[发明专利]温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及包括热敏电阻的温度传感器。

背景技术

多种类型的装置已被作为温度传感器而使用，用于测量不同环境的温度。在高温区域或“热区”，这些装置的运行是有问题的。温度传感器的一部分比如热敏电阻必须放置在热区内，以便检测温度，并且甚至在热区内，可具有巨大且频繁的温度差异。测量或控制电路及导线必须放置在热区的外部，即放置在低温区内，以防止损坏。然而，传感器的一部分必须穿越两个区域，以便维持热敏电阻与相关电路之间的电连接。

那些熟悉本领域的技术人员已经试图提供对高温及相当大的运行温度范围引起的过量压力和应力的消除。一种已知的技术，尽可能接近地与用于温度传感器所有部分的材料的温度系数匹配。另一种已知的技术包括特别的材料或线，用于解决由巨大温度波动引起的压力和应力。然而，这种努力导致成本更高的温度传感器，和/或由于高温和频繁的温度漂移，而在相对短暂的一段时间之后仍然可能恶化并且变的不可靠的温度传感器。但在一个例子中，汽车尾气温度传感器放置在运行区域内或热区内，其达到1000℃的温度，如在柴油机滤清器采集(diesel filter trap)再生应用中所用的那样。从1000℃或更高的温度到低至周围环境温度的巨大温度漂移，可在一天内发生多次。其它解决问题的尝试，比如热电偶传感器的使用，也已经发现成本高并且总体上不太满意。

发明内容

本发明的实施例提供一种成本划算、更加稳健且更加可靠的温度传感器，其能够承受在其它情况下将会导致损坏、降低性能或导致温度传感器失效的高温与巨大温度波动。

在本发明的多个实施例中，温度传感器包括装置，比如热敏电阻，其放置在高温区域或“热区”内，用于测量温度；与热敏电阻接触的针；以及设置在热区外部的弹簧，用于抵靠热敏电阻而偏置针，以便维持热敏电阻、针及也定位于热区外部的相关线或电路之间的持续连接。申请人的发明的实施例因此提供一种温度传感器，其能够更好地承受高温和巨大温度差异，从而改善了性能。

然而，本发明的实施例不需要达到所有的这些目标和结果，并且其权利要求不应当限制于能够达到这些目标和结果的结构或方法。

本发明的特征在于温度传感器，其包括用于插入到热区内的探针区段。探针区段包括热敏电阻、在热敏电阻处终止的第一长针，以及也在热敏电阻处终止的第二长针。壳体区段位于探针区段的一个端部上，并且位于热区的外部。壳体区段包括将第一针偏置成与热敏电阻接触的第一弹簧、将第二针偏置成与热敏电阻接触的第二弹簧、与第一弹簧接合的第一电触点，以及与第二弹簧接合的第二电触点。在一种配置中，第一针包括用于热敏电阻的末端向内悬垂基座，并且由金属制成，该金属可以为镍、铬或铁合金。第二针可以包括位于绝缘外壳内的导电迹线，并且导电迹线可以包括铂。绝缘外壳可以由陶瓷材料制成。在一个变型实施例中，壳体区段包括具有基座的主轴及柱体，并且第一弹簧围绕柱体而设置，并且第一针包括设置在与第一弹簧邻接的柱体上方的近端向内悬垂环。向内悬垂环与第一弹簧可借助压配合而连接起来。第一电触点可包括围绕第一弹簧下方的柱体而设置的环，以及延伸穿过基座的第一凸片。在一个例子中，第二电触点可以装配到第二弹簧内，并且可以延伸穿过柱体及基座，在第二凸片内终止，并且第二弹簧与第二电触点可通过压缩而接合起来。壳体区段可以进一步包括分别紧固到第一电触点与第二电触点上的第一导体与第二导体。第一导体与第二导体可以为线。在一个实施例中，热敏电阻为负温度系数的热敏电阻。柱体可包括氧化铝，并且凸片可包括镀金基金属。

本发明的特征还在于温度传感器，其包括探针区段，探针区段包括负温度系数的热敏电阻、在热敏电阻处终止的第一长导电针、以及第二长针，该第二长针包括位于绝缘外壳内的导电迹线，也在热敏电阻处终止。壳体区段位于探针区段的一个端部上。壳体区段包括将第一针偏置成与热敏电阻接触的第一弹簧、将第二针偏置成与热敏电阻接触的第二弹簧、与第一弹簧接合的第一电触点、与第二弹簧接合的第二电触点、紧固到第一电触点的第一导体，以及紧固到第二电触点的第二导体。

本发明的进一步特征还在于温度传感器，其包括探针区段。探针区段包括热敏电阻、在包括近端向内悬垂环的热敏电阻处终止的第一长针，以及也在热敏电阻处终止的第二长针。位于探针区段的一个端部上的壳体区段包括将第一针偏置成与热敏电阻接触的第一弹簧、设置在第一针的向内悬垂环下方并且与第一弹簧邻接的柱体，以及将第二针偏置成与热敏电阻接触的第二弹簧。第一电触点包括围绕第一弹簧下方的柱体而设置的环。第二电触点与第二弹簧接合并且延伸穿过柱体。

附图说明