DE4329312A1

DE4329312A1 - Thermistor-Temperaturfühler

Info

Publication number: DE4329312A1
Application number: DE4329312A
Authority: DE
Inventors: Kaoru Kuzuoka
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1994-03-31
Anticipated expiration: 2013-09-01
Also published as: JPH0682315A; JP3203803B2; US5410291A; US5610571A; DE4329312C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Thermistor-Temperatur fühler und insbesondere auf einen Temperaturfühler für einen weiten Temperaturbereich.

In den letzten Jahren entstand zunehmend Bedarf an einem Temperaturfühler mit hoher Zuverlässigkeit und hoher Genau igkeit. In Fig. 10 ist ein Heißleiter- bzw. Thermistorele ment 111 dargestellt, das im Bereich hoher Temperaturen als herkömmlicher Thermistor-Temperaturfühler eingesetzt wird. An die Enden des Thermistorelements 111, das in einer iso lierenden Keramikmasse 512 eingebettet ist und in einem Schutzrohr 51 aus Metall untergebracht ist, sind Elektro dendrähte 491 und 492 angeschlossen. Die Temperatur wird durch Messen des Widerstandswertes des Thermistorelements über Anschlußleiter 511 berechnet.

Bei einem anderen bekannten Thermistorelement für hohe Tem peraturen, das beispielsweise in der JP-OS 63-78503 offen bart ist, ist ein Heißleiter in eine Oxidkeramikschicht eingebettet und zu einer integrierten Einheit geformt.

Um jedoch einen Weitbereich-Thermistor-Temperaturfühler zu bilden, ist es zum Erweitern des Temperaturmeßbereichs des Temperaturfühlers erforderlich, mehrere Thermistorelemente mit jeweils voneinander verschiedenen Temperaturmeßberei chen einzusetzen.

In den in Fig. 10 gezeigten herkömmlichen Thermistor-Tempe raturfühler mit einem Heißleiter in einem Schutzrohr aus Metall müßten jedoch mehrere Thermistorelemente eingebaut werden, was beispielsweise das Problem verursacht, daß der Temperaturfühler als solcher größer wird. Außerdem wird in folge des Vergrößerns des Temperaturfühlers die Wärmekapa zität größer und die innere Temperaturverteilung wird un gleichförmig. Infolge dessen wird die Ansprechempfindlich keit des Thermistor-Temperaturfühlers merklich schlechter, was ein anderes Problem insofern hervorruft, daß die Tem peraturmeßgenauigkeit verringert wird. Falls jedoch der Thermistor-Temperaturfühler übermäßig miniaturisiert wird, ist die Haltbarkeit bei hohen Temperaturen beträchtlich verringert, da jedes Thermistorelement zu einem dünnen Ele ment geformt ist.

Im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Probleme des Standes der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Weitbereich-Thermistor-Temperaturfühler mit hoher Ansprech empfindlichkeit und hoher Genauigkeit zu schaffen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Thermi stor-Temperaturfühler geschaffen, der ein aus isolierendem Keramikmaterial geformtes Schaltungsplättchen, eine Viel zahl von auf dem Schaltungsplättchen angeordneten Heißlei terelementen, eine auf dem Schaltungsplättchen angeordnete Erfassungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung mit den Heißleiterelementen und zum Messen von Widerstandswertände rungen der Heißleiterelemente und ein Deckblatt aufweist, das durch Warmpreßverbindung mit dem Schaltungsplättchen die Heißleiterelemente und die Erfassungsvorrichtung herme tisch einschließt.

Gemäß einer anderen Form der Erfindung wird ein Thermistor- Temperaturfühler geschaffen, der einen ersten Temperatur sensor, in dem ein erstes Heißleiterelement von einem Blatt aus isolierendem Keramikmaterial bedeckt ist, und einen auf den ersten Temperatursensor aufgesetzten zweiten Tempera tursensor aufweist, in dem ein zweites Heißleiterelement durch ein Blatt aus isolierendem Keramikmaterial bedeckt ist. Das Heißleiterelement ist in Form einer Paste, eines nach einem Aufstreichverfahren hergestellten Blattes eines Dünnfilmes oder dergleichen erhältlich.

Gemäß der ersten Form der Erfindung kann ein kompakter Thermistor-Temperaturfühler für einen weiten Temperaturbe reich dadurch erhaltet werden, daß durch ein Schaltung plättchen und ein Deckblatt eine Vielzahl von Heißleitern hermetisch abgedichtet umschlossen wird.

