温度传感器和用于组装这种温度传感器的方法技术

本发明专利技术涉及一种温度传感器(100)，包括：温度感测元件(102)，用于将感测到的温度转换为电输出信号，并包括两个或更多个导电引线(104a‑b)；矿物绝缘电缆(106)，包括两个或更多个导体线(108a‑b)，其被金属外护套(110)包围，从而使两个或更多个导体线(108a‑b)在电缆(106)内部相对于彼此绝缘，并且其中，两个或更多个导体线(108a‑b)在其终端(114)处延伸超出外护套(110)；所述温度感测元件(102)的两个或更多个导电引线(104a‑b)在一个或多个接合区域(120)处连接到延伸超出外护套(110)的两个或更多个导体线(108a‑b)；所述温度传感器(100)还包括电绝缘元件(200)，其配置为使所述延伸的两个或更多个导体线(108a‑b)至少部分地相对于彼此并且相对于电缆(106)的金属外护套(110)电绝缘；所述电绝缘元件(200)包括：第一开口(206)，用于至少容纳延伸超出外护套(110)的两个或更多个导体线(108a‑b)；以及第二开口(208)，用于至少部分地容纳温度感测元件(102)；其中，每个接合区域(120)位于所述电绝缘元件(200)内；所述电绝缘元件(200)还包括至少一个孔(210)，其延伸直至每个接合区域(120)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】温度传感器和用于组装这种温度传感器的方法
本专利技术涉及一种温度传感器，其包括用于将感测到的温度转换成电输出信号的温度感测元件。本专利技术还涉及一种用于组装这种温度传感器的方法。
技术介绍
根据本专利技术的温度传感器尤其适用于监测高温。高温传感器在汽车上的一种应用是测量例如废气的温度。这种温度传感器包括具有导电引线的温度敏感元件，以便将感测到的温度转换成电输出信号。电输出信号在温度敏感元件的导电引线处输出，导电引线连接到电缆，例如矿物绝缘电缆。这种矿物绝缘电缆包括导体线，其包围在金属外护套中，并且例如通过矿物粉末在电缆内部相对于彼此绝缘。在温度传感器中，导电引线连接到导体线，导体线在其终端处延伸超出电缆的外护套。例如，在汽车应用环境中，要求温度传感器特别是温度感测元件和电缆之间的连接必须稳固并且能够承受振动、冲击和高温(例如达1000℃)。因此，这种温度传感器通常包括与要监测的介质接触的外部保护壳体，并且保护壳体的内壁与温度敏感元件的外表面之间的空间填充有陶瓷材料，比如水泥或粉末。然而，仍需要稳固的温度传感器以及改善延伸超出电缆的外部金属护套的导体线的电绝缘。实际上，存在延伸超出电缆的导体线本身之间以及延伸的导体线与电缆的金属护套之间发生短路的风险。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提高温度传感器中温度感测元件引线与电缆线之间的电连接的稳固性以及改善和简化延伸超出电缆的外护套的导体线的电绝缘。该目的通过独立权利要求的主题解决。本专利技术的有利实施例是从属权利要求的主题。因此，本专利技术的目的是通过根据权利要求1的温度传感器来解决的。根据权利要求1的温度传感器包括：温度感测元件，用于将感测到的温度转换为电输出信号，并包括两个或更多个导电引线；矿物绝缘电缆，包括两个或更多个导体线，其被金属外护套包围，从而使两个或更多个导体线在电缆内部相对于彼此绝缘，并且其中，两个或更多个导体线在其终端处延伸超出外护套；温度感测元件的两个或更多个导电引线在一个或多个接合区域处连接到延伸超出外护套的两个或更多个导体线；温度传感器还包括电绝缘元件，其配置为使所述延伸的两个或更多个导体线至少部分地相对于彼此并且相对于电缆的金属外护套电绝缘；电绝缘元件包括：第一开口，用于至少容纳延伸超出外护套的两个或更多个导体线；以及第二开口，用于至少部分地容纳温度感测元件；其中，每个接合区域位于电绝缘元件内；电绝缘元件还包括至少一个孔，其延伸直至每个接合区域。因此，电绝缘元件允许替换与常规温度传感器一起使用的陶瓷粉末填充物。由此，可以在没有任何粉末和流体的情况下实现电缆的延伸的导体线的电绝缘，这简化了温度传感器的结构和制造。此外，电绝缘元件允许防止从电缆延伸出的导体线之间以及从电缆延伸出的导体线与电缆的金属护套之间的短路。此外，通过电绝缘元件机械地确保在接合区域处的连接免受振动和冲击，从而允许提高温度传感器的稳固性。电绝缘元件还提供用于定位导电引线和导体线的支撑和引导，使得接合区域位于电绝缘元件的孔处。因此，可以相对于电绝缘元件可靠地定位接合区域。因此，电绝缘元件能够改善温度传感器的可制造性。根据各种有利实施例，可以进一步改善温度传感器。根据一实施例，电绝缘元件可以具有基本细长的圆柱形形状，并且在一个端部处包括第一开口且在相对的纵向端部处包括第二开口。因此，电绝缘元件具有易于制造的形状，并且适于在每个端部容纳温度感测元件和电缆。根据一实施例，至少一个孔垂直于电绝缘元件的纵向轴线延伸。至少一个孔提供通向接合区域的通道。孔的轴线垂直于电绝缘元件的纵向轴线的情况使得能够容易地进入接合区域，而不会受到沿纵向轴线嵌套在电绝缘元件中的温度感测元件或电缆的阻碍。根据一实施例，电绝缘元件的朝向接合区域延伸的第一开口可以包括一个或多个分隔壁，以使延伸超出电缆的外护套的导体线彼此绝缘。因此，一个或多个分隔壁能够防止延伸超出电缆的外护套的导体线之间的短路，而不需要任何粉末和流体。根据一实施例，在接合区域处，电绝缘元件的内表面包括两个或更多个凹槽，其中可以定位延伸超出电缆的外护套的两个或更多个导体线的终端。因此，除了引导导体线的终端并将其保持就位之外，凹槽还可以构造成用于将导体线的终端彼此电绝缘。根据一实施例，在接合区域处，温度感测元件的导电引线可以与其相应的延伸超出电缆的外护套的导体线重叠。因此，在接合区域处，定位导电引线到导体线，使得可以通过将导电引线熔化并将其接合到导体线来将温度感测元件连接到电缆，例如通过激光焊接。根据一实施例，在接合区域处，温度感测元件和电缆之间的连接可以通过激光焊接。因此，所述连接可以承受高温，并且所述连接不需要任何填充物或焊料。因此，激光焊接特别适于高温传感器。根据一实施例，电缆和温度感测元件可以通过力配合、压配合或摩擦配合连接而被部分地嵌套并保持在电绝缘元件的相应的第一和第二开口中。因此，简化了温度感测元件和具有电绝缘的电缆的组装，并且不需要任何附加手段，比如粘合过程。根据一实施例，电缆的嵌套在电绝缘元件中的部分可被制造成具有配置为用于通过形状配合连接而防止电缆和电绝缘元件之间旋转的几何形状。因此，通过减少绝缘元件围绕电缆的旋转，形状配合连接允许减小嵌套区域处的研磨力。根据一实施例，电绝缘元件可以由陶瓷材料制成。陶瓷材料具有特别适合高温应用的热特性和性能。根据一实施例，电绝缘元件可以一体地形成为一件式。因此，这种电绝缘元件易于制造并且避免了用于组装拆卸的部件的附加步骤。本专利技术的目的还通过根据权利要求12的温度传感器来解决。根据权利要求12的温度传感器包括：温度感测元件，用于将感测到的温度转换为电输出信号，并包括一个或多个导电引线；矿物绝缘电缆，包括两个或更多个导体线，其被金属外护套包围，从而使两个或更多个导体线在电缆内部相对于彼此绝缘，并且其中，两个或更多个导体线在其终端处以预定长度延伸超出外护套；温度感测元件的两个或更多个导电引线在一个或多个接合区域处连接到延伸超出外护套的两个或更多个导体线，使得在温度传感器的非膨胀状态下，延伸超出外护套的两个或更多个导体线至少部分弯曲或折叠成Z字形；使得与在温度传感器的膨胀状态下相比，延伸超出外护套的两个或更多个导体线的预定长度在非膨胀状态下更小。因此，连接可以承受由热膨胀引起的温度传感器的尺寸变化。实际上，延伸的两个或更多个导体线的预定长度构造成适应电缆终端与一个或多个接合区域之间的距离变化。因此，两个或更多个导体线的预定长度为温度传感器提供了应变释放。由于应变释放是由导体线本身提供的，因此无需添加任何部件(例如附加线)来确保应变释放功能。根据一实施例，可以进一步改进上述温度传感器，其中温度感测元件与电缆之间的连接可以通过一个或多个中间线来实现，中间线的一个端部连接到温度感测元件的每个导电引线，并且另一相对端部连接到延伸超出电缆的外护套的每个导体线的终端。本专利技术的目的还通过根据权利要求14的温度传感器来解决。根据权利要求14的温度传感器包括：温度感测元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度传感器(100)，包括：/n温度感测元件(102)，用于将感测到的温度转换为电输出信号，并包括两个或更多个导电引线(104a-b)；/n矿物绝缘电缆(106)，包括两个或更多个导体线(108a-b)，其被金属外护套(110)包围，使两个或更多个导体线(108a-b)在电缆(106)内部相对于彼此绝缘，并且其中，两个或更多个导体线(108a-b)在其终端(114)处延伸超出外护套(110)；/n所述温度感测元件(102)的两个或更多个导电引线(104a-b)在一个或多个接合区域(120)处连接到延伸超出外护套(110)的两个或更多个导体线(108a-b)；/n所述温度传感器(100)还包括电绝缘元件(200)，其配置为使延伸的两个或更多个导体线(108a-b)至少部分地相对于彼此并且相对于电缆(106)的金属外护套(110)电绝缘；/n所述电绝缘元件(200)包括：第一开口(206)，用于至少容纳延伸超出外护套(110)的两个或更多个导体线(108a-b)；以及第二开口(208)，用于至少部分地容纳温度感测元件(102)；其中，每个接合区域(120)位于所述电绝缘元件(200)内；/n所述电绝缘元件(200)还包括至少一个孔(210)，其延伸直至每个接合区域(120)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181011 EP 18306345.21.一种温度传感器(100)，包括：
温度感测元件(102)，用于将感测到的温度转换为电输出信号，并包括两个或更多个导电引线(104a-b)；
矿物绝缘电缆(106)，包括两个或更多个导体线(108a-b)，其被金属外护套(110)包围，使两个或更多个导体线(108a-b)在电缆(106)内部相对于彼此绝缘，并且其中，两个或更多个导体线(108a-b)在其终端(114)处延伸超出外护套(110)；
所述温度感测元件(102)的两个或更多个导电引线(104a-b)在一个或多个接合区域(120)处连接到延伸超出外护套(110)的两个或更多个导体线(108a-b)；
所述温度传感器(100)还包括电绝缘元件(200)，其配置为使延伸的两个或更多个导体线(108a-b)至少部分地相对于彼此并且相对于电缆(106)的金属外护套(110)电绝缘；
所述电绝缘元件(200)包括：第一开口(206)，用于至少容纳延伸超出外护套(110)的两个或更多个导体线(108a-b)；以及第二开口(208)，用于至少部分地容纳温度感测元件(102)；其中，每个接合区域(120)位于所述电绝缘元件(200)内；
所述电绝缘元件(200)还包括至少一个孔(210)，其延伸直至每个接合区域(120)。


