DE102019205154A1

DE102019205154A1 - Drucksensor zur Druckerfassung fluider Medien und Drucksensoreinrichtung mit einem solchen Drucksensor

Info

Publication number: DE102019205154A1
Application number: DE102019205154.5A
Authority: DE
Inventors: Masoud Habibi; Maria Halbig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-04-10
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2020-10-15
Also published as: CN111811729A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drucksensor (1) zur Druckerfassung fluider Medien, umfassend ein Gehäuse (10) mit einem ersten Druckanschluss (4), wobei der erste Druckanschluss (4) einen ersten Druckkanal (14) aufweist, der mit einem ersten Druck (P1) beaufschlagbar ist, und einem von dem ersten Druckanschluss (4) getrennten zweiten Druckanschluss (5), wobei der zweite Druckanschluss (5) einen zweiten Druckkanal (15) aufweist, der mit einem zweiten Druck (P2) beaufschlagbar ist, und eine in dem Gehäuse (10) angeordnete erste Druckerfassungseinrichtung (41), die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem ersten Druckanschluss (4) anliegenden ersten Druck (P1) und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des ersten Drucks (P1) zu einem Referenzdruck (P3) repräsentierenden ersten elektrischen Signals (S1), und eine zweite Druckerfassungseinrichtung (42), die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem zweiten Druckanschluss (5) anliegenden zweiten Druck (P2) und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des zweiten Drucks (P2) zu einem Referenzdruck (P3) repräsentierenden zweiten elektrischen Signals (S2). Wird vorgeschlagen, dass der Drucksensor (1) eine in dem Gehäuse (10) angeordnete dritte Druckerfassungseinrichtung (43) aufweist, die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem ersten Druckanschluss (4) anliegenden ersten Druck (P1) und mit dem an dem zweiten Druckanschluss (6) anliegenden zweiten Druck (P2) und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des ersten Drucks (P1) zu dem zweiten Druck (P2) repräsentierenden ersten Differenzdrucksignals (S3).

Description

Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Drucksensoren bekannt, die zur Druckerfassung fluider Medien, also flüssiger oder gasförmiger Medien, eingesetzt werden. Im Stand der Technik werden Absolutdrucksensoren verwandt, welche einen an einem Druckanschluss anliegenden Druck erfassen, oder Differenzdrucksensoren, welche eine Druckdifferenz von zwei Drücken erfassen. Dabei werden als Sensorelemente oft Halbleiterchips eingesetzt, die eine dünne Membran aufweisen, die auf ihrer einen Seite mit einer Wheatstone'schen Brückenschaltung versehen ist. Bei einer Druckbeaufschlagung der Membran wird diese ausgelenkt und die Wheatstone'schen Brückenschaltung erzeugt ein den Druck repräsentierendes Signal. Wird die Membran einseitig mit Druck beaufschlagt, so repräsentiert das Signal den Absolutdruck des an der Membran anliegenden Drucks. In diesem Fall kann die andere Seite der Membran mit einer Kappe dicht abgedeckt sein. Wird die Membran auf der einen Seite mit einem ersten Druck und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Referenzdruck beaufschlagt, so erzeugt die Brückenschaltung ein elektrisches Signal, das eine Druckdifferenz des ersten Drucks zu einem Referenzdruck repräsentiert.
Aus der DE 42 27 893 A1 sind Drucksensoren bekannt, die ein Gehäuse mit einem ersten Druckanschluss und einem zweiten Druckanschluss aufweisen. Der erste Druckanschluss weist einen ersten Druckkanal auf, der mit einem ersten Druck beaufschlagbar ist. Ein von dem ersten Druckanschluss getrennter zweiter Druckanschluss weist einen zweiten Druckkanal auf, der mit einem zweiten Druck beaufschlagbar ist. Der Drucksensor weist eine erste Druckerfassungseinrichtung auf, die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem ersten Druckanschluss anliegenden ersten Druck und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des ersten Drucks zu einem Referenzdruck repräsentierenden ersten elektrischen Signals, und eine zweite Druckerfassungseinrichtung, die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem zweiten Druckanschluss anliegenden zweiten Druck und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des zweiten Drucks zu einem Referenzdruck repräsentierenden zweiten elektrischen Signals.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucksensor zur Druckerfassung fluider Medien, umfassend ein Gehäuse mit einem ersten Druckanschluss, wobei der erste Druckanschluss einen ersten Druckkanal aufweist, der mit einem ersten Druck beaufschlagbar ist, und einem von dem ersten Druckanschluss getrennten zweiten Druckanschluss, wobei der zweite Druckanschluss einen zweiten Druckkanal aufweist, der mit einem zweiten Druck beaufschlagbar ist, und eine in dem Gehäuse angeordnete erste Druckerfassungseinrichtung, die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem ersten Druckanschluss anliegenden ersten Druck und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des ersten Drucks zu einem Referenzdruck repräsentierenden ersten elektrischen Signals, und eine zweite Druckerfassungseinrichtung, die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem zweiten Druckanschluss anliegenden zweiten Druck und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des zweiten Drucks zu einem Referenzdruck repräsentierenden zweiten elektrischen Signals. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, in dem Gehäuse eine dritte Druckerfassungseinrichtung anzuordnen, die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem ersten Druckanschluss anliegenden ersten Druck und mit dem an dem zweiten Druckanschluss anliegenden zweiten Druck und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des ersten Drucks zu dem zweiten Druck repräsentierenden ersten Differenzdrucksignals.
