尤其用于测量环境温度的传感器模块制造技术

本发明专利技术涉及一种用于测量至少一个测量参量的传感器模块(1)，该传感器模块包括：壳体(2)，所述壳体具有流动通道(23)，所述流动通道(23)包括空气入口(21)和空气出口(22)，其中所述壳体(2)包围该壳体(2)的内部空间(20)；布置在所述内部空间(20)中的电路板(4)；布置在所述电路板(4)上的至少一个传感器(3)，所述传感器被构造用于测量被引导流经所述传感器(3)的空气流(L)的至少一个测量参量；布置在所述电路板(4)上并用于与所述传感器模块(1)进行电接触的接头(5)；以及通风机(6)，该通风机具有马达(60)和借助于该马达(60)能围绕着旋转轴线(z)旋转的转子(61)，其中所述马达(60)与所述电路板(4)导电地连接，并且其中所述通风机(6)被构造用于在所述流动通道(23)中在空气入口(21)与空气出口(22)之间产生空气流(L)，使得所述空气流(L)流经所述传感器(3)并且在所述空气入口(21)的区域中沿着流动方向(x)流动，所述流动方向相对于所述旋转轴线(z)以处于45

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】尤其用于测量环境温度的传感器模块
[0001]本专利技术涉及一种用于对测量参量，尤其是环境温度进行测量的传感器模块。
[0002]这样的传感器例如能够在车辆中用于测量客舱中的温度。
[0003]对于这样的传感器，经常设置通风机，所述通风机产生空气流，所述空气流被输送给传感器模块的传感器，其中所述传感器在所述通风机的上游与所述通风机的旋转轴线同轴地布置并且通过电缆连接或者刚性的钎焊连接与电路板相连接。所述空气流在轴向上，也就是沿着旋转轴线的方向被吸入并且沿着通风机的转子的径向方向被输出。
[0004]DE 100 21 067 A1描述了一种用马达来驱动的用于给例如呈温度传感器的形式的传感器进行通风的风扇，其中所述传感器布置在风扇壳体处或者风扇壳体的入口中。在此，所述传感器借助于支承杆被支撑，并且在此与所述风扇的旋转轴线同轴地定位。
[0005]以此为出发点，本专利技术的任务是，提供一种传感器模块，该传感器模块能够有效地制造并且具有足够简单的且结构小的设计。
[0006]该任务通过一种具有权利要求1的特征的传感器模块来解决。
[0007]所述传感器模块的优选的实施方式在相应的从属权利要求中得到说明并且下面进行描述。
[0008]根据权利要求1，公开了一种用于对至少一个测量参量进行测量的传感器模块，该传感器模块具有：
[0009]‑
壳体，所述壳体具有流动通道，该流动通道具有空气入口和空气出口，其中所述壳体包围该壳体的内部空间；
[0010]‑
布置在所述内部空间中的电路板；
[0011]‑
至少一个布置在所述电路板上的传感器，所述传感器被构造用于测量被引导经过所述传感器的旁边的空气流的至少一个测量参量；
[0012]‑
布置在所述电路板上的、用于与所述传感器模块进行电接触的接头；以及
[0013]‑
通风机，该通风机具有马达和借助于该马达能围绕着旋转轴线旋转的转子，其中所述马达与所述电路板导电地连接，并且其中所述通风机被构造用于在所述流动通道中在空气入口与空气出口之间产生空气流，使得所述空气流流经所述传感器并且在所述空气入口的区域中沿着流动方向在传感器上游流动，所述流动方向相对于所述旋转轴线以处于45
°
到90
°
的范围内的角度延伸。
[0014]根据传感器模块的一种实施方式，提供的是，传感器相对于流动方向布置在通风机的上游。传感器的在通风机的吸取区域中的这样的布置是有利的，因为由此环境空气或者待测量的空气流不会由通风机加热，这实现更加精确的测量结果。
[0015]此外，根据传感器模块的一种实施方式，提供的是，所述角度处于60
°
到90
°
的范围内，尤其是处于75
°
到90
°
的范围内，尤其是处于80
°
到90
°
的范围内。优选地，所述角度为90
°
，也就是说，空气流在空气入口的区域中沿着垂直于旋转轴线的流动方向流动。
[0016]此外，根据本专利技术的一种实施方式，提供的是，至少一个测量参量是以下测量参量之一：流经传感器的空气流的温度、流经传感器的空气流的相对空气湿度、流经传感器的空气流的气体浓度。
[0017]此外，根据一种实施方式，提供的是，传感器能够测量一个以上的测量参量。因此，例如传感器能够被构造用于测量流经传感器的空气流的温度和/或相对空气湿度和/或气体浓度。
[0018]如果传感器被构造用于测量气体浓度，则传感器能够被构造为气体传感器或者具有这样的气体传感器。气体传感器例如可以为例如根据EP2765410的MOX气体传感器，或者例如根据EP3144663的光学气体传感器，或者例如根据EP2896962的电化学气体传感器。
[0019]根据一种实施方式，传感器或者气体传感器尤其被构造用于测量CO2浓度和/或至少一种挥发性的有机化合物的浓度。
[0020]传感器或者气体传感器能够具有气体传感器芯片。气体传感器芯片能够包括例如由硅构成的半导体基片，在半导体基片中能够集成有开关电路。为了制造开关电路而能够设置不同的层，例如CMOS层。
[0021]传感器和接头优选地布置在电路板上，使得传感器模块的一种特别紧凑的设计方案是可能的。通风机在此能够通过电缆与电路板相连接(例如通过另一个布置在所述电路板上的、能够与电缆相连接的接头)。尤其接头能够通过插塞连接、钎焊连接或者其他合适的导电连接来实现。作为替代方案，通风机也能够布置在电路板上。
[0022]接头优选地被构造用于与传感器进行电接触和/或用于向传感器模块供给工作电压(尤其用于马达和传感器)。此外，传感器的输出信号优选地加载在所述接头上，使得所测量的温度(或者相对空气湿度或者气体浓度)能够通过接头来读出。
[0023]传感器和/接头和/或通风机能够分别被设计为SMD或者借助于THT或者借助于挤压连接与电路板相连接。根据一种实施方式，插头(SMD)设置在电路板上以用于接触通风机，该插头容纳布置在通风机的电缆上的配对件。但是，通风机也能够通过钎焊连接或者其他的导电连接与电路板相连接。
[0024]SMD在此代表着表面安装器件(在德语中为Bauelement)，也就是代表着以下组件，所述组件与THT(通孔技术)相比没有导线接头，而是能够借助于可钎焊的连接面直接钎焊到电路板上(SMT代表着表面安装技术)。而对于THT来说，相应的组件具有连接线，其中相应的连接线插入穿过电路板的所分配的孔并且与所述电路板钎焊在一起。
[0025]相应的组件(传感器和/或接头和/或通风机)优选借助于回流焊或者波焊被固焊在电路板上。
[0026]根据一种特别优选的实施方式，传感器是SMD，也就是表面安装的结构元件(见上文)。
[0027]优选地，根据一种实施方式，为了将传感器和/或接头和/或通风机电连接到电路板上，除了电路板之外没有设置柔性的导线接头。
[0028]此外，根据根据本专利技术的传感器模块的一种实施方式，提供的是，电路板具有支座区段，在该支座区段上布置有传感器，其中支座区段通过该支座区段的至少一个第一连接区域与电路板的基础区段相连接。优选地，支座区段通过所述第一连接区域整体地与基础区段相连接或者一体地被成形到基础区段上。此外，根据一种实施方式，优选地提供的是，支座区段或者第一连接区域在垂直于其中支座区段从所述基础区段突出的方向上的宽度小于基础区段垂直于所述方向的宽度。在这里所观察的方向在此优选平行于电路板的上侧
面或者电路板的背向上侧面的下侧面来延伸。在法向于下侧面或者上侧面的情况下，电路板具有其最小的延伸度。这个最小的延伸度对应于电路板的厚度。
[0029]此外，根据本专利技术的一种实施方式，提供的是，支座区段伸入到流动通道里面，使得传感器布置在流动通道中。
[0030]因此，根据一种实施方式，支座区段优选纵向延伸地构成。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于测量至少一个测量参量的传感器模块(1)，包括：
‑
壳体(2)，所述壳体具有流动通道(23)，所述流动通道(23)具有空气入口(21)和空气出口(22)，其中所述壳体(2)包围所述壳体(2)的内部空间(20)；
‑
布置在所述内部空间(20)中的电路板(4)；
‑
布置在所述电路板(4)上的至少一个传感器(3)，所述传感器被构造用于测量被引导流经所述传感器(3)的空气流(L)的至少一个测量参量；
‑
布置在所述电路板(4)上并用于与所述传感器模块(1)进行电接触的接头(5)；以及
‑
通风机(6)，所述通风机具有马达(60)和借助于所述马达(60)能围绕着旋转轴线(z)旋转的转子(61)，其中所述马达(60)与所述电路板(4)导电地连接，并且其中所述通风机(6)被构造用于在所述流动通道(23)中在空气入口(21)与空气出口(22)之间产生空气流(L)，使得所述空气流(L)流经所述传感器(3)并且在所述空气入口(21)的区域中沿着流动方向(x)流动，所述流动方向相对于所述旋转轴线(z)以处于45
°
到90
°
的范围内的角度(V)延伸。2.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，所述传感器(3)相对于所述流动方向(x)布置在所述通风机(6)的上游。3.根据权利要求1或2所述的传感器模块，其特征在于，所述角度(V)处于60
°
到90
°
的范围内，尤其处于75
°
到90
°
的范围内，尤其处于80
°
到90
°
的范围内，其中所述角度(V)优选为90
°
