JP2014041012A - Resistance temperature sensor and temperature detection device using the same - Google Patents

Resistance temperature sensor and temperature detection device using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2014041012A
JP2014041012A JP2012182016A JP2012182016A JP2014041012A JP 2014041012 A JP2014041012 A JP 2014041012A JP 2012182016 A JP2012182016 A JP 2012182016A JP 2012182016 A JP2012182016 A JP 2012182016A JP 2014041012 A JP2014041012 A JP 2014041012A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring pattern
resistance
resistance temperature
temperature sensor
insulating substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012182016A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshige Miyawaki
清茂 宮脇
Koji Kinomura
浩司 木野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2012182016A priority Critical patent/JP2014041012A/en
Publication of JP2014041012A publication Critical patent/JP2014041012A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To be able to improve measurement accuracy while improving the productivity of a resistance temperature sensor.SOLUTION: A resistance temperature sensor 10 includes: an insulation substrate 1; a temperature measuring resistor 2; a first wiring pattern 3 provided on an upper surface of the insulation substrate 1 and connected to one end of the temperature measuring resistor 2; a second wiring pattern 4, made of the same material as that of the first wiring pattern 3, which is provided on the upper surface of the insulation substrate 1 and connected to the other end of the temperature measuring resistor 2; and a third wiring pattern 5, made of the same material as that of the first wiring pattern 3, which has a portion along the first wiring pattern 3 and a portion along the second wiring pattern 4 from the vicinity of the temperature measuring resistor 2, and has the resistance equal to the sum of a resistance of the first wiring pattern 3 and a resistance of the second wiring pattern 4.

Description

本発明は、抵抗温度センサおよびこれを用いた温度検出装置に関するものである。   The present invention relates to a resistance temperature sensor and a temperature detection device using the resistance temperature sensor.

温度計として抵抗温度センサが知られている。抵抗温度センサとしては、例えば、特許文献１に記載の物理量計測装置が挙げられる。特許文献１に記載の物理量計測装置は、温度センサとダミーセンサとを有する。そして、温度センサとダミーセンサは、それぞれ同じ抵抗および同じ抵抗温度係数を有する配線によって別々に計測回路に接続されている。物理量計測装置は、ダミーセンサと計測回路とを接続する配線の抵抗を求めることによって、温度センサと計測回路とを接続する配線の抵抗を算出する。これにより、温度変化によって配線の抵抗が変化することによる測定精度の低下が抑制されている。   A resistance temperature sensor is known as a thermometer. An example of the resistance temperature sensor is a physical quantity measuring device described in Patent Document 1. The physical quantity measuring device described in Patent Literature 1 includes a temperature sensor and a dummy sensor. The temperature sensor and the dummy sensor are separately connected to the measurement circuit by wires having the same resistance and the same resistance temperature coefficient. The physical quantity measuring device calculates the resistance of the wiring connecting the temperature sensor and the measurement circuit by obtaining the resistance of the wiring connecting the dummy sensor and the measurement circuit. Thereby, the fall of the measurement precision by the resistance of wiring changing with temperature changes is suppressed.

特開２０１２−１３２８６５号公報JP 2012-132865 A

しかしながら、特許文献１に記載の物理量計測装置においては、温度変化によってダミーセンサの抵抗が変化することから、センサの精度が低下する可能性があった。そのため、抵抗温度センサの測定精度をさらに向上させることが困難であった。   However, in the physical quantity measuring device described in Patent Document 1, since the resistance of the dummy sensor changes due to a temperature change, the accuracy of the sensor may be lowered. Therefore, it has been difficult to further improve the measurement accuracy of the resistance temperature sensor.

また、特許文献１には、ダミーセンサとして、抵抗温度係数が０に近いダミーセンサを用いることが記載されている。しかしながら、抵抗温度係数が完全に０であるダミーセンサを得ることは、製造上困難であることから、抵抗温度センサの生産性を向上させることが困難であった。   Patent Document 1 describes that a dummy sensor having a resistance temperature coefficient close to 0 is used as a dummy sensor. However, since it is difficult to manufacture a dummy sensor having a resistance temperature coefficient of zero, it is difficult to improve the productivity of the resistance temperature sensor.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性を向上させつつ測定精度を向上した抵抗温度センサを提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a resistance temperature sensor with improved measurement accuracy while improving productivity.

本発明の一態様の抵抗温度センサは、絶縁基板と、前記絶縁基板の上面に設けられた測温抵抗体と、前記絶縁基板の上面に設けられ、前記測温抵抗体の一端に接続された第１の配線パターンと、前記絶縁基板の上面に設けられ、前記測温抵抗体の他端に接続された、前記第１の配線パターンと同一材料から成る第２の配線パターンと、前記測温抵抗体の近傍から前記第１の配線パターンに沿った部分および前記第２の配線パターンに沿った部分を有し、前記第１の配線パターンの抵抗および前記第２の配線パターンの抵抗の和と等しい抵抗を有する、前記第１の配線パターンと同一材料から成る第３の配線パターンと、を備えたことを特徴とする。   The resistance temperature sensor of one embodiment of the present invention is provided with an insulating substrate, a resistance temperature detector provided on the upper surface of the insulating substrate, and provided on an upper surface of the insulating substrate, and connected to one end of the resistance temperature detector. A first wiring pattern; a second wiring pattern made of the same material as the first wiring pattern; provided on the upper surface of the insulating substrate and connected to the other end of the resistance temperature detector; A portion along the first wiring pattern and a portion along the second wiring pattern from the vicinity of the resistor, and the sum of the resistance of the first wiring pattern and the resistance of the second wiring pattern; And a third wiring pattern having the same resistance and made of the same material as the first wiring pattern.

本発明の一態様の抵抗温度センサによれば、温度変化による、第１の配線パターンおよび第２の配線パターンにおける抵抗の変化に応じて第３の配線パターンの抵抗が変化する。そのため、第１の配線パターン、第２の配線パターンおよび測温抵抗体の抵抗の測定値から第３の配線パターンの抵抗の測定値を差し引くことによって、測温抵抗体の抵抗値を算出できる。さらに、ダミーセンサの抵抗温度係数を０にする必要がない。これらの結果、抵抗温度センサの生産性を向上させつつ測定精度を向上させることができる。   According to the resistance temperature sensor of one embodiment of the present invention, the resistance of the third wiring pattern changes according to the change in resistance in the first wiring pattern and the second wiring pattern due to temperature change. Therefore, the resistance value of the resistance temperature detector can be calculated by subtracting the resistance value of the third wiring pattern from the resistance value of the first wiring pattern, the second wiring pattern, and the resistance temperature detector. Furthermore, it is not necessary to set the resistance temperature coefficient of the dummy sensor to zero. As a result, the measurement accuracy can be improved while improving the productivity of the resistance temperature sensor.

本発明の一実施形態の抵抗温度センサを用いた温度検出装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the temperature detection apparatus using the resistance temperature sensor of one Embodiment of this invention. 図１に示した抵抗温度センサの平面図である。It is a top view of the resistance temperature sensor shown in FIG. 図２に示した抵抗温度センサのＡ−Ａ’断面の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the resistance temperature sensor illustrated in FIG. 2. 本発明の抵抗温度センサの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the resistance temperature sensor of this invention. 図４に示した抵抗温度センサの平面方向の断面図である。It is sectional drawing of the planar direction of the resistance temperature sensor shown in FIG. 図４に示した抵抗温度センサのＢ−Ｂ’断面の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of the resistance temperature sensor illustrated in FIG. 4.

以下、本発明の一実施形態に係る抵抗温度センサ１０およびこれを用いた温度検出装置１００について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態の温度検出装置１００を示す概略図である。図１に示すように、温度検出装置１００は、抵抗温度センサ１０と計測回路２０とを有する。図２、３に示すように、抵抗温度センサ１０は、絶縁基板１と、絶縁基板１の上面に設けられた測温抵抗体２と、測温抵抗体２の一端に接続された第１の配線パターン３と、測温抵抗体２の他端に接続された第２の配線パターン４と、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４に沿って設けられた第３の配線パターン５とを備えている。ここで、温度検出装置１００は、例えば、固体、液体または気体の静止状態や流動状態での温度変化の計測のために用いられる装置である。   Hereinafter, a resistance temperature sensor 10 and a temperature detection apparatus 100 using the resistance temperature sensor 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a temperature detection device 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the temperature detection device 100 includes a resistance temperature sensor 10 and a measurement circuit 20. As shown in FIGS. 2 and 3, the resistance temperature sensor 10 includes an insulating substrate 1, a temperature measuring resistor 2 provided on the upper surface of the insulating substrate 1, and a first connected to one end of the temperature measuring resistor 2. The wiring pattern 3, the second wiring pattern 4 connected to the other end of the resistance temperature detector 2, and the third wiring pattern 5 provided along the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4. And. Here, the temperature detection apparatus 100 is an apparatus used for measuring a temperature change in a stationary state or a fluid state of a solid, liquid, or gas, for example.

＜絶縁基板１の構成＞
絶縁基板１は、絶縁性の基板である。絶縁基板１は、平面視したときの形状が長方形状である。絶縁基板１は、測温抵抗体２が設けられるための部材である。絶縁基板１は、例えば、アルミナ、ムライトまたは窒化アルミニウムなどのセラミック材料、あるいはガラスセラミック材料などから成る。なお、絶縁基板１の厚みは、例えば、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。 <Configuration of insulating substrate 1>
The insulating substrate 1 is an insulating substrate. The insulating substrate 1 has a rectangular shape when viewed in plan. The insulating substrate 1 is a member for providing the resistance temperature detector 2. The insulating substrate 1 is made of, for example, a ceramic material such as alumina, mullite, or aluminum nitride, or a glass ceramic material. Note that the thickness of the insulating substrate 1 is set to, for example, 0.2 mm or more and 1 mm or less.