Vorteile der Erfindung
Bei manchen Anwendungen in der Automobilindustrie ist die Erfassung eines Differenzdrucks vor und hinter einem von einem Fluid durchströmten Bauteil äußerst wichtig. Dies gilt, ohne Beschränkung der Allgemeinheit beispielsweise insbesondere für die Erfassung des Drucks vor und hinter einem Partikelfilter im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Otto-Motors. Bei derartigen Drucksensoren ist es für den Betrieb des Partikelfilters wichtig den Druck vor und hinter dem Partikelfilter zuverlässig zu erfassen. Dabei kann der Druck vor dem Filter und der Druck hinter dem Filter von zwei Sensorelementen getrennt erfasst werden und anschließend in einem Steuergerät eine Druckdifferenz aus den beiden Drücken berechnet werden, welche den Druckabfall über dem Partikelfilter charakterisiert. Falls eines der dabei verwandten Sensorelemente verunreinigt oder defekt ist, kann keine richtige Differenzdruckerfassung mehr erfolgen. Da eine fehlerhafte Messwertbildung nicht notwendiger Weise zu einem Totalausfall des Systems führt, kann es auch sein, dass der falsche Messwert im Steuergerät weiterverarbeitet wird, wodurch das Steuerprogramm in seiner Funktionalität gefährdet wird. Aus diesem Grund ist eine Überwachung des Drucksensors erwünscht. Mittels des erfindungsgemäßen Drucksensors ist eine effiziente Überwachung des eine Druckdifferenz des ersten Drucks zu einem Referenzdruck repräsentierenden ersten elektrischen Signals und des eine Druckdifferenz des zweiten Drucks zu dem Referenzdruck repräsentierenden zweiten elektrischen Signals, beziehungsweise eines aus dem ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischen Signal berechneten Differenzdrucksignals möglich. Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, dass in dem Gehäuse des Drucksensors zusätzlich eine dritte Druckerfassungseinrichtung angeordnet wird, die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem ersten Druckanschluss anliegenden ersten Druck und mit dem an dem zweiten Druckanschluss anliegenden zweiten Druck und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des ersten Drucks zu dem zweiten Druck repräsentierenden ersten Differenzdrucksignals.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den abhängigen Ansprüchen enthaltenen Merkmale ermöglicht.
Vorteilhaft kann beispielsweise ein erstes Drucksensormodul, an dem die erste Druckerfassungseinrichtung und die zweite Druckerfassungseinrichtung ausgebildet sind, und ein zweites Drucksensormodul, an dem die dritte Druckerfassungseinrichtung ausgebildet ist, als voneinander separate Teile in dem Gehäuse des Drucksensors verbaut sein.
Beispielsweise kann das erste Drucksensormodul ein erstes Trägersubstrat aufweisen, auf dem ein erstes Halbleiter-Bauelement mit wenigstens einer ersten druckempfindlichen Membran, auf der die erste Druckerfassungseinrichtung ausgebildet ist, und eine zweites Halbleiterbauelement mit wenigstens einer zweiten druckempfindlichen Membran, auf der die zweite Druckerfassungseinrichtung ausgebildet ist, angeordnet sind. Die erste und die zweite Druckerfassungseinrichtung können beispielsweise durch jeweils eine Wheatstone'sche Brückenschaltung auf der Membran gebildet werden. Als Signalaufbereitungsmittel kann wenigstens ein erstes integriertes elektronisches Schaltungsteil auf dem ersten Trägersubstrat aufgebracht sein, das dazu eingerichtet ist, das die Druckdifferenz des ersten Drucks zu dem Referenzdruck repräsentierende erste elektrische Signal und das die Druckdifferenz des zweiten Drucks zu dem Referenzdruck repräsentierende zweite elektrische Signal an Anschlussflächen des ersten Trägersubstrats bereitzustellen.
In entsprechender Weise kann das zweite Drucksensormodul ein zweites Trägersubstrat aufweisen, auf dem ein drittes Halbleiter-Bauelement mit wenigstens einer dritten druckempfindlichen Membran, auf der die dritte Druckerfassungseinrichtung ausgebildet ist, angeordnet ist. Die dritte Druckerfassungseinrichtung kann beispielsweise durch eine Wheatstone'sche Brückenschaltung auf der dritten Membran gebildet werden.
Als Signalaufbereitungsmittel kann wenigstens ein zweites integriertes elektronisches Schaltungsteil auf dem zweiten Trägersubstrat aufgebracht sein, das dazu eingerichtet ist, das erste Differenzdrucksignal, welches die Druckdifferenz des ersten Drucks zu dem zweiten Druck repräsentiert, an Anschlussflächen des zweiten Trägersubstrats bereitzustellen.
Derartige Drucksensormodule sind einfach und preiswert fertigbar und können in einfacher Weise in dem Gehäuse des Drucksensors verbaut werden. Insbesondere können die Drucksensormodule als Land-Grid-Array / Mold-Premold (LGA/MPM) oder ähnlich aufgebaut sein. Dabei ist das Trägersubstrat auf der einen Seite mit einem als Grid-Array ausgebildeten Anschlussraster und auf der anderen Seite mit einem Moldrahmen und einem Halbleiterbauelement als eigentlichem Drucksensorelement versehen. Das Halbleiterbauelement kann beispielswiese als Advanced Porous Silicon MEMS-Sensorelement (MEMS = Microelectromechanical systems) oder beispielsweise als konventioneller Siliziumchip ausgestaltet sein.
Die elektronischen Signalaufbereitungsmittel können beispielsweise als ASIC (anwendungsspezifischer integrierte Schaltkreis) ausgebildet sein. Die elektronischen Signalaufbereitungsmittel können das erste und zweite elektrische Signal sowie das erste Differenzdrucksignal über die Anschlussflächen des jeweiligen Trägersubstrats an einem elektrischen Anschluss des Drucksensors bereitstellen.
Durch die Verwendung von mehreren Drucksensormodulen, die in dem Gehäuse des Drucksensors verbaut werden, bestehen vorteilhaft Freiheitsgrade bei der Anordnung der Drucksensormodule im Gehäuse.
Ein besonders einfacher Aufbau wird dadurch ermöglicht, dass das erste Halbleiterbauelement auf einer ersten Seite des Drucksensors mit dem ersten Druck beaufschlagt wird und das zweite Halbleiterbauelement auf der ersten Seite des Drucksensors mit dem zweiten Druck beaufschlagt wird und dass sowohl das erste Halbleiterbauelement als auch das zweite Halbleiterbauelement auf einer von der ersten Seite abgewandten zweite Seite des Drucksensors mit dem Referenzdruck beaufschlagt werden.
Das dritte Halbleiterbauelement kann derart in dem Gehäuse verbaut werden, dass es wahlweise an einer ersten Seite des Drucksensors mit dem zweiten Druck beaufschlagt wird und auf einer von der ersten Seite abgewandten zweiten Seite des Drucksensors mit dem ersten Druck beaufschlagt wird oder dass auf einer ersten Seite des Drucksensors mit dem ersten Druck auf einer von der ersten Seite abgewandten zweiten Seite des Drucksensors mit dem zweiten Druck beaufschlagt wird.
