DE102004021523A1 - Capacitive fluid parameter sensor has electrode and link sections as metallised working areas on injection moulded support - Google Patents

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Abstract

A capacitive fluid parameter sensor has electrode sections (12, 18) and link sections (11, 17) as surface metallised working areas on an insulating injection moulded support (10) with a second sensor contact on the inside of the outer casing of the inner body (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur kapazitiven Bestimmung von Flüssigkeitsparametern nach Anspruch 1.The The invention relates to a sensor for the capacitive determination of liquid parameters Claim 1.

Derartige Sensoren finden als Ölstandssensoren unter anderem in Motoren, Getrieben sowie Hydrauliksystemen Anwendung. Neben dem Füllstand des Öles und der Öltemperatur werden dabei auch Qualitätsdaten des Öles über eine elektrische Schnittstelle an ein nachfolgendes sensorexternes Steuergerät geliefert, wo eine Auswertung der Messdaten erfolgt. Ein solcher Ölzustandssensor wird auch QLT- oder oil quality, level and temperature-Sensor bezeichnet. In einem solchen Ölzustandssensor wird beispielsweise der Füllstand mit einem Kondensatorelement erfasst. Auch zur Messung der Ölqualität, welche von der Dielektrizitätskonstante des Öles abhängt, wird ein Kondensator verwendet. Diese Kondensatoren werden bei bekannten Ölzustandssensoren auf einem Sensorrohr aus Edelstahl realisiert. Die dabei verwendeten Herstellungsprozesse sind sehr aufwendig. Die bekannten Sensorrohre müssen zudem mit hohem Montageaufwand in einem entsprechenden Gehäuse angeordnet und die Kondensatoren müssen über aufwendige Federkontakte angeschlossen werden.such Sensors find as oil level sensors Among other things, in engines, transmissions and hydraulic systems application. Next to the level of the oil and the oil temperature will also be quality data of oil over one electrical interface supplied to a subsequent sensor external control unit, where an evaluation of the measured data takes place. Such an oil condition sensor is also called QLT or oil quality, level and temperature sensor. In such an oil condition sensor For example, the level is detected with a capacitor element. Also for measuring the oil quality, which depends on the dielectric constant of the oil is a capacitor is used. These capacitors are used in known oil condition sensors realized on a sensor tube made of stainless steel. The used Manufacturing processes are very expensive. The known sensor tubes have to also arranged with high installation costs in a corresponding housing and the capacitors must be over consuming Spring contacts are connected.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sensor zur kapazitiven Bestimmung von Flüssigkeitsparametern zu schaffen, der besonders einfach hergestellt werden kann.It is therefore the object of the present invention to provide a sensor for Capacitive determination of liquid parameters to create that is particularly easy to manufacture.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Sensor mit den Merkmalen nach Anspruch 1.These The object is achieved by a sensor having the features of claim 1.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Herstellung des Elektrodenabschnitts und des Verbindungsabschnitts des mindestens einen Sensorkontaktes des Innenkörpers über ein Zweikomponenten-(2K-)Spritzgussverfahren zu einer unaufwendigen und der Massenproduktion zugänglichen Sensorherstellung führt. Auf ein Abdecken der Elektrodenstrukturen mit Masken kann verzichtet werden. Da die Elektrodenabschnitte und die Verbindungsabschnitte im Kunststoffkörper des Innen- und bevorzugt auch des Außenkörpers integriert sind, wird die Anzahl zu montierender Teile minimiert.According to the invention was recognized that the preparation of the electrode portion and the connecting portion the at least one sensor contact of the inner body via a two-component (2K) injection molding process to an inexpensive and accessible to mass production Sensor manufacturing leads. Covering the electrode structures with masks can be dispensed with become. As the electrode sections and the connecting sections in the plastic body the inner and preferably also the outer body are integrated, is minimizes the number of parts to be assembled.

