CN220625590U - 压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种压力传感器，包括安装座、固定件、检测组件和连接器，安装座沿第一方向开设有连通的第一安装腔和第二安装腔，第一安装腔还与外部连通，第二安装腔在第二方向上内缩于第一安装腔，第二方向垂直于第一方向；固定件设于第二安装腔内，并与第二安装腔过盈配合；检测组件包括搭设于第一安装腔的支撑面的信号传输机构和沿第一方向位于固定件下游的检测机构，检测机构的一侧与固定件接触，并与信号传输机构连接；连接器与信号传输机构接触。本实用新型提供的压力传感器，旨在解决现有电子器件与壳体刚性接触，受力或变形后受到壳体的挤压，容易发生连接失效或损坏，影响检测精度的问题。

Description

压力传感器

技术领域

本实用新型属于压力检测技术领域，更具体地说，是涉及一种压力传感器。

背景技术

微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，MEMS)，是在半导体制造技术基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。在利用硅微加工技术实现的产品中，压力传感器是发展最早的一类。传统的压力传感器有压阻式，电容式，电感式等。

由于MEMS传感器具有不可替代的优势，传统的汽车用压力传感器将逐步被其所代替。现有的压力传感器通常在壳体内设置安装腔，将电子器件设置在安装腔内，通过电子器件与壳体的刚性接触实现对电子器件的安装固定。但是，由于汽车在使用过程中常常处于室外，受环境气候影响严重，例如外部环境的温度、湿度、风量变化等均会对压力传感器的精度造成影响，特别是汽车在使用时还容易经受碰撞等外力作用，更是对压力传感器的可靠性提出了巨大的考验。传统压力传感器的安装方式使电子器件在受到热胀冷缩或外力碰撞后，极易因变形或受力与壳体发生连接失效，亦或者是由于电子器件与壳体刚性接触，在变形或受力后因受到壳体的挤压而发生损坏，从而影响检测精度，降低使用寿命

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种压力传感器，旨在解决现有电子器件与壳体刚性接触，受力或变形后受到壳体的挤压，容易发生连接失效或损坏，影响检测精度的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，提供一种压力传感器，包括：

安装座，沿第一方向开设有连通的第一安装腔和第二安装腔，所述第一安装腔还与外部连通，所述第二安装腔在第二方向上内缩于所述第一安装腔，使所述第一安装腔和所述第二安装腔共同形成台阶状的腔室，所述第二方向垂直于所述第一方向；

固定件，设于所述第二安装腔内，并与所述第二安装腔过盈配合；

检测组件，包括搭设于所述第一安装腔的支撑面的信号传输机构和沿所述第一方向位于所述固定件下游的检测机构，所述检测机构的一侧与所述固定件接触，并与所述信号传输机构连接；以及

连接器，与所述信号传输机构接触。

在一种可能的实现方式中，所述固定件为环形构件，所述固定件的外周面设有多个压接环，多个所述压接环沿所述固定件的轴线间隔分布，使相邻的两个所述压接环之间形成环形的让位槽。

在一种可能的实现方式中，所述压接环包括本体和连接于所述本体下游的导向部，所述导向部的直径沿所述第一方向逐渐减小。

在一种可能的实现方式中，所述第二安装腔内具有安装台阶，所述安装台阶位于所述第二安装腔背离所述第一安装腔的一侧，使所述第二安装腔内沿第一方向形成第一安装区和第二安装区，所述固定件设于所述第一安装区内，并搭设于所述安装台阶上，所述检测机构包括：

陶瓷芯体，设于所述第二安装区，所述安装台阶的侧壁适配于所述陶瓷芯体；

信号转接板，设于所述第一安装区，连接于所述陶瓷芯体的一侧，所述信号转接板穿过所述固定件与所述信号传输机构连接；以及

压力芯片，设于所述第二安装区内，与所述信号转接板连接于所述陶瓷芯体的相对两侧。

在一种可能的实现方式中，所述压力传感器还包括设于所述第二安装区内的缓冲件，所述缓冲件与所述陶瓷芯体抵接。

在一种可能的实现方式中，所述安装座还开设有安装槽，所述安装槽位于所述第二安装区，且所述第二安装区在第一方向上与所述安装槽连通，所述缓冲件设于所述安装槽内。

在一种可能的实现方式中，所述安装座沿所述第一方向还开设有感应孔，所述感应孔将所述第二安装腔与外部连通，所述压力芯片与所述感应孔对应设置。

在一种可能的实现方式中，所述安装座的外周面开设有环形的连接槽，所述压力传感器还包括设于所述连接槽内的密封件，所述密封件为柔性构件，用于缓解安装座与车体之间的压力。

