DE10145586A1

DE10145586A1 - Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung

Info

Publication number: DE10145586A1
Application number: DE10145586A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Foerster; Frank J Langro; Frank Latino; Josef Binder; Wolfgang Benecke; Thomas Staerz; Oliver Ahrens
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2001-09-15
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2021-09-16
Also published as: DE10145586B4; US6619142B1

Abstract

Eine Leiterplatte (30), die einen oder mehrere Sensoren (18) enthält, ist in einer Fluidsteuerungsvorrichtung, wie z. B. einem Ventilverteiler (10) und einer Basisplatte (12), integriert. Die Fluidsteuerungsvorrichtung lenkt ein zum Steuern eines pneumatischen oder hydraulischen Geräts verwendetes Fluid selektiv. Die Sensoren (18, 19) werden verwendet, um physikalische Kenngrößen des Fluids, wie z. B. Durchsatz bzw. Strömungsgeschwindigkeit, Druck und Temperatur, zu messen.

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf pneumatische und hydraulische Geräte und insbesondere auf die Messung phy sikalischer Kenngrößen, wie z. B. Durchsatz bzw. Strömungsge schwindigkeit, Druck und Temperatur eines zur Steuerung die ser Vorrichtungen verwendeten Fluids.

Eine Fluidströmungsvorrichtung, wie z. B. der in Fig. 1 ge zeigte Ventilverteiler 10 und seine entsprechende Basisplatte 12, verwendet man zur genauen Führung von Fluiden, die zum Steuern pneumatischer und/oder hydraulischer Geräte verwendet werden. Fluidströmungsvorrichtungen und andere Steuerungsvor richtungen sind in den US-Patenten Nr. 5,348,047 von Stoll et al. und 5,458,048 von Hohner offenbart, die hier durch Ver weis mit aufgenommen sind. Der Begriff "Fluid" wird hier all gemein verwendet, um ein Gas, eine Flüssigkeit, eine Suspen sion und/oder Aufschlämmung beliebiger Art zu bezeichnen, die in derartigen Geräten als Steuerungsmedium verwendet werden.

Die Basisplatte 12 ist an einer Bodenfläche des Ventilvertei lers 10 montiert, wie in Fig. 1 durch gestrichelte Linien ge zeigt. Die Basisplatte 12 enthält Kanäle 16, die durch die Basisplatte 12 hindurchtreten und mit Öffnungen an der Unter seite der Fluidströmungsvorrichtung 10 zur Deckung kommen. Ein Anschlußstück bzw. Nippel 14 ist an einem Ende jedes der Kanäle 16 befestigt. Die Nippel 14 können ohne weiteres mit Rohren verbunden werden, welche das Fluid zu und/oder von dem Ventilverteiler 10 führen. Die Kanäle 16 führen das Fluid dann durch die Basisplatte 12 zu der geeigneten Öffnung in den Ventilverteiler 10. Der Ventilverteiler 10 kann dann den Fluidstrom in Abhängigkeit von einer elektronischen Steuerung anders führen oder abwandeln.

Zusätzlich zum Führen des Fluidstroms besteht eine andere durchführbare Funktion in der Messung von Fluidkenngrößen, wie z. B. Durchsatz bzw. Strömungsgeschwindigkeit, Druck und Temperatur. Eine Sensorart 18, die zum Messen des Stroms von Flüssigkeiten verwendet wird, ist in Fig. 2a, 2b und 2c ge zeigt. Der Strömungssensor 18 enthält eine Öffnung 20, ein freitragendes Paddelgebilde 22 und eine implantierte piezore sistive Wheatstone-Brücke 24. Fig. 2a zeigt das Paddelgebilde 22 in einem nicht-ausgelenkten Zustand, und Fig. 2b das Pad delgebilde 22 in einem ausgelenkten Zustand.

Das zu messende Fluid wird durch die Öffnung 20 in dem Strö mungssensor 18 geführt. Der durch das Fluid aufgebaute dyna mische Druck lenkt das Paddelgebilde 22 ab. Die mechanische Spannung des Paddelgebildes 22 ändert den Widerstand der pie zoresistiven Wheatstone-Brücke 24 and der Basis des Paddelge bildes 22, und diese Widerstandsänderung erzeugt eine ent sprechende Spannungsänderung. Die Spannungsänderung wird auf einer Gruppe Kontakte 26 erfaßt, die mit der Wheatstone-Brücke 24 elektrisch verbunden sind, wie in Fig. 2c gezeigt. Zur Temperaturkompensation ist vorzugsweise eine zweite Wheatstone-Brücke an dem Strömungssensor 18 um die Öffnung 20 herum positioniert. Vorzugsweise positioniert ein Halteglied das Paddelgebilde 22. Die Größe des Halteglieds wird vorzugs weise minimiert, um die mechanische Ablenkungsspannung zu konzentrieren und somit die Empfindlichkeit des Strömungssen sors 18 zu erhöhen. Desweiteren wird die Gesamtgröße des Strömungssensors durch die Paddelgröße bestimmt, die an die speziellen Bedürfnisse der Steuerungsaufgabe angepaßt werden kann.

Die Ausgangsspannung der Wheatstone-Brücke 24 ist proportio nal zum Quadrat des Volumendurchsatzes. Die Empfindlichkeit des Strömungssensors 18 hängt von der Größe der Öffnung 20 ab und läßt sich über einen weiten Bereich einstellen. Da das Paddelgebilde 22 senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssig keit ausgerichtet ist, wird daher beim Hindurchtreten von Flüssigkeit durch die Öffnung 20 in den Strömungssensor 18 durch den kinetischen Druck der Flüssigkeit eine mechanische Spannung induziert, die durch die Piezo-Widerstände in der Wheatstone-Brücke 24 erfaßt wird.

