JPH06137960A - 温度センサ - Google Patents
温度センサInfo
- Publication number
- JPH06137960A JPH06137960A JP4291301A JP29130192A JPH06137960A JP H06137960 A JPH06137960 A JP H06137960A JP 4291301 A JP4291301 A JP 4291301A JP 29130192 A JP29130192 A JP 29130192A JP H06137960 A JPH06137960 A JP H06137960A
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- JP
- Japan
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- resistor
- electrodes
- temperature
- temperature sensor
- heating element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定精度を高める。
【構成】 セラミックヒータ１に取り付けられた温度セ
ンサ６は、抵抗体７と、抵抗体７から延びる１対のリー
ド電極８，９とから主に構成されている。抵抗体７は、
温度変化に従って抵抗値が変化し得る薄膜抵抗体を備え
ている。各リード電極８，９は、一端が抵抗体７の薄膜
抵抗体に接続されており、他端が二又に分岐して端子電
極１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂを形成している。
ンサ６は、抵抗体７と、抵抗体７から延びる１対のリー
ド電極８，９とから主に構成されている。抵抗体７は、
温度変化に従って抵抗値が変化し得る薄膜抵抗体を備え
ている。各リード電極８，９は、一端が抵抗体７の薄膜
抵抗体に接続されており、他端が二又に分岐して端子電
極１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂを形成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、センサ、特に、温度セ
ンサに関する。
ンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】温度センサとして、電気絶縁材料からな
る基板と、基板に設けられた抵抗体パターンと、抵抗体
パターンの両端からそれぞれ延びる電極パターンとを備
えたものが知られている。この種の温度センサにより被
測定体の温度を測定する場合は、基板を被測定体に固定
し、電極パターン間に電気抵抗測定装置を接続する。抵
抗体パターンの電気抵抗は、被測定体の温度に応じて変
化するため、抵抗体パターンの電気抵抗を測定すると被
測定体の温度を知ることができる。
る基板と、基板に設けられた抵抗体パターンと、抵抗体
パターンの両端からそれぞれ延びる電極パターンとを備
えたものが知られている。この種の温度センサにより被
測定体の温度を測定する場合は、基板を被測定体に固定
し、電極パターン間に電気抵抗測定装置を接続する。抵
抗体パターンの電気抵抗は、被測定体の温度に応じて変
化するため、抵抗体パターンの電気抵抗を測定すると被
測定体の温度を知ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の温度センサ
によれば、温度測定時に、電気抵抗測定装置が抵抗体パ
ターンだけではなく電極パターンの電気抵抗も測定する
ことになるので、測定精度が良好ではない。測定速度を
高めるために、４端子抵抗測定法を採用した場合であっ
ても、各電極パターンに２つずつプローブを接触させる
ことになるため、電極パターンとプローブとの接触抵抗
等が影響し、高精度な測定結果が得られにくい。
によれば、温度測定時に、電気抵抗測定装置が抵抗体パ
ターンだけではなく電極パターンの電気抵抗も測定する
ことになるので、測定精度が良好ではない。測定速度を
高めるために、４端子抵抗測定法を採用した場合であっ
ても、各電極パターンに２つずつプローブを接触させる
ことになるため、電極パターンとプローブとの接触抵抗
等が影響し、高精度な測定結果が得られにくい。
【０００４】本発明の目的は、温度センサの測定精度を
高めることにある。
高めることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の温度センサは、
温度変化に応じて抵抗値が変化し得る抵抗体と、抵抗体
から延びかつ先端が二股に分岐している１対の電極とを
備えている。
温度変化に応じて抵抗値が変化し得る抵抗体と、抵抗体
から延びかつ先端が二股に分岐している１対の電極とを
備えている。
【０００６】
【作用】本発明に係る温度センサは、温度変化により抵
抗体の抵抗値が変化し、これにより温度を検出できる。
ここで、抵抗体の抵抗値は、各電極の先端が二股に分岐
しているため、電極の抵抗による影響を受けにくく、正
確に測定され得る。
抗体の抵抗値が変化し、これにより温度を検出できる。
ここで、抵抗体の抵抗値は、各電極の先端が二股に分岐
しているため、電極の抵抗による影響を受けにくく、正
確に測定され得る。
【０００７】
【実施例】図１及び図２に、本発明の一実施例が採用さ
れたセラミックヒータを示す。図においてセラミックヒ
ータ１は、セラミック基板１ａと本発明の一実施例とし
ての温度センサ６とから主に構成されている。セラミッ
ク基板１ａは、アルミナセラミックス等からなる概ね正
方形の板状であり、その上面に金属発熱体層２が配置さ
れている。金属発熱体層２は、セラミック基板１の上面
に一連の屈曲パターン状に形成されており、その両端部
がセラミック基板１ａの隅角部近傍に延びかつ電極３，
４を形成している。なお、金属発熱体層２は、モリブデ
ンシリサイド（ＭｏＳｉＯ2 ）粉末と硼珪酸ガラス粉末
とを含む発熱体材料からなる。
れたセラミックヒータを示す。図においてセラミックヒ
ータ１は、セラミック基板１ａと本発明の一実施例とし
ての温度センサ６とから主に構成されている。セラミッ
ク基板１ａは、アルミナセラミックス等からなる概ね正
方形の板状であり、その上面に金属発熱体層２が配置さ
れている。金属発熱体層２は、セラミック基板１の上面
に一連の屈曲パターン状に形成されており、その両端部
がセラミック基板１ａの隅角部近傍に延びかつ電極３，
４を形成している。なお、金属発熱体層２は、モリブデ
ンシリサイド（ＭｏＳｉＯ2 ）粉末と硼珪酸ガラス粉末
とを含む発熱体材料からなる。
【０００８】温度センサ６は、抵抗体７と、抵抗体７か
ら延びる１対のリード電極８，９とから主に構成されて
いる。抵抗体７は、図３に示すようなチップ状の部材で
あり、セラミックスからなる基体１０の一主面に白金か
らなる薄膜抵抗体１１が配置されたものである。薄膜抵
抗体１１はスパッタリング法により均一に形成されてい
る。また、薄膜抵抗体１１上には、薄膜抵抗体１１の両
端部１１ａ，１１ａを除いて硼珪酸ガラスからなるカバ
ーガラス層１２が形成されている。なお、図３では、図
１及び図２に示された抵抗体７の上下を逆転している。
ら延びる１対のリード電極８，９とから主に構成されて
いる。抵抗体７は、図３に示すようなチップ状の部材で
あり、セラミックスからなる基体１０の一主面に白金か
らなる薄膜抵抗体１１が配置されたものである。薄膜抵
抗体１１はスパッタリング法により均一に形成されてい
る。また、薄膜抵抗体１１上には、薄膜抵抗体１１の両
端部１１ａ，１１ａを除いて硼珪酸ガラスからなるカバ
ーガラス層１２が形成されている。なお、図３では、図
１及び図２に示された抵抗体７の上下を逆転している。
【０００９】リード電極８，９は、金属発熱体層２と接
触しないようにセラミック基板１ａ上に互いに平行に形
成されている。リード電極８，９の一端側の端部８ａ，
９ａは、セラミック基板１ａ上の中央部に延びている。
そして、このような端部８ａ，９ａは、抵抗体７に形成
された薄膜抵抗体１１の両端部１１ａ，１１ａにモリブ
デンシリサイドからなる接着剤１３により固定されてい
る。また、リード電極８，９の他端は、それぞれ二股に
分岐しており、その先端に端子電極１４ａ，１４ｂ、１
５ａ，１５ｂを形成している。このようなリード電極
８，９は、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ2 ）から
なる。
触しないようにセラミック基板１ａ上に互いに平行に形
成されている。リード電極８，９の一端側の端部８ａ，
９ａは、セラミック基板１ａ上の中央部に延びている。
そして、このような端部８ａ，９ａは、抵抗体７に形成
された薄膜抵抗体１１の両端部１１ａ，１１ａにモリブ
デンシリサイドからなる接着剤１３により固定されてい
る。また、リード電極８，９の他端は、それぞれ二股に
分岐しており、その先端に端子電極１４ａ，１４ｂ、１
５ａ，１５ｂを形成している。このようなリード電極
