一种检测装置及冷媒检测装置的制作方法

一种检测装置及冷媒检测装置
【技术领域】
1.本技术涉及环境参数检测领域，尤其涉及一种检测装置及冷媒检测装置。


背景技术：

2.在很多场景下，需要对环境参数进行检测，比如对温度、湿度、气体浓度等进行检测，再根据检测信息进行环境参数控制，从而获取更加舒适或者安全的环境。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供了一种检测装置，至少能够对一个环境参数进行检测。
4.为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：
5.一种检测装置，包括电路基板、感应器件和基座；所述电路基板设置第一焊盘；所述感应器件与所述第一焊盘焊接；所述基座设置容纳腔；所述基座与所述电路基板固定，所述感应器件位于所述容纳腔，所述容纳腔与环境空间连通。
6.在一个实施例中，所述基座设置有第一通孔，所述第一通孔与所述容纳腔连通，所述第一通孔还与所述环境空间连通。
7.在一个实施例中，所述电路基板设置接地部，所述基座与所述接地部导电接触。
8.在一个实施例中，所述接地部包括第一接地焊盘；所述第一接地焊盘与所述第一焊盘位于所述电路基板的同一侧；所述第一接地焊盘的至少部分表面覆盖锡，所述基座通过所述锡与所述第一接地焊盘接触或者所述基座通过所述锡与所述第一接地焊盘焊接；
9.或者，所述接地部包括接地通孔，所述基座与所述接地通孔焊接。
10.在一个实施例中，所述基座设置有螺纹孔；所述电路基板设置第二通孔；所述第二通孔周边设置第二接地焊盘，所述第二接地焊盘与所述第一焊盘位于所述电路基板的不同侧；所述检测装置还包括螺钉；所述螺钉穿过所述第二通孔打入所述螺纹孔、将所述基座与所述电路基板固定；所述螺钉的螺帽至少部分与所述第二接地焊盘导电接触。
11.在一个实施例中，所述基座与所述电路基板的连接处涂覆密封胶。
12.在一个实施例中，所述基座设置凸台，所述凸台相对所述基座底部凸出设置；所述凸台中间为贯通结构，并与所述容纳腔连通。
13.在一个实施例中，所述基座设置有螺纹孔；所述电路基板设置第二通孔；所述第二通孔周边设置第二接地焊盘，所述第二接地焊盘与所述第一焊盘位于所述电路基板的不同侧；所述检测装置还包括螺钉；所述螺钉穿过所述第二通孔打入所述螺纹孔、将所述基座与所述电路基板固定；所述螺钉的螺帽至少部分与所述第二接地焊盘导电接触。
14.在一个实施例中，还包括密封圈，所述密封圈设置在所述基座底部和电路基板之间，套在所述凸台外部。
15.在一个实施例中，所述感应器件为贴片封装，所述电路基板为pcb板，所述第一焊盘设置在所述pcb板顶部布线层，所述第一焊盘的布线设置在非顶部布线层，所述第一焊盘
的布线与所述第一焊盘通过过孔电连接。
16.本技术实施例提供的检测装置，包括电路基板、感应器件和基座；感应器件能够焊接在电路基板的第一焊盘上，基座具有容纳腔，基座与电路基板固定安装后，感应器件收容于容纳腔内部，容纳腔与环境空间连通，使得位于容纳腔内部的感应器件能够感应环境空间内被测物质的变化，实现检测。
17.本技术实施例还提供了一种冷媒检测装置，包括如上任一实施例所述的检测装置，所述感应器件为ntc电阻。利用ntc电阻可以实现冷媒检测。
【附图说明】
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1为本技术一实施例提供的检测装置的结构爆炸图；
20.图2为本技术另一实施例提供的检测装置的结构示意图；
21.图3为本技术另一实施例提供的检测装置的结构示意图；
22.图4为本技术另一实施例提供的检测装置的结构爆炸图；
23.图5为本技术另一实施例提供的具有两个气室的检测装置的结构爆炸图；
24.图6为本技术另一实施例提供的具有两个气室的检测装置的结构示意图；
25.图7为本技术另一实施例提供的具有两个气室的检测装置的结构示意图；
