JP2578031B2 - ガラスセラミック及び結合せるフィルムレジスターから成る温度センサー又は温度センサー配列 - Google Patents
ガラスセラミック及び結合せるフィルムレジスターから成る温度センサー又は温度センサー配列Info
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- JP2578031B2 JP2578031B2 JP3202204A JP20220491A JP2578031B2 JP 2578031 B2 JP2578031 B2 JP 2578031B2 JP 3202204 A JP3202204 A JP 3202204A JP 20220491 A JP20220491 A JP 20220491A JP 2578031 B2 JP2578031 B2 JP 2578031B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/008—Thermistors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
- G01K7/223—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor characterised by the shape of the resistive element
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスセラミッククッ
キング領域の出力の制御及び制限のために特に適した、
ガラスセラミック及び結合フィルムレジスターから成る
温度センサー又は温度センサー配列に関するものであ
る。
キング領域の出力の制御及び制限のために特に適した、
ガラスセラミック及び結合フィルムレジスターから成る
温度センサー又は温度センサー配列に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術と発明が発明しようとする課題】温度セン
サーとしてのガラスセラミックの使用は既にドイツ特許
明細書第２１３９８２８号から公知である。この公報に
おいては特にＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｌｉ2 Ｏ系のガラ
スセラミックから成る温度測定レジスター（温度測定抵
抗体）が記載されている。このガラスセラミックはその
非常に低い熱膨脹（αが１．５・１０-6／Ｋ以下）のた
めに熱ショックに対する高い抵抗性をもつことで識別さ
れ、したがって非常に熱い工業用炉、廃ガス室、などに
おける測定プローブとして特に適している。上記公報に
は、大きい表面の温度をモニターするための次の特徴を
もつセンサーが記載されている。すなわちストリップ状
ガラスセラミック領域が、範囲を定められ、その電気抵
抗が温度測定レジスターとして利用されるＡｕ、Ｐｔ、
又はＡｇから成るストリップコンダクターでガラスセラ
ミック支持体上に平らに結合されている。この公報によ
ると、この配列の総抵抗は平行に接続された差動的レジ
スター要素の多数から成ると考えられ、表面が最大に熱
せられたときに最小抵抗がおこる。ガラスセラミックの
低い熱伝導は、オーバーヒート点の温度が周囲と速やか
に等しくなることを妨げる。この配列の総抵抗は、温度
の均等化がおこるまでは、表面の最も熱い点の抵抗で決
まる。こうして局所的過熱は、例えばその公報によって
用いられる表面式として設計された温度測定レジスター
の短時間の極端な抵抗変化を生じ、過熱防止デバイスの
制御に使用できる。
サーとしてのガラスセラミックの使用は既にドイツ特許
明細書第２１３９８２８号から公知である。この公報に
おいては特にＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｌｉ2 Ｏ系のガラ
スセラミックから成る温度測定レジスター（温度測定抵
抗体）が記載されている。このガラスセラミックはその
非常に低い熱膨脹（αが１．５・１０-6／Ｋ以下）のた
めに熱ショックに対する高い抵抗性をもつことで識別さ
れ、したがって非常に熱い工業用炉、廃ガス室、などに
おける測定プローブとして特に適している。上記公報に
は、大きい表面の温度をモニターするための次の特徴を
もつセンサーが記載されている。すなわちストリップ状
ガラスセラミック領域が、範囲を定められ、その電気抵
抗が温度測定レジスターとして利用されるＡｕ、Ｐｔ、
又はＡｇから成るストリップコンダクターでガラスセラ
ミック支持体上に平らに結合されている。この公報によ
ると、この配列の総抵抗は平行に接続された差動的レジ
スター要素の多数から成ると考えられ、表面が最大に熱
せられたときに最小抵抗がおこる。ガラスセラミックの
低い熱伝導は、オーバーヒート点の温度が周囲と速やか
に等しくなることを妨げる。この配列の総抵抗は、温度
の均等化がおこるまでは、表面の最も熱い点の抵抗で決
まる。こうして局所的過熱は、例えばその公報によって
用いられる表面式として設計された温度測定レジスター
の短時間の極端な抵抗変化を生じ、過熱防止デバイスの
制御に使用できる。
【０００３】米国特許明細書第４２３７３６８号は、電
気コンパレータを用いて、ガラスセラミッククッキング
表面のクッキングゾーンの温度をモニターするために上
記センサーを使用することを記載している。この目的の
ために、クッキングゾーンの直径に沿ったストリップ状
ガラスセラミック領域が区切られ、金でできた二枚の平
行ストリップコンダクターと共に、クッキングゾーンに
温度センサーとして結合される。結合されたストリップ
コンダクターは、それらの最外端に平行に接続したシャ
ントレジスターでブリッジされ、この結果冷温クッキン
グゾーンにおける破壊に対してエレメントの保護が得ら
れる。温度センサーの２枚のストリップコンダクターの
各１枚づつはストリップコンダクタと接続し、ストリッ
プコンダクタは全クッキング表面をその周辺に沿って取
り巻き、ブロークンガラスセンサーとして機能する。ド
イツ公開特許明細書第３７４４３７３Ａ１号は、米国特
許明細書第４２３７３６８号の上記配列によって温度を
決めるセンサーを用いる、ガラスセラミッククッキング
ゾーン用電力制御配列及び方法を記載している。この場
合は、クッキングゾーンにそれぞれ放出される熱出力
は、ガラスセラミック温度並びにその変化速度の関数と
して制御される。この目的のために、クッキングゾーン
に、平行せる金ストリップコンダクタによって範囲を決
められたストリップ状ガラスセラミック抵抗が、必要な
温度シグナルを（温度変化に応じてそれが変化すること
によって）与える。原理的にはクッキングゾーンの温度
センサー配列に関する上記種類の配列と一致する、ガラ
スセラミッククッキングゾーンのための改良された出力
制御及びモニター配列がドイツ公開特許明細書第３７４
４３７２号からも公知である。
気コンパレータを用いて、ガラスセラミッククッキング
表面のクッキングゾーンの温度をモニターするために上
記センサーを使用することを記載している。この目的の
ために、クッキングゾーンの直径に沿ったストリップ状
ガラスセラミック領域が区切られ、金でできた二枚の平
行ストリップコンダクターと共に、クッキングゾーンに
温度センサーとして結合される。結合されたストリップ
コンダクターは、それらの最外端に平行に接続したシャ
ントレジスターでブリッジされ、この結果冷温クッキン
グゾーンにおける破壊に対してエレメントの保護が得ら
れる。温度センサーの２枚のストリップコンダクターの
各１枚づつはストリップコンダクタと接続し、ストリッ
プコンダクタは全クッキング表面をその周辺に沿って取
り巻き、ブロークンガラスセンサーとして機能する。ド
イツ公開特許明細書第３７４４３７３Ａ１号は、米国特
許明細書第４２３７３６８号の上記配列によって温度を
決めるセンサーを用いる、ガラスセラミッククッキング
ゾーン用電力制御配列及び方法を記載している。この場
合は、クッキングゾーンにそれぞれ放出される熱出力
は、ガラスセラミック温度並びにその変化速度の関数と
して制御される。この目的のために、クッキングゾーン
に、平行せる金ストリップコンダクタによって範囲を決
められたストリップ状ガラスセラミック抵抗が、必要な
温度シグナルを（温度変化に応じてそれが変化すること
によって）与える。原理的にはクッキングゾーンの温度
センサー配列に関する上記種類の配列と一致する、ガラ
スセラミッククッキングゾーンのための改良された出力
制御及びモニター配列がドイツ公開特許明細書第３７４
４３７２号からも公知である。
【０００４】クッキング表面として使用されるあらゆる
公知のガラスセラミックの比抵抗は、２０℃で、１０13
Ω・ｃｍないし１０15Ω・ｃｍの桁であり、温度約２０
０℃では１０7 Ω・ｃｍないし１０9 Ω・ｃｍに達す
る。それぞれのセンサーの幾何学寸法とは無関係に、温
度測定信号−又はセンサーと直列につながった測定抵抗
におけるセンサーの電流又は電圧降下−はこうして上記
温度範囲を、１０6 だけ変化する。これらの温度測定信
号の評価及びその後の処理のためには、測定範囲のスイ
ッチ及び／又は対数的増幅器を備えた高価なエレクトロ
ニック精度測定器が必要である。このような装置は台所
のレンジには使用できない。これは、加熱コイル又はク
ッキングゾーン加熱場所のすぐ近くに置かれた広面積の
非常に高い抵抗のセンサーは容量的或いは揺動的に散在
する偽りの信号に敏感であり、これらを取り除くために
は追加的電気的支出をしなければならないという事実に
よって一層悪くなる。
公知のガラスセラミックの比抵抗は、２０℃で、１０13
Ω・ｃｍないし１０15Ω・ｃｍの桁であり、温度約２０
０℃では１０7 Ω・ｃｍないし１０9 Ω・ｃｍに達す
る。それぞれのセンサーの幾何学寸法とは無関係に、温
度測定信号−又はセンサーと直列につながった測定抵抗
におけるセンサーの電流又は電圧降下−はこうして上記
温度範囲を、１０6 だけ変化する。これらの温度測定信
号の評価及びその後の処理のためには、測定範囲のスイ
ッチ及び／又は対数的増幅器を備えた高価なエレクトロ
ニック精度測定器が必要である。このような装置は台所
のレンジには使用できない。これは、加熱コイル又はク
ッキングゾーン加熱場所のすぐ近くに置かれた広面積の
非常に高い抵抗のセンサーは容量的或いは揺動的に散在
する偽りの信号に敏感であり、これらを取り除くために
は追加的電気的支出をしなければならないという事実に
よって一層悪くなる。
【０００５】上に述べた問題のため、ガラスセラミック
クッキング表面のクッキングゾーン温度の制御及び調節
のための“先行技術”に記載されたすべてのガラスセラ
ミック温度センサーは、２００℃以下の温度では不適当
である。これはかなりの欠点である。なぜならば熱いま
まに保持し、脂肪を溶かすために、またガラスセラミッ
ククッキング領域の多くの他の用途において、２００℃
以下のクッキングゾーン温度の正確な観察は必要であ
り、利用者にとって非常に重要であるからである。上記
の公報から公知のセンサーのその他の欠点は、それらが
それぞれクッキングゾーンの直径又は半直径に沿っての
み置かれ、既述のガラスセラミックの低い熱伝導−それ
は２ないし３Ｗ／ｍＫの大きさである−のために、クッ
キングゾーンのこれらの直線的部分的領域の温度のみが
検出されることである。こうして、全体的クッキングゾ
ーンの十分な過熱防止も保証されず、ポットの底全体へ
の実際の熱流に関して直線的部分的領域によって与えら
れる温度信号を保証されない。そこで、上記の公報のセ
ンサーをもった加熱システムは、全クッキングゾーンか
らの熱の一時的除去に対応しない温度信号によって制御
