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一种 传感器组件及传感器

阅读：386发布：2022-08-14

专利汇可以提供一种传感器组件及传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及传感设备技术领域，提供了一种传感器组件，包括：支撑头，其具有内侧和外侧，并开设有装配通孔；感测元件，其包括音叉和连接于音叉的导电片；音叉容置于装配通孔；音叉的两端分别延伸至内侧和外侧；和密封固定件，其设置于装配通孔内，密封固定件固定连接感测元件和支撑头，并且电绝缘设置于感测元件和支撑头之间；本实用新型还提供一种包括上述传感器组件的传感器；本实用新型提供的传感器组件和传感器具有以下优点：将音叉容置于装配通孔中，利用固定组件固定测量组件，在电绝缘导电片和承载组件之间的基础上，减少了安装工序，降低了人工成本，同时也减小了传感器的尺寸。，下面是一种传感器组件及传感器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种传感器组件，其特征在于，包括：
支撑头，其具有内侧和外侧，并开设有装配通孔；
感测元件，其包括音叉和连接于所述音叉的导电片；所述音叉容置于所述装配通孔；所述音叉的两端分别延伸至所述内侧和所述外侧；和
密封固定件，其设置于所述装配通孔内，所述密封固定件固定连接所述感测元件和所述支撑头，并且电绝缘设置于所述感测元件和所述支撑头之间。
2.如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于：所述密封固定件密封连接所述装配通孔的内壁和所述音叉之间。
3.如权利要求2所述的传感器组件，其特征在于：所述密封固定件包括粘接玻璃。
4.如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于：所述传感器组件还包括包覆所述感测元件的隔膜。
5.如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于：所述音叉包括音叉主体和设置于所述音叉主体的端部的两叉臂，两所述叉臂在所述支撑头的外侧并延伸露出所述装配通孔。
6.如权利要求5所述的传感器组件，其特征在于：所述音叉主体固定设置在所述装配通孔内，并延伸至所述支撑头的内侧设置。
7.如权利要求6所述的传感器组件，其特征在于：所述导电片设置在所述音叉主体上，并位于所述支撑头的所述内侧。
8.如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于：所述导电片电镀设置于所述音叉表面。
9.如权利要求1所述的传感器组件，其特征在于：所述传感器组件还包括线路板和处理器，所述线路板固定设置在所述支撑头的所述内侧；所述线路板的电路分别与所述处理器和所述导电片导通。
10.如权利要求9所述的传感器组件，其特征在于：所述导电片和所述线路板之间设置有用于电连接的导线。
11.如权利要求9所述的传感器组件，其特征在于：所述支撑头设置有固定体，所述线路板固定设置于所述固定体上，所述线路板和所述固定体之间通过铆钉连接，所述铆钉和固定体之间设有用于减振的弹垫。
12.如权利要求9所述的传感器组件，其特征在于：所述传感器组件还包括设置于所述线路板并且与所述处理器电连接的测温元件。
13.如权利要求12所述的传感器组件，其特征在于：所述测温元件为热敏电阻。
14.如权利要求12所述的传感器组件，其特征在于：所述测温元件电连接所述线路板的电路。
15.如权利要求12所述的传感器组件，其特征在于：所述传感器组件还包括导热件；所述导热件分别与所述测温元件及所述支撑头接触连接，其用于热传导。
16.如权利要求15所述的传感器组件，其特征在于：所述导热件为固定设置在所述线路板表面的金属层，所述金属层与所述测温元件接触连接。
17.如权利要求16所述的传感器组件，其特征在于：所述金属层分别设置在所述线路板的两个表面，并相互连接。
18.如权利要求17所述的传感器组件，其特征在于：所述线路板设置有过孔；所述线路板两个表面的所述金属层延伸通过所述过孔相互连接。
19.如权利要求9所述的传感器组件，其特征在于：所述传感器组件还包括与所述线路板电连接的柔性电缆，所述柔性电缆包括柔性主体、设置于所述柔性主体的导通体和电连接于所述导通体并且露出于所述柔性主体的导电端子。
20.一种传感器，其特征在于，包括：
壳体；和
如权利要求1-19任一项所述的传感器组件；
所述壳体在所述支撑头的内侧与所述支撑头密封连接。
21.如权利要求20所述的传感器，其特征在于还包括：主电路板，所述主电路板设置在所述壳体内，并与所述导电片电连接。
22.如权利要求20所述的传感器，其特征在于：所述壳体上设置有测试通道，所述测试通道用于接入被测液体；至少部分所述感测元件设置在所述测试通道内。

说明书全文

一种传感器组件及传感器

技术领域

[0001] 本实用新型属于传感设备技术领域，更具体地说，是涉及一种传感器组件及传感器。

背景技术

[0002] 现有用于检测液体粘度和杂质的传感器组件，通常的设计为：利用音叉组件进行测量，并且将音叉组件测量所得的数据传输至与音叉组件连接的电路板，设置于电路板的
处理器处理该数据。但由于音叉组件的尺寸过小，现有技术通过手工焊接和金属柱连接，然
后金属柱再与信号处理电路板焊接，该方式音叉的焊接位的尺寸长和宽分别为0.5mm，
1.0mm，与金属柱的间距为0.8mm，仍然存在焊接难度较高，效率低，报废较高，人工成本高，难以大批量生产等问题。
实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的在于提供一种传感器组件，以解决现有技术中存在的传感器组件制造成本高的问题。

[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种传感器组件，包括：

[0005] 支撑头，其具有内侧和外侧，并开设有装配通孔；

[0006] 感测元件，其包括音叉和连接于所述音叉的导电片；所述音叉容置于所述装配通孔；所述音叉的两端分别延伸至所述内侧和所述外侧；

[0007] 密封固定件，其设置于所述装配通孔内，所述密封固定件固定连接所述感测元件和所述支撑头，并且电绝缘设置于所述感测元件和所述支撑头之间。

[0008] 进一步地，所述密封固定件密封连接所述装配通孔的内壁和所述音叉之间。

[0009] 进一步地，所述密封固定件包括粘接玻璃。

[0010] 进一步地，所述传感器组件还包括包覆所述感测元件的隔膜。

[0011] 进一步地，所述音叉包括音叉主体和设置于所述音叉主体的端部的两叉臂，两所述叉臂在所述支撑头的外侧并延伸露出所述装配通孔。

[0012] 进一步地，所述音叉主体固定设置在所述装配通孔内，并延伸至所述支撑头的内侧设置。

[0013] 进一步地，所述导电片设置在所述音叉主体上，并位于所述支撑头的所述内侧。

[0014] 进一步地，所述导电片电镀设置于所述音叉表面。

[0015] 进一步地，所述传感器组件还包括线路板和处理器，所述线路板固定设置在所述支撑头的所述内侧；所述线路板的电路分别与所述处理器和所述导电片导通。

[0016] 进一步地，所述导电片和所述线路板之间设置有用于电连接的导线。

[0017] 进一步地，所述支撑头设置有固定体，所述线路板固定设置于所述固定体上，所述线路板和所述固定体之间通过铆钉连接，所述铆钉和固定体之间设有用于减振的弹垫。

[0018] 进一步地，所述传感器组件还包括设置于所述线路板并且与所述处理器连接的测温元件。

[0019] 进一步地，所述测温元件为热敏电阻。

[0020] 进一步地，所述测温元件电连接所述线路板的电路。

[0021] 进一步地，所述传感器组件还包括导热件；所述导热件分别与所述测温元件及所述支撑头接触连接，其用于热传导。

[0022] 进一步地，所述导热件为固定设置在所述线路板表面的金属层，所述金属层与所述测温元件接触连接。

[0023] 进一步地，所述金属层分别设置在所述线路板的两个表面，并相互连接。

[0024] 进一步地，所述线路板设置有过孔；所述线路板两个表面的所述金属层延伸通过所述过孔相互连接。

[0025] 进一步地，所述传感器组件还包括与所述线路板电连接的柔性电缆，

[0026] 所述柔性电缆包括柔性主体、设置于所述柔性主体的导通体和电连接于所述导通体并且露出于所述柔性主体的导电端子。

[0027] 本实用新型的另一目的在于提供一种传感器，包括：

[0028] 壳体；和

[0029] 如上述的传感器组件；

[0030] 所述壳体在所述支撑头的内侧与所述支撑头密封连接。

[0031] 进一步地，主电路板，所述主电路板设置在所述壳体内，并与所述导电片电连接。

[0032] 进一步地，所述壳体上设置有测试通道，所述测试通道用于接入被测液体；至少部分所述感测元件设置在所述测试通道内。

[0033] 本实用新型提供的传感器组件及传感器的有益效果在于：

[0034] 现有技术由于音叉的尺寸和手工焊接工艺的限制，必须先将音叉焊接于金属柱上，再将金属柱与线路板连接，工序繁琐且报废率高。同时，需要音叉上的导电片与支撑头
绝缘连接，因此，必须将音叉设置于支撑头外部，增加了整个传感器组件的体积。而本实用
新型将音叉放置于支撑头的装配通孔中，并且利用密封固定件将音叉固定于装配通孔中，
该工序受音叉尺寸的影响较小，只要利用合适的夹具即可完成该工序，随后将导电片与处
理器电连接，完成连接动作。利用密封固定件固定感测元件，在电绝缘导电片和支撑头之间
的基础上，减少了安装工序，降低了人工成本，同时也减小了传感器组件的尺寸。
附图说明

[0035] 图1是本实用新型实施例提供的传感器组件的立体结构图；

[0036] 图2是本实用新型实施例提供的传感器组件的立体结构爆炸图；

[0037] 图3是本实用新型实施例提供的传感器组件的剖视图；

[0038] 图4是本实用新型实施例提供的另一视角的传感器组件的立体结构图；

[0039] 图5是本实用新型实施例提供的传感器的立体结构图；

[0040] 图6是本实用新型实施例提供的传感器的主视图。

[0041] 图中各附图标记为：

[0042]支撑头 11 处理器 41 弹垫 63
装配通孔 12 隔膜 5 测温元件 7
感测元件 2 音叉主体 211 金属层 64
音叉 21 叉臂 212 柔性电缆 8
导电片 22 线路板 6 柔性主体 81
密封固定件 3 导线 61 导通体 82
过孔 65 固定体 13 导电端子 83
壳体 91 铆钉 62 传感器 9
测试通道 92

具体实施方式

[0043] 为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实
施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0044] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。

[0045] 需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示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。

[0046] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行更加详细的描述：

[0047] 图1至图4示出了本实用新型实施例提供的一种传感器组件。

[0048] 如图1至图3，本实用新型实施例提供的一种传感器组件，其用于检测液体的粘度和纯度，多数用于检测汽车油箱中的汽油、柴油或者机油，以下均用汽油进行说明。

[0049] 传感器组件包括：

[0050] 支撑头11，其具有内侧和外侧，支撑头11开设有装配通孔12；

[0051] 感测元件2，其包括音叉21和连接于音叉21的导电片22，音叉21容置于装配通孔12；音叉21的两端分别延伸至支撑头11的内侧和外侧；

[0052] 密封固定件3，其设置于装配通孔12内，密封固定件3用于固定感测元件2并且电绝缘设置于感测元件2和支撑头1之间。

[0053] 本实施例的传感器组件的工作原理如下：

[0054] 测汽油的粘度的原理：感测元件2浸泡于汽油中，感测元件2的部分音叉21和部分导电片22浸泡于汽油中，导电片22接通预设频率的电流，音叉21在导电片22通电后引起振
动，并且在某个频率的电流下会引起共振，其振动幅度突然增大，该频率为共振频率。而汽
油的粘度会影响浸泡于汽油中的音叉21的共振频率，通过检测音叉21的共振频率，即可得
出汽油的粘度。

[0055] 测汽油纯度的原理：感测元件2浸泡于汽油中，连接于音叉21的导电片22形成一个电容，电容的容抗可测，汽油中的杂质越多，代表电解质越多，容抗越小，反之，杂质越少，代表电解质越少，容抗越大，通过检测导电片22的容抗，即可得出汽油的纯度。

[0056] 本实施例提供的传感器组件具有以下技术效果：

[0057] 现有技术由于音叉21的尺寸和手工焊接工艺的限制，必须先将音叉21焊接于金属柱上，再将金属柱与线路板连接，工序繁琐且报废率高，同时，音叉21上的导电片22需要与
支撑头11绝缘连接，因此，必须将音叉21设置于支撑头11外部，增加了整个传感器组件的体
积；而本实用新型将音叉21放置于装配通孔12中，并且利用密封固定件3将音叉21固定于装
配通孔12中，该工序受音叉21尺寸的影响较小，只要利用合适的夹具即可完成该工序，随后
将导电片22与处理器41电连接，完成连接动作。将音叉21容置于装配通孔12中，利用密封固
定件3固定感测元件2，在电绝缘导电片22和支撑头1之间的基础上，减少了安装工序，降低
了人工成本，同时也减小了传感器组件的尺寸。

[0058] 具体地，密封固定件3密封连接装配通孔12的内壁和音叉21之间。密封固定件3绝缘设置于支撑头11和音叉21之间，同时密封支撑头11和音叉21之间的空隙，避免将传感器
组件浸泡入液体中时，液体从空隙进入传感器组件内部，造成内部电子组件损坏。

[0059] 细化地，密封固定件3包括粘接玻璃，粘接玻璃充满地填充于装配通孔12内。本实施例的制造技术工艺为，先将感测元件2预固定在装配通孔12中，在装配通孔12中填充粉墨
状的粘接玻璃，通过高温将玻璃粘接熔化变成液体，由高温的液体粘接玻璃粘接音叉21与
支撑头11，待粘接玻璃冷却后，三者固定。

