DE10158554B4 - Temperatursensor - Google Patents

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    • G01K7/16Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor

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Abstract

Temperatursensor mit:
einer Einfassung (10) mit einer Vielzahl von Löchern (11a, 11b), durch die ein Medium, dessen Temperatur gemessen werden soll, in die Einfassung (10) eintritt;
einem Temperaturerfassungselement (21) innerhalb der Einfassung (10) zum Messen der Temperatur des Mediums;
wobei die Einfassung (10) eine äußere erste Einfassungseinheit (10a) und eine innere zweite Einfassungseinheit (10b) innerhalb der ersten Einfassungseinheit (10a) aufweist, die beide zylinderförmig sind; und
wobei die erste Einfassungseinheit (10a) und die zweite Einfassungseinheit (10b) jeweils eine Vielzahl von Löchern haben,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Löcher (11a) der ersten Einfassungseinheit (10a) und die Löcher (11b) der zweiten Einfassungseinheit (10b) entlang der Achsen der Einfassungseinheiten (10a, 10b) zueinander nichtfluchtend ausgerichtet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Temperatursensoren gemäß den unabhängigen Ansprüchen und insbesondere Abgastemperatursensoren.
  • Ein Temperatursensor dieser Art kann zum Messen der Temperatur des Abgases in einem Abgasrohr eines Fahrzeugmotors verwendet werden. Eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Abgastemperatursensors ist in 8 angegeben. Dieser herkömmliche Abgastemperatursensor weist folgendes auf: eine zylindrische Metalleinfassung 10 mit einem ersten Ende mit Löchern 11, durch die ein Medium in den Sensor eintritt, dessen Temperatur zu messen ist; eine keramische Tafel 20, die innerhalb der Einfassung 10 montiert ist; und ein Widerstandstemperaturerfassungselement 21 aus Platin oder ähnlichem, das an der keramischen Tafel 20 ausgebildet ist.
  • 4A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der in 8 gezeigten keramischen Tafel 20 und 4B ist eine Draufsicht der in 4A gezeigten keramischen Tafel 20. Der Widerstand 21 ist an der keramischen Tafel 20 durch ein herkömmliches Verfahren, wie z. B. Drucken oder dergleichen, ausgebildet und Verdrahtungsschichten 22, die eine Bahn für das durch den Widerstand 21 erzeugte elektrische Signal vorsehen, sind unter Verwendung von Platinpaste ausgebildet. Die Verdrahtungsschichten 22 sind wiederum über Metallanschlussabschnitte 30 mit Verbindern 41 eines Hüllkabels 40 elektrisch verbunden, das in ein zweites Ende der Einfassung 10 eingesetzt ist.
  • Wie in 8 gezeigt ist, sind die Verbinder 41 des Kabels 40 elektrisch über Anschlüsse 210 mit Verdrahtungselementen 200 verbunden, die elektrisch mit einem (nicht gezeigten) externen Schaltkreis verbunden sind. Diese Verbindungspunkte sind zum Schutz mit einem geformten Harz 220 abgedeckt.
  • Dieser herkömmliche Temperatursensor ist typischerweise in das Abgasrohr über ein Gewindeelement (Nippel) 70 geschraubt, der an der äußeren Fläche der Einfassung gehalten ist, so dass der Abschnitt der Einfassung 10 in der Nähe von seinem ersten Ende in dem (nicht gezeigten) Abgasrohr gelegen ist.
  • Das Abgas in dem Abgasrohr tritt in die Einfassung 10 über die Löcher 11 ein und ein elektrisches Signal entsprechend der Temperatur des Abgases wird durch den Widerstand 21 erzeugt. Dieses elektrische Signal wird von den Verdrahtungsschichten 22 zu dem externen Schaltkreis über die Verdrahtungselemente 200 über das Hüllkabel 40 übertragen.
  • Die Löcher 11 sind an dem ersten Ende der Einfassung 10 ausgebildet, um die Ansprechzeit des Sensor zu verbessern. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gezeigt, dass partikelförmige Fremdstoffe (Rußpartikel und dergleichen) in dem Abgas (das Medium, dessen Temperatur zu messen ist) durch die Löcher 11 bei dem herkömmlichen Abgastemperatursensor hindurchtreten, wie vorstehend beschrieben ist, und an dem Widerstand (Temperaturerfassungselement) 21 anhaften, wobei verursacht wird, dass das Volumen des Widerstands 21 ansteigt und die Selbstkühlfähigkeit des Widerstands 21 sich verschlechtert, was die Charakteristik des Widerstands 21 nachteilig beeinflusst.
  • Der Stand der Technik nach EP 0 757 235 A1 zeigt einen Temperatursensor mit einem doppelwandigen Aufbau und einem im Zentrum liegenden Temperaturerfassungselement. Bei diesem Temperatursensor sind Löcher in der inneren Einfassung und Löcher in der äußeren Einfassung vorgesehen. Die Winkelposition der Löcher ist nicht fluchtend vorgesehen. Die Löcher sind in Längsrichtung fluchtend angeordnet.
  • Im weiteren Stand der Technik nach DE 25 49 619 A1 ist eine Vorrichtung zum Messen der Temperatur von heißen Gasen offenbart. Das heiße Gas wird durch ein inneres Rohr aufgenommen und am Temperaturmesselement vorbeigeleitet. Ferner ist ein äußeres Rohr vorgesehen, wobei ein Spalt zwischen dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr vorgesehen ist. Im äußeren Rohr ist eine Öffnung vorgesehen, aus der das Heißgas austreten kann.
  • Im zusätzlichen Stand der Technik nach DE 39 18 245 A1 ist ein Außentemperaturfühler für Kraftfahrzeuge offenbart. Das zu messende Gas wird an der Stirnseite des Elements aufgenommen.
  • Ergänzend zeigt der Stand der Technik nach DE 32 21 132 A1 ein System mit einem elektrischen Messfühler für die Abgastemperatur und die Lufttemperatur. Ferner sind Stellglieder für die Einstellung von Konstanten vorgesehen. Diese Vorrichtung weist einen Messfühler für die Taupunkttemperatur des Abgases auf.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Temperatursensor nach dem Stand der Technik dahingehend zu verbessern, dass Fremdkörper in dem zu messenden Medium, das in die Einfassung eintritt, nicht an dem Temperaturerfassungselement anhaften können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Temperatursensor mit der Kombination der Merkmale der jeweiligen unabhängigen Ansprüche gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Temperatursensors nach Anspruch 1 ist in Anspruch 2 definiert.
  • In einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Einfassung 10 doppelwandig und hat eine äußere erste Einfassungseinheit 10a und eine innere zweite Einfassungseinheit 10b innerhalb der ersten Einfassungseinheit. Die erste und die zweite Einfassungseinheit haben jeweils eine Vielzahl von Löchern, aber die Löcher 11a der ersten Einfassungseinheit mit den Löchern 11b der zweiten Einfassungseinheit nichtfluchtend ausgerichtet.
  • Das Medium, dessen Temperatur gemessen werden soll, tritt durch die Löcher 11a der ersten Einfassungseinheit 10a hindurch über den Spalt zwischen der ersten und der zweiten Einfassungseinheit und durch die Löcher 11b der zweiten Einfassungseinheit 11b zu dem Temperaturerfassungselement 21 ein. Fremdstoffe, wie z. B. Rußpartikel, können das Temperaturerfassungselement nicht einfach erreichen, da die Löcher der ersten Einfassungseinheit mit den Löchern der zweiten Einfassungseinheit nichtfluchtend ausgerichtet sind. Fremdstoffe in dem Medium, das in die erste Einfassungseinheit 10a eintritt, tritt somit nicht in die zweite Gehäuseeinheit 10b ein und kann nicht an dem Temperaturerfassungselement anhaften.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die einwandige Einfassung 10 des Temperatursensors eine Vielzahl von Löchern 10c, von denen jede teilweise durch eine Blende verdeckt ist.
