一种传感器盒结构的制作方法

一种传感器盒结构
【技术领域】
1.本实用新型涉及电子领域，特别是涉及一种传感器盒结构。


背景技术：

2.目前，由于数据采集和实时自动控制的需求越来越广泛，对于各种传感器的使用也越来越广泛。
3.由于传感器属于电子类产品，内部包含芯片、电路等原件，因此，对于工作环境的温度、湿度等都有一定要求，在粉尘含量、温度、湿度不合适的情况，尤其是传感器可能浸水的环境中，可能造成传感器的工作错误、故障甚至完全损坏。为了解决传感器防护问题，目前通常会在制作传感器时根据ip防水等级标准选用合适的防水连接，如目前最高防水等级为ip68，能够较好的防止固体和液体对传感器的影响。但是，对于多个传感器组合及相配套的电路，并没有通用的防水组合结构。
4.鉴于此，如何克服该现有技术所存在的缺陷，将传感器和相应电路进行封装，解决传感器和电路配合使用中的防水防尘问题，避免环境对传感器数据获取和控制的影响，是本技术领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型解决了传感器和电路配合使用时的环境影响问题。
6.本实用新型实施例采用如下技术方案:
7.第一方面，本实用新型提供了一种传感器盒结构，包括外壳、传感器、电路板，其特征在于：所述外壳密封，所述电路板置于所述外壳内部；所述传感器感应元件位于所述外壳之外，所述传感器非感应元件及相关导线置于所述外壳之内。
8.优选的，所述电路板上还包括主控元件，以便于获取并分析所述传感器数据。
9.优选的，还包括显示元件，以便于显示主控元件获取到的传感器数据；所述显示元件显示部分位于所述外壳之外，所述显示元件非显示部分及相关导线位于所述外壳之内。
10.优选的，所述显示元件为指示灯。
11.优选的，所述显示元件为液晶显示屏，以便于精确显示传感器数据。
12.优选的，所述显示元件可触控液晶显示屏，以便于显示数值的同时进行控制操作。
13.优选的，所述电路板上还包括对外控制接口，以便于根据所述传感器数值控制其它外部设备。
14.优选的，还包括冷却部件，以便于降低传感器盒内部的工作温度。
15.优选的，还包括供电部件，以便于给所述传感器和电路板供电。
16.优选的，所述外壳上还包括固定装置，以便于对所述传感器盒进行固定安装。
17.与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果在于：将传感器非数据采集部和控制电路板封装在盒体之内，隔离对传感器及相关电路工作影响较大的环境因素。通过对
受环境影响较大的部分进行封装，可以较好的屏蔽粉尘、液体等外界不良因素，保证传感器及相关电路能够不被损坏、正常工作。
18.本实用新型提供了一种传感器盒结构，其目的在于为使传感器及相关电路在恶劣环境中能够保持正常工作，获得准确的传感数据，并进行正确的控制。
【附图说明】
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型实施例提供的一种传感器盒结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供另的一种传感器盒结构示意图；
22.图3是本实用新型实施例提供另的一种传感器盒结构示意图；
23.图4是本实用新型实施例提供另的一种传感器盒结构示意图。
【具体实施方式】
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
25.本实用新型是一种特定功能系统的体系结构，因此在具体实施例中主要说明各结构模组的功能逻辑关系，并不对具体软件和硬件实施方式做限定。
26.此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本实用新型。
27.实施例1：
28.随着自动控制系统的广泛使用，自动控制所必须的各种传感器也使用在了越来越多的场景下。在某些特定使用场景中，如自动化农场和园艺栽培中，需综合使用湿度传感器、光照传感器等检测植物生长的环境，以便于对植物进行管理。但是，在上述环境中，由于植物种植的需要，必然会存在影响传感器及传感器相关电路工作的土壤、水分等物质。
29.为了确保传感器组及相关电路在各种使用场景的不同环境中都能够正常工作，本实用新型实施例提供了一种传感器盒结构。下面结合图1说明本实用新型传感器盒的具体结构：
30.本实施例提供的传感器盒结构包括外壳1、电路板2、传感器3。外壳1密封，电路板2置于所述外壳1内部。传感器3感应元件位于所述外壳之外，非感应元件及相关导线置于外壳之内。
31.目前所使用的用于获取湿度、液位等数据的传感器，由于使用需要，感应元件都具备防水、防尘等功能，所以传感器盒的主要功能是将不具备防水等功能的相关电路部分进行封装，避免导线及电路板等因各种外界因素损坏。因此本实施例中，外壳1密封，将需要保护的部分，即电路板3，以及传感器2的非感应元件和与电路板2相连相关导线部分，全部封闭在外壳1内部。本实施例提供的传感器盒结构中，传感器感应元件位于外壳之外，可无障
碍的进行数据采集；同时，传感器导线及电路板密封在外壳内部受外壳保护，避免受到外界影响。
32.在本实施例的某些具体使用场景中，可在同一个传感器盒中放置多个相同或不同类型的传感器，组成传感器组，共同进行数据采集。将多个可在同一位置使用的传感器放置在同一个传感器盒中，并连接在同一电路板上，既方便安装，又便于数据读取和处理。
33.具体的，本实施例的某个实际使用场景中，如图2：
34.外壳由壳体1-1和壳盖1-2组成，壳体1-1和壳盖1-2都采用abs材质，具备防水性和绝缘性，可有效隔绝外部粉尘及水分。壳盖1-2与壳体1-1相连的侧壁设置密封条，或以其它无间隙方式连接，防止连接处产生空隙。
35.电路板2完全位于壳体1-1之内，充分避免了环境因素对电路板上各种电气元件的影响及损伤，并通过封装将传感器所采集的数据进行集中，并对所采集的数据进行综合处理，便于传感器所采集的数据的获取和使用，提供了便捷的对外数据接口和便捷的传感器外部控制接口。
36.使用的传感器为光照传感器3-1、空气湿度传感器3-2和液位传感器3-3。其中光照传感器和空气湿度传感器的感应部分都位于壳盖1-2之外，相应的数据线及供电线通过壳盖1-2上的开孔穿入盒体1-1之内，连接至电路板2上。液位传感器3-3位于壳体1-1之内，相应数据线及供电线也位于壳体1-1之内，仅感应头通过盒体1-1上的开孔穿出盒体之外进行数据采集。根据不同使用场景，选择不同的传感器类型选择、不同的结构布局和组合方式，可适应不同的数据采集需求，为不同环境下的自动控制提供相应的数据组合。
37.上述具体场景中的实施例仅为本实用新型的一种典型实施方式，具体制作材料、传感器类型、外壳组合方式等，都可根据实际需要依照本实施例的基本原理进行更换。
38.本实施例提供的传感器盒结构，提供了一种简便有效的途径，使复杂环境中的传感器及相关电路能够尽可能的避免环境影响，保持良好的工作状态，不会因恶劣环境而造成数据错误、故障或损坏。
39.实施例2：
40.在传感器的实际使用中，感应元件所采集到的数据一般为电平信号，需通过一定方式将不可见的电平信号转换为可被使用者直接识别的可视化形式，通过显示元件进行展示。
41.本实施例提供的传感器盒结构中，电路板上还包括主控元件，主控元件可读取传感器所采集到的数据电平信号，对电平信号进行识别和分析，进行a/d转换或根据通信格式进行解析，将电平信号转换为可直接解读的形式，以便于显示元件进行显示，或进一步作为控制传感器或其它外部设备工作的依据。具体的，主控元件可为单片机或其它具备数据接收、分析功能及信号发送功能的电气元件。
42.为了便于使用者直观快捷的看到所显示的内容，显示元件的显示部分需暴露在传感器盒外壳之外。同时，为了配合传感器盒整体防水防尘等方面的需要，显示元件的非显示部分及相关导线都位于传感器盒外壳之内，避免受到外界环境影响导致损坏。进一步地，显示元件显示部分之外还可增加不影响使用者查看显示内容的保护层，如在显示部分之外增加透明防水盖板，提高显示元件和整个传感器盒的防护性和耐用性。
43.在实际应用场景中，可以根据显示内容的用途、显示数据精度、显示元件成本等实
际要求选择合适的实现方式，为使用者提供适合的数据显示类型。本实施例中简单列举几种传感器数据显示的方式：
44.(1)在本实用新型某些具体实施方式中，如图3，显示元件为指示灯。指示灯可为一个或多个，每个指示灯显示一个传感器状态，或综合显示多个指示器的状态。指示灯的显示部分，即发光部分，位于壳盖4上的指示灯孔5之内，可被用户直接观察到。指示灯的非显示部分，即供电线及控制信号线等位于外壳1之内，受到外壳1的保护。指示灯的信号线与电路板2上的主控元件相连，主控元件根据所接受的相应传感器数据向指示灯发送开关等控制信号。使用指示灯作为显示元件简单且成本低，适用于仅需简单提示的场景，也可配合蜂鸣器等加强提示效果。
45.(2)在本实用新型某些具体实施方式中，显示元件为液晶显示屏。液晶显示屏的显示部分，即面板，朝向外壳之外，可显示传感器获取的具体数值，或预设的状态提示内容。液晶显示屏的非显示部分，即控制部分、信号线和供电线等位于外壳之内，收到外壳的保护。液晶显示屏的信号线与电路板上主控元件相连，主控元件向液晶显示屏发送开关信号、显示内容等信号。使用液晶显示屏作为显示元件，可根据需要设置不同的显示内容，为使用者提供更多信息量。
46.(3)在本实用新型某些具体实施方式中，显示元件为可触控液晶显示屏。可触控液晶显示屏在普通液晶显示屏的基础上，增加了触控功能，既具有与其他显示元件相同的输出功能，又具有接收用户操作的功能。使用可触控液晶显示屏作为显示元件，将显示元件与用户操作界面结合，使用户的控制更直接简便，同时也减少了用户操作控制元件所占用的空间，减小整个传感器盒的体积。
47.以上具体实施方式都能够达到向用户显示传感器所采集到的数值的功能，使传感器盒不需借助外部显示设备就可实现数据显示功能，便于传感器盒的集成使用。将显示元件的显示部分置于外壳之外，非显示部分置于外壳之内，既保证了显示效果，又尽可能的减少了外界环境对显示元件工作的影响，保证显示元件可在各种使用场景的不同环境下保持正常工作，提高了传感器盒的耐用性。
48.实施例3：
49.在传感器盒的某些具体使用场景中，还可能会具有其它影响传感器盒使用的因素。
50.在实际应用场景中，可以根据影响传感器盒使用的具体因素等选择合适的附加配件，帮助传感器盒稳定有效工作。本实施例中简单列举几种可能的场景及相应的附加配件：
51.(1)在本实用新型某些具体实施方式中，传感器盒所处位置的环境温度较高，可能导致电路板上的芯片等电器元件出现故障。具体的，可使用小型风扇、冷却液等作为冷却部件。该场景下，在传感器盒中添加冷却部件，可降低传感器盒内温度，减少高温对传感器盒中电气元件的损害。
52.(2)在本实用新型某些具体实施方式中，传感器盒因所处位置等原因不方便与外部电源连接。因此，需在传感器盒中设置供电部件，为传感器及电路板供电，使设备正常工作。具体的，供电部件可为电池等。在传感器盒中增加供电部件，可使传感器盒不依赖外部电源进行工作，一方面提高了传感器盒使用的灵活性，在某些场景下能够作为可移动设备使用；另一方面，在有外部供电时，供电部件也可作为备用电源使用，防止突然断电导致的
传感器盒无法工作。
53.(3)在本实用新型某些具体实施方式中，还存在需要根据传感器采集到的数值进行控制的外部设备，如根据土壤湿度传感器数据控制控制外部连接的水泵是否需开启。因此，传感器盒内的电路板上还可预留对外控制接口，连接其它外部设备，主控元件可根据获得的传感器数据，通过对外控制接口向外部设备发送控制信号，控制外部设备运行。在传感器盒中设置外部控制接口，直接由主控元件根据传感器数据对外部设备进行控制，使得外部设备能够自动快速对传感器所获取的数据进行响应，拓展了传感器盒的功能，使传感器盒的应用场景更广泛。
54.(4)在本实用新型某些具体实施方式中，传感器盒需进行固定安装，因此，传感器盒的外壳上还包括固定装置。如图4，在实施例的某些具体实施方式中，传感器盒外部固定装置为外挂架6，外挂架6与外壳1一体成型，避免因连接而产生缝隙破坏外壳密封性，外挂架6大致为长方体，下方开两个长方体凹槽7，使用时可通过凹槽7将传感器盒悬挂固定在需固定的位置。在具体使用场景中，固定装置还可使用其他不破坏外壳密封性的刚性连接方式实现。在外壳上设置外部固定装置便于对传感器盒进行安装固定，避免在固定传感器盒时使用钻孔等破坏密封性的方式，保证外壳的密封性不被破坏。
55.本实用新型实施例提供了一种可适应各种不同环境的传感器盒结构：利用传感器盒的外壳将电路板、导线等密封在内部进行保护，防止环境因素导致的工作错误或元件损坏；使用主控元件接收并处理传感器获取的数值，并使用显示元件对处理后的传感器数值进行显示，使用户能够直观获得传感器数值；使用外部控制接口根据传感器数值向其它设备发送控制信号，提高了传感器盒的可集成性；使用辅助配件如冷却部件、供电部件、外挂架等，扩展了传感器盒的应用场景。