一种基于蓝宝石基板的高温薄膜铂电阻的制作方法

本实用新型涉及温度检测技术领域，尤其涉及一种基于蓝宝石基板的高温薄膜铂电阻。

背景技术：

铂电阻的测温原理是金属铂的电阻值随温度变化成正温度系数变化，测得某一时刻的电阻值即可得到对应的温度值。目前普遍使用的铂电阻元件为薄膜铂电阻，适用于测量表面温度。现在薄膜铂电阻采用氧化铝陶瓷作为基板，其热响应较慢， 耐震动，耐冲击性差，易变形。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于蓝宝石基板的高温薄膜铂电阻，以解决提高薄膜铂电阻的响应时间和耐冲击性，增强导热性、绝缘强度和耐磨性的技术问题。

本实用新型的基于蓝宝石基板的高温薄膜铂电阻是这样实现的：

一种基于蓝宝石基板的高温薄膜铂电阻，包括：蓝宝石基板，以及分别与所述蓝宝石基板的两极连接的两根铂金丝；其中连接所述铂金丝后的蓝宝石基板上涂有特种高温绝缘浆；两根所述铂金丝部分与所述蓝宝石基板连接连接，以及所述铂金丝另一部分伸出所述蓝宝石基板设置。

进一步的，所述蓝宝石基板上设置有测温电路。

进一步的，所述铂金丝采用化学加强型铂金丝。

进一步的，所述化学加强型铂金丝通过蘸取微量化学加强型铂浆轻放至所述蓝宝石基板的两极上阴干后固定。

进一步的，蘸取微量化学加强型铂浆后的所述铂金丝与蓝宝石基板通过高温烧结。

进一步的，高温烧结后的两根所述铂金丝与蓝宝石基板的两极焊接连接。

进一步的，所述铂金丝焊接于所述蓝宝石基板两极后在所述蓝宝石基板上涂覆所述特种高温绝缘浆；即与所述蓝宝石基板连接的铂金丝上也涂覆有所述特种高温绝缘浆。

进一步的，所述特种高温绝缘浆通过高温烧结固定于所述蓝宝石基板表面，形成一保护膜。

进一步的，所述蓝宝石基板采用蓝宝石为原料，热导系数约45W/m.K，热膨胀系数约为5.0×10-6℃，摩氏硬度为 9。

进一步的，所述基于蓝宝石基板的高温薄膜铂电阻为耐高温1000°C的薄膜铂电阻。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的基于蓝宝石基板的高温薄膜铂电阻，采用蓝宝石作为基板，由于蓝宝石的热膨胀系数小，耐高温，形变小，硬度大，提高了薄膜铂电阻的导热性、响应时间、耐冲击性和耐磨性，以及增强了薄膜铂电阻的绝缘强度。

进一步的，特种高温绝缘浆在薄膜铂电阻表面形成一层保护层，不仅保护设于蓝宝石基板上的测温电路，而且保护了焊接于蓝宝石基板上的铂金丝。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的实施例1的正面结构图；

图2是本实用新型的实施例1的侧面结构图。

图中：蓝宝石基板100、铂金丝200、特种高温绝缘浆300。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种基于蓝宝石基板100的高温薄膜铂电阻，包括：蓝宝石基板100，以及分别与蓝宝石基板100的两极连接的两根铂金丝200；其中连接铂金丝200后的蓝宝石基板100上涂有特种高温绝缘浆300，高温绝缘浆300涂覆于蓝宝石基板100与铂金丝200相接的端面上；两根铂金丝200部分与蓝宝石基板100连接连接，以及铂金丝200另一部分伸出蓝宝石基板100设置。

具体的，蓝宝石基板100上设置有测温电路。通过铂金丝200与测温物体接触，铂金丝200根据温度变化电阻值变化，测温电路测出相应的温度。

优选的，铂金丝200采用化学加强型铂金丝200。薄膜铂电阻是利用金属铂在温度变化时自身电阻值也随之改变的特性来测量温度的，显示仪表将会指示出铂电阻的电阻值所对应的温度值。当被测介质中存在温度梯度时，所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。

