DE10111840A1 - Sensorchip mit Zusatzheizer bzw. Verfahren zur Vermeidung von Verschmutzungen auf einem Sensorchip bzw. Verwendung eines Zusatzheizers auf einem Sensorchip - Google Patents

Sensorchip mit Zusatzheizer bzw. Verfahren zur Vermeidung von Verschmutzungen auf einem Sensorchip bzw. Verwendung eines Zusatzheizers auf einem Sensorchip

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Abstract

Bei einem Sensorchip nach dem Stand der Technik können sich Verunreinigungen eines strömenden Mediums im Bereich eines Sensorbereichs niederschlagen und diese dauerhaft verschmutzen, was zu einer negativen Beeinflussung des Messverhaltens der Membran führt. DOLLAR A Bei einem erfinungsgemäßen Sensorchip (1) ist ein Zusatzheizer (39) angeordnet, der strömungsaufwärts und in einem deutlichen Abstand von dem Sensorbereich angeordnet ist. Dies führt dazu, dass die Verunreinigungen des strömenden Mediums sich im Bereich des Zusatzheizers (39) niederschlagen, d. h. also nicht mehr zum Sensorbereich (17) gelangen können.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Sensorchip bzw. von einer Verwendung eines Zusatzheizers auf einem Sensorchip bzw. von einem Verfahren zur Vermeidung von Verschmutzungen auf einem Sensorchip nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. 2 bzw. 3.
Aus der DE 196 01 791 A1 ist ein Sensorchip mit einem Sensorbereich bekannt, der bspw. aus einem Rahmenelement, einer Ausnehmung und einer Membran besteht. Es kann immer wieder aufgrund von Kontaminationen, wie z. B. Öl, denen der Sensorchip ausgesetzt ist, zu einer unerwünschten Messsignalbeeinflussung des Sensorchips im Bereich des Sensorbereichs kommen. Eine Verschmutzung des Sensorbereichs oder im unmittelbaren Bereich um den Sensorbereich mit Öl verändert den Wärmeleitwert an der Oberfläche des Sensorchips und wirkt sich so auf das Messsignal aus. Hinzu kommt, dass das auf dem Sensorchip niedergeschlagene Öl als Haftvermittler für in einem strömenden Medium enthaltene Partikel dient. Diese eingefangenen Partikel verstärken wiederum den ungünstigen Einfluss zusätzlich.
Die US-PS 5,705,745 zeigt einen Sensorchip mit einer Membran, auf der Temperatur- und Heizwiderstände angeordnet sind, wobei die Membran von einem Wärmeleitelement umgeben ist, das auch eine U-Form haben kann. Das Wärmeleitelement wird nicht beheizt. Das Wärmeleitelement ist auch zumindest teilweise im Bereich der Membran angeordnet.
Die US-PS 4,888,988 zeigt einen Sensorchip mit einer Membran, wobei um die Membran herum ein metallischer Leiter angeordnet ist, der nicht im Bereich der Membran angeordnet ist. Dieser Leiter ist der gemeinsame Null-Leiter der Messanordnung auf dem Sensorchip. Der Querschnitt dieses Null-Leiters wurde sogar selektiv erhöht, um eine Temperaturerhöhung zu verhindern. Eine erhöhte Temperatur des Null-Leiters würde zudem die Messung nach diesem Verfahren stark negativ beeinflussen.
Die DE 198 01 484 A1 zeigt einen Sensorchip mit einer Membran, wobei um die Membran elektrische Leiter angeordnet sind, durch die ein elektrischer Strom fliesst. Diese Leiterbahnen sind Temperaturfühler, die für das Messverfahren bzw. den Messvorgang benutzt werden.
Die DE 29 00 210 A1 bzw. US-PS 4,294,114 zeigt einen Sensorchip, der einen temperaturabhängigen Widerstand auf einem Träger aufweist, wobei auf dem Träger ein weiterer Widerstand aufgebracht ist, der direkt an den temperaturabhängigen Widerstand angrenzt.
Die DE 42 19 454 A1 bzw. US-PS 5,404,753 zeigt einen Sensorchip, der in einem Abstand von einem Sensorbereich einen Referenztemperaturfühler aufweist.