26.图8为本技术提供的一种传感器探头的结构爆炸图。
【具体实施方式】
27.为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“第一”、“第二”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者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技术的限制。
29.随着智能化发展，各种传感器得到快速发展；传感器往往包含至少一个感应器件，用于感应被测参数的变化。目前，常见的传感器可以是一个感应探头，一般，先加工感应探头或者直接采购感应探头，再将其与对应的控制电路或处理电路焊接、而后两者配合工作
方能实现被测参数的采样和控制。感应器件可以是贴片电容、贴片电感或者贴片电阻，其封装形式可以0201/0402/0603/0805/1206/等。感应探头加工难度大、成本高。
30.基于此，本技术实施例提供了一种检测装置，如图1所示，包括电路基板1、感应器件2和基座3。电路基板1可以是pcb(printed circuit board：印制电路板)、铝基板等；感应器件可以是电阻、电容或电感等，比如ntc(负温度系数)电阻、ptc(正温度系数)电阻等。电路基板1设置第一焊盘11，第一焊盘11用于焊接感应器件2，即，感应器件2与第一焊盘11焊接；第一焊盘个数、形状大小及焊盘间的距离与感应器件的封装形式有关，比如若感应器件2为贴片ntc电阻，则第一焊盘11具有两个焊盘、分别与贴片ntc电阻的两个焊盘焊接。基座3设置容纳腔31；基座3与电路基板1固定，两者固定后，感应器件2位于容纳腔31，容纳腔31与环境空间连通。环境空间中包含被测物质，比如水气、某种气体(co2、co、冷媒等)、pm2.5等，感应器件2在容纳腔31内感应由环境空间中扩散至容纳腔的被测物质、从而产生感应信号。电路基板1上还可以设置其他电子器件21，在一个实施例中，电子器件21包括处理芯片；处理芯片与感应器件2电连接，能够对感应信号进行处理得到控制信号；进一步的，电子器件21还可以包括其他器件，比如电阻、电容、电感、开关管、电源芯片等中的一些或全部，这些器件可以构成控制电路，处理芯片将控制信号发送至控制电路，控制电路再根据该控制信号控制其他电路或设备工作，从而对被测物质进行处理，从而环境更加舒适或安全。举例说明：若感应器件2用于检测水气浓度，则控制电路可以控制加湿器或干燥器工作，从而获取适应的环境湿度；若感应器件2用于检测冷媒浓度，则在检测到冷媒浓度达到一定值或冷媒浓度大于0时，控制电路控制风机打开，吹散冷媒，使得环境中不包含冷媒，提高居住安全。
31.进一步的，为了实现容纳腔31与环境空间连通，如图1所示，基座3还设置有第一通孔32，第一通孔32与容纳腔31和环境空间连通。被测物质能够通过第一通孔32扩散至容纳腔31中，从而被位于容纳腔31中的感应器件感应。整个检测装置可以使用外壳进行封装，外壳上预留透气孔，使得环境中被测物质能够扩散至容纳腔，在透气孔处可以设置防水透气膜，降低了外部水分和灰尘等杂质进入容纳腔的可能性，从而使检测装置具有较好的防水防尘性能。防水透气膜可以包括通过特定工艺所加工出的附着于聚酯纤维布料的防水透气多孔材料，其孔径在纳米级别，从而能够起到防水、防尘且透气的作用。在另一个实施例中，可以在第一通孔32上设置防水透气膜，使得被测气体能够扩散至容纳腔，但是水分无法进入容纳腔，此时整个检测装置可以采用低压注塑工艺进行封装，注塑时，需要预留通气孔，该通气孔与第一通孔32位置对应，使得环境中被测物质能够扩散至容纳腔。
32.上述实施例中，检测装置包含基座、感应器件和电路基板，检测装置的外壳上面设计有透气孔，被测气体通过外壳上的透气孔自然扩散进入容纳腔内，感应器件将气体浓度转换成电信号以实现气体浓度检测。基座3一般为金属材质，比如铝、铁、金属合金等，并且焊接在电路基板上，由于外壳上设计了透气孔，当人体带静电后触碰外壳时容易将静电能量引入到电路基板上，造成感应器件失效或损坏。
33.为降低静电损坏概率或者降低干扰，将基座进行接地处理。如图2所示，在一个实施例中，电路基板1设置接地部，基座3与接地部导电接触；接地部与电路基板及其上设置的至少部分电子器件21的参考地端电连接。
34.在一个实施例中，基座上设置接地引脚，相应的，在电路基板上设置基座接地引脚的焊盘，该焊盘与电路基板及其上设置的至少部分电子器件21的参考地端电连接，将该接
地引脚与该焊盘焊接，即可实现基座接地，同时还能实现基座与电路基板的固定。需要说明的是，本技术的焊接可以是锡焊等焊接方式。
35.在一个实施例中，如图2所示，接地部包括第一接地焊盘12；第一接地焊盘与第一焊盘11位于电路基板1的同一侧；第一接地焊盘12的至少部分表面覆盖锡，基座3通过锡与第一接地焊盘12接触或者基座3通过所述锡与第一接地焊盘12焊接。本实施例中，在电路基板1上的表面设计第一接地焊盘12，第一接地焊盘12位于基座3在电路基板1上安装的地方，生产制造时，在第一接地焊盘上先刷上锡膏，经过回流焊接后第一接地焊盘上就会有一定高度的锡，将基座3与电路基板1固定安装后，基座3自然会与第一接地焊盘12上的锡接触，以达到基座3接地的目的。当然也可以在将基座3与电路基板1压紧后再焊接固定，以达到基座3接地的目的。
36.另一种生产制造的方法为在第一接地焊盘12上先刷上锡膏，然后将基座3安装到电路基板1上(此时基座3与第一接地焊盘12通过锡膏接触)，通过回流焊工艺将基座3与第一接地焊盘12焊接在一起，以达到基座3接地的目的。
37.在另一个实施例中，如图3所示，接地部包括接地通孔13，基座3与接地通孔焊接。本实施例中，在电路基板上设计接地通孔13，接地通孔13的表面不覆盖绿油，且使其位于基座3在电路基板1安装的地方，如图3所示。生产制造时先在基座下表面刷上一层锡膏，然后将基座3安装到电路基板1上，最后通过回流焊或波峰焊使接地通孔里面充满锡料并使基座上的锡膏熔化。待熔化的锡膏自然冷却后达到基座3接地的目的。
38.在另一个实施例中，如图4所示，基座3设置有螺纹孔33；电路基板1设置第二通孔14；第二通孔周边设置第二接地焊盘15，第二接地焊盘15与电路基板及其上设置的至少部分电子器件21的参考地端电连接，第二接地焊盘15与第一焊盘11位于电路基板1的不同侧；本实施例中，检测装置还包括螺钉4；螺钉4穿过第二通孔14打入螺纹孔33、将基座3与电路基板1固定；两者固定后，螺钉4的螺帽至少部分与第二接地焊盘导电接触，螺钉为导电材料，比如螺钉由金属材料制成，从而达到基座3接地的目的。
39.在上述实施例中，基座3与所述电路基板1的连接处涂覆密封胶或固定胶。
40.在一个实施例中，如图5所示，基座3设置凸台34，凸台34相对基座3底部凸出设置；凸台34中间为贯通结构，并与容纳腔31连通；当基座3安装在电路基板1上时，凸台与电路基板1接触。本实施例中，检测装置还包括密封圈5，密封圈5设置在基座3底部和电路基板1之间，套在凸台34外部，以实现密封。
41.基于上述的检测装置，本技术实施例还提供了一种冷媒检测装置，包括上述任一实施例提供的检测装置；感应器件2为ntc电阻。ntc电阻可以起到冷媒检测的作用。具体的，冷媒可以是r32等a2l类制冷剂，该类制冷剂可燃，为了保证安全，需要监测冷媒是否泄露，以防止发生危险。当然也可以用于检测其它气体。因为不同气体的热传导率不同，因此可以用ntc电阻用来检测不同气体浓度信息。比如，r32冷媒和空气的热传导率不同，若存在r32冷媒，则ntc电阻阻值会发生变化，产生不同的电信号；若冷媒浓度变化，则ntc电阻产生的电信号也会有差异。该冷媒检测装置适用于使用新型环保冷媒的温度调节系统，比如空调、热泵和冰箱等，可对该温度调节系统是否发生冷媒泄漏进行检测。
