CN107209037B - 用于确定流经测量通道的流体介质的至少一个参数的传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于确定流经测量通道(30)的流体介质、尤其是内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数的传感器(10)。传感器(10)具有传感器壳体(12)、尤其是已装入或能装入到流动管中的插接式探测器和至少一个布置在测量通道(30)中的、用于确定流体介质的参数的传感器芯片(42)，测量通道(30)构造在该传感器壳体中。传感器壳体(12)具有用于接收电子部件模块(38)的电子部件室(18)和用于封闭电子部件室(18)的电子部件室盖(20)。电子部件室盖(20)至少部分地具有导电特性。例如将电子部件室盖(20)置于传感器(10)的电接地上并且(在投影方面)部分地或完全遮盖传感器芯片(42)。

Description

用于确定流经测量通道的流体介质的至少一个参数的传感器

背景技术

由现有技术已知多种用于确定流体介质、即液体和/或气体的流动特性的方法和装置。在此，流动特性原则上可以是任意的可物理地和/或化学地测量的特性，这些特性对流体介质的流动进行定性或定量。在此，尤其可以是流动速度和/或质量流和/或体积流。

下面尤其参考所谓的热膜式空气质量测量器来阐述本发明，例如在Konrad Reif(编者)：机动车中的传感器(Sensoren im Kraftfahrzeug)，2010第1版，146至148页中阐述所述热膜式空气质量测量器。这种热膜式空气质量测量器通常基于传感器芯片，尤其是具有传感器膜片作为测量表面或传感器区域的硅传感器芯片，流动的流体介质能够从该传感器膜片上面流过。传感器芯片通常包括至少一个加热元件以及至少两个温度探测器，这些温度探测器例如布置在传感器芯片的测量表面上。由温度探测器所感测的温度曲线的不对称性可以推断出流体介质的质量流和/或体积流，该温度曲线受流体介质流动的影响。热膜式空气质量测量器通常构型为插接式探测器，该插接式探测器能够固定地或可更换地安装到流动管中。该流动管例如可以是内燃机的进气管道。

在此，一部分介质流流过至少一个设置在热膜式空气质量测量器中的主通道中。在主通道的入口与出口之间构造有旁路通道。旁路通道尤其如此构造，使得该旁路通道具有用于使通过主通道的入口而进入的部分介质流转向的弯曲区段，其中，所述弯曲区段在进一步的走向中过渡到布置有传感器芯片的区段中。最后所提到的区段为真正的测量通道，在该测量通道中布置有传感器芯片。在此，在旁路通道中设置有引导流动并且针对部分介质流的流动与测量通道的通道壁分离起反作用的器件。此外，主通道的进入区域在其相对于主流动方向相反指向的开口区域中设有倾斜的或弯曲的面，这些面如此构型，使得流入到进入区域中的介质偏转而远离主通道的通向传感器芯片的部分。这引起：包含在介质中的液体或固体微粒由于其惯性而不能到达传感器芯片并且不会弄脏所述传感器芯片。

在正常运行中，空气从插接式探测器入口经由离心力转向部到达传感器载体。由于该离心力转向部，只有较轻的颗粒、例如水和油微滴以及灰尘和炭黑颗粒到达旁路通道中。重的颗粒由于其惯性随着大部分质量流离开插接式探测器或者撞击包围的壁。在现有技术已知的空气质量测量器中，通过细线键合建立在电子部件模块上的键合焊盘与导体梳的各个引脚的导电连接。传感器芯片和尤其微机械传感器膜片的、例如通过附着的灰尘颗粒所引起的污染导致热平衡的改变，并且由此导致特征曲线偏移。此外，在微机械传感器膜片上游的传感器芯片或传感器载体上的沉积会导致流动边界层的与测量技术相关的加厚。在该情况下也会产生特征曲线偏移。由此，避免或减少污染是为了实现在使用持续时间上尽可能小的特征曲线漂移的措施。

因为在传感器膜片区域中的热传递不仅由传感器载体的CMF侧上的边界层流动而且在一定范围内由既在CMF侧上又在背离CMF侧上远离壁的流动(在边界层的流体力学定义方面)而且还由传感器载体的随动流动来决定性地确定，因此这些流动区域必须在拓扑方面或在定性方面和在定量方面尽可能稳定。在此，改变的拓扑理解为具有特征点例如滞点、涡流焦点(Wirbelfoki)、分离线等限定流动的结构的改变。因此，即使拓扑没有改变，同样应该避免或减少流动参数在定量方面的改变、尤其是速度和压力的波动。通过旁路通道的质量流在经过传感器载体到面向CMF的和背离CMF的侧上以及经过传感器载体的端侧与旁路通道壁之间的间隙时分开。当然，力求对流动拓扑进行准确设计以及对尤其是在微机械传感器组件上游的测量技术相关的流域的波动进行限界是有限制的。因此，尤其在附近区域中和尤其对于具有相对较轻的、非常容易跟随流动的灰尘颗粒的污染的情况下减少污染是值得期望的。微机械传感器膜片、传感器芯片和传感器载体的污染强烈取决于该区域中的几何结构情况和静电情况。

