CN109489728A - 一种传感器 - Google Patents

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陈龙珑
谢明
李剑斌
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    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
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Abstract

本发明公开了一种传感器，包括基座、传感芯体、密封板、处理芯片和显示屏；所述基座一端开口，内部中空，另一端开设有通孔；所述密封板安装在所述基座内部，将所述基座内部的空腔隔离为第一舱和第二舱；所述传感芯体设置在所述第一舱内；所述处理芯片设置在所述第二舱内；所述传感芯体和所述处理芯片之间通过穿过所述密封板的连接头实现电连接；所述显示屏安装在所述基座的开口处，显示屏与所述处理芯片电连接。具有一体化程度高，占用空间小，可实时显示测量数据，使用方便等优点。

Description

一种传感器
技术领域
本发明涉及一种传感器技术领域，尤其涉及一种传感器。
背景技术
目前基于半导体材料特性制备的温湿压传感头需要进行后期信号调理才能输出直观的测量。对于温湿压传感头与温湿压采集仪表分离的测量方案，这种方案压力测量成本造价非常高，同时温湿压传感头与温湿压采集仪表必须采用电连接器相连，占用的空间也比较大，而且一定要处于方便连接采集仪表的场所才可以。若是对压力传感头进行初步调制，然后将测量结果远程传递给采集测试仪，然后再采用通用的采集仪表进行后级处理。这种方案存在两个缺点，其一：传递的信号容易受干扰，造成信号的衰减，易影响测量结果的准确性，其二这个信号衰减构成温湿压测量误差的一部分，造成测量精度的下降。
温湿压传感器通常由温湿度和压力敏感芯体、信号转换板、接插件等组成，封装后安装在被测弹壁，输出RS422数字信号。温湿度和压力敏感芯体采用半导体工艺制备而成，利用半导体材料的固有特性来测量温湿度和压力。对温湿度传感头进行的电压激励就可以获得与外部压力成正比的毫伏电压信号。温湿压传感头具有一定的离散性，用户无法获得直观的温度、湿度及压力信号，需要进行后期信号调理，调理电路板对该信号进行放大、偏置与温度补偿就可以输出1V～5V的工业标准电压信号和RS422标准数字信号输出。根据传感器整体结构的不同，温湿压传感器可以做成一体式（传感头、调理电路板、测量***置于同一结构件内），也可以做成分体式（温湿压传感头、调理电路板和测量***位于不同的结构件内，两者之间通过电连接器电气连接）。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种一体化程度高，占用空间小，可实时显示测量数据，使用方便的传感器。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种传感器，包括基座、传感芯体、密封板、处理芯片和显示屏；
所述基座一端开口，内部中空，另一端开设有通孔；
所述密封板安装在所述基座内部，将所述基座内部的空腔隔离为第一舱和第二舱；
所述传感芯体设置在所述第一舱内；所述处理芯片设置在所述第二舱内；
所述传感芯体和所述处理芯片之间通过穿过所述密封板的连接头实现电连接；
所述显示屏安装在所述基座的开口处，显示屏与所述处理芯片电连接。
进一步地，还包括电气接口；所述电气接口设置在所述基座的侧壁上，所述电气接口与所述处理芯片连接。
进一步地，所述电气接口包括通信接口和供电接口，所述通信接口为RS422接口。
进一步地，还包括顶盖和保护面板；
所述显示屏和所述保护面板均固定安装在所述顶盖上；
所述顶盖固定安装在所述基座的开口上。
进一步地，所述显示屏和所述保护面板通过螺钉从内部固定在所述顶盖上，所述显示屏和所述保护面板之间还设置有密封圈。
进一步地，所述密封板通过焊接方式固定安装在所述基座内部，所述第一舱和所述第二舱密封隔离。
进一步地，所述密封板的连接头为连接插针；所述处理芯片固定安装在所述连接插针上。
进一步地，所述传感芯体包括压敏芯体、和/或温敏芯体、和/或湿敏芯体。
进一步地，所述基座的外侧壁上还设置有安装螺纹。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的传感器的传感芯片所在的第一舱与处理芯片所在的第二舱密封隔离，可以为处理芯片提供有效的保护，特别用于对高压等恶劣环境进行测量时，可以保证只有位于第一舱内的传感芯片与恶劣环境接触，而处理芯片、显示屏等设备可以得到有效的保护，保证了传感器的可靠性和稳定性，也提高了传感器的使用寿命。
2、本发明的传感器自带显示屏，可以将检测得到的数据实时显示出来，同时，传感器还具有电气接口，可以为传感器提供电源，并与外部设备通信，以方便调试及输出检测数据，使用方便。
3、本发明的传感器可以根据需要在第一舱内安装压敏芯体、温敏芯体、湿敏芯体中的一种或几种，结构简单，体积小巧。
4、本发明的传感器基座的外侧壁上还设置有安装螺纹，可以直接将传感器拧入被测体的安装接口上，安装方便。
附图说明
图1为本发明的传感器具体实施例的结构示意图。
图2为本发明的传感器具体实施例的电路原理图。
图3为本发明的传感器具体实施例的通信接口示意图。
图4为本发明的传感器具体实施例的供电接口电源电路示意图。
