DE19520777C1 - Temperature-compensated micro-flowmeter with mirror-symmetrical layout - Google Patents
Temperature-compensated micro-flowmeter with mirror-symmetrical layoutInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen temperaturkompensierten Mikroströmungs sensor gemäß der Gattung des ersten Patentanspruchs. Der in Mikro system- und Dünnschichttechnik ausgeführte Mikroströmungssensor dient der schnellen und integralen Vermessung vorzugsweise kleiner Strömungsgeschwindigkeiten bzw. Volumenströme, insbesondere laminarer Strömungen von Gasen.The invention relates to a temperature-compensated microflow sensor according to the preamble of the first claim. The one in micro system and thin film technology micro flow sensor is used for quick and integral measurement, preferably smaller Flow velocities or volume flows, in particular laminar flows of gases.
Nach dem kalorimetrischen Prinzip arbeitende Strömungssensoren, die mittels mikrosystemtechnischer Methoden hergestellt sind, sind bereits bekannt. So beschreiben Bonne, U.; Fritsch, K. in "Mikroanemometer für die Durchflußmessung von Gasen", Technisches Messen 61 (1994) 7/8, S. 287, einen Sensor, der eine Membran mit geringem thermischen Leitwert aufweist, die von einem massiven Siliziumrahmen umgeben ist, wobei die Membran Dünnschichtwiderstände als Temperaturfühler trägt. Zwischen zwei solchen Dünnschichtwiderständen ist eine Dünnschichtheizung angeordnet. Wird ein strömendes Medium über diese Anordnung geleitet, so verschiebt sich die ursprünglich symmetrische Temperaturverteilung in Strömungsrichtung. Die Dünnschichtwiderstände erfassen diese Temperaturverschiebung und lassen sie vermittels einer Brückenschaltung auswerten. Dem Vorteil einer einfachen Möglichkeit der Temperaturkompensation steht hier jedoch der Nachteil einer zusätzlich erforderlichen Spannungsversorgung der Brückenschaltung gegenüber.Flow sensors operating according to the calorimetric principle are already manufactured using microsystem technology methods known. This is how Bonne, U .; Fritsch, K. in "Microanemometer for the flow measurement of gases ", Technisches Messen 61 (1994) 7/8, S. 287, a sensor that has a membrane with low thermal conductivity has, which is surrounded by a solid silicon frame, the Membrane carries thin film resistors as temperature sensors. Between two such thin film resistors is a thin film heater arranged. If a flowing medium is passed over this arrangement, the originally symmetrical temperature distribution shifts in Flow direction. The thin film resistors measure this Temperature shift and leave them by means of a Evaluate the bridge circuit. The advantage of an easy way temperature compensation, however, has the disadvantage of one additionally required voltage supply of the bridge circuit across from.
Weiterhin ist es bekannt, zur kontaktlosen Temperaturmessung Dünn schichtthermosäulen einzusetzen. Dabei wird zur Steigerung der Empfindlichkeit dieser Sensoren ein z. T. erheblicher Aufwand betrieben, um die "heißen" von den "kalten" Kontaktstellen der Thermosäule thermisch zu trennen. Bei miniaturisierten Bauformen, z. B. bei Dünn schichtthermosäulen, sind dabei die "kalten" Kontakte auf einer massiven Wärmesenke, wie z. B. einem geätzten Siliziumblock und die "heißen" Kontakte auf einer dünnen Membran aus organischem oder anorgani schem Material angeordnet. Zusätzlich werden solche Sensoren unter einer schlecht wärmeleitenden Edelgasatmosphäre gekapselt, die die Wärmeübertragung von "heißen" zu "kalten" Kontaktstellen durch Konvektion vermindern soll. Darüber hinaus ist auch die Verwendung solcher Sensoren zu Strömungsmessungen bekannt geworden (Van Herwaarden, A.W. and Sarro, P.M. Sensors and Actuators 10 (1986) S. 321), und man setzt solche Anordnungen auch beim Aufbau planarer Thermokonverter als Wandlersystem ein - vgl. DE 37 07 631 A1, DE 43 16 781 A1 oder T.M. Berlicki et al., Sensors and Actuators A45 (1994) S. 169-172.Furthermore, it is known to thin for non-contact temperature measurement to use layer thermopiles. This will increase the Sensitivity of these sensors a z. T. considerable effort, around the "hot" from the "cold" contact points of the thermopile to separate thermally. In miniaturized designs, e.g. B. with thin layer thermal columns, are the "cold" contacts on a massive Heat sink, such as B. an etched silicon block and the "hot" Contacts on a thin membrane made of organic or inorganic arranged material. In addition, such sensors are under encapsulated in a poorly heat-conducting noble gas atmosphere, which the Heat transfer from "hot" to "cold" contact points To reduce convection. In addition, the use such sensors have become known for flow measurements (Van Herwaarden, A.W. and Sarro, P.M. Sensors and Actuators 10 (1986) p. 321), and such arrangements are also used when building planar ones Thermal converter as a converter system - cf. DE 37 07 631 A1, DE 43 16 781 A1 or T.M. Berlicki et al., Sensors and Actuators A45 (1994) pp. 169-172.