在已知的、示例性实现的用于空气质量测量器的旁路通道盖的几何结构中，旁路通道盖、器具壳体、电子部件室盖和传感器载体相互粘接。导流的通道系统从旁路通道入口经由第一流动路径延伸至旁路通道出口。微机械测量元件处于该路径中。足够轻的颗粒可以跟随该路径。充分重的颗粒在背侧上通过主流动通道出口离开插接式探测器。此外，“大构件”、即旁路通道盖、器具壳体和电子部件室盖构型微机械测量元件的附近区域。

尤其在传感器载体的区域中必须在密封旁路通道的同时保证小公差的放置和粘接过程。否则，还有来自探测器外部流动的颗粒或微滴在绕过离心力转向部的情况下可能经过不密封的粘接部到达传感器载体区域中的处于低静压力下的旁路通道中，并由此到达微机械测量元件。这样的污染还可能导致特征曲线漂移。在此，放置和粘接过程的构件顺序通常如下：在将电子部件模块插入到传感器壳体的电子部件室中之后，通过放置旁路通道盖来形成用于“榫”或“粘接剑状部”、即电子部件模块盖的狭长的环绕侧壁的粘接槽。电子部件模块盖最后被放置在传感器壳体和旁路通道盖上。

在旁路通道盖以及传感器载体的另一已知几何结构中，进入到插接式探测器中的大部分质量流从旁路通道入口经由主流动通道出口又从插接式探测器中排出。小部分质量流经由离心力转向部和具有迎流棱边的对应轮廓的区域到达具有微机械测量元件的传感器载体。最后，旁路质量流经由旁路通道出口从插接式探测器中排出。在传感器载体的区域中不仅存在用于粘接旁路通道盖和器具壳体的槽榫系统，而且在背侧上存在用于粘接电子部件模块盖和旁路通道盖的槽榫系统。可以通过在电子部件模块盖的所谓的粘接剑状部上的粘接材料来实现器具壳体中的槽的填充。

质量流分岔的特征是在相对于离心力转向部的壁上的滞点。灰尘颗粒可以随着旁路通道质量流到达微机械传感器膜片。在传感器载体的附近区域中存在高速的射束形区域。当然，轻的颗粒可以经由再循环区域到达整个传感器载体或旁路通道宽度。因此，微机械测量元件在整个质量流区域中都可能受污染。

在微机械测量元件的附近区域中，根据当前的认知，电场的构造对于颗粒在微机械传感器膜片和传感器芯片上的积聚而言是尤其重要的。在此，在那里存在的电势可以定性地表示为负或正电势。静电充电和这样电势的实现可以例如通过摩擦或带电荷的微粒直接出现在所示出的构件上或间接通过包围的构件例如流动管、空气过滤器壁的场作用来出现。

带电荷的微粒在电场中被相反的电荷或电势吸引并且被相同的电荷或电势排斥。在此，在电场中无起始速度地释放的颗粒在最强梯度的路径上运动。带正电荷的微粒会在特定的流动空间中在考虑附加存在的惯性力的情况下在传感器载体的附近沿着电场的最强梯度运动至负电势，即运动至传感器芯片和微机械传感器膜片。灰尘颗粒能够以该方式尤其沉积在传感器芯片和微机械传感器膜片上，并且还导致特征曲线漂移。由于特定几何结构的旁路设计，全部颗粒的只有非常小部分的颗粒加入可能的污物中。然而，在使用寿命上，颗粒的这些例如由静电决定的附着会累积并且导致所述特征曲线偏移。

发明内容

因此，提出一种用于确定流经测量通道的流体介质的至少一个参数的传感器，该传感器可以至少在很大程度上避免已知传感器的缺点，并且该传感器尤其能够减少或避免微机械传感器膜片、传感器芯片和传感器载体的灰尘污染，并且因此能够减少尤其在使用寿命上的特征曲线漂移，尤其是由于灰尘颗粒在所提到的构件的表面上的沉积而引起的特征曲线漂移；允许改进的电磁相容性，即电气的和电子的信号处理针对射入的电磁干扰的减小的敏感性；并且允许通过电荷受控的导出来针对到电路中的静电放电的改进保护。

用于确定流经测量通道的流体介质、尤其是内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数的传感器具有传感器壳体、尤其是已装入或能装入到流动管中的插接式探测器和至少一个布置在测量通道中的、用于确定流体介质的参数的传感器芯片，测量通道构造在该传感器壳体中。传感器壳体具有用于接收电子部件模块的电子部件室和用于封闭电子部件室的电子部件室盖。电子部件室盖至少部分具有导电特性。