Da bei der zweiten Form erfindungsgemäß die Thermistor-Tem peratursensoren durch Blätter aus blattförmigem isolieren dem Keramikmaterial bedeckt sind und diese Blätter überein ander gesetzt sind, kann der ganze Temperaturfühler kompakt gestaltet werden.

Im Einzelnen wird das Heißleiterelement vorzugsweise plan geformt. Diese Form ermöglicht es, den Thermistor- Temperaturfühler noch mehr zu miniaturisieren.

Falls außerdem der erste und der zweite Heißleiter auf dem gleichen Blättchen angeordnet wären, könnten sie überlappen. Da erfindungsgemäß das erste und das zweite Heißleiterelement übereinandergeschichtet werden, können sie nicht überlappen.

Gemäß den bevorstehenden Ausführungen kann somit ein Thermistor-Temperaturfühler für einen weiten Temperaturbereich mit hoher Ansprechempfindlichkeit und ho her Genauigkeit geschaffen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine auseinandergezogen dargestellte perspekti vische Ansicht eines Temperaturmeßteils eines Thermistor- Temperaturfühlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Darstellung von Widerstand/Temperatur- Kennlinien des Thermistor-Temperaturfühlers gemäß dem er sten Ausführungsbeispiels.

Fig. 3 ist eine Darstellung der Ansprechkennlinie des Ther mistor-Temperaturfühlers gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Thermistor-Tem peraturfühlers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 5 ist eine auseinandergezogen dargestellte perspekti vische Ansicht eines Temperaturmeßteils eines Thermistor- Temperaturfühlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 6 ist eine Darstellung eines Temperaturmeßteils eines Thermistor-Temperaturfühlers gemäß einem dritten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 7 ist eine auseinandergezogen dargestellte perspekti vische Ansicht eines Temperaturmeßteils eines Thermistor- Temperaturfühlers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 8 ist eine Darstellung eines Temperaturmeßteils eines Thermistor-Temperaturfühlers gemäß einem fünften Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 9 ist eine auseinandergezogen dargestellte perspekti vische Ansicht eines Temperaturmeßteils eines Thermistor- Temperaturfühlers gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 10 veranschaulicht den Aufbau eines herkömmlichen Thermistor-Temperaturfühlers.

Erstes Ausführungsbeispiel

Gemäß Fig. 1 und 4 stellt dieses Ausführungsbeispiel einen Thermistor-Temperaturfühler 1 dar, in welchem ein erster flacher Temperatursensor 10 mit einem ersten Heißleiterele ment 111, das zwischen ein Schaltungsplättchen 201 und Deckplättchen 302 eingefügt ist, und ein zweiter Tempera tursensor 20 mit einem zweiten Heißleiterelement 112, übereinander gesetzt sind, das zwischen ein Schaltungsplättchen 202 und ein Deckplättchen 301 eingefügt ist, wobei alle diese Plättchen aus einem isolierenden Keramikmaterial geformt sind.

Der Thermistor-Temperaturfühler 1 enthält gemäß Fig. 1 Schaltungsplättchen 201 und 202 aus isolierendem Keramikma terial, Deckplättchen 301 und 302 aus isolierendem Keramik material und durch Leitungsdrähte gebildete Zuleitungen 311 und 312. An den Schaltungsplättchen 201 und 202 sind je weils das erste und das zweite Heißleiterelement 111 und 112 angebracht und an diesen jeweils ein paar von Innen elektroden 401 und 402 zum Verbinden der Heißleiterelemente 11 und 112 mit den Zuleitungen 311 und 312 angebracht. Die Deckplättchen 301 und 302 werden jeweils durch Thermokom pression bzw. Warmpressung mit Schaltungsflächen 211 und 212 der Schaltungsplättchen 201 und 202 verbunden.

Nachstehend werden die jeweiligen Komponenten erläutert.

Der Temperaturmeßteil des Thermistor-Temperaturfühlers 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält gemäß der Darstel lung in Fig. 1 zwei Heißleiterelemente 111 und 112. Der Temperaturmeßbereich des ersten Heißleiterelements 111 ist von demjenigen des zweiten Heißleiterelements 112 verschie den. Gemäß der Darstellung durch eine Widerstand/Tempera tur-Kurve 101 in Fig. 2 hat das Heißleiterelement 111 als erstes Heißleiterelement für einen Bereich niedriger Tempe raturen einen Temperaturbereich von 500 bis 700°C. Gemäß der Darstellung durch Widerstand/Temperatur-Kurve 102 in Fig. 2 hat das Heißleiterelement 112 als zweites Heißleite relement für einen Bereich hoher Temperaturen einen Tempe raturbereich von 700 bis 900°C.