Besonders vorteilhaft ist ein Aufbau des Drucksensors, bei dem das Gehäuse einen Gehäusegrundkörper aufweist, an dem der erste Druckanschluss und der zweite Druckanaschluss ausgebildet sind. Der Gehäusegrundkörper kann auf einer zweiten Seite des Drucksensors eine Gehäuseaufnahme aufweisen, die mit einem Gehäusedeckel verschließbar ist. Die Gehäuseaufnahme beispielsweise eine umlaufende Begrenzungswand aufweisen und durch eine Trennwand in einen ersten Druckraum, der von dem Referenzdruck beaufschlagt ist und in einen zweiten Druckraum, der von dem ersten Druck oder dem zweiten Druck beaufschlagt ist, unterteilt werden. Die elektrischen Anschlussflächen des ersten Drucksensormoduls und die elektrischen Anschlussflächen des zweiten Drucksensormoduls können in dem ersten Druckraum angeordnet werden. Das erste Drucksensormodul kann ein erstes Trägersubstrat mit einem ersten Durchbruch und einem zweiten Durchbruch aufweist, wobei der erste Durchbruch und der zweite Durchbruch in dem ersten Druckraum angeordnet sind. Das zweite Drucksensormodul kann ein zweites Trägersubstrat mit einem dritten Durchbruch aufweisen, wobei der dritte Durchbruch in dem zweiten Druckraum angeordnet ist. Der erste Druckraum, in welchem ein Referenzdruck anliegen kann, dient daher zugleich zu Herstellung der elektrischen Anschlüsse zwischen den Drucksensormodulen und dem elektrischen Anschluss des Drucksensors am Gehäusegrundkörper, was beispielsweise mittels Bonddrahtverbindungen erfolgen kann. Der erste Druckraum kann daher beispielsweise mit Umgebungsdruck beaufschlagt sein, so dass keine aggressiven Substanzen auf die Bonddrähte einwirken. Der erste Druck und der zweite Druck kann die Drucksensormodule über in dem Gehäusegrundkörper ausgebildete Druckkanäle auf der ersten Seite des Drucksensors beaufschlagen. Hier sind die Drucksensormodule mit Gelaufträgen über dem Halbleiterbauelementen gegen aggressive Substanzen gut geschützt. Die Abdichtung erfolgt über Dichtklebungen die in diesem Bereich einfach aufgetragen werden können.
Vorteilhaft ist weiterhin die Verwendung des Drucksensors in Kombination mit einem elektronischen Steuergerät, wobei das elektronische Steuergerät ausgebildet ist, um das die Druckdifferenz des ersten Drucks zu dem Referenzdruck repräsentierende erste elektrische Signal und das die Druckdifferenz des zweiten Drucks zu dem Referenzdruck repräsentierende zweite elektrische Signal von dem elektrischen Anschluss des Drucksensors zu empfangen, wobei das elektronische Steuergerät Differenzbildungsmittel aufweist, wobei die Differenzbildungsmittel ausgebildet sind um ein zweites Differenzdrucksignal aus einer Differenz aus dem ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischem Signal zu berechnen.
Das elektronische Steuergerät kann weiterhin ausgebildet sein, um das erste Differenzdrucksignal von dem elektrischen Anschluss des Drucksensors zu empfangen. Das Steuergerät weist vorteilhaft Vergleichsmittel auf, wobei die Vergleichsmittel ausgebildet sind, um das aus der Differenz aus dem ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischen Signal berechnete zweite Differenzdrucksignal mit dem die Druckdifferenz des ersten Drucks zu dem zweiten Druck repräsentierenden ersten Differenzdrucksignal zu vergleichen, wobei in Abhängigkeit von wenigstens dem Vergleich entweder allein das erste Differenzdrucksignal oder allein das zweite Differenzdrucksignal oder aber sowohl das erste Differenzdrucksignal als auch das zweite Differenzdrucksignal beide als gültig angesehen werden. Wenigstens bedeutet in diesem Zusammenhang, dass es nicht ausgeschlossen sein soll, dass das Steuergerät einen Fehler sowohl des ersten Differenzdrucksignals als auch des zweiten Differenzdrucksignals erkennt und in Folge davon kein Differenzdrucksignal als gültig ansieht und stattdessen auf einen Ersatzwert zurückgreift oder ein Fehlersignal ausgibt.
Weiterhin kann das Steuergerät Auswahlmittel aufweisen, welche wenigstens das allein als gültig erkannte erste Differenzdrucksignal oder das allein als gültig erkannte zweite Differenzdrucksignal oder einen aus dem als gültig erkannten ersten Differenzdrucksignal und zweiten Differenzdrucksignal berechneten Wert, insbesondere einen Mittelwert, für die weitere Verwendung in einem Steuerprogramm des Steuergerätes, beispielsweise zur Ansteuerung einer Brennkraftmaschine, bereitstellen. Die Auswahlmittel können auch keinen der Werte auswählen, wenn ein Fehler sowohl des ersten als auch des zweiten Differenzdrucksignals erkannt wurde, oder auf einen Ersatzwert ausweichen.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Drucksensors,
2 eine Ausführungsform eines in dem Drucksensor verbauten ersten Drucksensormoduls,
3 eine Ausführungsform eines in dem Drucksensor verbauten zweiten Drucksensormoduls,
4 eine schematische Draufsicht auf eine Gehäuseaufnahme eines Drucksensors gemäß der ersten Ausführungsform des Drucksensors,
5 eine schematische Draufsicht auf eine Gehäuseaufnahme eines Drucksensors gemäß einer zweiten Ausführungsform des Drucksensors,
6 eine schematische Draufsicht auf eine Gehäuseaufnahme eines Drucksensors gemäß einer dritten Ausführungsform des Drucksensors,
7 eine schematische Draufsicht auf eine Gehäuseaufnahme eines Drucksensors gemäß einer vierten Ausführungsform des Drucksensors,
8 eine schematische Darstellung einer Drucksensoreinrichtung mit einem Drucksensor und mit einem elektronischen Steuergerät.

Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt einen Drucksensor 1 zur Druckerfassung fluider Medien. Der Drucksensor 1 weist eine Gehäuse 10 auf, das einen Gehäusegrundkörper 100 und einen auf den Gehäusegrundkörper 100 aufgesetzten Gehäusedeckel 101 umfassen kann. An dem Gehäusegrundkörper 100 ist ein elektrischer Anschluss 7 vorgesehen, der beispielsweise als Stecker ausgebildet ist. Der Gehäusegrundkörper 100 weist weiterhin einen ersten Druckanschluss 4 und einen zweiten Druckanschluss 5 auf. Der erste Druckanschluss 4 weist einen Druckkanal 14 und der zweite Druckanschluss 5 weist einen Druckkanal 15 auf. Der Gehäusegrundkörper 100 weist eine erste Seite 11 und eine davon abgewandte zweite Seite 12 auf. In 1 ist die Blickrichtung auf die zweite Seite 12 gerichtet. Wie zu erkennen ist, weist der Drucksensor 1 auf der zweiten Seite eine Gehäuseaufnahme 102 auf, welche beispielsweise als Vertiefung ausgebildet ist. Die Gehäuseaufnahme 102 ist durch eine umlaufende Begrenzungswand 31 seitlich begrenzt. Auf oder neben der umlaufenden Begrenzungswand 31 kann beispielsweise eine in 4 schematisch dargestellte umlaufende Dichtklebung 51 aufgetragen sein, so dass der Gehäusedeckel 101 dicht auf die umlaufende Begrenzungswand 31 aufgesetzt ist. Die Gehäuseaufnahme 102 kann durch eine Trennwand 32, welche wie dargestellt als Wandstück in die Gehäuseaufnahme 102 hineinragen kann oder auch durch einen Dichtkleberauftrag mittels einer Kleberaupe gebildet sein kann, in einen ersten Druckraum 35, der mit einem Referenzdruck P3 beaufschlagt ist, und in einen zweiten Druckraum 34 unterteilt sein. Die Trennwand 32 kann auf ihrer von der Gehäuseaufnahme 102 abgewandten Seite mit einer Dichtklebung 52 versehen sein, wie in 4 schematisch dargestellt ist. Bei aufgesetzten Gehäusedeckel 101 wird der erste Druckraum 35 durch die Dichtklebung 52 gegenüber dem zweiten Druckraum 34 abgedichtet. Weiterhin wird der zweite Druckraum durch die Dichtklebung 51 gegenüber dem Außenraum abgedichtet. Der erste Druckraum kann durch die Dichtklebung 51 gegenüber dem Außenraum abgedichtet sein, wobei allerdings eine nicht gezeigte Drucköffnung den ersten Druckraum 35 mit dem Außenraum verbinden kann, so dass im ersten Druckraum der Umgebungsdruck als Referenzdruck anliegen kann. Der zweite Druckraum 34 kann beispielsweise mit dem ersten Druck P1 baufschlagt sein. Zu diesem Zweck kann ein nicht dargestellter Abzweigkanal, von dem in 1 nur die Mündungsöffnung 33 erkennbar ist, aus dem ersten Druckkanal 14 an einer Mündungsöffnung 33 in den zweiten Druckraum 34 einmünden.
Wie in 1 weiterhin zu erkennen ist, kann auf der zweiten Seite 12 des Drucksensors ein erstes Drucksensormodul 21 und ein zweites Drucksensormodul 22 in die Gehäuseaufnahme 102 eingesetzt sein.
Ein beispielhafter Aufbau des ersten Drucksensormoduls 21 ist in 2 dargestellt. Das erste Drucksensormodul 21 weist beispielsweise ein erstes Trägersubstrat 201a auf. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Leiterplatte handeln, die mit einem Land-Grid-Array mit Anschlussflächen 211a auf der Unterseite versehen ist. Auf der von den Anschlussflächen 211a abgewandten Seite ist das erste Trägersubstrat 201a mit passiven elektrischen Bauelementen 203 und einem ersten integrierten elektronischen Schaltungsteil 204a versehen. Das erste integrierte elektronische Schaltungsteil 204a kann als Signalaufbereitungsmittel vorgesehen sein und beispielsweise als ASIC ausgebildet sein. Weiterhin weist das Drucksensormodul 21 einen Moldrahmen 202 aus einer Moldmasse auf, welcher die passiven elektrischen Bauelemente 203 und das Schaltungsteil 204a abdeckt. Der Moldrahmen 202 weist zwei Absenkungen auf, in denen ein erstes Halbeiterbauelement 210a beziehungsweise ein zweites Halbleiterbauelement 210b jeweils über einen Kleberauftrag auf einem Podest aus Moldmasse angeordnet sind.
Bei dem ersten Halbleiterbauelement 210a handelt es sich um ein Drucksensorelement, das wenigstens eine druckempfindliche Membran 221 aufweist, die auf ihrer von dem ersten Trägersubstrat 201a abgewandten Seite mit einer Wheatstone'schen Brückenschaltung versehen ist, wodurch eine erste Druckerfassungseinrichtung 41 gebildet ist. Das erste Halbleiterbauelement 210a, beziehungsweise die erste Druckerfassungseinrichtung ist mittels Bonddrahtverbindungen 207 mit dem ersten Trägersubstrat 201a elektrisch kontaktiert. Die Bonddrahtverbindungen 207 sind durch eine Aussparung des Moldrahmens 202 geführt, die von einer Passivierungsschicht 208a abgedeckt ist. Das erste Halbleiterbauelement 210a ist in einer Absenkung des Moldrahmens 202 über einem Durchbruch 213a in dem ersten Trägersubstrat 201a angeordnet. Die Absenkung kann mittels eines Gels 209a abgedeckt sein. Die Membran 221 ist auf der zweiten Seite 12 über den Durchbruch 213a mit einem Refernzdruck P3 und auf der ersten Seite 11 über das Gel 209a mit dem ersten Druck P1 beaufschlagbar. Der Druckunterschied zwischen dem ersten Druck P1 und dem Referenzdruck P3 bewirkt eine Auslenkung der Membran 221, wodurch die erste Druckerfassungseinrichtung 41 ein die Druckdifferenz des ersten Drucks P1 zu dem Referenzdruck P3 repräsentierendes erstes elektrisches Signals S1 ausgibt, das über die Bonddrahtverbindungen 207 und Leiterbahnen des ersten Trägersubstrats 201a an das signalverarbeitende Schaltungsteil 204a und von dort an die Anschlussflächen 211a übertragen wird.
Bei dem zweiten Halbleiterbauelement 210b handelt es sich um ein Drucksensorelement, das wenigstens eine druckempfindliche Membran 222 aufweist, die auf ihrer von dem ersten Trägersubstrat 201a abgewandten Seite mit einer Wheatstone'schen Brückenschaltung versehen ist, wodurch eine zweite Druckerfassungseinrichtung 42 gebildet ist. Das zweite Halbleiterbauelement 210b, beziehungsweise die zweite Druckerfassungseinrichtung 42 ist mittels Bonddrahtverbindungen 207 mit dem ersten Trägersubstrat 201a elektrisch kontaktiert. Die Bonddrahtverbindungen 207 sind durch eine Aussparung des Moldrahmens 202 geführt, die von einer Passivierungsschicht 208b abgedeckt ist. Das zweite Halbleiterbauelement 210b ist in einer weiteren Absenkung des Moldrahmens 202 über einem Druckbruch 213b in dem ersten Trägersubstrat 201 a angeordnet. Die Absenkung kann mittels eines Gels 209b abgedeckt sein. Die Membran 222 ist auf der zweiten Seite 12 über den Durchbruch 213b mit dem Referenzdruck P3 und auf der ersten Seite 11 über das Gel 209b mit dem zweiten Druck P2 beaufschlagbar. Der Druckunterschied zwischen dem zweiten Druck P2 und dem Referenzdruck P3 bewirkt eine Auslenkung der Membran 222, wodurch die zweite Druckerfassungseinrichtung 42 ein die Druckdifferenz des zweiten Drucks P2 zu dem Referenzdruck P3 repräsentierendes zweites elektrisches Signal S2 ausgibt, das über die Bonddrahtverbindungen 207 und Leiterbahnen des ersten Trägersubstrats 201a an das signalverarbeitende Schaltungsteil 204a und von dort an die Anschlussflächen 211a übertragen wird.
Ein beispielhafter Aufbau des dritten Drucksensormoduls 23 ist in 3 dargestellt. Das dritte Drucksensormodul 23 weist beispielsweise ein zweites Trägersubstrat 201c auf. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Leiterplatte handeln, die mit einem Land-Grid-Array mit Anschlussflächen 211c auf der Unterseite versehen ist. Auf der von den Anschlussflächen 211c abgewandten Seite ist das Trägersubstrat 201c mit passiven elektrischen Bauelementen und einem zweiten integrierten elektronischen Schaltungsteil 204c versehen. Weiterhin weist das zweite Drucksensormodul 22 ebenso wie das erste Drucksensormodul einen Moldrahmen 202 aus einer Moldmasse auf, welcher die passiven elektrischen Bauelemente 203 und das Schaltungsteil 204c abdeckt. Der Moldrahmen 202 weist eine Absenkung auf, in der ein drittes Halbeiterbauelement 210c über einen Kleberauftrag auf einem Podest aus Moldmasse angeordnet ist. Bei dem dritten Halbleiterbauelement 210c handelt es sich um ein Drucksensorelement, das wenigstens eine druckempfindliche Membran 223 aufweist, die auf ihrer von dem zweiten Trägersubstrat 201c abgewandten Seite mit einer Wheatstone'schen Brückenschaltung versehen ist, wodurch eine dritte Druckerfassungseinrichtung 43 gebildet ist. Das dritte Halbleiterbauelement 210c, beziehungsweise die dritte Druckerfassungseinrichtung 43 ist mittels Bonddrahtverbindungen 207 mit dem zweiten Trägersubstrat 201c elektrisch kontaktiert. Die Bonddrahtverbindungen 207 sind durch eine Aussparung des Moldrahmens 202 geführt, die von einer Passivierungsschicht 208c abgedeckt ist. Das dritte Halbleiterbauelement 223 kann in der Absenkung mittels eines Gels 209c abgedeckt sein. Die Membran 223 ist auf der zweiten Seite 12 über einen Durchbruch 213c mit einem Druck, beispielsweise dem ersten Druck P1 und auf der ersten Seite 11 über das Gel 209c mit einem weiteren Druck, beispielsweise dem zweiten Druck P2 beaufschlagbar. Der Druckunterschied zwischen dem ersten Druck P2 und dem zweiten P3 bewirkt eine Auslenkung der Membran 223, wodurch die dritte Druckerfassungseinrichtung 43 ein die Druckdifferenz des zweiten Drucks P2 zu dem ersten Druck P1 repräsentierendes erstes Differenzdrucksignal S3 ausgibt, das über die Bonddrahtverbindungen 207 und Leiterbahnen des zweiten Trägersubstrats 201c an das signalverarbeitende Schaltungsteils 204c und von dort an die Anschlussflächen 211 c übertragen wird.
Wie weiterhin in 1 und 4 zu erkennen ist, können die elektrischen Anschlussflächen 211a des ersten Drucksensormoduls 21 in dem ersten Druckraum 35 angeordnet sein und dort über Bonddrahtverbindungen 18a mit Leiterenden 17a von Stanzgitterbahnen 17 des Gehäusegrundkörpers 100 kontaktiert sein, deren andere Enden in dem elektrischen Anschluss 7 des Drucksensors 1 zur Außenkontaktierung freiliegen. In gleichartiger Weise können die elektrische Anschlussflächen 211c des zweiten Drucksensormoduls 22 in dem ersten Druckraum 35 angeordnet sein und über Bonddrahtverbindungen 18c mit Leiterenden 17c von Stanzgitterbahnen 17 des Gehäusegrundkörpers 100 kontaktiert sein, deren andere Enden in dem elektrischen Anschluss 7 des Drucksensors 1 zur Außenkontaktierung freiliegen.
Wie am besten in 1 zu erkennen ist, ist das erste Drucksensormodul 21 derart in die Gehäuseaufnahme 102 eingelassen, dass das erste Trägersubstrat 201a mit den Durchbrüchen 213a und 213b an der zweiten Seite 12 des Drucksensors dem ersten Druckraum 35 zugewandt ist. Das zweite Drucksensormodul 22 ist derart in die Gehäuseaufnahme 102 eingelassen, dass das zweite Trägersubstrat 201c mit dem Durchbruch 213c an der zweiten Seite 12 des Drucksensors dem zweiten Druckraum 34 zugewandt ist. Das erste Drucksensormodul 21 und das zweite Drucksensormodul 22 sind also als voneinander separate Teile in dem Gehäuse 10 des Drucksensors 1 verbaut.
Die Druckanschlüsse der in der 1 dargestellten Ausführungsform des Drucksensors 1 sind in der schematischen Darstellung der 4 zusammengefasst darstellt. In 4 ist erkennbar, dass der erste Druckkanal 14 und der zweite Druckkanal 15 beispielweise jeweils als Sacklochbohrungen in dem Gehäusegrundkörper 100 ausgebildet sein können. Der erste Druckkanal 14 ist über eine Abzweigung und eine Mündungsöffnung 33 mit dem zweiten Druckraum 34 verbunden, so dass der erste Druck P1 in dem zweiten Druckraum 34 ansteht. Außerdem ist der erste Druckkanal 14 über eine in dem Gehäusegrundkörper angeordnete umlaufende Dichtklebung 53 mit der Moldmasse 202 des ersten Drucksensormoduls 21 in der Weite verbunden, dass der Druck im ersten Druckkanal 14 über die Gelschicht 209a auf die erste Druckerfassungseinrichtung 41 einwirkt.
Weiterhin ist der zweite Druckkanal 15 über eine in dem Gehäusegrundkörper angeordnete umlaufende weitere Dichtklebung 54 auf der dem Betrachter in 4 abgewandten Seite des ersten Drucksensormoduls 21 mit der Moldmasse 202 des ersten Drucksensormoduls 21 in der Weise verbunden, dass der Druck im zweiten Druckkanal 15 über die Gelschicht 209b auf die zweite Druckerfassungseinrichtung 42 einwirkt. Schließlich ist der zweite Druckkanal 15 über eine in dem Gehäusegrundkörper angeordnete umlaufende dritte Dichtklebung 55 auf der dem Betrachter in 4 abgewandten Seite des zweiten Drucksensormoduls 22 mit der Moldmasse 202 des zweiten Drucksensormoduls 22 in der Weise verbunden, dass der Druck im zweiten Druckkanal 15 über die Gelschicht 209c auf die dritte Druckerfassungseinrichtung 43 einwirkt.
Zusammenfassend wird als das erste Halbleiterbauelement 210a auf der ersten Seite 11 des Drucksensors 1 mit dem ersten Druck P1 und das zweite Halbleiterbauelement 210b auf der ersten Seite 11 des Drucksensors 1 mit dem zweiten Druck P2 beaufschlagt und weiterhin sowohl das erste Halbleiterbauelement 210a als auch das zweite Halbleiterbauelement 210b auf der von der ersten Seite 11 abgewandten zweite Seite 12 des Drucksensors 1 mit dem Referenzdruck P3 beaufschlagt. Das dritte Halbleiterbauelement 210c wird bei dem Ausführungsbeispiel der 1 und 4 auf der ersten Seite 11 des Drucksensors 1 mit dem zweiten Druck P2 und auf einer von der ersten Seite 11 abgewandten zweiten Seite 12 des Drucksensors 1 mit dem ersten Druck P1 beaufschlagt. Natürlich ist es auch möglich das dritte Halbeiterbauelement 210c auf der ersten Seite 11 des Drucksensors 1 mit dem ersten Druck P1 und auf einer von der ersten Seite 11 abgewandten zweite Seite 12 des Drucksensors 1 mit dem zweiten Druck P2 zu beaufschlagen.
5 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Gehäuseaufnahme eines Drucksensors gemäß einer zweiten Ausführungsform des Drucksensors. Wie in 5 zu erkennen ist, ist hier der Gesamtaufbau im Vergleich zu 4 spiegelbildlich aufgebaut. Die Funktion der Druckanschlüsse ist jedoch im Wesentlich diejenige von 4.
6 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Gehäuseaufnahme eines Drucksensors gemäß einer dritten Ausführungsform des Drucksensors 1. Bei dieser Ausführungsform mündet der erste Druckkanal 14 in einen zweiten Druckraum 34, der relativ groß ausgebildet ist. Im Unterschied zu 4 und 5 ragt das erste Drucksensormodul 21 sprungbrettartig in den zweiten Druckraum 34 hinein. Die Trennwand 3 wird hier durch eine Dichtklebung 52 gebildet, die ausgehend von einem Brückenabschnitt 52b einen U-förmigen Abschnitt 52a aufweist, der auf dem ersten Trägersubstrat 201a derart aufgetragen ist, dass die Durchbrüche 213a und 213b beide in dem ersten Druckraum 35 angeordnet sind, während die mit dem Gel 209a abgedeckte Seite des ersten Halbleiterbauelements 210a in dem zweiten Druckraum 34 auf der dem Betrachter in 6 abgewandten Seite angeordnet ist.
7 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Gehäuseaufnahme eines Drucksensors gemäß einer vierten Ausführungsform des Drucksensors 1. In dieser Ausführungsform ist das zweite Drucksensormodul 22 im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsbeispielen auf der von den Druckanschlüssen 4 und 5 abgewandten Seite des Drucksensors 1 angeordnet. Der erste Druckkanal 14 ist hier über eine Mündungsöffnung 33 in der Mitte des Gehäusegrundkörpers 100, die von der Dichtklebung 52 und/oder der Trennwand 32 U-förmig umschlossen wird, mit dem zweiten Druckraum 34 verbunden.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Drucksensoreinrichtung mit einem Drucksensor und mit einem elektronischen Steuergerät 300. Der Drucksensor 1 kann durch jedes der in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele realisiert sein. Der Drucksensor 1 wird beispielsweise eingesetzt, um in einem Abgasstrang 400 einer Brennkraftmaschine einen ersten Druck P1 vor einem Partikelfilter 401 und einen zweiten Druck P2 hinter dem Partikelfilter 401 und vor einem Schalldämpfer 402 zu erfassen. Dies geschieht wie in den 1 bis 7 beschrieben. Der Drucksensor 1 liefert hierzu das erste elektrische Signal S1 und das zweite elektrische Signal S2 sowie das erste Differenzdrucksignal S3 an das elektronische Steuergerät 300. Dabei wird beispielsweise das erste elektrische Signal S1 über die Schnittstelle 301 und das zweite elektrische Signal S2 über die Schnittstelle 302 und das erste Differenzdrucksignal S3 über die Schnittstelle 309 an das Steuergerät 300 übertragen.
In Abweichung von der Darstellung in 8 können das erste elektrische Signal S1 und das zweite elektrische S2 beispielsweise auch auf einer gemeinsamen SENT-Leitung (SENT: Single Edge Nibble Transmission) und das erste Differenzdrucksignal S3 auf einer zweiten SENT-Leitung an das Steuergerät 300 übertragen werden. Darüber hinaus besteht beispielsweise auch die Möglichkeit durch die Verbindung der beiden Drucksensormodule 21, 22 untereinander, durch das Leiterbahn-Layout des ersten und zweiten Trägersubstrats und/oder durch auch das Layout der Leiterenden 17a und 17c die Ausgabe aller SENT-Signale auf einer einzigen SENT-Leitung über den elektrischen Anschluss 7 vorzunehmen. Dies bewirkt vorteilhaft, eine Einsparung beim Kabelbaum und eine Reduzierung der Anzahl der verwandten ASICs.
Im Steuergerät 300 kann das erste elektrische Signal S1 einem ersten Wandler 303 und das zweite elektrische Signal S2 einem zweiten Wandler 304 sowie das erste Differenzdrucksignal S3 einem dritten Wandler 308 zugeführt werden. Das elektronische Steuergerät 300 weist Differenzbildungsmittel 305 auf, wobei die Differenzbildungsmittel 305 ausgebildet sind, um ein zweites Differenzdrucksignal S4 aus einer Differenz des von dem ersten Wandler 303 empfangenden ersten elektrischen Signals S1 und des von dem zweiten Wandler 304 empfangenen zweiten elektrischen Signals S2 zu erzeugen.
