专利名称：高效能之无线发射侦测传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可提供传递电磁波且又具优良天线发射效能之一 种高效能之无线发射侦测传感器装置之结构。其广泛应用于容器或管槽上， 如油槽、导油管线或导气管线、气灌体容器领域。
背景技术：
传统的油槽、导油管线或导气管线、气灌体容器之监测设计皆以现场 仪器表观测或利用配置电源线及网络线将数据状况传输至控管计算机中心
再予以监测；其缺点是现场仪器表观测颇费人力工时而配置密集交错的电 源线及网络线是颇费工程及浪费材料的。
而惯用之无线智慧传感器，以目前惯用之汽车胎压温传感器(TPMS)为 例， 一辆轿车需要4个TPMS发射模块10a、 l个TPMS接收器20a。为了提 高系统的接收能力和抗干扰能力，系统安装有时甚至需要在汽车底盘安装 额外接收天线21a (如图1所示)；是故，天线如果设计不良，无法将电磁 波更有效幅射出去，从而会造成传输距离受更大限制，就无法充分发挥作 用功效.
对于安置于轮胎及钢圏内的传感器，会因车体干扰无线传输，而需有 效幅射出去，可把天线做进胎压监测器的塑料壳里，再辅以轮胎气嘴充当 天线，但此内装式的安装方式极耗工时，安装后亦需做相关校正，维护亦 较费力。
但，外置型(如套用在气嘴上)的气嘴盖型传感器，若因保固壳体因素， 以金属壳体全面包裹却易因金属干扰无法充分发挥收发功效。为解决此干 扰而克服发射效能需利用复合式材料组合，目前却因设计不够强固无法强 固壳体而易损坏或因监测物内高压下引起渗漏，或为克服渗漏与强固壳体， 设计致体积变大变重，却不利运作，如汽车胎压监测器安装在高速运转的
轮胎上时，过重时将造成负荷及危害。
实用新型内容
本实用新型针对上述惯用技术所存在之缺失，主要目的在于提供一种 高效能之无线发射侦测传感装置，其通过对感测装置之天线合理地匹配结 构进行改良，可缩小产品体积，且节省功耗和增强提高系统的接收能力和 抗干扰能力以及发出干净的电波，使之有效、实时地获取容器或管槽内状 况。
为实现上述之目的，本实用新型采取如下技术方案 一种高效能之无线发射侦测传感装置，其包括 一电子无线侦测控制电路板集成了半导体的感测装置； 一具导体性质的金属壳体，其内部设有第一容置槽，上述感测装置固
定于该第一容置槽中；该金属壳体下方设有一用于连接容器或管槽的连接
管部；
一非导体的盖体，其卡固于上述金属壳体的上方，且与该金属壳体上 方形成第二容置槽，该第二容置槽中安装有一提供上述感测装置所需电源 的供电装置，其负极端面朝向其盖体之密封端即盖体帽顶端，以形成共地 (GROUND);以及一可固紧感测装置及具传导效用的金属导件，该金属导件 分别与感测装置的天线出口端、金属壳体电性连接。
本实用新型之优选方案如下
上述盖体密封端略高于上述金属壳体的开口端缘。
上述金属导件为一环状中空螺母，其一端压掣于感测装置上，且与天 线出口端电性连接，另一端抵靠于供电装置的下方。
上述金属导件也可为一长条形螺栓，该长条形螺栓金属导件除穿过电 路板外并将电路板予以螺锁固定于金属壳体内部之容置槽上外，还能利用 螺栓头部与电路板上之天线出口端电性连接，因此该金属导件分别与感测 装置的天线出口端、金属壳体电性连接。
金属壳体与封盖体开口底缘之间设有一起密合紧压作用的弹胶气密垫片。
上述盖体外环侧周围设有一""j^合凸缘，金属壳体顶缘具有一可由沖压 密封上述卡合凸缘的突环.生产本无线发射侦测传感装置时将相关内容物 安置完善后.再藉由加工设备冲压密封上述卡合凸缘的突环.将金属壳体 与封盖体密合紧压成一体。
