CN106768452A - 远传式温度传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种远传式温度传感器，包括传感器膜片和连接器模块；传感器膜片包括：热敏元件和温度补偿元件；导电性配线膜一端与热敏元件或温度补偿元件连接，另一端连接连接接头；热敏元件、温度补偿元件、导电性配线膜和连接接头夹设在上绝缘性薄膜和下绝缘性薄膜间；上绝缘性薄膜上方贴合有红外线吸收膜和粘附层，红外线吸收膜位于热敏元件正上方；下绝缘性薄膜下方贴合有红外线反射膜，红外线反射膜位于热敏元件正下方；下绝缘性薄膜下方设保护层；连接器模块设于传感器膜片具有连接接头的一侧；连接器模块包括主控器，主控器连接有无线通信模块和电源，主控器与连接接头电连接。本发明轻且薄，耐振性优异，测温准确；可远程监控，成本低廉。

Description

远传式温度传感器

技术领域

本发明涉及电器配件技术领域，具体是一种远传式温度传感器。

背景技术

温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。

现有的温度传感器是在利用金属框架的两个金叶一端向金叶之间夹住热敏电阻芯片后，在真空状态下加热、加压，上下粘合两张聚酰亚胺膜片制作而成的膜片型热敏电阻温度传感器。但是，如上所述的现有温度传感器具有很多缺点。由于两张聚酰亚胺膜片之间设有热敏电阻芯片和未设有热敏电阻芯片的位置之间形成有高度差，很难通过施加一定压力均匀地粘贴所有部位，需要通过高价设备才能实现，并且不易批量生产。

并且，为了连接于外部电路只能把金叶突设于膜片外，当对突设的金叶反复施加外力时金叶有可能会断掉。将热敏电阻芯片粘附于金叶时先把热敏电阻芯片夹在金叶之间然后进行焊接(soldering)，由于金叶需要维持一定大小，因此，不但无法生产小于一定尺寸的产品，而且无法生产各种形状的产品。

另外，由于每一个传感器膜片均设有一个热敏电阻芯片，并且为了确定远程工作站传感的温度需要有有线传送模块，因此，不但制造费用增加，而且设置多个温度传感器时不易配线。而且，被安装的温度传感器由于将导线连接于热敏电阻，因此存在由导线引起的重量增加或导线和热敏电阻的连接部分因振动劣化等问题。

当热敏电阻芯片没有非常准确的安设在被测量元件上时，会出现无法测量或测量值偏差较大的情况。

发明内容

本发明提出一种远传式温度传感器，解决了现有技术中温度传感器不易配线、安装不方便、成本高、易劣化、需精确安装的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种远传式温度传感器，包括传感器膜片和连接器模块；

所述传感器膜片包括：

若干薄膜状的热敏元件和一薄膜状的温度补偿元件；

若干导电性配线膜，各热敏元件和温度补偿元件分别连接有一对导电性配线膜，若干所述导电性配线膜的另一端分别连接有连接接头；

上绝缘性薄膜和下绝缘性薄膜，所述上绝缘薄膜贴合在所述下绝缘性薄膜的上方；所述热敏元件、温度补偿元件、导电性配线膜和连接接头夹设在所述上绝缘性薄膜和下绝缘性薄膜之间；

所述上绝缘性薄膜的上方贴合设有若干红外线吸收膜和粘附层，所述红外线吸收膜位于所述热敏元件的正上方，所述粘附层位于所述红外线吸收膜的周围；

所述下绝缘性薄膜的下方贴合设有若干红外线反射膜，所述红外线反射膜位于所述热敏元件的正下方；

所述下绝缘性薄膜的下方设有保护层，所述保护层将所述下绝缘性薄膜和红外线反射膜覆盖；

所述连接器模块设于所述传感器膜片具有连接接头的一侧；

所述连接器模块包括一主控器，所述主控器连接有无线通信模块和电源，所述主控器与所述连接接头电连接。

进一步地，所述上绝缘性薄膜和下绝缘性薄膜由红外线透射性薄膜形成。

进一步地，所述热敏元件和温度补偿元件为在所述下绝缘性薄膜上成膜的薄膜热敏电阻元件。

进一步地，所述连接接头和导电性配线膜均通过印刷方式而形成。

进一步地，所述连接器模块包括一壳体，所述壳体的一端具有用于容纳所述传感器膜片一端的容纳槽，所述容纳槽的上方通过铰接件铰接有可转动的盖体；

所述盖体的内侧设有向下凸出的导电连接销，所述容纳槽的底部设有用于容纳所述导电连接销的销孔；

所述传感器膜片具有连接接头的一侧容纳于所述容纳槽内，所述导电连接销穿过所述传感器膜片具有连接接头的部位，所述导电连接销的下端容置于所述销孔内。

本发明的有益效果为：

本发明的远传式温度传感器结构简单，设计合理；本发明重量轻且薄，安装性及耐振性优异，可通过粘附层直接粘结到安装处，即使有稍微的位置偏差也可以准确地测量温度；温度补偿元件可测定周围环境温度，提高检测精度；可将温度值无线传送至远程中央控制终端，可远程监控，及时采取措施；本发明制造简单，成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2是本发明中传感器膜片一个实施例的结构示意图。

其中：

1、热敏元件；2、导电性配线膜；3、连接接头；4、上绝缘性薄膜；5、下绝缘性薄膜；6、红外线吸收膜；7、红外线反射膜；8、壳体；9、容纳槽；10、盖体；11、导电连接销；12、销孔；13、保护层；14、温度补偿元件；15、粘附层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图2所示，本实施例中的远传式温度传感器，包括传感器膜片和连接器模块。

所述传感器膜片包括：若干薄膜状的热敏元件1和一薄膜状的温度补偿元件14；若干导电性配线膜2，各热敏元件1和温度补偿元件14分别连接有一对导电性配线膜2，若干所述导电性配线膜2的另一端分别连接有连接接头3；上绝缘性薄膜4和下绝缘性薄膜5，所述上绝缘薄膜贴合在所述下绝缘性薄膜5的上方；所述热敏元件1、温度补偿元件14、导电性配线膜2和连接接头3夹设在所述上绝缘性薄膜4和下绝缘性薄膜5之间；所述上绝缘性薄膜4的上方贴合设有若干红外线吸收膜6和粘附层15，所述红外线吸收膜6位于所述热敏元件1的正上方，所述粘附层15位于所述红外线吸收膜6的周围；所述下绝缘性薄膜5的下方贴合设有若干红外线反射膜7，所述红外线反射膜7位于所述热敏元件1的正下方；所述下绝缘性薄膜5的下方设有保护层13，所述保护层13将所述下绝缘性薄膜5和红外线反射膜7覆盖。本实施例中，热敏元件1的数量为3个。

本实施例中，所述上绝缘性薄膜4和下绝缘性薄膜5由红外线透射性薄膜形成。所述热敏元件1和温度补偿元件14为在所述下绝缘性薄膜5上成膜的薄膜热敏电阻元件。所述连接接头3和导电性配线膜2均通过印刷方式而形成。

所述连接器模块设于所述传感器膜片具有连接接头3的一侧；所述连接器模块包括一主控器，所述主控器连接有无线通信模块和电源，所述主控器与所述连接接头3电连接。

本实施例中，所述连接器模块包括一壳体8，所述壳体8的一端具有用于容纳所述传感器膜片一端的容纳槽9，所述容纳槽9的上方通过铰接件铰接有可转动的盖体10；所述盖体10的内侧设有向下凸出的导电连接销11，所述容纳槽9的底部设有用于容纳所述导电连接销11的销孔12；所述传感器膜片具有连接接头3的一侧容纳于所述容纳槽9内，所述导电连接销11穿过所述传感器膜片具有连接接头3的部位，所述导电连接销11的下端容置于所述销孔12内。

本实施例中，上绝缘性薄膜4以在与下绝缘性薄膜5之间夹住热敏元件1、温度补偿元件14、导电性配线膜2及连接接头3的状态粘贴于下绝缘性薄膜5上。即，热敏元件1、温度补偿元件14、导电性配线膜2及连接接头3被一对绝缘性薄膜夹住。另外，下绝缘性薄膜5及上绝缘性薄膜4由红外线透射性薄膜形成。本实施例中，下绝缘性薄膜5及上绝缘性薄膜4由聚酰亚胺树脂片形成。

所述热敏元件1和温度补偿元件14可以采用薄膜热敏电阻元件。本实施例中，热敏元件1和温度补偿元件14采用如下薄膜热敏电阻元件：由Mn-Co系复合金属氧化物或在Mn-Co系复合金属氧化物中包含Ni、Fe、Cu的至少一种的复合金属氧化物构成的复合金属氧化物膜、和形成于该复合金属氧化物膜上且连接于导电性配线膜2的梳形电极等电阻测定用金属电极(图示省略)。

所述红外线吸收膜6由具有高于上绝缘性薄膜4的红外线吸收率的材料形成，例如由包含炭黑等红外线吸收材料的薄膜或红外线吸收性玻璃膜形成。即，通过该红外线吸收膜6吸收来自待测物辐射的红外线，再通过上绝缘性薄膜4的热传导，使正下方的热敏元件1的温度发生变化。该红外线吸收膜6以稍微大于热敏元件1的尺寸覆盖该热敏元件1。

所述红外线反射膜7由具有低于下绝缘性薄膜5的红外线放射率的材料形成，例如由镜面的铝蒸镀膜或铝箔等形成。该红外线反射膜7以稍微大于热敏元件1及红外线吸收膜6的尺寸覆盖它们。