Die DE 31 35 793 A1 bzw. US-PS 4,468,963 zeigt einen Sensorchip, der strömungsaufwärts und/oder strömungsabwärts des Sensorwiderstands einen weiteren Widerstand aufweist, der aber das Messsignal beeinflusst.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemässe Sensorchip bzw. die erfindungsgemässe Verwendung eines Zusatzheizers auf einem Sensorchip bzw. das erfindungsgemässe Verfahren zur Vermeidung von Verschmutzungen auf einem Sensorchip mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 2 bzw. 3 hat demgegenüber den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine Verschmutzung des Sensorbereichs des Sensorchips reduziert oder verhindert wird.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 bzw. 2 bzw. 3 genannten Sensorchips bzw. der genannten Verwendung bzw. des genannten Verfahrens möglich.
Vorteilhaft ist ein Zusatzheizer, der von der Membran einen Abstand bis zu 1 mm hat, so dass die dort bewusst gebildeten Niederschläge weit genug von dem Sensorbereich entfernt sind und ein Messverhalten des Sensorbereichs nicht beeinflussen können.
Der Zusatzheizer hat vorteilhafterweise eine U-Form, die in vorteilhafter Weise den Sensorbereich umschliesst.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Sensorchip nach dem Stand der Technik,
Fig. 2a ein erstes, Fig. 2b ein zweites und Fig. 2c ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Sensorchips,
Fig. 3a, 3b einen erfindungsgemäss ausgebildeten Sensorchip und eine Steuerschaltung, und
Fig. 4 ein Temperaturprofil von einem Zusatzheizer und einem Sensorbereich eines erfindungsgemäss ausgebildeten Sensorchips.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt einen Sensorchip nach dem Stand der Technik, der erfindungsgemäss entsprechend den Ausführungen zu den Fig. 2a bis 2c verbessert wird. Das Herstellungsverfahren und die Anwendung eines solchen Sensorchips ist in der DE 196 01 791 A1 näher beschrieben und soll ausdrücklich Teil dieser Offenbarung sein.
Der Sensorchip hat ein Rahmenelement 3, das bspw. aus Silizium besteht. Das Rahmenelement 3 hat eine Ausnehmung 5. Auf dem Rahmenelement ist bspw. eine dielektrische Schicht 21, bspw. aus SiO2, aufgebracht. Die Schicht 21 kann sich über das ganze Rahmenelement 3 erstrecken, aber auch nur über einen Bereich der Ausnehmung 5. Dieser Bereich bildet einen Membranbereich 7, die die Ausnehmung 5 auf einer Seite teilweise oder ganz begrenzt.
Auf der der Ausnehmung 5 abgewandten Seite des Membranbereichs 7 sind zumindest ein, bspw. drei Metallbahnen 19 aufgebracht. Die Metallbahnen 19 bilden bspw. elektrische Heizer und/oder Messwiderstände und bilden mit dem Membranbereich 7 einen Sensorbereich 17. Der Sensorbereich 17 ist vorzugsweise mit einer Schutzschicht 23 überzogen. Die Schutzschicht 23 kann sich auch nur über die Metallbahnen 19 erstrecken.
Der Membranbereich 7 wird dann zum Teil von der ein Messsignal erzeugenden dielektrischen Schicht 21, einer Membran 33, und zum Teil von der Schutzschicht 21 gebildet. Der Sensorchip hat eine Oberfläche 27, die im direkten Kontakt mit einem strömenden Medium steht.
Fig. 2a zeigt in einer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäss ausgebildeten Sensorchips 1. Der Sensorchip 1 hat einen Sensorbereich 17 mit einer Länge 1 quer zur einer Hauptströmungsrichtung 42. Auf dem Sensorbereich 17 sind bspw. Metallbahnen 19, die bspw. zumindest einen elektrischen Heizwiderstand 35 und zumindest einen Temperaturfühler 37 bilden, angeordnet. Der Temperaturfühler 37 ist bspw. auch ein elektrischer Widerstand. In diesem Fall sind es ein Heizwiderstand 35 und zwei Temperaturfühler 37. Die Metallbahnen 19 sind zum grössten Teil in dem Sensorbereich 17 angeordnet und sind Voraussetzung für ein Messverfahren zur Bestimmung des zumindest einen Parameters, wie z. B. Temperatur und Durchflussmenge, des strömenden Mediums. Der Sensorbereich 17 ist daher an eine Kontroll- und Regelschaltung angeschlossen. Der Sensorbereich 17 kann bspw. durch die oben beschriebene Membran 33 gebildet sein.
