CN102187184B - 用于确定流体介质的参数的传感器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于确定流过通道(124)的流体介质的至少一个参数、特别是内燃机的进气空气质量的传感器装置(110)。该传感器装置(110)具有至少一个设置在通道(124)中的用于确定流体介质的参数的传感器芯片(130)。该传感器芯片(130)容纳在伸入通道(124)中的传感器载体(128)中。该传感器载体(128)具有横向于流体介质的流动设置的迎流棱边(150),该迎流棱边(150)本身具有至少一个涡流器(164),所述涡流器被设置用于在传感器载体(128)的区域内在流动的流体介质中形成涡流(166)。
Description
技术领域
本发明从已知的用于确定在管路中流动的流体介质的至少一个参数的传感器装置出发。这样的装置例如用于测量内燃机的进气空气质量。这种装置特别是以热膜式空气质量测量计的形式使用。但也可想到其他类型的用于确定其他的或另外的参数的装置,例如温度探测器、速度测量器或类似的测量装置,以及与所述的热膜式空气质量测量器原理不同的测量原理。
背景技术
热膜式空气质量测量器例如在DE 102 53 970 A1中描述。那里公开了一种装置,该装置包括一个部分,该部分能以预定的相对于主流动方向的取向被装入流动介质流过的管路中。在此,介质的一个部分流流过至少一个设置在所述部分中的测量通道,在所述测量通道中设置有测量元件。在进口和测量元件之间测量通道具有一个弯曲的区段用于使介质的通过进口进入测量通道中的部分流转向,其中,弯曲的区段在继续的走向中转入一个其中设置有测量元件的区段中。在此,在测量通道中设有一机构,该机构引导流动并且抵抗部分介质流的流动从测量通道的通道壁脱离。此外,进口区域在逆着指向主流动方向的开口的区域中设有倾斜的或弯曲的面,这些面设计成使得流入进口区域中的介质被引导远离测量通道的通向测量元件的部分。这引起包含在介质中的液体粒子或固体粒子由于其惯性而不能到达测量元件并且不会污染该测量元件。
装置、例如在DE 102 53 970 A1中示出的装置在实践中必须满足很多要求和边界条件。这些边界条件由该文献在很大程度上是已知的并且例如在DE 102 53 970 A1中有所描述。除了整体上通过适合的流动技术上的设计来减小在装置上的压降的目的外,主要要求之一在于,进一步改进这种装置的信号质量。该信号质量特别是涉及信号升程,该信号升程例如由介质通过通向传感器元件的测量通道的流量决定,以及必要时涉及降低信号漂移和改善信噪比。例如在DE 102 53 970 A1中描述的、通过液体颗粒和灰尘颗粒偏离的面的进入口的设计方案特别是用于所述的降低信号漂移的目的。
在常见的所属类型的传感器装置中,通常传感器载体连同施加或装入在其上的传感器芯片伸入测量通道中。例如,传感器芯片可以粘接到传感器载体中或者粘接在传感器载体上。传感器载体例如可以与由金属制成的底板(形成)一个单元,在该底板上也可粘接电子装置、印刷电路板形式的驱动和分析处理电路。例如,传感器载体可以构成电子装置模块的注射成形的塑料件。传感器芯片与驱动和分析处理电路可以例如通过接合(Bond)连接而相互连接。这样产生的电子装置模块可以例如粘接到传感器壳体中,并且整个插塞探测器可以用盖封闭。这种装置的例子在DE 10345 584 A1或EP 0 720 723 B1中有所描述。
在此示出,传感器载体的迎流棱边的轮廓对于传感器装置的信号质量具有决定性的意义,该传感器载体伸进测量通道中。因此例如在DE 103 455084 A1中建议,将传感器载体的迎流棱边构成倒圆的,以便改善在传感器载体上和在传感器芯片上的流动品质并且避免脉动的、不稳定的脱离。类似地在EP 0 720 723 B1中建议,将迎流棱边构成倒圆的或者必要时楔形的,以避免传感器芯片的表面上的涡流或脱离区。
