CN116659694B - 一种ntc温度传感器及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种NTC温度传感器及其制作方法，涉及NTC温度传感器技术领域，NTC温度传感器包括金属探头、导热涡旋簧、导热结构和胶头，所述导热涡旋簧位于所述金属探头中，所述胶头位于所述导热涡旋簧中，所述导热涡旋簧分别与所述金属探头和所述胶头接触，所述胶头内设置有NTC半导体，导线的一端伸入所述胶头内并与所述NTC半导体连接，导线的另一端由所述金属探头伸出，导热树脂填充到金属探头内部形成导热结构，对导热涡旋簧、胶头和金属探头内部导线进行固定和绝缘。本发明可以显著提高NTC温度传感器的热响应效率，实现高效测温及控温。

Description

一种NTC温度传感器及其制作方法
技术领域
本发明涉及NTC温度传感器技术领域，特别是涉及一种带金属圆柱形探头的NTC温度传感器及其制作方法。
背景技术
目前，NTC热敏温度传感器组件，通过环氧树脂将NTC热敏半导体元件固定到金属探头内，起到固定、导热和绝缘的作用。但金属探头内径一般较大，需要大量填充环氧树脂胶，由于环氧树脂的导热系数较低（一般0.2W/(m·k)左右），当外界温度发生突变的时候，制约了热量的传递效率，使得NTC组件难以高灵敏、高效的检测外界温度变化，特别是在火灾报警和电池温度检测领域的应用场景，当温度突变到临界值时，传感器的热响应时间大小将决定事故发生的严重程度。由此可知，环氧树脂作为灌封和热传导介质，制约了NTC温度传感器的响应效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种NTC温度传感器及其制作方法，可以显著提高NTC温度传感器的热响应效率，实现高效测温及控温。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种NTC温度传感器，包括金属探头、导热涡旋簧和胶头，所述导热涡旋簧位于所述金属探头中，所述胶头位于所述导热涡旋簧中，所述导热涡旋簧分别与所述金属探头和所述胶头接触，所述胶头内设置有NTC半导体，导线的一端伸入所述胶头内并与所述NTC半导体连接，所述导线的另一端由所述金属探头伸出。
优选地，所述导热涡旋簧包括中心柱和若干弹片，若干所述弹片沿所述中心柱的周向设置在所述中心柱的外壁，所述中心柱设置有用于安装所述胶头的通孔。
优选地，所述弹片的截面形状为弧形。
优选地，相邻的所述弹片、所述中心柱的外壁以及所述金属探头的内壁之间填充有导热树脂制成的导热结构，所述导热结构的一端延伸至所述金属探头的封闭端，所述导热结构的另一端延伸至所述金属探头的开口端。
优选地，所述导热树脂包括AlN粉末、石墨烯粉末和环氧树脂，所述AlN粉末、所述石墨烯粉末和所述环氧树脂的比例为30%：5%：65%。
优选地，所述AlN粉末的粒径为5μm。
优选地，所述导热涡旋簧的一端与所述金属探头的封闭端接触。
优选地，所述胶头采用环氧树脂制成。
本发明还提供了一种所述NTC温度传感器的制作方法，包括以下步骤：第一步，制作含有NTC半导体和导线的胶头；第二步，将胶头插入导热涡旋簧的中心柱的通孔内；第三步，将导热涡旋簧放入金属探头中，导热涡旋簧与金属探头的内壁过度配合；第四步，采用导热树脂对金属探头内部的导热涡旋簧、胶头和内部导线进行灌胶固定；第五步，烘干，形成NTC温度传感器。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明中的环氧树脂制成的胶头起固定和绝缘的作用，热量主要由导热涡旋簧传递，有效提高外界温度与NTC半导体之间的热量传递效率；同时，导热树脂制成的导热结构进一步降低热损耗，提高热量传递效率，并且起到防水防潮的作用。本发明可以显著提高NTC温度传感器的热响应效率，实现高效测温及控温。
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为本发明的NTC温度传感器爆炸图；图2为本发明的NTC温度传感器主视图；图3为图2的A-A剖视图；图4为本发明的导热涡旋簧的热量流动路径示意图；图5为本发明的NTC温度传感器和普通NTC测温组件的导热效果差异对比图；其中：1为金属探头，2为导热涡旋簧，3为胶头，4为NTC半导体，5为导热结构，6为导线，7-弹片。
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付出创造性劳动的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。