In Fig. 2 zeigt eine gestrichelte Kurve 109 ein Beispiel für den Temperaturmeßbereich eines herkömmlichen Ther mistor-Temperaturfühlers mit nur einem Heißleiterelement. Die Heißleiterelemente 111 und 112 haben einen in Anpassung an eine externe Schaltung gewählten Widerstandswert von 100 Ohm bis 50 k Ohm.

Die Heißleiterelemente 111 und 112 werden durch Aufdrucken eines pastenförmigen Materials auf die Schaltungsplättchen 101 und 102 gebildet. Die Paste für das Heißleiterelement 111 für die niedrigen Temperaturen wird dadurch herge stellt, daß 30 Gew.% Mn_1,5Cr_1,5O₄ zu 70 Gew.% YCrO₃ hin zugemischt werden, ein organisches Bindemittel wie 3 Gew.% Ethyllcelulose oder 7 Gew.% Therpineol hinzugefügt wird und das Gemisch geknetet wird. Die Paste für das Heißleitere lement 112 für die hohen Temperaturen wird dadurch herge stellt, das 50 Gew.% Mn_1,5 Cr_1,5O₄ mit 50 Gew.% YCrO₃ ge mischt werden, das vorstehend genannte Bindemittel hinzuge fügt wird und das Gemisch geknetet wird.

Die Heißleiterelemente 111 und 112 werden jeweils auf die Schaltungsflächen 211 und 212 der Schaltungsplättchen 201 und 202 aufgedruckt. Die Schaltungsplättchen 201 und 202 und die Deckplättchen 301 und 302 sind Plättchen aus einem isolierenden Keramikmaterial wie Aluminiumoxid oder Zirkonoxid mit hoher Wärmewiderstandsfähigkeit.

Als nächstes wird ein Beispiel für die Herstellung der Schaltungsplättchen 201 und 202 und der Deckplättchen 301 und 302 beschrieben.

Zuerst werden zu 95 Gew.% Al₂O₃ 5 Gew.% eines Sinterungs hilfsmittels einer Art oder mehrerer Arten wie bespiels weise MgO, SiO₂ oder Kaolin hinzugefügt. Dann werden ein organisches Bindemittel, ein Lösungsmittel, ein Weichmacher und ein Dispergiermittel hinzugefügt und gemischt, so daß auf diese Weise ein Brei erzeugt wird. Danach wird aus die sem Brei nach einem Aufstreichverfahren ein Aluminiumoxid blatt in 300 µm Dicke hergestellt. Das Aluminiumoxidblatt wird dann in Stücke von 5×50 mm zerschnitten.

Als nächstes wird auf die Schaltungsplättchen 201 und 202 eine Platinpaste entsprechend einem zuvor festgelegtem Lei termuster in einer Dicke von 20 µm aufgedruckt, so daß da mit die Innenelektroden 401 und 402 gebildet werden. Ferner werden auf die Schaltungsplättchen 201 und 202 auf die vor rangehend beschriebene Weise die Heißleiterelemente 111 und 112 aufgedruckt.

Die Dicke der Heißleiterelemente 111 und 112 beträgt 100 bis 200 µm und sie bedecken jeweils eines der Enden der In nenelektroden 401 und 402. Die anderen Enden der Innenelek troden 401 und 402 werden jeweils über ein Verbindungsele ment 451 mit den Zuleitungen 311 und 312 verbunden, die durch Platindrähte gebildet sind.

Die Deckplättchen 301 und 302 werden durch Warmpressung derart auf die Schaltungsflächen 212 und 211 der Schal tungsplättchen 202 und 201 aufgepreßt, das die Heißleiter elemente 111 und 112, die Innenelektroden 401 und 402 und die Verbindungselemente 451 eingebettet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Warmpressung mittels einer Druckpresse über drei Minuten bei 90°C und 9,8 MPa. Danach wird das durch die Warmpressung verbundene Produkt in einem Elektroofen über eine Stunde bei 1550°C gesintert.

Die einen Enden der Zuleitungen 311 und 312 werden auf die vorstehend beschriebene Weise mit den Innenelektroden 401 und 402 verbunden, während die anderen Enden sich von dem Schaltungsplättchen 201 und 202 weg nach außen verstricken. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 wird der Temperaturfühler 1 zu einer Einheit mit einem Befestigungsteil 52 zusammenge baut, das einen Gewindeabschnitt 521 hat.

