CN112146775B - 具有浮置铂构件的铂电阻温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明题为“具有浮置铂构件的铂电阻温度传感器”。本发明公开了一种铂电阻温度传感器,其具有包含铂构件的壳体。该壳体包括第一基板,第一基板具有与第一基板的上表面间隔开的第一支撑件和第二支撑件。第一基板的第一支撑件支撑所述铂构件的第一部分,并且第二支撑件支撑铂构件的第二部分。铂构件的中间部分悬置在第一支撑件和第二支撑件之间的第一基板的上表面上方。
Description
技术领域
本公开涉及温度传感器装置,且更特别地,涉及包括铂电阻元件的温度传感器装置。
背景技术
因为铂电阻温度传感器属于可用的最准确的温度测量装置,所以铂电阻温度传感器在许多学术和工业应用中是优选的。图1示出先前实施的铂电阻温度传感器100,该铂电阻温度传感器包括缠绕在由陶瓷、玻璃等制成的间隔件104周围的铂丝102。该铂丝102和间隔件104通常放置在护套106中,并且护套106的内部108被真空密封或填充有惰性材料。铂丝102的电阻横跨电连接到该铂丝的一对引线110进行测量。虽然铂电阻温度传感器100高度准确,但它们也对冲击或振动高度敏感。作为冲击的结果,例如,可能必须对铂电阻温度传感器100中的铂进行退火,并且可能必须重新校准在引线110处测量铂丝102的电阻的系统。铂电阻温度传感器100对冲击和振动的敏感性限制了它们的适用性。
线绕铂电阻温度传感器100也具有其他缺陷。大小相对较小的金属和元素(例如,Na、K、Mg)可扩散穿过护套106并且污染传感器100。制造铂电阻温度传感器100的成本和劳动力也很高,并且由于其敏感性而可能难以大量制造。
图2示出另一种已知的铂电阻温度传感器200,与铂电阻温度传感器100相比,该铂电阻温度传感器200对冲击和振动较不太敏感。铂电阻温度传感器200包括(例如,经由溅射)沉积到非铂基板204上的铂薄膜层202。铂薄膜层202固定到基板204,抵靠玻璃层206。一组导线210的连接焊盘208经由玻璃层206中的孔口214电和物理地连接到铂薄膜层202的引线212。用于应变消除和/或绝缘的层216可固定连接焊盘208到引线212的连接。虽然与铂电阻温度传感器100相比更稳健地抵抗振动和冲击,但至少部分地由于铂薄膜层202与基板204之间的热膨胀系数的差异,这种差异导致由该装置的温度测量结果中出现误差和滞后,所以铂电阻温度传感器200不如铂电阻温度传感器100准确。此外,因为铂薄膜层202沉积在基板204上,所以铂薄膜层202中的应力可能是固有的,并且可能不可以进行退火。
铂电阻温度传感器200的设计具有优于铂电阻温度传感器100的若干优点。铂电阻温度传感器200在振动和冲击方面比铂电阻温度传感器100更稳健,并且成本更低且更易于制造。虽然可以对铂电阻温度传感器200退火,但与应变和/或热膨胀系数相关联的效应可能会继续在装置中导致滞后和误差。因此,使铂电阻温度传感器200退火不一定提高铂电阻温度传感器200的性能。此外,与铂电阻温度传感器200相比,铂电阻温度传感器100具有更好的准确度和更大的温度范围。
对具有诸如由铂电阻温度传感器100提供的较高精度特性和温度范围以及具有铂电阻温度传感器200的稳健性的铂电阻温度传感器的设计和制造呈现出的难题向本领域技术人员提出了挑战。此外,本领域的技术人员无法设计出与前述特性相结合的相对便宜且易于大量生产的铂电阻温度传感器。
发明内容
本文所公开的铂电阻温度传感器的实施方案具有:第一基板,该第一基板设置有第一支撑表面和第二支撑表面;铂构件,该铂构件具有从基座部分延伸的一组叉臂;以及第一柱,该第一柱从第一支撑表面延伸。铂构件的基座部分位于第一支撑表面上,并且第一柱限制基座部分相对于第一支撑表面的移动。该组叉臂从基座部分延伸到第二支撑表面,并且悬置在第一基板的上表面上方。
在一些实施方案中,铂电阻温度传感器包括第二基板,该第二基板具有与第一基板的上表面相对并且将铂构件包封在铂电阻温度传感器内的下表面。第二基板的下表面可与该组叉臂的端部相邻,并且下表面可与基座部分的上表面相邻。该组叉臂的端部可与第二支撑表面接触并且由该第二支撑表面支撑。铂构件的基座部分可具有柱延伸到其中的接收部分,并且该接收部分可具有允许基座部分相对于第一支撑表面移动的大小和形状。在一些实施方案中,铂电阻温度传感器可包括限制该组叉臂的挠曲的支撑结构。
在一些实施方案中,铂电阻温度传感器可具有主体,该主体具有沿主体的端部之间的轴线延伸的周向表面。铂电阻温度传感器的铂构件可具有沿主体延伸的长度并且由沿该主体布置的一组支撑结构支撑。该组支撑结构可从周向表面横向突出。铂电阻温度传感器可包括套管,该套管具有由在第一端部和第二端部之间延伸的侧壁限定的腔体。主体可被包封在腔体内。
有利地,本文所公开的铂电阻温度传感器对振动和/或冲击具有稳健性,并且被构造成有利于以高准确度进行温度测量。铂电阻温度传感器可用于高端设备中。此外,铂电阻温度传感器维护量较低,并且可用于在校准之间可能存在较长时间段的设定中。铂电阻温度传感器可被构造成减小铂构件受到污染的可能性。
附图说明
图1示出先前实施的线绕铂电阻温度传感器;
图2示出先前实施的薄膜铂电阻温度传感器;
图3示出根据一个或多个实施方案的铂电阻温度传感器的分解图;
图4示出图3的铂电阻温度传感器的一部分的等轴视图;
图5A示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的侧视图;
图5B示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的俯视平面图;
图6示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第一横截面俯视平面图;
图7示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第一横截面侧视图;
图8示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第二横截面侧视图;
图9示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第三横截面侧视图;
图10示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第二横截面俯视平面图;
图11示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第三横截面俯视平面图;
图12示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第四横截面俯视平面图;
图13示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第五横截面俯视平面图;
图14示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的第六横截面俯视平面图;
图15示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的铂构件的第一局部等轴视图;
图16示出根据一个或多个实施方案的铂温度传感器的铂构件的第二局部等轴视图;
图17示出根据一个或多个实施方案的具有线性卷绕的铂构件的铂电阻温度传感器的局部分解图;
图18示出图17的铂电阻温度传感器的横截面视图;
图19示出根据一个或多个实施方案的具有螺旋卷绕的铂构件的铂电阻温度传感器的局部分解图;
图20A示出铂构件位于支撑结构一侧中的孔口中的铂电阻温度传感器的支撑结构的侧视图;
图20B示出铂构件位于支撑结构端部中的孔口中的铂电阻温度传感器的支撑结构的侧视图;
图20C示出铂构件位于支撑结构中间部分中的孔口中的铂电阻温度传感器的支撑结构的侧视图;以及
图21示出多个支撑结构围绕铂电阻温度传感器的主体的周边延伸的铂电阻温度传感器的局部分解图。
具体实施方式
以下描述连同附图阐述了某些具体细节,以便提供对各个所公开的实施方案的透彻理解。然而,相关领域的技术人员将认识到,可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下,或者使用其他方法、部件、装置、材料等的情况下以各种组合实现所公开的实施方案。在其他实例中,未示出或描述可与实施本公开相关联的公知结构或部件,包括但不限于测量系统,以避免不必要地模糊对实施方案的描述。
纵观说明书、权利要求书和附图,除非上下文另有明确规定,否则以下术语具有本文明确关联的含义。术语“本文”是指与当前发明申请相关联的说明书、权利要求书和附图。短语“在一个实施方案中”、“在另一个实施方案中”、“在各种实施方案中”、“在一些实施方案中”、“在其他实施方案中”以及它们的其他变型形式是指本公开的一个或多个特征、结构、功能、限制或特性,并且除非上下文另有明确规定,否则便不限于在相同或不同的实施方案。如本文所用,术语“或”是包括性的“或”,并且等同于短语“A或B,或两者”或“A或B或C,或它们的任意组合”,并且具有附加元件的列表以类似方式处理。术语“基于”不是排他性的并且允许基于未描述的额外的特征、功能、方面或限制,除非上下文另有明确规定。此外,在整个说明书中,“一”、“一个”和“该”的含义包括单数和复数引用。
