[发明专利]一种温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，具体涉及一种温度传感器。

背景技术

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。高温传感器是温度传感器中的一种，高温传感器主要用于汽车领域以及其他需要测量较高温度的领域。而现有的高温传感器传统工艺多是采用颗粒物氧化镁作为芯片填充物，传统的芯片填充物材料的作用分别是填充物将测量的热量快速传递给温度传感芯片，另外是保护温度传感芯片避免受外力作用下挤压而产生断裂的情况发生；但是颗粒物的粉末状的氧化镁填充物无法填充压紧，使得温度传感芯片可移动导致温度传感芯片损坏，并且温度传感芯片的移动后的安装方位角度直接影响测量值的稳定性、准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定性好、测量精度高、牢靠性好的温度传感器。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种温度传感器，包括金属管、温度传感芯片和传感器导线，所述金属管的底部密封，所述金属管的顶部开口，所述温度传感芯片位于所述金属管的底部内，所述金属管内填充有水溶性的钙化物，且所述水溶性的钙化物将所述温度传感芯片包裹并固定在所述金属管的底部内，所述传感器导线的一端穿过所述金属管的顶部的开口并与所述温度传感芯片的外接线电连接。

本发明的有益效果是：本发明一种温度传感器采用纯净的水溶性钙化物作为温度传感芯片的填充物，水溶性钙化物固化后将与金属管完全粘合，并包裹好温度传感芯片，将温度传感芯片固定在金属管内，使温度传感芯片不易移动，完全密封包裹温度传感芯片使温度传感芯片具有最大的导热性和牢固性；同时水溶性钙化物与温度传感芯片及金属管具有一致的膨胀系数，从而使温度传感芯片和金属管合为一个整体，抗震性更强；另外，本发明水溶性的钙化物采用流体灌封方式填充在温度传感芯片的周围，可以提高温度传感芯片的精度和可操作性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述传感器导线包括金属套管和导线，所述导线套装在所述金属套管内，所述金属套管内还填充有Al₂O₃/MgO填充物，且所述Al₂O₃/MgO填充物将所述导线包裹。

采用上述进一步方案的有益效果是：传感器导线采用了高纯度Al2O3/MgO填充物的耐高温导线，完全可以满足测量温度在1000℃以上的环境下的信号传输，并且具有良好的绝缘性；与传统的矿物质高温连接线相比，具有如下优点，A、热传导(导热系数高)快，可以提升测量的准确性与反应时间；B、属于硬质导线，在高温下(700℃以上)具有良好的硬度特性，不易变形弯曲，热膨胀低，可以抵抗高温气流冲击，不易损坏；C、自身型变小，不会因自身材料的应变力而产生较大应力、破坏自身结构而引起传感器损坏。

进一步，所述金属套管的一端穿插在所述金属管的顶部的开口中，并与所述金属管的顶部的内壁贴合，所述导线的一端穿出所述金属套管并与所述温度传感芯片的外接线通过激光连续式焊接在一起。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用激光连续式焊接与传统焊接相比改善如下几点，A、采用连续式焊接，保障不同金属导线之间的高度融合，提高了抗震性与传输的稳定性；B、提高了焊接强度，保障了安全性，牢固性是普通点焊接的5倍以上；C、有效分散了单点焊接或物理压接后的高温热应力破坏性。

进一步，所述金属管的横截面为圆形，所述金属管的底部与顶部之间的部分为所述金属管的中部，所述金属管的顶部的直径大于所述金属管的中部的直径，所述金属管的中部的直径大于所述金属管的底部的直径，且所述金属管的中部的直径比所述金属管的底部的直径大1～2倍。

采用上述进一步方案的有益效果是：在被测量环境区域有热量波动的状态下，由于图金属管中部和底部的直径不同，相互之间产生快速的热传递过程，但是A温区(从金属管的底部到水溶性填充物截止处)与C温区(传感器导线区域)之间间隔B温区(A温区与C温区之间没有填充任何材料的区域)，由于B温区没有填充任何材料，即成为热量传递隔离缓冲区，有效的避免了高温状态下，A温区与C温区的热量互冲的影像而造成温度测量不准确性的问题；同时这个毫秒级的内部热传递过程会将温度传感芯片测量的数值瞬间稳定，从而使温度传感芯片可以读出一个被测量区域相对稳定的数值，相反金属管的中部对底部的热量传导对温度传感芯片测量值的准确性影响是可忽略不计的。

进一步，所述温度传感芯片与所述金属管的底部的内壁之间的最大距离范围为0.1～0.3mm。