CN217687308U - 玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，其技术方案要点是，通过设置玻璃微熔压力芯体，利用玻璃微熔芯体上的压力应变片变形导致惠斯通电桥电阻变化的原理实现检测。集成了温度传感器和压力传感器的功能于一体，可以大大节约客户端安装所需的空间以及节约零部件材料，从而获得更高的经济实用性；第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈对传感器的连接处具有密封效果，避免出现泄漏的情况，提高了传感器的密封效果，通过设置内壳体和内壳上盖，在安装端子壳体时，可以把端子壳体安装在内壳中，实现对端子壳体双重壳体安装，对传感器的密封效果更好。

Description

玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，特别涉及玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器。

背景技术

汽车传感器作为汽车电子控制***的信息源，是汽车控制***的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一，目前，一辆普通家用轿车上大约会安装几十至上百只的不同种类的传感器，例如温度，压力，气体，转速等，而这些传感器大部分仍然是独立应用的，使得车辆控制***内部的结构依然繁杂；

据前瞻产业研究院数据，截至2018年，全球传感器市场中规模最大的三类传感器是流量传感器、压力传感器、温度传感器，分别占据全球传感器市场的21%、19%和14%，为发展新的温压一体传感器提供了良好的市场保证。

应用于低压环境下的温压一体传感器目前市场已经较为常见，压力芯体采用陶瓷电容或者MEMS芯体较多，陶瓷电容芯体目前只有少数国外厂家可以批量生产，尤其汽车行业，几乎已经被森萨塔科技占据垄断地位，国内技术受限因此市场较为薄弱，而MEMS压力测量精度一般且工作压力范围较低，工业应用远大于汽车应用，产品的局限性较为明显。

但随着中国汽车市场尤其是新能源车市场的发展，客户需求也越来越显著，国内企业也逐渐的开始寻找新的突破点，玻璃微熔压力芯体因此被越来越广泛的应用，且国内技术相对成熟，产品可靠性良好。

而且现有的传感器是采用单壳式封装，而传感器在汽车上的工作环境都是高温和具有一定的压力的，单壳式安装密封效果不好，压力泄漏时容易导致传感器损坏。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，集成了温度传感器和压力传感器的功能于一体，可以大大节约客户端安装所需的空间以及节约零部件材料，从而获得更高的经济实用性，节省了制造成本，而且避免了MEMS压力测量精度一般且工作压力范围较低的现象。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，包括注塑壳体、金属接头和端子壳体，端子壳体安装在金属接头的内部，注塑壳体与端子壳体连接，所述金属接头的一端设置有螺纹接头，螺纹接头的一端固定设置有导热硅脂，端子壳体的内部安装有玻璃微熔压力芯体和FPC+PCB软硬结合板组件，端子壳体的一端安装有NTC热敏电阻。

通过设置玻璃微熔压力芯体，利用玻璃微熔芯体上的压力应变片变形导致惠斯通电桥电阻变化的原理。集成了温度传感器和压力传感器的功能于一体，可以大大节约客户端安装所需的空间以及节约零部件材料，从而获得更高的经济实用性。

进一步的，所述注塑壳体与端子壳体之间安装有第一密封圈。

进一步的，所述金属接头和端子壳体之间设置有第二密封圈。

进一步的，所述螺纹接头的外侧安装有第三密封圈。

第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈对传感器的连接处具有密封效果，避免出现泄漏的情况，提高了传感器的密封效果。

进一步的，所述金属接头的内部安装有内壳体，所述端子壳体安装在内壳体中，所述内壳体的顶部通过螺纹安装有内壳上盖，

所述内壳上盖的中部设置有穿线孔，所述注塑壳体的顶部也开设有穿线孔。

通过设置内壳体和内壳上盖，在安装端子壳体时，可以把端子壳体安装在内壳中，实现对端子壳体双重壳体安装，对传感器的密封效果更好，通过设置穿线孔，可以非常方便的安装电线，使得电线和传感器连接在一起。