Der Einsatz von PPS-Material nach Anspruch 2 ist aufgrund der guten dielektrischen Eigenschaften dieses Materials in Abhängigkeit von der Temperatur vorteilhaft. Bevorzugt wird ein glasfaserverstärktes PPS-Material, beispielsweise PPS GF 40 %, eingesetzt.Of the Use of PPS material according to claim 2 is due to the good Dielectric properties of this material in dependence advantageous from the temperature. Preference is given to a glass fiber reinforced PPS material, For example, PPS GF 40% used.

LCP-Material nach Anspruch 3 hat für die Oberflächenmetallisierung besonders vorteilhafte Eigenschaften.LCP material according to claim 3 has for the surface metallization particularly advantageous properties.

Diese vorteilhaften Eigenschaften werden durch eine Pd-Dotierung nach Anspruch 4 weiter verbessert.These advantageous properties are by a Pd doping after Claim 4 further improved.

Ein zweischichtiger Aufbau der Metallisierung nach Anspruch 5 hat zur Bildung von Messelektroden besonders geeignete Eigenschaften. Die bevorzugt eingesetzte Ni-Oberfläche schützt die darunter liegende Metallisierungsschicht, bei der es sich insbesondere um eine Kupfermetallisierung handeln kann, des Sensors. Auch bei einem Langzeiteinsatz in Motorenöl über einen großen Temperaturbereich ist dann eine einwandfreie Funktion des Sensors gewährleistet.One two-layer structure of the metallization according to claim 5 has to Formation of measuring electrodes particularly suitable properties. The preferably used Ni surface protects the underlying metallization, which in particular can be a copper metallization of the sensor. Also at a long-term use in engine oil over one huge Temperature range is then a perfect function of the sensor guaranteed.

Mehrere Sensorkontakte nach Anspruch 6 erlauben eine unabhängige kapazitive Bestimmung verschiedener Flüssigkeitsparameter.Several Sensor contacts according to claim 6 allow an independent capacitive Determination of different fluid parameters.

Eine Anordnung der Elektrodenabschnitte und/oder der Verbindungsabschnitte nach Anspruch 7 minimiert kapazitiv parasitäre Begleiteffekte bei der Messdatenerfassung. Diese Begleiteffekte werden ebenfalls verringert, indem bevorzugt möglichst kurze Kontaktstifte zum Einsatz kommen.A Arrangement of the electrode sections and / or the connecting sections according to claim 7 capacitively minimizes parasitic accompanying effects in the measurement data acquisition. These accompanying effects are also reduced by being preferred preferably short contact pins are used.

Eine Kontakthülse nach Anspruch 8 erlaubt eine einfache elektrische Kontaktierung des Kontaktstiftes.A contact sleeve according to claim 8 allows a simple electrical contact of the contact pin.

Ein Einpresskontakt nach Anspruch 9 erlaubt eine elektrische Anbindung der Kontaktstifte, ohne dass ein Lötschritt erforderlich ist.One Press-fit contact according to claim 9 allows an electrical connection the contact pins, without a soldering step is required.

Eine Kontakthülse nach Anspruch 10 kann während des Zweikomponenten-Spritzgussprozesses gleichzeitig mit dem Innenkörper hergestellt werden.A contact sleeve according to claim 10, during of the two-component injection molding process simultaneously with the inner body getting produced.

Ein Kontaktstift nach Anspruch 11 kann im Rahmen des Spritzgussvorganges am Innenkörpers angebracht werden. Ein zusätzlicher Anbringungsschritt entfällt.One Contact pin according to claim 11, in the context of the injection molding process attached to the inner body become. An additional one Attachment step is omitted.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:One embodiment The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In show this:

1 eine Seitenansicht eines Innenkörpers eines erfindungsgemäßen Sensors zur kapazitiven Bestimmung von Flüssigkeitsparametern; 1 a side view of an inner body of a sensor according to the invention for the capacitive determination of liquid parameters;

2 einen Schnitt gemäß Linie A-A durch den Innenkörper nach 1; 2 a section along the line AA through the inner body after 1 ;

3 einen Schnitt gemäß Linie B-B durch den Innenkörper nach 1; 3 a section along line BB through the inner body after 1 ;

4 eine stirnseitige Ansicht des Innenkörpers nach 1, von einer Kontaktstift-Seite her gesehen; und 4 an end view of the inner body after 1 seen from a pin-side; and