される。
クッキング表面のクッキングゾーン温度の制御及び調節
のための“先行技術”に記載されたすべてのガラスセラ
ミック温度センサーは、２００℃以下の温度では不適当
である。これはかなりの欠点である。なぜならば熱いま
まに保持し、脂肪を溶かすために、またガラスセラミッ
ククッキング領域の多くの他の用途において、２００℃
以下のクッキングゾーン温度の正確な観察は必要であ
り、利用者にとって非常に重要であるからである。上記
の公報から公知のセンサーのその他の欠点は、それらが
それぞれクッキングゾーンの直径又は半直径に沿っての
み置かれ、既述のガラスセラミックの低い熱伝導−それ
は２ないし３Ｗ／ｍＫの大きさである−のために、クッ
キングゾーンのこれらの直線的部分的領域の温度のみが
検出されることである。こうして、全体的クッキングゾ
ーンの十分な過熱防止も保証されず、ポットの底全体へ
の実際の熱流に関して直線的部分的領域によって与えら
れる温度信号を保証されない。そこで、上記の公報のセ
ンサーをもった加熱システムは、全クッキングゾーンか
らの熱の一時的除去に対応しない温度信号によって制御
される。
【０００６】その他の保護温度制限デバイスも公知であ
る（例えばドイツ特許明細書第３７０５２６０．８号又
はドイツ特許明細書第３７０５２６０．６号）；これ
は、クッキングゾーンの下のクッキングゾーンの直径に
沿ったガラスセラミッククッキング表面から短い距離
に、分離したコンポーネントとして置かれる。それら
は、それらの下にある輻射加熱要素によっても、クッキ
ング表面の下側からの輻射によっても加熱される。それ
らは、低熱膨脹の材料から製造されたパイプ中におかれ
た、大きい熱膨脹をもつ金属棒から成る。金属棒とパイ
プとの間の相対的熱膨脹のために、特定の温度に達した
ときにスプリング制御スイッチが作動する。これは、ス
プリング制御スイッチのスイッチングヒステリシスによ
って決まる、狭い温度範囲内での加熱要素のエネルギー
タイミングをきめる。温度制御デバイスは、加熱要素／
クッキング表面システムの総合温度に反応する。クッキ
ング表面の側面の輻射加熱は、上に置かれたポットに入
力する。
る（例えばドイツ特許明細書第３７０５２６０．８号又
はドイツ特許明細書第３７０５２６０．６号）；これ
は、クッキングゾーンの下のクッキングゾーンの直径に
沿ったガラスセラミッククッキング表面から短い距離
に、分離したコンポーネントとして置かれる。それら
は、それらの下にある輻射加熱要素によっても、クッキ
ング表面の下側からの輻射によっても加熱される。それ
らは、低熱膨脹の材料から製造されたパイプ中におかれ
た、大きい熱膨脹をもつ金属棒から成る。金属棒とパイ
プとの間の相対的熱膨脹のために、特定の温度に達した
ときにスプリング制御スイッチが作動する。これは、ス
プリング制御スイッチのスイッチングヒステリシスによ
って決まる、狭い温度範囲内での加熱要素のエネルギー
タイミングをきめる。温度制御デバイスは、加熱要素／
クッキング表面システムの総合温度に反応する。クッキ
ング表面の側面の輻射加熱は、上に置かれたポットに入
力する。
【０００７】この制限デバイス配列の欠点は、ここで
も、制限棒のクッキング表面側の加熱が主としてその上
に直接置かれたクッキングゾーンの直線的直径領域の輻
射加熱の結果であることである。もしも、多くの熱が上
に置かれたポットによってこの直径領域、例えば端縁領
域から奪われるならば、制限デバイスはそこでは中心領
域よりも低温度のままである。制限棒はこうして明らか
に短くなる。なぜならばスイッチングのためには、今や
基本的に、より熱い中心領域だけが活性であるからであ
る。こうして、一定スイッチング特性の場合は、スイッ
チング点、したがって制限温度も上昇する。クッキング
表面の側の不均一な輻射加熱によって、制限温度レベル
はこうして、有効になる“活性な制限棒の長さ”に比例
して影響をうける。好ましくない場合には、これはクッ
キングゾーンの過熱をおこす。
も、制限棒のクッキング表面側の加熱が主としてその上
に直接置かれたクッキングゾーンの直線的直径領域の輻
射加熱の結果であることである。もしも、多くの熱が上
に置かれたポットによってこの直径領域、例えば端縁領
域から奪われるならば、制限デバイスはそこでは中心領
域よりも低温度のままである。制限棒はこうして明らか
に短くなる。なぜならばスイッチングのためには、今や
基本的に、より熱い中心領域だけが活性であるからであ
る。こうして、一定スイッチング特性の場合は、スイッ
チング点、したがって制限温度も上昇する。クッキング
表面の側の不均一な輻射加熱によって、制限温度レベル
はこうして、有効になる“活性な制限棒の長さ”に比例
して影響をうける。好ましくない場合には、これはクッ
キングゾーンの過熱をおこす。
【０００８】本発明の目的は、最初に記したタイプの温
度センサー又は温度センサー配列であって、比較的低温
度の方へのその使用温度範囲は普通のガラスセラミック
温度センサーの使用領域よりずっと広く広がり、それは
さらに公知のセンサーとは異なり、全加熱表面、例えば
ガラスセラミッククッキング表面のクッキングゾーンの
温度の確実なモニターを可能とする温度センサー又は温
度センサー配列を提供することにある。特にそのセンサ
ーはガラスセラミッククッキング領域の出力を制御並び
に制限するための測定プローブとして使用可能であるべ
きである。
度センサー又は温度センサー配列であって、比較的低温
度の方へのその使用温度範囲は普通のガラスセラミック
温度センサーの使用領域よりずっと広く広がり、それは
さらに公知のセンサーとは異なり、全加熱表面、例えば
ガラスセラミッククッキング表面のクッキングゾーンの
温度の確実なモニターを可能とする温度センサー又は温
度センサー配列を提供することにある。特にそのセンサ
ーはガラスセラミッククッキング領域の出力を制御並び
に制限するための測定プローブとして使用可能であるべ
きである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記目
的を達成するために、特にガラスセラミックのクッキン
グ領域の出力を制御及び／又は制限するための、ガラス
セラミック及び結合せるフィルムレジスター（膜抵抗）
から成る温度センサー又は温度センサー配列であって、
ガラスセラミックから作られた支持体上の温度測定レジ
スターとして設計された少なくとも一つのストリップ状
金属又は金属酸化物の薄膜又は厚膜レジスターから成
り、その支持体は両端に電気接続接点をもち、周囲のガ
ラスセラミックの抵抗と平列回路を形成し、その温度抵
抗特性は個々のレジスターの温度抵抗特性の重畳、個々
のレジスターの抵抗値、並びにそれらの幾何学寸法によ
って決まり、使用温度範囲内の温度では、そのフィルム
レジスターは並列に接続されたガラスセラミックの電気
抵抗に対応し、したがってその回路の温度抵抗特性はこ
の温度以下ではフィルムレジスターによって決まり、こ
の温度以上では温度につれて指数的に減少するガラスセ
ラミック抵抗によって決まることを特徴とする温度セン
サー又は温度センサー配列が提供される。好適な態様に
おいては、互いに取り付けられた２枚のフィルムレジス
ターの少なくとも１枚が両端に電気接続接点を備え、周
囲ガラスセラミックに並列に接続され、取り付けられた
反復回路にほとんど無関係な測定回路を形成する。ま
た、結合せる薄膜レジスターは、好ましくはＡｕ、Ａ
ｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ／Ａｇ、Ａｕ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐ
ｄ、又はＡｕ／Ｐｔ／Ｐｄの金属合金から成る。
的を達成するために、特にガラスセラミックのクッキン
グ領域の出力を制御及び／又は制限するための、ガラス
セラミック及び結合せるフィルムレジスター（膜抵抗）
から成る温度センサー又は温度センサー配列であって、
ガラスセラミックから作られた支持体上の温度測定レジ
スターとして設計された少なくとも一つのストリップ状
金属又は金属酸化物の薄膜又は厚膜レジスターから成
り、その支持体は両端に電気接続接点をもち、周囲のガ
ラスセラミックの抵抗と平列回路を形成し、その温度抵
抗特性は個々のレジスターの温度抵抗特性の重畳、個々
のレジスターの抵抗値、並びにそれらの幾何学寸法によ
って決まり、使用温度範囲内の温度では、そのフィルム
レジスターは並列に接続されたガラスセラミックの電気
抵抗に対応し、したがってその回路の温度抵抗特性はこ
の温度以下ではフィルムレジスターによって決まり、こ
の温度以上では温度につれて指数的に減少するガラスセ
ラミック抵抗によって決まることを特徴とする温度セン
サー又は温度センサー配列が提供される。好適な態様に
おいては、互いに取り付けられた２枚のフィルムレジス
ターの少なくとも１枚が両端に電気接続接点を備え、周
囲ガラスセラミックに並列に接続され、取り付けられた
反復回路にほとんど無関係な測定回路を形成する。ま
た、結合せる薄膜レジスターは、好ましくはＡｕ、Ａ
ｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ／Ａｇ、Ａｕ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐ
ｄ、又はＡｕ／Ｐｔ／Ｐｄの金属合金から成る。
【００１０】
【発明の作用及び態様】本発明によれば、１個以上のガ
ラスセラミック抵抗が領域をはっきり決められ、ガラス
セラミックから成る表面又は特殊の支持体上の薄膜、又
は厚膜レジスターと結合している。ガラスセラミック抵
抗は、フィルムレジスターと共に温時測定レジスターと
して平行及び／又は反復回路、すなわち、温度センサー
を形成する。その温度抵抗特性は個々の抵抗の温度抵抗
特性の重畳、個々の抵抗の抵抗値、並びにそれらの幾何
学寸法及び回路によって決まる。平行回路は、この場
合、両端に電気接続接点を備えた薄膜及び／又は厚膜レ
ジスターによって形成される。フィルムレジスターは、
温度上昇につれて、フィルムレジスターの下及び周辺に
置かれたガラスセラミックの抵抗によってシャントされ
る。
ラスセラミック抵抗が領域をはっきり決められ、ガラス
セラミックから成る表面又は特殊の支持体上の薄膜、又
は厚膜レジスターと結合している。ガラスセラミック抵
抗は、フィルムレジスターと共に温時測定レジスターと
して平行及び／又は反復回路、すなわち、温度センサー
を形成する。その温度抵抗特性は個々の抵抗の温度抵抗
特性の重畳、個々の抵抗の抵抗値、並びにそれらの幾何
学寸法及び回路によって決まる。平行回路は、この場
合、両端に電気接続接点を備えた薄膜及び／又は厚膜レ
ジスターによって形成される。フィルムレジスターは、
温度上昇につれて、フィルムレジスターの下及び周辺に
置かれたガラスセラミックの抵抗によってシャントされ
る。
【００１１】一端だけに電気接続接点を備えた２個の相
対する、すなわち基本的に平行の薄膜及び／又は厚膜レ
ジスターが−互いに隣り合って配置された複数の抵抗セ
ルとして見られる、フィルムレジスター間に置かれたガ
ラスセラミック抵抗と一緒に−反復回路を形成する。本
発明の反復回路が同様なデザインを示す先行技術のセン
サーと異なるのは、抵抗セルと結合せるフィルムレジス
ターの表面抵抗が、公知のセンサーに予想されるように
無視することができないことである。上記の配列におい
て本発明による表面抵抗は１ｍΩないし１０００Ω／□
である。現在公知のすべてのガラスセラミックの電気抵
抗は温度上昇と共に指数的に減少する。ラッシュとヒン
リッヒセンの法則（Ｌａｗ ｏｆ Ｒａｓｃｈ ａｎｄ
