專利名稱：感溫電熱膜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬電子電器領域。
常規(guī)的溫度測控方法是對被加熱的介質進行。對電熱膜而言，即由電熱膜加熱介質，例如水或空氣，經傳感器和相應的電子測量電路獲得介質溫度，然后對照參數(shù)進行控制。在電熱膜單位功率密度比較大的條件下，這種方法常會因介質和傳感器的熱滯后而失控，導致電熱膜溫度瞬時升高而燒毀。顯而易見，消除傳統(tǒng)測溫環(huán)節(jié)中的時間滯后是解決這一問題的根本方法，但迄今為止并沒有一種可直接輸出表達熱源發(fā)熱程度信號的電熱膜器件。
本發(fā)明的主要目的是提供一種具有直接感知溫度功能的電熱膜器件，以消除傳統(tǒng)測溫環(huán)節(jié)中由介質和傳感器引起的時間滯后，從而延長電熱膜器件的使用壽命。
本發(fā)明利用電熱材料本身固有的電阻—溫度特性，使電熱膜本身既是一個發(fā)熱體，又是一個無需增加元器件就能輸出電信號的熱敏元件，這個輸出的電信號就直接表達電熱膜本身的發(fā)熱程度。這只要將電熱膜材料配制成二種以上具有不同電阻—溫度系數(shù)的材料，按所需形狀和一定比例制作在基體上，在不同溫度系數(shù)的電熱膜間引出一個或若干個電極，電極輸出的電壓變化信號將與發(fā)熱體的溫度成某種比例關系。選擇不同電阻—溫度系數(shù)的材料，就可得到不同溫度—電壓特性，包括正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)的、線性的和非線性的、以及所需要的幅度輸出。本領域的技術人員易知，根據歐姆定理I＝U/R，當電壓U不變時，電流I隨電阻R的變化而變化，因而實際上幾乎任何一種電熱器件在電壓不變的條件下，因其本身電阻—溫度特性的關系，流過該器件的電流變化量也就表達了該器件發(fā)熱體的發(fā)熱程度，但要利用這個電流信號一般還必須通過器件外部的電流互感器或在外部串接一個電阻才能實現(xiàn)。本發(fā)明與現(xiàn)有的器件不同的本質特征正在于此利用電熱材料本身固有的電阻—溫度特性和二種以上具有不同電阻—溫度系數(shù)的材料構成的電阻分壓關系，直接將這個電流信號轉換成電壓信號輸出，本發(fā)明的電熱膜器件是一個三端器件或多于三端的器件，具有溫度—電壓輸出端子，現(xiàn)有的電熱膜器件是一個二端器件，僅僅提供發(fā)熱功能。
本發(fā)明的特點是1.僅利用發(fā)熱材料本身的特性，就可獲得一個既有發(fā)熱功能，又有溫度感知功能的新器件；2.這個器件輸出的感溫信號完全消除常規(guī)測溫環(huán)節(jié)中由介質和傳感器引起的時間滯后，使得對溫度的控制更準確和更安全；3.幾乎不增加電熱膜器件的制作成本；4.提供應用上的簡易性。
作為下面將要敘述的本發(fā)明的一個實施例子，

圖1是本發(fā)明的器件結構圖，圖2是本發(fā)明的等效電路圖。顯然，根據應用的需要，發(fā)熱體可以多于二段，每相鄰二段之間連接處均可引出電極。另外，每一段也可以由若干種不同或相同的電阻—溫度系數(shù)的材料的發(fā)熱體串聯(lián)而成。
實施本發(fā)明的最簡單方法是只用二種具有不同溫度系數(shù)的材料印制在絕緣基體1上，如圖1所示，圖中2、5為二種具有不同電阻——溫度系數(shù)的電熱膜A和電熱膜B，3、4為電熱膜器件連接電源端子電極a和電極b，6為檢測信號輸出端子電極c，其輸出的電壓信號的大小與電熱膜構成的發(fā)熱體的溫度成某種比例關系。在電路上，電熱膜2和5構成一個電阻分壓器，圖2是它的等效電路，其輸入輸出具有如下的關系Ubc＝RB/(RA+RB)·Uab根據所選不同溫度系數(shù)的材料調整二者的比例，例如在相同厚度和寬度的條件下調整二者的長度，使之在100℃時，RA＝RB，則輸出Ubc＝RB/(RA+RB)·Uab＝1/2·Uab。如電熱膜B具有比電熱膜A更大的電阻——溫度系數(shù)，則當溫度高于100℃時，輸出Ubc＞1/2·Uab；當溫度低于100℃時，輸出Ubc＜1/2·Uab。
權利要求
1.一種具有直接感知溫度功能的電熱膜器件，該器件有一個發(fā)熱體，端子a、b用于連接電源，其特征在于所述發(fā)熱體是由二種以上具有不同溫度—電阻系數(shù)的電熱膜材料構成，中間至少有一個電壓輸出端子。
2.如權利要求1所述的直接感知溫度功能的電熱膜器件，其特征是所述電熱膜的形狀是按需要制作的，可以有各種不同的幾何形狀。
3.如權利要求1所述的直接感知溫度功能的電熱膜器件，其特征是所述電熱膜材料的溫度—電阻特性可以分別是正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)，也可以都是正溫度系數(shù)或負溫度系數(shù)。
4.如權利要求1所述的直接感知溫度功能的電熱膜器件，其特征是輸出溫度—電壓信號端子可以不止一個。
全文摘要
一種具有直接感知溫度功能的電熱膜器件。該器件的電熱膜由二種以上具有不同溫度—電阻系數(shù)的材料2、5構成,且有一個以上的溫度—電壓輸出端子6。根據需要其輸出可以是正溫度特性的也可以是負溫度特性的,可以是線性的也可以是非線性的。
文檔編號H05B3/20GK1388733SQ0111475
公開日2003年1月1日 申請日期2001年5月30日 優(yōu)先權日2001年5月30日
發(fā)明者陳梓平 申請人:潮安夏野電器有限公司