In der DE 42 22 499 A1 wurde bereits ein Mikroströmungssensor vorge schlagen, bei dem wenigstens ein Reizwiderstand und eine Dünnschicht thermosäule vorgesehen sind, wobei die "heißen" und "kalten" Kontakt stellen der Thermosäule thermisch von einem als Wärmesenke wirkenden Träger entkoppelt auf einer dünnen Membran derart angeordnet sind, daß die "heißen" Kontaktstellen der Thermosäule gleichmäßig zum Reiz widerstand beabstandet angeordnet sind. Zusätzlich sind dort zwischen den "kalten" und "heißen" Kontaktstellen der Thermosäule wärme ableitende Mittel vorgesehen. Die der DE 42 22 499 A1 zugrundeliegende Aufgabe, damit einen Strömungssensor zu schaffen, bei dem die Sensor ausgangssignale weitestgehend unabhängig von der Temperatur des strömenden Mediums sind, wird von diesem Strömungssensor jedoch nur bedingt erfüllt, und zwar nur, wie gefunden wurde, wenn die Temperatur schwankungen im strömenden Medium relativ langsam mit kleinem Gradienten vor sich gehen, was i.d.R. nicht den gegebenen praktischen Verhältnissen entspricht.In DE 42 22 499 A1, a micro flow sensor has already been featured beat, at least one stimulus resistance and a thin layer Thermopile are provided, the "hot" and "cold" contact place the thermopile thermally from one that acts as a heat sink Carrier decoupled are arranged on a thin membrane such that the "hot" contact points of the thermopile evenly to the stimulus resistance are spaced apart. In addition, there are between the "cold" and "hot" contact points of the thermopile dissipative funds are provided. The basis of DE 42 22 499 A1 Task to create a flow sensor in which the sensor output signals largely independent of the temperature of the are flowing medium, but this flow sensor only conditionally met, and only as was found when the temperature Fluctuations in the flowing medium are relatively slow with a small one Gradients, which is usually not the given practical Conditions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikroströmungssensor auf Thermosäulenbasis zur hochauflösenden und schnellen Messung von Strömungsgeschwindigkeiten bzw. Massen- oder Volumenströmen von fluiden Medien, vorzugsweise Gasen, anzugeben, dessen elektrisches Ausgangssignal unabhängig von der Temperatur des strömenden Mediums ist. The invention has for its object a micro flow sensor based on thermopile for high resolution and fast measurement of Flow velocities or mass or volume flows of fluid media, preferably gases, to indicate its electrical Output signal regardless of the temperature of the flowing Medium is.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Mikroströmungssensor mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 gelöst. Das Wesen der Erfindung besteht zum einen in einer identischen Festlegung der Beabstandung "heißer" als auch "kalter" Kontaktstellen zum jeweils benachbarten Teilstück eines als Wärmesenke wirkenden Trägerrahmens, der Zuordnung einer weiteren Struktur und einer im wesentlichen spiegelsymmetrischen Ausbildung des Mikroströmungs sensors in Strömungsrichtung.According to the invention the object is achieved by a microflow sensor with the features of claim 1. The essence of the invention consists on the one hand in an identical determination of the spacing "hotter" and "cold" contact points to the neighboring one Part of a support frame acting as a heat sink, the Assignment of another structure and one in essential mirror-symmetrical formation of the microflow sensors in the direction of flow.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger schematischer, nicht maßstäblich dargestellter Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is based on an embodiment and associated schematic, not to scale, drawings are explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Mikro strömungssensor in tlw. gerissener Darstellung und Fig. 1 is a plan view of a micro flow sensor in partially torn representation and
Fig. 2 einen seitlichen Schnitt entlang einer Linie A-A gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a lateral section along a line AA according to FIG. 1.