薄膜铂电阻，具有偏差极小，且电气性能稳定；耐振动、可靠性高，同时具有精确灵敏、稳定性好、产品寿命长和安装方便等优点。

优选的，化学加强型铂金丝200通过蘸取微量化学加强型铂浆轻放至蓝宝石基板100的两极上阴干后固定。

蘸取微量化学加强型铂浆后的铂金丝200与蓝宝石基板100通过高温烧结。

高温烧结后的两根铂金丝200与蓝宝石基板100的两极焊接连接。

优选的，参考图2所示，铂金丝200焊接于蓝宝石基板100两极后在蓝宝石基板100上涂覆特种高温绝缘浆300；即

与蓝宝石基板100连接的铂金丝200上也涂覆有特种高温绝缘浆300。

特种高温绝缘浆300通过高温烧结固定于蓝宝石基板100表面，形成一保护膜。不仅保护设于蓝宝石基板100上的测温电路，而且保护了焊接于蓝宝石基板100上的铂金丝200。

优选的蓝宝石基板100采用蓝宝石为原料，热导系数约45W/m.K，热膨胀系数约为5.0×10^-6℃，摩氏硬度为 9。采用蓝宝石作为基板，由于蓝宝石热导高，与PT层的结合力好，热膨胀系数小，耐高温，形变小，硬度大，提高了薄膜铂电阻的导热性、响应时间、耐冲击性和耐磨性，以及增强了薄膜铂电阻的绝缘强度。蓝宝石(Sapphire)，是刚玉宝石中除红宝石(Ruby)之外，其它颜色刚玉宝石的通称，主要成分是氧化铝（Al2O3）。

其中，蓝宝石具有高的热导系数(约45W/m.K)和低的热膨胀系数(5.0×10^-6℃) ，蓝宝石表面特别硬，摩氏硬度为 9，除了金刚石之外，几乎没有其它什么物质能在其表面产生划痕。它还具有很好的透光性，电气绝缘性和热传导性，机械性能好，并且具有耐磨和抗风蚀的特点。相比氧化铝陶瓷的热导系数(约20W/m.K)和热膨胀系数(7.2×10^-6℃)，蓝宝石具有更高的导热性能、绝缘强度、耐磨性，可以取代氧化铝陶瓷作为薄膜铂电阻基板以此来提高薄膜铂电阻的响应时间和耐冲击性。

基于蓝宝石基板100的高温薄膜铂电阻为耐高温1000°C的薄膜铂电阻。

本实用新型的基于蓝宝石基板100的高温薄膜铂电阻的制作步骤为：

步骤1：取两根化学加强型铂金丝200，分别蘸取微量的化学加强型铂浆；

步骤2：将蘸取化学加强型铂浆的化学加强型铂金丝200轻放在蓝宝石基板100的两极上；保持阴干，时长为2-4小时；

步骤3：将阴干好的装载有化学加强型铂金丝200的蓝宝石基板100放入高温箱式炉内进行烧结；

步骤4：将烧结好的装载有化学加强型铂金丝200的蓝宝石基板100取出，将化学加强型铂金丝200焊接于蓝宝石基板100两极，并测试产品是否合格，直至为合格产品；

步骤5：在焊接好的蓝宝石基板100表面和化学加强型铂金丝200上涂覆特种高温绝缘浆300；

步骤6：将涂覆好特种高温绝缘浆300的薄膜铂电阻放入高温箱式炉内进行烧结覆膜，覆膜后放置至室温后取出。

其中步骤4中的合格产品是指用MT-1217 数字万用表测量化学加强型铂金丝200电极阻值，待电阻值为216Ω，且未出现明显波动时，表示薄膜铂电阻电极焊接成功，方可进行下步操作。如测量时出现开路，证明化学加强型铂金丝200电极未连接上，需重复以上步骤，直至合格。

本实用新型的基于蓝宝石基板100的高温薄膜铂电阻在结构上形成了高温传导区，以及绝缘区。其中高温传导区为伸出蓝宝石基板100外的两根铂金丝200，绝缘区为蓝宝石基板100。

高温传导区和绝缘区的设置有利于温度的采集，最能真实反应采集到的温度真实性，同时也保护了温度检测元件在一个密封的环境中，有利于保持其精度和延长使用寿命，绝缘区需要保证数据传输的真实性。

由于绝缘区采用的为蓝宝石基板100，由于蓝宝石的热膨胀系数小，耐高温，形变小，以及高绝缘性，缩短了薄膜铂电阻的响应时间和耐冲击性。

本实用新型的基于蓝宝石基板100的高温薄膜铂电阻的蓝宝石基板100尺寸为：宽度为1.9±0.2cm，长度为3.9±0.15cm。

腹膜后的蓝宝石基板100厚度为1±0.3cm。

伸出蓝宝石基板100的铂金丝200长度为4±0.5cm；铂金丝200的直径为Φ0.25±0.02cm。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。