DE102004048979A1 - Flat gas sensor consists of a carrier substrate with thin layers for the heating element, a solid electrolyte and electrodes - Google Patents

Flat gas sensor consists of a carrier substrate with thin layers for the heating element, a solid electrolyte and electrodes Download PDF

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Abstract

A flat gas sensor with a heater element maintaining the temperatures at above 290[deg]C located on a supporting substrate within a measuring chamber. The gas sensor consists of a carrier substrate with thin layers for the heating element, a solid electrolyte and electrodes. The carrier substrate is aluminium oxide, vitro-ceramic or zirconium oxide-aluminium oxide. The flat gas sensor is located on one side of the carrier substrate and the heating element on the obverse side. The heating element is an electrical resistance element with two or more feeder wires. One feeder wire acts as a potential tap.

Description

Die Erfindung betrifft Sensoren mit wenigstens einem beheizten Sensorelement sowohl als mindestens eine Schicht auf einem Endenbereich eines Körpers als auch zur Platzierung in einem Raum einer Messkammer.The The invention relates to sensors with at least one heated sensor element as well as at least one layer on an end region of a body as well as for placement in a room of a measuring chamber.

Bestimmte Sensorelemente (Sensoren) können erst genutzt werden, wenn deren Temperatur über der Umgebungstemperatur liegt. So nutzen zum Beispiel Festkörperelektrolyt-Sensoren auch sensitive Materialen, welche nur bei Betriebstemperaturen über 100°C funktionieren, so dass diese Sensorelemente beheizt werden müssen. Derartige Sensoren sind unter anderem durch die Druckschriften DE 102 167 A1 (Thermoelektrische Gas- und Strömungssensoren), DE 197 09 338 C2 (Potentiometrischer CO2-Sensor), DE 198 38 028 C2 (Verfahren und Einrichtung zur Messung von Stickoxiden) und DE 196 51 328 A1 (Temperaturregelung für Gassensoren) bekannt. Diese beheizten Sensorelemente müssen aber zum Schutz des Nutzers, zur Minimierung der zum Beheizen benötigten Leistung und zur Reduzierung der Messfehler von ihrer Umgebung thermisch isoliert werden.Certain sensor elements (sensors) can only be used if their temperature is above the ambient temperature. Solid-state electrolyte sensors, for example, also use sensitive materials, which only work at operating temperatures above 100 ° C, so that these sensor elements must be heated. Such sensors are inter alia by the documents DE 102 167 A1 (Thermoelectric gas and flow sensors), DE 197 09 338 C2 (Potentiometric CO2 sensor), DE 198 38 028 C2 (Method and device for measuring nitrogen oxides) and DE 196 51 328 A1 (Temperature control for gas sensors) known. However, these heated sensor elements must be thermally isolated from their environment to protect the user, to minimize the power needed to heat, and to reduce the measurement errors.

Aufgrund der einfachen Herstellung und der schnellen Ansprechzeiten werden Festkörperelektrolyt-Sensorelemente in planarer Anordnung bevorzugt. Derartige Lösungen sind unter anderem durch die Druckschriften US 2004 0123642 A1 (Prüfverfahren für Mehrlagen-Gassensoren) und DE 102 59 523 A1 (Sensorelement) bekannt. Bei planaren Sensoren werden keramische Materialien zum Beispiel in Form von Aluminium- oder Zirkoniumoxid als Träger benutzt.Due to the ease of manufacture and the fast response times, solid state electrolyte sensor elements in a planar arrangement are preferred. Such solutions are inter alia by the documents US 2004 0123642 A1 (Test method for multilayer gas sensors) and DE 102 59 523 A1 (Sensor element) known. In planar sensors ceramic materials are used, for example in the form of aluminum or zirconium oxide as a carrier.

