JPS63281401A - 可変型正温度特性抵抗素子 - Google Patents
可変型正温度特性抵抗素子Info
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- JPS63281401A JPS63281401A JP11625287A JP11625287A JPS63281401A JP S63281401 A JPS63281401 A JP S63281401A JP 11625287 A JP11625287 A JP 11625287A JP 11625287 A JP11625287 A JP 11625287A JP S63281401 A JPS63281401 A JP S63281401A
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用弁コ
＝ １ 一
本発明はキュリ一温度がかえられる抵抗素子に関するも
のである。本発明の抵抗素子は２つ以上の温度を検出す
る温度センサとして使用することが出来る。
のである。本発明の抵抗素子は２つ以上の温度を検出す
る温度センサとして使用することが出来る。
［従来の技術］
チタン酸バリウム等の正温度特性抵抗材料で作られたバ
ルク状の抵抗体の抵抗値は、抵抗値検出用電極間の抵抗
体上に形成された１対のバイアス電流印加用電極により
所定の電流を印加することにより抵抗値検出用電極で得
られる抵抗体の抵抗が変化し、キュリ一温度がシフトす
る現象が知られている。
ルク状の抵抗体の抵抗値は、抵抗値検出用電極間の抵抗
体上に形成された１対のバイアス電流印加用電極により
所定の電流を印加することにより抵抗値検出用電極で得
られる抵抗体の抵抗が変化し、キュリ一温度がシフトす
る現象が知られている。
上記したキュリ一温度がシフトする現象は、バイアス電
圧１０ボルト程度でキュリ一温度のシフト値は１〜２℃
程度の低いものであった。
圧１０ボルト程度でキュリ一温度のシフト値は１〜２℃
程度の低いものであった。
［発明によって解決される問題点］
本発明はバイアス電流の印加によりシフトするキュリ一
温度の変化を更に大きなものとした、可変型正温度特性
抵抗素子を提供することを目的とするものである。
温度の変化を更に大きなものとした、可変型正温度特性
抵抗素子を提供することを目的とするものである。
［問題点を解決するだめの手段コ
本発明の可変型正温度特性抵抗素子は、正温度特性抵抗
月利で作られた厚さ２００μｍ以下の薄膜状の抵抗体と
、該抵抗体上で所定間隔を隔てて形成された１対の検出
電極と、該検出電極間の該抵抗体上に形成されたバイア
ス電流印加用の１対のバイアス電極とｈ目うなることを
特徴とするものである。
月利で作られた厚さ２００μｍ以下の薄膜状の抵抗体と
、該抵抗体上で所定間隔を隔てて形成された１対の検出
電極と、該検出電極間の該抵抗体上に形成されたバイア
ス電流印加用の１対のバイアス電極とｈ目うなることを
特徴とするものである。
本発明の抵抗素子を構成する抵抗体は正温度特性抵抗月
利で作られた厚さ２００μｍ以下の薄膜状のものである
。ＩＥ温度特性抵抗材料としてはチタン酸バリウム等の
ペロブスカイト型結晶構造をもつ従来の公知のセラミッ
クス正温度特性抵抗月利を用いることができる。抵抗体
の形状は厚さ２００μｍ以下の簿膜状であることが必要
である。
利で作られた厚さ２００μｍ以下の薄膜状のものである
。ＩＥ温度特性抵抗材料としてはチタン酸バリウム等の
ペロブスカイト型結晶構造をもつ従来の公知のセラミッ
クス正温度特性抵抗月利を用いることができる。抵抗体
の形状は厚さ２００μｍ以下の簿膜状であることが必要
である。
厚さが２００μｍを越える場合にはキュリ一温度の変化
が小さい。薄膜の厚さが薄くなる程キュリ一温度の変化
は大きくなる。なお、抵抗体を形成する結晶粒子は大き
いものが好ましく結晶粒の平均直径が１０μｍ以上と粒
径が大きい程キュリー−３一 温度の変化も大きくなる。この抵抗体は正温度特性抵抗
材料の粉末を焼成して得ることができるが、焼成法以外
にＣＶＤ等で薄膜を形成してもよい。
が小さい。薄膜の厚さが薄くなる程キュリ一温度の変化
は大きくなる。なお、抵抗体を形成する結晶粒子は大き
いものが好ましく結晶粒の平均直径が１０μｍ以上と粒
径が大きい程キュリー−３一 温度の変化も大きくなる。この抵抗体は正温度特性抵抗
材料の粉末を焼成して得ることができるが、焼成法以外
にＣＶＤ等で薄膜を形成してもよい。
また抵抗体は絶縁体基板上に一体的に形成してもあるい
は基板のない単体であってもよい。
は基板のない単体であってもよい。
一対の検出電極は、抵抗体上に所定間隔を隔てて設けら
れている。この検出電極は、抵抗体の抵抗を検出づるも
のである。電極としては、インジコウムー銀ペース１へ
で作った電極等の通常用いられている電極を使用Ｊるこ
とが出来る。
れている。この検出電極は、抵抗体の抵抗を検出づるも
のである。電極としては、インジコウムー銀ペース１へ
で作った電極等の通常用いられている電極を使用Ｊるこ
とが出来る。
一対のバイアス電極は、検出電極間の抵抗体上に形成さ
れている。このバイアス電極は、検出電極間の抵抗体に
バイアス電流を印加するものである。一対のバイアス電
極は、薄膜状の表側と裏側にそれぞれ設りるのが好まし
い。
れている。このバイアス電極は、検出電極間の抵抗体に
バイアス電流を印加するものである。一対のバイアス電
極は、薄膜状の表側と裏側にそれぞれ設りるのが好まし
い。
［作用効果］
本発明の可変型正温度特性抵抗素子では、バイアス電極
を通して１０ポル１〜程度の電圧により電流を印加でる
。これにより検出電極で得られるキュリ一温度が変化す
る。従ってバイアス電極に電流を流さなかった時および
印加する電流の量（印加電圧）により異なるキュリ一温
度をもつようになる。具体的には１０ボルト程度の電圧
を印加することによりキュリ一温度が数℃程度変化する
。
を通して１０ポル１〜程度の電圧により電流を印加でる
。これにより検出電極で得られるキュリ一温度が変化す
る。従ってバイアス電極に電流を流さなかった時および
印加する電流の量（印加電圧）により異なるキュリ一温
度をもつようになる。具体的には１０ボルト程度の電圧
を印加することによりキュリ一温度が数℃程度変化する
。
このキュリ一温度の変化を利用して異なる２つ以上の温
度を一つの素子にて検出Ｊることができる。
度を一つの素子にて検出Ｊることができる。
［実施例１
正温度特性抵抗材料として、市販の平均粒径約４μｍの
チタン酸バリウム粉末と平均粒径約４μｍのチタン酸ス
トロンチュウム粉末を使用した。
チタン酸バリウム粉末と平均粒径約４μｍのチタン酸ス
トロンチュウム粉末を使用した。
このチタン酸バリウム粉末およびチタン酸ス１へロンヂ
ュウム粉末を用い、主としてチタン酸バリウム１モルに
対してチタン酸ストロンチュウム０゜０６モルを配合し
さらにアルコールを添加してペース１へ状の原料を調製
した。なお、チタン酸ストロンチュウムの配合量を変え
ることによりキュリーｉ度を変えることができる。得ら
れたペースト状原料をドクターブレード法でジルコニア
基板上に所定厚さのペースト薄膜を形成した。そしてア
ルコールを蒸散させて乾燥させ、所定の大きさの長方形
に切断してグリーンコンパクトとした。これらの長方形
薄膜状グリーンコンパクトをジルコニヤ基板間に挟持し
た状態で空気中１３５０℃に１．５時間焼成して焼結体
を製造した。これにより横幅的５ｍｍ、長さ１５ｍｍ、
厚さ４０μｍ１８０μｍおよび１２０μｍの３種類の正
温度特性薄膜型抵抗体１．２、および３を！８ｉ造した
。
ュウム粉末を用い、主としてチタン酸バリウム１モルに
対してチタン酸ストロンチュウム０゜０６モルを配合し
さらにアルコールを添加してペース１へ状の原料を調製
した。なお、チタン酸ストロンチュウムの配合量を変え
ることによりキュリーｉ度を変えることができる。得ら
れたペースト状原料をドクターブレード法でジルコニア
