Датчик температуры

 

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры, а именно температуры поверхности, и может использоваться в качестве датчика температуры для измерения нагрева поверхности двигателя внутреннего сгорания. Датчик температуры содержит основание, термочувствительный элемент, контактную металлическую пластину с крепежным отверстием и по меньшей мере один электрический вывод. Основание выполнено в виде пластины из электроизолирующего материала. Обе стороны пластины покрыты электропроводящей фольгой. На первой стороне основания образована выемка, в которой установлен термочувствительный элемент. Первый вывод термочувствительного элемента электрически соединен с первой стороной основания и контактной пластиной, а второй вывод электрически соединен с второй стороной основания через сквозное отверстие в нем. Основание первой стороной соединено с контактной пластиной так, что выемка полностью закрыта. Внешний вывод электрически соединен с второй стороной основания. Выполнение основания в виде пластины из электроизолирующего материала с покрытыми фольгой сторонами упрощает конструкцию датчика температуры и процесс его изготовления. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры, а именно температуры поверхности, и может использоваться в качестве датчика температуры для измерения нагрева поверхности двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство для измерения температуры поверхности объекта (авт. св. СССР N 1451558, опубл. 15.01.89), содержащее корпус, воздействующий через упругий элемент на гибкую пластину, на которой расположена термопара.

Недостатками описанного устройства являются отсутствие средств фиксации и значительные габариты в направлении, перпендикулярном исследуемой поверхности.

Известен датчик температуры (заявка ЕПВ N 0306885, опубл. 15.03.89), содержащий герметичный корпус с установленным внутри термочувствительным элементом. Корпус заполнен наполнителем, через который простираются электрические выводы термочувствительного элемента. Корпус снабжен также выступом с отверстием для фиксации датчика на исследуемой поверхности.

Недостатками указанной конструкции являются ее сложность и значительные габариты, поскольку большая часть корпуса предназначена для размещения выводов.

Известен температурный датчик (заявка Японии N 1-17529, опубл. 30.03.89), взятый за прототип, состоящий из основания, узла термочувствительного элемента, термоизолирующей прокладки и контактной пластины. Узел термочувствительного элемента выполнен в виде металлических пластин, с которыми соединены выводы термочувствительного элемента и внешние провода. Узел установлен в основании, на узле располагаются последовательно термоизолирующая прокладка и контактная пластина, причем термочувствительный элемент простирается через отверстие термоизолирующей прокладки к контактной пластине.

Описанная конструкция сложна, для изготовления ее частей требуются сложные штампы и пресс-формы.

Задачей изобретения является создание простой конструкции датчика температуры, не требующей сложных технологических приспособлений для ее изготовления.

Указанная задача в датчике температуры, содержащем основание, термочувствительный элемент, контактную металлическую пластину с крепежным отверстием и по меньшей мере один внешний вывод, решается тем, что основание выполнено в виде пластины из электроизолирующего материала, обе стороны которой покрыты электропроводящей фольгой, на первой стороне основания образована выемка, в которой установлен термочувствительный элемент, первый вывод которого электрически соединен с первой стороной основания и контактной пластиной, а второй вывод электрически соединен с второй стороной основания через сквозное отверстие в нем, основание первой стороной соединено с контактной пластиной так, что выемка полностью закрыта, при этом внешний вывод электрически соединен с второй стороной основания.

Основание выполняется преимущественно из фольгированного стеклотекстолита.

Сквозное отверстие основания выполняется предпочтительно от дна выемки.

Контактная пластина датчика снабжена по меньшей мере одним калибровочным отверстием, расположенным между крепежным отверстием и основанием.

Основание может быть соединено с контактной пластиной путем пайки, причем основание с внешним электрическим выводом и поверхность контактной пластины, к которой примыкает основание, покрыты электроизоляционным компаундом.

Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". В то же время, совокупность отличительных признаков, приводящая к решению поставленной задачи, явным образом не следует из уровня техники, поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показан датчик температуры, вид сверху; на фиг.2 - разрез датчика температуры вдоль основания.

Датчик температуры содержит основание 1, термочувствительный элемент 2, контактную металлическую пластину 3 и внешний вывод 4.

Основание 1 выполнено в виде пластины из электроизолирующего материала, обе стороны которой покрыты электропроводящей фольгой преимущественно из фольгированного стеклотекстолита. На первой стороне основания 1 образована выемка 5, в которой установлен термочувствительный элемент 2. Первый вывод термочувствительного элемента 2 электрически соединен с первой стороной основания 1, а второй вывод электрически соединен с второй стороной основания 1 через отверстие 6 в нем. Отверстие 6 основания 1 выполняется преимущественно от дна выемки 5. Внешний электрический вывод 4 соединен с второй стороной основания 1.

Основание 1 соединено первой стороной с контактной пластиной 3 так, что выемка 5 полностью закрыта. Указанное соединение осуществляется, например, путем пайки. Основание 1 с внешним электрическим выводом 4 и поверхность контактной пластины 3, к которой примыкает основание 1, покрыты электроизоляционным компаундом.

Контактная пластина 3 содержит крепежное отверстие 7 для установки датчика с помощью болта или шпильки на исследуемую поверхность, в частности на поверхность двигателя внутреннего сгорания. Контактная пластина 3 снабжена по меньшей мере одним калибровочным отверстием 8, расположенным между крепежным отверстием 7 и основанием 1. Наличие калибровочных отверстий позволяет изменить тепловой поток из зоны контакта контактной пластины 3 с поверхностью двигателя в зону расположения термочувствительного элемента 2, что, в конечном итоге, позволяет использовать для измерения широкий ряд термоэлементов, рассчитанных для работы на различных диапазонах температур.

В качестве термочувствительного элемента в заявляемом датчике использован терморезистор, т.е. элемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения температуры. Первый вывод терморезистора электрически соединен с корпусом двигателя через первую сторону основания и контактную пластину. В свою очередь корпус двигателя подключен к отрицательному выводу источника питания. Второй вывод терморезистора через вторую сторону основания и внешний вывод подключен к первой клемме показывающего прибора, вторая клемма которого соединена с положительным выводом источника питания. При изменении температуры изменяется сопротивление терморезистора, соответственно изменяется величина тока в цепи и изменяются показания прибора.

Формула изобретения

1. Датчик температуры, содержащий основание, термочувствительный элемент, контактную металлическую пластину с крепежным отверстием и по меньшей мере один внешний электрический вывод, отличающийся тем, что основание выполнено в виде пластины из электроизолирующего материала, обе стороны которой покрыты электропроводящей фольгой, на первой стороне основания образована выемка, в которой установлен термочувствительный элемент, первый вывод которого электрически соединен с первой стороной основания и контактной пластиной, а второй вывод электрически соединен с второй стороной основания через сквозное отверстие в нем, основание первой стороной соединено с контактной пластиной так, что выемка полностью закрыта, при этом внешний вывод электрически соединен с второй стороной основания.

2. Датчик температуры по п. 1, отличающийся тем, что основание выполнено из фольгированного стеклотекстолита.

3. Датчик температуры по п. 1, отличающийся тем, что сквозное отверстие основания выполнено от дна выемки.

4. Датчик температуры по п. 1, отличающийся тем, что контактная пластина снабжена по меньшей мере одним калибровочным отверстием, расположенным между крепежным отверстием и основанием.

5. Датчик температуры по п. 1, отличающийся тем, что основание соединено с контактной пластиной путем пайки.

6. Датчик температуры по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что основание с внешним электрическим выводом и поверхность контактной пластины, к которой примыкает основание, покрыты электроизоляционным компаундом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2