CN220380654U - 一种低压压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低压压力传感器，包括压力感应元件以及与压力感应元件电连接的电气接插件，还包括注塑壳体和两端开口的圆形罩体，电气接插件和注塑壳体对接并且二者围合成安装腔，压力感应元件嵌装在安装腔内，电气接插件的对接部和注塑壳体的对接部被紧紧约束在圆形罩体的罩腔中，电气接插件的接插部和注塑壳体的安装部分别自圆形罩体的开口伸出。本实用新型中与压力感应元件配合的注塑壳体为塑料材质注塑成型，可有效降低成本，可以降低压力感应元件与注塑壳体接触产生的挤压应力，同时在组装过程中，电气接插件与注塑壳体之间通过连接件进行固定，可进一步减小挤压应力，降低装配过程中对压力感应元件的应力干扰，提高传感器的精度。

Description

一种低压压力传感器

技术领域

本实用新型涉及压力传感器技术领域，尤其涉及一种低压压力传感器。

背景技术

传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一，从生产的过程控制到现代科技化的生活，几乎每一项技术都离不开传感器。陶瓷电容式压力传感器是一种常用的压力传感器类型，其压力范围广，应用领域广，大量应用于汽车、家电、工业等领域。其原理是采用极片和感应片组合的结构，两者之间内侧印刷电极图形，从而形成一个初始电容，当感应片所承受的介质压力变化时产生形变，两者之间的电容量随之发生变化，通过调理芯片将该信号进行转换调理后输出给后级使用。

但在低压环境中使用时，对感应元件的敏感度要求较高，感应片的厚度要足够薄才可以在较低介质压力条件下产生足够的形变，而感应片的厚度越薄，在传感器装配过程中越容易受到应力的干扰而使介质压力测量精度偏差较大，导致输出信号出现较大偏差，压力测量精度不准。因此，亟需一种低压压力传感器来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种低压压力传感器，包括压力感应元件以及与压力感应元件电连接的电气接插件，还包括注塑壳体和两端开口的圆形罩体，所述电气接插件和所述注塑壳体对接并且二者围合成安装腔，所述压力感应元件嵌装在所述安装腔内，所述电气接插件的对接部和所述注塑壳体的对接部被紧紧约束在所述圆形罩体的罩腔中，所述电气接插件的接插部和所述注塑壳体的安装部分别自所述圆形罩体的开口伸出。

进一步地，所述圆形罩体的两端分别形成有限位环，两个限位环分别与两个对接部的外端抵紧。

进一步地，所述注塑壳体的对接部上设有可容纳对应侧限位环的限位槽。

进一步地，所述注塑壳体的对接部开设有对接槽，所述电气接插件的对接部插入至对接槽中并且围合形成所述安装腔。

进一步地，所述注塑壳体的安装部上设有多个环向凹槽，至少部分所述环向凹槽内设有第一密封件。

进一步地，所述注塑壳体的对接部的朝向所述压力感应元件的端面设有密封槽，所述密封槽内设有第二密封件。

进一步地，所述注塑壳体的安装部上设有与所述安装腔连通的介质通道，所述介质通道的靠近安装腔的开口端位于所述第二密封件的围合区域，所述围合区域内的注塑壳体端面与压力感应元件之间设有间隙。

进一步地，还包括电路板，所述电路板嵌装在所述安装腔内且位于所述压力感应元件和电气接插件之间，所述电气接插件的插针的一端延伸至与所述电路板连接，另一端用于外接电路。

进一步地，所述电气接插件的接插部开设有开口腔，所述插针的另一端伸入所述开口腔内，所述开口腔内填充有用于防护插针与外接电路的灌封胶。

进一步地，所述压力感应元件包括基片和感应片，所述基片上设有第一电极，所述感应片上设有第二电极，所述第一电极与所述第二电极相对设置以形成初始电容。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本实用新型提供的低压压力传感器，与压力感应元件配合的注塑壳体为塑料材质注塑成型，可有效降低成本，可以降低压力感应元件与注塑壳体接触产生的挤压应力，同时在组装过程中，电气接插件与注塑壳体之间通过圆形罩体进行固定，可进一步减小挤压应力，降低装配过程中对压力感应元件的应力干扰，提高传感器的精度；

2)本实用新型提供的低压压力传感器，注塑壳体和电气接插件之间通过圆形罩体进行连接，对圆形罩体施加较小的折弯力即可将产品固定成型，可减小挤压应力对压力感应元件的影响；