在一种可能的实现方式中，所述连接器开设有半封闭的容纳腔，所述连接器的开口端插设于所述第一安装腔内，所述信号传输机构包括：

PCB板，搭设于所述第一安装腔的支撑面，并与所述检测机构连接，所述PCB板上设有第一焊盘，所述连接器上设有与所述第一焊盘对应的第二焊盘，所述第一焊盘和所述第二焊盘接触实现导电连接；以及

电子模块，集成于所述PCB板，并位于所述容纳腔内。

在一种可能的实现方式中，所述PCB板上开设有限位槽，所述连接器上设有与所述限位槽对应的限位块，所述限位块插设于所述限位槽内。

本实用新型提供的压力传感器的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型压力传感器的连接器与信号传输机构抵接后实现导电连接，便于进行信号的传导。固定件与第二安装腔过盈配合从而实现与安装座的连接，信号传输机构搭设于第一安装腔的支撑面，从而对信号传输机构提供支撑力，检测机构位于固定件的下游并与其接触。由于信号传输机构被连接器和第一安装腔的支撑面限位，从而固定于第一安装腔内，与信号传输机构连接的检测机构一侧与固定件接触，实现了单侧刚性接触。在信号传输机构发生变形或受到挤压力后，由于另一侧具有一定的延展空间，不与安装座刚性接触，降低了损坏或断裂的几率，提高了检测机构的使用寿命和检测结果的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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。

图1为本实用新型实施例提供的压力传感器第一视角的保证图；

图2为本实用新型实施例提供的压力传感器第二视角的保证图；

图3为本实用新型实施例提供的压力传感器的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的压力传感器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所采用的安装座的剖视图。

图中：

1、连接器；101、限位块；102、第二焊盘；103、容纳腔；

2、缓冲件；

3、固定件；301、压接环；4、检测组件；401、电子模组；402、PCB板；4021、限位槽；403、信号转接板；404、陶瓷芯体；405、第一焊盘；406、压力芯片；

5、安装座；501、连接槽；502、感应孔；503、第一安装腔；504、第二安装腔；5041、第一安装区；5042、第二安装区；505、安装槽；

6、密封件。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。除非另有说明，其余方位词，例如“垂直”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

请一并参阅图1至图5，现对本实用新型提供的压力传感器进行说明。压力传感器，包括安装座5、固定件3、检测组件4和连接器1，安装座5沿第一方向开设有连通的第一安装腔503和第二安装腔504，第一安装腔503还与外部连通，第二安装腔504在第二方向上内缩于第一安装腔503，使第一安装腔503和第二安装腔504共同形成台阶状的腔室，第二方向垂直于第一方向；固定件3设于第二安装腔504内，并与第二安装腔504过盈配合；检测组件4包括搭设于第一安装腔503的支撑面的信号传输机构和沿第一方向位于固定件3下游的检测机构，检测机构的一侧与固定件3接触，并与信号传输机构连接；连接器1与信号传输机构接触。

本实用新型提供的压力传感器，与现有技术相比，本实用新型压力传感器的连接器1与信号传输机构抵接后实现导电连接，便于进行信号的传导。固定件3与第二安装腔504过盈配合从而实现与安装座5的连接，信号传输机构搭设于第一安装腔503的支撑面，使安装座5对信号传输机构提供支撑力，检测机构位于固定件3的下游并与其接触。由于信号传输机构被连接器1和第一安装腔503的支撑面限位，从而固定于第一安装腔503内，与信号传输机构连接的检测机构一侧与固定件3接触，实现了单侧刚性接触。在信号传输机构发生变形或受到挤压力后，由于另一侧具有一定的延展空间，不与安装座5刚性接触，降低了损坏或断裂的几率，提高了检测机构的使用寿命和检测结果的精度。

需要说明的是，信号传输机构和连接器1上分别设有导电件，在信号传输机构与连接器1接触后实行导电连接。例如，信号传输结构和连接器1上分别设有金属弹片，通过金属弹片的相互接触实现导电。

