一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构的制作方法

本发明涉及气体传感器领域，尤其是一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构。

背景技术：

目前市面上的电化学气体传感器一般为塑料外壳，在工作时，如果有外界电磁干扰，干扰信号强度可以达到有效信号的百倍以上，严重影响测试结果，所以有必要对传感器进行有效的抗电磁干扰保护。一般采用的屏蔽保护方式是用屏蔽材料将整个传感器和传感器电路包起来的屏蔽结构，并且该屏蔽结构还要设置可供外部气体进出的通气小孔，通气小孔可以气密连接到检测气路中，以实现气体检测的通气需求。然而，电化学气体传感器的寿命一般不超过两年，如果放置于分析设备内部，就会限制分析设备的寿命，因而需要设计可方便更换传感器并保证气密性的封装结构，并在此基础上实现电磁屏蔽。

技术实现要素：

针对现有的气体传感器存在电磁干扰和内置不可更换的问题，本实用新型提供一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构，包括走气帽（001）、柔性导电片（002）、传感器上壳（003）、传感器下壳（005）和传感器及电路（004）；所述传感器上壳（003）、传感器下壳（005）与走气帽（001）的材质均为屏蔽材料；所述传感器上壳（003）与传感器下壳（005）将传感器及电路（004）包围起来；所述柔性导电片（002）设置于走气帽（001）或传感器上壳（003）上，用来增加走气帽和传感器外壳的接触可靠性，使上下壳导电性能良好同时实现了气密。

所述传感器上壳（003）、传感器下壳（005）与走气帽（001）为屏蔽材料加工件，屏蔽材料加工件为金属机加工件、金属铸件、金属冲压件或塑料电镀件。

所述柔性导电片（002）为环形柔性导电密封垫片。环形柔性导电密封垫片采用导电性能良好的、具有弹性的材质，优选弹性优良的导电橡胶或导电硅脂。环形柔性导电密封垫片在受到外力压紧后，产生形变，与上下压紧的结构件可以紧密接触，使上下壳导电性能良好同时实现了气密。

所述走气帽（001）两侧分别设置了进出走气口，走气口的内径小于2mm，小于2mm开孔可以有效衰减3ghz~7.5ghz以下的电磁干扰。

本实用新型提供另一种实现方式，一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构，包括走气帽（001）、密封圈（006）、柔性导电片（002）、传感器上壳（003）、传感器下壳（005）和传感器及电路（004）；所述传感器上壳（003）、传感器下壳（005）与走气帽（001）的材质均为屏蔽材料；所述传感器上壳（003）与传感器下壳（005）将传感器及电路（004）包围起来；所述走气帽（001）设置在分析设备中，与传感器上壳（003）通过密封圈（006）配合实现气密；所述柔性导电片（002）设置于走气帽（001）或传感器上壳（003）上，用来增加走气帽和传感器外壳的接触可靠性，使得整个屏蔽体表面是导电连续的。

所述传感器上壳（003）、传感器下壳（005）与走气帽（001）为屏蔽材料加工件，屏蔽材料加工件为金属机加工件、金属铸件、金属冲压件或塑料电镀件。

所述柔性导电片（002）为环形导电弹片。环形导电弹片采用导电性能良好的材质冲压成型，材质优选弹性优良的铍铜材质。环形导电弹片周围均布弹性触点，在受到外力压紧后，弹性触电形变，与上下压紧的结构件可以紧密接触，使上下壳导电性能良好。

本实用新型提供的抗电磁干扰的气体传感封装结构，通过采用屏蔽材料的传感器外壳与走气帽的分体式设计，在便捷更换气体传感器的同时实现了电磁屏蔽，并通过柔性导电片或密封圈实现了传感器外壳与走气帽的气密性。

附图说明

图1为一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构的结构示意图1。

图2为一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构的结构示意图2。

图3为环形金属弹片的结构示意图。

图4为一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构的结构示意图3。

具体实施方式

具体实施例一：

本实施例中，如图1所示，本实用新型实施的一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构，包括走气帽（001）、柔性导电片（002）、传感器上壳（003）、传感器下壳（005）和传感器及电路（004）。

本实施例的传感器上壳、传感器下壳与走气帽为金属机加工件。传感器上壳与传感器下壳将传感器及电路包围起来，组装时，先将传感器及电路装入传感器上壳，然后将传感器下壳与上壳组装好，形成一个气体传感器检测单元。

本实施例的走气帽设置在分析仪器上，走气帽两侧分别设置了进出走气口，走气口的内径为1.2mm。

本实施例的柔性导电片为环形柔性导电密封垫片，材质为导电性能和弹性优良的导电橡胶，设置在传感器上壳上。当带有柔性导电片的气体传感器检测单元与分析仪器上的走气帽配合组装时，环形柔性导电密封垫片在受到外力压紧后，产生形变，传感器外壳与走气帽上下压紧，紧密接触，使整体导电性能良好的同时实现了气密。

我们对本实用新型实施的一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构进行屏蔽性能测试。常用的检测方法（如内置辐射源法和外置辐射源法）均需要腔体尺寸较大（大于10cm才能放置接收天线，同时天线需要距离壁面5cm，以减小寄生效应），而本检测器的直接小于5cm，无法直接测试，故使用替代方法测试。将封装后的传感器输出信号基线作为测试信号，在无干扰下输出信号噪声幅度和调制射频干扰下的输出信号噪声幅度做比较，在塑壳、无金属走气帽、无导电片这三种情况下，输出信号均有超出有效一倍有效信号幅度的干扰（gb/t17626.3-2006射频电磁场辐射抗扰度试验），使用此抗电磁干扰的气体封装结构的情况下，信号噪声幅度和无干扰时一致。

经过测试，本实用新型实施的一种抗电磁干扰的气体传感封装结构，达到了便捷更换与抗电磁干扰的设计要求，满足实际使用的需要。

具体实施例二：

本实施例中，如图2所示，本实用新型实施的一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构，包括走气帽（001）、密封圈（006）、柔性导电片（002）、传感器上壳（003）、传感器下壳（005）和传感器及电路（004）。

本实施例的传感器上壳、传感器下壳与走气帽为、金属铸件。传感器上壳与传感器下壳将传感器及电路包围起来，组装时，先将传感器及电路装入传感器上壳，然后将传感器下壳与上壳组装好，形成一个气体传感器检测单元。

本实施例的走气帽设置在分析仪器上，与传感器上壳通过密封圈配合实现气密。走气帽两侧分别设置了进出走气口，走气口的内径为1.6mm。

本实施例的柔性导电片为环形导电弹片，采用导电性能和弹性优良的铍铜材质冲压成型，设置于走气帽上的环形卡槽上。环形导电弹片周围均布弹性触点，当气体传感器检测单元与分析仪器上的走气帽配合组装时，在受到外力压紧后，环形导电弹片的弹性触电形变，传感器外壳与走气帽上下压紧，紧密接触，使得整个屏蔽体表面是导电连续的。

经过测试，本实用新型实施的一种抗电磁干扰的气体传感封装结构，达到了便捷更换与抗电磁干扰的设计要求，满足实际使用的需要。

具体实施例三：

本实施例中，如图4所示，本实用新型实施的一种抗电磁干扰的气体传感器封装结构，包括走气帽（001）、柔性导电片（002）、传感器上壳（003）、传感器下壳（005）和传感器及电路（004）。

本实施例与具体实施例一的整体结构相近，走气帽的结构不同，仅设置一个进气口，走气口的直径为1.5mm。气流进入检测单元后，通过传感器与上壳的间隙从下壳上设置的小孔流出。

经过测试，本实用新型实施的一种抗电磁干扰的气体传感封装结构，达到了便捷更换与抗电磁干扰的设计要求，满足实际使用的需要。

本实用新型不限于显示和描述的实施例，任何变化和改进都在所附权利要求书的保护范围内。