  • Bei diesem Gesichtspunkt der Erfindung ist die Öffnung der Löcher 11c, die nach außen weisen, von außen durch die Blende versteckt, und daher können Fremdstoffe, wie z. B. Ruß, nicht einfach die Löcher eindringen. Somit kann verhindert werden, das Fremdstoffe in dem Medium, das gemessen werden soll, das in die Einfassung eingeführt wird, an dem Temperaturerfassungselement anhaften.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Temperatursensor ein Netzelement 13 mit Maschen, die jeweils kleiner als die Öffnungsfläche von jedem der Löcher ist, das zwischen die Löcher 11d und das Temperaturerfassungselement 21 in der Einfassung 10 zwischengesetzt ist.
  • Fremdkörper in dem Medium, dessen Temperatur zu messen ist, werden durch das Netzelement 13 gefiltert, wenn das Medium durch die Löcher hindurch tritt. Als Folge können Fremdstoffe, wie z. B. Ruß, nicht einfach ihren Weg in die Löcher finden, und es kann verhindert werden, das Fremdkörper in dem Medium, das gemessen werden soll, das in die Einfassung eingeführt wurde, an dem Temperaturerfassungselement anhaften.
  • Die vorliegenden Erfindung kann vollständiger aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der nachstehend vorgestellten Erfindung gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden.
  • 1 ist eine Schnittansicht, die schematisch einen Temperatursensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 1.
  • 3 ist eine Schnittansicht, die schematisch einen Temperatursensor gemäß einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
  • Die 4A und 4B sind Diagramme, die den genauen Aufbau einer keramischen Tafel zeigen.
  • Die 5A und 5B sind Diagramme, die die wesentlichen Teile eines Temperatursensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, wobei 5A eine Schnittansicht des Temperatursensors ist, der teilweise entlang seiner Achse weggeschnitten ist, und wobei 5B eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B in 5A ist.
  • 6 ist ein Diagramm, das eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
  • Die 7A und 7B sind Diagramme, die die wesentlichen Teile eines Temperatursensors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, wobei 7A eine Schnittansicht des Temperatursensors ist, der entlang seiner Achse teilweise weggeschnitten ist, und wobei 7B eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C in 7A ist.
  • 8 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Temperatursensors.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Obwohl sie nicht auf die vorgesehenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf einen Abgastemperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Abgases in dem Abgasrohr eines Motors beschrieben. Bei jedem der nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die gleichen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, um die Erklärung zu vereinfachen.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • 1 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht eines Temperatursensors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1. In 1 kann die keramische Tafel 20 den gleichen genauen Aufbau aufweisen, wie der Temperatursensor, der in 8 gezeigt ist, insbesondere den gleichen Aufbau, wie er in den 4A und 4B gezeigt ist.
  • In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine aus einem wärmebeständigen Metall, wie z. B. einer Ni-Legierung (Nickellegierung) bestehenden zylindrischen Einfassung, die den Körper des Temperatursensors definiert. Eine erstes Ende der Einfassung 10 (das linke Ende der Einfassung 10 in der Zeichnung) hat eine Vielzahl von Löchern 11a, 11b zum Erzielen einer Verbindung zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich der Einfassung 10, und ein Abgas, das ein Medium darstellt, dessen Temperatur zu messen ist, kann in die Einfassung durch die Löcher 11a, 11b eintreten.
  • Der Abschnitt (Lochausbildungsabschnitt) H der Einfassung 10 an dem ersten Ende, an dem die Löcher 11a, 11b gelegen sind, hat einen doppelwandigen Aufbau, der aus einer äußeren ersten Einfassungseinheit 10a und einer inneren zweiten Einfassungseinheit 10b innerhalb der ersten Einfassungseinheit 10a besteht. Die Löcher 11a der ersten Einfassungseinheit 10a sind nicht mit den Löchern 11b der zweiten Einfassungseinheit 10b ausgerichtet (2).
