CN109282910A - 双余度温度敏感元件 - Google Patents
双余度温度敏感元件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109282910A CN109282910A CN201710593579.0A CN201710593579A CN109282910A CN 109282910 A CN109282910 A CN 109282910A CN 201710593579 A CN201710593579 A CN 201710593579A CN 109282910 A CN109282910 A CN 109282910A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- sensing element
- double redundancy
- metallic framework
- platinum filament
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 12
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
本发明提供的一种双余度温度敏感元件，旨在提供一种高分辨力、小体积、高响应的绕制式温度敏感元件。本发明通过下述技术方案予以实现：至少四线并绕铂丝（2）绕制于包裹在金属骨架（1）筒体的内衬绝缘薄膜（5）上，通过固定在金属骨架（1）尾端上环布的接线片（3），从引出线（4）同一端输出引出两组双余度信号。本发明将感受到的温度信号转换成电阻与温度关系接近于线性的电阻信号，提高了热电阻在整个测量温度范围内的响应速度和更大的灵敏度电阻率。利用金属铂的电阻值与温度成一定的函数关系，可将外界温度转换成可用的电阻信号。具有体积小、高分辨力、高可靠性、高响应、很强的耐机械环境能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分辨率、高响应的双余度温度敏感元件。
背景技术
热电阻传感器按电阻—温度特性的不同可分为金属热电阻和半导体热电阻两大类。一般把金属热电阻称为热电阻，而把半导体热电阻称为热敏电阻。金属的电阻率会随温度的变化而变化。大多数金属在温度升高1摄氏度时，其电阻值将增加0.4%～0.6%。金属能将温度变化转换成电阻的变化，反之，可以通过金属的电阻变化来测量相应的温度。利用热电阻的这种转换原理，不但使热电阻可应用于温度测量，还可用于流量、速度、浓度和密度等参量的测量。热电阻材料及要求热电阻由热电阻丝、绝缘骨架、引出线等部件组成，其中热电阻丝是热电阻的主体，热电阻丝的材料一般应满足下列要求，电阻温度系数大，以便提高热电阻的灵敏度电阻率尽可能大，以便在相同灵敏度下减少电阻尺寸热容量要小，以便提高热电阻的响应速度在整个测量温度范围内，应具有稳定的物理和化学性能电阻与温度的关系最好接近于线性。温度传感器主要由热敏元件组成。热敏元件品种繁多，有双金属片、铜热电阻、铂热电阻、热电偶及半导体热敏电阻等。以半导体热敏电阻为探测元件的温度传感器应用广泛，这是因为在元件允许工作条件范围内，半导体热敏电阻器具有体积小、灵敏度高、精度高的特点，而且制造工艺简单、价格低廉。半导体热敏电阻的工作原理按温度特性热敏电阻可分为两类，随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。温度敏感元件是对外界温度或热辐射具有响应和转换功能的热敏元件。半导体热敏电阻表现的性能与金属导体很大差异，金属导体的电阻随温度变高而增大，而一般热敏电阻和金属导体相反。热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低。现有技术绕制式温度敏感元件分辨力较低，一般在0℃时电阻值为100Ω、且体积较大、响应较慢。随着技术的发展，急需一种高分辨力、小体积、高响应的温度敏感元件。
本发明的目的是对现有的绕制式温度敏感元件技术进一步发展和改进。灵敏度高、响应快、稳定性好。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种高分辨力、小体积、高响应的绕制式温度敏感元件。
本发明的目的可以通过以下措施来达到。本发明提供的一种双余度温度敏感元件，包括：绕制在金属骨架1的铂丝2和引出线4，其特征在于：至少四线并绕铂丝2绕制于包裹在金属骨架1筒体的内衬绝缘薄膜5上，通过固定在金属骨架1尾端上环布的接线片3，从引出线4同一端输出引出两组双余度信号。
本发明相比于现有技术具有如下效果。
分辨力高、体积小。本发明在所述金属骨架1上采用四线并绕的方式同时绕制两组相比于现有技术铂丝更细的铂丝2直径≤0.01mm，这种采用四线并绕的方式，在相同灵敏度下减少了电阻尺寸热容量。在相同的电阻尺寸热容量下，相比于现有技术铜热电阻、铂热电阻单丝或双丝绕制在绝缘骨架上形成的单余度温度敏感元件体积更小约为传统敏感元件体积的1/3，电阻温度系数更大，输出的电阻值更高。而且采用金属骨架绕制的金属骨架强度大，刚性好，耐腐蚀，很强的耐机械环境能力，产生的灵敏度高、精度高。
分辨力更高，响应更快。本发明采用四线并绕铂丝2通过固定在金属骨架1尾端上环布的接线片3，从引出线4同一端输出引出两组双余度信号。两组最后从金属骨架1同一端输出双余度信号，利用金属铂具有稳定的物理和化学性能，电阻温度系数大、0℃时电阻值为500Ω的温度-电阻特性，将感受到的温度信号转换成电阻与温度关系接近于线性的电阻信号，提高了热电阻在整个测量温度范围内的响应速度和更大的灵敏度电阻率。
附图说明
图1是本发明双余度温度敏感元件的构造示意图。
图中：1 金属骨架，2铂丝，3接线片，4引出线，5内衬绝缘薄膜，6外层绝缘薄膜，7绝缘薄膜，8高强度纤维丝。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1。本发明提供的一种双余度温度敏感元件，包括：绕制在金属骨架1的铂丝2和引出线4，主要由金属骨架1、铂丝2、接线片3、引出线4、内衬绝缘薄膜5、高强度纤维丝8组成。其中，至少四线并绕铂丝2绕制于包裹在金属骨架1筒体的内衬绝缘薄膜5上，通过固定在金属骨架1尾端上环布的接线片3，从引出线4同一端输出引出两组双余度信号。为提高温度敏感元件在高低温环境下的精度，在高低温环境下，金属骨架1是由线膨胀系数与铂丝2接近的金属材料制造的中空结构，且绕制在金属骨架1上的铂丝2，两者线胀相匹配。铂丝2绕制前的直径为≤0.01mm， 0℃时的电阻值为500Ω。
金属骨架1外表面均匀光滑，其上涂覆有一层绝缘漆，烘干绝缘漆表面涂覆有一层粘接包覆内衬绝缘薄膜5的胶粘剂。内衬绝缘薄膜5上均布有四个引线孔。内衬绝缘薄膜5包覆在金属骨架1上。四线间隙均匀，互不搭接的两组并绕的铂丝2绕线，分别从内衬绝缘薄膜5四个引线孔中引出。绕制完成后将铂丝2的四个端头用专用的夹具进行固定。将温度敏感元件放入恒温箱或恒温槽进行初步调值，保证温度敏感元件的每组电阻信号输出值为500Ω+0.5Ω。因铂丝2不能与引出线4直接相连，故将铂丝2分别焊接在金属材料制成的接线片3上进行过渡。将4根引出线4分别焊接在接线片3上，引出线长度可根据实际需要调整，用高强度纤维丝进行固定。为保证接线片3与金属骨架1之间的绝缘性能，接线片3通过包裹在金属骨架1尾部上的绝缘薄膜7分隔，由均匀绕制的高强度纤维丝8固定。为保证温度敏感元件的每组铂丝2的电阻信号输出值为500Ω±0.2Ω，将温度敏感元件放入恒温箱或恒温槽进行精确调值。铂丝2电阻值可根据实际需要进行调整。铂丝2外表面通过一层涂覆胶粘剂将铂丝2包覆在外层绝缘薄膜6内。
金属骨架1是由线膨胀系数与铂接近且导热系数较高的金属材料制造的空心结构，该温度敏感元件安装在总温传感器腔内，外表面进行密封，保证其绝缘性能，中间空心结构引入大气。该结构使大气温度只需通过薄壁的金属绝缘骨架而直接被铂丝感受到，利用金属铂的电阻值与温度成一定函数关系的特性，输出可用的电阻信号。与传统的敏感元件相比，该温度敏感元件具有体积小，约为传统敏感元件体积的1/3、响应快等优点。
Claims (7)
1.一种双余度温度敏感元件，包括：绕制在金属骨架（1）的铂丝（2）和引出线（4），其特征在于：至少四线并绕铂丝（2）绕制于包裹在金属骨架（1）筒体的内衬绝缘薄膜（5）上，通过固定在金属骨架（1）尾端上环布的接线片（3），从引出线（4）同一端输出引出两组双余度信号，四线并绕铂丝2通过固定在金属骨架1尾端上环布的接线片3，从引出线4同一端输出引出两组双余度信号，两组最后从金属骨架1同一端输出双余度信号。
2.根据权利要求1所述的双余度温度敏感元件，其特征在于，金属骨架（1）是由线膨胀系数与铂丝（2）接近的金属材料制造的中空结构，且绕制在金属骨架（1）上的铂丝（2），两者线胀相匹配。
3.根据权利要求1所述的双余度温度敏感元件，其特征在于，铂丝（2）绕制前的直径为≤0.01mm， 0℃时的电阻值为500Ω。
4.根据权利要求1所述的双余度温度敏感元件，其特征在于，金属骨架（1）外表面均匀光滑，其上涂覆有一层绝缘漆，烘干绝缘漆表面涂覆有一层粘接包覆内衬绝缘薄膜（5）的胶粘剂。
5.根据权利要求1所述的双余度温度敏感元件，其特征在于，四线间隙均匀，互不搭接的两组并绕的铂丝（2）绕线，分别从内衬绝缘薄膜（5）四个引线孔中引出。
6.根据权利要求1所述的双余度温度敏感元件，其特征在于，接线片（3）通过包裹在金属骨架（1）尾部上的绝缘薄膜（7）分隔，由均匀绕制的高强度纤维丝（8）固定。
7.根据权利要求1所述的双余度温度敏感元件，其特征在于，铂丝（2）外表面通过一层涂覆胶粘剂将铂丝（2）包覆在外层绝缘薄膜（6）内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710593579.0A CN109282910A (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 双余度温度敏感元件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710593579.0A CN109282910A (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 双余度温度敏感元件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109282910A true CN109282910A (zh) | 2019-01-29 |
Family
ID=65184676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710593579.0A Pending CN109282910A (zh) | 2017-07-20 | 2017-07-20 | 双余度温度敏感元件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109282910A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110887577A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-17 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种双余度铂热电阻丝温度传感器及其制备方法 |
| CN111307697A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-06-19 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种冰冻试验*** |
| CN112362186A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-12 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种基于双通道铂丝骨架的温度传感器 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5115193A (en) * | 1990-12-05 | 1992-05-19 | Data Instruments, Inc. | Inductive linear displacement transducer and temperature-compensating signal processor |
| US20110299562A1 (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-08 | Analysis And Measurement Services Corporation | Diverse and Redundant Resistance Temperature Detector |
| CN103234652A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-07 | 昆明贵研金峰科技有限公司 | 微型铂测温传感器及其制备方法 |
| CN103698041A (zh) * | 2013-12-01 | 2014-04-02 | 太原航空仪表有限公司 | 嵌入铂电阻式总温探头 |
| CN204214566U (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-18 | 福建宁德核电有限公司 | 一种温度测量装置 |
