JPH07220903A - サーミスタ式温度センサ - Google Patents

サーミスタ式温度センサ

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JPH07220903A
JPH07220903A JP925194A JP925194A JPH07220903A JP H07220903 A JPH07220903 A JP H07220903A JP 925194 A JP925194 A JP 925194A JP 925194 A JP925194 A JP 925194A JP H07220903 A JPH07220903 A JP H07220903A
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JP
Japan
Prior art keywords
thermistor
temperature
resistance value
temperature detecting
temperature sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP925194A
Other languages
English (en)
Inventor
Masamichi Shibata
正道 柴田
Kaoru Kuzuoka
馨 葛岡
Susumu Shibayama
進 芝山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Priority to US08/323,227 priority patent/US5600296A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、サーミスタ式温度センサのサーミ
スタ抵抗体の抵抗値のばらつきを低減化し、さらに測温
精度が高く、しかも生産性に優れたサーミスタ式温度セ
ンサを提供できるようにすることを目的とするものであ
る。 【構成】 電気絶縁性基板1と、該基板上に形成され、
また温度に応じて抵抗値が変化する厚膜または薄膜より
なる温度検出サーミスタ4と、該サーミスタに接続され
るとともに、外部に出力を取り出す接続部2a,3aを
備えた電極2,3とから少なくとも構成され、しかも前
記温度検出サーミスタが同一成分組成を有した複数の温
度検出サーミスタ4a,4b,4c,4dに分割され
て、前記電極に対して並列もしくは直列に配置されたこ
とを特徴とする構成を採用するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラーまたは、内燃
機関の排気管などに装着されて、温度を検知するための
サーミスタ式温度センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、サーミスタ式温度センサのサ
ーミスタ抵抗体の抵抗値が、製造時に非常にばらつくと
いう問題があるなかで、サーミスタ式温度センサは、高
精度な温度センサとしてのニーズが、年々高まってきて
いるのであるが、サーミスタ抵抗体の抵抗値が、製造時
に非常にばらつくという問題のために、生産歩留りが悪
いという状況にある。
【0003】特開昭55−85001公報は、サーミス
タ式温度センサのサーミスタ抵抗体の抵抗値のばらつき
を低減化して、生産歩留りの向上を図る技術を開示して
いる。しかしながら、前記公報に開示されたばらつき低
減方法では、全生産個数の抵抗値測定が必要であり、ま
た、調整用電極部の凹部切断作業が必要となることか
ら、生産性が悪化するという問題点を生じている。
【0004】また、特開平5−34208公報は、サー
ミスタ式温度センサの測温精度を向上させる技術を開示
したものである。しかしながら、前記公報に開示された
測温精度向上技術は、一つ一つのサーミスタ式温度セン
サの測温精度を向上させるためのものであり、生産性に
乏しいという問題点を生じている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記の問題点を鑑みて、サーミスタ式温度センサのサーミ
スタ抵抗体の抵抗値のばらつきを低減化し、さらにサー
ミスタ式温度センサの測温精度が高く、しかも、生産性
にに優れたサーミスタ式温度センサを提供できるように
することを課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのために、請求項1
は、電気絶縁性基板と、該基板上に形成され、また温度
に応じて抵抗値が変化する厚膜または薄膜よりなる温度
検出サーミスタと、該サーミスタに接続されるととも
に、外部に出力を取り出す手段を備えた電極とから少な
くとも構成され、しかも前記温度検出サーミスタが同一
成分組成を有した複数の温度検出サーミスタに分割され
て、前記電極に対して並列もしくは直列に配置されてい
ることを特徴とする構成を採用するものである。
【0007】また、請求項2は、電気絶縁性基板と、該
基板上に形成され、また温度に応じて抵抗値が変化する
厚膜または薄膜よりなる温度検出サーミスタと、該サー
ミスタに接続されるとともに、外部に出力を取り出す手
段を備えた電極とから少なくとも構成され、しかも前記
温度検出サーミスタが同一成分組成を有した複数の温度
検出サーミスタに分割されて、前記電極に対して並列も