但具有在剖面中倒圆的型廓的传感器载体的迎流棱边的该轮廓化结构在技术上只能耗费地实现。因此,例如在DE 103 45 584 A1中描述的装置通常要求传感器载体注射到电子装置模块的底板的板构件上,这在结构上是比较耗费的。因此值得期待的是,电子装置模块的印刷电路板和底板以及传感器载体由一个件制造并且用一个单个的印刷电路板代替。但在这种情况下具有倒圆的迎流棱边的轮廓化结构——如这在现有技术中所描述的那样——在技术上难以实现,因为印刷电路板的应用通常限制传感器载体的横截面的选择。
发明内容
因此建议一种用于确定流过通道的流体介质的至少一个参数的传感器装置,该传感器装置即使在将印刷电路板用作传感器载体来代替耗费成型的传感器载体的情况下也提供在传感器芯片上的足够的流动品质,而不会诱发脉动的、不稳定的脱离。传感器装置例如也可用于确定例如内燃机的进气空气质量的空气质量流量。但替代地或附加地也可测量流体介质的其他参数、例如流动的流体介质的其他物理和/或化学参数如压力、温度或者类似参数。例如可以参见上述的现有技术。
传感器装置具有至少一个设置在流动的流体介质流过的通道中的传感器芯片,用于确定流体介质的参数。传感器芯片例如可以以已知的半导体技术制造,例如作为硅传感器芯片并且可以具有传感器表面,该传感器表面可被流体介质流过。该传感器表面例如可以具有一个或多个用于确定参数的传感器元件,例如一个或多个加热电阻、一个或多个温度探测器或者类似物。
通道例如可以是在传感器装置的插塞探测器中的测量通道,该插塞探测器插入流动的流体介质中。与此相应地,例如流体介质每单位时间的代表流体介质流动的量可以流过通道,如这由已知的热膜式空气质量测量器-传感器装置是已知的。
传感器芯片容纳在伸进通道中的传感器载体中。如由现有技术已知地,容纳在传感器载体中在此可以理解成例如容纳在传感器载体的表面上和/或可以理解成容纳在传感器载体的凹陷中,其中,例如容纳可以这样地进行,即传感器芯片的传感器表面可被流动的流体介质流过。作为传感器载体原则上考虑任意的提供所需的机械稳定性的结构,以便将传感器芯片基本上在固定的位置处保持在通道内部。例如,该传感器载体可以构成扁平的盘状的、具有任意横截面的元件,从而该传感器载体的扁平的侧面逆着流动指向并且提供比较小的流动阻力。
如在现有技术中那样,传感器载体具有横向于流体介质的流动设置的迎流棱边。“横向于流动”在此可理解成这样的布置,在该布置中在传感器载体的位置处迎流棱边与流体介质通过通道的局部主流动方向形成一个不同于0°的角度。如在下面详细说明地,但该角度不是必需是90°,而是迎流角度可以设定在0°至90°之间,例如迎流角度在30°至80°之间。
本发明的基本构思在于,代替迎流棱边的在垂直于传感器载体的纵向延伸尺寸的剖平面内的技术上耗费的轮廓化结构,该轮廓化结构(例如在EP 0 720 723 B1中描述地)应当避免涡流形成和脱离区,这样的脱离区也可通过有针对性地产生纵向涡流至少在很大程度上得以避免。该纵向涡流保证流动的稳定化。与此相应地规定,迎流棱边构成配设有至少一个涡流器。该涡流器应当被配置以便在流动的流体介质中在传感器载体的区域内、亦即沿流动方向在迎流棱边后面形成涡流、特别是纵向涡流。
这些涡流、特别是纵向涡流引起在快速的远离壁的流体和较慢的受到脱离危险的靠近壁的流体之间在传感器载体区域内的改善的混合。该混合要求避免脱离。这些必需的纵向涡流通过在传感器载体的迎流棱边上的涡流器产生。由此可以在传感器载体上避免脱离,特别是在传感器载体的与传感器芯片的传感器表面相对的下侧上。由此减小在传感器载体区域内的流动波动,由此产生减小的信号噪声和信号的更好的可重复性。
与迎流棱边在垂直于传感器载体纵向延伸的剖平面内的在技术上比较耗费的轮廓化结构、例如在DE 103 45 584 A1或EP 0 720 723 B1中描述的构型相反,所建议的涡流器可以在迎流棱边上比较简单地产生并且也适合于这样的构造,在所述构造中(见下文)传感器载体完全地或部分地由一印刷电路板替代。特别地,涡流器可以通过迎流棱边沿着其纵向延伸方向的轮廓化结构替代。因此,迎流棱边在其纵向延伸方向上、亦即沿着该迎流棱边可以具有一个或多个下述的轮廓,这些轮廓也可重复地或者组合地使用:波纹型廓、锯齿型廓、三角形型廓、特别是具有多个沿纵向延伸方向彼此成排的三角的三角形型廓、具有至少一个空隙特别是圆形空隙的型廓、特别是具有多个沿纵向延伸方向彼此成排的圆形空隙的型廓。这种轮廓的例子在下文详细阐述。