Der vorstehend beschriebene Temperaturfühler 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält die beiden Heißleiterelemente 111 und 112, die gemäß Fig. 2 jeweils einen anderen Meßbe reich haben. Da infolgedessen der Temperaturmeßbereich zu 500-900°C wird, umfaßt der Meßbereich 400° und ist damit doppelt so breit wie derjenige nach dem Stand der Technik.

Andererseits wird gemäß Fig. 4 bei diesem Ausführungsbei spiel kein Schutzrohr aus Metall benutzt. Die Heißleitere lemente 111 und 112 sind aus einem Pastenmaterial herge stellte Dickfilmelemente und werden mit den Schaltungs plättchen 201 und 202 und den Deckplättchen 301 und 302, die alle aus isolierendem Keramikmaterial gebildet sind, zu einer integrierten Einheit in Plattenform zusammengebaut. Infolgedessen ist kein Bauelement ungenutzt und die Wärme übertragung aus der Umgebungsluft ist gut. Die flachen Heißleiterelemente 111 und 112 werden derart übereinander gesetzt, daß ihre jeweiligen planen Flächen einander gegen über stehen, und die Schaltungsplättchen 201, 202 und die Deckplättchen 301 und 302 werden auf ihrer Dicke übereinan dergestapelt. Daher werden die Abmessungen selbst dann nicht groß, wenn eine größere Anzahl von Plättchen verwen det wird. Der Temperaturfühler ist daher kompakt und hat hervorragende Eigenschaften hinsichtlich des Übertragens der Umgebungstemperatur zu dem Heißleiterelement, wodurch eine hohe Ansprechempfindlichkeit des Heißleiterelements erzielt wird.

Die Fig. 3 veranschaulicht einen Vergleich zwischen einem herkömmlichen Temperaturfühler, in welchem zwei Heißleiter elemente in einem Schutzrohr aus Metall gemäß Fig. 10 un tergebracht sind, und dem Thermistor-Temperaturfühler gemäß diesem Ausführungsbeispiel hinsichtlich des Ansprechverhal tens. Wenn die beiden Temperaturfühler in eine Atmosphäre von 1000°C eingebracht werden, hat der Fühler nach dem Stand der Technik eine Ansprechkurve 108 gemäß Fig. 3 und es werden zum Erreichen eines Meßwertes von 600°C etwas we niger als 40 Sekunden benötigt. Eine Ansprechkurve 103 des Fühlers gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeigt, daß die Zeit etwas mehr als 10 Sekunden beträgt und damit die Ansprechgeschwindigkeit auf das 3fache oder mehr verbessert ist.

Da außerdem die Heißleiterelemente 111 und 112 vollständig von den Schaltungsplättchen 201 und 202 und den Deckplätt chen 301 und 302 überdeckt sind, haben sie ausreichende Fe stigkeit gegenüber externen Kräften, Widerstandsfähigkeit gegenüber schädlichen Umgebungseinflüssen und hohe Zuver lässigkeit.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann mit diesem Ausfüh rungsbeispiel ein Weitbereich-Thermistor-Temperaturfühler geschaffen werden, der kompakt ist und hervorragende Fe stigkeit und hohe Ansprechempfindlichkeit hat. Obgleich bei diesem Ausführungsbeispiel das Heißleiterelement durch Auf drucken eines pastenförmigen Materials hergestellt wird, kann ein Heißleiterelement aus einem nach einem Aufstreich verfahren hergestellten, auf die erwünschte Größe zuge schnittenen Blatt verwendet werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau werden die planen Flächen der flachen Heißleiterelementen 111 und 112 einan der gegenüber gesetzt und als Punkte, an denen die Tempera tur gemessen wird, sind die Stellen bestimmt, die von den Flächen der Heißleiterelemente 111 und 112 überdeckt sind. Dadurch kann die Strecke von den Temperaturmeßpunkten zu den Heißleiterelementen 111 und 112 auf den kürzesten Ab stand verringert werden, was ein genaues Messen der Tempe raturen an den Temperaturmeßpunkten ermöglicht.

Zweites Ausführungsbeispiel

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind gemäß Fig. 5 im Gegen satz zum ersten Ausführungsbeispiel nur ein Schaltungs plättchen 203 und ein Deckplättchen 303 vorgesehen, wobei das Verfahren zum Verbinden von vier Innenelektroden 403 bis 406 mit Zuleitungen 313 bis 316 geändert ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind auf eine Schaltungsflä che 213 des einen Schaltungsplättchens 203 zwei Heißleiter elemente 113 und 114 und die vier Innenelektroden 403 bis 406 aufgedruckt. An jeweils einem Ende der Innenelektroden 403 bis 406 sind Anschlußflächen 413 bis 416 ausgebildet. In dem Schaltungsplättchen 203 oder dem Deckplättchen 303 sind an den Stellen der Anschlußflächen 413 bis 416 Durchgangsöffnungen 423 bis 426 ausgebildet. Die Durchgangsöffnungen 423 bis 426 sind mit einem elektrisch leitenden Material wie einer Platinpaste gefüllt. Auf einer den Anschlußflächen 413 bis 416 gegenüberliegenden Oberfläche sind Anschlußplatten 433 bis 436 ausgebildet. Die Zuleitungen 313 bis 316 sind durch löten oder dergleichen an die Anschlußplatten 433 bis 436 angeschlossen.

Da nur ein Schaltungsplättchen 203 und nur ein Deckplätt chen 303 vorgesehen ist, ist dieses Ausführungsbeispiel kompakter als das erste Ausführungsbeispiel. Die Verbindung der Zuleitungen 313 bis 316 mit den Innenelektroden 403 bis 406 wird durch Anschließen der Zuleitungen 313 bis 316 an die Anschlußplatten 433 bis 436 hergestellt, die an den Außenflächen der Plättchen 203 und 303 angeordnet sind. Daher besteht nicht die Erfordernis, die Zuleitung durch Warmpressverbindung zwischen das Deckplättchen und das Schaltungsplättchen einzufügen. Infolgedessen können die Heißleiterelemente zuverlässiger abgedichtet werden und leichter mit den Zuleitungen verbunden werden.

Die übrige Gestaltung ist die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Drittes Ausführungsbeispiel

Dieses Ausführungsbeispiel betrifft gemäß Fig. 6 eine An ordnung, bei der gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel drei Heißleiterelemente 115 bis 117 vorgesehen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind drei Schaltungsplättchen 204 bis 206 und ein Deckplättchen 304 vorgesehen, die je weils aus einem isolierenden Keramikmaterial hergestellt sind. Die drei Heißleiterelemente 115 bis 117, die jeweils einen anderen Meßbereich haben, sind auf die Schaltungs plättchen 204 bis 206 aufgedruckt, auf die auch jeweils ein Paar von Innenelektroden 407 aufgedruckt ist. Schaltungs flächen 214 bis 216 der Schaltungsplättchen 204 bis 206 sind jeweils von unbedruckten Flächen 225 und 226 der ande ren Schaltungsplättchen 205 und 206 bzw. vom Deckplättchen 304 bedeckt.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel drei Heißleiterelemente 115 bis 117 vorgesehen sind, kann der Temperaturmeßbereich noch mehr erweitert werden. Da ferner die Schaltungsflächen 214 und 215 der Schaltungsplättchen 204 und 205 durch die unbedruckten Flächen 225 und 226 der anderen Schaltungs plättchen 205 und 206 bedeckt sind, ist nur ein Deckplätt chen 304 erforderlich. Daher können mit vier isolierenden Keramikdeckblättern wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel drei Heißleiterelemente untergebracht werden, was eine re lative Raumersparnis ermöglicht.

Die übrige Gestaltung ist die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Viertes Ausführungsbeispiel

Bisher ist aus der JP-OS 55-85001 ein Dickfilm-Thermistor bekannt, dessen Temperaturmeßelement freiliegt, so daß der Widerstandswert justiert werden kann. Wenn bei dieser Ge staltung das Heißleiterelement mit einem Plättchen über deckt wird, wird es schwierig, den Widerstand des Heißlei terelements selbst einzustellen.

Aus diesem Grund sind bei diesem Ausführungsbeispiel drei oder mehr Innenelektroden an dem Heißleiterelement vorgese hen, wobei das Verbinden oder Trennen der Innenelektroden mit bzw. von der Zuleitung ermöglicht ist. Das Verbinden oder Trennen zwischen den Innenelektroden ist durch das Verbinden oder Trennen zwischen den Innenelektroden und den Zuleitungen ermöglicht. Entsprechend der Art der Verbindung zwischen den Innenelektroden ist der Widerstandswert zwi schen den beiden Zuleitungen veränderbar.

Das heißt, wenn zwei Innenelektroden vorhanden ist, ist der Widerstandswert zwischen diesen auf einen Wert einge schränkt und keine Wahl möglich. Falls jedoch eine größere Anzahl von Innenelektroden vorgesehen ist, ist wegen der Möglichkeit, den Widerstandswert zwischen zwei benachbarten Elektroden unterschiedlich zu machen, die Anzahl von wähl baren Widerstandswerten erhöht. Da außerdem die Widerstandswerte gemäß der Art der Verbindung zwischen den Innenelektroden verändert werden können, wie es nachfolgend beschrieben wird, ist der Bereich von wählbaren Widerstandswerten beträchtlich erweitert.

Als Ergebnis ermöglicht es eine große Anzahl von drei oder mehr Innenelektroden, die Widerstandswerte zwischen den Zu leitungen über einem weiten Bereich zu wählen und einzu stellen.

Als die einfachste Form wird ein Beispiel betrachtet, bei dem drei Elektroden A, B und C vorgesehen sind. Ein Wider stand R_AB zwischen den Elektroden A und B, ein Widerstand R_BC zwischen den Elektroden B und C und ein Widerstand R_CA zwischen den Elektroden C und A können voneinander verschieden gewählt werden. Ein Widerstand R_C zwischen der Elektrode C und einem Kurzschluß A-B ist gleich (R_CA R_BC)/(R_CA+R_BC), da eine Parallelschaltung des Widerstandes R_CA und dem Widerstand R_BC gebildet wird. Gleichermaßen ist ein Widerstand R_A zwischen A und einem Kurzschluß B-C gleich (R_AB·R_CA)/(R_AB+R_CA). Auf ähnliche Weise beträgt ein Widerstand R_B zwischen B und einem Kurzschluß A-C (RA_BE·R_BC)/(R_BC+R_AB).

Als Ergebnis davon, daß lediglich die Anzahl von Innenelek troden von einer auf drei gemäß der vorstehenden Beschrei bung erhöht wird, ist der Freiheitsgrad hinsichtlich des Wählens eines Widerstandswertes beträchtlich erweitert, und es wird möglich, den Widerstandswert zwischen den Zuleitun gen zu wählen und einzustellen. Je größer die Anzahl von Innenelektroden, ist um so mehr ist die Wählbarkeit und Einstellbarkeit eines Widerstandswertes erhöht. Die Möglichkeit des Einstellens des Widerstandswertes auf diese Weise ermöglicht es, zwischen Thermistor-Temperaturfühlern Abweichungen hinsichtlich des Widerstandswertes zu verringern und deren Genauigkeit zu verbessern.

Ein besonders Beispiel hierfür wird ausführlich als viertes Äußerungsbeispiel erläutert.

Dieses Ausführungsbeispiel betrifft gemäß Fig. 7 eine Ge staltung, bei der vier Innenelektroden 440 bis 443 auf ei nem oberen Schaltungsplättchen 207 angeordnet sind und im Vergleich zu den Innenelektroden bei dem ersten Ausfüh rungsbeispiel zum Teil von deinem Deckplättchen 305 freige legt sind.

Die vier Innenelektroden 440 bis 443 sind an das Heißleiterelement 112 auf dem oberen Schaltungsplättchen 207 angeschlossen. Die erste Innenelektrode 440 ist über eine Anschlußplatte 453 mit einer ersten Zuleitung 317 verbunden. Andererseits werden die zweite bis vierte Innenelektrode 441 bis 443 über eine Anschlußplatte 452 mit der zweiten Zuleitung 318 verbunden.

Die Länge W₂ des oberen Deckplättchens 305 ist etwas gerin ger als die Länge W₁ des unteren Deckplättchens 302 (W₁<W₂). Daher ist dann, wenn ein linker Rand 3051 des oberen Deckplättchens 305 mit einem linken Rand 2071 des oberen Schaltungsplättchens 207 in Übereinstimmung gebracht wird und verbunden wird, der rechte Abschnitt der Innenelektro den 440 bis 443 freigelegt, nämlich der Abschnitt für die Verbindung mit den Zuleitungen 317 und 318 Im einzelnen werden dann, wenn die Deckplättchen 302 und 305 durch Warmpressung mit den Schaltungsplättchen 201 und 207 verbunden werden, diejenigen Abschnitte freigelassen, an denen die Innenelektroden 440 bis 443 mit den Zuleitun gen 317 und 318 verbunden sind. Danach kann nach Belieben mittels eines Laserstrahles die Verbindung zwischen den In nenelektroden 441 bis 443 und der Anschlußplatte 452 unter brochen werden.

Die Widerstandswerte zwischen der ersten Innenelektrode 440 und der zweiten bis vierten Innenelektrode 441 bis 443 wer den folgendermaßen bezeichnet: R₁ zwischen den Elektroden 440 und 441, R₂ zwischen den Elektroden 440 und 442 und R₃ zwischen den Elektroden 440 und 443. Wenn die zweite bis vierte Innenelektrode 441 bis 443 alle mit der Anschluß platte 452 bzw. der Zuleitung 318 verbunden sind, ist zwi schen den Zuleitungen 317 und 318 eine Parallelschaltung aus den Widerständen R₁ bis R₃ gebildet. Falls die vierte Innenelektrode 443 gemäß Fig. 7 unterbrochen ist, ist zwi schen den Zuleitungen 317 und 318 eine Parallelschaltung aus den Widerständen R₁ und R₂ gebildet und damit der kom binierte Widerstandswert R erhöht. Falls nur eine der In nenelektroden 441 bis 443 mit der Anschlußplatte 452 ver bunden ist, ist ein einzelner Kreis mit dem Widerstand R₁ bis R₃ gebildet.

Auf die vorstehend beschriebene Weise kann der Widerstands wert R zwischen den Zuleitungen 317 und 318 auf zweckdien liche Weise durch Trennen der zweiten bis vierten Innen elektrode 441 bis 443 eingestellt werden. Das heißt, die zweite bis vierte Innenelektrode 441 bis 443 können die Funktion von Justierelektroden erhalten. Auf diese Weise kann durch Einstellen des Widerstandswertes zwischen den Zuleitungen 317 und 318 die Meßgenauigkeit verbessert wer den, um Abweichungen zwischen Thermistor-Temperaturfühlern hinsichtlich des Widerstandswertes zu verringern und den Widerstandswert abzugleichen.

Die übrige Gestaltung ist die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Dieses Ausführungsbeispiel stellt gemäß Fig. 8 eine Anord nung dar, bei der Innenelektroden 440 und 444 bis 448, also insgesamt sechs Elektroden auf einem oberen Schaltungs plättchen 208 angeordnet sind, von denen nach Belieben wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel die zweite bis sechste Innenelektrode 444 bis 448 mit der Anschlußplatte 452 ver bunden werden können. Dies bedeutet, daß bei diesem Ausfüh rungsbeispiel die zweite bis sechste Innenelektrode 444 bis 448, also fünf Elektroden mit der Funktion als Justierelek trode ausgebildet sind.

Gemäß Fig. 8 ist die erste Innenelektrode 440 über eine An schlußplatte 453 mit der ersten Zuleitung 317 verbunden. Die zweite bis sechste Innenelektrode 444 bis 448 sind der art gestaltet, daß sie nach Belieben mit der Anschlußplatte 452 verbunden werden können, an welche die zweite Zuleitung 318 angeschlossen ist. Das heißt, die Verbindung der zwei ten bis sechsten Innenelektrode 444 bis 448 mit der An schlußplatte 452 kann gemäß Fig. 8 durch das Aufdrucken ei ner Platinpaste 461 hergestellt werden.

Wenn die Widerstände zwischen der ersten Innenelektrode 440 und der zweiten bis sechsten Innenelektrode 444 bis 448 je weils R₁ bis R₅ sind, kann dann der Widerstand zwischen der ersten Zuleitung 317 und der zweiten Zuleitung 318 auf ver schiedenartige Weise eingestellt werden.

In Fig. 8 stellt der durch die gestrichelten Linien darge stellte Abschnitt einen Abschnitt dar, der von dem Deck plättchen überdeckt ist. Die übrige Gestaltung ist die gleiche wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Dieses Ausführungsbeispiel stellt gemäß Fig. 9 eine Anord nung dar, bei der gleichermaßen wie bei dem vierten Ausfüh rungsbeispiel die zweite bis vierte Innenelektrode 441 bis 443, die als Justierelektroden dienen, auf zwei Schaltungs plättchen 207 und 209 angeordnet sind, wobei die Unterseite des unteren Schaltungsplättchens 209 nicht dargestellt ist.

