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淺談管體表面測溫高靈敏NTC溫度傳感器

瀏覽次數(shù)：20362022-01-20 11:14:23

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溫度傳感器廣泛應用于各種溫度探測、溫度補償及溫度控制電路。其在電路中起到將溫度變量轉(zhuǎn)化成所需電子信號的核心作用。
隨著電子技術(shù)發(fā)展，各種電子進一步多功能化和智能化，NTC熱敏芯片在各種需要對溫度進行探測、控制、補償?shù)葓龊蠎弥鸩皆黾樱瑫r，對溫度傳感器結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，為了達到高精度、高靈敏、高可靠、快速探測，溫度傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計必須符合被測試物體的結(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的時間，熱時間常數(shù)一般為10～20 秒，這種反應速度不能滿足對溫度探測的高靈敏度要求，且會出現(xiàn)測溫不準現(xiàn)象。
另外，現(xiàn)有管體溫度傳感器外殼結(jié)構(gòu)只能適應于單一尺寸的管道測溫，不能通用各種尺寸管道，其通用性較差，需要針對特定管道來定制溫度傳感器，且其安裝復雜、不便于操作。
基于此，提供一種通用型管體表面測溫溫度傳感器，其具有使用方便、通用性強、響應速度快、檢測靈敏、機械強度高的優(yōu)點。
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；且彈片在壓緊被測管體時，能夠發(fā)生形變從而與被測管體外壁面配合，同時夾子中彈簧的張力，使彈片與被測管體的外壁面間緊密貼合而具有較大接觸面積，實現(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管體內(nèi)流體傳來的溫度，其響應速度非?？?，可實現(xiàn)高靈敏檢測，高靈敏溫度傳感器的熱時間常數(shù)為2～3秒，僅為現(xiàn)有傳感器的五分之一，其導熱速度遠高于現(xiàn)有溫度傳感器；另外，夾子和彈片能夠?qū)崦綦娮栊纬杀Ｗo，所以該溫度傳感器機械強度高。
通用型管體表面測溫溫度傳感器的制作方法如下：
(1)分別制作兩個夾片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將至少一個熱敏電阻3粘接并封裝于彈片2上，同時將電子線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的連接處進行絕緣保護，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)對制作好的溫度傳感器進行電阻值測試和絕緣耐壓測試。
分別測試本發(fā)明的通用型管體表面測溫溫度傳感器與現(xiàn)有管體測溫的溫度傳感器產(chǎn)品的熱時間常數(shù)，測試對比結(jié)果如下表1所示：

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

NTC熱敏電阻與隨身手電筒咖啡機溫度傳感器