CN207820361U - 传感器模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种传感器模块，包括：基板，其中所述基板设置有传感器和所述传感器的接口；外壳，其中所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体配合连接用于容纳所述基板。采用本实用新型实施例提供的一种具有统一的规格的传感器模块，可以实现该传感器模块与其他电路模块或结构模块之间更为方便的连接。

Description

传感器模块

技术领域

本实用新型涉及电子模块技术领域，具体涉及一种传感器模块。

背景技术

电子教育、电子设计原型制作都需要用到多种电路模块，常规电路模块采用焊接电线方式相互连接，一种改进方案是在电路板上留有针脚，用杜邦线插针的方式连接电路模块。结构方面电路板不能直接结合塑料、木头、纸或者其他材料，通常的方法是电路板上有螺丝孔，在塑料或铁质外壳上有螺纹，用螺丝来将它们固定在一起。如果各电路模块的尺寸各不相同将增加结构设计的难度。

同一个电子模块系列，为了方便电子原型的结构设计，一种常用方法是可以让电路板有相同规格的尺寸和螺丝孔、可以用一种或几种接口连线代替焊接电线，缺点是仍然使用螺丝固定电路板，结构仍有一定难度。另一种方式是将电子模块都安装在外壳中并配上连接器，这样模块的使用者只需要考虑结构与外壳的结合即可，但模块的设计者需要单独设计每个模块的接口和内部结构。

因此，亟待提供一种方便连接的传感器模块。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种具有统一的规格的传感器模块，以实现该传感器模块与其他电路模块或结构模块之间更为方便的连接。

一种传感器模块，包括：基板，其中基板设置有传感器和所述传感器的接口；外壳，其中外壳包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体配合连接用于容纳基板。

在本实用新型某些实施例中，基板包括空白区；第一壳体包括第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁的内壁分别包括第一卡槽和第二卡槽；第二壳体包括第三侧壁和第四侧壁，第三侧壁和第四侧壁的内壁分别包括第三卡槽和第四卡槽，当第一壳体和第二壳体连接时，空白区容纳在第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽和第四卡槽中，形成传感器模块。

在本实用新型某些实施例中，第一侧壁和第二侧壁分别还包括第一卡接件和第二卡接件，第一卡接件和第二卡接件沿着第一侧壁和第二侧壁的内壁往外延伸；第三侧壁和第四侧壁分别还包括第一卡接件凹槽和第二卡接件凹槽，第一卡接件凹槽和第二卡接件凹槽沿着第三侧壁和第四侧壁的内壁往外延伸，第一卡接件凹槽和第二卡接件凹槽分别与第一卡接件和第二卡接件配合卡接，以便第一壳体和第二壳体连接。

在本实用新型某些实施例中，第一卡接件和第二卡接件的外壁上分别设置有限位键，对应地，第一卡接件凹槽和第二卡接件凹槽的内壁上分别设置有限位键槽。

在本实用新型某些实施例中，第一壳体还包括第一底面、第一前壁和第一后壁，其中第一后壁包括至少一个孔；第二壳体还包括第二底面、第二前壁和第二后壁。

在本实用新型某些实施例中，基板包括第一表面和第二表面，第一表面设置有传感器，第二表面设置有接口，接口用于连接基板和主电路板；第一前壁包括第一开口，第二前壁包括第二开口，当第一壳体和第二壳体连接时，第一开口和第二开口形成露出传感器的开口；第一后壁包括第三开口，第二后壁包括第四开口，当第一壳体和第二壳体连接时，第三开口和第四开口形成露出接口的开口。

在本实用新型某些实施例中，外壳的长为四个乐高颗粒的宽度，宽为两个乐高颗粒的宽度，高为一个乐高颗粒的宽度。

在本实用新型某些实施例中，第一底面包括至少一个凹槽，第二底面包括至少一个凸台部。

在本实用新型某些实施例中，至少一个凸台部的截面为圆形。

在本实用新型某些实施例中，至少一个凹槽包括两个凹槽。

在本实用新型某些实施例中，至少一个凹槽包括一个凹槽和一个隔离柱，隔离柱设置在凹槽中央。

在本实用新型某些实施例中，至少一个孔的截面为圆形。

在本实用新型某些实施例中，基板还包括通孔，通孔用于和螺丝钉配合连接。

一种传感器模块的电路板，包括：基板；传感器和传感器的接口，设置在基板上，其中基板包括位于基板边缘的空白区，用于插接在传感器模块的外壳的凹槽内，与外壳形成传感器模块。

在本实用新型某些实施例中，传感器模块用于教学用具，基板包括第一表面和第二表面，第一表面设置有传感器，第二表面设置有接口，接口用于连接基板和教学用具的主电路板。

在本实用新型某些实施例中，基板还包括通孔，通孔用于和螺丝钉配合连接。

本实用新型实施例提供了一种传感器模块，通过将传感器设置在基板上，并且为该基板配置外壳，使得能够利用具有标准尺寸规格的外壳来组装具有标准尺寸规格的传感器电路板，以形成具有统一的规格的传感器模块，从而实现该传感器模块与其他电路模块或结构模块之间更为方便的连接。

附图说明

图1所示为本实用新型一实施例提供的一种传感器模块的结构示意图。

图2a所示为本实用新型一实施例提供的一种传感器模块的外壳的第一壳体的结构示意图。

图2b所示为图2a中所示的第一壳体的后视图的结构示意图。

图2c所示为图2a中所示的第一壳体的俯视图的结构示意图。

图2d所示为图2a中所示的第一壳体的仰视图的结构示意图。

图3a所示为本实用新型一实施例提供的一种传感器模块的外壳的第二壳体的结构示意图。

图3b所示为图3a中所示的第二壳体的仰视图的结构示意图。

图4所示为本实用新型一实施例提供的一种传感器模块的基板的结构示意图。

图5所示为本实用新型一实施例提供的教学用具的示意性立体结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1所示为本实用新型一实施例提供的一种传感器模块100的结构示意图，图2a至2d所示为本实用新型一实施例提供的一种传感器模块100的外壳的第一壳体101的结构示意图，图3a和3b所示为本实用新型一实施例提供的一种传感器模块100的外壳的第二壳体102的结构示意图，图4所示为本实用新型一实施例提供的一种传感器模块100的基板103的结构示意图。根据图1、图2a至2d、图3a和图3b以及图4所示，该传感器模块100包括：基板103，其中基板103设置有传感器131和所述传感器的接口132；外壳，其中外壳包括第一壳体101和第二壳体102，第一壳体101和第二壳体102配合连接用于容纳基板103。

根据本实用新型一实施例，基板103可以是印刷电路板，基板103上设置有具有某种特定功能的传感器131，例如声音传感器、光照传感器、红外传感器或振动传感器等；基板103上还可以设置有接口132，该接口132用于连接该基板103和其他电路模块。该基板103可以放置于第一壳体101和第二壳体102组装成的外壳中，构成完整的传感器模块100。

本实用新型实施例提供了一种传感器模块，通过将传感器设置在基板上，并且为该基板配置外壳，使得能够利用具有标准尺寸规格的外壳来组装具有标准尺寸规格的传感器电路板，以形成具有统一的规格的传感器模块，从而实现该传感器模块与其他电路模块或结构模块之间更为方便的连接。

可选地，作为另一实施例，基板103包括空白区133；第一壳体101包括第一侧壁111和第二侧壁112，第一侧壁111和第二侧壁112的内壁分别包括第一卡槽113和第二卡槽114；第二壳体102包括第三侧壁121和第四侧壁122，第三侧壁121和第四侧壁122的内壁分别包括第三卡槽123和第四卡槽124，当第一壳体101和第二壳体102连接时，空白区133容纳在第一卡槽113、第二卡槽114、第三卡槽123和第四卡槽124中，形成传感器模块100。

具体地，第一卡槽113和第二卡槽114的宽度可以大于或等于所容纳的基板103的厚度，且空白区133分布在基板103两侧边的边缘位置，以使得基板103的空白区133能够沿着第一卡槽113和第二卡槽114滑进第一壳体101中。同样的，第三卡槽123与第四卡槽124的宽度可以和第一卡槽113与第二卡槽114的相同或相似。具体地，基板103沿着卡槽滑进外壳中后，基板103与卡槽之间可以是紧密的，也可以是宽松的。

可选地，作为另一实施例，第一侧壁111和第二侧壁112分别还包括第一卡接件115和第二卡接件116，第一卡接件115和第二卡接件116沿着第一侧壁111和第二侧壁112的内壁往外延伸；第三侧壁121和第四侧壁122分别还包括第一卡接件凹槽125和第二卡接件凹槽126，第一卡接件凹槽125和第二卡接件凹槽126沿着第三侧壁121和第四侧壁122的内壁往外延伸，第一卡接件凹槽125和第二卡接件凹槽126分别与第一卡接件115和第二卡接件116配合卡接，以便第一壳体101和第二壳体102连接。

例如，可以在第一侧壁111和第二侧壁112的外表面上开设凹槽以形成第一卡接件115和第二卡接件116，并在第三侧壁121和第四侧壁122的内表面上开设凹槽以形成第一卡接件凹槽125和第二卡接件凹槽126，以提高第一壳体101和第二壳体102之间连接的配合度。此时第一卡槽113和第二卡槽114可以分别沿着内壁延伸到第一卡接件115和第二卡接件116上，这样，当第一壳体101和第二壳体102连接构成完整的外壳时，第一卡槽113可以与第三卡槽123对接上，同样的，第二卡槽114可以与第四卡槽124对接上，从而可以更牢固地固定基板103。

可选地，作为另一实施例，第一卡接件115和第二卡接件116的外壁上分别设置有限位键，对应地，第一卡接件凹槽125和第二卡接件凹槽126的内壁上分别设置有限位键槽。

这样，在第一壳体101和第二壳体102连接时，可以通过限位键和限位键槽的配合来实现第一壳体101和第二壳体102的紧密连接，从而得到完整又稳固的电路模块。例如，限位键的截面可以是椭圆或矩形等，每个卡接件外壁上的限位键的个数可以为一个或多个，限位键槽的形状和个数与限位键的对应。同样的，为达到相同的效果，即实现第一壳体101和第二壳体102的紧密连接，限位键也可以设置在第一卡接件凹槽125和第二卡接件凹槽126的内壁上，这样限位键槽可以设置在第一卡接件115和第二卡接件116的外壁上，本实用新型对此不做限定。

可选地，作为另一实施例，第一壳体101还包括第一底面117、第一前壁118和第一后壁119，其中第一后壁119包括至少一个孔120；第二壳体102还包括第二底面127、第二前壁128和第二后壁129。

具体地，第一后壁119可以设置一个或多个孔120，该孔是在传感器模块100与主电路板连接时，可以与主电路板上的固定柱配合，起到固定的作用，以实现更稳定的连接。

具体地，该孔120的形状可以是圆形、矩形或其他形状。根据本实用新型一实施例，第一后壁119设置有两个圆形的孔120，该孔120不仅可以和主电路板上的固定柱配合连接，还可以和乐高颗粒配合，以实现与乐高积木搭建成具有某种功能的特定结构。

例如，与传感器模块100连接的主电路板上的固定柱的截面可以为十字形状，此时模块外壳上的孔120可以为圆形，十字形状的固定柱和圆形的孔120配合可以更好地实现传感器模块100与主电路板之间的连接与拆卸。

可选地，作为另一实施例，基板103包括第一表面134和第二表面135，第一表面134设置有传感器131，第二表面135设置有接口132，接口132用于连接基板103和主电路板；第一前壁118包括第一开口140，第二前壁128包括第二开口150，当第一壳体101和第二壳体102连接时，第一开口140和第二开口150形成露出传感器131的开口；第一后壁119包括第三开口145，第二后壁129包括第四开口155，当第一壳体101和第二壳体102连接时，第三开口145和第四开口155形成露出接口132的开口。

