[實(shí)用新型]一種集成型風(fēng)速傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821445612.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN208818730U
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勁東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京英格瑪儀器技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01P5/12
• 分類號(hào): G01P5/12
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 孫輝

本實(shí)用新型公開了一種集成型風(fēng)速傳感器，包括風(fēng)速傳感器芯片、傳感器信號(hào)處理電路和信號(hào)連接器，傳感器信號(hào)處理電路由傳感器信號(hào)橋接電路單元、模擬?數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片、微控制器芯片和數(shù)字?模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片依次電連接而成，風(fēng)速傳感器芯片與傳感器信號(hào)橋接電路單元電連接，傳感器信號(hào)處理電路中的各芯片均以裸芯片形式集成在基板上，傳感器信號(hào)處理中各芯片的信號(hào)焊盤與基板上的信號(hào)焊盤通過(guò)引線鍵合方式電連接，風(fēng)速傳感器芯片與基板信號(hào)焊盤通過(guò)電裝方式電連接，風(fēng)速傳感器芯片以膠粘接的方式與基板固定相接，信號(hào)連接器與基板通過(guò)電裝方式電連接，傳感器信號(hào)處理電路上覆蓋有封裝層，信號(hào)連接器與微控制器芯片、數(shù)字?模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片電連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)速傳感器，尤其涉及一種集成式風(fēng)速傳感器，集成了風(fēng)速傳感器芯片和傳感器信號(hào)處理電路模塊，屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)速傳感器廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)、智能建筑、通風(fēng)設(shè)備、潔凈廠房、制藥廠房等領(lǐng)域，對(duì)提高環(huán)境的舒適度、保障工作環(huán)境的安全水平和降低能源消耗起到了很大的作用。

風(fēng)速傳感器可分為機(jī)械式、動(dòng)壓式、超聲式和熱式等類型。機(jī)械式以風(fēng)杯式和風(fēng)輪式為主，由于轉(zhuǎn)輪是可動(dòng)元件，機(jī)械摩擦、泥沙、灰塵堆積等因素使儀器的可靠性不高，誤差較大；動(dòng)壓式以皮托管為主，在測(cè)量微小流量時(shí)，誤差較大；超聲波式傳感器體積大，價(jià)格昂貴，性價(jià)比低。熱式風(fēng)速傳感器以其靈敏度高、壓損低、量程大、小流量靈敏以及響應(yīng)速度快等特點(diǎn)在風(fēng)速檢測(cè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

但是目前的風(fēng)速變送器中風(fēng)速傳感器芯片與傳感器信號(hào)處理電路是分立放置的，如圖1所示為傳統(tǒng)的熱膜式風(fēng)速傳感器（變送器）示意圖，主要由風(fēng)速傳感器芯片A1，外殼A2-1、A2-2，傳感器信號(hào)處理電路A3，信號(hào)連接器A4組成。風(fēng)速傳感器芯片A1封裝在外殼A2-1中，傳感器信號(hào)處理電路A3裝配在外殼A2-2中，信號(hào)連接器A4為熱膜式風(fēng)速傳感器（變送器）提供電源和信號(hào)輸出接口。傳感器信號(hào)處理電路由印刷電路板（即基板）及電路板上塑料封裝的分立元器件組成，風(fēng)速傳感器芯片與傳感器信號(hào)處理電路通過(guò)多芯屏蔽線進(jìn)行信號(hào)連接，存在體積大、集成度不高的缺點(diǎn)；盡管印刷電路板上的元器件已經(jīng)進(jìn)行了高密度排布，但是由于受元器件管殼封裝體積限制，信號(hào)處理電路板體積仍然較大，造成風(fēng)速變送器整體體積較大，不適用對(duì)安裝空間苛刻的小型化應(yīng)用設(shè)備領(lǐng)域，如通風(fēng)柜、空氣凈化器等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題和不足，提出了一種集成型風(fēng)速傳感器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的具體方案是：一種集成型風(fēng)速傳感器，包括外殼、風(fēng)速傳感器芯片、傳感器信號(hào)處理電路和信號(hào)連接器，所述傳感器信號(hào)處理電路由傳感器信號(hào)橋接電路單元、模擬-數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片、微控制器芯片和數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片依次電連接而成，所述風(fēng)速傳感器芯片與傳感器信號(hào)橋接電路單元電連接，所述傳感器信號(hào)橋接電路單元、模擬-數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片、微控制器芯片和數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片分布集成在一個(gè)基板上，所述傳感器信號(hào)處理中的模擬-數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片、微控制器芯片和數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片均以裸芯片形式集成在基板上，所述傳感器信號(hào)處理中的模擬-數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片、微控制器芯片和數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片的信號(hào)焊盤與基板上的信號(hào)焊盤通過(guò)引線鍵合方式電連接，所述風(fēng)速傳感器芯片的信號(hào)引線與基板的前端的信號(hào)焊盤通過(guò)電裝方式電連接，所述風(fēng)速傳感器芯片以膠粘接的方式與基板的前端固定相接，所述信號(hào)連接器與基板的后端的信號(hào)焊盤通過(guò)電裝方式電連接，所述傳感器信號(hào)處理電路上覆蓋有封裝層，所述信號(hào)連接器與微控制器芯片、數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片電連接，所述風(fēng)速傳感器芯片、傳感器信號(hào)處理電路和信號(hào)連接器均安裝在外殼中。

進(jìn)一步地，所述封裝層采用環(huán)氧樹脂材質(zhì)制成。

進(jìn)一步地，所述外殼呈圓柱形。

進(jìn)一步地，所述風(fēng)速傳感器芯片為 FS5型熱膜式風(fēng)速傳感器，所述模擬-數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)為AD7892，所述微控制器芯片的型號(hào)為PIC12F675，所述數(shù)字-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)為DAC7611，所述信號(hào)連接器的型號(hào)為GX12-8。