Das empfangene erste Differenzdrucksignal S3 repräsentiert die Druckdifferenz zwischen dem an dem ersten Druckanschluss 4 anliegendem ersten Druck P1 und dem an dem zweiten Druckanschluss 5 anliegenden zweiten Druck P2, welches von der dritten Druckerfassungseinrichtung 43 erfasst wurde.
Das zweite Differenzdrucksignal S4 ist dagegen ein berechneter Druckdifferenzwert, der aus dem ersten elektrischen Signal S1 und dem zweiten elektrischen Signal S2 berechnet wird. Somit liegt die Information über die Druckdifferenz zwischen dem an dem ersten Druckanschluss 4 anliegendem ersten Druck P1 und dem an dem zweiten Druckanschluss 5 anliegenden zweiten Druck P2 in dem Steuergerät doppelt vor, einerseits als gemessener Wert der von der als Differenzdrucksensor eingesetzten dritten Druckerfassungseinrichtung gemessen wurde und andererseits als ein Wert der aus der Differenz der Werte der von der ersten und zweiten Druckerfassungseinrichtung erfassten Werte für den ersten Druck und den zweiten Druck berechnet wurde.
Das Steuergerät 300 kann weiterhin Vergleichsmittel 306 aufweisen, wobei die Vergleichsmittel 306 ausgebildet sind, um das erste Differenzdrucksignal S3 und das berechnete zweite Differenzdrucksignal S4 zu vergleichen, beziehungsweise einer Plausibilisierung zu unterziehen, wobei in Abhängigkeit von dem Vergleich beispielsweise wenigstens allein das erste Differenzdrucksignal S3 oder allein das zweite Differenzdrucksignal S4 oder das erste Differenzdrucksignal S3 und das zweite Differenzdrucksignal S4 beide als gültig angesehen werden. Als ungültig angesehene Werte können verworfen werden. Das gilt auch dann, wenn alle Signale aus ungültig angesehen werden. Der Vergleich kann beispielsweise anhand einer Plausibilisierung vorgenommen werden. Dabei kann beispielsweise aus einem fehlenden Differenzdrucksignal oder einer starken Abweichung eines Differenzdrucksignals gegenüber Vorwerten oder aus einem Vergleich des Differenzdrucksignals mit einem erwarteten Wert oder zeitlichen Verlauf dieses Wertes auf einen Fehler geschlossen werden. Auch aus einem Vergleich des ersten Differenzdrucksignals mit dem zweiten Differenzdrucksignal kann auf ein fehlerhaftes Differenzdrucksignal geschlossen werden, falls beispielsweise eines der beiden Differenzdrucksignale in einer für sich allein als fehlerhaft erkennbaren Weise von dem anderen Differenzdrucksignal abweicht.
Weiterhin kann das Steuergerät Auswahlmittel 307 aufweisen, welche das als gültig erkannte erste Differenzdrucksignal S3 oder das als gültig erkannte zweite Differenzdrucksignal S4 oder einen aus dem als gültig erkannten ersten Differenzdrucksignal S3 und zweiten Differenzdrucksignal S4 berechneten Wert, der insbesondere ein Mittelwert sein kann, für die weitere Verwendung in einem Steuerprogramm des Steuergerätes 300, beispielsweise zur Ansteuerung einer Brennkraftmaschine, bereitstellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4227893 A1 [0002]

Claims

Drucksensor (1) zur Druckerfassung fluider Medien, umfassend ein Gehäuse (10) mit einem ersten Druckanschluss (4), wobei der erste Druckanschluss (4) einen ersten Druckkanal (14) aufweist, der mit einem ersten Druck (P1) beaufschlagbar ist, und einem von dem ersten Druckanschluss (4) getrennten zweiten Druckanschluss (5), wobei der zweite Druckanschluss (5) einen zweiten Druckkanal (15) aufweist, der mit einem zweiten Druck (P2) beaufschlagbar ist, und eine in dem Gehäuse (10) angeordnete erste Druckerfassungseinrichtung (41), die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem ersten Druckanschluss (4) anliegenden ersten Druck (P1) und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des ersten Drucks (P1) zu einem Referenzdruck (P3) repräsentierenden ersten elektrischen Signals (S1), und eine zweite Druckerfassungseinrichtung (42), die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem zweiten Druckanschluss (5) anliegenden zweiten Druck (P2) und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des zweiten Drucks (P2) zu einem Referenzdruck (P3) repräsentierenden zweiten elektrischen Signals (S2), gekennzeichnet durch eine in dem Gehäuse (10) angeordnete dritte Druckerfassungseinrichtung (43), die eingerichtet ist zur Beaufschlagung mit dem an dem ersten Druckanschluss (4) anliegenden ersten Druck (P1) und mit dem an dem zweiten Druckanschluss (6) anliegenden zweiten Druck (P2) und zur Ausgabe eines eine Druckdifferenz des ersten Drucks (P1) zu dem zweiten Druck (P2) repräsentierenden ersten Differenzdrucksignals (S3).
Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Drucksensormodul (21), an dem die erste Druckerfassungseinrichtung (41) und die zweite Druckerfassungseinrichtung (42) ausgebildet sind, und ein zweites Drucksensormodul (22), an dem die dritte Druckerfassungseinrichtung (43) ausgebildet ist, als voneinander separate Teile in dem Gehäuse (10) des Drucksensors (1) verbaut sind.
Drucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Drucksensormodul (21) ein erstes Trägersubstrat (201a) aufweist, auf dem ein erstes Halbleiter-Bauelement (210a) mit wenigstens einer ersten druckempfindlichen Membran (221), auf der die erste Druckerfassungseinrichtung (41) ausgebildet ist, und eine zweites Halbleiterbauelement (210b) mit wenigstens einer zweiten druckempfindlichen Membran (222), auf der die zweite Druckerfassungseinrichtung (42) ausgebildet ist, angeordnet sind, und dass als Signalaufbereitungsmittel wenigstens ein erstes integriertes elektronisches Schaltungsteil (204a) auf dem ersten Trägersubstrat (201a) aufgebracht ist, das dazu eingerichtet ist, das die Druckdifferenz des ersten Drucks (P1) zu dem Referenzdruck (P3) repräsentierende erste elektrische Signal (S1) und das die Druckdifferenz des zweiten Drucks (P2) zu dem Referenzdruck (P3) repräsentierende zweite elektrische Signal (S2) an Anschlussflächen (211a) des ersten Trägersubstrats (201a) bereitzustellen.
Drucksensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Halbleiterbauelement (210a) auf einer ersten Seite (11) des Drucksensors (1) mit dem ersten Druck (P1) beaufschlagt wird und das zweite Halbleiterbauelement (210b) auf der ersten Seite (11) des Drucksensors (1) mit dem zweiten Druck (P2) beaufschlagt wird und dass sowohl das erste Halbleiterbauelement (210a) als auch das zweite Halbleiterbauelement (210b) auf einer von der ersten Seite (11) abgewandten zweiten Seite (12) des Drucksensors (1) mit dem Referenzdruck (P3) beaufschlagt werden.
Drucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Drucksensormodul (22) ein zweites Trägersubstrat (201c) aufweist, auf dem ein drittes Halbleiter-Bauelement (210c) mit wenigstens einer dritten druckempfindlichen Membran (223), auf der die dritte Druckerfassungseinrichtung (43) ausgebildet ist, angeordnet ist, und dass als Signalaufbereitungsmittel wenigstens ein zweites integriertes elektronisches Schaltungsteil (204c) auf dem zweiten Trägersubstrat (201c) aufgebracht ist, das dazu eingerichtet ist, das die Druckdifferenz des ersten Drucks (P1) zu dem zweiten Druck (P2) repräsentierende erste Differenzdrucksignal (S3) an Anschlussflächen (211c) des zweiten Trägersubstrats (201c) bereitzustellen.
Drucksensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass - das dritte Halbleiterbauelement (210c) auf einer ersten Seite (11) des Drucksensors (1) mit dem zweiten Druck (P2) beaufschlagt wird und auf einer von der ersten Seite (11) abgewandten zweiten Seite (12) des Drucksensors (1) mit dem ersten Druck (P1) beaufschlagt wird oder dass - das dritte Halbleiterbauelement (210c) auf einer ersten Seite (11) des Drucksensors (1) mit dem ersten Druck (P1) beaufschlagt wird und auf einer von der ersten Seite (11) abgewandten zweiten Seite (12) des Drucksensors (1) mit dem zweiten Druck (P2) beaufschlagt wird.
Drucksensor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) einen Gehäusegrundkörper (100) aufweist, an dem der erste Druckanschluss (4) und der zweite Druckanaschluss (5) ausgebildet sind, dass der Gehäusegrundkörper (100) auf einer zweiten Seite (12) des Drucksensors (1) eine Gehäuseaufnahme (102) aufweist, die mit einem Gehäusedeckel (101) verschließbar ist, und dass die Gehäuseaufnahme (102) eine umlaufende Begrenzungswand (31) aufweist und durch eine Trennwand (32) in einen ersten Druckraum (35), der von dem Referenzdruck (P3) beaufschlagt ist und in einen zweiten Druckraum (34), der von dem ersten Druck (P1) oder dem zweiten Druck (P2) beaufschlagt ist, unterteilt ist, dass elektrische Anschlussflächen (211a) des ersten Drucksensormoduls (21) und elektrische Anschlussflächen (211c) des zweiten Drucksensormoduls (22) in dem ersten Druckraum (35) angeordnet und mit dem elektrischen Anschluss (7) elektrisch verbunden sind, dass das erste Drucksensormodul (21) ein erstes Trägersubstrat (201a) mit einem ersten Durchbruch (213a) und einem zweiten Durchbruch (213b) aufweist, wobei der erste Durchbruch (213a) und der zweite Durchbruch (213b) in dem ersten Druckraum (35) angeordnet sind, und dass das zweite Drucksensormodul (22) ein zweites Trägersubstrat (201c) mit einem dritten Durchbruch (213c) aufweist, wobei der dritte Durchbruch (213c) in dem zweiten Druckraum (34) angeordnet ist.
Drucksensoreinrichtung mit einem Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und mit einem elektronischen Steuergerät (300), wobei das elektronische Steuergerät (300) ausgebildet ist, um das die Druckdifferenz des ersten Drucks zu dem Referenzdruck (P3) repräsentierende erste elektrische Signal (S1) und das die Druckdifferenz des zweiten Drucks zu dem Referenzdruck (P3) repräsentierende zweite elektrische Signal (S2) von dem elektrischen Anschluss (17) des Drucksensors (1) zu empfangen, wobei das elektronische Steuergerät (300) Differenzbildungsmittel (305) aufweist, wobei die Differenzbildungsmittel (305) ausgebildet sind um ein zweites Differenzdrucksignal (S4) aus einer Differenz aus dem ersten elektrischen Signal (S1) und dem zweiten elektrischem Signal (S2) zu berechnen.
Drucksensoreinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät (300) weiterhin ausgebildet ist, um das die Druckdifferenz des ersten Drucks (P1) zu dem zweiten Druck (P2) repräsentierende erste Differenzdrucksignal (S3) von dem elektrischen Anschluss (7) des Drucksensors (1) zu empfangen, und dass das Steuergerät (300) Vergleichsmittel (306) aufweist, wobei die Vergleichsmittel (306) ausgebildet sind, um das aus der Differenz aus dem ersten elektrischen Signal (S1) und dem zweiten elektrischen Signal (S2) berechnete zweite Differenzdrucksignal (S4) mit dem die Druckdifferenz des ersten Drucks (P1) zu dem zweiten Druck (P2) repräsentierenden ersten Differenzdrucksignal (S3) zu vergleichen, wobei in Abhängigkeit von dem Vergleich wenigstens entweder allein das erste Differenzdrucksignal (S3) oder allein das zweite Differenzdrucksignal (S4) oder aber sowohl das erste Differenzdrucksignal (S3) als auch das zweite Differenzdrucksignal (S4) beide als gültig angesehen werden.
Drucksensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 9, dadurch gekennzeichnet, dass Auswahlmittel (307) vorgesehen sind, welche wenigstens das allein als gültig erkannte erste Differenzdrucksignal (S3) oder das allein als gültig erkannte zweite Differenzdrucksignal (S4) oder einen aus dem als gültig erkannten ersten Differenzdrucksignal (S3) und zweiten Differenzdrucksignal (S4) berechneten Wert, insbesondere einen Mittelwert, für die weitere Verwendung in einem Steuerprogramm des Steuergerätes (300), beispielsweise zur Ansteuerung einer Brennkraftmaschine, bereitstellen.