[發明專利]一種低溫精密測控溫傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201010245722.5
• 申請日: 2010-08-05
• 公開（公告）號: CN101893488A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 陳后勝;李桂芳;凡小玉
• 申請（專利權）人: 南京先正電子有限公司
• 主分類號: G01K7/16
• 分類號: G01K7/16;G01K7/18;H01C7/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于一種具有負電阻溫度系數的低溫測控溫傳感器，尤其對海底、航天等深冷空間進行低溫測量或低溫控制，具體涉及一種低溫精密測控溫傳感器及其制備方法。

背景技術

低溫測控溫傳感器對深冷空間和輻射環境下能夠進行精確測量與控制。如氣象測溫的航天器，需要對-100～+50℃的環境準確測溫，運載火箭發動機中的低溫推進劑的溫度測量，都需要用到低溫測控溫傳感器。低溫精密測控溫傳感器要求：B25/50≤2000K，常溫阻值R25一般為6-25KΩ，為了減少太陽輻射和反應靈敏，還要求耐輻射、耐候性要好，尺寸越小越好。本發明經過多年大量的實驗研究，研制出了一種外形極小的低溫傳感器，該傳感器靈敏度高，體積小，性能穩定，特別適合航空航天技術應用。

發明內容

為達到在-100～+50℃之間多個溫度點均能滿足測量精度在0.2℃之內，希望B值盡量低一些；另外因在萬米以上高空工作，除了低溫之外還要耐輻射、耐氣候，以保證測量溫度的準確性。本提供了一種在低溫和輻射環境下能夠精密側控溫的傳感器，能有效地解決現有技術的不足。

本發明所說的低溫精密測控溫傳感器，包括引線、阻體，阻體上有底漆層和防輻射層，阻體是由鎳、鐵、銅和鈷金屬氧化物為基料，少量添加錳，鋅，硅，鋁中的一種或幾種氧化物制成，其中，基料金屬原子比例為Co∶Fe∶Cu∶Ni＝45-65％∶5-15％∶10-25％∶10-25％，添加物占基料總金屬原子比例為：Zn?0-2％Si?0-5％Al?0-10％Mn?0-5％。

本發明還公開了上述傳感器的制備方法，包括以下步驟：

(1)阻體物料配制：鎳、鐵、銅和鈷金屬氧化物為基料，少量添加錳，鋅，硅，鋁中的一種或幾種氧化物，其中，基料金屬原子比例為Co∶Fe∶Cu∶Ni＝45-65％∶5-15％∶10-25％∶10-25％，添加物占基料總金屬原子比例為：Zn?0-2％Si?0-5％Al?0-10％Mn?0-5％；

(2)阻體物料配制好后，經球磨、干燥、700-900℃預燒并保溫1-2小時后，再二次球磨制成漿料；

(3)在引線上用步驟(2)的漿料點珠，珠子大小不超過0.6mm，干燥后在950-1150℃燒結1-2小時，然后再200-400℃老化168小時，制得阻體；

(4)在阻體外表面涂覆底漆，形成底漆層；干燥后在底漆層外表面涂覆防輻射涂層，再經干燥后，剪切引線制得低溫精密測控溫傳感器該傳感器。

本發明中所說的底漆為氟聚氨酯類清漆，防輻射涂層為氟聚氨酯類磁漆，具有很好的耐候性、耐介質性、耐輻射性能。

本發明中所說的引線為直徑Φ0.05mm鉑金絲。

本發明通過設計配方體系和調整材料比例，在工藝上增加防輻射涂層，其產品外形極小靈敏度高、耐候性和耐輻射性能極佳。電性能參數為：B25/50≤2000K，常溫阻值R25一般為6-25KΩ。

附圖說明

圖1是本發明傳感器結構示意圖，

1-阻體，2-底漆層，3-防輻射層，4-引線。

具體實施方式

實施例1

原材料配比：Co3O4∶Fe2O3∶CuO∶Ni2O3＝20∶5∶15∶7.5(mol比，對應金屬原子比Co∶Fe∶Cu∶Ni＝60％∶10％∶15％∶15％)添加2％ZnO、0.5％SiO2、5％Al2O3(mol比，對應金屬原子比Zn?2％Si?0.5％Al?10％)；

配好的物料加入去離子水后在250-300轉/分鐘行星球磨機中球磨6-12小時，干燥后在700-900℃預燒并保溫1-2小時，二次球磨6-12小時得漿料，在引線4上用上述漿料點珠，珠子大小不超過0.6mm，干燥后在950-1150℃燒結1-2小時，然后再200-400℃老化168小時，得阻體1；然后在阻體1外表面涂覆底漆，形成底漆層2；干燥后在底漆層2外表面涂覆防輻射涂層3，再經干燥后，剪切引線制得低溫精密測控溫傳感器該傳感器(圖1)。剪切引線后進行測試，測試結果：

常溫阻值10只平均值R25＝12.7kΩ，阻值范圍：(9-14)KΩ?B25/50＝1700-1800KR-100＝393.2kΩ?R20＝12.31kΩ?R50＝7.09kΩ。

實施例2

原材料配比：Co3O4∶Fe2O3∶CuO∶Ni2O3＝15∶7.5∶15∶12.5(mol比，對應金屬原子比Co∶Fe∶Cu∶Ni＝45％∶15％∶15％∶30％)添加1％Al2O3、5％MnO2(mol比，對應金屬原子比Al?2％?Mn?5％)；