JPH11241941A - Liquid level detecting sensor - Google Patents
Liquid level detecting sensorInfo
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- JPH11241941A JPH11241941A JP10045387A JP4538798A JPH11241941A JP H11241941 A JPH11241941 A JP H11241941A JP 10045387 A JP10045387 A JP 10045387A JP 4538798 A JP4538798 A JP 4538798A JP H11241941 A JPH11241941 A JP H11241941A
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- liquid level
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/24—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
- G01F23/246—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid thermal devices
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車その他機器
類に装備した燃料タンク内に設置し、タンク内に充填さ
れたガソリン，軽油などの液体燃料の液面を検知する液
面検知センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid level detecting sensor which is installed in a fuel tank mounted on an automobile or other equipment and detects a liquid level of a liquid fuel such as gasoline or light oil filled in the tank.
【０００２】[0002]
【従来の技術】タンク内に充填されたガソリン、軽油な
どの油の残量液面を検知するセンサとして従来よりサー
ミスタを用いた液面検知センサが知られている。この液
面検知センサは、図６に示すように直流電源２０に警告
灯２１と、サーミスタ２２とを直列に結線し、サーミス
タ２２に直流電流を通電してこれを自己発熱させ、サー
ミスタ２２が液中に浸されているときと、気中に露され
たときの熱放散定数の違いから回路の電流値の大きさを
制御して警告灯２１の消灯，点灯を制御するものであ
る。2. Description of the Related Art A liquid level detection sensor using a thermistor has been known as a sensor for detecting the remaining liquid level of oil such as gasoline or light oil filled in a tank. In this liquid level detection sensor, as shown in FIG. 6, a warning light 21 and a thermistor 22 are connected in series to a DC power supply 20, and a DC current is supplied to the thermistor 22 to generate heat by itself. The magnitude of the current value of the circuit is controlled based on the difference in heat dissipation constant between when immersed in the air and when exposed to the air, and the turning off and on of the warning lamp 21 is controlled.
【０００３】従来、液面検知センサには、形状の如何を
問わず、いわゆるソリッドタイプ（金属酸化物焼結体で
ある半導体素子型）のサーミスタ素子が用いられてき
た。Conventionally, a so-called solid type (semiconductor element type which is a sintered metal oxide) thermistor element has been used as a liquid level detection sensor regardless of its shape.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】液面検知センサには様
々の特性が要求されるが、中でも点灯，消灯特性、作動
耐久特性はとりわけ重要である。自動車の燃料タンクの
場合に、点灯，消灯特性は、タンク内の燃料切れ、例え
ばガソリン切れのときに警告灯が点灯し、ガソリンが補
給されたときに確実に警告灯が消灯することであり、作
動耐久特性は、警告灯の点灯，消灯の繰返しに対し、寿
命特性が優れていることであり、また、低温下であって
も、電源電圧であるバッテリー電圧が低下してもガソリ
ン切れに対しては確実に警告灯を点灯させることであ
る。Various characteristics are required for the liquid level detection sensor, and among them, the light-on / light-off characteristics and the operation durability characteristics are particularly important. In the case of an automobile fuel tank, the lighting and extinguishing characteristics are that the warning light is turned on when the fuel in the tank is exhausted, for example, when gasoline is exhausted, and that the warning light is reliably turned off when gasoline is replenished. The operating durability characteristic is that the life characteristics are excellent against repeated lighting and extinguishment of the warning light. Also, even at low temperatures, even when the battery voltage, which is the power supply voltage, drops, gasoline runs out. To ensure that the warning light is turned on.
【０００５】ところが、液面検知にソリッドタイプのサ
ーミスタ素子を用いた従来の液面検知センサにおいて
は、実装後に、電極の剥離や素子割れなどが生じやす
く、また、外装していないがために耐油性が悪く、本質
的に作動耐久性に劣るという欠点があり、この結果、感
温特性が狂い、ガソリンがなくなって、サーミスタ素子
が空気に触れているにもかかわらず、警告灯が必ずしも
完全点灯しないという事故が発生していることが分っ
た。However, in a conventional liquid level detection sensor using a solid type thermistor element for liquid level detection, peeling of electrodes and cracking of the element are apt to occur after mounting. The drawback is that the warning light is not fully lit even though the temperature sensing characteristics are not good, gasoline is exhausted, and the thermistor element is in contact with the air. It turns out that an accident has occurred.
