JP2012037242A

JP2012037242A - 測温抵抗体およびその製造方法、ならびに、測温抵抗体を内蔵した温度測定センサー

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Publication number: JP2012037242A
Application number: JP2010174683A
Authority: JP
Inventors: Hideki Uematsu; 英樹植松
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2030-08-03
Also published as: JP5562168B2

Abstract

【課題】巻き付け工数の低減を図ることが可能であるとともに、磁気ノイズを発生することなく、外部からの輻射ノイズ(磁気ノイズ、電波ノイズ)の影響を受けることもなく、正確な測定ができる測温抵抗体およびその製造方法、ならびに、測温抵抗体を内蔵した温度測定センサーを提供する。
【解決手段】第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとからなる２本のマグネットワイヤーの一方の端部をそれぞれ、絶縁体の基端部に形成されたリード線接続用ピンに電気的に接続するとともに、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとを、前記絶縁体の巻線部に同時に巻き付けて、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとが交互に、絶縁体の軸方向に整列した状態となるように巻き付け、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を電気的に接続して構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、空調用の温度測定センサーなどの一般測定用の温度測定センサー、シリコンウェハなどの半導体製造時に使用される、酸、アルカリなどの洗浄液などの被測定流体の温度を測定するための温度測定センサーに内蔵されている、温度測定センサー部を構成する測温抵抗体、および、その製造方法、ならびに、測温抵抗体を内蔵した温度測定センサーに関する。

従来、上述したような温度測定センサーに内蔵される温度測定センサー部を構成する測温抵抗体として、巻線素子タイプの測温抵抗体を内蔵した温度測定センサーがある。
すなわち、この種の温度測定センサーは、下記の式のように、金属の電気抵抗が温度で変化する特性を利用し、温度を電気信号として取り出す原理を利用している。

ＲＴ=Ｒ０(１+αＴ)
ここで、
Ｒ０：０℃における抵抗値
ＲＴ：Ｔ℃における抵抗値
α：抵抗の温度係数
Ｔ：温度（℃）
である。

このような従来の測温抵抗体の製造方法としては、図８に示したような方法が一般に行われている。
すなわち、従来の測温抵抗体１００の製造方法では、先ず、ガラスやマイカなどの絶縁体１０２の基端部に形成された一方のリード線接続用ピン１０４に、マグネットワイヤー１０６の一方の端部１０８を、例えば、はんだ付けによって、電気的に接続して固定する。なお、マグネットワイヤーとは、巻線用絶縁被覆電線の総称である。

そして、マグネットワイヤー１０６を、絶縁体１０２の巻線部１１０に所定の抵抗値となるように、所定の巻数だけ巻き付ける。
その後、絶縁体１０２の基端部に形成されたもう一方のリード線接続用ピン１１２にマグネットワイヤー１０６の他方の端部１１４を、例えば、はんだ付けによって、電気的に接続して固定している。

特公平０２−０１１５０１号公報国際公開ＷＯ２００８／０９６４８７号公報

しかしながら、このような従来の測温抵抗体１００では、マグネットワイヤー１０６として、３０〜４０μｍの太さの白金の細線を巻き付けているのが通常である。
このように、マグネットワイヤー１０６として、白金を用いた場合には、高精度の測定が可能で、信頼性が高く、出力が正のリニア特性を示すため、測定性能に優れるという利点がある。

しかしながら、その反面、マグネットワイヤー１０６として、白金を用いた場合には、白金は貴金属であるので高価であり、絶縁体１０２に細線であるマグネットワイヤー１０６を巻き付ける工程の数が大きくなり、コストが高くなっていた。

さらに、マグネットワイヤー１０６として、白金を用いた場合には、例えば、ＪＩＳ規格品は、０℃で１００Ω、温度係数：α＝３．９（１×１０^-3／℃）とすると、上記の原理式から計算すると、１Ωで約２．６℃の誤差になり、ノイズやリード線の抵抗による誤差の影響を受けやすいという問題がある。

