CN220583466U - 一种集成式传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成式传感器，所述集成式传感器包括：连接件；金属管，具有空腔，所述金属管的空腔开口端和所述连接件连接，所述金属管在远离所述空腔开口端的另一端设置有与所述空腔连通的第一通道和第二通道；载体件，具有容纳腔，所述载体件设置在所述空腔内，所述载体件底部设置有和所述第二通道连通的第三通道，所述第三通道和所述容纳腔连通；保护管，所述保护管的一端位于所述第一通道内，所述保护管的另一端伸出所述第一通道；以及温度传感件、压力传感件和电路板，所述集成式传感器有效的将温度传感通道和压力传感通道分开，提高了集成式传感器的稳定可靠性。

Description

一种集成式传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体的涉及一种集成式的压力温度传感器。

背景技术

随着新能源汽车的普及，人们对电动车的续航要求持续提高，热管理系统的功耗显得尤为重要。在新能源汽车的热管理系统中，为精确控制电磁膨胀阀的开度，需要及时地测量出膨胀阀前后的介质压力及温度。现有技术中的集成式压力温度传感器存在以下一些问题：

(1)热敏电阻暴露于介质中，温度信号直接接触介质的传感器虽然可以显著提高温度响应时间，但会降低其可靠性。同时由于管路中不可避免地存在导电纤维，其在介质中循环也容易导致温度信号短路。

(2)对热敏电阻被包裹的产品，其普遍面临如何将温度信号穿过感压单元传递到电气处理单元的问题。目前要么将热敏电阻和其载体一体注塑进而导致系统成本较高，要么将热敏电阻和柔板连接，通过长柔板在侧壁绕过感压器件进而到达电气处理单元，这样不仅导致工艺复杂，还降低了产品可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种集成式传感器，用以提高现有技术中集成式压力温度传感器的可靠性。

为了实现以上目的及其他目的，本实用新型是通过包括以下技术方案实现的：本实用新型提供了一种集成式传感器，所述集成式传感器包括：连接件；金属管，具有空腔，所述金属管的空腔开口端和所述连接件连接，所述金属管在远离所述空腔开口端的另一端设置有与所述空腔连通的且相互独立的第一通道和第二通道；载体件，具有容纳腔，所述载体件设置在所述空腔内，所述载体件底部设置有和所述第二通道连通的第三通道，所述第三通道和所述容纳腔连通；保护管，所述保护管的一端位于所述第一通道内，所述保护管的另一端伸出所述第一通道；温度传感件，置于所述保护管内；压力传感件，置于所述容纳腔内，所述压力传感件位于所述第三通道上；以及电路板，置于所述容纳腔内，所述电路板的一端和所述连接件电性连接，所述电路板的另一端和所述温度传感件以及所述压力传感件电性连接，所述温度传感件和所述电路板的电性连接路线贯穿所述载体件。

在一些实施例中，所述空腔的底部设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一密封圈，所述第一凹槽连通所述第二通道和第三通道。

在一些实施例中，所述容纳腔底部设置有第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二密封圈，所述第二凹槽和所述第三通道连通。

在一些实施例中，所述压力传感件位于所述第二密封圈上，所述电路板位于所述压力传感件上。

在一些实施例中，所述保护管的壁厚为0.05-1mm。

在一些实施例中，所述保护管的外壁上设置有凸缘，所述第一通道在远离所述空腔的一端设置有阶梯槽口，所述阶梯槽口和所述凸缘形成密封面。

在一些实施例中，所述温度传感件通过第一传导件和所述电路板连接，所述第一传导件的一端位于所述第一通道内，所述第一传导件的另一端贯穿所述载体件，所述第一传导件位于所述第一凹槽的外围。

在一些实施例中，所述第一传导件和所述载体件一体成型。

在一些实施例中，所述保护管的硬度大于所述金属管的硬度。

在一些实施例中，所述连接件和所述载体件卡扣连接。

本实用新型提供了集成式传感器，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：将热敏电阻包裹于薄壁的金属结构中，在保护热敏电阻的同时也最大限度地提高了其响应时间。同时，创新地通过热敏电阻载体，将温度信号穿过感压器件，不仅能保留当前单温度产品的可靠性优点，还可以最大限度地优化组装工艺，从而提高可靠性并降低系统成本。

附图说明

图1显示为本实用新型集成式传感器的正视图。

图2显示为本实用新型集成式传感器的剖面图。

图3显示为本实用新型金属管的结构示意图。

图4显示为本实用新型载体件的结构示意图。

图5显示为本实用新型连接件的结构示意图。

图6显示为本实用新型温度传感件的连接示意图。

图7显示为本实用新型第一通道和第二通道的结构示意图。

图8显示为本实用新型的传感器的结构爆炸图。

具体实施方式

请参阅图1至图8。以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

如图1所示，本实用新型提供了一种集成式传感器，所述集成式传感器是一种可以同时测量压力和温度的传感器，所述集成式传感器包括有连接件，所述连接件可以将所述传感器电连接至例如计算机等监控读取设备，所述连接件的结构不固定，可以根据需求做出多种形状。