进一步的，所述内壳上盖的穿线孔上端安装有穿线环。

通过设置穿线环，穿线环中可以穿过电线，电线的外侧与穿线环的内部接触在一起，对电线的连接处具有保护的作用，避免在安装和使用时，线路在连接处出现折断的情况

进一步的，所述注塑壳体的穿线孔内侧安装有橡胶环，且穿线环贯穿橡胶环并伸至注塑壳体的上方。

通过设置橡胶环，橡胶环位于穿线环或者电线与注塑壳体接触部位，具有密封的作用，避免注塑壳体中掉入灰尘。

进一步的，所述穿线环的外侧通过螺纹安装有压环。

通过设置压环，使得压环的底部与注塑壳体的上端接触，使得穿线环、内壳上盖与注塑壳体连接成一个整体，对内壳体具有限位和定位的效果，避免内壳体在注塑壳体内部晃动。

进一步的，所述穿线环上开设有对称设置的开口，开口远离内壳上盖一端开口小于靠近内壳上盖的一端，在穿插电线时，便于对电线的穿插，穿线环的外侧同样安装压环。在安装压环时，压环向下运动的过程中，会使得穿线环逐渐夹紧，实现对电线进行夹紧的固定。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过设置玻璃微熔压力芯体，利用玻璃微熔芯体上的压力应变片变形导致惠斯通电桥电阻变化的原理实现对温度的检测，而且玻璃微熔芯体在国内技术非常成熟，减少了制造成本，而且集成了温度传感器和压力传感器的功能于一体，可以大大节约客户端安装所需的空间以及节约零部件材料，从而获得更高的经济实用性；

2、通过设置第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈对传感器的连接处具有密封效果，避免出现泄漏的情况，提高了传感器的密封效果。

3、通过设置压环，使得压环的底部与注塑壳体的上端接触，将穿线环、内壳上盖与注塑壳体连接成一个整体，对内壳体进行固定，避免内壳体在注塑壳体内部晃动。

附图说明

图1是本实施例中***结构示意图；

图2是本实施例中金属接头、内壳体的正面剖视图；

图3是本实施例中内壳体和内壳上盖的结构示意图；

图4是本实施例中注塑壳体和压板的剖视图；

图5是本实施例中内壳上盖和压板的结构图。

图中，1、注塑壳体；2、内壳体；3、FPC+PCB软硬结合板组件；4、玻璃微熔压力芯体；5、第一密封圈；6、端子壳体；7、NTC热敏电阻；8、第二密封圈；9、金属接头；10、导热硅脂；11、第三密封圈；12、内壳上盖；13、压环；14、橡胶环；15、穿线环。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

参照图1所示，为本实用新型较优实施例中玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，包括注塑壳体1、金属接头9和端子壳体6，端子壳体6安装在金属接头9的内部，注塑壳体1与端子壳体6连接，金属接头9的一端设置有螺纹接头，螺纹接头的一端固定设置有导热硅脂10，端子壳体6的内部安装有玻璃微熔压力芯体4和FPC+PCB软硬结合板组件3，端子壳体6的一端安装有NTC热敏电阻7，玻璃微熔压力芯体4、NTC热敏电阻与FPC+PCB软硬结合板组件3焊接或绑线，焊接的脚位与现有的传感器中的脚位相同，只是利用玻璃微熔压力芯体4代替了现有的陶瓷电容芯体。NTC热敏电阻7伸入到导热硅脂10中，可以直接伸入到汽车的零件中。

通过设置玻璃微熔压力芯体4，利用玻璃微熔芯体上的压力应变片变形导致惠斯通电桥电阻变化的原理。采用玻璃微熔压力芯体，市场应用广泛，测量精度高，可靠性好，采用FPC+PCB软硬结合板，空间利用率高且可操作性好。芯体连接采用wire bonding工艺，而且响应时间快，压力侧小于10ms，温度侧小于3S

注塑壳体1与端子壳体6之间安装有第一密封圈5。金属接头9和端子壳体6之间设置有第二密封圈8。螺纹接头的外侧安装有第三密封圈11。第一密封圈5、第二密封圈8和第三密封圈11对传感器的连接处具有密封效果，避免出现泄漏的情况。

在实际使用中，由于传感器采用单壳安装，在高温以及一定的环境之下，很容易导致壳体泄漏的情况，使得气体进入到传感器中，导致传感器的损坏。而且单壳式的壳体密封效果并不好，容易出现泄漏的情况，而且在制作时，制作工艺比较麻烦。

如图2-3所示，金属接头9的内部安装有内壳体2，端子壳体6安装在内壳体2中，端子壳体6的一端穿过内壳体2，并伸入到金属接头9中，内壳体2对端子壳体6起到密封的效果，采用双层安装，使得内部零件的安装效果更好。内壳体2的顶部通过螺纹安装有内壳上盖12，内壳上盖12将内壳体2的顶部盖合起来，形成密封的空间，采用双壳式的安装，外壳进行防尘和初步封装，内壳只需要初步封装，做到防水密封即可，简化了生产过程。

