CN115808252A - 温度传感模组 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种温度传感模组，包括多个温度传感器及处理电路，多个温度传感器电连接至处理电路；每一温度传感器包括基材层、第一金属线路层及第二金属线路层，第一金属线路层及第二金属线路层位于基材层的相背的两表面上；第一金属线路层包括若干第一金属线路段，第二金属线路层包括若干第二金属线路段，第一金属线路段与第二金属线路段间隔相连，串联在一起形成循环线圈；每一第一金属线路段与第二金属线路的相接处开设有连接孔，连接孔电连接第一金属线路段及与之连接的第二金属线路段。本申请通过设置具有多线圈的温度传感器，提升了温度传感模组进行温度测量的灵敏度，使得温度测量结果的精准度较高。

Description

温度传感模组

技术领域

本申请涉及温度测量领域，尤其涉及一种温度传感模组。

背景技术

现有的热电偶温度传感器多为单圈制作，灵敏度低，较难获取到电压差，使得温度测量结果的精准度较低。热电偶温度传感器的热端在接触在接触待测温物体时，其冷端会发生误接触，使得温度测量结果会出现误差。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种温度传感模组，能够提升温度测量的灵敏度。

本申请提供一种温度传感模组，其包括多个温度传感器及处理电路，所述多个温度传感器电连接至所述处理电路；每一所述温度传感器包括基材层、第一金属线路层及第二金属线路层，所述第一金属线路层及所述第二金属线路层位于所述基材层的相背的两表面上；所述第一金属线路层包括若干第一金属线路段，所述第二金属线路层包括若干第二金属线路段，所述第一金属线路段与所述第二金属线路段间隔相连，串联在一起形成循环线圈；每一所述第一金属线路段与所述第二金属线路的相接处开设有连接孔，所述连接孔电连接所述第一金属线路段及与之连接的所述第二金属线路段。

可选地，所述温度传感模组还包括一柔性电路板，所述温度传感器及所述处理电路均设置于所述柔性电路板上。

可选地，所述温度传感模组还包括支撑体，所述支撑体包括第一表面及第二表面，所述第一表面与所述第二表面相接且呈一夹角；所述柔性电路板的一端位于所述第一表面上，另一端经所述第二表面弯折延伸至与所述第一表面平行的另一表面上；所述温度传感器包括测量端与自由端，所述测量端位于所述柔性电路板上靠近所述支撑体的一端，且位于所述第一表面上，所述自由端位于所述柔性电路板的另一端。

可选地，所述自由端的上方设置有绝缘覆盖层，所述绝缘覆盖层用以保持所述自由端的温度不变。

可选地，所述第一金属线路层的材质为铜，所述第二金属线路层的材质为康铜。

可选地，所述第一金属线路层还设置有两个焊盘，所述两个焊盘分别设置于所述循环线圈的两端，用以电连接至所述处理电路。

可选地，所述连接孔为通孔或盲孔。

可选地，所述第一金属线路层及所述第二金属线路层的厚度均不小于5μm且不大于45μm，所述第一金属线路层及所述第二金属线路层的宽度均不小于25μm且不大于300μm。

可选地，所述第一金属线路层与所述第二金属线路层所围成的面积不大于2.5mm×0.3mm。

可选地，所述处理电路包括依次电连接的放大器、滤波器、数模转换单元及控制单元。

本申请相比于现有技术，至少具有如下有益效果：通过设置具有多线圈的温度传感器，提升了温度传感模组进行温度测量的灵敏度，使得温度测量结果的精准度较高。

附图说明

图1为本申请一实施方式中温度传感模组的结构示意图。

图2为图1所示的温度传感器的剖视图。

图3为图1所示的温度传感模组的透视图。

图4为图1所示的温度传感模组的另一透视图。

图5为图1所示的温度传感器与处理电路的模块示意图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

主要元件符号说明

温度传感模组 1000

温度传感器 100

基材层 110

第一金属线路层 120

第一金属线路段 121

第二金属线路层 130

第二金属线路段 131

连接孔 140

铜 141

焊盘 150

柔性电路板 200

处理电路 300

放大器 310

滤波器 320

模数转换单元 330

控制单元 340

支撑体 400

第一表面 401

第二表面 402

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例只是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1及图3，本申请提供一种温度传感模组1000，其包括温度传感器100及处理电路300，所述温度传感器100电连接至所述处理电路300。所述温度传感器100用以接触待测物体并生成温度信号。所述处理电路300用以接收所述温度信号并进行信号处理。

可以理解，所述温度传感器100的数量可以为一个或多个，多个所述温度传感器100的位置也可以根据需要进行调整，在本实施例中以如图3所示的两个温度传感器100为例加以说明。通过设置多个所述温度传感器100，可以使得所述温度传感模组1000能够对多个点位的温度进行测量。

请参阅图2，每一所述温度传感器100包括基材层110、第一金属线路层120及第二金属线路层130。所述第一金属线路层120及所述第二金属线路层130位于所述基材层110的相背的两表面上。

请参阅图3及图4，所述第一金属线路层120包括若干第一金属线路段121，所述第二金属线路层130包括若干第二金属线路段131。所述第一金属线路段121与所述第二金属线路段131间隔相连，依次首尾相接，串联在一起形成循环线圈。例如，位于第一金属线路层120的一条第一金属线路段121的尾端连接位于所述第二金属线路层130的一条第二金属线路段131的首端，而该第二金属线路段131的尾端连接位于所述第一金属线路层120的另一条第一金属线路段121的首端，以此类推，形成一循环线圈。一条所述第一金属线路段121及与之对应连接的一条第二金属线路段131共同构成一圈线圈，定义所述线圈的数量为N，其中优选8≤N≤300。本实施例中为描述方便，仅以所述线圈的数量N＝3为例加以说明。

可以理解，通过增加循环线圈的圈数(即设置多组所述第一金属线路段121及与之相连接的第二金属线路段131)可以提高所述温度传感器100的灵敏度。

每一所述第一金属线路段121与所述第二金属线路段131的相接处开设有连接孔140。所述连接孔140用以电连接所述第一金属线路段121及与之连接的所述第二金属线路段131。

可以理解，定义该基材层110具有可挠性，其材质通常可选用聚酰亚胺(polyimide，PI)、热塑性聚酰亚胺(thermoplastic polyimide，TPI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneNaphthalate，PEN)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚氯乙烯(polyvinyl chloridepolymer，PVC)、液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)等高分子材料中的一种或几种。在本实施例中，该基材层110的材质为PI及TPI。

可以理解，定义所述第一金属线路层120与所述第二金属线路层130的厚度均为T1，5μm≤T1≤45μm。定义所述第一金属线路层120与所述第二金属线路层130的宽度为W1，25μm≤W1≤300μm，在本实施例中优选W1为50μm。可以理解，当宽度W1过细时容易断线或制作过程中蚀刻不净导致温度传感模组1000失效，或受到外部环境干扰严重。当宽度W1过粗时会使温度传感模组1000整体体积过于庞大，不利于应用，并且有可能使得整体温度传感模组1000的灵敏性下降。

可以理解，在本实施例中，所述第一金属线路层120的材质为铜，所述第二金属线路层130的材质为铜-镍合金，优选为康铜。

请继续参阅图1，在本实施方式中，所述温度传感模组1000还包括柔性电路板200，所述温度传感器100及所述处理电路300设置于所述柔性电路板200上。

在本实施方式中，所述温度传感模组1000还包括支撑体400，所述支撑体400包括第一表面401及第二表面402，所述第一表面401与所述第二表面402相接且呈一夹角θ，45°≤θ≤180°。

所述柔性电路板200的一端位于所述第一表面401上，另一端经所述第二表面402弯折延伸至与所述第一表面401平行的另一表面上。

请一并参阅图3，可以理解，在本实施例中所述温度传感器100为热电偶，其具有测量端(热端)与自由端(冷端)。所述测量端用以接触所述待测温的物体。所述测量端由所述温度传感器100靠近所述支撑体400的一端的所述连接孔140构成。所述自由端由远离所述支撑体400的一端(即图3中靠近所述处理电路300的一端)的所述连接孔140构成。所述测量端位于所述柔性电路板200的一端，且位于所述第一表面401上(参图1)，所述自由端位于所述柔性电路板的另一端。

可以理解，通过设置所述支撑体400，进而将所述温度传感器100的所述测量端与所述自由端设置在不同的平面。如此，所述自由端不容易受到所述测量端的影响，更容易保持温度不变，使得所述温度传感器100的测量更加精准。

可以理解，在一些实施例中，所述自由端的上方可以设置绝缘覆盖层(图未示)，所述绝缘覆盖层用以更好的保持所述自由端的温度。通过设置所述绝缘覆盖层可提升所述温度传感器100测量的准确性。

可以理解，在一些实施例中，所述柔性电路板200可以是与所述温度传感器100一体成型的。在另一些实施例中，所述柔性电路板200可以是与所述温度传感器100是独立制作的，并通过例如表面组装技术(SurfaceMountTechnology，SMT)组装到一起。

请参阅图3及图4，所述第一金属线路层120上还设置有两个焊盘150，所述焊盘150分别设置于所述循环线圈的两端。所述焊盘150用以电连接至所述处理电路300。

请参阅图2，所述连接孔140可以采用通孔连接的方式，也可以采用盲孔连接的方式。在本实施例中，使用的是通孔连接的方式，使用电镀填孔由第一金属线路层120电镀填满铜141。可以理解，通孔连接相较于盲孔连接，因接触面积较大，使所述第一金属线路层120与所述第二金属线路层130之间有更好的电连接效果。

可以理解，在每一所述温度传感器100中，定义所述第一金属线路层120与所述第二金属线路层130所围成的面积为S1，S1≤3mm×3mm，本实施例中优选S1≤2.5mm×0.3mm。通过减小第一金属线路层120与所述第二金属线路层130所围成的面积S1，可避免过大面积影响所述温度传感器100的热阻，造成灵敏度下降。

可以理解，在所述第一金属线路层120的表面与所述第二金属线路层130的表面均设置有柔性覆盖膜(图未示)，所述柔性覆盖膜用以保护所述第一金属线路层120及所述第二金属线路层130不受氧化。定义所述柔性覆盖膜的厚度为T2，其中T2≤37.5μm。

请参阅图5，所述处理电路300包括依次连接的放大器310、滤波器320、模数转换单元330及控制单元340。所述放大器还连接所述温度传感器100。所述放大器310用以将从所述温度传感器100获得的信号(例如电压信号)进行放大。所述滤波器320用以将经过所述放大器310放大的信号进行滤波。所述模数转换单元330用以将经过滤波后的信号由模拟信号转化为数字信号。所述控制单元340用以获取经过数模转换后的数字信号，并将其传输至外部电路(图未示)以供使用。可以理解所述处理电路300内部的元件可以根据需要进行增加或减少，元件的连接顺序也可以有所变化，例如将所述放大器310与所述滤波器320的位置对调。

本申请通过设置具有多线圈的温度传感器100，提升了温度传感模组1000进行温度测量的灵敏度，使得温度测量结果的精准度较高。

本技术领域的技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化应该落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种温度传感模组，其特征在于，包括多个温度传感器及处理电路，所述多个温度传感器电连接至所述处理电路；

每一所述温度传感器包括基材层、第一金属线路层及第二金属线路层，所述第一金属线路层及所述第二金属线路层位于所述基材层的相背的两表面上；

所述第一金属线路层包括若干第一金属线路段，所述第二金属线路层包括若干第二金属线路段，所述第一金属线路段与所述第二金属线路段间隔相连，串联在一起形成循环线圈；

每一所述第一金属线路段与所述第二金属线路的相接处开设有连接孔，所述连接孔电连接所述第一金属线路段及与之连接的所述第二金属线路段。

2.如权利要求1所述的温度传感模组，其特征在于，所述温度传感模组还包括一柔性电路板，所述温度传感器及所述处理电路均设置于所述柔性电路板上。

3.如权利要求2所述的温度传感模组，其特征在于，所述温度传感模组还包括支撑体，所述支撑体包括第一表面及第二表面，所述第一表面与所述第二表面相接且呈一夹角；

所述柔性电路板的一端位于所述第一表面上，另一端经所述第二表面弯折延伸至与所述第一表面平行的另一表面上；

所述温度传感器包括测量端与自由端，所述测量端位于所述柔性电路板上靠近所述支撑体的一端，且位于所述第一表面上，所述自由端位于所述柔性电路板的另一端。

4.如权利要求3所述的温度传感模组，其特征在于，所述自由端的上方设置有绝缘覆盖层，所述绝缘覆盖层用以保持所述自由端的温度不变。

5.如权利要求1所述的温度传感模组，其特征在于，所述第一金属线路层的材质为铜，所述第二金属线路层的材质为康铜。

6.如权利要求1所述的温度传感模组，其特征在于，所述第一金属线路层还设置有两个焊盘，所述两个焊盘分别设置于所述循环线圈的两端，用以电连接至所述处理电路。

7.如权利要求1所述的温度传感模组，其特征在于，所述连接孔为通孔或盲孔。

8.如权利要求1所述的温度传感模组，其特征在于，所述第一金属线路层及所述第二金属线路层的厚度均不小于5μm且不大于45μm，所述第一金属线路层及所述第二金属线路层的宽度均不小于25μm且不大于300μm。

9.如权利要求1所述的温度传感模组，其特征在于，所述第一金属线路层与所述第二金属线路层所围成的面积不大于2.5mm×0.3mm。

10.如权利要求1所述的温度传感模组，其特征在于，所述处理电路包括依次电连接的放大器、滤波器、数模转换单元及控制单元。

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