如图2所示，所述集成式传感器包括有金属管2，所述金属管2可以是铝制金属管。

如图2和图3所示，所述金属管2具有空腔21，所述金属管空腔21的开口端可以和所述连接件1的一端连接，所述金属管2的远离开口端的另一端设置有和所述空腔21连通的第一通道23和第二通道24，所述第一通道23和所述第二通道24相互独立，所述第一通道23为温度传感通道，所述第二通道24为压力传感通道。

如图2和图3所示，所述第一通道23在远离所述空腔21的一端设置有保护管3，所述保护管3的一端设置在所述第一通道23内，所述保护管3的另一端延伸出所述第一通道23一定距离，用以感知检测介质的温度，所述保护管3可以为不锈钢材质。

如图2所示，所述保护管3内部设置有温度传感件5，所述温度传感件5可以是热敏电阻，进一步的可以是NTC热敏电阻，所述温度传感件5和所述保护管3之间还设置有导热胶51，所述导热胶51可以为硅胶或者为环氧基材质的导热胶。所述温度传感件5包裹在所述保护管3中，可以使得所述温度传感件5不直接接触测量的介质，填充的导热胶51也可以大大提高温度传感的响应速度，同时也能对热敏电阻起到定位保护的作用。所述保护管3的壁厚可以是0.05-1mm，例如0.08mm、0.5mm等。

如图2和图3所示，所述空腔21底部设置有第一凹槽22，所述第一凹槽22和所述第二通道24连通，所述第一凹槽22内设置有第一密封圈S1，所述第一密封圈S1可以防止测量介质通过所述第二通道24进入传感器内部，损坏传感器电性原件。

如图2、图3和图4所示，所述传感器包括有载体件4，所述载体件4设置在所述金属管2的空腔21内，所述载体件4包括有容纳腔41，所述容纳腔41内部可以容纳所述传感器的电性原件。所述容纳腔41内设置有第二凹槽42，所述第二凹槽42内设置有第二密封圈S2，所述载体件4底部设置有和所述第二凹槽42连通的第三通道43，所述第三通道43和所述第二通道24连通，所述第一密封圈S1和所述第二密封圈S2可以共同防止检测介质进入所述传感器内部。

如图2和图4所示，所述容纳腔41内还设置有压力传感件6，所述压力传感件6位于所述第三通道43上，所述第二通道24中的介质压力经过所述第三通道43将被所述压力传感件6感知，所述压力传感件6可以是一种陶瓷感压芯体，所述芯体可以是陶瓷电阻、陶瓷电容、或者将感压IC连接到陶瓷板基体上等形式。所述压力传感件可以包括有感压薄板62和感压厚板61，所述感压厚板61可以位于所述感压薄板62上，所述感压薄板62和所述感压厚板61可以连接在一起，所述感压薄板62受到压力可以产生形变，通过形变的产生并连接电路板7后输出压力信号。进一步的，所述压力传感件6横截面可以是矩形、圆形等形状，但不仅限于此。

如图2、图4、图6、图7所示，所述容纳腔41内还设置有电路板7，所述电路板7设置在所述压力传感件6上，所述电路板7的一端和所述连接件1电性连接，所述电路板7的另一端同时和所述压力传感件6以及所述第一通道23中的第一传导件C电性连接。

如图2和图5所示，进一步的，所述电路板7和所述连接件1电性连接，在一些实施例中，所述连接件1在靠近所述金属管2的一端设置有通孔11，所述通孔11内可以设置有第二传导件A，所述第二传导件A可以用以将电路板7采集到的信号向外输出。

如图8所示，为了将所述连接件1和所述载体件4连接在一起，所述载体件4的外壁上设置有卡槽43，所述卡槽43内设置有卡件44，对应的，所述连接件1的底端设置有扣件12，所述扣件12上设置有开孔13，所述连接件1和所述载体件4连接时，所述扣件12插入所述卡槽43内，所述卡件44穿过所述扣件12上的开孔13完成所述连接件1和所述载体件4的卡扣连接。

如图2所示，所述保护管3和金属管2的硬度可以有不同，进一步的，保护管3的硬度可以大于所述金属管2的硬度。

如图5和图6所示，进一步的，所述连接件1底部的外侧壁上可以设置有凹部14，对应的，所述载体件4上可以设置有和所述凹部14对应的凸部46，所述连接件1和所述载体件4卡接的时候，所述凹部14和所述凸部46可以配合，以增强连接的稳定牢固性。

