专利名称：用于热电偶的电插塞连接器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电气连接至少一个第一热电偶导体和一个第二热电偶导体的电插塞连接器，该电插塞连接器包括至少一个导电的第一接触件和至少一个导电的第二接触件，其中，第一热电偶导体需连接在第一接触件上，第二热电偶导体需连接在第二接触件上。
背景技术：
通常借助于端子连接，将用于这种类型的热电偶的电插塞连接器，电气连接到热电偶的电导体末端上或装配在热电偶上的补偿导线上。这样的、用于热电偶的插塞连接器也称为热电偶插头或恒温插头。该插塞连接器在建立测温链时用作通用的电气连接装置，以及用于使热电偶与测量仪、测试台、电路设备或类似装置进行标准化电气连接。为了与测量仪或电路设备相接触，通常将热电偶插头插入与该插头互补的插座或插塞式连接装置中。为此，待与热电偶插头连接的插座或连接插槽或者直接安装在电路设备(例如印刷电路板)的板坯上，或者安装在测量仪(例如测试台或开关柜)的壳体上。为了跨接较大的测量距离，可以在测温端和测量仪之间使用补偿导线作为低成本的延长线，该延长线在一定的温度范围内，具有与两个热电偶导体类似的热电性能。如果使用补偿导线，则该补偿导线通常设有接线端子，能够将 两个断开的热电偶导体电气连接在该接线端子上，其中，热电偶插头安装在相对的补偿导线末端。根据热电效应，用于温度测量的热电偶的测量原理是以两个分别在末端彼此连接的金属导体之间所产生的热电电压为依据，当在连接点具有不同于两个断开的导体末端的温度时，在该导体末端能够测得热电压。两个由不同材料制成的电导体(也称为温差电偶)彼此连接在热电偶的测温端上。在各断开的末端(也称为参比端或冷端)上，两个热电偶导体与用于测量热电电压的测量仪相连接。为了借助于热电偶，由测得的热电电压值确定测量端温度，必须考虑到参比端温度，因为在热电偶上能够测得的热电电压取决于测量端和参比端之间的温差。因此必须由测得的热电电压值相对于参比端温度确定测量端温度。由现有技术已知多种与温度相关的电阻，这些电阻用于确定和补偿热电偶的参比端温度。此外，由现有技术已知多种方法，这些方法借助于集成电路，不仅确定热电电压值，而且直接补偿参比端温度。然而这种已知方法的缺点在于，不是直接在热电偶的参比端测量温度，即，不是在热电偶的两个导体末端上或补偿导线上进行测量，而通常是在位于测量仪或测试台壳体内部的电路设备或电路板上进行测量。因为这两个导体通常安装在测量仪外部的端子上，所以实际的参比端温度和测得的参比端温度之间存在温度偏差。由文献US 5，167，519已知一种具有对参比端温度进行温度补偿的通用连接器。热电偶插头能够借助于螺旋式端子连接件电气连接在这种通用连接器上。为了测量或补偿参比端温度，在这样的通用连接器上将电温度传感器放入两个相互电隔离的铜块之间，借助于端子连接，能够将待连接的热电偶插头的连接销固定到该铜块上。
由文献US 5，167，519已知的通用连接器没有解决这个问题，即热电偶插头或热电偶插头的电连接销与配备了温度传感器的通用连接器之间的电气连接点是不可忽略的热阻。因为热电偶的测量端(B卩，在测量点上)和参比端(B卩，在电气连接在热电偶的热电偶插头上的、热电偶的导体末端上)之间必然存在温度梯度，所以由于两个热导体的导热性能(取决于有正温度梯度还是有负温度梯度)，对参比端持续地供热或散热从而至少暂时地对参比端加热或冷却。此外，通过热电偶插头的连接销(例如根据文献US5，167，519与通用连接器相连接的连接销)，同样能够产生持续地供热或散热。但是如果热电偶插头的电连接销和通用连接器之间的连接点具有热阻，则参比端上的温度和温度传感器上的温度之间的温度梯度可能出错，因为参比温度测量受到测量误差的影响。此外，如果将具有不同横截面或热导率的热导体的热电偶插头安装在这样的通用连接器上，则由于变化的热阻以及变化的温度梯度导致的变化的热阻，可以预计到参比端上对温度测量的影响。此外，如果使安装在这样的通用连接器上的热电偶插头遭受热气流或冷气流(与当地不同的环境温度相关)，或者如果将具有与温度传感器上的温度偏离的起始温度的热电偶连接在这样的通用连接器上，例如在更换热电偶时，则在温度传感器和参比端之间同样存在温度梯度，由此使测量链受到偶然的或动态的测量误差的影响。
