CN105004443B - 防热辐射ntc温度传感器及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防热辐射NTC温度传感器及其应用，包括与待测物体平面接触的测试杆，测试杆的轴线方向设有容纳热敏电阻的空腔，且热敏电阻紧贴测试杆的空腔上壁，热敏电阻通过导线与外部检测设备连接。本发明的优点是测量温度准确，反应速度快，且能隔绝四周的热辐射对测温的影响。

Description

防热辐射NTC温度传感器及其应用
技术领域
本发明涉及一种温度传感器，尤其是一种防热辐射NTC温度传感器及其应用。
背景技术
NTC温度传感器是利用导体或半导体的电阻随温度的变化原理进行测温的一种传感器。为提高NTC温度传感器与带有发热源的平面待测物体测温精度，将NTC温度传感器的外壳设计成一平面，其中热敏电阻是否与NTC温度传感器的外壳紧贴是影响NTC温度传感器反应速度快慢的重要因素。现有NTC温度传感器是将热敏电阻用环氧树脂灌封在普通金属外壳内，这种灌封方式存在一些不足之处，如无法保证热敏电阻紧贴外壳内壁，导致热传导效果不好，从而无法保证NTC温度传感器真实地反应外界温度的变化。同时现有的NTC温度传感器在测量物体温度时，待测物体四周的热源辐射出来的热量会影响NTC温度传感器测量结果，导致测量不精确。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种防热辐射NTC温度传感器及其应用。
本发明的技术方案：
一种防热辐射NTC温度传感器，包括防热辐射测试杆，金属上盖，绝缘胶垫以及与外部控制板相连接的热敏电阻；所述防热辐射测试杆包括左部分和右部分，左部分和右部分通过卡扣合连接；防热辐射测试杆上粘有绝缘胶垫，金属上盖内侧贴有绝缘薄膜或绝缘导电体，绝缘薄膜或绝缘导电体位于金属上盖与绝缘胶垫之间。
本发明另一技术方案：
一种防热辐射NTC温度传感器，包括防热辐射测试杆，金属件，注塑件以及与外部控制板相连接的热敏电阻；所述金属件镶嵌于注塑件中心，金属件与注塑件位于一个平面，其中注塑件完全包裹住金属件；所述金属件由不锈钢、铁、铜、铝或合金制成，所述注塑件由塑胶、陶瓷、电木、绝缘板或玻璃制成。
本发明另一技术方案：
一种防热辐射NTC温度传感器，包括防热辐射测试杆，金属件，注塑件以及与外部控制板相连接的热敏电阻；所述金属件镶嵌于注塑件的轴心，其中，金属件位于注塑件上表面；所述注塑件尾部带有螺牙或安装环。
一种优选方案是所述热敏电阻为二极管型热敏电阻、单端玻封型热敏电阻或裸片型热敏电阻；所述防热辐射测试杆的测温平面直径是小于40mm且大于3mm。
一种优选方案是所述防热辐射测试杆还包括设于周向的限位环。
一种优选方案是所述金属上盖厚度小于4mm，长度小于30mm；绝缘胶垫厚度小于8mm。
本发明另一技术方案：
一种用于锅底的防热辐射NTC温度传感器包括上壳，与上壳可拆卸连接的下壳以及防热辐射NTC温度传感器；所述防热辐射测试杆活动卡于上壳和下壳形成容置腔内，所述防热辐射测试杆套有弹簧，所述防热辐射测试杆的尾端接有金属卡箍，金属卡箍与防热辐射NTC温度传感器紧配合，金属卡箍带有接地插头，接地插头与接地线连接。
一种优选方案是所述上壳由绝缘材料制成，且其厚度为小于10mm大于1mm；或者所述上壳由金属材质制成，且其厚度小于3mm大于0.1mm。
一种优选方案是所述防热辐射NTC温度传感器与上壳之间存在间隙，所述间隙大于0.1mm且小于15mm。
一种优选方案是还包括呈圆形或方形的磁铁块，所述下壳内壁设有用于固定磁铁块的固定槽；其特征还包括干簧管与热敏电阻连接。
综合上述技术方案可知本发明具有如下有益效果：热敏电阻紧贴防热辐射测试杆的空腔上壁，用环氧树脂固定或金属卡位固定，确保热传导效果好，使得热敏电阻能快速的反应待测物体的温度；由于防热辐射测试杆测温的金属件四周由注塑件包裹，当待测物体压在防热辐射测试杆上时，弹簧被压缩，这样防热辐射测试杆被弹簧的弹力紧紧地贴在待测物体的表面；而待测物体四周热源辐射出来的热量大部分通过防热辐射环(也就是包裹金属件四周的注塑件)被隔绝，有效的防止了待测物体辐射热量对热敏电阻影响。