如图2和图7所示，所述温度传感件5和所述电路板7可以电性连接，进一步的，所述温度传感件5和所述电路板7可以通过连接线B、第一传导件C连接。

如图2、图6和图7所示，所述第一传导件的一端和所述连接线B连接，所述第一传导件C的另一端贯穿所述载体件4并和所述电路板7连接，所述连接线B和所述温度传感件5连接，所述连接线B可以是两条连接线，所述第一传导件C可以是对称设置的两条传导件，所述第一传导件C可以穿过所述第一通道23并贯穿所述载体件4后和所述电路板7连接，且对称分布在所述压力传感件6的两端。所述第一传导件C可以位于所述第一凹槽22的外围，进一步的可以整体位于所述第一凹槽22的一侧，即可以位于压力传感路线中第二通道24以及第三通道43的一侧，这样可以使得温度传感路线和压力传感路线有效的分开，本实用新型采用的结构可以使得压力传感路线完全绕开温度传感路线，这样使得两个通道分别通过各自的路线和电路板7连接，不会相互影响。

如图6和图7所示，进一步的，所述第一传导件C的一端位于所述第一通道23内，所述第一传导件C的另一端在所述载体件4内沿所述压力传感件6的水平方向和垂直方向弯折延伸，所述第一传导件C和所述载体件4可以一体成型。

如图2和图6所示，进一步的，所述第一通道23的底端设置有和所述保护管3匹配的阶梯槽口23a，所述保护管3的外壁上设置有凸缘31，所述凸缘31和所述阶梯槽口23a通过过盈挤压形成密封面，以实现第一通道23的密封。

如图2所示，进一步的，所述金属管2上还设置有第三密封圈S3，所述第三密封圈S3可以设置在所述连接件1和所述金属管2的连接处。

如图8所示，本实用新型的的组装工艺简单例举如下。本实用新型所述传感器组装时，可以先把载体件4和所述连接件1进行卡扣连接，随后在整体置入金属管2中，最后对金属管2的上边缘进行弯折以实现与所述连接件1、载体件4的铆接，最后在弯折处均匀打上室温硫化型硅橡胶胶粘剂，并在室温下固化形成第三密封圈S3，本实用新型所述第一传导件C和所述载体件4可以通过嵌入式的注塑工艺一体成型。

本实用新型所述传感器经过测试，在0～4Mpa的压力脉冲下，经过200万次压力温度循环而不会产生泄露等引起失效的问题，具有较好的稳定性。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种集成式传感器，其特征在于：所述集成式传感器包括有：

连接件；

金属管，具有空腔，所述金属管的空腔开口端和所述连接件连接，所述金属管在远离所述空腔开口端的另一端设置有与所述空腔连通的且相互独立的第一通道和第二通道；

载体件，具有容纳腔，所述载体件设置在所述空腔内，所述载体件底部设置有和所述第二通道连通的第三通道，所述第三通道和所述容纳腔连通；

保护管，所述保护管的一端位于所述第一通道内，所述保护管的另一端伸出所述第一通道；

温度传感件，置于所述保护管内；

压力传感件，置于所述容纳腔内，所述压力传感件位于所述第三通道上；

以及电路板，置于所述容纳腔内，所述电路板的一端和所述连接件电性连接，所述电路板的另一端和所述温度传感件以及所述压力传感件电性连接，所述温度传感件和所述电路板的电性连接路线贯穿所述载体件。

2.根据权利要求1所述的集成式传感器，其特征在于：所述空腔的底部设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一密封圈，所述第一凹槽连通所述第二通道和第三通道。

3.根据权利要求2所述的集成式传感器，其特征在于：所述容纳腔底部设置有第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二密封圈，所述第二凹槽和所述第三通道连通。

4.根据权利要求3所述的集成式传感器，其特征在于：所述压力传感件位于所述第二密封圈上，所述电路板位于所述压力传感件上。

5.根据权利要求1所述的集成式传感器，其特征在于：所述保护管的壁厚为0.05-1mm。

6.根据权利要求1所述的集成式传感器，其特征在于：所述保护管的外壁上设置有凸缘，所述第一通道在远离所述空腔的一端设置有阶梯槽口，所述阶梯槽口和所述凸缘形成密封面。

7.根据权利要求2所述的集成式传感器，其特征在于：所述温度传感件通过第一传导件和所述电路板连接，所述第一传导件的一端位于所述第一通道内，所述第一传导件的另一端贯穿所述载体件，所述第一传导件位于所述第一凹槽的外围。

8.根据权利要求7所述的集成式传感器，其特征在于：所述第一传导件和所述载体件一体成型。

9.根据权利要求1所述的集成式传感器，其特征在于：所述保护管的硬度大于所述金属管的硬度。

10.根据权利要求1所述的集成式传感器，其特征在于：所述连接件和所述载体件卡扣连接。