图例说明：1、基座；2、传感芯体；3、密封板；4、处理芯片；5、显示屏；6、电气接口；7、第一舱；8、第二舱；9、连接插针；10、顶盖；11、保护面板；12、密封圈；13、顶盖；14、探头部；15、主体部；16、延伸部。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1所示，本实施例的传感器，包括基座、传感芯体、密封板、处理芯片和显示屏；基座一端开口，内部中空，另一端开设有通孔；密封板安装在基座内部，将基座内部的空腔隔离为第一舱和第二舱；传感芯体设置在第一舱内；处理芯片设置在第二舱内；传感芯体和处理芯片之间通过穿过密封板的连接头实现电连接；显示屏安装在基座的开口处，显示屏与处理芯片电连接。传感芯体包括压敏芯体、和/或温敏芯体、和/或湿敏芯体。温敏芯体和湿敏芯体也可以采用一体的温湿敏芯体。
在本实施例中，基座可以采用柱状结构或锥状结构。由于传感芯体体积较小，为了进一步缩小传感器的体积，优选基座的结构为图1所示的台阶状。进一步的优选基座由2个或2个以上的中空圆柱通过焊接而成。如图1中，基座包括探头部、主体部和延伸部，第一舱位于探头部内，主体部和延伸部共同构成第二舱。
在本实施例中，密封板通过焊接方式固定安装在基座内部，第一舱和第二舱密封隔离。如图1中所示，本实施例的传感芯体安装在探头部，密封板通过激光焊接等方式焊接在探头部上，使得传感器使用状态下，只有位于探头部内的传感芯体与被检测环境相接触，使得处理芯片、显示屏等设备与被测环境隔离开，提高传感器的可靠性和稳定性，延长使用寿命。
在本实施例中，密封板的连接头为连接插针；处理芯片固定安装在连接插针上。连接插针穿过密封板，一端与传感芯体连接，另一端与处理芯片连接。连接插针为刚性结构，传感芯体和处理芯片直接插在连接插针上，在实现两者电连接的同时，还能够很好的固定传感芯体和处理芯片，使得传感器的生产组装更为简单，同时，也能保证连接的可靠性。
在本实施例中，处理芯片自带电池，可以实现传感器在无外部供电情况下工作。本实施例还进一步地优选包括电气接口；电气接口设置在基座的侧壁上，电气接口与处理芯片连接。电气接口包括通信接口和供电接口，通信接口为RS422接口。通过供电接口，可以为传感器提供外部电源，如图4所示，供电接口包括依次连接的输入保护单元、耐过压浪涌保护单元、低压差线性稳压单元、滤波单元。外部提供的5V至36V电压经输入保护单元进行防反接保护，并通过耐过压浪涌保护单元和低压差线性稳压单元转换为传感器所需要的3.3V电压，再经滤波后提供给传感器的处理芯片。
在本实施例中，通信接口为RS422接口，如图3所示，通信接口的接口芯片的R、D端与处理芯片的串行通信接口RXD、TXD相连，接口芯片的接收与发送使能控制端RE、TE与处理芯片通用IO口相连，控制数据发送与接收。
在本实施例中，还包括顶盖和保护面板；显示屏和保护面板均固定安装在顶盖上；顶盖固定安装在基座的开口上。显示屏和保护面板通过螺钉从内部固定在顶盖上，显示屏和保护面板之间还设置有密封圈。通过保护面板和密封圈，可以为显示屏提供有效保护，防止灰尘、水等渗入显示屏内，影响显示屏的显示效果和使用寿命。通过螺钉从内部将显示屏和保护面板固定在顶盖上，可以使得传感器的外观更加美观，也有效的防止了传感器被人为破坏。
在本实施例中，基座的外侧壁上还设置有安装螺纹。从而可以方便的将传感器安装至被测体的安装接口上。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种传感器，其特征在于：包括基座、传感芯体、密封板、处理芯片和显示屏；
所述基座一端开口，内部中空，另一端开设有通孔；
所述密封板安装在所述基座内部，将所述基座内部的空腔隔离为第一舱和第二舱；
所述传感芯体设置在所述第一舱内；所述处理芯片设置在所述第二舱内；
所述传感芯体和所述处理芯片之间通过穿过所述密封板的连接头实现电连接；
所述显示屏安装在所述基座的开口处，显示屏与所述处理芯片电连接。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：还包括电气接口；所述电气接口设置在所述基座的侧壁上，所述电气接口与所述处理芯片连接。
3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于：所述电气接口包括通信接口和供电接口，所述通信接口为RS422接口。
4.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于：还包括顶盖和保护面板；
所述显示屏和所述保护面板均固定安装在所述顶盖上；
所述顶盖固定安装在所述基座的开口上。
5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于：所述显示屏和所述保护面板通过螺钉从内部固定在所述顶盖上，所述显示屏和所述保护面板之间还设置有密封圈。
6.根据权利要求1至5任一项所述的传感器，其特征在于：所述密封板通过焊接方式固定安装在所述基座内部，所述第一舱和所述第二舱密封隔离。
7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于：所述密封板的连接头为连接插针；所述处理芯片固定安装在所述连接插针上。
8.根据权利要求7所述的传感器，其特征在于：所述传感芯体包括压敏芯体、和/或温敏芯体、和/或湿敏芯体。
9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于：所述基座的外侧壁上还设置有安装螺纹。
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