
技术摘要:
本发明提供一种薄膜式热电偶,包括基材;热电偶单元,设置于所述基材的一侧,包括第一金属电极和第二金属电极,所述第一金属电极的一端与所述第二金属电极的一端相连接;导热件,设置于所述基材远离所述热电偶单元的一侧,且对应所述第一金属电极与所述第二金属电极的 全部
背景技术:
在工业生产、智能加工及可穿戴电子设备等领域,对温度检测的需求越来越高。热 电偶是温度测量中较为常用的温度传感器,其主要的优点为检测范围较宽及适应各种大气 环境,而且其结实、价低,无需供电,成本也较低。 然而,在实现本申请的过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:热电偶 的体积较大,无法较好的集成在小型电子设备内部;热电偶的测温区域与待测部位之间的 热传导不及时,检测数据存在时间差。
技术实现要素:
有鉴于此,有必要提供一种薄膜式热电偶、温度传感器及智能穿戴设备,以解决上 述问题。 本发明提供一种薄膜式热电偶,包括: 基材; 热电偶单元,设置于所述基材的一侧,包括第一金属电极和第二金属电极,所述第 一金属电极的一端与所述第二金属电极的一端相连接; 导热件,设置于所述基材远离所述热电偶单元的一侧,且对应所述第一金属电极 与所述第二金属电极的连接处。 由于薄膜式热电偶的热电偶单元设于基材的一侧,占用空间较小;导热件对应第 一金属电极与第二金属电极的连接处,测温精度高且导热较快,解决了现有技术中热电偶 的体积较大、不易集成、导热速率慢且存在检测延迟的问题。 进一步地,所述薄膜式热电偶包括多个依次连接的所述热电偶单元; 多个所述第一金属电极与多个所述第二金属电极交替且串联设置。 通过串联多个热电偶,成倍的放大了检测的电势差值,提高了测温精度。 进一步地,所述第一金属电极包括相连接的第一延伸部和第一连接部,所述第二 金属电极包括相连接的第二延伸部和第二连接部; 所述第一延伸部与所述第二延伸部平行且间隔设置,所述第一连接部与所述第二 连接部相连接。 通过平行间隔设置第一延伸部与第二延伸部,避免了不同电极之间的干扰。 进一步地,所述第一金属电极包括相连接的第一延伸部和第一连接部,所述第二 金属电极包括相连接的第二延伸部和第二连接部; 所述第一连接部与所述第二连接部相连接,所述第一延伸部的延伸方向与所述第 二延伸部的延伸方向之间的夹角呈锐角、直角或钝角。 3 CN 111595477 A 说 明 书 2/6 页 通过设置第一延伸部与第二延伸部之间的角度,热电偶单元可适配不同尺寸及不 同形状的基材,扩展了薄膜式热电偶的使用场景。 进一步地,所述第一延伸部与所述第二延伸部在延伸方向上的长度均为200μm- 10000μm。 第一延伸部与第二延伸部满足上述条件范围,可以在保证较好检测精度的条件 下,避免热电偶单元占用空间过大。 进一步地,所述第一延伸部与所述第二延伸部沿垂直于延伸方向的间距为5μm- 200μm。 第一延伸部与第二延伸部满足上述条件范围,可以避免第一金属电极与第二金属 电极由于间距过短造成干扰。 进一步地,所述第一金属电极的材质为铜镍合金,所述第二金属电极的材质为铜。 铜镍合金与铜组成热电偶的两级,使得热电偶在保证较好检测精度的同时,也能 做到较小的体积。 进一步地,所述基材的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺中的至少一种; 所述基材的厚度为30μm-300μm。 基材材质优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰亚胺(PI),搭配合适的厚度, 具有较好的绝缘属性与导热性。 进一步地,所述薄膜式热电偶还包括绝缘层; 所述绝缘层完全覆盖于所述热电偶单元远离所述基材的一侧。 绝缘层完全覆盖热电偶单元,可用于防止热电偶单元内的金属氧化。 进一步地,所述薄膜式热电偶还包括绝缘层; 所述绝缘层部分覆盖于所述热电偶单元远离所述基材的一侧。 绝缘层部分覆盖热电偶单元,可预留出热电偶单元的接线处,便于外接检测机构。 进一步地,所述绝缘层的厚度为5μm-10μm。 该优选厚度范围能够在保证绝缘效果的同时辅助隔热。 本发明还提供一种温度传感器,包括检测机构和上述薄膜式热电偶; 本发明还提供一种智能穿戴设备,包括本体及上述温度传感器,所述温度传感器 设于所述本体中。 所述检测机构电连接所述第一金属电极和所述第二金属电极,用于感应所述第一 金属电极与所述第二金属电极之间的电势差,并依据所述电势差获得检测温度。 本发明提出的薄膜式热电偶或温度传感器代替传统的测温元件运行于电子设备 内部,占用空间较小且测温精度高。通过检测相连的第一金属电极和第二金属电极电势差 判断温度,通过导热件加快了检测过程的导热速率,降低了检测的延迟,解决了传统热电偶 存在的体积较大和导热速率慢的问题。本发明的薄膜式热电偶、温度传感器和智能穿戴设 备还具有使用方便、成本可控的特点。 附图说明 图1为本发明第一实施例薄膜式热电偶的平面结构示意图。 图2为图1所示的薄膜式热电偶的侧面剖视图。 4 CN 111595477 A 说 明 书 3/6 页 图3为本发明第二实施例薄膜式热电偶的平面结构示意图。 图4为本发明第三实施例温度传感器的结构框图。 主要元件符号说明 薄膜式热电偶 100 基材 10 热电偶单元 20 第一金属电极 22 第一延伸部 222 第一连接部 224 第二金属电极 24 第二延伸部 242 第二连接部 244 导热件 30 绝缘层 40 温度传感器 200 检测机构 210 如下