在一些实施例中，请参阅图1至图5，固定件3为环形构件，固定件3的外周面设有多个压接环301，多个压接环301沿固定件3的轴线间隔分布，使相邻的两个压接环301之间形成环形的让位槽。

在固定件3的外周面设置多个压接环301，通过压接环301与第二安装腔504过盈配合，在安装时可以减少与第二安装腔504的接触，降低阻力。另外，压接环301相对于固定件3的周面具有较大的形变量，在安装后压接环301与第二安装腔504内壁抵接，使连接更加稳定。而设置多个间隔的压接环301保证了固定件3与安装座5的连接可靠性。

在一些实施例中，请参阅图1至图5，压接环301包括本体和连接于本体下游的导向部，导向部的直径沿第一方向逐渐减小。

导向部的小径端先与第二安装腔504接触，随着导向部沿第一方向进入第二安装腔504内，导向部的直径逐渐增大，直至本体与第二安装腔504接触。本实施例中的方案减少了压接环301进入第二安装腔504内的阻力，实现了均匀过度。

在一些实施例中，请参阅图1至图5，第二安装腔504内具有安装台阶，安装台阶位于第二安装腔504背离第一安装腔503的一侧，使第二安装腔504内沿第一方向形成第一安装区5041和第二安装区5042，固定件3设于第一安装区5041内，并搭设于安装台阶上，检测机构包括陶瓷芯体404、信号转接板403和压力芯片406，陶瓷芯体404设于第二安装区5042，安装台阶的侧壁适配于陶瓷芯体404；信号转接板403设于第一安装区5041，连接于陶瓷芯体404的一侧，信号转接板403穿过固定件3与信号传输机构连接；压力芯片406设于第二安装区5042内，与信号转接板403连接于陶瓷芯体404的相对两侧。

固定件3搭设于安装台阶上，安装台阶对固定件3提供支撑力，使固定件3不仅依靠过盈配合实现与安装座5的连接，而且安装台阶对固定件3提供支撑力增加了固定件3与安装座5、安装台阶的连接稳定性。安装台阶的侧壁适配于陶瓷芯体404，对陶瓷芯体404提供约束，固定件3与陶瓷芯体404接触，在第一方向约束陶瓷芯体404，从而实现对陶瓷芯体404的固定。另外，由于固定件3为环形构件，减少了与陶瓷芯体404的接触面积，进一步降低陶瓷芯体404变形或受力后与固定件3挤压导致损坏的几率。

在一些实施例中，请参阅图1至图5，压力传感器还包括设于第二安装区5042内的缓冲件2，缓冲件2与陶瓷芯体404抵接。

信号转接板403穿过固定件3后与PCB板402电连接，陶瓷芯体404的一侧与固定件3接触，另一侧与缓冲件2接触，固定件3和缓冲件2分别对陶瓷芯体404限位，使陶瓷芯体404一侧刚性接触，另一侧柔性接触，最大限度的降低陶瓷芯体404的安装应力，避免两侧刚性接触导致陶瓷芯体404受力或变形后损坏，提高了陶瓷芯体404的可靠性。

在一些实施例中，请参阅图1至图5，安装座5还开设有安装槽505，安装槽505位于第二安装区5042，且第二安装区5042在第一方向上与安装槽505连通，缓冲件2设于安装槽505内。

缓冲件2设于安装槽505内，避免缓冲件2在第二安装腔504内移动，确保了缓冲件2的稳定性。另外，在安装时，无需再对安装件定位，提高了安装效率。

在一些实施例中，请参阅图1至图5，安装座5沿第一方向还开设有感应孔502，感应孔502将第二安装腔504与外部连通，压力芯片406与感应孔502对应设置。

汽车空调的制冷管需要实时监测压力，防止空调制冷管路过压，保证汽车空调系统的平稳安全运行。感应孔502可以使外部气流进入第二安装腔504内，使压力芯片406敏锐的感应到外部的压力变化，精确监测制冷管路的压力变化，增加压力芯片406检测结果的精度。

在一些实施例中，请参阅图1至图5，安装座5的外周面开设有环形的连接槽501，压力传感器还包括设于连接槽501内的密封件6，密封件6为柔性构件，用于缓解安装座5与车体之间的压力。

