一种温振传感器的制作方法

1.本技术涉及传感器技术领域，具体涉及一种温振传感器。


背景技术：

2.在日常生活中，在泵房、机械设备及桥梁等技术领域，为了保证关键设备能够长期正常运转、预防事故发生，需要对关键设备的运行状态进行监控。其中，振动情况和温度是判断设备是否正常工作的重要指标。
3.对于很多设备而言，往往只有一个安装传感器的位置，因此使用温度、振动复合传感器对其进行监控是一种更好的手段。然而现有的温振一体传感器依旧存在如下技术缺陷：
4.(1)当前产品采用传统的连接器方式给锂电池充电，现有连接器经过长时间使用多次插拔，容易造成充电接口接触不良；
5.(2)现有的产品外壳密封性差、电路板固定不牢靠，导致防护等级下降，长期对传感器内部电路不利；
6.(3)现有的产品不方便固定在设备上。


技术实现要素：

7.为此，本技术提供一种温振传感器，以解决现有技术存在的现有的温振一体传感器充电接口容易造成接触不良，并且现有的产品外壳密封性差的问题。
8.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
9.一种温振传感器，包括：
10.底座；
11.主体，设置在所述底座的上方，与所述底座固定连接，所述主体内设置有第一腔体；
12.电路板，局部设置在所述第一腔体内，所述电路板上设置有mcu、加速度传感器、温度传感器和振动传感器，所述加速度传感器、温度传感器和振动传感器均与所述mcu电性连接；
13.电池，设置在所述第一腔体内，所述电池与所述mcu电性连接；
14.磁吸充电座，设置在所述主体的表面，所述磁吸充电座与所述电池电性连接；
15.上盖，设置在所述主体的上方，与所述主体螺纹连接；所述上盖与所述主体旋紧后，所述电路板的顶部与所述上盖的顶部接触。
16.可选地，所述温振传感器还包括：
17.第一内部结构件，局部位于所述第一腔体的内部；所述第一内部结构件的底部固定安装在所述第一腔体的底部，所述第一内部结构件内设置有第二腔体，所述电池固定安装在所述第二腔体内；所述第一内部结构件的底部设置有支撑部，所述电路板的底部固定安装在所述支撑部上；
18.第二内部结构件，位于所述第一腔体的内部；所述第二内部结构件的底部固定安装在所述第一腔体的底部；所述第二内部结构件与所述第一内部结构件之间具有缝隙，所述电路板位于所述缝隙中；
19.盖板，固定安装在所述第二内部结构件的上方。
20.进一步可选地，所述第一内部结构件的底部和第二内部结构件的底部均设置有螺孔，所述第一内部结构件的底部和第二内部结构件的底部均通过螺钉固定安装在所述第一腔体的底部；所述第二内部结构件的顶部设置有螺孔，所述盖板通过螺钉固定安装在所述第二内部结构件的顶部。
21.可选地，所述电路板上还设置有无线通信模块，所述无线通信模块与所述mcu电性连接。
22.进一步可选地，所述电路板上还设置有第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述温度传感器的数据输出端经过所述第一继电器与所述mcu的第一数据输入端电性连接，所述振动传感器的数据输出端经过所述第二继电器与所述mcu的第二数据输入端电性连接，所述无线通信模块经过所述第三继电器与所述mcu双向通信连接；所述第一继电器的控制信号输入端与所述mcu的第一控制信号输出端电性连接，所述第二继电器的控制信号输入端与所述mcu的第二控制信号输出端电性连接，所述第三继电器的控制信号输入端与所述mcu的第三控制信号输出端电性连接。
23.可选地，所述电路板上还设置有状态指示灯，所述状态指示灯的控制信号输入端与所述mcu的第四控制信号输出端电性连接；所述主体的表面相应于所述状态指示灯的位置设置有通孔，所述状态指示灯的灯光能够透过所述通孔。
24.可选地，所示底座为可磁吸底座。
25.可选地，所述主体与所述底座通过双头螺丝连接。
26.可选地，所述主体的材质为6061铝材，所述上盖的材质为工程塑料。
27.可选地，所述上盖与所述主体之间设置有密封圈。
28.相比现有技术，本技术至少具有以下有益效果：
