，卡扣Ⅰ28呈L形，在靠近卡扣Ⅰ28处的上基面Ⅰ81反面，分别开设有镂空槽Ⅰ29，镂空槽Ⅰ29用于提供一定的弹性，降低结构的机械强度，使上盖8与中盖11易于卡接或打开，也能够防止卡接或打开时壳体产生变形损坏。

参见图5、图10和图11，中盖11整体也呈长方体形，其包括上基面Ⅱ111、自上基面Ⅱ111向下延伸的侧边面Ⅱ112。侧边面Ⅱ112下端相固定连接有下盖13，所述的通孔17开设在上基面Ⅱ111上。与上盖8上卡扣Ⅰ28相对应位置处的上基面Ⅱ111上伸出有卡舌Ⅰ15，在装配状态下，卡舌Ⅰ15前端进入卡扣Ⅰ28的容置部且被卡扣Ⅰ28的前端挡住。

同样为了保证上盖8与中盖11易于卡接和打开且不易产生变形损坏，在靠近卡舌Ⅰ15处的上基面Ⅱ111上开设镂空槽Ⅱ31。

在中盖11上基面Ⅱ111的反面，形成有放置槽Ⅱ32，该放置槽Ⅱ32用于固定调理电路板12。调理电路板12与下盖13分别通过螺钉与中盖11相固定。图11中，33是下盖13的固定螺丝孔，34是调理电路板12的固定螺丝孔。

上述对本实施例传感器模组组成部分及具体结构进行了说明，装配时，将已焊接了Type-c母头的传感器电路板10封装在流道外壳9中，再将此组件形成的传感器一起装配在上盖8中。

将焊接了Type-c公头的调理电路板12装配在中盖11内，底部通过螺丝与下盖13固定。虽然本例使用了下盖13，将中盖11封闭，其它实施方式中，还可以不设置下盖13，比如使中盖11下端处于开放状态，或者中盖11自带对应于下盖13的底壁。

然后将装配好的传感器部分的第一连接头通过中盖的通孔与第二连接头相插接，同时，上下卡扣和卡舌相卡接，此时Type-C的公头与母头通过通孔进行插接，实现信号的连接。从而完成整个模组的装配，见图6。

图7所示为模组内部的剖面图（部分结构图未画出），从图中可以看出，在上盖（图中未显示）闭合后，与传感器电路板10相连的第一连接头14和与调理电路板12相连的第二连接头16导通在了一起，实现了信号从集成电路到板级电路的传输。

由此我们可以看出，本实施例的传感器模具上下设置，连接器的公头与母头是上下立式连接。按照此种方式，对于其他几种连接器也可以采用同样的模组结构。

图12和图13为基于立式XH连接器的流量传感器模组爆炸图和连接示意图，图14和15是基于音频连接器的流量传感器爆炸图和连接示意图，图16和17是基于Pogo pin的流量传感器爆炸图和示意图。

从图中可以看出本实用新型的传感器模组结构设计可以满足多种信号连接方式的集成，相较于一般的传感器外壳需要根据连接器的不同而设计不同的外壳，采用本实用新型技术方案的模组可以保证信号连接的稳定性，同时又可以节省成本。

实施例二：

本实施例传感器模组，与实施例一不同的是，实施例一中所有连接器公头与母头是上下相插接或连接，形成立式连接器，本实施例中，连接器是左右连接，或称为卧式连接器。

如图18所示是基于卧式XH连接器的液体流量传感器模组的爆炸图。XH连接器母头1焊接于传感器电路板10上，XH连接器公头2焊接于调理电路板12上。

带有XH连接器母头1的传感器电路板10设置在流道外壳9中构成传感器。该传感器卡设在壳体19与传感器盖板21之中。也就是壳体19与传感器盖板21形成密封的上盖，该上盖内侧边开设有凹槽Ⅰ23，凹槽Ⅰ23用于连接器母头的露出，且在凹槽Ⅰ23的上方延伸出一卡舌Ⅱ20。在传感器盖板21与凹槽Ⅰ23对应的一侧上，形成一凹槽Ⅱ22，与凹槽Ⅰ23相配合用于连接器母头的露出。在装配时，将连接器的母头1焊接在传感器电路板10上，并一起封装在壳体19内，传感器盖板21封装在传感器电路板10表面，并保证母头1可以从凹槽Ⅰ23和凹槽Ⅱ22中露出。装配好的传感器部分见图19。