しくは直列に配置され、さらに、電気絶縁性の被覆基板
によって前記温度検出サーミスタが被覆されていること
を特徴とする構成を採用するものである。
【0008】
【作用】上記の構成を手段として採用したことから、即
ち、同一の成分組成を有したサーミスタ抵抗体を、温度
測定用の抵抗体とし、該抵抗体を複数に分割して並列又
は、直列に配置したことから、複数に分割された各々の
抵抗値は、正規分布し、ばらつきの独立生が確保され
る。これより、複数に分割された各々の抵抗値の合成抵
抗値は、それぞれの抵抗値のばらつきを相互に打ち消し
あうために、サーミスタ式温度センサのサーミスタ抵抗
体の抵抗値のばらつきを低減化することができる。ま
た、ばらつきを低減化することができることから、測温
精度が高いサーミスタ式温度センサとすることができ
る。さらに、複数に分割された各々の抵抗値が、正規分
布するばらつきの独立生を応用したことから、一つ一つ
のサーミスタ式温度センサに対するものでなく、量産性
があることから生産性にに優れたものとすることができ
る。
【0009】さらに、電気絶縁性の被覆基板によって前
記温度検出サーミスタが被覆される構成を採用したこと
から、前記温度検出サーミスタは外部から汚染されるこ
と無く安定して出力できる。
【0010】
【発明の効果】以上に記した作用から、サーミスタ式温
度センサのサーミスタ抵抗体の抵抗値のばらつきを低減
化し、さらにサーミスタ式温度センサの測温精度が高
く、しかも、生産性に優れたサーミスタ式温度センサを
提供できるようになる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)本発明者らは、上記問題点について鋭意検
討してきたが、その結果、温度測定抵抗の分割前のサー
ミスタ平均抵抗値R0 と標準偏差σ0 との比である変動
係数S0 が,温度測定抵抗の分割後の各サーミスタ平均
抵抗値Ri と標準偏差σi との比である変動係数Si
変わらないことに着目して、製造時のサーミスタ抵抗値
のばらつきを抑える研究を重ね、本発明に至ったのであ
る。以下、本発明を、図に記した実施例を参照しながら
説明する。
【0012】図1は、本発明の実施例であるサーミスタ
式温度センサの構成を説明するための一部断面斜視図で
ある。図において、1は、アルミナ等の電気絶縁性セラ
ミック基板であり、該基板1には、Pt等の貴金属或い
は高耐熱性金属等からなる電極2及び3と、該電極2及
び3と一部が重なるように配置された、Mn−Crスピ
ネル系等からなる温度検出用サーミスタ4が配置され、
またアルミナ等の電気絶縁性セラミック基板である被覆
基板5によって被覆されている。2a及び3aは、前記
電極2及び3の、図示されていない外部電極との接合部
である。前記温度検出用サーミスタ4は、同一組成成分
比を有し、しかも互いに並列な温度検出用サーミスタ4
a,4b,4c及び4dに等分割(長さl,幅w,及び
厚さtは、共に同一寸法)されてなる。尚、前記サーミ
スタ式温度センサは、アルミナ等の電気絶縁性セラミッ
ク基板1のグリーンシートに、Pt等の貴金属或いは高
耐熱性金属等からなるペーストをスクリーン印刷して形
成した電極2及び3と、該電極2及び3と一部が重なる
ように配置されたMn−Crスピネル系等からなるペー
ストをスクリーン印刷して形成した温度検出用サーミス
タ4を配置し、アルミナ等の電気絶縁性セラミック基板
である被覆基板5のグリーンシートで被覆して、焼成さ
れることで一体化されている。
【0013】ここで、該温度検出用サーミスタ4a,4
b,4c及び4dの抵抗値をRa ,Rb ,Rc ,Rd
とすれば、前記温度検出用サーミスタ4の抵抗値Rは
【0014】
【数1】 である。ところで、
【0015】
【数2】Ra =RAV+ΔRab =RAV+ΔRbc =RAV+ΔRcd =RAV+ΔRd と表すことができる。式中、RAVは、前記温度検出用サ
ーミスタ4a,4b,4c及び4dの平均抵抗値、ΔR
a 、ΔRb 、ΔRc 及びΔRd は、前記平均抵抗値から
のずれである。ところで、前記平均抵抗値からのずれΔ
a 、ΔRb 、ΔRc 及びΔRd は、正規分布し、
【0016】
【数3】ΔRa +ΔRb +ΔRc +ΔRd ≒0 であることから、従って、数1は、
【0017】
【数4】 である。ここで、本発明のサーミスタ式温度センサとし
てのばらつきの大きさを(ΔRa +ΔRb +ΔRc +Δ
d )/16が表しているが、数3に記したように近似
的にゼロとなる。また、等分割された温度検出用サーミ
スタ一つの設計抵抗値は、4×(前記温度検出用サーミ
スタ1の抵抗値)となる。
【0018】一方で、特開平5−34208公報に開示
される構成では、サーミスタ定数であるB値の異なる2
種類のサーミスタ、即ち高・低温時に抵抗値の異なるサ
ーミスタを並列に配列しているため、サーミスタ抵抗の
ばらつきは2種類のサーミスタのうち、ばらつきの大な
るサーミスタに支配される。そのため、本発明のような
サーミスタ抵抗値のばらつき低減効果を有さないのであ
る。
【0019】上記例においては、等分割数を4とした
が、等分割数は、このかぎりでない。図2は、等分割数
に対して温度検出用サーミスタ4の抵抗値ばらつきの比
率を記したものである。尚、等分割数を1としたとき、
即ち等分しない場合の抵抗値ばらつき(標準偏差)の大
きさを1としたときの、等分割数に対して温度検出用サ
ーミスタ4の抵抗値ばらつき(標準偏差)の比率を示し
ている。温度検出用サーミスタ4の抵抗値ばらつき(標
準偏差)の比率は、等分割数Nに対して、およそ1/√
Nに比例して減少することが図から判る。
【0020】以上に説明したように、同一成分組成から
成る温度検出用サーミスタを分割して配置することによ
って、サーミスタ抵抗体の抵抗値のばらつきを低減化す
ることができる。このばらつき低減により、さらにサー
ミスタ式温度センサの測温精度を高くすることが可能と
なる。そのうえ、サーミスタ抵抗体の抵抗値のばらつき
を低減化することができることから、一つ一つのサーミ
スタ式温度センサの抵抗値検査を必要としなくなること
から、生産性にも優れたサーミスタ式温度センサを提供
できるようなる。
【0021】以上に説明した実施例では、同一成分組成
から成る温度検出用サーミスタを分割して並列配置する
例について記したが、同一成分組成から成る温度検出用
サーミスタを分割して直列に配置しても同様の効果が得
られることは言うまでもない。同一成分組成から成る温
度検出用サーミスタをN分割して直列に配置する場合に
おいては、一つの分割された温度検出用サーミスタの抵
抗値は、サーミスタ式温度センサとしての抵抗値の(1
/N)とする必要がある。このため、サーミスタ材料と
しては、Cr2 3 −ZnO系等の比抵抗の小さなもの
が適する。
【0022】また、以上に説明した実施例では、同一の
電気絶縁性セラミック基板上に同一成分組成から成る温
度検出用サーミスタを分割して並列または直列配置する
例について記したが、それぞれ別の電気絶縁性セラミッ
ク基板上に同一成分組成から成る温度検出用サーミスタ
を分割して並列または直列配置し、それらをスルーホー
ル等にて結線するとともに積層して一体化焼成した構成
とするサーミスタ式温度センサであってもよい。また、
それぞれ別の電気絶縁性セラミック基板上に同一成分組
成から成る温度検出用サーミスタを分割して並列または
直列配置し、該温度検出用サーミスタの各々に接続され
た各電極をサーミスタ式温度センサ外部にて結線しても
よい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例であるサーミスタ式温度センサ
の構成を説明するための一部断面斜視図である。
【図2】本発明の実施例であるサーミスタ式温度センサ
の温度検出用サーミスタ等分割数に対して、温度検出用
サーミスタ4の抵抗値ばらつきの比率を記したものであ
る。
【符号の説明】
1 電気絶縁性基板 2 電極 2a 接合部 3 電極 3a 接合部 4 温度検出用サーミスタ 4a 温度検出用サーミスタ 4b 温度検出用サーミスタ 4c 温度検出用サーミスタ 4d 温度検出用サーミスタ 5 被覆基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気絶縁性基板と、該基板上に形成さ
    れ、また温度に応じて抵抗値が変化する厚膜または薄膜
    よりなる温度検出サーミスタと、該サーミスタに接続さ
    れるとともに、外部に出力を取り出す手段を備えた電極
    とから少なくとも構成され、しかも前記温度検出サーミ
    スタが同一成分組成を有した複数の温度検出サーミスタ
    に分割されて、前記電極に対して並列もしくは直列に配
    置されていることを特徴とするサーミスタ式温度セン
    サ。
  2. 【請求項2】 電気絶縁性基板と、該基板上に形成さ
    れ、また温度に応じて抵抗値が変化する厚膜または薄膜
    よりなる温度検出サーミスタと、該サーミスタに接続さ
    れるとともに、外部に出力を取り出す手段を備えた電極
    とから少なくとも構成され、しかも前記温度検出サーミ
    スタが同一成分組成を有した複数の温度検出サーミスタ
    に分割されて、前記電極に対して並列もしくは直列に配
    置され、さらに、電気絶縁性の被覆基板によって前記温
    度検出サーミスタが被覆されていることを特徴とするサ
    ーミスタ式温度センサ。
JP925194A 1993-10-14 1994-01-31 サーミスタ式温度センサ Pending JPH07220903A (ja)

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US08/323,227 US5600296A (en) 1993-10-14 1994-10-14 Thermistor having temperature detecting sections of substantially the same composition and dimensions for detecting subtantially identical temperature ranges

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011530186A (ja) * 2008-08-07 2011-12-15 エプコス アクチエンゲゼルシャフト センサ装置及びその製造方法
CN106556472A (zh) * 2016-11-23 2017-04-05 合肥舒实工贸有限公司 温度传感器

Cited By (4)

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Effective date: 20021001