本發明屬于溫度傳感器，具體涉及一種雙余度艙溫傳感器及其制作方法。

背景技術：

1、熱電阻傳感器具有測溫范圍大、準確度高、性能穩定、重復性好的特點，是一種比較理想的溫度檢測元件，在航空領域上被廣泛應用于大氣溫度、燃滑油溫度的測量；并且由于純金屬以及稀合金電阻溫度系數大，所以其電阻－溫度特性曲線復現性好，是電阻溫度傳感器的理想材料，其中pt、ni等過渡族金屬電阻率較大，加工性能好，所以會經常被用作電阻溫度傳感器材料，根據各自特點，它們所使用的環境及溫度范圍有所不同，一般而言，鉑電阻具有測溫精度高、化學性能穩定可靠、測溫范圍寬的特點，可作為標準電阻溫度計使用。

2、但對于工業應用來說，特別是在較低的溫度條件下，鎳電阻可以部分代替鉑電阻，具有廣泛的應用前景，與鉑電阻相比，鎳電阻具有較高的電阻溫度系數，比鉑電阻高出50％以上，靈敏度較高，在一般情況下鎳絲的化學性能也比較穩定，與氧、氯等元素不會發生反應，同時鎳絲還能在表面生成一層致密的氧化鎳，具有保護作用；而且鎳絲的可焊性好，價格也比較低廉，在200℃以下，鎳的電阻溫度特性線性度也比較好，所以目前機載電阻傳感器在200℃以下較多采用鎳電阻。

3、但是這些鎳電阻在使用過程中仍然存在一些問題，目前最常用的鎳電阻使薄膜式鎳電阻，薄膜式鎳電阻采用的是薄膜技術、微細加工技術生產的敏感元件，因此具有體積小、熱容小、動態響應快的優點，但由于薄膜式鎳電阻體積小、熱容小，自熱現象表現十分明顯，會影響到測量誤差，從而對薄膜式鎳電阻的使用造成一定的阻礙，此外繞絲式鎳電阻敏感元件通常封裝在全封閉金屬外殼中，也會導致鎳電阻溫度傳感器動態響應較慢，從而影響薄膜式鎳電阻的應用，目前在溫度傳感器的領域并不存在薄膜式鎳電阻的替代品，也沒有對應的溫度傳感器能夠解決薄膜式鎳電阻存在的問題，所以亟需一種雙余度艙溫傳感器及其制作方法，解決鎳電阻在溫度傳感器領域中使用存在的上述問題。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明提出一種雙余度艙溫傳感器及其制作方法，應用于溫度傳感器技術領域，解決現有的容易發生自熱現象、會出現測量誤差和動態響應速度慢的技術問題。

2、為了達到上述技術目的，本發明所采用的具體技術方案為：

3、一種雙余度艙溫傳感器，包括底座、支架組件、骨架組件、鎳絲、接線片組件、錳銅絲、接線桿、引線和三個接線柱，三個接線柱與底座模壓成一體，三個接線柱在底座上呈三角形分布，底座的頂部設有兩個凹槽，骨架組件豎直設置，骨架組件的底部深入到底座的凹槽內部進行粘接固定，骨架組件的上部繞制鎳絲，骨架組件的下部繞制錳銅絲，接線片組件包括第一接線片、第二接線片和第三接線片，鎳絲的一端與第一接線片焊接，鎳絲的另一端與第二接線片焊接，錳銅絲的一端與第二接線片焊接，錳銅絲的另一端穿過設置在骨架組件上的連接通孔與第三接線片焊接，骨架組件上設置有多個鉚釘和容納鉚釘通過的鉚接孔，連接通孔與第三接線片組裝后用鉚釘進行擴口鉚接，接線桿穿過兩個骨架組件底部的鉚接孔，接線桿的兩端通過鉚釘與骨架組件連接，接線桿的中部與第一接線柱接觸焊接，引線為兩個，兩個引線的其中一端分別穿過骨架組件頂部的鉚接孔與鉚釘焊接，兩個引線的另一端分別裝入第二接線柱和第三接線柱進行焊接固定。

4、進一步的，底座的四周分別設有兩個安裝沉孔和兩個安裝通孔，支架組件的底部設置有兩個安裝孔，支架組件的兩個安裝孔與底座的安裝通孔位置對齊。

5、進一步的，底座和支架組件之間設置有兩個第一開槽圓柱頭螺釘、兩個平墊圈、兩個彈簧墊圈和兩個六角螺母，兩個開槽圓柱頭螺釘、兩個平墊圈、兩個彈簧墊圈及兩個六角螺母依次裝入，連接支架組件的兩個安裝孔與底座的兩個安裝沉孔。

6、進一步的，底座和接線柱之間設置有三個內鋸齒鎖緊墊圈和三個第二開槽圓柱頭螺釘，三個接線柱上均設置有螺紋孔，三個內鋸齒鎖緊墊圈和三個第二開槽圓柱頭螺釘深入到三個螺紋孔內部，從而與對應的接線柱螺紋連接。

7、進一步的，底座的底部設有三個出線槽，導線通過出線槽引出，第一接線柱分別與第二接線柱以及第三接線柱形成兩路輸出，第一接線柱為公共端子。

8、進一步的，支架組件通過多個分支架相互組裝而成，多個分支架的接觸處通過焊接進行連接，支架組件包括外環支架和橫向支架，外環支架環繞整個骨架組件進行分布，橫向支架水平設置，且橫向支架的兩端分別與外環支架的豎直部分連接，橫向支架為兩個，兩個橫向支架分別設置在對應的錳銅絲和鎳絲的上端位置。

9、進一步的，外環支架和橫向支架的材料均為不銹鋼絲，外環支架數量為一，橫向支架的數量為二，外環支架呈長方形并首尾焊接，橫向支架呈拱形并分別設有兩個支架安裝孔，兩個橫向支架分別通過支架安裝孔與外環支架進行連接。

10、進一步的，接線柱為旋轉體，螺紋孔設置在接線柱的一端，接線柱的另一端設有內孔。

11、一種雙余度艙溫傳感器的制作方法，包括以下步驟：

12、s1、將三個接線柱與底座模壓成一體，三個接線柱呈三角形分布，底座頂部設有兩個凹槽，底部設有三個出線槽，四周分別設有兩個安裝沉孔和兩個安裝通孔；

13、s2、將外環支架和橫向支架進行相互交叉組裝，接觸處進行焊接，共計九處焊接；

14、s3、將骨架組件的三個連接通孔與對應的接線片組件組裝后用鉚釘進行擴口鉚接；

15、s4、在骨架組件的上部繞制鎳絲后進行220℃保溫10小時的退火處理，以消除內應力的影響；

16、s5、對鎳絲進行電阻值的調試，使鎳絲在0℃時達到規定的電阻值r0ni；

17、s6、將調試好的鎳絲一端焊接在第一接線片上，另一端焊接在第二接線片上；

18、s7、在骨架組件的下部繞制錳銅絲，根據rmn＝r0－r0ni，計算得到錳銅絲的電阻值rmn，調試錳銅絲使其達到規定的電阻值rmn，然后將錳銅絲一端焊接在第二接線片上，另一端穿過骨架組件的通孔后焊接在第三接線片上；

19、s8、對步驟s7獲得的組件進行120℃保溫10小時的退火處理；

20、s9、對步驟s8獲得的組件進行調試，使其在0℃時的電阻值達到所需的電阻值r0，為穩定精度，將步驟s8獲得的組件進行-55℃～150℃的溫度循環處理，共進行5個循環，在每個循環的-55℃和150℃上各保持1小時，在組件表面涂刷一層絕緣漆并固化，以獲得敏感元件；

21、s10、將兩個敏感元件的骨架裝入底座的凹槽內，裝入前在接觸部分涂抹粘接劑；

22、s11、將接線桿穿過兩個骨架組件底部的鉚接孔，兩端分別與鉚釘進行焊接，中間與第一接線柱接觸并進行焊接；

23、s12、將兩根引線分別一端穿過骨架組件頂部的鉚接孔與鉚釘進行焊接，另一端裝入第二接線柱和第三接線柱的內孔并進行焊接，在組件焊接處涂刷絕緣漆并固化；

24、s13、將支架組件的安裝孔與底座的安裝孔對齊，用兩個開槽圓柱頭螺釘、兩個平墊圈、兩個彈簧墊圈及兩個六角螺母依次裝入，連接支架組件的兩個安裝孔與底座的兩個安裝沉孔，將三個內鋸齒鎖緊墊圈及三個開槽圓柱頭螺釘分別裝入三個接線柱的螺紋孔內，將連接導線通過出線槽引出，第一接線柱分別與第二接線柱和第三接線柱形成兩路輸出，第一接線柱為公共端子，支架組件的另外兩個安裝孔與底座的兩個安裝通孔待機上安裝時固定，以獲得的雙余度艙溫傳感器。

25、進一步的，步驟s5中的調試過程中包括：

26、測量步驟s4獲得的組件在0℃和100℃時的鎳絲電阻值r＇0ni和r＇100ni，計算出鎳絲的電阻溫度系數α＝(r＇100ni－r＇0ni)/100r＇0ni，根據鎳電阻感溫元件在0℃和100℃時所要達到的電阻值r0和r100，結合理論公式r0＝r0ni+rmn和r100＝r100ni+rmn，得到r0ni＝(r100－r0)/100α，其中r0ni為鎳絲在0℃時的理論電阻值，r100ni為鎳絲在100℃時的理論電阻值，rmn為錳銅絲的電阻值，rmn隨溫度的變化而幾乎不變，r0ni為感溫元件中鎳絲在0℃時的電阻值，計算出r0ni后，調試組件中的鎳絲使其在0℃時達到規定的電阻值r0ni。

27、采用上述技術方案，本發明還能夠帶來以下有益效果：

28、1、本發明提到一種雙余度艙溫傳感器，有效解決了鉑電阻溫度傳感器電阻溫度系數及靈敏度偏低的問題，通過在骨架組件上繞制鎳絲和適量錳銅絲，相對于薄膜式鎳電阻，熱容量大，自熱誤差小，具有高可靠性和壽命長的優點，同時敏感元件直接與空氣接觸，產品動態響應快，能夠應用于飛機座艙或貨艙溫度的測量，有效推廣溫度傳感器相關技術的發展。

29、2、本發明提到一種雙余度艙溫傳感器，經過環境鑒定試驗、壽命試驗及外場試飛考核，工作性能穩定，而且制作方法簡單，生產成本低，操作非常的簡單，能夠有效地取代傳統的鉑電阻溫度傳感器，非常適合進行推廣應用，具有非常好的經濟效益和社會效益。