如图20，用于容纳调理电路板12的结构由中盖11和下盖13组成。在中盖11的内侧面也对应开设有凹槽Ⅲ24和凹槽Ⅳ25，凹槽Ⅲ24内设置有卡扣Ⅱ26（见图21），凹槽Ⅳ25用于连接器公头2伸出到壳体外部。装配时，将连接器公头焊接在调理电路板12上，并一起封装在中盖11和下盖13之间，将下盖13通过螺丝与调理电路板12固定，见图20。

如图21，两部分分别完成装配后，将卡舌Ⅱ20插入卡扣Ⅱ26中，同时连接器的公头和母头进行插接（图21中1与2相插接），从而完成信号的传输。

如图21所示，从图中可以看出公母头连接在了一起，卡舌Ⅱ20被卡在了卡扣Ⅱ26内，实现了两个外壳的固定。卡扣Ⅱ26和卡舌Ⅱ20结构为圆角设计，因此如果要分开两个外壳结构，利用圆角的圆滑性即可使用一定的外力将二者分开，该外力可以由人手提供，即无需工具便可以实现卡扣Ⅱ26和卡舌Ⅱ20的分离。

图22为信号连接后传感器模组的示意图，从图中可以看出，该结构相对实施例一图6设计的结构更长，但是更薄，可针对需要传感器模组很薄的领域进行应用。同时该结构还可以针对其他卧式的连接器进行应用，在此就不一一赘述。

本实用新型传感器模组采用了统一的结构设计，可以满足不同传感器应用需求下的不同连接方式，本实用新型的几款传感器外壳结构可以兼容不同的应用场景，具有兼容性强、稳定性高、成本低的特点，具有较强的推广性。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种传感器模组，其特征在于，它包括：

上盖，所述上盖具有内腔；

传感器电路板，所述传感器电路板设置在所述上盖的内腔中；

中盖，所述中盖与所述上盖可活动连接；

连接器，所述连接器包括第一连接头和第二连接头，所述第一连接头和所述第二连接头均具有固定端和插接端，所述第一连接头的固定端与所述传感器电路板固定连接，所述第二连接头的固定端连接所述中盖内且插接端与所述第一连接头的插接端可插拔连接，所述中盖上开设有与所述第一连接头或所述第二连接头相适应的通孔，所述通孔配置为能够兼容多种信号连接方式的所述连接器。

2.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于：还包括下盖，所述下盖与所述中盖固定连接，还包括调理电路板，所述调理电路板设置在所述下盖与所述中盖之间，与所述第二连接头的固定端通信连接。

3.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于：还包括下盖，所述下盖与所述中盖固定连接，还包括调理电路板，所述调理电路板设置在所述下盖内，与所述第二连接头的固定端通信连接。

4.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于：所述传感器电路板含有芯片，所述芯片通过环状胶水与所述传感器电路板相粘接。

5.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于：所述的连接器为XH连接器、音频连接器、Type-c连接器和pogo pin连接器中的一种。

6.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于：所述上盖具有开放侧或具有缺口以供所述连接器穿过。

7.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于：还包括下盖，所述下盖与所述中盖固定连接，所述上盖和所述中盖之间通过卡扣和对应的卡舌相连接，所述卡扣位于所述上盖或所述下盖的侧边面，所述卡舌自所述下盖或所述上盖上延伸而出。

8.根据权利要求7所述的传感器模组，其特征在于：所述卡扣和所述卡舌对应于所述上盖或所述中盖上的位置上设置有镂空槽。

9.根据权利要求8所述的传感器模组，其特征在于：所述上盖内还设置有流道壳，所述流道壳与所述传感器电路板封装在一起且所述传感器电路板含芯片一面面向所述流道壳内的流道从而能够监测流道内流体的参数。