安装座5需要与车体连接，将密封件6安装于连接槽501内，在安装座5与车体连接后，密封件6对安装座5与车体的连接处密封，增加连接的稳定性，降低车体晃动对检测结果的影响。

在一些实施例中，请参阅图1至图5，连接器1开设有半封闭的容纳腔103，连接器1的开口端插设于第一安装腔503内，信号传输机构包括PCB板402和电子模块，PCB板402搭设于第一安装腔503的支撑面，并与检测机构连接，PCB板402上设有第一焊盘405，连接器1上设有与第一焊盘405对应的第二焊盘102，第一焊盘405和第二焊盘102接触实现导电连接；电子模块集成于PCB板402，并位于容纳腔103内。

本实施例中通过第一焊盘405和第二焊盘102的接触实现PCB板402和连接器1的导电连接，工艺简单、稳定，避免传统的过孔焊接容易出现的焊渣容易导致弹簧片接触不良的问题，提高整体的装配效率及成品率。

在一些实施例中，请参阅图1至图5，PCB板402上开设有限位槽4021，连接器1上设有与限位槽4021对应的限位块101，限位块101插设于限位槽4021内。

在安装时直接将限位块101与限位槽4021插接，对PCB板402和连接器1定位，从而使第一焊盘405和第二焊盘102对应，无需再反复调节连接器1的位置，提高了安装效率。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.压力传感器，其特征在于，包括：

安装座，沿第一方向开设有连通的第一安装腔和第二安装腔，所述第一安装腔还与外部连通，所述第二安装腔在第二方向上内缩于所述第一安装腔，使所述第一安装腔和所述第二安装腔共同形成台阶状的腔室，所述第二方向垂直于所述第一方向；

固定件，设于所述第二安装腔内，并与所述第二安装腔过盈配合；

检测组件，包括搭设于所述第一安装腔的支撑面的信号传输机构和沿所述第一方向位于所述固定件下游的检测机构，所述检测机构的一侧与所述固定件接触，并与所述信号传输机构连接；以及

连接器，与所述信号传输机构接触。

2.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述固定件为环形构件，所述固定件的外周面设有多个压接环，多个所述压接环沿所述固定件的轴线间隔分布，使相邻的两个所述压接环之间形成环形的让位槽。

3.如权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述压接环包括本体和连接于所述本体下游的导向部，所述导向部的直径沿所述第一方向逐渐减小。

4.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第二安装腔内具有安装台阶，所述安装台阶位于所述第二安装腔背离所述第一安装腔的一侧，使所述第二安装腔内沿第一方向形成第一安装区和第二安装区，所述固定件设于所述第一安装区内，并搭设于所述安装台阶上，所述检测机构包括：

陶瓷芯体，设于所述第二安装区，所述安装台阶的侧壁适配于所述陶瓷芯体；

信号转接板，设于所述第一安装区，连接于所述陶瓷芯体的一侧，所述信号转接板穿过所述固定件与所述信号传输机构连接；以及

压力芯片，设于所述第二安装区内，与所述信号转接板连接于所述陶瓷芯体的相对两侧。

5.如权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器还包括设于所述第二安装区内的缓冲件，所述缓冲件与所述陶瓷芯体抵接。

6.如权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述安装座还开设有安装槽，所述安装槽位于所述第二安装区，且所述第二安装区在第一方向上与所述安装槽连通，所述缓冲件设于所述安装槽内。

7.如权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述安装座沿所述第一方向还开设有感应孔，所述感应孔将所述第二安装腔与外部连通，所述压力芯片与所述感应孔对应设置。

8.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述安装座的外周面开设有环形的连接槽，所述压力传感器还包括设于所述连接槽内的密封件，所述密封件为柔性构件，用于缓解安装座与车体之间的压力。

9.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述连接器开设有半封闭的容纳腔，所述连接器的开口端插设于所述第一安装腔内，所述信号传输机构包括：

PCB板，搭设于所述第一安装腔的支撑面，并与所述检测机构连接，所述PCB板上设有第一焊盘，所述连接器上设有与所述第一焊盘对应的第二焊盘，所述第一焊盘和所述第二焊盘接触实现导电连接；以及

电子模块，集成于所述PCB板，并位于所述容纳腔内。

10.如权利要求9所述的压力传感器，其特征在于，所述PCB板上开设有限位槽，所述连接器上设有与所述限位槽对应的限位块，所述限位块插设于所述限位槽内。