JP2560671B2 - 測温抵抗体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、熱応答性にすぐれた測温抵抗体に関す
る。

（従来の技術） 測温抵抗体の従来構造を第７図に示す。

第７図に示された測温抵抗体は、アルミナなどの絶縁
基板１の上に、たとえば白金からなる抵抗回路パターン
2aが形成されている。この抵抗回路パターン2aは次のよ
うにして形成される。つまり、絶縁基板１の上に白金か
らなる抵抗膜２を蒸着、スパッタリングあるいは白金ペ
ーストの印刷、焼き付けにより全面に形成し、その後ド
ライエッチング、ケミカルエッチングあるいはレーザー
カットにより溝3aを形成し、図示したように蛇行状に形
成される。また、抵抗膜２の絶縁基板１の周縁には溝3b
が形成されている。この溝3bは抵抗膜２がその端部から
剥がれてもこの溝3bのところで剥がれが阻止され、それ
以上内部へ剥がれが進まない役割を果すものである。抵
抗回路パターン2aの左右端部側には引出電極４が形成さ
れており、この引出電極４の上には、金、金−白金、
銀、銀−パラジウム、銀−白金、ニツケル、銅などの導
電膜５が形成され、この上に金、白金、白金クラッド線
などのリード線６が溶接などの手段で接続されている。
この場合、必ずしも導電膜５を形成する必要はなく、直
接リード線６を引出電極４の上に、たとえば半田で接続
してもよい。また、このリード線６の接続個所はガラ
ス、樹脂などの補強材７で被覆、保護し、リード線６の
補強を行っている。なお、左側のリード線６の接続個所
は補強材７で被覆、保護していないが、右側のリード線
６と同じように、補強材７で被覆、保護される。

上述のように、抵抗回路パターン2aならびに引出電極
４等が形成された絶縁基板１の上には、図示していない
が保護コートが形成されている。この保護コートは樹
脂、ガラス等からなり、抵抗膜２を湿気、ごみ、埃等か
ら保護するとともに、抵抗膜２の機械的な補強も行って
いる。なお、上述した補強材７の形成は、保護コートの
形成と同時に行ってもよい。

この第７図に示した従来構造のものは、絶縁基板１の
全面に抵抗膜２を形成しており、抵抗回路パターン2aの
形成、引出電極４の形成がドライエッチング、ケミカル
エッチングあるいはレーザーカットにより簡単に行える
ため、製造工程の短縮に効果がある。

（従来技術の問題点） この種の測温抵抗体は、通常リード線６に電流を流
し、抵抗回路パターン2aを一定温度で発熱させている。
そして、流量を測定する場合には、この測温抵抗体を空
気などの流路に設置し、流量に変化が起こると、熱平衡
状態に変化が起こり、これを公知のブリッジ回路にて変
化量を測定する。

しかしながら、第７図に示したものは、抵抗回路パタ
ーン2aと引出電極４とが連続して形成されており、しか
も白金など熱伝導のよい材料で形成されているため、抵
抗回路パターン2aで発生した熱が引出電極４側へ移動し
やすいく、リード線６まで熱が伝わるため、測温抵抗体
全体の熱容量が大きくなり、さらに引出電極４や補強材
７にも熱が蓄えられるので、流量変化に対する応答速度
が遅くなるという問題がある。

（問題点を解決するための手段） この発明は、抵抗回路パターンから引出電極側への熱
の移動を抑えて、測温抵抗体全体の熱容量を小さくする
ことにより、温度や流量などの変化に対して熱応答特性
にすぐれた測温抵抗体を提供することを目的とするもの
である。

すなわち、第１番目の発明の要旨とするところは、絶
縁基板と、 この絶縁基板の上に形成された膜状の抵抗回路パター
ンと、 絶縁基板の上に形成され、抵抗回路パターンに電気的
に接続された膜状の引出電極とからなり、 前記抵抗回路パターンと引出電極の間の抵抗膜に複数
の切り溝が形成されていることを特徴とする測温抵抗体
である。

また、第２番目の発明の要旨とするところは、第１番
目の発明の構成において、絶縁基板の端部と引出電極と
の間に抵抗膜が形成されていない領域を存在させている
ことを特徴とする測温抵抗体である。

また、第３番目の発明の要旨とするところは、第１番
目の発明の構成において、絶縁基板の端部に端部側電極
が形成され、この端部側電極と引出電極との間に抵抗膜
が形成されていない領域を存在させ、端部側電極と引出
電極とは電気的に接続されていることを特徴とする測温
抵抗体である。

（作用および効果） この発明の構成にかかる測温抵抗体によれば、抵抗回
路パターンと引出電極との間の抵抗膜に複数の切り溝が
形成されており、抵抗回路パターンで発生した熱の引出
電極側への伝導が抑えられことになる。

