JP3175890B2 - 温度センサ - Google Patents
温度センサInfo
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- temperature sensor
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
-
- 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
- G01K7/18—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 linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
- G01K7/183—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 linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer characterised by the use of the resistive element
-
- G—PHYSICS
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- G01K2205/00—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle
- G01K2205/04—Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle for measuring exhaust gas temperature
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、白金又は白金とセラ
ミックとのサーメットを抵抗体として用いた温度センサ
に関し、精度が高く、高温での信頼性が高い温度センサ
を提供する。
ミックとのサーメットを抵抗体として用いた温度センサ
に関し、精度が高く、高温での信頼性が高い温度センサ
を提供する。
【０００２】
【従来の技術】 従来より、セラミック基体に白金抵抗
体を設け、この抵抗体をレーザーでトリミングして所定
の抵抗値とし、抵抗体上にガラスを被覆した温度センサ
が知られている（特開平４−２７９８３１号公報）。
体を設け、この抵抗体をレーザーでトリミングして所定
の抵抗値とし、抵抗体上にガラスを被覆した温度センサ
が知られている（特開平４−２７９８３１号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、抵抗体がレー
ザー照射を受けてトリミングされる工程において、抵抗
体の温度が上昇するが、抵抗体の抵抗温度係数が大きい
ため、抵抗体の抵抗値の精度を高くすることが難しく、
個々の温度センサの抵抗値はバラツキが大きくなる場合
があった。また、抵抗体を被覆するガラス被覆層は耐熱
性が限られているので、高温で温度センサを使用できな
い場合があった。
ザー照射を受けてトリミングされる工程において、抵抗
体の温度が上昇するが、抵抗体の抵抗温度係数が大きい
ため、抵抗体の抵抗値の精度を高くすることが難しく、
個々の温度センサの抵抗値はバラツキが大きくなる場合
があった。また、抵抗体を被覆するガラス被覆層は耐熱
性が限られているので、高温で温度センサを使用できな
い場合があった。
【０００４】 また、温度センサは、その用途によっ
て、高温で又は酸化若しくは還元雰囲気中で用いられる
ことがある。更に、温度センサは、自動車の排気ガス、
工場の排気ガス等の腐食性ガスを含む雰囲気で用いられ
ることもある。温度センサの抵抗体は、これらの雰囲気
で劣化し、抵抗値が経時変化する場合があった。
て、高温で又は酸化若しくは還元雰囲気中で用いられる
ことがある。更に、温度センサは、自動車の排気ガス、
工場の排気ガス等の腐食性ガスを含む雰囲気で用いられ
ることもある。温度センサの抵抗体は、これらの雰囲気
で劣化し、抵抗値が経時変化する場合があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 そこで、本発明は、こ
れらの上記の課題を解決することを目的とする。即ち、
本発明によれば、セラミック基体と、該セラミック基体
に埋没され、かつ、正の抵抗温度係数を有する抵抗体
と、該抵抗体に電流を印加するための電流リードと、該
抵抗体の電圧を検出するための電圧リードと、該電圧リ
ード間に発生する電圧を分圧する分圧抵抗体とを有し、