若待测物体压在测试杆上，还需要一个通知控制板工作的信号时，带有热敏电阻与干簧管串联的测试杆，测试杆被压缩至档片上，使得磁铁与干簧管的距离被缩短，干簧管导通，热敏电阻阻值由开路变为正常值，控制板进行工作。
以上仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明第一实施例中防热辐射NTC温度传感器的剖视图。
图2是本发明第二实施例中防热辐射NTC温度传感器的剖视图。
图3是本发明第三实施例中防热辐射NTC温度传感器的零件分解图。
图4是本发明第四实施例中防热辐射NTC温度传感器的零件分解图。
图5是本发明第五实施例中用于锅底的防热辐射NTC温度传感器的剖视图。
图6是本发明第六实施例中用于锅底的防热辐射NTC温度传感器的剖视图。
图7是本发明第七实施例中用于锅底的防热辐射NTC温度传感器的剖视图。
图8是本发明第八实施例中用于锅底的防热辐射NTC温度传感器的剖视图。
图9是本发明中用于锅底的防热辐射NTC温度传感器的分解图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图对本发明做进一步描述。
第一实施例，如图1所示，一种防热辐射NTC温度传感器，包括与待测物体平面接触的防热辐射测试杆1，防热辐射测试杆1的轴线方向设有容纳热敏电阻2的空腔11，且热敏电阻2紧贴防热辐射测试杆1的空腔11上壁，热敏电阻2通过导线8与外部控制板连接。
其中，防热辐射测试杆1包括金属件18和注塑件17，金属件18镶嵌于注塑件中心，金属件18上端平面和注塑件17上端平面位于同一平面，金属件18由不锈钢、铁、铜、铝或合金材料制成，注塑件17由塑胶、陶瓷、电木、绝缘板或玻璃材料制成。
防热辐射测试杆1还包括用于固定传感器位置的限位环7，限位环7由塑胶、陶瓷、电木、绝缘板或玻璃构成。防热辐射测试杆的测温平面直径是小于40mm且大于3mm。
由于测试杆1测温的金属件18四周由注塑件17包裹，测温时，待测物体压在防热辐射测试杆1上时；而待测物体四周热源辐射出来的热量大部分通过包裹金属件18四周的注塑件隔绝，有效的防止了待测物体四周热源辐射热量对热敏电阻测温的影响。
第二实施例，如图2所示，一种用于锅底的防热辐射NTC温度传感器，包括与待测物体平面接触的防热辐射测试杆1，防热辐射测试杆1的轴线方向设有容纳热敏电阻2的空腔11，且热敏电阻2紧贴防热辐射测试杆1的空腔11上壁，热敏电阻2通过导线8与外部控制板连接，其注塑件17尾端带有螺牙19。
其中，防热辐射测试杆1包括金属件18和注塑件17，金属件18镶嵌于注塑件中心，其中金属件18在上，注塑件17在下形成一个金属平面；金属件18由不锈钢、铁、铜、铝或合金材料制成，注塑件17由塑胶、陶瓷、电木、绝缘板或玻璃材料制成；防热辐射测试杆1的测温平面直径是小于40mm且大于3mm，金属件上端平面厚度20大于0mm且小于4mm。
安装时，将锅底的防热辐射NTC温度传感器穿过待测物体底部的孔位，金属件18上端卡住待测物体底部的孔位，用螺母旋紧，由于注塑件17将金属件18的其他部分都已包裹住。测温时，防热辐射NTC温度传感器测温平面直接感受待测物体的温度，同时防热辐射环隔绝了待测物体四周的发热源对测温的辐射影响。
第三实施例，如图3所示，一种防热辐射NTC温度传感器，包括防热辐射测试杆1，金属上盖21，绝缘胶垫22与以及外部控制板相连接的热敏电阻2；防热辐射测试杆1包括左部分1A和右部分1B，左部分1A和右部分1B通过卡扣合在一起；防热辐射测试杆1内设置空腔，在空腔内粘上绝缘胶垫22，绝缘胶垫22按热敏电阻2形状开模形成，金属上盖21内侧贴有绝缘薄膜24，然后将热敏电阻2、防热测试杆1一起卡紧。
