DE102004058504B4

DE102004058504B4 - Temperature sensor, its manufacturing processes and applications

Info

Publication number: DE102004058504B4
Application number: DE200410058504
Authority: DE
Inventors: Vladislav Meier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-04
Filing date: 2004-12-04
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2024-12-05
Also published as: DE102004058504A1

Abstract

Temperatursensor für präzise Messungen von kleinen Temperaturdifferenzen, insbesondere Temperaturgradienten und schnellen lokalen Temperaturänderungen, in verschiedenen stationären oder beweglichen Medien, der aus vier gleichen Thermowiderständen besteht, die in einer Brückenschaltung hintereinander geschaltet sind und die Schaltung mit einem Gleich- oder Wechselstrom versorgt ist, wobei in den beiden Stromzweigen jeweils gleiche Ströme fließen und eine Änderung eines Widerstandes zu einer entsprechenden Diagonalspannung in der Brückenschaltung führt, dadurch gekennzeichnet, dass die ganze Brückenschaltung mit Thermowiderständen (R1, R2, R3, R4) aus einem einzelnen leitenden Draht (1) oder aus einer gedruckten Leiterbahn (2) mit hohem Temperaturkoeffizient gebildet ist, wobei gegenüberliegende Widerstände (R1, R3, R2, R4) der Brückenschaltung jeweils nah in enger thermischer Kopplung miteinander auf zwei mit gewissem Abstand stehenden Stellen symmetrisch im Medium angeordnet sind.Temperature sensor for precise measurement of small temperature differences, in particular temperature gradients and rapid local temperature changes, in different stationary or mobile media consisting of four equal thermal resistors connected in series in a bridge circuit and supplied with a direct or alternating current, in the two current branches in each case equal currents flow and a change of a resistance leads to a corresponding diagonal voltage in the bridge circuit, characterized in that the whole bridge circuit with thermal resistors (R1, R2, R3, R4) of a single conductive wire (1) or from a printed circuit board (2) is formed with a high temperature coefficient, wherein opposing resistors (R1, R3, R2, R4) of the bridge circuit respectively close in close thermal coupling with each other on two spaced apart locations symmetrically in the medium angeo rdnet are.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Temperatursensor, der insbesondere zum Erfassen von kleinen Temperaturdifferenzen und schnellen Temperaturänderungen in Medien wie: Gas, Flüssigkeit, Feststoff, konzipiert ist, seine Anwendungen und Verfahren zur Herstellung dieses Sensors.The The invention relates to a temperature sensor, in particular for Detecting small temperature differences and rapid temperature changes in media like: gas, liquid, Solid, is designed to be its applications and methods of making this Sensor.

Viele messtechnische Aufgaben beziehen sich auf eine genaue Messung der Temperaturdifferenz an zwei mit gewissem Abstand stehenden Stellen. Aus solchen Messungen unter Berücksichtigung der Randbedingungen ist es möglich, die Rückschlüsse auf verschiedene physikalische Parametern von Stoffen, wie z. B.: Wärmefluss, Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit zu ziehen.Lots metrological tasks relate to an accurate measurement of Temperature difference at two spaced locations. From such measurements taking into account the Boundary conditions it is possible the conclusions different physical parameters of substances, such. B: heat flow, thermal conductivity, thermal diffusivity to draw.

Üblicherweise werden diese Aufgaben durch Anwendung von einer Wheatstone'sche – Brückenschaltung, die temperaturabhängige elektrische Widerstände enthält, gelöst. Um die Empfindlichkeit zu verbessern, werden oft diese Thermowiderstände aus Metallen oder Halbleitern mit möglichst großen elektrischen Temperaturkoeffizienten und unterschiedlichem Vorzeichen eingesetzt ( EP1302832A1 , EP1050751A1 ). Nachteilig ist dabei der entstehende Aufwand, um die Messvorrichtung zu kalibrieren. Die Thermowiderstände aus Halbleiter haben im breiten Temperaturbereich wesentlich unlineare Kennlinien.Typically, these objects are achieved by the use of a Wheatstone bridge circuit containing temperature dependent electrical resistances. In order to improve the sensitivity, these thermoresistors are often made of metals or semiconductors with the largest possible electrical temperature coefficients and different signs ( EP1302832A1 . EP1050751A1 ). A disadvantage is the resulting effort to calibrate the measuring device. Semiconductor thermal resistors have substantially non-linear characteristics in the broad temperature range.

Verwendung von Platin-Draht-, Platin-Dünnfilm-Thermowiderständen, oder auch aus Ni- und Wolframlegierungen, die in eine Wheatstone'sche – Brückenschaltung eingeschaltet werden, ermöglicht präzise Messungen auch bei höheren Temperaturen, bis zu 1000°C. Andere Bauelemente der Brückenschaltung sollen hohe Anforderungen zur Genauigkeitsklasse erfüllen und unabhängig von der Umgebungstemperatur sein.use platinum wire, platinum thin-film thermoresistors, or also from Ni and tungsten alloys, which are in a Wheatstone bridge circuit switched on, allows precise measurements even at higher Temperatures, up to 1000 ° C. Other components of the bridge circuit should meet high requirements for accuracy class and independently be from the ambient temperature.

Es ist bekannt, DE10164018A1 oder US005792952A , dass die ganze Wheatstone'sche Brückenschaltung aus vier gleichen Thermowiderständen, die als Temperaturfühler verwendet werden, gebildet ist. Das führt dazu, dass die Brückenschaltung bei gleichen Temperaturen an Widerständen stets ausgeglichen ist, und nur eine Temperaturdifferenz zwischen in Reihe geschlossenen Widerständen jedes Zweiges der Brückenschaltung eine Diagonalspannung zwischen den beiden Spannungsteilern erzeugt.It is known, DE10164018A1 or US005792952A in that the whole Wheatstone bridge circuit is formed of four equal thermoresistors used as temperature sensors. The result is that the bridge circuit is always balanced at the same temperatures of resistors, and only a temperature difference between series-closed resistors of each branch of the bridge circuit generates a diagonal voltage between the two voltage dividers.

Der Nachteil dabei ist, dass alle Leitungen und Kontaktstellen zwischen Thermowiderständen bei einem sehr schwachen Signal elektromagnetische und thermoelektrische Störungen verursachen und dadurch die Messergebnisse wesentlich beeinträchtigen können. Dabei nimmt auch die Zuverlässigkeit der gesamten Messvorrichtung stark ab.Of the Disadvantage thereby is that all lines and contact points between Thermoresistors at a very weak signal electromagnetic and thermoelectric disorders and thereby significantly affect the measurement results can. It also decreases the reliability the entire measuring device strongly.