Der Sensorchip 1 ist in einem strömenden Medium zur Bestimmung zumindest eines Parameters angeordnet, wobei das strömende Medium in der Hauptströmungsrichtung 42 an dem bzw. über dem Sensorchip 1 bzw. der Oberfläche 27 vorbeiströmt. Das strömende Medium kann Verunreinigungen beinhalten, die zur Verschmutzung des Sensorchips 1 führen können. Dies sind z. B. Öl oder in Wasser gelöste Salze.
Um zu verhindern, dass sich diese Verunreinigungen im Bereich des Sensorbereichs 17 niederschlagen, ist bspw. strömungsaufwärts des Sensorbereichs 17 zumindest teilweise ein Zusatzheizer 39 angeordnet, der an einer nicht dargestellten Stromquelle angeschlossen und über seinen ohmschen Widerstand aufgeheizt ist. Der Zusatzheizer 39 ist im deutlichen Abstand, bspw. bis zu 1 mm, von dem Sensorbereich 17 entfernt.
Zur Regelung der Temperatur des Zusatzheizers 39 ist keine Kontrollschaltung notwendig. Eine bei der Konstruktion, d. h. durch den Querschnitt, ausgelegte Stromstärke ist ausreichend. Der Zusatzheizer 39 wird nicht für ein Messverfahren zur Bestimmung eines Parameters des strömenden Mediums benutzt, d. h. er ist kein Bestandteil dieser Messstrecke.
Der Zusatzheizer 39 hat hier beispielsweise die Form einer geraden Linie, die sich quer zur bspw. senkrecht zur Hauptströmungsrichtung 42 bspw. über eine Länge 1 des Sensorbereichs 17 hinaus erstreckt. Der Zusatzheizer 39 kann auch eine schlangenlinienförmige Form aufweisen. Durch den Zusatzheizer 39 kommt es zu einer Verschmutzung des Sensorchips 1 im Bereich des Zusatzheizers 39, aber im deutlichen Abstand von dem Sensorbereich 17, so dass ein Messverhalten des Sensorbereichs 17 nicht beeinflusst ist. Die Verschmutzung wird so von dem Sensorbereich 17 in den Bereich um den Zusatzheizer 39 verlagert.
Die Temperatur des Zusatzheizers 39 ist so ausgelegt, dass es zu einem scharfen Temperaturübergang im Bereich des Zusatzheizers 39 kommt, so dass Thermogradientenwirbel erzeugt werden, die die Flüssigkeit oder das Öl aus dem strömenden Medium quasi herausfiltern, d. h. die schwereren Bestandteile des strömenden Mediums schlagen sich auf der Oberfläche 27 im Bereich des Zusatzheizers 39, aber nicht im Sensorbereich 17 nieder.
Fig. 2b zeigt in Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sensorchips 1. Im Gegensatz zur Fig. 2a hat der Zusatzheizer 39 eine U-Form. Die U-Form des Zusatzheizers 39 ist wiederum im deutlichen Abstand von dem Sensorbereich 17 strömungsaufwärts auf dem Sensorchip 1 angeordnet, wobei die beiden Schenkel der U- Form quer zur Hauptströmungsrichtung 42 verlaufen.
Fig. 2c zeigt in Draufsicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Sensorchips 1. Der Zusatzheizer 39 hat auch eine U-Form, die den Sensorbereich 17 zumindest teilweise umschliesst. Der Zusatzheizer 39 verläuft bspw. auf einer strömungsabwärtigen und strömungsaufwärtigen Seite deutlich abseits des Sensorbereichs 17 und an einer Stirnseite der Membran 33.
Der Zusatzheizer 39 ist bspw. so ausgebildet, dass er zumindest strömungsaufwärts oder strömungsabwärts des Sensorbereichs 17 eine Länge aufweist, die länger als der Sensorbereich 17 ist. Dadurch wird der Sensorbereich 17 über seine gesamte Länge 1 vor Verschmutzungen geschützt.