所述粘附层15可直接粘结到安装处，安装方便；而且，粘附层15在与安装处粘结时，不会影响红外线吸收膜6，红外线吸收膜6可以刚好与安装处贴合，如果粘附层15厚度高于红外线吸收膜6，则红外线吸收膜6与安装处之间会留有间隙；由于热敏元件1基于红外线吸收膜6的红外线吸收测定温度，因此即使粘结不够精确或粘结失效或不粘贴于测定对象上实现接触固定，只要设置成靠近状态，即使产生稍微的位置偏差也可以准确地测定温度，减轻安装操作及安装工作量。即，设置时即使与测定对象的距离稍微变化，也可以用红外线吸收膜6充分吸收来测定对象辐射的红外线，因此能够精度良好地进行温度测定。

温度补偿元件14作为测定周围环境温度的参考，根据温度补偿元件14和热敏元件1的检测相对值能够提高热敏元件1的红外线的检测精度。

而且，作为配线不采用导线，而是采用在下绝缘性薄膜5上以图案形式印刷一体化的导电性配线膜2，因此能够抑制重量的增加，提高配线的耐振性。

另外，设置红外线反射膜7，通过红外线反射膜7能够削减来自测定对象以外的红外线引起的干涉，并可以进行更高精度的温度测定。

另外，由于热敏元件1、温度补偿元件14及导电性配线膜2被下绝缘性薄膜5及上绝缘性薄膜4夹住，因此，热敏元件1、温度补偿元件14及导电性配线膜2不会外露，可以用绝缘性薄膜保护它们的同时，进一步提高配线的耐振性。

本实施例中，所述连接器模块容纳所述传感器膜片具有连接接头3的一端，通过电连接传感温度后将传感的温度值无线传送至远程工作站。连接器模块的壳体8的前端为开放式，并形成有用于容纳传感器膜片一端的容纳槽9，所述容纳槽9的上方通过铰接件铰接有可转动的盖体10。

所述盖体10的内侧设有向下凸出的导电连接销11，所述容纳槽9的底部对应导电连接销11设有销孔12。所述盖体10在所述传感器膜片的连接接头3端安装于所述壳体8的容纳槽9内时盖在容纳槽9上，此时，所述导电连接销11贯穿连接接头3，所述导电连接销11的端部置于销孔12内。所述导电连接销11贯穿连接接头3时相互处于电连接状态。并且，可通过所述导电连接销11贯穿传感器膜片来防止所述传感器膜片脱离连接器模块。

所述壳体8内设有电连接于所述导电连接销11的主控器，将主控器输出的温度值传送至远程工作站的无线通信模块和电源。

本实施例工作时，热敏元件1和温度补偿元件14感受温度的变化，比如薄膜热敏电阻元件随温度变化其阻值发生变化，主控器读出其电阻变化值，并将其换算成温度值，然后通过无线通信模块将换算的温度值无线传送至远程中央控制室。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种远传式温度传感器，其特征在于，包括传感器膜片和连接器模块；

所述传感器膜片包括：

若干薄膜状的热敏元件和一薄膜状的温度补偿元件；

若干导电性配线膜，各热敏元件和温度补偿元件分别连接有一对导电性配线膜，若干所述导电性配线膜的另一端分别连接有连接接头；

上绝缘性薄膜和下绝缘性薄膜，所述上绝缘薄膜贴合在所述下绝缘性薄膜的上方；所述热敏元件、温度补偿元件、导电性配线膜和连接接头夹设在所述上绝缘性薄膜和下绝缘性薄膜之间；

所述上绝缘性薄膜的上方贴合设有若干红外线吸收膜和粘附层，所述红外线吸收膜位于所述热敏元件的正上方，所述粘附层位于所述红外线吸收膜的周围；

所述下绝缘性薄膜的下方贴合设有若干红外线反射膜，所述红外线反射膜位于所述热敏元件的正下方；

所述下绝缘性薄膜的下方设有保护层，所述保护层将所述下绝缘性薄膜和红外线反射膜覆盖；

所述连接器模块设于所述传感器膜片具有连接接头的一侧；

所述连接器模块包括一主控器，所述主控器连接有无线通信模块和电源，所述主控器与所述连接接头电连接。

2.如权利要求1所述的远传式温度传感器，其特征在于，所述上绝缘性薄膜和下绝缘性薄膜由红外线透射性薄膜形成。

3.如权利要求2所述的远传式温度传感器，其特征在于，所述热敏元件和温度补偿元件为在所述下绝缘性薄膜上成膜的薄膜热敏电阻元件。

4.如权利要求3所述的远传式温度传感器，其特征在于，所述连接接头和导电性配线膜均通过印刷方式而形成。

5.如权利要求4所述的远传式温度传感器，其特征在于，所述连接器模块包括一壳体，所述壳体的一端具有用于容纳所述传感器膜片一端的容纳槽，所述容纳槽的上方通过铰接件铰接有可转动的盖体；

所述盖体的内侧设有向下凸出的导电连接销，所述容纳槽的底部设有用于容纳所述导电连接销的销孔；

所述传感器膜片具有连接接头的一侧容纳于所述容纳槽内，所述导电连接销穿过所述传感器膜片具有连接接头的部位，所述导电连接销的下端容置于所述销孔内。