一种薄膜铂电阻温度传感器的制造方法

文档序号:10876628阅读:459来源:国知局
一种薄膜铂电阻温度传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种薄膜铂电阻温度传感器,包括铂线、上基片、陶瓷基板及两根铂电阻引出线,铂线呈S形布设在陶瓷基板上,且铂线两端位于陶瓷基板的相同侧,所述铂线的两端分别连接两根铂电阻引出线,所述上基片贴合陶瓷基板上并覆盖铂线,铂电阻引出线沿上基片下方平面延伸出上基片,所述上基片为向上隆起的弧面盖体。本实用新型提供的薄膜铂电阻温度传感器中将上基片设置为中部凸出的曲面盖体,不仅增大了与外部环境进行热量交换的表面积,且减少了传热介质的厚度,降低自热效应和传热损失。同时还可以采用软质材料,从而增加薄膜铂电阻温度传感器的受热长度,进一步减少传热误差,提高温度测量的准确度。
【专利说明】
一种薄膜铂电阻温度传感器
技术领域
[0001]本实用新型属于利用直接对热敏感的电或磁性元件为基础的温度测量领域,具体涉及一种薄膜铂电阻温度传感器。
【背景技术】
[0002]目前,为了克服传统铂电阻浪费材料、造价高、铂丝易断而造成的性能不稳定的技术难题,一种阻值均匀、节约成本、性能稳定的新型薄膜铂电阻得到广泛应用。同时,为了进一步满足更高精度的测量要求,提高传感器的灵敏度,常用的方法一般是采用单位面积上长度增加、阻值增大的“S”形铂丝替换原始“一”字形铂丝。
[0003]然而,“S”形铂丝由于阻值较大,在狭小空间内,特别是在薄膜铂电阻温度传感器尺寸受限的情况下,往往易于积聚热量,从而使感温元件自身温度升高,造成测量误差。
[0004]同时,铂丝上覆盖的保护层作为热传导介质也会对测量结果造成影响。但是,现有技术中多是针对铂电阻薄膜的制作方法、薄膜铂电阻温度传感器的层结构以及相应的化学组成等,而忽略了降低传感器测温的自然效应和传热误差的研究,更没有具体涉及到通过改进薄膜铂电阻温度传感器的保护层进而提高薄膜铂电阻传感器温度测量精度的设计。

