[發明專利]利用金屬絕緣體突變的溫度傳感器和具有該溫度傳感器的警報器

無效

• 申請號: 200680046618.5
• 申請日: 2006-06-27
• 公開（公告）號: CN101326554A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 金鉉卓;姜光鏞;李镕旭;蔡秉圭;金俸準;崔相國;尹善真
• 申請（專利權）人: 韓國電子通信研究院
• 主分類號: G08B17/06
• 分類號: G08B17/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張波

技術領域

本發明涉及傳感器和警報器，更特別地，涉及使用金屬絕緣體轉變(metal-insulator?transition)器件的溫度傳感器和包括該溫度傳感器的警報器，該金屬絕緣體轉變器件在特定溫度下經歷金屬絕緣體突變(abruptmetal-insulator?transition)。

背景技術

精確的溫度測量和管理在整個工業界是非常重要的。溫度測量和管理利用感測特定溫度的溫度傳感器執行。溫度傳感器的示例是熱敏電阻器(thermistor)，其便宜且方便。

熱敏電阻器是半導體，其通過混合鈷、銅、錳、鐵、鎳、鈦等的氧化物以具有適當的電阻率和適當的溫度系數且然后燒結該氧化物的混合物而形成。熱敏電阻器的電導率根據其周圍環境的溫度變化而改變。與普通金屬相反，熱敏電阻器具有負溫度系數(negative?temperature?coefficient，NTC)，其中電阻值隨溫度升高而降低。該熱敏電阻器被稱為NTC熱敏電阻器。NTC熱敏電阻器檢測溫度且通常用于驅動繼電器開關以產生警報信號的裝置中。

圖1是電路圖，示出使用常規熱敏電阻器的常規警報器。參照圖1，常規警報器包括傳感器部分(由矩形虛線定義)和警報信號部分。傳感器部分包括熱敏電阻器10，放大器20和晶體管30。警報信號部分包括蜂鳴器(buzzer)50和發光二極管60。傳感器部分和警報信號部分通過繼電器開關40彼此連接。

在常規警報器的運行中，隨著熱敏電阻器10的電阻根據溫度變化而改變，放大器20的負輸入端口的電壓發生改變。于是，放大器20的輸出電壓發生改變。該輸出電壓被輸入至晶體管30的基極(base)。晶體管30被對應于特定溫度的輸出電壓開啟。于是，繼電器開關40也被導通且操作蜂鳴器50和發光二極管60。

使用熱敏電阻器10的常規警報器被廣泛使用。但是，如圖1所示，常規警報器具有復雜的電路，因為它包括放大器20，晶體管30和多個電阻器。

溫度傳感器的另一示例是利用雙金屬(bimetal)的溫度傳感器。盡管利用雙金屬的溫度傳感器也被廣泛使用，但雙金屬具有特定溫度范圍過寬的問題。

發明內容

本發明提供一種能精確感測特定溫度的溫度傳感器和包括該溫度傳感器而具有簡單電路的警報器。

根據本發明的一方面，提供一種包括金屬絕緣體突變器件的溫度傳感器，該金屬絕緣體突變器件包括金屬絕緣體突變薄膜和接觸該金屬絕緣體突變薄膜的至少兩個電極薄膜。該金屬絕緣體突變器件在特定轉變溫度產生金屬絕緣體突變。

該金屬絕緣體突變器件在轉變溫度以下具有絕緣體特性且在轉變溫度處或轉變溫度以上具有金屬特性。

該金屬絕緣體突變薄膜由選自以下組的至少一種材料形成，該組包括：添加低濃度空穴(hole)的無機半導體，添加低濃度空穴的無機絕緣體，添加低濃度空穴的有機半導體，添加低濃度空穴的有機絕緣體，添加低濃度空穴的半導體，添加低濃度空穴的氧化物半導體，以及添加低濃度空穴的氧化物絕緣體，其中上述材料每種包括氧、碳、半導體元素(例如III-V族和II-IV族)、過渡金屬元素、稀土元素、鑭基元素中的至少一種。

所述電極薄膜的每個由選自以下組的至少一種材料形成，該組包括W、Mo、W/Au、Mo/Au、Cr/Au、Ti/W、Ti/Al/N、Ni/Cr、Al/Au、Pt、Cr/Mo/Au、YB₂Cu₃O_7-d、Ni/Au、Ni/Mo、Ni/Mo/Au、Ni/Mo/Ag、Ni/Mo/Al、Ni/W、Ni/W/Au、Ni/W/Ag和Ni/W/Al。

該電極薄膜連接到外部電路或電子電路，從而溫度傳感器利用流入金屬絕緣體突變器件的電流量的改變感測等于或大于轉變溫度的溫度。

根據本發明的另一方面，提供一種警報器。該警報器包括具有金屬絕緣體突變器件的溫度傳感器和串聯連接到該溫度傳感器的警報信號發生器。

該警報信號發生器產生電信號、光和聲中的至少一種。該警報信號發生器可以是串聯連接到該溫度傳感器的發光二極管和蜂鳴器之一。供選地，該警報信號發生器可包括發光二極管和蜂鳴器兩者。

根據本發明的又一方面，提供一種警報器。該警報器包括具有金屬絕緣體突變器件的溫度傳感器，連接到該溫度傳感器的繼電器開關，以及串聯連接到該繼電器開關的警報信號發生器。

該溫度傳感器感測等于或高于轉變溫度的溫度且通過使該繼電器開關導通而將與所感測的溫度對應的信號傳送到該警報信號發生器。該繼電器開關被在該轉變溫度處或以上突然改變的電流導通。