本发明的目的是提供一种NTC温度传感器及其制作方法，可以显著提高NTC温度传感器的热响应效率，实现高效测温及控温。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1至图4所示：本实施例提供了一种NTC温度传感器，包括金属探头1、导热涡旋簧2、胶头3，导热涡旋簧2位于金属探头1中，金属探头1采用黄铜材料制成，金属探头1为圆柱形，导热涡旋簧2采用锡青铜材料制成，导热涡旋簧2的一端与金属探头1的封闭端接触，胶头3位于导热涡旋簧2中，胶头3采用环氧树脂制成，胶头3起固定和绝缘作用，导热涡旋簧2分别与金属探头1和胶头3接触，胶头3内设置有NTC半导体4，导线6的一端伸入胶头3内并与NTC半导体4连接，导线6的另一端由金属探头1伸出。本实施例中的胶头3仅起固定和绝缘的作用，热量主要由导热涡旋簧2传递，有效提高外界温度与NTC半导体4之间的热量传递效率。本实施例可以显著提高NTC温度传感器的热响应效率，实现高效测温及控温。
具体地，本实施例中，导热涡旋簧2包括中心柱和若干厚度为0.4mm的弹片7，中心柱优选为圆柱，弹片7优选为四个，弹片7的截面形状为弧形，即弹片7弯曲设置，若干弹片7沿中心柱的周向设置在中心柱的外壁，弹片7的外端与金属探头1的内壁接触，中心柱设置有用于安装胶头3的通孔。
本实施例中，相邻的弹片7、中心柱的外壁以及金属探头1的内壁之间填充有导热树脂制成的导热结构5。
本实施例中，导热树脂包括AlN粉末、石墨烯粉末和环氧树脂，AlN粉末、石墨烯粉末和环氧树脂的比例为30%：5%：65%，AlN粉末的粒径为5μm。使其导热系数可达到1.95W/(m·k)，高于普通的环氧树脂胶。本实施例通过调配导热树脂，进一步降低热量损耗。
本实施例通过导热涡旋簧2建立金属热传导路径，当外界温度发生变化时，及时有效的将热量传递到NTC半导体4，提高导热效率，缩短NTC半导体4的热响应时间；本实施例的导热涡旋簧2的外轮廓的弹片7能够进行收缩和展开，可适用不同内径的金属探头1，与金属探头1的内壁为过度配合，实现导热涡旋簧2与金属探头1为直接热传导，保证热量传递效果和稳定性；本实施例中采用导热树脂制成的导热结构5，起到固定、绝缘作用，降低热量损耗，进一步提高了NTC温度传感器对温度的反应效率，并且起到防水防潮的作用。
实施例二
本实施例提供了一种实施例一的NTC温度传感器的制作方法，包括以下步骤：第一步，对NTC半导体4进行选型，制作含有NTC半导体4和导线6的胶头3；第二步，将胶头3插入导热涡旋簧2的中心柱的通孔内；第三步，将导热涡旋簧2放入金属探头1中，导热涡旋簧2的一端与金属探头1接触，由于导热涡旋簧2的弹片7具有弹性，导热涡旋簧2与金属探头1的内壁过度配合；第四步，采用导热树脂，对金属探头1内部的导热涡旋簧2、胶头3和导线6进行灌胶固定；第五步，烘干，形成NTC温度传感器。
比较例
按照实施例二制作本实施例的NTC温度传感器；按照如下步骤制作普通NTC测温组件，流程如下：选型NTC半导体裸片，进行胶头制作；其次将胶头放入到金属探头底部；采用环氧树脂胶进行灌封固定，形成普通NTC测温组件。
图5为本实施例的NTC温度传感器（即图中的高导热NTC测温组件）和普通NTC测温组件的导热效果差异对比图。图5中，热响应温度值Ti=Ta+(Tb-Ta)*63.2%，热响应温度值与NTC温度传感器曲线的相交点与初始时间之差为（t1-t0），即为本实施例的NTC温度传感器的热响应时间；热响应温度值与普通NTC测温组件曲线的相交点与初始时间之差为（t2-t0），即为普通NTC测温组件的热响应时间。对比热响应时间可知，相比于普通NTC测温组件，采用本实施例的NTC温度传感器可以缩短热响应时间35%以上。因此，本实施例的NTC温度传感器可以缩短热响应时间，提高热响应效率。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种NTC温度传感器，其特征在于：包括金属探头、导热涡旋簧和胶头，所述导热涡旋簧位于所述金属探头中，所述导热涡旋簧与所述金属探头的内壁过度配合，所述胶头位于所述导热涡旋簧中，所述导热涡旋簧分别与所述金属探头和所述胶头接触，所述胶头内设置有NTC半导体，导线的一端伸入所述胶头内并与所述NTC半导体连接，所述导线的另一端由所述金属探头伸出；
所述导热涡旋簧包括中心柱和若干弹片，若干所述弹片沿所述中心柱的周向设置在所述中心柱的外壁，所述中心柱设置有用于安装所述胶头的通孔；
所述弹片的截面形状为弧形；
相邻的所述弹片、所述中心柱的外壁以及所述金属探头的内壁之间填充有导热树脂制成的导热结构，所述导热结构的一端延伸至所述金属探头的封闭端，所述导热结构的另一端延伸至所述金属探头的开口端；
所述导热涡旋簧的一端与所述金属探头的封闭端接触。
