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Hier beschrieben wird ein Temperatursensor für automobile Anwendungen und insbesondere für den Einsatz in automobilen Hochtemperaturanwendungen. Temperatursensoren für solche Anwendungen sind dazu eingerichtet, hohe Temperaturen zu messen, beispielsweise Temperaturen über 300°C oder sogar Temperaturen über 500°C. Solche Temperatursensoren können insbesondere dazu eingesetzt werden, Temperaturen des Abgases im Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine zu überwachen. Informationen über die Temperatur des Abgases im Abgassystem sind insbesondere für Aufgaben der Steuerung und Regelung von Verbrennungskraftmaschinen und/oder des Abgassystems notwendig.
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Bei solchen Temperatursensoren für Hochtemperaturanwendungen ist es regelmäßig erforderlich, ein temperaturbeständiges Kabel zu verwenden, welches eine elektrische Leitung von einer Temperaturmessstelle hin zu einer Sensorelektronik ermöglicht oder ein Temperaturmesselement, welches derart ausgestaltet ist, dass ein Abstand zwischen der Temperaturmessstelle und der Sensorelektronik existiert. Dies gilt insbesondere, weil aufgrund der hohen Temperaturen ein Abstand zwischen der Temperaturmessstelle und der Sensorelektronik erforderlich ist, der beispielsweise durch ein solches temperaturbeständiges Kabel überbrückt werden kann oder beispielsweise dadurch, dass das Temperaturmesselement direkt schon selbst so gestaltet ist, dass ein solcher Abstand vorliegt.
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In diesem Zusammenhang hat sich in der Vergangenheit regelmäßig eine zuverlässige und einfach herzustellende elektrische Anbindung des Kabels an die Sensorelektronik als problematisch erwiesen. Die Anbindung muss so ausgeführt sein, dass elektrische Leitungen zur elektrischen Übertragung von Temperaturinformationen eine zuverlässige Informationsübertragung sicherstellen. Gleichzeitig soll die Verbindung mit möglichst geringem Aufwand herstellbar sein.
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Hiervon ausgehend soll ein besonders vorteilhafter Temperatursensor offenbart werden, der die genannten technischen Probleme in besonders vorteilhafter Art- und Weise löst.
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Die Erfindung betrifft einen Temperatursensor, umfassend einen Sensorkörper und ein sich aus dem Sensorkörper heraus erstreckendes Temperaturmesselement mit zwei Leitern mit Leiterenden, die jeweils eine Endhülse aufweisen und mit den Endhülsen mit einer Lötverbindung an einer in dem Sensorkörper angeordneten Elektronikplatine verlötet sind.
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Die Elektronikplatine trägt bevorzugt die notwendige Sensorelektronik des Temperatursensors. Die Sensorelektronik, bzw. die Elektronikplatine umfasst bevorzugt mindestens eine Leiterplatte, die mindestens eine elektronische Auswerteinheit trägt, die eine Aufbereitung der mit dem Temperaturmesselement empfangenen Temperaturmesswerte ermöglicht. Die Sensorelektronik umfasst bevorzugt auch eine Temperaturreferenzmessstelle, die die Ermittlung einer absoluten Referenztemperatur ermöglichen. Die Referenztemperatur kann mit einer Temperaturdifferenz zwischen der Referenztemperaturmessstelle und der Temperaturmessstelle dazu verwendet werden, die Temperatur an der (eigentlichen) Temperaturmessstelle zu berechnen.
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Mit dem Begriff „Sensorkörper“ ist hier ein Körper gemeint, in dem die wesentlichen Komponenten des Temperatursensors angeordnet sind. Der Sensorkörper kann insbesondere von bzw. mit einem Sensorgehäuse gebildet sein, wobei sich die relevanten Komponenten (insbesondere die Elektronikplatine) in diesem Sensorgehäuse befindet. Von dem Sensorkörper bzw. dem Sensorgehäuse steht das Temperaturmesselement normalerweise ab. Bevorzugt erstreckt sich ein Ende des Temperaturmesselementes in das Sensorgehäuse bzw. den Sensorkörper ein, während ein anderes Ende sich aus dem Sensorkörper bzw. dem Sensorgehäuse heraus erstreckt und eine Messpitze bildet, an welcher mit dem Temperatursensor eine Temperaturmessung vorgenommen werden kann.
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Das Temperaturmesselement ist besonders bevorzugt ein Thermoelement.
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Ein solches Thermoelement ist bevorzugt aus einem Mantelthermoelementkabel hergestellt. In einem Thermoelement kommen üblicherweise zwei Leiter aus unterschiedlichen Materialien zum Einsatz, die an dem Verbindungspunkt miteinander verbunden sind. Thermoelemente nutzen zur Temperaturmessung den thermoelektrischen Effekt.
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Besonders bevorzugt ist der Temperatursensor, wenn die Leiter aus unterschiedlichen Materialien bestehen und an einem außerhalb des Sensorkörpers angeordneten Verbindungspunkt miteinander verbunden sind, wobei die Endhülsen aufweisenden Leiterenden der Leiter dem Verbindungspunkt gegenüberliegende Leiterenden sind. Der Verbindungspunkt befindet sich dann an einer sogenannten Messpitze an der die eigentlichen Temperaturmessung erfolgt. Der Ort dieses Verbindungspunktes kann auch als die Temperaturmessstelle bezeichnet werden.
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Der thermoelektrische Effekt tritt auf und kann als Spannung zwischen den Leiterenden gemessen werden, wenn zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Leiter als Temperaturmessstelle und den gegenüberliegenden Leiterenden eine Temperaturdifferenz vorliegt. Diese Spannung steht in einem berechenbaren Zusammenhang zu dieser Temperaturdifferenz, so dass die Temperaturdifferenz aus dieser Spannung berechnet werden kann.
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Die zwei Leiter aus unterschiedlichen Materialien sind insbesondere aus unterschiedlichen Metallen, die unterschiedliche elektrochemische Potentiale aufweisen. Eine Temperaturdifferenz zwischen einer Referenzmessstelle an einem Ende des Mantelthermoelementkabels und einer Messstelle an dem anderen Ende führt in Thermoelementkontakten zu unterschiedlichen temperaturinduzierten Spannungen, die an der Referenzmessstelle als Thermospannung messbar sind. Aus der Thermospannung kann die Temperaturdifferenz berechnet werden. An dem Ende an der Messstelle sind die beiden Thermoelementkontakte miteinander verbunden. An dem gegenüberliegenden Ende sind die Thermoelementkontakte mit einer Sensorelektronik bzw. der Elektronikplatine verbunden.
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An der Referenzmessstelle befindet sich eine Referenztemperaturmessstelle mit der eine Referenztemperatur ermittelt werden kann. Mit der Thermospannung bzw. der Temperaturdifferenz und der Referenztemperatur kann eine absolute Temperatur an dem Verbindungspunkt der Leiter (an der Messpitze) des Thermoelementes berechnet werden.
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Mit dieser Anordnung kann also eine Temperaturbestimmung durchgeführt werden.
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Das Thermoelement, bzw. das Mantelthermoelementkabel ist bevorzugt mit einem metallischen Mantel ausgeführt. Solche Thermoelemente kommen bevorzugt zur Messung von hohen Temperaturen zum Einsatz. Der beschriebene Temperatursensor ist damit bevorzugt ein Hochtemperatursensor. Hochtemperatursensoren können dazu geeignet sein, Temperaturen größer 500 °C und mehr zu messen. Zum Schutz der empfindlichen Thermoelementkontakte eines Mantelthermoelementkabels werden die Thermoelementkontakte typischerweise durch einen metallischen Mantel ummantelt. Gleichzeitig werden die Thermoelementkontakte üblicherweise durch ein Isoliermaterial in einem Innenbereich gegenüber dem metallischen Mantel isoliert.
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Die Thermoelementkontakte sind, wie weiter oben schon ausgeführt, aus verschiedenen metallischen Materialien; folgende Materialpaarungen kommen beispielsweise in Betracht:
- - Platin-Rhodium / Platin (Typ S),
- - Eisen / Kupfer-Nickel (Typ J),
- - Nickel-Chrom / Nickel (Typ K), oder
- - Nickel-Chrom-Silicium /Nickel-Silicium (Typ N).
