一体式温度压力传感器的制作方法

1.本发明属于传感器技术领域，特别涉及一体式温度压力传感器。


背景技术：

2.传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一，传感器广泛应用于从生产的过程控制到现代科技化的生活。有些地方需要多处测量温度和压力时，经常需要配合使用温度传感器和压力传感器。
3.目前，在现有的传感器技术中，通常是温度传感器和压力传感器采用分体式构造，分别使用温度传感器和压力传感器进行测量，通过单独设置的温度传感器和柔性电路板中与温度传感器连接的一个导电延伸部进行温度的测量，实现采集温度的数据，再通过单独设置的压力传感器和柔性电路板中与压力传感器连接的另一个导电延伸部进行压力的测量，来实现采集压力的数据。但是，单独使用温度传感器和压力传感器会使得柔性电路板结构复杂，为满足同时传递温度信号和压力信号，会导致部件较多，增加了制造的难度和提高了生产成本。
4.综上所述，在现有的传感器技术中，存在着结构复杂，成本较高的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是结构复杂，成本较高的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一体式温度压力传感器，包括：壳体、柔性电路板和温度压力检测机构，所述柔性电路板安装于所述壳体内；所述温度压力检测机构包括：包裹件、压力感应元件、温度感应元件和引线，所述包裹件设置有压力检测端和温度检测端，所述压力检测端安装于所述壳体内，所述温度检测端位于所述壳体外，所述压力检测端位于所述柔性电路板和所述温度检测端之间；所述压力感应元件安装于所述压力检测端内，所述压力感应元件包括压力感应区和多根pin针，多根所述pin针与所述柔性电路板连接，所述压力感应元件还包括半圆槽，所述半圆槽位于所述压力感应区和多根所述pin针之间；所述温度感应元件安装于所述温度检测端内；所述引线的一端与所述温度感应元件连接，所述引线的另一端贯穿所述半圆槽与所述柔性电路板连接。
7.进一步地，所述壳体包括开口端、连接端和贯穿孔；所述柔性电路板安装于所述开口端内；所述压力检测端位于所述开口端内，所述引线的另一端依次贯穿所述连接端、所述半圆槽与所述柔性电路板连接。
8.进一步地，所述包裹件还设置有介质孔，所述介质孔和所述压力感应区连接，所述介质孔位于所述开口端内；所述壳体包括贯穿孔，所述贯穿孔的一端贯穿所述连接端，所述贯穿孔的另一端和所述介质孔相通。
9.进一步地，还包括：电气接插件，所述电气接插件和所述柔性电路板连接。
10.进一步地，所述压力检测端外设置有定位槽。
11.进一步地，还包括：密封件，所述密封件安装于所述开口端内，所述密封件位于所
述开口端和所述压力感应元件之间。
12.进一步地，所述压力感应元件呈圆形，所述密封件的轴心和所述压力感应元件的轴心相同。
13.进一步地，所述密封件为o型密封圈。
14.进一步地，所述温度感应元件为热敏电阻。
15.进一步地，所述包裹件的制作材料为耐高温导热材料。
16.有益效果：
17.本发明提供一体式温度压力传感器，通过柔性电路板安装在壳体的内部，温度压力检测机构中包裹件的压力检测端安装在壳体的内部，包裹件的温度检测端位于壳体的外部，压力检测端位于柔性电路板和温度检测端之间，温度压力检测机构中压力感应元件安装在包裹件的压力检测端的内部，压力感应元件的多根pin针与柔性电路板连接，压力感应元件的半圆槽位于压力感应区和多根所述pin针之间，温度压力检测机构中温度感应元件安装在温度检测端的内部，温度压力检测机构中引线的一端与温度感应元件连接，引线的另一端贯穿半圆槽与柔性电路板连接。这样温度压力检测机构中包裹件、压力感应元件、温度感应元件和引线结合形成一体，压力感应元件中压力感应区所测的压力信号通过多根pin针传递至柔性电路板，温度感应元件所测的温度信号通过引线传递至柔性电路板，有利于简化柔性电路板的结构，减少零部件，使得结构紧凑，有利于降低成本。从而达到了简化结构，降低成本的技术效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一体式温度压力传感器的示意图一；