本实施例中，将热敏电阻2固定在绝缘胶垫22内，然后用金属上盖21和防热测试杆1通过卡扣25固定连接。
金属上盖21内设有两层绝缘薄膜24是为了安规的要求，当热敏电阻2连接上高压电时，每层的绝缘薄膜24都能经受1750V的高压，从而达到了加强绝缘的要求；这样任何时候都可以避免金属上盖21与高压电连接；同时，控制金属上盖21的长度，可以减少外界对热敏电阻2的反应速度。
当金属上盖21将防热测试杆1、绝缘胶垫22与热敏电阻2合在一起时，绝缘胶垫22对热敏电阻2起缓冲作用，保证热敏电阻2不会被压碎。
第四实施例，如图4所示，一种防热辐射NTC温度传感器，包括防热辐射测试杆1，金属上盖21，绝缘胶垫22以及与外部控制板相连接的热敏电阻2；防热辐射测试杆1包括左部分1A和右部分1B，左部分1A和右部分1B通过卡扣合在一起。防热辐射测试杆1内设置空腔，在空腔内粘上绝缘胶垫22，绝缘胶垫22设有容纳热敏电阻2的槽口，金属上盖21内侧贴有绝缘导电体23，然后将金属上盖21和内置有热敏电阻2的防热测试杆1卡紧。
本实施例，将热敏电阻2固定在绝缘胶垫22内，然后用金属上盖21和防热测试杆1通过卡扣25固定连接。
金属上盖21内设有2mm单层绝缘导电体是为了安规的要求，，当热敏电阻2连接上高压电时，2mm单层绝缘导电体都能经受3500V的高压，这样任何时候都可以避免金属上盖21与高压电连接；同时，控制金属上盖21的长度，可以减少外界对热敏电阻2的反应速度。
当金属上盖21将防热测试杆1、绝缘胶垫22与热敏电阻2合在一起时，绝缘胶垫22对热敏电阻2起缓冲作用，保证热敏电阻2不会被压碎。
第五实施例，如图5所示，一种用于锅底的防热辐射的NTC温度传感器，包括与待测物体平面接触的测试杆1，上壳3，下壳4以及压缩弹簧6。测试杆1还包括设于周向的限位环7，测试杆1的轴线方向设有容纳热敏电阻2的空腔11，且热敏电阻2紧贴测试杆1测温平面上壁，热敏电阻2与外部测试装置通过导线8连接，测试杆1卡于上壳3和下壳4形成容置腔12内，且可在容置腔12内自由移动，测试杆1套有弹簧6，且弹簧6卡于限位环7与下壳4之间。
测温时，测试杆1与待测物体接触的面形成一个测温平面，当待测物体压在测试杆1的平面时，在待测物体重力和弹簧6的作用下，测试杆1被压缩至挡片5平齐，与待测物体紧密接触。由于绝缘材料的上壳的挡片5与金属测试杆1处于同一平面，绝缘材料的上壳挡片5挡住了四周热辐射对金属测试杆的影响。而弹簧保证测试杆与待测物体平面良好接触，这样待测物体的温度就被准确地测试出来。
本实例中，用于锅底的防热辐射的NTC温度传感器还包括设于测试杆1外围上壳3，上壳3由绝缘材料制成，测试杆1与上壳3之间存在间隙，间隙大于0.1mm且小于限位环7的直径15mm，，上壳3的厚度为小于10mm大于1mm。限位环7是金属环形件，且与测试杆1紧配合。
本实例中，测试杆1为金属切削件或浇铸件，由铜、铝、铁或合金材料制成。
本实例中，上壳3设有卡扣9，下壳4设有定位孔10，上壳3与下壳4通过卡扣9和定位孔10可拆卸连接。测试杆1的测温平面直径是小于40mm且大于3mm。
第六实施例，如图6所示，本实施例与第五实施例不同的是：本实施例还包括与热敏电阻2一引脚串联的干簧管14，下壳4的内部设有的卡槽15，卡槽15固定有磁铁块16，测试杆1通过模具将金属与塑胶注塑成型，限位环7由塑胶注塑而成，热敏电阻2与测试杆1的空腔11上壁紧密接触。
防热辐射NTC锅底温度传感器的测温的原理：热敏电阻2通过环氧树脂封装在空腔11内，且其一只引脚与干簧管14串联，在待测物体的重力作用下，测试杆1往下移动，测试杆1在往下移动的过程中，干簧管14与磁铁块16的距离缩短，干簧管14由开路变成闭合，这样，待测物体的温度的测试通过导线8传至外部的控制板，测温时，上壳的挡片5与测试杆1处于同一平面，绝缘材料的上壳挡片5挡住了四周热辐射对测试杆1的影响。而弹簧6保证测试杆与待测物体平面良好接触，这样待测物体的温度就被准确地测试出来。
