测量流动介质质量装置的传感器支架及其制作方法制造方法及图纸

公知时的测量流动介质之质量的装置具有一个取决于温度的传感器元件，它齐平地安置在传感器动架的凹槽中并借助粘接剂固定在其中。但是，传感器支架的制做和传感器元件的粘接固定是相当昂贵的。 一种传感器支架（２７）是通过弯曲一个薄的金属条制成的并具有两个元件亦即一个框架元件（５６）和一个固定元件（５７）。它们共同构成一个凹槽，其中齐平地安装着传感器元件（２５）并借助一个粘接措施固接在固定元件（５７）之底表面（６３）的平顶形突起（６４）上。 本发明专利技术传感器支架适用于测量流动介质之质量的装置，特别是测量内燃机吸入空气质量的装置。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一个用于测量流动介质质量之装置的传感器支架以及一个制作一个传感器支架的方法，属于权利要求1以及权利要求10前序部分的
在DE-OS 3844354中已经公开一个用于装置的传感器支架，其中一个所谓的加热膜片-传感器元件安置在一种流动介质中，它具有一个依赖温度的传感器区域以用于测量流动介质的质量，所述传感器区域由单个的电阻层组成，这些电阻层置于一个板形的基底上并且包括至少一个加热电阻和至少一个依赖温度的测量用电阻。该加热膜片-传感器元件为了固定而以其底表面的一部分粘接在一个舌形的支承元件上，因此，这个传感器元件在测量通道中以其自由端被流动的介质所环流过。为了测量，这种测量用电阻被保持在一个远远高于流动介质之温度的过高温度上，因此，这个测量电阻基本上根据对流作用和依据流动介质之流过的质量往流动介质发送一个确定的热量。该加热电阻以公知方式用于维持测量用电阻之稳定的过高温度并且安置得与测量用电阻尽可能好的热接触，以便保持其温度稳定不变。该测量用电阻具有一个依赖于温度的电阻值，因此，过高温度的一个变化会导致其电阻值的变化，进而一个与测量用电阻和加热电阻相连接的调节电路则失调了。该调节电路例如是一个类似桥式的电阻测量电路的结构形式，该电路在由于测量用电阻而失调情况下可改变加热电阻的加热电流或加热电压，为的是保持测量用电阻的稳定过高温度，同时，为了维持测量电阻的过高温度所必要的加热电阻之加热电流或加热电压就是用于流动介质之质量的一个标准。如从开头所述现有技术中所获知的那样。该基底具有一个另外的电阻，它在以后标志为介质温度电阻并且它借助在基底上制出的隙缝相对加热电阻和测量电阻热力隔绝(退耦)的方式安置在该基底上。该介质温度电阻具有一个依赖温度的电阻值并是调节电阻的一构件，它可确保流动介质之温度的变化不会影响装置的测量精度。为实现一个精确的测量结果，由加热电阻释放的热量应尽可能全部地传送给测量用电阻，也就是说，不会例如通过传感器元件的一个粘接层而有一部分(热量)排放给支承元件。DE-OS 4219454公开一个传感器支架，其设置为用于固定特别微型机构的传感器元件并具有一个空槽，其中齐平地安置该传感器元件借助一个在空槽底表面上涂置的粘接层而被固定。公知的是，该微型机械式的传感器是以所谓的微型机械结构通过装配一个半导体例如一个硅晶片制造的，并具有一个通过装配形成的膜片形的传感器区域，其具有至少一个加热电阻和至少一个依赖于温度的测量用电阻。该膜片形的传感器区域因此仅仅限定一个较少的传感器元件表面和具有一个特别微小的厚度(几个微米)，这样，只有一个较小的传感器区域表面必须由加热电阻来加热，以便在较短的反应时间内反映出由于加热电阻释放热量的变化对应的流动介质之质量的变化。在制作该装置时特别重要的是，该传感器元件以其表面尽可能与传感器支架的表面齐平地粘接在空槽中，因为，即使最小的错位，例如通过不均匀涂覆的粘接层，都会导致涡流和分离区，它们会特别在传感器元件的表面上对于测量用电阻的热量排放产生不利影响和使测量结果产生误差。因此在将传感器元件粘接在传感器支架的空槽中时必需特别的谨慎小心，所以特别在装置的大规模制造时必需一个很高的技术制作成本，而引起明显高昂的产品成本。本专利技术传感器支架以及本专利技术方法，按权利要求1的特征方案以及权利要求10的特征方案与上述相反，提供的优点是，该传感器元件可以特别高的精确度齐平地粘接在传感器支架的空槽中，按照有利方式，通过本专利技术传感器支架可能的是，由测量电阻释放的热量可以几乎全部地传递给流动的介质，因此，就可实施一个精确的测量结果。特别有利的是，本专利技术方法可允许传感器支架的一个特别低廉的制作方式。通过在从属权利要求中记载的措施，可以对权利要求1确定的传感器支架以及权利要求10的方法作有利地变型和改进。本专利技术传感器支架可以有利的方式实现一个稳定的传感器元件的固定，因此可以排除特别因振动导致的对测量结果的影响。本专利技术的一个实施例在附图中作了简述并在以后的说明书中作详细阐述。附图说明图1是通过装有本专利技术传感器支架之装置的一个截面侧视图图2是装有本专利技术传感器支架之装置的一个俯视图图3是沿图1之截面线III-III的截面图；图4是装有本专利技术传感器支架之装置的底壳单独立体图和图5是沿图4之截面线V-V的截面图。在图1中描述的本专利技术装置1用于测量一种流动的介质的质量，特别是一个未示出内燃机吸入空气质量。本装置1最好具有一个细长的柱形结构，其沿着一个中央贯穿本装置1的纵轴线10延伸。该装置1通过一个壁部4例如一个吸气管的开口3穿过，在吸气管中流动着被内燃机由外界吸入的空气。借助两个螺纹连接件5，该装置可插入地固定在壁部4的外表面7上，该壁部用一个内表面8限定一个流动横截面12，其中介质以与图1的图平面垂直的方式流入该图平面。本装置1具有一个纵向延伸的塑料制的基壳15，在其自由端部区域14上构成一个测量通道20，其以约为矩形的横截面大致伸入流动横截面12的中部和大约平行于流动方向上延伸，为的是被流动的介质所流过。在测量通道20内部并在纵轴线10的方向上安置一个传感器元件25，其为板形的结构并以它最大的表面60与流入图1之图平面的介质(流)大约平行地定位。介质的流动方向在图2至5中是通过相应的箭头9标明的和在那里从右往左流动。该测量通道20是部分被基壳15和部分被一个在基壳15上可安装的例如由塑料制成的封闭盖28所限定，该盖28可插置在设置于基壳15的端部区域14上的槽29中。该封闭盖28在图2中未表示出来为的是更好地看清图。该传感器元件25可以通过装配一个半导体例如一个硅晶片(SiLi Eium Wafer)以所谓的微观机械的结构方式制成并且其结构例如可从DE-OS 4219 454中获知，因此对它不再详细描述。该传感器元件25具有一个同样通过装配构成的膜片形的传感器部分26，其如图2所示的装置1之俯视图中，被一个画出的线II所限定。该传感器部分26具有一个仅计为几个微米(Mikrometer)的厚度和具有多个并同样通过装配构成的电阻层，其形成至少一个和温度相关的测量用电阻并例如构成至少一个加热电阻。还可能的是，该传感器元件25设置为所谓的加热薄膜-传感器元件，其结构例如可从DE-OS 3638138中获知。这种加热薄膜-传感器元件同样具有在一个板形的基底上安装的单个的电阻层，其包括至少一个取决于温度的测量用电阻和包括例如至少一个加热电阻。在测量通道20和装置1的一个在流动横截面12之外边并置于基壳15另一端部的连接件38之间且在基壳15的空槽16中安置一个电子调节电路30，其如图2所示，借助例如形成导线群(Bonddrahten)的传感器连接导线31与传感器元件25为电气连接。该调节电路30以公知的方式给传感器元件25供能和评估由传感器元件25提供的电信号。这种调节电路30的结构对于普通技术人员是充分公知的并可以例如从DE-OS 3638 138中获得。该调节电路30具有多个电气结构件，它们按一般所谓的混合结构方式组装成一个混合电路。该调节电路30安置在一个金属的保护壳体34中，其由金属的底壳34和金属的封闭壳50组成，它们可相互连接起来。该混合电路作为集成的层电路覆置在混合支架1本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于测量流动介质的质量特别是内燃机的吸入空气质量之装置的传感器支架具有一个传感器支架和具有一个置于流动介质中的板形传感器元件，其具有一个带至少一个取决于温度的测量电阻的传感器部分，同时，该传感器元件基本齐平地安置在传感器支架的空槽中和通过粘接固定在该空槽中，其特征在于： 该传感器支架（２７）具有两个元件也即一个框架元件（５６）和一个固定元件（５７），它们相互上下安置，同时，在框架元件（５６）中设置一个开口（６２），它（６２）被固定元件（５７）覆盖住，因此，通过由固定元件（５７）覆盖的开口（６２），构成用于传感器元件（２５）的空槽（５８）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：海因茨利林，斯特芬莱恩伯格，
申请(专利权)人：罗伯特博施有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]