在本发明的范围内，电子部件室盖的导电特性应理解为：电子部件室盖构造为用于传导电荷。这可以由此实现：导电的构件、例如电导线布置在电子部件室盖上或中。优选地，导电性通过电子部件室盖的材料来实现。例如电子部件室盖至少部分地由至少一种导电的材料制造。这意味着，电子部件室盖可以由单一的材料或多种可以相互不同的材料制造。例如电子部件室盖由金属制造。替代地，可以考虑不同的材料用于电子部件室盖。例如电子部件室盖可以由单组分或双组分材料制造。由此，电子部件室盖能够借助于注塑方法来制造。在此，注塑方法可以如此设计，使得在电子部件室盖的不同区域中可以存在不同的材料或组分，即例如可导电的和不可导电的组分。尤其可以通过单组分或双组分方法来注塑纤维基体复合材料、球基体复合材料或其他纤维复合材料。电子部件室盖的可导电性能够以足够的形式例如借助于塑料注塑方法来实现，在该塑料注塑方法中使用15％的碳纤维成分。

电子部件室盖可以与固定的电势电连接。该固定的电势优选为传感器接地。传感器壳体可以具有测量通道盖。在封闭状态下，电子部件室盖可以部分地安装在测量通道盖上。传感器壳体可以具有壳体主体。壳体主体可以具有至少一个壳体主体孔。测量通道盖可以具有至少一个测量通道盖孔。电子部件室盖可以具有至少一个栓。在封闭状态下，栓能够嵌入到测量通道盖孔和壳体主体孔中。在优选实施方式中，电子部件室盖可以借助于栓与固定的电势进行电连接。替代地，电子部件模块可以具有电路板。电路板可以具有至少一个销。电子部件室盖可以借助于销与固定的电势进行电连接。替代地，电路板可以具有引脚。电子部件室盖可以借助于引脚与固定的电势进行电连接。电子部件室盖可以如此构造，使得电子部件室盖在封闭状态下遮盖传感器芯片。换言之，在垂直于电子部件室盖或传感器芯片的方向进行观察时，电子部件室盖和传感器芯片在封闭状态下重叠。

在本发明的范围内，主流动方向应理解为流体介质在传感器或传感器组件位置上的局部流动方向，其中，可以例如不考虑局部的不规则性，例如湍流。因此，主流动方向尤其可以理解为流动的流体介质的局部平均运输方向。因此，主流动方向一方面可以涉及传感器组件位置上的流动方向本身或者也可以涉及在传感器壳体内部的通道中的流动方向，例如在传感器载体或传感器芯片位置上的流动方向，其中，所提到的两个主流动方向可以不同。因此，在本发明的范围内总是说明，主流动方向涉及哪一个位置。只要没有进行更详细地说明，则主流动方向涉及传感器组件位置上的流动方向。

在本发明的范围内，下游布置应理解为构件在以下部位上的布置：流体介质沿主流动方向流动地在时间上晚于参考点到达该部位。

类似地，在本发明的范围内，上游布置应理解为构件在以下部位上的布置：流体介质沿主流动方向流动地在时间上早于参考点到达该部位。

在本发明的范围内，传感器载体可以完全或部分地构型为电路载体、尤其构型为电路板，或者电路载体的一部分、尤其是电路板的一部分。电路载体、尤其是电路板例如可以具有突起部，该突起部形成传感器载体并且该突起部伸入到通道中、例如伸入到热膜式空气质量测量器的测量通道中。电路载体、尤其是电路板的其余部分可以例如安置在电子部件室中、传感器组件的壳体中或传感器组件的插接式探测器中。

在此，在本发明的范围内，电路板一般应理解为基本上呈板形的元件，该元件也可以作为电子结构例如印制导线、连接触点或类似物的载体来使用，并且优选也具有一个或多个这种结构。在此，原则上也考虑相对于板形的至少轻微的偏差，并且应该在概念上一同考虑进去。电路板可以例如由塑料材料和/或陶瓷材料制造，例如由环氧树脂、尤其是纤维增强环氧树脂制造。电路板尤其可以例如构型为具有导体轨(Leiterbahn)、尤其是印制导线的电路板(印刷电路板，PCB)。

以该方式能够大大简化传感器组件的电子部件模块并且能够例如取消底板和单独的传感器载体。底板和传感器载体可以通过唯一的电路板来替代，在该电路板上例如也可以完全或部分地布置传感器组件的操控和分析处理电路。传感器组件的该操控和分析处理电路用于操控至少一个传感器芯片和/或用于对由该传感器芯片所生成的信号进行分析处理。以该方式能够通过联合所提到的元件来显著减少传感器组件的制造费用并且大大减小用于电子部件模块的空间需求。