Die notwendige thermische Isolation des Sensorelements ist aufwändig und an meist teure Materialien gebunden. Für eine Minimierung der Wärmeleitung zur Umgebung wird Luft als Isolator eingesetzt, wodurch sich aber der Bauraum vergrößert. Die elektrische Verbindung zur Steuerungs- und Auswerteeinheit der Sensoren sind aufgrund der thermischen Isolations maßnahmen nicht direkt an das Sensorelement angelegt und führen meist axial vom Sensorelement weg, so dass sich der Bauraum vergrößert und die Flexibilität bei Anschlusskabelführung eingeschränkt ist. Die Ausrichtung und Positionierung der Sensoren erfolgt über spezielle zum Beispiel durch Spritzguss hergestellte Vorrichtungen. Die für das Spritzgießen notwendigen Formen sind nur aufwändig herstellbar, so dass Änderungen mit nicht unerheblichen Kosten verbunden sind.The necessary thermal insulation of the sensor element is complex and tied to mostly expensive materials. For a minimization of the heat conduction Air is used as an insulator to the environment, which, however, causes the space increases. The electrical connection to the control and evaluation unit of the sensors are due to the thermal insulation measures not directly to the Sensor element created and lead usually axially away from the sensor element, so that the space increases and the flexibility with connection cable guide limited is. The alignment and positioning of the sensors is done via special for example, injection molded devices. The necessary for injection molding Shapes are just expensive manufacturable, making changes associated with not inconsiderable costs.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermische Isolation zwischen beheiztem Sensorelement und der Sensoraufnahme bei gleichzeitiger Ausrichtung und Positionierung einfach und ökonomisch günstig zu schaffen.Of the The invention defined in claim 1 is based on the object a thermal insulation between the heated sensor element and the Sensor recording with simultaneous alignment and positioning simple and economical cheap too create.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.These The object is achieved with the features listed in claim 1.

Die Sensoren mit wenigstens einem beheizten Sensorelement sowohl als mindestens eine Schicht auf einem Endenbereich eines Körpers als auch zur Platzierung in einem Raum einer Messkammer zeichnen sich insbesondere durch eine thermische Isolation zwischen dem Sensorelement und der Sensoraufnahme/Sensorbefestigung bei gleichzeitiger Ausrichtung und Positionierung gegenüber einer leicht zu befestigenden Grundplatte aus. Die Grundplatte dient vorteilhafterweise gleichzeitig der Sensorbefestigung. Die Grundplatte besitzt eine Öffnung zur Aufnahme des dem Endenbereich mit den Sensorelementen gegenüberliegenden Endenbereiches des Körpers, so dass das beheizte Sensorelement beabstandet von der Grundplatte angeordnet ist. Die Öffnung dient vorteilhafterweise gleichzeitig der Fixierung des Körpers mit den Sensorelementen, so dass vorgegebene Positionen der Sensorelemente zum Beispiel in einem Messraum leicht realisierbar sind. Die Abmessungen können so gewählt werden, dass eine Klemmverbindung zwischen Körper und Grundplatte gegeben ist, so dass eine feste Position des Körpers gegenüber der Grundplatte schon beim Zusammenfügen vorhanden ist. Damit ist leicht eine sehr genaue Ausrichtung der Sensorelemente möglich, so dass leicht zum Beispiel verschiedene Anströmwinkel einstellbar sind. Die Öffnung ist gleichzeitig eine Montagehilfe, so dass der Körper leicht in der Grundplatte platzierbar ist. Mit der Grundplatte ist eine einfache Handhabung und Befestigungsmöglichkeit des Sensors vorhanden, so dass eine Montage an einer Messkammer einfach möglich ist. Das Gleiche gilt für einen Austausch von Sensoren bei gleichen Messkammern, so dass Messkammern für die unterschiedlichsten Aufgaben leicht realisierbar sind.The Sensors with at least one heated sensor element both as at least one layer on an end region of a body as well in particular for placement in a room of a measuring chamber by thermal insulation between the sensor element and the sensor receptacle / sensor attachment with simultaneous alignment and positioning relative to one easily to be fixed base plate. The base plate is advantageously used at the same time the sensor attachment. The base plate has an opening to the Recording of the end region with the sensor elements opposite End region of the body, such that the heated sensor element is spaced from the base plate is arranged. The opening advantageously serves at the same time the fixation of the body with the sensor elements, so that predetermined positions of the sensor elements for Example in a measuring room are easily feasible. The dimensions can so chosen be given that a clamping connection between body and base plate is, so that a fixed position of the body relative to the base plate already present when assembling is. This is easily a very accurate orientation of the sensor elements possible, so that, for example, different angle of attack are adjustable. The opening is at the same time a mounting aid, so that the body easily in the base plate is placeable. With the base plate is easy to handle and mounting option the sensor is present, allowing an assembly to a measuring chamber just possible is. The same applies an exchange of sensors at the same measuring chambers, so that measuring chambers for the various tasks are easily feasible.

