专利名称：Pt200汽车发动机及尾气测量专用温度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度传感器，特别是一种具有良好防振动和防冲击性，并且 稳定性好、测量范围宽、精确度高、敏锐性高的PT200汽车发动机及尾气测量专用温度传感
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背景技术：
随着国3排放标准的实施以及欧洲4的强制实施，使得中国所有以柴油发动机为 主的近千万台汽车面临排放不达标的状况。目前国内采用降低排放的主要措施是在发动机 方面提高燃油的喷射压力(高压共轨、泵喷嘴、单体泵)、增压中冷、改进燃烧室形状(活塞 凹腔形状)，采用废气再循环(EGR)等。为了适应新短期排放法规，又需要增加了 DOC氧化 催化转换器以降低发动机尾气颗粒PM的排放。为了适应更加严格的新长期排放法规还必 须采用尿素SCR即选择还原型NOx催化转换器，以降低氮氧化合物NOx排放，并且采用柴油 微粒捕集器DPF以减少发动机尾气颗粒PM排放。就是说，为了达到全工况排放要求，除了 改进发动机燃烧工况和性能，也必须采用旨在减少氮氧化合物NOx以及发动机尾气颗粒PM 的后处理装置。在此装置中，必须采用到的便是温度传感器。对于现今常用的热电偶及热电阻温 度传感器来说，前者主要通过热点效应对温度进行测量，其弊端在于其对温度测量的稳定 性及敏锐性较差，影响了高温测量的精度和稳定性；而后者主要是基于金属导体的电阻值 随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的，虽然稳定性及敏锐性较好，但是由于电 阻对温度的适应性较差，使其应用仅仅局限于-80 150°C之间，不能适用于汽车发动机及 尾气的高温度测量，从而影响了尾气排放装置的处理效果。而目前的PT200高温传感器通 过理论可以实现高温测量，但是在650度-1200度高温环境下，目前无参考曲线。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有温度传感器稳定性和敏锐性较差，适 用温度范围较窄的不足，提供一种具有良好的防振动和防冲击性能，并且稳定性好、测量范 围宽、精确度高、敏锐性高的PT200汽车发动机及尾气测量专用温度传感器。为解决上述技术问题，本实用新型是按如下的方式来实现的本实用新型所述的 PT200汽车发动机及尾气测量专用温度传感器由探头、螺纹及导线构成了其产品的外部结 构。在正常工作时，探头置于高温工作区，并将温度检测结果通过导线进行反馈。其螺纹用 于提供安装接口。所述探头主要由镍铬合金600外套管、刚玉A1203-基片、PT200元件、导热填充物 及陶瓷构成。镍铬合金600外套管及刚玉A1203-基片构成了保护管的作用，保护感温元件 PT200元件，不使其与被测介质直接接触，避免或减少有害介质的侵蚀，火焰和气流的冲刷 和辐射，以及机械损伤，同时还起着固定和支撑PT200元件的作用；导热填充物主要是外界 温度与PT200元件的传输介质；PT200元件主要是结构化钼金层的电阻。由于金属钼(Pt) 的电阻值会随温度变化而变化，并且具有很好的重现性和稳定性，此特性便是该PT200温 度传感器的测量原理。当传感器在与外界环境接触后，陶瓷表面的结构化钼金层的电阻会随着外界温度的变化而产生规律性变化，通过对其电阻的规律性变化进行测量，就可以得 知外界温度的变化。本实用新型的积极效果在于本实用新型所述的PT200汽车发动机及尾气测量专 用温度传感器，不仅实现了在不大于2MM*10MM*2. 5匪体积陶瓷基片上PT200的光刻工艺， 芯片反应时间TO. 9 < 3S，在绝缘D500V达到200ΜΩ，保证热导率在1. 5W/(M. K)25°C以上， 在10万个热周期漂移< 0.5%，并且填补了在650度-1200度高温环境下，目前无参考曲线 的技术空白。同时在1200度范围内提供温度测量，其中包括发动机燃烧温度以及尾气温度 的双点测量，通过温度的测量对ECV系统完成催化还原效应的判断，使得氮氧化合物NOx到 氮与水的转换率达到85%，通过内部完全燃烧，从而达到排放标准，且达到良好的使用效
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图1是本实用新型PT200汽车发动机及尾气测量专用温度传感器的结构图图2是探头结构原理图具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的PT200汽车发动机及尾气测量专用温度传感器由 探头1、螺纹2及导线3顺序连接构成了其产品的外部结构。在正常工作时，探头1置于高 温工作区，并将温度检测结果通过导线3进行反馈。其螺纹2用于提供安装接口。所述探头1主要由镍铬合金600外套管4、刚玉A1203-基片5、PT200元件6、导 热填充物7及陶瓷8构成镍铬合金600外套管4置于外侧及刚玉A1203-基片5置于内 侧构成外壳保护管，保护置于保护管内部的感温元件PT200元件6，不使其与被测介质直接 接触，避免或减少有害介质的侵蚀，火焰和气流的冲刷和辐射，以及机械损伤，同时还起着 固定和支撑PT200元件6的作用；PT200元件6主要是结构化钼金层的电阻，两侧分别与刚 玉A1203-基片(5)和陶瓷(8)连接；保护管中部充满导热填充物(7)，主要是外界温度与 PT200元件6的传输介质。
权利要求一种PT200汽车发动机及尾气测量专用温度传感器，其特征在于其由探头(1)、螺纹(2)及导线(3)顺序连接构成了其产品的外部结构。
2.根据权利要求1所述的PT200汽车发动机及尾气测量专用温度传感器，其特征在于 所述探头(1)主要由镍铬合金600外套管(4)、刚玉A1203-基片(5)、PT200元件(6)、导热 填充物(7)及陶瓷⑶构成镍铬合金600外套管(4)置于外侧及刚玉Α1203-基片(5)置 于内侧构成外壳保护管，ΡΤ200元件(6)是结构化钼金层的电阻，置于保护管内部，两侧分 别与刚玉Α1203-基片(5)和陶瓷(8)连接，保护管中部充满导热填充物(7)。
专利摘要本实用新型涉及一种温度传感器，特别是一种PT200汽车发动机及尾气测量专用温度传感器，其由探头1、螺纹2及导线3构成了其产品的外部结构。本实用新型提供了一种具有良好的防振动和防冲击性能，并且稳定性好、测量范围宽、精确度高、敏锐性高的PT200汽车发动机及尾气测量专用温度传感器。本实用新型不仅实现了在不大于2MM*10MM*2.5MM体积陶瓷基片上PT200的光刻工艺，芯片反应时间T0.9＜3S，在绝缘D500V达到200MΩ，保证热导率在1.5W/(M.K)25℃以上，在10万个热周期漂移＜0.5％，并且填补了在650摄氏度-1200摄氏度高温环境下，目前无参考曲线的技术空白。同时在1200摄氏度范围内提供温度测量，其中包括发动机燃烧温度以及尾气温度的双点测量，通过温度的测量对ECV系统完成催化还原效应的判断，使得氮氧化合物NOX到氮与水的转换率达到85％，通过内部完全燃烧，从而达到排放标准，且达到良好的使用效果。
文档编号G01K7/18GK201688924SQ20102012954
公开日2010年12月29日 申请日期2010年3月12日 优先权日2009年6月3日
发明者张伟 申请人:张伟