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind, wie in 2 dargestellt ist, die erste und die zweite Einfassungseinheit 10a, 10b jeweils zylindrisch bezüglich ihrer Gestalt und die Löcher 11a der erstem Einfassungseinheit 10a und die Löcher 11b der zweiten Einfassungseinheit 10b sind entlang der Umfänge der Einfassungseinheiten 10a, 10b nichtfluchtend ausgerichtet. Als Alternative können die Löcher 11a, 11b entlang der Achsen der Einfassungseinheiten 10a, 10b nichtfluchtend ausgerichtet sein. Als eine weitergehende Alternative können die Löcher 11a, 11b voneinander entlang der beiden Umfänge und der Achsen der Einfassungseinheiten 10a, 10b nichtfluchtend ausgerichtet sein.
  • Die Einfassung 10 enthalt eine rechteckige keramische Tafel 20, die sich entlang der Länge der Einfassung 10 erstreckt. Die keramische Tafel 20 besteht aus Aluminiumoxid oder ähnlichem. Ein Widerstand 21 aus einem Thermistorwerkstoff, wie Platin, ist an einer Fläche des Abschnitts der keramischen Tafel 20 näher an dem ersten Ende der Einfassung 10 durch ein herkömmliches Verfahren, wie zum Beispiel Drucken, ausgebildet. Der Widerstand 21 ist mit einem Schutzfilm (nicht dargestellt) aus Glas oder dergleichen abgedeckt.
  • Wie in 4B gezeigt ist, hat eine Fläche der keramischen Tafel 20 Verdrahtungsschichten 22 aus Platinpaste oder dergleichen, die sich in Richtung des zweiten Endes (des rechten Endes in der Zeichnung) der Einfassung 10 erstrecken. Ein Ende von jeder der Verdrahtungsschichten 22 ist elektrisch mit dem Widerstand 21 verbunden und das andere Ende davon ist elektrisch über Anschlussabschnitte (Elementanschlüsse) 30 aus einem wärmebeständigen Metall, wie z. B. einer Nickellegierung, mit den Leitungsdrähten 41 verbunden, die von einem Ende eines Hüllkabels 40 herausstehen, das in das zweite Ende der Einfassung 10 eingesetzt ist.
  • Die Verdrahtungsschichten 22, die Anschlussabschnitte 30 und die Leitungsdrähte 41 können elektrisch miteinander beispielsweise so verbunden sein, dass die Anschlussabschnitte 30 über die Verdrahtungsschichten 22 gelegt sind und durch einen Laser von der Seite der Anschlussabschnitte 30 geschweißt werden, während die Anschlussabschnitte 30 und die Leitungsdrähte 41 aufeinander gelegt werden und durch einen Laser geschweißt werden oder fest eingestemmt werden. 4B zeigt Schweißzonen 31, die durch das Laserschweißen ausgebildet werden.
  • Der Körper des Hüllkabels (Hüllstift) 40 ist durch ein Rohr (Hüllstiftschutzrohr) 42 definiert, in dem die Leitungsdrähte (Hüllstiftleitungsdrähte) 41 angeordnet sind. Ein Isolationspulver aus Magnesiumoxid oder dergleichen füllt den Spalt zwischen den Leitungsdrähten 41 und dem Rohr 42 aus, um die Leitungsdrähte 41 innerhalb des Rohrs 42 isoliert zu halten. Die Leitungsdrähte 41 und das Rohr 42 bestehen beide aus einem wärmebeständigen Material, wie z. B. einer Ni-Legierung (Nickellegierung).