20.图2为本发明实施例提供的一体式温度压力传感器的示意图二；
21.图3为本发明实施例提供的一体式温度压力传感器的示意图三；
22.图4为本发明实施例提供的一体式温度压力传感器的示意图四；
23.图5为本发明实施例提供的一体式温度压力传感器的示意图五。
具体实施方式
24.本发明公开了一体式温度压力传感器，通过柔性电路板4安装在壳体1的内部，温度压力检测机构3中包裹件304的压力检测端安装在壳体1的内部，包裹件304的温度检测端位于壳体1的外部，压力检测端位于柔性电路板4和温度检测端之间，温度压力检测机构3中压力感应元件303安装在包裹件304的压力检测端的内部，压力感应元件303的多根pin针303c与柔性电路板4连接，压力感应元件303的半圆槽303b位于压力感应区303a和多根所述pin针303c之间，温度压力检测机构3中温度感应元件301安装在温度检测端的内部，温度压力检测机构3中引线302的一端与温度感应元件301连接，引线302的另一端贯穿半圆槽303b与柔性电路板4连接。这样温度压力检测机构3中包裹件304、压力感应元件303、温度感应元
件301和引线302结合形成一体，压力感应元件303中压力感应区303a所测的压力信号通过多根pin针303c传递至柔性电路板4，温度感应元件301所测的温度信号通过引线302传递至柔性电路板4，有利于简化柔性电路板4的结构，减少零部件，使得结构紧凑，有利于降低成本。从而达到了简化结构，降低成本的技术效果。
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施例所提及的a和/或b，表示了a和b、a或b两种情况，描述了a与b所存在的三种状态，如a和/或b，表示：只包括a不包括b；只包括b不包括a；包括a与b。
26.应当理解，虽然术语“第一”，“第二”等在这里可以用来描述各种元件，部件，区域，层和/或部分，但是这些元件，部件，区域，层和/或部分不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件，部件，区域，层或区段与另一个元件，部件，区域，层或区段。因此，在不背离示例性实施例的教导的情况下，下面讨论的第一元件，部件，区域，层或部分可以被称作第二元件，部件，区域，层或部分。这里可以使用空间上相关的术语，例如“下面”，“上面”等，以便于描述一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。可以理解，除了图中所示的方位之外，空间上相对的术语还包括使用或操作中的装置的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，那么被描述为“下面”的元件或特征将被定向为“上面”其它元件或特征。因此，示例性术语“下面”可以包括上面和下面的取向。该设备可以被定向(旋转90度或在其它定向上)，并且这里所使用的空间相关描述符被相应地解释。
27.同时，本发明实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本发明实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本发明。
28.请参见图1、图2、图3、图4和图5，图1是本发明实施例提供的一体式温度压力传感器的示意图一，图2是本发明实施例提供的一体式温度压力传感器的示意图二，图3是本发明实施例提供的一体式温度压力传感器的示意图三，图4是本发明实施例提供的一体式温度压力传感器的示意图四，图5是本发明实施例提供的一体式温度压力传感器的示意图五。本发明实施例提供的一体式温度压力传感器包括壳体1、柔性电路板4和温度压力检测机构3，现分别对壳体1、柔性电路板4和温度压力检测机构3进行详细说明：
29.对于壳体1和柔性电路板4而言：
30.壳体1包括开口端102、连接端101和贯穿孔103。所述壳体1包括贯穿孔103，所述贯穿孔103的一端贯穿所述连接端101，所述贯穿孔103的另一端和介质孔304a相互连通。柔性电路板4安装于所述壳体1内；所述柔性电路板4安装于所述开口端102的内部。
31.具体而言，壳体1的制作材料可以是金属材料，开口端102和连接端101是壳体1中相互对立的两端，开口端102具有容纳柔性电路板4、包裹件304、压力感应元件303、密封件2和电气接插件5的空间，在壳体1中设置有贯穿孔103，介质孔304a通过贯穿孔103与外界连
通，使得压力感应元件303的压力感应区303a与外界相互相连接。连接端101具有螺纹结构，连接端101和开口端102相互连通以形成与温度压力检测机构3中包裹件304相匹配的空间，使得包裹件304嵌入该空间后，包裹件304的压力检测端位于该空间内，包裹件304的温度检测端位置该空间外。柔性电路板4可以安装在壳体1中开口端102的内部，柔性电路板4的一端安装在压力感应元件303之上，分别与温度感应元件301和压力感应元件303耦合，实现同时处理温度信号和压力信号，将温度信号和压力信号进行处理和转换，柔性电路板4的另一端和电气接插件5耦合，实现输出温度信号和压力信号。
32.对于温度压力检测机构3而言：
33.温度压力检测机构3包括包裹件304、压力感应元件303、温度感应元件301和引线302，所述包裹件304设置有压力检测端和温度检测端，所述压力检测端安装于所述壳体1内，所述温度检测端位于所述壳体1外，所述压力检测端位于所述柔性电路板4和所述温度检测端之间；所述包裹件304还设置有介质孔304a，所述介质孔304a和所述压力感应区303a连接；其中，所述压力检测端外设置有定位槽304b。所述包裹件304的制作材料为耐高温导热材料。所述压力感应元件303安装于所述压力检测端的内部，所述压力感应元件303包括压力感应区303a和多根pin针303c，多根所述pin针303c与所述柔性电路板4连接，所述压力感应元件303还包括半圆槽303b，所述半圆槽303b位于所述压力感应区303a和多根所述pin针303c之间。所述温度感应元件301安装于所述温度检测端内；所述温度感应元件301为热敏电阻。所述引线302的一端与所述温度感应元件301连接，所述引线302的另一端贯穿所述半圆槽303b与所述柔性电路板4连接。其中，所述压力检测端位于所述开口端102内，所述引线302的另一端依次贯穿所述连接端101、所述半圆槽303b与所述柔性电路板4连接。
34.具体而言，通过包裹件304可以将温度感应元件301、压力感应元件303和引线302定型为一体式结构，所形成的一体式结构的整体可以呈现为“t”型结构，压力检测端和温度检测端分别是包裹件304的相互对立的两端，压力检测端可以位于开口端102的内部，以感应压力信号，温度检测端伸出连接端101之外，以感应外界介质温度信号。位于开口端102内的压力检测端的侧壁上开有定位槽304b，在组装时可以起到定位作用，方便装配。在压力检测端的内部具有容纳压力感应元件303的空间，介质孔304a位于压力检测端中，使得介质压力可以通过介质孔304a传递到压力感应元件303的压力感应区303a。温度压力检测机构3中压力感应元件303整体可以呈现为“凸”型结构，压力感应元件303的较小端即是压力感应区303a，压力感应区303a可以感应介质压力，压力感应元件303的较大端伸出有3根pin针303c，3根pin针303c和柔性电路板4耦合，可以实现将压力信号转换为电信号。引线302整体上可以呈现为“z”字型，引线302的一端和温度感应元件301连接到一起，引线302的另一端穿过位于压力感应元件303的侧壁的半圆槽303b，半圆槽303b的横截面可以呈现为半圆型，引线302的另一端伸出包裹件304的压力检测端后和柔性电路板4耦合，实现将温度信号转换为电信号。
35.本发明实施例提供的一体式温度压力传感器还包括电气接插件5和密封件2，所述电气接插件5和所述柔性电路板4连接。所述密封件2安装于所述开口端102内，所述密封件2位于所述开口端102和所述压力感应元件303之间。其中，所述压力感应元件303呈圆形，所述密封件2的轴心和所述压力感应元件303的轴心相同。所述密封件2为o型密封圈。
36.具体而言，在壳体1的开口端102的内部可以设置有与密封件2相匹配的凹槽，密封
件2可以嵌入凹槽内，密封件2的轴心(如图2所示在竖直方向上的中心轴)和所述压力感应元件303的轴心(如图2所示在竖直方向上的中心轴)相同，密封件2可以位于开口端102和压力感应元件303之间，可以使得开口端102内部端面和包裹件304的压力检测端之间形成密闭空间，实现阻止介质在传感器内部进行扩散，有利于提高使用精度和寿命。