＜測温抵抗体２の構成＞
測温抵抗体２は、温度変化によって抵抗が変化する部材である。温度検出装置１００は、測温抵抗体２の抵抗の変化を計測回路２０で計測することによって、温度を検出する。測温抵抗体２は、絶縁基板１の上面に設けられている。測温抵抗体２は、絶縁基板１の上面のうち端部に位置している。測温抵抗体２は、絶縁基板１の上面に形成されたメタライズ層である。測温抵抗体２は、絶縁基板１の上面に蛇腹状に形成されている。これにより、測温抵抗体２の抵抗を大きくできる。また、測温抵抗体２の一部をトリミング等の手法により、幅を狭めることにより抵抗を大きくしてもよい。測温抵抗体２の抵抗を大きくすることによって、温度変化によって生じる測温抵抗体２の抵抗の変化も大きくできる。その結果、抵抗温度センサ１０の測定感度を向上できる。測温抵抗体２は、例えば、白金、タングステン、タングステン、モリブデンまたはレニウム等の金属材料から成る。 <Configuration of RTD 2>
The resistance temperature detector 2 is a member whose resistance changes due to a temperature change. The temperature detection device 100 detects the temperature by measuring the change in resistance of the resistance temperature detector 2 with the measurement circuit 20. The resistance temperature detector 2 is provided on the upper surface of the insulating substrate 1. The resistance temperature detector 2 is located at the end of the upper surface of the insulating substrate 1. The resistance temperature detector 2 is a metallized layer formed on the upper surface of the insulating substrate 1. The resistance temperature detector 2 is formed in a bellows shape on the upper surface of the insulating substrate 1. Thereby, the resistance of the resistance temperature detector 2 can be increased. Further, the resistance may be increased by narrowing a part of the resistance temperature detector 2 by a technique such as trimming. By increasing the resistance of the resistance temperature detector 2, the resistance change of the resistance temperature detector 2 caused by the temperature change can be increased. As a result, the measurement sensitivity of the resistance temperature sensor 10 can be improved. The resistance temperature detector 2 is made of a metal material such as platinum, tungsten, tungsten, molybdenum, or rhenium, for example.

＜第１の配線パターン３の構成＞
第１の配線パターン３は、測温抵抗体２と計測回路２０とを接続するための部材である。第１の配線パターン３は、絶縁基板１の上面に設けられている。第１の配線パターン３は、測温抵抗体２の一端に接続されている。第１の配線パターン３は、帯状に形成されている。第１の配線パターン３は、絶縁基板１の上面のうち測温抵抗体２が設けられている端部から、異なる端部にかけて形成されている。第１の配線パターン３は、絶縁基板１の上面に直線状に形成されている。第１の配線パターン３は、メタライズ層である。第１の配線パターン３は、例えば、白金、タングステン、タングステン、モリブデンまたはレニウム等の金属材料から成る。 <Configuration of first wiring pattern 3>
The first wiring pattern 3 is a member for connecting the resistance temperature detector 2 and the measurement circuit 20. The first wiring pattern 3 is provided on the upper surface of the insulating substrate 1. The first wiring pattern 3 is connected to one end of the resistance temperature detector 2. The first wiring pattern 3 is formed in a strip shape. The first wiring pattern 3 is formed from the end where the resistance temperature detector 2 is provided on the upper surface of the insulating substrate 1 to a different end. The first wiring pattern 3 is linearly formed on the upper surface of the insulating substrate 1. The first wiring pattern 3 is a metallized layer. The first wiring pattern 3 is made of a metal material such as platinum, tungsten, tungsten, molybdenum, or rhenium, for example.

