JPH02273902A - 測温抵抗体 - Google Patents
測温抵抗体Info
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- JPH02273902A JPH02273902A JP9607589A JP9607589A JPH02273902A JP H02273902 A JPH02273902 A JP H02273902A JP 9607589 A JP9607589 A JP 9607589A JP 9607589 A JP9607589 A JP 9607589A JP H02273902 A JPH02273902 A JP H02273902A
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Landscapes
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
イ０発明の目的
〔産業上の利用分野〕
本発明は温度計測用に使用される測温抵抗体に関する。
従来温度測定に於て、高い測定精度を必要する計測機等
に使用される巻線型金属抵抗温度センサである測温抵抗
体としては、感温素線に白金を使用した白金測温抵抗体
が最も広く利用されている。
に使用される巻線型金属抵抗温度センサである測温抵抗
体としては、感温素線に白金を使用した白金測温抵抗体
が最も広く利用されている。
これらの白金測温抵抗体はアルミナ等のセラミックス製
の管状絶縁管に貫通孔を設け、コイル状に巻いた白金線
を挿入して構成するか、又はアルミナ、ガラス、マイカ
等の柱状の電気絶縁体に白金線、或いはニッケル線等を
巻回して構成している。
の管状絶縁管に貫通孔を設け、コイル状に巻いた白金線
を挿入して構成するか、又はアルミナ、ガラス、マイカ
等の柱状の電気絶縁体に白金線、或いはニッケル線等を
巻回して構成している。
この種の測温抵抗体に限らず一般の温度センサは動作時
間の遅れを持っている。特に従来の前記の白金線を巻回
して構成した測温抵抗体は電気絶縁性保持体として使用
している、アルミナ、ガラス又はマイカ等は、熱伝導特
性が悪く、熱容量が大きくなるために温度変化に対して
の応答性が悪く、温度変化の激しい環境では使用出来な
かった。
間の遅れを持っている。特に従来の前記の白金線を巻回
して構成した測温抵抗体は電気絶縁性保持体として使用
している、アルミナ、ガラス又はマイカ等は、熱伝導特
性が悪く、熱容量が大きくなるために温度変化に対して
の応答性が悪く、温度変化の激しい環境では使用出来な
かった。
又温度応答性のみならずこれらの絶縁体では、温度計測
時に白金線に流す電流によって生ずる、白金線の自己加
熱による温度上昇を放熱により防ぐ事が出来ず、測定値
が実温度に対し０．２度ないし０．４度の誤差が生じる
等の問題があった。
時に白金線に流す電流によって生ずる、白金線の自己加
熱による温度上昇を放熱により防ぐ事が出来ず、測定値
が実温度に対し０．２度ないし０．４度の誤差が生じる
等の問題があった。
従来これらの問題を解決するために、測温抵抗体を構成
する電気絶縁体の形状を小さくし熱容量を小さくしたり
、受熱（又は放熱）係数を大きくするために熱伝導率の
高い金属等で放熱フィンを形成し、絶縁体表面に取り付
ける等の方式があるが、形状を小さくする限界があり、
又測温抵抗体の構成の複雑化等によって根本的な解決に
は至っていなかった。
する電気絶縁体の形状を小さくし熱容量を小さくしたり
、受熱（又は放熱）係数を大きくするために熱伝導率の
高い金属等で放熱フィンを形成し、絶縁体表面に取り付
ける等の方式があるが、形状を小さくする限界があり、
又測温抵抗体の構成の複雑化等によって根本的な解決に
は至っていなかった。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、被測温
体の熱的変化に対する連応性に優れ、高精度で、且つ簡
易な構成の測温抵抗体を提供しようとするものである。
なされたものであり、その目的とするところは、被測温
体の熱的変化に対する連応性に優れ、高精度で、且つ簡
易な構成の測温抵抗体を提供しようとするものである。
口１発明の構成
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記目的を達成するために、高熱伝導特性を持
つセラミックである窒化アルミニウムを電気絶縁体とし
使用するもので、内部に軸方向に平行な複数の貫通孔を
有する柱状の白金線の保持体を形成し、コイル状に形成
した白金等の感温素線を挿通し、端部をＵ字状に折り返
して測温抵抗体を形成したものである。さらに放熱（又
は受熱）係数を大きくする必要がある時には、放熱、又
は受熱性を向上するため、前記絶縁性の保持体の外周上
に軸方向に沿って複数の突起を持つ放熱フィンを保持体
に一体形成するものである。又温度の影響及び感温素線
の劣化を防ぐため柱状保持体の両端面を樹脂又はガラス
等で封止を行う。
つセラミックである窒化アルミニウムを電気絶縁体とし
使用するもので、内部に軸方向に平行な複数の貫通孔を
有する柱状の白金線の保持体を形成し、コイル状に形成
した白金等の感温素線を挿通し、端部をＵ字状に折り返
して測温抵抗体を形成したものである。さらに放熱（又
は受熱）係数を大きくする必要がある時には、放熱、又
は受熱性を向上するため、前記絶縁性の保持体の外周上
に軸方向に沿って複数の突起を持つ放熱フィンを保持体
に一体形成するものである。又温度の影響及び感温素線
の劣化を防ぐため柱状保持体の両端面を樹脂又はガラス
等で封止を行う。
即ち本発明は、
１、軸方向に平行な複数の貫通孔を有する窒化アルミニ
ウムからなる柱状の保持体と、該保持体の貫通孔に挿通
され、保持体の端面でＵ字状に折り返されたコイル状の
感温素線と、前記感温素線の両端に接続されたリード線
によって形成した事を特徴とする測温抵抗体。
ウムからなる柱状の保持体と、該保持体の貫通孔に挿通
され、保持体の端面でＵ字状に折り返されたコイル状の
感温素線と、前記感温素線の両端に接続されたリード線
によって形成した事を特徴とする測温抵抗体。
２、窒化アルミニウムからなる柱状の保持体の外周上に
軸方向に沿って複数の突起を形成した事を特徴とする請
求項１記載の測温抵抗体。
軸方向に沿って複数の突起を形成した事を特徴とする請
求項１記載の測温抵抗体。
３、窒化アルミニウムからなる柱状の保持体の両端面を
、樹脂、又はガラスにより封止した事を特徴とする請求
項ｌ、又は請求項２記載の測温抵抗体である。
、樹脂、又はガラスにより封止した事を特徴とする請求
項ｌ、又は請求項２記載の測温抵抗体である。
本発明の測温抵抗体を形成する窒化アルミニウムは、そ
の体積固有抵抗が１０１３Ω−ｃｍ以上の電気絶縁体で
ある一方、熱伝導能力に優れ、金属のアルミニウムとほ
ぼ同等の熱伝導率を有する。
の体積固有抵抗が１０１３Ω−ｃｍ以上の電気絶縁体で
ある一方、熱伝導能力に優れ、金属のアルミニウムとほ
ぼ同等の熱伝導率を有する。
銅、アルミニウム、鉄等の熱伝導率はそれぞれ０、９３
４．０．５０３．０．１７５ ［Ｃａｌ−ｃｍ−’ −
５ｅｃ−’ ・Ｃ−’］であり、一方アルミナ、マイカ
等の絶縁体の熱伝導率は、それぞれ０．０５．０．００
２ ［Ｃａ１−ｃｍ−１−ｓｅｃ−’Ｃ−’］である。
４．０．５０３．０．１７５ ［Ｃａｌ−ｃｍ−’ −
５ｅｃ−’ ・Ｃ−’］であり、一方アルミナ、マイカ
等の絶縁体の熱伝導率は、それぞれ０．０５．０．００
２ ［Ｃａ１−ｃｍ−１−ｓｅｃ−’Ｃ−’］である。
本発明の測温抵抗体を形成する窒化アルミニウムは０．
４５ないし０．５ ［Ｃａｌ・ｃｍ−Ｉ−ｓｅｃ−’Ｃ
−’］であり、同じセラミックスであるアルミナの約８
倍以上の熱伝達能力をそなえている。又耐久性、耐蝕性
に優れ、且つ一般のセラミックス同様に成形、機械加工
が容易である。
４５ないし０．５ ［Ｃａｌ・ｃｍ−Ｉ−ｓｅｃ−’Ｃ
−’］であり、同じセラミックスであるアルミナの約８
倍以上の熱伝達能力をそなえている。又耐久性、耐蝕性
に優れ、且つ一般のセラミックス同様に成形、機械加工
が容易である。
前記特徴を有する窒化アルミニウムで形成された抵抗線
を保持する保持体は、熱容量が小さいため、被測定環境
の温度変化に迅速に追従する。又さらに周囲からの熱を