。4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述至少一个测量参量是以下测量参量之一：被引导流经所述传感器(3)的所述空气流(L)的温度、被引导流经所述传感器(3)的所述空气流(L)的空气湿度、被引导流经所述传感器(3)的所述空气流(L)的气体浓度。5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述电路板(4)具有支座区段(40)，在所述支座区段上布置有所述传感器(3)，其中所述支座区段(40)通过所述支座区段(40)的至少一个第一连接区域(41)与所述电路板(4)的基础区段(43)相连接，其中所述支座区段(40)或者所述第一连接区域(41)在垂直于其中所述支座区段(4)从所述基础区段(43)突出的方向(T)具有的宽度(B1)小于所述基础区段(43)的垂直于所述方向(T)的宽度(B2)。6.根据权利要求5所述的传感器模块，其特征在于，所述支座区段(40)突出到所述流动通道(23)中，使得所述传感器(3)布置在所述流动通道(23)中。7.根据权利要求5到6中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述支座区段(40)纵向延伸地构成。8.根据权利要求5到7中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述支座区段(40)具有与所述支座区段(40)的第一连接区域(41)对置的端部区域(44)，在所述端部区域上布置有所述传感器(3)。9.根据权利要求8所述的传感器模块，其特征在于，所述支座区段(40)的端部区域(44)沿着所述方向(T)突出超过整个基础区段(43)和/或突出到所述空气入口(21)中。10.根据权利要求5到9中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述支座区段(40)在所述基础区段(43)的空隙(46)中沿着所述方向(T)从所述基础区段(43)突出。
11.根据权利要求10所述的传感器模块，其特征在于，所述空隙(46)通过所述基础区段(43)的中间棱边(43a)并且通过所述基础区段(43)的两条彼此对置的、通过中间棱边(43a)彼此连接的侧面棱边(43b)来限定。12.根据权利要求11所述的传感器模块，其特征在于，所述支座区段(40)从所述基础区段(43)的中间棱边(43a)突出。13.根据权利要求11所述的传感器模块，其特征在于，所述支座区段(40)从所述侧面棱边(43b)之一突出。14.根据权利要求5到13中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述支座区段(40)被构造为曲流形。15.根据权利要求5到7中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述支座区段(40)通过第二连接区域(42)与所述基础区段(43)相连接，使得所述支座区段(40)和所述基础区段(43)一起限定所述电路板(4)的直通孔(47)。16.根据权利要求15所述的传感器模块，其特征在于，所述传感器(3)布置在所述支座区段(40)的中间区域(45)上，所述中间区域布置在所述支座区段(40)的第一与第二连接区域(41、42)之间并且将所述支座区段(40)的第一与第二连接区域(41、42)彼此连接起来。17.根据前述权利要求中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述壳体(2)具有壳体盖(2a)和与所述壳体盖(2a)对置的壳体底(2c)，其中所述壳体盖(2a)和壳体底(2c)通过所述壳体(2)的侧壁(2b)来彼此连接。18.根据权利要求17所述的传感器模块，其特征在于，所述壳体(2)具有壳体上部分(24)以及与之连接的壳体下部分(25)，其中所述壳体上部分(24)具有所述壳体盖(2a)，并且其中所述壳体下部分(25)具有所述壳体底(2c)，并且其中所述侧壁(2b)通过所述壳体上部分(24)和/或壳体下部分(25)来形成。19.根据权利要求17或18所述的传感器模块，其特征在于，所述空气入口(21)被构造在所述侧壁(2b)中。20.根据权利要求中17到19中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述空气入口(21)通过从所述侧壁(2b)突出的接管(26)来形成。21.根据前述权利要求中任一项所述的传感器模块，其特征在于，所述电路板(4)具有上侧面(4a)和背向上侧面(4a)的下侧面(4b)。22.根据权利要求21所述的传感器模块，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯，
申请(专利权)人：盛思锐公司，
类型：发明
国别省市：