29.1、本技术提出了一种温度振动复合传感器的新的硬件架构，是一种便携式温度、振动一体式传感器；本技术由底座、主体、电路板、电池、磁吸充电座和上盖组成，其中电路板上设置有mcu、加速度传感器、温度传感器和振动传感器，上盖与主体螺纹连接，上盖旋紧后电路板的顶部与上盖的顶部为接触状态，从而上盖与主体能够旋转到位锁紧，既保证了整个传感器的密封性，也保证了电路板在传感器内部能够可靠固定、不移位；本技术对现有产品的充电口进行优化改进，抛弃了传统的插拔式充电方式，采用磁吸充电座为该传感器进行充电，磁吸充电座体积小、节省空间、不会出现接触不良的情况，能够提高产品的防护等级和使用寿命。
30.2、本技术还设置有第一内部结构件、第二内部结构件和盖板，第二内部结构件与第一内部结构件之间具有缝隙，所述电路板位于缝隙中，使得电路板的固定更为牢靠。
31.3、本技术的底座还可以采用可磁吸底座，可采用磁吸的方式将该温振传感器固定在待监控设备上，同时也支持螺纹安装，因此本技术小巧易安装。
附图说明
32.为了更直观地说明现有技术以及本技术，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本技术时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本技术揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
33.图1为本技术实施例提供的一种温振传感器的整体正面结构示意图；
34.图2为本技术实施例中主体的内部结构示意图；
35.图3为本技术实施例中电路板的电路连接关系示意图；
36.图4为本技术实施例中电路板的详细电路连接关系示意图；
37.图5为本技术实施例中温振传感器的整体侧面结构示意图；
38.图6为本技术实施例中温振传感器的局部结构示意图；
39.图7为本技术实施例中温振传感器的侧面局部爆炸示意图；
40.图8为本技术实施例中内部结构件的结构示意图；
41.图9为本技术实施例中内部结构件的另一结构示意图；
42.图10为本技术实施例中温振传感器的正面局部爆炸示意图；
43.图11为本技术实施例中电路板的另一结构示意图；
44.图12为本技术实施例中摇一摇唤醒功能的流程示意图。
45.附图标记说明：
46.1、底座；
47.2、主体；21、第一腔体；22、通孔；23、密封圈；
48.3、电路板；31、mcu；32、加速度传感器；33、温度传感器；34、振动传感器；35、无线通信模块；36、第一继电器；37、第二继电器；38、第三继电器；39、状态指示灯；
49.4、电池；
50.5、磁吸充电座；
51.6、上盖；
52.7、第一内部结构件；71、第二腔体；72、支撑部；
53.8、第二内部结构件；
54.9、盖板；
55.10、双头螺丝。
具体实施方式
56.以下结合附图，通过具体实施例对本技术作进一步详述。
57.在本技术的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。
58.本技术中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本技术揭示的技术
构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本技术表述的范畴。
59.在本技术实施例中，如图1所示，提供了一种便携式温振传感器，包括：
60.底座1；
61.主体2，设置在底座1的上方，与底座1固定连接，如图2所示，主体2内设置有第一腔体21；主体2的材质可以为6061铝材；
62.电路板3，局部设置在第一腔体21内，如图3和图4所示，电路板3上设置有mcu31、加速度传感器32、温度传感器33和振动传感器34，加速度传感器32、温度传感器33和振动传感器34均与mcu31电性连接；
63.电池4，设置在第一腔体21内，电池4与mcu31电性连接，电池4的电压输出端与mcu31的电压输入端电性连接；电池4具体可以是锂电池；
64.磁吸充电座5，设置在主体2的表面，磁吸充电座5与电池4电性连接；
65.上盖6，设置在主体2的上方，与主体2螺纹连接；上盖的材质为工程塑料；上盖6与主体2旋紧后，电路板3的顶部与上盖6的顶部接触。
66.其中，温度传感器33可采用红外温度传感器；振动传感器34可选用高精度振动检测专用芯片。
