2023-03-29 09:27:17 由 yihong 发表
注意:此温度传感器对静电放电 (ESD) 敏感。 处理此设备或对其进行机械或电气连接时,请使用 ESD 预防措施,以避免性能下降或功能丧失。
使用低温温度传感器的三个方面对其最佳性能至关重要。 第一个涉及传感器封装的正确安装,第二个涉及传感器引线和连接线的正确连接。 最后一个问题是引线的热锚固。 尽管处理这些区域的顺序不固定,但应遵守每个方面涵盖的所有要素,以实现传感器的最大运行能力。
注意:环绕传感器底座的钎焊环与正极 (+) 导线电气连接。 小心不要让钎焊环接触导电材料而导致短路。
传感器安装
1. 安装区域应准备好并用丙酮等溶剂清洁,然后用异丙醇冲洗。 在安装传感器之前留出时间让溶剂蒸发。
2. 下面的列表提供了使用多种不同方法安装传感器的简要说明。 您的应用程序的限制应该决定要遵循的最合适的安装方法。
机械 – 机械安装 SD 传感器的首选方法是使用 Lake Shore 弹簧加载夹具。 该夹具应在订购传感器时订购(P/N DT-670-CO、DT-470-CO 等)。 夹具将 SD 传感器固定在与表面接触的位置,还允许轻松更换或更换传感器。 应在传感器和安装表面之间使用一层薄薄的 Apiezon® N 润滑脂 (≤0.055 mm) 或平坦的 100% 铟预制棒以增强热接触。 弹簧可防止压碎传感器。
铟焊料(100% In)——应使用低瓦数热源,传感器不得超过 200 °C。 安装表面和传感器应在安装传感器之前用松香助焊剂镀锡(推荐使用 RMA 型)。 薄而均匀的铟焊料层应该是目标。 使用松香残留物去除剂清洁传感器和安装表面的残留助焊剂。 表面干燥后,将安装表面重新加热至焊料的熔点 (156 °C)。 将传感器按到位并使其升温至焊料的熔点。 移除热源并留出足够的时间让焊料凝固(通常为 2 至 3 秒),然后再将其移除。
Apiezon® N 润滑脂 – 当传感器安装在孔或凹槽中以及打算移除传感器时,最适合用作导热体。 传感器应被导热油脂包围并放置到安装位置。 当温度降低时,导热油脂会变硬,从而提供良好的支撑和热接触。
IMI 7031 清漆 – 准备清漆并在安装表面涂上薄薄的一层。 在固化过程中将传感器牢牢地压在清漆上,以确保薄的粘合层和良好的热接触。 清漆将在 5 到 10 分钟内风干。 必须留出足够的时间让清漆中的溶剂蒸发。 在清漆的完全固化期间(通常为 12 至 24 小时),离子分流穿过传感器的可能性很小。
Stycast® 2850FT 环氧树脂——准备环氧树脂并在安装表面涂上一层薄薄的层。 在固化过程中将传感器牢固地压入环氧树脂中,以确保薄的粘合层和良好的热接触。 环氧树脂将在 25 °C 下 12 小时或 66 °C 下 2 小时内固化。
3. 按照制造商的粘合剂固化时间表说明进行操作。 切勿将传感器加热到 200 °C 以上。
铅附件
1. 尽管 DT-470/471/670/671 SD 传感器封装是双引线设备,但最好使用四线配置进行测量,以避免与引线电阻相关的不确定性。
双引线测量方案——用于测量电压的引线也是载流引线。 仪器测得的合成电压是温度传感器电压和两条引线上的电压降之和。 参见图 1A。
四引线测量方案——电流被限制在一对电流引线上,传感器电压在电压引线上测量。 参见图 1B。
2. 引线极性:当底座朝下(底座是最大的平面)并且引线朝向观察者时,正极引线(阳极)在右侧,负极(阴极)在左侧。