3)本实用新型提供的低压压力传感器，电气接插件中的插针可以直接与外部导线焊接，形成电连接，不需要额外经过接插件进行转接，降低成本，且电气接插件的开口腔内填充有灌封胶，可进一步对插针与外部导线连接处进行防护与紧固，提高插针与外接导线连接可靠性。

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它的附图。

图1为本实用新型提供的低压压力传感器的爆炸图；

图2为本实用新型提供的低压压力传感器的剖面图；

图3为本实用新型提供的低压压力传感器中注塑壳体的结构示意图；

图4为本实用新型提供的低压压力传感器中注塑壳体的结构示意图；

图5为本实用新型提供的低压压力传感器中圆形罩体的结构示意图；

图6为本实用新型提供的低压压力传感器中电气接插件的结构示意图；

图7为本实用新型提供的低压压力传感器中电气接插件的结构示意图。

10-注塑壳体；11-介质通道；12-安装部；13-对接槽；14-环向凹槽；15-第一密封件；16-密封槽；17-第二密封件；18-限位槽；20-圆形罩体；21-限位环；30-压力感应元件；31-基片；32-感应片；40-电路板；50-电气接插件；51-插针；52-限位结构；53-开口腔。

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。附图中，为清晰可见，可能放大了某部分的尺寸及相对尺寸。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义解释，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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中心”、“水平”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

如说明书附图1和2所示，本实用新型提供了一种低压压力传感器，包括压力感应元件30以及与压力感应元件30电连接的电气接插件50，还包括注塑壳体10和两端开口的圆形罩体20，所述电气接插件50和所述注塑壳体10对接并且二者围合成安装腔，所述压力感应元件30嵌装在所述安装腔内，所述电气接插件50的对接部和所述注塑壳体10的对接部被紧紧约束在所述圆形罩体20的罩腔中，所述电气接插件50的接插部和所述注塑壳体10的安装部12分别自所述圆形罩体20的开口伸出。

优选的，所述注塑壳体10采用塑料材质一体注塑成型，相较于金属壳体，可有效降低成本，缩短采购周期，降低传感器的生产周期，所述注塑壳体10采用具有一定机械强度且耐高温的塑料材质，采用注塑的方式成型，成型后无需再进行机加工处理即可进行采用，在较短时间可以大批量生产，降低了采购周期和成本；且在组装过程中，压力感应元件30下端面与注塑壳体10接触，采用注塑壳体，可以降低压力感应元件30与注塑壳体10接触产生的挤压应力，降低组装过程中对压力感应元件30的应力干扰，提高压力感应元件30压力测量精度。

优选的，所述压力感应元件30包括基片31和感应片32，所述基片31靠近所述电气接插件50设置，所述感应片32朝向所述注塑壳体10的对接部设置，所述感应片32的片面与电气接插件50的插针51轴线垂直，所述基片31上设有第一电极，所述感应片32上设有第二电极，所述第一电极与所述第二电极相对设置以形成初始电容；基片31和感应片32的内侧均印刷有电极，可以形成初始电容，当介质压力作用在感应片32上时，感应片32会产生形变，使初始电容值发生变化，从而将压力信号转换为电信号传输出去；具体的，可以通过金浆印刷分别在基片31以及感应片32上形成第一电极和第二电极，采用金浆印刷便于加工，形成的电极图案稳定牢靠，导电性能好，能有利于提升产品质量。

优选的，所述基片31和感应片32之间可以通过玻璃胶连接，具体的，基片31和感应片32之间的部分区域填充玻璃胶后固定在一起，实际加工时对玻璃胶的厚度具有一定的要求，一方面，要让基片31和感应片32可以很好的粘结在一起，起到密封作用，另一方面，通过玻璃胶的厚度来控制第一电极和第二电极之间的间距，从而便于控制初始电容值。

优选的，根据实际需求设置感应片32以满足不同的使用环境，如，在低压(<0.5MPa)环境中使用，感应片32需要厚度足够薄，才可以在较低介质压力条件下产生足够的形变，敏锐监测介质的压力，但感应片32越薄，在传感器装配过程中也越容易受到压力的干扰而使介质压力测量精度偏差较大。本实施例中，所述感应片32的厚度控制在0.4mm以内，即有一定的强度，还能满足低压检测的精度，与感应片配合的注塑壳体为塑料材质，在进行组装时，可以降低感应片32与注塑壳体10接触产生的挤压应力，降低装配过程中挤压应力对感应片32测量精度的影响。

