專利名稱：一種汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器，尤其涉及一種汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，公路交通擁擠和交通事故已成為世界范圍內(nèi)的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。為了保證運(yùn)輸暢通和交通安全，減少事故的發(fā)生，近年來(lái)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家都大力著手研究“智能公路系統(tǒng)(即ITS計(jì)劃)”，在該系統(tǒng)中，用毫米波雷達(dá)進(jìn)行車(chē)輛測(cè)距測(cè)速、防撞預(yù)警的研究與應(yīng)用，已受到很多國(guó)家的廣泛重視。在智能公路系統(tǒng)中，用于檢測(cè)行車(chē)速度的傳感器，即車(chē)速傳感器。如圖I所示，車(chē)速傳感器的電氣部分主要由三大部分組成振蕩器、開(kāi)關(guān)電路及放大輸出電路，振蕩器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場(chǎng)，并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振；振蕩器振蕩及停振的變化被后級(jí)放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，從而達(dá)到非接觸式之檢測(cè)目的，這種傳感器的檢測(cè)對(duì)象必須是金 屬物體。車(chē)速傳感器必須具有防水、防震、耐高溫和以齒輪為感應(yīng)物的特點(diǎn)，目前性能優(yōu)選的車(chē)速傳感器多為進(jìn)口或者合資公司的產(chǎn)品，價(jià)格十分昂貴；若進(jìn)行批量化生產(chǎn)和配件更換，成本高、周期長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)車(chē)速傳感器是一種接近式傳感器，在現(xiàn)有的接近式傳感器的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，使其滿足防水、防震、耐高溫的要求，是一種成本低廉的車(chē)速傳感器獲得方法。現(xiàn)有的接近式傳感器在物理結(jié)構(gòu)上主要包括外殼、一個(gè)傳感頭、一塊PCB板、若干連接導(dǎo)線和指示燈，PCB板同時(shí)排布感應(yīng)模塊電路和走線電路，傳感頭、PCB板、導(dǎo)線和指示燈放置在外殼相應(yīng)位置上后，通過(guò)704膠等硅膠和環(huán)氧樹(shù)脂膠進(jìn)行多次灌封固化以固定；這種結(jié)構(gòu)的傳感器若用作車(chē)速傳感器的話主要存在以下問(wèn)題(I)外殼包括主體、尾座和頂蓋三部分，一般主體采用銅鍍鎳材質(zhì)，耐高溫是沒(méi)有問(wèn)題，但尾座和頂蓋為塑料結(jié)構(gòu)，只能工作在110°C以下，否者會(huì)嚴(yán)重變形，無(wú)法實(shí)現(xiàn)其功能；而車(chē)速傳感器安裝在汽車(chē)排氣管口附近，溫度較高，實(shí)際測(cè)量車(chē)速傳感器溫度高達(dá)120。。；(2)用于灌封的硅膠材料在高溫下會(huì)膨脹、變形，致使尾座和頂蓋脫落；(3)電路連接使用的普通焊錫材料在150°C以上高溫時(shí)會(huì)變軟，進(jìn)而導(dǎo)致焊接部分虛焊，使產(chǎn)品失效或者間歇性失效；(4)由于采用硅膠進(jìn)行多次灌封，并且硅膠的分子顆粒較大，因而制品整體的防水、防震效果差；(5)感應(yīng)模塊中，磁罐和線圈組件對(duì)溫度十分敏感，直接采用現(xiàn)有的磁罐和線圈組件難以適應(yīng)車(chē)速傳感器的溫度要求
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種基于接近式傳感器的汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，其生產(chǎn)成本低、周期短。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為—種汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，包括外殼、一個(gè)傳感頭、兩塊PCB板、若干連接導(dǎo)線和指示燈，所述傳感頭、兩塊PCB板和指示燈之間通過(guò)導(dǎo)線電路連接；所述外殼包括本體、尾座和頂蓋，外殼的材料為耐高溫性能高于150°C的材料；所述兩塊PCB板，其中一塊PCB板排布感應(yīng)模塊電路，另一塊PCB板排布走線電路；傳感頭、PCB板、連接導(dǎo)線和指示燈放置在外殼相應(yīng)位置后，通過(guò)膠材一次灌封固化。上述結(jié)構(gòu)的傳感器，對(duì)外殼的材料選用做了限定，由于塑料材質(zhì)的外殼在高于110°C時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)變形和脫落，高于130°C時(shí)出現(xiàn)融化，無(wú)法實(shí)現(xiàn)外殼功能；雖然材料成本有所提升，但保證了這個(gè)傳感器的質(zhì)量。