Damit kann ein kostengünstiger Sensor auch als Sensorstecker zur Verfügung gestellt werden. Die Handhabung und Befestigung der Grundplatte ist leicht möglich und auch automatisierbar, so dass kostengünstige und damit ökonomische Sensoren vorhanden sind. Damit ist der Sensor sowohl klein- als auch großserientauglich.In order to can be a cost effective Sensor also be provided as a sensor connector. The handling and fixing the base plate is easily possible and also automatable, so that cost-effective and thus economic Sensors are present. This makes the sensor both small and suitable for mass.

Die Grundplatte kann weiterhin als Bauelementeträger ausgebildet sein, so dass sich die vielfältigsten Anwendungen ergeben.The Base plate can also be designed as a component carrier, so that the most diverse Applications result.

Damit sind

  • – eine thermische Isolation des erwärmten Sensorelements von der Gesamtstruktur,
  • – elektrische Anschlüsse zur elektrischen Versorgung des Sensors und Übermittlung der Sensorsignale an eine Auswerteeinheit,
  • – eine mechanische Anbindung an die Umgebung des Sensors,
  • – eine Abdichtung einer Gasmesskammer gegenüber dem Gehäuse oder der Umgebung,
  • – eine Ausrichtung und Positionierung der Sensorelemente im zu messenden Medium und
  • – der Schutz des Sensorelements gegenüber äußeren mechanischen oder strömungsmechanischen Einwirkungen
gegeben.This is
  • A thermal insulation of the heated sensor element from the entire structure,
  • Electrical connections for the electrical supply of the sensor and transmission of the sensor signals to an evaluation unit,
  • A mechanical connection to the environment of the sensor,
  • A seal of a gas measuring chamber with respect to the housing or the environment,
  • - Alignment and positioning of the sensor elements in the medium to be measured and
  • - The protection of the sensor element against external mechanical or fluid mechanical effects
given.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 9 angegeben.advantageous Embodiments of the invention are in the claims 2 to 9 indicated.

Günstige Realisierungen des Körpers mit dem wenigstens einem Sensorelement sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 eine Platte als Sensorplatte, ein Stab oder ein Rohr. Besonders ein Körper mit einer mehreckigen Grundfläche kann durch eine entsprechend der Grundfläche des Körpers ausgebildeten Öffnung leicht lagegenau in der Grundplatte platziert werden.Cheap realizations of the body with the at least one sensor element are after the development of claim 2 a plate as a sensor plate, a rod or a pipe. Especially a body with a polygonal base can easily through a correspondingly formed the base of the body opening Positioned exactly in the base plate.

Die Weiterbildungen des Patentanspruchs 3, wobei sich auf der Grundplatte Leiterbahnen befinden und jeweils eine Leiterbahn der Grundplatte mit einer Leiterbahn der Sensorplatte über wenigstens eine metallischen Draht-, Band- oder Lotbrücke elektrisch leitend verbunden sind, stellen eine einfache Realisierung der elektrischen Verbindungen dar. Die Leiterbahnen der Grundplatte sind weiterhin als Kontakte oder als elektrische Verbindungen zu Bauelementeanschlüssen nutzbar, so dass die Grundplatte gleichzeitig ein Bauelementeträger ist. Dadurch können die Messsignale der Sensorelemente über Bauelemente als Auswerte- oder Wandlereinrichtungen bearbeitet werden. Bauelemente können auch Verbindungselemente sein, so dass eine elektrische Kontaktierung des Sensors leicht möglich ist.The Further developments of claim 3, wherein on the base plate Tracks are located and one track of the base plate with a conductor track of the sensor plate via at least one metallic Wire, ribbon or solder bridge electrically connected, provide a simple implementation the electrical connections. The tracks of the base plate are still as contacts or as electrical connections too component connections usable, so that the base plate is also a component carrier. Thereby can the measuring signals of the sensor elements via components as evaluation or converter devices are processed. Components can also Be connecting elements, so that an electrical contact of the sensor easily possible is.