5 einen Schnitt gemäß Linie C-C durch den Innenkörper nach 1. 5 a section along line CC through the inner body after 1 ,

In den 1 bis 5 ist ein Innenkörper 1 eines Sensors zur kapazitiven Bestimmung von Flüssigkeitsparametern dargestellt. Der Innenkörper 1 weist eine im wesentlichen zylindrische und um eine Längsachse 2 rotationssymmetrische Gestalt auf. Der Sensor weist neben dem Innenkörper 1 noch einen nicht dargestellten Außenkörper auf, der rohrförmig ist und den Innenkörperumgibt. Sowohl der Innenkörper 1 als auch der Außenkörper sind als Spritzgussteile ausgeführt. Als Spritzgusstechnik zur Herstellung des Innenkörpers 1 und des Außenkörpers kann die MID (Molded Interconnect Device)-Technologie herangezogen werden.In the 1 to 5 is an inner body 1 a sensor for the capacitive determination of liquid parameters shown. The inner body 1 has a substantially cylindrical and about a longitudinal axis 2 rotationally symmetrical shape. The sensor points next to the inner body 1 nor an outer body, not shown, which is tubular and surrounds the inner body. Both the inner body 1 as well as the outer body are designed as injection-molded parts. As an injection molding technique for the production of the inner body 1 and the outer body, the MID (Molded Interconnect Device) technology can be used.

Im Einsatz ist der Innenkörper 1 so ausgerichtet, dass sein in den 1 bis 3 linkes Ende oben und sein in den 1 bis 3 rechtes Ende unten angeordnet ist. Im Einsatz befindet sich zwischen dem Innenkörper 1 und dem Außenkörper die Flüssigkeit, deren Parameter bestimmt werden sollen. Ein im Einsatz unterer Abschnitt des Innenkörpers 1 dient der kapazitiven Messung der Flüssigkeitsqualität und wird daher als Qualitätsabschnitt 3 bezeichnet. Die gesamte Höhe des Innenkörpers 1 dient der kapazitiven Füllstands-Bestimmung der Flüssigkeit zwischen dem Innenkörper 1 und dem Außenkörper und wird daher als Füllstandsabschnitt 4 bezeichnet.In use is the inner body 1 so aligned that in the 1 to 3 left end up and his in the 1 to 3 right end is arranged below. In use is located between the inner body 1 and the outer body, the liquid whose parameters are to be determined. An in-use lower portion of the inner body 1 serves the capacitive measurement of the liquid quality and is therefore as a quality section 3 designated. The entire height of the inner body 1 serves the capacitive level determination of the liquid between the inner body 1 and the outer body and is therefore used as a filling level section 4 designated.

Über eine im Einsatz untenseitige Stirnwand 5 hinaus ragen aus dem Innenkörper 1 zwei Kontaktstifte 6, 7. Diese dienen zur elektrischen Kontaktie rung von noch zu beschreibenden Messelektroden des Innenkörpers 1 mit einem externen Gerät zur Sensordatenverarbeitung. Die Kontaktstifte 6, 7 sind gegenüber einer Außenwand 7a des Innenkörpers 1 nach innen versetzt und erstrecken sich parallel zur Längsachse 2 und zu dieser benachbart.Via a bottom wall in use 5 protrude out of the inner body 1 two pins 6 . 7 , These are used for electrical Kontaktie tion of measuring electrodes of the inner body to be described later 1 with an external device for sensor data processing. The contact pins 6 . 7 are opposite an exterior wall 7a of the inner body 1 offset inwardly and extend parallel to the longitudinal axis 2 and adjacent to this.

