[發明專利]溫度傳感器

在審

• 申請號: 201410571341.4
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104634471A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 凱瑟琳·歐蘇利文;安東尼·赫利希;安東尼·馬赫;巴拉蘇博拉馬尼姆·維德海納森;陳陽
• 申請（專利權）人: 森薩塔科技百慕大有限公司
• 主分類號: G01K7/18
• 分類號: G01K7/18
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 馬佑平;馬鐵良

技術領域

本發明涉及溫度傳感器。

背景技術

本發明的溫度傳感器在具有權利要求1的前序列出的特征的溫度傳感器的基礎上作出。從US6,617,956B1和US7,233,262B2可以知道這樣的溫度傳感器。

US6,617,956B1和US7,233,262B2公開了包括鉑電阻的溫度傳感器，其中鉑電阻布置在襯底上并且由Al₂O₃的保護陶瓷層覆蓋。薄保護層被Al₂O₃、MgO和Si₂O的混合物的覆蓋層覆蓋。已知溫度傳感器僅能夠在最高為1000℃溫度下使用，并且在如此高溫下的擴展使用后顯示出了明顯的電阻漂移。

發明內容

本發明的一個目的是提高溫度傳感器的耐溫性和降低電阻漂移。根據權利要求1的溫度傳感器解決了該問題。本發明的進一步的有益效果來自于從屬權利要求。

耐溫性的提高通過以下溫度傳感器來實現，該溫度傳感器包括：襯底、布置在襯底上的鉑電阻、覆蓋鉑電阻的保護層，以及覆蓋保護層的覆蓋層，其中覆蓋層包含Al₂O₃、Si₂O,和Y₂O₃。通過加入Y₂O₃到Al₂O₃和Si₂O，可提供使得層擴散明顯減少的覆蓋層。因此，覆蓋層較少地傾向于形成氣孔并且能夠提供承受較高的溫度的可靠密封。而且，層擴散減少意味著可在更高的溫度下阻止覆蓋層和鉑電阻的材料之間的接觸并因此減少電阻漂移。

較少量的Y₂O₃足以提高主要包含Al₂O₃和Si₂O的層的耐熱性。例如，覆蓋層可包含5％或更多重量的Y₂O₃。在本發明的改進實施例中，覆蓋層可包含10％或更多重量的Y₂O₃。Y₂O₃的濃度增加至超過30％重量并不會明顯改善覆蓋層并且可能不經濟。本發明的一個有利實施例是覆蓋層包含小于20％重量的Y₂O₃。

本發明的另一個有利實施例是覆蓋層中Al₂O₃和Si₂O的重量加起來至少為50％，例如重量為60％或更多。

本發明的另一個有利實施例是覆蓋層中包含的Si₂O的重量大于Al₂O₃的重量。例如，覆蓋層可包含重量是Al₂O₃的重量的兩倍或更多的Si₂O。

本發明的另一個有利實施例是覆蓋層中包含的Y₂O₃的重量小于Al₂O₃的重量。例如，本發明的另一個有利實施例是覆蓋層可包含重量大于Y₂O₃的重量的Si₂O。

優選地，覆蓋層包含至少30％重量的Si₂O，例如40％或更多重量的Si₂O。Si₂O的含量超過70％通常并不是有利的。

優選地，覆蓋層包含至少15％重量的Al₂O₃，例如20％或更多重量的。Al₂O₃的含量超過30％通常并不是有利的。

覆蓋層還可包含可多達例如25％重量的B₂O₃等。例如，在本發明的一個實施例中，覆蓋層可包含1％至20％重量的B₂O₃。覆蓋層還可包含另外的附加成分，特別是除Si₂O、Al₂O₃、Y₂O₃和B₂O₃之外的其他氧化物。在本發明的一可能實施例中，任何另外的附加成分的含量總計可小于總重量的20％，例如不超過總重量的10％。

附圖說明