3. 用刀片、细砂纸或钢丝绒轻轻刮去连接线的绝缘层。 规格为 32 或 36 AWG 的磷青铜或锰铜线通常用作连接导线。 这些电线具有低导热性和高电阻率,有助于最大限度地减少通过引线的热流。 典型的电线绝缘材料是聚甲醛 (Formvar™) 或聚酰亚胺 (ML)。 Formvar™ 绝缘材料具有更好的机械性能,例如耐磨性和柔韧性。 聚酰亚胺绝缘材料具有更好的耐化学溶剂和耐烧毁性能。
4. 用 RMA(松香温和活性)助焊剂准备连接线端,用最少量的 60% Sn 40% Pb 焊料给它们镀锡。 使用不超过 200 °C 的低瓦数烙铁。
5. 用松香残留去除剂清除残留的助焊剂。 可以用相同的方式准备传感器导线。
6. 将一根传感器导线与两根连接线连接起来。 将烙铁放在接头区域上方的连接器线上,直到焊料熔化,然后取下烙铁。 对另一组连接器电线和另一根传感器导线重复上述操作。 使用平口鳄鱼夹对 SD 传感器进行散热是消除传感器元件热量积聚的良好做法。
7. 避免在器件引线上施加压力并留出足够的松弛度以允许在冷却过程中发生的热收缩,这可能会导致焊点或引线断裂。 一些环氧树脂和收缩管会对引线施加足够的压力以使其断裂。
散热/热锚固
1. 由于被测区域是通过传感器底部读取的,因此通过连接导线的热流会在传感器芯片和真实样品温度之间产生偏差。 连接线的热固定是必要的,以确保传感器和引线与样品处于相同的温度。
2. 连接线应在室温和低温之间的几个温度下热固定,以保证热量不会通过引线传导到传感元件。 Lake Shore 提供两种不同尺寸的铜线轴用于散热连接引线:P/N 9007-900 和 9007-901。
3. 如果连接线具有薄绝缘层,例如 Formvar™ 或聚酰亚胺,则可以通过将电线缠绕在铜柱、线轴或其他热质量上来制作简单的热锚。 围绕热质量至少五圈应该提供足够的热锚定。 但是,如果空间允许,建议使用额外的包裹物以备不时之需。 为了在许多热循环中保持良好的电气隔离,最好先在锚定区域涂上单层香烟纸,然后将电线缠绕在纸上,并用一层薄薄的 IMI 7031 清漆粘合到位。 使用 IMI 清漆时,Formvar 布线绝缘层容易开裂。 如果使用,在清漆完全固化并且所有溶剂蒸发之前(通常为 12-24 小时),不能干扰电线。
4. 样品本身的最终热锚是确保样品和温度传感器之间热平衡的良好做法。
低温附件 – 推荐用于正确安装和使用 DT-470/471/670/671 SD 传感器:
Stycast® 环氧树脂 2850FT(P/N 9003-020、9003-021):永久附着、优异的低温性能、不良的导电性、低固化收缩率。
Apiezon® N 润滑脂(P/N 9004-020):低粘度、易于使用、在低温下固化、出色的润滑剂。
IMI 7031 清漆(P/N 9009-002):非永久性附着,出色的热导体,易于涂抹和去除。
铟焊料(P/N 9007-002-05):纯度 99.99%,优良的电镀材料,箔形式。
90% Pb 10% Sn 焊料(P/N 9008-001):铅含量更高,适用于不超过 200 °C 的高温应用。
磷青铜线 (P/N 9001-00X):有单股、双股和四股可供选择,无磁吸力,低热传导。
锰铜线 (P/N 9001-00X):导热性低、电阻率高、无磁吸力。
散热器骨架(P/N 9007-900 大,9007-901 小):镀金无氧高导电 (OFHC) 铜骨架。
仪器:Lake Shore 销售与 DT-470/471/670/671 传感器一起使用的完整仪器系列,例如:电流源、低温泵监视器、温度控制器、监视器和温度计、温度扫描仪和变送器。