＜第２の配線パターン４の構成＞
第２の配線パターン４は、第１の配線パターン３と同じく、測温抵抗体２と計測回路２０とを接続するための部材である。第２の配線パターン４は、絶縁基板１の上面に設けられている。第２の配線パターン４は、測温抵抗体２の他端に接続されている。第２の配線パターン４は、帯状に形成されている。第２の配線パターン４は、絶縁基板１の上面のうち測温抵抗体２が設けられている端部から、異なる端部にかけて形成されている。第２の配線パターン４は、絶縁基板１の上面に直線状に形成されている。第２の配線パターン４は第１の配線パターン３とは平行に形成されている。第２の配線パターン４は、第１の配線パターン３と幅および厚みが等しい。ここでいう「幅および厚みが等しい」とは、第１の配線パターン３の幅の平均および厚みの平均と第２の配線パターン４の幅の平均および厚みの平均との差が幅については１０μ未満、厚みについては１μ未満であることを意味する。第２の配線パターン４は、メタライズ層である。第２の配線パターン４は、第１の配線パターン３と同一材料から成る。第２の配線パターン４は、例えば、白金、タングステン、モリブデンまたはレニウム等の金属材料から成る。第２の配線パターン４は、第１の配線パターン３と同じ材料から成ることにより、同じ抵抗温度係数を有する。 <Configuration of Second Wiring Pattern 4>
Similar to the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4 is a member for connecting the resistance temperature detector 2 and the measurement circuit 20. The second wiring pattern 4 is provided on the upper surface of the insulating substrate 1. The second wiring pattern 4 is connected to the other end of the resistance temperature detector 2. The second wiring pattern 4 is formed in a strip shape. The second wiring pattern 4 is formed from the end where the resistance temperature detector 2 is provided on the upper surface of the insulating substrate 1 to a different end. The second wiring pattern 4 is formed linearly on the upper surface of the insulating substrate 1. The second wiring pattern 4 is formed in parallel with the first wiring pattern 3. The second wiring pattern 4 has the same width and thickness as the first wiring pattern 3. Here, “the width and thickness are equal” means that the difference between the average width and the average thickness of the first wiring pattern 3 and the average width and the average thickness of the second wiring pattern 4 is 10 μm. Means less than 1 μm. The second wiring pattern 4 is a metallized layer. The second wiring pattern 4 is made of the same material as the first wiring pattern 3. The second wiring pattern 4 is made of a metal material such as platinum, tungsten, molybdenum, or rhenium, for example. The second wiring pattern 4 is made of the same material as the first wiring pattern 3 and thus has the same resistance temperature coefficient.

＜第３の配線パターン５の構成＞
第３の配線パターン５は、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４の抵抗の変化を推定するための部材である。第３の配線パターン５は、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４とは別に計測回路２０に接続されている。第３の配線パターン５は、絶縁部材の上面に設けられている。第３の配線パターン５は、測温抵抗体２の近傍から第１の配線パターン３に沿った部分を有する。また、第３の配線パターン５は、測温抵抗体２の近傍から第２の配線パターン４に沿った部分を有する。ここでいう「近傍」とは、第１の配線パターン３または第２の配線パターン４の温度が変化したときに、第３の配線パターン５の温度も変化する程度の距離であることを意味する。第３の配線パターン５は、第１の配線パターン３の抵抗および第２の配線パターン４の抵抗の和と等しい抵抗を有する。なお、ここでいう「等しい抵抗」とは、第１の配線パターン３の温度、第２の配線パターン４の温度および第３の配線パターン５の温度が同じ場合において、抵抗値の差がそれぞれの抵抗値の３％未満であることを意味する。第３の配線パターン５は、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４と同一材料から成る。したがって、第３の配線パターン５は、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４と同じ材料から成ることにより、同じ抵抗温度係数を有する。 <Configuration of Third Wiring Pattern 5>
The third wiring pattern 5 is a member for estimating a change in resistance of the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4. The third wiring pattern 5 is connected to the measurement circuit 20 separately from the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4. The third wiring pattern 5 is provided on the upper surface of the insulating member. The third wiring pattern 5 has a portion along the first wiring pattern 3 from the vicinity of the resistance temperature detector 2. Further, the third wiring pattern 5 has a portion along the second wiring pattern 4 from the vicinity of the resistance temperature detector 2. Here, “near” means that the distance is such that the temperature of the third wiring pattern 5 also changes when the temperature of the first wiring pattern 3 or the second wiring pattern 4 changes. . The third wiring pattern 5 has a resistance equal to the sum of the resistance of the first wiring pattern 3 and the resistance of the second wiring pattern 4. Here, “equal resistance” means that when the temperature of the first wiring pattern 3, the temperature of the second wiring pattern 4, and the temperature of the third wiring pattern 5 are the same, the difference in resistance value is It means less than 3% of the resistance value. The third wiring pattern 5 is made of the same material as the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4. Therefore, the third wiring pattern 5 is made of the same material as that of the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4, and thus has the same resistance temperature coefficient.

第３の配線パターン５は、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４に沿って設けられているとともに、第１の配線パターン３の抵抗と第２の配線パターン４の抵抗との和と同じ抵抗を有し、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４と同一材料から成る。これによって、第３の配線パターン５の抵抗値を測定することで、第１の配線パターン３の抵抗値と第２の配線パターン４の抵抗値との和を推定することができる。これにより、第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および測温抵抗体２の抵抗の測定値から、第３の配線パターン５の抵抗の測定値を減じることによって、測温抵抗体２の抵抗値を算出できる。そうすると、この測温抵抗体２の抵抗値に基づいて、温度を適切に計測することができる。   The third wiring pattern 5 is provided along the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4, and the sum of the resistance of the first wiring pattern 3 and the resistance of the second wiring pattern 4. The first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4 are made of the same material. Thus, by measuring the resistance value of the third wiring pattern 5, the sum of the resistance value of the first wiring pattern 3 and the resistance value of the second wiring pattern 4 can be estimated. Accordingly, the resistance temperature detector 2 is obtained by subtracting the resistance measurement value of the third wiring pattern 5 from the resistance measurement values of the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the resistance temperature detector 2. The resistance value can be calculated. Then, based on the resistance value of this resistance temperature detector 2, temperature can be measured appropriately.

また、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４は、第３の配線パターン５を挟んで両側に沿っている。これにより、抵抗温度センサ１０中の熱分布に偏りが生じた場合であっても、第３の配線パターン５の温度を第１の配線パターン３の温度と第２の配線パターン４の温度との間に近づけることができる。これにより、第３の配線パターン５の抵抗の測定値から推定される第１の配線パターン３の抵抗値と第２の配線パターン４の抵抗値の和の精度を向上させることができる。   The first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4 are along both sides with the third wiring pattern 5 interposed therebetween. As a result, even if the heat distribution in the resistance temperature sensor 10 is biased, the temperature of the third wiring pattern 5 is changed between the temperature of the first wiring pattern 3 and the temperature of the second wiring pattern 4. You can get closer to it. Thereby, the accuracy of the sum of the resistance value of the first wiring pattern 3 and the resistance value of the second wiring pattern 4 estimated from the measured value of the resistance of the third wiring pattern 5 can be improved.

第３の配線パターン５は、幅および厚みが第１の配線パターン３および第２の配線パターン４の幅および厚みと等しい。これにより、第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および第３の配線パターン５における熱の広がりを近づけることができるので、第３の配線パターン５の抵抗値から推定される第１の配線パターン３の抵抗値と第２の配線パターン４の抵抗値の和の精度を向上させることができる。   The width and thickness of the third wiring pattern 5 are equal to the width and thickness of the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4. As a result, the heat spread in the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 5 can be made closer, so that the first estimated from the resistance value of the third wiring pattern 5. The accuracy of the sum of the resistance value of the wiring pattern 3 and the resistance value of the second wiring pattern 4 can be improved.

さらに、第３の配線パターン５の長さは、第１の配線パターン３の長さおよび第２の配線パターン４の長さの和と等しい。ここでいう「長さ」とは、電流の流れる方向の長さを意味している。これにより、第３の配線パターン５の抵抗を第１の配線パターン３の抵抗および第２の配線パターン４の抵抗の和に容易に等しくできる。なお、「長さ」はそれぞれのパターン（第１の配線パターン３、第２の配線パターン４または第３の配線パターン５）の幅方向における中心を結んで引いた仮想線の長さを「長さ」とする。   Further, the length of the third wiring pattern 5 is equal to the sum of the length of the first wiring pattern 3 and the length of the second wiring pattern 4. The “length” here means the length in the direction of current flow. Thereby, the resistance of the third wiring pattern 5 can be easily made equal to the sum of the resistance of the first wiring pattern 3 and the resistance of the second wiring pattern 4. The “length” is the length of the virtual line drawn by connecting the centers in the width direction of the respective patterns (the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, or the third wiring pattern 5). ""

第３の配線パターン５は、３つの部分から成る。具体的には、第１の配線パターン３に沿った部分、測温抵抗体２に沿った部分および第２の配線パターン４に沿った部分から成る。第１の配線パターン３に沿った部分は、第１の配線パターン３よりも一定の長さ（Ｌ１）短く、また、第２の配線パターン４に沿った部分は、第２の配線パターン４よりも一定の長さ（Ｌ２）短い。そして、測温抵抗体２に沿った部分は、Ｌ１とＬ２の和である長さ（Ｌ３）を有する。このようにして、第３の配線パターン５の長さと第１の配線パターン３の長さおよび第２の配線パターン４の長さの和とを等しくできる。   The third wiring pattern 5 is composed of three parts. Specifically, it consists of a portion along the first wiring pattern 3, a portion along the resistance temperature detector 2, and a portion along the second wiring pattern 4. A portion along the first wiring pattern 3 is shorter than the first wiring pattern 3 by a certain length (L1), and a portion along the second wiring pattern 4 is shorter than the second wiring pattern 4. Is also shorter by a certain length (L2). And the part along the resistance temperature sensor 2 has length (L3) which is the sum of L1 and L2. In this way, the length of the third wiring pattern 5 can be made equal to the sum of the length of the first wiring pattern 3 and the length of the second wiring pattern 4.

本実施形態の抵抗温度センサ１０および温度検出装置１００は、温度変化による、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４における抵抗の変化と第３の配線パターン５の抵抗の変化とが等しい。そのため、第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および測温抵抗体２の抵抗の測定値から第３の配線パターン５の抵抗の測定値を差し引くことによって、測温抵抗体２の抵抗値を算出できる。さらに、ダミーセンサの抵抗温度係数を０にする必要がない。これらの結果、抵抗温度センサ１０の生産性を向上させつつ測定精度を向上させることができる。   In the resistance temperature sensor 10 and the temperature detection device 100 of the present embodiment, the change in resistance in the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4 and the change in resistance in the third wiring pattern 5 due to temperature change are equal. . Therefore, by subtracting the measured value of the resistance of the third wiring pattern 5 from the measured value of the resistance of the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the resistance temperature detector 2, the resistance of the resistance temperature detector 2 The value can be calculated. Furthermore, it is not necessary to set the resistance temperature coefficient of the dummy sensor to zero. As a result, the measurement accuracy can be improved while improving the productivity of the resistance temperature sensor 10.

＜計測回路２０の構成＞
計測回路２０は、抵抗温度センサ１０における測温抵抗体２の抵抗の変化を検出して、温度を算出するための回路である。計測回路２０は、例えば、プロセッサ、メモリ、アンプまたはスイッチ等を備えている。計測回路２０で測定される抵抗値のデータは、計測回路２０の内部のメモリに保存されてもよいし、また、無線等によって計測回路２０から外部のコンピュータ等に出力されてもよい。計測回路２０は、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４と接続されているとともに、別に、第３の配線パターン５の両端とも接続されている。 <Configuration of Measurement Circuit 20>
The measurement circuit 20 is a circuit for detecting a change in resistance of the resistance temperature sensor 2 in the resistance temperature sensor 10 and calculating a temperature. The measurement circuit 20 includes, for example, a processor, a memory, an amplifier, a switch, and the like. The resistance value data measured by the measurement circuit 20 may be stored in a memory inside the measurement circuit 20, or may be output from the measurement circuit 20 to an external computer or the like by radio or the like. The measurement circuit 20 is connected to the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4 and separately connected to both ends of the third wiring pattern 5.

計測回路２０は、以下の機能を有する。まず、第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および測温抵抗体２の抵抗を測定する。次に、第３の配線パターン５の抵抗を測定する。次に、第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および測温抵抗体２の抵抗の測定値から第３の配線パターン５の抵抗の測定値を減じることによって測温抵抗体２の抵抗値を検出する。このようにして、測温抵抗体２の抵抗値を検出することで、温度を算出する。   The measurement circuit 20 has the following functions. First, the resistance of the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the resistance temperature detector 2 is measured. Next, the resistance of the third wiring pattern 5 is measured. Next, the resistance value of the resistance temperature detector 2 is obtained by subtracting the resistance value of the third wiring pattern 5 from the resistance value of the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4 and the resistance temperature detector 2. Detect value. In this way, the temperature is calculated by detecting the resistance value of the resistance temperature detector 2.

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。例えば、本実施形態においては、測温抵抗体２がメタライズ層であるが、これに限られない。具体的には、チップ状の測温抵抗体２を用いてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, the resistance temperature detector 2 is a metallized layer, but is not limited thereto. Specifically, a chip-shaped resistance temperature detector 2 may be used.

また、本実施形態においては、測温抵抗体２が蛇腹状に形成されているが、これに限られない。具体的には、測温抵抗体２の形状が直線状であってもよい。   In the present embodiment, the resistance temperature detector 2 is formed in a bellows shape, but is not limited thereto. Specifically, the shape of the resistance temperature detector 2 may be linear.

また、本実施形態においては、第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および第３の配線パターン５が外部に露出しているが、これに限られない。具体的には、第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および第３の配線パターン５が、絶縁層によって覆われていてもよい。これにより、第１の配線パターン３または第２の配線パターン４と第３の配線パターン５とが導通してしまう可能性を抑制できる。さらに、この絶縁層が、セラミック材料から成ると良い。これにより、抵抗温度センサ１０の耐環境性を向上できる。また、第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および第３の配線パターン５だけではなく、測温抵抗体２も絶縁層で覆われていてもよい。   In the present embodiment, the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 5 are exposed to the outside, but the present invention is not limited to this. Specifically, the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 5 may be covered with an insulating layer. Thereby, the possibility that the first wiring pattern 3 or the second wiring pattern 4 and the third wiring pattern 5 are electrically connected can be suppressed. Furthermore, this insulating layer is preferably made of a ceramic material. Thereby, the environmental resistance of the resistance temperature sensor 10 can be improved. Further, not only the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 5, but also the temperature measuring resistor 2 may be covered with an insulating layer.