上述盖体外环侧周围设有一卡合凸缘，金属壳体上方外侧周围设有外 螺紋，其中，另增设一螺紋套环，该螺紋套环之顶端内环圈按压盖体卡合 凸缘，且螺紋套环的内螺紋与金属壳体的外螺紋螺合.生产本无线发射侦 测传感装置时将相关内容物安置完善后.再螺合壳体的螺紋及密封上述卡 合凸缘的突环.将金属壳体与封盖体密合紧压成一体。
上述金属壳体为铝合金或铜材质，上述盖体为铁福龙或塑料材质。
上述连接管部之内环壁或外环壁处设有管体螺紋。
上述感测装置包括电子无线侦测控制电路板及电池/电能收集器，该电 子无线侦测控制电路板由智能传感器、微处理器和无线射频收发模块构成。
本新型与惯用技术之外置型传感器相比，其有益效果如下
1、 藉由增设一可固紧感测电路板装置及具传导效用的金属导件，其一 方面可减少固定感测装置时惯用螺丝孔位所占面积，以及密合紧压作用的 垫片之位置设计，可防止高压气体或液体的流失、泄出现象发生。
2、 通过上述非导体的盖体与金属壳体之间相互配合之结构以设计出较 佳电波传导效果，其可节省功耗，且增强提高系统的接收能力和抗干扰能 力以及发出干净的电波，使之有效、实时地获取容器或管槽内状况。
图l是习知技术无线发射侦测传感器之原理示意图； 图2是本实用新型之分解立体结构示意图； 图3是本实用新型之立体组合结构示意图4是本实用新型之剖视结构示意图5是本实用新型之无线智能感测收发系统工作原理示意图6是本实用新型之金属导件另一实施方式结构示意图7是本实用新型之金属壳体和盖体结合另一实施方式；
图8是本实用新型之应用例(一)；
图9是本实用新型之应用例(二)；
图IO是本实用新型之应用例(三)；
图ll是本实用新型之应用例(四)；
图12是本实用新型之应用例(五)。
附图标号说明
10a、感测发射装置 20a、接收显示装置 21a、接收天线 30a、 显示器
10、感测装置 11、电子无线侦测控制电赠4反12、电池/电能收 集器 121、电源负极 122、电源正极 111、智能传感器 13、天 线出口端 20、金属壳体 21、第一容置槽 211、环壁台阶212、 外环壁 22、连接管部 221、管体螺紋 13、外螺紋 3Q、盖体 31、 第二容置槽 32、卡合凸缘40、导件401、螺栓导件 50、弹胶 垫片 60、螺紋套环 61、套环顶端内环圈 70、 共地(GROUND)一 100、；故测物体一 200、被测物体二 201、绝纟彖体 300、感测发射 装置 310、接收显示装置 400、接收天线 500、监测控制台 600、卫星
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型进一步说明。 请参阅图2、图3及图4，本新型是提供一种电子无线侦测器感 测装置结构，包括一感测装置IO、 一金属壳体20、 一盖体30以及一
导件40;其中
感测装置10，是一个电子无线侦测控制电路板集成了半导体感测 单元、数字信号处理单元和电源管理器模块，具有感测、处理或致动 功能的智能型微机电无线智能感测收发系统，用以自动监测容器或管 槽的状况并通过无线调变发射传输至计算机中心接收显示模块，用于 监视设备。其中，请参阅图5，主要是将感测发射器安置在被测物 上，如主要安装在油槽或TPMS汽车轮胎上等，其是经由各式感测功能 (压力、温度或流量等…)之智能传感器和讯号处理单元、RF讯号发 射单元等组成的感测发射模块，此模块将所得之信号传达到另设一处 之监控端的接收机器，其由讯号接收单元、讯号处理单元及显示器等 装置组成。
