[实用新型]热电偶冷端补偿电桥、热电偶组件及温度传感器

说明书

本申请提供一种热电偶冷端补偿电桥，包括环形首尾连接的第一定额电阻、第二定额电阻、第三定额电阻和热敏电阻；桥路电源，包括正极和负极，正极电连接于第一定额电阻与第二定额电阻之间，负极电连接于第三定额电阻与热敏电阻之间；热敏电阻与第一定额电阻之间电连接热电偶的冷端。由于补偿电桥内设置了热敏电阻，当冷端所处的环境温度出现变化时，桥路两端的电势增加量对应补偿了热电偶热电势的减少量；且补偿电桥的结构简单，使用元件简单易得，解决了现有技术中电路内元件设置冗杂、占用空间大、不易集成的问题。本申请同时提出了一种具有该热电偶冷端补偿电桥的热电偶组件和一种温度传感器。

技术领域

本申请涉及温度检测技术领域，尤其涉及一种热电偶冷端补偿电桥、热电偶组件及温度传感器。

背景技术

在工业生产、智能加工及可穿戴电子设备等领域，对温度检测的需求越来越高。热电偶是温度测量中较为常用的温度传感器，其主要的优点为检测范围较宽及适应各种大气环境，而且其结实、价低，无需供电，成本也较低。

然而，热电偶的热电势的大小不仅与热端温度有关，还与冷端温度有关，只有在冷端温度恒定的情况下，热电势才能正确反映热端温度高低。由于冷端与热端的距离较近，冷端温度也会受到高温设备或环境温度的较大影响，因此冷端的温度不可能恒定不变，需要消除冷端温度变化对测量结果的影响。

在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的通过代入公式计算并校正测量偏差的方法和将热电偶冷端置于冰水混合物中的方法使用不便且过程繁琐复杂。现有的不平衡电桥补偿方法设置的补偿电路通常存在电路内元件冗杂，导致电路占用空间较大，且无法直接集成于热电偶内部的问题。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种热电偶冷端补偿电桥、热电偶组件及温度传感器，以解决上述问题。

本申请的实施例提供一种热电偶冷端补偿电桥，包括：

依次电连接的第一定额电阻、第二定额电阻、第三定额电阻和热敏电阻，所述热敏电阻还电连接所述第一定额电阻；

桥路电源，包括正极和负极，所述正极电连接于所述第一定额电阻与所述第二定额电阻之间，所述负极电连接于所述第三定额电阻与所述热敏电阻之间；

所述热敏电阻与所述第一定额电阻之间电连接热电偶的冷端。

由于补偿电桥内设置了热敏电阻，当冷端所处的环境温度出现变化时，桥路两端的电势增加量对应补偿了热电偶热电势的减少量；且补偿电桥的结构简单，使用元件简单易得，解决了现有技术中电路内元件设置冗杂、占用空间大、不易集成的问题。

进一步地，所述热敏电阻的材质为铜，所述第一定额电阻、所述第二定额电阻和所述第三定额电阻的材质为铜镍合金。

金属铜具有较好的热敏系数且体积可控、成本较低；铜镍合金具有稳定的电阻温度系数，以较小的体积就可实现现有技术中锰铜丝的效果，进而减小了热电偶冷端补偿电桥整体的体积，便于将热电偶冷端补偿电桥集合到热电偶中。

进一步地，所述热电偶冷端补偿电桥还包括：

限流电阻，所述限流电阻的一端电连接所述正极，另一端电连接于所述第一定额电阻与所述第二定额电阻之间。

限流电阻用于防止桥路在一些不良情况下的线路波动而引发不良。

进一步地，所述热敏电阻、所述第一定额电阻、所述第二定额电阻、所述第三定额电阻和所述限流电阻中至少一者的内部为S型弯曲状。

电阻使用弯曲走线设计，能节省占用面积，有助于实现热电偶冷端补偿电桥的小型化与集成化。

本申请实施例还提供一种热电偶组件，包括：

基材；