また、本実施形態においては、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４と第３の配線パターン５とが同一面上に形成されているが、これに限られない。具体的には、図４〜６に示すように、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４と第３の配線パターン５とが別の層に形成されていてもよい。図４〜６に示す変形例では、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４が、絶縁基板１の上面に形成されているとともに、第３の配線パターン５が、絶縁基板１の内部に形成されている。第３の配線パターン５は、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４に対して、上下方向に沿うように形成されている。第１の配線パターン３および第２の配線パターン４と第３の配線パターン５とが別の面上に形成されていることによって、第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および第３の配線パターン５を広く形成することができる。これにより、第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および第３の配線パターン５の抵抗を任意の値に調整しやすくできる。図４〜６に示す変形例においては、抵抗温度センサ１１にキャスタレーションが設けられている。これにより、測定回路と抵抗温度センサ１１との間の接続を容易行なうことができる。   In the present embodiment, the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 5 are formed on the same plane, but the present invention is not limited to this. Specifically, as shown in FIGS. 4 to 6, the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 5 may be formed in different layers. 4 to 6, the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4 are formed on the upper surface of the insulating substrate 1, and the third wiring pattern 5 is provided inside the insulating substrate 1. Is formed. The third wiring pattern 5 is formed along the vertical direction with respect to the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4. Since the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 5 are formed on different surfaces, the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 3 are formed. The wiring pattern 5 can be formed widely. As a result, the resistance of the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 5 can be easily adjusted to an arbitrary value. 4-6, the resistance temperature sensor 11 is provided with a castellation. Thereby, the connection between the measurement circuit and the resistance temperature sensor 11 can be easily performed.

なお、変形例においては、それぞれのパターン（第１の配線パターン３、第２の配線パターン４および第３の配線パターン５）の幅が一定ではない。このような場合には、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４と第３の配線パターン５とが、それぞれ同じ幅の領域を同じ長さだけ有しているように形成すればよい。具体的には、図４、５に示すように、第３の配線パターン５のうち、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４に沿った部分のうちキャスタレーションの近辺および測温抵抗体２の近辺以外の部分に関しては、幅と長さが等しい。そして、第３の配線パターン５におけるキャスタレーションの近辺に関しても、前述の部分に比べて幅が小さく形成されているが、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４におけるキャスタレーションの近辺と比較して幅と長さが等しい。さらに、第３の配線パターン５における第１の配線パターン３に沿った部分と第２の配線パターン４に沿った部分とを接続する部分に関しても、第１の配線パターン３における測温抵抗体２と接続される部分および第２の配線パターン４における測温抵抗体２に接続される部分と比較して、幅が等しく、また、長さの和も等しい。このように、それぞれ同じ幅の領域を同じ長さだけ有しているように形成することによって、第１の配線パターン３および第２の配線パターン４と第３の配線パターン５との抵抗値を揃えるようにしてもよい。   In the modification, the width of each pattern (the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 5) is not constant. In such a case, the first wiring pattern 3, the second wiring pattern 4, and the third wiring pattern 5 may be formed so as to have regions having the same width and the same length. . Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, in the portion along the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4 in the third wiring pattern 5, the vicinity of the castellation and the resistance temperature detector The width and length are the same for portions other than the vicinity of the body 2. Also, the vicinity of the castellation in the third wiring pattern 5 is also formed to be smaller in width than the above-described part, but the vicinity of the castellation in the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4 Compared to width and length. Further, the resistance temperature detector 2 in the first wiring pattern 3 also relates to a portion connecting the portion along the first wiring pattern 3 and the portion along the second wiring pattern 4 in the third wiring pattern 5. And the portion connected to the resistance temperature detector 2 in the second wiring pattern 4 have the same width and the same sum of the lengths. In this way, by forming regions having the same width by the same length, the resistance values of the first wiring pattern 3 and the second wiring pattern 4 and the third wiring pattern 5 can be reduced. You may make it align.

１：絶縁基板
２：測温抵抗体
３：第１の配線パターン
４：第２の配線パターン
５：第３の配線パターン
１０、１１：抵抗温度センサ
２０：計測回路
１００：温度検出装置 1: Insulating substrate 2: Resistance temperature detector 3: First wiring pattern 4: Second wiring pattern 5: Third wiring pattern 10, 11: Resistance temperature sensor 20: Measuring circuit 100: Temperature detection device

Claims (5)

絶縁基板と、
前記絶縁基板の上面に設けられた測温抵抗体と、
前記絶縁基板の上面に設けられ、前記測温抵抗体の一端に接続された第１の配線パターンと、
前記絶縁基板の上面に設けられ、前記測温抵抗体の他端に接続された、前記第１の配線パターンと同一材料から成る第２の配線パターンと、
前記測温抵抗体の近傍から前記第１の配線パターンに沿った部分および前記第２の配線パターンに沿った部分を有し、前記第１の配線パターンの抵抗および前記第２の配線パターンの抵抗の和と等しい抵抗を有する、前記第１の配線パターンと同一材料から成る第３の配線パターンと、
を備えた抵抗温度センサ。 An insulating substrate;
A resistance temperature detector provided on the upper surface of the insulating substrate;
A first wiring pattern provided on the upper surface of the insulating substrate and connected to one end of the resistance temperature detector;
A second wiring pattern made of the same material as the first wiring pattern, provided on the upper surface of the insulating substrate and connected to the other end of the resistance temperature detector;
It has a portion along the first wiring pattern and a portion along the second wiring pattern from the vicinity of the resistance temperature detector, and the resistance of the first wiring pattern and the resistance of the second wiring pattern A third wiring pattern having the same resistance as the sum of the first wiring pattern and the same material as the first wiring pattern;
Resistance temperature sensor equipped with. 前記第３の配線パターンが前記絶縁基板の上面に設けられるとともに、前記第１の配線パターンおよび前記第２の配線パターンが、帯状であって、前記第３の配線パターンを挟んで両側に沿っていることを特徴とする請求項１に記載の抵抗温度センサ。   The third wiring pattern is provided on the upper surface of the insulating substrate, and the first wiring pattern and the second wiring pattern are strip-shaped and extend along both sides of the third wiring pattern. The resistance temperature sensor according to claim 1, wherein 前記第１の配線パターン、前記第２の配線パターンおよび前記第３の配線パターンの幅および厚みが等しく、前記第１の配線パターンの長さおよび前記第２の配線パターンの長さの和と前記第３の配線パターンの長さとが等しいことを特徴とする請求項２に記載の抵抗温度センサ。   The width and thickness of the first wiring pattern, the second wiring pattern, and the third wiring pattern are equal, and the sum of the length of the first wiring pattern and the length of the second wiring pattern and the The resistance temperature sensor according to claim 2, wherein the length of the third wiring pattern is equal. 前記第１の配線パターン、前記第２の配線パターンおよび前記第３の配線パターンを覆う絶縁層をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の抵抗温度センサ。   The resistance temperature sensor according to claim 2, further comprising an insulating layer that covers the first wiring pattern, the second wiring pattern, and the third wiring pattern. 請求項１〜４のいずれかに記載の抵抗温度センサと該抵抗温度センサに接続された計測回路とを備えた温度検出装置。   A temperature detection apparatus comprising the resistance temperature sensor according to claim 1 and a measurement circuit connected to the resistance temperature sensor.
JP2012182016A 2012-08-21 2012-08-21 Resistance temperature sensor and temperature detection device using the same Pending JP2014041012A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012182016A JP2014041012A (en) 2012-08-21 2012-08-21 Resistance temperature sensor and temperature detection device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012182016A JP2014041012A (en) 2012-08-21 2012-08-21 Resistance temperature sensor and temperature detection device using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014041012A true JP2014041012A (en) 2014-03-06

Family

ID=50393390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012182016A Pending JP2014041012A (en) 2012-08-21 2012-08-21 Resistance temperature sensor and temperature detection device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014041012A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101832185B1 (en) 2014-04-21 2018-02-26 쿄세라 코포레이션 Wiring substrate and temperature sensing element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101832185B1 (en) 2014-04-21 2018-02-26 쿄세라 코포레이션 Wiring substrate and temperature sensing element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11382182B2 (en) Planar heating element with a PTC resistive structure
US10416140B2 (en) Gas sensor with temperature control
US7441950B2 (en) Probe for electronic clinical thermometer
US8359919B2 (en) Thermal humidity sensor
US9921088B2 (en) Device for determining temperature as well as measuring arrangement for determining flow
US10488268B2 (en) Temperature difference measuring apparatus
JP2010513922A (en) Thermocouple circuit and method and system for its formation
JP2014041012A (en) Resistance temperature sensor and temperature detection device using the same
TWI600899B (en) Thermal sensing element
KR101662713B1 (en) Thermal properties measurement sensors for thermoelectric thin film in cross-plane direction
JP2007333670A (en) Thermal mass flowmeter
KR101662714B1 (en) Multi- direction Seebeck measurement sensors for thermoelectric thin film
WO2018139142A1 (en) Humidity sensor and humidity sensor device
JP5628236B2 (en) Thermal humidity sensor
JP4893370B2 (en) Thermal mass flow meter
KR20110051792A (en) Apparatus and method for measuring characterization of thermal interface material with heat spreader
US8821013B2 (en) Thermocouples with two tabs spaced apart along a transverse axis and methods
JP2018141664A (en) Flow sensor
KR102445270B1 (en) Current sensor and manufacturing method thereof
US20220381622A1 (en) Assessing the measurement quality of the sensor element for measuring an object temperature
US10352773B2 (en) Sensor device having integrated temperature sensors
KR102165935B1 (en) Current sensor and manufacturing method thereof
US20200072683A1 (en) Device for measuring heat transfer rate
JP2014153310A (en) Temperature detecting device
JP2018072085A (en) Heat penetration rate sensor