Brevet FR2752054A1 — publié le 19980206

Etat de la technique. La présente invention concerne un dispositif de mesure de température comportant un élément de mesure dépen- dant de la température, porté par une plaque de circuit im- primé et ayant la forme d'un corps résistant semi-conducteur. On connaît des dispositifs de mesure de tempéra- ture comportant des éléments de mesure sous la forme de ré- sistances semi-conductrices ayant des coefficients de température négatifs ou positifs, c'est-à-dire des résistan- ces NTC ou PTC. De tels dispositifs de mesure peuvent être réalisés en technique SMD (" silicon mounted device "). Pour cela les résistances NTC ou PTC sont réalisées sur des pla- quettes semi-conductrices de silicium. Toutefois, lorsqu'on effectue des mesures sur des pièces à contrôler, par exemple des pièces de boîtier ou des pièces de refroidissement, on a l'inconvénient que les tolérances entachant les différentes pièces et les points d'appui de la plaque de circuit imprimé, créent des difficultés pour le couplage thermique sur la pièce à contrôler. La précision et la fiabilité de la mesure ne peuvent, de ce fait, être garanties. Avantages de l'invention. L'invention concerne un dispositif de mesure de température du type cidessus caractérisé en ce que l'élément de mesure est prévu sur un élément à ressort intégré à la plaque de circuit imprimé. Un tel dispositif de mesure présente l'avantage de compenser les tolérances de fabrication des différentes pièces et des points d'appui de la plaquette de circuit im- primé grâce aux caractéristiques élastiques de l'élément à ressort, en permettant ainsi une mesure précise et fidèle. Selon l'invention, l'élément à ressort est un élément qui grâce à son montage élastique et/ou sa structure élastique est en mesure de compenser les différences de dis- tance entre la plaque de circuit imprimé et la pièce à con- trôler telle qu'une partie de boîtier ou une pièce de refroidissement. L'élément de mesure logé de préférence dans un boîtier peut ainsi être monté sur un élément à ressort ou élément lui-même élastique du fait de sa structure ou qui n'est pas lui-même élastique mais qui, grâce à un élément de liaison élastique entre cet élément à ressort et la plaque de circuit imprimé, permet de compenser de manière élastique les différences de distance. De plus, les éléments à ressort permettent à l'élément de mesure de s'appuyer avec une certaine force sur la pièce à contrôler pour avoir une pression régulière et ainsi un bon contact thermique. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, pour un dispositif de mesure, l'élément à ressort est relié à la plaque de circuit imprimé par deux bras à ressort. Ces bras font de préférence un angle de 90 à 120 l'un par rapport à l'autre; l'élément à ressort est exclusivement souple en flexion par rapport au plan de charge souhaité, et conserve la rigidité en flexion et en torsion dans tous les autres plans. En outre, cette réalisation à deux bras réduit le risque d'endommager l'élément à ressort à la fabrication, par exemple mécaniquement, et qu'il ne puisse plus jouer son rôle. Enfin, le montage du dispositif de mesure est reproduc- tible et les conditions de mesure ne sont pas changées par les tolérances de fabrication. Selon un autre mode de réalisation préférentiel de l'invention, le corps résistant, semi-conducteur, est iso- lé électriquement par rapport à sa surface d'appui sur la pièce à contrôler. Cela est nécessaire en particulier dans le cas de pièces à contrôler conductrices d'électricité. L'isolation électrique peut se faire selon un procédé connu, par exemple en interposant une couche isolante. Dans le cas o la plaque de circuit imprimé ou les composants de celle-ci doivent être isolés en d'autres endroits par rapport à la pièce à contrôler, il est souvent avantageux de munir la sur- face d'appui du corps résistant, semi-conducteur, contre la pièce à contrôler, d'une couche isolante électrique. L'invention permet également une isolation peu coûteuse de la surface d'appui. Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion: * la plaque de circuit imprimé est une plaque de résine époxyde renforcée par des fibres de verre, * le corps résistant semi-conducteur a une caractéristique de température positive ou négative, * par rapport à la pièce à contrôler et s'appuie contre cette pièce sous l'effet de la force de l'élément à ressort. Dessins. La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation s'appuyant sur les figues annexées dans lesquelles: * la figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif de mesure de température selon l'invention et d'une pièce à contrô- ler, * la figure 2 est une coupe longitudinale de la figure 1. La figure 1 montre un dispositif de mesure de température 10 comportant une plaque de circuit imprimé 1 en forme de plaque époxyde-fibres de verre et d'un corps résis- tant semi-conducteur 2 avec un boîtier 11 (résistance PTC ou NTC); ce boîtier est monté sur un élément à ressort 3. Cet élément à ressort 3 est relié par deux bras à ressort 6, élastiques, intégrés à la plaque de circuit 1, en étant re- liés à cette plaque 1. Les deux bras à ressort 6 font entre eux un angle ac d'environ 100 . En vue de dessus, sous l'élément à ressort 3, se trouve le corps résistant semi-conducteur 2 qui vient en con- tact avec la surface d'appui 4 de la pièce à contrôler 5. Le corps résistant semi-conducteur 2 est pressé contre la pièce à contrôler par l'élément à ressort 3; l'élément à ressort est alors dévié d'une certaine distance ce qui garantit un appui certain du corps résistant semi-conducteur 2 contre la pièce à contrôler 5. On compense ainsi les éventuelles tolé- rances de positionnement de la plaque de circuit imprimé 1. La figure 2 est une coupe schématique montrant la construction et la disposition du dispositif de mesure de température 10 selon l'invention contre la pièce contrôlée 5. L'élément à ressort 3 relié par les bras à ressort 6 à la plaque de circuit imprimé 1, porte le corps résistant semi- conducteur 2 tourné vers la pièce à contrôler. Ce corps est pressé par la force de ressort de l'élément à ressort 3 dévié de la distance (a) par rapport au plan E de la plaque i con- tre la surface d'appui 4 de la pièce à contrôler 5. La sur- face d'appui 4 présente un rayon (R) par rapport à l'axe5 perpendiculaire au plan de charge (L) de l'élément à ressort 3. Cela garantit que le corps résistant semi-conducteur 2 s'appuie suivant un contact linéaire contre la pièce à con- trôler 5, suivant la génératrice 8 de son boîtier 11. La sur- face d'appui linéaire reste pratiquement inchangée,10 indépendamment des tolérances des différentes pièces, ce qui garantit la reproductibilité (fidélité) de la mesure. R E V E N D I C A T IONS ) Dispositif de mesure de température comportant un élément de mesure dépendant de la tempé rature, porté par une plaque de circuit imprimé et ayant la forme d'un corps résistant semi-conducteur, caractérisé en ce que l'élément de mesure (2) est prévu sur un élément à ressort (3) intégré à la plaque de circuit imprimé (1). 2 ) Dispositif de mesure de température selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'élément à ressort (3) est relié à la plaque de circuit im- primé (1) par deux bras à ressort (6). 3 ) Dispositif de mesure de température selon l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bras à ressort (6) font entre eux un angle (a) compris entre 90 et 120 . 4 ) Dispositif de mesure de température selon l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque de circuit imprimé (1) est une plaque de résine époxyde renforcée par des fibres de verre. ) Dispositif de mesure de température selon l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps résistant semi-conducteur (2) a une caractéristique de température positive ou négative. 6 ) Dispositif de mesure de température selon l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps résistant semi-conducteur (2) est isolé électrique- ment par rapport à la pièce à contrôler (5) et s'appuie con- tre cette pièce (5) sous l'effet de la force de l'élément à ressort (3).