图1.（a）热电偶阵列由一条炭黑线和八条线交叉组成

印在聚酯箔上的银(b） 在随后的四次测量中记录热电偶输出

接头温度高达150°C，而端子温度保持在25°C，导致温度升高

差值ΔT为125°C。2.材料和方法

制造的热电偶是基于两种商用丝网印刷油墨

银色墨水Loctite-EDAG-PF-050-E&C和碳黑墨水Loctite-EDAG-PR-406-B-E&C。八

2018年会议记录，2，803，第2页，共4页

一排排的银路径在末端被一行炭黑交叉，形成一个八行的阵列

热电偶。这样的安排有助于读出八个热电偶只用九个

连接而不是16个，这是一个优势，当应用程序的空间

接线受限。首先，碳黑油墨是丝网印刷到聚酯箔上使用90

线/cm网，并在150°C下固化30分钟。随后，使用120°C印刷银

螺纹/cm丝网，并在150°C下固化30分钟。图1a描述了丝网印刷热电偶

在宠物箔上。银线在末端与炭黑线接触，从而形成八条

等距热电偶。3D打印外壳中的弹簧加载触点用于

热电偶的电气连接。制造的热电偶也适用于

例如，通过顶部箔的层压来嵌入。由一个电压表使用

切换银色连接的多路复用器。

（a） （二）

图1.（a）热电偶阵列由一条炭黑线和八条线交叉组成

印在聚酯箔上的银(b） 在随后的四次测量中记录热电偶输出

接头温度高达150°C，而端子温度保持在25°C，导致温度升高

差值ΔT为125°C。

3.实验结果

在试验中，热电偶的特性在150°C的温度下进行

将热电偶接头加热至150°C，同时将接头保持在25°C的钻机

使用水回火铝块。结与

因此，连接ΔT为125°C。输出电压和结温（测量

在冷却过程中记录了PT 100），如图1b所示。最大值

在150°C和热电偶的连接温度下，开路输出电压为0.7 mV

输出特性在较高温度下具有轻微的非线性，灵敏度也会增加。

热电偶输出特性在连续四次测量中几乎相同。

由于基板箔是柔性的，热电偶也会遇到变形

可能会影响输出电压。研究是否存在显著交叉敏感性

本文介绍了热电偶的温度输出和变形，并进行了变形试验

执行不同温度。热电偶和应变计被印在纸上

钢（图2a所示），在100 mm长上承受5 mm挠度

产生5×10的应变−4[6]。由于钢基体厚度（0.6mm），12倍

与较薄的PET基板相比，由于杨氏菌的存在，可以获得更高的应变

模量为200gpa，试样上保持均匀变形，因此钢

用基体代替PET基体进行弯曲试验。用于弯曲打印的纸张

钢固定在一个夹紧装置的一侧和另一侧的可移动缺口（参见

图2b）。缺口的一侧被电动舞台上下移动。至

弯曲时，应将试验装置置于气候室中，以便于加热。设置

钢板和电动舞台如图2b所示。

2018年第2803号诉讼，共4页

（a） （二）

图2.（a）带四线连接和银炭黑的丝网印刷银应变计

印制在绝缘钢板上的热电偶，用于弯曲特性(b） 弯曲试验装置

由电动舞台和夹紧组成。

弯曲试验在40、60、80和100°C的温度下进行，而

热电偶连接和应变计连接保持在室温下。这个

热电偶和应变计的输出如图3a、b所示。应变计显示

弯曲时阻力的增加。热电偶输出电压仅随

弯曲过程中，温度在恒定温度下输出保持恒定。因此

热电偶几乎没有输出电压对变形的假交叉灵敏度

这对于测量柔性基板上的温度至关重要。

（a） （二）

图3.当机动舞台偏转时，样品放置在气候室中

基板（100mm以上5mm挠度）(a） 温度40至40的热电偶输出

当基板在100 mm长度上偏转5 mm时，100°C，实际上对

可观察到变形(b） 应变计在挠度过程中的电阻变化

温度40至40的基底基底（5mm挠度超过100mm）(a） 温度为40至40℃时热电偶的输出

100°C时，基板在100 mm的长度上偏转5 mm，几乎对温度不敏感

可以观察到变形(b） 变形过程中应变片电阻的变化

40至100°C温度下的基板。

随后，一个塑料棒在一边加热的图像记录与制造

热电偶阵列（图4b），图4a显示了用红外相机记录的同一物体。

图4a，b中的红十字标志着红外相机观测到的最高温度。这个

红外相机测得的温度分布与温度分布一致

用热电偶阵列测量。

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图4.将一侧加热的塑料棒放置在热电偶阵列上，然后测量温度

利用红外相机和热电偶阵列测量梯度(a） 热成像

用红外线摄像机记录的加热棒(b） 测量棒的温度，用

热电偶阵列。

4.展望

未来的工作将涉及实现热电偶矩阵的状态监测

启用样本的2D温度读数，同时减少连接数量。

作者贡献：M.K.制作了样品，进行了测量并撰写了论文，B.M。

参与热电偶读数装置的设计，C.O.协助制造过程，B.J.和

W.H.监督工作并审查论文。

资助：这项工作得到了“LCM K2共生机电一体化中心”的支持

奥地利彗星K2计划的框架。

利益冲突：作者声明没有利益冲突。创始赞助者在选举中没有任何作用

研究设计；在数据的收集、分析或解释中；在手稿的写作中

公布结果的决定。