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专利名称：电涡流型温度传感器件的制作方法
技术领域：
本发明是利用热膨胀效应和位移变阻抗效应的乘积效应制得的一种电涡流型温 度传感器件，通过热膨胀柱的形变改变线圈的阻抗，从而达到对温度进行测量的的目的。属 于电子、通信与自动控制技术领域。
背景技术：
(I)热膨胀效应热膨胀材料随温度的变化产生微小形变，如图I所示，设热膨胀 柱受热均匀，则间隙S的变化值等于热膨胀柱原长Itl的变化值d δ = dl = a l0dT(I)其中α为热膨胀材料的热膨胀系数，由于系数为ppm量级，故可认为热膨胀棒原 长保持不变，dT为温度变化值。(2)位移变阻抗效应当导体片和通以交变电流的线圈之间的间距发生变化，线 圈的阻抗会随之变化。如图I所示有一通以交变电流/'的传感器线圈。由于电流/'的存在，线圈周围就
产生一个交变磁场氏。若导体片置于该磁场范围内，导体内便产生电涡流/2，/2也将产生 一个新磁场H2，H2与H1方向相反，力图削弱原磁场H1，从而导致线圈的电感量、阻抗和品质 因数发生变化。这些参数变化与导体片的几何形状、电导率、磁导率、线圈的几何参数、电流 的频率以及线圈到导体片间的距离有关。如果控制温度改变，而使导体片的几何形状、电导 率、磁导率、线圈的几何参数、电流的频率皆不变，就能构成测量温度的的传感器件。为分析方便，我们将导体片上形成的电涡流等效为一个短路环中的电流。这样，线 圈与导体片便等效为相互耦合的两个线圈，如图2所示。设线圈的电阻为R1,电感为L1，阻 抗为Z1 = R^jwL1 ;短路环的电阻为R2,电感为L2 ;线圈与短路环之间的互感系数为M。M
随它们之间的距离S减小而增大。加在线圈两端的激励电压为&。根据基尔霍夫定律，可 列出电压平衡方程组
权利要求
1.电涡流型温度传感器件是利用了热膨胀效应和位移变阻抗效应的乘积即复合热阻抗效应，将热膨胀材料和电涡流型传感器结合起来而构成的，可以用于高分辨率和高精度温度测量领域；其结构特征主要由以下三个部分组成(1)热膨胀柱，(2)线圈，(3)导体片。
2.按权利要求书一所述的利用复合热阻抗效应的电涡流型温度传感器件， 其原理特征在于温度变化时，热膨胀柱产生形变，使得线圈和导体片的间隙 J随着改变，线圈的阻抗将发生变化，即利用了热膨胀效应和位移变阻抗效应的乘积。
3.随温度而变化的参数包括线圈的电感、阻抗和品质因数β等，上述任一参数均可用于对温度的测量。
全文摘要
本发明提出了一种新的温度检测理论方法和模型利用热膨胀效应和位移变阻抗效应的乘积即复合热阻抗效应，将热膨胀材料和电涡流型传感器结合起来构成电涡流型温度传感器件。如附图
所示，器件由热膨胀柱和电涡流传感器构成，其中热膨胀柱和电涡流传感器的导体片用隔热胶粘接为一复合体，上线圈和下方复合体采用基板固定。热膨胀柱随温度变化产生形变，此形变将改变线圈和导体片的间隙，进而线圈的阻抗会在位移变阻抗效应的作用下改变，线圈的其他参数如电感和品质因数也会随温度而变化(即是温度的函数)，函数关系可以通过理论推导得到，通过后续的调理电路测得相关参数即可得到温度值。
文档编号G01K7/36GK102589745SQ201210038699
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月20日 优先权日2012年2月20日
发明者刘敬, 李向阳 申请人:刘敬, 李向阳