JPH0440330A - 温度センサ - Google Patents
温度センサInfo
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- JPH0440330A JPH0440330A JP14756990A JP14756990A JPH0440330A JP H0440330 A JPH0440330 A JP H0440330A JP 14756990 A JP14756990 A JP 14756990A JP 14756990 A JP14756990 A JP 14756990A JP H0440330 A JPH0440330 A JP H0440330A
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- temperature sensor
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、正特性サーミスタ（ＰＴＣ）を利用した温度
センサに関し、特に、有機正特性サーミスタ材を用いて
構成されたフレキシブルな温度センサに関する。
センサに関し、特に、有機正特性サーミスタ材を用いて
構成されたフレキシブルな温度センサに関する。
従来より、半導体セラミックスを用いて構成された正特
性サーミスタ（ＰＴＣ）や負特性サーミスタ（ＮＴＣ）
が、温度センサとして広く用いられている。これらの温
度センサは、ＰＴＣ特性またはＮＴＣ特性を示す半導体
セラミック素体の外表面に複数の電極を形成し、該セラ
ミック素体の半導体特性に起因するＰＴＣ特性やＮＴＣ
特性を利用してその抵抗温度変化により温度を検出する
ものである。
性サーミスタ（ＰＴＣ）や負特性サーミスタ（ＮＴＣ）
が、温度センサとして広く用いられている。これらの温
度センサは、ＰＴＣ特性またはＮＴＣ特性を示す半導体
セラミック素体の外表面に複数の電極を形成し、該セラ
ミック素体の半導体特性に起因するＰＴＣ特性やＮＴＣ
特性を利用してその抵抗温度変化により温度を検出する
ものである。
しかしながら、上記のような半導体セラミ７クスを用い
たサーミスタ素子は、セラミックであるため機械的な衝
撃等により破損し易い、従って、大面積のセラミック素
体を形成するのが雛しいため、広い面積に渡って単一の
素子で温度検知をすることができず、複数個の温度セン
サを検知領域に分散させて取り付け、検知する必要があ
った。
たサーミスタ素子は、セラミックであるため機械的な衝
撃等により破損し易い、従って、大面積のセラミック素
体を形成するのが雛しいため、広い面積に渡って単一の
素子で温度検知をすることができず、複数個の温度セン
サを検知領域に分散させて取り付け、検知する必要があ
った。
また、被検知蹟域が凹凸を存していたり、曲面状に構成
されている場合には、半導体セラミックスが剛性を有し
、割れ易いものであるため、凹凸や曲面の曲率に応じて
、かなりの数の温度センサを被検知領域に分散して取り
付けねばならなかった。
されている場合には、半導体セラミックスが剛性を有し
、割れ易いものであるため、凹凸や曲面の曲率に応じて
、かなりの数の温度センサを被検知領域に分散して取り
付けねばならなかった。
すなわち、従来の半導体セラミックスを用いた温度セン
サでは、検知面積が広い場合や、曲面上の検知物の温度
を測る場合には、多数の温度センサを必要とするため、
温度検出にあたっての作業が煩維となったり、コストが
非常に高く付いたりするという問題があった。
サでは、検知面積が広い場合や、曲面上の検知物の温度
を測る場合には、多数の温度センサを必要とするため、
温度検出にあたっての作業が煩維となったり、コストが
非常に高く付いたりするという問題があった。
よって、本発明の目的は、大面積の検知領域や凹凸ある
いは曲面を有する被検知物の温度検出を、単一の素子で
簡単にかつ高精度に行い得る温度センサを提供すること
にある。
いは曲面を有する被検知物の温度検出を、単一の素子で
簡単にかつ高精度に行い得る温度センサを提供すること
にある。
（８１８１を解決するための手段）
本発明の温度センサは、有機高分子材料中に導電性粒子
が分散されてなる有機正特性サーミスタ材からなる可撓
性を有する長尺状の有機正特性サーミスタ帯と、該有機
正特性サーミスタ帯の外表面に所定距離を隔てて形成さ
れた複数の電極とを備えることを特徴とする。
が分散されてなる有機正特性サーミスタ材からなる可撓
性を有する長尺状の有機正特性サーミスタ帯と、該有機
正特性サーミスタ帯の外表面に所定距離を隔てて形成さ
れた複数の電極とを備えることを特徴とする。
有機高分子材料中に導電性粒子を分散させてなる有機正
特性サーミスタ材が可撓性を有するため、本発明の温度
センサは、凹凸を有する部分や曲面状の検知領域に無理
なく沿わせるように取り付けられ得る。また、有機正特
性サーミスタ材が可撓性を有するため、すなわち跪くな
いため、かなり長い有機正特性サーミスタ帯を形成して
も機械的な衝撃等により破損し難い、従って、かなり長
い長尺状の有機正特性サーミスタ帯を用いて大面積の検
知領域の温度を検出し得る温度センサを構成することが
できる。
特性サーミスタ材が可撓性を有するため、本発明の温度
センサは、凹凸を有する部分や曲面状の検知領域に無理
なく沿わせるように取り付けられ得る。また、有機正特
性サーミスタ材が可撓性を有するため、すなわち跪くな
いため、かなり長い有機正特性サーミスタ帯を形成して
も機械的な衝撃等により破損し難い、従って、かなり長
い長尺状の有機正特性サーミスタ帯を用いて大面積の検
知領域の温度を検出し得る温度センサを構成することが
できる。
すなわち、本発明は、耐脆性破壊性に優れた有機正特性
サーミスタ材を用いて温度センサを構成することにより
、大面積の検知領域の温度検出、並びに凹凸や曲面を有
する被検知物への取り付けを容易としたことに特徴を有
する。
サーミスタ材を用いて温度センサを構成することにより
、大面積の検知領域の温度検出、並びに凹凸や曲面を有
する被検知物への取り付けを容易としたことに特徴を有
する。
第１図（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例にかかる
温度センサの平面図及び側面図である。
温度センサの平面図及び側面図である。
温度センサ１は、可撓性を有する長尺状の有機正特性サ
ーミスタ帯２の一方主面上において、該有機正特性サー
ミスタ帯２の両端近傍にｉ極３゜４を形成した構造を有
する。
ーミスタ帯２の一方主面上において、該有機正特性サー
ミスタ帯２の両端近傍にｉ極３゜４を形成した構造を有
する。
有機正特性サーミスタｌＦ２は、ポリエチレンまたはポ
リプロピレン等の有機高分子材料に、カーボンブラック
、グラファイトまたは金属粉等の導電性粒子を分散させ
てなる有機正特性サーミスタ材により構成されており、
可撓性を有する厚みに成形されている。
リプロピレン等の有機高分子材料に、カーボンブラック
、グラファイトまたは金属粉等の導電性粒子を分散させ
てなる有機正特性サーミスタ材により構成されており、
可撓性を有する厚みに成形されている。
電極３．４は、／ｌまたはＮｉ等の金属箔を貼り付ける
ことにより構成されているが、金属箔に代えて、Ａｇペ
ースト等を塗布・硬化させることにより形成してもよく
、また他の方法により電極３．４を形成してもよい。
ことにより構成されているが、金属箔に代えて、Ａｇペ
ースト等を塗布・硬化させることにより形成してもよく
、また他の方法により電極３．４を形成してもよい。
本実施例の温度センサ１では、有機正特性サーミスタ帯
２を被検知物に取り付け、ｔｌｆ＋３．４から通電し、
電極３．４間の抵抗変化を測定することにより、温度を
検出することができる。そして、有機正特性サーミスタ
帯２が可撓性を有するため、温度センサ１は、凹凸を有
する部分や曲面状の検知物等に無理なく沿わせることが
できる。
２を被検知物に取り付け、ｔｌｆ＋３．４から通電し、
電極３．４間の抵抗変化を測定することにより、温度を
検出することができる。そして、有機正特性サーミスタ
帯２が可撓性を有するため、温度センサ１は、凹凸を有
する部分や曲面状の検知物等に無理なく沿わせることが
できる。
また、有機正特性サーミスタ帯２は合成樹脂を主体とし
可撓性を有するため、長尺化が容易である。従って、大
面積の検知領域についても、単一の温度センサ１により
その温度を検出することができる。すなわち、従来の半
導体セラミックスを用いて構成された温度センサでは、
セラミックスが脆いため、大面積化あるいは長尺化が困
難であったため、大面積の検知領域の温度を検出するに
は多数の温度センサが必要であったのに対し、本実施例
の温度センサｌでは、単一の素子で大きな面積の検知領
域の温度を検出することができる。
可撓性を有するため、長尺化が容易である。従って、大
面積の検知領域についても、単一の温度センサ１により
その温度を検出することができる。すなわち、従来の半
導体セラミックスを用いて構成された温度センサでは、
セラミックスが脆いため、大面積化あるいは長尺化が困
難であったため、大面積の検知領域の温度を検出するに
は多数の温度センサが必要であったのに対し、本実施例
の温度センサｌでは、単一の素子で大きな面積の検知領
域の温度を検出することができる。
次に、温度センサｌの具体的な実験結果につき説明する
。ポリエチレンにカーボンブランクを分散させて、厚み
０．５−の有機正特性サーミスタンートを成形し、５Ｘ
２００ｍｍの平面形状を有するように切断し、有機正特
性サーミスタ帯２を得た。この有機正特性サーミスタ帯
２の両端近傍に、金属箔からなる電極３．４を取り付け
、その抵抗温度特性を測定したところ、第３図の実線へ
で示す結果が得られた。
。ポリエチレンにカーボンブランクを分散させて、厚み
０．５−の有機正特性サーミスタンートを成形し、５Ｘ
２００ｍｍの平面形状を有するように切断し、有機正特
性サーミスタ帯２を得た。この有機正特性サーミスタ帯
２の両端近傍に、金属箔からなる電極３．４を取り付け
、その抵抗温度特性を測定したところ、第３図の実線へ
で示す結果が得られた。
なお、第３図において縦軸は、２５°Ｃにおける抵抗値
Ｒ□に対する抵抗値Ｒの倍率を示す。
Ｒ□に対する抵抗値Ｒの倍率を示す。
また、第２図に示す加熱装置を用いて、加熱試験を行っ
た。加熱装置５は、熱板６上に厚み５閤の鉄製ブロック
７を取り付け、該ブロック７の上面に幅１５ａｍ、長さ
２５０鋪及び厚み０．５−の鉄板８を取り付けた構造を
有する。鉄板８の上面に、温度センサｌを図示のように
貼り付け、熱板６上で２℃／１分の割合でブロック７の
温度を上昇させて、抵抗値を測定した。なお、ブロック
７として、温度センサ１の長手方向の長さＬがｌＯ閣、
５０鵬及び１００閣のものを用いて、それぞれ、上記抵
抗値の測定を行った。長さしの異なる複数種のブロック
７を用いて抵抗値を測定したのは、連続的な検知区間内
において、異常発熱部分が変化した場合に、該異常を検
知し得るかどうかを確かめるためである。結果を第３図
に一点鎖線Ｂ（ブロックの長さしがｌＯ−の場合）、二
点鎖線Ｃ（Ｌ−５０−の場合）及び破線Ｄ（Ｌ−１００
閣の場合）で示す。
た。加熱装置５は、熱板６上に厚み５閤の鉄製ブロック
７を取り付け、該ブロック７の上面に幅１５ａｍ、長さ
２５０鋪及び厚み０．５−の鉄板８を取り付けた構造を
有する。鉄板８の上面に、温度センサｌを図示のように
貼り付け、熱板６上で２℃／１分の割合でブロック７の
温度を上昇させて、抵抗値を測定した。なお、ブロック
７として、温度センサ１の長手方向の長さＬがｌＯ閣、
５０鵬及び１００閣のものを用いて、それぞれ、上記抵
抗値の測定を行った。長さしの異なる複数種のブロック
７を用いて抵抗値を測定したのは、連続的な検知区間内
において、異常発熱部分が変化した場合に、該異常を検
知し得るかどうかを確かめるためである。結果を第３図
に一点鎖線Ｂ（ブロックの長さしがｌＯ−の場合）、二
点鎖線Ｃ（Ｌ−５０−の場合）及び破線Ｄ（Ｌ−１００
閣の場合）で示す。
第３図から明らかなように、本実施例の温度センサｌに
よれば、連続的な検知区間内において異常発熱部分の発
生を検出することが可能であることがわかる。すなわち
、従来の半導体セラミックスを用いた温度センサでは、
連続的な検知区間内において発熱異常を検出するには複
数個の温度素子を取り付ける必要があったのに対し、本
実施例の温度センサでは、単一の温度センサｌのみで連
続的な検知区間内における異常発熱の発生を検出するこ
とができる。また、温度センサｌでは、有機正特性サー
ミスタ帯２が貼り付けられた領域全体を連続的に検出す
ることになるため、測定精度も高められる。
よれば、連続的な検知区間内において異常発熱部分の発
生を検出することが可能であることがわかる。すなわち
、従来の半導体セラミックスを用いた温度センサでは、
連続的な検知区間内において発熱異常を検出するには複
数個の温度素子を取り付ける必要があったのに対し、本
実施例の温度センサでは、単一の温度センサｌのみで連
続的な検知区間内における異常発熱の発生を検出するこ
とができる。また、温度センサｌでは、有機正特性サー
ミスタ帯２が貼り付けられた領域全体を連続的に検出す
ることになるため、測定精度も高められる。
なお、有機正特性サーミスタは、その特性上の理由から
、抵抗変化倍率（Ｒ／Ｔ変化倍率）点が１００を超える
と抵抗変化の割合が非常に大きくなる。従って、検知抵
抗の抵抗変化倍率を１００倍以上に設定すれば、測定精
度はより高められる。
、抵抗変化倍率（Ｒ／Ｔ変化倍率）点が１００を超える
と抵抗変化の割合が非常に大きくなる。従って、検知抵
抗の抵抗変化倍率を１００倍以上に設定すれば、測定精
度はより高められる。
上記実施例の説明では、有機正特性サーミスタ材を構成
する有機高分子材料としてポリエチレンを用いたが、合
成樹脂を変更することにより、第３図に示したＲ７７曲
線を変化させることができる。従って、樹脂を変えるこ
とにより、検知し得る温度範囲を変更することも容易で
ある。
する有機高分子材料としてポリエチレンを用いたが、合
成樹脂を変更することにより、第３図に示したＲ７７曲
線を変化させることができる。従って、樹脂を変えるこ
とにより、検知し得る温度範囲を変更することも容易で
ある。
また、第１図に示した実施例１の温度センサでは、有機
正特性サーミスタ帯２の両端近傍に電極３．４が形成さ
ていたが、本発明において複数の電極は長尺状の有機正
特性サーミスタ帯の両端近傍に形成する必要は必ずしも
ない、また、３以上の電極を長尺状の有機正特性サーミ
スタ帯の外表面に適宜所定距離を隔てて分散配置しても
よい。
正特性サーミスタ帯２の両端近傍に電極３．４が形成さ
ていたが、本発明において複数の電極は長尺状の有機正
特性サーミスタ帯の両端近傍に形成する必要は必ずしも
ない、また、３以上の電極を長尺状の有機正特性サーミ
スタ帯の外表面に適宜所定距離を隔てて分散配置しても
よい。
本発明では、可撓性を有する有機正特性サーミスタ帯を
用いて温度センサが構成されているため、凹凸を有する
検知領域や曲面状の検知領域に温度センサを無理なく沿
わせて取り付けることができる。従って、単一の素子で
凹凸を有する検知領域や曲面状の検知領域の温度を検出
することができる。
用いて温度センサが構成されているため、凹凸を有する
検知領域や曲面状の検知領域に温度センサを無理なく沿
わせて取り付けることができる。従って、単一の素子で
凹凸を有する検知領域や曲面状の検知領域の温度を検出
することができる。
しかも、可撓性を有し、従来用いられていた半導体セラ
ミックスからなる温度センサに比べて割れ難いため、長
尺化も容易である。よって、長尺化が容易であるため、
単一の素子で大面積の検知領域の温度を検出することが
できる。
ミックスからなる温度センサに比べて割れ難いため、長
尺化も容易である。よって、長尺化が容易であるため、
単一の素子で大面積の検知領域の温度を検出することが
できる。
すなわち、本発明によれば、凹凸や曲面を有する検知領
域や大面積の検知領域の温度を、簡単な作業でかつ安価
に検出することが可能となる。
域や大面積の検知領域の温度を、簡単な作業でかつ安価
に検出することが可能となる。
しかも、従来のセラミックスからなるサーミスタで大面
積の検知領域の温度検出を行う場合には、複数個の温度
センサを配置していたため、複数個の温度センサ間の領
域は検出されていなかった。
積の検知領域の温度検出を行う場合には、複数個の温度
センサを配置していたため、複数個の温度センサ間の領
域は検出されていなかった。
これに対して、本発明の温度センサでは、長尺状の有機
正特性サーミスタ帯が配置された検出領域全体が連続的
に検出されるため、温度検出の精度も高められる。
正特性サーミスタ帯が配置された検出領域全体が連続的
に検出されるため、温度検出の精度も高められる。
第１図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施
例にかかる温度センサの平面図及び側面図、第２図は実
施例の温度センサの抵抗温度特性を測定するための装置
を説明するための略図的側面図、第３図は実施例の温度
センサの抵抗値変化率と温度との関係を示す図である。 図において、１は温度センサ、２番よ有機圧４存性サー
ミスタ帯、３．４は電極を示す。 第１図
例にかかる温度センサの平面図及び側面図、第２図は実
施例の温度センサの抵抗温度特性を測定するための装置
を説明するための略図的側面図、第３図は実施例の温度
センサの抵抗値変化率と温度との関係を示す図である。 図において、１は温度センサ、２番よ有機圧４存性サー
ミスタ帯、３．４は電極を示す。 第１図
Claims (1)
- （１）有機高分子材料中に導電性粒子が分散されてなる
有機正特性サーミスタ材からなる可撓性を有する長尺状
の有機正特性サーミスタ帯と、前記有機正特性サーミス
タ帯の外表面に所定距離を隔てて形成された複数の電極
とを備えることを特徴とする温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2147569A JP2562225B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | 温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2147569A JP2562225B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | 温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0440330A true JPH0440330A (ja) | 1992-02-10 |
| JP2562225B2 JP2562225B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=15433322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2147569A Expired - Fee Related JP2562225B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | 温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2562225B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63128605A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-06-01 | ティーディーケイ株式会社 | プラスチツク正特性サ−ミスタ |
| JPS63188904A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-04 | 株式会社村田製作所 | 有機正特性サ−ミスタの製造方法 |
| JPH0241402U (ja) * | 1988-04-08 | 1990-03-22 | ||
| JPH0438430A (ja) * | 1990-06-01 | 1992-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度調節器 |
-
1990
- 1990-06-05 JP JP2147569A patent/JP2562225B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63128605A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-06-01 | ティーディーケイ株式会社 | プラスチツク正特性サ−ミスタ |
| JPS63188904A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-04 | 株式会社村田製作所 | 有機正特性サ−ミスタの製造方法 |
| JPH0241402U (ja) * | 1988-04-08 | 1990-03-22 | ||
| JPH0438430A (ja) * | 1990-06-01 | 1992-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度調節器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2562225B2 (ja) | 1996-12-11 |
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