Die Widerstände 35, 37 und/oder der Zusatzheizer 39 sind vorzugsweise als Leiterbahnen ausgebildet.
Der Sensorchip 1 ist beispielsweise plättchenförmig ausgebildet und hat die Oberfläche 27, an der das strömende Medium vorbeiströmt. Der Sensorbereich 17 und der Zusatzheizer 39 sind dabei zusammen auf der Oberfläche 27 angeordnet.
Fig. 3a zeigt einen erfindungsgemäss ausgebildeten Sensorchip 1 mit einem Sensorbereich 17 und einer ersten Steuerschaltung 54, die über elektrische Leitungen 51, z. B. Bonddrähte mit dem Sensorbereich 17 elektrisch verbunden ist. Die erste Steuerschaltung 54 weist eine erste Energiequelle 45, beispielsweise eine Strom- oder Spannungsquelle, auf oder ist mit einer solchen elektrisch verbunden, mittels der der zumindest eine Heizwiderstand 35 oder zumindest eine Temperaturfühler 37 im Sensorbereich 17 elektrisch beheizt werden.
Der Zusatzheizer 39 ist über elektrische Leitungen 51 mit einer bspw. separaten, zweiten Energiequelle 48 verbunden. Zwischen der ersten Steuerschaltung 54 und der zweiten Energiequelle 48 besteht keine elektrische Verbindung. Die erste Steuerschaltung 54 liefert also ein Messsignal, beispielsweise für eine Motorregelung, das unabhängig ist von dem Betrieb des Zusatzheizers 39, d. h. der Betrieb des Zusatzheizers 39 beeinflusst das Messsignal nicht.
Die erste Energiequelle 45 kann auch den Zusatzheizer 39 beheizen, beispielsweise über einen Spannungsteiler, wobei aber das Steuersignal der ersten Energiequelle 45 an den Zusatzheizer 39 weiterhin unabhängig von dem Messverfahren oder Signalen an dem Sensorbereich 17 ist.
Der Sensorchip 1 liefert ein Messsignal, beispielsweise für eine Regelung einer Brennkraftmaschine. Der Zusatzheizer 39 wird bspw. nur beheizt, wenn die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb ist. Denn erst nach Abschalten der Brennkraftmaschine kommt es am häufigsten zu Verschmutzungen des Sensorchips 1 durch Rückströmungen, beispielsweise aus einer Kurbelgehäuseentlüftung, die Verschmutzungen wie z. B. Öl enthalten. Die erste Steuerschaltung 54 kann dabei beispielsweise das Signal für den Heizbetrieb des Zusatzheizers 39 geben, in dem bspw. ein Schalter 60 geschlossen wird, wodurch die zweite Energiequelle 48 den Zusatzheizer 39 beheizt.
Dieses Steuersignal zum Heizen des Zusatzheizers 39, wenn die Brennkraftmaschine nicht im Betrieb ist, kann auch von einer zweiten Steuerschaltung 57 geliefert werden. Die zweite Steuerschaltung 57 ist bspw. die Motorregelung (Fig. 3b).
Fig. 4 zeigt ein Temperaturprofil von dem Zusatzheizer 39 und dem Sensorbereich 17. Fig. 4 stellt ein X/Y-Diagramm dar, wobei auf der X-Achse eine Länge in Hauptströmungsrichtung 42 und auf der Y-Achse eine Temperatur auf der Oberfläche des Sensorchips 1 aufgetragen ist.
Der Zusatzheizer 39 befindet sich bspw. strömungsaufwärts des Sensorbereichs 17. Zwischen dem Zusatzheizer 39 und dem Sensorbereich 17 ist ein von Null verschiedener Abstand vorhanden. Die Widerstände im Sensorbereich 17 erzeugen beispielsweise einen trapezförmigen Temperaturverlauf mit einer Maximaltemperatur TM.
Der Zusatzheizer 39 hat eine Maximaltemperatur TZ, mit einem bspw. parabolförmigen Temperaturverlauf, die grösser oder gleich der Temperatur TM ist.
Die Pfeile 62 zeigen den Strömungsverlauf des Mediums in der Nähe der Oberfläche 27. Der Zusatzheizer 39 erzeugt an der Oberfläche 27 einen mehr oder weniger starken abrupten Anstieg der Temperatur, d. h. einen von null verschiedenen und grossen Thermogradienten. Anströmende Teilchen in der Nähe der Oberfläche 27 werden vor oder am Anfangsbereich des Zusatzheizers 39 quasi durch einen Unterdruck an die Oberfläche 27 angesaugt, um dann im Bereich des Zusatzheizers nach oben zu steigen, d. h. sich von der Oberfläche 27 zu entfernen. Durch diesen Strömungsverlauf werden im Bereich des Zusatzheizers 39 Thermogradientenwirbel 65 erzeugt. Schmutz- oder Ölteilchen haften sich deshalb im Bereich des Zusatzheizers 39 an die Oberfläche 27 des Sensorchips 1 an, wodurch strömendes Medium im oberflächennahen Bereich gesäubert ist und der Sensorbereich 17 nicht mehr oder kaum verschmutzt werden kann.

Claims (20)

1. Sensorchip zur Messung zumindest eines Parameters eines strömenden Mediums,
der einen Sensorbereich für zumindest ein Messverfahren hat,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf dem Sensorchip (1) zumindest ein Zusatzheizer (39) angeordnet ist, der im Abstand zum Sensorbereich (17) angeordnet ist, und
der Sensorbereich (17) unabhängig von dem Zusatzheizer (39) betrieben ist.
2. Verwendung zumindest eines Zusatzheizers (39) zur Bildung von Thermogradientenwirbeln (65) in einem strömenden Medium im Bereich des Zusatzheizers (39) wobei der Zusatzheizer (39) auf einem Sensorchip (1) zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines strömenden Mediums angeordnet ist und im Abstand zu einem Sensorbereich (17) des Sensorchips (1) angeordnet ist.
3. Verfahren zur Vermeidung von Verschmutzungen auf einem Sensorchip (1),
der einen Sensorbereich (17) hat und
in einem strömenden Medium angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Zusatzheizer (39) durch seinen ohm'schen Widerstand elektrisch so erhitzt wird, dass im Bereich des Zusatzheizers (39) Thermogradientenwirbel gebildet werden, die zu Niederschlägen der Verschmutzungen des strömenden Mediums in dem Bereich des Zusatzheizers (39) abseits des Bereichs des Sensorbereichs (17) führen.
4. Sensorchip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorbereich (17) elektrisch mit einer ersten Steuerschaltung (54) verbunden ist, die ein Messsignal erzeugt, das unabhängig ist von dem Betrieb des Zusatzheizers (39).
5. Sensorchip nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Steuerschaltung (54) eine erste Energiequelle (45) steuert, und
dass der Zusatzheizer (39) an eine separate, zweite Energiequelle (48) elekrisch angeschlossen ist.
6. Sensorchip nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzheizer (39) zumindest teilweise einen Abstand bis zu 1 mm zum Sensorbereich (17) hat.
7. Sensorchip nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzheizer (39) eine U-Form hat.
8. Sensorchip nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die U-Form den Sensorbereich (17) zumindest teilweise umschliesst.
9. Sensorchip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das strömende Medium eine Hauptströmungsrichtung (42) hat, und
dass der Zusatzheizer (39) zumindest teilweise in Hauptströmungsrichtung (42) vor dem Sensorbereich (17) angeordnet ist.
10. Sensorchip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorbereich (17) eine Membran (33) aufweist.
11. Sensorchip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sensorbereich (17) zumindest ein Heizwiderstand (35) und zumindest ein Temperaturfühler (37) angeordnet sind, die (35, 37) grösstenteils in dem Sensorbereich (17) angeordnet sind.
12. Sensorchip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das strömende Medium eine Hauptströmungsrichtung (42) hat, und
dass der Zusatzheizer (39) zumindest teilweise in Hauptströmungsrichtung (42) hinter dem Sensorbereich (17) angeordnet ist.
13. Sensorchip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das strömende Medium eine Hauptströmungsrichtung (42) hat, und
dass der Sensorbereich (17) quer zur Hauptströmungsrichtung (42) eine Länge (1) hat, und
dass der Zusatzheizer (39) quer zur Hauptströmungsrichtung (42) angeordnet und länger als die Länge (1) ist.
14. Sensorchip nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (35) oder der Temperaturfühler (37) als Leiterbahnen ausgebildet sind.
15. Sensorchip nach einem oder mehrerem der Ansprüche 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzheizer (39) als Leiterbahn ausgebildet ist.
16. Sensorchip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensorchip (1) zumindest eine Oberfläche (27) hat, an der das strömende Medium vorbeiströmt, und
dass der Sensorbereich (17) und der Zusatzheizer (39) zusammen auf einer Oberfläche (27) angeordnet sind.
17. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensorchip (1) ein Messsignal für eine Steuerung einer Brennkraftmaschine liefert, und
dass der Zusatzheizer (39) nur beheizt wird, wenn die Brennkraftmaschine nicht betrieben wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal für den Heizbetrieb des Zusatzheizers (39) von einer ersten Steuerschaltung (54) des Sensorchips (1) geliefert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal für den Heizbetrieb des Zusatzheizers (39) von einer zweiten Steuerschaltung (57) geliefert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuerschaltung (57) eine Motorregelung ist.
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KR1020027014559A KR20020093099A (ko) 2001-03-13 2002-03-13 부가 가열기를 포함한 센서 칩, 센서 칩상의 오염을방지하기 위한 방법 및 센서 칩상의 부가 가열기의 용도
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CNB028006011A CN1278106C (zh) 2001-03-13 2002-03-13 传感器芯片、避免其污染的方法及附设加热器在其上的应用
PCT/DE2002/000894 WO2002073140A2 (de) 2001-03-13 2002-03-13 Sensorchip mit zusatzheizer bzw. verfahren zur vermeidung von verschmutzungen auf einem sensorchip bzw. verwendung eines zusatzheizers auf einem sensorchip
JP2002572356A JP2004518982A (ja) 2001-03-13 2002-03-13 補助ヒータを備えたセンサチップまたはセンサチップの汚れ防止方法またはセンサチップにおける補助ヒータの使用
US10/276,183 US6845660B2 (en) 2001-03-13 2002-03-13 Sensor chip with additional heating element, method for preventing a sensor chip from being soiled, and use of an additional heating element on a sensor chip

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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006108734A1 (de) * 2005-04-11 2006-10-19 Robert Bosch Gmbh BEHEIZTER HEIßFILMLUFTMASSENMESSER
US7467541B2 (en) 2005-12-09 2008-12-23 Robert Bosch Gmbh Sensor having a thermal gradient pump
US7661304B2 (en) 2005-12-09 2010-02-16 Robert Bosch Gmbh Heated H2 sensor
DE102008052394A1 (de) * 2008-10-21 2010-04-29 Continental Automotive Gmbh Massenstromsensor und Kraftfahrzeug mit dem Massenstromsensor
US7980126B2 (en) 2005-04-11 2011-07-19 Robert Bosch Gmbh Method for operating hot-film air-mass sensors
US8205493B2 (en) 2006-09-27 2012-06-26 Robert Bosch Gmbh Plug-in sensor having improved fluid mechanics
US8418548B2 (en) 2006-09-27 2013-04-16 Robert Bosch Gmbh Plug-in sensor having an optimized flow outlet
US8448503B2 (en) 2005-08-16 2013-05-28 Robert Bosch Gmbh Hot-film air-mass meter having a flow separating element
WO2014063884A1 (de) * 2012-10-23 2014-05-01 Continental Automotive Gmbh Luftmassenmesser
DE102009056331B4 (de) * 2009-12-01 2014-10-16 Continental Automotive Gmbh Wasserstoffsensor sowie Erfassungsverfahren einer Wasserstoffkonzentration
US9885600B2 (en) 2014-12-16 2018-02-06 Robert Bosch Gmbh Method and device for diagnosing an auxiliary heating function of an air mass sensor
DE112012005695B4 (de) 2012-01-18 2021-10-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Thermischer Durchflussmesser

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3966467B2 (ja) * 2002-12-27 2007-08-29 株式会社山武 熱式流量計および喫煙装置
US7668667B2 (en) * 2005-03-07 2010-02-23 Microstrain, Inc. Miniature stimulating and sensing system
DE102005028143A1 (de) * 2005-06-17 2006-12-28 Robert Bosch Gmbh Thermischer Luftmassenmesser mit geringer Kontaminationsempfindlichkeit
DE102005028140B4 (de) 2005-06-17 2018-10-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Reinigung des Messbereiches eines Heißfilmluftmassenmessers
DE102005028142A1 (de) * 2005-06-17 2007-01-18 Robert Bosch Gmbh Luftmassenmesser mit Zusatzheizelement zur Verringerung der Oberflächenkontamination
DE102005057575B4 (de) 2005-12-02 2022-10-20 Robert Bosch Gmbh Luftmassenmesser mit elektrischer Ölabscheidung und Verfahren zur Messung eines Luftmassenstroms einer Verbrennungskraftmaschine unter Verwendung eines solchen Luftmassenmessers
JP4859107B2 (ja) * 2006-03-15 2012-01-25 株式会社山武 熱式流量計
DE102006045658B4 (de) 2006-09-27 2023-05-04 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Messung fluider Medien
CN101641576B (zh) * 2007-02-28 2011-11-09 株式会社山武 流量传感器
JPWO2008105144A1 (ja) * 2007-02-28 2010-06-03 株式会社山武 センサ、センサの温度制御方法及び異常回復方法
DE102007014761B4 (de) * 2007-03-28 2022-05-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines sammelnden Partikelsensors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP4882920B2 (ja) * 2007-08-22 2012-02-22 株式会社デンソー 空気流量測定装置
DE102008020549A1 (de) * 2008-04-24 2009-10-29 Continental Teves Ag & Co. Ohg Sensoranordnung
DE102011089898A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Luftmassensensors
DE102012102094A1 (de) * 2012-03-13 2013-09-19 Pierburg Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung eines Gasmassenstroms sowie Verfahren zur Rekalibrierung einer derartigen Vorrichtung
DE102013215522A1 (de) 2013-08-07 2015-02-12 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines durch einen Kanal strömenden fluiden Mediums
KR101619609B1 (ko) * 2014-09-05 2016-05-18 현대자동차주식회사 디젤 하이브리드 차량의 공기유량센서 칩 히팅 제어 장치
CN105806433B (zh) * 2014-12-29 2019-04-30 深圳万讯自控股份有限公司 一种气体介质流量测量中探头除液除冰的方法及装置
DE102015206702A1 (de) 2015-04-15 2016-10-20 Robert Bosch Gmbh Sensor zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines durch einen Kanal strömenden fluiden Mediums
DE102017216656A1 (de) * 2017-09-20 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Heizelements eines Sensorelements eines Luftmassensensors für ein Fahrzeug und Luftmassensensorsystem für ein Fahrzeug
EP3671139A1 (de) 2018-12-20 2020-06-24 Sensirion AG Detektion von kontaminationen auf einer erfassungsoberfläche eines thermischen sensors
RU2701175C1 (ru) * 2019-03-21 2019-09-25 Виктор Иванович Чудин Способ и устройство очистки счётчика количества жидкости от асфальтосмолопарафиновых отложений
CN113532561A (zh) * 2020-04-16 2021-10-22 纬湃汽车电子(长春)有限公司 气体流量传感器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3606853A1 (de) * 1986-03-03 1987-09-10 Vdo Schindling Messsonde
US4833912A (en) * 1987-01-19 1989-05-30 Nippon Soken, Inc. Flow measuring apparatus
DE3915871A1 (de) * 1989-05-16 1990-11-22 Pierburg Gmbh Vorrichtung zur ansaugluftmassenstrommessung
DE19601791A1 (de) * 1996-01-19 1997-07-24 Bosch Gmbh Robert Sensor mit einer Membran und Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit einer Membran

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2900210A1 (de) 1979-01-04 1980-07-17 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur messung der masse eines stroemenden mediums
DE3135793A1 (de) 1981-09-10 1983-03-24 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und vorrichtung zur messung der masse eines in einem stroemungsquerschnitt stroemenden pulsierenden mediums
US4888988A (en) * 1987-12-23 1989-12-26 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Silicon based mass airflow sensor and its fabrication method
DE4219454C2 (de) 1992-06-13 1995-09-28 Bosch Gmbh Robert Massenflußsensor
DE19527861B4 (de) * 1995-07-29 2010-09-30 Robert Bosch Gmbh Massenflusssensor sowie Verfahren zur Herstellung
WO1997049998A1 (en) 1996-06-26 1997-12-31 Simon Fraser University Accelerometer without proof mass
US6182509B1 (en) * 1996-06-26 2001-02-06 Simon Fraser University Accelerometer without proof mass
JP3366818B2 (ja) 1997-01-16 2003-01-14 株式会社日立製作所 熱式空気流量計
WO1998036247A1 (de) * 1997-02-14 1998-08-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Strömungssensorkomponente
GB9904429D0 (en) 1999-02-26 1999-04-21 Delphi Tech Inc Mass flow with air temperature sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3606853A1 (de) * 1986-03-03 1987-09-10 Vdo Schindling Messsonde
US4833912A (en) * 1987-01-19 1989-05-30 Nippon Soken, Inc. Flow measuring apparatus
DE3915871A1 (de) * 1989-05-16 1990-11-22 Pierburg Gmbh Vorrichtung zur ansaugluftmassenstrommessung
DE19601791A1 (de) * 1996-01-19 1997-07-24 Bosch Gmbh Robert Sensor mit einer Membran und Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit einer Membran

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7966877B2 (en) 2005-04-11 2011-06-28 Robert Bosch Gmbh Heated hot-film air-mass sensor
WO2006108734A1 (de) * 2005-04-11 2006-10-19 Robert Bosch Gmbh BEHEIZTER HEIßFILMLUFTMASSENMESSER
US7980126B2 (en) 2005-04-11 2011-07-19 Robert Bosch Gmbh Method for operating hot-film air-mass sensors
US8448503B2 (en) 2005-08-16 2013-05-28 Robert Bosch Gmbh Hot-film air-mass meter having a flow separating element
US7661304B2 (en) 2005-12-09 2010-02-16 Robert Bosch Gmbh Heated H2 sensor
US7467541B2 (en) 2005-12-09 2008-12-23 Robert Bosch Gmbh Sensor having a thermal gradient pump
US8205493B2 (en) 2006-09-27 2012-06-26 Robert Bosch Gmbh Plug-in sensor having improved fluid mechanics
US8418548B2 (en) 2006-09-27 2013-04-16 Robert Bosch Gmbh Plug-in sensor having an optimized flow outlet
DE102008052394A1 (de) * 2008-10-21 2010-04-29 Continental Automotive Gmbh Massenstromsensor und Kraftfahrzeug mit dem Massenstromsensor
DE102008052394B4 (de) * 2008-10-21 2014-07-31 Continental Automotive Gmbh Massenstromsensor und Kraftfahrzeug mit dem Massenstromsensor
DE102009056331B4 (de) * 2009-12-01 2014-10-16 Continental Automotive Gmbh Wasserstoffsensor sowie Erfassungsverfahren einer Wasserstoffkonzentration
US9027386B2 (en) 2009-12-01 2015-05-12 Continental Automotive Gmbh Hydrogen sensor and a detection method for hydrogen concentration
DE112012005695B4 (de) 2012-01-18 2021-10-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Thermischer Durchflussmesser
WO2014063884A1 (de) * 2012-10-23 2014-05-01 Continental Automotive Gmbh Luftmassenmesser
US9664545B2 (en) 2012-10-23 2017-05-30 Continental Automotive Gmbh Air mass sensor
US9885600B2 (en) 2014-12-16 2018-02-06 Robert Bosch Gmbh Method and device for diagnosing an auxiliary heating function of an air mass sensor

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Publication number Publication date
DE10111840C2 (de) 2003-06-05
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CN1459020A (zh) 2003-11-26
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US6845660B2 (en) 2005-01-25
JP2004518982A (ja) 2004-06-24
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KR20020093099A (ko) 2002-12-12
US20030154807A1 (en) 2003-08-21

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