温度传感器的制作方法

本公开通常涉及开关设备，更具体地，涉及一种温度传感器。

背景技术：

1、温度是开关柜或其他电柜的一个重要安全因素。电网故障造成的过载，母线、电缆的不良机械连接，以及开关设备的接触状态变化，都会造成温度的异常升高，而这些都可以通过温度传感器来观测到。另一方面，“智能电网”已经提出了几年，具有热特征、电特征甚至机械特征的传感系统的智能设备对于实现“智能电网”提供足够的数据至关重要。

2、作为一项成熟的技术，采用感应取电(ct)技术的无线传感器被广泛用于现有产品中。

3、具有嵌入式测温探头或温度感测基板的传感器是目前市场上最常见的产品。

4、由于传感器主体需要安装在测量目标上，例如铜牌或者母线，并且是最热的点，传感器的关键芯片如mcu需要在高温下工作，因此这些关键芯片的最高工作温度限制了传感器的最高工作温度。

5、目前市场上存在两种典型的无线温度传感器产品。

6、方案一、具有温度感测基板的温度传感器。

7、目前市场上的大多数温度传感器产品都采用这种布局，基板由薄不锈钢板制成，与测量目标表面接触。温度感应芯片位于pcb电路板的底部，通过导热柱与基板相连，以获得目标温度。

8、这种传感器存在以下两个问题。

9、-为了获得目标表面的准确温度，基板和pcb感温点之间的温度差需要尽可能小，同时，基板也会向pcb传导热量。而且，考虑到感应取电线圈传导的热量，pcb需要在高温下工作，最大测量温度受到pcb上的mcu(主控单元)的最大允许温度的限制。

10、-关于精度问题，薄的不锈钢板沿板面展开方向的导热性能相对较低，所以只有在导热柱所在的位置才能得到准确的温度感测。也就是说，对于点接触面和线接触面很难测量得到准确的温度。

11、方案二、带有嵌入式温度探头的传感器

12、在现有技术中，嵌入式测温探头位于传感器主体的底部，采用弹簧来提供用于测量的稳定接触力。稳定的接触力和通过探头直接测量比方案一中的传感器可以实现更高的精确度。现有产品中可以测量达到150℃目标温度。

13、同样，这种传感器在测量测量目标的温度时，也会向pcb传导热量，pcb需要在高温下工作，传感器可以测量的最大测量温度受到pcb上的mcu(主控单元)的最大允许温度的限制，而如果选用最大允许温度较高的mcu，则传感器的成本会更高。

技术实现思路

1、在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

2、有鉴于此，本实用新型提出了披露了一种具有新颖的结构设计的温度传感器，降低了pcb电路板的环境温度，从而可以实现高温应用。

3、根据本公开的一个方面，提供了一种温度传感器，包括：壳体和容纳在所述壳体中的取电线圈、测温探头、天线和电路板，

4、所述取电线圈用于给温度传感器供电，

5、所述测温探头伸出所述壳体的表面，用于采集表示测量目标的温度的信号；

6、所述电路板的信号处理电路用于对所述测温探头所采集的信号进行处理，得到所述测量目标的温度；

7、所述天线用于接收来自所述温度传感器外部的指令以及向外部发送信号，

8、其中，

9、所述壳体内部由隔热层分隔为第一腔室和第二腔室，所述取电线圈和所述测温探头设置在所述壳体的第一腔室，所述天线和所述电路板设置在所述壳体的第二腔室内，所述测温探头与所述电路板之间通过数据线连接。

10、通过这样的方式，在传感器的壳体内分隔低温腔室和高温腔室，优化壳体内元件的布局，从而可以减小pcb电路板的温度。可以使用较低等级的mcu来节省成本，而在使用同样的mcu的情况下，传感器的最大工作温度可以提高。

11、可选地，在上述方面的一个示例中，所述隔热层包括5个面或者6个面。

12、通过这样的方式，可以根据需要选择适当的隔热层结构。

13、可选地，在上述方面的一个示例中，所述隔热层采用隔热材料制成。

14、通过这样的方式，可以根据需要选择适当的隔热材料来获得更好的隔热效果。

15、可选地，在上述方面的一个示例中，所述壳体的内部采用真空。

16、通过这样的方式，可以获得更好的隔热效果。

17、可选地，在上述方面的一个示例中，所述测温探头封装一个测温元件，所述测温元件是热敏电阻或者热电耦。

18、通过这样的方式，可以根据需要选择适当的测温元件。

19、可选地，在上述方面的一个示例中，所述壳体采用绝缘材料制成。

20、根据本实用新型的温度传感器，传感器的壳体内分隔低温腔室和高温腔室，并且优化壳体内元件的布局，从而可以减小pcb电路板的温度。可以使用较低等级的mcu来节省成本，而在使用同样的mcu的情况下，传感器的最大工作温度可以提高。

技术特征：

1.一种温度传感器(10)，包括：壳体(102)和容纳在所述壳体(102)中的取电线圈(104)、测温探头(106)、天线(108)和电路板(110)，

2.如权利要求1所述的温度传感器(10)，其特征在于，所述隔热层(112)包括5个面或者6个面。

3.如权利要求2所述的温度传感器(10)，其特征在于，所述隔热层(112)采用隔热材料制成。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的温度传感器(10)，其特征在于，所述壳体(102)的内部采用真空。

5.如权利要求1所述的温度传感器(10)，其特征在于，所述测温探头(106)封装一个测温元件，所述测温元件是热敏电阻或者热电耦。

6.如权利要求1-3中任意一项所述的温度传感器(10)，其特征在于，所述壳体(102)采用绝缘材料制成。

技术总结
本技术涉及一种温度传感器，包括：壳体和容纳在壳体中的取电线圈、测温探头、天线和电路板，取电线圈用于给温度传感器供电，测温探头伸出壳体的表面，用于采集表示测量目标的温度的信号；电路板的信号处理电路用于对测温探头所采集的信号进行处理，得到测量目标的温度；天线用于接收来自温度传感器外部的指令以及向外部发送信号，其中，壳体内部由隔热层分隔为第一腔室和第二腔室，取电线圈和测温探头设置在壳体的第一腔室，天线和电路板设置在壳体的第二腔室内，测温探头与电路板之间通过数据线连接。根据本技术的温度传感器，可以使用较低等级的MCU来节省成本，而在使用同样的MCU的情况下，传感器的最大工作温度可以提高。

技术研发人员：张晟,刘泽伟,闵令宝,李浩,王澜锦,王会锦
受保护的技术使用者：西门子（中国）有限公司
技术研发日：20221130
技术公布日：2024/1/12