【０００６】本発明の目的は、上記課題を解決し、点
灯，消灯特性、作動耐久特性に優れた液面検知センサを
提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a liquid level detection sensor having excellent lighting / light-off characteristics and excellent operation durability characteristics.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による液面検知センサによるときには、厚膜
サーミスタを用いた液面検知センサであって、厚膜サー
ミスタは、基板上にサーミスタ層と電極とが形成された
ものである。To achieve the above object, the present invention provides a liquid level detection sensor using a thick film thermistor, wherein the thick film thermistor includes a thermistor layer on a substrate. And an electrode are formed.
【０００８】また、サーミスタ層は、サーミスタ粒子を
ガラスで包み込むようにして作られたペーストを基板お
よび電極上に塗布して形成されたものである。[0008] The thermistor layer is formed by applying a paste made by enclosing thermistor particles with glass on a substrate and electrodes.
【０００９】また、厚膜サーミスタは、サーミスタ層
と、電極とを覆うガラスコートをオーバーコートとして
有するものである。The thick-film thermistor has a glass coat covering the thermistor layer and the electrode as an overcoat.
【００１０】また、電極は、第１の電極と第２の電極で
あり、第１及び第２の電極の電極材料はいずれも金であ
る。[0010] The electrodes are a first electrode and a second electrode, and both the first and second electrodes are made of gold.
【００１１】また、電極は、第１の電極と第２の電極で
あり、サーミスタ層を挾んで上下又は向き合わせに形成
され、第１の電極と第２の電極の少なくとも＋極となる
一方の電極材料は金であり、第１及び第２の電極と、サ
ーミスタ層とを覆うトップコートとしてガラスコートを
有するものである。The electrodes are a first electrode and a second electrode, and are formed vertically or facing each other with a thermistor layer interposed therebetween, and at least one of the first electrode and the second electrode which becomes a positive electrode. The electrode material is gold and has a glass coat as a top coat covering the first and second electrodes and the thermistor layer.
【００１２】また、電極には、導電性接着剤を用いてリ
ード線が接続され、導電性接着剤は、Ｎｉ−レジン系，
又はＮｉ−ガラス系の接着剤である。Further, a lead wire is connected to the electrode using a conductive adhesive, and the conductive adhesive is a Ni-resin type,
Or a Ni-glass based adhesive.
【００１３】また、基板は、基板を貫通する小孔を有
し、リード線は、その一部が小孔内に挿入され、他の部
分と共に導電性接着剤をもって電極に接続されているも
のである。Further, the substrate has a small hole penetrating the substrate, and a part of the lead wire is inserted into the small hole and connected to the electrode with a conductive adhesive together with other parts. is there.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下に本発明による液面検知セン
サの実施の形態を図によって説明する。図１（ａ）にお
いて、本発明による液面検知センサにおいては、センサ
素子に厚膜サーミスタを用いるものであり、厚膜サーミ
スタ１は、基板２上にサーミスタ層３と、サーミスタ層
３の電極である第１の電極４（下層電極）及び第２の電
極５（上層電極）が形成され、必要によりオーバーコー
ト６が施される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a liquid level detection sensor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1 (a), in the liquid level detection sensor according to the present invention, a thick-film thermistor is used for the sensor element. The thick-film thermistor 1 is composed of a thermistor layer 3 on a substrate 2 and electrodes of the thermistor layer 3. A certain first electrode 4 (lower electrode) and a second electrode 5 (upper electrode) are formed, and an overcoat 6 is applied as necessary.
【００１５】サーミスタ層３は、第１及び第２の電極
４、５間に形成され、第１及び第２の電極４、５は、基
板２上に開口された小孔１１内に挿し込まれたリード線
７、８と、それぞれ導電性接着剤１２をもって接続さ
れ、オーバーコート６は、リード線７、８を含んで第１
の電極４と、サーミスタ層３と、第２の電極５上とに跨
って基板２の上方を覆っているものである。The thermistor layer 3 is formed between the first and second electrodes 4 and 5, and the first and second electrodes 4 and 5 are inserted into small holes 11 opened on the substrate 2. The overcoat 6 is connected to the lead wires 7 and 8 with the conductive adhesive 12, respectively.
, And covers the substrate 2 over the thermistor layer 3 and the second electrode 5.
【００１６】図１（ａ）はサンドイッチ電極型のサーミ
スタであり、第１及び第２の電極４、５は、サーミスタ
層３を挾んでその上下に形成されている。また図１
（ｂ）は対向電極型のサーミスタであり、第１及び第２
の電極４、５は、サーミスタ層３を挾んでその両側に形
成されている。FIG. 1A shows a sandwich electrode type thermistor. First and second electrodes 4 and 5 are formed above and below the thermistor layer 3. FIG.