| CN104535216A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-22 | 苏州长风航空电子有限公司 | 一种多余度金属骨架铂电阻感温元件及其制作方法 |
| CN207215307U (zh) * | 2017-07-20 | 2018-04-10 | 成都凯天电子股份有限公司 | 绕制式双余度温度敏感元件 |
-
2017
- 2017-07-20 CN CN201710593579.0A patent/CN109282910A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5115193A (en) * | 1990-12-05 | 1992-05-19 | Data Instruments, Inc. | Inductive linear displacement transducer and temperature-compensating signal processor |
| US20110299562A1 (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-08 | Analysis And Measurement Services Corporation | Diverse and Redundant Resistance Temperature Detector |
| CN103234652A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-07 | 昆明贵研金峰科技有限公司 | 微型铂测温传感器及其制备方法 |
| CN103698041A (zh) * | 2013-12-01 | 2014-04-02 | 太原航空仪表有限公司 | 嵌入铂电阻式总温探头 |
| CN104535216A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-22 | 苏州长风航空电子有限公司 | 一种多余度金属骨架铂电阻感温元件及其制作方法 |
| CN204214566U (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-18 | 福建宁德核电有限公司 | 一种温度测量装置 |
| CN207215307U (zh) * | 2017-07-20 | 2018-04-10 | 成都凯天电子股份有限公司 | 绕制式双余度温度敏感元件 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 孙吉星等: "《热工测量及显示仪表》", 电力工业出版社, pages: 103 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110887577A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-17 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种双余度铂热电阻丝温度传感器及其制备方法 |
| CN111307697A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-06-19 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种冰冻试验*** |
| CN112362186A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-12 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种基于双通道铂丝骨架的温度传感器 |
| CN112362186B (zh) * | 2020-11-13 | 2023-08-01 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种基于双通道铂丝骨架的温度传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3893058A (en) | Electronic thermometer probe | |
| CN108168734B (zh) | 一种基于纤毛温度传感的柔性电子皮肤及其制备方法 | |
| CN109282910A (zh) | 双余度温度敏感元件 | |
| CN207215307U (zh) | 绕制式双余度温度敏感元件 | |
| CN110174527A (zh) | 一种热式光纤光栅风速风向传感器及检测方法 | |
| CN204214566U (zh) | 一种温度测量装置 | |
| JPH02234032A (ja) | 流体の状態を知るための計測用センサー及びそのセンサーを用いる測定方法 | |
| CN102062642A (zh) | 一种高精度感温探头 | |
| CN108387323A (zh) | 三重备份测温传感器 | |
| CN107063493B (zh) | 双功用测温加温传感器 | |
| CN109282911A (zh) | 高精度测温探头及高精度测温仪 | |
| US2337202A (en) | Resistor | |
| CN207662475U (zh) | 一种热式流量传感器 | |
| US4162175A (en) | Temperature sensors | |
| CN112179943B (zh) | 用于测量导热系数的探头及其制备方法 | |
| CN108169278B (zh) | 一种热物性探头 | |
| US2375892A (en) | Thermometer | |
| JPH01109266A (ja) | 自己加熱式温度センサ | |
| JP5292201B2 (ja) | 測温抵抗体 | |
| CN207280625U (zh) | 一种电子烟用温度传感器 | |
| US3287977A (en) | Threadline temperature monitor | |
| CN219870037U (zh) | 铠装热电阻及具有它的温度检测装置 | |
| CN202235328U (zh) | 温度触觉再现装置的接触温度测量装置 | |
| CN205280233U (zh) | 一种铂电阻表面温度传感器 | |
| CN206891592U (zh) | 一种冰箱温度传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |