用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供的用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器，绝缘支架包括相对设置的盖板和底板；印制电路板平铺固定在底板的下表面；天线整体为扁平状结构；天线平铺设置在底板的上表面；声表面波温度敏感元件为贴片结构，天线和声表面波温度敏感元件分别连接至印制电路板。这样，声表面波温度敏感元件设置在印制电路板远离底板的一面，且凸出底板。与被测设备安装时，将该声表面波温度敏感元件与被测设备紧密连接，这样，声表面波温度敏感元件便能与被测设备直接接触，大大提高温度跟踪性、测温的实时性以及准确性。采用扁平状的平面天线，大大降低整个声表面波温度传感器的高度，使得传感器体积小、重量轻。
【专利说明】用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于传感器领域，尤其涉及声表面波温度传感器。
【背景技术】
[0002]声表面波(surface acoustic wave,简写为SAW)是在固体半空间表面存在的一种沿表面传播，能量集中于表面附近的弹性波。从严格意义上说，声表面波泛指沿表面或界面传播的各种模式的波，不同的边界条件和传播介质条件可以激发出不同模式的声表面波。
[0003]声表面波温度传感器是一种无源无线温度传感器，具有完全无源(不许需要电池供电)、无线测温等优点，适合电力设备、轮轴转子等的测温。声表面波无线温度传感器一般由声表面波温度敏感元件、固定结构、传热结构和天线封装组成。目前市场上出现的用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器有以下缺点:
[0004]1、测温的实时性差、准确性差。声表面波温度敏感元件固定在固定部件一侧，固定部件另一侧则与被测设备紧密连接，传热结构连接在固定部件的这两侧之间。以空气或者金属等作为传热结构，被测设备的温度通过传热结构间接传递到声表面波敏感元件，声表面波敏感元件需要一定时间才能感知到被测设备的温度，实时性差、准确性差。
[0005]2、安装方式单一，可靠性差，不灵活。现有的声表面波温度传感器由扎带或弹簧绑缚带等方式安装，长时间高温环境下扎带或弹簧绑缚带会产生老化、易脆、弹性下降等问题。
[0006]3、常用的单级天线(鞭状天线)或螺旋天线，高度较高，体积大，安装容易受限。实用新型内容
[0007]针对上述现有技术的不足，本实用新型所解决的技术问题是怎样提供一种安装方便，可靠性好，能够帮助提高测温的实时性和准确性的声表面波温度传感器。
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0009]用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器，包括绝缘支架，印制电路板，天线，以及声表面波温度敏感元件；所述绝缘支架包括相对设置的盖板和底板；所述印制电路板平铺固定在底板的下表面，且其具有信号接口和地线接口 ；所述天线整体为扁平状结构，且还具有馈点端和地线端；天线平铺设置在底板的上表面；天线馈点端和地线端分别与印制电路板的信号接口和地线接口导电连接；所述声表面波温度敏感元件为贴片结构，且还具有信号端和地线端；该信号端和地线端分别与印制电路板的信号接口和地线接口导电连接，且焊接固定在印制电路板背向底板的一面。
[0010]作为上述方案的进一步优化，所述天线弯折呈回折形地平铺设置在底板的上表面。
[0011]作为上述方案的进一步优化，所述印制电路板的信号接口和地线接口分别与所述天线的馈点端和地线端相对设置，天线的馈点端和地线端分别通过穿过底板的金属臂与印制电路板的信号接口和地线接口导电连接。
[0012]作为上述方案的进一步优化，所述底板的下表面位于所述印制电路板的位置设有与底板上表面平行、能容纳印制电路板的凹槽，印制电路板安装在凹槽内，所述声表面波温度敏感元件的下表面凸出底板的下表面。
[0013]作为上述方案的进一步优化，所述底板的厚度范围为12mnT40mm。
[0014]作为上述方案的进一步优化，所述绝缘支架上设有若干个贯穿盖板和底板的安装孔，安装孔用于与被测设备固定。
[0015]相对于现有技术，本实用新型具有以下优点:
[0016]1、本实用新提供的声表面波温度传感器，声表面波温度敏感元件设置在印制电路板远离底板的一面，且凸出底板。与被测设备安装时，将该声表面波温度敏感元件与被测设备紧密连接，这样，声表面波温度敏感元件便能与被测设备直接接触，大大提高温度跟踪性、测温的实时性以及准确性。
[0017]2、本实用新提供的声表面波温度传感器，采用扁平状的平面天线，大大降低整个声表面波温度传感器的高度，使得传感器体积小、重量轻。
[0018]3、本实用新提供的声表面波温度传感器，绝缘支架上设有安装孔，安装孔用于使用螺母等器件将声表面波温度传感器与被测设备固定，安装方便，可靠性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型提供的声表面波温度传感器的剖面图。
[0020]图2为本实用新型提供的声表面波温度传感器去盖板的俯视图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0022]实施例:
[0023]用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器，如图1、2所示，包括绝缘支架，印制电路板4，天线3，以及声表面波温度敏感元件5 ;所述绝缘支架包括相对设置的盖板I和底板2 ;所述印制电路板4平铺固定在底板2的下表面，且其具有信号接口和地线接口 ；所述天线3整体为扁平状结构，且还具有馈点端和地线端；天线3平铺设置在底板2的上表面；天线3馈点端和地线端分别与印制电路板4的信号接口和地线接口导电连接；所述声表面波温度敏感元件5为贴片结构，且还具有信号端和地线端；该信号端和地线端分别与印制电路板4的信号接口和地线接口导电连接，且焊接固定在印制电路板4背向底板2的一面。
[0024]现有技术中的声表面波温度传感器通常采用的是单级天线(鞭状天线)或螺旋天线，相对于平面结构天线而言，他们的高度没有优势安装容易受限。另外，单级天线的接地线和馈点线是分开的，没有连接在一起。在大电压，强电场的环境下，单级天线容易击穿损坏。
[0025]本实用新型中盖板起到了保护天线的作用，声表面波温度敏感元件设置在印制电路板远离底板的一面，且凸出底板。与被测设备安装时，将该声表面波温度敏感元件与被测设备紧密连接，这样，声表面波温度敏感元件便能与被测设备直接接触，大大提高温度跟踪性、测温的实时性以及准确性。另外，采用扁平状的平面天线，大大降低整个声表面波温度传感器的高度，同时声表面波温度敏感元件为贴片结构，使得传感器体积小、重量轻。扁平状的平面天线的接地线和馈点线本身就是连通的，在大电压，强电场的环境下，它们等电势，不会被击穿，声表面波温度传感器的抗静电能力强，可靠耐用。
[0026]所述天线3弯折呈回折形地平铺设置在底板2的上表面。回折型的天线接收到的信号更好。具体实施时，天线3还可以弯折呈“S”型结构。
[0027]所述印制电路板4的信号接口和地线接口分别与所述天线3的馈点端和地线端相对设置，天线3的馈点端和地线端分别通过穿过所述底板的金属臂6与印制电路板4的信号接口和地线接口导电连接。具体实施时，金属臂可以采用洋白铜、铍青铜、不锈钢或FPC形式的材料制成，使用金属臂实现天线与印制电路板的导电连接，具有天线性能好、结构强度大等好处。
[0028]为了更好地保护印制电路板，防止印制电路板上的触点或焊盘外露，使其安装时与被测设置直接接触。所述底板2的下表面位于所述印制电路板4的位置设有与底板上表面平行、能容纳印制电路板4的凹槽，印制电路板4安装在凹槽内，所述声表面波温度敏感元件5的下表面凸出底板的下表面。凹槽将印制电路板容纳于内，避免了印制电路板外露。
[0029]所述底板2的厚度范围为12mnT40mm。底板的厚度根据天线性能选取，底板的高度会影响天线的辐射场，一般来说越高越好。为了使天线能够稳定地工作在所要求的频带范围内，且安装方便，在结合了具体开关柜的结构试验，底板的厚度优选范围为15mm。
[0030]所述绝缘支架上设有若干个贯穿盖板和底板的安装孔7，安装孔7用于与被测设备固定。安装孔用于使用螺母等器件将声表面波温度传感器与被测设备固定，安装方便，可靠性好。解决现有技术使用扎带或弹簧绑缚带等方式安装时，长时间高温环境下扎带或弹簧绑缚带会产生老化、易脆、弹性下降等问题。
[0031]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器，其特征在于，包括绝缘支架，印制电路板(4)，天线(3)，以及声表面波温度敏感元件(5);所述绝缘支架包括相对设置的盖板(I)和底板(2);所述印制电路板(4)平铺固定在底板(2)的下表面，且其具有信号接口和地线接口 ；所述天线(3)整体为扁平状结构，且还具有馈点端和地线端；天线(3)平铺设置在底板(2)的上表面；天线(3)馈点端和地线端分别与印制电路板(4)的信号接口和地线接口导电连接；所述声表面波温度敏感元件(5)为贴片结构，且还具有信号端和地线端；该信号端和地线端分别与印制电路板(4)的信号接口和地线接口导电连接，且焊接固定在印制电路板(4)背向底板(2)的一面。
2.如权利要求1所述的用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器，其特征在于，所述天线(3 )弯折呈回折形地平铺设置在底板(2 )的上表面。
3.如权利要求1所述的用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器，其特征在于，所述印制电路板(4)的信号接口和地线接口分别与所述天线(3)的馈点端和地线端相对设置，天线(3)的馈点端和地线端分别通过穿过底板的金属臂(6)与印制电路板(4)的信号接口和地线接口导电连接。
4.如权利要求1所述的用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器，其特征在于，所述底板(2)的下表面位于所述印制电路板(4)的位置设有与底板上表面平行、能容纳印制电路板(4)的凹槽，印制电路板(4)安装在凹槽内，所述声表面波温度敏感元件(5)的下表面凸出底板的下表面。
5.如权利要求1所述的用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器，其特征在于，所述底板(2)的厚度范围为12mnT40mm。
6.如权利要求1所述的用于电力开关柜测温的声表面波温度传感器，其特征在于，所述绝缘支架上设有若干个贯穿盖板和底板的安装孔(7)，安装孔(7)用于与被测设备固定。
【文档编号】G01K11/22GK204043816SQ201420527634
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】丁毅, 龙峥, 唐小龙, 陈婷婷, 蒋平英, 谢晓, 钱俊江, 施建峰 申请人:中国电子科技集团公司第二十六研究所