また、この場合、リード線抵抗誤差を軽減するために、３線式、４線式にしなければならず、リード線コストが高くつき、回路側が複雑な構成となるという問題がある。
さらに、図９に示したように、従来の測温抵抗体１００では、矢印に示したように、
マグネットワイヤー１０６に電流を流すと、磁界(磁気ノイズ)が発生することになるので、外部に磁気ノイズを与えたり、また、外部からの輻射ノイズ(磁気ノイズ、電波ノイズ)の影響を受けて、正確な測定ができないおそれがあった。

本発明者は、このような実情に鑑み、鋭意研究した結果、従来の測温抵抗体１００の製造方法では、１本のマグネットワイヤー１０６を、絶縁体１０２に巻き付けていたが、２本のマグネットワイヤーを絶縁体に同時に巻き付けることにより、巻き付け工数の低減を図ることが可能であることを見出したものである。

しかも、２本のマグネットワイヤーを絶縁体に同時に巻き付けることにより、マグネットワイヤーの一方の端部から、他方のマグネットワイヤーの端部へ電流を流した際に、絶縁体に巻き付けられた巻線に対して、電流の流れが往復では互いに逆方向となり、往きの電流から発生した磁界と、帰りの電流から発生した磁界とが互いに打ち消しあい、磁気ノイズを発生することなく、外部からの輻射ノイズ(磁気ノイズ、電波ノイズ)の影響を受けることもなく、正確な測定ができることを見出して本発明を完成したものである。

なお、２本のマグネットワイヤーを絶縁体に同時に巻き付ける方法として、従来より、特許文献１（特公平０２−０１１５０１号公報）、特許文献２（国際公開ＷＯ２００８／０９６４８７号公報）がある。

しかしながら、特許文献１では、モーターコイルなどの４つの巻き付け部を有するボビンに巻き付ける方法が開示してあるのみで、本願発明のような精密な測定のために、ノイズなどを防止する必要がある、温度測定センサーに内蔵されている測温抵抗体に関するものではなく、本願発明のような温度測定センサーに適用することは不可能である。

また、特許文献２では、絶縁体に２本の巻線が巻き付けられているが、図１０に示したように、コモンモードテョークコイルに使用される巻線型コイル２００に関するものであり、磁性コア２０２の巻線部２０４に、黒丸で示した第１の線材２０６を磁性コア２０２の表面に巻き付け、その外周面に、白丸で示した第２の線材２０８を巻き付けた構成である。

従って、この場合には、電流の流れが往復で同じ方向となり、電流を流すと、磁界が発生することになるので、磁気ノイズを発生したり、外部からの輻射ノイズ(磁気ノイズ、電波ノイズ)の影響を受けて、正確な測定ができないおそれがある。

さらに、本発明者は、マグネットワイヤーとして、従来の白金の代わりに、銅の細線を使用することによって、銅の巻線は、安価で多品種であるので、細く、長く巻くことが可能で、大型化することなく、例えば、０℃で２０００Ω、温度係数：α＝４．３（１×１０^-3／℃）とすると、上記の原理式から計算すると、１Ωで約０．１℃の誤差となるように、ノイズやリード線の抵抗による抵抗誤差も影響を受けづらくなることを見出して本発明を完成したものである。

本発明は、このような現状に鑑み、巻き付け工数の低減を図ることが可能であるとともに、磁気ノイズを発生することなく、外部からの輻射ノイズ(磁気ノイズ、電波ノイズ)の影響を受けることもなく、正確な測定ができる測温抵抗体およびその製造方法、ならびに、測温抵抗体を内蔵した温度測定センサーを提供することを目的とする。

本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の測温抵抗体は、
温度測定センサーに内蔵される温度測定センサー部を構成する測温抵抗体であって、
第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとからなる２本のマグネットワイヤーの一方の端部をそれぞれ、絶縁体の基端部に形成されたリード線接続用ピンに電気的に接続するとともに、
前記第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとを、前記絶縁体の巻線部に同時に巻き付けて、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとが交互に、絶縁体の軸方向に整列した状態となるように巻き付け、
前記第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を電気的に接続して構成したことを特徴とする。

