CN112212969A - 一种噪声传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种噪声传感器，其中，包括传感器本体、转换单元和温控单元；传感器本体与转换单元电连接，传感器本体用于获取噪声信号并将噪声信号输出给转换单元，以使转换单元能够将噪声信号处理成用于输出的电信号；温控单元连接于传感器本体和转换单元之间；温控单元用于在环境温度介于设定温度范围内时导通，在环境温度位于设定温度范围之外时断开，以使噪声传感器在环境温度介于设定温度范围内时工作，在设定温度范围之外时不工作。本发明能够保证在其匹配的温度范围内工作，而不能在非设定温度范围内工作，从而避免噪声传感器长时间工作在不匹配的环境里。

Description

一种噪声传感器
技术领域
本发明涉及汽车测试技术领域，特别是一种测试时所用的噪声传感器。
背景技术
噪声传感器是NVH摸底、排查工作非常重要的测试工具，常用的噪声传感器根据温度的高低分为，普通传感器和高温传感器。但是大多数汽车厂家在使用噪声传感器时，由于测试的环境大多数不是恒温环境，所以传感器的使用环境温度难以控制，如果长时间在与环境温度不匹配的环境里使用，会大大缩减传感器的使用寿命，影响测试精度。
如何保证噪声传感器工作在其设定的温度范围内，是本领域亟待解决的重要问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种噪声传感器，以解决现有技术中的不足，它能够保证在其匹配的温度范围内工作，而不能在非设定温度范围内工作，从而避免噪声传感器长时间工作在不匹配的环境里。能有效确保普通传感器在设定的温度范围内使用，提高噪声传感器的使用寿命和采集数据的精度。
本发明提供了一种噪声传感器，其中，包括传感器本体、转换单元和温控单元；
所述传感器本体与所述转换单元电连接，所述传感器本体用于获取噪声信号并将所述噪声信号输出给所述转换单元，以使所述转换单元能够将所述噪声信号处理成用于输出的电信号；
所述温控单元连接于所述传感器本体和所述转换单元之间；所述温控单元用于在环境温度介于设定温度范围内时导通，在环境温度位于所述设定温度范围之外时断开，以使所述噪声传感器在环境温度介于设定温度范围内时工作，在设定温度范围之外时不工作。
如上所述的噪声传感器，其中，可选的是，还包括外壳，所述传感器本体、所述转换单元和所述温控单元均安装在所述外壳内；
所述外壳由导热材料制成；所述温控单元包括固定座，所述固定座由导热绝缘材料制成；
所述固定座固定安装在所述外壳体的内壁上，以使所述温控单元能够通过所述外壳感知环境温度。
如上所述的噪声传感器，其中，可选的是，所述温控单元还包括第一接头、第二接头和热膨胀金属杆；
所述第一接头与所述传感器本体电连接，所述第二接头与所述转换单元电连接；
所述第一接头和所述第二接头均固定设置于所述固定座上；所述热膨胀金属杆一端与所述第一接头固定连接，另一端具有三个位置；当环境温度小于设定温度范围的最小值时，处于第一位置；当环境温度大于设定温度范围的最大值时，处于第二位置；当环境温度介于设定温度范围内时，处于第三位置；
所述第一位置和所述第二位置下，所述热膨胀金属杆与所述第二接头不接触，所述第三位置下，所述热膨胀金属杆与所述第二接头抵触。
如上所述的噪声传感器，其中，可选的是，所述第二接头上设有一长条形触点；
所述热膨胀金属杆的长度方向与所述长条形触点的长度方向平行；
所述热膨胀金属杆的另一端朝向所述长条形触点的一侧设有凸起触点；
当环境温度介于设定温度范围内时，所述凸起触点抵靠在所述长条形触点上，当环境温度位于设定温度范围之外时，所述凸起触点与所述长条形触点不接触。
如上所述的噪声传感器，其中，可选的是，所述条形触点的长度公式为：La＝α·L·(Tmax-Tmin)；
其中，La为条形触点的长度，α为热膨胀金属杆的线性热膨胀系数；L为热膨胀金属杆的长度，Tmax为设定温度范围的最大值，Tmin为设定温度范围的最小值。
如上所述的噪声传感器，其中，可选的是，所述热膨胀金属杆靠近所述第一接头的一端与所述固定座抵接。
如上所述的噪声传感器，其中，可选的是，所述设定温度范围为-30℃到100℃。
如上所述的噪声传感器，其中，可选的是，所述传感器本体为电容式传感器；
所述传感器本体分别通过信号线和电源线与所述转换单元连接；
所述信号线用于将所述传感器本体获取的噪声信号输出给所述转换单元；
所述电源线用于通过与所述转换单元连接的外部电源给所述传感器本体供电。
如上所述的噪声传感器，其中，可选的是，所述热膨胀金属杆由线性热膨胀系数大于20的金属或合金制成。
与现有技术相比，本发明通过设置温控单元，使得当环境温度介于设定温度范围内时导通，在环境温度位于所述设定温度范围之外时断开，以使所述噪声传感器在环境温度介于设定温度范围内时工作，在设定温度范围之外时不工作。从而保证噪声传感器能够始终工作在相匹配的温度下，有利于提高测试精度和使用寿命。此外，本发明结构简单，成本低，便于推广使用。
附图说明
图1是本发明的结构原理图；
图2是本发明结构示意图；
图3是本发明提出的温控单元的结构示意图。
附图标记说明：1-传感器本体，2-转换单元，3-温控单元，4-外壳，5-信号线，6-电源线；
31-固定座，32-第一接头，33-第二接头，34-热膨胀金属杆；
331-长条形触点，341-凸起触点。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
请参照图1到图3，本发明提出了一种噪声传感器，其中，包括传感器本体1、转换单元2和温控单元3。所述传感器本体1用于检测噪声信号，转换单元2主要用于对噪声信号进行处理，如信号类型的转换、信号放大、信号过滤等。所述温控单元3用于根据环境温度来控制传感器本体1是否工作。
所述传感器本体1与所述转换单元2电连接，所述传感器本体1用于获取噪声信号并将所述噪声信号输出给所述转换单元2，以使所述转换单元2能够将所述噪声信号处理成用于输出的电信号。
所述温控单元3连接于所述传感器本体1和所述转换单元2之间；所述温控单元3用于在环境温度介于设定温度范围内时导通，在环境温度位于所述设定温度范围之外时断开，以使所述噪声传感器在环境温度介于设定温度范围内时工作，在设定温度范围之外时不工作。
具体使用时，将噪声传感器置于待检测的环境内，若环境温度介于预先设定温度范围内时，传感器本体1将获取的噪声信号输出给转换单元2，通过转换单元2将经处理后的噪声信号向外部输出。若环境温度不在预先设定温度范围之外时，不会向外输出噪声信号，即，噪声传感器不工作。如此，能够保证在测试时，当噪声传感器被放置于不合适的温度环境下时，噪声传感器不工作，因而能够避免噪声传感器由于长期工作在不匹配的温度下而造成的损坏，能够保证噪声传感器的使用寿命检测精度。
作为一种较佳的实现方式，所述噪声传感器还包括外壳4，所述传感器本体1、所述转换单元2和所述温控单元3均安装在所述外壳4内。所述外壳4由导热材料制成；所述温控单元3包括固定座31，所述固定座31由导热绝缘材料制成。将外壳4设置为由导热材料制成，能够有利于热传导，以利于热量的传导，从而能够更加准确地感知环境温度。所述固定座31固定安装在所述外壳4体的内壁上，以使所述温控单元3能够通过所述外壳4感知环境温度。
在具体实施时，所述温控单元3可以是由电子部件实现控制，如由热敏半导体材料制作的电子原器件等。作为一种较佳的实现方式，所述温控单元3还包括第一接头32、第二接头33和热膨胀金属杆34。具体地，本方案中，通过所述热膨胀金属杆34来实现温控单元3在不同温度下的导通和断开。具体地，所述第一接头32与所述传感器本体1电连接，所述第二接头33与所述转换单元2电连接。
具体地，所述第一接头32和所述第二接头33均固定设置于所述固定座31上；所述热膨胀金属杆34一端与所述第一接头32固定连接，另一端具有三个位置；当环境温度小于设定温度范围的最小值时，处于第一位置；当环境温度大于设定温度范围的最大值时，处于第二位置；当环境温度介于设定温度范围内时，处于第三位置。实施时，所述固定座31由导热绝缘材料制成。所述第一位置和所述第二位置下，所述热膨胀金属杆34与所述第二接头33不接触，所述第三位置下，所述热膨胀金属杆34与所述第二接头33抵触。
更具体地，所述第二接头33上设有一长条形触点331；所述热膨胀金属杆34的长度方向与所述长条形触点331的长度方向平行。所述热膨胀金属杆34的另一端朝向所述长条形触点331的一侧设有凸起触点341；当环境温度介于设定温度范围内时，所述凸起触点341抵靠在所述长条形触点331上，当环境温度位于设定温度范围之外时，所述凸起触点341与所述长条形触点331不接触。实施时，当环境温度达到设定温度范围的最小值时，所述凸起触点341与所述长条形触点331的一端抵接；当环境温度达到设定温度范围的最大值时，所述凸起触点341与所述长条形触点331的另一端抵接；当环境温度介于测定温度范围内时，所述凸起触点341与所述长条形触点331与所述长条形触点331的中部抵接。
具体地，所述条形触点的长度公式为：La＝α·L·(Tmax-Tmin)；其中，La为条形触点的长度，α为热膨胀金属杆34的线性热膨胀系数；L为热膨胀金属杆34的长度，Tmax为设定温度范围的最大值，Tmin为设定温度范围的最小值。实施时，所述热膨胀金属杆34的长度根据需要而定。
作为一种较佳的实现方式，所述热膨胀金属杆34靠近所述第一接头32的一端与所述固定座31抵接。具体地，所述热膨胀金属杆34的一端被包裹于所述固定座31内，如此，便于将快速将热量传递到的热膨胀金属杆34上，从而能够使热膨胀金属杆34的温度快速达到与环境温度一致。
具体地，所述设定温度范围为-30℃到100℃。
作为一种较佳的实现方式，所述传感器本体1为电容式传感器。具体地，电容式传感器的工作需要供电，因此，可以通过对电源通断的控制，就能够实现对于噪声传感器是否工作的控制。具体地，所述传感器本体1分别通过信号线5和电源线6与所述转换单元2连接；所述信号线5用于将所述传感器本体1获取的噪声信号输出给所述转换单元2。所述电源线6用于通过与所述转换单元2连接的外部电源给所述传感器本体1供电。
作为一种较佳的实现方式，所述热膨胀金属杆34由线性热膨胀系数大于20的金属或合金制成。具体地，所述热膨胀金属杆34可以为铝或铝合金。
具体实施时，所述温控单元还用于与外部设备连接，以便于向外部设备输出工作状态的信号，如，环境温度是否过低，是否过高，是否与噪声检测传感器适用的温度范围相适配等。
具体使用时，噪声传感器会把噪声信号转换成电信号上传到数据采集***；当外界环境温度超过噪声传感器的使用温度上限时(如100℃)，外壳4会把环境温度传导到温控单元3上的热膨胀金属杆34上，此热膨胀金属杆34遇热会膨胀，断开电源线，这时传感器本体不工作，不能正常地把噪声信号转换成电信号传到数据采集***，***就会报错或发出提示信号，显示在操作界面上；当外界环境温度低于噪声传感器的使用温度下限(如-30℃)时，外壳4会把环境温度传导到热膨胀金属杆34上，遇冷会收缩，断开电源线，这时噪声传感器不能正常的把噪声信号转换成电信号传到数据采集***，***就会报错或发出提示信号，并显示在操作界面上。当置于合适的环境温度下时，传感器本体1正常输出噪声信号。因此，本发明能提高噪声传感器的使用寿命和提升采集数据精度。方案简捷，成本最低，相对于其他加强方案比较容易实施。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种噪声传感器，其特征在于：包括传感器本体(1)、转换单元(2)和温控单元(3)；
所述传感器本体(1)与所述转换单元(2)电连接，所述传感器本体(1)用于获取噪声信号并将所述噪声信号输出给所述转换单元(2)，以使所述转换单元(2)能够将所述噪声信号处理成用于输出的电信号；
所述温控单元(3)连接于所述传感器本体(1)和所述转换单元(2)之间；所述温控单元(3)用于在环境温度介于设定温度范围内时导通，在环境温度位于所述设定温度范围之外时断开，以使所述噪声传感器在环境温度介于设定温度范围内时工作，在设定温度范围之外时不工作。
2.根据权利要求1所述的噪声传感器，其特征在于：还包括外壳(4)，所述传感器本体(1)、所述转换单元(2)和所述温控单元(3)均安装在所述外壳(4)内；
所述外壳(4)由导热材料制成；所述温控单元(3)包括固定座(31)，所述固定座(31)由导热绝缘材料制成；
所述固定座(31)固定安装在所述外壳(4)体的内壁上，以使所述温控单元(3)能够通过所述外壳(4)感知环境温度。
3.根据权利要求2所述的噪声传感器，其特征在于：所述温控单元(3)还包括第一接头(32)、第二接头(33)和热膨胀金属杆(34)；
所述第一接头(32)与所述传感器本体(1)电连接，所述第二接头(33)与所述转换单元(2)电连接；
所述第一接头(32)和所述第二接头(33)均固定设置于所述固定座(31)上；所述热膨胀金属杆(34)一端与所述第一接头(32)固定连接，另一端具有三个位置；当环境温度小于设定温度范围的最小值时，处于第一位置；当环境温度大于设定温度范围的最大值时，处于第二位置；当环境温度介于设定温度范围内时，处于第三位置；
所述第一位置和所述第二位置下，所述热膨胀金属杆(34)与所述第二接头(33)不接触，所述第三位置下，所述热膨胀金属杆(34)与所述第二接头(33)抵触。
4.根据权利要求3所述的噪声传感器，其特征在于：所述第二接头(33)上设有一长条形触点(331)；
所述热膨胀金属杆(34)的长度方向与所述长条形触点(331)的长度方向平行；
所述热膨胀金属杆(34)的另一端朝向所述长条形触点(331)的一侧设有凸起触点(341)；
当环境温度介于设定温度范围内时，所述凸起触点(341)抵靠在所述长条形触点(331)上，当环境温度位于设定温度范围之外时，所述凸起触点(341)与所述长条形触点(331)不接触。
5.根据权利要求4所述的噪声传感器，其特征在于：所述条形触点的长度公式为：La＝α·L·(Tmax-Tmin)；
其中，La为条形触点的长度，α为热膨胀金属杆(34)的线性热膨胀系数；L为热膨胀金属杆(34)的长度，Tmax为设定温度范围的最大值，Tmin为设定温度范围的最小值。
6.根据权利要求3所述的噪声传感器，其特征在于：所述热膨胀金属杆(34)靠近所述第一接头(32)的一端与所述固定座(31)抵接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的噪声传感器，其特征在于：所述设定温度范围为-30℃到100℃。
8.根据权利要求1-6任一项所述的噪声传感器，其特征在于：所述传感器本体(1)为电容式传感器；
所述传感器本体(1)分别通过信号线(5)和电源线(6)与所述转换单元(2)连接；
所述信号线(5)用于将所述传感器本体(1)获取的噪声信号输出给所述转换单元(2)；
所述电源线(6)用于通过与所述转换单元(2)连接的外部电源给所述传感器本体(1)供电。
9.根据权利要求3-6任一项所述的噪声传感器，其特征在于：所述热膨胀金属杆(34)由线性热膨胀系数大于20的金属或合金制成。
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