这些轮廓可以特别是完全地构成在平行于传感器载体延伸平面的平面内。因此,与在垂直于传感器载体的该纵向延伸平面的剖平面内的轮廓化结构相反,这些平的轮廓化结构可以在技术上例如通过简单的锯割、切割、激光切割、铣削、侵蚀、蚀刻或类似方法制造,而为此不需要耗费的制造工艺。
纵向涡流可以构成在传感器载体的一侧或两侧上,例如根据收缩部、亦即变窄部在测量通道中的走向。特别地,纵向涡流可以设置在传感器载体下方。但替代地或附加地,以下布置也是可想到的,在所述布置中这些纵向涡流在传感器元件上面延伸。
代替所述的轮廓,迎流棱边的其他形状也是可能的,只要这些迎流棱边被建立用于产生对于混合所需的涡流、特别是纵向涡流。轮廓本身例如取决于所使用的制造方法。如上所述,制造方法可以例如考虑锯割、铣削、激光切割或类似方法,例如在使用刀具如铣刀、激光或类似刀具的情况下。该轮廓化结构也可以三维地实现,亦即例如在一个平行于迎流棱边纵向延伸的维度中和在一个垂直于传感器载体的纵向延伸平面的维度中。为此例如可以使用斜铣削方法,例如以相对于铅垂地垂直于传感器载体的纵向延伸平面的30°或50°的角度。借助成型铣刀对半径的铣削、通过在冲压过程中有针对性的塑性变形的楔形型廓或者类似物也可用于在形成涡流器的情况下得到相应的轮廓化结构。
如上所述,在本发明范围内特别优选的是,传感器载体完全或者部分地构成印刷电路板或者印刷电路板的一部分。例如,印刷电路板可以具有凸台/延续部,该凸台形成传感器载体并且伸进通道、例如测量通道中。印刷电路板的其余部分例如可以在电子装置室中安置在传感器装置的壳体或传感器装置的插塞探测器的壳体中。
在此,印刷电路板在本发明的范围内通常可理解成基本上板状的元件,该板状的元件也可用作电子结构如印制导线、连接触点或类似物的载体并且优选也具有一个或多个这样的结构。在此,原则上也考虑至少轻微地偏离于板形状并且应当在概念上理解。印刷电路板例如可以由塑料材料和/或陶瓷材料、例如环氧树脂、特别是纤维加强的环氧树脂制成。特别地,印刷电路板例如可以构成带有印制导线、特别是印刷上的印制导线的印刷电路板(printed circuit board,PCB)。
如上所述,传感器装置的电子装置模块可以按这种方式明显简化,并且例如可以取消底板和分开的传感器载体。底板和传感器载体可通过一个唯一的印刷电路板代替,传感器装置的驱动和分析处理电路例如也可完全地或部分地设置在该印刷电路板上。传感器装置的该驱动和分析处理电路用于驱动所述至少一个传感器芯片和/或分析处理由该传感器芯片产生的信号。按这种方式可以通过组合上述的元件明显减小传感器装置的制造耗费并且大大降低用于电子装置模块的结构空间需求。具有所述至少一个涡流器的迎流棱边的轮廓化结构同时避免上述的问题,即,在这种组合的电子装置模块中使传感器载体的迎流棱边型廓化是困难的,如其例如由DE103 45 584 A1或由EP 0 720 723 B1是已知的。然而借助所建议的涡流形成可以在避免由于脉动的不稳定的脱离引起的干扰情况下得到良好的信号质量
特别地,传感器装置可以具有至少一个壳体,其中,通道构成在壳体中。例如,通道可以包括一个主通道和一个旁通通道或测量通道,其中,传感器载体和传感器芯片例如可以设置在测量通道中。此外,壳体可以具有与通道分开的电子装置室,其中,电子装置模块或印刷电路板基本上容纳在电子装置室中。传感器载体便可以构成为印刷电路板的伸进通道中的凸台。与由现有技术已知的耗费的电子装置模块相反,该装置在技术上可以比较简单地实现。
特别是在印刷电路板用作传感器载体的情况下,但也在其他情况下和/或在使用其他介质作为传感器载体的情况下,此外特别优选的是,传感器载体至少部分地构成多层的传感器载体。因此,传感器载体可以按所谓的多层技术构造并且可以具有两个或更多个相互连接的载体层。例如,这些载体层也可由金属、塑料或陶瓷材料或复合材料制成并且可以通过连接技术例如粘接相互连接。
在利用传感器载体的多个载体层使用多层技术的这种情况下,迎流棱边可以通过载体层的不同尺寸逆着流体介质的流动方向构成至少部分阶梯的。按这种方式例如可以至少阶梯地近似地实现由现有技术已知的型廓。例如可以按这种方式近似地通过梯级形状在垂直于传感器载体延伸平面的剖平面中形成至少接近圆形或楔形地型廓化的型廓。
此外,通过该多层技术也可得到迎流棱边在其纵向延伸方向上的轮廓化结构,例如上述轮廓化结构中的一个或多个。因此,特别是这些载体层可沿着迎流棱边至少局部彼此不同地形成轮廓,以便构成所述至少一个涡流器。例如,相邻的载体层可以具有不同地形成轮廓的迎流侧,其中,这些迎流侧共同地形成迎流棱边。例如,按这种方式可以在迎流棱边中产生锯齿、三角形、空隙或类似结构,以便形成所述的涡流器。
如上面所述地,迎流棱边可以这样地定位到通道中,即,这些迎流棱边以不同于90°的角度迎流流动的介质。然而传感器芯片可以这样地设置在传感器载体上或在传感器载体中,即,它垂直于局部的主流动方向定向。例如,传感器芯片可以构成矩形的,其中,该矩形的一侧相对于局部主流动方向垂直地或基本上垂直地、例如以偏离于铅垂线不大于10°的定向设置。
传感器芯片可以通过至少一个电连接电接触导通。例如,传感器载体、特别是形成传感器载体的印刷电路板或该印刷电路板的凸台可以具有一个或多个印制导线和/或触点路径,所述印制导线和/或触点路径与在传感器芯片上的相应的触点例如通过接合方法相互连接。在这种情况下,电连接可以通过至少一个盖得到保护并且与流体介质分开。该盖特别是可以构成所谓的圆顶封装体(Glob Top),亦即例如构成塑料滴和/或粘接剂滴,该塑料滴和/或粘接剂滴覆盖电连接例如接合金属线。按这种方式特别是也可以减小由于电连接对流动的影响,因为圆顶封装体具有光滑的表面。
附图说明
在附图中示出并且在下面的说明中详细地阐述本发明的实施例。
图中:
图1A示出一个已知的传感器装置的透视图;
图1B示出按照图1的传感器装置的传感器载体的透视的局部视图;
图2示出传感器装置的替代于图1的实施方式;
图3示出按照图2的传感器装置的按照本发明的变型;
图4A和4B示出传感器载体的没有涡流器(图4A)和带有涡流器(图4B)的相对方案的在图3中的剖平面B-B内的剖视图;
图4C示出按照图3的具有涡流器的传感器装置沿着剖切线A-A的剖视图;
图5A和5B示出传感器载体的按照本发明的迎流棱边的替代于图3的实施方式;
图6示出多层技术的传感器载体的一实施例;以及
图7示出按照图6的具有不同地轮廓化的载体层的传感器载体的变型。
具体实施方式
在图1A和1B中示出根据现有技术的用于确定流体介质的参数的传感器装置110。传感器装置110在该实施例中构成热膜式空气质量测量器并且包括一插塞件112,该插塞件例如可插入流动管中、特别是内燃机的进气岐管中。在该插塞件中容纳一通道结构114,该通道结构在图1A中仅能部分地看到并且流体介质的有代表性的量能经由进入开口116流过该通道结构,所述进入开口在装入状态下与流体介质的主流动方向118相反指向。
通道结构114具有一主通道120以及一个从主通道120分叉出的测量通道124,所述主通道在图1A中通入一在插塞件112的下侧上的主流出口122中,所述测量通道124通入一同样设置在插塞件112下侧上的测量通道出口126中。
一翼片形式的传感器载体128伸入测量通道124中。一传感器芯片130这样地嵌入该传感器载体128中,使得传感器表面132被流体介质流过。如在图1A中可看到地,传感器载体128连同传感器芯片130是电子装置模块134的组成部分。该电子装置模块具有一弯曲的底板136作为载体以及一施加例如粘接在该底板上的具有驱动和分析处理电路140的印刷电路板138。传感器载体128可以例如作为塑料构件注射成形在底板136上。
在图1B中以朝向电子装置模块134的视向方向示出传感器载体128的透视图。在此可看出,传感器芯片130与驱动和分析处理电路140通过这里构成金属线接合部的电连接142电连接。
将这样产生的电子装置模块134装入例如粘接到插塞件112的壳体146中的电子装置室144中,通道结构114也形成在该壳体中。这如此实现,即传感器载体128在此伸进通道结构114中。接着,将电子装置室144和通道结构114通过盖148封闭。
如特别是在图1B中可看到地,例如作为注塑构件注射成形到底板136上的传感器载体128设有迎流棱边150,该迎流棱边构成倒圆的。例如,该迎流棱边150可以在连续的轮廓的情况下与载体面形状类似地实现。但这意味着,传感器载体128通常必须单个地制造并且因而通常不能在一次利用中多倍地处理。
该缺点特别是在传感器装置110的另一实施形式中是明显的,该传感器装置在图2中示出并且目前在商业上仍不能获得。该传感器装置也包括一插塞件112,该插塞件原则上构成与按照图1A的插塞件112类似的,从而在很大程度上可以参阅上面的说明。在该插塞件112也容纳有一通道结构114,流体介质例如空气的有代表性的量能通过进入开口116流入该通道结构中。通道结构114也具有一将进入开口116与主流出口122连接的主通道120,从该主通道分叉出一测量通道124,该测量通道最后通入一测量通道出口126中。与在图1A中的实施形式相反,该测量通道出口126设置在插塞件112的下侧上。但原理上在图2中在插塞件112的背面上的布置也是可能的,例如与按照图1A的视图类似。
传感器装置110在按照图2的实施形式中也具有一基本上容纳在电子装置室144中的电子装置模块134。但与按照图1A的实施形式相反,在按照图2的实施形式中底板136应当省去并且完全由印刷电路板138替代。传感器载体128构成该印刷电路板138的凸台152,该凸台与图1类似地通过在通道结构114的通道壁中的缺口伸进测量通道124中。该伸进的定位在此在图2中选择成与按照图1A的定位略微不同,但这在本发明的范围内不构成原理上的区别。印刷电路板138例如可以根据已知的印刷电路板技术构成混合印刷电路板、构成PCB(印刷电路板)或构成陶瓷印刷电路板。在用作传感器载体128的凸台152中也容纳有一具有传感器表面132的传感器芯片130,其中,容纳可以在该凸台152的表面上实现或者也可以在该凸台152的凹陷中实现。传感器芯片130也通过电连接142与驱动和分析处理电路140连接,这些电连接在所示的实施例中可以例如通过圆顶封装体、亦即粘接剂滴或塑料滴形式的盖154得到保护。
按照图2的传感器装置110因此提供这样的优点,即特别是电子装置模块134可以得到大大简化并且可以在利用中制造。然而在这种情况下困难在于,如上所述地,在传感器芯片130上和在传感器载体128上的流动品质对于传感器装置110的信号质量具有决定性的意义。但在也使用印刷电路板138作为传感器载体128的情况下,在技术上难以实现迎流棱边150的轮廓化结构,例如在与图1B类似的载体面型廓中。
因此,为了解决该问题,在图3中以示例的按照本发明的变型示出在图2中用虚线围边的并用附图标记156标出的局部。对于各个元件的说明,基本上可以参阅对图2的说明。凸台152也通过在测量通道124的壁160中的缺口158伸进测量通道124中。
如在图3中在局部放大图中可看到,以局部的流动方向162迎流流体介质的迎流棱边150具有轮廓化结构。在此,轮廓化结构可理解成沿着该迎流棱边150的纵向延伸的轮廓,与在图1B中可看到的由现有技术已知的在垂直于传感器载体128纵向延伸平面的剖平面中的型廓化结构相反。但型廓化结构可以任选地附加地设置。与迎流棱边150的直线不同的轮廓化结构包括至少一个涡流器164。该涡流器164在此在所示的实施例中构成波纹状的,因此在俯视图中具有波纹型廓。由此产生纵向涡流,这些纵向涡流在图3中用附图标记166标出并且可以根据收缩部的、即在测量通道124中的流动导向部和流动变窄部的走向位于传感器载体128下方或上方。
这在图4A和4B中示出,这些图分别示出按照图3的传感器装置110的沿着在图3中以B-B标出的剖切线的一个剖视图。在按照图4A和4B的这些视图中也可看到在测量通道124中的收缩部,该收缩部由在盖148中的相应的变窄部引起。由此使流体介质的流动朝向传感器载体148转向并且加速。
在此,图4A示出传统的情况,在该传统的情况中印刷电路板138的凸台152在其迎流棱边150上不具有涡流器,该迎流棱边因此表现出直的走向。在这种情况下,在传感器载体128下方形成脱离,这些脱离在图4A中用附图标记168标出。如上面所示地,脱离168在传感器载体128上方也是可能的,视在测量通道124中的收缩部而定。
而在图4B中示出按照本发明的情况,在该情况下迎流棱边150具有带有至少一个涡流器164、例如在图3中所示的波纹形状的轮廓化结构。由此在所示的情况下例如在传感器载体128下方形成纵向涡流166。这些纵向涡流将快速的远离于传感器载体128的壁和测量通道壁160的流体与较慢的受到脱离危险的在传感器载体128表面上的流体混合。由此可以有效地避免脱离168并且实现流动的稳定化。在图4C中再次以沿着图3中的剖切线A-A的剖视图示出这些纵向涡流。
在按照图3的轮廓化结构中传感器载体128的迎流棱边150被印制涡流器型廓,与按照图1B的轮廓化结构相反根据图3的轮廓化结构的优点在于,沿着迎流棱边150的轮廓化结构能在技术上显著更简单地实现,因为加工可以利用比较简单的刀具垂直于印刷电路板138的面进行。因此,在图3中示例示出的波纹图案在技术上能容易实现,例如通过冲压、铣削、锯割、蚀刻、激光切割或类似方法。决定性的仅在于,轮廓化结构产生足够有力的纵向涡流166。
代替在图3中示出的波纹型廓作为涡流器164,在图5A和5B中示出涡流器的替代的实施形式,它们同样可以例如用在按照图2的传感器装置110中。在此,图5A示出一种实施例,在该实施例中涡流器164具有带有锯齿形状或三角形形状的轮廓化的迎流棱边150,而在按照图5B的实施例中涡流器164在否则直线延伸到迎流棱边150中具有圆形的空隙。在此,迎流棱边150的轮廓化结构原则上也可以三维地实现,亦即除了或者附加于具有在图3、5A和5B中的图纸平面内结构亦即在垂直于图纸平面的方向上的型廓化结构的构型。涡流器164的三维的轮廓化结构例如可以通过斜铣削、例如通过以相对于铅垂线的30°或45°相对于在图3、5A和5B中的图纸平面铣削实现,通过借助成型铣刀对半径的铣削,作为楔形型廓通过在冲压过程或类似过程中的有针对性的塑性变形实现。
在图6和7中以其他的实施例进一步阐述三维的型廓化结构的该构思。这些实施例基于这样的认知,即在使用印刷电路板138作为传感器载体128的情况下,例如也呈图2或图3中的凸台152的形式,可以特别容易地通过多层结构170实现迎流棱边150的用于产生涡流器164的型廓化结构和/或轮廓化结构。该多层结构170包括多个载体层172,这些载体层例如可以由传统的印刷电路板材料制成。这些载体层172可以例如相互粘接。
借助该多层结构170,迎流棱边150的三维的型廓化结构是可能的,该型廓化结构使得不仅平的加工、而且操作在使用中是可能的。通过在迎流棱边150的区域内的阶梯的型廓可以形成涡流器164,这些涡流器也可以与在图3、5A和5B中所示的涡流器164类似有效地产生纵向涡流166(在图6和7中未示出)。就此而言,迎流棱边150的连续的型廓化结构不是如例如在图1B中那样必需的。传感器载体128的迎流棱边150量化地在载体层172的各个平面中示出。但是,当不是使用多层结构170、而是使用实体作为印刷电路板138时,通过迎流棱边150的型廓的台阶的这样的量化在原则上也可以在本发明的范围内实现。由此也可以产生形成涡流器164以形成纵向涡流166的按照本发明的效应。
附加于应用多重利用的优点外,按照图6和7的多层结构170还提供这样的可能性,即在迎流棱边150上不同地形成各个载体层172的轮廓。这在图7中示出。在这里可看到,不仅实现各个载体层172的阶梯的构型,而且各个载体层172也在其朝向迎流棱边150的一侧上不同地轮廓化。按这种方式可以有针对性地构成具有三维型廓的涡流器。