【发明内容】

[0005]本实用新型提供一种薄膜铂电阻温度传感器,以解决上述问题。
[0006]—种薄膜铂电阻温度传感器,其特征在于,包括铂线、上基片、陶瓷基板及两根铂电阻引出线,所述铂线呈S形布设在所述陶瓷基板上,且所述铂线两端位于所述陶瓷基板的相同侧,所述铂线的两端分别连接两根铂电阻引出线,所述上基片贴合在所述陶瓷基板上并覆盖所述铂线,所述铂电阻引出线沿所述上基片下方平面延伸出所述上基片,所述上基片为向上隆起的弧面盖体。
[0007]优选地,上基片弧面是所述上基片由所述铂线边缘起始向上基片对侧延伸形成。
[0008]优选地,铂电阻引出线为镍或铜引出线。
[0009]优选地,上基片通过耐高温粘合剂连接陶瓷基板。
[0010]优选地,上基片采用陶瓷材料。
[0011]优选地,上基片采用耐高温软质材料。
[0012]因此,本实用新型提供的一种薄膜铂电阻温度传感器,具有如下优点或有益效果:
[0013]本实用新型提供的薄膜铂电阻温度传感器中将上基片设置为顶面隆起的弧面盖体,在体积相同的情况下,增大了与外部环境的热量交换的表面积,提高了铂电阻的散热效率,可以有效降低因积聚热量引发感温元件自身温度升高而造成的测量误差;同时,上基片作为传热介质采用弧面设计,有效减少了传热介质的厚度从而降低因传热损失造成的测量误差;上基片还可以采用耐高温软质材料制成的,从而增加薄膜铂电阻温度传感器在狭窄环境里的测温深度,使其受热部分加长,进一步减少传热误差,提高温度测量的准确度。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0015]图1为本实用新型实施例1中一种薄膜铂电阻温度传感器的立体示意图;
[0016]图2为本实用新型实施例1中一种薄膜铂电阻温度传感器的侧面示意图;
[0017]图3为图2中薄膜铂电阻温度传感器沿线A-A的剖面示意图;
[0018]主要元件符号说明:
[0019]1:薄膜铂电阻温度传感器
[0020]11:铂线
[0021]12:上基片
[0022]13:陶瓷基板
[0023]14:铂电阻引出线
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0025]实施例1:
[0026]图1显示根据本实用新型实施例1所述的薄膜铂电阻温度传感器的立体图,图2显示根据本实用新型实施例1所述的薄膜铂电阻温度传感器的侧面示意图;图3为图2薄膜铂电阻温度传感器沿线A-A的剖面示意图;请参考图1、图2、图3,本实施例提供了一种薄膜铂电阻温度传感器I,包括铂线11、上基片12、陶瓷基板13及两根铂电阻引出线14,铂线11呈S形布设在陶瓷基板13上。
[0027]在使用薄膜铂电阻传感器测试温度时,由于自热效应的存在,不论使用桥接法或恒流源法,测量电流通过铂电阻都会产生能量损失造成铂电阻产生焦耳热,从而使温度测量结果高于实际值。特别的是,本实施例中的铂线11是采用离子束溅射沉积的方法在陶瓷基板13上沉积S形薄膜如图3所示,S形铂线的单位面积上的阻值大,自热现象表现更加明显。为了减少测量误差,如图1、图2所示,实施例1中提供了具有一个顶面隆起的上基片12,所述上基片12采用弧面设计取代以往的平面设计,与外部环境的热量交换的表面积增大,提高了铂电阻的散热效率,从而有效降低了因积聚热量引发感温元件自身温度升高而造成的测量误差。同时,上基片作为热传递的介质,弧面设计减少了传热介质的体积和厚度,有效降低了传热过程中因热量损失造成的测量误差。为了实现薄膜铂电阻良好的安装性能,本实施例1中上基片12的底面与陶瓷基板13形状一致,陶瓷基板13的侧面延伸切割上基片12的弧面,形成具有一定厚度且侧边与陶瓷基板平齐的上基片。当然,在其他实施例中的上基片的底面和侧面形状并不限制于实施例1中所述情况。
[0028]为了满足“S”形铂线的电阻密集区的散热要求,上基片并不完全覆盖陶瓷基板,而是直接由铂线的边缘起始并向上基片对侧边缘延伸形成,如图1、图2所示,上基片12的一端以铂线11的边缘起始,并延伸至对端形成一向上隆起的弧面盖体,实施例1中上基片12弧面的两端厚度较薄、散热表面积较大,且正好处于陶瓷基板13上的S形铂线弯折聚集区域的上方,因此重点提高了热量积聚区域的散热效率,进一步减少自身热效应造成的测量误差。在其他实施例中,为了进一步降低铂电阻的热效应,所述上基片弧面的对应两端都起始于由铂线边缘并共同向中部延伸,即能在两个铂线密集区实现良好的散热效果。
[0029]如图1、图2所示,铂线11与铂电阻引线14设于陶瓷基板13与上基片12之间,铂线11两端位于陶瓷基板13的相同侧,所述铂线11的两端分别连接两根铂电阻引出线14,所述上基片12贴合陶瓷基板13上并覆盖铂线11,铂电阻引出线14沿上基片12下方平面延伸出上基片12,实施例1中的铂电阻引出线14采用镍或铜引出线。
[0030]如图1、图2所示的上基片12由陶瓷制成,陶瓷可以选用具有较好导热能力的氧化铝陶瓷,上基片12与陶瓷基板13通过耐高温粘合剂相接,进而拓宽所述薄膜铂电阻的适用温度范围,上基片12外还可以设有保护釉层,进一步增加铂电阻元件的强度。
[0031]实施例2:
[0032]实施例2在实施例1的基础上对的材料做了改进,提供了一种采用耐高温软质材料制成的,从而增加薄膜铂电阻温度传感器在狭窄环境里的测温深度,使其受热部分加长,进一步减少传热误差,提高温度测量的准确度。耐高温软质材料可以采用聚酰亚胺膜。由于聚酰亚胺薄膜具有较好的抗辐射性能,同时质地柔软,通过耐高温粘合剂与陶瓷基底粘接,不仅有包覆、保护铂线的作用,同时可以保证薄膜铂电阻温度传感器具有一定的柔韧性,可以满足狭窄环境测温时对形变量的要求,从而使其受热部分加长,进一步减少传热误差,提高温度测量的准确度。
[0033]以上对本实用新型实施例所提供的一种薄膜铂电阻温度传感器进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想和方法,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种薄膜铂电阻温度传感器,其特征在于,包括铂线、上基片、陶瓷基板及两根铂电阻引出线,所述铂线呈S形布设在所述陶瓷基板上,且所述铂线两端位于所述陶瓷基板的相同侧,所述铂线的两端分别连接两根铂电阻引出线,所述上基片贴合在所述陶瓷基板上并覆盖所述铂线,所述铂电阻引出线沿所述上基片下方平面延伸出所述上基片,所述上基片为向上隆起的弧面盖体。2.如权利要求1所述的一种薄膜铂电阻温度传感器,其特征在于,所述上基片弧面是所述上基片由所述铀线边缘起始向上基片对侧延伸形成。3.如权利要求1所述的薄膜铂电阻温度传感器,其特征在于,所述铂电阻引出线为镍或铜引出线。4.如权利要求1所述的薄膜铂电阻温度传感器,其特征在于,所述上基片通过耐高温粘合剂连接陶瓷基板。5.如权利要求1所述的薄膜铂电阻温度传感器,其特征在于,所述上基片采用陶瓷材料。6.如权利要求1所述的薄膜铂电阻温度传感器,其特征在于,所述上基片采用耐高温软质材料。
【文档编号】G01K7/18GK205562065SQ201620268498
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】刘正才, 李树平
【申请人】房晓鹏
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