传感器组件可以尤其具有至少一个壳体，其中，通道构造在壳体中。例如所述通道可以包括主通道和旁路通道或测量通道，其中，传感器载体和传感器芯片可以例如布置在旁路或测量通道中。此外，壳体可以具有由旁路通道分开的电子部件室，其中，电子部件模块或电路板基本上接收在电子部件室中。传感器载体可以构造为电路板的伸入到通道中的突起部。该组件在技术上相对于由现有技术已知的昂贵的电子部件模块可以相对简单地实现。

尤其在电路板作为传感器载体使用的情况下，但是也在其他情况下和/或在使用不同于传感器载体的介质的情况下，传感器载体可以至少部分地构型为多层的传感器载体。因此，该传感器载体能够以所谓的多层技术来构型并且具有两个或多个相互连接的载体层。而这些载体层例如可以由金属、塑料或陶瓷材料或复合材料制造并且通过连接技术、例如粘接来相互连接。

在利用传感器载体的多个传感器层来使用多层技术的情况下，迎流棱边可以通过载体层逆着流体介质主流动方向的不同尺寸而至少部分梯级地实施。以该方式能够至少近似梯级地实现轮廓。例如以该方式能够在垂直于传感器载体的延伸平面的截面中构造矩形成型的或(由于阶梯形状而接近)至少近似圆形、倒圆或楔形成型的轮廓。传感器芯片可以如此布置在传感器载体上或中，使得该传感器芯片垂直于局部的主流动方向定向。例如传感器芯片可以矩形地构型，其中，该矩形的一侧例如以与垂线的偏差不超过10度的定向垂直于或基本上垂直于局部主流动方向布置。

传感器芯片可以通过至少一个电连接部来进行电接触。例如传感器载体、尤其是形成传感器载体的电路板或该电路板的突起部可以具有一个或多个印制导线和/或接触焊盘，这些印制导线和/或接触焊盘与传感器芯片上的相应触点例如通过键合方法来连接。在该情况下，电连接部可以通过至少一个遮盖部来保护并且与流体介质分开。该遮盖部可以尤其构型为所谓的顶部包封(Glob-Top)，例如构型为塑料滴和/或粘接剂滴，该顶部包封遮盖电连接部、例如键合线。以该方式尤其也能够减少流动受电连接部的影响，因为顶部包封具有平滑的表面。

此外，传感器芯片可以具有至少一个传感器区域。该传感器区域可以例如是由例如多孔的陶瓷材料组成的传感器表面和/或尤其是传感器膜片。传感器膜片作为测量表面或传感器区域可以由流动的流体介质流过。传感器芯片包括例如至少一个加热元件以及至少两个温度探测器，所述温度探测器例如布置在传感器芯片的测量表面上，其中，一个温度探测器支承在加热元件的上流并且另一个温度探测器支承在加热元件的下游。由温度探测器所感测的温度曲线的不对称性可以推断出流体介质的质量流和/或体积流，该温度曲线受流体介质流动的影响。

在本发明的范围内，传感器载体的迎流区段应理解为传感器载体的处于传感器芯片上流的那一个区段。

本发明的基本构思是设置导电的电子部件室盖。由此，微机械传感器膜片、传感器芯片和传感器载体的灰尘污染明显减少。因此，尤其可以减少或避免传感器在使用寿命上的特征曲线漂移。此外，本发明的基本构思是在电子部件模块的底板与电子部件室盖之间构造受屏蔽的空间，由此在该受屏蔽的空间内部的、具有分析处理电路的电路板可以更好地防止受外部由于辐射而造成的影响，并且可以提高所引起的抗干扰强度。此外，能够由此在电路或传感器芯片的外部或上方实现替代的接地电势，这在通过连接的布线进行静电放电时导致，在超过击穿电压时不进行不受限定的到电路中的放电，而是将电流直接导出到传感器的接地电势上，并且由此绕过电路。此外，由于几何结构方面的转换可能性、电子部件室盖的材料选择和接触的类型，传感器能够以小的生产技术方面的费用进行成本有利的制造。