67.如图5、图6和图7所示，进一步地，该便携式温振传感器还包括：
68.第一内部结构件7，局部位于第一腔体21的内部；第一内部结构件7的底部固定安装在第一腔体的21底部，第一内部结构件内7设置有第二腔体71，电池4固定安装在第二腔体71内；第一内部结构件7的底部设置有支撑部72，电路板3的底部固定安装在支撑部72上；第一内部结构件7选用塑料材质；
69.第二内部结构件8，位于第一腔体21的内部；第二内部结构件8的底部固定安装在第一腔体21的底部；第二内部结构件8与第一内部结构件7之间具有缝隙，电路板3位于缝隙中；
70.盖板9，固定安装在第二内部结构件8的上方。
71.其中，第二内部结构件8与第一内部结构件7之间的缝隙有1.2mm，用来安装电路板3，电路板3的厚度为1mm。
72.进一步地，如图8所示，第一内部结构件7的底部和第二内部结构件8的底部均设置有一个2.5mm的螺孔(固定孔)，主体2的第一腔体21的底部相应位置同样设置有螺孔，第一内部结构件7的底部和第二内部结构件8的底部均通过m2*5螺钉固定安装在第一腔体21的底部。另外，如图9所示，第二内部结构件8的顶部设置有螺孔，盖板9上的相应位置同样设置有螺孔，盖板9通过m2*5螺钉固定安装在第二内部结构件8的顶部；内部电路安装完成后，将盖板9与第二内部结构件8之间用m2*5螺丝拧在一起。。
73.进一步地，如图10所示，底座1和主体2之间通过一个m6*1的双头螺丝10拧在一起，实现螺纹连接。
74.进一步地，底座1可以是可磁吸底座。实现底座1可磁吸的方式可以是在底座1的底部或内部设置磁吸组件(磁铁)。在实际应用的过程中，可以根据现场的实际情况采用磁吸的方式将该便携式温振传感器固定在设备上；或将磁吸拆卸掉，用螺栓将便携式温振传感器与设备进行固定。
75.进一步地，如图3和图4所示，电路板3上还设置有无线通信模块35，无线通信模块
35与31mcu电性连接。无线通信模块35具体可以但不限于是wifi模块，wifi模块的型号可以为esp-c3-12f。
76.进一步地，如图3和图4所示，电路板3上还设置有第一继电器36、第二继电器37和第三继电器38，具体来说，温度传感器33的数据输出端经过第一继电器36与mcu31的第一数据输入端电性连接，振动传感器34的数据输出端经过第二继电器37与mcu31的第二数据输入端电性连接，无线通信模块35经过第三继电器38与mcu31双向通信连接；第一继电器36的控制信号输入端与mcu31的第一控制信号输出端电性连接，第二继电器37的控制信号输入端与mcu31的第二控制信号输出端电性连接，第三继电器38的控制信号输入端与mcu31的第三控制信号输出端电性连接。
77.进一步地，电路板3上还设置有状态指示灯39，状态指示灯39的控制信号输入端与mcu31的第四控制信号输出端电性连接；主体2的表面相应于状态指示灯39的位置设置有通孔22，状态指示灯39的灯光能够透过通孔22。电路板3的另一示意图如图11所示。
78.进一步地，上盖6与主体2之间设置有密封圈23。具体地，主体2沿周向设置有凹槽，凹槽内设置有密封圈23(o型圈)。内部安装完成后，安装密封圈23，将密封圈23安装在凹槽内。最后安装传感器上盖6，按照逆时针的方向旋紧，上盖6旋紧后电路板3的上边缘与上盖6的顶部内沿为接触状态，上盖6与主体2能够旋转到位锁紧，既保证了整个传感器的密封，也保证了内部电路板3的固定，保证电路板3在传感器内部能够可靠固定、不移位。
79.本技术提出了一种温度振动复合传感器的新的硬件架构，是一种便携式温度、振动一体式传感器；本技术由底座、主体、电路板、电池、磁吸充电座和上盖组成，其中电路板上设置有高性能mcu、加速度传感器、温度传感器和振动传感器，上盖与主体螺纹连接，上盖旋紧后电路板的顶部与上盖的顶部为接触状态，从而上盖与主体能够旋转到位锁紧，既保证了整个传感器的密封性，也保证了电路板在传感器内部能够可靠固定、不移位。
80.本技术对现有产品的充电口进行优化改进，抛弃了传统的插拔式充电方式，采用磁吸充电座为该传感器进行充电，母端接头可焊接pcb板实现贴片或焊线，磁吸充电座能够与外壳实现完全密封，并且磁吸充电座体积小、节省空间、不会出现接触不良的情况，能够提高产品的防护等级和使用寿命；磁吸充电接口结构简单、具备防反接设计和使用简便等优点，该设计可解决设备防护等级低和传统硬连接充电接口寿命短问题。采用磁吸充电底座，充电电流大，可达到5-10a，能够满足大电流充电，缩短充电时间。