Es ist bekannt, Patentschrift DD 29133 A (DDR Amt für Erfindungs- und Patentwesen, 1961), dass durch die Wechselstromversorgung einer Brückenschaltung größere Messgenauigkeit zu erzielen ist. Jedoch verfälschen oft zahlreiche lange Zwischenleitungen das gemessene Signal durch parasitäre Induktivitäten enorm. Da die Temperaturfühler aus einzelnen kleinen Bausteinen bestehen, ist die ganze Messvorrichtung für Verschmutzung und lokale Einflusse sehr empfindlich. Der Herstellungsaufwand und die Abstimmung der Messbrückenschaltung sind bei allen diesen Aufbauten beträchtlich.It is known patent specification DD 29133 A (GDR Patent and Institution Office, 1961) that the AC power supply of a bridge circuit allows greater accuracy to be achieved. However, many long linkages often falsify the measured signal enormously due to parasitic inductances. Since the temperature sensors are made up of individual small components, the whole measuring device is very sensitive to contamination and local influences. The manufacturing effort and the tuning of the measuring bridge circuit are considerable in all these structures.

Eine ähnliche Bauart besitzen Strömungssensoren, die mit Hilfe von mikrotechnologischen Verfahren hergestellt und bei der elektronischen Steuerung von Kfz-Motoren eingesetzt werden (z. B. US2003/0010110A1 ). Zu den Nachteilen, die schon oben erwähnt wurden, ist in diesem Fall noch eine kleine mögliche Messfläche (weniger als einige Millimetern) zu zählen. Für eine Motorsteuerung ist es dagegen von Vorteil die exakte Menge der eingesaugten Luft und nicht nur die Flussrate an einer lokalen Messstelle zu wissen.A similar type of flow sensors, which are produced by means of microtechnological processes and used in the electronic control of automotive engines (eg. US2003 / 0010110A1 ). Among the disadvantages mentioned above, in this case, there is still a small potential measuring area (less than a few millimeters) to count. For a motor control, on the other hand, it is advantageous to know the exact amount of air taken in and not just the flow rate at a local measuring point.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Temperatursensor, der genau und preiswert ist, Verfahren zu seiner Herstellung und bevorzugte Anwendungen, vorzuschlagen.It is therefore the object of the invention, a temperature sensor, the is accurate and inexpensive, process for its preparation and preferred Applications to suggest.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung und Herstellungsverfahren eines Temperatursensors gelöst, der aus vier gleichen Thermowiderständen besteht, die hintereinander geschaltet sind und damit eine Brückenschaltung bilden, die mit Gleich- oder Wechselstrom versorgt wird, wobei in beiden Stromzweigen gleiche Ströme fließen und eine Widerstandsänderung eines Thermowiderstandes eine Diagonalspannung der Brücke verursacht, wobei im Gegensatz zu dem gegenwärtigen Stand der Technik wird die ganze Brückenschaltung mit Thermowiderständen aus einem einzelnen. leitenden Draht oder einer gedruckten Leiterbahn mit einem hohen Temperaturkoeffizient auf einem Träger gefertigt.These Task is by an arrangement and manufacturing process of a Temperature sensor solved, which consists of four identical thermoresistors, one behind the other are switched and thus form a bridge circuit with DC or AC power is supplied, in both current branches same currents flow and a resistance change a thermoresistor causes a diagonal voltage of the bridge, unlike the current one The state of the art is the entire bridge circuit with thermal resistors a single one. conductive wire or a printed conductor manufactured with a high temperature coefficient on a support.

Außerdem werden die in der Brückenschaltung gegenüberliegenden Widerstände nah mit einer guten thermischen Kopplung aneinander gebracht und verlaufen an zwei im gewissen Abstand entfernten Messstellen symmetrisch zur Achse, die senkrecht zur Richtung des gemessenen Temperaturgradienten liegt.In addition, will in the bridge circuit opposite resistors brought close together with a good thermal coupling and run symmetrically at two measuring points at a certain distance to the axis perpendicular to the direction of the measured temperature gradient lies.

Vorteilhaft ist die Tatsache, dass die gesamte Brückensensorvorrichtung über keine Zwischenleitungen und Kontaktstellen aus anderen Stoffen verfügt. Das gewährleistet mit hoher Genauigkeit, dass der Temperatursensor im homogenen Medium ohne Temperaturgradienten bei jeder Umgebungstemperatur stets abgeglichen bleibt. Es ist erkennbar, dass die zu messende Diagonalspannung nur von den Temperaturdifferenzen, die senkrecht zur Symmetrieachse entstehen, abhängig ist.Advantageous is the fact that the entire Bridge sensor device has no intermediate lines and contact points made of other materials. This ensures with high accuracy that the temperature sensor in the homogeneous medium always remains balanced without temperature gradients at any ambient temperature. It can be seen that the diagonal voltage to be measured depends only on the temperature differences that arise perpendicular to the symmetry axis.

Eine Änderung der Temperatur entlang der Symmetrieachse ergibt eine gleiche Widerstandsänderung in beiden Spannungsteilern, was keine Diagonalspannung erzeugt.A change the temperature along the axis of symmetry gives an equal resistance change in both voltage dividers, which produces no diagonal voltage.

Da die ganze Brückensensorvorrichtung aus einem einzelnen leitenden Werkstoff besteht, ist eine einfache Herstellung des Temperatursensors in wenigen Schritten mit einer hohen Präzision in verschiedenen Ausführungen möglich.There the whole bridge sensor device is a single conductive material, is a simple Production of the temperature sensor in a few steps with a high precision in different versions possible.

Für die Ausführungen, bei denen es innerhalb der Widerstände keine Temperaturgradienten gibt und die Thermowiderstände durch mäander- oder spiralförmigen Verlauf der Leiterbahnen auf den Messstellen konzentriert sind, so dass die Widerstände der Leitungen zu den Kontaktstellen vernachlässigbar klein sind, gilt für die Diagonalspannung U_B: UB = IB·R0·α·(ΔT2 – ΔT1)= IB·R0·α·ΔT,wo

I_B: – Stromstärke für Versorgung der Brückenschaltung,
R₀: – Widerstand der Thermowiderstände bei der Temperatur T₀,
ΔT₁, ΔT₂: – Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur an der Messstelle 1 und 2 jeweils und der Anfangs- oder Umgebungstemperatur T₀,
ΔT: – Temperaturdifferenz zwischen den Messstellen 1 und 2,
α: – Temperaturkoeffizient des Draht- bzw. Leiterbahnwiderstandes.