Der in 1 untere Kontaktstift 7 ist dem Qualitätsabschnitt 3 zugeordnet. 2 zeigt die elektrische Kontaktierung des Kontaktstiftes 7. Im Innenkörper 1 ist der Kontaktstift 7 in eine Kontakthülse 8 eingesteckt, welche in einer Ausnehmung 9 in der unteren Stirnwand 5 des Innenkörpers 1 ausgeführt ist. Ein Grundkörper 10 des Innenkörpers 1 dient als Trägerelement der Kontakthülse 8 aus einer isolierenden ersten Spritzgusskomponente. Auf dieser aufgebracht ist die Kontakthülse 8 mit einem oberflächenmetallisierten Funktionsbereich aus einer zweiten Spritzgusskomponente.The in 1 lower contact pin 7 is the quality section 3 assigned. 2 shows the electrical contact of the contact pin 7 , In the inner body 1 is the contact pin 7 in a contact sleeve 8th inserted, which in a recess 9 in the lower end wall 5 of the inner body 1 is executed. A basic body 10 of the inner body 1 serves as a carrier element of the contact sleeve 8th from an insulating first injection molding component. Applied to this is the contact sleeve 8th with a surface-metallized functional region of a second injection-molded component.

Einstückig angespritzt am Kontaktstift 7 ist ein sich bezogen auf die Längsachse 2 radial erstreckender Verbindungsabschnitt 11. Zu diesem gehört wiederum der Grundkörper 10 als Trägerelement und ein oberflächenmetallisierter Funktionsbereich aus der zweiten Spritzgusskomponente. Der Verbindungsabschnitt 11 dient der elektrischen Kontaktierung der Kontakthülse 8 mit einer im Qualitätsabschnitt 3 angeordneten Qualitäts-Messelektrode 12. Diese ist einstückig an den Verbindungsabschnitt 11 angespritzt, wobei wiederum der Grundkörper 10 als Trägerelement dient und ein oberflächenmetallisierter Funktionsbereich aus der zweiten Spritzgusskomponente vorliegt.In one piece molded on the contact pin 7 is a relative to the longitudinal axis 2 radially extending connecting portion 11 , To this in turn belongs the basic body 10 as a carrier element and a surface-metallized functional area of the second injection-molded component. The connecting section 11 serves for electrical contacting of the contact sleeve 8th with one in the quality section 3 arranged quality measuring electrode 12 , This is in one piece to the connecting portion 11 molded, in turn, the main body 10 serves as a carrier element and a surface-metallized functional area of the second injection-molded component is present.

Im eingebauten Zustand liegt der Verbindungsabschnitt 11 in der Ausnehmung 9 oberhalb eines Dichtbundes 13, welcher ein zwischen dem Innenkörper 1 und dem Außenkörper definiertes hohlzylindrisches Messvolumen gegen die Kontaktstifte 6, 7 abdichtet. Die Qualitäts-Messelektrode 12 er streckt sich axial längs der Längsachse 2 zwischen dem Dichtbund 13 und einem den Qualitätsabschnitt 3 abschließenden Distanzbund 14. Letzterer dient als Abstandshalter des Innenkörpers 1 zum Außenkörper.When installed, the connection section is located 11 in the recess 9 above a sealing covenant 13 which is a between the inner body 1 and the outer body defined hollow cylindrical measuring volume against the contact pins 6 . 7 seals. The quality measuring electrode 12 it extends axially along the longitudinal axis 2 between the sealing collar 13 and a quality section 3 final distance collar 14 , The latter serves as a spacer of the inner body 1 to the outer body.

3 zeigt die elektrische Kontaktierung des Kontaktstiftes 6. Auch der dem Füllstandsabschnitt 4 zugeordnete Kontaktstift 6 ist in eine Kontakthülse 15 eingesteckt, die genauso aufgebaut ist wie die Kontakthülse 8 und ebenfalls in eine Ausnehmung 16 in der unteren Stirnwand 5 des Innenkörpers 1 eingesetzt ist. Über einen ebenfalls in der Ausnehmung 16 angeordneten Verbindungsabschnitt 17 steht die Kontakthülse 15 mit einer Füllstands-Messelektrode 18 des Innenkörpers 1 in elektrischem Kontakt. Die beiden Ausnehmungen 9, 16 sind über eine Trennwand 16a (vgl. 4 und 5) voneinander getrennt, so dass die Kontaktstifte 6, 7 und die Verbindungsabschnitte 11, 17 und im weiteren Verlauf auch die Messelektroden 12, 18 voneinander isoliert vorliegen. Die Messelektroden 12, 18 sind an der Außenwand des Innenkörpers 1 angeordnet. 3 shows the electrical contact of the contact pin 6 , Also the level section 4 associated contact pin 6 is in a contact sleeve 15 inserted, which is the same structure as the contact sleeve 8th and also in a recess 16 in the lower end wall 5 of the inner body 1 is used. About one also in the recess 16 arranged connecting portion 17 stands the contact sleeve 15 with a level measuring electrode 18 of the inner body 1 in electrical contact. The two recesses 9 . 16 are over a partition 16a (see. 4 and 5 ) separated so that the contact pins 6 . 7 and the connecting sections 11 . 17 and in the further course also the measuring electrodes 12 . 18 isolated from each other. The measuring electrodes 12 . 18 are on the outer wall of the inner body 1 arranged.