(B) is a counter electrode type thermistor, comprising first and second thermistors.
The electrodes 4 and 5 are formed on both sides of the thermistor layer 3.
【００１７】厚膜サーミスタ１は、図２のように厚膜サ
ーミスタ１が金属ケース９内に収容され、厚膜サミスタ
１のリード線７、８が金属ケース９の底と金属ケース９
を施蓋する絶縁蓋に取り付けられた金属端子１０とに結
線されて液面検知センサ１４に組立てられる。As shown in FIG. 2, the thick-film thermistor 1 is housed in a metal case 9 and the lead wires 7 and 8 of the thick-film thermistor 1 are connected to the bottom of the metal case 9 and the metal case 9.
Is connected to a metal terminal 10 attached to an insulating lid for covering the liquid surface, and assembled to the liquid level detection sensor 14.
【００１８】本発明において、基板２には、熱放散性の
優れたアルミナ基板を用いて放熱効果を向上させてい
る。サーミスタ層３には、基板２上に第１の電極材料を
塗布した後、サーミスタ材料を塗布し、次いで第２の電
極材料を塗布して固化する。In the present invention, the heat radiation effect is improved by using an alumina substrate having excellent heat dissipation as the substrate 2. On the thermistor layer 3, a first electrode material is applied on the substrate 2, then a thermistor material is applied, and then a second electrode material is applied and solidified.
【００１９】本発明において、厚膜サーミスタには、サ
ーミスタ材料の原料粉末を１１００℃〜１３００℃で本
焼成した後に再び微粉砕して１μｍ程度の粒径のサーミ
スタ粒に加工し、その粒子をガラスで包み込むようにし
て作ったペーストを用いる。このペーストを基板２上に
印刷焼付することによって、厚膜サーミスタを形成して
いる。サーミスタの粒界間にガラスを溶融介在し、しか
も、粒子間レベルでガラスコートされるため、粒界が壊
れず、クラックの発生が防止される。In the present invention, the raw material powder of the thermistor material is fired at 1100 ° C. to 1300 ° C., finely pulverized again and processed into thermistor particles having a particle size of about 1 μm. Use the paste made by wrapping it in. This paste is printed and baked on the substrate 2 to form a thick-film thermistor. Since the glass is melted and interposed between the grain boundaries of the thermistor and is coated with glass at the level between particles, the grain boundaries are not broken and the generation of cracks is prevented.
【００２０】なお、小孔１１は、基板２の両端にあけら
れた貫通孔であり、その孔内には、少なくとも８０％以
上の範囲に渡り、Ｎｉ−ガラスを用いたスルーホール電
極を印刷により形成している。第１及び第２の電極４、
５は、それぞれの小孔１１のまわりに達し、スルーホー
ル電極に連通して形成されたものである。The small holes 11 are through holes formed at both ends of the substrate 2, and a through-hole electrode using Ni-glass is formed in the hole by printing over at least 80% or more. Has formed. First and second electrodes 4,
Numeral 5 is formed around each small hole 11 and communicates with the through-hole electrode.
【００２１】リード線７、８は、図５（ｂ）に示すよう
に三つ又状の端子を有し、両側の端子と中央の端子間で
基板をはさみ、中央の端子を小孔１１に挿し込み、小孔
１１内に流し込んだ導電性接着剤１２をもってそれぞれ
の電極４、５に個別に安定に接続される。本発明におい
て、第１及び第２の電極４、５には、その材料には金を
用い、また、第１及び第２の電極４、５とリード線７、
８との接続に用いる導電性接着剤には、Ｎｉ−レジン系
又はＮｉ−ガラス系の接着剤を用いたものを基本構造と
している。As shown in FIG. 5 (b), the lead wires 7 and 8 have three-pronged terminals. The substrate is sandwiched between the terminals on both sides and the central terminal, and the central terminal is inserted into the small hole 11. The electrodes 4 and 5 are individually and stably connected with the conductive adhesive 12 poured into the small holes 11. In the present invention, gold is used as the material for the first and second electrodes 4 and 5, and the first and second electrodes 4 and 5 and the lead wire 7 are used.
The basic structure of the conductive adhesive used for connection with the base member 8 is an adhesive using a Ni-resin-based or Ni-glass-based adhesive.