本实例中，限位环7由陶瓷压铸而成或塑胶注塑而成，而测试杆1由模具将金属与塑胶、玻璃注塑成型；同样，测试杆1也可为金属切削与塑胶、电木、绝缘板紧配合组合而成。
本实例中，测试杆1与上壳3之间存在间隙，间隙大于0.1mm且小于限位环7的直径15mm，上壳3由绝缘材料制成，上壳3的厚度为小于10mm大于1mm。限位环7是金属环形件，且与测试杆1紧配合。
本实例中，上壳3设有卡扣9，下壳4设有定位孔10，上壳3与下壳4通过卡扣9和定位孔10可拆卸连接。测试杆1的测温平面直径是小于40mm且大于3mm。测试杆1的下端设有接地线13。
第七实施例，如图7所示，本实施例与第五实施例不同的是：上壳3、下壳4由金属材料制成。
本实例中，由于上壳3是金属材料所组成，防热辐射的测试杆1包括金属件18和注塑件17，金属件18的四周由注塑件17包裹，当待测物体压在防热辐射测试杆1上时，而弹簧6保证测试杆1与待测物体平面良好接触，这样待测物体的温度就被准确地测试出来。
防热辐射NTC锅底温度传感器的测温的原理：如图7所示，当防热辐射NTC锅底温度传感器固定在发热盘上时，下壳4与带测物体的外壳相连，即与地线相连；防热辐射测试杆1带有接地插头的金属卡箍13，安装在防热辐射测试杆1的尾部，当没有锅压在防热辐射测试杆1时，金属卡箍13与下壳4保持接触并导通。因为金属卡箍13的接地插头与接地线连接，使得热敏电阻2的输入端与金属卡箍13相连，金属卡箍13与下壳4相连，下壳4与地线相连，从而使热敏电阻2短路，与地相连。当有锅压在防热辐射测试杆1时，弹簧6下压造成防热辐射测试杆1下压，金属卡箍13与下壳4分离，自动解除短路，热敏电阻2的阻值就可正常测试出来了。
本实例中，上壳3设有卡扣9，下壳4设有定位孔10，上壳3与下壳4通过卡扣9和定位孔10可拆卸连接。防热辐射测试杆1的测温平面直径是小于40mm且大于3mm，金属上壳3的厚度小于3mm大于0.1mm；防热辐射测试杆1与金属上壳3之间存在间隙，间隙大于0.1mm且小于限位环7的直径15mm。
本实例中，防热辐射测试杆1包括金属件18和注塑件17，防热辐射测试杆1通过模具将金属件18与注塑件17紧配合形成，限位环7由陶瓷压铸而成；同样，防热辐射测试杆1也可为金属切削件与电木、绝缘板紧配合组合而成，或者由模具将金属与塑胶、陶瓷、玻璃注塑成型。
第八实施例，如图8所示，本实施例与第七实施例不同的是：本实施例中上壳3由绝缘材料制成和下壳金属材料制成。
上壳3为绝缘材料制成，测试杆1测温的金属件18四周由注塑件17包裹；当待测物体压在防热辐射测试杆1上时，由于挡片5与防热辐射测试杆1测温平面处于同一平面，上壳3和挡片5挡住了四周热辐射对防热辐射测试杆1的影响。而防热辐射测试杆1本身又具有防热辐射功能，从而使四周的热辐射通过两次隔绝。弹簧6保证防热辐射测试杆1与待测物体平面良好接触，这样待测物体的温度就被非常准确地测试出来。
防热辐射NTC锅底温度传感器的测温的原理：如图8所示，当防热辐射NTC锅底传感器固定在发热盘上时，下壳4与带测物体的外壳相连，也就是与地线相连；防热辐射测试杆1带有接地插头的金属卡箍13，安装在防热辐射测试杆1的尾部，当无锅压在防热辐射测试杆1时，金属卡箍13与下壳4仍然保持接触并导通。这样就使得热敏电阻2的输入端与金属卡箍13相连，金属卡箍13与下壳4相连，下壳4与地线相连，从而使热敏电阻2短路，与地相连。当有锅压在防热辐射测试杆1时，弹簧6下压造成防热辐射测试杆1下压，金属卡箍13与下壳4分离，自动解除短路，热敏电阻2的阻值就可正常测试出来了。
本实例中，防热辐射测试杆1由金属与陶瓷压铸而成，限位环7由陶瓷压铸而成或塑胶注塑而成；同样，防热辐射测试杆1也可为金属切削与电木、绝缘板紧配合组合而成，或者由模具将金属与塑胶、玻璃注塑成型。