优化实施方式，如说明书附图5所示，所述圆形罩体20的两端分别形成有限位环21，两个限位环21分别与两个对接部的外端抵紧；在实际使用中，所述圆形罩体20与电气接插件50、注塑壳体10之间可以通过螺纹连接、卡扣连接或铆接等方式实现固定，可根据实际情况进行设置，所述圆形罩体20套设在所述电气接插件50和注塑壳体10的连接处，用于电气接插件50和注塑壳体10之间的连接固定。

优选的，所述圆形罩体20的两端均设有限位环21，所述电气接插件50和所述注塑壳体10的对接部的外侧与限位环21抵接。优选的，所述圆形罩体20的两端分别向内侧弯折90度，所述注塑壳体10的对接部设有凸台，所述限位环21与该凸台的端面抵接，所述电气接插件50的与所述圆形罩体20连接处设置有凸台，所述限位环21与凸台端部抵接。

优选的，所述注塑壳体10的与所述圆形罩体20的限位环21连接处设置有可容纳限位环21的限位槽18，限位环21与注塑壳体10齐平，在使用过程中，可使得的注塑壳体10对接部的下端面与安装件贴靠，避免安装处不平整，影响使用效果。

作为实施方式之一，所述圆形罩体20可以采用不锈钢材质，耐腐蚀性，韧性好，在低压环境中，圆形罩体20的厚度在较小范围内即可满足使用的需要，采用模具制造，成型快且降低材料成本。

作为实施方式之一，所述圆形罩体20的与注塑壳体10连接处的限位环为提前预留，组装时，将圆形罩体20套设在注塑壳体10上，然后依次安装压力感应元件30以及电气接插件50，采用折弯的方式，将圆形罩体20的上端折弯，将电气接插件50与注塑壳体10固定，并将压力感应元件30固定在安装腔内，完成传感器的装配。

优化实施方式，还包括电路板40，所述电路板40嵌装在所述安装腔内且位于所述压力感应元件30和电气接插件50之间，所述电气接插件50的插针51的一端延伸至与所述电路板40连接，另一端用于外接电路。

优化实施方式，如说明书附图3和4所示，所述注塑壳体10的安装部12为管状结构，安装部12上设有与所述安装腔连通的介质通道11，介质(气体或液体)由介质通道11进入后冲击感应片32，使得感应片32产生形变，进而使得初始电容发生变化，进而监测到压力变化，所述注塑壳体10的对接部开设有对接槽13，所述电气接插件50的对接部插入至对接槽13中并且围合形成所述安装腔，所述压力感应元件30和所述电路板40均安装在所述安装腔内，所述电气连接件50封堵所述对接槽13，所述压力感应元件30、电路板40以及电气接插件50电连接，采用钎焊的方式将压力感应元件30、电路板40以及电气接插件50连接在一起，用于处理和传递压力信号。

作为实施方式之一，所述注塑壳体10的安装部12上设有多个环向凹槽14，至少部分所述环向凹槽14内设有第一密封件15，本实施例中，所述安装部12上设有两个所述环向凹槽14，上端的环向凹槽14与卡簧配合，将注塑壳体10固定在指定位置，下端的环向凹槽14为密封槽，内置第一密封件15，与外部配合，可形成密闭的介质流道，可使介质由介质通道进入，用于压力监测，同时，还能避免介质外泄造成安全隐患。

所述第一密封件15可采用O型密封圈，材质为耐高低温、耐腐蚀的材料，可为硅橡胶或橡胶密封圈，具有很好的密封效果。

优化实施方式，所述注塑壳体10的朝向所述感应片32的端面设有密封槽16，所述密封槽16位于所述对接槽13内，所述密封槽16内设有第二密封件17，所述第二密封件17可采用O型密封圈，材质为耐高低温、耐腐蚀的材料，可为硅橡胶或橡胶密封圈，具有很好的密封效果，通过设置第二密封件17能使注塑壳体10与压力感应元件30之间形成隔离的介质流道，可限制外界介质在注塑壳体10内部的流动，避免介质对电路板40以及电气接插件50产生干扰而影响精度。

