CN102401699B - 温度传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种温度传感器，其即使在与测定对象物的附着度不足的状态下也可以准确地进行测温，同时也可以探知对测定对象物的设置状态的变化。该温度传感器(1)安装于测定对象物而测定该测定对象物的温度，其具备有：第1传感器元件(2)，接收从测定对象物放射的红外线而检测测定对象物的温度；第2传感器元件(4)，通过与测定对象物成为接触状态的同时遮断从测定对象物放射的红外线的导热部(3)，由从测定对象物传递的热来检测测定对象物的温度；及框体(5)，容纳第1传感器元件(2)和第2传感器元件(4)，同时安装于测定对象物。

Description

温度传感器

技术领域

本发明涉及一种安装于测定对象物而测定该测定对象物的温度的温度传感器。

背景技术

通常，为了检测各部的温度，在汽车等的内部搭载有很多温度传感器。作为这些温度传感器，例如专利文献1中提出有如下热敏电阻装置，即安装于汽车设备等而使用，并且包含树脂模制的热敏电阻元件部和端子板。该热敏电阻装置通过热敏电阻元件部检测从作为测定对象物的汽车设备等传递的热而进行测温。

并且，专利文献2中提出有如下红外线检测器，即具备在空洞部上形成有红外线检测元件的第1基板及第2基板、和固定第1基板和第2基板的粘接部件，且在第2基板的空洞部形成红外线反射膜。在该红外线检测器中，通过在第2基板的空洞部形成红外线反射膜来遮断向第2基板的红外线检测元件的红外线，将该红外线检测元件作为温度弥补用来使用而以高灵敏度检测出红外线。

专利文献1：日本专利公开2007-165418号公报(权利要求书、图1)

专利文献2：日本专利公开2000-298063号公报(权利要求书、图1)

上述以往技术中留有以下课题。

即，上述专利文献1中记载的温度传感器是直接贴付于测定对象物而测定该测定对象物的温度的接触式传感器，但就汽车用等而言，有时温度传感器的安装因测定对象物的振动等影响变得不完善而缺乏附着度，存在无法对测定对象物进行准确测温的不良情况。

并且，上述在专利文献2中记载的温度传感器中，即使温度传感器因振动等位置偏移或脱离而缺乏附着度，也可以通过红外线测定温度，因此可以进行测温，但很难探知设置状态的变化。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种即使在缺乏与测定对象物的附着度的状态下也可以准确地进行测温，同时也可以探知对测定对象物的设置状态的变化的温度传感器。

本发明为了解决上述课题采用了以下结构。即，本发明的温度传感器安装于测定对象物而测定该测定对象物的温度，其特征在于，具备有：第1传感器元件，接收从所述测定对象物放射的红外线而检出所述测定对象物的温度；第2传感器元件，通过与所述测定对象物成为接触状态的同时遮断从所述测定对象物放射的红外线的导热部，由从所述测定对象物传递的热来检测所述测定对象物的温度；及框体，容纳所述第1传感器元件和所述第2传感器元件，同时安装于所述测定对象物，根据所述第1传感器元件与所述第2传感器元件检测出的温度差来探知温度传感器自身的设置状态的变化。

在该温度传感器中，由于具备有接收从测定对象物放射的红外线而检测测定对象物的温度的第1传感器元件、和通过与测定对象物成为接触状态的导热部，由从测定对象物传递的热来检测测定对象物的温度的第2传感器元件，所以即使缺乏附着度也可以准确地进行测温，同时可以根据第1传感器元件与第2传感器元件检测出的温度差来探知设置状态的变化。

即、本发明的温度传感器在以足够好的面接触的正常安装的状态下，第1传感器元件和第2传感器元件以相同值准确测定测定对象物的温度，但缺乏附着度时，在第1传感器元件中检测红外线，所以检测温度不变，相反在第2传感器元件中，导热部和测定对象物之间的接触状态变化，从而来自测定对象物的导热减少而检测温度下降。通过检测该第1传感器元件与第2传感器元件的温度差量，能够探知温度传感器的安装状态的变化。并且，在检测红外线的第1传感器元件中，只要是某种程度的距离或安装角度范围内，则即使成为缺乏附着度的不完善的安装状态也可以准确地测定测定对象物的温度。

并且，本发明的温度传感器，其特征在于，所述第1传感器元件及所述第2传感器元件是热敏电阻元件。

即，在该温度传感器中，第1传感器元件及第2传感器元件为热敏电阻元件，因此可以使整体小型化，同时能够以低成本制作。

并且，本发明的温度传感器，其特征在于，所述导热部为在作为主材料的树脂中含有比该树脂高导热率的填料的加填料树脂。

即，在该温度传感器中，导热部为在作为主材料的树脂中含有比该树脂高导热率的填料的加填料树脂，所以根据加填料树脂的高导热性可以有效地且以高响应性将来自测定对象物的热传递至第2传感器元件，从而能够更准确地进行测温。

并且，本发明的温度传感器，其特征在于，在所述测定对象物与所述第1传感器元件之间设置有红外线可以透射且导热性低于所述筐体的绝热部。

即，在该温度传感器中，由于在测定对象物与第1传感器元件之间设置有红外线可以透射且导热性低于框体的绝热部，所以可以通过绝热部降低从测温对象物的导热对第1传感器元件带来的影响，且在缺乏附着度时，可以更明确与第2传感器元件的温度差。

另外，本发明的温度传感器，其特征在于，所述绝热部为空气层。

即，在该温度传感器中，绝热部为空气层，所以在第1传感器元件与测定对象物之间仅空出一定距离而设置空气的空间，且无需另外设置绝热部件，就可以容易设置绝热部。

根据本发明，取得以下效果。

即，根据本发明所涉及的温度传感器，具备有接收从测定对象物放射的红外线而检测测定对象物的温度的第1传感器元件、和通过与测定对象物成为接触状态的导热部，由从测定对象物传递的热来检测测定对象物的温度的第2传感器元件，所以即使缺乏附着度也可以准确地进行测温，同时根据第1传感器元件和第2传感器元件的检测出的温度差可以确认设置状态。从而，即使安装状态因振动等变得不完善，也可以测定测定对象物的准确的温度，同时可以探知安装状态的变化本身，也可以在温度传感器完全脱离之前，事先重新设置正常的安装状态。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的温度传感器的一实施方式的立体图。

图2是表示本实施方式中温度传感器正常安装于测定对象物的状态及安装不完善状态的说明图。

符号说明

1-温度传感器，2-第1传感器元件，3-导热部，4-第2传感器元件，5-框体、8-绝热部、S-测定对象物。

具体实施方式

以下，参照图1及图2说明本发明所涉及的温度传感器的一实施方式。此外，在以下说明中使用的各附图为了将各部件设为可识别或易识别的大小而适宜变更了缩尺。

如图1及图2所示，本实施方式的温度传感器1，作为一种安装于例如汽车中所搭载的设备或部件等的测定对象物S而测定该测定对象物S的温度的车载等用温度传感器，具备有：第1传感器元件2，接收从测定对象物S放射的红外线而检测测定对象物S的温度；第2传感器元件4，通过与测定对象物S成为接触状态的同时遮断从测定对象物S放射的红外线的导热部3，由从测定对象物S传递的热来检测测定对象物S的温度；框体5，在内部安装第1传感器元件2和第2传感器元件4而容纳它们，同时安装于测定对象物S；电缆6，安装于该框体5且分别电连接于第1传感器元件2和第2传感器元件4。

上述框体5是由铝或铜等金属形成的箱形等盒、在内部底面安装有第1传感器元件2及第2传感器元件4。此外，在框体5的内部底面设置有与所安装的第1传感器元件2及第2传感器元件4电连接的配线(省略图示)或电路基板(省略图示)。

并且，在框体5的两端部设置有一对安装板部7，一对该安装板部形成有用于向测定对象物S安装的安装孔7a。即、向测定对象物S安装温度传感器1时，使用安装孔7a螺钉固定于测定对象物S等，由此能够将温度传感器1贴附于测定对象物S。

上述第1传感器元件2及第2传感器元件4是芯片型热敏电阻元件。作为该热敏电阻元件有NTC型、PTC型、CTR型等热敏电阻，但在本实施方式中采用NTC型热敏电阻。该热敏电阻元件由Mn-Co-Cu类材料、Mn-Co-Fe类材料等热敏电阻材料形成。并且，在第1传感器元件2及第2传感器元件4形成有未图示的一对电极，这些电极通过框体5内的配线(省略图示)或电路基板(省略图示)连接于电缆6。

上述导热部3形成为将安装于筐体5内的第2传感器元件4密封。该导热部3是在作为主材料的树脂中含有比该树脂高导热率的填料的加填料树脂。此外，作为所含填料例如可以采用铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、氮化硼(BN)、石墨(Gr)等、碳纤维等。

并且，导热部3除了上述树脂以外，只要是以电绝缘的状态对第2传感器元件4覆盖的树脂，则也可以是导热性高的其他树脂或金属等。

该导热部3以暴露状态设置于框体5的贴附面侧，将温度传感器1正常安装于测定对象物S时，成为附着于测定对象物S。

在上述测定对象物S与第1传感器元件2之间设置有空气层作为红外线可以透射且导热性低于筐体5的绝热部8。即，在安装于框体5内的第1传感器元件2的上方，设为堵塞框体5的贴附面侧的开口部而将玻璃板9固定于筐体5。从而，空气层的绝热部8介于玻璃板9与第1传感器元件2之间，在将温度传感器1贴附于测定对象物S的状态下，成为透射玻璃板9的红外线可通过绝热部8入射到第1传感器元件2。

如此，第1传感器元件2能够从贴附面接收红外线而非接触地测定测定对象物S的温度，第2传感器元件4能检测从贴附面向导热部3传递的测定对象物S的导热来测定测定对象物S的温度。

此外，在本实施方式中使用了玻璃板9，但是只要是红外线能够透射的材料，也可以采用其他材料。并且，根据设置部位的状况，不使用玻璃板9，在不堵塞框体5的贴附面侧的开口部的状态下，也可以在测定对象物S与第1传感器元件2之间设置作为空气层的绝热部8。

如此，在本实施方式的温度传感器1中，由于具备接收从测定对象物S放射的红外线而检测测定对象物S的温度的第1传感器元件2、和通过与测定对象物S成为接触状态的导热部3，由从测定对象物S传递的热来检测测定对象物S的温度的第2传感器元件4，所以即使缺乏附着度也可以准确地进行测温，同时根据第1传感器元件2和第2传感器元件4检测出的温度差可以探知设置状态的变化。

即，如图2的(a)所示，温度传感器1在以足够好的面接触的被正常安装的状态下，第1传感器元件2和第2传感器元件4以相同值准确地测定测定对象物S的温度，但如图2的(b)所示，缺乏附着度而一部分从测定对象物S离开时，在第1传感器元件2中检测红外线，所以检测温度不变，相反在第2传感器元件4中，导热部3与测定对象物S接触状态变化，从而来自测定对象物S的导热减少，检测温度下降。

从而，通过检测该第1传感器元件2与第2传感器元件4的温度差量，能够探知温度传感器1的安装状态的变化。并且，在检测红外线的第1传感器元件2中，只要是在某种程度的距离或安装角度范围内，则即使成为缺乏附着度的不完善的安装状态，也可以准确地测定测定对象物S的温度。如此，即使附着度下降，也可以用非接触式传感器的第1传感器元件2来弥补在接触式传感器的第2传感器元件4产生的测定误差。

并且，因为第1传感器元件2及第2传感器元件4为热敏电阻元件，所以可以使整体小型化，同时能够以低成本制作。

另外，导热部3为在作为主材料的树脂中含有比该树脂高导热率的填料的加填料树脂，所以通过加填料树脂的高导热性可以有效地且以高响应性将来自测定对象物S的热传递至第2传感器元件4，从而能够更准确地进行测温。

此外，本发明的技术范围不限于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内可以施加各种变更。

Claims (7)

1.一种温度传感器，安装于测定对象物而测定该测定对象物的温度，其特征在于，具备有：

第1传感器元件，接收从所述测定对象物放射的红外线而检测所述测定对象物的温度；

第2传感器元件，通过与所述测定对象物成为接触状态的同时遮断从所述测定对象物放射的红外线的导热部，由从所述测定对象物传递的热来检测所述测定对象物的温度；

框体，容纳所述第1传感器元件和所述第2传感器元件，同时安装于所述测定对象物，

根据所述第1传感器元件与所述第2传感器元件检测出的温度差来探知温度传感器自身的设置状态的变化。

2.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，

所述第1传感器元件及所述第2传感器元件为热敏电阻元件。

3.如权利要求1或2所述的温度传感器，其特征在于，

所述导热部为加填料树脂，所述加填料树脂在作为主材料的树脂中含有比该树脂高导热率的填料。

4.如权利要求1或2所述的温度传感器，其特征在于，

在所述测定对象物与所述第1传感器元件之间设置有红外线可以透射且导热性低于所述框体的绝热部。

5.如权利要求3所述的温度传感器，其特征在于，

在所述测定对象物与所述第1传感器元件之间设置有红外线可以透射且导热性低于所述框体的绝热部。

6.如权利要求4所述的温度传感器，其特征在于，

所述绝热部为空气层。

7.如权利要求5所述的温度传感器，其特征在于，

所述绝热部为空气层。