具体地，当基板103装进第一壳体101和第二壳体102时，由于基板103的两个表面可能会根据需要设置不同的部件，这时可以通过在外壳上设置开口以便使得基板103上需要露出的部件露出来。

例如，基板103是传感器电路板，该电路板的一个表面设置有传感器131，以实现某种特定的功能；电路板的另一个表面设置有接口132，以实现该电路板和其他电路模块的连接。这时，为了方便与其他电路模块的连接，电路板上的接口132可以通过外壳上的开口露出来；而为了便于使用者分辨不同的传感器电路板时，也可以通过外壳上的开口使传感器131露出来。传感器131和接口132可以从一个开口中露出，也可以从不同的开口中露出，可以从外壳的同一个表面上的开口露出，也可以从外壳的不同表面上的开口露出，其中传感器131或接口132露出壳体的程度可以是部分露在壳体外侧，也可以是未露在壳体外侧，本实用新型对此不做限定。

根据本实用新型一实施例，为了使传感器模块100具有统一的规格，第一开口140和第二开口150构成的开口用于露出传感器131的表面；第三开口145和第四开口155构成的开口用于露出接口132的表面。此时，为了不使传感器131和接口132露在壳体外侧，第一卡槽113、第二卡槽114、第三卡槽123和第四卡槽124的位置可以根据传感器131和接口132的高度进行调整，例如，第一卡槽113在第一侧壁111内壁中的位置可以偏向第一前壁118一侧。

可选地，作为另一实施例，外壳的长为四个乐高颗粒的宽度，宽为两个乐高颗粒的宽度，高为一个乐高颗粒的宽度。

具体地，若以第一底面117所在的面为水平面，当第一壳体101与第二壳体102连接后，得到的完整的壳体的长可以设置为两个乐高颗粒的宽度，宽可以设置为一个乐高颗粒的宽度，高可以设置成四个乐高颗粒的宽度。这样，该壳体可以具有标准的尺寸规格，同时可以和乐高积木进行拼接。

可选地，作为另一实施例，第一底面117包括至少一个凹槽170，第二底面127包括至少一个凸台部180。

具体地，第一底面117设置凹槽170可以方便该壳体与其他壳体进行拼接，即可以方便地实现各个电路模块之间的连接。同样的，该凹槽170也可以和其他结构件进行拼接，例如乐高模块。

可选地，作为另一实施例，至少一个凸台部180的截面为圆形。

具体的，凸台部180的截面可以为圆形、矩形或其他形状，凸台部180可以设置为一个或多个，可以是空心的也可以是实心的。例如，为了方便壳体能够与乐高积木拼接，凸台部180的个数可以设置成两个，凸台部180的截面设置成圆形。

可选地，作为另一实施例，至少一个凹槽170包括两个凹槽。

具体地，凹槽170可以和其他传感器模块100的凸台部180进行连接，因此凹槽170的形状可以和凸台部180的形状进行匹配。例如第一壳体101包括两个凹槽170，凹槽170的截面为圆形。

可选地，作为另一实施例，至少一个凹槽170包括一个凹槽1701和一个隔离柱1702，隔离柱1702设置在凹槽1701中央。

根据本实用新型一实施例，至少一个凹槽170设置成一个矩形的凹槽1701以及凹槽中间的隔离柱1702，隔离柱1702将凹槽1701隔成两部分，这样通过隔离柱1702的隔离使得凹槽1701的两部分可以分别与两个乐高颗粒配合连接。同时，为了使得凹槽1701与乐高颗粒连接紧密，可以在凹槽的内壁上分别设置限位键17011，如图2d中所示。

可选地，作为另一实施例，基板103还包括通孔136，通孔136用于和螺丝钉配合连接。

具体地，基板103既可以装进外壳中形成传感器模块100，也可以单独作为电路板进行使用。基板103作为电路板单独使用时，可以通过通孔136与螺丝钉进行固定。例如，通孔136的内表面设置有螺纹。

本实用新型提供的一种传感器模块的电路板如图4所示，该电路板包括：基板103；传感器131和传感器的接口132，设置在基板103上，其中基板103包括位于基板103边缘的空白区133，用于插接在传感器模块的外壳的凹槽内，与外壳形成传感器模块。

具体地，该电路板插接在外壳内，可以起到保护电路板的作用。传感器131和接口132可以位于基板103的同一表面，或者位于基板103的不同表面。例如，该电路板可以插接于图1中的外壳内，以形成传感器模块。

本实用新型实施例提供了一种传感器模块的电路板，通过将传感器和该传感器的接口设置在基板上，并且为该基板留有空白区以配置外壳，使得能够利用具有标准尺寸规格的外壳来组装具有标准尺寸规格的传感器电路板，以形成具有统一的规格的传感器模块，从而实现该传感器模块与其他电路模块或结构模块之间更为方便的连接。

可选地，作为另一实施例，传感器模块用于教学用具，基板103包括第一表面134和第二表面135，第一表面134设置有传感器131，第二表面135设置有接口132，接口132用于连接基板103和教学用具的主电路板。

具体地，传感器模块用于教学用具时，可能会与其他电路模块或者主电路板进行连接，这时，为了方便各个电路板或电路模块之间的连接，可以将基板103上的接口132露出传感器模块的外壳。当传感器模块与主电路板连接时，为了便于传感器模块与主电路板之间的连接，以及便于操作者识别该传感器模块的功能，可以将传感器131和接口132分别设置在基板103的不同表面上，如图1中所示。

可选地，作为另一实施例，基板103还包括通孔136，通孔136用于和螺丝钉配合连接。

具体地，基板103既可以装进外壳中形成传感器模块，也可以单独作为电路板进行使用。基板103作为电路板单独使用时，可以通过通孔136与螺丝钉进行固定。例如，通孔136的内表面设置有螺纹。

本实用新型实施例提供的传感器模块100可以用于电学实验教学方面，如图5所示的根据本实用新型一实施例提供的教学用具的示意性立体结构图。如图5所示，该教学用具包括壳体310、顶盖330、教学内容顶盖350、电路板和底座340，其中，顶盖330放在壳体310的顶面，教学内容顶盖350放在顶盖330之上，底座340位于壳体310的底部，与壳体310可以通过螺丝钉固定。

壳体310的顶面311可以设置多个容纳传感器模块100的容器，即凹槽200，用来容纳传感器模块100。顶盖330上对应凹槽200的位置设置有第三孔331，该孔的尺寸小于每个对应凹槽的尺寸。顶盖330的底面也设置有乐高孔，当顶盖330盖在壳体310顶面时，可以与壳体310顶面311的乐高颗粒插接，从而封装传感器模块并固定顶盖330。教学内容顶盖350上面有课堂教学内容说明，每一个教学内容顶盖上对应凹槽的位置设置有部分孔，这些部分孔内的传感器模块是说明的课堂教学内容需要使用的传感器模块。

电路板可以包括主电路板320、核心电路板、舵机电路板和超声波电路板。主电路板320和核心电路板可以通过间距为0.5mm 32针的FPC(柔性电路板)进行连接，主电路板320和舵机电路板可以通过间距为0.5mm 12针的FPC进行连接，主电路板320和超声波电路板也可以通过间距为0.5mm12针的FPC进行连接，主电路板320可以通过螺丝钉固定在壳体310的内部。

通过利用该教学用具与特定的传感器模块以及特定的结构件进行连接，可以实现具有特定功能的玩具制作。例如，壳体310的左右侧面可以各设置1个电机接口，该接口为间距为2.54mm的6针接口的母座，通过连接线可以接入电机使用。底座340的底面设置有乐高孔，将两个电机安装在底座340上，并接好连接线，再在底座340上安装滚轮，以及在电机上安装轮胎，这样，整个教学用具便可以制作成一个玩具车。

本实用新型实施例的传感器模块可以用于儿童玩具或教学用具等方面，以实现各个电路模块之间的连接，或者电路模块与结构件之间的连接等。

以上实施例可以彼此组合，并具有更好的效果。

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、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种传感器模块，其特征在于，包括：

基板，其中所述基板设置有传感器和所述传感器的接口；

外壳，其中所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体配合连接用于容纳所述基板，所述基板包括位于所述基板边缘的空白区，用于插接在所述外壳的凹槽内。

2.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，所述第一壳体包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁的内壁分别包括第一卡槽和第二卡槽；所述第二壳体包括第三侧壁和第四侧壁，所述第三侧壁和所述第四侧壁的内壁分别包括第三卡槽和第四卡槽，当所述第一壳体和所述第二壳体连接时，所述空白区容纳在所述第一卡槽、所述第二卡槽、所述第三卡槽和所述第四卡槽中，形成所述传感器模块。

3.根据权利要求2所述的传感器模块，其特征在于，所述第一侧壁和所述第二侧壁分别还包括第一卡接件和第二卡接件，所述第一卡接件和所述第二卡接件沿着所述第一侧壁和所述第二侧壁的内壁往外延伸；

所述第三侧壁和所述第四侧壁分别还包括第一卡接件凹槽和第二卡接件凹槽，所述第一卡接件凹槽和所述第二卡接件凹槽沿着所述第三侧壁和所述第四侧壁的内壁往外延伸，所述第一卡接件凹槽和所述第二卡接件凹槽分别与所述第一卡接件和第二卡接件配合卡接，以便所述第一壳体和所述第二壳体连接。

4.根据权利要求3所述的传感器模块，其特征在于，所述第一卡接件和所述第二卡接件的外壁上分别设置有限位键，对应地，所述第一卡接件凹槽和所述第二卡接件凹槽的内壁上分别设置有限位键槽。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述第一壳体还包括第一底面、第一前壁和第一后壁，其中所述第一后壁包括至少一个孔；所述第二壳体还包括第二底面、第二前壁和第二后壁。

6.根据权利要求5所述的传感器模块，其特征在于，所述基板包括第一表面和第二表面，所述第一表面设置有所述传感器，所述第二表面设置有所述接口，所述接口用于连接所述基板和主电路板；

所述第一前壁包括第一开口，所述第二前壁包括第二开口，当所述第一壳体和所述第二壳体连接时，所述第一开口和所述第二开口形成露出所述传感器的开口；所述第一后壁包括第三开口，所述第二后壁包括第四开口，当所述第一壳体和所述第二壳体连接时，所述第三开口和所述第四开口形成露出所述接口的开口。

7.根据权利要求5所述的传感器模块，其特征在于，所述外壳的长为四个乐高颗粒的宽度，宽为两个乐高颗粒的宽度，高为一个乐高颗粒的宽度。

8.根据权利要求5所述的传感器模块，其特征在于，所述第一底面包括至少一个凹槽，所述第二底面包括至少一个凸台部。

9.根据权利要求8所述的传感器模块，其特征在于，所述至少一个凸台部的截面为圆形。

10.根据权利要求8所述的传感器模块，其特征在于，所述至少一个凹槽包括两个凹槽。

11.根据权利要求8所述的传感器模块，其特征在于，所述至少一个凹槽包括一个凹槽和一个隔离柱，所述隔离柱设置在所述凹槽中央。

12.根据权利要求5所述的传感器模块，其特征在于，所述至少一个孔的截面为圆形。

13.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，所述基板还包括通孔，所述通孔用于和螺丝钉配合连接。

14.一种传感器模块的电路板，包括：

基板；

传感器和传感器的接口，设置在所述基板上，其中所述基板包括位于所述基板边缘的空白区，用于插接在所述传感器模块的外壳的凹槽内，与所述外壳形成所述传感器模块。

15.根据权利要求14所述的电路板，其特征在于，所述传感器模块用于教学用具，所述基板包括第一表面和第二表面，所述第一表面设置有所述传感器，所述第二表面设置有所述接口，所述接口用于连接所述基板和所述教学用具的主电路板。

16.根据权利要求14或15所述的电路板，其特征在于，所述基板还包括通孔，所述通孔用于和螺丝钉配合连接。