除非上下文另有说明或存在矛盾,否则如本文所用,对术语“一组”(例如,“一组物项”)的参考应被解释为包括一个或多个构件或实例的非空集合。
除非上下文另有说明或存在矛盾,否则如本文所用,对术语“子组”(例如,“该组物项的子组”)的参考应被解释为包括一组或多个构件或实例中的一个或多个构件或实例的非空集合。
此外,如本文所用,术语“子组”是指适当的子组,该子组是一个或多个构件或实例的集合,该集合中的构件或实例在数量上合起来小于该子组被包括在内的该组或多个构件或实例。例如,一组十个物项的子组将包括少于十个物项,并且包括至少一个物项。
图3示出根据本公开的一个或多个实施方案的铂电阻温度传感器300的分解图。铂电阻温度传感器300包括第一基板302、铂构件304和第二基板306。第一基板302由也称为铝氧化物或氧化铝的无孔Al2O3形成。形成第一基板302的氧化铝可具有非常高的纯度,例如等于或大于99.96%。即,第一基板302可由99.96%纯的Al2O3形成。图3所示的第一基板302具有主体部分308,该主体部分具有上表面310。与诸如熔融二氧化硅的目前用于铂电阻温度传感器应用的其他材料相比,氧化铝具有较低的渗透性以及随后的金属离子释放性。因此,氧化铝可以是更适于形成基板302的材料。
第一基板302具有第一平台312和第二平台314,其中第一平台312在主体308的第一端部附近从上表面310向上突出,并且第二平台314在主体308的第二端部处从上表面310向上突出。第一平台312和第二平台314沿铂电阻温度传感器300的长度方向(即,沿所示的X轴)彼此间隔开。在所示实施方案中,第一平台312在水平平面中(例如,在平行于X-Y轴线的平面上)具有矩形横截面形状,其中第一支撑表面316形成在该第一平台的上部部分上。第二平台314也在水平平面中具有矩形横截面形状,其中第二支撑表面318形成在该第二平台的上部部分上。在其他实施方案中,第一平台312和第二平台318可具有非矩形横截面。第一支撑表面316和第二支撑表面318可彼此共面并且位于上表面310上方。
第一基板302还可包括第一柱320,该第一柱从第一支撑表面316向上延伸。图3所示的实施方案中的第一柱320在水平平面中具有圆形横截面形状,但根据铂构件304的构型,可具有不同的横截面形状。
铂构件304由高纯度的铂形成,例如,纯度等于或大于99%的铂。在一些应用中,铂构件304中纯度为99.99%的铂可能是实现高准确度和精度水平所需要的。铂构件304可通过高纯度铂箔的激光烧蚀、通过沉积(例如,溅射到第一基板302的牺牲部分上)、通过离子铣削、通过聚焦离子束铣削或者通过其他合适的成形工艺来形成。铂构件304具有基座部分322,该基座部分具有大小被设定成适配在第一支撑表面316上并且由该第一支撑表面支撑的长度(即,沿x轴)和宽度(即,沿y轴)。铂构件304的基座部分322相对于其长度和宽度较薄(即,沿z轴)。铂构件304具有从基座部分322在长度方向上(即,在平行于所示X轴的方向上)平行(在该实施方案中)延伸的第一叉臂324和第二叉臂326。第一叉臂324和第二叉臂326在宽度方向上彼此间隔开。第一叉臂324具有终止于端部部分328的长度,并且第二叉臂326具有终止于端部部分330的长度。如下文关于图4和本文其他地方所述,第一叉臂324和第二叉臂具有相应的长度,使得在基座部分322与第一支撑表面320接触并且由该第一支撑表面320支撑时,端部328和330可与第二支撑表面318接触并且由该第二支撑表面318支撑。第一叉臂324和第二叉臂326可沿它们各自的长度在宽度和/或厚度上是均匀的。在至少一些实施方案中,第一叉臂324和第二叉臂326可具有彼此相等的宽度(即,沿Y轴)。基座部分322还具有大小和形状被设定成接收第一柱320的接收部分332。
第二基板306被构造成与第一基板302的主体部分308接合并且将铂构件304包封或封装在其中。如在铂电阻温度传感器300中实现的,第二基板306具有侧壁334,该侧壁从上部部分336向下延伸并且形成用于在上部部分336与主体部分308之间接收和包封铂构件304的腔体338。
第二基板306可通过衬垫或密封件340附接到第一基板304的主体部分308,以将铂构件304封装并且密封在腔体338中。密封件340与铂构件304、第一平台312和第二平台314间隔开,以防止铂构件304受到污染。密封件340可以是玻璃、熔融二氧化硅或在高温(例如,大于1000℃)下不经受相变的另一种材料。
暴露于金属离子或O2可能破坏铂构件304,该铂构件易于吸收金属离子并且被金属离子所污染。在铂电阻温度传感器300中,铂构件304与密封件340间隔开以减少被金属离子污染的可能性。与可形成密封件340的熔融二氧化硅或玻璃相比,第一基板302和/或第二基板306的材料(例如,Al2O3)对金属离子的渗透性更低。因此,第一基板302和第二基板306可阻挡或以其他方式抑制金属离子、氧(O2)和可能对铂构件304的依赖于温度的电阻潜在有害的其他物质的转移。第一基板302和/或第二基板306可形成唇缘或凸起的阻挡件342,从而防止密封件340接触或暴露于铂电阻温度传感器300外部的金属离子或其他有害物质,从而减少或防止此类物质被密封件340吸收。
为了装配其中容纳了铂构件304的铂电阻温度传感器300,可将密封件340置于第二基板306的侧壁334的下表面上或第一基板302的唇缘342的内侧。在一些实施方案中,可将密封件340置于液态下。然后,侧壁334的下边缘可与第一基板302的主体308接合并且允许进行冷却,从而使密封件340从液态转变为固态并且将第一基板302和第二基板306附连在一起。当铂电阻温度传感器300在诸如该铂电阻温度传感器300的最大额定温度的高温下密封时,其中的内部压力升高,并且降低或消除了铂电阻温度传感器300由于压力过大而导致发生突然故障的风险。
图4示出根据一个或多个实施方案的铂构件304位于第一基板302上的铂电阻温度传感器300的等轴视图。铂构件304的基座部分322设置在第一平台312的第一支撑表面316上并且由该第一支撑表面支撑。第一柱320位于铂构件304的接收部分332的侧壁内。第一叉臂324和第二叉臂326的端部部分328和330分别设置在第二平台314的第二支撑表面318上并且由该第二支撑表面支撑。第一叉臂324的中间部分402和第二叉臂326的中间部分404悬置在第一基板302的上表面310上方并且与该上表面间隔开。铂构件304的基座部分322可包括第一边缘部分406,该第一边缘部分从第一支撑表面316朝向第二支撑表面318延伸出并且悬置在上表面310上方。第一边缘部分406的大小可被设定成(例如,宽度和/或厚度)向第一叉臂324和第二叉臂326赋予结构刚度,从而防止原本可能由对传感器300的冲击所导致的铂构件304上的应变。
第一基板302和/或第二基板306可以是例如通过在氧气环境中溅射铝目标而沉积的铝氧化物或氧化铝,该氧气环境可包括诸如氩气的惰性气体。可采用光刻法来生成本文所述的第一基板302和/或第二基板306的特征。可将非常高纯度的铂箔应用到第一基板302,并且可使用光刻和/或电化学研磨来在第一基板302上对铂箔如本文所示和所述进行形状和大小设定。
在一些实施方案中,可在铂构件304上和/或铂构件304与第一基板302之间设置阻挡层(未示出),以有助于防止向铂构件304扩散或从铂构件304中扩散。该阻挡层可具有类似于铂的热膨胀系数(CTE),使得温度的改变将不会影响铂构件304上的应力和应变。该阻挡层还可向铂构件赋予附加的结构强度和/或增加局部导电性,这可有助于减少或消除铂构件304上的应变。阻挡层可溅射在或以其他方式沉积在铂构件304上。阻挡层不一定涂覆铂构件304的整个外表面,而是可应用于铂构件304的某些区域上(例如,在基座部分322的底部表面上)或应用于第一基板302或第二基板306的某些区域上,诸如应用于第一支撑表面316或第二支撑表面318上。作为一个示例,可在表面上沉积一层SiO2或二氧化硅以形成将铂的部分与相邻支撑结构分开的间隔件。
在一些实施方案中,铂构件304可使用具有类似CTE的材料来涂覆有阻挡层。涂覆铂构件304的阻挡层可提供附加特性,诸如增加刚度和/或防止污染。可在将一组导线附接到铂构件304之后应用阻挡层。
图5A示出与铂电阻温度传感器300对应的装配好的铂电阻温度传感器500的侧视图。图5B示出根据一个或多个实施方案的装配好的铂电阻温度传感器500的俯视平面图。铂电阻温度传感器500包括第一基板302,该第一基板附接到第二基板306,铂构件304封装在其中。如本文其他地方所述,第一基板302和第二基板306经由密封件340彼此附接。
一组导线502电和物理地连接到铂电阻温度组件500中的铂构件304。该组导线502从铂电阻温度组件500的内部延伸,穿过密封件340,并且向外延伸到铂电阻温度组件500的外部。该组导线502可连接到电路和/或测量装置以测量铂构件304在当前温度下的电阻,例如,该组导线502可作为惠斯通电桥的感测臂连接。在一些实施方案中,该组导线502中可包括四条导线用于执行四端子感测测量,也称为开尔文连接。然而,在一些实施方案中,该组导线502中可恰好存在两条导线。该组导线502中的导线的数量可能取决于铂电阻温度传感器500中包括的铂构件的数量,例如,对于该组导线502中的总共八条导线,铂电阻温度传感器500中的每个铂构件有四条导线。
在本文的附图中,该组导线502的连接出于示例性目的而示出,并非旨在进行限制。在一些附图中,为了清楚起见,省略了该组导线502。