Claims (14)
1.用于确定流过通道(124)的流体介质的至少一个参数的传感器装置(110),其中,该传感器装置(110)具有至少一个设置在通道(124)中的用于确定流体介质的参数的传感器芯片(130),所述传感器芯片(130)容纳在伸入所述通道(124)内的传感器载体(128)中,所述传感器载体(128)具有横向于流体介质的流动设置的迎流棱边(150),其中,所述传感器载体(128)至少部分地构成多层的传感器载体(128)并且具有至少两个相互连接的载体层(172),所述迎流棱边(150)通过所述载体层(172)的不同尺寸至少部分阶梯地构成,其特征在于,所述迎流棱边(150)具有至少一个涡流器(164),所述涡流器被设置用于在所述传感器载体(128)的区域内在流动的流体介质中形成涡流(166),及这些载体层(172)沿着所述迎流棱边(150)至少部分不同地轮廓化,以形成所述涡流器(164)。
2.根据权利要求1的传感器装置(110),其中,所述迎流棱边(150)具有纵向延伸方向,所述迎流棱边(150)在纵向延伸方向上具有一个或多个具有至少一个空隙的型廓。
3.根据权利要求1的传感器装置(110),其中,所述迎流棱边(150)具有纵向延伸方向,所述迎流棱边(150)在纵向延伸方向上具有以下轮廓中的一个或多个:波纹型廓;锯齿型廓;三角形型廓。
4.根据权利要求1至3之一的传感器装置(110),其中,所述涡流器(164)这样地构成,使得在所述传感器载体(128)的与所述传感器芯片(130)相对的表面上在流体介质的流动中形成纵向涡流。
5.根据权利要求1至3之一的传感器装置(110),其中,所述传感器载体(128)是印刷电路板(138)的一部分。
6.根据权利要求5的传感器装置(110),其中,所述传感器装置(110)的至少一个驱动和分析处理电路(140)完全地或部分地设置在所述印刷电路板(138)上。
7.根据权利要求5的传感器装置(110),其中,所述传感器装置(110)具有至少一个壳体(146),所述通道(124)构成在所述壳体(146)中并且所述壳体(146)具有与所述通道(124)分开的电子装置室(144),所述印刷电路板(138)基本上容纳在所述电子装置室(144)中并且所述传感器载体(128)构成所述印刷电路板(138)的伸进所述通道(124)中的凸台(152)。
8.根据权利要求7的传感器装置(110),其中,所述凸台(152)在所述迎流棱边(150)上在垂直于所述印刷电路板(138)的剖平面内至少部分阶梯地构成。
9.根据权利要求1至3之一的传感器装置(110),其中,所述迎流棱边(150)这样地定位在所述通道(124)中,使得所述迎流棱边以不同于90°的角度迎流流动的介质。
10.根据权利要求1至3之一的传感器装置(110),其中,所述传感器芯片(130)通过至少一个电连接(142)被电接触导通,所述电连接(142)通过至少一个盖(154)与流体介质分开。
11.根据权利要求1的传感器装置(110),其中,所述传感器装置用于确定内燃机的进气空气质量。
12.根据权利要求1的传感器装置(110),其中,所述迎流棱边(150)具有纵向延伸方向,所述迎流棱边(150)在纵向延伸方向上具有以下轮廓中的一个或多个:波纹型廓;锯齿型廓;具有多个在纵向延伸方向上彼此成排的三角形的三角形型廓;具有至少一个圆形空隙的型廓。
13.根据权利要求1的传感器装置(110),其中,所述迎流棱边(150)具有纵向延伸方向,所述迎流棱边(150)在纵向延伸方向上具有以下轮廓中的一个或多个:波纹型廓;锯齿型廓;三角形型廓;具有多个在纵向延伸方向上彼此成排的圆形空隙的型廓。
14.根据权利要求10的传感器装置(110),其中,所述传感器芯片(130)通过接合被电接触导通,所述电连接(142)通过圆顶封装体与流体介质分开。
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GR01 | Patent grant |