一種薄膜鉑電阻溫度傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種薄膜鉑電阻溫度傳感器，包括鉑線、上基片、陶瓷基板及兩根鉑電阻引出線，鉑線呈S形布設(shè)在陶瓷基板上，且鉑線兩端位于陶瓷基板的相同側(cè)，所述鉑線的兩端分別連接兩根鉑電阻引出線，所述上基片貼合陶瓷基板上并覆蓋鉑線，鉑電阻引出線沿上基片下方平面延伸出上基片，所述上基片為向上隆起的弧面蓋體。本實(shí)用新型提供的薄膜鉑電阻溫度傳感器中將上基片設(shè)置為中部凸出的曲面蓋體，不僅增大了與外部環(huán)境進(jìn)行熱量交換的表面積，且減少了傳熱介質(zhì)的厚度，降低自熱效應(yīng)和傳熱損失。同時(shí)還可以采用軟質(zhì)材料，從而增加薄膜鉑電阻溫度傳感器的受熱長(zhǎng)度，進(jìn)一步減少傳熱誤差，提高溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度。
【專利說明】
一種薄膜鉑電阻溫度傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于利用直接對(duì)熱敏感的電或磁性元件為基礎(chǔ)的溫度測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種薄膜鉑電阻溫度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，為了克服傳統(tǒng)鉑電阻浪費(fèi)材料、造價(jià)高、鉑絲易斷而造成的性能不穩(wěn)定的技術(shù)難題，一種阻值均勻、節(jié)約成本、性能穩(wěn)定的新型薄膜鉑電阻得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)，為了進(jìn)一步滿足更高精度的測(cè)量要求，提高傳感器的靈敏度，常用的方法一般是采用單位面積上長(zhǎng)度增加、阻值增大的“S”形鉑絲替換原始“一”字形鉑絲。
[0003]然而，“S”形鉑絲由于阻值較大，在狹小空間內(nèi)，特別是在薄膜鉑電阻溫度傳感器尺寸受限的情況下，往往易于積聚熱量，從而使感溫元件自身溫度升高，造成測(cè)量誤差。
[0004]同時(shí)，鉑絲上覆蓋的保護(hù)層作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。但是，現(xiàn)有技術(shù)中多是針對(duì)鉑電阻薄膜的制作方法、薄膜鉑電阻溫度傳感器的層結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的化學(xué)組成等，而忽略了降低傳感器測(cè)溫的自然效應(yīng)和傳熱誤差的研究，更沒有具體涉及到通過改進(jìn)薄膜鉑電阻溫度傳感器的保護(hù)層進(jìn)而提高薄膜鉑電阻傳感器溫度測(cè)量精度的設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供一種薄膜鉑電阻溫度傳感器，以解決上述問題。
[0006]—種薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，包括鉑線、上基片、陶瓷基板及兩根鉑電阻引出線，所述鉑線呈S形布設(shè)在所述陶瓷基板上，且所述鉑線兩端位于所述陶瓷基板的相同側(cè)，所述鉑線的兩端分別連接兩根鉑電阻引出線，所述上基片貼合在所述陶瓷基板上并覆蓋所述鉑線，所述鉑電阻引出線沿所述上基片下方平面延伸出所述上基片，所述上基片為向上隆起的弧面蓋體。
[0007]優(yōu)選地，上基片弧面是所述上基片由所述鉑線邊緣起始向上基片對(duì)側(cè)延伸形成。
[0008]優(yōu)選地，鉑電阻引出線為鎳或銅引出線。
[0009]優(yōu)選地，上基片通過耐高溫粘合劑連接陶瓷基板。
[0010]優(yōu)選地，上基片采用陶瓷材料。
[0011]優(yōu)選地，上基片采用耐高溫軟質(zhì)材料。
[0012]因此，本實(shí)用新型提供的一種薄膜鉑電阻溫度傳感器，具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:
[0013]本實(shí)用新型提供的薄膜鉑電阻溫度傳感器中將上基片設(shè)置為頂面隆起的弧面蓋體，在體積相同的情況下，增大了與外部環(huán)境的熱量交換的表面積，提高了鉑電阻的散熱效率，可以有效降低因積聚熱量引發(fā)感溫元件自身溫度升高而造成的測(cè)量誤差；同時(shí)，上基片作為傳熱介質(zhì)采用弧面設(shè)計(jì)，有效減少了傳熱介質(zhì)的厚度從而降低因傳熱損失造成的測(cè)量誤差;上基片還可以采用耐高溫軟質(zhì)材料制成的，從而增加薄膜鉑電阻溫度傳感器在狹窄環(huán)境里的測(cè)溫深度，使其受熱部分加長(zhǎng)，進(jìn)一步減少傳熱誤差，提高溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中一種薄膜鉑電阻溫度傳感器的立體示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中一種薄膜鉑電阻溫度傳感器的側(cè)面示意圖；
[0017]圖3為圖2中薄膜鉑電阻溫度傳感器沿線A-A的剖面示意圖；
[0018]主要元件符號(hào)說明:
[0019]1:薄膜鉑電阻溫度傳感器
[0020]11:鉑線
[0021]12:上基片
[0022]13:陶瓷基板
[0023]14:鉑電阻引出線
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]圖1顯示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例1所述的薄膜鉑電阻溫度傳感器的立體圖，圖2顯示根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例1所述的薄膜鉑電阻溫度傳感器的側(cè)面示意圖；圖3為圖2薄膜鉑電阻溫度傳感器沿線A-A的剖面示意圖；請(qǐng)參考圖1、圖2、圖3，本實(shí)施例提供了一種薄膜鉑電阻溫度傳感器I，包括鉑線11、上基片12、陶瓷基板13及兩根鉑電阻引出線14，鉑線11呈S形布設(shè)在陶瓷基板13上。
[0027]在使用薄膜鉑電阻傳感器測(cè)試溫度時(shí)，由于自熱效應(yīng)的存在，不論使用橋接法或恒流源法，測(cè)量電流通過鉑電阻都會(huì)產(chǎn)生能量損失造成鉑電阻產(chǎn)生焦耳熱，從而使溫度測(cè)量結(jié)果高于實(shí)際值。特別的是，本實(shí)施例中的鉑線11是采用離子束濺射沉積的方法在陶瓷基板13上沉積S形薄膜如圖3所示，S形鉑線的單位面積上的阻值大，自熱現(xiàn)象表現(xiàn)更加明顯。為了減少測(cè)量誤差，如圖1、圖2所示，實(shí)施例1中提供了具有一個(gè)頂面隆起的上基片12，所述上基片12采用弧面設(shè)計(jì)取代以往的平面設(shè)計(jì)，與外部環(huán)境的熱量交換的表面積增大，提高了鉑電阻的散熱效率，從而有效降低了因積聚熱量引發(fā)感溫元件自身溫度升高而造成的測(cè)量誤差。同時(shí)，上基片作為熱傳遞的介質(zhì)，弧面設(shè)計(jì)減少了傳熱介質(zhì)的體積和厚度，有效降低了傳熱過程中因熱量損失造成的測(cè)量誤差。為了實(shí)現(xiàn)薄膜鉑電阻良好的安裝性能，本實(shí)施例1中上基片12的底面與陶瓷基板13形狀一致，陶瓷基板13的側(cè)面延伸切割上基片12的弧面，形成具有一定厚度且側(cè)邊與陶瓷基板平齊的上基片。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中的上基片的底面和側(cè)面形狀并不限制于實(shí)施例1中所述情況。
[0028]為了滿足“S”形鉑線的電阻密集區(qū)的散熱要求，上基片并不完全覆蓋陶瓷基板，而是直接由鉑線的邊緣起始并向上基片對(duì)側(cè)邊緣延伸形成，如圖1、圖2所示，上基片12的一端以鉑線11的邊緣起始，并延伸至對(duì)端形成一向上隆起的弧面蓋體，實(shí)施例1中上基片12弧面的兩端厚度較薄、散熱表面積較大，且正好處于陶瓷基板13上的S形鉑線彎折聚集區(qū)域的上方，因此重點(diǎn)提高了熱量積聚區(qū)域的散熱效率，進(jìn)一步減少自身熱效應(yīng)造成的測(cè)量誤差。在其他實(shí)施例中，為了進(jìn)一步降低鉑電阻的熱效應(yīng)，所述上基片弧面的對(duì)應(yīng)兩端都起始于由鉑線邊緣并共同向中部延伸，即能在兩個(gè)鉑線密集區(qū)實(shí)現(xiàn)良好的散熱效果。
[0029]如圖1、圖2所示，鉑線11與鉑電阻引線14設(shè)于陶瓷基板13與上基片12之間，鉑線11兩端位于陶瓷基板13的相同側(cè)，所述鉑線11的兩端分別連接兩根鉑電阻引出線14，所述上基片12貼合陶瓷基板13上并覆蓋鉑線11，鉑電阻引出線14沿上基片12下方平面延伸出上基片12，實(shí)施例1中的鉑電阻引出線14采用鎳或銅引出線。
[0030]如圖1、圖2所示的上基片12由陶瓷制成，陶瓷可以選用具有較好導(dǎo)熱能力的氧化鋁陶瓷，上基片12與陶瓷基板13通過耐高溫粘合劑相接，進(jìn)而拓寬所述薄膜鉑電阻的適用溫度范圍，上基片12外還可以設(shè)有保護(hù)釉層，進(jìn)一步增加鉑電阻元件的強(qiáng)度。
[0031]實(shí)施例2:
[0032]實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對(duì)的材料做了改進(jìn)，提供了一種采用耐高溫軟質(zhì)材料制成的，從而增加薄膜鉑電阻溫度傳感器在狹窄環(huán)境里的測(cè)溫深度，使其受熱部分加長(zhǎng)，進(jìn)一步減少傳熱誤差，提高溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度。耐高溫軟質(zhì)材料可以采用聚酰亞胺膜。由于聚酰亞胺薄膜具有較好的抗輻射性能，同時(shí)質(zhì)地柔軟，通過耐高溫粘合劑與陶瓷基底粘接，不僅有包覆、保護(hù)鉑線的作用，同時(shí)可以保證薄膜鉑電阻溫度傳感器具有一定的柔韌性，可以滿足狹窄環(huán)境測(cè)溫時(shí)對(duì)形變量的要求，從而使其受熱部分加長(zhǎng)，進(jìn)一步減少傳熱誤差，提高溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度。
[0033]以上對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種薄膜鉑電阻溫度傳感器進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想和方法，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，包括鉑線、上基片、陶瓷基板及兩根鉑電阻引出線，所述鉑線呈S形布設(shè)在所述陶瓷基板上，且所述鉑線兩端位于所述陶瓷基板的相同側(cè)，所述鉑線的兩端分別連接兩根鉑電阻引出線，所述上基片貼合在所述陶瓷基板上并覆蓋所述鉑線，所述鉑電阻引出線沿所述上基片下方平面延伸出所述上基片，所述上基片為向上隆起的弧面蓋體。2.如權(quán)利要求1所述的一種薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，所述上基片弧面是所述上基片由所述鈾線邊緣起始向上基片對(duì)側(cè)延伸形成。3.如權(quán)利要求1所述的薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，所述鉑電阻引出線為鎳或銅引出線。4.如權(quán)利要求1所述的薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，所述上基片通過耐高溫粘合劑連接陶瓷基板。5.如權(quán)利要求1所述的薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，所述上基片采用陶瓷材料。6.如權(quán)利要求1所述的薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，所述上基片采用耐高溫軟質(zhì)材料。
【文檔編號(hào)】G01K7/18GK205562065SQ201620268498
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】劉正才, 李樹平
【申請(qǐng)人】房曉鵬