一种电路板内置型风压传感器的制作方法

1.本实用新型涉及风压传感器技术领域，尤其涉及一种电路板内置型风压传感器。


背景技术：

2.风压传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及锅炉送风、除尘设备、水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
3.风压传感器的工作原理是风压传感器的压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。
4.公告号为cn104242891b的中国专利公开了一种电子风压开关及燃气具，包括上盖、下盖、正压口、负压口、风压隔膜、支撑架、磁芯、感应线圈、细径弹簧和震荡电路，下盖在磁芯固定部的对应位置设置有磁体腔，磁体腔的四周绕有感应线圈，感应线圈设置有两个输出端，震荡电路与感应线圈的两个输出端连接，结合上述描述及参考其附图1和2可知，该一种电子风压开关及燃气具的电路板设置于下盖外部，并对应设置有电路板保护盖，该种结构设计增加了零件数量，注塑模具结构较为复杂，不利于降低制造成本。


技术实现要素：

5.针对上述存在的电子风压开关的零件数量多，注塑模具结构复杂以及制造成本高的问题，本实用新型提供了一种电路板内置型风压传感器，将电路板采用内装式，取消了保护盖，减少了零件数量，简化了注塑模具结构，有效降低制造成本，在外形上也更加简洁也紧凑。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的具体方案如下：
7.一种电路板内置型风压传感器，包括气盖和与气盖配合连接的胶壳，所述气盖与胶壳之间设置有隔膜组件、线圈组件、电路板和调节弹簧；
8.所述线圈组件的一端与隔膜组件连接，线圈组件的另一端与电路板连接，所述电路板固定安装于胶壳的内部；
9.所述胶壳的内部设置有用于对调节弹簧进行定位的定位槽；
10.所述调节弹簧穿过电路板和线圈组件，调节弹簧的一端固定于隔膜组件上，调节弹簧的另一端固定于定位槽内。
11.可选的，所述调节弹簧为粗径弹簧，调节弹簧的弹簧线直径大于等于0.35mm，增加调节弹簧的弹簧线直径，则可相应的减少隔膜组件中活动区域的直径，使该风压传感器的整体体积缩小，在增加调节弹簧的弹簧线直径的同时，加大调节弹簧的外径，以便于通过胶壳内部的定位槽对调节弹簧进行定位，使调节弹簧在工作过程中不易发生位移，提高使用稳定性。
12.可选的，所述胶壳的内部设置有定位柱，所述电路板上设置有与定位柱相匹配的
定位孔，对电路板进行定位安装，提高其安装稳定性，进而提高该风压传感器的整体使用稳定性。
13.可选的，所述线圈组件包括线圈骨架和设置于线圈骨架上的感应线圈，设置线圈骨架以用于感应线圈的绕制，能够实现自动化生产效果，有效提高生产效率。
14.可选的，所述隔膜组件包括风压隔膜、支撑片、磁芯和胶芯；
15.所述风压隔膜与支撑片连接，所述支撑片上设置有安装部，所述磁芯设于安装部上，所述磁芯为中空状，所述胶芯插设于磁芯内部；
16.所述胶芯与调节弹簧抵接，风压隔膜与气盖之间形成密闭的腔体，使气压变量转变为风压隔膜的形变变量，用于传感器中的变量传递，线圈组件与电路板构成lc震荡电路，当压力通过风压隔膜传递到支撑片时，支撑片克服调节弹簧的压力，推动磁芯进行移动，从而改变线圈电感的l值，由线圈组件与电路板构成的lc震荡电路根据不同的l值产生不同的频率值，设置胶芯一方面能够对磁芯起到一定的支撑作用，使磁芯的位移变量更趋近于线性表现，提高风压传感器的灵敏度与准确度，另一方面还能够对调节弹簧起到定位支撑作用，使调节弹簧在工作过程中不易发生位移，提高使用稳定性。
17.可选的，所述风压隔膜的活动区域的直径小于等于50mm，缩小风压隔膜的活动区域直径，进而缩小整个风压传感器的体积。
18.可选的，所述胶芯包括用于插设于磁芯内部的插接部和用于对调节弹簧进行限位的限位部，插接部用于使胶芯与磁芯之间的稳定连接，限位部则能够对调节弹簧起到限位作用，防止调节弹簧在工作过程中发生位移，提高其使用稳定性。
19.可选的，所述插接部为圆柱状，插接部的外表面设置有连接凸条，增加插接部与磁芯之间的连接稳定性，使胶芯与磁芯之间不易脱离，进而提高整体的使用稳定性。
20.可选的，所述限位部为圆盆状，限位部包括限位底面和沿限位底面边缘向上延伸的限位凸边，限位底面对于调节弹簧的x轴方向进行限位，限位凸边则用于对调节弹簧的y轴方向进行限位，防止调节弹簧在工作过程中发生位移，提高其使用稳定性。