該抵抗体が、金属、合金、又は、金属とセラミックとの
混合物から構成されており、かつ、該抵抗体に所定の電
流を流した際に発生する電圧が所定電圧値となるように
該分圧抵抗体がトリミング調整されていることを特徴と
する温度センサが提供される。本発明において、該分圧
抵抗体は該セラミック基体の表面の少なくとも一部を被
覆することが好ましい。また、該抵抗体が該セラミック
基体の端部に位置し、該分圧抵抗体が該セラミック基体
の他の端部に位置することが好ましい。更に、本発明に
おいて、該分圧抵抗体がガラスで被覆されていることが
好ましい。更にまた、該分圧抵抗体の抵抗値は、該抵抗
体の抵抗値の１００倍以上であることが好ましい。
れらの上記の課題を解決することを目的とする。即ち、
本発明によれば、セラミック基体と、該セラミック基体
に埋没され、かつ、正の抵抗温度係数を有する抵抗体
と、該抵抗体に電流を印加するための電流リードと、該
抵抗体の電圧を検出するための電圧リードと、該電圧リ
ード間に発生する電圧を分圧する分圧抵抗体とを有し、
該抵抗体が、金属、合金、又は、金属とセラミックとの
混合物から構成されており、かつ、該抵抗体に所定の電
流を流した際に発生する電圧が所定電圧値となるように
該分圧抵抗体がトリミング調整されていることを特徴と
する温度センサが提供される。本発明において、該分圧
抵抗体は該セラミック基体の表面の少なくとも一部を被
覆することが好ましい。また、該抵抗体が該セラミック
基体の端部に位置し、該分圧抵抗体が該セラミック基体
の他の端部に位置することが好ましい。更に、本発明に
おいて、該分圧抵抗体がガラスで被覆されていることが
好ましい。更にまた、該分圧抵抗体の抵抗値は、該抵抗
体の抵抗値の１００倍以上であることが好ましい。
【０００６】
【作用】 本発明の温度センサでは、セラミック基体の
内部に抵抗体が設けられているので、抵抗体が測定雰囲
気に接触することがなく、抵抗体が劣化し難い。従っ
て、高温酸化雰囲気、高温還元雰囲気、腐食性ガスを含
有する雰囲気でも、本発明の温度センサの安定性は高
い。
内部に抵抗体が設けられているので、抵抗体が測定雰囲
気に接触することがなく、抵抗体が劣化し難い。従っ
て、高温酸化雰囲気、高温還元雰囲気、腐食性ガスを含
有する雰囲気でも、本発明の温度センサの安定性は高
い。
【０００７】 セラミック基体に用いるセラミックは、
抵抗体の抵抗値と比較して、電気的に絶縁性であること
が好ましい。また、熱伝導率が小さい方が、温度センサ
の精度を高めるので好ましい。セラミック基体は、例え
ば、アルミナ、ステアタイト、ムライト等を用いること
ができる。セラミック基体は、全体が同一の材料からな
ることが好ましいが、セラミック基体のある部分が他の
部分と異なる材料であってもよい。また、セラミック基
体は、ガス分子が透過しないように、緻密であることが
好ましい。セラミック基体の形状は、板状に限らず、棒
状、パイプ状であってもよい。この形状は、抵抗体で測
定する温度が、分圧抵抗体に影響を及ぼし難い形状、即
ち、熱伝導率が小さくなるような形状が好ましい。
抵抗体の抵抗値と比較して、電気的に絶縁性であること
が好ましい。また、熱伝導率が小さい方が、温度センサ
の精度を高めるので好ましい。セラミック基体は、例え
ば、アルミナ、ステアタイト、ムライト等を用いること
ができる。セラミック基体は、全体が同一の材料からな
ることが好ましいが、セラミック基体のある部分が他の
部分と異なる材料であってもよい。また、セラミック基
体は、ガス分子が透過しないように、緻密であることが
好ましい。セラミック基体の形状は、板状に限らず、棒
状、パイプ状であってもよい。この形状は、抵抗体で測
定する温度が、分圧抵抗体に影響を及ぼし難い形状、即
ち、熱伝導率が小さくなるような形状が好ましい。
【０００８】 抵抗体は、正の抵抗温度係数を有する金
属を含有する。この金属として白金、ロジウム、ニッケ
ル、タングステン等を用いることができ、特に白金は好
ましい。抵抗体は、これらの金属又はこれらの金属を含
有する合金とセラミックとのサーメットであってもよ
い。また、抵抗体がこれらの金属の単体又はこれらの金
属を含有する合金であってもよいことはいうまでもな
い。本発明の温度センサは、温度変化によって抵抗体の
抵抗値が変化する特性を利用して、温度を測定するもの
である。
属を含有する。この金属として白金、ロジウム、ニッケ
ル、タングステン等を用いることができ、特に白金は好
ましい。抵抗体は、これらの金属又はこれらの金属を含
有する合金とセラミックとのサーメットであってもよ
い。また、抵抗体がこれらの金属の単体又はこれらの金