附图说明

本发明的其他可选的细节和特征由下面对图中示意性示出的优选实施例的描述得出。

附图示出：

图1传感器的立体视图，

图2传感器的电子部件模块的放大视图，

图3传感器的另一可行实施方式的俯视图，

图4测量通道盖的俯视图，

图5壳体主体在带有已装配的电子部件室盖的测量通道盖以及具有微机械传感器芯片的传感器载体的区域中的放大视图，

图6测量通道盖的背侧的放大视图，

图7壳体主体的放大立体视图，

图8通道结构中可能的流动条件的示图，

图9传感器的电势分布，

图10传感器的电势分布，

图11根据本发明的的第一实施方式的传感器的立体视图，

图12电势分布的示图，

图13根据本发明的第二实施方式的传感器的立体视图，

图14第二实施方式的测量通道盖的立体视图，

图15第二实施方式的电子部件室盖的俯视图，

图16第二实施方式的电子部件室盖的底视图，

图17根据第三实施方式的传感器的横截面视图，

图18第三实施方式的传感器的放大局部图，

图19根据第四实施方式的传感器的局部图，

图20根据第五实施方式的传感器的局部图，

图21根据第六实施方式的传感器的局部图，

图22根据第七实施方式的传感器的局部图，

图23第七实施方式的传感器的放大局部图，

图24传感器的横截面视图，以及

图25传感器的纵截面视图。

具体实施方式

图1示出用于确定流体介质的参数的传感器组件10的立体视图。传感器组件10构型为热膜式空气质量测量器并且包括构造为插接式探测器的传感器壳体12，该传感器壳体例如可以插入到流动管中、尤其插入到内燃机的进气管道中。传感器壳体12具有壳体主体14、测量通道盖16、电子部件室18以及用于封闭电子部件室18的电子部件室盖20。在壳体主体16中构造有通道结构22。通道结构22具有主通道24以及从主通道24中分岔出的旁路通道或者说测量通道30，该主通道通入到传感器壳体12的参考图1的示图处于下侧30上的主流动出口26中，该旁路通道或者说测量通道通入到同样布置在传感器壳体12的下侧30上的旁路通道出口或测量通道出口32中。有代表性的量的流体介质可以经由进入开口34流过通道结构22，该进入开口在已插入的状态下与流体介质在传感器壳体12位置上的主流动方向36相反地指向。

图2示出传感器组件10的电子部件模块38的放大示图。在电子部件模块38已插入的状态下，传感器载体40伸到测量通道30中。传感器芯片42如此装入到该传感器载体40中，使得流体介质能够流过构造为传感器芯片42的传感器区域的微机械传感器膜片44。传感器载体40与传感器芯片42是电子部件模块38的组成部分。此外，电子部件模块38具有弯曲的底板46以及安置、例如粘接在该底板上的具有操控和分析处理电路50的电路板48。传感器芯片42与操控和分析处理电路50通过在此构型为线键合的电连接部52电连接。如此产生的电子部件模块38被装入、例如粘接到传感器壳体12的壳体主体14中的电子部件室18中。在此，传感器载体40伸入到通道结构22中。接着，电子部件室18由电子部件室盖20来封闭。

图3示出传感器10的另一可行实施方式的俯视图。在此，通道结构22构造在测量通道盖16中。测量通道出口32构造在测量通道盖16的一端侧中。测量通道盖16、壳体主体14、电子部件室盖20和传感器载体40相互粘接。通过测量通道盖16、壳体主体14和电子部件室盖20来限定传感器芯片42的附近区域54。尤其在传感器载体40的区域中必须在密封测量通道30的同时保证小公差的放置和粘接过程。否则，还有来自包围传感器壳体12的环流的颗粒或微滴在绕过离心力转向部56的情况下可能穿过不密封的粘接部到达传感器载体40的区域中的处于低静压力下的测量通道30中，并且由此到达传感器芯片42。这样的污染可能导致特征曲线漂移。此外，泄漏(从外向内的流动路径)也可以在没有附加污染的情况下导致在传感器芯片42的区域中的压力场和速度场发生变化，并且由此还导致特征曲线漂移。由于该原因，设置用于粘接构件测量通道盖16、壳体主体14和电子部件室盖20的槽榫系统58，如接下来详细描述的那样。槽榫系统58包括粘接槽60以及壳体主体14上和在电子部件室盖20上的至少一个榫62或狭长环绕侧壁，该榫或侧壁嵌接到粘接槽60中。放置和粘接过程的构件顺序如下：在将电子部件模块38插入到壳体主体14或电子部件室18中之后通过放置测量通道盖16形成用于电子部件室盖20的榫62或者说狭长环绕侧壁的粘接槽60。电子部件室盖20最后被放置到壳体主体14和测量通道盖16上。

图4示出测量通道盖16的俯视图。在图4中所示出的几何结构中，进入到传感器壳体12中的大部分质量流由进入开口34经由主流动出口从传感器壳体12中排出。小部分质量流经由离心力转向部56的区域和具有迎流棱边64的对应轮廓63到达具有传感器芯片42的传感器载体40。最后，质量流由测量通道30经由测量通道出口32从传感器壳体12中排出。此外，在图4中可看出多个榫62，这些榫也可以构造为粘接剑状部66或也可以被称为粘接剑状部。槽榫系统58的榫62或粘接剑状部66用于对壳体主体14、测量通道盖16和电子部件室盖20进行粘接并且沿着通道结构22延伸。因此，在传感器载体40的区域中不仅存在用于对测量通道盖16和壳体主体14进行粘接的槽榫系统58而且在背侧上存在用于对电子部件室盖20和测量通道盖16进行粘接的槽榫系统58(图3)。