发明内容
本发明的目的在于，以所揭示的现有技术为基础，实现了一种使用热电偶插头的、用于确定和补偿热电偶的参比端温度的、改进了的装置。此外，应该可以简单经济地制造该装置，以及该装置在同时具有良好 的使用性的情况下，具有简单的装配可行性。根据本发明的、该目的的实现方案已经通过具有根据附带的、独立的权利要求的特征的主体给出。有利的和/或优选的实施方式和扩展方案是从属权利要求的主体。因此，本发明的主要优势及其各个实施方式或扩展方案的基础在于，在热电偶插头的连接点和安装在测量仪上的对应插塞连接器之间产生的热损耗对参比端温度测量没有影响，热电偶插头插入该对应插塞连接器。此外，本发明实现了对具有任意横截面和任意热导率的热电偶的使用和应用，因此在选择合适的热电偶方面实现了较高灵活性，而不需要担心在测量温度时影响精确度。本发明对于测量应用特别有利，在这种测量应用中，变化的环境温度和易变的热力学起始条件会影响以热电偶进行温度测量的准确性，其中，通过本发明补偿这些干扰影响。通过用于电气连接至少一个第一热电偶导体和至少一个第二热电偶导体的电插塞连接器实现了本发明的目的，该电插塞连接器包括至少一个导电的第一接触件和至少一个导电的第二接触件和至少一个第一电温度传感器，其中，第一热电偶导体需连接在第一接触件上，第二热电偶导体需连接在第二接触件上，该温度传感器具有温度感应区和至少一个第一电触点和至少一个第二电触点，其中，通过接合连接，使第一温度传感器的温度感应区的至少一部分附着到第一接触件上。
因此，本发明以这个想法为基础，提供用于热电偶的电插塞连接器，该想法还包括了对参比端进行温度测量，即，测量热电偶导体的两个末端上的温度的方法。根据本发明，对此，使至少一个温度传感器的测温端的至少一部分接合在电插塞连接器的电接触件上。需要将参比端(即，至少第一和第二热电偶导体的断开的导体末端)电气连接在该接触件以及至少另一电接触件上，以使温度传感器、温度传感器的温度感应区和热电偶的参比端相互靠近地放置，并且适宜地毗邻。根据另一个发明特征，电插塞连接器包括至少两个导电的接触件。需要将至少两个热电偶导体的末端(即，热电偶的参比端)电气连接在这些接触件上。这些接触件同样用于电气连接其他的、装入在与根据本发明的电插塞连接器互补的对应插塞连接器中(特别是插座或插塞式连接装置中)的接触件，根据本发明的插塞连接器能够插入该对应插塞连接器中。根据本发明，电插塞连接器包括至少一个电温度传感器，其中，使该温度传感器的温度感应区的至少一部分通过能够去除的或永久的接合连接接合(即，特别是直接接合)在根据本发明的电插塞连 接器的第一接触件上(特别是以该接触件表面上的至少一个区段)。实践证明接合连接对本发明特别有利，第一接触件和温度传感器的温度感应区的、接合在该接触件上的一部分之间的这种接合连接可以仅实现在这里通过接合而产生的边界层的薄膜元件上的热传递，该薄膜元件例如是导热胶或其他有利于热传导的、机械式的薄膜元件，和/或可以采用接合连接所需的接合方式，例如粘合剂、焊接材料或焊剂、螺栓连接或铆接，和/或可以实现电绝缘，从而能够实现使温度传感器的温度感应区与接触件电隔离。温度传感器可以理解为任何的测量传感器，该测量传感器具有温度感应区，并且适用于在根据本发明的插塞连接器的至少一个接触件上测量表面温度。