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Die verschiedenen Materialpaarungen eigenen sich für unterschiedliche Anwendungen, beispielsweise für unterschiedliche zu messende Temperaturbereiche und Temperaturgenauigkeiten.
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Die Endhülsen sind üblicherweise aus einem Blechmaterial ausgebildet, welches um die Leiterenden herumgebogen ist. Es können offene Endhülsen (u-shape) verwendet werden, in die das Leiterende eingelegt ist und die dann um das Leiterende herumgebogen sind, um das Leiterende zu fixieren. Es können auch geschlossene Endhülsen (o-shape) verwendet werden, in die das Leiterende eingeführt ist und die dann komprimiert werden, um das Leiterende zu fixieren.
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Bevorzugt bestehen die Endhülsen aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere aus Kupfer. Kupfer zeichnet sich zudem durch eine gute Verformbarkeit aus, was für eine Endhülse für die beschriebene Anwendung zusätzlich vorteilhaft ist.
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Gegebenenfalls kann auf einer Innenseite der Endhülse (zumindest Bereichsweise) ein zusätzliches Material vorgesehen sein, beispielsweise ein leitfähiges Korrosionsschutzmaterial, welches die elektrische Leitung zwischen der Endhülse und dem Leiterende verbessert und welches Korrosion der Endhülse und/oder des Leiterendes zumindest teilweise reduziert oder sogar verhindert.
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Für die Funktionsweise des Thermoelementes ist es regelmäßig sehr wichtig, dass die Anbindung der Leiter des Thermoelements an die Elektronik sehr präzise ausgeführt ist und insbesondere keine unterschiedliche Qualität der Anbindung der beiden Leiter an die Elektronik existiert. Dies könnte die Thermospannung verfälschen. Aus diesem Grund ist insbesondere bei Thermoelementen die Anbindung mit der beschriebenen Endhülse sehr vorteilhaft. Hiermit kann eine hohe Reproduzierbarkeit der Verbindung erreicht werden. Insbesondere kann vermieden werden, das Lötmaterial in die Leiter eindringt und sich (beispielsweise durch Diffusion) mit dem Material der Leiter vermischt.
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Die Endhülsen werden also als eine Art Brückenbauteil zwischen dem Grundmaterial der Leiter des Thermoelementes und der Sensorelektronik verwendet.
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Besonders bevorzugt ist der Temperatursensor, wenn der erste Leiter und der zweite Leiter des Mantelthermoelements jeweils mit einem Verlängerungskabel verlängert sind, wobei die Verlängerungskabel die Leiterenden mit den Endhülsen bilden.
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Solche Verlängerungskabel können an dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter angeschweißt sein. Bevorzugt bestehen die jeweiligen Verlängerungskabel aus dem gleichen Material wie der jeweilige Leiter, der mit diesem Verlängerungskabel verlängert ist. Durch eine Schweißverbindung zur Anbindung der Verlängerungskabel an den jeweiligen Leiter kann vermieden werden, dass anderen Materialien (bspw. Lötmaterialien) an dem jeweiligen Leiter auftreten. Hierdurch kann eine Störung des thermoelektrischen Effekts durch andere Materialien an dem jeweiligen Leiter zumindest größtenteils vermieden werden.
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Die beiden Leiter können in direktem Kontakt mit dem Lötmaterial selbst sein. In bevorzugten Ausführungsvarianten ist ein solcher direkter Kontakt der Leiter mit dem Lötmaterial allerdings nicht vorhanden. Vielmehr ist der Leiter lediglich mit den Endhülsen in Kontakt und die Lötverbindung ist nur zwischen der Elektronikplatine und den Endhülsen ausgebildet. Wenn die Endhülsen als Brückenmaterial wirken, können die Löthülsen eine chemische Kontakttrennung zwischen den Leitern und dem Lötmaterial bilden. Eine solche Ausführungsvariante kann besonders vorteilhaft sein, um eine chemische Veränderung der Leiter durch das Löten zu verhindern. Eine solche chemische Veränderung könnte den Thermoeffekt in den Leitern des Thermoelementes verfälschen.
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Darüber hinaus bevorzugt weisen die Endhülsen eine Löthilfsstruktur auf, an welcher die Lötverbindung angebunden ist.
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Die Löthilfsstruktur kann beispielsweise Einkerbungen, Ausbuchtungen und/oder Unterbrechungen an einer äußeren Oberfläche der Endhülsen umfassen. In weiteren Ausführungsvarianten kann eine äußere Oberfläche der Endhülsen auch mit einer definierten Rauheit ausgeführt sein, welche eine Anbindung der Lötverbindung an der Löthilfsstruktur unterstützt. Die Löthilfsstrukturen können durch eine Verzahnung der Hülse gebildet sein. In weiteren Varianten kann mindestens eine partielle Verjüngung und/oder mindestens eine partielle Unterbrechung der Löthülse vorgesehen sein, in welche das Lötmaterial der Lötverbindung hineinfließt, und so mit dem Lötmaterial der Lötverbindung und der Löthülse ein Formschluss gebildet wird.
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Eine definierte Rauigkeit als Löthilfsstruktur kann in verschiedenen Richtungen unterschiedlich ausgebildet sein. Bevorzugt ist eine Rauigkeit in einer axialen Richtung entlang der Leiter bzw. der Endhülse größer als eine Rauigkeit in einer Umfangsrichtung um die Endhülse.
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Außerdem bevorzugt ist der Temperatursensor, wenn die Endhülsen auf die Leiterenden aufgepresst, gecrimpt oder gespliced sind.
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Dazu kann insbesondere ein Presswerkzeug, ein Crimpwerkzeug oder ein ähnliches Werkzeug verwendet werden. Beim Aufpressen, crimpen oder splicen erfolgt form- und kraftschlüssiges Verbinden der Leiter mit den Endhülsen. Eine stoffschlüssige Verbindung, gegebenenfalls unterstützt von einem Formschluss und einem Kraftschluss, ist zwischen den Endhülsen und der Sensorelektronik bzw. einer Leiterplatte der Sensorelektronik ausgebildet.
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Darüber hinaus bevorzugt ist der Temperatursensor, wenn die Endhülsen aus einem Blechmaterial bestehen, welches vollumfänglich um die Leiterenden herumgebogen ist, wobei das Blechmaterial Blechkanten aufweist, die eine die Leiterenden umgreifende Verzahnung bilden.
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Eine solche Verzahnung kann parallel auch als eine Löthilfsstruktur wirken. Im Bereich der Verzahnung befindet sich eine (linienförmige) Vertiefung, in die das Lötmaterial der Lötverbindung eindringen kann und so einen Formschluss mit der Endhülse ausbildet. Hierdurch wird eine formschlüssige Anbindung der Endhülse an die Lötverbindung ausgebildet.
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Zähne der umgreifenden Verzahnung von den verschiedenen Blechkanten können sich überlappen oder (puzzleartig) ineinandergreifen. Mit „Überlappen“ ist hier gemeint, dass Zähne der umgreifenden Verzahnung einer Blechkante auf Zähnen der umgreifenden Verzahnung der anderen Blechkante liegen. Mit „ineinandergreifen“ ist hier gemeint, dass Zähne der umgreifenden Verzahnung einer Blechkante in Lücken zwischen Zähnen der umgreifenden Verzahnung der anderen Blechkante positioniert sind.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die Leiterenden mit den Endhülsen in Durchlöcher der Elektronikplatine eingesetzt sind und ein ringförmiger Spalt mit einer Spaltfläche zwischen den Endhülsen und den Durchlöchern mit dem Lötmaterial der Lötverbindung zu zumindest 75 Prozent ausgefüllt ist.
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Die Durchlöcher der Elektronikplatine haben bevorzugt einen Innendurchmesser, der um ein definiertes Maß größer ist als ein Außendurchmesser der Endhülsen. Aus diesem Grund ergibt sich der ringförmige Spalt zwischen den Endhülsen und den Durchlöchem, in welchem die Lötverbindung ausgebildet ist. Die Durchlöcher sind bevorzugt mit einem Material ausgekleidet, welches sich besonders gut zur Herstellung der Lötverbindung eignet.
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Durch die Anordnung der Leiterenden mit Endhülsen in Durchlöchern der Elektronikplatine wird ein ganz besonders stark räumlich begrenzter Einsatz von Lötmaterial ermöglicht, wobei gleichzeitig eine sehr große leitende Fläche zur Verbindung der Leiterenden und der Elektronikplatine zum Einsatz kommt.
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Besonders bevorzugt ist der ringförmige Spalt sogar mit bis zu 90 Prozent oder sogar mit annähernd 100 Prozent Lötmaterial ausgefüllt.
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Weiter besonders bevorzugt ist es, wenn die Endhülsen zumindest auf einer Seite über das Durchloch hinausstehen.
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Bevorzug stehen die Endhülsen beidseitig über das Durchloch hinaus. Die Länge der Löthülsen übersteigt bevorzugt die Dicke der Elektronikplatine.
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Die Endhülsen stehen allerdings bevorzugt nur so weit über die Dicke der Elektronikplatine hinaus wie diese Endhülsen auch tatsächlich in Kontakt mit Lötmaterial sind. Nur im Lötbereich und auf dem Weg bis hin zu einer Referenztemperaturmessstelle können noch parasitäre Thermospannung entstehen. Durch die hier beschriebene Anbindung der Leiterenden an die Elektronikplatine kann dieser Weg stark verkürzt werden. Dadurch, dass die Endhülsen sich nicht über die Lötverbindung hinaus erstrecken, ist eine weitere Verkürzung dieses Wegs möglich. Besonders bevorzugt liegen die Referenztemperturmessstelle und der Bereich der Anbindung der Leiterenden mit den Endhülsen unmittelbar beieinander und sie befinden sich bevorzugt auf dem gleichen Temperaturniveau.
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Außerdem besonders bevorzugt ist es, wenn auf zumindest einer Seite der Durchlöcher die Lötverbindung in Form eines um die Endhülse umlaufenden Lötkegels (mit einem dreieckigen Querschnitt) fortgesetzt ist.
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Mit einem solchen umlaufenden Lötkegel ist hier ein umlaufender Ring aus Lötmaterial gemeint, der den Winkel zwischen dem Leiterende bzw. der Endhülse und der Oberfläche der Elektronikplatine ausfüllt und eine (annähernd) dreiecksförmige Querschnittsfläche aufweist. Solche Lötkegel können auf der einer Seite oder auf beiden Seiten der Elektronikplatine vorhanden sein und die Verbindungsfläche zwischen der Endhülse und der Elektronikplatine vergrößern.
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Auch vorteilhaft ist es, wenn die Endhülsen stoffschlüssig mit den Leiterenden verbunden sind. Eine stoffschlüssige Verbindung kann zusätzlich zu einer mechanischen Verbindung (die beispielsweise mit Aufpressen, Aufcrimpen oder Aufsplicen hergestellt ist) ausgeführt sein. Eine solche stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise mit Widerstandsschweißen erzeugt werden, wobei ein elektrischer Strom dazu verwendet wird ein Leiterende und/oder eine Endhülse an einer Anlagefläche der Endhülse an dem Leiterende so zu erwärmen, dass eine Schweißverbindung ausgebildet wird. Eine solche stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise auch durch Löten erzeugt werden, beispielsweise indem ein Lötmaterial auf einer Innenseite der Endhülse eingebracht ist. Dieses Lötmaterial kann dann (gegebenenfalls nach einem Aufbringen der Endhülse auf das Leiterende) aktiviert werden, um eine Lötverbindung auszubilden. Bevorzugt geschieht dies thermisch durch Erwärmen von Endhülse und Leiterende.
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Der beschriebene Temperatursensor ist insbesondere für Anwendungen im Personenkraftfahrzeugbereich geeignet, er kann aber auch für Nutzfahrzeuge, Non-road-Anwendungen und Off-road-Anwendungen eingesetzt werden.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Klarstellend sei darauf hingewiesen, dass die in den Figuren veranschaulichten technischen Merkmale extrahiert und ggf. auch mit Merkmalen anderer Figuren und/oder der Beschreibung kombiniert werden können, ohne dass es der Übernahme weiterer technischer Merkmale derselben Figur bedarf. Soweit eine technische Notwendigkeit besteht, Ausprägungen eines technischen Merkmals mit denen eines anderen zu kombinieren, wird hier explizit darauf hingewiesen, so dass andernfalls eine freie Kombinierbarkeit dieser Merkmale gegeben ist.
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Es zeigen schematisch:
- 1: einen beschriebenen Temperatursensor;
- 2: einen Querschnitt durch ein Leiterende mit einer Endhülse;
- 3: eine dreidimensionale Ansicht eines Leiterendes mit einer Endhülse;
- 4: ein Beispiel eines Mantelthermoelementes; und
- 5: ein weiteres Beispiel eines Mantelthermoelementes.
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1 zeigt den Temperatursensor 1 mit dem Sensorkörper 2 und dem Temperaturmesselement 3, welches sich aus dem Sensorkörper 2 hinaus erstreckt. Das Temperaturmesselement 3 ist hier als Mantelthermoelement 18 ausgebildet, welches den Mantel 30 und zwei in dem Mantel 30 angeordnete Leiter 4, 5 aufweist. Das Temperaturmesselement 3 bzw. das Mantelthermoelement 18 bildet eine Messspitze , die unter einer Kappe 20 angeordnet ist und an welcher die beiden Leiter 4,5 an einem Verbindungspunkt 6 miteinander verbunden sind. Die Leiterenden 7 sind jeweils mit einer Endhülse 8 versehen, die in Durchlöcher 28 der Elektronikplatine 10 eingesetzt sind. Die Endhülsen 8 sind jeweils mit einer Lötverbindung 9 mit der Elektronikplatine 10 verbunden. Die Endhülsen 8 weisen jeweils eine Blechkante 12 auf, die als umgreifende Verzahnung 13 ausgeführt ist und sie umgreift die Leiterenden 7 umfänglich. Dies wird im Folgenden anhand von 3 noch näher erläutert.
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Die Elektronikplatine 10 trägt die Sensorelektronik 23, die üblicherweise von mindestens einem Elektronikbauteil 17 gebildet wird. Mindestens ein Elektronikbauteil 17 beinhaltet auch eine Referenztemperaturmessstelle 14 mit der eine Referenzmessung durchgeführt werden kann. Zusammen mit einer Thermospannung, die mit dem Mantelthermoelement 18 gemessen wird, kann mit einer Referenztemperaturmessung an der Referenztemperaturmessstelle eine absolute Temperatur an der Messspitze 24 bestimmt werden.
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Bevorzugt ist an dem Sensorkörper 2 auch ein Sensoranschluss 15 vorgesehen, an welchem mit dem Temperatursensor bestimmte Temperaturinformationen zur Verfügung gestellt werden können.
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2 zeigt die Einbindung eines Leiterendes 7 mit der Endhülse 8 in die Elektronikplatine 10 nochmal im ,Detail. Zu erkennen ist das Durchloch 28 in der Elektronikplatine in welches hinein sich das Leiterende 7 mit der Endhülse 8 erstreckt. Zu erkennen ist, dass die Endhülse 8 an beiden Seiten aus dem Durchloch 28 herausragt. Ebenfalls zu erkennen ist der ringförmige Spalt 27 mit der Spaltfläche 26 zwischen der Endhülse 8 und der Elektronikplatine 10, in welchem sich die Lötverbindung 9 befindet. Ebenfalls zu erkennen sind umlaufenden Lötzwickel 25, die sich beidseitig des Durchlochs 28 und im Querschnitt dreiecksförmig zwischen der Elektronikplatine 10 und der Endhülse 8 ausbilden.