For the embodiments in which there are no temperature gradients within the resistors and the thermoresistors are concentrated on the measuring points by meandering or spiral paths of the conductor tracks, so that the resistances of the lines to the contact points are negligibly small, the following applies to the diagonal voltage U _B : U B = I B · R 0 · Α · (ΔT2 - ΔT1) = I B · R 0 · Α · .DELTA.T Where

I _B: Current for supply of the bridge circuit,
R ₀: Resistance of the thermoresistors at the temperature T ₀ ,
ΔT ₁ , ΔT ₂: Temperature difference between the temperature at the measuring point 1 and 2 in each case and the initial or ambient temperature T ₀ ,
.DELTA.T: - temperature difference between the measuring points 1 and 2,
α: - Temperature coefficient of the wire or conductor track resistance.

Ein weiterer Vorteil besteht im symmetrischen Aufbau des Temperatursensors. Das ermöglicht eine Anspeisung mit großen elektrischen Strömen für die Sensorversorgung und ergibt keine störende Temperaturdifferenzen bei den Messungen im homogenen Medium durch gleichmäßige Selbsterwärmung der Messstellen.One Another advantage is the symmetrical design of the temperature sensor. This allows a feed with large electric currents for the Sensor supply and gives no disturbing temperature differences in the measurements in the homogeneous medium by uniform self - heating of the Measuring points.

Für andere Anwendungen, wie z. B. Messungen von thermophysikalischen Eigenschaften von Stoffen (Wärmeleitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit oder Wärmekapazität) im Medium mit großer Unhomogenität, wie Baustoffe, Schüttgütern, oder für Messungen der turbulenten Strömungen, ist es von Vorteil, dass der Temperatursensor eine integrale durchschnittliche Temperaturdifferenz misst, mit der man den ganzen Wärme- oder Mediumfluss durch bestimmten Querschnitt berechnen kann.For others Applications, such as B. Measurements of thermophysical properties of substances (thermal conductivity, Thermal conductivity or Heat capacity) in the medium with big ones non-homogeneity, such as building materials, bulk materials, or for measurements the turbulent currents, it is advantageous that the temperature sensor has an integral average Temperature difference measures, with which one the whole heat or Can calculate fluid flow through specific cross-section.

Für einfache aber bedeutende Ausführungsformen, wie z. B. Rechteck und Ring, unter der Bedingung, dass die Thermowiderstände gleichmäßig zwischen Kontaktstellen verteilt sind und der Anteil der Zuleitungen in Widerständen vernachlässigt wird, ist die Diagonalspannung wie folgt zu berechnen:

wo

Y: – Symmetrieachse des Sensors
X: – Achse in Sensorebene senkrecht zu der Y-Achse.
L: – Länge des Temperatursensors entlang der Symmetrieachse,
ΔT_x(y): – Temperaturdifferenz in X-Richtung zwischen den gegenüberliegenden Widerständen, in Abhängigkeit von der Y-Koordinate.

For simple but significant embodiments, such as. B. Rectangle and ring, under the condition that the thermoresistors are evenly distributed between contact points and the proportion of leads in resistors is neglected, the diagonal voltage is calculated as follows:

Where

Y: - Symmetry axis of the sensor
X: - Axis in sensor plane perpendicular to the Y-axis.
L: Length of the temperature sensor along the axis of symmetry,
ΔT _x (y): - Temperature difference in the X direction between the opposing resistors, as a function of the Y coordinate.

Es ist zu sehen, dass der Faktor

einen integralen Mittelwert für die Temperaturdifferenz darstellt.It can be seen that the factor

represents an integral mean for the temperature difference.

Für sehr kleine gemessene Temperaturdifferenzen, die ein Messsignal unter ca. 100 μV liefern, ist es wichtig, dass die Kontaktstellen bei den Diagonalspannungsabgriffen nah in einer engeren thermischen Kopplung mit einander liegen und dadurch keine störende thermoelektrische Spannungen erzeugen.For very small measured temperature differences, which provide a measurement signal below about 100 microvolts, is it is important that the contact points at the diagonal voltage taps lie closely in a closer thermal coupling with each other and no annoying generate thermoelectric voltages.

Weiter ist es vorteilhaft, dass der Temperatursensor dank einer erfindungsgemäßen Temperatursensorsanordnung, die zwei gleiche eng aneinander liegende Wicklungen darstellt, in denen gleiche Ströme in entgegengesetzten Richtungen fließen, eine geringe Induktivität der Brückenschaltung bezüglich des Versorgungsstroms und gleiche Induktivitäten an allen vier Seiten der Brückenschaltung aufweist. Dies hat eine erhebliche Bedeutung sowohl für die Wechselstromversorgung als auch für größere Sensorausführungen.Further it is advantageous that the temperature sensor, thanks to a temperature sensor arrangement according to the invention, which represents two identical closely spaced windings, in those same streams flow in opposite directions, a low inductance of the bridge circuit in terms of of the supply current and equal inductances on all four sides of the bridge circuit having. This has considerable significance for both the AC power supply as well as for larger sensor versions.

Für zahlreiche Anwendungen in verschiedenen technischen Bereichen ist es auch von großer Bedeutung ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für den Temperatursensor zu entwickeln.For many Applications in various technical fields, it is also of great importance a cost-effective Manufacturing process for to develop the temperature sensor.

Eine einfache Ausführung des erfindungsgemäßen Sensors ist es, aus einem einzelnen Drahtring mit vier Kontaktstellen, die den Ring in vier gleiche Abschnitte mit gleichen elektrischen Widerständen bei gleicher Temperatur teilen, zwei gleiche Wicklungen zu fertigen, so dass die gegenüberliegende Abschnitte zu einander fallen. Zuerst biegt man eine Acht und dann faltet man sie zusammen. Dabei soll elektrische Isolation für den Schnittpunkt der beiden Wicklungen bewahrt werden.A simple execution the sensor according to the invention is it made of a single wire ring with four contact points, the the ring in four equal sections with the same electrical resistance at sharing the same temperature, making two identical windings, so that the opposite Sections fall to each other. First turn one eight and then if you fold them together. This electrical insulation for the intersection of both windings are preserved.

Nach der Fertigung ist die Brückenschaltung des Temperatursensors stets ausgeglichen und muss bei der weiteren Verwendung nicht mehr abgleichen. Es ist dabei anzumerken, dass die beiden Paare der Kontaktstellen austauschbar und für Stromversorgung oder Diagonalspannungsabgriffe einsetzbar sind.To the production is the bridge circuit of the Temperature sensor always balanced and needs further use no longer match. It should be noted that the two couples the contact points interchangeable and can be used for power supply or diagonal voltage taps are.