属を含有する合金であってもよいことはいうまでもな
い。本発明の温度センサは、温度変化によって抵抗体の
抵抗値が変化する特性を利用して、温度を測定するもの
である。
【０００９】 分圧抵抗体は、抵抗体に電気的に接続す
るものであり、電圧リードを介して抵抗体に接続する。
分圧抵抗体は、抵抗体と異なって、抵抗温度係数が小さ
いことが好ましい。分圧抵抗体は、例えば、金属又は金
属酸化物がセラミック基体に印刷付与されたもの、金属
又は金属酸化物の粒子がガラスに分散したもの、金属又
は金属酸化物からなる薄膜、金属細線等を用いることが
できる。分圧抵抗体は、セラミック基体の表面の少なく
とも一部を被覆することが好ましく、これにより、分圧
抵抗体をレーザー等でトリミングすることができ、電流
印加時の抵抗体からの出力電圧を調整することができ
る。即ち、所定温度（例えば、２５℃）で、抵抗体に所
定の電流を流したときに発生する逆起電力を、出力電圧
として検出しながら、分圧抵抗体をレーザーでトリミン
グすることで、分圧抵抗体の抵抗値を調整することがで
きる。従って、個々の温度センサにおける抵抗体での出
力電圧のバラツキが低減される。
るものであり、電圧リードを介して抵抗体に接続する。
分圧抵抗体は、抵抗体と異なって、抵抗温度係数が小さ
いことが好ましい。分圧抵抗体は、例えば、金属又は金
属酸化物がセラミック基体に印刷付与されたもの、金属
又は金属酸化物の粒子がガラスに分散したもの、金属又
は金属酸化物からなる薄膜、金属細線等を用いることが
できる。分圧抵抗体は、セラミック基体の表面の少なく
とも一部を被覆することが好ましく、これにより、分圧
抵抗体をレーザー等でトリミングすることができ、電流
印加時の抵抗体からの出力電圧を調整することができ
る。即ち、所定温度（例えば、２５℃）で、抵抗体に所
定の電流を流したときに発生する逆起電力を、出力電圧
として検出しながら、分圧抵抗体をレーザーでトリミン
グすることで、分圧抵抗体の抵抗値を調整することがで
きる。従って、個々の温度センサにおける抵抗体での出
力電圧のバラツキが低減される。
【００１０】 また、分圧抵抗体は、抵抗体よりも抵抗
温度係数が小さいので、レーザで分圧抵抗体をトリミン
グすることを、レーザーで抵抗体をトリミングすること
と比較すると、レーザー照射を受ける分圧抵抗体に発生
する熱に起因する分圧抵抗体の抵抗値の誤差が小さくな
る。更にまた、分圧抵抗体は、温度を測定する雰囲気に
は接触しない部位に配置できるので、分圧抵抗体が劣化
し難くなり、分圧抵抗体は抵抗値が経時変化し難い。
温度係数が小さいので、レーザで分圧抵抗体をトリミン
グすることを、レーザーで抵抗体をトリミングすること
と比較すると、レーザー照射を受ける分圧抵抗体に発生
する熱に起因する分圧抵抗体の抵抗値の誤差が小さくな
る。更にまた、分圧抵抗体は、温度を測定する雰囲気に
は接触しない部位に配置できるので、分圧抵抗体が劣化
し難くなり、分圧抵抗体は抵抗値が経時変化し難い。
【００１１】 分圧抵抗体の抵抗値は、温度センサの精
度を高めるために、抵抗体の抵抗値の１００倍以上であ
ることが好ましく、１０００倍以上であることは更に好
ましい。また、温度を測定する環境又は抵抗体からの伝
熱を避けるため、分圧抵抗体は、抵抗体からある程度離
れた位置に配置することが好ましい。例えば、抵抗体
は、セラミック基体の端部に配置し、分圧抵抗体は、セ
ラミック基体の他の端部に配置することが好ましい。
度を高めるために、抵抗体の抵抗値の１００倍以上であ
ることが好ましく、１０００倍以上であることは更に好
ましい。また、温度を測定する環境又は抵抗体からの伝
熱を避けるため、分圧抵抗体は、抵抗体からある程度離
れた位置に配置することが好ましい。例えば、抵抗体
は、セラミック基体の端部に配置し、分圧抵抗体は、セ
ラミック基体の他の端部に配置することが好ましい。
【００１２】 また、分圧抵抗体は、耐久性を向上させ
るため、ガラスで被覆されていることが好ましい。温度
センサで高温を測定するときであっても、分圧抵抗体
は、その高温の影響を被り難い部位に配置できるので、
分圧抵抗体のガラス被覆層は、十分に耐久性を保つこと
ができる。ガラスで被覆する方法は、例えば、ホウケイ
酸鉛ガラス等のガラス粉末をスラリーとし、このスラリ
ーを浸漬、ブレード塗布、スプレー塗布等によって分圧
抵抗体の表面に付着させ、この表面に付着しているスラ
リーを乾燥させ、次いで、焼成することが挙げられる。
るため、ガラスで被覆されていることが好ましい。温度
センサで高温を測定するときであっても、分圧抵抗体
は、その高温の影響を被り難い部位に配置できるので、
分圧抵抗体のガラス被覆層は、十分に耐久性を保つこと
ができる。ガラスで被覆する方法は、例えば、ホウケイ
酸鉛ガラス等のガラス粉末をスラリーとし、このスラリ
ーを浸漬、ブレード塗布、スプレー塗布等によって分圧
抵抗体の表面に付着させ、この表面に付着しているスラ
リーを乾燥させ、次いで、焼成することが挙げられる。
【００１３】 本発明の温度センサでは、電流を抵抗体
に印加して電圧を検出する。この場合、リード、端子パ
ッド等は、抵抗値がかなり高くても、温度を測定する精
度は維持できる。この場合、抵抗体に電流を印加したと
きに発生する電圧を検出するための電圧検出リードを有
する。この電圧検出リードは抵抗体に電気的に接続す
る。抵抗体、リード、端子パッドは、セラミック基体に
印刷塗布されることが好ましい。しかし、ブレード塗
布、スプレー塗布等されてもよい。
に印加して電圧を検出する。この場合、リード、端子パ
ッド等は、抵抗値がかなり高くても、温度を測定する精
度は維持できる。この場合、抵抗体に電流を印加したと
きに発生する電圧を検出するための電圧検出リードを有
する。この電圧検出リードは抵抗体に電気的に接続す
る。抵抗体、リード、端子パッドは、セラミック基体に
印刷塗布されることが好ましい。しかし、ブレード塗
布、スプレー塗布等されてもよい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。ただし、本発明は下記実施例により制限されるもの
ではない。 （実施例１）本発明の一実施例の温度センサについて、
図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施
例の分解斜視図である。また、図１は、本発明の一実施
例を製造する過程における斜視図として把握することも
できる。セラミック基板１の表面に、白金とアルミナと
の混合ペーストから構成される抵抗体２が印刷付与され
る。図１において、セラミック基板１は、生素地のアル
ミナであって、焼成されていないものである。
る。ただし、本発明は下記実施例により制限されるもの
ではない。 （実施例１）本発明の一実施例の温度センサについて、
図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施
例の分解斜視図である。また、図１は、本発明の一実施
例を製造する過程における斜視図として把握することも
できる。セラミック基板１の表面に、白金とアルミナと
の混合ペーストから構成される抵抗体２が印刷付与され
る。図１において、セラミック基板１は、生素地のアル
ミナであって、焼成されていないものである。
【００１５】 セラミック基板１の表面には、抵抗体２
の両端に接続された電流リード３、４が印刷付与され
る。電流リード３、４の他方の端部には、セラミック基
板１の側面１ｓでの導通を確保するための接続パッド
９、１０が設けられている。セラミック基板１の表面に
は、抵抗体２の両端に接続された電圧検出リード５、６
が印刷付与される。電圧検出リード５、６の他方の端部
には、セラミック基板１の側面１ｓでの導通を確保する
ための接続パッド７、８が設けられている。なお、抵抗
体２の端部２ａは、電流リード３及び電圧検出リード５
に分枝し、抵抗体２の端部２ｂは、電流リード４及び電
圧検出リード６に分枝する。
の両端に接続された電流リード３、４が印刷付与され
る。電流リード３、４の他方の端部には、セラミック基
板１の側面１ｓでの導通を確保するための接続パッド
９、１０が設けられている。セラミック基板１の表面に
は、抵抗体２の両端に接続された電圧検出リード５、６
が印刷付与される。電圧検出リード５、６の他方の端部
には、セラミック基板１の側面１ｓでの導通を確保する
ための接続パッド７、８が設けられている。なお、抵抗
体２の端部２ａは、電流リード３及び電圧検出リード５
に分枝し、抵抗体２の端部２ｂは、電流リード４及び電
圧検出リード６に分枝する。
【００１６】 電流リード３、４、電圧検出リード５、
６及び接続パッド７、８、９、１０は、例えば、白金と
アルミナとの混合ペーストで構成される。これらは、抵
抗体が印刷付与される工程で、同時に印刷付与されるこ
とが好ましい。しかし、電流リード３、４、電圧検出リ
ード５、６及び接続パッド７、８、９、１０の材料は、
抵抗体２と電気的に接続する限り、抵抗体２の材料と同
一性を有する必要はない。セラミック基板１１は、セラ
ミック基板１と同一の材料で構成されていることが好ま
しい。図１において、セラミック基板１１は、例えば、
生素地のアルミナである。セラミック基板１１の側面１
１ｓには、接続パッド７、８に電気的に接続するための
側面導通１２、１３が、印刷付与されている。
６及び接続パッド７、８、９、１０は、例えば、白金と
アルミナとの混合ペーストで構成される。これらは、抵
抗体が印刷付与される工程で、同時に印刷付与されるこ
とが好ましい。しかし、電流リード３、４、電圧検出リ
ード５、６及び接続パッド７、８、９、１０の材料は、
抵抗体２と電気的に接続する限り、抵抗体２の材料と同
一性を有する必要はない。セラミック基板１１は、セラ
ミック基板１と同一の材料で構成されていることが好ま
しい。図１において、セラミック基板１１は、例えば、
生素地のアルミナである。セラミック基板１１の側面１
１ｓには、接続パッド７、８に電気的に接続するための
側面導通１２、１３が、印刷付与されている。
【００１７】 端子パッド１５は、側面導通１２に電気
的に接続する。また、側面導通１２、１３の間には、分
圧パッド１６が印刷付与される。分圧パッドは、側面導
通１２、１３のほぼ中央に配置してもよい。分圧パッド
１６は、端子パッド１７に接続する。端子パッド１５
と、端子パッド１７とは互いに交わらない。端子パッド
１５、１７及び分圧パッド１６は、セラミック基板１１
の端部１１ａの表面に印刷付与される。端子パッド１
５、１７及び分圧パッド１６は、例えば、白金とアルミ
ナとの混合ペーストで構成される。端子パッド１５、１
７及び分圧パッド１６の材料は、抵抗体２の材料と同一
性を有する必要はない。
的に接続する。また、側面導通１２、１３の間には、分
圧パッド１６が印刷付与される。分圧パッドは、側面導
通１２、１３のほぼ中央に配置してもよい。分圧パッド
１６は、端子パッド１７に接続する。端子パッド１５
と、端子パッド１７とは互いに交わらない。端子パッド
１５、１７及び分圧パッド１６は、セラミック基板１１
の端部１１ａの表面に印刷付与される。端子パッド１
５、１７及び分圧パッド１６は、例えば、白金とアルミ
ナとの混合ペーストで構成される。端子パッド１５、１
７及び分圧パッド１６の材料は、抵抗体２の材料と同一
性を有する必要はない。
【００１８】 セラミック基板１８は、セラミック基板
１と同一の材料で構成されていることが好ましい。図１
において、セラミック基板１８は、例えば、生素地のア
ルミナである。セラミック基板１８の側面１８ｓには、
接続パッド９、１０に電気的に接続するための側面導通
１９、２０が、アルミナ基板１８の裏面に延びるように
印刷付与されている。それぞれの側面導通１９、２０
は、アルミナ基板１８の裏面に印刷付与される端子パッ
ド２１、２２に接続する。側面導通１９、２０及び端子
パッド２１、２２は、例えば、白金とアルミナとの混合
ペーストで構成される。しかし、側面導通１９、２０及
び端子パッド２１、２２の材料は、抵抗体２の材料と同
一性を有する必要はない。
１と同一の材料で構成されていることが好ましい。図１
において、セラミック基板１８は、例えば、生素地のア
ルミナである。セラミック基板１８の側面１８ｓには、
接続パッド９、１０に電気的に接続するための側面導通
１９、２０が、アルミナ基板１８の裏面に延びるように
印刷付与されている。それぞれの側面導通１９、２０
は、アルミナ基板１８の裏面に印刷付与される端子パッ
ド２１、２２に接続する。側面導通１９、２０及び端子
パッド２１、２２は、例えば、白金とアルミナとの混合
ペーストで構成される。しかし、側面導通１９、２０及
び端子パッド２１、２２の材料は、抵抗体２の材料と同
一性を有する必要はない。
【００１９】 これらの３つのセラミック基板１、１
１、１８を互いに積層して、圧着し、次いで、１６００
℃で焼成して一体化する。焼成するときの雰囲気は、抵
抗体２がタングステン、ニッケルのとき、還元雰囲気が
好ましく、抵抗体２が白金、ロジウム等のとき、還元雰
囲気でもよければ酸化雰囲気でもよい。側面導通１２、
１３を接続するため、酸化ルテニウムとガラスとの混合
体からなる分圧抵抗体１４が印刷焼き付けされる。この
分圧抵抗体１４は、分圧パッド１６の少なくとも一部を
被覆し、分圧パッドと電気的に接続する。
１、１８を互いに積層して、圧着し、次いで、１６００
℃で焼成して一体化する。焼成するときの雰囲気は、抵
抗体２がタングステン、ニッケルのとき、還元雰囲気が
好ましく、抵抗体２が白金、ロジウム等のとき、還元雰
囲気でもよければ酸化雰囲気でもよい。側面導通１２、
１３を接続するため、酸化ルテニウムとガラスとの混合
体からなる分圧抵抗体１４が印刷焼き付けされる。この
分圧抵抗体１４は、分圧パッド１６の少なくとも一部を
被覆し、分圧パッドと電気的に接続する。
【００２０】 次いで、抵抗体に端子パッド２１、２２
より所定の電流を流して、端子パッド１５、１７で電圧
を検出しながら、分圧抵抗体をレーザーでトリミング
し、検出する電圧が所定の値となるようにして、分圧抵
抗体の抵抗値を調整した。このとき印加する電流は、直
流でもよければ、交流でもよい。
より所定の電流を流して、端子パッド１５、１７で電圧
を検出しながら、分圧抵抗体をレーザーでトリミング
し、検出する電圧が所定の値となるようにして、分圧抵
抗体の抵抗値を調整した。このとき印加する電流は、直
流でもよければ、交流でもよい。
【００２１】 次に、この温度センサ３０を自動車の排
気管３１に使用する態様を図２に例示する。温度センサ
３０は、ハウジング３２を介して、排気管３１に装着さ
れる。このとき、抵抗体２が埋設する端部３０ａが排気
管３１の内部に突出させ、分圧抵抗体１４を有する端部
３０ｂが排気管３１の外部になるように配置する。ハウ
ジング３２の内部には、温度センサ３０との緩衝部材３
３が設けられている。温度センサ３０の基体がセラミッ
クであって、衝撃に弱いため、端部３０ａは保護カバー
３４で覆われている。保護カバー３４には、複数個の貫
通孔が設けられ、排気ガスを保護カバー３４の内部に導
入できるようにする。
気管３１に使用する態様を図２に例示する。温度センサ
３０は、ハウジング３２を介して、排気管３１に装着さ
れる。このとき、抵抗体２が埋設する端部３０ａが排気
管３１の内部に突出させ、分圧抵抗体１４を有する端部
３０ｂが排気管３１の外部になるように配置する。ハウ
ジング３２の内部には、温度センサ３０との緩衝部材３
３が設けられている。温度センサ３０の基体がセラミッ
クであって、衝撃に弱いため、端部３０ａは保護カバー
３４で覆われている。保護カバー３４には、複数個の貫
通孔が設けられ、排気ガスを保護カバー３４の内部に導
入できるようにする。
【００２２】 温度センサ３０の他方の端部３０ｂは、
コネクタ３６に接続し、端子パッド１５、１７、２１、
２２で検出する電気信号をコネクタ３６を介してライン
３７に伝えることができる。温度センサ３０の端部３０
ｂ及びコネクタ３６はケーシング３５に挿入されてい
る。
コネクタ３６に接続し、端子パッド１５、１７、２１、
２２で検出する電気信号をコネクタ３６を介してライン
３７に伝えることができる。温度センサ３０の端部３０
ｂ及びコネクタ３６はケーシング３５に挿入されてい
る。
【００２３】 上記実施例では、３つのセラミック基板
を積層圧着して、次いで、焼成することで一体化してセ
ラミック基体を形成する。しかし、３つのセラミック基
板が必須であるわけではない。例えば、セラミック基板
１８を省略し、セラミック基板１の裏面に、それぞれの
接続パッド９、１０に電気的に接続する端子パッドを印
刷付与してもよい。
を積層圧着して、次いで、焼成することで一体化してセ
ラミック基体を形成する。しかし、３つのセラミック基
板が必須であるわけではない。例えば、セラミック基板
１８を省略し、セラミック基板１の裏面に、それぞれの
接続パッド９、１０に電気的に接続する端子パッドを印
刷付与してもよい。
【００２４】 以下、抵抗体をセラミックス基体に埋設
させる他の手段を記載する。 （実施例２）生素地であって、抵抗体２、リードが設け
られている図１のセラミック基板１の表面に抵抗体２を
被覆して、リードの一部を被覆しないようにセラミック
ペーストを塗布し、これらを焼成して一体化する。図３
で、セラミック基板４１ａ及び被覆層４１ｂを有するセ
ラミック基体４１の内部に抵抗体４２が埋設する。被覆
層４１ｂに被覆されておらず、かつ、セラミック基板４
１ａの表面にあるリードの少なくとも一部を被覆するよ
うに分圧抵抗体を設け、この分圧抵抗体をガラスで更に
被覆する。
させる他の手段を記載する。 （実施例２）生素地であって、抵抗体２、リードが設け
られている図１のセラミック基板１の表面に抵抗体２を
被覆して、リードの一部を被覆しないようにセラミック
ペーストを塗布し、これらを焼成して一体化する。図３
で、セラミック基板４１ａ及び被覆層４１ｂを有するセ
ラミック基体４１の内部に抵抗体４２が埋設する。被覆
層４１ｂに被覆されておらず、かつ、セラミック基板４
１ａの表面にあるリードの少なくとも一部を被覆するよ
うに分圧抵抗体を設け、この分圧抵抗体をガラスで更に
被覆する。
【００２５】（実施例３）生素地のセラミック基板の表
面に、実施例１と同様に、抵抗体及びリードを印刷付与
し、抵抗体は、セラミック基板の一方の端部に配置す
る。セラミック基板のその端部をセラミックスラリー中
に浸漬させ、抵抗体を含有する端部をセラミックコート
層で被覆させ、次いで、焼成し、セラミック基板とセラ
ミックコート層とを一体化させることができる。図４
で、セラミック基板４６ａ及び被覆層４６ｂを有するセ
ラミック基体４６の内部に抵抗体４７が埋設する。被覆
層４６ｂに被覆されておらず、かつ、セラミック基板４
６ａの表面にあるリードの少なくとも一部を被覆するよ
うに分圧抵抗体を設け、この分圧抵抗体をガラスで更に
被覆する。
面に、実施例１と同様に、抵抗体及びリードを印刷付与
し、抵抗体は、セラミック基板の一方の端部に配置す
る。セラミック基板のその端部をセラミックスラリー中
に浸漬させ、抵抗体を含有する端部をセラミックコート
層で被覆させ、次いで、焼成し、セラミック基板とセラ
ミックコート層とを一体化させることができる。図４
で、セラミック基板４６ａ及び被覆層４６ｂを有するセ
ラミック基体４６の内部に抵抗体４７が埋設する。被覆
層４６ｂに被覆されておらず、かつ、セラミック基板４
６ａの表面にあるリードの少なくとも一部を被覆するよ
うに分圧抵抗体を設け、この分圧抵抗体をガラスで更に
被覆する。
【００２６】（実施例４）図５の温度センサ５０は、セ
ラミック基体５１の内部に抵抗体５２が埋設する。抵抗
体５２で温度を測定するときの熱が、分圧抵抗体５４に
伝導し難くするため、セラミック基体５１には、中空部
５８が設けられている。
ラミック基体５１の内部に抵抗体５２が埋設する。抵抗
体５２で温度を測定するときの熱が、分圧抵抗体５４に
伝導し難くするため、セラミック基体５１には、中空部
５８が設けられている。
【００２７】（実施例５）図６の温度センサ６０は、セ
ラミック基体６１の内部に抵抗体６２が埋設する。抵抗
体６２で温度を測定するときの熱が、分圧抵抗体６４に
伝導し難くするため、セラミック基体６１の端部６１ａ
がそれ以外の部位より薄くなっている。
ラミック基体６１の内部に抵抗体６２が埋設する。抵抗
体６２で温度を測定するときの熱が、分圧抵抗体６４に
伝導し難くするため、セラミック基体６１の端部６１ａ
がそれ以外の部位より薄くなっている。
【００２８】
【発明の効果】 本発明の温度センサでは、抵抗体がセ
ラミック基体に埋没するので、抵抗体が劣化し難い。ま
た、分圧抵抗体の抵抗値を調整できるので、温度センサ
の出力電圧のバラツキが小さくなる。更に、分圧抵抗体
の抵抗値を、抵抗体の抵抗値より大きくすることで、温
度センサの精度を向上することができる。
ラミック基体に埋没するので、抵抗体が劣化し難い。ま
た、分圧抵抗体の抵抗値を調整できるので、温度センサ
の出力電圧のバラツキが小さくなる。更に、分圧抵抗体
の抵抗値を、抵抗体の抵抗値より大きくすることで、温
度センサの精度を向上することができる。
【図１】 本発明の温度センサの一実施例の分解斜視図
である。
である。
【図２】 本発明の温度センサの使用態様を示す断面図
である。
である。
【図３】 本発明の温度センサの一実施例の断面説明図
である。
である。
【図４】 本発明の温度センサの一実施例の断面説明図
である。
である。
【図５】 本発明の温度センサの一実施例の斜視図であ
る。
る。
【図６】 本発明の温度センサの一実施例の斜視図であ
る。
る。
【図７】 図１の部分拡大図である。
１・・・セラミック基板、１ｓ・・・側面、２・・・抵抗体、３・
・・電流リード、４・・・電流リード、５・・・電圧検出リー
ド、６・・・電圧検出リード、７・・・接続パッド、８・・・接
続パッド、９・・・接続パッド、１０・・・接続パッド、１１
・・・セラミック基板、１１ｓ・・・側面、１２・・・側面導
通、１３・・・側面導通、１４・・・分圧抵抗体、１５・・・端
子パッド、１６・・・分圧パッド、１７・・・端子パッド、１
８・・・セラミック基板、１８ｓ・・・側面、１９・・・側面導
通、２０・・・側面導通、２１・・・端子パッド、２２・・・端
子パッド、３０・・・温度センサ、３１・・・排気管、３２・・
・ハウジング、３３・・・緩衝部材、３４・・・保護カバー、
３５・・・ケーシング、３６・・・コネクタ、３７・・・ライ
ン、４１・・・セラミック基体、４１ａ・・・セラミック基
板、４１ｂ・・・被覆層、４２・・・抵抗体、４６・・・セラミ
ック基体、４６ａ・・・セラミック基板、４６ｂ・・・被覆
層、４７・・・抵抗体、５０・・・温度センサ、５１・・・セラ
ミック基体、５２・・・抵抗体、５３・・・側面導通、５４・・
・分圧抵抗体、５５・・・端子パッド、５６・・・分圧パッ
ド、５７・・・端子パッド、５８・・・中空部、６０・・・温度
センサ、６１・・・セラミック基体、６１ａ・・・端部、６２