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3 zeigt die Endhülse in einer dreidimensionalen Ansicht. Die Endhülse 8 ist um den Leiter 4, 5 gebogen oder gepresst. Dadurch kann eine erheblich verbesserte Eignung zur Verlötbarkeit erreicht werden. Durch die Endhülse 8 wird die prozesssichere Anbindung der Leiter 4, 5 an eine Elektronikplatine mit einer Lötverbindung 9 möglich.
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Die Endhülse 8 besteht bevorzugt aus einem Blechmaterial, welches in einer Umfangsrichtung 21 vollumfänglich um die Leiterenden 7 herumgebogen ist. Das Blechmaterial weist Blechkanten 12 auf, die eine die Leiterenden 7 umgreifende Verzahnung 13 bilden. Mit den Blechkanten 12, welche die umgreifende Verzahnung 13 bilden, sind hier insbesondere die beiden Blechkanten 12 gemeint, die die Endhülse 8 in einer Umfangsrichtung 21 begrenzen, wobei die Umfangsrichtung 21 eine umfängliche Richtung um den Leiter 4, 5 herum beschreibt. Die Verzahnung 13 dieser Blechkanten 12 sind bevorzugt derart korrespondierend ausgeführt, dass Zähne 22 der einen Blechkante 12 und Zähne 22 der anderen Blechkante 12 ineinandergreifen.
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Ein positiver Nebeneffekt der umgreifende Verzahnung 13 ist auch, dass diese Verzahnung einen Hinterschnitt ausbilden kann, der als Löthilfsstruktur 11 wirkt und die Anbindung der Lötverbindung 9 an die Endhülse 8 verbessert. Gegebenenfalls können in Form von Wellen, einer Rauheit etc. auch noch weitere Löthilfsstrukturen 11 auf der Endhülse 8 vorgesehen sein, die die Anbindung der Lötverbindung 9 verbessern.
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Gegebenenfalls können noch weitere Löthilfsstrukturen 11 (beispielsweise in Form von Eindellungen, definierten Vorsprüngen, Rauheit, etc.) an der Endhülse 8 vorgesehen sein. Hier sind als mögliche Löthilfsstrukturen 11, beispielsweise Eindellungen, gezeigt.
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Die 4 und die 5 verdeutlichen nun schon noch zwei verschiedene Temperaturmesselemente 3, die für den beschriebenen Temperatursensor 1 eingesetzt werden können. Die 4 zeigt ein (übliches) Mantelthermoelement 18, dessen Leiter 4, 5 an die Elektronikplatine 10 mit Lötverbindungen 9 und die (hier nicht dargestellten) Endhülsen 8 angesetzt sind. Die 5 zeigt eine Variante, bei welcher die Leiter 4, 5 des Mantelthermoelements 18 mit Verlängerungen 29 verlängert sind, die mit Schweißverbindungen 31 an die Leiter 4, 5 angeschweißt worden sind. Die Lötverbindungen 9 und die (hier nicht dargestellten) Endhülsen 8 sind an diese Verlängerungen 29 angesetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Temperatursensor
- 2
- Sensorkörper
- 3
- Temperaturmesselement
- 4
- erster Leiter
- 5
- zweiter Leiter
- 6
- Verbindungspunkt
- 7
- Leiterende
- 8
- Endhülse
- 9
- Lötverbindung
- 10
- Elektronikplatine
- 11
- Löthilfsstruktur
- 12
- Blechkante
- 13
- umgreifende Verzahnung
- 14
- Referenztemperaturmessstelle
- 15
- Sensoranschluss
- 16
- elektronische Komponente
- 17
- Elektronikbauteil
- 18
- Mantelthermoelement
- 19
- Einzeladern
- 20
- Kappe
- 21
- Umfangsrichtung
- 22
- Zahn
- 23
- Sensorelektronik
- 24
- Messspitze
- 25
- Lötzwickel
- 26
- Spaltfläche
- 27
- ringförmiger Spalt
- 28
- Durchloch
- 29
- Verlängerung
- 30
- Mantel
- 31
- Schweißverbindung