上述感测装置10由以下几个部分组成主要由电子无线侦测控 制电路板11及电池/电能收集器12;电子无线侦测控制电路板11内 有智能传感器lll、微处理器和无线射频收发模块几个部分组成。另 智慧传感器111用以测量所需监测容器或管槽内部状况；微处理器用 以管理所有外围设备，进行压力、温度、加速度和电池电压的测量、 补偿、校准等工作，以及RF发射控制和电源管理；所述之电池/电能 收集器12 ,用以提供所有电路需要的电能；所述之无线射频收发模 块用以将检测的进行压力、温度、加速度和电池电压用RF射频信号 发射出去，以达到侦测状况及传送数据之效能，将得到的侦测信息发 送到接收器，进而在接收单位之显示器上显示。
金属壳体20,其内部一处设有第一容置槽21,以供安装感测装 置10的主壳体；该金属壳体20为一具导体性质的金属材质；其下方 有一连接管部22，该连接管部22可卡固于金属材料之监测容器或管 槽内(如:轮胎气嘴上，且该金属材料之轮胎气嘴亦锁固于具导体性质 的钢圈上)；而连接管部22之内径或外径环壁处设有管体螺紋221,
以便于连接螺旋卡固于所需监测容器或管槽之相对设置的锁固设计 螺旋紋上，并于内部形成相通藉以将所需监测容器或管槽内之高压气 体或流体引流入金属壳体室内，并供感测装置10侦测。
非导体的盖体30,以供卡固于该金属壳体20上方之封盖壳体， 而封盖壳体30为非导体的材料制成；该盖体30与该金属壳体20上 方形成第二容置槽31，该第二容置槽31内装设有供电装置12(如锂 电池)，而供电装置12 (如锂电池)的负极121朝向盖体3.0顶端方向， 以形成共地(GROUND) 70 (见图8至图11),亦即相对于金属壳体20 连接管部22卡固于所需监测容器或管槽之另一端；亦即供电装置12 的正极122朝向感测装置10，整体结合以形成一组发射天线功效的天 线；其中电磁波可经由此上述机构装置，所诞生之导体单极天线 (monopole antenna)将电f兹波幅射出去，此时，^皮测物与电^各总成之 等效互感最小，电波辐射效率最大。 '
金属导件40，为一具导体性质的金属材质，可将感测装置平稳 锁固在金属壳体20与盖体30中，并将该感测装置IO之天线出口端 13与金属材料之壳体20电性连接。
上述金属导件40为一环状中空螺母，其一端压掣于感测装置10 上，且与天线出口端13电性连接，另一端抵靠于供电装置12的下方， 可将感测装置平稳锁固在金属壳体20与封盖壳体30中，并将该感测 装置10的天线出口端13与金属材料之壳体20电性连接，另一方面 减少感测装置10中固定PCB板时需开设惯用螺丝孔位所占面积。
当然，上述金属导件40也可为一长条形螺栓401，如图6所示， 其穿过天线出口端13与金属壳体20底端固接，可将感测装置10平 稳锁固在金属壳体20与盖体30中，并将该感测装置10之天线出口 端13与金属材料之壳体20电性连接，同样也能减少固定PCB板时需 开设惯用螺丝孔位所占面积。
所述金属壳体20与盖体30开口底缘之间另设有一弹性垫片50, 以提供给金属壳体20及盖体30之密合紧压时作用，也防止高压气体 泄出，且以此垫片50隔离感测装置10中的电路板ll与供电装置12, 又可避免电气性短i 各，而感测电路板11与供电装置12两者另设有两 条金属导线作为正负极电气性连接，以供做感测电路板之电源。
所述之金属壳体20和非导体性质之盖体30之结合，系利用冲压 密封，并加气密垫圈于之间，以防止高压气体或液体流失或泄出；该盖 体30外环侧周围设有一卡合凸缘32,而金属壳体20为便紧固卡压盖 体凸缘32,在其第一容置槽内另设有一环壁台阶211系供安置盖体 30开口端沿，而安置盖体30后壳体20之开口外环壁212套住盖体 30开口端沿并略高于盖体30开口端沿，以便再利用加工将金属壳体 20之开口外环壁212向盖体30之卡合凸缘32推压变形而固紧密合。