また、本願発明の測温抵抗体の製造方法は、
温度測定センサーに内蔵される温度測定センサー部を構成する測温抵抗体の製造方法であって、
第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとからなる２本のマグネットワイヤーの一方の端部をそれぞれ、絶縁体の基端部に形成されたリード線接続用ピンに電気的に接続する巻線固定工程と、
前記第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとを、前記絶縁体の巻線部に同時に巻き付けて、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとが交互に、絶縁体の軸方向に整列した状態となるように巻き付ける巻き付け工程と、
前記第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を電気的に接続する接続工程と、
を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとからなる２本のマグネットワイヤーの一方の端部がそれぞれ、絶縁体の基端部に形成されたリード線接続用ピンに電気的に接続した状態となる。

そして、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとを、絶縁体の巻線部に同時に巻き付けて、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとが交互に、絶縁体の軸方向に整列した状態となっている。

しかも、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を電気的に接続した状態となっている。
従って、このような構成の測温抵抗体を、温度測定センサーに内蔵されている温度測定センサー部として用いる場合に、一方のマグネットワイヤーのリード線接続用ピンに電気的に接続されている一方の端部から、他方のマグネットワイヤーのリード線接続用ピンに電気的に接続されている一方の端部へ電流を流した状態とする。

この際に、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を電気的に接続した接続部分を境に、絶縁体に巻き付けられた巻線に対して、電流の流れが、往復では互いに逆方向となり、往きの電流から発生した磁界と、帰りの電流から発生した磁界とが互いに打ち消しあうことになる。

これにより、磁気ノイズを発生することなく、外部からの輻射ノイズ(磁気ノイズ、電波ノイズ)の影響を受けることもなく、正確な測定ができる。
しかも、図８に示した従来の測温抵抗体１００の製造方法では、１本のマグネットワイヤー１０６を、絶縁体１０２を巻き付けていたが、本願発明では、２本のマグネットワイヤーを絶縁体に同時に巻き付けることにより、巻き付け工数の低減を図ることが可能である。

さらに、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとからなる２本のマグネットワイヤーの一方の端部がそれぞれ、例えば、はんだ付けなどによって、絶縁体の基端部に形成されたリード線接続用ピンに電気的に接続するので、確実に絶縁体に固定できるとともに、リード線を電気的にリード線接続用ピンを介して、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーに、例えば、はんだ付け、かしめ、溶接などのジョイントによって、電気的接続を確実かつ容易に維持することができる。

また、本発明の測温抵抗体は、前記第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を、前記絶縁体の他方の端部に形成した接続用ピンを介して電気的に接続したことを特徴とする。

また、本願発明の測温抵抗体の製造方法は、前記接続工程において、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を、前記絶縁体の他方の端部に形成した接続用ピンを介して電気的に接続することを特徴とする。

このように構成することによって、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を、例えば、はんだ付けなどで、絶縁体の他方の端部に形成した接続用ピンを介して電気的に接続することができるので、確実に絶縁体に固定できるとともに、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士の電気的接続を確実かつ容易に維持することができる。

また、本発明では、前記マグネットワイヤーの導体が、銅から構成されていることを特徴とする。
このようにマグネットワイヤーとして、従来の白金の代わりに、銅の細線を使用することによって、銅の巻線は、安価で多品種であるので、細く、長く巻くことが可能で、大型化することなく、例えば、０℃で２０００Ω、温度係数：α＝４．３（１×１０^-3／℃）とすると、上記の原理式から計算すると、１Ωで約０．１℃の誤差となるように、ノイズやリード線の抵抗による抵抗誤差も影響を受けづらくなるので、正確な測定を行うことが可能である。

さらに、白金に比べ銅は大変安価であり、市販のコイル用のマグネットワイヤーを使用すればさらに安く材料を入手可能であり、しかも、例えば、ポリウレタン：１２０℃、ポリエステル：１５５℃、ポリイミド：２２０℃のように、使用する温度によりマグネットワーヤーの被覆材を選択可能であり、汎用性が広がることになる。

