带有压靠弹簧的传感器制造技术

用于借助于直接接触测量在表面的测量点处的参数的传感器具有可移动地布置在传感器中的传感元件和可弹性吸收传感元件以其抵靠测量点被按压的按压力的弹簧元件。

Sensor with compression spring

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有压靠弹簧的传感器
本专利技术涉及一种传感器、尤其一种温度传感器，其在测量期间与待测量的表面被带到直接接触中。为了建立紧密的热接触，到表面处的压靠压力(Anpressdruck)是必需的。
技术介绍
在不同技术构件的情形中存在如下问题，即，属于构件的评估和监控电子设备依赖于待监控的表面的温度测量值。当构件包括可移动的部件、经受在空间中的运动或即使仅振动时，则可能出现在传感器与构件的待监控的表面之间的相对运动。例如，在车辆处可能出现振动，其可能威胁传感元件与表面的可靠接触。为了吸收这样的振动，或传感器在待测量表面上的可靠固定是必需的或该固定弹性地实施，从而该固定或传感器自身可无损害地吸收振动，在此不放弃在传感器与待测量表面之间的紧密接触。此外，例如表面的温度的监控要求保持恒定的压靠力(Anpresskraft)，其同样必须在构件的寿命上被维持。在移动构件的情形中或在被安装在移动工具或单元中的构件的情形中此外存在如下问题，即，传感器应在最小的结构空间上被实施。用于这样的传感器的应用的示例例如是用于电池表面或导体表面的评估和监控电子设备，尤其在电驱动车辆如电动自行车(E-Bike)或电动交通的其它车辆的情形中。在已知的解决方案的情形中，温度传感器借助于弹性体零件被按压到待测量的表面上。该解决方案具有如下缺点，即，例如由于紫外线作用、交变的温度负荷、过高或同样过低的温度出现弹性体的老化，从而所设定的压靠力波动或者由于老化减弱。因为尤其传热系数同样取决于压靠力，通过交变的压靠力得出与实际偏离的温度值。出现可能导致偏差的波动。另外，传感器的响应时间可能取决于传感器的运行状态和老化状态而波动。另一问题在于如下，即，传感器的测量线到电动车辆的线束中的集成是劳动耗费且昂贵的，从而联接件且尤其插头的手动组装经常是必要的。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是说明一种避免上面提到的缺点的传感器。尤其应说明一种传感器，其以简单的方式使得恒定的压靠压力可供使用且其即使在老化的情形中也几乎不变地维持该压靠力。另一任务在于如下，即，使得传感器到现有系统、例如电动车辆中的装入变得容易。权利要求1说明了一种至少解决了上面提到的任务中的一些的传感器。该传感器的有利的设计方案在另外的权利要求中进行说明。该传感器被设计用于借助于直接接触测量在表面上的测量点处的物理参数。其具有可移动地布置在传感器中的传感元件。此外，其包括可弹性吸收传感元件以其抵靠测量点被按压的压靠力的弹簧元件。通过在传感器中可移动的传感元件的连接和通过弹簧元件使得可供使用的压靠力获得一种以其可设定恒定的压靠压力的系统。该系统在弹簧元件的弹簧弹性的范畴中同样可承受在表面与传感器之间的相对运动，而压靠压力不减弱或测量点的位置不移动。所提出的传感器于是不再依赖于如下，即，借助由弹性体塑料构成的压力缓冲器抵靠表面被按压，且因此同样不取决于这样的老化。弹簧元件是机械元件，其可长时间稳定地实施且在此即使在不同偏转的情形中也不失去其弹簧作用。相反于已知的解决方案，此处在测量点与传感器之间的变化的距离通过可移动的传感元件自身来补偿。传感器如此来实施，以至于所设定的最小压靠力在出现处在期望的范围中的相对运动的情形中不被低于。根据本专利技术的一种实施方式，传感器包括具有联接针脚(Anschlussstifte)的底板。在底板上安放覆盖罩。底板和覆盖罩形成壳体，在其中滑座借助于弹簧元件在预紧的情形下被如此地固定，以至于滑座和布置在其上的传感元件在底板的方向上抵抗预紧可移动。传感元件被固定在滑座处且经由联接线材与在底板上的联接针脚电气连接。经由底板，此外可实现传感器到外部电路环境(Schaltungsumgebung)处的电气连接。为了执行测量，传感器抵靠测量点被按压到待测量的表面上，其中，滑座与传感元件抵抗弹簧元件的弹簧作用在底板的方向上被移动，从而出现复位力。弹簧元件在传感器的静止位置中(当其不抵靠测量点被按压时)同样可处在预紧下。该预紧可通过弹簧元件的压缩来设定。在一种备选的解决方案中，该预紧通过弹簧元件的膨胀来产生。在第三种实施方案中，弹簧元件不在膨胀与压缩之间区分，且相反通过在滑座与底板之间的相对运动被从其起始位置中移动。在此，其取决于偏转程度构建逆着偏转起作用的复位力。即使在静止位置中(不带有额外的偏转)，弹簧元件具有预紧，从而期望的复位力在最小的由静止位置的偏转的情形中已可起作用。根据一种实施方案，用于调整弹簧元件的预紧的滑座的偏转大于待预期的相对运动，从而压靠压力可始终被获得。壳体一方面用于保护滑座、传感元件和弹簧元件抵抗外部影响且另一方面用于保持和引导滑座。在一种实施方式中，覆盖罩具有引导部，在其中滑座被如此地引导，以至于其可仅在底板的方向上和向后移动。这样的引导部可构造成导轨，在滑座处的相应的接片接合到其中。备选地，构造成轨道的导轨同样可设置在滑座处且相应的接片在壳体处、例如在覆盖罩处。在一种有利的设计方案中，弹簧元件构造成片簧。该片簧具有两个端部，其侧向上由滑座突出。以两个端部，片簧贴靠在壳体中的止挡件处。该止挡件处在片簧与底板之间，从而通过滑座在底板的方向上的移动使得片簧在止挡件处出现且在进一步运动的情形中在底板的方向上被偏转。在一种实施方式中，滑座具有带有闭合的端部的套管。在该套管中，传感元件被插入或者布置和固定。套管以闭合的端部被引导穿过在覆盖罩中的开口且因此远离底板指向。在其中带有传感元件的闭合的端部近似是传感器头，经由其确定待测量的参数、尤其待测量的温度。与之相应地，套管具有良好导热的材料，以便于确保由在表面上的测量点朝向传感元件的良好热过渡。一种实施方式是套管由金属材料制成，例如由铝。在外部和/或内部的表面处，套管可设有电绝缘覆层，在铝的情况中例如带有氧化层。因此如下是可能的，即使在相对传感器具有电势差的测量点处测量，也不产生危险的反闪或飞弧。壳体的容易组装在一种实施方式中以纯机械的方式通过将覆盖罩插到底板上实现。为此，覆盖罩可具有锁止元件，其在壳体的插合的情形中可锁入到底板的相应的容纳部中且然后在经组装的状态中同样被锁入。一种优选的锁止元件是锁止鼻，其可锁入在底板的突出的棱边处。如下自然同样是可能的，即，锁止元件设置在底板处且该锁止元件可被锁入在覆盖罩中。为了使得底板且尤其联接针脚的更好的可接近性成为可能，底板除了联接针脚之外可平坦地构造，以便于使得联接线材到联接针脚处的更好的且更容易的固定成为可能。一种有利的实施方式使用无焊接地被压入到底板中的联接针脚。因为联接针脚有利地不仅具有用于传感元件的联接线材的联接可能性而且具有到电路环境处的向外指向的联接可能性，所以联接针脚有利地穿透底板且因此具有向内和向外指向的区段。传感器可以以向外指向的区段与电路环境相连接且例如同样无焊接地被插入到电路板或另一电路环境中。在一种优选的应用中，传感元件作为在NTC元件(NTC=负温度系数)的基础上的温度传感器。NTC温度元件被固有地连线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种用于借助于直接接触测量在表面(OF)的测量点处的参数的传感器，具有/n- 可移动地布置在所述传感器(SR)中的传感元件(SE)，和/n- 弹簧元件(FE)，其可弹性吸收所述传感元件以其抵靠所述测量点被按压的按压力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170928 DE 102017122597.81.一种用于借助于直接接触测量在表面(OF)的测量点处的参数的传感器，具有
-可移动地布置在所述传感器(SR)中的传感元件(SE)，和
-弹簧元件(FE)，其可弹性吸收所述传感元件以其抵靠所述测量点被按压的按压力。