受けやすくするとともに、且つ白金線の自己加熱による
温度上昇を窒化アルミニウムからなる保持体を経由し、
外部に熱を放熱するために、前記柱状の保持体に突起を
設け、表面積を大きくする事で熱応答性に優れ、且つ自
己発熱による温度測定誤差の小さい高精度の測温抵抗体
を構成出来る。
を保持する保持体は、熱容量が小さいため、被測定環境
の温度変化に迅速に追従する。又さらに周囲からの熱を
受けやすくするとともに、且つ白金線の自己加熱による
温度上昇を窒化アルミニウムからなる保持体を経由し、
外部に熱を放熱するために、前記柱状の保持体に突起を
設け、表面積を大きくする事で熱応答性に優れ、且つ自
己発熱による温度測定誤差の小さい高精度の測温抵抗体
を構成出来る。
本発明の実施例について図面を参照し説明する。
第１図は本発明による測温抵抗体の実施例を示す構成図
を示し、第１図（ａ）は外観斜視図、第１図（ｂ）は縦
断面図、第１図（ｃ）は横断面図を示す。
を示し、第１図（ａ）は外観斜視図、第１図（ｂ）は縦
断面図、第１図（ｃ）は横断面図を示す。
窒化アルミニウムからなる柱状の保持体１の内部には本
実施例では２つの貫通孔２ａ、２ｂを形成し、２つの貫
通孔に１本のコイル状に巻いた白金等の感温素線３を挿
入している。感温素線３は保持体の端面１ｂで折り返さ
れ、所望の抵抗値になる様に長さを調整される。その後
に感温素線３の両端は２本のリード線４ａ、４ｂを溶接
により６ａ、６ｂの箇所で接続される。使用されるリー
ド線４ａ、４ｂは熱起電力の発生しにくい純銀線、白金
線、又は純金線が用いられる。
実施例では２つの貫通孔２ａ、２ｂを形成し、２つの貫
通孔に１本のコイル状に巻いた白金等の感温素線３を挿
入している。感温素線３は保持体の端面１ｂで折り返さ
れ、所望の抵抗値になる様に長さを調整される。その後
に感温素線３の両端は２本のリード線４ａ、４ｂを溶接
により６ａ、６ｂの箇所で接続される。使用されるリー
ド線４ａ、４ｂは熱起電力の発生しにくい純銀線、白金
線、又は純金線が用いられる。
柱状の保持体の両端面１ｂ、１ａは、樹脂又はガラス等
の封止材５によって封止される。
の封止材５によって封止される。
第２図は本発明による測温抵抗体の他の実施例を示す柱
状の保持体の横断面図である。第２図は第１図（ａ）の
窒化アルミニウムからなる柱状の保持体１の外周上に保
持体の軸方向に沿って平行な突起８を複数形成した保持
体７を用いて、受熱又は放熱面積を大きくした構造の測
温抵抗体である。
状の保持体の横断面図である。第２図は第１図（ａ）の
窒化アルミニウムからなる柱状の保持体１の外周上に保
持体の軸方向に沿って平行な突起８を複数形成した保持
体７を用いて、受熱又は放熱面積を大きくした構造の測
温抵抗体である。
尚、第２図に示す保持体は、保持体の軸方向に平行に突
起を設けた構造であるが、軸に直角方向のフィン状の突
起、又は錐状の突起でもよい。尚本実施例では保持体１
及び保持体７に形成した貫通孔は２箇所で、感温素線は
一本であるが２個以上の複数の貫通孔を設け、−本の感
温素線を数回折れ回し測温抵抗体としてもよいし、複数
の感温素線を組込んだ多素子形としてもよい。
起を設けた構造であるが、軸に直角方向のフィン状の突
起、又は錐状の突起でもよい。尚本実施例では保持体１
及び保持体７に形成した貫通孔は２箇所で、感温素線は
一本であるが２個以上の複数の貫通孔を設け、−本の感
温素線を数回折れ回し測温抵抗体としてもよいし、複数
の感温素線を組込んだ多素子形としてもよい。
ハ１発明の効果
〔発明の効果〕
本発明は以上に説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する。
に記載されるような効果を奏する。
高熱伝導性、耐久性、電気絶縁性に優れた窒化アルミニ
ウムを抵抗線を収める保持体とする事により、熱容量が
小さく、熱伝導性がよく、又保持体外周上に突起を設け
、放熱フィンを保持体と同一材料で形成する事により、
放熱又は受熱係数を大きくすることが出来、より熱容量
を小さくし、且つ放熱係数を大きくする事で、熱応答性
に優れ、且つ感温素線の自己発熱による温度上昇による
測定誤差の小さい測温抵抗体を提供出来る。
ウムを抵抗線を収める保持体とする事により、熱容量が
小さく、熱伝導性がよく、又保持体外周上に突起を設け
、放熱フィンを保持体と同一材料で形成する事により、
放熱又は受熱係数を大きくすることが出来、より熱容量
を小さくし、且つ放熱係数を大きくする事で、熱応答性
に優れ、且つ感温素線の自己発熱による温度上昇による
測定誤差の小さい測温抵抗体を提供出来る。
第１図は本発明による測温抵抗体を示す図で、第１図（
ａ）は本発明による測温抵抗体の外観斜視図、第１図（
ｂ）は縦断面図、第１図（ｃ）は横断面図。 第２図は本発明による第２の実施例である測温抵抗体の
保持体の横断面図。 １．７・・・保持体、ｌａ、 ｌｂ・・・端面、２ａ、
２ｂ・・・貫通孔、３・・・感温素線、４ａ、 ４ｂ
・・・リード線、５・・・封止材、８・・・突起（フィ
ン）。 第１図 特許出願人 株式会社トーキン 第２図
ａ）は本発明による測温抵抗体の外観斜視図、第１図（
ｂ）は縦断面図、第１図（ｃ）は横断面図。 第２図は本発明による第２の実施例である測温抵抗体の
保持体の横断面図。 １．７・・・保持体、ｌａ、 ｌｂ・・・端面、２ａ、
２ｂ・・・貫通孔、３・・・感温素線、４ａ、 ４ｂ
・・・リード線、５・・・封止材、８・・・突起（フィ
ン）。 第１図 特許出願人 株式会社トーキン 第２図
Claims (3)
- １．軸方向に平行な複数の貫通孔を有する窒化アルミニ
ウムからなる柱状の保持体と、該保持体の貫通孔に挿通
され、保持体の端面でＵ字状に折り返されたコイル状の
感温素線と、前記感温素線の両端に接続されたリード線
によって形成した事を特徴とする測温抵抗体。 - ２．窒化アルミニウムからなる柱状の保持体の外周上に
軸方向に沿って複数の突起を形成した事を特徴とする請
求項１記載の測温抵抗体。 - ３．窒化アルミニウムからなる柱状の保持体の両端面を
、樹脂又はガラスにより封止した事を特徴とする請求項
１、又は請求項２記載の測温抵抗体。 以下余白
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9607589A JPH02273902A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | 測温抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9607589A JPH02273902A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | 測温抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02273902A true JPH02273902A (ja) | 1990-11-08 |
Family
ID=14155284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9607589A Pending JPH02273902A (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | 測温抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02273902A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014206439A (ja) * | 2013-04-12 | 2014-10-30 | 株式会社島津製作所 | 熱線式フローセンサ及び赤外線ガス分析計 |
-
1989
- 1989-04-14 JP JP9607589A patent/JPH02273902A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014206439A (ja) * | 2013-04-12 | 2014-10-30 | 株式会社島津製作所 | 熱線式フローセンサ及び赤外線ガス分析計 |
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