Um den in Fig. 2a, 2b und 2c gezeigten Strömungssensor in herkömmlichen Fluidströmungsvorrichtungen einzubauen, müssen zusätzliche Rohre, Nippel und Verbindungsstücke in das Rohr netz gespleißt werden, das die Basisplatte 12 zu und von der Fluidquelle und Teilen der zu steuernden Geräte verbindet. Die zusätzlichen Rohre, Nippel und Verbindungsstücke erhöhen den Meßfehler, den Platzbedarf sowie die Installations- und Wartungskosten der Geräte. Außerdem benötigt die Elektronik, die die Sensoren überwacht, eine beachtliche Menge an zusätz licher Verdrahtung, wodurch der Wirrwarr des sich ergebenden Systems erhöht wird und seine Zuverlässigkeit beachtlich ver schlechtert wird. Da die Sensoren und die zugeordnete Elekt ronik extern an der Fluidströmungsvorrichtung angeordnet sind, sind diese von Natur aus gegen Umwelteinflüsse, wie z. B. Stöße, Staub und Verunreinigungen ungeschützt, die in hydraulischen und/oder pneumatischen Geräten und deren Umge bung üblich sind.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, welche eine beachtliche Verringerung von Meßfehlern, des Platzbe darfs und der Installations- und Wartungskosten für Sensoren erreicht, welche die physikalischen Kenngrößen eines Fluids messen, das zum Steuern der hydraulischen oder pneumatischen Geräte verwendet wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine integ rierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, welche auf einer einzigen Leiterplatte montierte Sensoren mit gemeinsa mer Signalverarbeitung, Kommunikation, Fehlersteuerung und Verbindungsschaltung.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine integ rierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, die ohne wei teres an verschiedene physikalische Kenngrößen eines zum Steuern der hydraulischen oder pneumatischen Geräte verwende ten Fluids angepaßt werden kann, indem man eine einzige Lei terplatte austauscht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine integ rierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, die erfaßte Daten, die physikalische Kenngrößen eines zum Steuern des hydraulischen oder pneumatischen Geräts verwendeten Fluids repräsentieren, ohne weiteres über verdrahtete oder nicht-verdrahtete Mittel anzeigen und übertragen kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine integ rierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, welche die Menge externer Rohre, Verbindungsstücke und Nippel beachtlich verringert, die zum Erfassen der physikalischen Kenngrößen eines Fluids nötig sind, das bei der Steuerung eines hydrau lischen oder pneumatischen Geräts verwendet wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht auch darin, eine integrierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitzustellen, welche im wesentlichen Sensoren, die die physikalischen Kenngrößen eines Fluids messen, umschließt und diese Sensoren gegen Um welteinflüsse schützt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine integrierte Fluid sensor-Vorrichtung bereitgestellt, welche eine Fluidströ mungsvorrichtung und eine Leiterplatte enthält. Die Flu idströmungsvorrichtung enthält einen ersten passenden Ab schnitt und einen zweiten passenden Abschnitt. Der erste pas sende Abschnitt enthält eine erste Öffnung, und der zweite passende Abschnitt enthält eine zweite Öffnung. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung sind zumindest teilweise aus gerichtet, so daß die erste Öffnung und die zweite Öffnung einen ersten Kanal durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt bestimmen, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt werden. Der erste Kanal kann dann eine Fluidverbindung durch ihn hindurch bilden. Die Leiter platte ist zwischen dem ersten passenden Abschnitt und dem zweiten passenden Abschnitt angeordnet und enthält mindestens einen Sensor. Der Sensor ist zumindest teilweise mit dem ers ten Kanal ausgerichtet und ist in der Lage, eine physikali sche Kenngröße des durch den ersten Kanal strömenden Fluids zu erfassen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum In tegrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung bereitgestellt, bei dem die Fluidströmungsvorrichtung in ei nen ersten passenden Abschnitt und einen zweiten passenden Abschnitt unterteilt wird und eine Leiterplatte zwischen dem ersten passenden Abschnitt und dem zweiten passenden Ab schnitt positioniert wird. Der erste passende Abschnitt ent hält eine erste Öffnung, und der zweite passende Abschnitt enthält eine zweite Öffnung. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung sind mindestens teilweise ausgerichtet, so daß die erste Öffnung und die zweite Öffnung einen ersten Kanal durch den ersten und den zweiten Abschnitt bestimmen, wenn der ers te und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt werden. Der erste Kanal ist in der Lage, eine Fluidverbindung durch ihn hindurch zu bilden. Die Leiterplatte enthält mindestens einen Sensor, der zumindest teilweise mit dem ersten Kanal ausgerichtet ist. Der Sensor ist in der Lage, eine physikali sche Kenngröße des durch den ersten Kanal strömenden Fluids zu erfassen.

Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine integ rierte Fluidsensor-Vorrichtung bereitgestellt, welche mindes tens ein Ventil, eine Basisplatte und eine Leiterplatte ent hält. Die Basisplatte ist mit dem Ventil lösbar verbunden und enthält einen ersten passenden Abschnitt und einen zweiten passenden Abschnitt. Die Basisplatte enthält einen ersten Ka nal durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt zusammenge fügt werden. Die Leiterplatte ist zwischen dem ersten passen den Abschnitt und dem zweiten passenden Abschnitt angeordnet. Die Leiterplatte enthält mindestens einen Sensor und einen elektrischen Kontakt. Der elektrische Kontakt ist mit dem Sensor verbunden und stellt die Verbindung der Fluidströ mungsvorrichtung nach außen dar, wenn der erste und der zwei te Abschnitt zusammengefügt werden. Der Sensor ist zumindest teilweise mit dem ersten Kanal ausgerichtet und ist in der Lage, eine physikalische Kenngröße des durch den ersten Kanal strömenden Fluids zu erfassen.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Er findung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Be schreibung veranschaulichender Ausführungsbeispiele anhand der begleitenden Zeichnung.

Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht einer herkömmlichen Fluidsteuerungsvorrichtung mit einem Ventilverteiler und einer Basisplatte.

Fig. 2a und 2b sind Seitenansichten eines herkömmlichen Strö mungssensors.

Fig. 2c ist eine isometrische Ansicht des in Fig. 2a und 2b gezeigten herkömmlichen Strömungssensors.

Fig. 2d ist eine isometrische Ansicht eines herkömmlichen Heißdraht-Anemometers.

Fig. 3a und 3b sind eine Ansicht der in Fig. 1 gezeigten her kömmlichen Basisplatte von unten bzw. von oben.

Fig. 3c ist eine seitliche Querschnittsansicht der in Fig. 3b gezeigten Basisplatte entlang der Linie A-A'.

Fig. 4a ist eine seitliche Querschnittsansicht der Basisplat te, in der eine Leiterplatte zwischen einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt der Basisplatte erfindungsgemäß eingefügt wurde.

Fig. 4b ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Kanals in der Basisplatte, wie in Fig. 4a gezeigt.

Fig. 4c ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 4b gezeigten Basisplatte von oben entlang der Linie Y-Y'.

Fig. 4d ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Kanals in einem alternativen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß gebildeten Basisplatte.

Fig. 4e und 4f sind Querschnittsansichten zweier Ausführungs beispiele der in Fig. 4d gezeigten Basisplatte von oben ent lang der Linie X-X'.

Fig. 4g ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Kanals in einem alternativen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß gebildeten Basisplatte ohne Umgehungskanal zum Leiten der Strömung um den Sensor herum.

Fig. 5a und 5d sind teilweise auseinandergezogene seitliche Querschnittsansichten zweier Ausführungsbeispiele der erfin dungsgemäß gebildeten Basisplatte.

Fig. 6a ist eine Draufsicht einer Leiterplatte.

Fig. 6b ist eine seitliche Querschnittsansicht der in Fig. 6a gezeigten Leiterplatte entlang der Linie B-B'.

Fig. 6c ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der in Fig. 6a gezeigten Leiterplatte, die eine anwendungsspezifische in tegrierte Schaltung (ASIC) enthält.

Fig. 6d ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der in Fig. 6c gezeigten Leiterplatte, die eine Telemetrie-Einheit für die drahtlose Übertragung von Sensordaten enthält.

Fig. 7a ist eine Draufsicht einer Abstandsschicht.

Fig. 7b ist eine seitliche Querschnittsansicht der in Fig. 7a gezeigten Abstandsschicht entlang der Linie C-C'.

Fig. 8a ist eine Draufsicht einer Dichtungsschicht.

Fig. 8b ist eine seitliche Querschnittsansicht der in Fig. 8a gezeigten Dichtungsschicht entlang der Linie D-D'.

Fig. 9 ist eine seitliche Querschnittsansicht der erfindungs gemäß gebildeten integrierten Fluidsensor-Vorrichtung.

Fig. 3a zeigt eine Ansicht einer Multipol- oder Basisplatte 12 von unten. Gewindelöcher 28 sind in der Basisplatte 12 vorgesehen, um Nippel bzw. Anschlußstücke 14 aufzunehmen, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Nippel 14 ermöglichen das Anschließen von Rohren (nicht gezeigt) an die Basisplatte 12. Die Basis platte 12 ist vorzugsweise als von dem Ventil, das in Fig. 1 gezeigt ist, gesonderte Einheit hergestellt, so daß der Ven tilverteiler 10 von der Basisplatte 12 entfernt werden kann, ohne daß die an die Basisplatte 12 angeschlossenen Rohre ge stört werden.

Fig. 3b zeigt eine Draufsicht der herkömmlichen Basisplatte 12, die eine Linie A-A' enthält. Fig. 3c zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Basisplatte 12 entlang der Linie A- A'. Die Pfeile K in Fig. 3c zeigen die Fluidströmung durch den Kanal der Basisplatte 12. Wie man am besten aus Fig. 3c erkennt, sind die Öffnungen im Oberteil der Basisplatte 12 vorzugsweise von den entsprechenden Öffnungen in dem Unter teil der Basisplatte 12 versetzt. Dieser Versatz lenkt die Fluidströmung durch den Kanal ab, der den Druck des Fluids begrenzt, wenn es mit den Komponenten in dem Ventilverteiler 10 in Berührung kommt.

Fig. 4a zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Basis platte 12, nachdem sie in einen oberen Abschnitt 12a und ei nen unteren Abschnitt 12b entlang einer in Fig. 3c gezeigten Linie X-X' getrennt wurde. Eine Leiterplatte 30, die mindes tens einen Sensor 18 enthält, ist zwischen dem oberen und dem unteren Abschnitt der Basisplatte eingebaut. Ein Pfeil L zeigt die Fluidströmung durch den Kanal und durch den Sensor 18. Ein Umgehungsweg L' ist vorzugsweise vorgesehen, um den Großteil der Strömung um den Sensor 18 herum abzulenken. Der Umgehungsweg L' verringert die Strömung durch den Sensor 18, wodurch empfindliche Komponenten in dem Sensor 18 geschützt werden, die einer Abnutzung und Bruchgefahr ausgesetzt sind. Vorzugsweise läßt man etwa 10 bis 15% der gesamten Fluidströ mung durch den Sensor 18 hindurchtreten. Die verbleibende Strömung wird um den Sensor 18 herum und durch den Umgehungs weg L' geleitet.

Fig. 4b zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Basis platten-Abschnitte 12A, 12B und der Leiterplatte 30, in der der Umgehungsweg L' um den Sensor 18 herum implementiert wur de. Fig. 4c ist eine Querschnittsansicht der Leiterplatte von oben entlang der Schnittlinie Y-Y' und zeigt eine Öffnung 32 für den Umgehungsweg L' und eine Öffnung 34, welche die Flu idströmung durch den Sensor 18 ermöglicht.

Fig. 4d zeigt eine alternative Geometrie für den Kanal in der Basisplatte 12 mit mindestens zwei Umgehungswegen L'. Fig. 4f und 4e zeigen Querschnittsansichten der Leiterplatte 30 von oben entlang der in Fig. 4d gezeigten Querschnittslinie X-X'. Die Leiterplatte 30 in Fig. 4e nimmt sechs Umgehungswege L' auf, und die Leiterplatte 30 in Fig. 4f nimmt acht Umgehungs wege L' auf.

