具有浮置铂构件的铂电阻温度传感器制造技术

本发明专利技术题为“具有浮置铂构件的铂电阻温度传感器”。本发明专利技术公开了一种铂电阻温度传感器，其具有包含铂构件的壳体。该壳体包括第一基板，第一基板具有与第一基板的上表面间隔开的第一支撑件和第二支撑件。第一基板的第一支撑件支撑所述铂构件的第一部分，并且第二支撑件支撑铂构件的第二部分。铂构件的中间部分悬置在第一支撑件和第二支撑件之间的第一基板的上表面上方。上表面上方。上表面上方。

【技术实现步骤摘要】
具有浮置铂构件的铂电阻温度传感器
[0001]本申请是2020年6月24日提交的、名称为“具有浮置铂构件的铂电阻温度传感器”、申请号为202010587810.7的中国专利申请的分案申请。


[0002]本公开涉及温度传感器装置，且更特别地，涉及包括铂电阻元件的温度传感器装置。

技术介绍

[0003]因为铂电阻温度传感器属于可用的最准确的温度测量装置，所以铂电阻温度传感器在许多学术和工业应用中是优选的。图1示出先前实施的铂电阻温度传感器100，该铂电阻温度传感器包括缠绕在由陶瓷、玻璃等制成的间隔件104周围的铂丝102。该铂丝102和间隔件104通常放置在护套106中，并且护套106的内部108被真空密封或填充有惰性材料。铂丝102的电阻横跨电连接到该铂丝的一对引线110进行测量。虽然铂电阻温度传感器100高度准确，但它们也对冲击或振动高度敏感。作为冲击的结果，例如，可能必须对铂电阻温度传感器100中的铂进行退火，并且可能必须重新校准在引线110处测量铂丝102的电阻的系统。铂电阻温度传感器100对冲击和振动的敏感性限制了它们的适用性。
[0004]线绕铂电阻温度传感器100也具有其他缺陷。大小相对较小的金属和元素（例如，Na、K、Mg）可扩散穿过护套106并且污染传感器100。制造铂电阻温度传感器100的成本和劳动力也很高，并且由于其敏感性而可能难以大量制造。
[0005]图2示出另一种已知的铂电阻温度传感器200，与铂电阻温度传感器100相比，该铂电阻温度传感器200对冲击和振动较不太敏感。铂电阻温度传感器200包括（例如，经由溅射）沉积到非铂基板204上的铂薄膜层202。铂薄膜层202固定到基板204，抵靠玻璃层206。一组导线210的连接焊盘208经由玻璃层206中的孔口214电和物理地连接到铂薄膜层202的引线212。用于应变消除和/或绝缘的层216可固定连接焊盘208到引线212的连接。虽然与铂电阻温度传感器100相比更稳健地抵抗振动和冲击，但至少部分地由于铂薄膜层202与基板204之间的热膨胀系数的差异，这种差异导致由该装置的温度测量结果中出现误差和滞后，所以铂电阻温度传感器200不如铂电阻温度传感器100准确。此外，因为铂薄膜层202沉积在基板204上，所以铂薄膜层202中的应力可能是固有的，并且可能不可以进行退火。
[0006]铂电阻温度传感器200的设计具有优于铂电阻温度传感器100的若干优点。铂电阻温度传感器200在振动和冲击方面比铂电阻温度传感器100更稳健，并且成本更低且更易于制造。虽然可以对铂电阻温度传感器200退火，但与应变和/或热膨胀系数相关联的效应可能会继续在装置中导致滞后和误差。因此，使铂电阻温度传感器200退火不一定提高铂电阻温度传感器200的性能。此外，与铂电阻温度传感器200相比，铂电阻温度传感器100具有更好的准确度和更大的温度范围。
[0007]对具有诸如由铂电阻温度传感器100提供的较高精度特性和温度范围以及具有铂电阻温度传感器200的稳健性的铂电阻温度传感器的设计和制造呈现出的难题向本领域技
术人员提出了挑战。此外，本领域的技术人员无法设计出与前述特性相结合的相对便宜且易于大量生产的铂电阻温度传感器。