本实例中，上壳3设有卡扣9，下壳4设有定位孔10，上壳3与下壳4通过卡扣9和定位孔10可拆卸连接。防热辐射测试杆1的测温平面直径是小于40mm且大于3mm。上壳3由绝缘材料制成，上壳3的厚度小于10mm大于1mm；防热辐射测试杆1与金属上壳3之间存在间隙，间隙大于0.1mm且小于限位环7的直径15mm。
图9为用于锅底的防热辐射NTC温度传感器的分解图，包括防热辐射测试杆1，热敏电阻2，上壳3，下壳4，挡片5，弹簧6，导线8，卡扣9,和定位孔10。
以上是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种防热辐射NTC温度传感器，其特征在于，包括防热辐射测试杆(1)，金属上盖(21)，绝缘胶垫(22)以及与外部控制板相连接的热敏电阻(2)；所述防热辐射测试杆(1)包括左部分(1A)和右部分(1B)，左部分(1A)和右部分(1B)通过卡扣合在一起；防热辐射测试杆(1)上粘有绝缘胶垫(22)，热敏电阻(2)一面紧贴绝缘胶垫(22)，另一面紧贴绝缘薄膜(24)或绝缘导电体(23)，而金属上盖(21)内侧贴有绝缘薄膜(24)或绝缘导电体(23)，金属上盖(21)厚度小于4mm，长度小于30mm；绝缘胶垫(22)的厚度小于8mm。
2.一种防热辐射NTC温度传感器，其特征在于，包括防热辐射测试杆(1)以及与外部控制板相连接的热敏电阻(2)；所述防热辐射测试杆(1)包括金属件(18)和注塑件(17)，所述金属件(18)镶嵌于注塑件(17)中心，金属件(18)的上端表面与注塑件(17)的上端表面位于一个平面，其中注塑件(17)完全包裹住金属件(18)；所述金属件(18)由铁、铜、铝或合金制成，所述注塑件(17)由塑胶、陶瓷、电木、绝缘板或玻璃制成。
3.一种防热辐射NTC温度传感器，其特征在于，包括防热辐射测试杆(1)以及与外部控制板相连接的热敏电阻(2)；所述防热辐射测试杆(1)包括金属件(18)和注塑件(17)，所述金属件(18)镶嵌于注塑件(17)的轴心，其中，金属件(18)位于注塑件(17)上表面，所述注塑件尾部带有螺牙(19)或安装环。
4.如权利要求1、2或3所述的防热辐射NTC温度传感器，其特征在于，所述热敏电阻为二极管型热敏电阻、单端玻封型热敏电阻或裸片型热敏电阻；所述防热辐射测试杆(1)的测温平面的直径小于40mm且大于3mm，所述防热辐射测试杆(1)还包括设于周向的限位环(7)。
5.一种用于锅底的防热辐射NTC温度传感器，其特征在于，包括上壳(3)，与上壳(3)可拆卸连接的下壳(4)以及权利要求1、2或3所述的防热辐射测试杆(1)；所述防热辐射测试杆(1)活动于上壳(3)和下壳(4)形成的容置腔(12)内，所述防热辐射测试杆(1)上套有弹簧(6)，且防热辐射测试杆(1)的尾端接有金属卡箍(13)，金属卡箍(13)与防热辐射测试杆(1)紧配合，当防热辐射测试杆(1)的头部没有接触到待测物体时，在弹簧(6)的作用下，防热辐射测试杆(1)自动回到伸缩自由位置，此时金属卡箍(13)与下壳(4)相连，下壳(4)直接固定在设备的外壳接地上；金属卡箍(13)带有接地插头，接地插头与接地线连接。
6.如权利要求5所述的用于锅底的防热辐射NTC温度传感器，其特征在于，所述上壳(3)由绝缘材料制成，且其厚度为小于10mm且大于1mm；或者所述上壳(3)由金属材质制成，且其厚度小于3mm且大于0.1mm。
7.如权利要求5所述的用于锅底的防热辐射NTC温度传感器，其特征在于，所述防热辐射NTC温度传感器中的防热辐射测试杆(1)与上壳(3)之间存在间隙，所述间隙的直径大于0.1mm且小于15mm。
8.如权利要求5所述的用于锅底的防热辐射NTC温度传感器，其特征在于，还包括呈圆形或方形的磁铁块(16)、干簧管(14)、热敏电阻(8)，所述下壳(4)内壁设有用于固定磁铁块的卡槽(15)；其中干簧管(14)与热敏电阻(8)其中的一引脚串联，然后与外部控制电路相连。
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