Durch geeignete Dimensionierung des Sensors 18 kann der Kanal ohne einen Umgehungskanal, der das Fluid um den Sensor 18 herum lenkt, aufgebaut werden. Fig. 4g zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Basisplatten-Abschnitte 12A, 12B und der Leiterplatte 30, in welcher kein Umgehungsweg um den Sen sor 18 herum implementiert wurde. Somit werden in dem in Fig. 4g gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 100% der Strömung durch den Sensor 18 geleitet.

Fig. 5a zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel dieser Ba sisplatte, welche vier Schichten zwischen dem oberen Ab schnitt 12A und dem unteren Abschnitt 12B der Basisplatte 12 enthält. Eine obere Dichtungschicht 32A und eine untere Dich tungsschicht 32B sind vorzugsweise oberhalb bzw. unterhalb der Leiterplatte 30 eingefügt. Die Dichtungsschichten beste hen vorzugsweise aus einem faltbaren und/oder verformbaren Material wie z. B. Gummi, das im wesentlichen den Austritt von Fluid aus dem Kanal verhindert. Ein Austreten von Fluid tritt vorrangig zwischen den harten Oberflächen der Leiterplatte 30 und der Basisplatte 12A auf. Außerdem ist eine Abstands schicht 34 vorzugsweise oberhalb oder unterhalb der Leiter platte 30 eingefügt, um empfindliche Komponenten und Kontakte an der Leiterplatte 30 zu schützen. Die Abstandschicht 34 kann von der Leiterplatte 30 gesondert ausgebildet oder in ihr integriert sein.

Außerdem sind ein oder mehrere Ausrichtungslöcher 36 vorzugs weise durch jede der Schichten 30, 32 und 34 und teilweise durch den oberen Abschnitt 12A und den unteren Abschnitt 12B der Basisplatte hindurch vorgesehen. Ein Führungsstift (nicht gezeigt) ist vorzugsweise in jedem der Ausrichtungslöcher eingesetzt und gewährleistet eine vorzugsweise einheitliche Ausrichtung der Schichten 30, 32 und 34 mit den Abschnitten der Basisplatte 12A, 12B, wenn sie zusammengefügt werden.

Ein oder mehrere Schraubenlöcher 34 sind durch den Bodenab schnitt 12B der Basisplatte, jede der Schichten 30, 32, 34 und teilweise durch den oberen Abschnitt 12A der Basisplatte hindurch vorgesehen, um eine Schraube aufzunehmen, welche die Abschnitte der Basisplatte zusammenfügt und die Schichten sandwichartig anordnet. Die Schraube hält die Kompression zwischen den Abschnitten der Basisplatte aufrecht, wodurch ein Verhindern von Fluidaustritt aus dem Kanal unterstützt wird. Fig. 5B zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der in Fig. 5 A gezeigten Basisplatte 12, bei dem das Schrauben loch 38 näher bei einer äußeren Fläche der Basisplatte ange ordnet wurde.

Fig. 6a zeigt die Leiterplatte 30 mit acht Sensoren 18. Jeder der Sensoren 18 ist vorzugsweise innerhalb einer Vertiefung auf der Leiterplatte 30 positioniert und an der Leiterplatte 30 durch einen Klebstoff, Oberflächenbefestigungstechnologie (SMD), Drahtverbindungstechnologie, Flipchip-Technologie oder dergleichen befestigt. Der Sensor 18 ist vorzugsweise an Kon taktstellen 40 angeschlossen, die mit elektrisch leitenden Spuren 42 auf der Leiterplatte 30 verbunden sind. Die Spuren 42 sind an den Rand der Leiterplatte herangeführt, der vor zugsweise von einem Ort außerhalb der Basisplatte 12 zugäng lich ist, wenn der obere Abschnitt 12A und der untere Ab schnitt 12B der Basisplatte 12 zusammengefügt werden.

Die Sensoren 18 sind vorteilhafterweise innerhalb der erfin dungsgemäß ausgebildeten Fluidsensor-Vorrichtung verkapselt und außerhalb von ihr elektrisch zugänglich. Somit sind die brüchigen Komponenten des Sensors 18 naturgemäß gegenüber Stößen, Feuchtigkeit, Staub, korrosiven Chemikalien und ande ren Umwelteinflüssen geschützt.

Fig. 6b ist eine seitliche Querschnittsansicht der Leiter platte 30 entlang der Linie B-B', welche die Ausrichtungslö cher 36, das Schraubenloch 38 und den Sensor 18 zeigen. Fig. 6c zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der in Fig. 6a gezeigten Leiterplatte 30, das einen Mikroprozessor, einen Mikrokontroller oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) 44 enthält. Die ASIC 44 überwacht und verar beitet Signale von jedem der Sensoren 18 und gibt die verar beitete Information extern an die Basisplatte 12 ab. Die ASIC 44 kann eine Schaltung enthalten, die eine Schnittstel lenanbindung an Fieldbus-kompatible Komponenten und Kontrol ler gestatten.

"Fieldbus" ist ein kommerzieller Standard, der eine digitale, serielle, Mehrfachabfall-, Zweiwege-Kommunikationsverbindung beschreibt, welche Meß- und Steuerungsgeräte, wie z. B. Senso ren, Aktuaren und Kontroller miteinander verbindet. Sie dient als lokales Netz (LAN) für Instrumente, die bei Anwendungen zur Prozesssteuerung und Produktionsautomatisierung verwendet werden, und hat eine eingebaute Fähigkeit zum Verteilen der Steuerungsanwendungen über das Netz hinweg.

Fig. 6d zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der in Fig. 6c gezeigten Leiterplatte 30, bei der zusätzlich zu der ASIC 44 eine Telemetrie-Einheit 46 für die drahtlose Übertra gung von Information, die durch die ASIC 44 verarbeitet wird, vorgesehen ist. Die Telemetrie-Einheit 46 gibt vorzugsweise ein Signal von jedem der Sensoren 18 ein, das für die erfaßte physikalische Kenngröße repräsentativ ist, und gibt ein drahtloses Signal, wie z. B. eine Funkfrequenz oder ein Infra rotsignal aus.

Fig. 7a zeigt eine Draufsicht der Abstandsschicht 34, die in Fig. 5a und 5b ebenfalls gezeigt ist. Die Abstandsschicht 34 wird vorzugsweise verwendet, um die empfindlichen Komponenten des Sensors 18 und der Kontaktstellen 40 zu schützen, welche den Sensor 18 mit dem Rand der Leiterplatte 30 elektrisch verbinden. Die Abstandsschicht 34 wird vorzugsweise abgedich tet durch ein geeignet ausgewähltes biegsames Material, das auf der Abstandsschicht 34 aufgetragen wird, oder durch Ein fügen einer zusätzlichen Dichtungsschicht zwischen der Ab standsschicht 34 und der Leiterplatte 30. Erhöhungen und/oder Vertiefungen können auf der Abstandsschicht 34 integriert werden, um die entsprechenden Sensoren 18 und Kontaktstellen 40 auf der Leiterplatte 30 weiter zu schützen. Die Erhöhungen oder Vertiefungen können abwechselnd auf der Leiterplatte 30 eingebaut sein, ohne daß eine gesonderte Abstandsschicht 34 benötigt wird. Fig. 7b ist eine seitliche Querschnittsansicht der Abstandsschicht 34 entlang der Linie C-C' und zeigt die Ausrichtungslöcher 36, das Schraubenloch 38 und eine Öffnung 48 für den Sensor 18.

Fig. 8a zeigt die Dichtungschicht 32, die ein Austreten von Flüssigkeit aus dem Kanal der Basisplatte 12 nach außen ver hindert. Die Funktion der Dichtungschicht 32 könnte alterna tiv in die Leiterplatte 30 eingebaut werden, indem man z. B. unabhängige Dichtungen um jede der Öffnungen in der Leiter platte 30 anbringt. Fig. 8b ist eine seitliche Querschnitts ansicht der Dichtungsschicht 32 entlang der Linie D-D', wel che die Ausrichtungslöcher 36, das Schraubenloch 38 und die Öffnung 48 für den Sensor 18 zeigt.

Fig. 9 zeigt die erfindungsgemäß gebildete integrierte Flu idströmungsvorrichtung. Die Leiterplatte 30, die einen oder mehrere Sensoren 18 enthält, ist zwischen dem oberen Ab schnitt 12A und dem unteren Abschnitt 12B der Basisplatte sandwichartig eingebettet. Die primäre Fluidströmung inner halb des Kanals ist durch den Pfeil L gekennzeichnet und wird vorzugsweise um den Sensor 18 herum durch den Umgehungsweg L' umgelenkt. Ein kleiner Abschnitt L" der primären Strömung L fließt durch den Sensor 18 und weiter durch den Kanal in den oberen Abschnitt 12A der Basisplatte. Sobald das Fluid den oberen Abschnitt 12A verläßt, wird es vorzugsweise an pneuma tische Komponenten, wie z. B. pneumatisch betätigte Zylinder oder Ventile ausgegeben.

Man geht davon aus, daß die integrierte Fluidsensor-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einer beliebigen Anzahl von Ventilen oder Verteilern implementiert werden kann, die zur Steuerung des hydraulischen und/oder pneumati schen Geräts verwendet werden. Man geht auch davon aus, daß der Sensor jede denkbare physikalische Kenngröße des Fluids messen kann, wie z. B. Temperatur, Durchsatz bzw. Strömungsge schwindigkeit, Druck und dergleichen. Weiterhin geht man da von aus, daß der Sensor als alternative Wandlerart implemen tiert werden kann, wie z. B. ein magnetischer Durchflußmesser, ein Heißdraht-Anemometer, ein Bimetallstreifen, ein Wärmeele ment, eine Druckzelle oder ein Druckwandler. Weitere Einzel heiten in Bezug auf Wandler findet man in S. Wolf, "Guide to Electronic Measurements and Laboratory Practice", Prentice-Hall, Inc., Seiten 414 bis 451, (1973), was hier durch Ver weis mit aufgenommen wird.

Das Heißdraht-Anemometer 19 ist in Fig. 2d gezeigt und ent hält einen dünnen Widerstandsdraht 21, der durch einen durch ihn hindurchtretenden Strom erhitzt wird. Wenn ein kühles Fluid an dem Draht 21 vorbeifließt, entzieht das Fluid dem Draht 21 Wärme. Die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit verän dert sich mit der Art des Fluids, doch sie neigt auch dazu, sich wie die Quadratwurzel der Geschwindigkeit zu verhalten, mit der das Fluid an dem Draht 21 vorbeifließt. Wenn der Strom in dem Draht 21 konstant gehalten wird, ergibt die Wi derstandsänderung aufgrund der Abkühlung ein Spannungssignal, das zum Anzeigen der Strömungsgeschwindigkeit überwacht wer den kann. Da der Durchmesser des Drahtes 21 sehr klein ge macht werden kann, kann das Anemometer 19 sehr empfindlich und für hochfrequente Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit ansprechbar gemacht werden.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die erfindungs gemäß gebildete integrierte Fluidsensor-Vorrichtung Meßfeh ler, den Platzbedarf, äußere Rohre, Verbindungsstücke, Nippel und die Kosten für Installation und Wartung der Sensoren be achtlich verringern, welche die physikalischen Kenngrößen ei nes Fluids messen, das zum Steuern eines hydraulischen oder pneumatischen Geräts verwendet wird. Man erkennt auch, daß die integrierte Fluidsensor-Vorrichtung der vorliegenden Er findung das Montieren von Sensoren auf einer einzigen Leiter platte ermöglicht, die eine gemeinsame Signalverarbeitung, Kommunikation, Fehlerkontrolle und Verbindungsschaltung hat.