[0060] 进一步地，传感器组件还包括贴于感测元件2与密封固定件3连接的连接面的隔膜5。该隔膜5表面光滑，在高温的粘接玻璃冷却时，粘接玻璃中存在气泡需要排出，在感测元
件2的表面设置隔膜5，避免气泡在粘在感测元件2的表面，并且引导气泡顺利从粘接玻璃的
表面排出。

[0061] 具体地，音叉21包括音叉主体211和设置于音叉主体211的端部的两叉臂212，音叉主体211固定设置于装配通孔12内，并且延伸至支撑头11的内侧设置，两叉臂212在支撑头
11的外侧并且延伸露出装配通孔12。测量过程中，叉臂212浸泡于液体中，叉臂212接通预定
频率的电流发生机械振动。

[0062] 可选地，音叉主体211露出装配通孔12。装配通孔12具有第一端和第二端，第一端位于传感器组件的外部，在测量时正对待测量液体，第二端位于传感器组件的内部，其正对
传感器组件的其他电子组件；音叉21一端用于浸泡于汽油，另一端用于与其他电子组件连
接，因此，叉臂212突出装配通孔12的第一端设置，而音叉主体211露出装配通孔12的第二
端，用于连接其他电子组件。

[0063] 细化地，导电片22设置在音叉主体211上，并位于支撑头11的内侧。

[0064] 进一步细化地，导电片22 电镀设置于音叉21表面。其贴合好，不易从音叉21表面脱落。

[0065] 进一步地，传感器组件还包括线路板6和处理器41，线路板6固定设置在支撑头11内侧；线路板6的电路分别与处理器41和导电片22导通。

[0066] 细化地，导电片22和线路板6之间设置有用于电连接的导线61。导线61具体为邦线，通过导线61连接导电片22和线路板6，其连接工艺简单，效率快，连接稳定性高。

[0067] 进一步地，支撑头11设置有固定体13，线路板6固定设置于固定体13上，线路板6和固定体13之间设置有用于增加固定力的铆钉62和用于减振的弹垫63。铆钉62和弹垫63将线
路板6固定于固定体13上，弹垫63起减振作用，此连接结构可靠，安装方便，可以满足振动测试的要求。

[0068] 进一步地，传感器组件还包括设置于线路板6并且与处理器41连接的测温元件7。该测温元件7为热敏电阻。测温元件7用于测量液体的温度，用于补偿感测元件2的误差值，
在不同温度下的液体粘度的共振频率均不相同，同理，在不同温度下的液体纯度的容抗也
不相同，需要测温元件7进行测量温度，进而补偿误差值。

[0069] 具体地，请同时参阅图2和图4，测温元件7电连接于线路板6的电路。

[0070] 细化地，传感器组件还包括导热件，导热件分别与测温元件7及支撑头11接触连接，其用于热传导，导热件为固定设置在线路板6表面的金属层64，金属层64接触连接于测
温元件7。金属层64分别设置在线路板6的两个表面，并相互连接。线路板6设置有过孔65；线路板6两个表面的金属层64延伸通过过孔65相互连接。通过将金属层64与支撑头11直接连
接，而支撑头11直接接触待测量液体，即测温元件7可快速感应液体的温度。

[0071] 进一步地，传感器组件还包括与线路板6电连接的柔性电缆8。柔性电缆8与其他组件连接，其用于将测量结果传输至外界。

[0072] 具体地，柔性电缆8包括柔性主体81、设置于柔性主体81的导通体82和电连接于导通体82并且露出于柔性主体81的导电端子83。

[0073] 具体地，音叉21的材质为玻璃。玻璃材质的音叉21绝缘性好，并且容易引起共振，共振的幅度大，易于测得共振结果。

[0074] 具体地，支撑头11的材质为金属。金属的导热性能好，以便快速将待测液体的热量传导至与支撑头11贴合的线路板6的铜64上，进而传导至与铜64连接的测温元件7，方便测
温元件7快速感测待测液体的温度。

[0075] 如图5和图6，本实施例还提供一种传感器9，包括：

[0076] 壳体91；和

[0077] 如上述的传感器组件；

[0078] 壳体91用于固定于油缸内部，壳体91在支撑头11的内侧与支撑头11密封连接，壳体内设置有主电路板，并与导电片22电连接。壳体91中开设有供液体进入的测试通道92，测
试通道92连通于油缸的液体，感测元件2部分容置于测试通道中92，并且浸泡于测试通道92
中的液体。

[0079] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型
的保护范围之内。

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