2.根据权利要求1所述的NTC温度传感器，其特征在于：所述导热树脂包括AlN粉末、石墨烯粉末和环氧树脂，所述AlN粉末、所述石墨烯粉末和所述环氧树脂的比例为30%：5%：65%。
3.根据权利要求2所述的NTC温度传感器，其特征在于：所述AlN粉末的粒径为5μm。
4.根据权利要求1所述的NTC温度传感器，其特征在于：所述胶头采用环氧树脂制成。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的NTC温度传感器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，制作含有NTC半导体和导线的胶头；
第二步，将胶头插入导热涡旋簧的中心柱的通孔内；
第三步，将导热涡旋簧放入金属探头中；
第四步，采用导热树脂对金属探头内部的导热涡旋簧、胶头和内部导线进行灌胶固定；
第五步，烘干，形成NTC温度传感器。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117451200B (zh) * 2023-12-22 2024-03-08 深圳市汇北川电子技术有限公司 一种应用于新能源汽车的ntc温度传感器及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1368667A2 (ru) * 1985-12-16 1988-01-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт торфяной промышленности Устройство дл измерени температуры торфа в штабел х
JPH10221368A (ja) * 1997-02-05 1998-08-21 Kiyota Seisakusho:Kk 同軸プロ−ブ
CN2562176Y (zh) * 2002-08-07 2003-07-23 杨晓川 电子体温计感测头结构
CN202041302U (zh) * 2011-03-10 2011-11-16 卢建强 一种温度计插孔
CN107976262A (zh) * 2017-12-26 2018-05-01 苏州康姆普机械有限公司 一种耐高温的温度传感器
CN108020340A (zh) * 2017-12-08 2018-05-11 佛山市川东磁电股份有限公司 一种微型热敏传感器
CN209541942U (zh) * 2019-04-29 2019-10-25 无锡中汇汽车电子科技有限公司 应用于动力电池盖的温度传感器
CN212158852U (zh) * 2020-05-15 2020-12-15 优普联科(天津)电子科技有限公司 一种应用于电池包电芯的温度传感器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4620400B2 (ja) * 2004-07-16 2011-01-26 日本特殊陶業株式会社 温度センサ、温度センサの製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1368667A2 (ru) * 1985-12-16 1988-01-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт торфяной промышленности Устройство дл измерени температуры торфа в штабел х
JPH10221368A (ja) * 1997-02-05 1998-08-21 Kiyota Seisakusho:Kk 同軸プロ−ブ
CN2562176Y (zh) * 2002-08-07 2003-07-23 杨晓川 电子体温计感测头结构
CN202041302U (zh) * 2011-03-10 2011-11-16 卢建强 一种温度计插孔
CN108020340A (zh) * 2017-12-08 2018-05-11 佛山市川东磁电股份有限公司 一种微型热敏传感器
CN107976262A (zh) * 2017-12-26 2018-05-01 苏州康姆普机械有限公司 一种耐高温的温度传感器
CN209541942U (zh) * 2019-04-29 2019-10-25 无锡中汇汽车电子科技有限公司 应用于动力电池盖的温度传感器
CN212158852U (zh) * 2020-05-15 2020-12-15 优普联科(天津)电子科技有限公司 一种应用于电池包电芯的温度传感器

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