一種結(jié)構(gòu)簡單的溫度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及溫度檢測裝置，具體指一種結(jié)構(gòu)簡單的溫度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]市場上有許多基于各種不同的物理測量原理進(jìn)行溫度測量的溫度傳感器。特別流行的是電溫度傳感器，例如PTC傳感器(正溫度系數(shù)傳感器)或者NTC傳感器(負(fù)溫度系數(shù)傳感器)，或者熱電偶，它們有非常簡單的設(shè)計，而且生產(chǎn)成本低廉。
[0003]傳統(tǒng)的溫度傳感器包括一個電阻和一個R-F (電阻-頻率)電路芯片(，電阻-頻率)電路芯片可以把電阻的變化轉(zhuǎn)換為頻率的變化。在工作時，電阻隨溫度的變化阻值會發(fā)生變化，電阻-頻率電路測得阻值的變化，將其轉(zhuǎn)換為頻率的變化，根據(jù)頻率的變化從而可以測得溫度的變化。但是在傳統(tǒng)的溫度傳感器中，通常采用分立的電阻，例如503ET電阻，但是這種電阻阻值隨溫度指數(shù)變化:R=e-T/T0，因此線性較差，測量的溫度非常有限，只能測量到溫度范圍0.1的精度。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，且檢測精度高的溫度傳感器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種結(jié)構(gòu)簡單的溫度傳感器，包括框形殼體，電阻、電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路和芯片；所述框形殼體的兩端部設(shè)置有一對安裝板部，一對該安裝板部上分別具有安裝孔；所述電阻和電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路封裝在殼體內(nèi)；所述電阻和電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路位于芯片上，且電阻是利用電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路中的金屬層形成的電阻；在框形殼體內(nèi)側(cè)面與芯片之間還設(shè)有電絕緣的導(dǎo)熱件，設(shè)置在芯片上的電阻與導(dǎo)熱件接觸；所述電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路包括電容、比較模塊和計數(shù)模塊，電阻的第一端通過開關(guān)連接到低電平或高電平，電阻的第二端分成兩支，一支連接電容的第一端，另一支連接比較模塊的輸入端，電容的第二端連接低電平，比較模塊的輸出端連接計數(shù)模塊；所述比較模塊包括兩個比較器，第一比較器的一個輸入端和第二比較的一個輸入端共同連接到電阻的第二端，第一比較器的另一個輸入端連接高電平，第二比較的第二輸入端連接低電平，第一比較器和第二比較的輸出端連接到邏輯電路的輸入端，邏輯電路的輸出端分成兩支，一支與開關(guān)連接，控制連接電阻第一端的開關(guān)，另一支與計數(shù)模塊連接。
[0006]作為優(yōu)化，所述導(dǎo)熱件通過導(dǎo)熱粘膠粘接在框形殼體的內(nèi)側(cè)面。
[0007]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下優(yōu)點:本實用新型的溫度傳感器相比于傳統(tǒng)的溫度傳感器采用了芯片內(nèi)的金屬電阻，這樣使得電阻值隨溫度線性變化，從而溫度的測量更精確，檢測范圍更寬，由于將電阻集成在芯片內(nèi)因此使得溫度傳感器的體積更小，成本更低。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型溫度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為圖1A-A的剖視圖
[0010]圖3為電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”、等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0013]參見圖1至圖3，一種結(jié)構(gòu)簡單的溫度傳感器，包括框形殼體10，電阻21、電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路22和芯片20 ;所述框形殼體10的兩端部設(shè)置有一對安裝板部11，一對該安裝板部11上分別具有安裝孔110 ;向測定對象物S安裝溫度傳感器時，使用螺釘穿過安裝孔固定于測定對象物S，由此能夠?qū)囟葌鞲衅髻N附于測定對象物S。電阻21和電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路22封裝在殼體10內(nèi)；所述電阻21和電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路22位于芯片20上，且電阻21是利用電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路22中的金屬層形成的電阻；在框形殼體10內(nèi)側(cè)面與芯片之間還設(shè)有電絕緣的導(dǎo)熱件，設(shè)置在芯片20上的電阻21與導(dǎo)熱件30接觸。該導(dǎo)熱件可以是在作為主材料的樹脂中添加比該樹脂高導(dǎo)熱率的填料的加填料樹脂。作為所含填料可以采用銅Cu、鋁Al、銀Ag、氮化硼B(yǎng)N、石墨Gr等、碳纖維等。另外，導(dǎo)熱件還可以是導(dǎo)熱性高的其他樹脂或金屬等。
[0014]該導(dǎo)熱件30以暴露狀態(tài)設(shè)置于框形殼體10內(nèi)，并通過導(dǎo)熱粘膠31粘接在框形殼體10的內(nèi)側(cè)面內(nèi)，將溫度傳感器正常安裝于測定對象物S時，成為附著于測定對象物S。導(dǎo)熱件的設(shè)置可以盡可能地減少測定對象物S表面熱量傳遞過程的損失，從而提高了溫度傳感器的檢測精度。
[0015]電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路包括電容220、比較模塊221和計數(shù)模塊222。