21.可选的，所述气盖与胶壳之间通过超声焊接在一起，有效减少打胶料，简化注塑模具结构，使产品外观更加简洁。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种电路板内置型风压传感器，将电路板采用内装式，取消了保护盖，减少了零件数量，简化了注塑模具结构，有效降低制造成本，在外形上也更加简洁也紧凑。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例中提供的一种电路板内置型风压传感器的整体结构示意图。
24.图2为本实用新型实施例中提供的一种电路板内置型风压传感器的爆炸图。
25.图3为本实用新型实施例中提供的一种电路板内置型风压传感器的剖视图。
26.图4为本实用新型实施例中提供的胶壳的结构示意图。
27.图5为本实用新型实施例中提供的胶芯的结构示意图。
28.其中，1为气盖；2为胶壳；21为定位槽；22为定位柱；3为隔膜组件；31为风压隔膜；32为支撑片；33为磁芯；34为胶芯；341为插接部；342为限位部；4为线圈组件；41为线圈骨
架；5为电路板；51为定位孔；6为调节弹簧。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
31.例如，一种电路板内置型风压传感器，包括气盖和与气盖配合连接的胶壳，气盖与胶壳之间设置有隔膜组件、线圈组件、电路板和调节弹簧；线圈组件的一端与隔膜组件连接，线圈组件的另一端与电路板连接，电路板固定安装于胶壳的内部；胶壳的内部设置有用于对调节弹簧进行定位的定位槽；调节弹簧穿过电路板和线圈组件，调节弹簧的一端固定于隔膜组件上，调节弹簧的另一端固定于定位槽内。
32.本实施例提供的一种电路板内置型风压传感器，将电路板采用内装式，取消了保护盖，减少了零件数量，简化了注塑模具结构，有效降低制造成本，在外形上也更加简洁也紧凑。
33.如图1-图3所示，一种电路板内置型风压传感器，包括气盖1和与气盖1配合连接的胶壳2，气盖1与胶壳2之间形成一安装腔体，在气盖1与胶壳2之间设置有隔膜组件3、线圈组件4、电路板5和调节弹簧6。
34.其中，隔膜组件3将气盖1与胶壳2之间形成的安装腔体分成正压腔和负压腔，正压腔上设置有用于与外界连通的正压口，负压腔上设置有用于与外界连接的负压口。
35.线圈组件4的一端与隔膜组件3连接，线圈组件4的另一端与电路板5连接，电路板5固定于胶壳2的内部。
36.在现有的风压传感器设计中，大多将电路板设置于胶壳外，并增加电路板保护盖对电路板起到保护作用，一方面增加了零件数量，另一方面也增加了组装工序，本示例中将电路板设置于胶壳的内部，能够省去电路板保护盖，减少零件数量、组装工序及简化注塑模具结构，有效降低制造成本。
37.在胶壳2的内部设置有用于对调节弹簧6进行定位的定位槽21，调节弹簧6穿过电路板5和线圈组件4，调节弹簧6的一端固定于隔膜组件3上，调节弹簧6的另一端固定于定位槽21内，调节弹簧6的外表面与定位槽21的槽壁接触或是与槽壁之间具有较小间隙，在风压传感器跌落或震动时，调节弹簧6不易脱落。
38.具体的，隔膜组件3与气盖1之间形成密闭的腔体，使气压变量转变为隔膜组件的形变变量，用于传感器中的变量传递，线圈组件4与电路板构成lc震荡电路，压力通过隔膜组件3克服调节弹簧6的压力，使隔膜组件3发生位移，从而改变线圈组件4中的l值，由线圈组件4与电路板5构成的lc震荡电路根据不同的l值产生不同的频率值。
39.在一些实施例中，调节弹簧6为粗径弹簧，调节弹簧6的弹簧线直径大于等于0.35mm，增加调节弹簧6的弹簧线直径，则可降低调节弹簧的制造难度，提高调节弹簧的稳
定性，同时加大调节弹簧的外径，则可减小调节弹簧的弹性系数值，从而达到相应的减少隔膜组件3中活动区域的直径，使该风压传感器的整体体积缩小，在增加调节弹簧6的弹簧线直径的同时，加大调节弹簧6的外径，以便于通过胶壳2内部的定位槽对调节弹簧6进行定位，使调节弹簧6在工作过程中不易发生位移，提高使用稳定性。
40.在正压腔和负压腔的压力差作用下，隔膜组件3的位移发生变化，进而对调节弹簧6进行压缩，当正压腔与负压腔的压力差变小且小于调节弹簧6的弹力时，隔膜组件3在调节弹簧6的作用下回到初始位置。
41.在本示例中，调节弹簧6的弹簧线直径为0.35mm，为确保隔膜组件3在移动过程中能够对调节弹簧6进行压缩，可将调节弹簧6的k值控制在2.00g/mm，当然，在通过增加有效圈数的情况下，也可以减少k值。
42.在一些实施例中，如图4所示，胶壳2的内部设置有定位柱22，电路板5上设置有与定位柱22相匹配的定位孔51，对电路板5进行定位安装，提高其安装稳定性，进而提高该风压传感器的整体使用稳定性。
43.为进一步提高电路板5的安装稳定性，在胶壳2的内部可设置有与电路板5外形相匹配的安装槽，在安装槽的端角处设置定位柱22，将电路板5上的定位孔51对应定位柱22进行安装，增加电路板5的安装稳定性。
44.在一些实施例中，线圈组件4包括线圈骨架41和设置于线圈骨架上的感应线圈，设置线圈骨架41以用于感应线圈的绕制，能够实现自动化生产效果，有效提高生产效率。
45.现有技术中的风压传感器通过在胶壳上设置磁体腔，并在磁体腔的四周套设感应线圈，即在组装过程中，磁体腔与胶壳为一体结构，在将感应线圈绕制好之后，再将感应线圈套设在磁体腔的四周，而在套设过程中，由于感应线圈的硬度不够，因此，只能够通过人工操作完成，而人工操作过程中，容易导致感应线圈变形。
46.在该示例中，设置有线圈骨架41，可通过自动化设备将感应线圈直接绕制在线圈骨架的四周，在绕制完成后，再将线圈骨架安装到气盖与胶壳之间，在对线圈骨架进行安装时，由于感应线圈已经绕制在线圈骨架上，由线圈骨架对其进行支撑，因此，无需担心安装过程中感应线圈发生形变，有效提高产品质量。
47.在一些实施例中，隔膜组件3包括风压隔膜31、支撑片32、磁芯33和胶芯34。
48.其中，风压隔膜31与支撑片32连接，支撑片32上设置有安装部，磁芯33设于安装部上，磁芯33为中空状，胶芯34插设于磁芯33内部；胶芯34与调节弹簧6抵接。
49.具体的，安装部为中空圆柱状，在安装部的外表面设置有加强筋，将磁芯33设于安装部上，通过加强筋能够有效加强磁芯33的安装。
50.风压隔膜31与气盖1之间形成密闭的腔体，使气压变量转变为风压隔膜的形变变量，用于传感器中的变量传递，线圈组件4与电路板5构成lc震荡电路，当压力通过风压隔膜31传递到支撑片32时，支撑片32克服调节弹簧6的压力，推动磁芯33进行移动，从而改变线圈电感的l值，由线圈组件4与电路板5构成的lc震荡电路根据不同的l值产生不同的频率值，设置胶芯34一方面能够对磁芯33起到一定的支撑作用，使磁芯33的位移变量更趋近于线性表现，提高风压传感器的灵敏度与准确度，另一方面还能够对调节弹簧6起到定位支撑作用，使调节弹簧6在工作过程中不易发生位移，提高使用稳定性。
51.在一些实施例中，风压隔膜31的活动区域的直径小于等于50mm，缩小风压隔膜31
的活动区域直径，进而缩小整个风压传感器的体积。
52.在该示例中，将风压隔膜31的活动区域的直径设置为50mm，能够有效的减小该风压传感器的体积，使其满足不同安装场景的需求。
53.在一些实施例中，如图5所示，胶芯34包括用于插设于磁芯33内部的插接部341和用于对调节弹簧6进行限位的限位部342，插接部341用于使胶芯34与磁芯33之间的稳定连接，限位部342则能够对调节弹簧6起到限位作用，防止调节弹簧6在工作过程中发生位移，提高其使用稳定性。
54.具体的，插接部341为圆柱状，插接部341的外表面设置有连接凸条，增加插接部341与磁芯之间的连接稳定性，使胶芯34与磁芯33之间不易脱离，进而提高整体的使用稳定性。
55.限位部342为圆盆状，限位部包括限位底面和沿限位底面边缘向上延伸的限位凸边，限位底面对于调节弹簧的x轴方向进行限位，限位凸边则用于对调节弹簧的y轴方向进行限位，防止调节弹簧在工作过程中发生位移，提高其使用稳定性。
56.在一些实施例中，气盖1与胶壳2之间通过超声焊接在一起，有效减少打胶料，简化注塑模具结构，使产品外观更加简洁。
57.在装配时，在将隔膜组件、线圈组件、电路板和调节弹簧进行安装完成后，将气盖与胶壳之间通过超声焊接在一起，有效保证连接的牢固性和稳定性，提高产品的质量与使用稳定性。
58.从上述实施例的技术方案可以看出，本实用新型提供的一种电路板内置型风压传感器，将电路板采用内装式，取消了保护盖，减少了零件数量，简化了注塑模具结构，有效降低制造成本，在外形上也更加简洁也紧凑。
59.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
60.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
61.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
62.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
63.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
64.虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。