优选的，所述注塑壳体10的对接槽13内，介质通道11位于密封槽16内侧，且密封槽16内侧的注塑壳体10端面低于密封槽16外侧的注塑壳体10的端面，则所述感应片32与密封槽16内侧的注塑壳体10端面之间设有间隙，电极印刷在基片31以及感应片32的中间部位，感应片32的中间部位与注塑壳体10的端面之间设有间隙，避免注塑壳体10挤压对初始电容造成影响，影响检测精度。

作为实施方式之一，所述电路板40采用柔性电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好等优势，可很好的满足产品需求，并提高产品质量。

优化实施方式，所述电气接插件50采用具有一定机械强度且耐高温的塑料材质，注塑成型，如说明书附图6和7所示，所述电气接插件50内设有3根插针51，所述插针51的下端延伸至与所述电路板40连接，用于接收压力信号，另一端向上延伸用于外接电路；优选的，所述电气接插件50的下端设有腔室，腔室内可容纳电路板40，插针51的下端延伸至腔室内与电路板40连接，腔室内还设置有用于与电路板40适配的限位结构52，该限位结构52为限位槽，可对电路板40进行限位，避免安装腔内的电气元件位置偏移，影响检测精度。

优化实施方式，所述电气接插件50的远离所述注塑壳体10的一端设有开口腔53，所述插针51的另一端伸入所述开口腔53内，即插针51的上端伸入开口腔53内与外接导线连接，用于输出压力信号，插针51与导线钎焊后，所述开口腔53内填充有用于防护插针与外接电路的灌封胶，将插针和导线钎焊处填充，起到保护和固定的作用。

优选的，所述插针51表面进行电镀处理，提升其钎焊过程中的沾锡能力，保证钎焊牢固，同时起到耐腐蚀和老化的作用，防止对内部电信号的传递产生干扰。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离本实用新型的精神和范围。尽管已描述了本实用新型的实施例，应理解本实用新型不应限制为此实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (10)

1.一种低压压力传感器，包括压力感应元件以及与压力感应元件电连接的电气接插件，其特征在于，还包括注塑壳体和两端开口的圆形罩体，所述电气接插件和所述注塑壳体对接并且二者围合成安装腔，所述压力感应元件嵌装在所述安装腔内，所述电气接插件的对接部和所述注塑壳体的对接部被紧紧约束在所述圆形罩体的罩腔中，所述电气接插件的接插部和所述注塑壳体的安装部分别自所述圆形罩体的开口伸出。

2.根据权利要求1所述的低压压力传感器，其特征在于，所述圆形罩体的两端分别形成有限位环，两个限位环分别与两个对接部的外端抵紧。

3.根据权利要求2所述的低压压力传感器，其特征在于，所述注塑壳体的对接部上设有可容纳对应侧限位环的限位槽。

4.根据权利要求1所述的低压压力传感器，其特征在于，所述注塑壳体的对接部开设有对接槽，所述电气接插件的对接部插入至对接槽中并且围合形成所述安装腔。

5.根据权利要求1所述的低压压力传感器，其特征在于，所述注塑壳体的安装部上设有多个环向凹槽，至少部分所述环向凹槽内设有第一密封件。

6.根据权利要求1所述的低压压力传感器，其特征在于，所述注塑壳体的对接部的朝向所述压力感应元件的端面设有密封槽，所述密封槽内设有第二密封件。

7.根据权利要求6所述的低压压力传感器，其特征在于，所述注塑壳体的安装部上设有与所述安装腔连通的介质通道，所述介质通道的靠近安装腔的开口端位于所述第二密封件的围合区域，所述围合区域内的注塑壳体端面与压力感应元件之间设有间隙。

8.根据权利要求1所述的低压压力传感器，其特征在于，还包括电路板，所述电路板嵌装在所述安装腔内且位于所述压力感应元件和电气接插件之间，所述电气接插件的插针的一端延伸至与所述电路板连接，另一端用于外接电路。

9.根据权利要求8所述的低压压力传感器，其特征在于，所述电气接插件的接插部开设有开口腔，所述插针的另一端伸入所述开口腔内，所述开口腔内填充有用于防护插针与外接电路的灌封胶。

10.根据权利要求1所述的低压压力传感器，其特征在于，所述压力感应元件包括基片和感应片，所述基片上设有第一电极，所述感应片上设有第二电极，所述第一电极与所述第二电极相对设置以形成初始电容。