图5示出壳体主体14在带有已装配的电子部件室盖20的测量通道盖16以及具有微机械传感器芯片42的传感器载体40的区域中的放大视图。可看出的是在壳体主体14中的粘接槽16和在电子部件室盖20的粘接剑状部66上的粘接材料67。尤其可看出，粘接槽60填充以粘接材料67，该粘接槽沿着通道结构22和电子部件室盖20的边缘延伸。

图6示出测量通道盖16的背侧的放大视图。可看出的是在测量通道盖16中的粘接槽60。在该区域中，必须针对确定的根据本发明的变型方案(接下来更详细地描述)进行改变，由此实现接下来所述优点或改进效果。

图7示出在未封闭状态下的、即没有测量通道盖16的壳体主体14的放大立体视图。相应地，在电子部件室18中既不设置测量通道盖16(通道结构22构造在该测量通道盖中)又不设置电子部件模块38。可看出的是在壳体主体14中的粘接槽60，该粘接槽用于固定电子部件室盖20并且处于具有开口的壁区域上，在已装配的状态下，传感器载体穿过该开口从电子部件室18伸出并且伸入到测量通道30中。

图8示出在测量通道盖16的通道结构22中可能的流动条件的示图。可容易看出的是，总质量流在进入开口34上分成通过主通道24的质量流和通过测量通道30的质量流。分岔的标志是在相对于离心力转向部56的、具有迎流棱边64的对应轮廓63上的滞点68。灰尘颗粒可以随着通过测量通道30的质量流到达微机械传感器膜片44。在传感器载体40的附近区域54中产生高速的射束形区域70。然而，轻的颗粒可以经由再循环区域到达传感器载体40或测量通道30的整个宽度。因此，微机械传感器膜片44可能受污染。

图9示出电势在传感器10中的分布。在此，该截面延伸穿过传感器载体40的区域中的测量通道30。作为可能的边界条件，在芯片表面上设置0伏特的电势以及在其余构件上设置100伏特的电势。在微机械传感器膜片44的附近区域54中，电场的构造对于颗粒在微机械传感器膜片44和传感器芯片42上的积聚是尤其重要的。这些电势可以针对其他实施方案定性地表达为负电势或正电势。静电充电和实现这些电势可以例如通过摩擦或带电荷的微粒直接出现在所示出的构件上或间接通过周围构件例如流动管、空气过滤器壁和类似物的场作用来出现。

带电荷的微粒在电场中被相反的电荷或电势吸引并且被相同的电荷或电势排斥。在此，在电场中无起始速度地释放的颗粒在最强梯度的路径上运动。如在图9中示出的，带正电荷的微粒72在流动空间中在考虑附加存在的惯性力的情况下在传感器载体40附近沿着电场的最强梯度运动至负电势74，并且由此运动至传感器芯片42和微机械传感器膜片44。灰尘颗粒能够以该方式尤其沉积在传感器芯片42和微机械传感器膜片44上，并且还导致特征曲线漂移。此外可看出的是，壳体主体14和测量通道盖16的剩余区域具有正电势76。因此，在传感器载体40或传感器芯片42附近产生电场78。

图10示出电势在导电的测量通道盖16中的分布。可看出的是壳体主体14的正电势76以及在传感器芯片42的区域中的负电势74。测量通道盖16能够相应地置于负电势74上、例如传感器10的接地电势上。如由图10的示图中可看出的是，电场78的梯度表现地明显弱于图9的示图中的梯度。带正电荷的微粒72的示例性画出的飞行轨迹80应该产生较小的污染。然而，在导电的测量通道盖16中相对于传感器10的电子构件的这种电磁相容性不是在任何情况下都是存在的。

图11示出根据本发明的第一实施方式的传感器10的立体视图，该传感器克服上面所提到的缺点。因此，电子部件室盖20具有导电特性。电子部件室盖20例如由导电材料制造。电子部件室盖20例如由金属制造。替代地，可以考虑不同的材料用于电子部件室盖20。电子部件室盖20例如可以由单组分或双组分的材料来制造。由此可以借助于注塑方法来制造电子部件室盖20。在此，该注塑方法可以如此设计，使得在电子部件室盖20的不同区域中可以存在不同的材料或组分，即例如可导电的和不可导电的组分。尤其可以通过单组分或双组分方法来注塑纤维基体复合材料、球基体复合材料或其他纤维复合材料。电子部件室盖20的可导电性能够以足够的形式例如借助于塑料注塑方法来实现，在该塑料注塑方法中使用15％的碳纤维成分。

图12示出电势在根据本发明的传感器10中的分布。可看出的是带正电荷的微粒72与其飞行轨迹80。在所示出的实施方式中，电子部件室盖20与固定的电势82电连接(图11)。优选地，固定的电势82是传感器接地84。电子部件室盖20具有负电势74并且因此带负电。由此，在传感器芯片42和微机械传感器膜片44的附近区域54中产生电场78的明显较弱的梯度。例如带正电荷的灰尘微粒72在传感器芯片42的附近区域54中受吸引的程度小得多。由此，该灰尘微粒可能不沉积在传感器芯片42上或微机械传感器膜片44上。这里未详细示出的带负电荷的微粒一方面由带正电荷的壳体主体14吸引，并且由此关于由污染引起的特征曲线漂移而言是无危害的。另一方面，产生以下可能性：带负电荷的微粒沉积在带正电荷的传感器载体40上。然而当特别是在传感器芯片42和微机械传感器膜片44上游形成明显的颗粒层厚度并且这些颗粒层厚度明显改变微机械传感器膜片44的附近区域54中的流动边界层和温度边界层时，传感器载体40的污染才变得与特征曲线相关。然而，在传感器载体40上的相对薄的边界层和高的流动速度对这样厚的颗粒层的形成起反作用。

回到图11，描述根据本发明的传感器10的可行修改方案。此外，由图11中可看出电子部件室盖20的棱边86。棱边86面向测量通道盖16。棱边86可以大约达到传感器芯片42的中心。然而，可行的是以下实施方式，在该实施方式中，棱边86进一步朝通道结构22的方向拉出，使得电子部件室盖20在封闭状态下完全遮盖传感器芯片42。棱边86的拉出以尺寸88的形式画入到图11中。其他可行修改方案涉及棱边86的具有对应尺寸96、98、100的多个区段90、92、94。换言之，棱边86的区段90、92、94的宽度分别可以根据传感器载体40或传感器芯片42的相应使用或位置来改变，以便通过电子部件室盖20实现对传感器芯片42的遮盖。

图13示出根据本发明的第二实施方式的传感器10的立体视图。接下来仅描述与第一实施方式的区别，并且相同的构件设有相同的参考标记。在第二实施方式的传感器10中，电子部件室盖20具有邻接于棱边86的各一个附加的直线壁区段102。壁区段102可以平行于传感器壳体12的纵向延伸方向延伸。

图14示出第二实施方式的测量通道盖16的立体视图。可看出的是粘接槽60的与传统的传感器相比不同的走向，该走向适配于棱边86的走向。棱边86具有粘接剑状部66。此外，测量通道盖16具有测量通道盖孔104。未详细示出的是，壳体主体14具有壳体主体孔。

图15示出第二实施方式的电子部件室盖20的俯视图。电子部件室盖20具有至少一个栓106。栓106例如钎焊到电子部件室盖20上，或在由塑料构成的情况下注塑到电子部件室盖20上。在封闭状态下，栓106嵌入到测量通道盖孔104和壳体主体孔中。

图16示出第二实施方式的电子部件室盖20的底视图。可看出的是，也可以设置超过一个栓106。例如设置两个栓106，所述栓从电子部件室盖20垂直地突出并且在封闭状态下分别嵌入到测量通道盖孔104和壳体主体孔中。在优选实施方式中，电子部件室盖20借助于栓106与固定的电势82电连接。

图17示出根据本发明的第三实施方式的传感器10的横截面视图。下面仅描述与前述实施方式的区别，并且相同的构件设有相同的参考标记。第三实施方式为相对于第二实施方式几乎逆反的构造。因此电路板48具有销108。销108可以与电路板48固定连接。例如销108被钎焊到电路板48上。这种构造允许使用传统的电路板，所述电路板相应地通过设置销108进行修改。第三实施方式的电子部件室盖20具有锥形的对应轮廓110。

图18示出第三实施方式的传感器10的放大局部图。可看出的是销108和具有锥形的对应轮廓110的电子部件室盖20。在封闭状态下，销108嵌入到锥形的对应轮廓110中，使得电子部件室盖20借助于销108与固定的电势82电连接。

图19示出根据本发明的第四实施方式的传感器10的局部图。下面仅描述与前述实施方式的区别，并且相同的构件设有相同的参考标记。在第四实施方式中，电路板48具有引脚112。引脚112可以例如是附加的导体梳引脚。引脚112可以注入到壳体主体14中并且平行于电路板48地延伸。借助于引脚112使电子部件室盖20与固定的电势82电连接。

图20示出根据本发明的第五实施方式的传感器10的局部图。下面仅描述与前述实施方式的区别，并且相同的构件设有相同的参考标记。第五实施方式的传感器10基于第四实施方式的传感器10。在第五实施方式的传感器10中，引脚112不平行于电路板48地布置，而是朝电子部件室盖20的方向并且向远离壳体主体14的方向弯曲。

图21示出根据本发明的第六实施方式的传感器10的局部图。下面仅描述与前述实施方式的区别，并且相同的构件设有相同的参考标记。第六实施方式的传感器10基于第五实施方式的传感器10。在此，具有半径114的引脚112朝电子部件室盖20的方向弯曲。此外，引脚112被倒角并且在预紧力作用下与形成电子部件室盖20形成接触。