したがって、従来の構造のものにくらべて、抵抗回路
パターンから引出電極側への熱の移動が少なくなり、抵
抗回路パターンでの熱応答の改善が図れることになり、
熱応答特性を向上させることができる。

複数の切り溝を形成するに当っては、この測温抵抗体
を基板、ホルダーなどに取付けるとき、抵抗回路パター
ンの発熱温度とこれら取付け個所との温度差が熱応答に
悪影響を与えないように、具体的には、100℃を越えな
いように設定される。

（実施例） 以下、この発明を図示した各実施例にもとづいて詳細
に説明する。

なお、第７図で説明した測温抵抗体と同じ構成部分に
ついては同一番号を付して説明を省略する。

実施例1. 第１図は、この発明にかかる測温抵抗体の第１の実施
例である。

この第１図の測温抵抗体の特徴は、抵抗回路パターン
2aと引出電極４との間の抵抗膜に複数の切り溝８が形成
されている点である。

複数の切り溝を形成した領域の幅w₁は次の用に設定さ
れる。つまり、抵抗回路パターン2aと引出電極４との温
度差が100℃以下になると、絶縁基板の端部側での発熱
が高くなり、熱容量が大きくなるため、感熱特性が劣化
するからである。

なお、図示したものによれば、抵抗回路パターン2aと
引出電極４とは連結電極９により電気接続されている。
この連結電極９の幅w₁は次のように設定される。つま
り、抵抗回路パターン2aの幅と同じかそれ以上で、複数
の切り溝８が形成されている領域とともに、抵抗回路パ
ターン2aと引出電極４との温度差が100℃を越えるよう
な幅に設定される。これは感熱抵抗回パターン2aの幅よ
りも狭くなれば、この連結電極９の部分で抵抗回路パタ
ーン2aよりも発熱温度が高くなり、その熱が引出電極
４、リード線６へ伝わるため、熱応答特性が劣化するか
らである。

また、図示しないが、抵抗回路パターン2aと引出電極
４とは、リード線で接続してもよい。このとき連結電極
９は不要となる。

この実施例１によれば、複数の切り溝８の存在によ
り、抵抗回路パターン2aに通電したとき、この抵抗回路
パターン2aで発生した熱が引出電極４側へ移動すること
が遮られ、熱応答速度が改善されることになる。

実施例2. 第２図は、この発明にかかる測温抵抗体の第２の実施
例である。

この第２図の測温抵抗体の特徴は、抵抗回路パターン
2aと引出電極４との間に複数の切り溝８が存在している
点、および引出電極４と絶縁基板１と端部側との間にも
抵抗膜が形成されていない領域10が存在している点であ
る。

また、複数の切り溝８が形成されている領域の幅、お
よび抵抗回路パターン2aと引出電極４とを連結する連結
電極９の幅は、実施例１と同様に設定される。

さらに、この実施例２は図示したように、取付基板11
に固定されている保持端子12により絶縁基板１が保持、
固定されている。

なお、図示しないが、抵抗回路パターン2aと引出電極
４とは、リード線で接続してもよい。このとき連結電極
９は不要となる。

この実施例２によれば、実施例１と同様、複数の切り
溝８の存在により、抵抗回路パターン2aに通電したと
き、この抵抗回路パターン2aで発生した熱が引出電極４
側へ移動することが遮られ、熱応答速度が改善されるこ
とになる。さらに、絶縁基板１の端部側に抵抗膜が形成
されていない領域10が存在しており、この測温抵抗体か
ら保持端子12への熱伝導が抑えられ、この点でも熱応答
速度が改善されることになる。

実施例3. 第３図は、この発明にかかる測温抵抗体の第３の実施
例である。

この第３図の測温抵抗体の特徴は、抵抗回路パターン
2aと引出電極４との間に複数の切り溝８が存在している
点、および絶縁基板１の端部側の端部側電極4aと引出電
極４との間に抵抗膜が形成されていない領域10が存在し
ている点である。

また、複数の切り溝８が形成されている領域の幅、抵
抗回路パターン2aと引出電極４とを連結する連結電極９
の幅、および抵抗膜が形成されていない領域10の幅は、
実施例１と同様、抵抗回路パターン2aと絶縁基板１の端
部側との温度差が100℃を越えるように設定される。

この実施例３は図示したように、測温抵抗体を取付基
板に取付ける場合に適した構造であり、断面積が大き
く、強度のある取付端子13を用いている。この取付端子
13は端部側電極4aに固定されている。

