專利名稱：一種動(dòng)態(tài)溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于溫度測(cè)量技術(shù)，特別涉及一種小慣性、高精度動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量傳感器。
背景技術(shù)：
在流體工程測(cè)控時(shí)，為實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量和控制，對(duì)測(cè)量過程量和結(jié)果量進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng) 態(tài)的、高精度的溫度參數(shù)補(bǔ)償非常必要。目前，常常采用集中采樣、分段均值的方法取出溫 度信號(hào)，或采用設(shè)置某一點(diǎn)溫度常量補(bǔ)償或使用靜態(tài)溫度參數(shù)補(bǔ)償?shù)姆椒?。但此類方法?沒有解決動(dòng)態(tài)溫度的慣性沖擊和信號(hào)測(cè)量的遲滯性對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來的影響，更無法給測(cè)控 系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確的溫度信號(hào)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供一種簡(jiǎn)單、方便且能實(shí)現(xiàn)小慣性、高精度溫度測(cè)量的溫度 傳感器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種動(dòng)態(tài)溫度傳感器，包括信號(hào)處理單元1、溫度探頭 引風(fēng)孔2、溫度探頭保護(hù)管3、熱敏器件4、連接件5和濕度探頭6，信號(hào)處理單元1由信號(hào)處 理電路板、信號(hào)輸入接線柱、信號(hào)輸出接線柱、溫度調(diào)解電位器、濕度調(diào)解電位器和殼體組 成；信號(hào)處理單元1通過連接件5與溫度探頭保護(hù)管3、濕度探頭6連接；熱敏器件4置于 溫度探頭保護(hù)管3內(nèi)；在溫度探頭保護(hù)管3的下部開有多個(gè)對(duì)稱于管軸線并垂直于管壁的 引風(fēng)孔2，其孔徑為1 4mm。所述熱敏器件4、濕度探頭6的信號(hào)輸出線和信號(hào)處理電路板上相應(yīng)的信號(hào)輸入 接線柱連接。所述溫度探頭保護(hù)管3為金屬管；熱敏器件4為鉬絲或電偶絲。該實(shí)用新型溫度傳感器的工作原理如下熱敏器件4隨外部待測(cè)介質(zhì)溫度變化輸出動(dòng)態(tài)變化的熱電阻信號(hào)；濕度探頭6提 供濕度補(bǔ)償信號(hào)。信號(hào)處理電路板接收熱敏器件4輸出的熱電阻信號(hào)和濕度探頭6提供的 濕度補(bǔ)償信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大，輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)或電流信號(hào)。當(dāng)待測(cè)介質(zhì)溫度變化時(shí)，通過熱傳遞，熱敏器件4阻值發(fā)生變化，信號(hào)處理電路板 接收這種熱電阻信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理后的電壓信號(hào)或電流信號(hào)就與外部待測(cè)介質(zhì)溫度變化 量產(chǎn)生一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，因此通過電壓信號(hào)或電流信號(hào)的測(cè)量可以計(jì)算出相應(yīng)的溫度值。計(jì)算模型:I= kO (t-to) 16/(Tm-tO)+4 ；V = kO (t-tO) 4/(Tm-tO)+l。Tm 滿度溫度；tO 最低溫度；t 瞬態(tài)溫度；I 瞬態(tài)電流(mA) ；V 瞬態(tài)電壓(V) ；kO 濕度補(bǔ)償參數(shù)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型溫度傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；且由于設(shè)計(jì) 了專門的溫度探頭引風(fēng)孔和濕度探頭，測(cè)量慣性小、精度高(精度等級(jí)為0. 1級(jí))、具有濕度補(bǔ)償功能，適于小時(shí)間周期內(nèi)溫度特性變化幅度較大的介質(zhì)參數(shù)測(cè)量或密閉管道特別工礦 介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)測(cè)量使用。

圖1是本實(shí)用新型溫度傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1，本實(shí)用新型溫度傳感器包括信號(hào)處理單元1、溫度探頭引風(fēng)孔2、溫度探 頭保護(hù)管3、熱敏器件4、連接件5和濕度探頭6六部分。信號(hào)處理單元1由信號(hào)處理電路 板、信號(hào)輸入、輸出接線柱、溫度、濕度零點(diǎn)、滿度調(diào)解電位器和殼體組成；信號(hào)處理單元1 通過連接件5與溫度探頭保護(hù)管3、濕度測(cè)量探頭6連接；熱敏器件4為鉬絲或電偶絲，置 于溫度探頭保護(hù)管3內(nèi)；在溫度探頭保護(hù)管3的下部開有16個(gè)對(duì)稱于管軸線并垂直于管壁 的引風(fēng)孔2，其孔徑為1. 2mm。熱敏器件4、濕度探頭6的信號(hào)輸出線和信號(hào)處理電路板上相 應(yīng)的信號(hào)輸入接線柱連接。本實(shí)施例中，連接件5為一圓型法蘭；信號(hào)處理單元1外套的殼體為圓柱型或方 型。本實(shí)用新型的使用方法和工作過程是在封閉管或飛機(jī)外殼上開一個(gè)矩(圓)形 孔，將傳感器插入孔中，采用焊接方式連接傳感器和封閉管或飛機(jī)外殼；傳感器通過溫度探 頭保護(hù)管3內(nèi)嵌裝的熱敏器件鉬絲測(cè)量溫度，通過濕度探頭6測(cè)量濕度，并經(jīng)過信號(hào)處理單 元1實(shí)時(shí)給出帶濕度補(bǔ)償?shù)臏囟刃盘?hào)。本實(shí)用新型的工作原理是熱敏器件4隨外部待測(cè)介質(zhì)溫度變化輸出動(dòng)態(tài)變化的熱電阻信號(hào)；信號(hào)處理電路 板接收動(dòng)熱敏器件4輸出的熱電阻信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大，輸出相應(yīng)的1 5V的電壓 信號(hào)或4 20mA的電流信號(hào)；濕度測(cè)量探頭6提供濕度補(bǔ)償信號(hào)。當(dāng)待測(cè)介質(zhì)溫度變化時(shí)，通過熱傳遞，鉬絲阻值發(fā)生變化，信號(hào)處理電路接收這種 熱電阻信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理后的電壓信號(hào)或電流信號(hào)就與外部待測(cè)介質(zhì)溫度變化量產(chǎn)生 一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，因此通過電壓信號(hào)或電流信號(hào)的測(cè)量可以計(jì)算出相應(yīng)的溫度值。計(jì)算模型:I= k0 (t-tO) 16/(Tm-tO)+4 ；V = k0 (t-tO) 4/(Tm_tO)+l。Tm 滿度溫度；tO 最低溫度；t 瞬態(tài)溫度；I 瞬態(tài)電流(mA) ；V 瞬態(tài)電壓(V) ；k0 濕度補(bǔ)償參數(shù)。
權(quán)利要求一種動(dòng)態(tài)溫度傳感器，包括信號(hào)處理單元[1]、溫度探頭引風(fēng)孔[2]、溫度探頭保護(hù)管[3]、熱敏器件[4]、連接件[5]和濕度探頭[6]，其特征在于，信號(hào)處理單元[1]由信號(hào)處理電路板、信號(hào)輸入接線柱、信號(hào)輸出接線柱、溫度調(diào)解電位器、濕度調(diào)解電位器和殼體組成；信號(hào)處理單元[1]通過連接件[5]與溫度探頭保護(hù)管[3]、濕度探頭[6]連接；熱敏器件[4]置于溫度探頭保護(hù)管[3]內(nèi)；在溫度探頭保護(hù)管[3]的下部開有多個(gè)對(duì)稱于管軸線并垂直于管壁的引風(fēng)孔[2]，其孔徑為1～4mm。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)溫度傳感器，其特征在于，熱敏器件[4]、濕度測(cè)量探頭[6] 的信號(hào)輸出線和信號(hào)處理電路板上相應(yīng)的信號(hào)輸入接線柱連接。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的動(dòng)態(tài)溫度傳感器，其特征在于，溫度探頭保護(hù)管 [3]為金屬管；熱敏器件[4]為鉬絲或電偶絲。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種動(dòng)態(tài)溫度傳感器，包括信號(hào)處理單元[1]、溫度探頭引風(fēng)孔[2]、溫度探頭保護(hù)管[3]、熱敏器件[4]、連接件[5]和濕度探頭[6]，其中信號(hào)處理單元[1]由信號(hào)處理電路板、信號(hào)輸入接線柱、信號(hào)輸出接線柱、溫度調(diào)解電位器、濕度調(diào)解電位器和殼體組成；信號(hào)處理電路板接收熱敏器件[4]輸出的隨外部待測(cè)介質(zhì)溫度變化的熱電阻信號(hào)和濕度探頭6提供的濕度補(bǔ)償信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大，輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)或電流信號(hào)。本實(shí)用新型溫度傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，性能可靠，測(cè)量精度高(精度等級(jí)為0.1級(jí))，適于小時(shí)間周期內(nèi)溫度特性變化幅度較大的介質(zhì)參數(shù)測(cè)量或密閉管道特別工礦介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)測(cè)量使用，可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確以電流信號(hào)或電壓信號(hào)的形式提供溫度參量。
文檔編號(hào)G01K7/02GK201600198SQ20102012504
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者楊世杰 申請(qǐng)人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所