温度传感器和温度感应区可以具有任意的外形和任意大小的测量面。因此，温度传感器的温度感应区可以或者仅占有温度传感器的整个表面的一部分或一个区段，或者由温度传感器的整个的、外部的表面形成温度感应区。此外，温度传感器的至少一部分或其他的温度传感器的至少一部分能够由保护层和/或由导热材料层(特别是陶瓷)包裹，该材料层在这种情况下形成了温度传感器的温度感应区的至少一部分。根据本发明，至少有一个电温度传感器具有至少一个第一电触点和至少一个第二电触点。该温度传感器用于量取电气特征值，尤其是随温度变化的电阻值。对此，可以在温度传感器的两个电触点上施加电压，该电压由电路设备提供，用于评定借助温度传感器测得的温度。如果将根据本发明的电插塞连接器安置在插塞连接器壳体中，则电接触件具有优势地安装在这样的插塞连接器壳体中。此外，在有利的设计方案中，温度传感器和温度感应区安置在该插塞连接器壳体内。通过温度传感器的温度感应区在至少根据本发明的电插塞连接器的第一接触件上的、热力学上大体理想的设置实现了能够通过本发明实现的、测量技术上的改进。因此，将电气连接在第一和第二接触件上的、热电偶的导体末端(即，热电偶的参比端)设置在靠近安装在至少一个第一接触件上的温度传感器或温度传感器的温度感应区的位置，由此排除了由现有技术提及的、在热电偶上测量参比端温度时的、热工技术上的不足，从而在使用装有热电偶插头的热电偶时，实现了无缺陷的测量链。此外，这种根据本发明的电插塞连接器实现了，在测量链同时立即进入准备就绪阶段时，热电偶在具有不同环境温度的、变化的测量点上的、普遍的和灵活的应用，而不需要顾及由于在测量链的电气接头上的温度补偿而产生的动态测量错误。此外，能够将具有任意材料组合、横截面和任意热导率或任意热力学特性的任意热电偶类型连接在根据本发明的插塞连接器上，以使在为各个测量应用选择合适的热电偶时得到较高的灵活性，而不需要在测量温度时对精确度或容许误差的影响进行估计。此外，通过本发明，在用于测量参比端温度的合适的温度传感器的选择方面实现了改进了的灵活性。由现有技术已知的测量方法确定参比端温度时，由于温度传感器结合在测量仪中、电路设备上或通用插塞连接器中，为了插入热电偶插头不允许更换温度传感器，借助根据本发明的插塞连接器能够灵活地与测量技术上的任务相匹配。因此，具有温度传感器的电插塞连接器能够用于测量技术上的特殊应用，该温度传感器需要具有特殊的性质，例如测量误差低或测量速度快。此外，测量技术上的电子设备(即，现有的测量仪和测量外围设备)需要使用具有特殊的、电子技术的前提条件的温度传感器，从而在根据测量技术的任务调整测量技术设备方面得到特别有利的灵活性，根据本发明，对于测量技术上的不同的要求能够提供各种电插塞连接器。由于能够将不具备集成的温度传感器的测量仪用于测量参比端温度的这个可行性，得到了本发明的进一步经济优势，以使通用的测量仪能够投入使用，从而节约成本。本发明的一个优选的实施方式中，通过接合连接，温度传感器的温度感应区的至少一部分附着到根据本发明的电插塞连接器的第一和第二接触件上。借此以特别有利的方式实现了，借助于唯一的温度传感器能够同时测量第一和第二接触件上的参比温度，以及实现了第一和第二接触件之间的热交换。在本发明的、特别有利的设计方案中，温度感应区具有导热的特性。为了实现温度传感器的温度感应区与相 互电隔离的第一和第二接触件之间的热传递，在连接点之间(即，附着到第一接触件上的、温度传感器的温度感应区的部分和/或附着到第二接触件上的、温度传感器的温度感应区的部分之间)引入了改进了热传递的介质(特别是导热胶或导热的粘合剂)或改进了热传导的部件。由此以有利的方式改进了接合连接的边界层上的热传导。此外，接合连接可以包括实现电绝缘的介质，以使温度传感器的温度感应区与第一和/或第二接触件电隔离。本发明的另一个优选的实施方式中，通过接合连接，第一温度传感器的温度感应区的至少一部分接合在第一接触件上，第二温度传感器的温度感应区的一部分接合在第二接触件上。由此借助于第一和第二接触件上的两个温度传感器和两个接触件的强制电隔离实现了分开检测温度的优势。本发明的另一个设计方案中，将根据本发明的电插塞连接器设计成多极的，并且除了第一和第二接触件以外，还具有导电的第三接触件，该第三接触件同样能够设置在插塞连接器壳体的内部。本发明的另一个有利的设计方案中，温度传感器的第一电触点电气连接在第三接触件上，温度传感器的第二电触点电气连接在第一或第二接触件上。由于温度传感器的电触点的这种设置，从而提供了一种除了测量电气连接在插塞连接器的第一和第二接触件上的热电偶导体上的参比端温度以外，也能够电气连接获取参比端温度的温度传感器的电触点的电插塞连接器。因此，这样的三极电插塞连接器除了能够电气传输热电偶导体末端上的热电电压以外，还能够电气传输温度传感器在电路设备(例如能够计算热电电压值以及温度传感器的电气参数的测量仪中的温度界面)上电气检测的参数。对此，测量仪或电路设备配备了与根据本发明的电插塞连接器互补的、同样为三极的对应电插塞连接器，例如电插座或插塞式连接装置。本发明的另一个有利的设计方案中，根据本发明的电插塞连接器有效地具有导电的第四接触件，该第四接触件同样设置在插塞连接器壳体的内部。在本发明的、这样的实施方式中，第一温度传感器的第二电触点不是电气连接在第一或第二接触件上，而是电气连接在额外的第四接触件上，借此实现了温度传感器的第一和第二触点与根据本发明的电插塞连接器的第一或第二接触件的电隔离的优势，从而与热电电压信号的电隔离的优势。如果根据本发明的电插塞连接器具有了第一和第二接触件，则本发明的另一个设计方案中，根据本发明的插塞连接器可以包括导电的第五和第六接触件，第二温度传感器的第一和第二电触点分别电隔离地连接在这两个接触件上。该导电的第五和第六接触件同样能够安置在插塞连接器壳体的内部，借此提供了六极热电偶插头，该六极热电偶插头敷设了两个用于在连接在插塞连接器上的热电偶上分开地获取参比端温度的温度传感器，并且在该热电偶中，对单个的接触件进行完全地电隔离。形成为与温度相关的电阻的电温度传感器优选地适用于获取参比端温度。特别是热敏电阻，它是优选的、与温度相关的电阻，其中根据本发明，可以无限制地使用所有已知类型的电温度传感器或测温装置。适宜地、导热地形成了第一温度传感器和其他温度传感器的温度感应区。此外，温度感应区能够由导热的陶瓷或陶瓷体形成，温度传感器整个或部分地包裹了或涂装了该陶瓷或陶瓷体的其中，陶瓷材料优选地形成为电绝缘体。本发明的、有利的设计方案中，借助于陶瓷的连接件或借助于由其他的导热材料制成的元件导热地连接第一和第 二接触件，以使第一和第二接触件之间能够出现温度补偿。在这样的连接件的内部或上面，能够固定一个或多个温度传感器，用于测量连接件的温度。本发明的、特别有利的设计方案中，具有陶瓷或其他导热覆盖物的温度传感器借助于接合连接附着到第一和第二接触件上。为了电隔离第一和第二接触件，包裹温度传感器的材料是电绝缘体。为了制造根据本发明的、用于热电偶的电插塞连接器，使第一温度传感器的温度感应区的至少一部分借助于接合方法附着到第一接触件上。本发明的另一个设计方案中，借助于材料配合的接合方法，特别是以粘合连接，使第一温度传感器的温度感应区的至少一部分附着到第一接触件上。为了建立接合连接，采用粘合方法是适宜的。在特别有利的设计方案中，以含有环氧树脂的双组份粘合剂至少润湿温度感应区的一部分或温度传感器的覆盖物表面的一部分和/或电插塞连接器的第一和第二接触件的一部分，然后将温度传感器的、以粘合剂润湿的部分接合在第一和第二接触件上。为了改进接合连接的导热性能，在本发明的、特殊的设计方案中，使粘合剂具有提高热导率的添加剂是适宜的。此外，首先至少使第一温度传感器的温度感应区的表面的一部分具有导热胶和/或改进导热率的元素和/或制造电隔离的元素，然后借助于接合方法(例如借助于粘合方法、焊接接合、钎焊连接、螺栓连接或铆接)使温度传感器的温度感应区附着到第一和/或其他的接触件上。
以下将以优选的实施例，对根据本发明的、用于热电偶的电插塞连接器进行描述。在附图中:图1示出了具有温度传感器的电插塞连接器的示意图；图2示出了在电路设备上的插座中的、具有三极电插塞连接器的热电偶的立体概略图；图3示出了具有温度传感器的、敞开的三极电插塞连接器的概略图；图4示出了具有温度传感器的、敞开的四极电插塞连接器的概略图；图5示出了具有两个温度传感器的电插塞连接器的示意图；图6示出了根据图2、在电路设备上的插座中的、具有三极电插塞连接器的、相应的热电偶的立体概略图；图7示出了根据图3、相应的具有温度传感器的、敞开的三极电插塞连接器的概略图；图8示出了根据图4、相应的具有温度传感器的、敞开的四极电插塞连接器的概略图；附图标记说明I 第一接触件2 第二接触件3 第三接触件4 第四接触件5 第五接触件6 第六接触件7 第一热电偶导体8 第二热电偶导体9 电路设备10第一电温度传感器11第一温度传感器的温度感应区12第一温度传感器的第一电触点13第一温度传感器的第二电触点14第二电温度传感器15第二温度传感器的温度感应区16第二温度传感器的第一电触点17第二温 度传感器的第二电触点18 陶瓷体
19螺栓夹20夹紧螺栓21插塞连接器壳体21a 壳盖22插座23测量端24第一热电偶导体的参比端25第二热电偶导体的参比端26插座的接触件27接合连接
具体实施例方式在接下来讨论图示中的优选实施例之前，必须对此指出，根据本发明的插塞连接器可以形成为带有插塞连接器壳体或不带有连接器壳体。图1借助于一个实施例，示出了根据本发明的电插塞连接器的示意图，在该实施例中，插塞连接器具有插塞连接器壳体21。因此，在这种情况下，使第一电接触件I和第二电接触件2适宜地设置在插塞连接器壳体21的内部，该壳体用虚线框示出。接触件I和2在本实施例中形成为销钉形状·，用于形成为插头的插塞连接器。但是必须对此指出，接触件I和2也能够形成为插座形状，用于形成为插座的插塞连接器。热电偶的两个热电偶导体7和8电气连接在第一和第二电接触件I和2的各自的末端上，其中，这两个导体在测量端23上相互接合，以测量位于远处测量点的温度Θ I。在电插塞连接器的第一和第二电接触件I和2的各自的另一末端上能够量取到热电电压VI，例如在图2和图6中可以看出，通过将电插塞连接器与互补的、安装在电路设备9上的插塞连接器相结合，能够将该电压传输到电路设备9上。为了在第一热电偶导体7的参比端24上，参照温度Θ I测量参比端温度Θ2，使温度传感器10的温度感应区11的一部分附着到第一接触件I上。为了在第二热电偶导体8的参比端25上，参照温度Θ I测量另一个参比端温度Θ 3，将该温度传感器10的温度感应区11的一部分也附着到第二接触件2上。温度传感器10至少部分地用陶瓷体18包裹，借此通过陶瓷体18包裹的部分形成了温度传感器10的温度感应区11。因此，图1中的温度感应区11的表面指向绘图平面内。借助于接合连接27，使温度感应区11的一部分导热地附着到第一接触件I上，借助于接合连接27’，将温度感应区11的另一部分导热地附着到第二接触件2上(B卩，特别是直接地附着)，借此能够在第一和第二接触件之间产生温度补偿。接合连接为粘合连接是适宜的。为了用温度传感器10量取参比端温度测量的电气温度特性值，因此在本实施例中，将该温度传感器的两个电触点12和13从插塞连接器壳体21中引出。图2和图6以立体图示出了优选的、根据本发明的三极电插塞连接器的实施例以及电气连接在该插塞连接器上的、具有两个热电偶导体7和8的热电偶，这两个导体在热电偶的测量端23上彼此电气连接。