これは取付端子13を用いれば、熱伝導が大きくなる。
したがって、複数の切り溝８の他に、引出電極４と絶縁
基板１の端部側の端部側電極4aとの間に抵抗膜が形成さ
れていない領域10を存在させ、端部側電極4aにこの取付
端子13を固定したものである。引出電極４からのリード
線14はそのまま測定回路に電気接続されるが、図示した
ように取付端子13を測定回路に電気接続するため、リー
ド線14を取付端子13に電気接続してもよい。

なお、図示しないが、抵抗回路パターン2aと引出電極
４とは、リード線で接続してもよい。このとき連結電極
９は不要となる。

この実施例３によれば、実施例１と同様、複数の切り
溝８の存在により、抵抗回路パターン2aに通電したと
き、この抵抗回路パターン2aで発生した熱が引出電極４
側へ移動することが遮られ、熱応答速度が改善されるこ
とになる。さらに、絶縁基板１の端部側に抵抗膜が形成
されていない領域10が存在しており、抵抗回路パターン
2aから取付端子13への熱伝導が抑えられ、この点でも熱
応答速度が改善されることになる。

実施例4. 第４図は、この発明にかかる測温抵抗体の第４の実施
例である。

この第４の実施例は、第１〜第３の実施例と異なり、
測温抵抗体の本体そのものが縦型のもので、図面の方向
で上側が抵抗回路パターンの部分で、下側が取付側とな
る。

この第４図において、この測温抵抗体は、第７図の従
来のものと同様、アルミナなどの絶縁基板21の上に形成
された抵抗膜22をドライエッチング、ケミカルエッチン
グあるいはレーザーカットにより形成した溝23aにより
区画された蛇行状の抵抗回路パターン22aが形成されて
いる。また、この第４図において、抵抗膜22の絶縁基板
21の周縁に形成された溝23bが形成されており、その役
割はすでに第７図の従来構造で説明した通りである。抵
抗回路パターン22aの下端部側には、複数の切り溝28を
介して引出電極24a、24bが形成されている。この引出電
極24a、24bは抵抗膜22に形成した溝30により分離されて
おり、互いに電気的に接続されない。図示した状態では
溝30が２本形成されているが、１本でもよく２本以上で
もよい。２本以上形成すれば、電気的に短絡する恐れが
ない。なお、抵抗回路パターン22aと複数の切り溝28と
の間に存在する抵抗膜22も溝31で左右に分離されてい
る。

引出電極24bの上には、金、金−白金、銀、銀−パラ
ジウム、銀−白金、ニツケル、銅などの導電膜25が形成
され、この上に金、白金、白金クラッド線などのリード
線26が溶接などの手段で接続されている。この導電膜25
はすでに第７図の従来構造で説明した通り、必ずしも必
要なものではない。このリード線26の接続個所はガラ
ス、樹脂などの補強材27で被覆、保護し、リード線26の
補強を行っている。なお、左側のリード線26の接続個所
は補強材27で被覆、保護されていないが、右側のリード
線26と同じように、補強材27で一体に被覆してもよい。
この場合、２本のリード線26とも補強材27で一体に被覆
してもよい。

ここで、複数の切り溝28が形成された領域の幅は実施
例１と同様に設定される。

なお、図示したものによれば、抵抗回路パターン22a
と引出電極24とは連結電極29により電気接続されてい
る。この連結電極29の幅は実施例１と同様に設定され
る。

また、図示しないが、抵抗回路パターン22aと引出電
極24とは、リード線で接続してもよい。このとき連結電
極29は不要となる。

この実施例４によれば、複数の切り溝28の存在によ
り、抵抗回路パターン22aに通電したとき、この抵抗回
路パターン22aで発生した熱が引出電極24側へ移動する
ことが遮られ、熱応答速度が改善されることになる。

実施例5. 第５図は、この発明にかかる測温抵抗体の第５の実施
例である。

この第５図において、この測温抵抗体は、第４図のも
のと同様、測温抵抗体の本体そのものが縦型のもので、
図面の方向で上側が抵抗回路パターンの部分で、下側が
取付側となる。

この実施例にかかる測温抵抗体は、上端から下側に向
って形成されている、抵抗膜22、蛇行状の抵抗回路パタ
ーン22a、溝23a、溝23b、抵抗回路パターン22aの下端部
側にある複数の切り溝28などを含めて引出電極24a、24b
までの構成は第４図の実施例と同様である。

この実施例５の特徴は、第４図と比較して、測温抵抗
体を取付基板に取付ける場合に適した構造であり、断面
積が大きく、強度のある取付端子34を用いている。この
取付端子34は端部側電極33a、33bに固定されている。

これは取付端子34を用いれば、熱伝導が大きくなる。
したがって、複数の切り溝28の他に、引出電極24a、24b
と絶縁基板21の下端部の端部側電極側33a、33bとの間に
さらに抵抗膜が形成されていない領域32を存在させ、端
部側電極33a、33bにこの取付端子34を固定したものであ
る。

