CN106537105A - 用于热电偶温度补偿的端子板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于热电偶的温度补偿的端子板，此端子板包括：“”形的端子单元，此端子单元用于将所述热电偶的补偿引线连接至与电路板的控制电路连接的PCB接触端子以允许所述热电偶的精确的温度补偿，所述端子单元具有一对弯曲的连接销；小型补偿传感器PCB，此小型补偿传感器PCB具有用于在其上侧的一端处进行补偿的片形温度传感器、焊接至传感器销单元以用于电连接补偿用的所述温度传感器的输出端的上焊接面以及焊接至所述端子单元的下焊接面；以及L形传感器销单元，此传感器销单元用于将所述补偿传感器PCB与所述端子单元焊接在一起，所述传感器销单元具有一对圆形连接销，这对连接销用于补偿用的所述温度传感器的所述输出端与所述电路板的所述温度补偿传感器的接触连接。

Description

用于热电偶温度补偿的端子板

技术领域

本发明涉及这样的用于热电偶温度补偿的端子板，此用于热电偶温度补偿的端子板校正在用于连接恒温器和温度计中的热电偶的端子板中产生的温度误差，更具体地说，涉及这样的用于热电偶温度补偿的端子板，此用于热电偶温度补偿的端子板能够通过测量连接热电偶的端子板处的温度并且结合热电偶的测得温度中测得的温度而精确补偿温度。

背景技术

热电偶是用于利用与两类不同金属接合的接合部处的温度差成比例产生的热电动势来检测温度值的传感器。在下文中，金属接合部被称作温度检测器，并且在温度检测器中连接的两种不同金属线被称作补偿导线。热电偶放置在待由温度检测器测量温度的位置，并且测量温度。两种补偿导线连接至恒温器或者温度计的端子板并且测量温度。

当补偿导线连接至端子板时，因为用于端子板的金属材料与用于补偿导线的金属材料不同所以产生与端子板的温度成比例的热电动势。因此，因为端子板的温度减小了由温度检测器测量的温度，所以产生温度误差。通常，为了补偿这样的温度误差，设置用于测量与热电偶的补偿导线连接的端子板处的温度的单独的温度补偿传感器。通过加上端子板的温度而补偿温度误差。

在传统技术中，技术上难以将温度补偿传感器附接至端子板。为此，以这样的方式校正由热电偶测得的温度：将温度补偿传感器附接至位于恒温器和温度计的壳体内的电路板的特定位置、测量附接位置处的温度；并且加上或者减去测得的补偿温度值与由热电偶测得的温度值之间的差。

然而，传统技术的问题在于：因为温度补偿传感器与连接补偿导线的端子板的位置间隔远，所以温度误差增大。

为了解决此问题，如图7中所示，当设计电路板300-1时，温度补偿传感器300靠近端子板布置。在此情况下，由于从电路板300-1本身产生的热以及从壳体100的内部产生的热而在连接补偿导线的端子板处的温度与由温度补偿传感器300测得的温度之间产生温度误差。在电能供应至温度计之后，温度计内的温度随着时间的推移而升高。因此，误差值由于连接补偿导线的端子板处的温度与由温度补偿传感器测得的温度之间的温度差随着时间的推移而改变，从而使得难以校正由热电偶测得的温度。

为了解决此难题，如图6中所示，日本专利申请特开1997-218108号公报公开了这样一种结构，此结构包括：尺寸能够减小的保持器50，此保持器布置在电路板40中使得能够进行精确的温度补偿，并且此保持器适于避免电路板40的热传导；以及固定至保持器50的温度补偿传感器51，其中，温度补偿传感器覆盖有盖52，此盖由具有优良热传导性的材料制成，从而温度补偿传感器51尽可能靠近连接补偿导线的端子板布置。然而，此公开的结构的问题在于，因为必须单独制作用于固定温度补偿传感器的固定构件，所以结构复杂并且制造成本和过程增加。

而且，存在这样的可能性：因为温度补偿传感器51布置在安装在壳体20中的端子板内所以会由于从壳体20的内部产生的热而发生温度误差。而且，问题在于，如果覆盖温度补偿传感器51的盖52由于端子板、壳体20以及保持器50因端子板与温度补偿传感器相互接触变形而与端子板接触不良，那么温度误差增大。

【现有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)日本专利特开3161317号公报公开了涉及热电偶温度补偿结构的技术。

发明内容

因此，本发明考虑到现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目的是提供这样一种用于热电偶温度补偿的端子板，此用于热电偶温度补偿的端子板具有简单的结构并且能够实现精确的温度补偿。

在一方面中，一种用于热电偶温度补偿的端子板包括：

端子单元，此端子单元弯曲成“ㄈ”形状并且适于具有位于上侧和下侧上的自由端部并且适于包括位于所述上侧上的所述自由端部中的一对连接销，这一对连接销为了热电偶的补偿导线与连接至电路板的控制电路的接触端子之间的连接而弯曲；

小型补偿传感器PCB，此小型补偿传感器PCB适于具有片形温度补偿传感器，此温度补偿传感器安装在所述补偿传感器PCB的顶面上的一端上并且固定至所述端子单元的所述顶面，使得所述温度补偿传感器置于所述端子单元的所述暴露部侧上；以及

传感器销单元，此传感器销单元通过焊接固定在所述补偿传感器PCB的所述顶面上，并且此传感器销具有为了所述温度补偿传感器的输出端与所述电路板的温度补偿电路之间的连接而弯曲的一对连接销，其中，所述温度补偿传感器靠近所述补偿导线与所述端子单元之间的连接单元布置，从而使壳体内产生的热的影响最小化，减小温度误差并且能够实现精确的温度测量。

附图说明

图1是用于根据本发明的一个实施方式的热电偶温度补偿的端子板的整体立体图。

图2是示出用于连接根据本发明的一个实施方式的热电偶补偿导线的端子单元的立体图。

图3是示出根据本发明的一个实施方式的补偿传感器PCB的立体图。

图4是示出根据本发明的一个实施方式的传感器销单元的立体图。

图5是示出端子板布置在根据本发明的一个实施方式的壳体中的状态的剖面图。

图6是示出传统端子板的结构的立体图。

图7是示出另一传统端子板的结构的立体图。

具体实施方式

参照附图描述本发明的实施方式以便充分理解本发明。本发明的实施方式可以以各种形式来修改，并且本发明的权利范围不应理解成限于下面的示例性实施方式。本发明的实施方式意图向本领域普通技术人员充分说明本发明。因此，可能放大了附图中元件的形状等以便突出更充分的描述。要注意的是，相同的附图标记用于标示附图中相同的元件。而且，省略可能构成本发明的主旨的公知功能或者构造的详细描述。

如图1中所示，用于根据本发明的一个实施方式的热电偶温度补偿的端子板包括：用于热电偶补偿导线连接的螺杆40和垫圈50、弯曲成“ㄈ”形状的端子单元10、小型补偿传感器PCB 20以及传感器销单元30。端子单元10具有分别形成在端子单元的上侧和下侧上的自由端部，并且端子单元10包括一对连接销10-1，这一对连接销布置在位于上侧上的自由端部中并且为了热电偶的补偿导线与连接至电路板200的控制电路的PCB接触端子200-1之间的连接而弯曲。补偿传感器PCB 20包括焊接面20-5，此焊接面是补偿传感器PCB 20的底面，并且此焊接面通过焊接而固定至形成在端子单元10的上侧上的自由端部的顶面中的焊接面10-6。补偿传感器PCB 20包括片形温度补偿传感器20-1，此温度补偿传感器安装在补偿传感器PCB 20的顶面上的一端上。传感器销单元30具有通过焊接堆叠在端子单元10上的补偿传感器PCB 20，并且传感器销单元30包括一对连接销，这一对连接销被弯曲以将温度补偿传感器20-1的输出端连接至与电路板200的温度补偿电路连接的PCB接触端子200-1。

如图2的(a)中所示，端子单元10具有弯曲成“ㄈ”形式的形状，并且具有分别形成在其上侧和下侧上的自由端部。用于将端子单元10固定至壳体100的突出件10-3和10-4以及用于当补偿传感器PCB 20堆叠在端子单元10上时引导位置的导孔10-5分别形成在自由端部中。端子单元10包括一对连接销10-1，这一对连接销具有用于为电路板200的PCB接触端子200-1提供电接触的弹力。而且，连接销10-1具有弹力，向下并向内弯曲，并且稳定地连接至电路板200的PCB接触端子200-1。

如图2的(b)中所示，补偿传感器PCB 20借助位于下侧并且电连接至此补偿传感器的焊接面20-5焊接并且固定至位于端子单元10的上侧上的焊接面10-6。

如图3中所示，补偿传感器PCB 20包括具有矩形形式的薄的小型PCB。补偿传感器PCB 20包括：导孔20-4，此导孔用于引导位置并且适于与端子单元10和传感器销单元30堆叠；温度补偿传感器20-1，此温度补偿传感器通过焊接而附接至补偿传感器PCB 20的顶面；焊接面20-2，此焊接面用于发送来自温度补偿传感器20-1的信号并且此焊接面也通过焊接而固定至传感器销单元30的底面；以及焊接面20-5，此焊接面用于与端子单元10电连接并且固定至置于端子单元10的上侧上的焊接面10-6。为了增大端子单元10的温度传递系数，焊接面20-5的前部下表面适于通过焊接而固定至端子单元10的焊接面10-6。

如图4中所示，传感器销单元30具有钩形形状。传感器销单元30包括：待堆叠在补偿传感器PCB 20上的导孔30-3；通过焊接堆叠在补偿传感器PCB 20的顶面上的焊接面30-1；以及一对连接销30-2，这一对连接销被弯曲，通过焊接而固定至焊接面30-1，并且适于具有用于将补偿传感器PCB 20的输出端连接至与电路板200的温度补偿电路连接的PCB接触端子200-1的弹力。

而且，当电路板200插入到壳体100中时，可以借助弹力使连接销30-2牢固地与电路板200的PCB接触端子200-1接触。

图5是示出用于热电偶温度补偿的已经安装在壳体100上的端子板的形状的图。温度补偿传感器20-1的一侧靠近壳体100的外侧布置，从而减小装置内产生的内热的影响。因此，可以减小温度误差，可以简化结构，并且可以减小使用诸如温度控制装置或者温度测量装置之类的热电偶的装置的尺寸。

根据本发明的一个实施方式，温度补偿传感器尽可能靠近连接热电偶的补偿导线的端子板布置。因此，存在这样的优势：可以使布置有温度补偿传感器的装置内产生的内热的影响最小化；可以减小温度误差；并且可以精确补偿由热电偶测得的温度。而且，存在这样的优势：因为不需要用于固定温度补偿传感器的复杂单元所以可以减小装置的尺寸；容易保养与修理；并且可以减少制造成本以及过程。

根据本发明的用于工业温度控制以及测量装置的热电偶温度补偿用的端子板的实施方式仅是示例性的。本发明所属领域的普通技术人员会容易理解：可以以各种方式修改本发明，并且其它等同的实施方式是可行的。因此，要理解的是，本发明不限于详细描述中描述的实施方式。因此，本发明的实际保护范围应由所附权利要求书的技术实质确定。而且，应理解，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的实质和权利范围的情况下，本发明包括所有变型、等同例以及替代例。

附图标记列表

10 端子单元

10-1 连接销

10-2 螺纹孔

10-3、10-4 突出件

10-5 导孔

10-6 焊接面

20 补偿传感器PCB

20-1 温度补偿传感器

20-2 焊接面

20-3 导线图案

20-4 导孔

20-5 焊接面

30 传感器销单元

30-1 焊接面

30-2 连接销

30-3 导孔

40 螺杆

50 垫圈

60 螺母

100 壳体

200 电路板

200-1 PCB接触端子

300 温度补偿传感器

300-1 电路板

Claims (5)

1.一种用于热电偶的温度补偿的端子板，此端子板包括：

端子单元(10)，此端子单元弯曲成形状并且适于具有位于上侧和下侧上的自由端部并且适于包括位于所述上侧上的所述自由端部中的一对连接销(10-1)，这一对连接销为了热电偶的补偿导线与连接至电路板(200)的控制电路的接触端子(200-1)之间的连接而弯曲；

小型补偿传感器PCB(20)，此小型补偿传感器PCB适于具有分别形成在顶面和底面上的焊接面(20-2，20-5)，所述焊接面用于温度补偿传感器(20-1)的输出端的电连接，并且此小型补偿传感器PCB适于具有片形温度补偿传感器(20-1)，此温度补偿传感器通过焊接而固定至所述补偿传感器PCB(20)的上侧上的一端，使得所述补偿传感器PCB(20)位于所述端子单元(10)的暴露部侧上；以及

传感器销单元(30)，此传感器销单元适于包括从直线部延伸的一对钩形连接销(30-2)，其中，所述直线部通过焊接而固定在所述补偿传感器PCB(20)上，并且所述连接销(30-2)使所述温度补偿传感器(20-1)的所述输出端与所述电路板(200)的温度补偿电路弹性接触。

2.根据权利要求1所述的端子板，其中，导孔(10-5，20-4，30-3)分别形成在所述端子单元(10)、所述补偿传感器PCB(20)以及所述传感器销单元(30)中，以便于所述端子单元(10)、所述补偿传感器PCB(20)以及所述传感器销单元(30)的堆叠。

3.根据权利要求1所述的端子板，其中：

所述补偿传感器PCB(20)包括小型PCB；

所述补偿传感器PCB(20)借助焊接至端子单元的焊接面(20-5)而堆叠在所述端子单元(10)上；并且

焊接至所述传感器销单元(30)的所述焊接面(20-2)固定至位于所述传感器销单元(30)下方的焊接面(30-1)，使得所述温度补偿传感器(20-1)与连接补偿导线的螺纹孔(10-2)的位置贴近布置，以实现精确的温度补偿。

4.根据权利要求2所述的端子板，其中：

所述补偿传感器PCB(20)的焊接面(20-5)通过导线图案(20-3)而连接至所述温度补偿传感器(20-1)的一个极；并且

位于所述补偿传感器PCB(20)的一侧上的部分表面由所述导线图案(20-3)覆盖以增大热导率。

5.根据权利要求1所述的端子板，其中：

所述端子单元(10)、所述补偿传感器PCB(20)以及所述传感器销单元(30)通过焊接具有一体化结构；并且

所述端子单元(10)的所述连接销(10-1)和所述传感器销单元(30)的所述连接销(30-2)平行地与所述电路板(200)的所述接触端子(200-1)弹性接触。