Die Füllstands-Messelektrode 18 erstreckt sich längs des gesamten Füllstandsabschnittes 4. Sie weist zwischen dem Dichtbund 13 und dem Distanzbund 14 einen ersten fingerartigen Füllstands-Messelektrodenabschnitt 19 auf. Dieser erstreckt sich parallel zur Längsachse 2. Dem ersten Füllstands-Messelektrodenabschnitt beidseitig benachbart sind zwischen dem Dichtbund 13 und dem Distanzbund 14 längs der Außenwand 7a zwei Isolationsnuten 20 angeordnet, die die Füllstands-Messelektrode 18 elektrisch von der Qualitäts-Messelektrode 12 isolieren.The level measuring electrode 18 extends along the entire level section 4 , She points between the sealing collar 13 and the distance federation 14 a first finger-like level measuring electrode portion 19 on. This extends parallel to the longitudinal axis 2 , The first fill level measuring electrode section adjacent on both sides are between the sealing collar 13 and the distance federation 14 along the outer wall 7a two isolation grooves 20 arranged, which is the level measuring electrode 18 electrically from the quality measuring electrode 12 isolate.

Am der unteren Stirnwand 5 abgewandten Ende geht der erste Füllstands-Messelektrodenabschnitt 19 in einen hohlzylindrischen zweiten Füllstands-Messelektrodenabschnitt 21 über. Letzterer endet an der dem ersten Füll stands-Messelektrodenabschnitt 19 abgewandten Seite an einem Distanzstück 22. Letzteres schließt den Isolationskörper 1 am der unteren Stirnwand 5 gegenüberliegenden, im Einsatz oberen Ende ab und hält gemeinsam mit dem Distanzbund 14 den Außenkörper auf Distanz, so dass die Messelektrode des Außenkörpers keinen direkten elektrischen Kontakt mit den Messelektroden 12, 18 haben kann.At the lower end wall 5 remote end of the first level-measuring electrode section 19 in a hollow cylindrical second filling stands-measuring electrode portion 21 above. The latter ends at the first filling level measuring electrode section 19 opposite side to a spacer 22 , The latter closes the insulation body 1 at the lower end wall 5 opposite, in use upper end and holds together with the Distanzbund 14 the outer body at a distance, so that the measuring electrode of the outer body no direct electrical contact with the measuring electrodes 12 . 18 may have.

Die Kontakthülse 15, der Verbindungsabschnitt 17 sowie die Füllstands-Messelektrode 18 und die Messelektrode des Außenkörpers sind wie die Kontakthülse 8, der Verbindungsabschnitt 11 und die Qualitäts-Messelektrode 12 ebenfalls in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt. Hierbei dient bei den innenkörperseitigen Abschnitten der Grundkörper 10 als Trägerelement, auf welches oberflächenmetallisierte Funktionsbereiche aus einer zweiten Spritzgusskomponente aufgespritzt wurden. Die Kontakthülse 15, der Verbindungsabschnitt 17 und die Füllstands-Messelektrode 18 gehen einstückig ineinander über, sind also aneinander angespritzt.The contact sleeve 15 , the connection section 17 as well as the level measuring electrode 18 and the measuring electrode of the outer body are like the contact sleeve 8th , the connection section 11 and the quality measuring electrode 12 also produced in a two-component injection molding process. This is used in the inner body-side sections of the main body 10 as a carrier element, on which surface-metallized functional areas were sprayed from a second injection-molded component. The contact sleeve 15 , the connection section 17 and the level measuring electrode 18 go into each other in one piece, so they are molded together.