内壳上盖12的中部设置有穿线孔，注塑壳体1的顶部也开设有穿线孔，在安装时，电线可以从穿线孔中穿过，并与FPC+PCB软硬结合板组件3的连接端子连接在一起，实现信号的传输。

内壳上盖12的穿线孔上端安装有穿线环15，电线可以从穿线环15的内部穿过，而且电线的外侧与穿线环15的内部接触在一起，对电线的连接处具有保护的作用，避免在安装和使用时，线路在连接处出现折断的情况。

在进一步的实施例中，注塑壳体1的穿线孔内侧安装有橡胶环14，橡胶环14位于穿线环15或者电线与注塑壳体1接触部位，具有密封的作用，避免掉入灰尘，橡胶环14位于且穿线环15贯穿橡胶环14并伸至注塑壳体1的上方。

在进一步的实施例中，如图4-5所示，穿线环15的外侧通过螺纹安装有压环13，在穿线环15穿过橡胶环14，并位于注塑壳体1的上方时，可以向下拧动压环，使得压环13的底部与注塑壳体1的上端接触，使得穿线环15、内壳上盖12与注塑壳体连接成一个整体。

在进一步的实施例中，为了便于对电线的穿插，穿线环15上开设有对称设置的开口，开口远离内壳上盖12一端开口小于靠近内壳上盖12的一端，在穿插电线时，便于对电线的穿插，而且压环13开有与穿线环15匹配的开口。在安装压环13时，将压环13安装在穿线环15的上端，然后拧动压环13，使得压环13向下运动，对电线进行夹紧固定。

而且压环13越往下拧动，穿线环15之间的夹紧力越大，对电线的夹紧效果越好。

具体实施过程：在使用时将内壳体2安装在金属接头9中，然后把端子壳体6安装在内壳体2中，然后将内壳上盖12安装在内壳体2中，将端子壳体6、玻璃微熔压力芯体4和FPC+PCB软硬结合板组件封装在内壳体2中，然后将注塑壳体1安装在金属接头9上，从而安装外壳，对传感器实现双重密封，密封效果更好，而且在对传感器拆卸时，将注塑壳体1和金属接头9分离，可以直接将内壳体取出。

安装时还可以把电线穿过穿线环15，然后将压环13安装在穿线环15，将穿线环15和注塑壳体1安装在一起，使得穿线环15和内壳体2安装的更加稳定。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，包括注塑壳体（1）、金属接头（9）和端子壳体（6），端子壳体（6）安装在金属接头（9）的内部，注塑壳体（1）与端子壳体（6）连接，其特征在于：所述金属接头（9）的一端设置有螺纹接头，螺纹接头的一端固定设置有导热硅脂（10），端子壳体（6）的内部安装有玻璃微熔压力芯体（4）和FPC+PCB软硬结合板组件（3），端子壳体（6）的一端安装有NTC热敏电阻（7）。

2.根据权利要求1所述的玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，其特征在于：所述注塑壳体（1）与端子壳体（6）之间安装有第一密封圈（5）。

3.根据权利要求1所述的玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，其特征在于：所述金属接头（9）和端子壳体（6）之间设置有第二密封圈（8）。

4.根据权利要求1所述的玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，其特征在于：所述螺纹接头的外侧安装有第三密封圈（11）。

5.根据权利要求1所述的玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，其特征在于：所述金属接头（9）的内部安装有内壳体（2），所述端子壳体（6）安装在内壳体（2）中，所述内壳体（2）的顶部通过螺纹安装有内壳上盖（12），

所述内壳上盖（12）的中部设置有穿线孔，所述注塑壳体（1）的顶部也开设有穿线孔。

6.根据权利要求5所述的玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，其特征在于：所述内壳上盖（12）的穿线孔上端安装有穿线环（15）。

7.根据权利要求6所述的玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，其特征在于：所述注塑壳体（1）的穿线孔内侧安装有橡胶环（14），且穿线环（15）贯穿橡胶环（14）并伸至注塑壳体（1）的上方。

8.根据权利要求7所述的玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，其特征在于：所述穿线环（15）的外侧通过螺纹安装有压环（13）。

9.根据权利要求7所述的玻璃微熔芯体应用于低压环境的温压一体传感器，其特征在于：所述穿线环（15）上开设有对称设置的开口。

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