【００２２】電極材料や導電性接着剤の選定は、液面検
出センサと該センサを浸す液体との関わりが問題とな
る。従来使用されていた銀（Ａｇ−Ｇ）電極やＡｇ−レ
ジン系の導電性接着剤では、アルコール（エタノール，
メタノール）や特に硫黄（Ｓ）の混合率の多いガソリン
中では耐久作動試験において、液面検知センサの抵抗値
が異常に変化を来たし、液面検出器としての信頼性が極
端に劣化する。The selection of the electrode material and the conductive adhesive has a problem in relation to the liquid level detection sensor and the liquid immersed in the sensor. Conventionally used silver (Ag-G) electrodes and Ag-resin-based conductive adhesives use alcohol (ethanol, ethanol, etc.).
In a gasoline having a high mixing ratio of methanol (methanol) or sulfur (S) in particular, in a durability operation test, the resistance value of the liquid level detection sensor abnormally changes, and the reliability as a liquid level detector is extremely deteriorated.
【００２３】これはガソリン中の硫黄と電極材料の銀と
が反応し、硫化銀（Ａｇ2Ｓ）に変化するためであり、
また、アルコール混合ガソリン液中では、液体の比抵
抗、電気特性が低下し、特にプラス側のリード線の端子
部が露出しているような構造のもの（例えば実開昭６１
−１２５８３号参照）ではその特性劣化がはなはだしい
が、これを改良してリードキャップの接合部分を含めて
ガラスコートされている構造のもの（例えば特開昭６１
−１０２００２号参照）でも硫化作用や電解作用によっ
てその接合部分での腐蝕が起こり易く、素子近傍での電
流密度が大となり、これが接触不良、断線の原因にな
る。This is because sulfur in gasoline reacts with silver of the electrode material to change into silver sulfide (Ag 2 S).
Further, in an alcohol-mixed gasoline liquid, the specific resistance and electric characteristics of the liquid are reduced, and in particular, a structure in which the terminal portion of the positive lead wire is exposed (for example, see
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-28383, the characteristics are remarkably deteriorated.
However, even at the junction, corrosion is likely to occur due to sulfidation or electrolytic action, and the current density in the vicinity of the element increases, which causes poor contact and disconnection.
【００２４】しかし、電極材料に金を用い、電極とリー
ド線との接続に用いる導電性接着剤としてＮｉ−ガラス
系、Ｎｉ−レジン系接着剤を選定したときに、これらは
アルコール、硫黄を含むガソリンに対して反応性がな
く、さらには、ガラスによるオーバーコートを施すこと
によって接触不良や断線が生じない液面検知センサとな
る。However, when gold is used as the electrode material and Ni-glass or Ni-resin adhesives are selected as the conductive adhesive used for connecting the electrodes to the lead wires, they contain alcohol and sulfur. A liquid level detection sensor that has no reactivity to gasoline and that does not cause poor contact or disconnection by being overcoated with glass.
【００２５】図３に、厚膜サーミスタの電極材料と、導
電性接着剤とオーバーコートの有無の組合せについて、
それぞれの実施例のΔＲ25（％）の測定結果を示す。測
定に際しては、図４に示すように、直流電源（ＤＣ２１
Ｖ）１３に、液面検知センサ１４と、電球（１２Ｖ，
３．４Ｗ）１５とを直列に接続した回路を用い、液面検
知センサ１４を空気中に３分間置き、次いで燃料（ガソ
リン＋硫黄＋エタノール）中に１分間浸すサイクルを繰
り返して抵抗値Ｒ25の変化率を測定したたものである。
実施例１は、電極材料にＡｇーレジン、実施例２は、Ａ
ｕーガラス、実施例３は、＋電極にＡｕ−ガラス、−電
極にＡｕ−ガラスを用いた例である。FIG. 3 shows the combination of the electrode material of the thick film thermistor, the conductive adhesive and the presence or absence of the overcoat.
The measurement results of ΔR 25 (%) of each example are shown. At the time of measurement, as shown in FIG.
V) 13, a liquid level detection sensor 14, and a bulb (12V,
3.4W), a cycle in which the liquid level detection sensor 14 is placed in the air for 3 minutes and then immersed in fuel (gasoline + sulfur + ethanol) for 1 minute is repeated by using a circuit in which the resistance value R 25 Was measured.
Example 1 used Ag-resin as the electrode material, and Example 2 used A-resin.
u-glass, Example 3 is an example in which Au-glass is used for the + electrode and Au-glass is used for the-electrode.
【００２６】図３には、比較例として、サーミスタ材料
にソリッド型サーミスタを用いた例を併せて示してい
る。比較例に用いた電極材料は、いずれもＡｇ−ガラス
である。FIG. 3 also shows an example in which a solid thermistor is used as the thermistor material as a comparative example. The electrode materials used in the comparative examples were all Ag-glass.
