一種鉑電阻表面溫度傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鉑電阻表面溫度傳感器，用于表面溫度的測量，屬于傳感器領域。
【背景技術】
[0002]溫度傳感器廣泛用于工業、生產及生活，表面溫度傳感器是其中一類，用于對各種物體表面進行溫度測量。鉑電阻由于測溫精度高、體積小巧、信號處理電路簡單等優點，廣泛用于表面溫度測量。
[0003]目前使用的鉑電阻表面溫度傳感器，從溫度敏感元件的放置角度來看，主要有三種結構形式:第一種是熱電阻元件裸露在外，直接接觸被測表面;第二種是將熱電阻元件置入一個小尺寸扁管結構，整體簡單膠封;第三種是將熱電阻元件置入一個復雜的盒式結構，進行有效的膠封和固定。由于熱電阻元件一般尺寸很小且引線較細，采用第一種結構的溫度傳感器，在較復雜應用環境中較易損壞，同時絕緣性能難以保證;采用第二種結構的溫度傳感器由于結構設計上的限制導致產品抗拉能力弱，在使用過程中容易因外部拉力而損壞;采用第三種結構的溫度傳感器雖然能可靠固定元件并進行有效膠封，但往往結構比較復雜，體積明顯增大。
[0004]為此，需要進行一種全新的結構設計，以克服上述三種溫度傳感器的弊端。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所解決的技術問題:為克服現有技術的不足，提供一種鉑電阻表面溫度傳感器，在保證使用壽命壽命基礎上，提高其測量精度。
[0006]本實用新型的技術解決方案:
[0007]—種鉑電阻表面溫度傳感器，包括鉑電阻元件、壓線環、扁平電纜、底片和涂層，所述鉑電阻元件連接于底片上，壓線環套于扁平電纜上，并在底片邊緣位置固定在扁平電纜上，扁平電纜為三芯結構，鉑電阻元件與三芯的扁平電纜進行熔焊，底片區域內的鉑電阻元件扁平電纜以及壓線環上覆蓋有涂層。
[0008]鉑電阻元件含有兩條引線，其中一條引線與扁平電纜的一芯連接，另一條引線與扁平電纜的另兩芯連接。
[0009]所述涂層為聚酰亞胺涂層，涂層厚度為1.6?2mm。
[0010]壓線環距底片邊緣為0.4?0.6mm。
[0011 ]所述底片為不銹鋼金屬材料，厚度為0.08-0.12mm。
[0012]所述扁平電纜的芯線材料為鍍銀銅。
[0013]所述鉑電阻元件為薄膜鉑電阻元件，適用溫度范圍為-263°C?300°C。
[0014]本實用新型的有益效果為:
[0015](I)本實用新型將三芯扁平電纜通過壓線環固定在底片上，并由涂層隔離覆蓋，將力的著力點轉移到電纜及壓線環結合地方，使在復雜應用環境中確保了整個結構的穩定性及絕緣的可靠性；
[0016](2)本實用新型聚酰亞胺涂層厚度僅為1.6?2mm，體積小，熱容低，有效減小了待測表面受周圍環境影響所造成的誤差，提高了測量的精度。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0018]圖2為本實用新型電路原理圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0020]如圖1所示為本實用新型結構示意圖，本實例中的結構件包括鉑電阻元件1、壓線環2、扁平電纜3、底片4和涂層6，所述鉑電阻元件I為薄膜鉑電阻元件，其尺寸為2.3mmX2.0mmXl.0mm,阻值為pt 100，適用溫度范圍為_263°C?300°C，連接于底片4上，底片4為不銹鋼金屬材料，厚度為0.1mm，確保底片4硬度適中、易加工、耐溫，壓線環2套于扁平電纜3上，并在底片4邊緣位置固定在扁平電纜3上，壓線環2距底片4邊緣為0.5mm。扁平電纜3為三芯結構，扁平電纜3的芯線材料為鍍銀銅，鉑電阻元件I與三芯的扁平電纜3進行熔焊，底片4區域內的鉑電阻元件I扁平電纜3以及壓線環2上覆蓋有聚酰亞胺涂層6，厚度為1.6?2mm。
[0021]本實用新型將三芯扁平電纜通過壓線環固定在底片上，并由涂層隔離覆蓋，將力的著力點轉移到電纜及壓線環結合地方，使在復雜應用環境中確保了整個結構的穩定性及絕緣的可靠性。
[0022]如圖2所示為本實用新型電路原理和接線示意圖，其基本原理是鉑電阻元件I在不同的溫度下，其電阻值R(Q)隨溫度t(°C)成正溫度系數變化。鉑電阻元件(I)含有兩條引線，其中一條引線與扁平電纜3的一芯連接，另一條引線與扁平電纜3的另兩芯連接。為了提高測量精度，減小熱電阻和測量設備之間連接引線的電阻因環境溫度變化所引起的測量誤差，鉑電阻元件I的輸出采用三線制。
[0023]本實用新型采用鉑電阻原理測量表面溫度。鉑電阻測溫的基本原理為其電阻值隨溫度而變化，其使用溫度范圍是_200°C?850°C，在這個溫區內，通常分為兩個溫度范圍來描述電阻和溫度的關系。
[0024]在(-200?0)°C范圍內，鉑熱電阻的阻值與溫度的對應關系為:
[0025]Rt = Ro[ 1+At+Bt2+Ct3(t-100)](I)
[0026]在(O?850)°C范圍內，鉑電阻的阻值與溫度的對應關系為:
[0027]Rt = Ro[l+At+Bt2](2)
[0028]式中:Rt為鉑電阻在t°C時的阻值，Ro為鉑熱電阻在0°C時的阻值，A、B、C為常數。
[0029]因此，根據式(I)、式(2)，通過測量鉑熱電阻在不同溫度下的電阻值Rt，可以得到該溫度值t。
[0030]本實用新型中裝配過程如下:將鉑電阻元件I與三芯扁平電纜3的芯線進行熔焊，信號引出采用三線制;然后使用少量快速粘接劑將鉑電阻元件I固定在底片4上；隨后使用厚度為0.04聚酰亞胺薄膜對鉑電阻元件的兩根引線之間、引線與底片4之間做絕緣處理并固定;然后將事先已經套在扁平電纜3上的壓線環2推至底片邊緣約0.5mm處，隨后使用工裝擠壓壓線環2中部，使其產生變形從而固定在扁平電纜3上;最后使用特制的噴涂工裝在鉑電阻元件I及壓線環2周圍反復噴涂多次濃度約為20?30%的聚酰亞胺溶液，隨后在將產品放入烘箱，在一定的溫度下烘干并成型。成型后，噴涂部分為長方體形狀，其尺寸約為10_X 4mm X 1.6mm0
[0031]本實用新型體積小，熱容低，有效減小了待測表面受周圍環境影響所造成的誤差，提高了測量的精度。
[0032]本實用新型未詳細說明部分屬本領域技術人員公知常識。
【主權項】
1.一種鉑電阻表面溫度傳感器，其特征在于:包括鉑電阻元件(I)、壓線環(2)、扁平電纜(3)、底片(4)和涂層(6)，所述鉑電阻元件(I)連接于底片(4)上，壓線環(2)套于扁平電纜(3)上，并在底片(4)邊緣位置固定在扁平電纜(3)上，扁平電纜(3)為三芯結構，鉑電阻元件(I)與三芯的扁平電纜(3)進行熔焊，底片(4)區域內的鉑電阻元件(I)扁平電纜(3)以及壓線環(2)上覆蓋有涂層(6)。2.如權利要求1所述的一種鉑電阻表面溫度傳感器，其特征在于:鉑電阻元件(I)含有兩條引線，其中一條引線與扁平電纜(3)的一芯連接，另一條引線與扁平電纜(3)的另兩芯連接。3.如權利要求1所述的一種鉑電阻表面溫度傳感器，其特征在于:所述涂層(6)為聚酰亞胺涂層，涂層(6)厚度為1.6?2mm。4.如權利要求1所述的一種鉑電阻表面溫度傳感器，其特征在于:壓線環(2)距底片(4)邊緣為0.4?0.6mm。5.如權利要求1所述的一種鉑電阻表面溫度傳感器，其特征在于:所述底片(4)為不銹鋼金屬材料，厚度為0.08-0.12mm。6.如權利要求1所述的一種鉑電阻表面溫度傳感器，其特征在于:所述扁平電纜(3)的芯線材料為鍍銀銅。7.如權利要求1所述的一種鉑電阻表面溫度傳感器，其特征在于:所述鉑電阻元件(I)為薄膜鉑電阻元件，適用溫度范圍為_263°C?300°C。
【專利摘要】本實用新型公開了一種鉑電阻表面溫度傳感器，包括鉑電阻元件、壓線環、扁平電纜、底片和涂層，所述鉑電阻元件連接于底片上，壓線環套于扁平電纜上，并在底片邊緣位置固定在扁平電纜上，扁平電纜為三芯結構，鉑電阻元件與三芯的扁平電纜進行熔焊，底片區域內的鉑電阻元件扁平電纜以及壓線環上覆蓋有涂層。本實用新型將三芯扁平電纜通過壓線環固定在底片上，并由涂層隔離覆蓋，將力的著力點轉移到電纜及壓線環結合地方，使在復雜應用環境中確保了整個結構的穩定性及絕緣的可靠性。
【IPC分類】G01K7/18
【公開號】CN205280233
【申請號】CN201521072239
【發明人】馬永成, 劉希寶, 方靜, 彭泳卿
【申請人】北京遙測技術研究所, 航天長征火箭技術有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月21日