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淺談管體表面測(cè)溫高靈敏NTC溫度傳感器

由NTC熱敏芯片作為核心電子元器件，采取不同封裝形式構(gòu)成的熱敏電阻元件和NTC溫度傳感器廣泛應(yīng)用于各種溫度探測(cè)、溫度補(bǔ)償及溫度控制電路。其在電路中起到將溫度變量轉(zhuǎn)化成所需電子信號(hào)的核心作用。

隨著電子技術(shù)發(fā)展，各種電子進(jìn)一步多功能化和智能化，NTC熱敏芯片在各種需要對(duì)溫度進(jìn)行探測(cè)、控制、補(bǔ)償?shù)葓?chǎng)合應(yīng)用逐步增加，同時(shí)，對(duì)溫度傳感器結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，為了達(dá)到高精度、高靈敏、高可靠、快速探測(cè)，溫度傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須符合被測(cè)試物體的結(jié)構(gòu)要求。

然而，現(xiàn)有管體溫度傳感器一般由其彈片凸起面與管體的圓弧表面進(jìn)行接觸，造成兩者之間的接觸面積比較小，熱傳遞使熱非常慢，導(dǎo)致溫度傳感器感溫速度較慢，溫度從管體傳遞到溫度傳感器內(nèi)部核心熱敏芯片需要較長(zhǎng)的時(shí)間，熱時(shí)間常數(shù)一般為10～20 秒，這種反應(yīng)速度不能滿足對(duì)溫度探測(cè)的高靈敏度要求，且會(huì)出現(xiàn)測(cè)溫不準(zhǔn)現(xiàn)象。

另外，現(xiàn)有管體溫度傳感器外殼結(jié)構(gòu)只能適應(yīng)于單一尺寸的管道測(cè)溫，不能通用各種尺寸管道，其通用性較差，需要針對(duì)特定管道來定制溫度傳感器，且其安裝復(fù)雜、不便于操作。

基于此，愛晟提供一種通用型管體表面測(cè)溫溫度傳感器，其具有使用方便、通用性強(qiáng)、響應(yīng)速度快、檢測(cè)靈敏、機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。

該傳感器利用常規(guī)結(jié)構(gòu)夾子以及彈片作為外殼，將至少一個(gè)NTC熱敏電阻置于夾子與彈片之間空腔中；通過設(shè)置可調(diào)節(jié)夾子，溫度傳感器可以夾持在多種不同管徑尺寸管體外使用，操作方便快速，通用性強(qiáng)；且彈片在壓緊被測(cè)管體時(shí)，能夠發(fā)生形變從而與被測(cè)管體外壁面配合，同時(shí)夾子中彈簧的張力，使彈片與被測(cè)管體的外壁面間緊密貼合而具有較大接觸面積，實(shí)現(xiàn)充分接觸，因此與彈片接觸熱敏電阻能夠很快地接收到從被測(cè)管體內(nèi)流體傳來的溫度，其響應(yīng)速度非?？?，可實(shí)現(xiàn)高靈敏檢測(cè)，高靈敏溫度傳感器的熱時(shí)間常數(shù)為2～3秒，僅為現(xiàn)有傳感器的五分之一，其導(dǎo)熱速度遠(yuǎn)高于現(xiàn)有溫度傳感器；另外，夾子和彈片能夠?qū)崦綦娮栊纬杀Ｗo(hù)，所以該溫度傳感器機(jī)械強(qiáng)度高。

通用型管體表面測(cè)溫溫度傳感器的制作方法如下：

(1)分別制作兩個(gè)夾片10和彈簧11，然后用轉(zhuǎn)軸13組裝成夾子1，并制作彈片2；

(2)用封裝料4將至少一個(gè)熱敏電阻3粘接并封裝于彈片2上，同時(shí)將電子線5的一 端與所述熱敏電阻3連接，并用絕緣套管50將電子線5與熱敏電阻3的連接處進(jìn)行絕緣保護(hù)， 再將電子線5的另一端穿過夾片10上開設(shè)的小孔與連接器6連接；

(3)將粘接好熱敏電阻3的彈片2與夾片10連接，使熱敏電阻3置于彈片2與夾片10 之間形成的空腔中；

(4)將封裝好的溫度傳感器中的封裝料4固化凝結(jié)，完成制作；

(5)對(duì)制作好的溫度傳感器進(jìn)行電阻值測(cè)試和絕緣耐壓測(cè)試。

分別測(cè)試本發(fā)明的通用型管體表面測(cè)溫溫度傳感器與現(xiàn)有管體測(cè)溫的溫度傳感 器產(chǎn)品的熱時(shí)間常數(shù)，測(cè)試對(duì)比結(jié)果如下表1所示：

由上表可知，通用型管體表面測(cè)溫溫度傳感器的響應(yīng)速度更快、靈敏度更高，其熱時(shí)間常數(shù)可達(dá)到僅為現(xiàn)有管體測(cè)溫的溫度傳感器的1/5，最小僅為2秒。