而图2和图6中所示的电插塞连接器又放入带有壳盖21a的插塞连接器壳体21中。用于测量参比端温度的第一电温度传感器10同样设置在插塞连接器壳体21内部。将插塞连接器实施为电插头，并且插入设置在具有电路设备9的电路板上的电插座22中。不同于根据图1的插塞连接器，电插塞连接器的插塞连接器壳体21具有到三个，即，第一、第二、和第三接触件1、2、3的三个接入口，该多个接触件放入在插塞连接器壳体21的内部，因此不可见。在图2和图6所示的电插塞连接器上，具有两个热电偶导体7和8的热电偶电气连接在第一或第二接触件上，其中，出于该目的，分别引导两个热电偶导体7和8通过插塞连接器壳体21的第一和第二接入口。插座22具有互补的接触件，该接触件由于成对结合而不可见，当插塞连接器插入插座22中，则建立了与电插塞连接器的第一、第二、和第三接触件1、2、3的电气接触。电路设备9用于处理或计算热电电压值和由第一电温度传感器10产生的温度特征值。借助于电插塞连接器将两个测量值传输到电路设备9上。此外，图2和图6中能够看出另一个未占用的插座22’(在这种情况下，具有销钉形状的三个接触件26)，用于连接根据本发明的另一个电插塞连接器，该未占用的插座设置在电路板上，并且同样与电路设备9电气相连。图3和图7示出了图2所示的、具有第一、第二、和第三接触件1、2、3的三极电插塞连接器的、敞开的插塞连接器壳体21，该多个接触件放入在插塞连接器壳体21的内部。可能存在的、插塞连接器壳体21的壳盖21b在图3和图7中不可见。两个热电偶导体7和8能够电气连接在图3和图7所示的插塞连接器的第一和第二接触件上，其中，第二接触件还用于电气连接温度传感器10的第一电触点12。因此，两个电接触元件连接在第二接触件上，首先连接第二热电偶导体8，其次连接温度传感器10的第一电触点12。第三接触件用 于电气连接温度传感器10的第二电触点13。为了使两个热电偶导体7和8电气连接在第一和第二接触件I和2上，图3和图7所示的实施例中，两个接触件1、2分别配备了螺栓夹19和19’。两个热电偶导体7和8能够分别引入这两个螺栓夹中，并借助夹紧螺栓20或20’夹上。电温度传感器10至少部分地由陶瓷体18包裹，并由此又限定了温度传感器10的温度感应区11。为了测量电气连接在插塞连接器上的热电偶的导体末端上的参比端温度，借助于粘合连接27或27’，分别将电温度传感器10的温度感应区11的一部分附着到第一和第二接触件I和2上。为了量取电气温度特征值，将温度传感器10的两个电触点12和13与第二和第三接触件2和3焊接在一起。图4和图8示出了具有第一、第二、第三、和第四接触件1、2、3、4的四极电插塞连接器的实施例的、敞开的插塞连接器壳体21，该多个接触件放入在插塞连接器壳体21的内部。插塞连接器壳体21的壳盖21b在图4和图8中不可见。两个热电偶导体7和8电气连接在第二和第三接触件上，然而第一接触件用于电气连接温度传感器10的第一电触点12，第四接触件用于电气连接温度传感器10的第一电触点13。因此，以热电偶实现了热电电压的测量信号的电隔离，以温度传感器10实现了用于测量参比端温度的相应的测量信号的电隔离。为了使两个热电偶导体7和8电气连接在第二和第三接触件2和3上，图4和图8所示实施例的两个接触件2和3分别配备了螺栓夹19’和19’ ’。两个热电偶导体7和8能够分别引入这两个螺栓夹中，并各自借助夹紧螺栓(图4和图8中不可见)夹上。为了测量电气连接在插塞连接器上的热电偶导体的导体末端上的参比端温度，借助于粘合连接27或27’，分别使电温度传感器10的温度感应区11的一部分附着到第二和第三接触件2和3上，其中，在适宜的扩展方案中同样也是由至少部分地包裹温度传感器10的陶瓷体18形成了温度传感器10的温度感应区11。为了量取电气温度特征值，将温度传感器10的两个电触点12和13与第一和第四接触件I和4焊接在一起。图5示出了根据实施例的具有第一温度传感器10和第二温度传感器14的电插塞连接器的实施方式的示意图。第一和第二电接触件I和2设置在插塞连接器壳体21的内部，该壳体用虚线框示出。使热电偶的两个热电偶导体7和8电气连接在第一和第二电接触件I和2各自的一个末端上，其中，这两个热电偶导体在测量端23上相互接合，以测量位于远处测量点的温度Θ1。在电插塞连接器的第一和第二电接触件I和2的另一个末端上能够量取到热电电压VI，并且通过将电插塞连接器插入安装在电路设备9上的插座22中，能够将该电压传输到电路设备9上。为了分别在第一热电偶导体7的参比端24上，和在第二热电偶导体8的参比端25上测量两个参比端温度Θ2和Θ 3，使第一温度传感器10的温度感应区11的一部分附着到第一接触件I上，以及使第二温度传感器14的温度感应区15的一部分附着到第二接触件2上，这两个热电偶导体连接在两个接触件I和2上。第一温度传感器10和第二温度传感器14分别设置有至少部分地包裹温度传感器10或14的陶瓷体18或18’，以使由包裹的陶瓷18或18’的部分形成两个温度传感器10和14的温度感应区11和15。而图5中的两个温度感应区11和15的表面又指向绘图平面内。第一温度传感器10的温度感应区11的一部分借助于接合连接27导热地附着到第一接触件I上，第二温度传感器1 4的温度感应区15的一部分借助于接合连接27’导热地附着到第二接触件2上。而接合连接为粘合连接又是适宜的。因此，相互电隔离第一和第二接触件I和2，并且在两个接触件I和2之间没有进行温度补偿。为了用温度传感器10或14量取参比端温度测量的电气特征值，将该温度传感器的两个电触点12和13或16和17从插塞连接器壳体21中引出。概括来说，实践证明接合连接对本发明特别有利，第一接触件和温度传感器的温度感应区的、接合在该接触件上的一部分之间的这种接合连接可以仅实现在这里通过接合而产生的边界层的薄膜元件上的热传递，该薄膜元件例如是导热胶或其他有利于热传导的、机械式的薄膜元件，和/或可以采用接合连接所需的接合方式，例如粘合剂、焊接材料或焊剂、螺栓连接或铆接，和/或可以实现电绝缘，从而能够实现使温度传感器的温度感应区与接触件电隔离。因此，附着(特别是直接附着)在接触件上的温度感应区的部分处于同一种材料上，热电偶导体也连接在该材料上。在之前所述的实施方式中，温度传感器的至少一部分由陶瓷包裹，在这种情况下，该陶瓷形成了该温度传感器的温度感应区的至少一部分，在对这些实施方式的变体中，也可以使用其他的保护层和/或导热材料层。此外，必须对此指出，本发明不是仅限于由包裹的陶瓷形成温度感应区。所以温度感应区可以具有任意的外形和任意大小的测量面，并且可以直接是适用于在根据本发明的插塞连接器的至少一个接触件上测量表面温度的温度传感器的一部分。此外，温度传感器的温度感应区可以例如占有温度传感器的整个表面的一部分或一个区段，或者由温度传感器的整个外部的表面形成温 度感应区。
权利要求
1.一种用于电气连接至少一个第一热电偶导体和一个第二热电偶导体(7、8)的电插塞连接器，所述电插塞连接器包括 -至少一个导电的第一接触件和至少一个导电的第二接触件(1、2)，其中，第一热电偶导体(7)需连接在所述第一接触件(I)上，第二热电偶导体(8)需连接在所述第二接触件(2)上， -至少一个第一电温度传感器(10)，所述温度传感器具有温度感应区(11)和至少一个第一电触点和至少一个第二电触点(12、13)，其特征在于， 所述第一温度传感器(10 )的温度感应区(11)的至少一部分通过接合连接(27 )附着到所述第一接触件(I)上。
2.根据权利要求1所述的电插塞连接器，其特征在于，第一温度传感器(10)的所述温度感应区(11)的至少一部分通过接合连接附着到所述第二接触件(2)上，和/或至少第一温度传感器(10)的所述温度感应区(11)导热地附着到所述第一和/或第二接触件(1、2)上，和/或至少第一温度传感器(10)的所述温度感应区(11)与所述第一和/或第二接触件(1、2)电隔离。
3.根据前述权利要求的任意一项所述的电插塞连接器，其特征在于，第二温度传感器(14)的温度感应区(15)的至少一部分通过接合连接附着到所述第二接触件(2)上。
4.根据前述权利要求的任意一项所述的电插塞连接器，其特征在于，所述第一热电偶导体(7)与所述第一接触件(I)电气相连，并且所述第二热电偶导体(8)与所述第二接触件(2)电气相连。
5.根据前述权利要求的任意一项所述的电插塞连接器，其特征在于，第一温度传感器 (10)的所述第一电触点(12)电气连接在导电的第三接触件(3)上。
6.根据权利要求5所述的电插塞连接器，其特征在于，第一温度传感器(10)的所述第二电触点(12)电气连接在第一接触件(I)上。
7.根据权利要求5所述的电插塞连接器，其特征在于，第一温度传感器(10)的所述第二电触点(13)电气连接在导电的第四接触件(4)上。
8.根据权利要求3和7所述的电插塞连接器，其特征在于，第二温度传感器(14)的第一电触点(16)电气连接在导电的第五接触件(5)上，并且第二温度传感器(14)的第二电触点(17)电气连接在导电的第六接触件(6)上。
9.根据前述权利要求的任意一项所述的电插塞连接器，其特征在于，第一和其他的温度传感器(10、14)形成为与温度相关的电阻。
10.根据前述权利要求的任意一项所述的电插塞连接器，其特征在于，所述第一和/或其他的温度传感器(10、14)的至少一部分是导热的和/或由至少一个导热的陶瓷体(18)包裹，特征在于，所述陶瓷体(18)用于第一和第二接触体(1、2)之间的温度补偿并且形成至少一个温度感应区(11、15)。
11.一种用于制造根据前述权利要求的任意一项的电插塞连接器的方法，其特征在于，所述第一温度传感器(10)的温度感应区(11)的至少一部分借助于接合方法附着到所述第一接触件(I)上。
12.根据权利要求11所述的用于制造电插塞连接器的方法，其特征在于，采用了材料配合的接合方法，特别是粘合连接。
13.根据权利要求12所述的用于制造电插塞连接器的方法，其特征在于，借助于导热的和/或电绝缘的粘合剂进行粘合连接。
14.根据权利要求11至13所述的用于制造电插塞连接器的方法，其特征在于，进行接合过程之前，在附着到第一接触件(I)的第一温度传感器(10)的温度感应区(11)的表面的至少一部分上涂上导热胶。
全文摘要
本发明涉及一种用于电气连接至少一个第一热电偶导体和一个第二热电偶导体的电插塞连接器，该电插塞连接器包括至少一个导电的第一接触件和至少一个导电的第二接触件以及至少一个第一电温度传感器，其中，第一热电偶导体需连接在第一接触件上，第二热电偶导体需连接在第二接触件上，该温度传感器具有温度感应区和至少第一电触点和第二电触点，其中，第一温度传感器的温度感应区的至少一部分通过接合连接直接与第一接触件连接。
文档编号G01K7/02GK103229031SQ201180056723
公开日2013年7月31日 申请日期2011年11月25日 优先权日2010年11月26日
发明者法比安·青克 申请人:菲尼克斯电气公司