一种温度压力传感器结构的制作方法

1.本发明涉及一种汽车的变速箱内的传感器结构，尤其涉及一种温度压力传感器结构。


背景技术：

2.现在汽车的应用越来越多，越来越广泛。在汽车变速箱内零部件非常多，用于检测汽车各项指标情况时传感器的使用也是很多的。比如速度传感器、温度传感器等等。
3.温度压力传感器安装于汽车内部（如发动机或者空调部位），通过一个螺纹接口密封并同时检测介质压力和温度问题。
4.采用压力陶瓷芯体与其余附加结构实现压力信号的测量。温度传感器模块通过支架连接下方的热敏元件，针脚与ntc先焊接，然后进行注塑成半成品，随后进行二次覆膜确保没有泄露途径。这样的温度传感模块的工艺具有两个缺点： 1、ntc通过两次注塑有损伤风险。2、两次覆膜为避免ntc裸露，导致ntc周围的塑料很厚，影响温度检测响应时间。
5.还有些温度压力传感器虽然不用对ntc二次覆膜，但是安装结构相当复杂，构件多，工艺步骤多。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种结构简单，模块化程度高，信号传输准确，工艺步骤少，温度敏感度高的一种温度压力传感器模块；解决了现有技术中存在的变速箱内的温度压力传感器的集成度不高，温度敏感度不高，需要多个支撑部件，工艺复杂，生产效率低的技术问题。
7.本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种温度压力传感器结构，包括壳体，在壳体的一端连接有接插件，在壳体内形成一个安装腔，在安装腔内安装有温度传感器模块和压力传感器模块，在温度传感器模块上设有压力孔，压力传感器模块位于压力孔上方；所述的压力传感器模块包括两层压力陶瓷片，两层压力陶瓷片之间设有压力传感电路；所述的温度传感器模块包括两层温度陶瓷片，所述的温度陶瓷片包括第一温度陶瓷片和第二温度陶瓷片，第一温度陶瓷片大于第二温度陶瓷片，在两层温度陶瓷片之间设有温度传感电路，温度传感电路上包括连接点和导出点，所述的连接点连接有热敏元件的导出件，所述的导出点连接有温度传感器模块的温度插针，所述的导出点位于第一温度陶瓷片与第二温度陶瓷片重合的位置，所述的连接点位于第二温度陶瓷片外，所述的第二温度陶瓷片与传感器壳体的安装腔的内壁相接。导出点直接被第二温度陶瓷片绝缘，不会发生短路等问题，从而可以将由连接点传输过来的信号通过温度插针传输出去，而连接点位于第二温度陶瓷片外，相当于是裸露在温度传感器模块的底面上的，这样可以方便直接进行电连接，将热敏元件的信号直接传输，陶瓷的硬度比较大，不会因为上方的压力传感器模块所感知的压力受损。
8.温度传感器模块内的温度传感电路的连接点可以直接与热敏元件连接，省去很多中间的部件，也不需要再对热敏元件进行二次覆膜等结构进行固定，提高传感器的敏感度。
同时，由于温度传感器模块的是两层陶瓷片构成，因此可以有效绝缘，不会出现短接或者漏电的危险，提高传感器的稳定性。温度传感器模块和压力传感器模块单独设置，可以随时根据需求调整更换，温度传感器模块和压力传感器模块均安装在安装腔内，不需要多次的注塑等工艺来完成两者的密封或者在腔体的固定结构，装配简单，工艺步骤少。
9.作为优选，所述的第一温度陶瓷片与第二温度陶瓷片同轴，第一温度陶瓷片与第二温度陶瓷片的外径相同，第一温度陶瓷片内径小于第二温度陶瓷片内径，温度插针固定在第一温度陶瓷片上。第一温度陶瓷片中间的孔就是压力孔，第二温度陶瓷片中间的孔把压力孔完全暴露出来的同时，还暴露了一部分第一温度陶瓷片，方便在第一温度陶瓷片的底面进行定位和安装连接点。两个陶瓷片同轴布置，在两者进行玻璃烧结时，方便定位和操作，两者的重合区域也就是第二温度陶瓷片的形状。第二温度陶瓷片位于外环，更方便温度插针的布置，降低安装难度，温度插针也不会影响压力插针的布置。
10.作为优选，所述的温度传感器模块与壳体之间设有第一密封圈，温度传感器模块与压力传感器模块之间设有第二密封圈，所述温度插针位于第一密封圈和第二密封圈外，所述的温度插针位于压力传感器模块外。温度插针位于密封圈外，从而避免了由于温度传感器信号传输而导致的压力的泄露，从而提高传感器的精度。
11.作为优选，所述的温度传感电路包括两个微米级的印刷电路，两个印刷电路固定在第一温度陶瓷片的底面，印刷电路的一端设有连接点，印刷电路的另一端设有导出点，印刷点和导出点分别位于第一密封圈的内外两侧。微米级的印刷电路非常薄，不会影响密封圈的密封效果，通过一个密封圈就可以完成压力和温度信号的密封，并且密封效果好。印刷电路将温度信号传输到密封圈外，通过插针连接到外部的调理电路。
12.作为优选，所述的热敏元件固定在热敏支架上，所述的热敏支架上还设有导出件，导出件的一端与热敏元件相接，导出件的另一端与连接点相接。结构简单，构件少，导出件直接将热敏元件与温度传感器模块相接，信号传输效果好，灵敏度高。热敏支架为塑料支架。
13.作为优选，所述的导出件与连接点相接一端为弹性压片。保证连接的稳定性，一直抵接在连接点上。
14.作为优选，所述的热敏支架上设有定位柱，所述的温度传感器模块上设有定位孔，定位孔开设在第一陶瓷片上，定位柱位于第二陶瓷片的内侧。定位柱与定位孔的配合对弹性压片与连接点的焊接起到定位作用，定位准确，从而让弹片和连接点焊接更方便。
15.作为优选，所述的温度传感器模块上方设有压力模块支架，所述的压力模块支架中心设有压力模块安装腔，压力模块安装腔的腔底开设有通孔，通孔直径不小于第二密封圈的外径。通孔是一个上方下圆的孔，既方便压力模块的定位安装，又能方便第二密封圈的固定和安装，让整体的集成效果好，密封性强。压力模块支架为塑料支架。
16.作为优选，所述的压力模块支架上设有定位销，在温度传感器模块的外圆周表面开设有定位槽，定位销与定位槽过渡配合。安装时，能将压力模块支架与温度传感器模块定位，防止相互旋转，从而保证模块装配的稳定性和安装的便利性。
17.作为优选，所述的压力模块支架上还开设有温度插针孔，两个温度插针孔位于同一直径方向上，两个定位销位于同一直径方向上，温度插针孔和定位销之间夹角为90
°
。
18.因此，本发明的一种温度压力传感器结构具备下述优点：温度传感器模块和压力
传感器模块均是由玻璃烧结两层陶瓷片形成，并且在两层陶瓷片之间放置电路，模块化程度高，可以方便安装和生产，同时在温度传感器模块下方将电路的连接点暴露，直接可以与下方的热敏元件连接，温度响应时间快，结构紧凑，安装时更便捷。模块化的结构让整体的支撑和安装部件少，从而简化了安装工艺，提高产品的稳定性。
附图说明
19.图1是一种温度压力传感器结构的立体图。
20.图2是图1剖视图。
21.图3是图2的a处放大图。
22.图4是图1的爆炸图。
23.图5是图1另一视角爆炸图。
24.图6是图1去除壳体的立体图。
25.图7是图6去除接插件的立体图。
26.图8是图1内的压力模块支架的立体图。
27.图9是图1内的温度传感器模块的仰视图。
28.图10是图9去除第二温度陶瓷片的示意图。
具体实施方式
29.下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
30.实施例：如图1和2和3和4和5所示，一种温度压力传感器结构，包括壳体2，在壳体2的一端安装有接插件1。在壳体2内安装有温度压力传感器模块，温度压力传感器模块包括位于上方的压力传感器模块7和位于下方的温度传感器模块6。温度压力传感器模块有3个压力插针28和两个温度插针5， 5个信号端通过fpc板14连接，将温度和压力信号通过接插件的针脚传输出来。
31.温度传感器模块6与壳体2之间设有第一密封圈9，温度传感器模块6与压力传感器模块7之间设有第二密封圈8，温度插针5位于第一密封圈9和第二密封圈8外，温度插针5位于压力传感器模块7外。
32.压力传感器模块7包括利用玻璃烧结的第一压力陶瓷片15和第二压力陶瓷片17，在第一压力陶瓷片15和第二压力陶瓷片17之间安装有压力传感器电路16，在压力传感器模块7上安装有压力插针28，压力插针28与压力传感器电路16相连，将压力信号传输出去。
33.温度传感器模块6是由两个温度陶瓷片通过中间的玻璃胶22粘接形成的，温度陶瓷片包括第一温度陶瓷片20和第二温度陶瓷片23，第一温度陶瓷片20与第二温度陶瓷片23同轴，第一温度陶瓷片20与第二温度陶瓷片23的外径相同，第一温度陶瓷片20内径小于第二温度陶瓷片23内径，在两层温度陶瓷片之间设有温度传感电路，温度传感电路包括两个微米级的印刷电路39，温度传感电路上包括连接点31和导出点40，连接点31连接有热敏元件的导出件25，导出点40连接有温度传感器模块的温度插针5，导出点40位于第一温度陶瓷片20与第二温度陶瓷片23重合的位置，连接点31位于第二温度陶瓷片23外，第二陶瓷片23与传感器壳体2的安装腔的内壁相接（如图9和10所示）。
34.第一温度陶瓷片20中间的通孔为压力孔27，第二温度陶瓷片23中间的通孔将连接点31裸露出来，方便与导出件25焊接，同时方便热敏支架3的安装和定位。
35.如图6和7和8所示，在温度传感器模块6上方安装有压力模块支架18，压力模块支架18为圆形，压力模块支架18的外径与温度传感器模块6的直径相同，压力模块支架18和温度传感器模块6的外径与壳体2的内径大致相同。压力模块支架18的中心设有压力模块安装腔32，压力模块安装腔32为方形腔与压力传感器模块7的形状相同。压力模块安装腔32的腔底开设有通孔33，通孔33直径与第二密封圈8的外径相同。在压力模块支架18外圆周表面上设有位于同一直径上的两个平面35，平面35上安装有凸起36，接插件1上设有对应的两个连接片29，连接片29位于平面35上，在连接片29上开设有卡孔30，卡孔30与凸起36扣合，从而将接插件1与压力模块支架18固定。在压力模块支架的下方一体成型有两个定位销19，两个定位销19与位于同一直径上，在温度传感器模块6的外圆周表面上开设有定位槽21，定位销19与定位槽21过渡配合。压力模块支架18上还开设有温度插针孔34，两个温度插针孔34位于同一直径方向上，两个定位销19位于同一直径方向上，温度插针孔34和定位销19之间夹角为90
°
。
36.在温度传感器模块6的下方安装热敏支架3，热敏支架3为塑料支架，热敏元件4固定在塑料的热敏支架3的底端。热敏支架3上还安装有金属的导出件25，导出件25的一端与热敏元件5相接，导出件25的另一端通过弹性压片24与连接点31相接。在热敏支架3的上端一体成型有定位柱12，在温度传感器模块的第一温度陶瓷片上开设有定位孔11，定位柱12与定位孔11配合固定后，从而方便对弹性压片24与连接点31进行焊接。
37.组装时，将热敏支架，温度传感器模块，压力模块支架，第二密封圈，压力传感器模块，第一密封圈和接插件轴向安装好后，装入壳体内进行整体铆压，用环境密封胶13密封，壳体的另一侧通过接口密封圈26密封。
38.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新形保护范围为准。