专利名称：温度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及可在待测物的多个部位中测量温度并能获得温度分布的温度传感器。
背景技术：
以往对待测物的表面温度进行测量时，例如在待测物的表面设置热敏电阻元件等 温度传感器来进行温度测量。此时，由于是对设置了温度传感器的点(>卜)上的温 度进行测量，因此为了对待测物的整个表面或一定区域的温度分布进行温度测量，就需要 在待测物的表面分散配置多个温度传感器。例如，在专利文献1中提出了一种温度分布测量用晶片，使感温板介于两枚晶片 之间，以便获取晶片的温度信息，所述感温板是在印制有电极部的聚酯板内插入有热敏电 阻。专利文献1 日本特开平10-313032号公报上述现有技术遗留有以下问题。S卩，存在下述不妥之处，当对待测物的温度分布进行测量时，需要在待测物上分散 设置热敏电阻等多个温度传感器，同时需要按照所设置的温度传感器的数量进行布线。因 此存在着因分散配置而导致温度传感器的设置和布线的工时及成本增加的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种易于对待测物进行设置以及布线，并且能 够实现多个部位的温度测量以及对温度分布进行测量的温度传感器。本发明为了解决上述问题而采用以下结构。即，本发明的温度传感器，其特征在 于，包括由信号线串联连接的多个温度测量部，所述温度测量部由热敏电阻元件以及与该 热敏电阻元件并联连接在所述信号线上的并联共振电路部构成，多个所述温度测量部通过 所述并联共振电路部被设定为互不相同的共振频率。在该温度传感器中，由信号线串联连接的多个温度测量部由热敏电阻元件以及与 该热敏电阻元件并联连接在信号线上的并联共振电路部构成。由于多个温度测量部通过 并联共振电路部被设定为互不相同的共振频率，因此当因任何一个温度测量部中的温度变 化造成热敏电阻元件的阻抗值变化时，包含并联共振电路部的该温度测量部的Q值发生变 化。所以，根据输入到一条信号线的信号在各共振频率下的衰减量，对与各温度测量部对应 的共振频率下的阻抗大小进行测量，从而能够测量各温度测量部的温度。S卩，例如当在一处温度测量部中温度局部升高时，随着该温度测量部的热敏电阻 元件的阻抗值下降，包含并联共振电路部的温度测量部的共振电路的Q值降低。所以，与该 温度测量部对应的特定的共振频率下的信号衰减减�。备霉舱衿德氏碌淖杩辜跣�。另 外，相反地，当在一处温度测量部中温度局部降低时，随着该温度测量部的热敏电阻元件的 阻抗值上升，包含并联共振电路部的温度测量部的共振电路的Q值升高。所以，与该温度测 量部对应的特定的共振频率下的信号衰减增大，同时该共振频率下的阻抗增大。如此，能够按照与温度测量部中在共振频率下的信号衰减量相应的阻抗大�。觳獬鼍植康奈露缺� 化。因此，仅通过一条信号线的布线，就能够实现多个温度测量部中的温度测量，能够容易 地获得温度分布，同时能够避免布线工时和布线成本的增加。另外，本发明的温度传感器的特征在于，所述并联共振电路部为LC电路部，所述 LC电路部由与所述热敏电阻元件并联连接在所述信号线上的电感器部和电容器部构成。S卩，在该温度传感器中，由于并联共振电路部为由与热敏电阻元件并联连接在信 号线上的电感器部和电容器部构成的LC电路部，因此能够以简单的结构容易地获得可设 定常数且共振频率互不相同的并联共振电路部。另外，本发明的温度传感器的特征在于，多个所述温度测量部被设置在柔性基板 上，通过作为所述信号线形成在所述柔性基板上的图案布线被连接。S卩，在该温度传感器中，由于多个温度测量部被设置在柔性基板上，通过作为信号 线形成在柔性基板上的图案布线被连接，因此通过将其贴附在待测物上，能够同时且容易 地分散设置已通过图案布线连接的多个温度测量部，同时能够容易地获得贴附区域的温度 分布。根据本发明，实现以下的效果。S卩，根据本发明所述的温度传感器，由信号线串联连接的多个温度测量部由热敏 电阻元件以及与该热敏电阻元件并联连接在信号线上的并联共振电路部构成，由于多个温 度测量部通过并联共振电路部被设定为互不相同的共振频率，因此仅通过一条信号线的简 单布线，就能够按照多个温度测量部中在共振频率下的阻抗变化，进行温度测量。因此，能 够容易地获得多个部位的温度测量以及温度分布，同时能够避免布线工时和布线成本的增 加。
图1为示出本发明所述温度传感器的第一实施方式的等效电路图；图2为示出第一实施方式中的温度传感器的俯视图；图3为第一实施方式中各温度测量部为相同温度时的各共振频率下的阻抗的示 意图；图4为第一实施方式中部分温度测量部与其他温度测量部具有不同温度时的各 共振频率下的阻抗的示意图；图5为用于说明第一实施方式中的其他温度测量方法的等效电路图。符号说明1温度传感器2信号线3a 3f 温度测量部4热敏电阻元件5并联共振电路部6柔性基板C电容器部L电感器部
S待测物
具体实施例方式以下，参考图1至图5，对本发明所述的温度传感器的一个实施方式进行说明。此 外，在用于以下说明的各附图中，为了使各部件为可识别或易识别的尺寸，适当变更了比例尺。如图1和图2所示，本实施方式的温度传感器1在被贴附于待测物S的状态下使 用，温度传感器1包括由信号线2串联连接的多个温度测量部3a 3f，温度测量部3a 3f由热敏电阻元件4以及与该热敏电阻元件4并联连接在信号线2上的并联共振电路部5 构成。多个上述温度测量部3a 3f被设置在柔性基板6上，通过作为信号线2形成在 柔性基板6上的铜箔等图案布线被连接。上述并联共振电路部5是由与热敏电阻元件4并联连接在信号线2上的电感器部 L和电容器部C构成的LC电路部。另外，多个温度测量部3a 3f通过并联共振电路部5的常数设定，被设定为互不 相同的共振频率。例如，如图2所示，多个温度测量部3a 3f在柔性基板6上按2X3列的阵列被 分散配置，同时信号线2的两端部被配置在图2中的左端。即，信号线2从左侧开始顺序连 接位于图2中的上层的三个温度测量部3a 3c，进而从右侧开始顺序连接位于下层的三个 温度测量部3d 3f，从而将六个温度测量部3a 3f串联连接。上述热敏电阻元件4可以采用诸如片式热敏电阻。作为这种热敏电阻，有NTC型、 PTC型以及CTR型等热敏电阻，在本实施方式中，采用例如NTC型的热敏电阻作为热敏电阻 元件4。该热敏电阻由Mn-Co-Cu系材料、Mn-Co-Fe系材料等热敏电阻材料形成。此外，各温度测量部3a 3f中的热敏电阻元件4采用具有相同温度电阻特性的 材料。上述电感器部L采用诸如空芯的片式电感器等，上述电容器部C采用诸如片式电
容器等。下面，参考图3和图4，对利用本实施方式的温度传感器1的各温度测量部3a 3f中的温度的测量方法进行说明。首先，在待测物S上想要测量温度分布的区域中，贴附并设置温度传感器1。此外， 假设各温度测量部3a 3f的共振频率按连接顺序被设定为共振频率 f6。在将温度传感器1贴附于待测物S的状态下，从信号线2的端部输入一定波形的 信号，检测与各温度测量部3a 3f对应的各共振频率f工 f6下的信号衰减量，从而测量 各温度测量部3a 3f中的阻抗。例如，当各温度测量部3a 3f中的温度相同且温度分布均勻时，各温度测量部 3a 3f中的热敏电阻元件4的阻抗值也相同，包含并联共振电路部5的温度测量部3a 3f的共振电路的Q值相同，如图3所示，在各共振频率 f6下为相同阻抗。另外，例如当在一处温度测量部3b中温度局部升高时，随着该温度测量部的热敏 电阻元件4的阻抗值下降，包含并联共振电路部5的温度测量部3b的共振电路的Q值降低。所以，如图4所示，与该温度测量部3b对应的特定的共振频率f2下的信号衰减减�。� 该共振频率4下的阻抗减小。另外，相反，当在一处温度测量部3d中温度局部降低时，随着该温度测量部3d的 热敏电阻元件4的阻抗值上升，包含并联共振电路部5的温度测量部3d的共振电路的Q值 升高。所以，与该温度测量部3d对应的特定的共振频率f4下的信号衰减增大，同时该共振 频率&下的阻抗增大。如此，能够按照与各温度测量部3a 3f中在共振频率 f5下的信号衰减量相 应的阻抗大�。觳獬鼍植康奈露缺浠�。此外，在利用本实施方式的温度传感器1的温度测量方法中，作为测量阻抗的其 他方法，如图5所示，也可以作为S参数测量等中的传输线来进行测量。