专利名称：感温电热膜的制作方法
技术领域：
本发明属电子电器领域。
常规的温度测控方法是对被加热的介质进行。对电热膜而言，即由电热膜加热介质，例如水或空气，经传感器和相应的电子测量电路获得介质温度，然后对照参数进行控制。在电热膜单位功率密度比较大的条件下，这种方法常会因介质和传感器的热滞后而失控，导致电热膜温度瞬时升高而烧毁。显而易见，消除传统测温环节中的时间滞后是解决这一问题的根本方法，但迄今为止并没有一种可直接输出表达热源发热程度信号的电热膜器件。
本发明的主要目的是提供一种具有直接感知温度功能的电热膜器件，以消除传统测温环节中由介质和传感器引起的时间滞后，从而延长电热膜器件的使用寿命。
本发明利用电热材料本身固有的电阻—温度特性，使电热膜本身既是一个发热体，又是一个无需增加元器件就能输出电信号的热敏元件，这个输出的电信号就直接表达电热膜本身的发热程度。这只要将电热膜材料配制成二种以上具有不同电阻—温度系数的材料，按所需形状和一定比例制作在基体上，在不同温度系数的电热膜间引出一个或若干个电极，电极输出的电压变化信号将与发热体的温度成某种比例关系。选择不同电阻—温度系数的材料，就可得到不同温度—电压特性，包括正温度系数和负温度系数的、线性的和非线性的、以及所需要的幅度输出。本领域的技术人员易知，根据欧姆定理I＝U/R，当电压U不变时，电流I随电阻R的变化而变化，因而实际上几乎任何一种电热器件在电压不变的条件下，因其本身电阻—温度特性的关系，流过该器件的电流变化量也就表达了该器件发热体的发热程度，但要利用这个电流信号一般还必须通过器件外部的电流互感器或在外部串接一个电阻才能实现。本发明与现有的器件不同的本质特征正在于此利用电热材料本身固有的电阻—温度特性和二种以上具有不同电阻—温度系数的材料构成的电阻分压关系，直接将这个电流信号转换成电压信号输出，本发明的电热膜器件是一个三端器件或多于三端的器件，具有温度—电压输出端子，现有的电热膜器件是一个二端器件，仅仅提供发热功能。
本发明的特点是1.仅利用发热材料本身的特性，就可获得一个既有发热功能，又有温度感知功能的新器件；2.这个器件输出的感温信号完全消除常规测温环节中由介质和传感器引起的时间滞后，使得对温度的控制更准确和更安全；3.几乎不增加电热膜器件的制作成本；4.提供应用上的简易性。
作为下面将要叙述的本发明的一个实施例子，
图1是本发明的器件结构图，图2是本发明的等效电路图。显然，根据应用的需要，发热体可以多于二段，每相邻二段之间连接处均可引出电极。另外，每一段也可以由若干种不同或相同的电阻—温度系数的材料的发热体串联而成。
实施本发明的最简单方法是只用二种具有不同温度系数的材料印制在绝缘基体1上，如图1所示，图中2、5为二种具有不同电阻——温度系数的电热膜A和电热膜B，3、4为电热膜器件连接电源端子电极a和电极b，6为检测信号输出端子电极c，其输出的电压信号的大小与电热膜构成的发热体的温度成某种比例关系。在电路上，电热膜2和5构成一个电阻分压器，图2是它的等效电路，其输入输出具有如下的关系Ubc＝RB/(RA+RB)·Uab根据所选不同温度系数的材料调整二者的比例，例如在相同厚度和宽度的条件下调整二者的长度，使之在100℃时，RA＝RB，则输出Ubc＝RB/(RA+RB)·Uab＝1/2·Uab。如电热膜B具有比电热膜A更大的电阻——温度系数，则当温度高于100℃时，输出Ubc＞1/2·Uab；当温度低于100℃时，输出Ubc＜1/2·Uab。
权利要求
1.一种具有直接感知温度功能的电热膜器件，该器件有一个发热体，端子a、b用于连接电源，其特征在于所述发热体是由二种以上具有不同温度—电阻系数的电热膜材料构成，中间至少有一个电压输出端子。
2.如权利要求1所述的直接感知温度功能的电热膜器件，其特征是所述电热膜的形状是按需要制作的，可以有各种不同的几何形状。
3.如权利要求1所述的直接感知温度功能的电热膜器件，其特征是所述电热膜材料的温度—电阻特性可以分别是正温度系数和负温度系数，也可以都是正温度系数或负温度系数。
4.如权利要求1所述的直接感知温度功能的电热膜器件，其特征是输出温度—电压信号端子可以不止一个。
全文摘要
一种具有直接感知温度功能的电热膜器件。该器件的电热膜由二种以上具有不同温度—电阻系数的材料2、5构成,且有一个以上的温度—电压输出端子6。根据需要其输出可以是正温度特性的也可以是负温度特性的,可以是线性的也可以是非线性的。
文档编号H05B3/20GK1388733SQ0111475
公开日2003年1月1日 申请日期2001年5月30日 优先权日2001年5月30日
发明者陈梓平 申请人:潮安夏野电器有限公司