在一些实施方案中,铂电阻温度传感器500的外表面可涂覆有壳体或阻挡层504,用于捕获原本可能迁移到铂电阻温度传感器500中并且污染铂构件300的污染物。阻挡层504可以是铂或吸收和/或保持污染物的另一种材料,该污染物可能迁移穿过第一基板302、第二基板306或两者间的接缝。在装配第一基板302与第二基板306,铂构件304位于其中之后,铂电阻温度传感器500可涂覆有阻挡层504。
图6示出根据一个或多个实施方案的沿图5A的线A-A截取的铂电阻温度传感器500的横截面俯视平面图。铂构件304位于第一基板304上,其中基座部分322在第一支撑表面316上,并且端部部分328和330在第二支撑表面318上。第一叉臂324和第二叉臂326分别的中间部分402和404跨越在第一平台312和第二平台314之间。该组导线502的第一子组502A附接到第一叉臂324的端部部分328,并且该组导线502的第二子组502B附接到第二叉臂326的端部部分330。第一子组502A可包括单条导线或一对导线,并且第二子组502B也可包括单条导线或一对导线,可应用铂焊盘来将第一子组502A连接或附接到端部部分328,并且将第二子组502B连接或附接到端部部分330。第一子组502A可经由铂焊盘联接到第一叉臂324的端部部分328上的点。第二子组502B可经由铂焊盘联接到第二叉臂326的端部部分330上的点。
第一柱320被接收在接收部分332内,该接收部分具有对应于第一柱320的形状,但在水平平面中的横截面大小大于第一柱320的横截面大小。例如,在图6的横截面视图中,第一柱320具有第一横截面积的圆形形状。在图6的横截面视图中,接收部分332具有第二横截面积的圆形形状,该第二横截面积大于第一横截面积。当第一柱320和接收部分332彼此同轴对准时,第一柱320的侧面与接收部分332的侧壁间隔开一定距离。第一柱320与接收部分332之间的距离d1可以是例如15µm或更大。第一柱320与接收部分332之间的距离d1允许铂构件304与第一基板302之间由于其相应材料的CTE差异而产生的相对热膨胀。这还允许铂构件304相对于第一基板304移动。在一些情况下,作为第一柱320的热膨胀/收缩的结果抵靠接收部分332侧壁施加的力可导致足以使校准无效的应变引发误差。作为在第一柱320与接收部分332的侧壁之间提供间距的结果,铂构件304可在一定温度范围(例如,约1000℃的范围)内热膨胀或收缩,而不会施加可能不利地影响铂电阻温度传感器500的性能的应变。
该实施方案中的铂构件304恰好具有两个叉臂,即第一叉臂324和第二叉臂326,但在一些实施方案中可具有多于两个叉臂。例如,铂构件304可具有三个叉臂、两对或更多对叉臂或甚至数十个叉臂。叉臂中的每一个可具有用于外部测量的该组导线502的对应子组。
图7示出根据一个或多个实施方案的沿图5B的线B-B截取的铂电阻温度传感器500的横截面的侧视图。第一柱320的竖直轴线与接收部分332的竖直轴线同轴对准。接收部分322的侧壁704竖直延伸穿过整个基座部分322以形成圆柱形腔体,其中在基座部分322的上表面和下表面处具有孔口。如上面相对于图6所述,第一柱320的竖直延伸侧702与侧壁704以距离d1横向间隔开,该距离d1可以是15µm或更大,以允许铂构件304与第一基板302之间的相对移动和/或热膨胀。在一些实施方案中,接收部分332可仅在基座部分322的下侧上具有单个孔口开口,并且形成终止于基座部分322内的封闭腔体(即,没有上孔口)。在此类实施方案中,第一柱320的高度(即,沿z轴)小于基座部分322的厚度。应当指出的是,图7和其他地方所示的特征不一定按比例绘制。例如,较小的尺寸可能看起来相对较大,以便有利于对特征进行描述。
基座部分320可固定在第一支撑表面316与第二基板306的上部部分336的下表面706之间。下表面706与基座部分320之间的距离若存在则应当足够小,使得在不从铂电阻温度传感器300移除第二基板306的情况下,基座部分320不能从第一平台312移除或与其分离。在一些实施方案中,第一叉臂324和第二叉臂326各自的端部部分328和330可固定在第二平台314的第二支撑表面318与第二基板306的下表面706之间,以防止或限制端部部分328和330的竖直移动。例如,下表面706与端部部分328和330的上表面之间的距离可小于端部部分328和330的厚度。在一些实施方案中,下表面706可以是不平坦的,并且在中央部分中可高于中间部分402和404,如本文其他地方所述。
第一叉臂324的中间部分402和第二叉臂326的中间部分404以距离d2悬置在第一基板302的上表面310上或与第一基板302的上表面310分开。图7所示的距离d2等于第一平台312和第二平台314的高度(即,沿z轴)。将第一叉臂324和第二叉臂326悬置在上表面310上方允许铂构件304挠曲,并且减少或防止在铂构件304上引发应变。此类引发的应变可向铂构件304的电阻测量结果引入误差。在至少一些实施方案中,如本文其他地方所述,第一叉臂324和第二叉臂326的中间部分402和404可与第二基板306的下表面706间隔开。
图8示出根据一个或多个实施方案的沿图5B的线B-B截取的铂电阻温度传感器800的横截面的另一侧视图。如上面相对于图6和图7所述,铂电阻温度传感器800包括设置在第一基板304与第二基板306之间的铂构件304。与图7所示的构型一样,铂构件304的中间部分402和404以距离d2悬置在第一基板302的上表面310上方。允许铂构件304由于重力、振动、冲击等而从直线状态挠曲或移位量a1。可选择距离d2使得挠曲量a1不足以引发铂构件304中的应变误差。即,中间部分402和404由于挠曲量a1而抵靠上表面310的接触防止或减少了铂构件304中的应变引发误差。相比之下,在没有上表面310限制挠曲的情况下,可能会允许铂构件304挠曲大于挠曲量a1的量a2,该挠曲量a2足以引发铂构件304中的应变误差。
在铂电阻温度传感器800中,第二基板306具有中间下表面802,该中间下表面以距离d3间隔开,该距离d3大于第二基板306的下表面706a与基座部分322的上表面之间的距离或第二基板306的下表面706b与端部部分328和330的上表面之间的距离。在一些实施方案中,距离d3可等于距离d2。距离d3允许中间部分402和404朝向第二基板306挠曲量a3,该挠曲量a3不足以向铂构件304中引入应变误差。
图9示出根据一个或多个实施方案的沿图5B的线B-B截取的铂电阻温度传感器900的横截面的附加侧视图。如相对于图7、图8以及本文其他地方所述,铂电阻温度传感器900包括铂构件304,该铂构件设置有位于第一支撑表面316与第二基板306的第一表面902之间的基座部分322。如相对于图7、图8以及本文其他地方所述,铂电阻温度传感器900中的铂构件304的端部部分328和330设置在第二支撑表面318与第二基板306的第二表面904之间。
第一基板302可包括从上表面310向上突出的一组支撑件906。该组支撑件906从下面支撑中间部分402和404,以防止或限制铂构件304在朝向上表面310的方向上向下挠曲的量。该组支撑件906可包括高度(即,沿z轴)与第一支撑表面316和第二支撑表面318一样高的一个或多个较高的支撑件906a,以防止铂构件304在(一个或多个)支撑件906a处挠曲。该组支撑件906还可包括高度小于第一支撑表面316和第二支撑表面318的相对较短的支撑件906b,以限制铂构件304的向下挠曲。在一些实施方案中,一个或多个较高的支撑件906a可比(一个或多个)较短的支撑件906b更靠近基座部分322和/或端部部分328和330定位。该组支撑件906中的每个支撑件可具有足以支撑第一叉臂324或第二叉臂326中的一者或两者的宽度(即,沿y轴)。该组支撑件906可沿X轴与第一平台312和第二平台314间隔开。
第二基板306可包括从该第二基板306的下表面910向下突出的一组间隔件908,该组间隔件与铂构件304间隔开。该组第二支撑件908将中间部分402和404与下表面910间隔开,以防止或限制铂构件304沿朝向下表面910的方向向上挠曲的量。该组间隔件908可包括高度与第一表面902和/或第二表面904一样高的一个或多个较高的间隔件908a,以防止铂构件304在间隔件908a处挠曲。该组间隔件908还可包括高度小于第一表面902和第二表面904的相对较短的间隔件908b,以限制铂构件304的向上挠曲。在一些实施方案中,(一个或多个)较高的间隔件908a可比(一个或多个)较短的间隔件908b更靠近基座部分322和/或端部部分328和330定位。该组间隔件908中的每个间隔件可具有足以接触第一叉臂324或第二叉臂326中的一者或两者的宽度(即,沿y轴)。该组间隔件908可沿X轴与第一表面902和第二表面904间隔开。
该组支撑件906和/或该组间隔件908可有利于限制中间部分402和404在铂电阻温度传感器900的高度方向(沿z轴)上弯曲。在一些实施方案中,铂电阻温度传感器900可包括从第一基板或第二基板的内表面(沿y轴)突出的一组支撑件和/或一组间隔件,以限制中间部分402和/或404沿铂电阻温度传感器900的宽度方向弯曲。在一些实施方案中,支撑件或间隔件可在中间部分402和中间部分404之间延伸,以限制中间部分402和404沿y轴弯曲。在一些实施方案中,该组支撑件906和/或该组间隔件908中的一些的大小、形状和位置可被设定成在相邻叉臂之间延伸以限制叉臂沿Y轴的挠曲。
