CN204758157U - 一种检测精度高的温度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测精度高的温度传感器，包括框形壳体，电阻、电阻-频率转换电路和芯片；所述框形壳体的两端部设置有一对安装板部，一对该安装板部上分别具有安装孔；所述电阻和电阻-频率转换电路封装在壳体内；所述电阻和电阻-频率转换电路位于芯片上，且电阻是利用电阻-频率转换电路中的金属层形成的电阻；在框形壳体内侧面与芯片之间还设有电绝缘的导热件，设置在芯片上的电阻与导热件接触。该温度传感器采用了芯片内的金属电阻，这样使得电阻值随温度线性变化，从而温度的测量更精确，检测范围更宽，由于将电阻集成在芯片内因此使得温度传感器的体积更小，成本更低。

Description

一种检测精度高的温度传感器

技术领域

本实用新型涉及温度检测装置，具体指一种检测精度高的温度传感器。

背景技术

市场上有许多基于各种不同的物理测量原理进行温度测量的温度传感器。特别流行的是电温度传感器，例如PTC传感器（正温度系数传感器）或者NTC传感器（负温度系数传感器），或者热电偶，它们有非常简单的设计，而且生产成本低廉。

传统的温度传感器包括一个电阻和一个R-F（电阻-频率）电路芯片（电阻-频率）电路芯片可以把电阻的变化转换为频率的变化。在工作时，电阻随温度的变化阻值会发生变化，电阻-频率电路测得阻值的变化，将其转换为频率的变化，根据频率的变化从而可以测得温度的变化。但是在传统的温度传感器中，通常采用分立的电阻，例如503ET电阻，但是这种电阻阻值随温度指数变化：R=e-T/T0，因此线性较差，测量的温度非常有限，只能测量到温度范围0.1的精度。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种检测精度高的温度传感器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种检测精度高的温度传感器，包括框形壳体，电阻、电阻-频率转换电路和芯片；所述框形壳体的两端部设置有一对安装板部，一对该安装板部上分别具有安装孔；所述电阻和电阻-频率转换电路封装在壳体内；所述电阻和电阻-频率转换电路位于芯片上，且电阻是利用电阻-频率转换电路中的金属层形成的电阻；在框形壳体内侧面与芯片之间还设有电绝缘的导热件，设置在芯片上的电阻与导热件接触；所述电阻-频率转换电路包括电容、比较模块和计数模块，电阻的第一端通过开关连接到低电平或高电平，电阻的第二端分成两支，一支连接电容的第一端，另一支连接比较模块的输入端，电容的第二端连接低电平，比较模块的输出端连接计数模块。

作为优化，所述导热件通过导热粘胶粘接在框形壳体的内侧面。

相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：本实用新型的温度传感器相比于传统的温度传感器采用了芯片内的金属电阻，这样使得电阻值随温度线性变化，从而温度的测量更精确，检测范围更宽，由于将电阻集成在芯片内因此使得温度传感器的体积更小，成本更低。

附图说明

图1为本实用新型温度传感器的结构示意图。

图2为图1A-A的剖视图

图3为一种电阻-频率转换电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1至图3，一种检测精度高的温度传感器，包括框形壳体10，电阻21、电阻-频率转换电路和芯片20；所述框形壳体10的两端部设置有一对安装板部11，一对该安装板部11上分别具有安装孔110；向测定对象物S安装温度传感器时，使用螺钉穿过安装孔固定于测定对象物S，由此能够将温度传感器贴附于测定对象物S。电阻21和电阻-频率转换电路封装在壳体10内；所述电阻21和电阻-频率转换电路位于芯片20上，且电阻21是利用电阻-频率转换电路中的金属层形成的电阻；在框形壳体10内侧面与芯片之间还设有电绝缘的导热件，设置在芯片20上的电阻21与导热件30接触。该导热件可以是在作为主材料的树脂中添加比该树脂高导热率的填料的加填料树脂。作为所含填料可以采用铜Cu、铝Al、银Ag、氮化硼BN、石墨Gr等、碳纤维等。另外，导热件还可以是导热性高的其他树脂或金属等。

该导热件30以暴露状态设置于框形壳体10内，并通过导热粘胶31粘接在框形壳体10的内侧面内，将温度传感器正常安装于测定对象物S时，成为附着于测定对象物S。导热件的设置可以尽可能地减少测定对象物S表面热量传递过程的损失，从而提高了温度传感器的检测精度。

本实用新型中的电阻-频率转换电路可以采用如下结构：

电阻-频率转换电路包括电容220、比较模块221和计数模块222。

电阻21的第一端通过开关224连接到低电平或高电平，电阻21的第二端分成两支，一支连接电容220的第一端，另一支连接比较模块221的输入端，电容220的第二端连接低电平，比较模块221的输出端连接计数模块222。

当电阻21第二端的电位低于比较模块221的设定值则比较模块221控制开关224使电阻21的第一端连接高电位，从而使电容220充电，当电阻21第二端的电位高于比较模221的设定值，则比较模221控制开关224使电阻21的第一端连接低电位，从而使所述电容220放电。

计数模块222用于测量电容220的充放电频率，从而得到电阻21的阻值变化，进一步得到电阻21温度的变化。

其中比较模块221可以包括两个比较器，第一比较器的一个输入端和第二比较的一个输入端共同连接到电阻21的第二端，第一比较器的另一个输入端连接高电平，第二比较的第二输入端连接低电平，第一比较器和第二比较的输出端连接到逻辑电路的输入端，逻辑电路的输出端分成两支，一支与开关224连接，控制连接电阻21第一端的开关224，另一支与计数模块222连接。

电容220、比较器、逻辑电路和计数模块222均为采用现有技术，另外需要特别说明的是，本实用新型的发明点之一在于提供电阻-频率转换电路的结构，而该电路的控制过程不是本实用新型的发明点，同时，该电路的控制过程可采用现有技术，不需要付出创造性劳动即可实现。

本实用新型中温度传感器的随温度变化阻值的电阻为利用电阻-频率转换电路的金属互连线同层的金属层形成的电阻，因此和电阻-频率转换电路集成在同一芯片内，这样的电阻阻值随温度线性变化，使得温度的测量更精确，检测范围更宽，由于将电阻集成在芯片内，因此使得温度传感器的体积更小，成本更低。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种检测精度高的温度传感器，其特征在于：包括框形壳体（10），电阻（21）、电阻-频率转换电路和芯片（20）；

所述框形壳体（10）的两端部设置有一对安装板部（11），一对该安装板部（11）上分别具有安装孔（110）；

所述电阻（21）和电阻-频率转换电路封装在壳体（10）内；

所述电阻（21）和电阻-频率转换电路位于芯片（20）上，且电阻（21）是利用电阻-频率转换电路中的金属层形成的电阻；

在框形壳体（10）内侧面与芯片之间还设有电绝缘的导热件，设置在芯片（20）上的电阻（21）与导热件（30）接触；

所述电阻-频率转换电路包括电容（220）、比较模块（221）和计数模块（222），电阻（21）的第一端通过开关（224）连接到低电平或高电平，电阻（21）的第二端分成两支，一支连接电容（220）的第一端，另一支连接比较模块（221）的输入端，电容（220）的第二端连接低电平，比较模块（221）的输出端连接计数模块（222）。

2.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于：所述导热件（30）通过导热粘胶（31）粘接在框形壳体（10）的内侧面。