Die Längen W₂ eines oberen und eines unteren Deckplättchen 305 und 306 sind geringer als die Längen W₁ des oberen und unteren Schaltungsplättchens 207 und 209. Die Deckplättchen 305 und 306 sind jeweils an der Oberseite bzw. an der Un terseite angeordnet. Eine Schaltungsfläche 217 des oberen Schaltungsplättchens 207 ist nach oben gerichtet, während eine Schaltungsfläche 219 des unteren Schaltungsplättchens 209 nach unten gerichtet ist.

Die vier Innenelektroden 440 bis 443 werden auf die gleiche Weise wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel auf die Schaltungsflächen des oberen und des unteren Schaltungs plättchen 207 und 209 aufgedruckt. Durch Verändern der Ver bindungen zwischen den Innenelektroden 441 bis 443 und der Anschlußplatte 452 kann der Widerstandswert zwischen den Zuleitungen 317 und 318 eingestellt werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Widerstandswerte der beiden für die niedrigen und die hohen Temperaturen eingesetzten Heißleiterelemente 111 und 112 eingestellt werden. Infolgedessen ergibt dieses Ausführungsbeispiel einen hochgenauen Temperaturfühler mit einem geringen Aus maß an Abweichungen über den ganzen Temperaturmeßbereich.

Die übrige Gestaltung ist die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Ein Thermistor-Temperaturfühler enthält ein Schaltungs plättchen aus isolierendem Keramikmaterial, eine Vielzahl von auf dem Schaltungsplättchen angeordneten Heißleiterele menten, eine auf dem Schaltungsplättchen angeordnete Erfas sungsvorrichtung für die elektrische Verbindung mit den Heißleiterelementen und für das Erfassen des Widerstands wertes der Heißleiterelemente und ein Deckblatt, das durch Warmpressverbindung mit dem Schaltungsplättchen die Heiß leiterelemente und die Erfassungsvorrichtung hermetisch ab schließt.

Claims

1. Thermistor-Temperaturfühler, gekennzeichnet durch eine Schaltungsplättchen (203) aus isolierendem Keramikmaterial, eine Vielzahl von auf dem Schaltungsplättchen angeordneten Heißleiterelementen (113, 114), eine auf dem Schaltungs plättchen angeordnete Erfassungsvorrichtung (313 bis 316) für die elektrische Verbindung mit den Heißleiterelementen und für das Erfassen von Widerstandswert-Änderungen der Heißleiterelemente und ein Deckblatt (303), das durch Warm pressverbindung mit dem Schaltungsplättchen die Heißleiter elemente und die Erfassungsvorrichtung hermetisch ab schließt.

2. Thermistor-Temperaturfühler Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Heißleiterelemente (113, 114) jeweils von einander verschiedene Kennlinien haben.

3. Thermistor-Temperaturfühler, gekennzeichnet durch einen durch ein Plättchen (302) aus isolierendem Keramikmaterial abgedeckten ersten Temperatursensor (10) mit einem ersten Heißleiterelement (111), dessen Widerstandswert temperaturabhängig ist, und einen auf den ersten Temperatursensoraufgesetzten, durch ein Plättchen (301) aus isolierendem Keramikmaterial abgedeckten zweiten Temperatursensor (20) mit einem zweiten Heißleiterelement (112), dessen Widerstandswert temperaturabhängig ist.

4. Thermistor-Temperaturfühler nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das erste und das zweite Heißleiterele ment (111, 112) jeweils plan geformt sind und ihre jeweiligen planen Flächen einander zugewandt sind.

5. Thermistor-Temperaturfühler nach Anspruch 3 oder 4, da durch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Heißlei terelement (111, 112) jeweils temperaturabhängige Kennli nien für den Widerstand in dem Heißleiterelement haben.

6. Thermistor-Temperaturfühler, gekennzeichnet durch ein flachgeformtes erstes Heißleiterelement (111), dessen Wi derstandswert temperaturabhängig ist, ein flach geformtes zweites Heißleiterelement (112), dessen plane Fläche dem ersten Heißleiterelement gegenübergesetzt ist und in einer Lage angeordnet ist, bei der ein gewünschter Temperatur meßpunkt zwischen den planen Flächen des ersten und des zweiten Heißleiterelements liegt, und ein zwischen das er ste und das zweite Heißleiterelement eingefügtes isolie rendes Blatt.

7. Thermistor-Temperaturfühler nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß das erste und das zweite Heißleiterele ment (111, 112) jeweils temperaturabhängige Kennlinien des Widerstandes in dem Heißleiterelement haben.