基板上に所定厚さのペースト薄膜を形成した。そしてア
ルコールを蒸散させて乾燥させ、所定の大きさの長方形
に切断してグリーンコンパクトとした。これらの長方形
薄膜状グリーンコンパクトをジルコニヤ基板間に挟持し
た状態で空気中１３５０℃に１．５時間焼成して焼結体
を製造した。これにより横幅的５ｍｍ、長さ１５ｍｍ、
厚さ４０μｍ１８０μｍおよび１２０μｍの３種類の正
温度特性薄膜型抵抗体１．２、および３を！８ｉ造した
。
比較用として上記したペースト材料と同一の組成をもつ
混合原料粉末を用い、ペレット状に型成形したのち、上
記したのと同一の焼成条件である空気中１３５０℃、１
．５時間の焼成により、厚さ１．８ｍｍ、直１１７ｍｍ
のペレット状正特性抵抗体を製造した。
混合原料粉末を用い、ペレット状に型成形したのち、上
記したのと同一の焼成条件である空気中１３５０℃、１
．５時間の焼成により、厚さ１．８ｍｍ、直１１７ｍｍ
のペレット状正特性抵抗体を製造した。
次に、得られた各抵抗体１．２および３を形成するセラ
ミック結晶粒子の平均直径および厚さ方向にならぶ結晶
粒子の数を測定した。結果を抵抗体の厚さとともに第１
表に示す。
ミック結晶粒子の平均直径および厚さ方向にならぶ結晶
粒子の数を測定した。結果を抵抗体の厚さとともに第１
表に示す。
次に、第１図に示すように、薄膜型抵抗体１の表面の両
側約３ｍｍにインジュウム銀ペーストを塗布したのち焼
付【）、一対の検出電極２および抵第１表 抗体１の中央部の上面および下面に縦横約４Ｘ６ｍｍ程
度の面積に同じインジュウム銀ペーストを用いて一対の
バイアス電極３を形成した。このようにして本発明の実
施例の可変型正温度特性抵抗素子１０を得た。
側約３ｍｍにインジュウム銀ペーストを塗布したのち焼
付【）、一対の検出電極２および抵第１表 抗体１の中央部の上面および下面に縦横約４Ｘ６ｍｍ程
度の面積に同じインジュウム銀ペーストを用いて一対の
バイアス電極３を形成した。このようにして本発明の実
施例の可変型正温度特性抵抗素子１０を得た。
尚比較例の場合には、ペレットの上端および下端面に同
じインジュウム銀ペーストによる約４×４、ｍｍの一対
のバイアス電極および外周部の相対向する部分に縦横的
１．５ｘ４ｍｍの一対の検出電極を形成し可変型正温度
特性抵抗素子を得た。
じインジュウム銀ペーストによる約４×４、ｍｍの一対
のバイアス電極および外周部の相対向する部分に縦横的
１．５ｘ４ｍｍの一対の検出電極を形成し可変型正温度
特性抵抗素子を得た。
得られた各抵抗素子を、第２図に示すように空気加熱室
（図示せず）内に収納し、バイアス電極３に所定電圧の
バイアス電源５をつないでバイアス電流を印加し、また
、検出電極２を使用して抵抗体１の抵抗を抵抗測定器６
で測定した。すなわち、バイアス電極３に所定電圧を印
加して抵抗体１の厚さ方向に電流を流し一対の検出電極
２より各温度における抵抗体１の抵抗値を測定した。
（図示せず）内に収納し、バイアス電極３に所定電圧の
バイアス電源５をつないでバイアス電流を印加し、また
、検出電極２を使用して抵抗体１の抵抗を抵抗測定器６
で測定した。すなわち、バイアス電極３に所定電圧を印
加して抵抗体１の厚さ方向に電流を流し一対の検出電極
２より各温度における抵抗体１の抵抗値を測定した。
測定された代表的な例を第３図の線図に示す。
第３図の横軸は温度（℃）、縦軸は抵抗値（ＫΩ−ｃｍ
）を対数表示で示したものである。本発明の代表として
厚さ８０μｍの薄膜型抵抗素子を用い、バイアス電圧を
印加しない場合の温度−抵抗値関係線図を白色三角印で
また１２ボルトのバイアス電圧を印加した場合の温度−
抵抗値関係線図を黒色三角印で示した。尚、比較例のペ
レット型抵抗素子のバイアス電圧Ｏボルトおよび１２ボ
ルトそれぞれの温度−抵抗値関係線図を白色丸印および
黒色丸印で示した。なお矢印はバイアス電流を印加した
時のシフトの方向を示す。キュリーの温度シフト量は本
実施例の薄膜型抵抗素子が約５℃および従来のペレット
型抵抗素子が約２℃であった。
）を対数表示で示したものである。本発明の代表として
厚さ８０μｍの薄膜型抵抗素子を用い、バイアス電圧を
印加しない場合の温度−抵抗値関係線図を白色三角印で
また１２ボルトのバイアス電圧を印加した場合の温度−
抵抗値関係線図を黒色三角印で示した。尚、比較例のペ
レット型抵抗素子のバイアス電圧Ｏボルトおよび１２ボ
ルトそれぞれの温度−抵抗値関係線図を白色丸印および
黒色丸印で示した。なお矢印はバイアス電流を印加した
時のシフトの方向を示す。キュリーの温度シフト量は本
実施例の薄膜型抵抗素子が約５℃および従来のペレット
型抵抗素子が約２℃であった。
更に、バイアス電極間の厚さとキュリ一温度のシフト値
との関係を第４図に示す。横軸は厚さ縦軸はキュリ一温
度の変化を示す。なお上下の線分の長さはデータのバラ
ツキを、中央の丸印は平均値を示す。厚さが薄い程キュ
リ一温度のシフトが大きくなっている。さらに第５図に
厚さ４０μｍおよび１２０μｍの薄膜型抵抗素子および
ペレット型抵抗素子を用いて、バイアス電圧を変化させ
たときのゴ氏抗値の変化率関係線図を示す。横軸は印加
電圧を縦軸は変化比を示す。図中三角印は、従来のペレ
ットタイプの抵抗素子を丸印は厚さ１２０μｍの本発明
の抵抗素子を正方形中は厚さ４０μｍの抵抗素子をそれ
ぞれ示す。抵抗変化率はバイアス電圧に比例して大きく
なるのがわかる。
との関係を第４図に示す。横軸は厚さ縦軸はキュリ一温
度の変化を示す。なお上下の線分の長さはデータのバラ
ツキを、中央の丸印は平均値を示す。厚さが薄い程キュ
リ一温度のシフトが大きくなっている。さらに第５図に
厚さ４０μｍおよび１２０μｍの薄膜型抵抗素子および
ペレット型抵抗素子を用いて、バイアス電圧を変化させ
たときのゴ氏抗値の変化率関係線図を示す。横軸は印加
電圧を縦軸は変化比を示す。図中三角印は、従来のペレ
ットタイプの抵抗素子を丸印は厚さ１２０μｍの本発明
の抵抗素子を正方形中は厚さ４０μｍの抵抗素子をそれ
ぞれ示す。抵抗変化率はバイアス電圧に比例して大きく
なるのがわかる。
本発明の可変型正温度特性抵抗素子１０は例えば第６図
に示すコンプレッサ７の吐出管８に固定し、コンプレッ
サにおける異常昇温検知方法に使用できる。この例では
バイアス電流線５１に電流を印加しない状態で抵抗値検
出線６１によりコンプレッサ駆動時における抵抗値をモ
ニターし、吐出管８の温度がキュリ一温度に近づくこと
によりバイアス電流を流し異常温度上昇をさらに詳細に
調べるものである。
に示すコンプレッサ７の吐出管８に固定し、コンプレッ
サにおける異常昇温検知方法に使用できる。この例では
バイアス電流線５１に電流を印加しない状態で抵抗値検
出線６１によりコンプレッサ駆動時における抵抗値をモ
ニターし、吐出管８の温度がキュリ一温度に近づくこと
によりバイアス電流を流し異常温度上昇をさらに詳細に
調べるものである。
「発明の効果」
本発明の可変型正温度特性抵抗素子はバイアス電流印加
によるキュリ一温度のシフトが大きいため温度をある巾
で測定する必要のあるようなセンナ−に利用することが
できる。
によるキュリ一温度のシフトが大きいため温度をある巾
で測定する必要のあるようなセンナ−に利用することが
できる。
第１図は本発明の実施例に示す抵抗素子の斜視図、第２
図はバイアス電流印加時の抵抗測定方法を示す説明図、
第３図は温度−抵抗値関係線図、第４図は抵抗体の厚さ
とキュリ一温度の変化値との関係線図、第５図は印加電
圧と抵抗変化率との関係線図、第６図は本発明の抵抗素
子の使用例を示すコンプレッサの側面図である。
図はバイアス電流印加時の抵抗測定方法を示す説明図、
第３図は温度−抵抗値関係線図、第４図は抵抗体の厚さ
とキュリ一温度の変化値との関係線図、第５図は印加電
圧と抵抗変化率との関係線図、第６図は本発明の抵抗素
子の使用例を示すコンプレッサの側面図である。
Claims (3)
- （１）正温度特性抵抗材料で作られた厚さ２００μｍ以
下の薄膜状の抵抗体と、 該抵抗体上で所定間隔を隔てて形成された１対の検出電
極と、 該検出電極間の該抵抗体上に形成されたバイアス電流印
加用の１対のバイアス電極と からなることを特徴とする可変型正温度特性抵抗素子。 - （２）抵抗体を構成する結晶粒の平均直径は１０μｍ以
上である特許請求の範囲第１項記載の可変型正温度特性
抵抗素子。 - （３）１対のバイアス電極は薄膜状抵抗体の表側及び裏
側に形成されている特許請求の範囲第１項記載の可変型
正温度特性抵抗素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62116252A JP2583888B2 (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 可変型正温度特性抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62116252A JP2583888B2 (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 可変型正温度特性抵抗素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63281401A true JPS63281401A (ja) | 1988-11-17 |
| JP2583888B2 JP2583888B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=14682528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62116252A Expired - Lifetime JP2583888B2 (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 可変型正温度特性抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583888B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114501A (ja) * | 1988-10-24 | 1990-04-26 | Taihei Seiko Kk | 抵抗可変機能を有する半導体磁器デバイス素子 |
| EP0438593A1 (en) * | 1989-08-07 | 1991-07-31 | MITSUI TOATSU CHEMICALS, Inc. | Positive coefficient thin-film thermistor |
-
1987
- 1987-05-13 JP JP62116252A patent/JP2583888B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114501A (ja) * | 1988-10-24 | 1990-04-26 | Taihei Seiko Kk | 抵抗可変機能を有する半導体磁器デバイス素子 |
| EP0438593A1 (en) * | 1989-08-07 | 1991-07-31 | MITSUI TOATSU CHEMICALS, Inc. | Positive coefficient thin-film thermistor |
| US5214738A (en) * | 1989-08-07 | 1993-05-25 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Positive coefficient thin-film thermistor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2583888B2 (ja) | 1997-02-19 |
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