Die Drahtbrücken befinden sich nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 in der Öffnung, so dass kürzeste Leitungsverbindungen zwischen den Leiterbahnen der Sensorplatte und der Grundplatte vorhanden sind. Gleichzeitig ist ein mechanischer Schutz der Drahtbrücken durch die Grundplatte gegeben.The jumpers are according to the embodiment of claim 4 in the opening, so that shortest Line connections between the tracks of the sensor plate and the base plate are present. At the same time is a mechanical one Protection of the wire bridges given by the base plate.

Die Sensorplatte und die Grundplatte sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 über eine Verbindung aus einem temperaturfesten und eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Kleber verbunden, so dass ein großer Wärmeeintrag in die Grundplatte verhindert werden kann. Dazu wird vorteilhafterweise ein Kleber mit einer geringen Wärmeleitung verwendet. Gleichzeitig ist das ein temperaturfester und vorteilhafterweise ein gasdichter Kleber, so dass eine mechanische Beeinträchtigung der Kleberschicht weitestgehend vermieden wird. Dazu kommt insbesondere ein Keramikkleber oder ein Epoxidharzkleber zum Einsatz.The Sensor plate and the base plate are according to the development of the Patent claim 5 via a Connection of a temperature-resistant and a poor thermal conductivity bonded adhesive, allowing a large heat input into the base plate can be prevented. This is advantageously an adhesive with a low heat conduction used. At the same time, this is a temperature-resistant and advantageous a gas-tight glue, causing a mechanical impairment the adhesive layer is largely avoided. In addition comes in particular a ceramic adhesive or an epoxy resin adhesive is used.

Wenigstens ein Abstand zwischen korrespondierend zueinander angeordneten Wandbereichen der Öffnung ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 so ausgebildet, dass zwischen Grundplatte und eingefügtem Endenbereich der Sensorplatte eine Klemmverbindung vorhanden ist. Damit ist eine feste Positionierung der Sensorplatte gegenüber der Grundplatte bereits bei der Montage gegeben.At least a distance between correspondingly arranged wall regions the opening is formed according to the embodiment of claim 6 so that between base plate and inserted end portion of the sensor plate a clamp connection is available. This is a fixed positioning the sensor plate opposite the base plate already given during assembly.

Die Weiterbildungen des Patentanspruchs 7 ermöglichen eine automatisierte Herstellung der metallischen Lotbrücken zwischen den Leiterbahnen der Sensor- und der Grundplatte. Die Ausbuchtungen zwischen benachbarten Leiterbahnen der Grundplatte verhindern vorteilhafterweise Brückenbildungen zwischen benachbarten Leiterbahnen.The Developments of claim 7 allow an automated Production of the metallic solder bridges between the conductor tracks the sensor and the base plate. The bulges between adjacent Conductor tracks of the base plate advantageously prevent bridging between adjacent tracks.

Vorteilhafterweise ist die Grundplatte nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 gleichzeitig ein Baulementeträger für elektronische Bauelemente und/oder Verbindungselemente. Günstige Verbindungselemente sind zum Beispiel Teile von Steckverbindern.advantageously, is the base plate according to the embodiment of claim 8 at the same time a structural agent for electronic Components and / or fasteners. Cheap connecting elements are, for example, parts of connectors.

Mit wenigstens einem Durchbruch in der Grundplatte nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 kann die Grundplatte leicht mittels eines Befestigungselementes zum Beispiel an oder in einer Messkammer platziert werden.With at least one breakthrough in the base plate after training of claim 9, the base plate easily by means of a fastener for example, be placed on or in a measuring chamber.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.One embodiment The invention is illustrated in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Sensor mit einer Sensorplatte und einer Grundplatte, 1 a sensor with a sensor plate and a base plate,

2 eine Grundplatte mit Leiterbahnen und Befestigungseinrichtungen, 2 a base plate with tracks and fasteners,

3 die Verbindung von Leiterbahnen über Drahtbrücken in einer Schnittdarstellung, 3 the connection of interconnects via wire bridges in a sectional view,

4 die Verbindung von Leiterbahnen über Drahtbrücken in einer Draufsicht, 4 the connection of interconnects via wire bridges in a plan view,

5 die Verbindung von Leiterbahnen über Lotbrücken in einer Schnittdarstellung, 5 the connection of interconnects via solder bridges in a sectional view,

6 die Verbindung von Leiterbahnen über Lotbrücken in einer Draufsicht, 6 the connection of interconnects via solder bridges in a plan view,

7 einen Sensor mit einem Steckverbinder auf Grundplatte als Sensorstecker und 7 a sensor with a connector on base plate as a sensor plug and

8 einen Sensor mit einem Rohr mit wenigstens einem Sensorelement in einer Grundplatte zum Einkleben. 8th a sensor having a tube with at least one sensor element in a base plate for gluing.

Ein Sensor mit wenigstens einem beheizten Sensorelement als mindestens eine Schicht auf einem Endenbereich einer Sensorplatte 7 als Körper besteht im wesentlichen aus einer Grundplatte 1 mit mindestens einer Öffnung 5 zur Aufnahme des dem Endenbereich mit den Sensorelementen gegenüberliegenden Endenbereiches einer Sensorplatte 7.A sensor having at least one heated sensor element as at least one layer on an end region of a sensor plate 7 As a body consists essentially of a base plate 1 with at least one opening 5 for receiving the end region of the sensor elements opposite the end region of a sensor plate 7 ,

Die Abmessungen der Öffnung 5 sind größer als wenigstens die Abmessungen des Querschnittes des dem Endenbereich mit den Sensorelementen gegenüberliegenden Endenbereiches der Sensorplatte 7, so dass die Öffnung 5 neben der formschlüssigen Aufnahme des Endenbereiches auch der Positionierung und Fixierung der Sensorplatte 7 gegenüber der Grundplatte 1 dient. Die Öffnung 5 definiert die Ausrichtung und Position der Sensorplatte 7 und damit des Sensorelementes im zu messenden Medium. Dadurch ist eine winklige Anordnung zwischen Sensorplatte 7 und Grundplatte 1 gegeben.The dimensions of the opening 5 are greater than at least the dimensions of the cross section of the end region with the sensor elements opposite end portion of the sensor plate 7 so that the opening 5 in addition to the positive reception of the end region and the positioning and fixing of the sensor plate 7 opposite the base plate 1 serves. The opening 5 defines the orientation and position of the sensor plate 7 and thus the sensor element in the medium to be measured. This is an angled arrangement between the sensor plate 7 and base plate 1 given.

Die 1 zeigt einen Sensor mit einer Sensorplatte 7 und einer Grundplatte 1.The 1 shows a sensor with a sensor plate 7 and a base plate 1 ,

Die Grundplatte 1 besteht aus Aluminiumoxid, einer Glaskeramik, einem Polymer oder bekannten Leiterplattenmaterial eines glasfaserverstärkten Epoxidharzes, so dass bestimmte Eigenschaften wie Wärmeleitung, Festigkeit, Temperaturbeständigkeit und thermischer Ausdehnungskoeffizient anwendungsspezifisch vorhanden sind. Die Öffnung 5 wird durch die bekannten Verfahren wie Erodieren, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Bohren oder Fräsen eingebracht, so dass eine sehr genaue und engtolerierte Öffnung 5 erzielbar ist. Die Genauigkeit der Ausrichtung des Sensorplatte 7 ist somit abhängig von der Form der Öffnung 5 und von den Toleranzen, die beim Einbringen der Öffnung 5 entstehen.The base plate 1 consists of alumina, a glass ceramic, a polymer or known printed circuit board material of a glass fiber reinforced epoxy resin, so that specific properties such as heat conduction, strength, temperature resistance and thermal expansion coefficient are application specific. The opening 5 is introduced by the known methods such as eroding, laser cutting, water jet cutting, drilling or milling, so that a very accurate and close tolerance opening 5 is achievable. The accuracy of the orientation of the sensor plate 7 is thus dependent on the shape of the opening 5 and from the tolerances when inserting the opening 5 arise.

