CN206470156U - 颗粒物传感器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种颗粒物传感器,其包括:电路板,电路板上设置有待屏蔽电路;导电屏蔽部件,导电屏蔽部件设置于待屏蔽电路,导电屏蔽部件与电路板相连接并容纳待屏蔽电路,导电屏蔽部件与待屏蔽电路位于电路板的同一侧,导电屏蔽部件能够对待屏蔽电路进行电磁屏蔽。本实用新型实施例提供的颗粒物传感器,能够对电路进行电磁屏蔽,避免电路直接暴露在外部环境中,降低电磁干扰,提升电路中信号的高保真性和工作过程的稳定性。

Description

颗粒物传感器
技术领域
本实用新型涉及检测设备技术领域,具体涉及一种颗粒物传感器。
背景技术
近些年来,随着空气污染情况日益严重,民众越来越关注身边的空气质量情况,希望自己能实时监测自己周围的空气质量,因此PM10、PM2.5等词汇经常出现在人们生活之中。PM2.5是指大气中空气动力学粒径小于2.5微米气溶胶粒子,是评价大气污染程度的关键指标之一。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量(浓度)越高,就代表空气污染越严重,对人体健康和大气环境质量的影响也就越大,通常富集As、Se、Pb、Cr等的重金属元素和PAHs、PCDD/Fs、VOCs等有机污染物,这些多为致癌物质和基因毒性诱变物质,对人体具有较大的危害。2012年***环境规划署公布的《全球环境展望》指出,每年有近200万的过早死亡病例与颗粒物污染有关。PM2.5粉尘颗粒的即时检测,是有效防治PM2.5污染的前提和重要保障。PM2.5检测设备包括PM2.5传感器。为了保证PM2.5检测设备的正常运行,PM2.5传感器的电路板通常集成了很多个独立工作的电路。在这些电路中,有时需要对信号类型进行转换或者对信号强弱进行调节。但由于电路直接暴露在外部环境中,因此电路容易受到电磁信号的干扰而降低高保真性,电路工作过程中出现不稳定现象。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种颗粒物传感器,能够对电路进行电磁屏蔽,避免电路直接暴露在外部环境中,降低电磁干扰,提升电路中信号的高保真性和工作过程的稳定性。
一方面,根据本实用新型实施例提出了一种颗粒物传感器,其包括:电路板,电路板上设置有待屏蔽电路;导电屏蔽部件,待屏蔽电路上设置有导电屏蔽部件,导电屏蔽部件与电路板相连接并容纳待屏蔽电路,导电屏蔽部件与待屏蔽电路位于电路板的同一侧,导电屏蔽部件能够对待屏蔽电路进行电磁屏蔽。
根据本实用新型实施例的一个方面,待屏蔽电路包括光电二极管采集电路,光电二极管采集电路包括光电二极管,颗粒物传感器还包括罩体,罩体用于罩住光电二极管,导电屏蔽部件包括电连接的第一导电体和第二导电体,电路板朝向罩体的表面和罩体朝向电路板的表面中的一者上设置第一导电体,另一者上设置第二导电体。
根据本实用新型实施例的一个方面,第一导电体和第二导电体均为环状结构,第一导电体和第二导电体环绕发光二极管。
根据本实用新型实施例的一个方面,第一导电体为导电泡棉,第二导电体为导电漆层和/或导电铝箔。
根据本实用新型实施例的一个方面,待屏蔽电路包括信号处理电路,导电屏蔽部件为导电屏蔽罩,导电屏蔽罩罩住信号处理电路,导电屏蔽罩的开口端与电路板相连接。
根据本实用新型实施例的一个方面,导电屏蔽罩为筒状结构。
根据本实用新型实施例的一个方面,导电屏蔽罩上设置有散热孔。
根据本实用新型实施例的一个方面,导电屏蔽罩为网状结构。