并且PCB板由原先的一塊分開(kāi)為兩塊，解決 了高溫下，焊接件容易脫落情況，尤其是磁罐的焊接脫落的情況。同時(shí)，該傳感器結(jié)構(gòu)改變了原來(lái)的多次灌封固化方式而變更為一次灌封固化，提高了其抗震、防水的效果。優(yōu)選的外殼材料為本體為鍍鎳或鍍鋅銅材，尾座和頂蓋為聚四氟乙烯材料；實(shí)際測(cè)量，在180°C時(shí)，外殼無(wú)明顯變形，在150°C時(shí)，傳感器的結(jié)構(gòu)均符合設(shè)計(jì)要求，無(wú)變形和脫落現(xiàn)象發(fā)生。優(yōu)選的，該傳感器中的電路連接通過(guò)回流焊連接或手焊連接，其中手焊連接的焊料為含銀量在4%以上的高溫焊錫絲；一般貼片器件采用回流焊連接，經(jīng)測(cè)試，在150°C時(shí)，焊點(diǎn)完好，在180°C時(shí)，有輕微軟化，但不影響傳感器性能；手焊連接的器件包括導(dǎo)線、指示燈、感應(yīng)頭與PCB板之間的連接，兩塊PCB板之間的連接等，采用含銀量為4%的高溫焊錫絲進(jìn)行焊接，實(shí)際測(cè)量，在180°C時(shí)，焊點(diǎn)完好。由于感應(yīng)模塊中，磁罐和線圈組件對(duì)溫度十分敏感，優(yōu)選采用180°C以上高溫磁罐和155°C 180°C漆包線，其中漆包線為線圈組件中的重要部分；試驗(yàn)證明，采用優(yōu)選的磁罐和漆包線結(jié)構(gòu)傳感器在高溫時(shí)的靈敏度十分良好。優(yōu)選的，所述膠材優(yōu)選采用小顆粒高溫固化的材料，比如雙組分樹(shù)脂膠，其粒徑小于硅膠粒徑的膠材，其在受熱后不會(huì)像硅膠一樣膨脹、變形，以保證高溫下，整個(gè)傳感器的內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生膨脹率不一致導(dǎo)致的變形、脫落問(wèn)題；并且其防水效果十分明顯，經(jīng)浸水試驗(yàn)，灌封后的傳感器功能完全符合要求；同時(shí)防震功能能夠完全到達(dá)要求。優(yōu)選的，該傳感器在一次灌封后采用溫度分層固化方式進(jìn)行固化，具體過(guò)程如下110°c溫度下固化2小時(shí)一120°C溫度下固化2小時(shí)一130°C溫度下固化2小時(shí)一140°C溫度下固化2小時(shí)一150°C溫度下固化2小時(shí)。實(shí)際比較，采用溫度分層固化的傳感器比不采用溫度分層固化的傳感器，其耐高溫、防水和抗震能力都得到了明顯改善。優(yōu)選的，該傳感器在120°C和150°C下進(jìn)行靈敏度測(cè)試，若靈敏度合格，則傳感器耐高溫性合格。傳統(tǒng)的靈敏度測(cè)試方法包括兩種一種是常溫靜態(tài)測(cè)試，用專用的測(cè)試盒進(jìn)行高、低電平測(cè)試和負(fù)載能力測(cè)試；一種是利用電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行波形測(cè)試。這兩種測(cè)試方式都無(wú)法在高溫下進(jìn)行測(cè)試，即使將產(chǎn)品放入高溫一定時(shí)間后，利用上述兩種方法測(cè)試后，在客戶使用過(guò)程中，仍然有部分傳感器在高溫時(shí)出現(xiàn)丟步的現(xiàn)象。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，最終選擇在120°C和150°C下測(cè)試傳感器的靈敏度，當(dāng)靈敏度在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，就能夠滿足高溫下不丟步的情況，如果不滿足，就更換掉傳感器的感應(yīng)部分，這樣，就解決了客戶在高溫環(huán)境下使用的丟步問(wèn)題。有益效果本實(shí)用新型提供的汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，基于現(xiàn)有的接近式傳感器，在材料和工藝方面都做了改善，滿足車(chē)速傳感器的性能要求，并且其成本不足進(jìn)口產(chǎn)品1/2，產(chǎn)品周期不足進(jìn)口產(chǎn)品的1/3。

圖I為車(chē)速傳感器的結(jié)構(gòu) 示意圖；圖2為L(zhǎng)JK-D4N接近式傳感器的電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型的改進(jìn)方案。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。為校車(chē)設(shè)計(jì)一個(gè)高安全性和可靠性的車(chē)速傳感器，要求I、傳感器的工作電壓在IOV 15V之間，最高24V ；2、車(chē)速傳感器外殼主體采用Φ18_的鍍鎳或鍍鋅銅材；3、車(chē)速傳感器工作在露天，安裝在汽車(chē)底部，在雨天行駛時(shí)會(huì)濺水；4、車(chē)速傳感器安裝部位離汽車(chē)的排氣管很近，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，達(dá)120°C?；谏鲜鲆?，以LJK-D4N接近式傳感器為基礎(chǔ)進(jìn)行改造，該傳感器為常溫下工作傳感器，無(wú)法承擔(dān)高溫工作，且防水、抗震效果欠佳，相關(guān)材料及性能如下I、外殼主體為Φ 18mm的鍍鎳銅材，符合要求；2、尾座和頂蓋為塑料材質(zhì)，只能工作于110°C以下；3、采用704硅膠進(jìn)行多次灌封固化，受熱易膨脹、變形，導(dǎo)致尾座和頂蓋脫落；4、150°C高溫試驗(yàn)，手焊連接的焊錫變軟，產(chǎn)生虛焊，致使產(chǎn)品失效或間歇性失效；5、一塊PCB板同時(shí)排布感應(yīng)模塊電路和走線電路，150°C高溫試驗(yàn)，磁罐易脫落。6、電路原理圖如圖2所示高頻振蕩部分由Cl、LI、L2、R11、VI、V2組成，也就是感應(yīng)部分；由V3、C2、R2、R3、R4等組成一級(jí)放大電路；由V4、R6、R8、R9等組成二級(jí)放大電路；D3組成極性保護(hù)；D2組成浪涌保護(hù)；R10和Dl組成指示燈回路；磁罐、線圈組件與高頻振蕩部分共同形成感應(yīng)模塊電路。基于上述LJK-D4N接近式傳感器做的改進(jìn)如圖I所示，具體如下I、更換傳感器的最后一級(jí)驅(qū)動(dòng)管，使用溫度系數(shù)更好的三極管；2、手焊連接的焊料選用含銀量為4%的高溫焊錫絲；3、采用180°C高溫磁罐；4、采用155 °C漆包線；5、米用兩塊PCB板,一塊用于排布感應(yīng)模塊電路,另一塊用于排布走線電路；6、更換尾座和頂蓋的材料為耐200°C高溫的聚四氟乙烯材料；7、灌封材料變更為雙組分樹(shù)脂膠；8、采用一次灌封溫度分層固化方式110°C溫度下固化2小時(shí)一120°C溫度下固化
2小時(shí)一130°C溫度下固化2小時(shí)一140°C溫度下固化2小時(shí)一150°C溫度下固化2小時(shí)；[0047]9、在120°C或150°C下進(jìn)行靈敏度測(cè)試當(dāng)靈敏度在規(guī)定的范圍內(nèi)，則能夠滿足高溫下不丟步的情況；如果靈敏度在規(guī)定的范圍外，則更換掉傳感器的感應(yīng)部分，解決在高溫環(huán)境下使用的丟步問(wèn)題。改造完成后，傳感器的技術(shù)參數(shù)如表I。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，其特征在于該傳感器包括外殼、一個(gè)傳感頭、兩塊PCB板、若干連接導(dǎo)線和指示燈，所述傳感頭、兩塊PCB板和指示燈之間通過(guò)導(dǎo)線電路連接；所述外殼包括本體、尾座和頂蓋，外殼的材料為耐高溫性能高于150°C的材料；所述兩塊PCB板，其中一塊PCB板排布感應(yīng)模塊電路，另一塊PCB板排布走線電路；傳感頭、PCB板、連接導(dǎo)線和指示燈放置在外殼相應(yīng)位置后，通過(guò)膠材一次灌封固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，其特征在于所述本體為鍍鎳或鍍鋅銅材，尾座和頂蓋為聚四氟乙烯材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，其特征在于該傳感器中的電路連接通過(guò)回流焊連接或手焊連接，其中手焊連接的焊料為含銀量在4%以上的高溫焊錫絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，其特征在于所述感應(yīng)模塊電路包括磁te，所述磁te為180 C以上聞溫磁iig。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，其特征在于所述感應(yīng)模塊電路包括纏繞有漆包線的線圈組件，所述漆包線為155°c 180°C漆包線。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，其特征在于所述膠材為雙組分樹(shù)脂膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，其特征在于該傳感器在一次灌封后采用溫度分層固化方式進(jìn)行固化。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，包括外殼、一個(gè)傳感頭、兩塊PCB板、若干連接導(dǎo)線和指示燈，所述傳感頭、兩塊PCB板和指示燈之間通過(guò)導(dǎo)線電路連接；所述外殼包括本體、尾座和頂蓋，外殼的材料為耐高溫性能高于150℃的材料；所述兩塊PCB板，其中一塊PCB板排布感應(yīng)模塊電路，另一塊PCB板排布走線電路；傳感頭、PCB板、連接導(dǎo)線和指示燈放置在外殼相應(yīng)位置后，通過(guò)膠材一次灌封固化。本實(shí)用新型提供的汽車(chē)防撞系統(tǒng)用車(chē)速傳感器，基于現(xiàn)有的接近式傳感器，在材料和工藝方面都做了改善，滿足車(chē)速傳感器的性能要求，并且其成本不足進(jìn)口產(chǎn)品1/2，產(chǎn)品周期不足進(jìn)口產(chǎn)品的1/3。
文檔編號(hào)G01P1/02GK202693605SQ20122021280
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者覃孝梅, 王衛(wèi)國(guó), 楊冶, 王進(jìn)升 申請(qǐng)人:江蘇茶花電氣有限公司