８，９は、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ2 ）から
なる。
【００１０】上述のセラミックヒータ１の図上面には、
金属発熱体層２の電極３，４、リード電極８，９の端子
電極１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂ及び抵抗体７の近
傍を除いて硼珪酸ガラスからなるコーティング層１６が
形成されている。次に、前記セラミックヒータ１の製造
方法について説明する。セラミック基板１ａが例えばア
ルミナセラミックスからなる場合には、アルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）、シリカ（ＳｉＯ2 ）、カルシア（ＣａＯ）、
マグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当なバインダー
及び溶剤を加えて混合することよりセラミックペースト
を用意する。このセラミックペーストをドクターブレー
ド法等の周知の方法によりグリーンシートに成形し、こ
れを約１６００℃の高温で焼成するとセラミック基板１
ａが得られる。
金属発熱体層２の電極３，４、リード電極８，９の端子
電極１４ａ，１４ｂ、１５ａ，１５ｂ及び抵抗体７の近
傍を除いて硼珪酸ガラスからなるコーティング層１６が
形成されている。次に、前記セラミックヒータ１の製造
方法について説明する。セラミック基板１ａが例えばア
ルミナセラミックスからなる場合には、アルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）、シリカ（ＳｉＯ2 ）、カルシア（ＣａＯ）、
マグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当なバインダー
及び溶剤を加えて混合することよりセラミックペースト
を用意する。このセラミックペーストをドクターブレー
ド法等の周知の方法によりグリーンシートに成形し、こ
れを約１６００℃の高温で焼成するとセラミック基板１
ａが得られる。
【００１１】次に、セラミック基板１ａ上に、上述の発
熱体材料に適当なバインダー及び有機溶剤を添加混合し
て得た発熱体ペーストをスクリーン印刷法等の周知の厚
膜手法により、金属発熱体層２形状の屈曲パターン状に
印刷する。また、モリブデンシリサイドを含むペースト
をリード電極８，９の形状に同様の手法により印刷す
る。
熱体材料に適当なバインダー及び有機溶剤を添加混合し
て得た発熱体ペーストをスクリーン印刷法等の周知の厚
膜手法により、金属発熱体層２形状の屈曲パターン状に
印刷する。また、モリブデンシリサイドを含むペースト
をリード電極８，９の形状に同様の手法により印刷す
る。
【００１２】次に、リード電極８，９用に印刷したペー
ストの端部８ａ，９ａに相当する部位間に抵抗体７を仮
固定する。具体的には、リード電極８，９を形成するた
めのペーストと実質的に同一組成の接着剤１３を用いて
端部８ａ，９ａとなる部位に抵抗体７に形成された薄膜
抵抗体１１の両端部１１ａ，１１ａを固定する。さら
に、硼珪酸ガラス粉末に適当なバインダー及び溶剤を添
加混合したコーティングペーストを、上述の所定部位を
除いてスクリーン印刷法等の厚膜手法によりセラミック
基板１ａ上に塗布する。
ストの端部８ａ，９ａに相当する部位間に抵抗体７を仮
固定する。具体的には、リード電極８，９を形成するた
めのペーストと実質的に同一組成の接着剤１３を用いて
端部８ａ，９ａとなる部位に抵抗体７に形成された薄膜
抵抗体１１の両端部１１ａ，１１ａを固定する。さら
に、硼珪酸ガラス粉末に適当なバインダー及び溶剤を添
加混合したコーティングペーストを、上述の所定部位を
除いてスクリーン印刷法等の厚膜手法によりセラミック
基板１ａ上に塗布する。
【００１３】最後に、例えばＮ2 ガス等の不活性雰囲気
中で約１０００℃の温度で焼成すると、温度センサ６を
備えたセラミックヒータ１が得られる。ここで、接着剤
１３は、リード電極８，９を形成するためのペーストと
実質的に同一の組成であり、しかも熱膨張率（６．５×
１０-6／℃）が、セラミック基板１ａを構成するアルミ
ナセラミックスの熱膨張率（６．６×１０-6／℃）と実
質的に同じであることから、抵抗体７とセラミック基板
１ａとの間に熱膨張率の差による応力は実質的に残留し
にくい。したがって、抵抗体７は、セラミック基板１ａ
との接合強度が高く、セラミック基板１ａから容易に外
れにくい。
中で約１０００℃の温度で焼成すると、温度センサ６を
備えたセラミックヒータ１が得られる。ここで、接着剤
１３は、リード電極８，９を形成するためのペーストと
実質的に同一の組成であり、しかも熱膨張率（６．５×
１０-6／℃）が、セラミック基板１ａを構成するアルミ
ナセラミックスの熱膨張率（６．６×１０-6／℃）と実
質的に同じであることから、抵抗体７とセラミック基板
１ａとの間に熱膨張率の差による応力は実質的に残留し
にくい。したがって、抵抗体７は、セラミック基板１ａ
との接合強度が高く、セラミック基板１ａから容易に外
れにくい。
【００１４】次に、前記セラミックヒータ１の使用方法
について説明する。まず、セラミック基板１ａを被加熱
物に固定する。そして、金属発熱体層２の両電極３，４
間に電圧印加装置を接続し、また、リード電極８，９間
に制御装置を接続する。制御装置は、抵抗体７の薄膜抵
抗体１１の抵抗変化からセラミックヒータ１の温度を検
出し、それに応じて電圧印加装置から金属発熱体層２へ
の出力電圧を調節してセラミックヒータ１の温度調節を
行うためのものである。
について説明する。まず、セラミック基板１ａを被加熱
物に固定する。そして、金属発熱体層２の両電極３，４
間に電圧印加装置を接続し、また、リード電極８，９間
に制御装置を接続する。制御装置は、抵抗体７の薄膜抵
抗体１１の抵抗変化からセラミックヒータ１の温度を検
出し、それに応じて電圧印加装置から金属発熱体層２へ
の出力電圧を調節してセラミックヒータ１の温度調節を
行うためのものである。
【００１５】このような制御装置をリード電極８，９間
に接続する場合は、薄膜抵抗体１１の抵抗値が４端子抵
抗測定法により測定され得るようにリード電極８，９と
制御装置とを接続する。具体的には、図４に示すよう
に、リード電極８の端子電極１４ａ及び端子電極１４ｂ
にそれぞれ制御装置３０からの電流印加用プローブ３１
ａ及び電圧測定用プローブ３２ａを接触させる。リード
電極９についても、端子電極１５ａ及び端子電極１５ｂ
のそれぞれに制御装置３０からの電流印加用プローブ３
１ｂ及び電圧測定用プローブ３２ｂを接触させる。これ
により、制御装置３０は、各プローブ３１ａ，３１ｂ、
３２ａ，３２ｂと端子電極１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１
５ｂとの接触抵抗やリード電極８，９の抵抗による影響
を受けることなく、薄膜抵抗体１１の抵抗値のみを正確
に測定できる。この結果、制御回路は、セラミックヒー
タ１の温度を正確に検出することができる。
に接続する場合は、薄膜抵抗体１１の抵抗値が４端子抵
抗測定法により測定され得るようにリード電極８，９と
制御装置とを接続する。具体的には、図４に示すよう
に、リード電極８の端子電極１４ａ及び端子電極１４ｂ
にそれぞれ制御装置３０からの電流印加用プローブ３１
ａ及び電圧測定用プローブ３２ａを接触させる。リード
電極９についても、端子電極１５ａ及び端子電極１５ｂ
のそれぞれに制御装置３０からの電流印加用プローブ３
１ｂ及び電圧測定用プローブ３２ｂを接触させる。これ
により、制御装置３０は、各プローブ３１ａ，３１ｂ、
３２ａ，３２ｂと端子電極１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１
５ｂとの接触抵抗やリード電極８，９の抵抗による影響
を受けることなく、薄膜抵抗体１１の抵抗値のみを正確
に測定できる。この結果、制御回路は、セラミックヒー
タ１の温度を正確に検出することができる。
【００１６】セラミックヒータ１の使用時には、電圧印
加装置から金属発熱体層２に電圧を印加する。金属発熱
体層２の発熱温度は、抵抗体７の薄膜抵抗体１１の抵抗
変化により検出され、リード電極８，９を通じて制御回
路に伝達される。制御回路は、薄膜抵抗体１１の抵抗値
から検出された温度を基準にして、金属発熱体層２へ印
加する電圧を制御する。これにより、セラミックヒータ
１の温度が所望温度に維持される。
加装置から金属発熱体層２に電圧を印加する。金属発熱
体層２の発熱温度は、抵抗体７の薄膜抵抗体１１の抵抗
変化により検出され、リード電極８，９を通じて制御回
路に伝達される。制御回路は、薄膜抵抗体１１の抵抗値
から検出された温度を基準にして、金属発熱体層２へ印
加する電圧を制御する。これにより、セラミックヒータ
１の温度が所望温度に維持される。
【００１７】〔他の実施例〕 （ａ） 図５に、本発明の他の実施例に係る温度センサ
２０を示す。図において、温度センサ２０は、直方体状