37.请参见图1和图2，壳体1的下端为螺纹形式101，实现与外部连接，在位于壳体1的下端的螺纹连接端101内部设置有贯穿孔103，介质可以从位于螺纹连接端101内部的贯穿孔103中进入壳体1的内部，壳体1的上端为开口的腔体结构，柔性电路板4、包裹件304、压力感应元件303、密封件2和电气接插件5可以放置在开口腔体的内部，温度压力检测机构3为温度感应元件301和压力感应元件303的一体式结构，温度压力检测机构3可以整体位于连接端101的外部，或者温度压力检测机构3的一部分延伸至连接端101的外部，另一部分在开口端102的内部。密封件2设置在开口端102的内部，使得壳体1和包裹件304之间间形成隔离的介质通道，防止外界介质对电气连接产生干扰而影响精度。密封件2可以是o型密封圈，制作密封件2的材质可以是氢化丁腈橡胶或其他耐高低温、耐腐蚀的材料。温度压力检测机构3中可以开设有介质孔304a，使得压力感应元件303的压力感应区303a可以与外界相互连通，实现感应压力信号。温度压力检测机构3和柔性电路板4相耦合，实现传递温度感应元件301所感知的温度信号和压力感应元件303所感知的压力信号。柔性电路板4的制作材料可以是pi材质，柔性电路板4为可靠性高，可挠性佳的印刷电路板，柔性电路板4具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折好的优势。柔性电路板4的一端分别与温度感应元件301和压力感应元件303耦合，实现对温度信号和压力信号进行处理和转换，柔性电路板4的另一端和电气接插件5耦合，实现输出温度信号和压力信号。柔性电路板4和温度压力检测机构3之间可以采用焊接的形式耦合。
38.请参见图3和图4，温度感应元件301、压力感应元件303可以通过注塑的方式成为一体式结构，使得整体结构会更为紧凑和简单，并且易于装配和节约成本。包裹件304的制作材料可以是耐高温导热材料，耐高温导热材料是指具有耐高温和高效导热的材料，通过包裹件304的温度检测端可以将温度信号传导给温度感应元件301，同时在耐腐蚀的介质环境中可以起到保护温度感应元件301的作用。引线302穿过压力感应元件303的半圆槽303b后暴露在包裹件304的外部和柔性电路板4耦合，实现传递温度信号，温度感应元件301可以是热敏电阻或者其它感温的敏感部件。
39.请参见图5，压力感应元件303的较小端即是压力感应区303a，压力感应区303a可以用于感应从温度压力检测机构3中开设的介质孔304a所传递的介质压力，在压力感应元件303的较大端中伸出的3根pin针303c和柔性电路板4耦合，可以实现将压力信号转换为电信号。压力感应元件303整体可以呈现为“凸”型的陶瓷电容传感器元件，压力感应元件303的制作材料包括陶瓷、金属等材料。
40.本发明提供一体式温度压力传感器，通过柔性电路板4安装在壳体1的内部，温度压力检测机构3中包裹件304的压力检测端安装在壳体1的内部，包裹件304的温度检测端位于壳体1的外部，压力检测端位于柔性电路板4和温度检测端之间，温度压力检测机构3中压力感应元件303安装在包裹件304的压力检测端的内部，压力感应元件303的多根pin针303c与柔性电路板4连接，压力感应元件303的半圆槽303b位于压力感应区303a和多根所述pin针303c之间，温度压力检测机构3中温度感应元件301安装在温度检测端的内部，温度压力
检测机构3中引线302的一端与温度感应元件301连接，引线302的另一端贯穿半圆槽303b与柔性电路板4连接。这样温度压力检测机构3中包裹件304、压力感应元件303、温度感应元件301和引线302结合形成一体，压力感应元件303中压力感应区303a所测的压力信号通过多根pin针303c传递至柔性电路板4，温度感应元件301所测的温度信号通过引线302传递至柔性电路板4，有利于简化柔性电路板4的结构，减少零部件，使得结构紧凑，有利于降低成本。从而达到了简化结构，降低成本的技术效果。
41.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。