Датчик температури

Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматических системах управления различными технологическими процессами. Сущность изобретения" датчик содержит диэлектрическую подложку с последовательно размещенным на ней чувствительным элементом, выполненным из материала на основе никеля с добавкой, в качестве которой использован , і тербий в количестве 3-4 мас.%, защитное покрытие и электрические выводы. 2 ил., 1 табл. Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в различных системах, в том числе автоматизированных системах управления различными технологическими процессами. Целью изобретения является повышение температурного коэффициента сопротивления и расширение рабочего диапазона температур. На фиг.1, 2 схематически изображен предлагаемый датчик температуры. Датчик температуры содержит подложку 1, например, из поликора, на которую нанесен буферный слой, например, молибден 2 и слой никеля 3 с добавкой 3-4 мас.% иттербия. Поверхность пленки 3 защищена слоем диэлектрика 4 (AIN или АІгОз). К контактным площадкам 5 или 6 подсоединены электрические выводы 7 и 8. Такой прибор может быть изготовлен следующим образом, На подложку из поликора 1 методом электронно-лучевого испарения наносят последовательно слои молибдена 2 толщиной 30 пшинниигтп tim добавкой 3~4 мас.% иттербия 3 при температуре подложки 200°С, напряжении луча 12 кВ, токе 180 мА. Затем методом фотолитографии создают заданную топологию датчика. Через маску в вакуумной системе напыляют защитный слой 4 на чувствительный участок датчика. При этом контактные площадки не покрывают защитным слоем После скрайбирования пластины на отдельные кристаллы - датчики к контактным площадкам 5 и 6 присоединяют электрические выводы 7 и 8, например, методом ультразвуковой сварки, Прибор работает следующим образом Под действием изменения температуры происходит изменение сопротивления датчика, что регистрируется цифровым омметром типа В-7-35, или на основе стандартных схем сигнал преобразуется в цифровой код, соответствующий измеряемой температуре. Легирование пленок никеля иттербием имеющим большой атомный радиус приводит к повышению уровня фононных коле&аАІПҐІ решетки и тем самым к большему РПФ 9 с 1798822 Применение предлагаемых датчиков темвозрастанию сопротивления с ростом температуры благодаря вышеуказанным свойстпературы. Введение 3-4 мае % иттербия вам обеспечит расширение области обусловлено следующими причинами, При применения в автоматизированных системах содержании иттербия менее 3 мас.% повыуправления технологическими процессами, шение ТКС практически не происходит и транспортом и других народнохозяйственпластичность пленки никеля не изменяется. ных объектов, повысит точность и надежПри повышении 4 мас.% иттербия резко ность эксплуатации указанных систем. снижается удельное сопротивление пленки, что приводит к повышению массогабаритФормула изобретения ных показателей датчика для получения Ю нужного номинала. Последнее с учетом обДатчик температуры, содержащий подщей тенденции к микроминиатюризации ложку с последовательно размещенным на является отрицательным фактором. Конкней пленочным чувствительным элементом ретные примеры на минимальное, оптимальное и максимальное содержание 15 выполненным из материала на основе никеля с легирующей добавкой, защитное поиттербия и соответствующие значения векрытие и электрические выводы, о т л и ч а личин ТКС, рабочего диапазона температур ю щ и й с я тем, что, с целью повышения и поверхностного сопротивления представвеличины температурного коэффициента' лены в таблице. Вышеперечисленные факторы позволи- 20 сопротивления ІЛ расширения рабочего диапазона температур, в качестве легирующей ли повысить температурный коэффициент добавки использован иттербий, содержание сопротивления на 25-30%, расширить рабокоторого составляет 3-4 мае. %. чий диапазон температур -150...+600°С. 25 Параметр Прототип 2 3,87 Температурный 3,85 коэффициент сопротивления 1051/град Диапазон -50 -50 рабочих +300 +300 температур, °С Удельное по1.0 1,0 верхностное сопротивление, ps. Ом/квадрат Содержание добавки иттербия, мае % 4 4,2 \ 4,5 2,5 2,9 3 3,5 3,87 4,82 4,81 3,92 3,84 3.86 4,65 3,7 -50 +300 -70 +350 -150 +600 -150 +600 -150 +600 -120 ьбОО -100 +550 -100 +450 0,98 0,95 0,93 0,9 0,87 0,42 0,24 0,11 1798822 Редактор А Бер Составитель А.Шмырева Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши Заказ 775 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„ 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101