ここで、複数の切り溝28が形成されている領域の幅、
抵抗膜が形成されていない領域32の幅は実施例１と同様
に設定される。

また、引出電極24a、24bからのリード線35はそのまま
測定回路に電気接続されるが、図示したように取付端子
34を測定回路に電気接続する場合、リード線35を取付端
子34に電気接続すればよい。

なお、図示したものによれば、第４図のものと同様、
抵抗回路パターン22aと引出電極24a、24bとは連結電極2
9により電気接続されている。この連結電極29の幅につ
いても第１図のものと同様に設定される。

また、図示しないが、抵抗回路パターン22aと引出電
極24a、24bとは、リード線で接続してもよい。このとき
連結電極29は不要となる。

この実施例５によれば、実施例４と同様、複数の切り
溝28の存在により、抵抗回路パターン22aに通電したと
き、この抵抗回路パターン22aで発生した熱が引出電極2
4a、24b側へ移動することが遮られ、熱応答速度が改善
されることになる。また、絶縁基板21の下端部側に抵抗
膜が形成されていない領域32が存在しており、抵抗回路
パターン22aから取付端子34への熱伝導がさらに抑えら
れ、この点でも熱応答速度が改善されることになる。

実施例6. 第６図は、この発明にかかる測温抵抗体の第６の実施
例である。

この第６図において、この測温抵抗体は、第４のもの
と同様、測温抵抗体の本体そのものが縦型のもので、図
面の方向で上側が抵抗回路パターンの部分で、下側が取
付側となる。

この実施例にかかる測温抵抗体は、第４図、第５図の
ものとほぼ同じ構成であるが、特徴点は引出電極24a、2
4bの絶縁基板21の下端部側に抵抗膜が形成されていない
領域32が存在している点である。

この実施例６は図示したように、測温抵抗体を破線で
示したホルダー36の溝（図示せず）に下端部を挿入、固
定できる構造にしたものである。

ここで、複数の切り溝28が形成された領域の幅、抵抗
膜が形成されていない領域32の幅は実施例１と同様に設
定される。

なお、図示したものによれば、第４図のものと同様、
抵抗回路パターン22aと引出電極24a、24bとは連結電極2
9により電気接続されている。この連結電極29の幅につ
いても第１図のものと同様に設定される。

また、図示しないが、抵抗回路パターン22aと引出電
極24a、24bとは、リード線で接続してもよい。このとき
連結電極29は不要となる。

この実施例６によれば、実施例４と同様、複数の切り
溝28の存在により、抵抗回路パターン22aに通電したと
き、この抵抗回路パターン22aで発生した熱が引出電極2
4a、24b側へ移動することが遮られ、熱応答速度が改善
されることになる。さらに、絶縁基板21の下端部側に抵
抗膜が形成されていない領域32が存在しており、この抵
抗膜が形成されていない領域32をホルダー36で固定して
も、この測温抵抗体からホルダー36への熱伝導が抑えら
れ、この点でも熱応答速度が改善されることになる。

上述した各実施例について、第７図の従来例で説明し
たように、抵抗回路パターン2aならびに引出電極４等が
形成された絶縁基板１の上に、図示していないが保護コ
ートを形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかる測温抵抗体の第１の実施例
を示す平面図、 第２図は、この発明にかかる測温抵抗体の第２の実施例
を示す斜視図、 第３図は、この発明にかかる測温抵抗体の第３の実施例
を示す平面図、 第４図は、この発明にかかる測温抵抗体の第４の実施例
を示す平面図、 第５図は、この発明にかかる測温抵抗体の第５の実施例
を示す平面図、 第６図は、この発明にかかる測温抵抗体の第６の実施例
を示す平面図、 第７図は、従来例にかかる測温抵抗体の平面図である。 １は絶縁基板、２は抵抗膜、2aは抵抗回路パターン、４
は引出電極、５は導電膜、６はリード線、７は補強材、
８は複数の切り溝、10は抵抗膜が形成されていない領
域。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板と、 この絶縁基板の上に形成された膜状の抵抗回路パターン
   と、 絶縁基板の上に形成され、抵抗回路パターンに電気的に
   接続された膜状の引出電極とからなり、 前記抵抗回路パターンと引出電極の間の抵抗膜に複数の
   切り溝が形成されていることを特徴とする測温抵抗体。
2. 【請求項２】絶縁基板の端部と引出電極との間に抵抗膜
   が形成されていない領域が存在している請求項（１）記
   載の測温抵抗体。
3. 【請求項３】絶縁基板の端部に端部側電極が形成され、
   この端部側電極と引出電極との間に抵抗膜が形成されて
   いない領域が存在し、端部側電極と引出電極とは電気的
   に接続されている請求項（１）記載の測温抵抗体であ
   る。