根据一个或多个实施方案,铂构件304可位于铂电阻温度传感器900的密封腔体912中。第一基板302可具有周边部分914,该周边部分的大小和形状被设定成与第二基板306的对应周边部分916邻接以有助于密封腔体912。周边部分914和周边部分916中的一者或两者可包括凹陷部918,其中可提供由玻璃、熔融二氧化硅等形成的密封件920以密封腔体912。密封件918对应于并且可根据本文相对于密封件340所述的方法形成。周边部分914和916中的一个可相对于铂电阻温度传感器900的外部部分形成唇缘,以防止或降低污染或损坏密封件918的可能性。周边部分914和916可围绕腔体912外围地延伸(例如,沿与x-y轴共面的平面)以密封腔体912和其中的铂构件304。腔体912可真空密封或利用惰性气体加压。
一组导线920可在与基座部分322相对的端部处连接到铂构件304的端部部分328和330。可提供穿过铂电阻温度传感器900的周边部分的通道922,以允许该组导线920到达铂电阻温度传感器900的外部924。通道922的大小和形状可被设定成允许该组导线920从腔体912延伸到外部924而不挤压或损坏导线922。虽然未示出,但凹陷部918和密封件920可围绕腔体912的整个周边并且沿通道924延伸以密封腔体912。如本文所述,可在外部916处或附近的通道924的出口处设置密封件928,以进一步密封腔体912。在一些实施方案中,可在密封件928上方或至少部分地围绕密封件928设置唇缘或其他阻挡件以防止污染该密封件928。铂电阻温度传感器900可包括类似于先前描述和示出的实施方案的特征,为简明起见省略了对这些特征的描述。
图10示出根据一个或多个实施方案的沿图5A的线A-A截取的铂电阻温度传感器1000的横截面的俯视平面图。铂电阻温度传感器1000包括在铂电阻温度传感器1000的宽度方向上(即,沿y轴)的第一铂构件1002和与该第一铂构件1002相邻布置的第二铂构件1004。第一铂构件1002和第二铂构件1004可彼此并与上述铂构件304相同或基本上类似。第一铂构件1002具有在横向于宽度方向的长度方向上(即,沿x轴)平行延伸的第一对叉臂1006,并且第二铂构件1004具有在长度方向上平行延伸的第二对叉臂1008。
第一铂构件1002具有第一基板1010,该第一基板具有在长度方向上彼此间隔开并且从第一基板1010的上表面1016向上延伸的第一平台1012和第二平台1014。第一铂构件1002的基座部分1018和第二铂构件1004的基座部分1020位于第一平台1012的支撑表面1022上。基座部分1018和基座部分1020可在铂电阻温度传感器1000的宽度方向上彼此相邻。基座部分1018和基座部分1020可在宽度方向上彼此间隔开。在一些实施方案中,第一平台1012可包括从基座部分1018和1020之间的第一平台1012的上表面向上延伸的间隔件1026,以防止基座部分1018和1020之间可能影响电阻测量的接触。第一对叉臂1006的端部部分1028a和1028b以及第二对叉臂1008的端部部分1030a和1030b位于第二平台1014的支撑表面上并且由该支撑表面支撑。
在一些实施方案中,第一铂构件1002和第二铂构件1004可以是由一定长度的铂连接的单个整体式铂构件。例如,第一铂构件1002的端部部分1028b可通过在端部部分1028b和1030a之间延伸的一定长度的铂与第二铂构件1004的端部部分1030a连接。
在一些实施方案中,铂电阻温度传感器1000可包括一组支撑件和/或一组间隔件,该组支撑件和/或间隔件的大小、形状和位置被设定成在相邻叉臂之间延伸以限制叉臂在宽度方向上的挠曲。例如,可提供中间支撑件1032,该中间支撑件具有支撑第一对叉臂1006和第二对叉臂1008在第一平台1012和第二平台1014之间的中间部分的支撑表面。中间支撑件1032的支撑表面可限制叉臂的向下挠曲。在一些实施方案中,中间支撑件1032的高度可小于第一平台1012和/或第二平台1014的高度。
在一些实施方案中,中间支撑件1032可包括在第一对叉臂1006和第二对叉臂1008的叉臂之间延伸的部分,以限制叉臂的横向挠曲(例如,在平行于Y轴的方向上)。中间支撑件的第一部分1034可在第一对叉臂1006之间从中间支撑件1032的支撑表面向上延伸,中间支撑件的第二部分1036可在第一对叉臂1006和第二对叉臂1008的相邻叉臂之间向上延伸,并且中间支撑件的第三部分1038可在第二对叉臂1008之间向上延伸。中间支撑件1032的第一部分1034、第二部分1036和第三部分1038有利于限制叉臂的横向挠曲。
在一些实施方案中,可存在多于两个铂构件。具有两个或更多个铂构件在铂构件中的一个损坏的情况下提供冗余性,或者提供验证测量结果的方式。在一些实施方案中,铂构件可彼此不同。例如,与第二铂构件1004的叉臂相比,第一铂构件1002可具有以不同距离彼此间隔开的叉臂。
在一些实施方案中,可改变铂电阻温度传感器的各个部分的形状。图11示出根据一个或多个实施方案的铂电阻温度传感器1100的横截面的俯视平面图。铂电阻温度传感器1100基本上类似于相对于图6以及本文其他地方所述的铂电阻温度传感器300,但具有一些例外。铂电阻温度传感器1100具有铂构件1102,该铂构件具有基座部分1104,一对叉臂1106从该基座部分1104延伸。基座部分1104具有矩形接收部分1108,用于接收从铂电阻温度传感器1100的第一基板1114的第一平台1112向上延伸的对应的矩形柱1110。
矩形柱1110的大小和形状被设定成在矩形柱1110接合在矩形接收部分1108内时与该矩形接收部分1108间隔开。如相对于图6和本文其他地方所述,矩形柱1110与矩形接收部分1008的接合限制了铂构件1104相对于第一基板1114的潜在移动和/或热膨胀。另外,如图所示,接收部分1108和柱1110的对应矩形形状可限制铂构件1104相对于第一基板1114旋转,使得该对叉臂1106的端部部分1116保持由第二平台1120的支撑表面1118支撑。在一些实施方案中,柱和接收部分的对应形状可以是不同的,例如,在一些实施方案中,该对应形状可以是六边形或三角形。
在一些实施方案中,铂构件的基座部分可不包括接收部分。图12示出根据一个或多个实施方案的铂电阻温度传感器1200的横截面的俯视平面图。铂电阻温度传感器1200包括铂构件1204的基座部分1202,该基座部分的移动受到从第一支撑表面1206向上突出的多个柱的限制。如本文其他地方所述,第一支撑表面1206设置在从第一基板1210的上表面向上延伸的第一平台1208上。
基座部分1202包括从铂构件1204的中心区段1216横向(即,沿y轴)延伸的第一区段1212和第二区段1214。在铂构件1204中在第一区段1212和中心区段1216的相交处形成第一拐角部或弯曲部1220,并且在铂构件1204中在第二区段1214和中心区段1216的相交处形成第二拐角部或弯曲部1224。
第一柱1218从邻近第一拐角部1220或在第一拐角部1220中的第一支撑表面1206向上延伸,并且第二柱1222从邻近第二拐角部1224或在第二拐角部1224中的第一支撑表面1206向上延伸。第三柱1228从铂构件1204的后侧1230的第一支撑表面1206向上延伸。在静止状态或非热收缩或伸展状态下,基座部分1202可与多个柱中的每一个间隔开。例如,第一柱1218可在长度方向上(即,沿x轴)与第一区段1212间隔开,第二柱1222可在长度方向上与第二区段1214间隔开,并且第三柱1228可在长度方向上与后侧1230间隔开。此外,第一柱1218可在宽度方向上(即,沿y轴)与中心区段1216间隔开,并且第二柱1222可在中心区段1216与第一柱1218的相对侧上在宽度方向上与该中心区段1216间隔开。基座部分1202与多个柱中的每一个之间的距离可以是例如15µm或更大。
多个柱相对于基座部分1202的相对位置允许但也限制铂构件1204相对于第一基板1210的纵向移动或热膨胀(即,沿x轴)。第一柱1218和第二柱1222相对于基座部分1202的相对位置允许但也限制铂构件1204相对于第一基板1210的横向移动或热膨胀(即,沿y轴)。这提供了允许铂构件1204在一定温度范围(例如,约1000℃的范围)内热膨胀或收缩而不会施加可能不利地影响铂电阻温度传感器1200的性能的应变的益处。作为基座部分1202省略了接收部分的结果,铂电阻温度传感器1200的布置还可提高与生产铂构件1204相关联的效率和/或成本。
在一些实施方案中,如本文所述,基座部分1202的后侧1230可包括凹口,第三柱1228装配到该凹口中并且与基座部分1202间隔开。在一些实施方案中,第一拐角部1220和第二拐角部1224具有倒圆边缘,并且第一柱1218和第二柱1222各自具有对应于拐角部的倒圆边缘的圆形横截面形状。一对叉臂1226从中心区段1216延伸出,并且在第一基板1210的上表面上方延伸。在所示的铂电阻温度传感器1200的实施方案中,中心区段1216在第一基板1210的上表面1232上方在长度方向上向外延伸以形成第一拐角部1220和第二拐角部1224。在一些实施方案中,中心区段1216可不向外延伸,并且该对叉臂1226可形成第一拐角部1220和第二拐角部1224。