  • Das andere Ende des Hüllkabels 40 wie in 8 gezeigt ist, ist elektrisch über einen Anschluss mit einem Verdrahtungselement verbunden, das wiederum elektrisch mit einem externen Schaltkreis außerhalb der Einfassung 10 verbunden werden kann. Der Verbindungspunkt kann durch ein geformtes Harz auf die gleiche Weise, wie in 8 gezeigt ist, geschützt abgedeckt sein.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist die keramische Tafel 20 in die Einfassung 10 eingesetzt und an der Innenwand der Einfassung 10 durch ein Halteelement 50 gehalten, das zwischen die Einfassung 10 und die keramische Tafel 20 zwischengesetzt ist. Das Halteelement 50 besteht aus einem Netz eines wärmebeständigen Metalls, wie z. B. einer Ni-Legierung.
  • Das Halteelement 50 umgibt die keramische Tafel 20 und berührt die Innenwand der Einfassung 10. Die keramische Tafel 20 ist elastisch durch die Einfassung 10 über die elastische Kraft des Metallnetzes so gestützt, dass das Halteelement 50 in die Einfassung 10 geschoben wird (insbesondere auf eine solche Weise, dass das Halteelement 50 die Innenwand der Einfassung 10 presst).
  • Das Hüllkabel 40, das mit den Verdrahtungsschichten 22 der keramischen Tafel 20 verbunden ist, ist andererseits fest an dem zweiten Ende der Einfassung 10 über einen ringförmigen Abstandhalter 60 aus einem wärmebeständigen Metall, wie z. B. einer Ni-Legierung, fest gestützt. Das zweite Ende der Einfassung 10 ist durch das Hüllkabel 40 und den Abstandhalter 60 abgedichtet. Der Abstandhalter 60 ist beispielsweise fest mit dem Hüllkabel 40 eingestemmt und fest mit der Einfassung 10 verschweißt.
  • Eine Rippe 12 steht von dem Zwischenabschnitt der Außenfläche der Einfassung 10 vor. Ein Gewindeelement (Nippel) 70 zum Montieren des Temperatursensors an dem Abgasrohr ist an der Rippe 12 erhalten. Das Gewindeelement 70 besteht aus einem Metall, wie z. B. einem Edelstahl, und hat ein Gewinde, das mit dem (nicht gezeigten) Montagegewinde eingreift, das an dem Abgasrohr ausgebildet ist.
  • Dieser Temperatursensor kann gemäß nachstehender Beschreibung zusammengebaut werden. Der Abstandhalter 60 ist fest an dem Hüllkabel 40 eingestemmt und die Leitungsdrähte 41 des Hüllkabels 40 sind elektrisch über die Anschlussabschnitte 30 mit den Verdrahtungsschichten 22 der keramische Tafel 20 verbunden.
  • Das Halteelement 50 ist an der keramischen Tafel 20 entweder durch Wickeln des Metallnetzes an dem Außenumfang der keramischen Tafel 20 oder durch Ausbilden eines Zylinders aus dem Metallnetz mit einer Öffnung entlang der Achse des Zylinders und dann durch Einsetzen der keramischen Tafel 20 in den Zylinder montiert.
  • Die Löcher 11a, 11b der ersten und zweiten Einfassungseinheit 10a, 10b können durch Pressen oder dergleichen ausgebildet werden, während das Schweißen der ersten und zweiten Einfassungseinheiten 10a, 10b mit dem Ende des verbleibenden Abschnitts 10c der Einfassung 10, der ein anderer als der Lochausbildungsabschnitt h der Einfassung 10 ist (1).
  • Die einstückige Baugruppe der keramischen Tafel 20, der Anschlussabschnitte 30 des Hüllkabels 40, des Halteelements 50 und des Abstandhalters 60 wird von dem zweiten Ende der Einfassung 10 eingesetzt und der Abstandhalter 60 wird mit der Einfassung 10 verschweißt, wobei dadurch der in 1 gezeigte Temperatursensor vervollständigt wird.
  • Der so zusammengebaute Temperatursensor wird dadurch eingebaut, dass er durch das Gewindeelement 70 an dem Abgasrohr so verschraubt wird, dass der Abschnitt der Einfassung 10, der näher an dem ersten Ende davon gelegen ist, als das Gewindeelement 70, in dem Abgasrohr gelegen ist. Dann steht das erste Ende der Einfassung 10 in das Abgasrohr von dessen Innenwand so vor, dass das Abgas beispielsweise in 1 nach unten strömt.
  • Eine Temperaturmessung kann auf die nachfolgend beschriebene Weise durchgeführt werden. Das Abgas (das Medium, dessen Temperatur zu messen ist) in dem Abgasrohr tritt durch die Löcher 11a, 11b in der Einfassung 10 durch und ein elektrisches Signal entsprechend der Temperatur des Abgases wird durch den Widerstand 21 erzeugt. Dieses elektrische Signal wird von den Verdrahtungsschichten 22 zu einem externen Schaltkreis über das Kabel 40 ausgegeben.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel tritt das Abgas durch die Löcher 11a der ersten Einfassungseinheit 10a über den Spalt zwischen der ersten und zweiten Einfassungseinheit 10a, 10b und durch die Löcher 11b der zweiten Einfassungseinheit 10b in die Umgebung des Widerstands 21. Da die Löcher 11a der ersten Einfassungseinheit 10a und die Löcher 11b der zweiten Einfassungseinheit 11b nichtfluchtend ausgerichtet sind, ist es erforderlich, dass das Abgas einer gekrümmten Bahn von den Löchern 11a der ersten Einfassungseinheit 10a zu den Löchern 11b der zweiten Einfassungseinheit 10b folgt.
  • Als Folge reichen die Fremdstoffe, wie z. B. der Ruß, die in den Abgas enthalten sind, den Widerstand 21 nicht so einfach wie das Abgas selbst. Daher wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verhindert, dass die Fremdstoffe (Ruß oder ähnliches), die in dem Abgas enthalten sind, das in die Einfassung 10 eingeführt wird, selbst an dem Widerstand (Temperaturerfassungselement) 21 anhaften, so dass die Verschlechterung der Charakteristiken des Widerstands 21 verhindert wird.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich des Aufbaus des Lochausbildungsabschnitts H an dem ersten Ende der Einfassung 10. Der Hauptunterschied von dem ersten Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 5A, 5B erklärt. Die 5A, 5B sind Diagramme, die den Aufbau der wesentlichen Teile dieses Ausführungsbeispiels zeigen, wobei 5A eine Schnittansicht des Sensors ist, der teilweise entlang seiner Achse weggeschnitten ist, und wobei 5B eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B in 5A ist.
  • Der Lochausbildungsabschnitt H an dem ersten Ende der Einfassung 10 hat gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Löchern 11c zum Bilden einer Verbindung zwischen Innen und Außen von der Einfassung 10. Das Abgas, dessen Temperatur zu messen ist, tritt in die Einfassung 10 durch die Löcher 11c ein. Der Lochausbildungsabschnitt H der Einfassung 10 hat einen einwandigen Aufbau mit einer Vielzahl von Löchern. Jedes der Vielzahl der Löcher 11c hat eine Blende.
  • Dieser Lochausbildungsabschnitt H kann durch Pressen oder dergleichen hergestellt werden. In 5B ist jede Blende in Richtung der Innenseite der Einfassung 10 gebogen. Jede Blende kann alternativ in Richtung der Außenseite der Einfassung 10 gebogen sein, wie in 6 gezeigt ist.
  • Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die externe Öffnung der Löcher 11c von der Außenseite durch die Blende versteckt bzw. verdeckt, so dass Fremdstoffe, wie z. B. Rußpartikel, in dem Abgas (Medium, dessen Temperatur zu messen ist) nicht einfach durch die Löcher 11c hindurchtreten können. Daher kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel verhindert werden, dass Fremdstoffe, die in dem Abgas enthalten sind, das in die Einfassung 10 eingeführt wird, an dem Widerstand 21 anhaften, mit der Folge, dass die Verschlechterung der Charakteristiken des Widerstands 21 verhindert werden kann.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel)
  • Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich des Aufbaus des Lochausbildungsabschnitts H an dem ersten Ende der Einfassung 10. Der Hauptunterschied von dem ersten Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 7a, 7b erklärt. Die 7a, 7b sind Diagramme, die den Aufbau der wesentlichen Teile dieses Ausführungsbeispiels zeigen, wobei 7a eine Schnittansicht entlang der Achse des Sensors ist und 7B eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 7A ist.
  • Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist der Lochausbildungsabschnitt H an dem ersten Ende der Einfassung 10 mit einer Vielzahl von Löchern 11d zum Bilden der Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Einfassung 10 ausgebildet, und das Abgas kann aus den Löchern 11d als ein zu messendes Medium eingeführt werden.
  • Der Lochausbildungsabschnitt H der Einfassung 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel hat einen Einzelaufbau (einwandigen Aufbau). Zwischen den Löchern 11d und dem Widerstand (Temperaturerfassungselemente) 21 in der Einfassung ist ein Netzelement 13 mit einer Maschenweite, die kleiner als die Öffnungsfläche von jedem der Löcher 11d ist, in der Gestalt eines Zylinders zum Umgeben der keramischen Tafel 20 zwischengesetzt. Dieses Netzelement 13 kann aus einem Netz aufgebaut sein, das eine hohe Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit hat, wie zum Beispiel eine Ni-Legierung.
  • Insbesondere wird gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die gleiche Wirkung erhalten, als wäre ein Maschenfilter an der Öffnung der Löcher 11d zum Einführen des Abgases (Medium), das zu messen ist, angebracht. Der Lochausbildungsabschnitt H der Einfassung 10 ist getrennt von dem verbleibenden Einfassungsabschnitt 10c aufgebaut und zusammen mit dem Netzelement 13 an dem Ende des verbleibenden Einfassungsabschnitts 10c verschweißt.
  • Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel werden die Fremdstoffe (Ruß oder dergleichen) in dem Abgas (Medium, das zu messen ist), das von den Löchern 11d eingeführt wird, durch das Netzelement 13 gefiltert. Auf diesem Weg hat der Temperatursensor gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen derartigen Aufbau, dass die Fremdstoffe, wie zum Beispiel Ruß, nicht leicht in die Löcher 11d eindringen können, und daher kann verhindert werden, dass die Fremdstoffe in dem Abgas, das in die Einfassung 10 eingeführt wird, an dem Widerstand 21 anhaften, mit der Folge, dass die Verschlechterung der Charakteristiken des Widerstands 21 verhindert werden kann.
  • Für den Fall, dass das zu messende Medium das Motorabgas ist, wie bei dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel, kann ein Katalysator zum Verbrennen des Rußes in dem Abgas an der äußeren Umfangsfläche der Einfassung 10 vorgesehen sein. Dadurch brennt der Ruß an der äußeren Umfangsfläche der Einfassung 10 durch die Wärme des Abgases und daher kann eine wünschenswert geringere Rußmenge in die Einfassung 10 eindringen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist gemäß dieser Erfindung ein Temperatursensor mit einer Einfassung, die Löcher zum Einführen eines zu messenden Mediums hat, und ein Temperaturerfassungselement vorgesehen, das in der Einfassung aufgenommen ist, zum Erfassen der Temperatur des zu messenden Mediums vorgesehen, das von den Löchern eingeführt wird, wobei dieser Aufbau der Löcher der Einfassung 10 die vorstehend beschriebenen Merkmale hat. Die verbleibenden Abschnitte können verschiedenartig auf geeignete Weise ausgelegt werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf den Abgastemperatursensor anwendbar, sondern auch auf Temperatursensoren zum Messen der Temperatur des Einlassgases und anderem, wie der Innen- und Außenluft.