Den 4 und 5 ist zu entnehmen, dass die Verbindungsabschnitte 11, 17, die den beiden Messelektroden 12, 18 jeweils zugeordnet sind, um 180° in Umfangsrichtung um die Längsachse 2 des Innenkörpers 1 gegeneinander versetzt angeordnet sind.The 4 and 5 can be seen that the connecting sections 11 . 17 connecting the two measuring electrodes 12 . 18 are each assigned to 180 ° in the circumferential direction about the longitudinal axis 2 of the inner body 1 are offset from each other.

Der Innenkörper 1 wird folgendermaßen hergestellt: Zunächst wird der Grundkörper 10 im Spritzguss aus einer nicht metallisierbaren Kunststoffvariante, beim vorliegenden Ausfüihrungsbeispiel aus Poly-Phenylensulfid (PPS), hergestellt. In 2K-Spritzgusstechnik wird über den Grundkörper 10 im Funktionsbereich der Messelektroden 12, 18 sowie der zugehörigen Kontaktierungen für die Kontaktstifte 6, 7 ein zweites, metallisierbares Kunst stoffmaterial, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein flüssigkristallines Polymer (LCP) über den Grundkörper 10 gespritzt. Überspritzt wird nur der Bereich, der später zur Kontaktierung dienen soll. Das LCP-Material kann zum Beispiel durch Pd-Dotierung metallisiert werden. Durch dieses 2K-Spritzgussverfahren werden die Messelektroden 12, 18, die Verbindungsabschnitte 11, 17 sowie die Kontakthülsen 8, 15 hergestellt. Anschließend werden die Kontaktstifte 6, 7 in die zugehörigen Kontakthülsen 8, 15 eingesteckt, wobei die elektrische Verbindung zwischen diesen Komponenten über einen Einpresskontakt hergestellt wird. Alternativ ist es möglich, diese elektrische Verbindung über einen Lötprozess herzustellen. Die oberflächenmetallisierten Kontakthülsen 8, 15 können beispielsweise auf Basis eines SnAg/SnAgCu-Lötprozess mit den Kontaktstiften 6, 7 verlötet werden.The inner body 1 is made as follows: First, the main body 10 in the injection molding of a non-metallizable plastic variant, in the present embodiment of poly-phenylene sulfide (PPS) produced. In 2K injection molding technology is about the main body 10 in the functional area of the measuring electrodes 12 . 18 and the associated contacts for the contact pins 6 . 7 a second, metallizable plastic material, in the present embodiment, a liquid-crystalline polymer (LCP) on the body 10 injected. Only the area that will later serve for contacting is overmoulded. The LCP material can be metallized by Pd doping, for example. This 2K injection molding process turns the measuring electrodes 12 . 18 , the connecting sections 11 . 17 and the contact sleeves 8th . 15 produced. Subsequently, the contact pins 6 . 7 in the associated contact sleeves 8th . 15 inserted, wherein the electrical connection between these components is made via a press-fit. Alternatively, it is possible to produce this electrical connection via a soldering process. The surface-metallized contact sleeves 8th . 15 For example, based on a SnAg / SnAgCu soldering process with the contact pins 6 . 7 be soldered.

Die Oberflächenmetallisierung der im 2K-Verfahren hergestellten Komponenten kann mehrschichtig sein, wobei zum Beispiel eine Kupfer-Grundschicht vorgesehen ist, auf die eine Nickelschicht aufgetragen ist. Alternativ zu der Nickelschicht kann auch eine Zinnschicht eingesetzt sein.The surface metallization the components produced in the 2K process can be multilayered be provided, for example, a copper base layer is provided on the a nickel layer is applied. Alternative to the nickel layer it is also possible to use a tin layer.