・・・抵抗体、６３・・・側面導通、６４・・・分圧抵抗体、６
６・・・端子パッド、６６・・・分圧パッド、６７・・・端子パ
ッド
・・電流リード、４・・・電流リード、５・・・電圧検出リー
ド、６・・・電圧検出リード、７・・・接続パッド、８・・・接
続パッド、９・・・接続パッド、１０・・・接続パッド、１１
・・・セラミック基板、１１ｓ・・・側面、１２・・・側面導
通、１３・・・側面導通、１４・・・分圧抵抗体、１５・・・端
子パッド、１６・・・分圧パッド、１７・・・端子パッド、１
８・・・セラミック基板、１８ｓ・・・側面、１９・・・側面導
通、２０・・・側面導通、２１・・・端子パッド、２２・・・端
子パッド、３０・・・温度センサ、３１・・・排気管、３２・・
・ハウジング、３３・・・緩衝部材、３４・・・保護カバー、
３５・・・ケーシング、３６・・・コネクタ、３７・・・ライ
ン、４１・・・セラミック基体、４１ａ・・・セラミック基
板、４１ｂ・・・被覆層、４２・・・抵抗体、４６・・・セラミ
ック基体、４６ａ・・・セラミック基板、４６ｂ・・・被覆
層、４７・・・抵抗体、５０・・・温度センサ、５１・・・セラ
ミック基体、５２・・・抵抗体、５３・・・側面導通、５４・・
・分圧抵抗体、５５・・・端子パッド、５６・・・分圧パッ
ド、５７・・・端子パッド、５８・・・中空部、６０・・・温度
センサ、６１・・・セラミック基体、６１ａ・・・端部、６２
・・・抵抗体、６３・・・側面導通、６４・・・分圧抵抗体、６
６・・・端子パッド、６６・・・分圧パッド、６７・・・端子パ
ッド
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミック基体と、該セラミック基体に
埋没され、かつ、正の抵抗温度係数を有する抵抗体と、
該抵抗体に電流を印加するための電流リードと、該抵抗
体の電圧を検出するための電圧リードと、該電圧リード
間に発生する電圧を分圧する分圧抵抗体とを有し、該抵
抗体が、金属、合金、又は、金属とセラミックとの混合
物から構成されており、かつ、該抵抗体に所定の電流を
流した際に発生する電圧が所定電圧値となるように該分
圧抵抗体がトリミング調整されていることを特徴とする
温度センサ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32930693A JP3175890B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 温度センサ |
| DE4445243A DE4445243C2 (de) | 1993-12-27 | 1994-12-19 | Temperaturfühler |
| GB9425779A GB2285138B (en) | 1993-12-27 | 1994-12-21 | Temperature sensor |
| US08/815,431 US5823680A (en) | 1993-12-27 | 1997-03-11 | Temperature sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32930693A JP3175890B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190863A JPH07190863A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3175890B2 true JP3175890B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=18219992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32930693A Expired - Lifetime JP3175890B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 温度センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5823680A (ja) |
| JP (1) | JP3175890B2 (ja) |
| DE (1) | DE4445243C2 (ja) |
| GB (1) | GB2285138B (ja) |
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1993
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