2.根据权利要求1所述的温度传感器，其中，所述电绝缘元件(200)具有基本细长的圆柱形形状，并且在一个端部(202)处包括第一开口(206)且在相对的纵向端部(204)处包括第二开口(208)。


3.根据权利要求2所述的温度传感器，其中，所述至少一个孔(210)垂直(B)于所述电绝缘元件(200)的纵向轴线(A)延伸。


4.根据权利要求2或3所述的温度传感器，其中，所述电绝缘元件(200)的朝向所述接合区域(120)延伸的第一开口(206)包括一个或多个分隔壁(222)，使延伸超出所述电缆(106)的外护套(110)的导体线(108a-b)彼此绝缘。


5.根据前述权利要求中任一项所述的温度传感器，其中，在所述接合区域(120)处，所述电绝缘元件(200)的内表面(216)包括两个或更多个凹槽(216a-b)，其中定位延伸超出所述电缆(106)的外护套(110)的两个或更多个导体线(108a-b)的终端(116a-b)。


6.根据前述权利要求中任一项所述的温度传感器，其中，在所述接合区域(120)处，所述温度感测元件(102)的导电引线(104a-b)与其相应的延伸超出所述电缆(106)的外护套(110)的导体线(108a-b)重叠。


7.根据前述权利要求中任一项所述的温度传感器，其中，在所述接合区域(120)处，所述温度感测元件(102)与所述电缆(106)之间的连接被激光焊接。


8.根据前述权利要求中任一项所述的温度传感器，其中，所述电缆(106)和所述温度感测元件(102)通过力配合、压配合或摩擦配合连接而被部分地嵌套并保持在所述电绝缘元件(200)的相应的第一开口(206)和第二开口(208)中。


9.根据前述权利要求中任一项所述的温度传感器，其中，所述电缆(106)的嵌套在所述电绝缘元件(200)中的部分(122)被制造成具有配置为用于通过形状配合连接而防止电缆(106)和电绝缘元件(200)之间旋转的几何形状。


10.根据前述权利要求中任一项所述的温度传感器，其中，所述电绝缘元件(200)由陶瓷材料制成。


11.根据前述权利要求中任一项所述的温度传感器，其中，所述电绝缘元件(200)一体地形成为一件式。


12.一种温度传感器(100、300)，包括：
温度感测元件(102、302)，用于将感测到的温度转换为电输出信号，并包括一个或多个导电引线(104a-b、304a-b)；
矿物绝缘电缆(106、306)，包括两个或更多个导体线(108a-b、308a-b)，其被金属外护套(110、310)包围，从而使两个或更多个导体线(108a-b、308a-b)在电缆(106)内部相对于彼此绝缘，并且其中，两个或更多个导体线(108a-b、308a-b)在其终端(114、314)处以预定长度(l)延伸超出外护套(110、310)；
所述温度感测元件(102、302)的两个或更多个导电引线(104a-b、304a-b)在一个或多个接合区域(120、320a-b)处连接到延伸超出外护套(110...

【专利技术属性】
技术研发人员：NC佩奎特，H鲍梅丹，V斯库尔贾汀，
申请(专利权)人：梅斯法国公司，泰连德国有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR