CN109580029B - 一种可插件、紧贴式温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可插件、紧贴式温度传感器。所述温度传感器包括金属外壳、热敏电阻、两个具有弹性的可伸缩插针、封装料和固定板，所述热敏电阻设于所述金属外壳内；所述可伸缩插针的两端分别为自由端和固定端，所述两个可伸缩插针相互平行，其自由端分别与所述热敏电阻的两条电极引线电连接，其固定端设于所述金属外壳的外部；所述封装料填充于所述金属外壳内，将所述热敏电阻及所述热敏电阻的电极引线与可伸缩插针的连接处封装固定；所述固定板与所述两个可伸缩插针的固定端固定连接。本发明所述的温度传感器能够与被测物体有效接触，可实现快速测温，而且结构简单可靠，实用性强，可以广泛应用于需要温度控制及温度补偿的各种场合。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件技术领域，特别是涉及一种可插件、紧贴式温度传感器。
背景技术
NTC温度传感器将不同外观结构的高精度热敏电阻元件或芯片，根据传感器实际应用环境的不同技术要求，采用锡焊、金属包(压)接或微型点焊等安全的加工工艺与导线可靠连接，然后进行留胶、绝缘、防潮防水处理并施用性能优良的环氧树脂包(灌)封材料将热敏电阻元件或芯片密封固定于金属或非金属保护壳体内，形成一个能够实现满足特定测温要求的稳定可靠的组件总成。
NTC温度传感器具有良好的绝缘密封性，抗机械碰撞、抗折弯能力好等优点，广泛应用于空调、冰箱、冷柜、热水器、饮水机、洗碗机、消毒柜、洗衣机、烘干机、智能家居、太阳能家居等需要温度控制及温度补偿的场合。
然而，现有的NTC温度传感器存在以下缺陷：采用硬接触方式与被测物体进行接触，当被测物体发生的形状或尺寸发生改变后就无法进行有效的接触，从而导致测温偏差产生；测温时对温度的采集是以点接触的方式进行，接触面积小，也会存在测温偏差；采集温度反应慢，无法快速、准确进行测量及提供精准测温讯号。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种可插件、紧贴式温度传感器，其能够与被测物体有效接触，可实现快速测温，而且结构简单可靠，实用性强，可以广泛应用于需要温度控制及温度补偿的各种场合。
本发明采取的技术方案如下：
一种可插件、紧贴式温度传感器，包括金属外壳、热敏电阻、两个具有弹性的可伸缩插针、封装料和固定板，所述热敏电阻设于所述金属外壳内；所述可伸缩插针的两端分别为自由端和固定端，所述两个可伸缩插针相互平行，其自由端分别与所述热敏电阻的两条电极引线电连接，其固定端设于所述金属外壳的外部；所述封装料填充于所述金属外壳内，将所述热敏电阻及所述热敏电阻的电极引线与可伸缩插针的连接处封装固定；所述固定板与所述两个可伸缩插针的固定端固定连接。
本发明在温度传感器中设置具有弹性的可伸缩插针，利用可伸缩插针的弹性和可伸缩特性，使测温时头部的金属外壳始终能与被测物体紧密接触，从而尽管被测物体发生形变或小幅位移，也能保证金属外壳与被测物体之间保持有效的面接触，进而实现快速、精准地测温。另外，将可伸缩插针与热敏电阻的连接处封装固定在封装料中，能够保证可伸缩插针与热敏电阻牢固结合，防止其伸缩时与热敏电阻分离而导致开路。
相对于现有技术，本发明的温度传感器的测温准确性高，能够与被测物体有效接触，可实现快速测温，而且结构简单可靠，实用性强，可以广泛应用于需要温度控制及温度补偿的各种场合。
进一步地，所述金属外壳为阶梯状圆筒，其直径较大的一端是表面平整的封闭端，其直径较小的一端是由所述封装料封合的开口，所述可伸缩插针从所述金属外壳的开口穿出金属外壳外。所述金属外壳的封闭端作为感温面，可以保证与被测物体之间的接触面积。