81.另外，本技术还设置有第一内部结构件、第二内部结构件和盖板，第二内部结构件与第一内部结构件之间具有缝隙，所述电路板位于缝隙中，使得电路板的固定更为牢靠。
82.本技术的底座还可以采用可磁吸底座，可采用磁吸的方式将该温振传感器固定在待监控设备上，同时也支持螺纹安装，本技术小巧易安装。
83.本技术还可选配无线通信模块，特别适合泵房水泵振动、机械设备及桥梁的远程安全监控。
84.作为可选的一种配置，通过本技术所提供的温度振动复合传感器，能够减少能量损耗增加电池的续航时间，具体来说：
85.现有技术中，无线温振一体传感器上电之后与app建立连接后可随时接收app端下发的采集指令，传感器接收到采集指令后会按照采集流程进行数据采集，然后将采集的数据上传至app端，采集完成后会处于待机的状态，等待接收下一个采集指令，此时传感器进
行工作就会浪费大量的能量。并且，由于是便携式设备，电池容量有限，节能方面现有产品往往选用机械式开关，当产品不使用时需要人为手动关闭电源开关，电源开关置于传感器内部，操作过程比较麻烦，操作不方便；电源开关操作比较繁琐，经常容易忘记关闭电源造成使用时电量不足。
86.为了减少能量损耗增加电池的续航时间，解决产品不使用时需要人为手动关闭电源开关的问题，基于本技术提出的传感器的硬件架构，可以主要从以下方式来实现：
87.第一，当传感器处于待机状态时，若与连接终端(app)建立连接则关掉传感器的部分模块(温度传感器和震动传感器)的供电使传感器处于断电的状态来减少能量的消耗；接收到采集指令将传感器供电进行相应的数据采集。
88.第二，当传感器与app中断后，传感器进入待机模式，待机模式时长到达后，传感器进入低功耗休眠休眠状态，关闭无线通信模块的电源进入低功耗模式，若需要传感器进行数据采集时只需要将传感器上下摇一摇使加速度传感器触发设定的阈值即可唤醒，唤醒后可与app建立连接进行数据或指令的交互，进入采集工作。通过以上的设计思路和工作流程能够有效减少操作者对传感器繁琐的操作，和延长传感器的使用寿命并可延长电池的续航时间。
89.也就是说，基于本技术所提出的硬件架构，结合现有成熟的控制技术，能够实时获取加速度传感器数据，并根据加速度传感器的数据检测出当前设备是否做出摇一摇动作，然后决定是否唤醒设备，利用此功能可以去掉设备的电源开关，从而解决因电源开关造成防护等级低、不便于生产和节电问题。摇一摇唤醒功能能够解决电池的续航时间，并能够使使用者对传感器设备方便地使用。
90.摇一摇唤醒功能的流程图如图12所示，设备上电后会处于关机状态，mcu会向第一继电器、第二继电器和第三继电器发送相应控制信号，使第一继电器、第二继电器和第三继电器均断开；也就是说，该状态下仅加速度传感器和mcu工作，其它子模块电源全部关闭，该状态下mcu会实时读取加速度传感器数据，将读取到的数据进行检测，如果检测到摇一摇动作则向第一继电器、第二继电器和第三继电器发送相应控制信号，使第一继电器、第二继电器和第三继电器均闭合，并向状态指示灯发现相应控制信号，使状态指示灯亮起，从而唤醒设备使之正常工作，工作结束后继续回到关机状态，检测下一次的摇一摇动作后并完成下次的唤醒和工作，如此流程循环往复。通过mcu程序算法和逻辑自动判断传感器状态，当传感器达到内部设定的周期没有与后台进行数据交互或指令发送，传感器将自动进入休眠模式，关闭无线模块及相应器件的供电达到节能，延长电池的续航时间。进而能够减少人为的操作，延长传感器的使用寿命。
91.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
92.上文中通过一般性说明及具体实施例对本技术作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本技术的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本技术的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本技术的权利要求保护范围。