[0016]電阻21的第一端通過開關(guān)224連接到低電平或高電平，電阻21的第二端分成兩支，一支連接電容220的第一端，另一支連接比較模塊221的輸入端，電容220的第二端連接低電平，比較模塊221的輸出端連接計數(shù)模塊222。
[0017]當(dāng)電阻21第二端的電位低于比較模塊221的設(shè)定值則比較模塊221控制開關(guān)224使電阻21的第一端連接高電位，從而使電容220充電，當(dāng)電阻21第二端的電位高于比較模221的設(shè)定值，則比較模221控制開關(guān)224使電阻21的第一端連接低電位，從而使所述電容220放電。
[0018]計數(shù)模塊222用于測量電容220的充放電頻率，從而得到電阻21的阻值變化，進(jìn)一步得到電阻21溫度的變化。
[0019]其中比較模塊221可以包括兩個比較器，第一比較器221a的一個輸入端和第二比較221b的一個輸入端共同連接到電阻21的第二端，第一比較器221a的另一個輸入端連接高電平，第二比較221b的第二輸入端連接低電平，第一比較器221a和第二比較221b的輸出端連接到邏輯電路225的輸入端，邏輯電路225的輸出端分成兩支，一支與開關(guān)224連接，控制連接電阻21第一端的開關(guān)224，另一支與計數(shù)模塊222連接。
[0020]電容220、比較器、邏輯電路225和計數(shù)模塊222均為采用現(xiàn)有技術(shù)，另外需要特別說明的是，本實用新型的發(fā)明點之一在于提供電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)，而該電路的控制過程不是本實用新型的發(fā)明點，同時，該電路的控制過程可采用現(xiàn)有技術(shù)，不需要付出創(chuàng)造性勞動即可實現(xiàn)。
[0021]本實用新型中溫度傳感器的隨溫度變化阻值的電阻為利用電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路的金屬互連線同層的金屬層形成的電阻，因此和電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路集成在同一芯片內(nèi)，這樣的電阻阻值隨溫度線性變化，使得溫度的測量更精確，檢測范圍更寬，由于將電阻集成在芯片內(nèi)，因此使得溫度傳感器的體積更小，成本更低。
[0022]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種結(jié)構(gòu)簡單的溫度傳感器，其特征在于:包括框形殼體(10)，電阻(21)、電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路(22)和芯片(20)； 所述框形殼體(10)的兩端部設(shè)置有一對安裝板部(11)，一對該安裝板部(11)上分別具有安裝孔(110)； 所述電阻(21)和電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路(22)封裝在殼體(10)內(nèi)； 所述電阻(21)和電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路(22)位于芯片(20)上，且電阻(21)是利用電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路(22)中的金屬層形成的電阻； 在框形殼體(10)內(nèi)側(cè)面與芯片之間還設(shè)有電絕緣的導(dǎo)熱件，設(shè)置在芯片(20)上的電阻(21)與導(dǎo)熱件(30)接觸； 所述電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路(22 )包括電容(220 )、比較模塊(221)和計數(shù)模塊(222 )，電阻(21)的第一端通過開關(guān)(224)連接到低電平或高電平，電阻(21)的第二端分成兩支，一支連接電容(220)的第一端，另一支連接比較模塊(221)的輸入端，電容(220)的第二端連接低電平，比較模塊(221)的輸出端連接計數(shù)模塊(222)； 所述比較模塊(221)包括兩個比較器，第一比較器(221a)的一個輸入端和第二比較(221b)的一個輸入端共同連接到電阻(21)的第二端，第一比較器(221a)的另一個輸入端連接高電平，第二比較(221b)的第二輸入端連接低電平，第一比較器(221a)和第二比較(221b)的輸出端連接到邏輯電路(225)的輸入端，邏輯電路(225)的輸出端分成兩支，一支與開關(guān)(224 )連接，控制連接電阻(21)第一端的開關(guān)(224 )，另一支與計數(shù)模塊(222 )連接。2.如權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于:所述導(dǎo)熱件(30)通過導(dǎo)熱粘膠(31)粘接在框形殼體(10)的內(nèi)側(cè)面。
【專利摘要】本實用新型涉及一種結(jié)構(gòu)簡單的溫度傳感器，包括框形殼體，電阻、電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路和芯片；所述框形殼體的兩端部設(shè)置有一對安裝板部，一對該安裝板部上分別具有安裝孔；所述電阻和電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路封裝在殼體內(nèi)；所述電阻和電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路位于芯片上，且電阻是利用電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路中的金屬層形成的電阻；在框形殼體內(nèi)側(cè)面與芯片之間還設(shè)有電絕緣的導(dǎo)熱件，設(shè)置在芯片上的電阻與導(dǎo)熱件接觸。該溫度傳感器采用了芯片內(nèi)的金屬電阻，這樣使得電阻值隨溫度線性變化，從而溫度的測量更精確，檢測范圍更寬，由于將電阻集成在芯片內(nèi)因此使得溫度傳感器的體積更小，成本更低。
【IPC分類】G01K7/21
【公開號】CN204694365
【申請?zhí)枴緾N201520463035
【發(fā)明人】胡亞飛
【申請人】重慶益堡科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月1日