根据本实用新型实施例的一个方面,导电屏蔽罩的材料为金属材料。
根据本实用新型实施例的一个方面,金属材料包括铜、铝合金或镀镍铝合金。
根据本实用新型实施例提供的颗粒物传感器,由于在电路板上设置的待屏蔽电路***设置了具有电磁屏蔽作用的导电屏蔽部件,因此待屏蔽电路受到导电屏蔽部件的保护,避免受到外部环境中的电磁干扰,提升待屏蔽电路工作过程的稳定性以及输入或输出的信号的高保真性。
附图说明
下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本实用新型实施例的颗粒物传感器的结构示意图。
图2是本实用新型一实施例的电路板与导电屏蔽部件的分解结构示意图。
图3是本实用新型另一实施例的电路板与导电屏蔽部件的分解结构示意图。
图4是本实用新型又一实施例的电路板与导电屏蔽部件的分解结构示意图。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理,但不能用来限制本实用新型的范围,即本实用新型不限于所描述的优选实施例,本实用新型的范围由权利要求书限定。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型实施例的颗粒物传感器1用于对外界环境中的颗粒物浓度或者颗粒物自身粒径的大小进行检测。本实施例所提供的颗粒物传感器1可以监测PM0.3、PM0.5、PM1、PM2.5、PM5以及PM10等多种直径的颗粒物。
图1示意性地显示了本实用新型实施例的颗粒物传感器1的结构。图2示意性地显示了本实用新型一实施例的电路板3与导电屏蔽部件的分解结构。如图1所示,本实施例的颗粒物传感器1包括壳体2以及设置于壳体2内的电路板3。本实施例的电路板3上设置有多个电路。如图2所示,本实施例的电路包括光电二极管采集电路和信号处理电路31。光电二极管采集电路包括光电二极管32。本实施例的颗粒物传感器1工作原理如下:首先带有颗粒物的气体在电机风扇的作用下进入颗粒物传感器1的风道上盖和风道下盖组成的风道中,激光器发射的激光水平照射在带有颗粒物的气体上,在水平方向和垂直方向分别产生了透射和散射,透射后的水平方向的激光经过微型通道的折射和吸光处理而被消除,而散射后的垂直方向的激光被光电二极管采集电路中的光电二极管32接收。光电二极管32接收到激光后,会感应产生微弱电信号,然后经过电路板3上信号处理电路31将信号滤波放大处理,再通过单片机把模拟信号转换成数字信号,颗粒物传感器1对数字信号进行算法分析,计算出相应的颗粒物浓度。本实施例的颗粒物传感器1包括导电屏蔽部件。电路板3上的电路中包括待屏蔽电路。导电屏蔽部件与电路板3相连接并容纳待屏蔽电路,能够对待屏蔽电路进行电磁屏蔽。由于待屏蔽电路受到导电屏蔽部件的屏蔽保护,因此待屏蔽电路能够避免受到外部环境中的电磁干扰,提升了工作过程稳定性,也提升了输入或输出待屏蔽电路的信号高保真性。
本实施例的光电二极管采集电路和/或信号处理电路31为待屏蔽电路。光电二极管采集电路和/或信号处理电路31上设置有导电屏蔽部件,导电屏蔽部件与电路板3相连接并容纳光电二极管采集电路或信号处理电路31。导电屏蔽部件与光电二极管采集电路或信号处理电路31位于电路板3的同一侧,导电屏蔽部件能够对光电二极管采集电路或信号处理电路31进行电磁屏蔽。