のセラミック基板２１と、セラミック基板２１の図上面
に形成された抵抗体パターン２２と、この抵抗体パター
ン２２の両端から延びるリード電極２３，２４とから主
に構成されている。抵抗体パターン２２は、例えば白金
からなる薄膜であり、スパッタリング法により形成され
ている。この抵抗体パターン２２は、温度変化に応じて
抵抗値が変化する。リード電極２３，２４は、一端が抵
抗体パターン２２の端部にそれぞれ接続されており、他
端が二股に分岐している。
２０を示す。図において、温度センサ２０は、直方体状
のセラミック基板２１と、セラミック基板２１の図上面
に形成された抵抗体パターン２２と、この抵抗体パター
ン２２の両端から延びるリード電極２３，２４とから主
に構成されている。抵抗体パターン２２は、例えば白金
からなる薄膜であり、スパッタリング法により形成され
ている。この抵抗体パターン２２は、温度変化に応じて
抵抗値が変化する。リード電極２３，２４は、一端が抵
抗体パターン２２の端部にそれぞれ接続されており、他
端が二股に分岐している。
【００１８】この温度センサ２０は、被測定体に固定さ
れ、当該被測定体の温度を正確に測定することができ
る。 （ｂ） 前記実施例では、抵抗体とそれから延びる電極
とをセラミック基板上に形成したが、本発明はこれに限
定されない。例えば、図３に示す抵抗体７の薄膜抵抗体
１１の両端部１１ａ，１１ａに先端部が二股に分岐した
板状のリード電極を固定した場合も本発明を同様に実施
できる。
れ、当該被測定体の温度を正確に測定することができ
る。 （ｂ） 前記実施例では、抵抗体とそれから延びる電極
とをセラミック基板上に形成したが、本発明はこれに限
定されない。例えば、図３に示す抵抗体７の薄膜抵抗体
１１の両端部１１ａ，１１ａに先端部が二股に分岐した
板状のリード電極を固定した場合も本発明を同様に実施
できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係る温度センサは、抵抗体から
延びる１対の電極の先端が二又に分岐しているので、温
度測定精度が高い。
延びる１対の電極の先端が二又に分岐しているので、温
度測定精度が高い。
【図１】本発明の一実施例が採用されたセラミックヒー
タの斜視図。
タの斜視図。
【図２】図１のII−II縦断面図。
【図３】前記実施例に用いられた抵抗体の斜視図。
【図４】温度センサと制御装置との接続状態を示す図。
【図５】他の実施例の斜視図。
６，２０ 温度センサ ７ 抵抗体 ８，９，２３，２４ リード電極 ２２ 抵抗体パターン
Claims (1)
- 【請求項１】温度変化に応じて抵抗値が変化し得る抵抗
体と、 前記抵抗体から延びかつ先端が二股に分岐している１対
の電極と、を備えた温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4291301A JP2839418B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4291301A JP2839418B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137960A true JPH06137960A (ja) | 1994-05-20 |
| JP2839418B2 JP2839418B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=17767126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4291301A Expired - Fee Related JP2839418B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2839418B2 (ja) |
Cited By (17)
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| JPH0287030A (ja) * | 1988-09-24 | 1990-03-27 | Murata Mfg Co Ltd | 白金温度センサ |
-
1992
- 1992-10-29 JP JP4291301A patent/JP2839418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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