用于熱電偶的電插塞連接器及其制造方法技術

本發明專利技術涉及一種用于電氣連接至少一個第一熱電偶導體和一個第二熱電偶導體的電插塞連接器，該電插塞連接器包括至少一個導電的第一接觸件和至少一個導電的第二接觸件以及至少一個第一電溫度傳感器，其中，第一熱電偶導體需連接在第一接觸件上，第二熱電偶導體需連接在第二接觸件上，該溫度傳感器具有溫度感應區和至少第一電觸點和第二電觸點，其中，第一溫度傳感器的溫度感應區的至少一部分通過接合連接直接與第一接觸件連接。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于電氣連接至少一個第一熱電偶導體和一個第二熱電偶導體的電插塞連接器，該電插塞連接器包括至少一個導電的第一接觸件和至少一個導電的第二接觸件，其中，第一熱電偶導體需連接在第一接觸件上，第二熱電偶導體需連接在第二接觸件上。
技術介紹
通常借助于端子連接，將用于這種類型的熱電偶的電插塞連接器，電氣連接到熱電偶的電導體末端上或裝配在熱電偶上的補償導線上。這樣的、用于熱電偶的插塞連接器也稱為熱電偶插頭或恒溫插頭。該插塞連接器在建立測溫鏈時用作通用的電氣連接裝置，以及用于使熱電偶與測量儀、測試臺、電路設備或類似裝置進行標準化電氣連接。為了與測量儀或電路設備相接觸，通常將熱電偶插頭插入與該插頭互補的插座或插塞式連接裝置中。為此，待與熱電偶插頭連接的插座或連接插槽或者直接安裝在電路設備(例如印刷電路板)的板坯上，或者安裝在測量儀(例如測試臺或開關柜)的殼體上。為了跨接較大的測量距離，可以在測溫端和測量儀之間使用補償導線作為低成本的延長線，該延長線在一定的溫度范圍內，具有與兩個熱電偶導體類似的熱電性能。如果使用補償導線，則該補償導線通常設有接線端子，能夠將 兩個斷開的熱電偶導體電氣連接在該接線端子上，其中，熱電偶插頭安裝在相對的補償導線末端。根據熱電效應，用于溫度測量的熱電偶的測量原理是以兩個分別在末端彼此連接的金屬導體之間所產生的熱電電壓為依據，當在連接點具有不同于兩個斷開的導體末端的溫度時，在該導體末端能夠測得熱電壓。兩個由不同材料制成的電導體(也稱為溫差電偶)彼此連接在熱電偶的測溫端上。在各斷開的末端(也稱為參比端或冷端)上，兩個熱電偶導體與用于測量熱電電壓的測量儀相連接。為了借助于熱電偶，由測得的熱電電壓值確定測量端溫度，必須考慮到參比端溫度，因為在熱電偶上能夠測得的熱電電壓取決于測量端和參比端之間的溫差。因此必須由測得的熱電電壓值相對于參比端溫度確定測量端溫度。由現有技術已知多種與溫度相關的電阻，這些電阻用于確定和補償熱電偶的參比端溫度。此外，由現有技術已知多種方法，這些方法借助于集成電路，不僅確定熱電電壓值，而且直接補償參比端溫度。然而這種已知方法的缺點在于，不是直接在熱電偶的參比端測量溫度，即，不是在熱電偶的兩個導體末端上或補償導線上進行測量，而通常是在位于測量儀或測試臺殼體內部的電路設備或電路板上進行測量。因為這兩個導體通常安裝在測量儀外部的端子上，所以實際的參比端溫度和測得的參比端溫度之間存在溫度偏差。由文獻US 5，167，519已知一種具有對參比端溫度進行溫度補償的通用連接器。熱電偶插頭能夠借助于螺旋式端子連接件電氣連接在這種通用連接器上。為了測量或補償參比端溫度，在這樣的通用連接器上將電溫度傳感器放入兩個相互電隔離的銅塊之間，借助于端子連接，能夠將待連接的熱電偶插頭的連接銷固定到該銅塊上。由文獻US 5，167，519已知的通用連接器沒有解決這個問題，即熱電偶插頭或熱電偶插頭的電連接銷與配備了溫度傳感器的通用連接器之間的電氣連接點是不可忽略的熱阻。因為熱電偶的測量端(B卩，在測量點上)和參比端(B卩，在電氣連接在熱電偶的熱電偶插頭上的、熱電偶的導體末端上)之間必然存在溫度梯度，所以由于兩個熱導體的導熱性能(取決于有正溫度梯度還是有負溫度梯度)，對參比端持續地供熱或散熱從而至少暫時地對參比端加熱或冷卻。此外，通過熱電偶插頭的連接銷(例如根據文獻US5，167，519與通用連接器相連接的連接銷)，同樣能夠產生持續地供熱或散熱。