进一步地，所述金属外壳为铝外壳，导热快，有利于热敏电阻实现快速测温。
进一步地，所述可伸缩插针为弹簧铜针。
进一步地，所述封装料为导热封装胶，提高热传导效率，保证热敏电阻快速测温。
进一步地，所述封装料为导热环氧胶黏剂。
进一步地，还包括两条电子线、接线端子和连接器，所述两条电子线的一端分别与所述两个可伸缩插针的固定端电连接，另一端分别与所述接线端子电连接，所述接线端子插入所述连接器中。
本发明还提供所述可插件、紧贴式温度传感器的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将两个可伸缩插针平行设置，并将其固定端分别与固定板固定连接，再将热敏电阻的两条电极引线分别与所述两个可伸缩插针的自由端焊接；
(2)将步骤(1)焊接好的热敏电阻和两个可伸缩插针的自由端插入金属外壳内，然后往所述金属外壳内注入封装料并进行固化；
(3)将步骤(2)封装后的两个可伸缩插针的固定端分别与两条电子线的一端焊接；
(4)将步骤(3)焊接好的两条电子线的另一端分别打上两个端子，并将两个端子插入连接器中，得到所述的温度传感器。
进一步地，步骤(1)中，采用烙铁头将热敏电阻的电极引线与可伸缩插针的自由端进行锡焊接。
进一步地，步骤(3)中，采用烙铁头将可伸缩插针的固定端与电子线进行锡焊接。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明的可插件、紧贴式温度传感器的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的可插件、紧贴式温度传感器包括金属外壳1、热敏电阻2、两个具有弹性的可伸缩插针3、封装料4、固定板5、两条电子线6、接线端子7和连接器。
所述热敏电阻2设于所述金属外壳1内。所述可伸缩插针3的两端分别为自由端和固定端，所述两个可伸缩插针3相互平行，其自由端分别与所述热敏电阻2的两条电极引线电连接，其固定端设于所述金属外壳1的外部；所述封装料4填充于所述金属外壳1内，将所述热敏电阻2及所述热敏电阻2的电极引线与可伸缩插针3的连接处封装固定；所述固定板5与所述两个可伸缩插针3的固定端固定连接。
具体地，所述金属外壳1为阶梯状圆筒，其直径较大的一端是表面平整的封闭端，其直径较小的一端是由所述封装料4封合的开口，所述可伸缩插针3从所述金属外壳1的开口穿出金属外壳1外。更优地，所述金属外壳1为铝外壳。
所述热敏电阻2可采用NTC热敏电阻芯片。
所述可伸缩插针3可以从市场上购买，其具有弹性并可伸缩，具体可选用弹簧铜针，则其包括伸缩针轴、弹簧和轴筒，所述伸缩针轴可活动地插入所述轴筒内，且其一端通过弹簧与所述轴筒的底部连接，另一端即为所述可伸缩插针3的自由端，所述轴筒所在一端即为所述可伸缩插针3的固定端。
所述两条可伸缩插针3的固定端间隔穿过所述固定板5，并与所述固定板5固定连接。所述固定板5使所述两条可伸缩插针3保持分离，防止短路。另外，使用本发明的温度传感器时，可以将固定板5固定安装，利用可伸缩插针3的可伸缩功能使所述金属外壳1保持与被测物体A充分接触。
所述封装料4为导热封装胶，优选为导热环氧胶黏剂。
所述两条电子线6的一端分别与所述两个可伸缩插针3的固定端电连接，另一端分别与所述接线端子7电连接，所述接线端子7插入所述连接器中。
本发明的可插件、紧贴式温度传感器的制备方法包括以下步骤：
(1)将两个可伸缩插针3平行设置，并将其固定端分别与固定板5固定连接，再将热敏电阻2的两条电极引线分别与所述两个可伸缩插针3的自由端焊接；具体采用烙铁头将锡丝热熔后覆盖在对接好位置的热敏电阻2的电极引线与可伸缩插针3的自由端之间，产生焊接层进行固定，从而实现焊接；
(2)将步骤(1)焊接好的热敏电阻2和两个可伸缩插针3的自由端插入金属外壳1内，然后往所述金属外壳1内注入封装料并进行固化；
(3)将步骤(2)封装后的两个可伸缩插针3的固定端分别与两条电子线6的一端焊接；具体采用烙铁头将锡丝热熔后覆盖在对接好位置的可伸缩插针3的固定端与电子线6之间，产生焊接层进行固定，从而实现焊接；
(4)将步骤(3)焊接好的两条电子线6的另一端打上接线端子7，并将所述接线端子7插入连接器中，得到所述的温度传感器。
(5)对制好的温度传感器进行外观确认，并用电阻测试仪测试其电阻值。
相对于现有技术，本发明的温度传感器的测温准确性高，能够与被测物体有效接触，可实现快速测温，而且结构简单可靠，实用性强，可以广泛应用于需要温度控制及温度补偿的各种场合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种可插件、紧贴式温度传感器，其特征在于：包括金属外壳、热敏电阻、两个具有弹性的可伸缩插针、封装料和固定板，所述热敏电阻设于所述金属外壳内；所述可伸缩插针的两端分别为自由端和固定端，所述两个可伸缩插针相互平行，其自由端分别与所述热敏电阻的两条电极引线电连接，其固定端设于所述金属外壳的外部；所述封装料填充于所述金属外壳内，将所述热敏电阻及所述热敏电阻的电极引线与可伸缩插针的连接处封装固定；所述两个可伸缩插针的固定端间隔穿过所述固定板，并与所述固定板固定连接；所述可伸缩插针为弹簧铜针，包括伸缩针轴、弹簧和轴筒，所述伸缩针轴可活动地插入所述轴筒内，且所述伸缩针轴的一端通过弹簧与所述轴筒的底部连接，另一端为所述自由端，所述轴筒所在一端为所述固定端。
2.根据权利要求1所述的一种可插件、紧贴式温度传感器，其特征在于：所述金属外壳为阶梯状圆筒，其直径较大的一端是表面平整的封闭端，其直径较小的一端是由所述封装料封合的开口，所述可伸缩插针从所述金属外壳的开口穿出金属外壳外。
3.根据权利要求1或2所述的一种可插件、紧贴式温度传感器，其特征在于：所述金属外壳为铝外壳。
4.根据权利要求1或2所述的一种可插件、紧贴式温度传感器，其特征在于：所述封装料为导热封装胶。
5.根据权利要求4所述的一种可插件、紧贴式温度传感器，其特征在于：所述封装料为导热环氧胶黏剂。
6.根据权利要求1所述的一种可插件、紧贴式温度传感器，其特征在于：还包括两条电子线、接线端子和连接器，所述两条电子线的一端分别与所述两个可伸缩插针的固定端电连接，另一端分别与所述接线端子电连接，所述接线端子插入所述连接器中。
7.权利要求1-6任一项所述的可插件、紧贴式温度传感器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将两个可伸缩插针平行设置，并将其固定端分别与固定板固定连接，再将热敏电阻的两条电极引线分别与所述两个可伸缩插针的自由端焊接；
(2)将步骤(1)焊接好的热敏电阻和两个可伸缩插针的自由端插入金属外壳内，然后往所述金属外壳内注入封装料并进行固化；
(3)将步骤(2)封装后的两个可伸缩插针的固定端分别与两条电子线的一端焊接；
(4)将步骤(3)焊接好的两条电子线的另一端打上接线端子，并将所述接线端子插入连接器中，得到所述的温度传感器。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于：步骤(1)中，采用烙铁头将热敏电阻的电极引线与可伸缩插针的自由端进行锡焊接。
9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于：步骤(3)中，采用烙铁头将可伸缩插针的固定端与电子线进行锡焊接。
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