如图2所示,当光电二极管采集电路为待屏蔽电路时,本实施例的颗粒物传感器1还包括用于罩住光电二极管采集电路中的光电二极管32的罩体4。本实施例的罩体4的中心区域设置有通孔41,光电二极管32能够接收到从通孔41中穿过的激光。罩体4与风道上盖相连接或与风道上盖为一体式结构,本实施例中,罩体4与风道上盖一体式结构。导电屏蔽部件包括第一导电体5和第二导电体6。电路板3朝向罩体4的表面和罩体4朝向电路板3的表面中的一者上设置第一导电体5,另一者上设置第二导电体6。第一导电体5和第二导电体6配合到一起时,第一导电体5与第二导电体6电连接,以对光电二极管采集电路形成屏蔽。本实施例的光电二极管32凸出电路板3表面。以下实施例以电路板3朝向罩体4的表面上设置第一导电体5,罩体4朝向电路板3的表面上设置第二导电体6为例来进行描述。
图3示意性地显示了本实用新型另一实施例的电路板3与导电屏蔽部件的分解结构。
本实施例的第一导电体5为环状结构。环状结构的第一导电体5周向环绕光电二极管32。本实施例的第一导电体5可以是闭环结构(如图3所示),也可以是开环结构(如图2所示)。第二导电体6为环状结构,中心设置有与罩体4的通孔41相对应的中心孔。第二导电体6环绕罩体4上设置的通孔41。第一导电体5和第二导电体6均设置为环状结构时,可以对光电二极管32或罩体4的通孔41形成让位,避免在将罩体4和光电二极管32进行组装时第一导电体5或第二导电体6与光电二极管32发生位置干涉。
本实施例的第一导电体5为导电泡棉。导电泡棉以粘接的方式粘接在环绕光电二极管32的电路板3上。导电泡棉的电磁屏蔽性能好,容易固定安装在电路板3上,且不会对电路板3造成结构上的破坏。当第一导电体5是开环结构时,可以在光电二极管32的周向粘接四段导电泡棉,各段导电泡棉之间不相连,节约导电泡棉的使用量。本实施例的四个分段导电泡棉两两垂直。当第一导电体5是闭环结构时,环绕光电二极管32的导电泡棉形成矩形结构,以与光电二极管32的外形相配合。
本实施例的第二导电体6为导电漆层和/或导电铝箔。当第二导电体6为导电漆层时,在罩体4朝向电路板3的表面上喷涂导电漆以形成预定厚度的导电漆层。当第二导电体6为导电铝箔时,导电铝箔粘接到罩体4朝向电路板3的表面上。当第二导电体6为导电漆层和导电铝箔时,可以在罩体4朝向电路板3的表面上先喷涂导电漆,再在导电漆层上粘接导电铝箔,或者先在罩体4朝向电路板3的表面上粘接上导电铝箔,再喷涂导电漆。由于罩体4尺寸较小,而导电漆和/或导电铝箔通过粘接的方式固定在电路板3上,不需要在罩体4上加工出安装部并使用其他辅助紧固件来实现固定连接,因此使用导电漆和/或导电铝箔在罩体4上形成第二导电体6的方式更容易操作。
本实施例的第一导电体5和第二导电体6共同组装成的导电屏蔽部件能够对光电二极管32进行电磁屏蔽,降低或消除外界环境中电磁对光电二极管32的干扰,从而提高光电二极管采集电路的抗干扰能力,保证光电二极管32进行光电信号转换过程的稳定性,提高颗粒物传感器1的检测精度。本实施例的第一导电体5和/或第二导电体6接地,保证良好的屏蔽效果。本实施例的电路板3上设置有铜板线,第一导电体5和/或第二导电体6与电路板3的铜板线电连接以实现第一导电体5和/或第二导电体6接地。
如图2所示,当信号处理电路为待屏蔽电路时,本实施例的导电屏蔽部件为导电屏蔽罩7。导电屏蔽罩7用于罩住信号处理电路31,以对信号处理电路31进行电磁屏蔽,保证原始微弱信号具有高保真性。导电屏蔽罩7设置有开口。导电屏蔽罩7通过开口罩在信号处理电路31上后,导电屏蔽罩7设置有开口的开口端与电路板3固定连接。导电屏蔽罩7的开口端可以通过粘接方式、焊接方式或紧固件与电路板3固定连接。本实施例的导电屏蔽罩7可以为筒状结构,其横截面为矩形或圆形。筒状结构的导电屏蔽罩7整体刚度较大,在对信号处理电路31进行电磁屏蔽的同时也能够对信号处理电路31形成物理保护。
