高可靠密封结构的高温温度传感器设计

王振廷， 齐 娜， 贺天昊， 韩 帅

(中国电子科技集团公司第四十九研究所，黑龙江 哈尔滨 150028)

0 引 言

随着航空航天领域的不断发展，其产品的升级换代速度也在不断上升，对航空发动机工作条件要求也越来越苛刻。航空航天用温度传感器不但要求测量准确，还需要具备抗震、抗热流冲击、工作温度宽等特点[1,2]。目前，测量高温气体的方式通常有热电偶、红外测温仪、红外热像仪三种类型。热电偶温度传感器具有结构简单、精度高、量程范围宽等特点[2,3]，相比于其他类型的高温传感器，热电偶温度传感器更适合于航空航天发动机进气管道的温度测量,能够满足发动机的使用环境。

本文设计一种高可靠密封结构的高温温度传感器，采用Z型外壳结构减少高温气流对传感器探头热电偶丝冲击，利用玻璃浆烧结方式保证探头内部与外界空气隔绝，起到良好的密封作用，同时能够在热电偶丝与探头外壳壁间起到绝缘作用[4]。

1 传感器工作原理

温度传感器总体由传感器探头、补偿导线、变换器组成，外界温度信号通过传感器探头转换为电压信号，通过补偿导线将探头端的信号传递给温度变换器，变换器将探头端电压信号进行处理及放大并输出满足要求的标准电压信号[5,6]。传感器工作原理框图如图1所示。

图1 传感器工作原理框图

传感器敏感元件选用抗环境性能好的K型热电偶作为感温元件，由于热电偶温度传感器是测量端与参考端的温差，因此在参考端需要使用铂电阻进行冷端补偿[7]。……