Außerdem erkennt man, daß die erfindungsgemäß gebildete in tegrierte Fluidsensor-Vorrichtung ohne weiteres Daten anzei gen und übertragen kann, die physikalische Kenngrößen des zum Steuern des hydraulischen oder pneumatischen Geräts verwende ten Fluids darstellen. Man erkennt auch, daß die erfindungs gemäß gebildete integrierte Fluidsensor-Vorrichtung im we sentlichen Sensoren, welche die physikalischen Kenngrößen des Fluids messen, enthält, und diese Sensoren gegenüber Umwelt einflüssen schützt.

Es wurden zwar veranschaulichende Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Zeichnung be schrieben, doch ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf diese ausführlichen Ausführungsbeispiele beschränkt, son dern verschiedene weitere Änderungen und Abwandlungen können an ihnen durch einen Fachmann durchgeführt werden, ohne daß man den Schutzbereich der Erfindung verläßt.

Claims

1. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung, welche aufweist:
eine Fluidströmungsvorrichtung mit einem ersten passenden Ab schnitt (12A) und einem zweiten passenden Abschnitt (12B), wobei der erste passende Abschnitt eine erste Öffnung ent hält, der zweite passende Abschnitt eine zweite Öffnung ent hält, die erste Öffnung und die zweite Öffnung zumindest teilweise ausgerichtet sind, so daß die erste Öffnung und die zweite Öffnung einen ersten Kanal durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt bilden, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt sind, wobei der ers te Kanal in der Lage ist, eine Fluidverbindung durch ihn hin durch zu bilden; und
eine Leiterplatte (30), die zwischen dem ersten passenden Ab schnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) ange ordnet ist, wobei die Leiterplatte mindestens einen Sensor (18) enthält, der zumindest teilweise mit dem ersten Kanal ausgerichtet ist, wobei der mindestens eine Sensor in der La ge ist, eine physikalische Kenngröße des durch den ersten Ka nal strömenden Fluids zu erfassen.

2. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (30) mindestens einen elektrischen Kontakt (40) enthält, der mit dem mindes tens einen Sensor (18) verbunden ist, wobei der mindestens eine elektrische Kontakt außerhalb der Fluidströmungsvorrich tung zugänglich ist, wenn der erste und der zweite Abschnitt zusammengefügt sind.

3. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß der mindestens eine elektrische Kontakt (40) auf der Leiterplatte (30) zumindest mittels Oberflächenbefestigungstechnologie oder Drahtverbindungstech nologie oder Flipchip-Technologie integriert ist.

4. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (30) eine Verar beitungsschaltung (44) enthält, die auf Daten anspricht, die für die physikalische Kenngröße des durch den Sensor (18) er faßten Fluids repräsentativ sind, wobei die Verarbeitungs schaltung in der Lage ist, die für die physikalische Kenngrö ße repräsentativen Daten zu verarbeiten und die verarbeiteten Daten auszugeben.

5. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltung (44) mindestens eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder einen Mikroprozessor und/oder einen Mikrokon troller enthält.

6. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (30) eine Field bus-Schnittstellenschaltung enthält, wobei die Fieldbus-Schnittstellenschaltung auf Daten anspricht, die für die phy sikalische Kenngröße des durch den Sensor (18) erfaßten Flu ids repräsentativ sind und wobei die Fieldbus-Schnittstellenschaltung in der Lage ist, die für die physika lische Kenngröße repräsentativen Daten in ein Fieldbus-kompatibles Signal zu übersetzen und das Fieldbus-kompatible Signal auszugeben.

7. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (30) eine Tele metriedaten-Übertragungsschaltung (46) enthält, die auf Daten anspricht, die für die physikalische Kenngröße des durch den Sensor (18) erfaßten Fluids repräsentativ sind, wobei die Te lemetriedaten-Übertragungseinheit in der Lage ist, ein für die physikalische Kenngröße repräsentatives drahtloses Signal zu übertragen.

8. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Dichtungsschicht (32) enthält, die zwischen der Leiterplatte (30) und mindes tens dem ersten passenden Abschnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) angeordnet ist, wobei die Dich tungsschicht im wesentlichen ein Austreten von Fluid zwischen dem ersten passenden Abschnitt und dem zweiten passenden Ab schnitt verhindert, wenn das Fluid durch den ersten Kanal strömt.

9. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß sie eine Abstandschicht (34) ent hält, die zwischen der Leiterplatte (30) und mindestens dem ersten passenden Abschnitt (12A) oder dem zweiten passenden Abschnitt (12B) angeordnet ist.

10. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Fluidströmungsvorrichtung einen Ventilverteiler (10) und eine Basisplatte (12) enthält, die mit dem Ventilverteiler lösbar verbunden ist, wobei die Ba sisplatte (12) den ersten passenden Abschnitt (12A) und den zweiten passenden Abschnitt (12B) enthält.

11. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 10, da durch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (12) mit mindestens einem Rohr verbunden ist, wodurch ermöglicht wird, daß der Ventilverteiler (10) von der Basisplatte (12) entfernt werden kann, ohne daß man das mindestens eine Rohr von der Basis platte abkoppeln muß.

12. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die physikalische Kenngröße des durch den ersten Kanal strömenden Fluids zumindest Durchfluß und/oder Druck und/oder Temperatur enthält.

13. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der Sensor (18) eine Strömungsge schwindigkeit des durch den ersten Kanal strömenden Fluids erfaßt, wobei der Sensor ein freitragendes Paddel (22) ent hält, das mit einer ersten Wheatstone-Brücke verbunden ist, die mindestens ein piezoresistives Bauteil enthält und eine Spannung ausgibt, wobei das mindestens eine piezoresistive Bauteil einen Widerstand hat, und wobei das freitragende Pad del (22) in Abhängigkeit von dem durch den ersten Kanal hin durchströmenden Fluid abgelenkt wird, wobei sich der Wider stand des piezoresistiven Bauteils in Abhängigkeit von der Ab lenkung des freitragenden Paddels verändert, wodurch die Spannung der ersten Wheatstone-Brücke sich in Abhängigkeit des Widerstands des mindestens einen piezoresistiven Bauteils verändert, wodurch die Spannung für den Durchsatz bzw. die Strömungsgeschwindigkeit des durch den ersten Kanal strömenden Fluids repräsentativ ist.

14. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 13, da durch gekennzeichnet, daß der Sensor (18) eine zweite Wheatstone-Brücke enthält.

15. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 13, da durch gekennzeichnet, daß das freitragende Paddel (22) bezüg lich einer Strömung des durch den ersten Kanal strömenden Fluids senkrecht angeordnet ist.

16. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der Sensor (18) eine Strömungsge schwindigkeit des durch den ersten Kanal strömenden Fluids erfaßt, wobei der Sensor ein Heißdraht-Anemometer (19) ent hält.

17. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß zumindest der erste passende Ab schnitt (12A) oder der zweite passende Abschnitt (12B) min destens einen von einer Passfläche hervorstehenden Ausrich tungsstift hat, wobei die Passfläche zwischen dem ersten pas senden Abschnitt und dem zweiten passenden Abschnitt angeord net ist, wenn der erste passende Abschnitt und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt werden, und wobei der min destens eine Ausrichtungsstift in eine entsprechende dritte Öffnung in dem verbleibenden zumindest zweiten oder ersten passenden Abschnitt, der den Ausrichtungsstift nicht enthält, eingreift, und wobei der Ausrichtungsstift den ersten passen den Abschnitt im wesentlichen auf eine einzige Ausrichtung beschränkt, wenn sie zusammengefügt sind.

18. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Fluidströmungsvorrichtung einen zweiten Kanal enthält, der eine Umgehung um den Sensor (18) bildet, wobei der Großteil des Fluids durch den zweiten Kanal und um den Sensor herum strömt.

19. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Öffnung voneinander versetzt sind.

20. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung, welches die folgenden Schritte auf weist:
Unterteilen der Fluidströmungsvorrichtung in einen ersten passenden Abschnitt und einen zweiten passenden Abschnitt, wobei der erste passende Abschnitt eine erste Öffnung ent hält, der zweite passende Abschnitt eine zweite Öffnung ent hält, und die erste Öffnung und die zweite Öffnung zumindest teilweise ausgerichtet sind, so daß die erste Öffnung und die zweite Öffnung einen ersten Kanal durch den ersten und den zweiten Abschnitt bilden, wenn der erste und der zweite pas sende Abschnitt zusammengefügt sind, wodurch der erste Kanal in der Lage ist, eine Fluidverbindung durch ihn hindurch zu bilden; und
Anbringen einer Leiterplatte zwischen dem ersten passenden Abschnitt und dem zweiten passenden Abschnitt, wobei die Lei terplatte mindestens einen Sensor enthält, der zumindest teilweise mit dem ersten Kanal ausgerichtet ist, wobei der mindestens eine Sensor in der Lage ist, eine physikalische Kenngröße des durch den ersten Kanal strömenden Fluids zu er fassen.

21. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung nach Anspruch 20, mit einem weiteren Schritt zum Verbinden des Sensors mit mindestens einem elekt rischen Verbindungsstück, das einen Zugang der Fluidströ mungsvorrichtung nach außen bildet, wenn der erste und der zweite Abschnitt zusammengefügt sind.

22. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung nach Anspruch 20, mit einem weiteren Schritt zum Integrieren des mindestens einen elektrischen Kontaktes auf der Leiterplatte zumindest durch Oberflächenbe festigungstechnologie und/oder Drahtverbindungstechnologie und/oder Flipchip-Technologie.

23. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung nach Anspruch 20, welches außerdem die folgenden Schritte enthält:
Verarbeiten von Daten, die für die durch den Sensor erfaßte physikalische Kenngröße des Fluids repräsentativ sind; und
Ausgeben der verarbeiteten Daten.

24. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung nach Anspruch 20, welches außerdem die folgenden Schritte enthält:
Übersetzen von Daten, die für die durch den Sensor erfaßte physikalische Kenngröße des Fluids repräsentativ sind, in ein Fieldbuskompatibles Signal; und
Ausgeben des Fieldbus-kompatiblen Signals.

25. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung nach Anspruch 20, welches außerdem die folgenden Schritte enthält:
Übersetzen von Daten, die für die durch den Sensor erfaßte physikalische Kenngröße des Fluids repräsentativ sind, in ein drahtloses Signal; und
Übertragen des drahtlosen Signals.

26. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung nach Anspruch 20, welches außerdem ei nen Schritt zum Abdichten des ersten Kanals zwischen der Lei terplatte und zumindest dem ersten passenden Abschnitt und/oder den zweiten passenden Abschnitt enthält, wodurch im wesentlichen ein Austreten des Fluids zwischen dem ersten passenden Abschnitt und dem zweiten passenden Abschnitt ver hindert wird, wenn dieses Fluid durch den ersten Kanal strömt.

27. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung nach Anspruch 20, mit einem weiteren Schritt zum Anbringen einer Abstandsschicht zwischen der Lei terplatte und mindestens dem ersten passenden Abschnitt und/oder dem zweiten passenden Abschnitt, wodurch im wesent lichen die Leiterplatte gegenüber einer Beschädigung durch mindestens den ersten passenden Abschnitt und/oder den zwei ten passenden Abschnitt geschützt wird.

28. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung nach Anspruch 20, mit einem weiteren Schritt zum Positionieren des Sensors senkrecht bezüglich ei ner Strömung des durch den ersten Kanal strömenden Fluids.

29. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung nach Anspruch 20, welches außerdem die folgenden Schritte enthält:
Einfügen mindestens eines Ausrichtungsstifts in einer Pass fläche zumindest des ersten passenden Abschnitts und/oder des zweiten passenden Abschnitts, wobei die Passfläche zwischen dem ersten passenden Abschnitt und dem zweiten passenden Ab schnitt angeordnet ist, wenn der erste passende Abschnitt und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt sind; und
In-Eingriff-Bringen des mindestens einen Ausrichtungsstifts mit einer entsprechenden dritten Öffnung in den verbleibenden mindestens zweiten passenden Abschnitt und/oder ersten pas senden Abschnitt, der den darin eingefügten Ausrichtungsstift nicht besitzt, wobei der Ausrichtungsstift im wesentlichen den ersten passenden Abschnitt und den zweiten passenden Ab schnitt auf eine einzige Ausrichtung beschränkt, wenn diese zusammengefügt sind.

30. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Fluidströmungsvorrichtung nach Anspruch 20 mit einem weiteren Schritt zum Umlenken mindestens eines Teils des Fluids von dem ersten Kanal durch einen zweiten Kanal, wodurch das Fluid um den Sensor herum umgeleitet werden kann.

31. Verfahren zum Integrieren eines Sensors in einer Flu idströmungsvorrichtung nach Anspruch 20 mit einem weiteren Schritt zum Versetzen der ersten Öffnung bezüglich der zwei ten Öffnung.

32. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung, welche aufweist:
mindestens ein Ventil;
eine Basisplatte (12), die mit dem mindestens einen Ventil lösbar verbunden ist, wobei die Basisplatte einen ersten pas senden Abschnitt (12A) und einen zweiten passenden Abschnitt (12B) enthält, wobei die Basisplatte einen ersten Kanal durch den ersten und den zweiten passenden Abschnitt enthält, wenn der erste und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt sind, wodurch der erste Kanal in der Lage ist, eine Fluidver bindung durch ihn hindurch zu bilden; und
eine Leiterplatte (30), die zwischen dem ersten passenden Ab schnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) ange ordnet ist, wobei die Leiterplatte mindestens einen Sensor (18) sowie mindestens einen elektrischen Kontakt (40) ent hält, wobei der mindestens eine elektrische Kontakt mit dem mindestens einen Sensor verbunden ist, wobei der mindestens eine elektrische Kontakt einen Zugang des Fluidströmungssen sors nach außen bildet, wenn der erste und der zweite passen de Abschnitt zusammengefügt sind, und wobei der mindestens eine Sensor zumindest teilweise mit dem ersten Kanal ausge richtet ist, wodurch der mindestens eine Sensor in der Lage ist, eine physikalische Kenngröße des durch den ersten Kanal strömenden Fluids zu erfassen.

33. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 32, da durch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (30) eine Verar beitungsschaltung (44) enthält, die auf Daten anspricht, die für die durch den Sensor (18) erfaßte physikalische Kenngröße des Fluids repräsentativ sind, und wobei die Verarbeitungs schaltung in der Lage ist, die für die physikalische Kenngrö ße repräsentativen Daten zu verarbeiten und die verarbeiteten Daten auszugeben.

34. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 33, da durch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (30) eine Field bus-Schnittstellenschaltung enthält, die auf Daten anspricht, die für die durch den Sensor (18) erfaßte physikalische Kenn größe des Fluids repräsentativ sind, wobei die Fieldbus- Schnittstellenschaltung in der Lage ist, die für die physika lische Kenngröße repräsentativen Daten in ein Fieldbus kompatibles Signal zu übersetzen und das Fieldbus-kompatible Signal auszugeben.

35. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 32, da durch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (30) eine Tele metriedaten-Übertragungsschaltung (46) enthält, die auf Daten anspricht, die für die durch den Sensor (18) erfaßte physika lische Kenngröße des Fluids repräsentativ ist, wobei die Te lemetriedaten-Übertragungseinheit (46) dazu in der Lage ist, ein für die physikalische Kenngröße repräsentatives drahtlo ses Signal zu übertragen.

36. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 32, da durch gekennzeichnet, daß sie eine Dichtungsschicht (32) ent hält, die zwischen der Leiterplatte (30) und mindestens dem ersten passenden Abschnitt (12A) und/oder dem zweiten passen den Abschnitt (12B) angeordnet ist, wobei die Dichtungschicht im wesentlichen einen Austritt von Fluid zwischen dem ersten passenden Abschnitt und dem zweiten passenden Abschnitt ver hindert, wenn das Fluid durch den ersten Kanal strömt.

37. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 32, da durch gekennzeichnet, daß sie eine Abstandsschicht (34) ent hält, die zwischen der Leiterplatte (30) und mindestens dem ersten passenden Abschnitt (12A) und/oder dem zweiten passen den Abschnitt (12B) angeordnet ist.

38. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 32, da durch gekennzeichnet, daß die physikalische Kenngröße des durch den ersten Kanal strömenden Fluids zumindest den Durch fluß und/oder den Druck und/oder die Temperatur enthält.

39. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 32, da durch gekennzeichnet, daß mindestens der erste passende Ab schnitt (12A) und/oder der zweite passende Abschnitt (12B) mindestens einen von einer Passfläche herausragenden Ausrich tungsstift enthält, wobei die Passfläche zwischen dem ersten passenden Abschnitt (12A) und dem zweiten passenden Abschnitt (12B) angeordnet ist, wenn der erste passende Abschnitt und der zweite passende Abschnitt zusammengefügt sind, wobei der mindestens eine Ausrichtungsstift in einer entsprechenden dritten Öffnung in den verbleibenden mindestens zweiten pas senden Abschnitt und/oder ersten passenden Abschnitt in Ein griff ist, der den Ausrichtungsstift nicht enthält, wodurch der Ausrichtungsstift im wesentlichen den ersten passenden Abschnitt (12A) und den zweiten passenden Abschnitt (12B) auf eine einzige Ausrichtung beschränkt, wenn sie zusammengefügt sind.

40. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 32, da durch gekennzeichnet, daß die Fluidströmungsvorrichtung einen zweiten Kanal enthält, der eine Umgehung um den Sensor (18) herum bildet, wobei ein Großteil des Fluids durch den zweiten Kanal und um den Sensor herum strömt.

41. Integrierte Fluidsensor-Vorrichtung nach Anspruch 32, da durch gekennzeichnet, daß der Sensor (18) einen Durchsatz bzw. eine Strömungsgeschwindigkeit des durch den ersten Kanal strömenden Fluids erfaßt, wobei der Sensor (18) ein Heiß draht-Anemometer (19) enthält.