CN103231630B - 微型智能传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微型智能传感器，包括壳体，壳体内设有电路板以及与电路板层叠设置的电池，其中，电路板上设置有天线，在电路板所在平面的投影上，天线位于电池的外侧，且天线的发射端与电池中心之间的距离大于天线的馈入端与电池中心之间的距离。本发明提供的微型智能传感器体积较小，且天线发射的无线信号受电池壳体的影响较小，确保微型智能传感器与其他器件的通讯质量。

Description

微型智能传感器

技术领域

本发明涉及传感器领域，尤其是涉及一种用于物联网的微型智能传感器。

背景技术

微型智能传感器在现代物联网技术中应该极为广泛，其可以作为物联网安防产品中的信号检测与发射装置，检测特定区域内或特定物体的振动信号或者达到触发阈值的位移信号，并将检测到的信号以无线方式发射出去。物联网系统中后台接收装置接收到微型智能传感器的信号后，对信号进行处理并提供到互联网中其他需求者使用。

现有的微型智能传感器通常具有一个壳体，在壳体内设置电路板以及电池，电路板上设有芯片、检测电路以及天线，电池向芯片、检测电路以及天线供电，芯片与检测电路将检测到的信号通过天线发送出去。

然而，现有的微型智能传感器大多将电池与电路板并行地放置在壳体内，即电路板与电池在壳体内大致位于同一平面上，导致壳体大致呈方形，且体积较大，不利于微型智能传感器的隐蔽布置。

如公告号为CN202764615U的中国实用新型专利公开了一种名为“无线接收侦测温度和压力的传感器”的发明创造，该传感器是一种用于检测轮胎温度与压力的传感器，安装在轮胎的气嘴上，其是一种微型的传感器。

这种传感器具有一个壳体，在壳体内安装有电路板以及纽扣电池，电路板与纽扣电池层叠设置，电路板上设置有感测模块，用于检测轮胎的温度、气压等信号。壳体内还设有天线槽座，G型的天线安装在天线槽座内，并且，该天线是金属环形天线，位于电池外侧，并且与电路板相互独立设置，即天线并不是设置在电路板上。天线的一端与电路板相连，感测模块将检测到的信号通过天线发送到后台设备。

由于传感器需要向距离较远的后台设备发送信号，因此天线的体积需要做的较大以满足无线信号传输距离的要求，这样导致传感器的体积较大。

若需要减小传感器的体积，则需要减小天线的体积，但天线体积减小，会影响天线所发射的无线信号的传输距离。并且，由于纽扣电池的金属壳体对天线发出的无线信号有衰减的作用，现有的微型智能传感器也将天线设置在远离电池的位置，导致天线与电池间的距离较大，进而使微型智能传感器的体积过大。

发明内容

本发明的主要目的是提供体积较小且天线发出的无线信号传输距离较长的微型智能传感器。

为实现本发明的主要目的，本发明提供的微型智能传感器具有壳体，壳体内设有电路板以及与电路板层叠设置的电池，其中，电路板上设置有天线，在电路板所在平面的投影上，天线位于电池的外侧，且天线的发射端与电池中心之间的距离大于天线的馈入端与电池中心之间的距离。

由上述方案可见，电路板与电池在壳体内层叠放置而不是并行放置，壳体的厚度稍微增加，但上端面的面积则大为减小，因此可以将微型智能传感器设置成圆柱状，从而减小微型智能传感器的体积。并且，由于天线位于电池的外侧，且天线的发射端与电池中心距离最远，有效减少电池的金属壳体对天线发出的无线信号的干扰，天线发出的无线信号传输距离得以保证，使无线信号的传输距离较长。

一个优选的方案是，电路板与电池平行放置，且电路板的面积大于电池的面积，该天线为贴片天线，天线位于电路板的边缘处。

由此可见，由于贴片天线的体积较小，集成在电路板上不会导致壳体的体积增加，在壳体内也无需增设天线槽座以安置天线，减少微型智能传感器的体积。

进一步的方案是，壳体具有上盖与底盖，底盖的上方设有电池盖，电池安装在电池盖内，电路板位于电池的上方，电路板具有朝向电池的下表面与背向电池的上表面，天线布置在电路板的上表面。

可见，电池与天线之间由电路板隔离，因此天线与电池之间的距离较远，有利于减小电池的金属壳体对天线所发射的无线信号的干扰。

更进一步的方案是，该天线为长方形，天线的发射端及馈入端分别位于长方形长边的两端。

由此可见，由于天线是成长方形，这样发射端与电池中心距离最远，而馈入端与电池中心距离最短，有利于减少电池金属壳体对发射端发出的无线信号的干扰。

附图说明

图1是本发明实施例结构分解图。

图2是本发明实施例另一视角的结构分解图。

图3是本发明实施例中电路板与电池在电路板所在平面上的投影图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的微型智能传感器用于物联网系统的安防产品中，用于检测物体的移动信号或者位置信号，并将检测的信号以无线方式发送出去。

参见图1与图2，本发明的微型智能传感器具有壳体，壳体包括上盖10以及底盖15，上盖10包括位于微型智能传感器最上端的上端面11以及自上端面11的周缘向下延伸的周壁12，底盖15具有位于微型智能传感器最下端的下端面16以及自下端面16的周缘向上延伸的周壁17。上盖10与底盖15扣合后，构成一个完整的壳体，壳体呈扁圆柱体状，即该圆柱体的高度小于圆柱体的半径。