42.进一步的，本技术提供的一种冷媒检测装置，如图6所示，电路基板1上至少设置有2个ntc电阻；除容纳腔31外，基座3还设置有第二腔311，第二腔311不与环境空间连通；当将
基座3安装至电路基板1上时，其中一个ntc电阻位于容纳腔31内，另一个ntc电阻位于第一腔311内。本实施例中，将ntc电阻通过回流焊或波峰焊等焊接方式固定在电路基板对应的焊盘上，再在ntc电阻周围，利用基座建立标定气室和开放的检测气室；基座可以通过螺钉或固定胶固定在电路基板上；利用螺钉固定后，可在基座3与电路基板1的连接处再用密封胶进行密封，从而得到密封的标定气室，而检测气室与环境空间连通。如图5所示，还能在第一腔311和容纳腔31处均设置凸台34，凸台34相对基座3底部凸出设置；凸台34中间为贯通结构，并分别与第一腔311和容纳腔31连通；当基座3安装在电路基板1上时，凸台34与电路基板1接触，再设置密封圈5，密封圈5设置在基座3底部和电路基板1之间，套在凸台34外部，以实现密封。
43.本实施例中，第一腔311所在的标定气室为参考气室，容纳腔31所在的气室为检测气室；标定气室呈密封状态，注入不含冷媒的气体，比如空气，用于产生一个不包含被测气体的参考信号；而检测气室通过第二通孔32与环境空间连通，当外部环境空间存在冷媒时，检测气室内的ntc电阻阻值发生变化，产生一个表征冷媒信息检测电信号。具体的，环境空间可以是装有空气调节系统室内机的室内空间，比如装有空调的房间。冷媒检测装置工作时，参考气室的ntc电阻产生一个参考电信号，检测气室的ntc电阻产生一个检测电信号，通过参考电信号和检测电信号的比较处理，可以判断外界环境中是否存在冷媒，即，空气调节系统是否发生了冷媒泄露。另外，通过设置参考气室，在一定程度上可以弥补温湿度带来的测量误差；还可进一步进行温湿度补偿，提高检测精度。当然，冷媒检测装置也可以仅仅设置一个检测气室，环境带来的测量误差通过软硬件进行补偿，从而提高冷媒检测准确性。
44.在一个实施例中，电路基板1上还可以设置其他电子器件21，在一个实施例中，电子器件21包括处理芯片，电子器件21还可以包括其他器件，比如电阻、电容、电感、开关管、电源芯片等中的一些或全部，这些器件可以构成放大电路、控制电路、电源电路等；ntc电路与电路基板上的另两个电阻组成惠斯通电桥电路，处理芯片与参考气室和检测气室内的ntc电阻均电连接，该电桥电路输出端通过放大电路与处理芯片电连接，处理芯片将放大后的感应信号进行处理得到控制信号，控制电路再根据该控制信号控制其他电路或设备工作，从而对被测物质进行处理，从而环境更加安全。ntc电阻用于检测冷媒浓度，则在检测到冷媒浓度达到一定值或冷媒浓度大于0时，控制电路控制风机打开，吹散冷媒，使得环境空间中不包含冷媒，提高环境安全性，预防火灾或爆炸。具体的，风机可以是空调系统的室内风机，也可以是通风系统。冷媒检测装置在检测到冷媒发生泄漏后控制风机工作，具体的可以设置：控制电路包括第一开关管，该第一开关管一端与风机板的供电端电连接、另一端与风机板的电源端电连接，所述第一开关管的控制端与所述处理芯片输出端电连接，即，该第一开关管连接在风机板的供电端和风机板的电源端之间；第一开关管接通时，风机板电源端与供电端连接，风机板得电可以工作；第一开关管断开时，风机板电源端与供电端断路，风机板失去电源，不会工作。本实施例的冷媒检测装置适用于空调系统，可用作中继板，当发生冷媒泄漏时，处理芯片产生使第一开关管闭合的控制信号，接通室内风机或者通风系统的电源，风机工作。在另一个实施例中，控制电路也可以包括通信单元，通信单元对应的器件为通信器件，比如rs485/urit/usb/pwm/无线通信接口等，当发生冷媒泄漏时，处理芯片产生控制信号至通信单元，通信单元再与风机通信，使得风机工作。
45.进一步的，在一个实施例中，电路基板1上的其它电子器件21还包括第二开关管，