在一些实施方案中,铂构件可形成基座部分和叉臂的网。图13示出根据一个或多个实施方案的沿图5A的线A-A截取的铂电阻温度传感器1300的横截面的俯视平面图。铂电阻温度传感器1300包括第一基板1302和铂构件1304,该铂构件包括多个基座部分和连接基座部分的叉臂网。铂构件1304包括第一基座部分1306,该第一基座部分位于第一基板1302的第一平台1310的第一支撑表面1308上。如本文所述,第一叉臂1312和第二叉臂1314从第一基座部分1306向外延伸,并且具有悬置在第一基板1304的上表面1316上方的相应中间部分。
第一叉臂1312的端部部分1318接触第二平台1322的顶部上的第二支撑表面1320并且由该第二支撑表面支撑,该第二平台1322从上表面1316向上延伸。铂构件1304的第二基座部分1324位于第二支撑表面1320上并且由该第二支撑表面支撑。该第二基座部分1324在第二平台1322的宽度方向上与端部部分1318相邻定位。第二叉臂1314在第一基座部分1306到第二基座部分1324之间延伸,并且将第一基座部分1306连接到第二基座部分1324。第二叉臂1314的中间部分悬置在上表面1316上方。
铂构件1304包括第三基座构件1326,该第三基座构件位于第一支撑表面1308上并且由该第一支撑表面支撑。第三基座部分1326在铂电阻温度传感器1300的宽度方向上与第一基座部分1306相邻定位。第三叉臂1328在第二基座部分1324到第三基座部分1326之间延伸并且将第二基座部分1324连接到第三基座部分1326。第三叉臂1328的中间部分悬置在上表面1316上方。
第四叉臂1330从第三基座部分1326向外延伸,并且具有悬置在上表面1310上方的中间部分。第四叉臂1330的端部部分1332接触第二平台1322的第二支撑表面1320并且由该第二支撑表面支撑。
铂构件1304的基座部分和叉臂形成在第一基板1302上来回延伸的区段网。铂构件1304相对于第一基板1302的移动和/或热膨胀/收缩可由从第一平台1310和/或第二平台1322向上延伸的多个柱限制。如上面相对于图12所述,第一柱1334在与第一基座部分1306的第一拐角部或弯曲部1336相邻的位置处从第一支撑表面1308向上延伸。第二柱1338在与第一基座部分1306的与第一拐角部相对的第二拐角部或弯曲部1340相邻的位置处从第一支撑表面1308向上延伸。如上面相对于图12所述,第一柱1334与第一拐角部1336间隔开,并且第二柱1338与第二拐角部1340间隔开。第一拐角部1336和第二拐角部1340位于第一基座部分1306面向第二基座部分1324的一侧上。
第三柱1342在与第二基座部分1324的第三拐角部或弯曲部1344相邻的位置处从第二支撑表面1320向上延伸。第四柱1346在与第二基座部分1324的与第三拐角部1344相对的第四拐角部或弯曲部1348相邻的位置处从第二支撑表面1320向上延伸。如上面相对于图12所述,第三柱1342与第三拐角部1344间隔开,并且第四柱1346与第四拐角部1348间隔开。第三拐角部1344和第四拐角部1348位于第二基座部分1324面向第一基座部分1306的一侧上。
第一柱1336和第二柱1338有助于限制铂构件1304的横向位移(例如,移动、热膨胀/收缩)(即,沿与y轴平行的方向)。第三柱1342和第四柱1346有助于限制铂构件1304的横向位移。第一基座部分1306的拐角部1336和1340的表面与第二基座部分1324的拐角部1344和1348的表面相对,这有助于限制铂构件1304的纵向位移(例如,移动、热膨胀/收缩)。即,第一柱1336和第二柱1338限制铂构件1304在第一纵向方向上的位移,并且第三柱1342和第四柱1346限制在与第一纵向方向相对的第二纵向方向上的位移。因此,可能不需要在第一平台1310上与第一基座部分1306的后侧1350相邻的位置设置柱或在第二平台1322上与第二基座部分1324的后侧1352相邻的位置设置柱。第一平台1310还可以类似于第一基座部分1306的方式包括与第三基座部分1326的拐角部相邻的一组柱。
在所示的铂电阻温度传感器1300中,第一叉臂1312、第二叉臂1314、第三叉臂1328和第四叉臂1330在纵向方向上彼此平行地延伸。然而,在一些实施方案中,第一叉臂1312、第二叉臂1314、第三叉臂1328和第四叉臂1330中的一个或多个可不全部彼此平行地延伸。例如,第一叉臂1312可相对于x轴成一角度延伸,并且/或者第二叉臂1314可相对于x轴成一角度延伸。
所示的铂构件1304包括由叉臂连接的三个基座部分;然而,铂构件1304可包括由叉臂连接的多于三个的基座构件。在铂电阻温度传感器1300中,多个叉臂中的两个叉臂具有未连接到基座部分的单个端部部分,即,第一叉臂1312的端部部分1318和第四叉臂1330的端部部分1332。如本文所述,第一组导线可连接到端部部分1318,并且第二组导线可连接到端部部分1332,以使用铂电阻温度传感器1300外部的装置来获得铂构件1304的电阻测量结果。在一些实施方案中,铂电阻温度传感器1300可具有两个基座部分,并且不包括第三基座部分1326或第四叉臂1330。在此类实施方案中,可提供第三叉臂1328的端部部分以连接一组导线。
在一些实施方案中,如相对于图4和图6以及本文其他地方所述,铂电阻温度传感器1300可替代地具有限制铂构件1304的位移的一个或多个接收部分。例如,第一基座部分1306可包括用于接收从第一支撑表面1308向上突出的对应柱的接收部分。第二基座部分1324和/或第三基座部分1326还可包括用于接收从第二支撑表面1320或第一支撑表面1308向上突出的对应柱的接收部分。
类似于图9和图10所示的实施方案,图13中的铂电阻温度传感器1300可包括一组支撑件和/或一组间隔件以限制第一叉臂1312、第二叉臂1314、第三叉臂1328和/或第四叉臂1330在一个或多个方向上的挠曲。在一些实施方案中,此类支撑件或间隔件可具有有利于限制叉臂的竖直挠曲的表面。在一些实施方案中,此类支撑件或间隔件可具有在叉臂的横向侧之间或在叉臂的横向侧上延伸的部分,以便于限制叉臂的横向挠曲。然而,为简明起见,图13中省略了此类支撑件和/或间隔件。
图14示出根据一个或多个实施方案的沿图5A的线A-A截取的铂电阻温度传感器1400的横截面的俯视平面图。铂电阻温度传感器1400包括第一基板1402和铂构件1404,该铂构件具有第一基座部分1406和第二基座部分1410,其中第一基座部分1406由第一基板1402的第一支撑表面1408支撑,第二基座部分1410由第一基板1402的第二支撑表面1412支撑。第一支撑表面1408由从第一基板1402的上表面1416向上突出的第一平台1414的上部部分限定,并且第二支撑表面1412由从上表面1416向上突出并且在长度方向上与第一平台1414间隔开的第二平台1418的上部部分限定。第一平台1414和第二平台1418可具有彼此相同的高度。
铂构件1404具有桥接部分1418,该桥接部分在第一基座部分1406和第二基座部分1410之间延伸并且连接第一基座部分1406和第二基座部分1410。铂构件1404的桥接部分1420以等于第一平台1414和第二平台1418的高度的距离悬置在上表面1416上方。桥接部分1420在铂电阻温度传感器1400的宽度方向上(即,沿y轴)相对于第一基座部分1406和/或第二基座部分1410可比铂电阻温度传感器300的叉臂相对于基座部分406(参见例如图4)更宽。在一些实施方案中,桥接部分1420的宽度可等于或大于第一基座部分1406或第二基座部分1410的宽度。具有较宽的桥接部分1420可提供比本文所述的叉臂更大的结构完整性(例如,弹性、抗变形或挠曲)。
所示第一基座部分1406具有第一凹口1422,用于接收从第一支撑表面1408向上突出的第一柱1424。第二基座部分1410具有第二凹口1426,用于接收从第二支撑表面1412向上突出的第二柱1428。第一凹口1422是铂构件1404的第一端部1430中的凹痕或凹陷部,并且第二凹口1422是铂构件1404的与第一端部1430相对的第二端部1432中的凹痕或凹陷部。第一凹口1422和第二凹口1426的形状分别对应于第一柱1424和第二柱1428的横截面形状。第一凹口1422和第二凹口1426的大小分别大于第一柱1424和第二柱1428的横截面积,以允许铂构件1404相对于第一基板1402移位(例如,移动、热膨胀/收缩)。例如,在第一柱1424处于第一凹口1422的中心的情况下,第一柱1424的周边边缘可与第一凹口1422的侧壁间隔开15µm或更大的距离。图14所示的第一柱1424和第二柱1428具有圆形横截面形状,但在一些实施方案中可具有不同的横截面形状,例如三角形、矩形或多边形形状。在一些实施方案中,一个或两个凹口可具有与对应柱不同的形状。第一凹口1422例如可具有矩形形状,并且第一柱1424可具有圆形横截面形状。
在一些实施方案中,第一基座部分1406和/或第二基座部分1410可以具有接收部分(例如,凹陷部、通孔)而不是凹口。铂构件1404可通过相对的第二基板保持到第一基板1402(参见例如图9)。
如本文所述,导线可连接或附接到第一基座部分1406和第二基座部分1410以获得铂构件1404的电阻测量结果。例如,第一组导线可经由铂焊盘附接到第一基座部分1406,并且第二组导线可经由铂焊盘附接到第二基座部分1410。如相对于图9和本文其他地方所述,第一组导线和第二组导线可延伸到铂电阻温度传感器1400的外部以电连接到测量装置。
铂电阻温度传感器1400的布置可具有类似于本文所述的其他铂电阻温度传感器的特征,因此省略了对这些特征的进一步描述。
