CN1386189A - 传感器 - Google Patents
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Abstract
在现有技术的一种传感器中,该传感器特别是用于一个用于确定在管道中流动的介质的至少一个参数的装置中,其有一个带有一个凹部的框架元件,在该凹部的区域中发生底流。这影响传感器的测量信号。在按照本发明构成的传感器(1)中,该凹部(5)是封闭的,因而不再发生底流。
Description
现有技术
本发明涉及一种如权利要求1所述类型的传感器。
从DE 19601791 A1中已知一种具有一个框架元件和一个膜片的传感器，该传感器具有一个凹部。由于该凹部不是封闭的，因此，由于该凹部内所不希望的空气流动产生热传导将热传递到膜片上，由此造成测量元件的测量信号不准确。
从DE 19524634 A1中已知一种传感器，其安装在一个测量装置中。在此能出现不希望的传感器底流(Unterstroemungen)。通过在传感器和传感器支座之间安装一个密封件可以避免这种现象。这例如通过一种胶粘剂实现，但该胶粘剂能够活动而影响传感器的测量性能。
从US-PS 4,934,190中已知一种传感器，在此，该传感器被气密地封闭。但该传感器没有膜片。其中也没有指出该传感器如何安装在一个装置中。
本发明优点
与此相对，具有权利要求1特征部分特征的传感器的优点是，以简单的方式和方法阻止出现传感器底流。
通过在从属权利要求中给出的措施可以实现对权利要求1所述传感器的有利的扩展和改进。
有利的是，该传感器的一个凹部通过一个支承体或通过一个传感器支座被封闭。
在此有利的是，该封闭的容积被至少部分地抽真空。
特别有利的是，该支承体或该传感器支座这样构成，使得膜片在弯曲时不会折断。
此外有利的是，该框架元件和该支承件是一体的。附图
本发明的实施例在附图中简化示出，并且在下面的描述中进行详细解释。
图示为：
图1现有技术的一个传感器，
图2，3，4一个按照本发明构成的传感器的第一，第二，第三
实施例。
实施例描述
图1示出一个现有技术中的传感器，图2至4所示的实施形式对其进行了改进。该类传感器及用于制造它的方法例如从DE 19601791A1中已知，并且是本公开内容的一部分。该传感器具有一个框架元件3，它例如用硅制成。该框架元件3有一个凹部5。在框架元件上安置了一个介电层21，如用SiO2制成。该介电层21可以在整个框架元件3上延伸，但也可以只在凹部5的一个区域上延伸。该区域形成一个膜片7，该膜片在一侧部分地或完全地限定凹部5的边界。在膜片7的与凹部5相背的侧面上安置了至少一个、例如三个金属轨条19。这些金属轨条19构成例如电加热器和/或测量电阻。这些金属轨条19与膜片7共同构成一个敏感区域17。敏感区域17优选被一个保护层23覆盖。保护层23也可以只在金属轨条19上延伸。
该传感器1具有一个上表面27，其处于与流动介质的直接接触中。
图2示出一个按照本发明构成的传感器1的第一实施例。传感器1由一个框架元件3组成，该框架元件3具有一凹部5。在框架元件3的与凹部5相背的外侧面上构成膜片7。该凹部5通过一个支承体10被气密地封闭。由此可以阻止由于传感器1的流动介质底流的传热而导致热传递。为了进一部减小封闭的凹部5中的传热，可以将由封闭的凹部5形成的一个中间室12至少部分地抽真空。支承体10可以以不同的方式和方法与框架元件3连接，例如通过粘结、焊接。
该传感器1例如安置在一个传感器支座15中，该传感器支座安装在一个测量装置中，或者是一个测量装置的组成部分。
图3示出按照本发明构成的传感器1的另一个实施例。由于流动介质中的压力波动、例如脉动，使得膜片7可能弯曲并在此断裂。这一点可以这样阻止，即：这样减小膜片下侧面和支承体10之间的间距a，使得膜片7在达到一定弯曲程度时就贴靠在支承体10上。这样能够阻止膜片7的进一步弯曲，否则这种弯曲将导致膜片7断裂或损坏。