如图7,为所述之金属壳体20和非导体性质之盖体30之结合另 一实施方式，该盖体30外环侧周围设有一卡合凸缘32，金属壳体20 上方外侧周围设有外螺紋23,其中系利用另增设一螺紋套环60，该 螺紋套环60之顶端内环圏61按压盖体30之卡合凸缘32,且螺紋套 环60的内螺紋与金属壳体20的外螺紋23螺合；并加气密垫圏于两者 之间，以防止高压气体或液体流失或泄出。
本实用新型所述之金属壳体20和非导体性质之盖体30之结合， 其金属壳体20为铝合金或铜；非导体之盖体30为铁福龙，或塑料等不 导电材质。
如图8、图9，为本实用新型之应用例(一)、(二)，其中，所述 当金属壳体2 0安装在具金属导体之被测物100上，经由两者相互电性 导通(不绝缘)，；陂测物100之导体可延伸为天线，增加发射之功效， 其将明显影响整体电^f兹场分布与强度，整个容器将与金属导管共同形 成大型电磁辐射天线，有效扩大电波辐射范围。
如图10、图11,为本实用新型之应用例(三)、(四)，其中，所
述当将整个传感设备与待测容器200 (可以为油槽气槽或轮胎)接合 后，如两者相互绝缘时，由于本设计将依然可以达到最大的电波传输 效率，亦即保持电路总成与待测容器之等效互感最小，电波辐射效率 最大，可提高讯号传输距离。
如图12,为本实用新型之应用例(五)，其中，以接收天线400、 公司(监测控制台)500、卫星600、油罐车700、 ^"油管(瓦斯筒)800 以及本实用新型之感测发射装置300作用整体工程系统进行说明将 感测发射装置300安装于油罐车700的轮子或轮油管800的油管上， 经感测发射装置300将感测信号输送至卫星600上， 一方面由接收电 线400接收后输送至公司安装的监测控制台500进行实时监控，另一 方面油罐车700的驾驶室内的接收显示装置310亦可接收感测信号后 很直观地使驾驶员及时获取相应的诸如高压气体或液体流失或泄出 等各种资讯。
故，本实用新型之重点在于通过一感测装置； 一金属壳体，其内 部设有第一容置槽，上述感测装置固定于该第一容置槽中； 一非导体 的盖体，其卡固于金属壳体上方，且与金属壳体上方形成第二容置槽， 其中安装有 一 提供上述感测装置所需电源的供电装置，其负极端面朝 向本新型之外部即盖体之帽顶端，以形成共地(GROUND)，反之其正极 端面则朝向本新型之内部； 一金属导件，该金属导件分别与感测装置 的天线出口端、金属壳体电性连接。其中，藉由增设此一可固紧感测 装置及具传导效用的金属导件，其一方面可减少固定感测装置时惯用 螺丝孔位所占面积，另一方面起到电波传导效果，其利用整个传感电 路与电池组经接合后的电路总成将具有共地的特性，感测装置(或各 种金属导管)与电路总成采垂直方式固定，从而达到感测装置与电路 总成之等效互感最小，电波辐射效率最大，因而有效提供电磁波的传
递；其中电^兹波可经由此上述机构装置，所诞生之导体单极天线
(monopole antenna))将电石兹波幅射出去，此时，^皮测物与电^各总成之 等效互感最小，电波辐射效率最大，达到最大的电波传输效果。进而 实现可节省功耗，且增强提高系统的接收能力和抗干扰能力以及发出 干净的电磁波，故可使之有效、实时地获取所安装有本实用新型传感 装置之容器或管槽内状况。
以上所述，仅是本实用新型的一种高效能之无线发射智能侦测传 感装置的较佳实施例而已，并非对本新型的技术范围作任何限制，故
变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种高效能之无线发射侦测传感装置，其特征在于包括一电子无线侦测控制电路板集成了半导体的感测装置；一具导体性质的金属壳体，其内部设有第一容置槽，上述感测装置固定于该第一容置槽中；该金属壳体下方设有一用于连接容器或管槽的连接管部；一非导体的盖体，其卡固于上述金属壳体的上方，且与该金属壳体上方形成第二容置槽，该第二容置槽中安装有一提供上述感测装置所需电源的供电装置，其正极端面朝向连接管部且其负极端面朝向其盖体之密封端即盖体帽顶端而形成共地结构；一具导体性质且可固紧感测装置的具传导效用的金属导件，该金属导件分别与感测装置的天线出口端、金属壳体电性连接。
2、 根据权利要求1所述之高效能之无线发射侦测传感装置，其特征 在于该第二容置槽中安装有一提供上述感测装置所需电源的供电装置，其负极端面朝向其盖体之密封端，而此供电装置最顶端 之负极端面要高于上述金属壳体的开口端缘。
3、 根据权利要求1或2所述之高效能之无线发射侦测传感装置，其 特征在于上述金属导件为一环状中空螺母，该固紧螺母与上述 金属壳体的第 一容置槽的内壁上之螺紋对应螺合，且与该金属壳 体电性连接。该固紧导件下方环状端面压掣于感测装置之电路 板，且与电路板上之天线出口端电性连接，此环状中空螺母将电路板固定于金属壳体内部的容置槽上，因此该金属导件分别与感 测装置的天线出口端、金属壳体电性连接。
4、 根据权利要求1或2所述之高效能之无线发射侦测传感装置，其 特征在于上述金属导件为一长条形螺栓，该长条形螺栓金属导 件穿过电路板将电路板予以螺锁固定于金属壳体内部之容置槽 上，且螺栓头部与电路板上之天线出口端电性连接，进而该金属 导件分别与感测装置的天线出口端、金属壳体电性连接。
5、 根据权利要求1所述之高效能之无线发射侦测传感装置，其特征 在于上述金属壳体与封盖体开口底缘之间设有一起密合紧压作 用的气密垫片。
6、 根据权利要求5所述之高效能之无线发射侦测传感装置，其特征 在于上述盖体外环侧周围设有一卡合凸缘，金属壳体顶缘具有 一可由冲压密封上述卡合凸缘的突环。
7、 根据权利要求5所述之高效能之无线发射侦测传感装置，其特征 在于上述盖体外环侧周围设有一卡合凸缘，金属壳体上方外侧周 围设有外螺紋，其中，另增设一螺紋套环，该螺紋套环之顶端内环 圈按压盖体卡合凸缘，且螺紋套环的内螺紋与金属壳体的外螺紋螺 合。
8、 根据权利要求l所述之高效能之无线发射侦测传感装置，其特征 在于上述金属壳体为铝合金或铜材质，上述盖体为铁福龙或塑'料材质。
9、 根据权利要求1所述之高效能之无线发射侦测传感装置，其特征 在于上述连接管部之内环壁或外环壁处设有管体螺紋。
10、根据权利要求1所述之高效能之无线发射侦测传感装置，其特征 在于上述感测装置包括电子无线侦测控制电路板及电池/电能 收集器，该电子无线侦测控制电路板由智能传感器、微处理器和 无线射频收发模块构成。
专利摘要本实用新型涉及一种高效能之无线发射侦测传感装置，包括有一感测装置；一金属壳体，其内部设有第一容置槽，上述感测装置固定于该第一容置槽中；一非导体的盖体，其卡固于金属壳体上方，且与金属壳体上方形成第二容置槽，其中安装有一提供上述感测装置所需电源的供电装置，其负极端面朝向本新型之外部即盖体之帽顶端，以形成共地(GROUND)，反之其正极端面则朝向本新型之内部；一金属导件，该金属导件分别与感测装置的天线出口端、金属壳体电性连接。其中，藉此可节省功耗，且增强提高系统的接收能力和抗干扰能力以及发出干净的电磁波，故可使之有效、实时地获取所安装有本实用新型传感装置之容器或管槽内状况。
文档编号G08C17/00GK201063194SQ20072005390
公开日2008年5月21日 申请日期2007年7月10日 优先权日2007年7月10日
发明者吴仓荣 申请人:吴仓荣