如图3所示,本实施例的筒状结构的导电屏蔽罩7上设置有散热孔71,从而信号处理电路31自身产生的热量能够通过散热孔71散失到外部环境中,避免被导电屏蔽罩7罩住的信号处理电路31的温度过高而影响信号处理电路31的正常工作。本实施例的导电屏蔽罩7的顶部上设置有多个散热孔71,空气可以从导电屏蔽罩7的开口进入导电屏蔽罩7内,然后将信号处理电路31的热量带走并从顶部的散热孔排出导电屏蔽罩7,提升散热效果和效率。本实施例的散热孔71为圆形孔。图4示意性地显示了本实用新型又一实施例的电路板3与导电屏蔽部件的分解结构。如图4所示,本实施例的导电屏蔽罩7也可以是网状结构,有利于信号处理电路31散热。本实施例的信号处理电路31的***可以套设多个导电屏蔽罩7,从而进一步提升电磁屏蔽能力,有效地进行电磁屏蔽。本实施例的导电屏蔽罩7的材料为金属材料,优选地,导电屏蔽罩7的材料为铜、铝合金或镀镍铝合金。本实施例的导电屏蔽罩7接地,保证良好的屏蔽效果。
本实用新型实施例的颗粒物传感器1,由于在电路板3上设置的待屏蔽电路***设置了具有电磁屏蔽作用的导电屏蔽部件,因此待屏蔽电路受到导电屏蔽部件的保护,避免受到外部环境中的电磁干扰,提升待屏蔽电路工作过程的稳定性以及输入或输出的信号的高保真性。
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述,但在不脱离本实用新型的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种颗粒物传感器,其特征在于,包括:
电路板,所述电路板上设置有待屏蔽电路;
导电屏蔽部件,所述导电屏蔽部件设置于所述待屏蔽电路,所述导电屏蔽部件与所述电路板相连接并容纳所述待屏蔽电路,所述导电屏蔽部件与所述待屏蔽电路位于所述电路板的同一侧,所述导电屏蔽部件能够对所述待屏蔽电路进行电磁屏蔽。
2.根据权利要求1所述的颗粒物传感器,其特征在于,所述待屏蔽电路包括光电二极管采集电路,所述光电二极管采集电路包括光电二极管,所述颗粒物传感器还包括罩体,所述罩体用于罩住所述光电二极管,所述导电屏蔽部件包括电连接的第一导电体和第二导电体,所述电路板朝向所述罩体的表面和所述罩体朝向所述电路板的表面中的一者上设置所述第一导电体,另一者上设置所述第二导电体。
3.根据权利要求2所述的颗粒物传感器,其特征在于,所述第一导电体和所述第二导电体均为环状结构,所述第一导电体和所述第二导电体环绕所述发光二极管。
4.根据权利要求3所述的颗粒物传感器,其特征在于,所述第一导电体为导电泡棉,所述第二导电体为导电漆层和/或导电铝箔。
5.根据权利要求1所述的颗粒物传感器,其特征在于,所述待屏蔽电路包括信号处理电路,所述导电屏蔽部件为导电屏蔽罩,所述导电屏蔽罩罩住所述信号处理电路,所述导电屏蔽罩的开口端与所述电路板相连接。
6.根据权利要求5所述的颗粒物传感器,其特征在于,所述导电屏蔽罩为筒状结构。
7.根据权利要求6所述的颗粒物传感器,其特征在于,所述导电屏蔽罩上设置有散热孔。
8.根据权利要求5所述的颗粒物传感器,其特征在于,所述导电屏蔽罩为网状结构。
9.根据权利要求5所述的颗粒物传感器,其特征在于,所述导电屏蔽罩的材料为金属材料。
10.根据权利要求9所述的颗粒物传感器,其特征在于,所述金属材料包括铜、铝合金或镀镍铝合金。
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