【００２７】なお、各実施例，比較例についてのサーミ
スタ材料，電極材料，導電性接着剤の種類，オーバーコ
ートの有無、並びに（エタノール＋硫黄＋ガソリン）中
での作動耐久試験の結果を表１にまとめて示す。Table 1 shows the thermistor materials, electrode materials, types of conductive adhesives, the presence or absence of overcoats, and the results of operation durability tests in (ethanol + sulfur + gasoline) for each of the examples and comparative examples. Are shown together.
【００２８】[0028]
【表１】 [Table 1]
【００２９】図３において、比較例１は、４個の試料に
ついて実験を行ったが、いずれも実験当初からΔＲ25は
２０％を越えた。比較例２は、５０サイクルまではΔＲ
25は２０％以下に抑えられていたが５０サイクを越える
とＲ25の値は急激に上昇し、１０００サイクルでの値は
４００〜７００％に達した。In FIG. 3, in Comparative Example 1, an experiment was conducted on four samples, and in all cases, ΔR 25 exceeded 20% from the beginning of the experiment. Comparative Example 2 shows that ΔR up to 50 cycles
25 is the value of R 25 when it was suppressed to 20% or less than 50 cycles rapidly increases, the value at 1000 cycles reaches 400 to 700%.
【００３０】比較例３は、比較例２に比べて安定性は可
成り向上したが、１０００サイクルを越えたところでΔ
Ｒ25（％）値は２０％を越えた。一方実施例１において
も、５０００サイクルに達してΔＲ25（％）の値が急激
に増大して２０％をはるかに越えたが、５０００サイク
ル以下では比較的安定していた。市場においては２５０
０サイクルまでの安定性が要求されていることから、実
施例１は最終的にはΔＲ25（％）の値が２０％を越える
ものの、市場の要求は満たしている。実施例２、３は１
０，０００サイクルにおいてもΔＲ25の値は５％前後、
あるいはそれ以下の安定性を保っていた。In Comparative Example 3, although the stability was considerably improved as compared with Comparative Example 2, Δ1000 was exceeded at 1000 cycles or more.
The R 25 (%) value exceeded 20%. On the other hand, also in Example 1, the value of ΔR 25 (%) rapidly increased to reach 5000 cycles and exceeded 20%, but was relatively stable below 5000 cycles. 250 in the market
Since stability up to 0 cycles is required, Example 1 finally meets the market requirements, although the value of ΔR 25 (%) exceeds 20%. Examples 2 and 3 are 1
Even at 0000 cycles, the value of ΔR 25 is around 5%,
Alternatively, the stability was kept lower.
【００３１】以上、実施例に明らかなように、第１及び
第２の電極に金を用いたときにはコートがなくてもΔＲ
25（％）を＋１０％以下にとどめることができ、また、
電極の少なくとも一方に金電極を用い、あわせてガラス
によるオーバーコートを施せばΔＲ25（％）を５％以下
にとどめることができた。なお、導電性接着剤には、Ｎ
ｉ−レジン系を用いたが、Ｎｉ−ガラス系の接着剤を用
いても同じ効果が得られた。本発明は、電極材料にＡｕ
を選ぶことが最も重要であり、少なくとも電極の一方
（＋側）の電極材料にＡｕが選定されていれば、ガラス
コート並びに導電性接着剤の種類を選定して作動耐久特
性を改善できる。As is clear from the above examples, when gold is used for the first and second electrodes, the ΔR
25 (%) can be kept below + 10%,
ΔR 25 (%) could be kept to 5% or less by using a gold electrode for at least one of the electrodes and applying an overcoat with glass. Note that the conductive adhesive has N
Although the i-resin resin was used, the same effect was obtained by using a Ni-glass adhesive. The present invention relates to an electrode material comprising Au
Is most important. If Au is selected as the electrode material of at least one of the electrodes (+ side), the type of the glass coat and the conductive adhesive can be selected to improve the operation durability characteristics.
【００３２】なお、電極材料にＡｕとＡｕ以外の金属
（例えばＡｇ）との組合せを用いるときには＋側の電極
にＡｕを用いる。＋側電極は−側電極にくらべて侵食が
激しいからである。When a combination of Au and a metal other than Au (for example, Ag) is used as the electrode material, Au is used for the positive electrode. This is because the positive electrode is more eroded than the negative electrode.
【００３３】図５に本発明による液面検知センサ１２の
用いる厚膜サーミスタの製造工程の一例を示す。図５
（ａ）に基板２の構造を示す。基板２は、基板シート１
６をスリット１７で縦横に区画したチップであり、チッ
プの長手方向両端には基板２を貫通して小孔１１が開口
されている。図５（ｂ）において、各基板上には第１電
極４、サーミスタ層３、第２電極５がこの順で印刷さ
れ、各スリット１７に沿って基板ごとに切離され、図５
（ｃ）に示すように対のリードフレームをリード線７、
８の三つ又状の端子の両側端子と中央端子間で基板２を
はさみ、リード線の一部である中央端子を基板２の各小
孔１１内に差し込み、これを他の部分である両側端子と
ともに導電性接着剤で電極４または５に接合し、必要に
よりオーバーコート６を施すことによって図１に示す液
面検知センサ用の厚膜サーミスタが得られる。FIG. 5 shows an example of a manufacturing process of a thick film thermistor used by the liquid level detecting sensor 12 according to the present invention. FIG.
(A) shows the structure of the substrate 2. The substrate 2 is a substrate sheet 1
The chip 6 is divided vertically and horizontally by a slit 17, and small holes 11 penetrate the substrate 2 at both ends in the longitudinal direction of the chip. In FIG. 5B, a first electrode 4, a thermistor layer 3, and a second electrode 5 are printed on each substrate in this order, and cut along each slit 17 for each substrate.
(C) As shown in FIG.
8, the substrate 2 is sandwiched between the terminals on both sides of the three-pronged terminal and the central terminal, and the central terminal, which is a part of the lead wire, is inserted into each small hole 11 of the substrate 2, and this is inserted together with the other terminals, both sides. A thick film thermistor for a liquid level detection sensor shown in FIG. 1 is obtained by bonding to the electrodes 4 or 5 with a conductive adhesive and applying an overcoat 6 if necessary.
【００３４】なお、図５では、サンドイッチ電極型の厚
膜サーミスタに適用した例を示しているが、対向電極型
の厚膜サーミスタであっても、リード線の接続要領はサ
ンドイッチ電極型の厚膜サーミスタと全く同じである。FIG. 5 shows an example in which the present invention is applied to a sandwich electrode type thick film thermistor. However, even in the case of a counter electrode type thick film thermistor, the connection procedure of the lead wire is a sandwich electrode type thick film thermistor. Exactly the same as a thermistor.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以下に、ソリッドタイプのサーミスタ素
子を液面検知センサに用いた場合に比較して厚膜サーミ
スタを液面検知センサに用いた場合にセンサとして優れ
ている点を説明する。The advantages of using a thick-film thermistor as a liquid level detecting sensor as compared with a case where a solid-type thermistor element is used as a liquid level detecting sensor will be described below.
【００３６】（１）厚膜サーミスタは、厚みが薄く、面
積を小さくすることができるため、温度変化に対する抵
抗値の追随性に優れ、低温環境下でも感応速度が良好で
点灯，消灯特性が優れている。この点、ソリッドタイプ
のサーミスタ素子は、厚膜サーミスタに比して全体の体
積が大きい。このため、一旦サーミスタが気中で自己発
熱をした後、ガソリンの補給によって再びサーミスタが
ガソリン中に浸されても熱放散に時間がかかり抵抗値が
上がりにくく、したがって、警告灯がなかなか消灯しな
い状態が続く。また、低温環境下では電流負荷をかけて
も低温状態が続き、抵抗が下がらず、点灯しにくいこと
になる。(1) Since the thick-film thermistor is thin and its area can be reduced, it has excellent resistance to temperature change, and has a good response speed even under a low-temperature environment, and has excellent light-on and light-off characteristics. ing. In this regard, the solid type thermistor element has a larger overall volume than a thick-film thermistor. For this reason, once the thermistor self-heats in the air, even if the thermistor is immersed in gasoline again due to gasoline replenishment, it takes time to dissipate heat and the resistance value does not easily rise, so that the warning light is not easily turned off. Followed by In a low-temperature environment, even if a current load is applied, the low-temperature state continues, the resistance does not decrease, and it is difficult to light.
【００３７】（２）厚膜サーミスタは、アルミナ基板上
に電極、サーミスタペーストそして必要により第２の電
極をカバーしてガラスコートを印刷によって形成でき、
そこに接続されるリード線の一部を除いてガソリン及び
アルコール、硫黄などの混合燃料に対しても浸透を許さ
ないため、感温部分の保護が充分に確保される。(2) The thick-film thermistor can be formed by printing a glass coat on an alumina substrate, covering the electrode, thermistor paste and, if necessary, the second electrode.
Except for a part of the lead wire connected to it, it does not allow gasoline and mixed fuels such as alcohol and sulfur to penetrate, so that protection of the temperature-sensitive part is sufficiently ensured.
【００３８】（３）液面検知センサとして用いられるサ
ーミスタの自己発熱温度は液中で５０〜１００℃、気中
では２００〜３００℃といわれている。本発明において
は、、サーミスタ素子粒界間にガラスが溶融介在してい
るので、厚膜サーミスタがガソリン中に浸漬されてもサ
ーミスタそのものが粒子間レベルでガラスコートされた
状態にあり、粒界が壊れず、クラックの発生を防止する
ことができる。これに対し、ソリッド型サーミスタは、
粉体を固めて焼成されただけであるため、高温自己発熱
によりクラックが発生しやすい。(3) The self-heating temperature of a thermistor used as a liquid level detection sensor is said to be 50 to 100 ° C. in liquid and 200 to 300 ° C. in air. In the present invention, since the glass is melted and interposed between the thermistor element grain boundaries, even if the thick-film thermistor is immersed in gasoline, the thermistor itself is in a state of being glass-coated at an interparticle level, and the grain boundaries are reduced. It does not break and can prevent the occurrence of cracks. In contrast, solid thermistors are
Since the powder is merely solidified and fired, cracks are likely to occur due to high-temperature self-heating.
【００３９】（４）厚膜サーミスタに用いるサーミスタ
材料と、アルミナ基板とは熱膨張係数がほぼ同じである
ことから熱ストレスに対しても極めて柔軟に対応が可能
である。この点、電触対策が施された先行例、例えば特
開昭６１ー０９９３０２号、特開昭６１ー１８１１０５
号、実開昭５８ー１２５８９３号のように、ロッド型ガ
ラスコート品に組立てたときに素子と、金属キャップ、
ガラスコートの各々の熱膨張係数のマッチングが悪いと
いう構造的欠陥がある。(4) Since the thermistor material used for the thick-film thermistor and the alumina substrate have almost the same coefficient of thermal expansion, it is possible to flexibly cope with thermal stress. In this regard, prior examples in which countermeasures against electric contact are taken, for example, JP-A-61-099302 and JP-A-61-181105.
As shown in No. 58-125893, when assembled into a rod type glass coated product, the element, metal cap,
There is a structural defect that the matching of the thermal expansion coefficients of each of the glass coats is poor.
【００４０】（５）本発明は、第１にサーミスタ材料を
ペースト化した時点でその表面がガラスコートされた状
態にしたこと、第２にＡｕ電極を採用することを基本対
策とし、また、＋側電極にＡｕを用い、−側電極にＡｇ
を用いたとき、あるいはＡｇ電極であっても、導電性接
着材にＮｉ−ガラスまたはＮｉ−レジンを用い、更にコ
ートにガラスコートを選定することにより、アルコール
（エタノール，メタノール）や硫黄含有量の多いガソリ
ン中での作動耐久試験においてΔＲ（％）に異常変化を
来さず、液面検知センサとして信頼性を確保できる。(5) The present invention has a basic measure that firstly, the surface of the thermistor material is made glass-coated when the thermistor material is pasted, and secondly that an Au electrode is employed. Au was used for the side electrode, and Ag was used for the − side electrode.
When using Ag or Ag electrodes, Ni-glass or Ni-resin is used for the conductive adhesive and a glass coat is selected for the coat, so that the alcohol (ethanol, methanol) and sulfur content can be reduced. Abnormal change does not occur in ΔR (%) in the operation durability test in a large amount of gasoline, and the reliability as a liquid level detection sensor can be secured.
【図１】（ａ）は本発明を適用するサンドイッチ電極型
のサーミスタを示す図である。（ｂ）は本発明を適用す
る対向電極型のサーミスタを示す図である。FIG. 1A is a diagram showing a sandwich electrode type thermistor to which the present invention is applied. (B) is a diagram showing a counter electrode type thermistor to which the present invention is applied.
【図２】本発明の一実施形態を示す液面検知センサの断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid level detection sensor according to an embodiment of the present invention.
【図３】実施例及び比較例の作動耐久特性のグラフを示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing a graph of operation durability characteristics of an example and a comparative example.
【図４】作動耐久特性試験に用いた回路の構成を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a circuit used for an operation durability characteristic test.
【図５】厚膜サーミスタの製造工程を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of a thick-film thermistor.
【図６】液面検知センサの電気回路を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an electric circuit of the liquid level detection sensor.
１ 厚膜サーミスタ ２ 基板 ３ サーミスタ層 ４ 第１の電極 ５ 第２の電極 ６ オーバーコート ７ リード線 ８ リード線 ９ 金属ケース １０ 金属端子 １１ 小孔 １２ 導電性接着剤 １３ 直流電源 １４ 液面検知センサ １５ 電球 １６ 基板シート １７ スリット １８ リードフレーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thick-film thermistor 2 Substrate 3 Thermistor layer 4 1st electrode 5 2nd electrode 6 Overcoat 7 Lead wire 8 Lead wire 9 Metal case 10 Metal terminal 11 Small hole 12 Conductive adhesive 13 DC power supply 14 Liquid level detection sensor 15 Bulb 16 Substrate sheet 17 Slit 18 Lead frame
Claims (7)
であって、 厚膜サーミスタは、基板上にサーミスタ層と電極とが形
成されたものであることを特徴とする液面検知センサ。1. A liquid level detecting sensor using a thick-film thermistor, wherein the thick-film thermistor is formed by forming a thermistor layer and an electrode on a substrate.
スで包み込むようにして作られたペーストを基板および
電極上に塗布して形成されたものであることを特徴とす
る請求項１に記載の液面検知センサ。2. The liquid surface according to claim 1, wherein the thermistor layer is formed by applying a paste formed by enclosing thermistor particles with glass on a substrate and an electrode. Detection sensor.
極とを覆うガラスコートをオーバーコートとして有する
ものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液
面検知センサ。3. The liquid level detection sensor according to claim 1, wherein the thick film thermistor has a glass coat covering the thermistor layer and the electrode as an overcoat.
り、第１及び第２の電極の電極材料はいずれも金である
ことを特徴とする請求項１に記載の液面検知センサ。4. The liquid level detecting device according to claim 1, wherein the electrodes are a first electrode and a second electrode, and the electrode material of the first and second electrodes is gold. Sensor.
り、サーミスタ層を挾んで上下又は向き合わせに形成さ
れ、第１の電極と第２の電極の少なくとも＋極となる一
方の電極材料は金であり、 第１及び第２の電極と、サーミスタ層とを覆うトップコ
ートとしてガラスコートを有することを特徴とする請求
項１に記載の液面検知センサ。5. An electrode comprising a first electrode and a second electrode, which are formed vertically or facing each other with a thermistor layer interposed therebetween, and at least one of the first electrode and the second electrode which becomes a positive electrode. The liquid level detection sensor according to claim 1, wherein the electrode material is gold, and the glass surface is provided as a top coat that covers the first and second electrodes and the thermistor layer.
線が接続され、 導電性接着剤は、Ｎｉ−レジン系，又はＮｉ−ガラス系
の接着剤であることを特徴とする請求項１、２、４又は
５に記載の液面検知センサ。6. The electrode is connected to a lead wire using a conductive adhesive, and the conductive adhesive is a Ni-resin-based or Ni-glass-based adhesive. 6. The liquid level detection sensor according to 1, 2, 4, or 5.
共に導電性接着剤をもって電極に接続されていることを
特徴とする請求項６に記載の液面検知センサ。7. The substrate has a small hole penetrating the substrate, and the lead wire has a part inserted into the small hole and connected to the electrode with a conductive adhesive together with the other part. 7. The liquid level detection sensor according to claim 6, wherein:
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10045387A JPH11241941A (en) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Liquid level detecting sensor |
| KR1019980028834A KR19990071366A (en) | 1998-02-26 | 1998-07-16 | Liquid level sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10045387A JPH11241941A (en) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Liquid level detecting sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11241941A true JPH11241941A (en) | 1999-09-07 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH11241941A (en) |
| KR (1) | KR19990071366A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7698936B2 (en) * | 2003-12-01 | 2010-04-20 | Societe Bic | Fuel gauge for fuel cartridges |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57208110A (en) * | 1981-06-17 | 1982-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thin film thermistor |
| JPS6196416A (en) * | 1984-10-17 | 1986-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid level sensor |
| JPH03209703A (en) * | 1990-01-11 | 1991-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid-level detecting element |
| JP3030947B2 (en) * | 1991-08-02 | 2000-04-10 | 松下電器産業株式会社 | Oil level sensor |
-
1998
- 1998-02-26 JP JP10045387A patent/JPH11241941A/en active Pending
- 1998-07-16 KR KR1019980028834A patent/KR19990071366A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7698936B2 (en) * | 2003-12-01 | 2010-04-20 | Societe Bic | Fuel gauge for fuel cartridges |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR19990071366A (en) | 1999-09-27 |
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