第二开关管的控制端与处理芯片输出端电连接，第二开关管的一端与空调系统室内板的供电端电连接、另一端与室内板的电源端电连接，即，该第二开关管连接在室内板的供电端和室内板的电源端之间；第二开关管接通时，室内板电源端与供电端连接，室内板得电可以工作；第二开关管断开时，室内板电源端与供电端断路，室内板失去电源，不会工作。当冷媒发生泄漏时，冷媒检测装置控制第二开关管断开，室内板失电不工作，并由冷媒检测装置去通过第一开关管控制风机打开吹散冷媒，提高安全性。
46.目前空调系统中，室内板在空调系统上电后一直处于通电状态，若将空调系统的传统制冷剂替换为a2l类制冷剂，则对室内板的防爆要求较高。此时，可将本技术实施例提供的冷媒检测装置作为中继板，即在空调系统中增加该冷媒检测装置，由于冷媒检测装置包括第二开关管，在冷媒泄露的情况下，冷媒检测装置的处理芯片能够第二开关管断开、进而使得室内板断电，因此不需要对室内板有防爆要求，但冷媒检测装置需要达到相应的防爆等级要求，比如需要满足iec60079防爆认证。在某些情况下，还可将实现室内板控制的相关电子器件也集成在本技术提供的冷媒检测装置中，此时，需要对集成的室内板进行防爆设计，对集成器件也宜选择防爆器件，尤其是针对可控开关管、保险丝等器件。
47.其中，第一开关管和第二开关管可以是继电器，更为具体的，应选择防爆继电器。
48.在一个实施例中，如图7所示，基座3设置凹槽35，凹槽35凹向电路基板1且位于第一腔311和容纳腔31之间。设置凹槽35在一定程度上可以降低参考气室和检测气室之间的温度干扰。
49.本技术还提供了一种传感器探头，具体可以用于冷媒检测，如图8所示，包括引线座301、感应器件2、基座40，基座40设置有两个容纳腔404，其中一个容纳腔与环境空间连通，形成检测气室；另一个容纳腔不与环境空间连通，形成参考气室。本实施例中，先将感应器件2焊接至引线座301，再将引线座安装至基座40的容纳腔404内后进行密封，从而得到传感器探头。通过引线座的另一侧的引脚302可以将该冷媒传感器探头与电路板插件焊接，实现对冷媒传感器探头的使用。为了实现对该冷媒传感器探头的接地，可以在基座40上设置引脚42，该引脚42与电路板上的接地端电连接。
50.上述实施例中的检测装置的感应器件2可以是插件封装，也可以是贴片封装；若感应器件2是插件封装，则对应的第一焊盘11为通孔；若感应器件2为贴片封装，则对应的第一焊盘11为贴片焊盘。先将感应器件2与第一焊盘11焊接，再将底座3盖设住感应器件，并使感应器件收容于对应的容纳腔中，形成气室，而后再进行固定和/或密封操作，从而得到本技术实施例中检测装置。检测装置的基座3相比于图8中的基座40的厚度可以减小，尤其是当采用贴片封装的感应器件时，基座3的厚度可以大大减小，有利于降低成本。
51.为了防止基座3压坏电路基板表面上的绝缘层、而与第一焊盘的布线短路，可将第一焊盘的布线设置在电路基板的底部布线层，而第一焊盘设置在电路基板顶部布线层，即，感应器件2与位于电路基板顶部布线层的第一焊盘焊接。以感应器件为贴片封装、电路基板为pcb板为例，第一焊盘设置在pcb板的顶部布线层，而第一焊盘的布线设置在非顶部布线层，比如底部布线层或中间布线层(如有)，第一焊盘的布线与第一焊盘通过过孔电连接。
52.本实施例提供的冷媒检测装置将ntc电阻(感应器件)焊接至电路基板上，再将用于形成气室的基座直接与电路基板焊接或固定，可以和对应的控制电路、处理电路同时生产；相较于先生产出传感器探头，再与控制电路、处理电路的电路基板等进行焊接的方式，
具有生产加工方便、降低生产加工成本，且能够提升传感器探头的可靠性、生产效率和质量。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
54.以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。