2.根据权利要求1所述的传感器，具有
-带有联接针脚(AS)的底板(GP)，
-安放在所述底板上的覆盖罩(KP)，
-滑座(SL)，所述传感元件(SE)和所述弹簧元件(FE)被固定在其处，
-其中，底板和覆盖罩形成壳体，其容纳且包围所述滑座连同弹簧元件，
-联接线材(BW)，其将所述传感元件与所述联接针脚电气连接，
在其中，所述滑座借助于所述弹簧元件在预紧的情况下被如此地固定在所述传感器中，以至于所述滑座且进而所述传感元件在底板的方向上抵抗所述预紧可移动。


3.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，
在其中，所述覆盖罩(KP)具有引导部(FG)，在其中所述滑座(SL)被如此引导，以至于其可在底板(GP)的方向上和向后移动。


4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，
在其中，所述弹簧元件(FE)构造成带有两个均侧向上由所述滑座(SL)突出的端部的片簧，
在其中，所述片簧的两个端部贴靠在所述壳体中的止挡件(VG)处，
在其中，所述滑座(SL)和被固定在其处的传感元件(SE)在底板(GP)的方向上抵靠所述止挡件(AG)被按压。


5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，
在其中，所述滑座(SL)具有带有闭合的端部的套管(HS)，所述传感元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：C罗格，C德霍夫，
申请(专利权)人：TDK电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE