一種數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度的測量裝置，具體涉及一種數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]要提尚加工精度，最為經(jīng)濟有效的方法是對機床熱誤差進行實時補償，而進行熱誤差補償?shù)那疤釛l件是要能夠?qū)崟r、精確、可靠地測試出機床熱敏感點的溫度數(shù)值，這就離不開高精度和高穩(wěn)定性的測溫元件。
[0003]數(shù)控機床上使用的溫度傳感器大致可分為兩大類:模擬式溫度傳感器和數(shù)字式溫度傳感器。模擬式溫度傳感器需進行信號變送處理以及A/D轉(zhuǎn)換，要求溫度變送單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元都具有很高的精度，而實際上溫度變送單元往往存在線性度和抗干擾能力較差的缺點，導(dǎo)致模擬式溫度傳感器的最終檢測精度和穩(wěn)定性下降。常用的模擬式溫度傳感器有熱電偶型和熱電阻型。熱電偶型模擬式溫度傳感器通過把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號來測量溫度大小，測量時要求其冷端的溫度保持不變。若冷端溫度變化，將嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確性。因此必須在冷端采取一定的補償措施來消除冷端溫度變化的影響，然而精確的冷端補償實現(xiàn)起來非常困難。熱電阻型模擬式溫度傳感器基于金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的增加而增加的特性進行溫度測量，常用鉑電阻作為感溫元件，測試范圍在O?650°C，然而在機床溫度測試區(qū)的O?60°C區(qū)間內(nèi)存在非線性問題，不適合進行機床溫度測試；此外，熱電阻型傳感器有一定的衰減性，即隨著時間的增加，其電阻-溫度比例關(guān)系會逐步衰減變化，需要定期重新標(biāo)定，具體實施起來較為繁瑣。
[0004]數(shù)字式溫度傳感器具有抗干擾能力強、分辨力高、線性度好、成本低等優(yōu)點，所以數(shù)控機床熱誤差測試中，通常使用數(shù)字溫度傳感器芯片作為溫度測量元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器，其熱傳導(dǎo)效果好，信號傳送穩(wěn)定，能夠滿足數(shù)控機床熱誤差敏感點溫度的測試精度和測試范圍要求，具有抗干擾性強、安裝可靠方便和電纜壓降影響小的優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來解決其技術(shù)問題的:
[0007]—種數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器，安裝于數(shù)控機床溫度敏感點上，其特征在于，所述溫度傳感器包括釹鐵硼磁性殼體、線路板、溫度傳感芯片和雙絞雙屏蔽電纜線，所述線路板固定在所述釹鐵硼磁性殼體的內(nèi)腔中部，所述溫度傳感芯片焊接在所述線路板的下側(cè)面且與所述釹鐵硼磁性殼體的底部連接，該底部涂覆有高導(dǎo)熱性膠體，該高導(dǎo)熱性膠體的內(nèi)側(cè)與所述溫度傳感芯片貼合，外側(cè)通過所述釹鐵硼磁性殼體吸附于數(shù)控機床溫度敏感點上，所述雙絞雙屏蔽電纜線穿過所述釹鐵硼磁性殼體且焊接在所述線路板上，所述溫度傳感芯片和線路板與所述釹鐵硼磁性殼體之間的內(nèi)腔空缺處填滿隔熱用樹脂；所述溫度傳感芯片通過所述高導(dǎo)熱性膠體對數(shù)控機床溫度敏感點進行溫度測量，所述線路板通過所述雙絞雙屏蔽電纜線將所得溫度信號向外傳輸。
[0008]作為進一步改進，所述的釹鐵硼磁性殼體的外部包裹有橡膠套。
[0009]作為進一步改進，所述的溫度傳感芯片為TSic_506F高精度數(shù)字式溫度傳感芯片。
[0010]作為進一步改進，所述的雙絞雙屏蔽電纜線采用內(nèi)襯金屬軟管的鎧裝結(jié)構(gòu)，在穿過所述釹鐵硼磁性殼體處使用密封套。
[0011]作為進一步改進，所述的雙絞雙屏蔽電纜線在所述線路板上方穿過且焊接在該線路板的下側(cè)面。
[0012]作為進一步改進，所述的數(shù)控機床溫度敏感點包括絲杠螺母、軸承和電機。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:
[0014]1.釹鐵硼磁性殼體可以安全可靠的吸附在絲杠螺母等機床溫度敏感點上，安裝便利，同時該釹鐵硼磁性殼體使用環(huán)境溫度可達80°C以上，能夠滿足數(shù)控機床熱誤差敏感點溫度變化范圍的要求。
[0015]2.雙絞雙屏蔽電纜線可防止長距離導(dǎo)線傳輸時的差分電壓干擾，能夠抵抗外界電磁干擾，保證溫度信號傳送的穩(wěn)定性，滿足了數(shù)控機床熱誤差敏感點測試的溫度精度要求。
[0016]3.雙絞雙屏蔽電纜線在線路板上方穿過，焊接于線路板下側(cè)面，走線方式避免焊接點直接受力，并且雙絞雙屏蔽電纜線外部采用耐彎曲的加固橡膠和鎧裝結(jié)構(gòu)，避免了來回運動中的彎曲疲勞折損和橡膠層的磨損，滿足了數(shù)控機床熱誤差敏感點溫度測試對電纜線可靠性的要求。
[0017]4.選用瑞士 1ST公司生產(chǎn)的TSic_506F型高精度數(shù)字式溫度傳感集成芯片，精度達到±0.1 °C，測試范圍為-10°C?600C，線性度最高的測試區(qū)為5°C?45°C，符合了機床熱敏感點溫度的測試精度和測試范圍的要求。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，
[0020]I溫度傳感芯片，2線路板，3釹鐵硼磁性殼體，4橡膠套，5密封套，6雙絞雙屏蔽電纜線，7樹脂，8高導(dǎo)熱性膠體。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，實施例以本發(fā)明的技術(shù)方案為前提，給出了詳細的實施方法和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述實施例。
[0022]所述數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器安裝于包括絲杠螺母、軸承和電機等在內(nèi)的數(shù)控機床溫度敏感點上。請參閱圖1，所述溫度傳感器包括釹鐵硼磁性殼體3、線路板2、溫度傳感芯片I和雙絞雙屏蔽電纜線6。
[0023]所述的釹鐵硼磁性殼體3的外部包裹有橡膠套4。所述線路板2固定在所述釹鐵硼磁性殼體3的內(nèi)腔中部。所述溫度傳感芯片I為瑞士 1ST公司生產(chǎn)的TSic-506F高精度數(shù)字式溫度傳感芯片，焊接在所述線路板2的下側(cè)面且與所述釹鐵硼磁性殼體3的底部連接；該底部涂覆有高導(dǎo)熱性膠體8，該高導(dǎo)熱性膠體8的內(nèi)側(cè)與所述溫度傳感芯片I貼合，外側(cè)通過磁性殼體吸附于數(shù)控機床溫度敏感點上，以對溫度敏感點的溫度進行檢測。
[0024]所述的雙絞雙屏蔽電纜線6采用內(nèi)襯金屬軟管的鎧裝結(jié)構(gòu)，穿過所述釹鐵硼磁性殼體3和橡膠套4，并且在所述線路板2上方穿過，焊接在該線路板2的下側(cè)面。在穿過所述釹鐵硼磁性殼體3和橡膠套4處使用密封套5。所述溫度傳感芯片I和線路板2與所述釹鐵硼磁性殼體3之間的內(nèi)腔空缺處填滿了隔熱用樹脂7。
[0025]所述溫度傳感芯片I通過所述高導(dǎo)熱性膠體8對數(shù)控機床溫度敏感點進行溫度測量，所述線路板2通過所述雙絞雙屏蔽電纜線6將所得溫度信號向外傳輸。
[0026]本發(fā)明具有安裝便捷可靠、精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強的優(yōu)點，適用于數(shù)控機床熱誤差測試中熱敏感點溫度的測量。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器，安裝于數(shù)控機床溫度敏感點上，其特征在于，所述溫度傳感器包括釹鐵硼磁性殼體、線路板、溫度傳感芯片和雙絞雙屏蔽電纜線，所述線路板固定在所述釹鐵硼磁性殼體的內(nèi)腔中部，所述溫度傳感芯片焊接在所述線路板的下側(cè)面且與所述釹鐵硼磁性殼體的底部連接，該底部涂覆有高導(dǎo)熱性膠體，該高導(dǎo)熱性膠體的內(nèi)側(cè)與所述溫度傳感芯片貼合，外側(cè)通過所述釹鐵硼磁性殼體吸附于數(shù)控機床溫度敏感點上，所述雙絞雙屏蔽電纜線穿過所述釹鐵硼磁性殼體且焊接在所述線路板上，所述溫度傳感芯片和線路板與所述釹鐵硼磁性殼體之間的內(nèi)腔空缺處填滿隔熱用樹脂；所述溫度傳感芯片通過所述高導(dǎo)熱性膠體對數(shù)控機床溫度敏感點進行溫度測量，所述線路板通過所述雙絞雙屏蔽電纜線將所得溫度信號向外傳輸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器，其特征在于，所述的釹鐵硼磁性殼體的外部包裹有橡膠套。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器，其特征在于，所述的溫度傳感芯片為TSic-506F高精度數(shù)字式溫度傳感芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器，其特征在于，所述的雙絞雙屏蔽電纜線采用內(nèi)襯金屬軟管的鎧裝結(jié)構(gòu)，在穿過所述釹鐵硼磁性殼體處使用密封套。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器，其特征在于，所述的雙絞雙屏蔽電纜線焊接在所述線路板的下側(cè)面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器，其特征在于，所述的數(shù)控機床溫度敏感點包括絲杠螺母、軸承和電機。
【專利摘要】一種數(shù)控機床熱誤差測試用溫度傳感器，包括釹鐵硼磁性殼體、線路板、溫度傳感芯片和雙絞雙屏蔽電纜線，其中，線路板固定在釹鐵硼磁性殼體的內(nèi)腔中部，溫度傳感芯片焊接在線路板的下側(cè)面且與釹鐵硼磁性殼體的底部連接，該底部涂覆有高導(dǎo)熱性膠體，該高導(dǎo)熱性膠體的內(nèi)側(cè)與溫度傳感芯片貼合，外側(cè)通過釹鐵硼磁性殼體吸附于數(shù)控機床溫度敏感點上，雙絞雙屏蔽電纜線穿過釹鐵硼磁性殼體且焊接在線路板上，溫度傳感芯片和線路板與釹鐵硼磁性殼體之間的內(nèi)腔空缺處填滿隔熱用樹脂；溫度傳感芯片通過高導(dǎo)熱性膠體對數(shù)控機床溫度敏感點進行溫度測量，線路板通過雙絞雙屏蔽電纜線將溫度信號向外傳輸。本發(fā)明具有安裝便捷可靠、精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強的優(yōu)點，適用于數(shù)控機床熱誤差測試中熱敏感點溫度的測量。
【IPC分類】G01K7/00
【公開號】CN105092071
【申請?zhí)枴緾N201510475862
【發(fā)明人】黃奕喬, 姚曉棟, 楊建國, 馮文龍, 李自漢, 拓占宇
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月6日