Ｈｉｎｒｉｃｈｓｅｎ）によると： ｌｇρ＝Ａ＋Ｂ／Ｔ ここでρは比抵抗を表わし、Ａ及びＢは材料に特異的な
定数を、Ｔは絶対温度を意味する。例えば、図１は定数
Ａ＝−１．９２２及びＢ＝４５６１．６をもつＳｉＯ2
−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｌｉ2 Ｏ系から作られたクッキング表面
として使用するための好適なガラスセラミックの比抵抗
を温度の関数として表わしたものである。
対する、すなわち基本的に平行の薄膜及び／又は厚膜レ
ジスターが−互いに隣り合って配置された複数の抵抗セ
ルとして見られる、フィルムレジスター間に置かれたガ
ラスセラミック抵抗と一緒に−反復回路を形成する。本
発明の反復回路が同様なデザインを示す先行技術のセン
サーと異なるのは、抵抗セルと結合せるフィルムレジス
ターの表面抵抗が、公知のセンサーに予想されるように
無視することができないことである。上記の配列におい
て本発明による表面抵抗は１ｍΩないし１０００Ω／□
である。現在公知のすべてのガラスセラミックの電気抵
抗は温度上昇と共に指数的に減少する。ラッシュとヒン
リッヒセンの法則（Ｌａｗ ｏｆ Ｒａｓｃｈ ａｎｄ
Ｈｉｎｒｉｃｈｓｅｎ）によると： ｌｇρ＝Ａ＋Ｂ／Ｔ ここでρは比抵抗を表わし、Ａ及びＢは材料に特異的な
定数を、Ｔは絶対温度を意味する。例えば、図１は定数
Ａ＝−１．９２２及びＢ＝４５６１．６をもつＳｉＯ2
−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｌｉ2 Ｏ系から作られたクッキング表面
として使用するための好適なガラスセラミックの比抵抗
を温度の関数として表わしたものである。
【００１２】本発明によれば、ガラスセラミックは、そ
の低い熱膨脹と、その熱ショック抵抗性のために支持体
材料として好適である。しかしながら本発明は決してガ
ラスセラミックの使用に限られるわけではない。このセ
ンサー又はセンサー配列は、匹敵する材料、例えばガラ
ス又はセラミックなどから作られた支持体にも適用され
る。温度測定レジスターとして設計された結合せる薄膜
又は厚膜レジスターのためには、電気抵抗の正の温度係
数をもち、したがって抵抗が温度と共に直線的に増加す
る適切な材料が選択される。特殊な場合には、結合せる
厚膜レジスターが特に、温度に対する抵抗曲線がＰＴＣ
又はＮＴＣ特性をあらわす材料からつくることができ
る。
の低い熱膨脹と、その熱ショック抵抗性のために支持体
材料として好適である。しかしながら本発明は決してガ
ラスセラミックの使用に限られるわけではない。このセ
ンサー又はセンサー配列は、匹敵する材料、例えばガラ
ス又はセラミックなどから作られた支持体にも適用され
る。温度測定レジスターとして設計された結合せる薄膜
又は厚膜レジスターのためには、電気抵抗の正の温度係
数をもち、したがって抵抗が温度と共に直線的に増加す
る適切な材料が選択される。特殊な場合には、結合せる
厚膜レジスターが特に、温度に対する抵抗曲線がＰＴＣ
又はＮＴＣ特性をあらわす材料からつくることができ
る。
【００１３】薄膜レジスターとしては、温度８００℃ま
で使用でき、良好な電気抵抗安定性と良好な電気抵抗の
温度係数を示す金属レジネート、及び金属合金Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ／Ａｇ、Ａｕ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐｄ
並びにＡｕ／Ｐｔ／Ｐｄが信頼性のあることが立証され
ている。また、上記材料から作られる厚膜レジスター
も、同様に良好な抵抗温度安定性及び良好な電気抵抗性
の温度係数で用いられるが、大抵は低い使用温度で用い
られる。高抵抗の結合せるフィルムレジスターは、やは
り正の温度係数を示す金属酸化物、例えばＲｕＯ2 、Ｒ
ｈ2 Ｏ3 、ＩｒＯ2 、ＯｓＯ2 、ＴｉＯ2 などから作ら
れる厚膜レジスターとして適切にデザインされる。これ
らすべての材料は当業者には公知の方法で、スクリーン
印刷で塗布され、５００ないし１０００℃の温度でそこ
に焼き付けられる。
で使用でき、良好な電気抵抗安定性と良好な電気抵抗の
温度係数を示す金属レジネート、及び金属合金Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ／Ａｇ、Ａｕ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐｄ
並びにＡｕ／Ｐｔ／Ｐｄが信頼性のあることが立証され
ている。また、上記材料から作られる厚膜レジスター
も、同様に良好な抵抗温度安定性及び良好な電気抵抗性
の温度係数で用いられるが、大抵は低い使用温度で用い
られる。高抵抗の結合せるフィルムレジスターは、やは
り正の温度係数を示す金属酸化物、例えばＲｕＯ2 、Ｒ
ｈ2 Ｏ3 、ＩｒＯ2 、ＯｓＯ2 、ＴｉＯ2 などから作ら
れる厚膜レジスターとして適切にデザインされる。これ
らすべての材料は当業者には公知の方法で、スクリーン
印刷で塗布され、５００ないし１０００℃の温度でそこ
に焼き付けられる。
【００１４】生産上の理由で、１個のセンサー回路又は
すべてのセンサー回路の結合せるフィルムレジスター
は、同じ材料から好適に作られた支持体から成り、すべ
てが薄膜レジスターとして、又はすべてが厚膜レジスタ
ーとしてデザインされる。しかし、より高価になるとは
いえ、個々のフィルムレジスターを、特殊の用途のため
に個々にデザインすることもできる。個々のフィルムレ
ジスターの接続領域は好適には銀層又はＡｇ／Ｐｄ又は
Ａｕ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｐｄで強化される。それらは適切な
接点を支持し、該接点はシリコーンゴム又はエポキシ樹
脂を基礎にする連続せる弾性の電気的伝導性の接着剤で
接着されるか、錫はんだ又は錫／インジウムはんだで接
着される。
すべてのセンサー回路の結合せるフィルムレジスター
は、同じ材料から好適に作られた支持体から成り、すべ
てが薄膜レジスターとして、又はすべてが厚膜レジスタ
ーとしてデザインされる。しかし、より高価になるとは
いえ、個々のフィルムレジスターを、特殊の用途のため
に個々にデザインすることもできる。個々のフィルムレ
ジスターの接続領域は好適には銀層又はＡｇ／Ｐｄ又は
Ａｕ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｐｄで強化される。それらは適切な
接点を支持し、該接点はシリコーンゴム又はエポキシ樹
脂を基礎にする連続せる弾性の電気的伝導性の接着剤で
接着されるか、錫はんだ又は錫／インジウムはんだで接
着される。
【００１５】
【発明の効果】本発明で得られる利点は、特に、接合せ
る薄膜及び／又はレジスターの長さ及び幅及び層の厚
さ、及び温度係数を適切に選択することによって、ガラ
スセラミック抵抗の温度係数及びセンサー回路の種類
（平行及び／又は反復回路）、センサー回路の温度抵抗
特性が広範囲に変わり、それぞれの測定の問題又はセン
サーから下流の制御及び制限電子装置の要求に合わせる
ことができる。その温度が制御され及び／又はモニター
される表面上のセンサー回路の幾何学的形状及び広がり
はほとんど制限を受けず、従って加熱表面のすべての重
要な領域を検出できる。本発明の他の利点及び特徴は、
以下の説明からさらに明確に理解できるであろう。
る薄膜及び／又はレジスターの長さ及び幅及び層の厚
さ、及び温度係数を適切に選択することによって、ガラ
スセラミック抵抗の温度係数及びセンサー回路の種類
（平行及び／又は反復回路）、センサー回路の温度抵抗
特性が広範囲に変わり、それぞれの測定の問題又はセン
サーから下流の制御及び制限電子装置の要求に合わせる
ことができる。その温度が制御され及び／又はモニター
される表面上のセンサー回路の幾何学的形状及び広がり
はほとんど制限を受けず、従って加熱表面のすべての重
要な領域を検出できる。本発明の他の利点及び特徴は、
以下の説明からさらに明確に理解できるであろう。
【００１６】
【実 施 例】以下、添付図面に示す実施例を説明しつ
つ本発明についてさらに詳細に説明する。図２は、本発
明による並列回路の例として、ガラスセラミックで作ら
れた支持体表面（２）に焼き付けられ、その両面に電気
接続接点（３）を備えたストリップ状薄膜又は厚膜レジ
スター（１）から成るセンサー並びにこのセンサーの等
価回路を示す。フィルムレジスター（Ｒ1 ）と、そのフ
ィルムレジスターの下並びにその端に沿って位置するガ
ラスセラミック（４）から成る電気抵抗（Ｒ2 ）が並列
に接続される。このセンサー回路の総抵抗は式１で表わ
される。
つ本発明についてさらに詳細に説明する。図２は、本発
明による並列回路の例として、ガラスセラミックで作ら
れた支持体表面（２）に焼き付けられ、その両面に電気
接続接点（３）を備えたストリップ状薄膜又は厚膜レジ
スター（１）から成るセンサー並びにこのセンサーの等
価回路を示す。フィルムレジスター（Ｒ1 ）と、そのフ
ィルムレジスターの下並びにその端に沿って位置するガ
ラスセラミック（４）から成る電気抵抗（Ｒ2 ）が並列
に接続される。このセンサー回路の総抵抗は式１で表わ
される。
【式１】
【００１７】この並列回路が個々の異なる“セル”に分
割されると考えれば、これらのセルの抵抗は直列につな
がる。こうして、センサー抵抗は、抵抗体に沿うセンサ
ーラインの平均温度に比例する種々の温度に調節され
る。すなわち個々のホットスポットはこのセンサーによ
って“平均化”される。例えばガラスセラミッククッキ
ング領域のクッキングゾーンの表面の温度を制御するた
めには、センサーに特異的な温度抵抗が基本的フィルム
レジスターのみによって決まるようにフィルムレジスタ
ーを設計することが望ましい。これは、低表面抵抗のも
ので、電気抵抗の正の温度係数をもった材料をフィルム
レジスターのために選択し、その大きさを、センサーの
最大使用温度でフィルムレジスターが並列に接続した周
囲のガラスセラミックの電気抵抗よりも小さいように作
るという方法で簡単に実現される。
割されると考えれば、これらのセルの抵抗は直列につな
がる。こうして、センサー抵抗は、抵抗体に沿うセンサ
ーラインの平均温度に比例する種々の温度に調節され
る。すなわち個々のホットスポットはこのセンサーによ
って“平均化”される。例えばガラスセラミッククッキ
ング領域のクッキングゾーンの表面の温度を制御するた
めには、センサーに特異的な温度抵抗が基本的フィルム
レジスターのみによって決まるようにフィルムレジスタ
ーを設計することが望ましい。これは、低表面抵抗のも
ので、電気抵抗の正の温度係数をもった材料をフィルム
レジスターのために選択し、その大きさを、センサーの
最大使用温度でフィルムレジスターが並列に接続した周
囲のガラスセラミックの電気抵抗よりも小さいように作
るという方法で簡単に実現される。
【００１８】図３は、厚さ１ｍｍ、長さ１６０ｍｍ、幅
１０ｍｍのガラスセラミック支持体に焼き付けられた、
表面抵抗０．３Ω／□をもった大きさ１６０×１０ｍｍ
2 のフィルムレジスターから成る、このようなセンサー
の特性“Ａ”を示す。図１は、ガラスセラミック支持体
の比抵抗の、温度への依存性を示す。センサーは全体と
して、図３の温度スケールによってそれぞれの温度に加
熱された（図の右側は抵抗スケール）。対応して設計さ
れたセンサーによって、室温から始まるガラスセラミッ
ククッキング表面の平均温度が示され、クッキングゾー
ン領域において正確に制御される。
１０ｍｍのガラスセラミック支持体に焼き付けられた、
表面抵抗０．３Ω／□をもった大きさ１６０×１０ｍｍ
2 のフィルムレジスターから成る、このようなセンサー
の特性“Ａ”を示す。図１は、ガラスセラミック支持体
の比抵抗の、温度への依存性を示す。センサーは全体と
して、図３の温度スケールによってそれぞれの温度に加
熱された（図の右側は抵抗スケール）。対応して設計さ
れたセンサーによって、室温から始まるガラスセラミッ
ククッキング表面の平均温度が示され、クッキングゾー
ン領域において正確に制御される。
【００１９】センサーは、ガラスセラミッククッキング
表面のクッキング表面に簡単に一体化される。この目的
のためには、クッキングゾーン領域のフィルムレジスタ
ーはガラスセラミッククッキング表面に焼き付けられ
る。局部的過熱を排除するために、この場合、ストリッ
プ状フィルムレジスターは、温度にさらされる加熱表面
のできるだけすべての重要な領域が検出されるようにク
ッキング表面に配置するのが好適である。特にフィルム
レジスターの幾何学的形状を、実用的クッキングゾーン
表面の予測温度分布に合わせることができる。これは本
質的には加熱の種類並びに幾何学的形状及び熱源の配置
によって、並びに上に置くポットの適用面によって決ま
る。熱源からクッキング表面への熱流の遮断を低く保つ
ために、本発明によるすべてのセンサーにおける、クッ
キングゾーン領域のストリップコンダクターの総表面積
はクッキングゾーンの総表面積のせいぜい１０％である
るべきである。
表面のクッキング表面に簡単に一体化される。この目的
のためには、クッキングゾーン領域のフィルムレジスタ
ーはガラスセラミッククッキング表面に焼き付けられ
る。局部的過熱を排除するために、この場合、ストリッ
プ状フィルムレジスターは、温度にさらされる加熱表面
のできるだけすべての重要な領域が検出されるようにク
ッキング表面に配置するのが好適である。特にフィルム
レジスターの幾何学的形状を、実用的クッキングゾーン
表面の予測温度分布に合わせることができる。これは本
質的には加熱の種類並びに幾何学的形状及び熱源の配置
によって、並びに上に置くポットの適用面によって決ま
る。熱源からクッキング表面への熱流の遮断を低く保つ
ために、本発明によるすべてのセンサーにおける、クッ
キングゾーン領域のストリップコンダクターの総表面積
はクッキングゾーンの総表面積のせいぜい１０％である
るべきである。
【００２０】図４は、本発明による温度センサーの好適
な幾何学的配列である。センサーは、ガラスセラミック
クッキング領域（６）のクッキングゾーン領域（５）の
数個の環状セクターをもった星形（７）として設計され
る。このセンサーはクッキングゾーンの重要な部分的領
域を検出し、こうして全加熱表面の過熱を十分に防止す
る。これは先行技術の公知の直線的温度センサーでは達
せられない。クッキンクゾーンの平均温度は例えば、上
に置いたポットによる熱の一時的除去の関数として示さ
れ正確に制御される。
な幾何学的配列である。センサーは、ガラスセラミック
クッキング領域（６）のクッキングゾーン領域（５）の
数個の環状セクターをもった星形（７）として設計され
る。このセンサーはクッキングゾーンの重要な部分的領
域を検出し、こうして全加熱表面の過熱を十分に防止す
る。これは先行技術の公知の直線的温度センサーでは達
せられない。クッキンクゾーンの平均温度は例えば、上
に置いたポットによる熱の一時的除去の関数として示さ
れ正確に制御される。
【００２１】大きい表面抵抗、好適には抵抗の正の温度
係数をもつ材料がフィルムレジスターのために選択され
た場合（用途によっては、非直線的温度抵抗特性をもつ
フィルムレジスターもより適している）、そして、その
幾何学的形状が、フィルムレジスターが使用温度領域内
の温度で、例えば約４８０℃でガラスセラミックの抵抗
に対応するようにつくられている場合、図３の曲線
“Ｂ”であらわされるような、高温では指数的に減少
し、低温では直線的に増加する分枝から成る温度抵抗特
性をもった温度センサーが得られる。この温度センサー
で得られたデータは： 薄膜又は厚膜フィルムレジスター：長さ １６０ｍ
ｍ 幅 １０ｍｍ 表面抵抗 １０Ω／□ ガラスセラミック支持体及び抵抗：長さ １６０ｍ
ｍ 幅 １０ｍｍ 厚さ ５ｍｍ 図１により、比抵抗は温度に依存する。温度につれて抵
抗特性“Ｂ”が直線的に増加することは、フィルムレジ
スターの増加に一致する；これは、温度上昇につれて、
周囲のガラスセラミックの抵抗によって、加速的にシャ
ントされる。温度と共に指数的に減少するその抵抗は、
より高温で（図では約３４９℃から）はじめて顕著な変
化を示す。
係数をもつ材料がフィルムレジスターのために選択され
た場合（用途によっては、非直線的温度抵抗特性をもつ
フィルムレジスターもより適している）、そして、その
幾何学的形状が、フィルムレジスターが使用温度領域内
の温度で、例えば約４８０℃でガラスセラミックの抵抗
に対応するようにつくられている場合、図３の曲線
“Ｂ”であらわされるような、高温では指数的に減少
し、低温では直線的に増加する分枝から成る温度抵抗特
性をもった温度センサーが得られる。この温度センサー
で得られたデータは： 薄膜又は厚膜フィルムレジスター：長さ １６０ｍ
ｍ 幅 １０ｍｍ 表面抵抗 １０Ω／□ ガラスセラミック支持体及び抵抗：長さ １６０ｍ
ｍ 幅 １０ｍｍ 厚さ ５ｍｍ 図１により、比抵抗は温度に依存する。温度につれて抵
抗特性“Ｂ”が直線的に増加することは、フィルムレジ
スターの増加に一致する；これは、温度上昇につれて、
周囲のガラスセラミックの抵抗によって、加速的にシャ
ントされる。温度と共に指数的に減少するその抵抗は、
より高温で（図では約３４９℃から）はじめて顕著な変
化を示す。
【００２２】ガラスセラミッククッキング表面に組み込
まれたクッキングゾーン領域では、例えばいくつかの環
状セクターをもった星形としての上記実施態様に類似し
て、このセンサーは低クッキング表面温度でクッキング
ゾーンの温度制御のために有利に用いられ、高温で急激
に減少する温度抵抗特性の一部は小さいスイッチングヒ
ステリシスをもつ有効温度制限のための理想的条件を提
供する。センサーの使用温度範囲内の温度抵抗特性の逆
転の位置は、表面抵抗の大きさとフィルムレジスターの
幾何学的寸法によって決まる。また、この温度センサー
は基本的に、モニターすべき加熱表面の平均温度に反応
する。
まれたクッキングゾーン領域では、例えばいくつかの環
状セクターをもった星形としての上記実施態様に類似し
て、このセンサーは低クッキング表面温度でクッキング
ゾーンの温度制御のために有利に用いられ、高温で急激
に減少する温度抵抗特性の一部は小さいスイッチングヒ
ステリシスをもつ有効温度制限のための理想的条件を提
供する。センサーの使用温度範囲内の温度抵抗特性の逆
転の位置は、表面抵抗の大きさとフィルムレジスターの
幾何学的寸法によって決まる。また、この温度センサー
は基本的に、モニターすべき加熱表面の平均温度に反応
する。
【００２３】図５は、最も簡単な実施態様で、本発明に
よる反復ネットワークを示す。これは２個の並列の薄膜
及び／又は厚膜レジスター（８）及び（９）と、介在す
るガラスセラミック（１０）から形成される。図６は、
反復ネットワークの等価回路を示す。この等価回路にお
いて、抵抗（Ｒ1 ）及び（Ｒ2 ）は反復ネットワークと
して設計されたセンサーの差動的“抵抗セル”の部分的
回路を示す。Ｒ1 は、抵抗セルに配置された結合する薄
膜及び／又は厚膜レジスターの２部分の直列接続から成
る累積抵抗である。Ｒ2 はそれらの間に置かれたセルの
ガラスセラミック抵抗をあらわす。総抵抗、温度センサ
ー又は反復ネットワークのＲ（センサー）には、式２の
連続フラクションがあてはまる。
よる反復ネットワークを示す。これは２個の並列の薄膜
及び／又は厚膜レジスター（８）及び（９）と、介在す
るガラスセラミック（１０）から形成される。図６は、
反復ネットワークの等価回路を示す。この等価回路にお
いて、抵抗（Ｒ1 ）及び（Ｒ2 ）は反復ネットワークと
して設計されたセンサーの差動的“抵抗セル”の部分的
回路を示す。Ｒ1 は、抵抗セルに配置された結合する薄
膜及び／又は厚膜レジスターの２部分の直列接続から成
る累積抵抗である。Ｒ2 はそれらの間に置かれたセルの
ガラスセラミック抵抗をあらわす。総抵抗、温度センサ
ー又は反復ネットワークのＲ（センサー）には、式２の
連続フラクションがあてはまる。
【式２】上記式２中、 Ｒ1 ＝Ｒ1 （θ） Ｒ2 ＝Ｒ2 （θ） 及び、Ｒ3 ＝Ｒ1 ＋Ｒ2 又は、Ｒ3 （θ）＝（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）（θ） θ＝温度 である。
【００２４】もしも両フィルムレジスターの表面抵抗が
センサーの最高使用温度でガラスセラミックの比抵抗に
比べて小さいならば（Ｒ1 →０）、抵抗Ｒ2 は、図６の
等価回路に見られるように、基本的には並列に接続され
る。こうなれば、そのセンサーの温度抵抗特性は、その
原理的曲線が図１のガラスセラミックの温度抵抗特性の
曲線と一致するようになる。Ｒ1 ＜＜ρ（θ）の場合、
センサーの温度抵抗特性は大体次のようになる： Ｒ（センサー）（θ）＝ρ（θ）Ｍ ここで、Ｍはセンサーの幾何学的寸法によって決まるス
ケールファクターである。並列の２個の薄膜及び／又は
厚膜レジスターをもった反復回路から成り、ガラスセラ
ミッククッキング領域のクッキング表面に一体化された
センサーの幾何学的形状には並列回路の個々の膜レジス
ターから成るセンサーの場合と同じガイドラインが当て
はまる。モニターすべき表面の主要領域ができるだけ完
全に検出されなければならず、従って、クッキングゾー
ン領域のこのセンサーも図４に従い、数個の環状セクタ
ーをもった星形として設計されるのが好適である。結合
せる薄膜又は厚膜レジスター（８）及び（９）が、図７
に示されるような、ガラスセラミッククッキング領域
（６）のクッキングゾーン（５）全体に広がる二重コイ
ルとして設計される場合、センサーはクッキングゾーン
のほとんどすべての過熱点を検出し、クッキングゾーン
全表面の大部分をも検出する。
センサーの最高使用温度でガラスセラミックの比抵抗に
比べて小さいならば（Ｒ1 →０）、抵抗Ｒ2 は、図６の
等価回路に見られるように、基本的には並列に接続され
る。こうなれば、そのセンサーの温度抵抗特性は、その
原理的曲線が図１のガラスセラミックの温度抵抗特性の
曲線と一致するようになる。Ｒ1 ＜＜ρ（θ）の場合、
センサーの温度抵抗特性は大体次のようになる： Ｒ（センサー）（θ）＝ρ（θ）Ｍ ここで、Ｍはセンサーの幾何学的寸法によって決まるス
ケールファクターである。並列の２個の薄膜及び／又は
厚膜レジスターをもった反復回路から成り、ガラスセラ
ミッククッキング領域のクッキング表面に一体化された
センサーの幾何学的形状には並列回路の個々の膜レジス
ターから成るセンサーの場合と同じガイドラインが当て
はまる。モニターすべき表面の主要領域ができるだけ完
全に検出されなければならず、従って、クッキングゾー
ン領域のこのセンサーも図４に従い、数個の環状セクタ
ーをもった星形として設計されるのが好適である。結合
せる薄膜又は厚膜レジスター（８）及び（９）が、図７
に示されるような、ガラスセラミッククッキング領域
（６）のクッキングゾーン（５）全体に広がる二重コイ
ルとして設計される場合、センサーはクッキングゾーン
のほとんどすべての過熱点を検出し、クッキングゾーン
全表面の大部分をも検出する。
【００２５】特に“低”温で（２００℃以下）クッキン
グゾーン領域のガラスセラミッククッキング表面の温度
を制御し、クッキングゾーンを過熱から守るセンサー
は、並列の２個の薄膜及び／又は厚膜レジスターから好
都合に設計される。これらのレジスターは間にあるガラ
スセラミックと反復ネットワークを形成し、２枚のスト
リップ状膜レジスターの一つはその両端に電気接続接点
を備えている。２枚の膜レジスターは、一方では、反復
ネットワークが温度と共に減少する指数的温度制限信号
を提供し、他方では、両端が結合した膜レジスターが全
使用温度領域にわたって、温度制御に適した信号を与え
るように作られる。温度制御及び過熱防止を分離するこ
とによって、この配列は、温度制御と温度制限の両方に
用いる簡単な並列回路に比べてより大きい操作上の安全
性という利点を提供する。特に、温度制御及び温度制限
の仕事は、二つの電気スイッチング回路によって互いに
独立的に行われる。
グゾーン領域のガラスセラミッククッキング表面の温度
を制御し、クッキングゾーンを過熱から守るセンサー
は、並列の２個の薄膜及び／又は厚膜レジスターから好
都合に設計される。これらのレジスターは間にあるガラ
スセラミックと反復ネットワークを形成し、２枚のスト
リップ状膜レジスターの一つはその両端に電気接続接点
を備えている。２枚の膜レジスターは、一方では、反復
ネットワークが温度と共に減少する指数的温度制限信号
を提供し、他方では、両端が結合した膜レジスターが全
使用温度領域にわたって、温度制御に適した信号を与え
るように作られる。温度制御及び過熱防止を分離するこ
とによって、この配列は、温度制御と温度制限の両方に
用いる簡単な並列回路に比べてより大きい操作上の安全
性という利点を提供する。特に、温度制御及び温度制限
の仕事は、二つの電気スイッチング回路によって互いに
独立的に行われる。
【００２６】この配列の主な回路は図８にみられる。膜
レジスター（１１）及び（１２）は、ガラスセラミック
表面（１３）の反復ネットワークのガラスセラミック抵
抗の範囲をはっきり決める。フィルムレジスター（１
２）で域信号が捕らえられる。低抵抗膜レジスター（１
１）（これは好適には正の温度係数をもった直線性の温
度抵抗特性をあらわす）はその両端が結合され、レジス
ター（１４ａ）に温度に比例する制御信号を与える。抵
抗（１４）及び（１４ａ）の寸法を適切に決めることに
よって、その回路の二つの温度抵抗特性は著しく互いに
独立する。もしもガラスセラミッククッキング表面のク
ッキングゾーン領域にあるこのセンサーも数個の環状セ
クターをもつ星形として設計されるならば、それは、ク
ッキングゾーンの重要な部分すべてを検出し、全表面の
過熱を十分に予防し、平均クッキングゾーン温度は、上
に置かれるポットにより奪われる熱に比例して、室温か
ら始まり、制御される。
レジスター（１１）及び（１２）は、ガラスセラミック
表面（１３）の反復ネットワークのガラスセラミック抵
抗の範囲をはっきり決める。フィルムレジスター（１
２）で域信号が捕らえられる。低抵抗膜レジスター（１
１）（これは好適には正の温度係数をもった直線性の温
度抵抗特性をあらわす）はその両端が結合され、レジス
ター（１４ａ）に温度に比例する制御信号を与える。抵
抗（１４）及び（１４ａ）の寸法を適切に決めることに
よって、その回路の二つの温度抵抗特性は著しく互いに
独立する。もしもガラスセラミッククッキング表面のク
ッキングゾーン領域にあるこのセンサーも数個の環状セ
クターをもつ星形として設計されるならば、それは、ク
ッキングゾーンの重要な部分すべてを検出し、全表面の
過熱を十分に予防し、平均クッキングゾーン温度は、上
に置かれるポットにより奪われる熱に比例して、室温か
ら始まり、制御される。
【００２７】ガラスセラミック表面の幾何学的に定めら
れた点の温度の関数としての加熱ガラスセラミック表面
温度を制限するために、反復回路の２個の結合せる薄膜
及び／又は厚膜レジスターが実際に基本的に並列に、だ
がガラスセラミック表面からの距離を変えて置かれ、最
小距離の点は定められた温度測定点と一致する。この温
度センサーは、基本的には特定の測定点の温度の関数で
ある信号を供給する。この場合、最高温度をもつ測定点
がセンサーの総抵抗を決め、制御する。
れた点の温度の関数としての加熱ガラスセラミック表面
温度を制限するために、反復回路の２個の結合せる薄膜
及び／又は厚膜レジスターが実際に基本的に並列に、だ
がガラスセラミック表面からの距離を変えて置かれ、最
小距離の点は定められた温度測定点と一致する。この温
度センサーは、基本的には特定の測定点の温度の関数で
ある信号を供給する。この場合、最高温度をもつ測定点
がセンサーの総抵抗を決め、制御する。
【００２８】図９は、簡単な形の例によって、このよう
なセンサーのための、ガラスセラミックに焼き付けられ
た薄膜及び／又は厚膜レジスターの基本的配列を示す。
単純な線であらわされた膜レジスター（１５）及び並列
の曲折した形状のフィルムレジスター（１６）が、最も
近い地点の温度測定点を構成する。原理は、図９の点ａ
及びｂを有するＣであらわされる。曲折線と、直線とし
て描かれるフィルムレジスターとの間の変動する距離に
つれて、測定点温度の局部的重みづけがあらわれる。こ
れは図９の点ｃ及びｄを有するＤに示される。個々の温
度測定点の局部的重みづけは、次に記すようにしても達
せられる；すなわち互いに配置された二枚のフィルムレ
ジスターの少なくとも一つがシヌソイド又は三角の線と
して、或いはモニターすべき表面の特定の関数による、
基本的に並列であるレジスターからの距離がそれぞれの
温度分布によって決まる線として設計されることにより
達成される。
なセンサーのための、ガラスセラミックに焼き付けられ
た薄膜及び／又は厚膜レジスターの基本的配列を示す。
単純な線であらわされた膜レジスター（１５）及び並列
の曲折した形状のフィルムレジスター（１６）が、最も
近い地点の温度測定点を構成する。原理は、図９の点ａ
及びｂを有するＣであらわされる。曲折線と、直線とし
て描かれるフィルムレジスターとの間の変動する距離に
つれて、測定点温度の局部的重みづけがあらわれる。こ
れは図９の点ｃ及びｄを有するＤに示される。個々の温
度測定点の局部的重みづけは、次に記すようにしても達
せられる；すなわち互いに配置された二枚のフィルムレ
ジスターの少なくとも一つがシヌソイド又は三角の線と
して、或いはモニターすべき表面の特定の関数による、
基本的に並列であるレジスターからの距離がそれぞれの
温度分布によって決まる線として設計されることにより
達成される。
【００２９】経験上、モニターすべき表面に一体化され
たセンサーの修繕は、結合せる膜レジスターの遮断の場
合は不可能である。なぜならばこの場合、センサーの元
の特性が回復できないからである。コスト面から、又は
より大きく応力がかけられたセンサーの簡単な交換可能
性の面から、モニターすべき加熱表面から離れた独自の
ガラスセラミック支持体上にセンサーを作ることが推奨
される。それからこれらはモニターすべき表面の下に直
接取りつけられ、そこでこれらの輻射によって加熱され
る。
たセンサーの修繕は、結合せる膜レジスターの遮断の場
合は不可能である。なぜならばこの場合、センサーの元
の特性が回復できないからである。コスト面から、又は
より大きく応力がかけられたセンサーの簡単な交換可能
性の面から、モニターすべき加熱表面から離れた独自の
ガラスセラミック支持体上にセンサーを作ることが推奨
される。それからこれらはモニターすべき表面の下に直
接取りつけられ、そこでこれらの輻射によって加熱され
る。
【００３０】ガラスセラミック支持体は、表面として、
また横断面をもった棒として、或いは中空の物体として
設計することができる。このようなセンサーは、“温度
制限棒”として設計されるのが好適である。本発明によ
る温度制限棒は、丸い、楕円形の、又は矩形の、好適に
は真四角の横断面をもった、ガラスセラミックから作ら
れた棒状の支持体から成り、その棒は、フィルムレジス
ターが、矩形横断面が全表面の二つの向かい合う側に結
合され、楕円形又は丸い横断面が二つの向い合う線に沿
ってフィルムレジスターが結合する。こうして制限棒は
反復回路となる。直列につながって結合せるフィルムレ
ジスターの抵抗は、全使用温度領域で、センサーの最高
使用温度における範囲を決める支持体の抵抗よりも好都
合に小さく、そこでその回路の温度抵抗特性は基本的に
はガラスセラミックの温度によって決まる。反復回路に
関して言えば、このことは、抵抗Ｒ1 （図６）が制限棒
の全温度領域においてガラスセラミック抵抗Ｒ2 よりず
っと小さいことを意味する。
また横断面をもった棒として、或いは中空の物体として
設計することができる。このようなセンサーは、“温度
制限棒”として設計されるのが好適である。本発明によ
る温度制限棒は、丸い、楕円形の、又は矩形の、好適に
は真四角の横断面をもった、ガラスセラミックから作ら
れた棒状の支持体から成り、その棒は、フィルムレジス
ターが、矩形横断面が全表面の二つの向かい合う側に結
合され、楕円形又は丸い横断面が二つの向い合う線に沿
ってフィルムレジスターが結合する。こうして制限棒は
反復回路となる。直列につながって結合せるフィルムレ
ジスターの抵抗は、全使用温度領域で、センサーの最高
使用温度における範囲を決める支持体の抵抗よりも好都
合に小さく、そこでその回路の温度抵抗特性は基本的に
はガラスセラミックの温度によって決まる。反復回路に
関して言えば、このことは、抵抗Ｒ1 （図６）が制限棒
の全温度領域においてガラスセラミック抵抗Ｒ2 よりず
っと小さいことを意味する。
【００３１】図１０は、ガラスセラミッククッキング領
域のクッキングゾーンのための“温度制限棒”（１７）
として設計されたセンサーと、その温度抵抗特性とを示
す。この特性は下記のデータをもった棒にあてはまる； 加熱ゾーンの長さ： １６０ｍｍ 横断面 ： ５×１０ｍｍ2 結合せるフィルムレジスター（１８）：互いに向かい合
う二つの側の全表面で、表面抵抗３・１０-3Ω／□、電
気抵抗の温度係数 ０．００３９／Ｋ。
域のクッキングゾーンのための“温度制限棒”（１７）
として設計されたセンサーと、その温度抵抗特性とを示
す。この特性は下記のデータをもった棒にあてはまる； 加熱ゾーンの長さ： １６０ｍｍ 横断面 ： ５×１０ｍｍ2 結合せるフィルムレジスター（１８）：互いに向かい合
う二つの側の全表面で、表面抵抗３・１０-3Ω／□、電
気抵抗の温度係数 ０．００３９／Ｋ。
【００３２】その棒は簡単なスイッチングエレクトロニ
クス（例えばコンパレーター）と共に作動し、公知の保
護用温度制限棒と同じ方法で、クッキングゾーンの加熱
要素に取り付けられる。それは後者のように、クッキン
グゾーンの輻射によっても加熱要素の発熱によっても加
熱される。センサー棒の非常に密接な並列回路のため
に、総抵抗は最も熱いセルの最も小さい抵抗によって決
まり、センサー棒の最も熱い点の位置とはほとんど無関
係である。熱の除去が局部的に変動する場合にセンサー
棒が明らかに短くなることによって、保護温度制限デバ
イスとして設計された先行技術による棒膨脹センサーで
認められるような、温度制限のスイッチ点の移動はおこ
らない。
クス（例えばコンパレーター）と共に作動し、公知の保
護用温度制限棒と同じ方法で、クッキングゾーンの加熱
要素に取り付けられる。それは後者のように、クッキン
グゾーンの輻射によっても加熱要素の発熱によっても加
熱される。センサー棒の非常に密接な並列回路のため
に、総抵抗は最も熱いセルの最も小さい抵抗によって決
まり、センサー棒の最も熱い点の位置とはほとんど無関
係である。熱の除去が局部的に変動する場合にセンサー
棒が明らかに短くなることによって、保護温度制限デバ
イスとして設計された先行技術による棒膨脹センサーで
認められるような、温度制限のスイッチ点の移動はおこ
らない。
【００３３】図１１には、本発明の温度制限棒Ｓの不均
一加熱の場合の条件が表わされている。この目的のため
には、その全長１の棒Ｓが、１ｃｍ幅の領域Ｘを除い
て、温度５００℃をとり、その間除外された部分的領域
の温度は６００℃であると仮定する。図１１の下方に示
すように熱い部分的領域は棒に沿って移動する。さら
に、センサーの総抵抗Ｒ及びその偏差△Ｒは、全長にわ
たって温度が５００℃であるセンサーのレジスターＲ3
によって与えられる。この抵抗偏差及びそれによって決
まる温度信号偏差は、最も熱い点の位置とはほとんど無
関係である。
一加熱の場合の条件が表わされている。この目的のため
には、その全長１の棒Ｓが、１ｃｍ幅の領域Ｘを除い
て、温度５００℃をとり、その間除外された部分的領域
の温度は６００℃であると仮定する。図１１の下方に示
すように熱い部分的領域は棒に沿って移動する。さら
に、センサーの総抵抗Ｒ及びその偏差△Ｒは、全長にわ
たって温度が５００℃であるセンサーのレジスターＲ3
によって与えられる。この抵抗偏差及びそれによって決
まる温度信号偏差は、最も熱い点の位置とはほとんど無
関係である。
【００３４】加熱された表面上のセンサー回路の幾何学
的形態及び膨脹は、加熱の種類及び幾何学的形状並びに
実際に作動させた場合の予想温度分布に依存する。例え
ば、温度制限のための測定要素として用いられる、広い
表面に延びる個々のセンサーの代わりに、いくつかの小
さいセンサーをセンサー配列としてモニターすべき表面
に一体化することがしはしばすすめられる。これは同時
に、温度差を、又加熱表面の最高温度の大体の位置など
も、測定することができる。ガラスセラミックの２ない
し３Ｗ／ｍＫの低い熱伝導は、この場合、個々のセンサ
ーの熱分断を良くする。
的形態及び膨脹は、加熱の種類及び幾何学的形状並びに
実際に作動させた場合の予想温度分布に依存する。例え
ば、温度制限のための測定要素として用いられる、広い
表面に延びる個々のセンサーの代わりに、いくつかの小
さいセンサーをセンサー配列としてモニターすべき表面
に一体化することがしはしばすすめられる。これは同時
に、温度差を、又加熱表面の最高温度の大体の位置など
も、測定することができる。ガラスセラミックの２ない
し３Ｗ／ｍＫの低い熱伝導は、この場合、個々のセンサ
ーの熱分断を良くする。
【００３５】例えばラインに沿った温度プロフィールを
決める、互いに独立した多くの温度センサーの配列が図
１２に示される。この配列はストリップ状ガラスセラミ
ック支持体上に焼き付けられる。個々のセンサーａない
しｆなどは、すべてのセンサーに共通の、基本的に曲折
した形の薄膜又は厚膜レジスターと、曲折の“セル”に
突き出た多くのストリップ状薄膜及び／又は厚膜レジス
ターとから成っている。それらセンサーは、曲折によっ
て、電気的に相互に遮蔽されている。個々のセンサーの
温度抵抗特性は、個々に曲折の幾何学的形状及び曲折に
突き出た薄膜及び／又は膜厚レジスターの表面抵抗のサ
イズによって、配列の各センサー毎に決まる。
決める、互いに独立した多くの温度センサーの配列が図
１２に示される。この配列はストリップ状ガラスセラミ
ック支持体上に焼き付けられる。個々のセンサーａない
しｆなどは、すべてのセンサーに共通の、基本的に曲折
した形の薄膜又は厚膜レジスターと、曲折の“セル”に
突き出た多くのストリップ状薄膜及び／又は厚膜レジス
ターとから成っている。それらセンサーは、曲折によっ
て、電気的に相互に遮蔽されている。個々のセンサーの
温度抵抗特性は、個々に曲折の幾何学的形状及び曲折に
突き出た薄膜及び／又は膜厚レジスターの表面抵抗のサ
イズによって、配列の各センサー毎に決まる。
【００３６】可能な幾何学的形状の種々の例は、図１２
から見ることができる。各センサーにはポテンショメー
タ式抵抗（Ｔa ないしＴf など）が取り付けられ、信号
はＳで取り上げられる。その信号振幅がそのセンサーに
よって検出される表面上の最高温度点の位置に依存する
という温度センサーが再び反復ネットワークとして設計
される。そして並列に走る薄膜及び／又は厚膜レジスタ
ー両方の総抵抗は、ガラスセラミック支持体上で範囲を
決められ、結合しているガラスセラミックの、最高使用
温度における電気抵抗より単位長さ当り大きい。
から見ることができる。各センサーにはポテンショメー
タ式抵抗（Ｔa ないしＴf など）が取り付けられ、信号
はＳで取り上げられる。その信号振幅がそのセンサーに
よって検出される表面上の最高温度点の位置に依存する
という温度センサーが再び反復ネットワークとして設計
される。そして並列に走る薄膜及び／又は厚膜レジスタ
ー両方の総抵抗は、ガラスセラミック支持体上で範囲を
決められ、結合しているガラスセラミックの、最高使用
温度における電気抵抗より単位長さ当り大きい。
【００３７】図１３は、曲線ＥないしＧで、センサー抵
抗の、１ｃｍ幅“ホットスポット”の位置への依存性を
示す。ホットスポットはその他のセンサーより１００Ｋ
だけ熱く、棒として設計されたセンサーに沿って移動す
る。曲線Ｅ及びＦは、下記のデータをもったセンサー棒
に属する：下記のデータをもつガラスセラミック： 棒の長さ：１６０ｍｍ 棒の幅 ： １０ｍｍ 棒の太さ： ５ｍｍ 図１によるガラスセラミックの比抵抗。結合せるフィル
ムレジスター：１６０×１０ｍｍ2 、比抵抗１０００Ω
／□； 温度係数Ｔk ＝０．００３９Ω／Ｋ 温度：曲線Ｅ：ホットスポット：Ｔ2 ＝５００℃ その他の棒： Ｔ1 ＝４００℃ 曲線Ｆ：ホットスポット：Ｔ2 ＝６００℃ その他の棒： Ｔ1 ＝５００℃ 曲線Ｇでは：上記のようなガラスセラミック；結合せる
レジスターの表面抵抗１００Ω／□、Ｔk ＝０．００３
９Ω／Ｋ ホットスポット：Ｔ2 ＝６００℃、その他の棒：Ｔ1 ＝
５００℃
抗の、１ｃｍ幅“ホットスポット”の位置への依存性を
示す。ホットスポットはその他のセンサーより１００Ｋ
だけ熱く、棒として設計されたセンサーに沿って移動す
る。曲線Ｅ及びＦは、下記のデータをもったセンサー棒
に属する：下記のデータをもつガラスセラミック： 棒の長さ：１６０ｍｍ 棒の幅 ： １０ｍｍ 棒の太さ： ５ｍｍ 図１によるガラスセラミックの比抵抗。結合せるフィル
ムレジスター：１６０×１０ｍｍ2 、比抵抗１０００Ω
／□； 温度係数Ｔk ＝０．００３９Ω／Ｋ 温度：曲線Ｅ：ホットスポット：Ｔ2 ＝５００℃ その他の棒： Ｔ1 ＝４００℃ 曲線Ｆ：ホットスポット：Ｔ2 ＝６００℃ その他の棒： Ｔ1 ＝５００℃ 曲線Ｇでは：上記のようなガラスセラミック；結合せる
レジスターの表面抵抗１００Ω／□、Ｔk ＝０．００３
９Ω／Ｋ ホットスポット：Ｔ2 ＝６００℃、その他の棒：Ｔ1 ＝
５００℃
【００３８】ガラスセラミックにおける電流の移動はイ
オン伝導によっておこる。分極現象及び電気分解を避け
るためには、センサーは交流でのみ、好適には１００Ｈ
ｚ以下の周波数で作動するべきである。
オン伝導によっておこる。分極現象及び電気分解を避け
るためには、センサーは交流でのみ、好適には１００Ｈ
ｚ以下の周波数で作動するべきである。
【図１】ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −Ｌｉ2 Ｏ系から成るガ
ラスセラミックの比抵抗の温度との関係曲線を示すグラ
フである。
ラスセラミックの比抵抗の温度との関係曲線を示すグラ
フである。
【図２】周囲のガラスセラミックと平行回路図を形成す
るガラスセラミック支持体上のストリップ状フィルムレ
ジスター並びにこの配列についての等価回路図を示す概
略構成図である。
るガラスセラミック支持体上のストリップ状フィルムレ
ジスター並びにこの配列についての等価回路図を示す概
略構成図である。
【図３】図２による個々のレジスターのデザインが異な
る２つのセンサーの温度抵抗特性を示すグラフである。
る２つのセンサーの温度抵抗特性を示すグラフである。
【図４】数個の回路セクターをもつ星形としてデザイン
されたガラスセラミッククッキング表面のクッキングゾ
ーンの表面にある図２による温度センサーを示す平面図
である。
されたガラスセラミッククッキング表面のクッキングゾ
ーンの表面にある図２による温度センサーを示す平面図
である。
【図５】反復ネットワーク構造の例として、ストリップ
状ガラスセラミック抵抗の範囲を決める二枚の平行せる
薄膜及び／又は厚膜レジスターを示す斜視図である。
状ガラスセラミック抵抗の範囲を決める二枚の平行せる
薄膜及び／又は厚膜レジスターを示す斜視図である。
【図６】図５の配列のための等価回路図である。
【図７】クッキングゾーンの領域を平行して走る、二重
コイルとしてデザインされた二枚の薄膜及び／又は厚膜
レジスターを示す平面図である。
コイルとしてデザインされた二枚の薄膜及び／又は厚膜
レジスターを示す平面図である。
【図８】三つの点に電気接続接点を備えた二枚の薄膜及
び／又は厚膜レジスターから成る温度センサーを示す概
略構成図である。
び／又は厚膜レジスターから成る温度センサーを示す概
略構成図である。
【図９】個々の温度−測定点を重みづけするために、平
行に走るフィルムレジスターの距離が局部的に変わる反
復ネットワークを示す説明図であるる。
行に走るフィルムレジスターの距離が局部的に変わる反
復ネットワークを示す説明図であるる。
【図１０】本発明による温度制限棒及びその温度抵抗特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図１１】不均一加熱における温度制限棒の総抵抗の変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
【図１２】ラインに沿った温度プロフィールを決めるた
めの本発明によるセンサー配列を示す配置図である。
めの本発明によるセンサー配列を示す配置図である。
【図１３】反復ネットワーク上の“ホットスポット”の
位置に対する、特別に作られた反復ネットワークの総抵
抗の関数を示すグラフである。
位置に対する、特別に作られた反復ネットワークの総抵
抗の関数を示すグラフである。
１，８，９，１１，１２ レジスター、２ 支持体表
面、３ 電気接続接点、４ ガラスセラミック、５ ク
ッキングゾーン領域、６ ガラスセラミッククッキング
領域、１０ ガラスセラミック、１３ ガラスセラミッ
ク表面。
面、３ 電気接続接点、４ ガラスセラミック、５ ク
ッキングゾーン領域、６ ガラスセラミッククッキング
領域、１０ ガラスセラミック、１３ ガラスセラミッ
ク表面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−17439（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−212029（ＪＰ，Ａ)
Claims (20)
- 【請求項１】 特にガラスセラミックのクッキング領域
の出力を制御及び／又は制限するための、ガラスセラミ
ック及び結合せるフィルムレジスター（膜抵抗）から成
る温度センサー又は温度センサー配列であって、ガラス
セラミックから作られた支持体上の温度測定レジスター
として設計された少なくとも一つのストリップ状金属又
は金属酸化物の薄膜又は厚膜レジスターから成り、その
支持体は両端に電気接続接点をもち、周囲のガラスセラ
ミックの抵抗と平列回路を形成し、その温度抵抗特性は
個々のレジスターの温度抵抗特性の重畳、個々のレジス
ターの抵抗値、並びにそれらの幾何学寸法によって決ま
り、使用温度範囲内の温度では、そのフィルムレジスタ
ーは並列に接続されたガラスセラミックの電気抵抗に対
応し、したがってその回路の温度抵抗特性はこの温度以
下ではフィルムレジスターによって決まり、この温度以
上では温度につれて指数的に減少するガラスセラミック
抵抗によって決まることを特徴とする温度センサー又は
温度センサー配列。 - 【請求項２】 特にガラスセラミッククッキング領域に
おける出力を制御及び／又は制限するための、ガラスセ
ラミック及び結合せるフィルムレジスターから作られた
温度センサー又は温度センサー配列であって、ガラスセ
ラミックから作られた支持体上で範囲を決め、技術的に
好適なあらゆるストリップ状幾何学寸法をもった部分的
領域に結合した、互いに対になって取り付けられた、金
属及び／又は金属酸化物から成るストリップ状の薄膜及
び／又は厚膜レジスターを有し、各場合に互いに取り付
けられた２枚の基本的に平行なフィルムレジスターは介
在するガラスセラミックの電気抵抗と反復回路を形成
し、その温度抵抗特性は、個々のレジスターの温度抵抗
特性の重畳、個々のレジスターの抵抗値並びにそれらの
幾何学的配列によって決まることを特徴とする温度セン
サー又は温度センサー配列。 - 【請求項３】 直列に接続せる結合フィルムレジスター
の抵抗が、センサーの使用最高温度において、回路の温
度抵抗特性がセンサー上の“ホットスポット”の位置の
関数であるように、２枚のフィルムレジスターによって
範囲を限定され、それらと結合したガラスセラミックの
電気抵抗よりも単位長さ当り大きい請求項２に記載の温
度センサー又は温度センサー配列。 - 【請求項４】 互いに取り付けられた２枚のフィルムレ
ジスターの少なくとも１枚が両端に電気接続接点を備
え、周囲ガラスセラミックに並列に接続され、取り付け
られた反復回路にほとんど無関係な測定回路を形成する
請求項２に記載の温度センサー又は温度センサー配列。 - 【請求項５】 両端を結合せる、全使用温度領域におけ
るフィルムレジスターが、センサーの最高使用温度では
周囲ガラスセラミックの抵抗より低く、したがってセン
サーの全使用温度領域における並列回路の温度抵抗特性
が基本的にはフィルムレジスターによって決まる、請求
項４に記載の温度センサー又は温度センサー配列。 - 【請求項６】 温度測定値の局部的重みづけのために、
互いに取り付けられた２枚のフィルムレジスター間の距
離が局部的に変化し、したがって２枚のフィルムレジス
ターによって形成される反復回路の総抵抗及び介在する
ガラスセラミックの抵抗が基本的には結合せるフィルム
レジスターの最小距離をもった領域のガラスセラミック
抵抗によって決まる、請求項２ないし５のいずれか１項
に記載の温度センサー又は温度センサー配列。 - 【請求項７】 互いに取り付けられた２枚の基本的には
平行なフィルムレジスターの少なくとも１つが曲折した
形状であるか、又はシヌソイド又は三角の線として、又
は平行に走るレジスターとその線との距離がモニターす
べき表面の対応する温度分布によって定まる関数によっ
て決まる線として設計される、請求項６に記載の温度セ
ンサー又は温度センサー配列。 - 【請求項８】 フィルムレジスターが公知の方法で、ガ
ラスセラミッククッキング領域のクッキングゾーンの表
面に焼き付けられた請求項１ないし７のいずれか１項に
記載の温度センサー又は温度センサー配列。 - 【請求項９】 熱応力に対して加熱面の全ての必要な領
域が検知されるように、クッキングゾーンの表面のフィ
ルムレジスターの形状が作動中の加熱表面の予測温度分
布に整合された請求項８記載の温度センサー又は温度セ
ンサー配列。 - 【請求項１０】 クッキングゾーン表面の並列回路の個
々のフィルムレジスター又は反復回路の２枚の平行フィ
ルムレジスターが数個の環状セクターをもつ星形として
設計される請求項９記載の温度センサー又は温度センサ
ー配列。 - 【請求項１１】 クッキングゾーン表面の反復回路の２
枚の平行フィルムレジスターが二重コイルとして設計さ
れる請求項９記載の温度センサー又は温度センサー配
列。 - 【請求項１２】 ガラスセラミックから作られた支持体
が楕円、円又は矩形、好適には真四角の横断面をもつ棒
として設計され、その棒の横断面が矩形の場合には２つ
の向い合う側で全表面に結合し、横断面が楕円又は円の
場合は２本の向い合う線に沿ってフィルムレジスターに
結合する、ガラスセラミッククッキング表面のための温
度制限棒として設計された請求項２ないし７記載のいず
れか１項に記載の温度センサー又は温度センサー配列。 - 【請求項１３】 直列に接続せる結合フィルムレジスタ
ーの抵抗が、全使用温度領域で、センサーの最高使用温
度における範囲を限定された支持体材料の抵抗より低
く、したがって全使用温度領域における回路の温度抵抗
特性が基本的にはガラスセラミック抵抗によって決まる
請求項１２記載の温度センサー又は温度センサー配列。 - 【請求項１４】 個々の温度測定セルの複数が、ガラス
セラミックから成る支持体上の金属及び／又は金属酸化
物から作られた基本的には曲折せる形状の、ストリップ
状の薄膜及び／又は厚膜レジスターで範囲を決められ、
それぞれある幾何学寸法、ある表面抵抗及び電気抵抗の
温度係数をもつ薄膜及び／又は厚膜レジスターが形成さ
れ、そして、個々に異なる、又はすべてのセルの設計が
同一の場合は、同じ温度抵抗特性をもった温度センサー
が互いに独立的に、曲折形フィルムレジスターと共に形
成されることを特徴とする、ガラスセラミックと結合フ
ィルムレジスターから成る、特にガラスセラミッククッ
キング領域の出力の制御及び制限のための温度センサー
又は温度センサー配列。 - 【請求項１５】 薄膜及び／又は厚膜レジスターが電気
抵抗の正の温度係数をもつ材料から成る請求項１ないし
１４のいずれか１項に記載の温度センサー又は温度セン
サー配列。 - 【請求項１６】 結合せる薄膜レジスターが、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ／Ａｇ、Ａｕ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐ
ｄ、又はＡｕ／Ｐｔ／Ｐｄの金属合金から成る請求項１
ないし１５のいずれか１項に記載の温度センサー又は温
度センサー配列。 - 【請求項１７】 結合せる厚膜レジスターが、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ／Ａｇ、Ａｕ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐ
ｄ、Ａｕ／Ｐｔ／Ｐｄ、ＲｕＯ2 、Ｒｈ2 Ｏ3、ＩｒＯ
2 、ＯｓＯ2 又はＴｉＯ2 から成る請求項１ないし１６
のいずれか１項に記載の温度センサー又は温度センサー
配列。 - 【請求項１８】 支持体上の１つのセンサー回路又はす
べてのセンサー回路の結合フィルムレジスターが同じ材
料から成り、すべてが薄膜レジスターとして設計される
か、すべてが厚膜レジスターとして設計される、請求項
１ないし１７のいずれか１項に記載の温度センサー又は
温度センサー配列。 - 【請求項１９】 支持体上の１つのセンサー回路又はす
べてのセンサー回路の結合せるフィルムレジスターが異
なる材料から作られた支持体から成り、薄膜及び／又は
厚膜レジスターとして設計される請求項１ないし１８の
いずれか１項に記載の温度センサー又は温度センサー配
列。 - 【請求項２０】 結合せるフィルムレジスターがそれら
の接続領域においてＡｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｕ、Ａｕ／Ｐ
ｔ／Ｐｄの層によって補強され、錫はんだ又は錫／イン
ジウムはんだで、又はエポキシ樹脂を基礎にした接着剤
でその補強された接続部分に接着された電気接点をもつ
請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の温度センサ
ー又は温度センサー配列。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4022845.2 | 1990-07-18 | ||
| DE4022845A DE4022845A1 (de) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Temperatursensor oder -sensoranordnung aus glaskeramik und kontaktierenden filmwiderstaenden |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160205A JPH06160205A (ja) | 1994-06-07 |
| JP2578031B2 true JP2578031B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=6410521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3202204A Expired - Lifetime JP2578031B2 (ja) | 1990-07-18 | 1991-07-18 | ガラスセラミック及び結合せるフィルムレジスターから成る温度センサー又は温度センサー配列 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5258736A (ja) |
| EP (1) | EP0467133B1 (ja) |
| JP (1) | JP2578031B2 (ja) |
| AT (1) | ATE161093T1 (ja) |
| DE (2) | DE4022845A1 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4022846C2 (de) * | 1990-07-18 | 1994-08-11 | Schott Glaswerke | Vorrichtung zur Leistungssteuerung und -begrenzung bei einer Heizfläche aus Glaskeramik oder einem vergleichbaren Material |
| US5256860A (en) * | 1993-01-22 | 1993-10-26 | Therm-O-Disc, Incorporated | Control for glass cooktops utilizing rod-shaped thermistor |
| DE4317040A1 (de) * | 1993-05-21 | 1994-04-28 | Schott Glaswerke | Glaskeramikkochfeld mit wenigstens einer Kochzone und einer zugeordneten Anzeigeeinrichtung |
| DE9312369U1 (de) * | 1993-08-18 | 1994-12-15 | Bosch Siemens Hausgeraete | Kochfeld |
| DE4328791C2 (de) * | 1993-08-26 | 1997-07-17 | Siemens Matsushita Components | Hybrid-Thermistortemperaturfühler |
| AU1064295A (en) * | 1993-12-06 | 1995-06-27 | Aktiebolaget Electrolux | A device for determining the thermal load of a cooking zone |
| GB9423900D0 (en) * | 1994-11-26 | 1995-01-11 | Pifco Ltd | Improvements to thick film elements |
| DE19604306C2 (de) * | 1996-02-07 | 2000-05-11 | Ako Werke Gmbh & Co | Strahlungsheizkörper |
| DE19707664C9 (de) * | 1996-03-02 | 2008-04-17 | AEG Hausgeräte GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung oder Regelung der Temperatur von beheizten Flächen |
| EP0806886B1 (de) * | 1996-05-11 | 2005-01-26 | AEG Hausgeräte GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Temperatur an einer Kochstelle mit einem Leiterbahntemperatursensor |
| DE19632057C2 (de) * | 1996-08-09 | 2000-06-21 | Schott Glas | Verfahren zum Kalibrieren von Temperaturmeßwiderständen auf Trägern aus Glas, Glaskeramik oder dergleichen |
| DE19654773C1 (de) * | 1996-12-31 | 1998-04-23 | Schott Glaswerke | Verfahren und Vorrichtung zur betrieblichen Messung der Temperatur in mindestens einer Kochzone eines Kochfeldes mit einer Glaskeramikplatte |
| JPH10261507A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Murata Mfg Co Ltd | サーミスタ素子 |
| JPH10335114A (ja) * | 1997-04-04 | 1998-12-18 | Murata Mfg Co Ltd | サーミスタ素子 |
| DE19828052A1 (de) * | 1998-06-24 | 1999-12-30 | Cherry Gmbh | Einrichtung zur Temperaturbegrenzung eines Glaskeramikkochfelds |
| US6354736B1 (en) * | 1999-03-24 | 2002-03-12 | Honeywell International Inc. | Wide temperature range RTD |
| DE10018415C1 (de) * | 2000-04-03 | 2001-09-27 | Schott Glas | Verbindung einer Anschlussstelle mit einer elektrischen Leiterbahn einer Platte |
| GB2362515B (en) * | 2000-04-13 | 2003-09-24 | Zeiss Stiftung | Connection of a junction to an electrical conductor track on a plate |
| GB0206069D0 (en) * | 2002-03-15 | 2002-04-24 | Ceramaspeed Ltd | Electrical heating assembly |
| GB2391725A (en) * | 2002-04-17 | 2004-02-11 | Diamond H Controls Ltd | Control device with thermal sensor |
| DE102005003723A1 (de) * | 2005-01-26 | 2006-07-27 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Thermosäule |
| AT8257U1 (de) * | 2005-04-19 | 2006-04-15 | Electrovac | Messfühleranordnung |
| BRPI0605541A (pt) * | 2006-12-01 | 2008-07-15 | Whirlpool Sa | dispositivo e método para controlar um elemento aquecedor de uma placa de cocção vitrocerámica |
| EP2106195B1 (en) * | 2008-03-28 | 2010-05-05 | Braun GmbH | Heating element with temperature sensor |
| WO2012033914A1 (en) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | Battelle Memorial Institute | Heating a short section of tape or wire to a controlled temperature |
| CN104204751B (zh) * | 2012-01-30 | 2018-05-01 | Pst传感器(私人)有限公司 | 大面积温度传感器 |
| DE102012013036B4 (de) * | 2012-06-29 | 2015-04-02 | Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg | Widerstand, insbesondere niederohmiger Strommesswiderstand, sowie Beschichtungsverfahren hierzu |
| JP5545334B2 (ja) * | 2012-09-13 | 2014-07-09 | ダイキン工業株式会社 | 電子回路装置 |
| DE102014109990B4 (de) * | 2014-07-16 | 2022-10-27 | Infineon Technologies Austria Ag | Messwiderstand mit vertikalem Stromfluss, Halbleiterpackage mit einem Messwiderstand und Verfahren zur Herstellung eines Messwiderstandes |
| US10757762B2 (en) | 2017-12-01 | 2020-08-25 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Electric cooktop appliance |
| JP7094241B2 (ja) * | 2019-04-17 | 2022-07-01 | サンコール株式会社 | シャント抵抗器 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2139828C3 (de) * | 1971-08-09 | 1974-02-14 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz | Temperaturmeßwiderstand mit großer Temperaturwechselbeständigkeit aus Glaskeramik |
| DE2145301A1 (de) * | 1971-09-10 | 1973-03-15 | Imp Werke Gmbh | Flachheizkoerper mit temperaturbegrenzer-einrichtung fuer die beheizung von glaskeramik-kochplatten |
| DE2210651A1 (de) * | 1972-03-06 | 1973-09-20 | Licentia Gmbh | Elektrisch beheizte kochplatte aus glaskeramik |
| US4237368A (en) * | 1978-06-02 | 1980-12-02 | General Electric Company | Temperature sensor for glass-ceramic cooktop |
| GB2060329A (en) * | 1979-10-11 | 1981-04-29 | Thorn Domestic Appliances Ltd | Cooking hobs |
| GB2138659B (en) * | 1980-01-14 | 1985-05-15 | Johnson Matthey Plc | Glass ceramic hob including temperature sensor |
| GB8332925D0 (en) * | 1983-12-09 | 1984-01-18 | Thorn Emi Domestic Appliances | Heating apparatus |
| GB8529867D0 (en) * | 1985-12-04 | 1986-01-15 | Emi Plc Thorn | Temperature sensitive device |
| JPS62271386A (ja) * | 1986-01-04 | 1987-11-25 | カ−ル・ツワイス・ステイフツング | ガラス−セラミツク系調理用レンジ |
| US4740664A (en) * | 1987-01-05 | 1988-04-26 | General Electric Company | Temperature limiting arrangement for a glass-ceramic cooktop appliance |
| US5293028A (en) * | 1987-01-05 | 1994-03-08 | General Electric Company | Cooktop appliance with improved power control |
| DE3705260A1 (de) * | 1987-02-19 | 1988-09-01 | Ego Elektro Blanc & Fischer | Temperaturbegrenzer |
| DE3705261A1 (de) * | 1987-02-19 | 1988-09-01 | Ego Elektro Blanc & Fischer | Temperaturbegrenzer |
| FR2623684A1 (fr) * | 1987-11-24 | 1989-05-26 | Labo Electronique Physique | Element chauffant en vitroceramique |
| US5041809A (en) * | 1990-01-08 | 1991-08-20 | General Electric Company | Glass-ceramic temperature sensor for heating ovens |
-
1990
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