技术实现思路

[0008]本文所公开的铂电阻温度传感器的实施方案具有：第一基板，该第一基板设置有第一支撑表面和第二支撑表面；铂构件，该铂构件具有从基座部分延伸的一组叉臂；以及第一柱，该第一柱从第一支撑表面延伸。铂构件的基座部分位于第一支撑表面上，并且第一柱限制基座部分相对于第一支撑表面的移动。该组叉臂从基座部分延伸到第二支撑表面，并且悬置在第一基板的上表面上方。
[0009]在一些实施方案中，铂电阻温度传感器包括第二基板，该第二基板具有与第一基板的上表面相对并且将铂构件包封在铂电阻温度传感器内的下表面。第二基板的下表面可与该组叉臂的端部相邻，并且下表面可与基座部分的上表面相邻。该组叉臂的端部可与第二支撑表面接触并且由该第二支撑表面支撑。铂构件的基座部分可具有柱延伸到其中的接收部分，并且该接收部分可具有允许基座部分相对于第一支撑表面移动的大小和形状。在一些实施方案中，铂电阻温度传感器可包括限制该组叉臂的挠曲的支撑结构。
[0010]在一些实施方案中，铂电阻温度传感器可具有主体，该主体具有沿主体的端部之间的轴线延伸的周向表面。铂电阻温度传感器的铂构件可具有沿主体延伸的长度并且由沿该主体布置的一组支撑结构支撑。该组支撑结构可从周向表面横向突出。铂电阻温度传感器可包括套管，该套管具有由在第一端部和第二端部之间延伸的侧壁限定的腔体。主体可被包封在腔体内。
[0011]有利地，本文所公开的铂电阻温度传感器对振动和/或冲击具有稳健性，并且被构造成有利于以高准确度进行温度测量。铂电阻温度传感器可用于高端设备中。此外，铂电阻温度传感器维护量较低，并且可用于在校准之间可能存在较长时间段的设定中。铂电阻温度传感器可被构造成减小铂构件受到污染的可能性。
附图说明
[0012]图1示出先前实施的线绕铂电阻温度传感器；图2示出先前实施的薄膜铂电阻温度传感器；图3示出根据一个或多个实施方案的铂电阻温度传感器的分解图；图4示出图3的铂电阻温度传感器的一部分的等轴视图；图5A示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的侧视图；图5B示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的俯视平面图；图6示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第一横截面俯视平面图；图7示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第一横截面侧视图；图8示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第二横截面侧视图；图9示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第三横截面侧视图；图10示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第二横截面俯视平面图；图11示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第三横截面俯视平面图；图12示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第四横截面俯视平面图；
图13示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第五横截面俯视平面图；图14示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第六横截面俯视平面图；图15示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的铂构件的第一局部等轴视图；图16示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的铂构件的第二局部等轴视图；图17示出根据一个或多个实施方案的具有线性卷绕的铂构件的铂电阻温度传感器的局部分解图；图18示出图17的铂电阻温度传感器的横截面视图；图19示出根据一个或多个实施方案的具有螺旋卷绕的铂构件的铂电阻温度传感器的局部分解图；图20A示出铂构件位于支撑结构一侧中的孔口中的铂电阻温度传感器的支撑结构的侧视图；图20B示出铂构件位于支撑结构端部中的孔口中的铂电阻温度传感器的支撑结构的侧视图；图20C示出铂构件位于支撑结构中间部分中的孔口中的铂电阻温度传感器的支撑结构的侧视图；以及图21示出多个支撑结构围绕铂电阻温度传感器的主体的周边延伸的铂电阻温度传感器的局部分解图。
具体实施方式
[0013]以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度传感器，包括：主体，所述主体具有沿所述主体的端部之间的轴线延伸的周向表面；多个支撑结构，所述多个支撑结构沿所述主体布置并且从所述主体的所述周向表面横向于所述轴线突出；套管，所述套管具有腔体，所述腔体由在第一端部和第二端部之间延伸的一个或多个侧壁限定，其中，所述主体位于所述腔体内；和铂构件，所述铂构件由所述多个支撑结构中的一组支撑结构支撑，其中，所述铂构件具有沿所述主体延伸的长度。2.根据权利要求1所述的温度传感器，还包括：密封构件，所述密封构件在所述套管的所述第一端部处的所述一个或多个侧壁之间延伸，并且将所述主体和所述铂构件密封在所述腔体内；和测量端子，所述测量端子连接到所述腔体内的所述铂构件的端部，其中，所述测量端子延伸穿过所述密封构件到达温度传感器的外部。3.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，所述主体具有圆柱形形状，并且所述多个支撑结构周向地布置在所述主体上。4.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，所述主体具有矩形形状，并且所述多个支撑结构外围地布置在所述主体的两个或更多个侧面上。5.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，所述多个支撑结构的大小被设定成在悬置状态下支撑所述主体，在所述悬置状态下，所述主体的所述周向表面与所述套管的所述一个或多个侧壁间隔开。6.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，所述多个支撑结构沿所述主体的长度彼此间隔开。7.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，所述一组支撑结构包括一组细长构件，所述一组细长构件在横向于所述轴线的方向上沿所述主体的长度延伸。8.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，所述一组支撑结构包括一组脊，所述一组脊从所述主体的所述周向表面向外突出并且沿所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：TB布朗，R丁，DD利奇，DW法利，
申请(专利权)人：弗兰克公司，
类型：发明
国别省市：