Die Sensorplatte 7 und die Grundplatte 1 weisen Leiterbahnen 3, 8 auf. Die Leiterbahnen 3, 8 sind zum Beispiel durch die bekannten Technologien der Dickschichttechnik unter Nutzung des Sieb- oder Schablonendruckes aufgebracht und anschließend ausgehärtet. Die Kontaktierung der Leiterbahnen 8 sowohl der Sensorplatte 7 als auch der Leiterbahnen 3 der Grundplatte 1 erfolgt entweder in einer ersten Ausführungsform über Drahtbrücken 9 (Darstellungen in den 3 und 4) oder in einer zweiten Ausführungsform über Lotbrücken 11 (Darstellungen in den 5 und 6).The sensor plate 7 and the base plate 1 show traces 3 . 8th on. The tracks 3 . 8th are applied, for example, by the known technologies of thick film technology using the screen or stencil printing and then cured. The contacting of the conductor tracks 8th both the sensor plate 7 as well as the tracks 3 the base plate 1 takes place either in a first embodiment via wire bridges 9 (Representations in the 3 and 4 ) or in a second embodiment via solder bridges 11 (Representations in the 5 and 6 ).

Bei Drahtbrücken 9 kann sowohl eine Litze als auch ein Draht zur elektrischen Verbindung verwendet werden. Die jeweiligen Endenbereiche der Drähte der Drahtbrücken 9 werden durch bekannte Verbindungsverfahren zum Beispiel mit Löten oder Schweißen mit den jeweiligen Leiterbahnen 3, 8 elektrisch leitend befestigt und elektrisch leitend kontaktiert. Die Sensorplatte 7 und die Drahtbrücken 9 werden mit einem geeigneten Klebstoff in der Öffnung 5 fixiert und befestigt. Eine Kleberschicht 6 aus einem Kleber mit einer schlechten Wärmeleitung verhindert große Wärmeeinträge in die Grundplatte 1. Als Kleber wird zum Beispiel ein hochtemperaturfester Keramikkleber eingesetzt.With wire bridges 9 Both a wire and a wire can be used for electrical connection. The respective end regions of the wires of the jumpers 9 be by known connection methods, for example, with soldering or welding to the respective tracks 3 . 8th electrically conductively attached and contacted electrically conductive. The sensor plate 7 and the wire bridges 9 be with a suitable adhesive in the opening 5 fixed and fastened. An adhesive layer 6 from an adhesive with poor heat conduction prevents large heat input into the base plate 1 , As an adhesive, for example, a high temperature resistant ceramic adhesive is used.

Bei Lotbrücken 11 als jeweilige elektrische Verbindung der Leiterbahnen 8 der Sensorplatte 7 und den Leiterbahnen 3 der Grundplatte 1 enden die Leiterbahnen 3 der Grundplatte 1 an der Öffnung 5 oder sind auch auf Wandbereichen der Öffnung 5 weitergeführt. Dadurch sind die Lotbrücken 11 leicht realisierbar. Bei der zweiten Variante fließt Lot auch vorteilhafterweise durch Kapillarwirkung zwischen die Verbindungsstellen der Leiterbahnen 3 und 8. Zur Verbesserung der Handhabbarkeit und Vereinfachung befinden sich zwischen benachbarten Leiterbahnen 3 der Grundplatte 1 Ausbuchtungen in der Grundplatte 1. Dabei wird verhindert, dass sich Lot auch zwischen den Leiterbahnen 3 ansammelt und Kurzschlussbrücken entstehen. Auf der Grundplatte 1 befindet sich weiterhin in entsprechend eingebrachten Aufnahmen 4 (Darstellung in der 2) ein Steckverbinder 10 (Darstellung in der 7), so dass eine leichte Kontaktierung des dadurch vorhandenen Sensorsteckers gegeben ist. Für eine leichte und feste Montage besitzt die Grundplatte 1 mehrere Durchbrüche 2 für Befestigungselemente zum Beispiel als Schrauben.With solder bridges 11 as the respective electrical connection of the conductor tracks 8th the sensor plate 7 and the tracks 3 the base plate 1 end the tracks 3 the base plate 1 at the opening 5 or are also on wall areas of the opening 5 continued. This causes the solder bridges 11 easily realizable. In the second variant, solder flows advantageously also by capillary action between the connection points of the conductor tracks 3 and 8th , To improve the handling and simplification are located between adjacent tracks 3 the base plate 1 Bulges in the base plate 1 , This prevents that solder also between the tracks 3 accumulates and shorting bridges arise. On the base plate 1 is still in appropriately introduced recordings 4 (Presentation in the 2 ) a connector 10 (Presentation in the 7 ), so that a slight contact of the existing sensor plug is given. For a light and firm mounting has the base plate 1 several breakthroughs 2 for fasteners, for example, as screws.

Neben dem Steckverbinder 10 können in einer weiteren Ausführungsform auch elektronische Bauelemente auf der Grundplatte 1 befestigt, kontaktiert und über die Leiterbahnen 3 verbunden werden. Dadurch stellt die Grundplatte gleichzeitig ein Bauelementeträger dar.Next to the connector 10 may also be electronic components on the base plate in a further embodiment 1 attached, contacted and via the tracks 3 get connected. As a result, the base plate simultaneously constitutes a component carrier.

In einer weiteren Ausführungsform des Ausführungsbeispiels können sich die Sensorelemente anstelle auf einer Sensorplatte auf einem Rohr 12 als Körper befinden (Darstellung in der 8). Die Befestigung des Rohres 12 erfolgt in einer kreisförmigen Öffnung über einen Kleber. Die elektrische Kontaktierung der Leiterbahnen auf dem Rohr 12 zur Kontaktierung der Sensorelemente und der auf der Grundplatte erfolgt analog denen zwischen der Sensorplatte 7 und der Grundplatte 1.In a further embodiment of the exemplary embodiment, the sensor elements may be mounted on a tube instead of on a sensor plate 12 as bodies are (representation in the 8th ). The attachment of the pipe 12 takes place in a circular opening via an adhesive. The electrical contacting of the conductor tracks on the tube 12 for contacting the sensor elements and on the base plate is analogous to those between the Sensorplat th 7 and the base plate 1 ,

Claims (9)