图22示出根据本发明的第七实施方式的传感器10的局部图。下面仅描述与前述实施方式的区别，并且相同的构件设有相同的参考标记。第七实施方式的传感器10基于第六实施方式的传感器10。引脚112以基本上90°的角度、即与理想直角不超过10°偏差地朝电子部件室盖20的方向弯曲。

图23示出第七实施方式的传感器10的放大局部图，如在图22中所示出的那样的传感器。电子部件室盖20具有锥形的凹部116。引脚112嵌入到凹部116中并且如此与电子部件室盖20连接，使得与电子部件室盖20形楔紧部(Verstemmung)118。

图24示出根据前述实施方式中的任一个实施方式的传感器10的横截面视图。该截面延伸穿过电子部件室18。可看出的是具有操控和/或分析处理电路50的电路板48。也可看出的是，底板46如何紧靠到壳体主体14上。电子部件室18由电子部件室盖20封闭。由此实现受屏蔽的电子部件室18。

图25示出根据前述实施方式中的一个实施方式的传感器10的纵截面视图。在此，该截面延伸穿过电子部件室18。可看出的是在电子部件室18中的电路板48和电路板48与传感器壳体12的插头120借助于键合线122所形成的电接触。壳体主体14、底板46、电子部件室盖20、电路板48连同其电子构件、插头120和电子部件室盖20的接触形成关于电磁相容性和静电放电有利的屏蔽空间。

Claims (11)

1.传感器(10)，用于确定流经测量通道(30)的流体介质的至少一个参数，其中，所述传感器(10)具有传感器壳体(12)和至少一个布置在所述测量通道(30)中的、用于确定所述流体介质的参数的传感器芯片(42)，所述测量通道(30)构造在所述传感器壳体中，其中，所述传感器壳体(12)具有用于接收电子部件模块(38)的电子部件室(18)和用于封闭所述电子部件室(18)的电子部件室盖(20)，

其特征在于，

所述电子部件室盖(20)至少部分地具有导电特性，其中，所述电子部件室盖(20)如此构造，使得所述电子部件室盖(20)在封闭状态下遮盖所述传感器芯片(42)，其中，

所述电子部件模块(38)具有传感器载体(40)，所述传感器芯片(42)装入到该传感器载体中，其中，所述传感器载体(40)伸入到所述测量通道(30)中，其中，

所述电子部件室盖(20)具有突出区域，该突出区域具有朝所述测量通道(30)的方向突出的棱边(86)，其中，

在所述突出区域中，所述电子部件室盖(20)布置在测量通道盖(16)上，并且沿垂直于所述电子部件室盖(20)的方向看，所述测量通道盖(16)位于所述突出区域下方并且位于所述传感器芯片(42)上方，使得所述突出区域与所述传感器芯片(42)重叠。

2.根据权利要求1所述的传感器(10)，所述电子部件室盖(20)至少部分地由至少一个导电材料制造。

3.根据权利要求1或2所述的传感器(10)，其中，所述电子部件室盖(20)与固定的电势(82)电连接。

4.根据权利要求3所述的传感器(10)，其中，所述固定的电势(82)是传感器接地(84)。

5.根据权利要求1或2任一项所述的传感器(10)，其中，所述传感器壳体(12)具有测量通道盖(16)，其中，所述电子部件室盖(20)在封闭状态下部分地安装在所述测量通道盖(16)上。

6.根据权利要求5所述的传感器(10)，其中，所述传感器壳体(12)具有壳体主体(14)，其中，所述壳体主体(14)具有至少一个壳体主体孔，其中，所述测量通道盖(16)具有至少一个测量通道盖孔(104)，其中，所述电子部件室盖(20)具有至少一个栓(106)，其中，在封闭状态下所述栓(106)嵌入到所述测量通道盖孔(104)和所述壳体主体孔中。

7.根据权利要求6所述的传感器(10)，其中，所述电子部件室盖(20)借助于所述栓(106)与固定的电势(82)电连接。

8.根据权利要求3所述的传感器(10)，其中，所述电子部件模块(38)具有电路板(48)，其中，所述电路板(48)具有至少一个销(108)，其中，所述电子部件室盖(20)借助于所述销(108)与所述固定的电势(82)电连接。

9.根据权利要求3所述的传感器(10)，其中，所述电子部件模块(38)具有电路板(48)，其中，所述电路板(48)具有至少一个引脚(112)，其中，所述电子部件室盖(20)借助于所述引脚(112)与所述固定的电势(82)电连接。

10.根据权利要求1或2所述的传感器(10)，其中，所述传感器(10)构造成用于确定内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数。

11.根据权利要求1或2所述的传感器(10)，其中，所述传感器壳体(12)是已装入或能装入到流动管中的插接式探测器。

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