Wenn ein Sensor für Messungen in Gasen, Flüssigkeiten oder Schüttgütern vorgesehen ist, kann man die Leitungen zu den Kontaktstellen zum Spannen oder Aufhängen an einer Messstelle nutzen.If a sensor for Measurements in gases, liquids or bulk materials is, you can use the wires to the contact points for clamping or hanging use at a measuring point.

Andere wichtige Ausführungen sind mit einem Sensorträger vorgesehen. Bevorzugt sind Filme ca. von 10 bis 50 μm Dicke aus Polymid oder Polytetrafluorethylen.Other important versions are with a sensor carrier intended. Preferably, films are approximately from 10 to 50 microns thick Polymid or polytetrafluoroethylene.

Sensoren mit solchen Filmträgern haben den Vorteil, dass sie eine sehr niedrige Eigenwärmekapazität und hohe Empfindlichkeit haben und dabei robust genug sind. Mit Hilfe von mikrotechnologischen Verfahren, wie z. B. Sputtern, CVD und Fotolithografie, ist es möglich einen erfindungsgemäßen Temperatursensor auf einer porösen SiC-, Si_xN_y- oder SiO₂-Schicht, die aus Si-Substrat gebildet wird, herzustellen.Sensors with such film carriers have the advantage that they have a very low self-heat capacity and high sensitivity while being robust enough. With the help of microtechnological processes, such. As sputtering, CVD and photolithography, it is possible to produce a temperature sensor according to the invention on a porous SiC, Si _x N _y - or SiO ₂ layer, which is formed from Si substrate.

Auch lackierte oder oxidierte, um elektrische Isolation zu erhalten, Metallfolien als Sensorträger bevorzugt aus Kupfer oder Aluminium sind denkbar.Also painted or oxidized to obtain electrical insulation Metal foils are preferred as sensor carrier made of copper or aluminum are conceivable.

Das kostengünstige Herstellungsverfahren für erfindungsgemäßen Filmtemperatursensor ist in folgenden Schritten zu führen:

• Auf einem Filmträger wird aus einer dünnen Metallfolie, bevorzugt Platin oder Nickel, mit einer Dicke, bevorzugt von 1 bis 10 μm, mit Hilfe von herkömmlichen Fotoätzverfahren für Leiterplatinen eine geschlossene Struktur der Leiterbahnen hergestellt, die eine Kippsymmetrie mit einem Kippwinkel von 180° aufweist. Das eine Kontaktstellenpaar ist an der Symmetriedrehachse zu platzieren und Zuleitungen anzulöten. Das andere Paar ist, wie schon oben für bei einer Drahtausführung erklärt, abzustimmen und Zuleitungen anzulöten. Wegen der hohen Präzision des Herstellungsverfahrens für gedruckte Leiterbahnen ist es möglich, alle Kontaktstellen sehr genau zu berechnen und eine gut abgeglichene Brückenschaltung realisieren.
• Der Filmträger wird entlang der Faltachsen gefaltet, so dass wegen der Kippsymmetrie die in der von Leiterbahnstruktur gebildeten Brückenschaltung gegenüberliegende Thermowiderstände genau zusammen passen und somit ein erfindungsgemäßer Sensor bilden. Um einen robusten Sensoraufbau zu gewährleisten, ist es auch denkbar alle vier Filmschichten des gefalteten Filmträgers zu laminieren (oder zu kleben).

The cost-effective production method for film temperature sensor according to the invention is to be carried out in the following steps:

On a film support is made of a thin metal foil, preferably platinum or nickel, with a thickness, preferably from 1 to 10 .mu.m, by means of conventional photoetching methods for printed circuit boards, a closed structure of the interconnects, which has a tilting symmetry with a tilt angle of 180 ° , The one contact point pair is to be placed on the symmetry axis of rotation and to solder leads. The other pair is, as explained above for a wire version, to tune and solder leads. Because of the high precision of the printed circuit board manufacturing process, it is possible to calculate all the contact points very accurately and to realize a well balanced bridge circuit.
The film carrier is folded along the folding axes, so that due to the tilt symmetry, the thermal resistances lying in the bridge circuit formed by the interconnect structure exactly match one another and thus form a sensor according to the invention. To ensure a robust sensor structure, it is also possible to laminate (or glue) all four film layers of the folded film carrier.

Für einige Anwendungen, wie z. B. Messungen an Dammstoffen oder in Gasen, ist es weiter sinnvoll ein Fenster oder mehrere mittels Perforation des Filmträgers vorzusehen, um den störenden Einfluss der Wärmebrücke durch Filmträger von einer Seite des Sensors zu der anderen zu reduzieren.For some Applications, such as B. measurements on dams or in gases is it makes sense to have a window or more by means of perforation of the window film support provide to the disturbing Influence of the thermal bridge through film support from one side of the sensor to the other.

Für einige Anwendungen ist es viel günstiger, wenn der Sensor alle Kontaktstellen und Zuleitungen auf einer Seite hat. Ein Beispiel sind steckbare Sensoren für Flüssigkeiten und Schüttgüter. Dies kann man wiederum durch das Falten eines rechteckigen Sensors erreichen, wobei die Faltachse senkrecht zu der Symmetrieachse des Sensors liegt, so dass die Hälften zusammen fallen.For some Applications are much cheaper, if the sensor has all contact points and leads on one side Has. One example is pluggable sensors for liquids and bulk solids. This can in turn, by folding a rectangular sensor, wherein the folding axis is perpendicular to the axis of symmetry of the sensor lies, so the halves fall together.

Wenn ein solcher Sensor ein Fenster hat, dann sind die einzelnen Streifen des Trägers mit Thermowiderständen nicht fest genug. Das kann man dadurch verbessern, indem man die beiden Streifen einfach oder teleskopartig zusammenrollt.If such a sensor has a window, then the individual strips of the carrier with thermoresistors not tight enough. This can be improved by the both strips rolled up simply or telescopically.

Danach können sie zusätzlich laminiert oder geklebt werden, bei Bedarf auf einem Gerüst.After that can in addition laminated or glued, if necessary on a scaffold.

Durch die Anwendung eines erfindungsgemäßen Temperatursensors ist es möglich einen Wärmeflussmeter oder Strömungssensor herzustellen, der Wärme- oder Mediumfluss in beliebigen Richtungen entlang der Sensorebene erfassen kann.By it is the application of a temperature sensor according to the invention possible a heat flowmeter or flow sensor produce the heat or medium flow in any direction along the sensor plane can capture.