また、本願発明の測温抵抗体の製造方法は、前記巻き付け工程において、所定の巻数を巻き付けた後に、抵抗値を測定して、目的とする抵抗値となるように、所定の巻数だけ巻き戻す巻き戻し工程を備えることを特徴とする。

このように、所定の巻数を巻き付けた後に、抵抗値を測定して、目的とする抵抗値となるように、所定の巻数だけ巻き戻すことによって、高精度の温度測定センサーを提供することができる。

従って、超高精度が必要な場合、初めに少し多めに巻き一度測定した後、規格値からオーバーした分を巻戻すことにより超高精度品を製作することが可能となる。
また、このように感度を上げられるため、通常のリード線長の場合は、当然白金巻線のような３線式、４線式は不要になり、リード線のコストが安くなり、回路側において複雑な構成が不要になり、温度測定センサーもコンパクトとすることができる。

さらに、例えば、リード線抵抗が大きくなる、１０ｍ以上のリード線で、精度も必要な場合でも、あらかじめ測定したリード線の抵抗分を差し引いた任意の値に巻戻して、測温抵抗体を製作可能であるので、この場合も３線式、４線式は不要になり、リード線コストを低減でき、複雑な回路が不要となる。

本発明は、前述のいずれかに記載の測温抵抗体を内蔵したことを特徴とする温度測定センサーである。

本発明によれば、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を電気的に接続した接続部分を境に、絶縁体に巻き付けられた巻線に対して、電流の流れが、往復では互いに逆方向となり、往きの電流から発生した磁界と、帰りの電流から発生した磁界とが互いに打ち消しあうことになる。

これにより、磁気ノイズを発生することなく、外部からの輻射ノイズ(磁気ノイズ、電波ノイズ)の影響を受けることもなく、正確な測定ができる。
しかも、従来の測温抵抗体１００の製造方法では、１本のマグネットワイヤー１０６を、絶縁体１０２を巻き付けていたが、本願発明では、２本のマグネットワイヤーを絶縁体に同時に巻き付けることにより、巻き付け工数の低減を図ることが可能である。

従って、本願発明によれば、巻き付け工数の低減を図ることが可能であるとともに、磁気ノイズを発生することなく、外部からの輻射ノイズ(磁気ノイズ、電波ノイズ)の影響を受けることもなく、正確な測定ができる測温抵抗体およびその製造方法、ならびに、測温抵抗体を内蔵した温度測定センサーを提供することができる。

図１は、本発明の測温抵抗体の概略図である。図２は、図１の測温抵抗体の部分拡大断面図である。図３は、本発明の測温抵抗体の製造方法を説明する概略図である。図４は、本発明の測温抵抗体の電流の流れを説明する概略図である。図５は、本発明の測温抵抗体を温度測定センサー部として温度測定センサーに内蔵した実施例の状態を説明する断面図である。図６は、本発明の測温抵抗体を温度測定センサー部として温度測定センサーに内蔵した実施例の状態を説明する断面図である。図７は、本発明の測温抵抗体を温度測定センサー部として温度測定センサーに内蔵した実施例の状態を説明する部分拡大断面図である。図８は、従来の測温抵抗体の製造方法を示す概略図である。図９は、従来の測温抵抗体の電流の流れを説明する概略図である。図１０は、従来の巻線型コイルの部分拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明の測温抵抗体の概略図、図２は、図１の測温抵抗体の部分拡大断面図、
図３は、本発明の測温抵抗体の製造方法を説明する概略図、図４は、本発明の測温抵抗体の電流の流れを説明する概略図、図５は、本発明の測温抵抗体を温度測定センサー部として温度測定センサーに内蔵した実施例の状態を説明する断面図、図６は、本発明の測温抵抗体を温度測定センサー部として温度測定センサーに内蔵した実施例の状態を説明する断面図である。

以下に、本発明の測温抵抗体について、その製造方法に基づいて説明する。
図１〜図８において、符号１０は、全体で本発明の測温抵抗体を示している。
図１に示したように、本発明の測温抵抗体１０は、絶縁材料からなる略円筒形状の絶縁体１２を備えており、この絶縁体１２には、中央の巻線部１４と、この巻線部１４の両側に突設された鍔部１６とを備えている。

そして、絶縁体１２の基端部１２ａ側、すなわち、リード線が接続される側には、金属などの導電性材料から形成されたリード線接続用ピン１８、２０が、２本突設されている。一方、絶縁体１２の他方の端部には、金属などの導電性材料から形成された接続用ピン２２が突設されている。

なお、絶縁体１２を構成する絶縁材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ガラスやマイカなどの絶縁材料、合成樹脂などから構成されもので特に限定されるものではない。

また、リード線接続用ピン１８、２０、接続用ピン２２としても、導電性材料であれば、特に限定されるものではなく、例えば、銅、ステンレスなどの金属などの導電性材料から構成することができる。

このように構成される絶縁体１２を、図３に示したような、マグネットワイヤー巻き付け装置２４の、モーター２６の回転軸２８に、絶縁体１２の中心部分に形成された図示しない装着孔を介して装着する。

このマグネットワイヤー巻き付け装置２４には、基台３０上にモーター２６が、基台３０上を図３の矢印で示したように、左右に移動できるように構成されている。
一方、マグネットワイヤー巻き付け装置２４は、マグネットワイヤー繰り出し装置３２を備えており、このマグネットワイヤー繰り出し装置３２には、マグネットワイヤーボビンケース３４、３６を装着する装着軸３８、４０が形成されている。

そして、一方の装着軸３８には、第１のマグネットワイヤーＡが巻かれた第１のマグネットワイヤーボビンケース３４が装着されている。また、他方の装着軸４０には、第２のマグネットワイヤーＢが巻かれた第２のマグネットワイヤーボビンケース３６が装着されている。

図３に示したように、第１のマグネットワイヤーボビンケース３４から繰り出された第１のマグネットワイヤーＡは、第１のガイド４２で案内され、第２のマグネットワイヤーボビンケース３６から繰り出された第２のマグネットワイヤーＢは、第１のガイド４２と平行に配置された第２のガイド４４で案内されるようになっている。

そして、マグネットワイヤー巻き付け装置２４を使用する際には、図１に示したように、先ず、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢとからなる２本のマグネットワイヤーの一方の端部４６、４８をそれぞれ、絶縁体１２の基端部に形成されたリード線接続用ピン１８、２０に電気的に接続する。

すなわち、第１のマグネットワイヤーＡの一方の端部４６を、絶縁体１２の基端部に形成されたリード線接続用ピン１８に接続するとともに、第２のマグネットワイヤーＢの一方の端部４８を、絶縁体１２の基端部に形成されたリード線接続用ピン２０に接続する。

なお、これらの電気的な接続方法としては、例えば、はんだ付け、溶着などで行えばよく、特に限定されるものではない。
次に、モーター２６を回転させて、モーター２６の回転軸２８に装着した絶縁体１２の巻線部１４に、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢとを同時に巻き付けていく。

そして、モーター２６を基台３０上を、図３の矢印で示したように、左右に移動させて、絶縁体１２の巻線部１４に、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢとを同時に巻き付けていく。

これにより、図２の拡大図に示したように、第１のマグネットワイヤーＡ（白丸で図示した）と、第２のマグネットワイヤーＢ（黒丸で図示した）とが、交互に絶縁体１２の軸方向に整列した状態となる。そして、巻き数が多い場合には、図２の拡大図に示したように、これらの軸方向に整列した状態が、半径方向外側に複数層積層した状態となる。

そして、所定の抵抗値となるように所定巻き数だけ巻き付けた後、第１のマグネットワイヤーＡの他方の端部５０と、第２のマグネットワイヤーＢの他方の端部５２同士を電気的に接続する。

この電気的接続の際には、図１に示したように、第１のマグネットワイヤーＡの他方の端部５０と、第２のマグネットワイヤーＢの他方の端部５２同士を、絶縁体１２の他方の端部に形成された接続用ピン２２を介して、電気的に接続するようになっている。

なお、この電気的な接続方法としては、例えば、はんだ付け、溶着などで行えばよく、特に限定されるものではない。
また、この実施例では、第１のマグネットワイヤーＡの他方の端部５０と、第２のマグネットワイヤーＢの他方の端部５２同士を、絶縁体１２の他方の端部に形成された接続用ピン２２を介して、電気的に接続したが、絶縁体１２の他方の端部に、例えば、導電性の接続面を形成しておいて、この接続面で、相互に、はんだ付けなどで接続することももちろん可能であり、この接続方法は特に限定されるものではない。

このように構成することによって、第１のマグネットワイヤーＡと、第２のマグネットワイヤーＢとからなる２本のマグネットワイヤーの一方の端部４６、４８がそれぞれ、絶縁体１２の基端部に形成されたリード線接続用ピン１８、２０に電気的に接続した状態となる。

そして、第１のマグネットワイヤーＡと、第２のマグネットワイヤーＢとを、絶縁体１２の巻線部１４に同時に巻き付けて、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢとが交互に、絶縁体１２の軸方向に整列した状態となっている。

しかも、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢの他方の端部５０、５２同士を電気的に接続した状態となっている。
この際に、図４の矢印で示したように、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢの他方の端部５０、５２同士を電気的に接続した接続部分（接続用ピン２２の部分）を境に、絶縁体１２に巻き付けられた巻線（Ａ、Ｂ）に対して、電流の流れが、往復では互いに逆方向となり、往きの電流から発生した磁界と、帰りの電流から発生した磁界とが互いに打ち消しあうことになる。

これにより、磁気ノイズを発生することなく、外部からの輻射ノイズ(磁気ノイズ、電波ノイズ)の影響を受けることもなく、正確な測定ができる。
しかも、図８に示した従来の測温抵抗体１００の製造方法では、１本のマグネットワイヤー１０６を、絶縁体１０２を巻き付けていたが、本願発明では、２本のマグネットワイヤーＡ、Ｂを絶縁体に同時に巻き付けることにより、巻き付け工数の低減を図ることが可能である。

さらに、第１のマグネットワイヤーＡと、第２のマグネットワイヤーＢとからなる２本のマグネットワイヤーの一方の端部４６、４８がそれぞれ、例えば、はんだ付けなどによって、絶縁体１２の基端部に形成されたリード線接続用ピン１８、２０に電気的に接続するので、確実に絶縁体１２に固定できるとともに、後述するように、リード線６２を電気的にリード線接続用ピン１８、２０を介して、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢに、例えば、はんだ付け、かしめ、溶接などのジョイントによって、電気的接続を確実かつ容易に維持することができる。

さらに、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢの他方の端部５０、５２同士を、例えば、はんだ付けなどで、絶縁体１２の他方の端部に形成した接続用ピン２２を介して電気的に接続することができるので、確実に絶縁体１２に固定できるとともに、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢの他方の端部５０、５２同士の電気的接続を確実かつ容易に維持することができる。

この場合、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢを構成するマグネットワイヤーの材質としては、特に限定されるものではなく、用途によって選択すれば良い。

例えば、白金、白金を含む合金等の貴金属、または、ニッケル、鉄、銅、若しくはそれらの合金などの卑金属を使用することができる。
この場合、ニッケル、鉄、銅、または、それらの合金などの卑金属を使用する場合には、高温下では酸化し、特性の変動が生じるため、使用温度としては、−２００℃〜３００℃の範囲で用いる測温抵抗体１０に適用すれば良い。

一方、白金、白金を含む合金等の貴金属を使用する場合には、例えば、排気ガスなどの温度を測定する場合など、８００℃〜１０００℃に達する高温での使用が可能である。
なお、空調用の温度測定センサーなどの一般測定用の温度測定センサーに用いる場合には、第１のマグネットワイヤーＡと第２のマグネットワイヤーＢを構成するマグネットワイヤーの導体材質を銅から構成するのが望ましい。

このようにマグネットワイヤーの導体として、従来の白金の代わりに、銅の細線を使用することによって、銅の巻線は、安価で多品種であるので、細く、長く巻くことが可能で、大型化することなく、例えば、０℃で２０００Ω、温度係数：α＝４．３（１×１０^-3／℃）とすると、上記の原理式から計算すると、１Ωで約０．１℃の誤差となるように、ノイズやリード線の抵抗による抵抗誤差も影響を受けづらくなるので、正確な測定を行うことが可能である。

さらに、マグネットワイヤーの巻き付けの際に、所定の巻数を巻き付けた後に、抵抗値を測定して、目的とする抵抗値となるように、所定の巻数だけ巻き戻すようにするのが望ましい。

このように構成される本発明の測温抵抗体１０は、温度測定センサー部として、図５、図６に示したように、温度測定センサーに内蔵され使用される。
図５は、本発明の測温抵抗体１０を、例えば、シリコンウェハなどの半導体製造時に使用される、酸、アルカリなどの洗浄液などの被測定流体の温度を測定するための温度測定センサーに適用した温度測定センサー６０の構造を示す断面図である。

この温度測定センサー６０は、温度測定センサー部を構成する本発明の測温抵抗体１０が内蔵されている。
そして、リード線６２のリード線外側被覆６３が除去された部分から、リード線６２の第１のリード配線６４と、第２のリード配線６６が露出している。

また、第１のリード配線６４のリード線芯線被覆６８が除去されて、第１のリード線芯線７０が露出されている。この第１のリード線芯線７０が、第１のマグネットワイヤーＡの一方の端部４６が電気的に接続された絶縁体１２のリード線接続用ピン１８に、例えば、はんだ付け、かしめ、溶接などのジョイント５４によって、電気的に接続されている。

一方、同様に、第２のリード配線６６のリード線芯線被覆７２が除去されて、第２のリード線芯線７４が露出されている。この第２のリード線芯線７４が、第２のマグネットワイヤーＢの一方の端部４８が電気的に接続された絶縁体１２のリード線接続用ピン２０に、例えば、はんだ付け、かしめ、溶接などのジョイント５６によって、電気的に接続されている。

そして、これらの電気的接続部７６を含んだ測温抵抗体１０全体が、絶縁収縮チューブ７８で、熱収縮によって被覆されて、電気的に絶縁されている。
一方、測温抵抗体１０を、例えば、腐食性の薬液から保護するために、例えば、セラミック、カーボンなどの酸、アルカリなどに対して耐腐食性が良好な材料からなる保護管８０が設けられており、リード線６２と一体に接続され測温抵抗体１０を、保護管８０に挿入した後、シリコーン樹脂などの樹脂充填材８２を硬化させることによって位置決め固定され、温度測定センサー６０が構成されている。

このような温度測定センサー６０を使用する場合には、リード線６２を、図示しない、温度測定装置に固定して、例えば、保護管８０の先端部分を被測定流体に接触させ、保護管８０を介して、測温抵抗体１０で被測定流体の温度を感知し、得られた被測定流体の温度データを、リード線６２から温度調整装置（図示せず）などに送り、被測定流体の温度管理がなされる。

図６は、本発明の測温抵抗体１０を、例えば、空調用の温度測定センサーなどの一般測定用の温度測定センサーに適用した温度測定センサー６０の構造を示す断面図である。
この実施例の温度測定センサー６０は、図５に示したと基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。

この実施例の温度測定センサー６０では、図６に示したように、保護管８０を、例えば、銅などの金属で構成するとともに、保護管８０の基端部８０ａを、パッキン８４を介して絞り加工して、リード線６２を固定するようにしている。