S卩，信号线2的一端部与网络分析仪等连接，通过从信号线2的一端部输入各共振 频率 f6的多载波信号作为高频信号S11,从而对表示高频电子电路特性的被称为散射 矩阵(S矩阵)或散射参数的S参数进行测量。该被测量的S参数表示因各共振频率fl f6的阻抗变化而引起的高频电子电路的反射性，能够检测出各温度测量部3a 3f中的阻 抗变化。此外，信号线2的另一端部经由诸如50Ω等的电阻R与地连接。在该测量方法中，由于在温度测量部3a 3f之间能够由诸如共面等的传输线来 构成，因此能够使用高频率。另外，由于能够使用小容量的电容器部C和电感器部L，因此能够实现并联共振电 路部5的小型化。进而，由于能够扩大与各温度测量部3a 3f对应的各共振频率fl f6的间隔， 因此并联共振电路部5的常数设定变得容易。据此，本实施方式的温度传感器1中，由信号线2串联连接的多个温度测量部 3a 3f是由热敏电阻元件4以及与该热敏电阻元件4并联连接在信号线2上的并联共振 电路部5构成的，由于多个温度测量部3a 3f通过并联共振电路部5被设定为互不相同 的共振频率，因此当因任何一个温度测量部3a 3f中的温度变化造成热敏电阻元件4的 阻抗值变化时，包含并联共振电路部5的温度测量部3a 3f的Q值发生变化。所以，根据输入到一条信号线2的信号在各共振频率 f6下的衰减量，测量与 各温度测量部3a 3f对应的共振频率 f6下的阻抗大小，从而能够测量各温度测量部 3a 3f的温度。因此，仅通过一条信号线2的布线，就能够实现多个温度测量部3a 3f中的温度 测量，能够容易地获得温度分布，同时能够避免布线工时和布线成本的增加。另外，由于并联共振电路部5是由与热敏电阻元件4并联连接在信号线2上的电 感器部L和电容器部C构成的LC电路部，因此能够以简单的结构容易地获得可设定常数且 共振频率 f6互不相同的并联共振电路部5。进而，由于多个温度测量部3a 3f被设置在柔性基板6上，通过作为信号线2形 成在柔性基板6上的图案布线被连接，因此通过将其贴附在待测物S上，能够同时且容易地 分散设置已通过图案布线连接的多个温度测量部3a 3f，同时能够容易地获得贴附区域 的温度分布。此外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内可以施加各种变更。 例如，在上述实施方式中，在柔性基板上以2X3列的阵列分散设置多个温度测量 部，但也可以采用其他的配置或整体形状，诸如将多个温度测量部排成一列以使整体为线 状或带状等。
权利要求
一种温度传感器，其特征在于，包括由信号线串联连接的多个温度测量部，所述温度测量部由热敏电阻元件以及与该热敏电阻元件并联连接在所述信号线上的并联共振电路部构成，多个所述温度测量部通过所述并联共振电路部被设定为互不相同的共振频率。
2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述并联共振电路部为LC电路部，所述LC电路部由与所述热敏电阻元件并联连接在 所述信号线上的电感器部和电容器部构成。
3.根据权利要求1或2所述的温度传感器，其特征在于，多个所述温度测量部被设置在柔性基板上，通过作为所述信号线形成在所述柔性基板 上的图案布线被连接。
全文摘要
本发明提供一种易于对待测物进行设置以及布线，并且能够实现多个部位的温度测量以及对温度分布进行测量的温度传感器。所述温度传感器包括由信号线(2)串联连接的多个温度测量部(3a～3f)。温度测量部(3a～3f)由热敏电阻元件(4)以及与该热敏电阻元件(4)并联连接在信号线(2)上的并联共振电路部(5)构成，多个温度测量部(3a～3f)通过并联共振电路部(5)被设定为互不相同的共振频率。
文档编号G01K7/24GK101988856SQ20101024072
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月28日 优先权日2009年7月29日
发明者中村贤蔵, 岸泰成, 石川元贵 申请人:三菱综合材料株式会社
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