可选择本文所述的铂构件的尺寸以提供适当的机械支撑。图15示出由第一基板1508的平台1506支撑的铂构件1504的基座部分1502的等轴视图。如前所述,第一叉臂1510和第二叉臂1512从基座部分1502向外延伸。可选择基座部分1502的宽度以调节惯性弯矩,从而限制铂构件1504的支撑位置处的应力。例如,基座部分1502的宽度w1大于第一叉臂1510的宽度w2。基座部分1502的宽度w1可等于或大于第一叉臂1510和第二叉臂1512的横向侧之间的宽度w3。基座部分1502的区段1514可悬置在第一基板1508的上表面1516上方。可选择区段1514的宽度w4以调节惯性弯矩。在一些实施方案中,区段1514可具有在宽度方向上朝一对叉臂逐渐变窄的锥形形状。
图16示出由第一基板1608的平台1606支撑的铂构件1604的基座部分1602的另一等轴视图。可选择基座部分1602的厚度t来进行调节以调节铂构件1604的结构完整性。基座部分1602的厚度t大于从该基座部分延伸的叉臂1610的厚度。在一些实施方案中,基座部分的厚度t可与叉臂1610的厚度相同。在一些实施方案中,基座部分1602的厚度t可在铂构件1604的长度方向上逐渐变窄。
在一些实施方案中,本文所述的铂电阻温度传感器可不包括从第一基板的支撑表面向上延伸的柱。例如,可使用具有与铂类似的CTE的材料将铂构件粘附到第一基板的支撑表面上。粘合剂可包括或在其中混合具有与铂类似CTE的填充材料,诸如二氧化硅。
铂的CTE为约9ppm/℃,并且在高温下增加至超过10ppm/℃。被认为具有类似CTE的材料在较宽温度范围(例如,-100℃至1000℃)内的CTE分布将在铂的CTE分布的±0.5ppm/℃内。
上述各种实施方案涉及具有矩形几何形状的铂电阻温度传感器;然而,由本公开表示的技术不限于此。铂电阻温度传感器可具有其他几何形状。例如,铂电阻温度传感器可包括悬置在位于套管内的主体上方的铂构件。
图17示出根据一个或多个实施方案的铂电阻温度传感器1700的局部分解图。铂电阻温度传感器1700包括主体1702,该主体具有沿轴线1706延伸以限定主体1702的第一端部1708和第二端部1710(参见图18)之间的主体长度的周向表面1704。如上面相对于第一基板302所述,该主体1702可由氧化铝形成,并且可具有非常高的纯度。在该实施方案中,主体1702具有圆柱形形状,具有沿第一轴线1706延伸的圆形横截面。
铂电阻温度传感器1700还包括多个支撑结构,多个支撑结构沿主体1702布置并且在横向于轴线1706的方向上从周向表面1704径向向外突出。在该实施方案中,支撑结构1712为诸如柱、杆或翅片的细长构件,每个细长构件都具有从周向表面1704上的不同位置向外突出的长度。支撑结构1712可由与主体1702相同或类似的材料形成,例如由氧化铝形成。
多个支撑结构可对称地布置在周向表面1704上。作为一个示例,多个支撑结构可包括围绕轴线1706周向布置成环形构造的支撑结构1712。每个环形构造位于沿主体1702长度的不同位置处,并且每个环形构造包括围绕轴线1706布置的多个支撑结构的子组。每个环形构造的支撑结构1712围绕轴线1706以相等的距离彼此周向地间隔开。沿主体1702长度的相邻支撑结构1712可在平行于轴线1706的方向上彼此对齐。例如,多个支撑结构中的第一环形构造的第一支撑结构可在平行于轴线1706的方向上与多个支撑结构中与该第一环形构造相邻的第二环形构造的第二支撑结构1712b对齐。然而,在一些实施方案中,相邻环形构造的支撑结构1712可围绕轴线1706彼此径向偏移。
铂电阻温度传感器1700包括铂构件1714,该铂构件1714沿主体1702的长度延伸,并且通过多个支撑结构中的一组支撑结构悬置在周向表面1704上方。悬置铂构件1714的该组支撑结构可以是多个支撑结构的适当子组。铂构件1714是较薄的细长构件,由具有较高纯度的铂形成,例如,等于或大于99%铂的纯度。在一些实施方案中,铂构件1714可以是一定长度的铂丝。在一些实施方案中,铂构件1714可以是一定长度的铂箔,该铂箔具有一定的宽度和相对于其宽度较薄的厚度。如本文其他地方所述,铂构件1714可以是柔性的,以允许其围绕支撑结构弯曲或在主体1702的径向方向上挠曲。
铂构件1704可沿主体1702的长度来回卷绕并且由该组多个支撑结构支撑。在该实施方案中,铂构件1714可具有第一端部1716,该第一端部位于主体1702的第一端部1708处或其附近。铂构件1704在第一方向上从主体1702的第一端部1708朝向与该第一端部1708相对的第二端部1710延伸。铂构件1714的第一长度1714a由沿主体1702的长度布置的多个支撑结构中的第一组支撑结构1718支撑并且悬置在周向表面1704上方。铂构件1714的第二长度1714b从第一组支撑结构1718的端部横向延伸至第二组支撑结构1720,该第二组支撑结构关于轴线1706沿周向表面1704从第一组支撑结构1718横向偏移。
然后,铂构件1714可朝向第一端部1708回绕。铂构件1714的第三长度1714c在第二方向上朝向主体1702的第一端部1708往回延伸,该第二方向不同于第一方向。第三长度1714c由沿主体1702的长度布置的第二组支撑结构1720支撑并且悬置在周向表面1704上方。铂构件1714可包括沿主体1702的长度以这种方式连续地来回卷绕的附加长度。铂构件1714在该铂构件1714的第二端部1722处终止,该第二端部1722位于主体1702的第一端部1708处或其附近。
铂电阻温度传感器1700还可包括附接到铂构件1714的第一端部1716的第一端子1724,并且可包括附接到铂构件1714的第二端部1722的第二端子1726。第一端子1724和第二端子1726可分别电和物理地连接到第一端部1716和第二端部1722。第一端子1724和第二端子1726可以是导电元件,提供该导电元件以测量铂构件1714的电阻。图17所示的第一端子1724和第二端子1726各自为可具有一种或多种形式的导体。例如,第一端子1724和第二端子1726可各自包括联接到端部1716和1722的一对导线。然而,在一些实施方案中,第一端子1724和第二端子1726可各自包括刚性高于铂构件1704的刚性的一个或多个刚性导电构件,诸如板、叉臂或插针。第一端子1724和第二端子1726可具有类似于上文相对于图5A和本文其他地方所述的一组导线502的特性。
图18示出根据一个或多个实施方案的铂电阻温度传感器1700的横截面侧视图。铂电阻温度传感器1700还可包括套管1728,该套管具有腔体1730,该腔体的大小和形状被设定成将主体1702接收在该腔体1730内。腔体1730由在套管1728的开放的第一端部1734和闭合的第二端部1736之间延伸的侧壁1732限定。侧壁1732一般在平行于轴线1706的方向上从闭合的第二端部1736延伸。侧壁1732的长度长于主体1702的长度,以包封主体1702的周向表面1704。因此,主体1702可完全插入腔体1730内。
腔体1730具有大致对应于主体1702的横截面形状的形状,但在其他实施方案中,腔体的形状可不同。在该实施方案中,腔体1730具有对应于主体1702的圆柱形形状的圆形横截面形状。侧壁1732彼此间隔开,使得在主体1702位于腔体1730内的情况下,多个支撑结构的端部1738邻接或紧邻相对的侧壁1732。
多个支撑结构将主体1702支撑并且悬置在腔体中,使得周向表面1704与侧壁1732间隔开并且横向固定在侧壁1732之间。主体1702也可纵向固定在腔体1730内,使得主体1702不相对于套管1728移动。例如,主体1702的第二端部1710可与闭合的第二端部1736接触。在一些实施方案中,主体1702的第二端部1710可(例如,经由粘合剂、经由紧固件、经由螺纹连接)固定到第二闭合端部1736。
铂电阻温度传感器1700还包括密封构件1740,该密封构件在侧壁1732之间延伸以密封腔体1730中的主体1702和铂构件1714。第一端子1724和第二端子1726延伸穿过密封构件1740到达铂电阻温度传感器1700的外部。可使用第一端子1724和第二端子1726来获得铂构件1714的温度电阻测量结果。如相对于图5A、图5B、图9以及本文其他地方所述,将铂构件1714密封在悬置在主体1702上方的腔体1730中有利于防止污染物迁移到腔体1730中到达铂构件1714。
在一些实施方案中,相对于当前用于铂电阻温度传感器应用的其他材料,密封构件1740可由氧化铝或具有低渗透性以及随后的金属离子释放性的其他类似材料形成。密封构件1740可具有与侧壁1732的大小和形状相对应的大小和形状,使得密封构件1740可在开放的第一端部1734处紧密地位于腔体1730内。密封构件1740可具有延伸穿过该密封构件的孔口1742,以允许第一端子1724和第二端子1726从腔体1730延伸到铂电阻温度传感器1700的外部。密封构件1740可(例如,经由粘合剂)附接到侧壁1732或第一端部1708以将主体1702和铂构件1714固定在腔体1730中。在孔口1742与第一端子1724和第二端子1726的接合部处还可包括粘合剂材料,以便于将主体1702和铂构件1714密封在腔体1730中。
铂构件1714与周向表面1704间隔开,并且通过多个支撑结构中的一组支撑结构悬置在周向表面1704上方。铂构件1714延伸穿过该组支撑结构中的孔口。铂构件1714也可通过该组支撑结构与侧壁1732间隔开。如本文其他地方所述,将铂构件1714与主体1702和套管1736间隔开允许铂构件1714挠曲。此外,可选择多个支撑结构在平行于轴线1706的方向上间隔开的距离,以实现对铂构件1714的期望支撑水平。
在该实施方案中,主体1702的圆形横截面是对称的(例如,沿第一轴线的横截面尺寸等于沿第二轴线的横截面尺寸,该第二轴线正交于第一轴线);然而,在其他实施方案中,圆形横截面可以是不对称的(例如,沿第一轴线的横截面尺寸不等于沿第二轴线的横截面尺寸,该第二轴线正交于第一轴线)。在一些实施方案中,主体1702可具有不同形状的横截面。例如,主体1702可具有矩形形状,并且多个支撑结构1712可外围地布置在周向表面1704的两个或更多个侧面上。主体1702诸如三角形的其他横截面形状被认为处于本公开的范围内。腔体1730可具有与主体1702的形状相对应的形状。
在一些实施方案中,铂构件1714可由支撑结构1712横向支撑,而不需支撑结构1712悬置该铂构件1714。例如,铂构件1714的第一长度1714a可由第一组支撑结构1718的第一侧横向支撑,可具有如图所示围绕相邻支撑结构延伸的第二长度1714b,并且具有往回延伸至第一端部1708并且由第二组支撑结构1720与第一侧相对的第二侧横向支撑的第三长度1714c。铂构件1714可在主体1702的径向方向上由主体1702的周向表面1728和侧壁1732松散地支撑。在此类实施方案中,如下文相对于图20A、图20B和图20C所述,铂构件1714可不延伸穿过支撑结构1712中的孔口。
图19示出具有螺旋卷绕的铂构件1902的铂电阻温度传感器1900。铂电阻温度传感器1900具有主体1904,如关于铂电阻温度传感器1700所述,该主体具有从该主体向外突出的多个支撑结构1906。铂电阻温度传感器1900的铂构件1902同心地缠绕在延伸穿过主体1904的中心的轴线1908周围。如上面相对于铂电阻温度传感器1700所述,铂构件1902由一组多个支撑结构1906支撑。
铂构件1902螺旋地卷绕在主体1904周围。特别地,铂构件1902同心地卷绕在主体1904周围并且沿主体1904的长度卷绕以形成螺旋卷绕形状。多个支撑结构1906可与铂构件1902的所需螺旋卷绕形状对应地沿主体1904的长度交错或不对称地布置。
在一些实施方案中,铂构件1902穿过多个支撑结构1906中的第一组支撑结构从主体1904的第一端部1910螺旋地卷绕到主体的第二端部1912。然后,铂构件1902通过多个支撑结构1906中的第二组支撑结构从第二端部1912螺旋地卷绕回到第一端部1910。第一组支撑结构可从第二组支撑结构径向和/或纵向偏移,以有利于沿主体1904的长度来回螺旋卷绕。在一些实施方案中,铂构件1902穿过多个支撑结构1906中的第一组支撑结构从主体1904的第一端部1910螺旋地卷绕到主体的第二端部1912。然后,铂构件1902从第二端部1912线性地往回延伸到第一端部1910。
铂电阻温度传感器1900在至少一些其他方面基本上类似于铂电阻温度传感器1700,因此为简明起见,省略了对这些方面的进一步描述。
在一些实施方案中,铂构件1902可在支撑结构1906之间卷绕在主体1904周围。例如,铂构件1902可在支撑结构1906之间螺旋地卷绕在主体1904周围,该支撑结构通过限制铂构件1902在纵向方向上(即,在沿轴线1908的方向上)的移动来支撑铂构件1902。铂构件1902在主体1904的径向方向上(即,在正交于轴线1908的方向上)的移动可受到主体的周向表面和套管1728的侧壁1732的表面的限制(参见图17)。例如,铂构件1902可被松散地约束在主体1904的周边表面与侧壁1732之间,这防止铂构件1902在主体1904的径向方向上移动超过支撑结构1906的高度。在一些实施方案中,支撑平台可在纵向方向上在支撑结构1906中的相邻支撑结构之间延伸,该支撑结构将铂构件1902支撑并且悬置在主体1902上方。在一些实施方案中,铂构件1902可沿图19所示的螺旋路径在支撑结构1906之间来回弯曲延伸。
多个支撑结构中的一些或全部可包括孔口,铂构件可延伸穿过该孔口以供支撑。如图20A、图20B和图20C所示,支撑结构中的孔口可在支撑结构中具有不同的取向和/或位置。
图20A示出根据一个或多个实施方案的从沿轴线1706延伸的主体的周向表面2000突出的支撑结构2002a。支撑结构2002a在该支撑结构2002a的侧2006a上具有显现为凹口的孔口2004a。孔口2004a具有在侧2006a处具有开口的凹陷形状,以用于在支撑结构2002a中接收和支撑铂构件2008。根据铂构件2008的横截面大小和形状来设定孔口2004a的大小和形状,使得铂构件2008紧密地配合在孔口2004a内。例如,孔口2004a的大小和形状被设定成用于接收铂构件2008的水平取向的横截面。
图20B示出根据一个或多个实施方案的从沿轴线1706延伸的主体的周向表面2000突出的支撑结构2002b。支撑结构2002b在该支撑结构2002b上远离周向表面2000的端部部分2006b上具有显现为凹口的孔口2004b。孔口2004b具有在端部部分2006b处具有开口的凹陷形状,以用于在支撑结构2002b中接收和支撑铂构件2008。根据铂构件2008的横截面大小和形状来设定孔口2004b的大小和形状,使得铂构件2008紧密地配合在孔口2004b内。例如,孔口2004的大小和形状被设定成用于接收铂构件2008的竖直取向的横截面。
图20C示出根据一个或多个实施方案的从沿轴线1706延伸的主体的周向表面2000突出的支撑结构2002c。支撑结构2002c具有显现为孔的孔口2004c,该孔口延伸穿过支撑结构2002b的中间部分。孔口2004c在沿着或平行于轴线1706的方向上从支撑结构2002c的第一侧2010延伸穿过该支撑结构2002c到支撑结构2002b的第二侧(未示出)。根据铂构件2008的横截面大小和形状来设定孔口2004c的大小和形状,使得铂构件2008紧密地配合在孔口2004c内。孔口2004a、2004b和2004c的大小、形状、位置和/或取向是其中铂构件可由支撑结构支撑的多种方式的非限制性示例。利用支撑结构支撑铂构件的其他构型被认为处于本公开的范围内。
图21示出根据一个或多个实施方案的铂电阻温度传感器2100的局部分解图。铂电阻温度传感器2100具有主体2102,该主体具有沿轴线2106延伸以限定主体2102的相对两端之间的主体长度的周向表面2104。铂电阻温度传感器2100还包括沿主体2102的长度布置的一组支撑结构2108。如本文所述,铂构件2110由该组支撑结构2108支撑,使得铂构件2110悬置在周向表面2104上方。
在该实施方案中,该组支撑结构2108由多个脊构成,每个脊从周向表面2104径向向外突出并且围绕轴线2106延伸。该组支撑结构2108在沿轴线2106的方向上沿主体2102彼此间隔开。图21所示的多个脊是环形圈,这些环形圈位于沿主体2102的长度的不同点处,并且沿其圆周连续。在一些实施方案中,每个环形圈可由围绕周向表面2104彼此间隔开的多个脊部分形成,使得每个支撑结构由一组不连续的结构形成。
该组支撑结构2108中的每一个具有一组孔口2112,用于接收和支撑支撑结构2108中的铂构件2110。该组孔口2112可以是支撑结构2108中的凹口或孔,类似于相对于图20A、图20B和/或图20C所述的那些。该组孔口2112可位于围绕每个支撑结构2108的不同角度位置处,以接收和支撑铂构件2110的对应部分。
铂构件2110从主体2102的第一端部朝向该主体2102的第二端部延伸,并且穿过每个支撑结构2108的该组孔口2108中的孔口。然后,铂构件2110可通过每个支撑结构2108的该组孔口2108中的不同孔口卷绕,并且朝向主体2102的第一端部返回。主体2102可包括朝向主体2102的第二端部定位的特征2114,诸如杆或/柱,铂构件2110可围绕该特征弯曲以返回到主体2102的第一端部。
铂电阻温度传感器2100还包括套管2116,该套管中形成有腔体2118,用于接收具有卷绕的铂构件2110的主体2102。腔体2118可具有对应于限定该腔体2118的侧壁之间的间距的大小和形状。因此,主体2102的周向表面2104与侧壁以等于该组支撑结构2108的周向宽度(例如,周向厚度)的距离间隔开。因此,铂构件2110与周向表面2104间隔开,并且主体2102相对于套管2116保持固定的关系。铂电阻温度传感器2100的其他方面基本上类似于铂电阻温度传感器1700和/或1900,因此为简明起见,省略了对这些方面的进一步描述。
在一些实施方案中,该组支撑结构2108可包括螺旋卷绕在主体2102的长度周围的单个脊。铂构件2110可被支撑在沿螺旋卷绕的脊的位置处。
铂电阻温度传感器的前述实施方案包括提供改善的准确度并且对冲击和/或振动具有稳健性的特征。与线绕铂电阻温度传感器100相比,本文所述的实施方案可具有相对更低的构造和维护成本,可用于其中温度测量准确度很重要的高端设备和环境中,并且可用于在校准之间可能存在较长时间段的位置和设定中。
可组合以上所述的各种实施方案来提供另外的实施方案。相对于附图描述和示出的铂电阻温度传感器的一个或多个特征可根据其他铂电阻温度传感器的特征或与其组合进行修改。
鉴于上文的详细说明,可以对这些实施方案做出这些和其它改变。一般来说,在随后的权利要求中,使用的术语不应解释成将权利要求书限制在本说明书和权利要求书中披露的具体实施方案中,而应解释成包括所有可能的实施方案以及这类权利要求书赋予的等效物的全部范围。因此,权利要求并不受本公开内容所限定。
Claims (36)
1.一种温度传感器,包括:
第一基板,所述第一基板具有上表面、升高到所述上表面上方的第一支撑表面和升高到所述上表面上方的第二支撑表面,所述第一支撑表面与所述第二支撑表面间隔开;
第一铂构件,所述第一铂构件包括位于所述第一支撑表面上的第一基座部分并且包括从所述第一基座部分朝向所述第二支撑表面延伸的第一叉臂和第二叉臂,所述第一叉臂和所述第二叉臂悬置在所述第一基板的所述上表面上方;和
第一柱,所述第一柱从所述第一支撑表面延伸并且限制所述第一基座部分相对于所述第一支撑表面的移动。
2.根据权利要求1所述的温度传感器,还包括:
第二基板,所述第二基板位于所述第一铂构件上方并且将所述第一铂构件包封在所述温度传感器内,所述第二基板具有与所述第一基板的所述上表面相对的第一下表面,所述第一下表面与所述第一基座部分的上表面相邻并且将所述第一基座部分保持到所述第一支撑表面。
3.根据权利要求2所述的温度传感器,其中所述第一叉臂和所述第二叉臂具有端部,所述端部与所述第二支撑表面接触并且由所述第二支撑表面支撑,所述第二基板具有第二下表面,所述第二下表面与所述第二支撑表面相对并且与所述第一叉臂和所述第二叉臂的所述端部的上表面相邻。
4.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一叉臂和所述第二叉臂与所述第二支撑表面接触并且由所述第二支撑表面支撑。
5.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一基座部分具有接收所述第一柱的腔体,所述腔体具有其中侧壁与所述第一柱的周边间隔开的横截面大小和形状。
6.根据权利要求1所述的温度传感器,还包括:
第二柱,所述第二柱从所述第一支撑表面延伸,其中所述第一柱被定位成与所述第一基座部分的第一侧相邻,并且所述第二柱被定位成与所述第一基座部分的第二侧相邻,所述第二侧与所述第一侧相对。
7.根据权利要求6所述的温度传感器,其中所述第一铂构件还包括位于所述第二支撑表面上的第二基座部分,
所述温度传感器还包括从所述第二支撑表面延伸的第三柱和第四柱,其中所述第三柱被定位成与所述第二基座部分的第一侧相邻,并且所述第四柱被定位成与所述第二基座部分的第二侧相邻,所述第二侧与所述第一侧相对,从而限制所述第二基座部分相对于所述第二支撑表面的移动。
8.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一叉臂和所述第二叉臂从所述第一基座部分平行地延伸并且在所述第一铂构件的宽度方向上彼此间隔开。
9.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一铂构件具有减轻所述第一叉臂和所述第二叉臂的局部应力集中的几何形状,所述几何形状包括相对于所述第一叉臂或所述第二叉臂的厚度或宽度不同的所述第一基座部分的厚度或宽度。
10.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一基座部分具有限制所述第一叉臂或所述第二叉臂的弯矩的几何形状,所述几何形状包括大于所述第一叉臂或所述第二叉臂的厚度或宽度的所述第一基座部分的厚度或宽度。
11.根据权利要求1所述的温度传感器,还包括:
第一平台,所述第一平台从所述第一基板的所述上表面向上延伸并且限定所述第一支撑表面。
12.根据权利要求11所述的温度传感器,还包括:
第二平台,所述第二平台从所述第一基板的所述上表面向上延伸并且限定所述第二支撑表面,其中所述第一平台和所述第二平台以小于所述第一叉臂的长度或所述第二叉臂的长度的距离彼此间隔开。
13.根据权利要求1所述的温度传感器,还包括:
第二铂构件,所述第二铂构件包括第二基座部分,所述第二基座部分位于与所述第一支撑表面和所述第二支撑表面中的一者相对应的支撑表面上,所述第二铂构件包括从所述第二基座部分延伸的第三叉臂和第四叉臂,所述第三叉臂和所述第四叉臂悬置在所述第一基板的所述上表面上方;和
第二柱,所述第二柱从所述支撑表面延伸并且限制所述第二基座部分相对于所述支撑表面的移动。
14.根据权利要求13所述的温度传感器,还包括:
第三柱,所述第三柱在所述第一基座部分和所述第二基座部分之间从所述第一支撑表面延伸,其中所述支撑表面是所述第一支撑表面。
15.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一铂构件还包括位于所述第二支撑表面上的第二基座部分和从所述第二基座部分延伸的第三叉臂,其中所述第二叉臂连接所述第一基座部分和所述第二基座部分。
16.根据权利要求15所述的温度传感器,其中所述第一铂构件还包括位于所述第一支撑表面上的第三基座部分和从所述第三基座部分延伸的第四叉臂,其中所述第三叉臂连接所述第二基座部分和所述第三基座部分。
17.根据权利要求1所述的温度传感器,还包括:
第一导线,所述第一导线电连接到所述第一叉臂;
第二导线,所述第二导线电连接到所述第二叉臂;和
第二基板,所述第二基板位于所述第一铂构件上方并且将所述第一铂构件包封在所述温度传感器内,所述第一导线和所述第二导线延伸到所述温度传感器的外部。
18.根据权利要求1所述的温度传感器,还包括:
第二基板,所述第二基板位于所述第一铂构件上方并且将所述第一铂构件包封在所述温度传感器内;和
密封件,所述密封件将所述第一基板附接到所述第二基板,所述密封件与所述第一支撑表面和所述第二支撑表面间隔开并且围绕所述第一支撑表面和所述第二支撑表面,以将所述第一铂构件密封在所述温度传感器内。
19.根据权利要求18所述的温度传感器,其中所述第二基板由Al2O3形成。
20.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一基板由Al2O3形成。
21.根据权利要求1所述的温度传感器,还包括:
阻挡层,所述阻挡层将所述第一基板与所述第一铂构件分开。
22.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一基座部分使用具有类似于铂的热膨胀系数的材料粘附到所述第一支撑表面。
23.根据权利要求1所述的温度传感器,还包括:
阻挡层,所述阻挡层涂覆所述第一铂构件,所述阻挡层由具有类似于铂的热膨胀系数的材料制成。
24.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一叉臂和所述第二叉臂具有端部部分,所述端部部分由所述第二支撑表面支撑。
25.根据权利要求24所述的温度传感器,还包括:
第一导线,所述第一导线附接到所述第一叉臂的所述端部部分;和
第二导线,所述第二导线附接到所述第二叉臂的所述端部部分,
其中所述第一导线和所述第二导线延伸到所述第一基板的外部。
26.根据权利要求25所述的温度传感器,其中所述第一导线经由第一铂焊盘附接到所述第一叉臂的所述端部部分,并且所述第二导线经由第二铂焊盘附接到所述第二叉臂的所述端部部分。
27.根据权利要求1所述的温度传感器,还包括:
密封件,所述密封件围绕所述第一基板的周边。
28.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一基座部分包括由孔口限定的接收部分,所述第一柱延伸穿过所述孔口并且被接收在所述接收部分内。
29.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一铂构件还包括位于所述第二支撑表面上的第二基座部分,所述温度传感器还包括:
第二柱,所述第二柱从所述第二支撑表面延伸并且限制所述第二基座部分相对于所述第二支撑表面的移动。
30.根据权利要求1所述的温度传感器,其中所述第一基座部分的区段悬置在所述第一基板的所述上表面上方并且与所述第一基板的所述上表面间隔开。
31.一种温度传感器,包括:
第一基板,所述第一基板具有上表面、升高到所述上表面上方的第一支撑表面和升高到所述上表面上方的第二支撑表面,所述第一支撑表面与所述第二支撑表面间隔开;
第一铂构件,所述第一铂构件包括位于所述第一支撑表面上的第一基座部分并且包括从所述第一基座部分朝向所述第二支撑表面延伸的第一叉臂和第二叉臂,所述第一叉臂和所述第二叉臂悬置在所述第一基板的所述上表面上方;
第一柱,所述第一柱从所述第一支撑表面延伸并且限制所述第一基座部分相对于所述第一支撑表面的移动;和
第一支撑件,所述第一支撑件在所述第一支撑表面和所述第二支撑表面之间的所述第一叉臂的正下方从所述第一基板的所述上表面向上延伸。
32.根据权利要求31所述的温度传感器,其中所述第一支撑件的上部部分与所述第一叉臂的下表面间隔开。
33.根据权利要求31所述的温度传感器,其中所述第一支撑件的上部部分与所述第一叉臂的下表面接触。
34.根据权利要求31所述的温度传感器,还包括:
第二支撑件,所述第二支撑件在所述第一支撑表面和所述第二支撑表面之间的所述第二叉臂的正下方从所述第一基板的所述上表面向上延伸。
35.根据权利要求34所述的温度传感器,其中所述第二支撑件的上部部分与所述第二叉臂的下表面间隔开。
36.根据权利要求34所述的温度传感器,其中所述第二支撑件的上部部分与所述第二叉臂的下表面接触。
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