具有低漂移电阻反馈的电加热器的制作方法

文档序号:19581069发布日期:2019-12-31 20:00

技术特征:

1.一种加热器系统,包括:

电阻元件,所述电阻元件具有至少约1000ppm的电阻温度系数(tcr)使得所述电阻元件用作加热器并用作温度传感器,所述电阻元件是具有大于约95%镍的材料;以及

加热器控制模块,所述加热器控制模块包括具有电力控制模块的双线控制器,所述电力控制模块被配置成周期性地将所述电阻元件的测量到的电阻值与参考温度进行比较以在操作期间调整随时间的电阻漂移,使得所述电阻元件的温度漂移在约500℃-1,000℃的温度范围内小于约1%。

2.如权利要求1所述的加热器系统,其特征在于,进一步包括围绕所述电阻元件的绝缘材料和围绕所述绝缘材料的护套。

3.如权利要求2所述的加热器系统,其特征在于,所述绝缘材料包括mgo,并且所述护套是金属材料。

4.如权利要求1所述的加热器系统,其特征在于,所述电阻元件进一步包括选自由以下各项组成的组中的涂层材料:镍、镍合金、镍-铬合金、铁-铬-铝合金、镍铝化合物、钴合金、铁合金和贵金属。

5.如权利要求1所述的加热器系统,其特征在于,所述电阻元件包括选自由以下各项组成的组中的涂层材料:镍、镍合金、镍-铬合金、铁-铬-铝合金、镍铝化合物、钴合金、铁合金和贵金属。

6.如权利要求1所述的加热器系统,其特征在于,进一步包括多个电阻元件,所述多个电阻元件具有至少约1000ppm的tcr并且是具有大于约95%镍的材料。

7.如权利要求6所述的加热器系统,其特征在于,进一步包括具有多个电力节点的电力控制模块,

其中每个电阻元件被连接在所述多个电力节点中的第一电力节点与第二电力节点之间,每个电阻元件与被配置成对所述电阻元件进行激活和去激活的可寻址开关连接,其中每个电阻元件由所述控制系统独立地控制。

8.如权利要求6所述的加热器系统,其特征在于,进一步包括具有至少三个电力节点的电力控制模块,

其中所述多个电阻元件中的电阻元件被连接在每对电力节点之间。

9.如权利要求6所述的加热器系统,其特征在于,进一步包括具有多个电力节点的电力控制模块,

其中所述多个电阻元件中的第一电阻元件和第二电阻元件被连接在第一节点与第二节点之间,通过所述第一节点相对于所述第二节点的第一极性来对所述第一电阻元件进行激活并对所述第二电阻元件进行去激活,通过所述第一节点相对于所述第二节点的第二极性来对所述第一电阻元件进行去激活并且对所述第二电阻元件进行激活。

10.如权利要求1所述的加热器系统,其特征在于,进一步包括多个电阻元件以及多个可独立控制的区域,所述多个电阻元件具有至少约1000ppm的tcr并且是具有大于约95%镍的材料,每个可独立控制的区域包括所述多个电阻元件中的至少一个。

11.如权利要求1所述的加热器系统,其特征在于,所述电阻元件是选自由以下各项组成的组中的材料:镍、镍铜合金、不锈钢、钼-镍合金、铌、镍-铁合金、钽、锆、钨、钼、不锈钢、尼西尔和钛。

12.如权利要求1所述的加热器系统,其特征在于,所述电阻元件通过分层工艺形成。

13.一种操作加热器系统的方法,包括:

周期性地将电阻元件的测量到的电阻值与参考温度进行比较使得在所述加热器系统的操作期间所述电阻元件的随时间的电阻漂移被调整成在约500℃-1,000℃的温度范围内小于约1%,

其中所述电阻元件包括具有大于约95%镍和至少约1000ppm的电阻温度系数(tcr)的材料,使得所述电阻元件用作加热器并用作温度传感器。

14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,进一步包括改变电力信号的电压,以适应所述电阻元件的电阻范围和瓦特密度。

15.如权利要求13所述的方法,其特征在于,进一步包括基于所述测量到的电阻值实现控制算法。

16.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述加热器系统进一步包括多个电阻元件,其中每个电阻元件具有至少约1000ppm的tcr。

17.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述加热器系统进一步包括多个可独立控制的区域,每个可独立控制的区域包括所述多个电阻元件中的至少一个。

18.一种用于加热器系统的加热器,包括:

电阻元件,所述电阻元件具有至少1000ppm的电阻温度系数(tcr)使得所述电阻元件用作加热器并用作温度传感器,所述电阻元件是具有大于约95%镍的材料,

其中包括具有电力控制模块的双线控制器的加热器控制模块周期性地将所述电阻元件的测量到的电阻值与参考温度进行比较以在操作期间调整随时间的电阻漂移,使得所述电阻元件的温度漂移在约500℃-1,000℃的温度范围内小于约1%。

19.如权利要求18所述的加热器,其特征在于,进一步包括多个电阻元件,所述多个电阻元件被连接在所述电力模制模块的多个电力节点中的第一电力节点与第二电力节点之间,每个电阻元件与被配置成对所述电阻元件进行激活和去激活的可寻址开关连接,其中每个电阻元件由所述电力控制模块独立地控制。

20.如权利要求18所述的加热器,其特征在于,所述电阻元件包括选自由以下各项组成的组中的涂层材料:镍、镍合金、镍-铬合金、铁-铬-铝合金、镍铝化合物、钴合金、铁合金和贵金属。

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