Wenn man zwei gleiche erfindungsgemäße Temperatursensoren in einer ringförmigen Ausführung aufeinander und mit ihren Symmetrieachsen senkrecht zueinander anordnet und mit der gleichen Stromstärke jeweils versorgt, unter Beachtung, dass die axial symmetrischen thermischen Randbedingungen erfüllt sind, wird der Sensorträger dadurch erwärmt, so dass keine Temperaturdifferenz zwischen den Leiterbahnen entsteht. Dabei führt jeder Medium- oder Wärmefluss von einer Außen- oder Innenquelle, die nicht axial symmetrisch ist, zur Entstehung der entsprechenden Diagonalspannungen in beiden Temperatursensoren. Diese Diagonalspannungen sind proportional zur Flussrate in X- und Y-Richtung und ihre Polarität entspricht der Flussrichtung. Die zwei Signale bilden ein „Stereosignal" für die X- und Y-Vektorkomponente des Flusses. Um axial symmetrische Randbedingungen sicher zu bewahren, werden die Sensoren konzentrisch auf einem kreisförmigen Loch oder einer Vertiefung, die mit einem gut wärmeisolierenden Stoff ausgefüllt ist, in einer gut wärmeleitenden Platte mit einem Durchmesser, der größer als der Durchmesser des Sensors ist, angebracht.If one arranges two identical temperature sensors according to the invention in an annular configuration with each other and with their symmetry axes perpendicular to each other and supplied with the same current each, taking into account that the axially symmetric thermal boundary conditions are met, the sensor carrier is heated thereby, so that no temperature difference between the Tracks are created. Each medium or heat flow from an external or internal source, which is not axially symmetrical, leads to the formation of the corresponding diagonal voltages in both temperature sensors. These diagonal voltages are proportional to the flow rate in the X and Y directions and their polarity corresponds to the direction of flow. The two signals form a "stereo signal" for the X and Y vector components of the flow To ensure safe conditions, the sensors are mounted concentrically on a circular hole or a well filled with a good heat-insulating material in a good heat-conducting plate with a diameter larger than the diameter of the sensor.

Die Anwendung eines erfindungsgemäßeren Temperatursensors ermöglicht einen einfachen Aufbau eines präzisen Neigungssensors.The Application of a temperature sensor according to the invention allows a simple construction of a precise Tilt sensor.

Der Aufbau besteht aus einem Sensorgehäuse, das aus zwei gleichen Hälften gebildet ist, die aus gut wärmeleitenden Platten hergestellt sind und gleiche Ringnuten haben. Wenn man einen erfindungsgemäßen ringförmigen Sensor aus einem selbsthaltenden Draht oder aus einer im Filmträger eingebetteten Leiterbahn zwischen den Hälften klemmt, so dass die Thermowiderstände des Sensors entlang der Kanalachse vom mit den Ringnuten gebildeten Kanal verlaufen, der mit einer Flüssigkeit zur Hälfte ausgefüllt ist, weist der durch den Versorgungsstrom erwärmte Sensor eine Empfindlichkeit zum Neigungswinkel in der Sensorebene auf.Of the Construction consists of a sensor housing, which consists of two identical halves is formed, which is made of good heat conducting Plates are made and have the same annular grooves. If you have one inventive annular sensor from a self-retaining wire or embedded in the film carrier Trace between the halves jams, so the thermoresistors of the sensor along the channel axis formed by the annular grooves Channel, which is half-filled with a liquid, the sensor heated by the supply current has a sensitivity to Inclination angle in the sensor plane.

Wenn die Symmetrieachse des Sensors parallel zur Schwerkraft liegt, dann ist die Diagonalspannung gleich Null, weil alle Thermowiderstände sich unter gleichen Temperaturbedingungen befinden. Soll aber die Symmetrieachse senkrecht zur in Sensorebene liegenden Schwerkraft sein, dann hat die Diagonalspannung ihren maximalen Wert, da die gegenüberliegende Thermowiderstände der Brückenschaltung unterschiedliche Temperaturen haben. Zum Beispiel ist eine Seite des Temperatursensors vollständig in Flüssigkeit und dadurch besser gekühlt als die andere Seite, die vom Gehäuse durch Gas, bevorzugt Vakuum, genug thermisch isoliert ist.If the symmetry axis of the sensor is parallel to gravity, then the diagonal voltage is zero because all the thermal resistors are themselves be under the same temperature conditions. But should the symmetry axis perpendicular to the gravity lying in the sensor plane, then the Diagonal voltage their maximum value, since the opposite Thermoresistors the bridge circuit have different temperatures. For example, a page of the temperature sensor completely in liquid and thereby better cooled as the other side, by the housing by gas, preferably vacuum, is enough thermally isolated.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele und Anwendungsbeispiele des Temperatursensors dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.In The drawings are exemplary embodiments and Application examples of the temperature sensor are shown and described in more detail below.

Es zeigenIt demonstrate

1 ein einfaches Ausführungsbeispiel des Temperatursensors aus einem einzelnen Drahtring 1 a simple embodiment of the temperature sensor from a single wire ring

2 ein elektrisches Schaltbild des Temperatursensors 2 an electrical circuit diagram of the temperature sensor

3 eine schematische Draufsicht des Filmträgers mit einer gedruckten Leiterbahnstruktur, die im ersten Verfahrenschritt für Herstellung des erfindungsgemäßen ringförmigen Sensors erstellt wurde. Ein vergrößerter Ausschnitt A, zeigt mögliche Varianten für Leiterbahnverlauf: spiralartige, a, und mäanderförmige, b. 3 a schematic plan view of the film carrier with a printed circuit trace structure, which was created in the first process step for the preparation of the annular sensor according to the invention. An enlarged detail A, shows possible variants for trace: spiral, a, and meandering, b.

4 eine Draufsicht des Sensors, der aus dem in 3 dargestellten Filmträger mit der Leiterbahnstruktur durch das Zusammenfalten hergestellt wurde. 4 a top view of the sensor, which consists of the in 3 represented film carrier with the conductor track structure was produced by the folding.

5 eine Draufsicht wie in 3 jedoch für eine rechteckige Ausführungsform. 5 a top view as in 3 however, for a rectangular embodiment.

6 eine Draufsicht des Sensors, der aus dem in 5 dargestellten Filmträger mit der Leiterbahnstruktur durch das Zusammenfalten hergestellt wurde. 6 a top view of the sensor, which consists of the in 5 represented film carrier with the conductor track structure was produced by the folding.

7 eine Draufsicht einer Ausführungsform für einen Temperatursensor, der aus der in 6 dargestellten Ausführungsform durch ein weiteres Zusammenfalten entsteht, so dass alle Kontaktstellen auf einer Seite liegen. 7 a plan view of an embodiment for a temperature sensor, which consists of the in 6 illustrated embodiment is formed by a further folding, so that all contact points are on one side.

8 eine Ausführungsform des Temperatursensors, der aus der in 7 dargestellten Ausführungsform durch das teleskopartiges Zusammenrollen der Streifen mit Thermowiderständen entsteht. 8th an embodiment of the temperature sensor, which consists of the in 7 illustrated embodiment is formed by the telescoping curling of the strips with thermoresistors.

9 eine Ausführungsform des Temperatursensors, der aus in der 7 dargestellten Ausführungsform durch das Zusammenrollen der Streifen mit Thermowiderständen entsteht. 9 an embodiment of the temperature sensor, which in the 7 embodiment shown by the rolling together of the strips with thermoresistors.

10 ein Flussmetersensor, der mit Hilfe von zwei ringförmigen Temperatursensoren hergestellt werden kann. 10 a flowmeter sensor that can be made using two annular temperature sensors.

11 Schnittdarstellung eines Neigungssensors, der mit Hilfe eines Temperatursensors hergestellt werden kann. 11 Sectional view of a tilt sensor that can be made using a temperature sensor.

1 zeigt einen Temperatursensor gemäß einer einfachen Ausführungsform der Erfindung, der aus zwei nah aneinander liegenden Wicklungen besteht und aus einzelnem Drahtring gefertigt ist. Zwischen den Wicklungen an der Schnittstelle soll elektrische Isolation bewahrt werden. Die Kontaktstellen teilen den Drahtring in vier gleiche Teile mit gleichen Thermowiderständen R1, R2, R3, R4, die eine Brückenschaltung bilden, wobei Widerstände R1 und R3, b. w. R2 und R4, in einer engen thermischen Kopplung und elektrisch gegenüber miteinander in der Brückenschaltung liegen. Die Kontaktstellen für die Diagonalspannungsabgriffe, bzw. für die Stromversorgung der Brückenschaltung, sind nah aneinander und in einer engen thermischen Kopplung angeordnet. Es ist zu sehen, dass der Temperatursensor nur für die senkrecht zur Symmetrieachse 8 entstehende Temperaturdifferenzen ΔT empfindlich ist. Die Kontaktstellen 4 liefern keine störenden thermoelektrischen Spannungen. Sowohl für eine Versorgung des Sensors mit dem Wechselstrom als auch für geringe Empfindlichkeit gegen einen störenden elektromagnetischen Einfluss ist es vorteilhaft, dass der Sensor sehr geringe Induktivität aufweist. Aufgrund seiner Symmetrie treten gleiche Induktivitäten und gleiche Empfindlichkeit zu elektromagnetischen Einflüssen für jede Seite der Brückenschaltung auf. 1 shows a temperature sensor according to a simple embodiment of the invention, which consists of two closely spaced windings and is made of single wire ring. Between the windings at the interface electrical insulation should be preserved. The contact pads divide the wire ring into four equal parts with the same thermoresistors R1, R2, R3, R4 forming a bridge circuit, resistors R1 and R3, bw R2 and R4, in close thermal coupling and electrically opposite each other in the bridge circuit. The contact points for the diagonal voltage taps, or for the power supply of the bridge circuit, are arranged close to each other and in a close thermal coupling. It can be seen that the temperature sensor only for the perpendicular to the axis of symmetry 8th resulting temperature differences .DELTA.T is sensitive. The contact points 4 do not deliver disturbing thermoelectric voltages. Both for a supply of the sensor with the alternating current and ge Sensitivity to a disturbing electromagnetic influence, it is advantageous that the sensor has very low inductance. Due to its symmetry, equal inductances and equal sensitivity to electromagnetic influences occur for each side of the bridge circuit.

In 2 ist ein elektrisches Schaltbild des Temperatursensor mit den herkömmlichen Schaltzeichen dargestellt.In 2 an electrical circuit diagram of the temperature sensor is shown with the conventional circuit diagram.

Aus 2 ist leicht zu erkennen, dass die Brückenschaltung aufgrund der gleichen Widerständen R1, R2, R3, R4 bei gleicher Temperatur symmetrisch aufgebaut ist und sich damit im ausgeglichenen Zustand befindet. Um die Messung einer Temperaturdifferenz zwischen zwei Messstellen durchzuführen, wird der Sensor mit einem Strom I_B versorgt. Die Widerstände R1 und R3 sind auf einer Messstelle mit der Temperatur T1 während die R2 und R4 auf einer anderen mit der Temperatur T2 angebracht. Das Messsignal, die Diagonalspannung U_B, wird durch die Spannungsabfälle über die Widerstände R1 und R4 beziehungsweise R2 und R3 bestimmt. Eine Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 führt zu einer gleichen Widerstandsdifferenz zwischen R1 und R2 einerseits und R3 und R4 anderseits, so dass sich eine Diagonalspannung U_B ergibt. Trotz der unterschiedlichen Widerstandsänderungen bleiben die Gesamtwiderstände in beiden Stromzweigen, die durch die Widerstände R1 und R2 einerseits und die Widerstände R4 und R3 anderseits dargestellt werden, zu jedem Zeitpunkt gleich groß, so dass die Ströme in jedem Stromzweig gleich dem halben Strom I_B/2 sind.Out 2 is easy to see that the bridge circuit is constructed symmetrically due to the same resistors R1, R2, R3, R4 at the same temperature and thus is in a balanced state. In order to carry out the measurement of a temperature difference between two measuring points, the sensor is supplied with a current I _B. The resistors R1 and R3 are on a measuring point with the temperature T1 while the R2 and R4 are mounted on another with the temperature T2. The measurement signal, the diagonal voltage U _B , is determined by the voltage drops across the resistors R1 and R4 or R2 and R3. A temperature difference ΔT = T1 - T2 leads to an equal resistance difference between R1 and R2 on the one hand and R3 and R4 on the other hand, so that a diagonal voltage U _B results. Despite the different resistance changes, the total resistances in both current branches, which are represented by the resistors R1 and R2 on the one hand and the resistors R4 and R3 on the other hand, remain the same size at all times, so that the currents in each branch current equal to half the current I _B / 2 are.

3 stellt einen ersten Schritt für ein Herstellungsverfahren für einen erfindungsgemäßen Temperatursensor dar, der auf einem Filmträger 3, beispielweise Polymid-Film, mit der Dicke von 25 μm, aus einem dünnen Metallfilm, vorzugsweise aus Platin oder Nickel, mit der Dicke von 2 μm, hergestellt ist. Zuerst wird eine kippsymmetrische Leiterbahnstruktur 2 auf dem Filmträger mit Fotoätzverfahren erzeugt, so dass, wenn der Filmträger zweimal entlang der Faltachsen 6 gefaltet wird, passen zwei symmetrische Hälften zusammen und wird ein erfindungsgemäßer Temperatursensor gebildet. Vergrößerter Ausschnitt A stellt mögliche Varianten des Leiterbahnverlaufs dar, spiralartiger (a) und mäanderförmiger (b), um gleichmäßig verteilte möglichst große Thermowiderstände zu fertigen. 3 represents a first step for a manufacturing method for a temperature sensor according to the invention, which on a film carrier 3 For example, a polyimide film 25 μm thick is made of a thin metal film, preferably platinum or nickel, 2 μm thick. First, a tilt-symmetrical track structure 2 produced on the film carrier with photoetching, so that when the film carrier twice along the folding axes 6 is folded, two symmetrical halves fit together and a temperature sensor according to the invention is formed. Enlarged section A shows possible variants of the track layout, spiral-like (a) and meander-shaped (b), in order to produce uniformly distributed as large as possible thermal resistances.

In 4 ist ein wichtige ringförmige Ausführungsform für einige Anwendungen dargestellt, die aus dem in 3 dargestellten Filmträger mit der Leiterbahnstruktur durch das Zusammenfalten angefertigt wird. Um die direkte Wärmebrücke von Widerständen R1, R3 zu R2, R4 durch den Filmträger zu vermeiden, ist ein kreisförmiges Fenster 7 in der Mitte des Sensors in dem Filmträger vorgesehen.In 4 For example, an important annular embodiment is shown for some applications consisting of the in 3 shown film carrier is made with the conductor track structure by folding. To avoid the direct thermal bridge of resistors R1, R3 to R2, R4 through the film carrier is a circular window 7 provided in the center of the sensor in the film carrier.

5 stellt den ersten Verfahrensschritt für einen rechteckigen Temperatursensor dar mit einem gleichen Herstellungsverfahren wie bei 3. 5 represents the first process step for a rectangular temperature sensor with a same manufacturing method as in 3 ,

6 stellt eine für Anwendungen wichtige rechteckige Ausführungsform des Temperatursensors dar. 6 represents an important for applications rectangular embodiment of the temperature sensor.

In 7 ist ein Temperatursensor dargestellt, der aus dem in 6 dargestelltem Sensor durch das Zusammenfalten entlang der Achse 9 hergestellt wird. Der Sensor hat den Vorteil, dass sich alle Kontaktstellen für Stromversorgung und Spannungsabgriffe auf einer Seite befinden. Dadurch lässt sich der Sensor in unterschiedliche weiche Medien, wie z. B. für Flüssigkeiten und Schüttgüter, einführen.In 7 a temperature sensor is shown, which consists of the in 6 represented sensor by folding along the axis 9 will be produced. The sensor has the advantage that all contact points for power supply and voltage taps are on one side. This allows the sensor in different soft media, such. As for liquids and bulk materials, introduce.

8 stellt Temperatursensor dar, der aus dem in 7 dargestellten Sensor durch das teleskopartiges Zusammenrollen der Streifen 10 hergestellt wird. Dadurch wird größere Festigkeit erreicht. 8th represents temperature sensor, which consists of the in 7 shown sensor by the telescoping curling of the strips 10 will be produced. As a result, greater strength is achieved.

9 stellt ein Temperatursensor dar, der aus dem in 7 dargestelltem Sensor durch das Zusammenrollen der Streifen 10 hergestellt wird. 9 represents a temperature sensor, which consists of the in 7 represented sensor by the rolling up of the strips 10 will be produced.

In 10 ist ein Flussmeter dargestellt, der aus zwei gleichen Temperatursensoren nach der Ausführung gemäß 4 besteht. Die Sensoren werden aufeinander gelegt, so dass ihre Symmetrieachsen senkrecht zueinander gerichtet und mit gleichem Versorgungsstrom I1 = I2 = I_B versorgt werden. Wenn die Stromstärke groß genug ist und Randbedingungen für den Filmträger 3 axial symmetrisch sind, erwärmt sich der Filmträger auch axial symmetrisch, wobei keine Diagonalspannungen in den Sensoren erzeugt werden.In 10 a flow meter is shown, which consists of two identical temperature sensors according to the embodiment according to 4 consists. The sensors are placed one on top of the other so that their axes of symmetry are directed perpendicular to one another and supplied with the same supply current I1 = I2 = I _B. If the current is high enough and constraints for the film carrier 3 are axially symmetrical, the film carrier also heats up axially symmetrically, with no diagonal voltages are generated in the sensors.

Wird ein Temperaturgradient in dem Filmträger von äußeren Wärmeflüssen oder Mediumflüssen entlang der Ebene des Trägers erzeugt, führt das zu entsprechenden Diagonalspannungen in den Sensoren. Die Ausnahme sind dabei axial symmetrische Flüsse aus der Mitte der Sensoren heraus, was zusätzliche Heizelemente zum Erwärmen des Trägers anwenden lässt. Um die axial symmetrischen Randbedingungen zu bewahren, kann der Sensorträger auf einem Kreisloch mit dem Durchmesser größer als der Sensordurchmesser in der Platte 13 mit einer guten Wärmeleitfähigkeit konzentrisch gesetzt werden.Producing a temperature gradient in the film support from external heat flux or fluid flow along the plane of the support will result in corresponding diagonal voltages in the sensors. The exception are axially symmetric flows out of the center of the sensors, which allows additional heating elements to be used to heat the carrier. In order to preserve the axially symmetric boundary conditions, the sensor carrier may be on a circular hole with the diameter larger than the sensor diameter in the plate 13 be set concentrically with a good thermal conductivity.