以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、シリコンウェハなどの半導体製造時に使用される温度センサー、空調用の温度測定センサーなどの一般測定用の温度測定センサーについて説明したが、例えば、ガソリンなどの液体、冷却媒体などのガスなどあらゆる流体の温度を測定する場合に用いることも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、例えば、空調用の温度測定センサーなどの一般測定用の温度測定センサー、シリコンウェハなどの半導体製造時に使用される、酸、アルカリなどの洗浄液などの被測定流体の温度を測定するための温度測定センサーなど、あらゆる流体の温度を測定する温度測定センサーに内蔵されている、温度測定センサー部を構成する測温抵抗体、および、測温抵抗体を内蔵した温度測定センサー、ならびに温度測定センサーを用いた温度測定装置に適用することができる。

１０測温抵抗体
１２絶縁体
１２ａ基端部
１４巻線部
１６鍔部
１８リード線接続用ピン
２０リード線接続用ピン
２２接続用ピン
２４マグネットワイヤー巻き付け装置
２６モーター
２８回転軸
３０基台
３２マグネットワイヤー繰り出し装置
３４第１のマグネットワイヤーボビンケース
３６第２のマグネットワイヤーボビンケース
３８装着軸
４０装着軸
４２第１のガイド
４４第２のガイド
４６一方の端部
４８一方の端部
５０他方の端部
５２他方の端部
５４、５６ジョイント
６０温度測定センサー
６２リード線
６３リード線外側被覆
６４第１のリード配線
６６第２のリード線
６８リード線芯線被覆
７０第１のリード線芯線
７２リード線芯線被覆
７４第２のリード線芯線
７６電気的接続部
７８絶縁収縮チューブ
８０保護管
８０ａ基端部
８２樹脂充填材
８４パッキン
１００測温抵抗体
１０２絶縁体
１０４リード線接続用ピン
１０６マグネットワイヤー
１０８一方の端部
１１０巻線部
１１２リード線接続用ピン
１１４他方の端部
２００巻線型コイル
２０２磁性コア
２０４巻線部
２０６第１の線材
２０８第２の線材
Ａマグネットワイヤー
Ｂマグネットワイヤー

Claims

温度測定センサーに内蔵される温度測定センサー部を構成する測温抵抗体であって、
第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとからなる２本のマグネットワイヤーの一方の端部をそれぞれ、絶縁体の基端部に形成されたリード線接続用ピンに電気的に接続するとともに、
前記第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとを、前記絶縁体の巻線部に同時に巻き付けて、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとが交互に、絶縁体の軸方向に整列した状態となるように巻き付け、
前記第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を電気的に接続して構成したことを特徴とする測温抵抗体。
前記第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を、前記絶縁体の他方の端部に形成した接続用ピンを介して電気的に接続したことを特徴とする請求項１に記載の測温抵抗体。
前記マグネットワイヤーの導体が、銅から構成されていることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の測温抵抗体。
温度測定センサーに内蔵される温度測定センサー部を構成する測温抵抗体の製造方法であって、
第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとからなる２本のマグネットワイヤーの一方の端部をそれぞれ、絶縁体の基端部に形成されたリード線接続用ピンに電気的に接続する巻線固定工程と、
前記第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとを、前記絶縁体の巻線部に同時に巻き付けて、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーとが交互に、絶縁体の軸方向に整列した状態となるように巻き付ける巻き付け工程と、
前記第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を電気的に接続する接続工程と、
を備えることを特徴とする測温抵抗体の製造方法。
前記接続工程において、第１のマグネットワイヤーと第２のマグネットワイヤーの他方の端部同士を、前記絶縁体の他方の端部に形成した接続用ピンを介して電気的に接続することを特徴とする請求項４に記載の測温抵抗体の製造方法。
前記マグネットワイヤーの導体が、銅から構成されていることを特徴とする請求項４から５のいずれかに記載の測温抵抗体の製造方法。
前記巻き付け工程において、所定の巻数を巻き付けた後に、抵抗値を測定して、目的とする抵抗値となるように、所定の巻数だけ巻き戻す巻き戻し工程を備えることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の測温抵抗体の製造方法。
請求項１から３のいずれかに記載の測温抵抗体を内蔵したことを特徴とする温度測定センサー。