但是如果熱電偶插頭的電連接銷和通用連接器之間的連接點具有熱阻，則參比端上的溫度和溫度傳感器上的溫度之間的溫度梯度可能出錯，因為參比溫度測量受到測量誤差的影響。此外，如果將具有不同橫截面或熱導率的熱導體的熱電偶插頭安裝在這樣的通用連接器上，則由于變化的熱阻以及變化的溫度梯度導致的變化的熱阻，可以預計到參比端上對溫度測量的影響。此外，如果使安裝在這樣的通用連接器上的熱電偶插頭遭受熱氣流或冷氣流(與當地不同的環境溫度相關)，或者如果將具有與溫度傳感器上的溫度偏離的起始溫度的熱電偶連接在這樣的通用連接器上，例如在更換熱電偶時，則在溫度傳感器和參比端之間同樣存在溫度梯度，由此使測量鏈受到偶然的或動態的測量誤差的影響。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，以所揭示的現有技術為基礎，實現了一種使用熱電偶插頭的、用于確定和補償熱電偶的參比端溫度的、改進了的裝置。此外，應該可以簡單經濟地制造該裝置，以及該裝置在同時具有良好 的使用性的情況下，具有簡單的裝配可行性。根據本專利技術的、該目的的實現方案已經通過具有根據附帶的、獨立的權利要求的特征的主體給出。有利的和/或優選的實施方式和擴展方案是從屬權利要求的主體。因此，本專利技術的主要優勢及其各個實施方式或擴展方案的基礎在于，在熱電偶插頭的連接點和安裝在測量儀上的對應插塞連接器之間產生的熱損耗對參比端溫度測量沒有影響，熱電偶插頭插入該對應插塞連接器。此外，本專利技術實現了對具有任意橫截面和任意熱導率的熱電偶的使用和應用，因此在選擇合適的熱電偶方面實現了較高靈活性，而不需要擔心在測量溫度時影響精確度。本專利技術對于測量應用特別有利，在這種測量應用中，變化的環境溫度和易變的熱力學起始條件會影響以熱電偶進行溫度測量的準確性，其中，通過本專利技術補償這些干擾影響。通過用于電氣連接至少一個第一熱電偶導體和至少一個第二熱電偶導體的電插塞連接器實現了本專利技術的目的，該電插塞連接器包括至少一個導電的第一接觸件和至少一個導電的第二接觸件和至少一個第一電溫度傳感器，其中，第一熱電偶導體需連接在第一接觸件上，第二熱電偶導體需連接在第二接觸件上，該溫度傳感器具有溫度感應區和至少一個第一電觸點和至少一個第二電觸點，其中，通過接合連接，使第一溫度傳感器的溫度感應區的至少一部分附著到第一接觸件上。因此，本專利技術以這個想法為基礎，提供用于熱電偶的電插塞連接器，該想法還包括了對參比端進行溫度測量，即，測量熱電偶導體的兩個末端上的溫度的方法。根據本專利技術，對此，使至少一個溫度傳感器的測溫端的至少一部分接合在電插塞連接器的電接觸件上。需要將參比端(即，至少第一和第二熱電偶導體的斷開的導體末端)電氣連接在該接觸件以及至少另一電接觸件上，以使溫度傳感器、溫度傳感器的溫度感應區和熱電偶的參比端相互靠近地放置，并且適宜地毗鄰。根據另一個專利技術特征，電插塞連接器包括至少兩個導電的接觸件。需要將至少兩個熱電偶導體的末端(即，熱電偶的參比端)電氣連接在這些接觸件上。這些接觸件同樣用于電氣連接其他的、裝入在與根據本專利技術的電插塞連接器互補的對應插塞連接器中(特別是插座或插塞式連接裝置中)的接觸件，根據本專利技術的插塞連接器能夠插入該對應插塞連接器中。根據本專利技術，電插塞連接器包括至少一個電溫度傳感器，其中，使該溫度傳感器的溫度感應區的至少一部分通過能夠去除的或永久的接合連接接合(即，特別是直接接合)在根據本專利技術的電插塞連 接器的第一接觸件上(特別是以該接觸件表面上的至少一個區段)。實踐證明接合連接對本專利技術特別有利，第一接觸件和溫度傳感器的溫度感應區的、接合在該接觸件上的一部分之間的這種接合連接可以僅實現在這里通過接合而產生的邊界層的薄膜元件上的熱傳遞，該薄膜元件例如是導熱膠或其他有利于熱傳導的、機械式的薄膜元件，和/本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：法比安·青克，
申請(專利權)人：菲尼克斯電氣公司，
類型：
國別省市：