  • Während die Erfindung unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, die zum Zweck der Darstellung ausgewählt sind, ist es offensichtlich, dass vielzählige Abwandlungen darauf durch den Fachmann ohne Abweichen von dem Grundkonzept und dem Anwendungsbereich der Erfindung durchgeführt werden können.
  • Somit hat der Temperatursensor hat die Einfassung 10 mit Löchern 11a, 11b zum Einführen des Abgases und den Widerstand (Temperaturerfassungselement) 21, der in der Einfassung zum Erfassen der Temperatur des Abgases aufgenommen ist, das von den Löchern eingeführt wird. Die Einfassung 10 hat einen Doppelaufbau (doppelwandigen Aufbau) einschließlich einer äußeren ersten zylindrischen Einfassungseinheit 10a und einer inneren zweiten zylindrischen Einfassungseinheit 10b, die innerhalb der ersten Einfassungseinheit 10a in einer beabstandeten Beziehung zu der ersten Einfassungseinheit 10a angeordnet ist. Die erste und die zweite Einfassungseinheit sind beide mit Löchern 11a, 11b ausgebildet. Die Löcher 11a der ersten Einfassungseinheit und die Löcher 11b der zweiten Einfassungseinheit sind entlang den Umfängen und/oder den Achsen der Einfassungseinheiten nicht zueinander ausgerichtet.

Claims (4)

  1. Temperatursensor mit: einer Einfassung (10) mit einer Vielzahl von Löchern (11a, 11b), durch die ein Medium, dessen Temperatur gemessen werden soll, in die Einfassung (10) eintritt; einem Temperaturerfassungselement (21) innerhalb der Einfassung (10) zum Messen der Temperatur des Mediums; wobei die Einfassung (10) eine äußere erste Einfassungseinheit (10a) und eine innere zweite Einfassungseinheit (10b) innerhalb der ersten Einfassungseinheit (10a) aufweist, die beide zylinderförmig sind; und wobei die erste Einfassungseinheit (10a) und die zweite Einfassungseinheit (10b) jeweils eine Vielzahl von Löchern haben, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (11a) der ersten Einfassungseinheit (10a) und die Löcher (11b) der zweiten Einfassungseinheit (10b) entlang der Achsen der Einfassungseinheiten (10a, 10b) zueinander nichtfluchtend ausgerichtet sind.
  2. Temperatursensor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (11a) der ersten Einfassungseinheit (10a) und die Löcher (11b) der zweiten Einfassungseinheit (10b) zusätzlich entlang dem Umfang der Einfassungseinheiten (10a, 10b) zueinander nichtfluchtend ausgerichtet sind.
  3. Temperatursensor mit: einer Einfassung (10) mit einer Vielzahl von Löchern (11c), durch die ein Medium, dessen Temperatur gemessen werden soll, in die Einfassung (10) eintritt; und einem Temperaturerfassungselement (21) innerhalb der Einfassung (10) zum Messen der Temperatur des Mediums; wobei die Einfassung (10) einen Lochausbildungsabschnitt (H) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Löcher (11c) und Blenden in dem Lochausbildungsabschnitt (H) durch Pressen ausgebildet sind, wobei die Blenden teilweise mit der Einfassung (10) verbunden sind, die Löcher (11c) abdecken und nach innen oder nach außen gebogen sind.
  4. Temperatursensor mit: einer Einfassung (10) mit einer Vielzahl von Löchern (11d), durch die ein Medium, dessen Temperatur gemessen werden soll, in die Einfassung (10) eintritt; einem Temperaturerfassungselement (21) innerhalb der Einfassung (10) zum Messen der Temperatur des Mediums; wobei ein Netzelement (13), dessen Maschenweite kleiner als die Öffnungsfläche von jedem der Löcher (11d) ist, zwischen die Löcher (11d) und das Temperaturerfassungselement (21) in der Einfassung gesetzt ist.
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