上盖10与底盖15围成一个腔体，在腔体内安装有电池盖20以及电路板25，电池盖20安装在底盖15的 上方，且电池盖20上有一个圆形的安装位，圆形的纽扣电池21安装在电池安装位上，因此纽扣电池21是安装在电池盖20靠近上盖10的一侧。

电路板25为印刷电路板，其位于电池盖20与上盖10之间，电路板25为圆形，其具有靠近纽扣电池21一侧的下表面27以及远离纽扣电池21一侧的上表面26，因此上表面26朝向上端盖10。电路板25的上表面26上集成有天线28，本实施例中，天线28为贴片天线，即天线28通过贴片机贴装在电路板25的上表面26。贴片天线体积较小，且易于集成在电路板25上，在减小电路板25的面积的同时，也降低微型智能传感器的生产成本。

纽扣电池21与电路板25均为扁平状，纽扣电池21与电路板25平行布置。从图1与图2可见，在壳体围成的腔体内，纽扣电池21与电路板25层叠设置，即在垂直于电路板25上表面26的方向上，纽扣电池21与电路板25不在同一平面上，且电路板25所在平面的投影上，纽扣电池21与电路板25重叠。

此外，电路板25还与上盖10的上端面11的平行，电池21也是与上端面11平行。这样，电路板25与电池21在壳体内布置紧凑，使微型智能传感器的体积较小。

参见图3，纽扣电池21与电路板25均为圆形，且电路板25的直径大于纽扣电池21的直径，因此电路板25的面积大于纽扣电池21的面积。在电路板25所在的平面的投影上，纽扣电池21的投影完全位于电路板25内。但是，纽扣电池21与电路板25并不是同心布置，即纽扣电池21的圆心与电路板25的圆形并不重叠，因此纽扣电池21在电路板25的投影上偏心布置。

天线28布置在电路板25的边缘处，其具有发射端29以及馈入端30，发射端29用于发射无线信号，馈入端29与电路板25上的线路连接，用于信号传输。天线28为长方形，发射端29与馈入端30分别位于长方形长边的两端。

从图3可见，在电路板25所在平面的投影上，天线28的发射端29与纽扣电池21的中心，即纽扣电池21的圆心o之间的距离为D1，馈入端与纽扣电池21圆心o之间的距离为D2，且D1大于D2，即发射端29与纽扣电池21圆心之间的距离大于馈入端30与纽扣电池21圆心之间的距离。并且，在电路板25所在平面的投影上，天线28位于纽扣电池21的外侧，即天线28与纽扣电池21并不重叠。

由于纽扣电池21与电路板25层叠布置，减小了微型智能传感器的体积，且将天线28布置在电路板25上，能够减小天线28所占的体积，更有效地减小微型智能传感器的体积。此外，天线28的发射端29与纽扣电池21的距离较远，有效减小纽扣电池21金属壳体对发射端29发出的无线信号的干扰，确保天线28发射的无线信号长距离地传输。

当然，上述实施例仅是本发明优选的实施方式，实际应用时可以有更多的改变，例如，壳体可以设置成椭圆形柱体或者椭球状等其他形状；或者，将电池盖与底盖注塑成一体，这样的改变也能实现本发明的目的。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如电路板与纽扣电池形状的改变、天线形状的改变、纽扣电池在电路板投影上的位置关系的改变等变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.微型智能传感器，包括

壳体，所述壳体内设有电路板以及与所述电路板层叠设置的电池；

其特征在于：

所述电路板上设置有天线，在所述电路板所在平面的投影上，所述天线位于所述电池的外侧，且所述天线的发射端与所述电池中心之间的距离大于所述天线的馈入端与所述电池中心之间的距离，且所述发射端与所述电池中心之间的距离最远；

所述天线为长方形，所述发射端及所述馈入端分别位于所述长方形长边的两端。

2.根据权利要求1所述的微型智能传感器，其特征在于：

所述电路板与所述电池平行放置，且所述电路板的面积大于所述电池的面积；

所述天线为贴片天线，所述天线位于所述电路板的边缘处。

3.根据权利要求1或2所述的微型智能传感器，其特征在于：

所述壳体具有上盖与底盖，所述底盖的上方设有电池盖，所述电池安装在所述电池盖内。

4.根据权利要求3所述的微型智能传感器，其特征在于：

所述电路板位于所述电池的上方，所述电路板具有朝向所述电池的下表面与背向所述电池的上表面，所述天线位于所述上表面。

5.根据权利要求1或2所述的微型智能传感器，其特征在于：

所述电池为圆形的纽扣电池，所述电池中心为所述纽扣电池的圆心。

6.根据权利要求5所述的微型智能传感器，其特征在于：

所述电路板为圆形，所述电路板的直径大于所述纽扣电池的直径。

7.根据权利要求6所述的微型智能传感器，其特征在于：

在所述电路板所在平面的投影上，所述纽扣电池的投影在所述电路板内。

8.根据权利要求1或2所述的微型智能传感器，其特征在于：

所述壳体为圆柱体，所述圆柱体的高度小于所述圆柱体的半径。

9.根据权利要求8所述的微型智能传感器，其特征在于：

所述电路板与所述壳体的上端面平行，且所述电池也与所述壳体的上端面平行。