Bei einer Variante einer elektrischen Anbindung der Kontaktstifte 6, 7 werden diese als Einlegeteile vor dem Spritzprozess in das Spritzwerkzeug eingelegt. Anschließend erfolgt eine dichte Umspritzung der Einlegeteile mit den zu metallisierenden Kontakthülsen, die anschließend metallisiert werden. Hierdurch erfolgt eine elektrische Kontaktierung der Kontaktstifte 6, 7.In a variant of an electrical connection of the contact pins 6 . 7 These are inserted as inserts before the injection process in the injection mold. Subsequently, a tight encapsulation of the inserts takes place with the contact sleeves to be metallized, which are then metallized. This results in an electrical contacting of the contact pins 6 . 7 ,

Der Sensor zur kapazitiven Bestimmung von Flüssigkeitsparametern mit dem Innenkörper 1 nach den 1 bis 5 funktioniert folgendermaßen: Bei zusammengebautem Sensor ist der Innenkörper 1, umgeben vom Außenkörper, über die Kontaktstifte 6, 7 in zugehörige Anschlusskontakte des externen Gerätes zur Sensordatenverarbeitung eingesteckt. Je nach dem Flüssig keitsfüllstand in einem den Sensor umgebenden Behälter, liegt die Flüssigkeit im Messvolumen zwischen der Außenwand des Innenkörpers 1 und der dieser zugewandten Innenwand des Außenkörpers mit einer entsprechenden Füllhöhe vor. Über die Messelektroden 12, 18 und die zugehörige Gegen-Messelektrode an der Innenwand des Außenkörpers wird die Kapazität im Qualitätsabschnitt 3 und im Füllstandsabschnitt 4 gemessen und ausgewertet.The sensor for the capacitive determination of liquid parameters with the inner body 1 after the 1 to 5 works as follows: When assembled sensor is the inner body 1 surrounded by the outer body, via the contact pins 6 . 7 plugged into corresponding connection contacts of the external device for sensor data processing. Depending on the liquid keitsfüllstand in a container surrounding the sensor, the liquid is in the measuring volume between the outer wall of the inner body 1 and the facing this inner wall of the outer body with a corresponding filling level. About the measuring electrodes 12 . 18 and the associated counter-measuring electrode on the inner wall of the outer body becomes the capacity in the quality section 3 and in the level section 4 measured and evaluated.

Claims (11)

Sensor zur kapazitiven Bestimmung von Flüssigkeitsparametern – mit einem Innenkörper (1) mit mindestens einem ersten Sensorkontakt, welcher umfasst: – einen Elektrodenabschnitt (10, 12, 18), welcher an der Außenwand (7a) des Innenkörpers (1) angeordnet ist, – einen über eine Stirnwand (5) des Innenkörpers (1) überstehenden und gegenüber der Außenwand (7a) des Innenkörpers (1) nach innen versetzten Kontaktstift (6, 7) zur elektrischen Kontaktierung des Elektrodenabschnittes (10, 12, 18) mit einem externen Gerät zur Sensordatenverarbeitung, – einen Verbindungsabschnitt (11, 17) zwischen dem Elektrodenabschnitt (10, 12, 18) und dem Kontaktstift (6, 7), – wobei die beiden Elektrodenabschnitte (10, 12, 18) und der Verbindungsabschnitt (10, 11, 17) jeweils ein Trägerelement (10) aus einer isolierenden ersten Spritzgusskomponente und einem oberflächenmetallisierten Funktionsbereich (11, 12, 17, 18) aus einer zweiten Spritzgusskomponente aufweisen, – mit einem den Innenkörper (1) umgebenden Außenkörper mit einem zweiten Sensorkontakt, der einen weiteren Elektrodenabschnitt aufweist, welcher an der Innenwand des Außenkörpers angeordnet ist.Sensor for the capacitive determination of liquid parameters - with an inner body ( 1 ) having at least a first sensor contact, comprising: - an electrode section ( 10 . 12 . 18 ), which on the outer wall ( 7a ) of the inner body ( 1 ), - one over an end wall ( 5 ) of the inner body ( 1 ) protruding and opposite the outer wall ( 7a ) of the inner body ( 1 ) inwardly offset contact pin ( 6 . 7 ) for electrical contacting of the electrode portion ( 10 . 12 . 18 ) with an external device for sensor data processing, - a connection section ( 11 . 17 ) between the electrode section ( 10 . 12 . 18 ) and the contact pin ( 6 . 7 ), - whereby the two electrode sections ( 10 . 12 . 18 ) and the connecting section ( 10 . 11 . 17 ) in each case a carrier element ( 10 ) of an insulating first injection-molded component and a surface-metallized functional region ( 11 . 12 . 17 . 18 ) comprise a second injection molding component, - with a the inner body ( 1 ) surrounding outer body with a second sensor contact, the egg NEN further electrode portion which is arranged on the inner wall of the outer body. Sensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein PPS-Material als erste Spritzgusskomponente.Sensor according to claim 1, characterized by a PPS material as the first injection molding component. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein LCP-Material als zweite Spritzgusskomponente.Sensor according to claim 1 or 2, characterized by an LCP material as a second injection molding component. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das LCP-Material Pd-dotiert ist.Sensor according to claim 3, characterized in that the LCP material Pd-doped. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spritzgusskomponente eine erste Metallisierung, insbesondere auf Cu-Basis, sowie eine darüber angeordnete zweite Metallisierung, insbesondere auf Ni-Basis, aufweist.Sensor according to one of claims 1 to 4, characterized the second injection-molding component has a first metallization, in particular based on Cu, as well as a second metallization arranged above it, in particular Ni-based. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mehrere erste Sensorkontakte zur kapazitiven Bestimmung unterschiedlicher Flüssigkeitsparameter.Sensor according to one of claims 1 to 5, characterized by a plurality of first sensor contacts for capacitive determination different Fluid parameters. Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbereiche (11, 12, 17, 18) der Elektrodenabschnitte (10, 12, 18) und/oder der Verbindungsabschnitte (10, 11, 17) zwischen den Elektrodenabschnitten (10, 12, 18) und den zugehörigen Kontaktstiften (6, 7) um 180° in Umfangsrichtung des Innenkörpers (1) gegeneinander versetzt angeordnet sind.Sensor according to claim 6, characterized in that the functional areas ( 11 . 12 . 17 . 18 ) of the electrode sections ( 10 . 12 . 18 ) and / or the connecting sections ( 10 . 11 . 17 ) between the electrode sections ( 10 . 12 . 18 ) and the associated contact pins ( 6 . 7 ) by 180 ° in the circumferential direction of the inner body ( 1 ) are offset from each other. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kontaktstift (6, 7) über eine Kontakthülse (8, 15) mit dem zugehörigen Verbindungsabschnitt (10, 11, 17) elektrisch verbunden ist.Sensor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one contact pin ( 6 . 7 ) via a contact sleeve ( 8th . 15 ) with the associated connection section ( 10 . 11 . 17 ) is electrically connected. Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (8, 15) als Einpresskontakt ausgeführt ist.Sensor according to claim 8, characterized in that the contact sleeve ( 8th . 15 ) is designed as a press-in contact. Sensor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthülse (8, 15) ein Trägerelement (10) aus einer isolierenden ersten Spritzgusskomponente und einem oberflächenmetallisierten Funktionsbereich (8, 15) aus einer zweiten Spritzgusskomponente aufweist und insbesondere als an den zugehörigen Verbindungsabschnitt (10, 11, 17) einstückig angeformte Kontaktkomponente ausgebildet ist.Sensor according to claim 8 or 9, characterized in that the contact sleeve ( 8th . 15 ) a carrier element ( 10 ) of an insulating first injection-molded component and a surface-metallized functional region ( 8th . 15 ) comprises a second injection-molded component and in particular as to the associated connecting portion ( 10 . 11 . 17 ) integrally formed contact component is formed. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen als Einlegeteil ausgeführten Kontaktstift (6, 7).Sensor according to one of claims 1 to 10, characterized by a contact pin designed as an insert ( 6 . 7 ).
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