通过将膜片下侧面用支承体10封闭，可以阻止由于热传导以及可能由于在膜片下面由对流引起的不受控制的空气运动而产生的热传递。由此得到稳定的、可更好地重复再现的传感器测量信号。由膜片下侧面下面不受控制的空气运动引起的会影响测量信号的热流也被减小。
支承体10和框架元件3例如也可以作为一体实施。这可以例如借助表面微观结构(Oberflaechenmikromechanik)方法实现。
图4示出按照本发明构成的传感器1的第三个实施例。在本实施例中，凹部5通过传感器支座15被封闭。同样可以将这样封闭的该室抽真空，或者可以按照图3所示构成传感器支座15，从而阻止膜片过大地弯曲。
框架元件3能够以不同的方式和方法与传感器支座15连接，例如通过粘结、焊接。如果传感器支座15用塑料成形加工而成，传感器1也可以用塑料气密地注塑包封或者被压入还可变形的塑料中。
优选使用塑料或金属作为传感器支座15的材料，并且框架元件3和支承体10用硅制成。
一个这样的传感器1特别适合于作为空气测量传感器。
Claims (14)
1.传感器(1)，特别是用于一个用于确定在管道中流动的介质的至少一个参数的装置中，
由一个框架元件(3)组成，该框架元件形成一个凹部(5)，并且，
在一侧至少部分地通过一个膜片(7)被限定边界，
其特征在于，
该凹部(5)在与膜片相反对置的一侧被气密地封闭。
2.按权利要求1所述的传感器，其特征在于，一个支承体(10)贴靠在框架元件(3)上并且由此封闭凹部(5)。
3.按权利要求2所述的传感器，其特征在于，支承体(10)与框架元件(3)之间的一个中间室(12)被至少部分地抽真空。
4.按权利要求1所述的传感器，其特征在于，该传感器(1)安置在一个传感器支座(15)中，并且，传感器支座(15)贴靠在框架元件(3)上并由此封闭凹部(5)。
5.按权利要求4所述的传感器，其特征在于，传感器支座(15)与框架元件(3)之间的一个中间室(12)被至少部分地抽真空。
6.按权利要求1或4所述的传感器，其特征在于，传感器(1)有一个敏感区域(17)，该敏感区域具有至少一个金属的印制导线(19)，该印制导线安置在一个电介质(21)上，该电介质安置在框架元件(3)上。
7.按权利要求1，4或6之一或多个所述的传感器，其特征在于，该传感器(1)的一个上表面(27)平坦地构成。
8.按权利要求1，6或7之一或多个所述的传感器，其特征在于，该传感器(1)具有一个支承体(10)，该传感器(1)具有一个可弯曲的膜片(7)，并且，膜片(7)与支承体(10)之间的间距这样大，使得当膜片(7)弯曲时，它至少部分地贴靠在支承体(10)上。
9.按权利要求1，4，6或7之一或多个所述的传感器，其特征在于，该传感器(1)安置在一个传感器支座(15)中，该传感器(1)具有一个可弯曲的膜片(7)，并且，膜片(7)与传感器支座(15)之间的间距这样大，使得当膜片(7)弯曲时，它至少部分地贴靠在传感器支座(15)上。
10.按权利要求2或3所述的传感器，其特征在于，框架元件(3)和支承体(10)是一体的。
11.按权利要求4或9所述的传感器，其特征在于，该传感器支座(15)用塑料制成。
12.按权利要求4或9所述的传感器，其特征在于，该传感器支座(15)用金属制成。
13.按权利要求2至5，10之一或多个所述的传感器，其特征在于，框架元件(3)用硅或添加配料的硅制成。
14.按权利要求1，4，6或7之一或多个所述的传感器，其特征在于，传感器(1)安置在一个传感器支座(15)中。
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