Sensor mit wenigstens einem beheizten Sensorelement sowohl als mindestens eine Schicht auf einem Endenbereich eines Körpers als auch zur Platzierung in einem Raum einer Messkammer, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einer Grundplatte (1) mindestens eine Öffnung (5) zur Aufnahme des dem Endenbereich mit den Sensorelementen gegenüberliegenden Endenbereiches eines Körpers befindet, dass die Abmessungen der Öffnung (5) gleich oder größer als wenigstens die Abmessungen des Querschnittes des dem Endenbereich mit den Sensorelementen gegenüberliegenden Endenbereiches des Körpers sind und dass der dem Endenbereich mit den Sensorelementen gegenüberliegende Endenbereich des Körpers in der Öffnung (5) der Grundplatte (1) befestigt ist, so dass die Grundplatte (1) und die Sensorplatte winklig zueinander angeordnet sind.Sensor having at least one heated sensor element as well as at least one layer on an end region of a body as well as for placement in a space of a measuring chamber, characterized in that in a base plate (in 1 ) at least one opening ( 5 ) is located for receiving the end region with the sensor elements opposite end portion of a body that the dimensions of the opening ( 5 ) are equal to or greater than at least the dimensions of the cross section of the end region of the body opposite the end region with the sensor elements, and in that the end region of the body opposite the end region with the sensor elements in the opening (FIG. 5 ) of the base plate ( 1 ), so that the base plate ( 1 ) and the sensor plate are arranged at an angle to each other. Sensor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper eine Platte als Sensorplatte (7), ein Stab oder ein Rohr (12) ist.Sensor according to claim 1, characterized in that the body is a plate as a sensor plate ( 7 ), a rod or a pipe ( 12 ). Sensor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Grundplatte (1) als Leiterplatte Leiterbahnen (3) befinden und dass jeweils eine Leiterbahn (3) der Grundplatte (1) mit einer Leiterbahn (8) des Körpers über wenigstens eine mit den Leiterbahnen (3, 8) verbundenen metallischen Draht- (9), Band- oder Lotbrücke (11) elektrisch leitend verbunden sind.Sensor according to claim 1, characterized in that on the base plate ( 1 ) as printed circuit board tracks ( 3 ) and that in each case a conductor track ( 3 ) of the base plate ( 1 ) with a conductor track ( 8th ) of the body via at least one with the conductor tracks ( 3 . 8th ) connected metallic wire ( 9 ), Band or solder bridge ( 11 ) are electrically connected. Sensor nach den Patentansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Bereich der Draht- (9) oder Bandbrücken in der Öffnung (5) befindet.Sensor according to the claims 1 and 3 , characterized in that a portion of the wire ( 9 ) or band bridges in the opening ( 5 ) is located. Sensor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper und die Grundplatte (1) über eine Verbindung aus einem temperaturfesten und eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Kleber verbunden sind.Sensor according to claim 1, characterized in that the body and the base plate ( 1 ) are connected via a connection of a temperature-resistant and a poor thermal conductivity having adhesive. Sensor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstand zwischen korrespondierend zueinander angeordneten Wandbereichen der Öffnung (5) so ausgebildet ist, dass zwischen Grundplatte und eingefügtem Endenbereich des Körpers eine Klemmverbindung vorhanden ist.Sensor according to claim 1, characterized in that at least one distance between correspondingly arranged wall portions of the opening ( 5 ) is formed so that between the base plate and inserted end portion of the body, a clamping connection is present. Sensor nach den Patentansprüchen 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass entweder an einem Wandbereich der Öffnung (5) der Grundplatte (1) eine Leiterbahn (3) endet oder dass wenigstens ein Wandbereich der Öffnung (5) der Grundplatte (1) mit Leiterbahnen, wobei jeweils eine Leiterbahn der Wandung mit einer Leiterbahn (3) auf der Oberfläche der Grundplatte (1) verbunden ist, versehen ist und dass die Öffnung zwischen benachbarten Leiterbahnen wenigstens bereichsweise eine Ausbuchtung ist und dass jeweils eine Leiterbahn (3) der Grundplatte (1) mit einer Leiterbahn (8) des Körpers mit dem wenigstens einem Sensorelement über wenigstens eine mit den Leiterbahnen (3, 8) verbundenen metallischen Lotbrücke elektrisch leitend verbunden sind.Sensor according to the claims 1 . 3 and 6 , characterized in that either at a wall region of the opening ( 5 ) of the base plate ( 1 ) a conductor track ( 3 ) or that at least one wall portion of the opening ( 5 ) of the base plate ( 1 ) with conductor tracks, wherein in each case one conductor track of the wall with a conductor track ( 3 ) on the surface of the base plate ( 1 ) Is provided, and that the opening between adjacent interconnects at least partially a bulge and that in each case a conductor track ( 3 ) of the base plate ( 1 ) with a conductor track ( 8th ) of the body with the at least one sensor element via at least one with the conductor tracks ( 3 . 8th ) connected metal solder bridge are electrically connected. Sensor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (1) ein Baulementeträger ist.Sensor according to claim 1, characterized in that the base plate ( 1 ) is a construction vehicle. Sensor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (1) wenigstens einen Durchbruch (2) und/oder eine Einkerbung für ein Befestigungselement aufweist.Sensor according to claim 1, characterized in that the base plate ( 1 ) at least one breakthrough ( 2 ) and / or has a notch for a fastener.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897174A (en) * 1988-05-24 1990-01-30 Gte Laboratories Incorporated Gas sensing apparatus
DE10115704C1 (en) * 2001-03-29 2002-09-05 Epiq Sensor Nite N V Housing, used for temperature or gas sensor in conjunction with diesel particle filter, has one-piece ceramic molded part with slit for receiving sensor element
DE10127871C1 (en) * 2001-03-29 2003-03-13 Epiq Sensor Nite N V Housing used for temperature or gas sensor comprises metal plates arranged between fiber packet and connecting line vertical to longitudinal axis of support element
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4897174A (en) * 1988-05-24 1990-01-30 Gte Laboratories Incorporated Gas sensing apparatus
DE10115704C1 (en) * 2001-03-29 2002-09-05 Epiq Sensor Nite N V Housing, used for temperature or gas sensor in conjunction with diesel particle filter, has one-piece ceramic molded part with slit for receiving sensor element
DE10127871C1 (en) * 2001-03-29 2003-03-13 Epiq Sensor Nite N V Housing used for temperature or gas sensor comprises metal plates arranged between fiber packet and connecting line vertical to longitudinal axis of support element
US20040123642A1 (en) * 2002-12-13 2004-07-01 Denso Corporation Inspection method for multilayer gas sensing device

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