DE202014105651U1 - Electronic device - Google Patents
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Abstract
Elektronisches Gerät, welches ein Gehäusebauteil (1), ein Gehäuseteil (2) und eine Leiterplatte (3) enthält, wobei die Leiterplatte (3) zwischen dem Gehäusebauteil (1) und dem Gehäuseteil (2) angeordnet ist und die Leiterplatte (3) einen Sensor enthält, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäusebauteil (1) eine Kammer (4) ausgebildet ist, wobei die Leiterplatte (3) die Kammer (4) auf einer Seite abschliesst, der Sensor zum Messen mindestens einer Eigenschaft eines Fluids auf einer der Kammer (4) zugewandten Seite der Leiterplatte (3) angeordnet ist und das Gehäusebauteil (1) eine Öffnung (11) enthält, zum Eintreten des mit dem Sensor zu messenden Fluids in die Kammer (4).Electronic device which contains a housing component (1), a housing part (2) and a circuit board (3), the circuit board (3) being arranged between the housing component (1) and the housing part (2) and the circuit board (3) being arranged a Sensor, characterized in that a chamber (4) is formed in the housing component (1), the printed circuit board (3) closing the chamber (4) on one side, the sensor for measuring at least one property of a fluid on one of the chambers ( 4) facing side of the circuit board (3) is arranged and the housing component (1) contains an opening (11) for the entry of the fluid to be measured with the sensor into the chamber (4).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät mit einem Sensor, zum Messen mindestens einer Eigenschaft eines Fluids.The present invention relates to an electronic device with a sensor for measuring at least one property of a fluid.
Hintergrundbackground
Immer häufiger enthalten elektronische Geräte Sensoren zur Messung von verschiedenen Parametern.Electronic devices increasingly include sensors for measuring various parameters.
In welcher Art und Weise die Sensoren dabei im elektronischen Gerät integriert werden, ist sowohl für die Funktionalität der Sensoren, als auch für die Herstellung des elektronischen Geräts relevant.The manner in which the sensors are integrated in the electronic device is relevant both for the functionality of the sensors and for the production of the electronic device.
Dokument
Die Anordnung der Sensoren im elektronischen Gerät kann jedoch die Messungen der Sensoren stark beeinträchtigen. So können zum Beispiel ausgasende Materialien, welche sich im Gerät befinden, die Sensoren kontaminieren oder deren Performance beeinträchtigen. Zusätzlich kann je nach Anordnung der Sensoren im Gehäuseinnern und damit verbundene Totvolumina und Kanalformen die Reaktionszeit des Messsignals beeinträchtigt werden.The arrangement of the sensors in the electronic device, however, can greatly affect the measurements of the sensors. For example, outgassing materials that are in the device can contaminate the sensors or affect their performance. In addition, depending on the arrangement of the sensors in the housing interior and associated dead volumes and channel shapes, the reaction time of the measurement signal can be impaired.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Für die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Sensor in einem elektronischen Gerät so anzuordnen, dass einerseits die Kontamination des Sensors und eine Reduktion seiner Performance durch ausgasende Teile des Geräts reduziert werden und andererseits eine Reaktionszeit eines Messsignals des Sensors verbessert wird.For the present invention, the task is to arrange a sensor in an electronic device so that on the one hand, the contamination of the sensor and a reduction of its performance are reduced by outgassing parts of the device and on the other hand, a reaction time of a measuring signal of the sensor is improved.
Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Gerät gemäss Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by an electronic device according to
Dementsprechend enthält das elektronische Gerät ein Gehäusebauteil, ein Gehäuseteil, und eine Leiterplatte, wobei die Leiterplatte zwischen dem Gehäusebauteil und dem Gehäuseteil angeordnet ist. Die Leiterplatte enthält einen Sensor und optional einen oder mehrere weitere Sensoren. Im Gehäusebauteil ist eine Kammer ausgebildet, wobei die Leiterplatte die Kammer auf einer Seite abschliesst. Der Sensor – und optional der eine oder die mehreren weiteren Sensoren – zum Messen mindestens einer Eigenschaft eines Fluids ist auf einer der Kammer zugewandten Seite der Leiterplatte angeordnet. Das Gehäusebauteil enthält eine Öffnung, durch welche ein mit dem Sensor zu messendes Fluid in die Kammer eintritt. Das Fluid kann insbesondere ein Gas sein, zum Beispiel Luft. Das elektronische Gerät kann insbesondere auch ein tragbares und/oder mobiles elektronisches Gerät sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Gehäusehälfte mit dem Gehäuseteil einstückig ausgebildet.Accordingly, the electronic device includes a housing member, a housing part, and a printed circuit board, wherein the printed circuit board is disposed between the housing member and the housing part. The circuit board includes a sensor and optionally one or more other sensors. In the housing component, a chamber is formed, wherein the circuit board terminates the chamber on one side. The sensor - and optionally the one or more further sensors - for measuring at least one property of a fluid is arranged on a side of the printed circuit board facing the chamber. The housing member includes an opening through which a fluid to be measured with the sensor enters the chamber. The fluid may in particular be a gas, for example air. In particular, the electronic device may also be a portable and / or mobile electronic device. In a preferred embodiment, a housing half is integrally formed with the housing part.
Das Gehäusebauteil kann ein Teil einer weiteren Gehäusehälfte sein, wobei es zusammen mit mindestens einem weiteren Bauteil die weitere Gehäusehälfte bildet. Das elektronische Gerät kann auch mehrere Gehäusebauteile enthalten.The housing component may be part of a further housing half, wherein it forms the further housing half together with at least one further component. The electronic device can also contain several housing components.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch diese weitere Gehäusehälfte mit dem Gehäusebauteil einstückig ausgebildet.In a preferred embodiment, however, this further housing half is integrally formed with the housing component.
Vorzugsweise ist die Öffnung dabei so in dem Gehäusebauteil angeordnet, dass sie auf einer schmalen Seite des Geräts angeordnet ist. Ausserdem liegt die Öffnung bevorzugt in einer Sichtverbindung mit der Kammer. Die Öffnung kann auch als mehrere Öffnungen des Gehäusebauteils ausgebildet sein. Der Sensor kann in der Kammer angeordnet sein oder an die Kammer angrenzen.In this case, the opening is preferably arranged in the housing component such that it is arranged on a narrow side of the device. In addition, the opening is preferably in visual contact with the chamber. The opening may also be formed as a plurality of openings of the housing component. The sensor may be located in the chamber or adjacent to the chamber.
Die Kammer wird vorzugsweise durch mindestens eine Seitenwand des Gehäusebauteils begrenzt. Diese Ausführungsform mit einer oder zwei Seitenwänden bezieht sich insbesondere auch auf Ausführungsformen, welche eine zylindrische, kegelförmige oder (halb-)kugelförmige Kammer oder abgerundete Seitenwände aufweisen.The chamber is preferably bounded by at least one side wall of the housing component. In particular, this embodiment with one or two side walls also relates to embodiments which have a cylindrical, conical or (semi-) spherical chamber or rounded side walls.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Gerätebauteils enthält jedoch zur Begrenzung der Kammer mindestens vier Seitenwände und eine Gehäusedecke, wobei eine der Seitenwände die Öffnung enthält. Zusätzlich definiert mindestens ein Teil der Leiterplatte den Gehäuseboden. Die Kammer ist vorzugsweise so ausgebildet, dass ein Volumen der Kammer minimal ist. Dadurch wird ein Austausch des Fluids in der Kammer mit einem Fluid aus einer Umgebung begünstigt und dadurch die Reaktionszeit des Messsignals des Sensors verkürzt. Dafür ist eine Innenseite mindestens einer der Seitenwände so geformt, insbesondere abgerundet und/oder abgeschrägt, dass sich die Kammer von der Leiterplatte weg zur Gehäusedecke hin verjüngt. Insbesondere können die Seitenwände der Kammer den Sensor und optional die ein oder mehreren weiteren Sensoren so eng wie möglich umschliessen, zum Minimieren des Volumens der Kammer.However, a preferred embodiment of the device component includes at least four side walls and a housing cover for defining the chamber, one of the side walls containing the opening. Additionally, at least a portion of the circuit board defines the housing bottom. The chamber is preferably designed so that a volume of the chamber is minimal. As a result, an exchange of the fluid in the chamber with a fluid from an environment is promoted and thereby shortens the reaction time of the measurement signal of the sensor. For this purpose, an inner side of at least one of the side walls is shaped, in particular rounded and / or bevelled, so that the chamber tapers away from the printed circuit board towards the housing cover. In particular, the side walls of the chamber may surround the sensor and optionally the one or more other sensors as closely as possible to minimize the volume of the chamber.
Im Weiteren ist in einer bevorzugten Ausführungsform auf einer der Leiterplatte zugewandten Seite des Gehäusebauteils, eine Rille angeordnet, welche um die Kammer herumführt. Die Rille ist als durchgängige Vertiefung in der Oberfläche dieser Seite des Gehäusebauteils ausgebildet, zum Aufnehmen einer Dichtung. Vorzugsweise dient ein O-Ring, insbesondere aus elastischem Material, als Dichtungsmaterial. Zum Beispiel kann auch eine Dichtungsmasse oder ein Kleber als Dichtungsmaterial verwendet werden. Da Dichtungsmaterialien dazu neigen auszugasen, reduziert diese bevorzugte Anordnung der Rille mit Dichtung, welche ganz ohne oder mit einer minimalen räumlichen Verbindung mit der Kammer um die Kammer herumführt, eine mögliche Kontamination des Sensors durch ein Ausgasen der Dichtung.Furthermore, in a preferred embodiment, a groove is arranged on a side of the housing component facing the printed circuit board, which groove leads around the chamber. The groove is as continuous deepening in the Surface of this side of the housing member formed for receiving a seal. Preferably, an O-ring, in particular made of elastic material, serves as a sealing material. For example, a sealant or an adhesive may also be used as the sealing material. Because gaskets tend to outgas, this preferred arrangement of the groove with gasket that passes around the chamber with little or no spatial communication with the chamber reduces potential contamination of the sensor by outgassing the gasket.
