一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的溫度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及溫度檢測(cè)裝置，具體指一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的溫度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]市場(chǎng)上有許多基于各種不同的物理測(cè)量原理進(jìn)行溫度測(cè)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(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，而且生產(chǎn)成本低廉。
[0003]傳統(tǒng)的溫度傳感器包括一個(gè)電阻和一個(gè)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(shí)，電阻隨溫度的變化阻值會(huì)發(fā)生變化，電阻-頻率電路測(cè)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(cè)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(cè)量的溫度非常有限，只能測(cè)量到溫度范圍0.1的精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且檢測(cè)精度高的溫度傳感器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)安裝板部，一對(duì)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(jì)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(jì)數(shù)模塊；所述比較模塊包括兩個(gè)比較器，第一比較器的一個(gè)輸入端和第二比較的一個(gè)輸入端共同連接到電阻的第二端，第一比較器的另一個(gè)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(jì)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(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)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(cè)量更精確，檢測(cè)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(shí)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(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“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(shí)用新型和簡(jiǎn)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(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0013]參見圖1至圖3，一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)安裝板部11，一對(duì)該安裝板部11上分別具有安裝孔110 ;向測(cè)定對(duì)象物S安裝溫度傳感器時(shí)，使用螺釘穿過安裝孔固定于測(cè)定對(duì)象物S，由此能夠?qū)囟葌鞲衅髻N附于測(cè)定對(duì)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(cè)定對(duì)象物S時(shí)，成為附著于測(cè)定對(duì)象物S。導(dǎo)熱件的設(shè)置可以盡可能地減少測(cè)定對(duì)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(cè)精度。
[0015]電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路包括電容220、比較模塊221和計(jì)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(jì)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(jì)數(shù)模塊222用于測(cè)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(gè)比較器，第一比較器221a的一個(gè)輸入端和第二比較221b的一個(gè)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(gè)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(jì)數(shù)模塊222連接。
[0020]電容220、比較器、邏輯電路225和計(jì)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(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)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(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)，同時(shí)，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(dòng)即可實(shí)現(xiàn)。
[0021]本實(shí)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(cè)量更精確，檢測(cè)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(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)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(duì)本實(shí)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(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)安裝板部(11)，一對(duì)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(jì)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(jì)數(shù)模塊(222)； 所述比較模塊(221)包括兩個(gè)比較器，第一比較器(221a)的一個(gè)輸入端和第二比較(221b)的一個(gè)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(gè)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(jì)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(shí)用新型涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)安裝板部，一對(duì)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(cè)量更精確，檢測(cè)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(hào)】CN204694365
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520463035
【發(fā)明人】胡亞飛
【申請(qǐng)人】重慶益堡科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月1日