CN202110004U - 一种新型可热保护的ntc热敏电阻温度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种新型可热保护的NTC热敏电阻温度传感器，包括：NTC热敏电阻、温度开关、以及将该NTC热敏电阻与该NTC温度开关封装集合的金属壳体。本实用新型可以对环境或所检测对象进行精确的探测，其将高精度的NTC热敏电阻与高灵敏的热保护器有机的集合在同一金属壳体内，既能探测温度，又能对线路起到良好的保护作用，实现了元件的高可靠性、高稳定性、高集成化，为元件极低的失效率提供了可能。

Description

一种新型可热保护的NTC热敏电阻温度传感器

技术领域

本实用新型涉及一种温度控制元件，特别是涉及一种新型可热保护的NTC热敏电阻温度传感器。

背景技术

温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量及精确探测温度，在农业生产中也离不开温度的精确测量，因此研究温度的精确测量方法和装置具有重要的现实意义。

测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：

①传统的分立式温度传感器；

②模拟集成温度传感器；

③智能集成温度传感器；目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。

NTC是英语Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负温度系数半导体材料或元器件。它是以锰、钴、镍和铜等过度金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在100～1000000欧姆，温度系数-2％～-6.5％。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度的精确测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

通用的NTC热敏温度传感器在各类电器中的使用，均采用单一NTC热敏电阻元件，目前随着各类日用电器结构的小型化，其所用温度控制器的结构尺寸均日益小型化、集成化。因此，单一NTC热敏电阻元件在线路中虽能满足感温、探温的需求，但在结构上已无法满足集成化的安装需要。即使在线路中同时使用热保护器，但NTC热敏元件同热保护器也是各放一处，所采集到的温度产生的相对温度误差较大，控制温度点不准，导致加热器件干烧或加热温度不够等缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型可热保护的NTC热敏电阻温度传感器，其将NTC电阻与热保护器进行全密封，实现了元件的高可靠性、高稳定性、高集成化，为元件具有极低的失效率提供了可能。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种新型可热保护的NTC热敏电阻温度传感器，其特征在于其包括：NTC热敏电阻、温度开关、以及将该NTC热敏电阻与该NTC温度开关封装集合的金属壳体。

所述NTC热敏电阻的两极分别由引线引出并伸出该金属壳体外，两根引线的端部连接到同一连接端。

所述温度开关的两端分别由两根引线引出并伸出该金属壳体外，两根引线的端部分别连接到不同的连接端。

所述的NTC热敏电阻温度传感器，其还包括一作为传感器温度测量的集成电路温度传感器AD590。

所述金属壳体采用不锈钢外壳。

本实用新型新型可热保护的NTC热敏电阻温度传感器具有优点是：

本实用新型可以对环境或所检测对象进行精确的探测，其可将高精度的NTC热敏电阻与高灵敏的热保护器有机的集合在同一金属壳体内，既探测温度，又能对线路起到良好的保护作用；本实用新型的产品是NTC系列产品中一个重要的品种，将NTC电阻及热保护器进行全密封，实现了元件的高可靠性、高稳定性、高集成化，为元件极低的失效率提供了可能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的侧面视图。

10：NTC热敏电阻

20：NTC热敏电阻引线

30：温度开关

40：温度开关引线

50：不锈钢外壳

60：支架

70：密封圈

具体实施方式

请参阅图1和2所示，本实用新型一种可热保护的NTC热敏温度传感器是由负温度系数热敏电阻10与热保护器30集合的一种温度传感器。其结构主要包括：NTC热敏电阻10、连接在该NTC热敏电阻20的两极的引线20、温度开关(热保护器)30、连接该温度开关的两根引线40以及将该NTC热敏电阻20和热保护器30封装集合的不锈钢外壳50。该NTC热敏电阻引线20由该不锈钢外壳50出伸出，两根引线的端部连接到同一连接端。该温度开关30由该不锈钢外壳50出伸出，两根引线的端部分别连接到不同的连接端。该不锈钢外壳50的外面由支架60固定并用橡胶密封圈70密封。本实用新型的NTC热敏温度传感器还包括一作为传感器温度测量的集成电路温度传感器AD590(图中未示出)。

本实用新型所使用的NTC热敏电阻10，其响应速度快、体积小、性能稳定，电阻年偏移率在0.5，传统的NTC电阻年漂移率在0.8，领先于国内同类行业的技术标准。本实用新型所使用的热保护器30，通过对其配方的调整和重新设计外观，已经实现其体积小、动作灵敏、寿命长等特点。控温精准50±3℃。而传统的控温精度在50±5℃，同样领先于国内同类行业的技术标准。

本实用新型可热保护的NTC热敏电阻温度传感器的制备工艺过程可表述如下：

实施例：

标称电阻值：R25＝50K+/-1％可热保护的NTC热敏电阻温度传感器制作

(1)制备核心高精度感温NTC热敏电阻，订制高灵敏的热保护器；

制备NTC热敏电阻芯片的工艺及关键技术主要在于瓷体材料配方的选定和生产工艺的控制，比如烧结工艺、切割尺寸和划片尺寸精度等，以及NTC芯片封装工艺的控制等。瓷体材料的关键在于选准基准配方，通过添加改性材料，进行电阻率及材料常数(温度系数)的调整及合理使用粉体制造工艺以获得高精度高稳定可靠的NTC热敏电阻。

(2)订制封装用不锈钢外壳，对该五金件的拉伸工艺和表面处理技术及几何尺寸提出要求。

本实用新型的NTC热敏电阻温度传感器，选择集成电路温度传感器AD590作为传感器中的温度测量。该装置适用于人民的日常生活和工、农业生产中的温度测量。其能达到的技术指标如下：

标称电阻值：R25＝50K+/-1％(根据客户需要适时调整)

材料常数B值：B25/50＝3950K+/-1％(根据客户需要适标称电阻值：R25＝50K+/-1％(根据客户需要适时调整)

材料常数B值：B25/50＝3950K+/-1％(根据客户需要适时调整)

耗散系数：3.0mW/℃

耐电压：峰值为AC 1500V、50Hz的交流电，时间为1min

绝缘电阻：施加DC 500V绝缘电阻不低于100M

使用范围：-30℃～125℃

温度保护：断开温度55+/-5℃，恢复温度25-40℃(根据客户需要适时调整)

通过上述制作工艺制备的NTC热敏电阻温度传感器，具有如下的特点：

(1)同点采温，精准可靠：时下监测产品温度使用的都是将NTC和温控开关各放一处，所采集的温度各一，产生的相对温度误差较大，控制温度点不准，在诸如家电烧水等设备中，导致加热器件干烧或加热温度不够设定值；如饮水机，温控开关控温过早，水可能未煮至沸腾(100℃)。而新型热保护的NTC热敏温度传感器采用的是同点采温，温度系数稳定，相对控制温度系数可达-2％～-6.5％，控温点精准。

(2)良好的探温保护：温度采样用内嵌接触式控制，温度采样热敏电阻和微小型物理温控开关封装在同一五金壳内，在所有电子控制失效的模式下，温度过高或过烧都将触动物理开关动作，保护产品的安全使用。

(3)结构简单，调试方便：温度采样是单层次的模拟采样后通过A/D转换进行控制，采用后通过A/D转换进行对比分析后进行控制，从而提醒操作者进行及时的妥善处理。

(4)稳定的绝缘耐压特性：产品在外壳和控制电路之间的绝缘阻抗在DC 500V下大于100兆欧姆。瞬间交流电压冲击在AC1800V 3毫安1分钟无电弧击穿。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种新型可热保护的NTC热敏电阻温度传感器，其特征在于其包括：NTC热敏电阻、温度开关、以及将该NTC热敏电阻与该NTC温度开关封装集合的金属壳体。

2.根据权利要求1所述的NTC热敏电阻温度传感器，其特征在于：所述NTC热敏电阻的两极分别由引线引出并伸出该金属壳体外，两根引线的端部连接到同一连接端。

3.根据权利要求1所述的NTC热敏电阻温度传感器，其特征在于：所述温度开关的两端分别由两根引线引出并伸出该金属壳体外，两根引线的端部分别连接到不同的连接端。

4.根据权利要求1所述的NTC热敏电阻温度传感器，其特征在于：其还包括一作为传感器温度测量的集成电路温度传感器AD590。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的NTC热敏电阻温度传感器，其特征在于：所述金属壳体采用不锈钢外壳。

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