Im Weiteren können das Gehäusebauteil und/oder das Gehäuseteil Hartplastik enthalten, welches kaum oder gar nicht ausgast und somit den Sensor kaum oder gar nicht kontaminiert.Furthermore, the housing component and / or the housing part may contain hard plastic, which hardly or not at all outgassed and thus hardly or not at all contaminates the sensor.
Der auf der Leiterplatte angeordnete Sensor kann unter anderem ein Temperatursensor, ein Feuchtesensor, ein Drucksensor oder ein Gassensor sein. Vorzugsweise ist zusätzlich zum Sensor ein weiterer Sensor auf der Leiterplatte angeordnet, welcher insbesondere ein Temperatursensor, ein Feuchtesensor, ein Drucksensor oder ein Gassensor ist. Eine bevorzugte Ausführungsform enthält einen Feuchtesensor und einen Gassensor, vorzugsweise zum Messen des Fluids in der Kammer.The sensor arranged on the printed circuit board can be, inter alia, a temperature sensor, a humidity sensor, a pressure sensor or a gas sensor. Preferably, in addition to the sensor, a further sensor is arranged on the circuit board, which is in particular a temperature sensor, a humidity sensor, a pressure sensor or a gas sensor. A preferred embodiment includes a humidity sensor and a gas sensor, preferably for measuring the fluid in the chamber.
Das Gehäuseteil ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es die Leiterplatte zum Abdichten der Kammer gegen das Gehäusebauteil drückt. Dazu kann das Gehäuseteil Mittel enthalten, zum Beispiel mindestens eine lokale Erhöhung und/oder mindestens einen Vorsprung, welche die Leiterplatte gegen das Gehäusebauteil drücken. Durch den Druck des Gehäuseteils auf die Leiterplatte und den Gegendruck des Gehäusebauteils wird die Kammer mit der Dichtung, welche in der Rille angeordnet ist, abgedichtet. Im Weiteren wäre es auch möglich, ein Element, insbesondere ein elastisches Element, zwischen dem Gehäuseteil und der Leiterplatte anzuordnen, wobei das Gehäuseteil zum Abdichten der Kammer auf das Element drückt und dieses die Leiterplatte gegen das Gehäusebauteil drückt.The housing part is preferably designed such that it presses the circuit board against the housing component in order to seal the chamber. For this purpose, the housing part may contain means, for example at least one local elevation and / or at least one projection, which press the circuit board against the housing component. By the pressure of the housing part on the circuit board and the back pressure of the housing member, the chamber with the seal, which is arranged in the groove, sealed. Furthermore, it would also be possible to arrange an element, in particular an elastic element, between the housing part and the printed circuit board, the housing part pressing on the element to seal the chamber and pressing the printed circuit board against the housing component.
Die Leiterplatte kann zusätzlich weitere elektronische oder andere Komponenten enthalten, welche auf einer gleichen Seite der Leiterplatte wie der Sensor oder auf einer gegenüberliegenden Seite angeordnet sein können.The circuit board may additionally include other electronic or other components which may be disposed on a same side of the circuit board as the sensor or on an opposite side.
In einer weiteren Ausführungsform des elektronischen Geräts ist zusätzlich im Gehäuseteil eine zweite Kammer ausgebildet, wobei die Leiterplatte diese zweite Kammer auf einer Seite abschliesst. Mindestens ein zweiter Sensor kann auf einer der zweiten Kammer zugewandten Seite der Leiterplatte angeordnet sein, wobei das Gehäuseteil eine Öffnung enthalten kann, durch welche ein mit dem Sensor zu messendes Fluid in die zweite Kammer eintreten kann.In a further embodiment of the electronic device, a second chamber is additionally formed in the housing part, wherein the circuit board terminates this second chamber on one side. At least one second sensor can be arranged on a side of the printed circuit board facing the second chamber, wherein the housing part can contain an opening through which a fluid to be measured with the sensor can enter the second chamber.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Schutzansprüche gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are characterized by the dependent claims.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further embodiments, advantages and applications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description with reference to FIGS. Showing:
Weg(e) zur Ausführung der ErfindungWay (s) for carrying out the invention
Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.While preferred embodiments of the invention are described in the present application, it should be clearly understood that the invention is not limited to these and others Way within the scope of the following claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2620768 A1 [0004] EP 2620768 A1 [0004]
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2014
- 2014-11-24 DE DE201420105651 patent/DE202014105651U1/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20150108 |
|
R163 | Identified publications notified | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |