一种铂电阻表面温度传感器的制造方法

文档序号:10368323
一种铂电阻表面温度传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种铂电阻表面温度传感器,用于表面温度的测量,属于传感器领域。
【背景技术】
[0002]温度传感器广泛用于工业、生产及生活,表面温度传感器是其中一类,用于对各种物体表面进行温度测量。铂电阻由于测温精度高、体积小巧、信号处理电路简单等优点,广泛用于表面温度测量。
[0003]目前使用的铂电阻表面温度传感器,从温度敏感元件的放置角度来看,主要有三种结构形式:第一种是热电阻元件裸露在外,直接接触被测表面;第二种是将热电阻元件置入一个小尺寸扁管结构,整体简单胶封;第三种是将热电阻元件置入一个复杂的盒式结构,进行有效的胶封和固定。由于热电阻元件一般尺寸很小且引线较细,采用第一种结构的温度传感器,在较复杂应用环境中较易损坏,同时绝缘性能难以保证;采用第二种结构的温度传感器由于结构设计上的限制导致产品抗拉能力弱,在使用过程中容易因外部拉力而损坏;采用第三种结构的温度传感器虽然能可靠固定元件并进行有效胶封,但往往结构比较复杂,体积明显增大。
[0004]为此,需要进行一种全新的结构设计,以克服上述三种温度传感器的弊端。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所解决的技术问题:为克服现有技术的不足,提供一种铂电阻表面温度传感器,在保证使用寿命寿命基础上,提高其测量精度。
[0006]本实用新型的技术解决方案:
[0007]—种铂电阻表面温度传感器,包括铂电阻元件、压线环、扁平电缆、底片和涂层,所述铂电阻元件连接于底片上,压线环套于扁平电缆上,并在底片边缘位置固定在扁平电缆上,扁平电缆为三芯结构,铂电阻元件与三芯的扁平电缆进行熔焊,底片区域内的铂电阻元件扁平电缆以及压线环上覆盖有涂层。
[0008]铂电阻元件含有两条引线,其中一条引线与扁平电缆的一芯连接,另一条引线与扁平电缆的另两芯连接。
[0009]所述涂层为聚酰亚胺涂层,涂层厚度为1.6?2mm。
[0010]压线环距底片边缘为0.4?0.6mm。
[0011 ]所述底片为不锈钢金属材料,厚度为0.08-0.12mm。
[0012]所述扁平电缆的芯线材料为镀银铜。
[0013]所述铂电阻元件为薄膜铂电阻元件,适用温度范围为-263°C?300°C。
[0014]本实用新型的有益效果为:
[0015](I)本实用新型将三芯扁平电缆通过压线环固定在底片上,并由涂层隔离覆盖,将力的着力点转移到电缆及压线环结合地方,使在复杂应用环境中确保了整个结构的稳定性及绝缘的可靠性;
[0016](2)本实用新型聚酰亚胺涂层厚度仅为1.6?2mm,体积小,热容低,有效减小了待测表面受周围环境影响所造成的误差,提高了测量的精度。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型结构不意图;
[0018]图2为本实用新型电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0020]如图1所示为本实用新型结构示意图,本实例中的结构件包括铂电阻元件1、压线环2、扁平电缆3、底片4和涂层6,所述铂电阻元件I为薄膜铂电阻元件,其尺寸为2.3mmX2.0mmXl.0mm,阻值为pt 100,适用温度范围为_263°C?300°C,连接于底片4上,底片4为不锈钢金属材料,厚度为0.1mm,确保底片4硬度适中、易加工、耐温,压线环2套于扁平电缆3上,并在底片4边缘位置固定在扁平电缆3上,压线环2距底片4边缘为0.5mm。扁平电缆3为三芯结构,扁平电缆3的芯线材料为镀银铜,铂电阻元件I与三芯的扁平电缆3进行熔焊,底片4区域内的铂电阻元件I扁平电缆3以及压线环2上覆盖有聚酰亚胺涂层6,厚度为1.6?2mm。
[0021]本实用新型将三芯扁平电缆通过压线环固定在底片上,并由涂层隔离覆盖,将力的着力点转移到电缆及压线环结合地方,使在复杂应用环境中确保了整个结构的稳定性及绝缘的可靠性。
[0022]如图2所示为本实用新型电路原理和接线示意图,其基本原理是铂电阻元件I在不同的温度下,其电阻值R(Q)随温度t(°C)成正温度系数变化。铂电阻元件(I)含有两条引线,其中一条引线与扁平电缆3的一芯连接,另一条引线与扁平电缆3的另两芯连接。为了提高测量精度,减小热电阻和测量设备之间连接引线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差,铂电阻元件I的输出采用三线制。
[0023]本实用新型采用铂电阻原理测量表面温度。铂电阻测温的基本原理为其电阻值随温度而变化,其使用温度范围是_200°C?850°C,在这个温区内,通常分为两个温度范围来描述电阻和温度的关系。
[0024]在(-200?0)°C范围内,铂热电阻的阻值与温度的对应关系为:
[0025]Rt = Ro[ 1+At+Bt2+Ct3(t-100)](I)
[0026]在(O?850)°C范围内,铂电阻的阻值与温度的对应关系为:
[0027]Rt = Ro[l+At+Bt2](2)
[0028]式中:Rt为铂电阻在t°C时的阻值,Ro为铂热电阻在0°C时的阻值,A、B、C为常数。
[0029]因此,根据式(I)、式(2),通过测量铂热电阻在不同温度下的电阻值Rt,可以得到该温度值t。
[0030]本实用新型中装配过程如下:将铂电阻元件I与三芯扁平电缆3的芯线进行熔焊,信号引出采用三线制;然后使用少量快速粘接剂将铂电阻元件I固定在底片4上;随后使用厚度为0.04聚酰亚胺薄膜对铂电阻元件的两根引线之间、引线与底片4之间做绝缘处理并固定;然后将事先已经套在扁平电缆3上的压线环2推至底片边缘约0.5mm处,随后使用工装挤压压线环2中部,使其产生变形从而固定在扁平电缆3上;最后使用特制的喷涂工装在铂电阻元件I及压线环2周围反复喷涂多次浓度约为20?30%的聚酰亚胺溶液,随后在将产品放入烘箱,在一定的温度下烘干并成型。成型后,喷涂部分为长方体形状,其尺寸约为10_X 4mm X 1.6mm0
[0031]本实用新型体积小,热容低,有效减小了待测表面受周围环境影响所造成的误差,提高了测量的精度。
[0032]本实用新型未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
【主权项】
1.一种铂电阻表面温度传感器,其特征在于:包括铂电阻元件(I)、压线环(2)、扁平电缆(3)、底片(4)和涂层(6),所述铂电阻元件(I)连接于底片(4)上,压线环(2)套于扁平电缆(3)上,并在底片(4)边缘位置固定在扁平电缆(3)上,扁平电缆(3)为三芯结构,铂电阻元件(I)与三芯的扁平电缆(3)进行熔焊,底片(4)区域内的铂电阻元件(I)扁平电缆(3)以及压线环(2)上覆盖有涂层(6)。2.如权利要求1所述的一种铂电阻表面温度传感器,其特征在于:铂电阻元件(I)含有两条引线,其中一条引线与扁平电缆(3)的一芯连接,另一条引线与扁平电缆(3)的另两芯连接。3.如权利要求1所述的一种铂电阻表面温度传感器,其特征在于:所述涂层(6)为聚酰亚胺涂层,涂层(6)厚度为1.6?2mm。4.如权利要求1所述的一种铂电阻表面温度传感器,其特征在于:压线环(2)距底片(4)边缘为0.4?0.6mm。5.如权利要求1所述的一种铂电阻表面温度传感器,其特征在于:所述底片(4)为不锈钢金属材料,厚度为0.08-0.12mm。6.如权利要求1所述的一种铂电阻表面温度传感器,其特征在于:所述扁平电缆(3)的芯线材料为镀银铜。7.如权利要求1所述的一种铂电阻表面温度传感器,其特征在于:所述铂电阻元件(I)为薄膜铂电阻元件,适用温度范围为_263°C?300°C。
【专利摘要】本实用新型公开了一种铂电阻表面温度传感器,包括铂电阻元件、压线环、扁平电缆、底片和涂层,所述铂电阻元件连接于底片上,压线环套于扁平电缆上,并在底片边缘位置固定在扁平电缆上,扁平电缆为三芯结构,铂电阻元件与三芯的扁平电缆进行熔焊,底片区域内的铂电阻元件扁平电缆以及压线环上覆盖有涂层。本实用新型将三芯扁平电缆通过压线环固定在底片上,并由涂层隔离覆盖,将力的着力点转移到电缆及压线环结合地方,使在复杂应用环境中确保了整个结构的稳定性及绝缘的可靠性。
【IPC分类】G01K7/18
【公开号】CN205280233
【申请号】CN201521072239
【发明人】马永成, 刘希宝, 方静, 彭泳卿
【申请人】北京遥测技术研究所, 航天长征火箭技术有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月21日
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