In 11 ist eine Schnittdraufsicht eines Neigungssensors dargestellt, der einen Temperatursensor nach der ringförmigen Ausführung enthält. Der Temperatursensor kann entweder aus einem selbsthaltenden Draht 1 oder aus einer gedruckten Leiterbahn 2 auf einem Filmträger 3 hergestellt werden. Das Gehäuse für den Neigungssensor bildet sich aus zwei gleichen Hälften 13, die aus einer Platte mit großer Wärmeleitfähigkeit, bevorzugt Kupfer oder Aluminium, hergestellt wird und über eine ringförmige Nut verfügt. Wird der Temperatursensor zwischen den Hälften hermetisch geklemmt, so dass die Thermowiderstände des Sensors entlang der Kanalachse vom gebildeten Ringkanal 12 verlaufen, der mit einer Flüssigkeit 14 halb ausgefüllt ist, weist der durch den Versorgungsstrom erwärmter Sensor eine Empfindlichkeit zum Neigungswinkel in der Sensorebene auf. Wenn Symmetrieachse 8 des Sensors parallel zur Schwerkraft liegt, ist die Diagonalspannung gleich Null, weil alle Thermowiderstände sich unter gleichen Temperaturbedingungen befinden. Wenn die Schwerkraft senkrecht zur Symmetrieachse und in Sensorebene liegt, hat die Diagonalspannung den maximalen Wert, da die gegenüberliegende Thermowiderstände der Brückenschaltung unterschiedliche Temperaturen haben. Zum Beispiel befinden sich R1 und R3 vollständig in einer Flüssigkeit und sind dadurch besser gekühlt, als R2 und R4, die vom Gehäuse durch Gas oder Vakuum genug thermisch isoliert sind.In 11 Figure 11 is a sectional plan view of a tilt sensor including a temperature sensor according to the annular embodiment. The temperature sensor can either be made of a self-holding wire 1 or from a printed conductor 2 on a film carrier 3 getting produced. The housing for the tilt sensor is formed from two equal halves 13 made of a plate with high thermal conductivity, preferably copper or aluminum, and has an annular groove. If the temperature sensor is hermetically clamped between the halves, so that the thermoresistors of the sensor along the channel axis of the formed annular channel 12 run with a liquid 14 is half filled, the sensor heated by the supply current has a sensitivity to the angle of inclination in the sensor plane. If symmetry axis 8th When the sensor is parallel to gravity, the diagonal voltage is zero because all the thermoresistors are under the same temperature conditions. When gravity is perpendicular to the axis of symmetry and in the sensor plane, the diagonal voltage has the maximum value since the opposing thermal resistances of the bridge circuit have different temperatures. For example, R1 and R3 are completely liquid and thus better cooled than R2 and R4, which are sufficiently thermally isolated from the housing by gas or vacuum.

Claims

Temperature sensor for precise measurement of small temperature differences, in particular temperature gradients and rapid local temperature changes, in different stationary or mobile media consisting of four equal thermal resistors connected in series in a bridge circuit and supplied with a direct or alternating current, in the two current branches in each case flow equal currents and a change of a resistance leads to a corresponding diagonal voltage in the bridge circuit, characterized in that the whole bridge circuit with thermoresistors (R1, R2, R3, R4) consists of a single conductive wire ( 1 ) or from a printed conductor track ( 2 ) is formed with a high temperature coefficient, wherein opposing resistors (R1, R3, R2, R4) of the bridge circuit are each arranged close in close thermal coupling with each other on two spaced apart points symmetrically in the medium.

Temperature sensor according to claim 1, characterized that the contact points for Taps of diagonal voltage or current supply of the bridge circuit each close to each other in close thermal coupling lie.

Temperature sensor according to one of claims 1, 2, characterized in that the wire ( 1 ) has several windings at the measuring points.

Temperature sensor according to one of claims 1, 2, 3, characterized in that for the sensor a carrier ( 3 ) is provided of an electrically insulating material.

Temperature sensor according to claim 4, characterized in that the carrier ( 3 ) consists of polyimide or polytetrafluoroethylene.

Temperature sensor according to claim 5, characterized in that the carrier ( 3 ) is a foil.

Temperature sensor according to claim 4, characterized in that the carrier ( 3 ) consists of mica or ceramic.

Temperature sensor according to claim 4, characterized in that the carrier ( 3 ) consists of a porous SiC or SiO ₂ layer on a Si substrate.

Temperature sensor according to one of claims 4, 5 or 7, 8, characterized in that the carrier ( 3 ) is a thin plate.

Temperature sensor according to claim 4, characterized in that the carrier ( 3 ) is a painted metal foil.

Temperature sensor according to one of claims 4 to 10, characterized in that the carrier ( 3 ) several windows ( 7 ), including at least one within the sensor.

Temperature sensor according to one of claims 4 to 11, characterized in that the conductor track ( 2 ) from one to the carrier ( 3 ) is applied metal foil applied.

Temperature sensor according to claim 12, characterized that the metal foil is a platinum or nickel foil.

Temperature sensor according to one of claims 4 to 13, characterized in that the conductor track a meandering or has spiral-like structure at the measuring points.

Method for producing the temperature sensor according to one of Claims 6 and 10 to 14, characterized in that the wire ( 1 ) or the track ( 2 ) on the film carrier ( 3 ) is formed in a shape having a tilting symmetry with tilt angle 180 ° in the carrier plane, and thereby the film carrier ( 3 ) twice along folding axes ( 6 ) folds.

Method for producing the temperature sensor according to one of claims 6 and 10 to 14, characterized in that the temperature sensor along a folding axis ( 9 ) is folded so that all contact points are on one side of the sensor.

Method of manufacturing the temperature sensor according to one of claims 6 and 11 to 14, characterized in that a strip ( 10 ) of the film carrier ( 3 ) with the thermoresistors (R1, R2, R3, R4) rolled up or in telescope tube ( 11 ) is wound.

Temperature sensor according to one of claims 6 and 10 to 14, characterized in that the film carrier ( 3 ) folded and laminated or glued.

Temperature sensor according to one of claims 6 and 10 to 14, characterized in that the film carrier ( 3 ) is rolled or wound and laminated or glued together.

Sensor device for detecting heat fluxes and flows in gases and liquids, characterized in that two equal to each other and with their axes of symmetry ( 8th ) at 90 ° to each other arranged temperature sensors according to one of claims 3 to 14 with an annular uniform distribution of the thermal resistors (R1, R2, R3, R4) on the support ( 3 ) are provided, wherein both temperature sensors are supplied with a same electric current, and thereby at axially symmetrical boundary conditions for the carrier ( 3 ) are axially symmetrically heated, wherein flowing past flow or heat flow generates a temperature gradient on the carrier, which according to size and polarity corresponding diagonal voltages in both temperature sensors.

Sensor device for detecting heat fluxes, as well as flows in gases and liquids, according to claim 20, characterized in that a heater for axially symmetrical heating of the carrier ( 3 ) is provided in the middle of the device.

Sensor device for detecting the angle of inclination, wherein a temperature sensor according to any one of claims 3 to 14 with an annular uniform distribution of the thermoresistors (R1, R2, R3, R4) in an annular channel ( 12 ) is fixed along the channel axis and is heated with an electric current, wherein the channel ( 12 ) in a massive log ( 13 ) is arranged from a material with high thermal conductivity and with a liquid ( 14 ), preferably a silicone oil with a temperature of low-dependent viscosity, half filled, so that the temperature sensor provides a diagonal voltage corresponding to the inclination.