In Fig. 1 ist ein Mikroströmungssensor in Draufsicht dargestellt, der aus einem Trägerrahmen 6 (z. B. aus Silizium) und einer darauf befindlichen dünnen freitragenden Membran 1 (z. B. aus SiO₂/Si₃N₄) besteht. Die Membran 1 kann durch Anwendung anisotroper Ätztechniken am Siliziumträger in bekannter Weise präpariert werden, so daß in einem definierten Gebiet des Trägerrahmens 6 nach dem Ätzprozeß nur noch die dünne Membran, wie in Fig. 1 durch ein strichliniertes Rechteck dargestellt, verbleibt. Ebenso kann aber auch ein mit einer Ausnehmung versehener Trägerrahmen mit einer dünnen Folie überzogen sein. Auf diese Membran 1 ist vorzugsweise mittels Dünn filmtechnologie und nachfolgender Mikrostrukturierung eine Dünnschichtthermosäule 2 aufgebracht, deren "heiße" Kontaktstellen Hi und "kalte" Referenzkontaktstellen Ki, mit i = 1, . . . , N, von denen in Fig. 1 jeweils die ersten und N-ten exemplarisch mit Bezugslinien versehen sind, alle auf der freitragenden Membran 1 angeordnet sind. Die Enden der Thermosäule 2 sind mit Kontaktierungsanschlüssen 7 elektrisch leitend verbunden. Ein Heizelement 4, vorzugsweise in Form eines Dünnschichtwiderstandes, ist von der Thermosäule 2 durch nicht näher dargestellte Isolationsmittel elektrisch isoliert und mit seinem wirksamen Heizbereich 41 in der Nähe der Kontaktstellen Hi gleichmäßig zu diesen beabstandet angeordnet. Im Bereich der Kontaktstellen Hi wird durch eine elektri sche Aufheizung der Heizschicht 41 eine Übertemperatur erzeugt, derzu folge in der Thermosäule 2 eine Thermospannung entsteht, die an den Kontaktierungsanschlüssen 7 abgreifbar ist.In Fig. 1, a micro flow sensor is shown in plan view, which consists of a support frame 6 (z. B. of silicon) and a thin self-supporting membrane 1 thereon (z. B. SiO₂ / Si₃N₄). The membrane 1 can be prepared in a known manner by using anisotropic etching techniques on the silicon carrier, so that only the thin membrane remains in a defined area of the carrier frame 6 after the etching process, as shown by a dashed-line rectangle in FIG. 1. However, a carrier frame provided with a recess can also be covered with a thin film. A thin-film thermal column 2 is applied to this membrane 1 , preferably by means of thin film technology and subsequent microstructuring, the "hot" contact points H i and "cold" reference contact points K i , with i = 1,. . . , N, of which in each case the first and N-th are exemplarily provided with reference lines in FIG. 1, all of which are arranged on the self-supporting membrane 1 . The ends of the thermopile 2 are electrically conductively connected to contacting connections 7 . A heating element 4 , preferably in the form of a thin-film resistor, is electrically insulated from the thermopile 2 by insulating means (not shown in more detail) and is arranged with its effective heating region 41 in the vicinity of the contact points H i evenly spaced from them. In the area of the contact points H i , an overtemperature is generated by an electrical heating of the heating layer 41 , which consequently creates a thermal voltage in the thermopile 2 , which can be tapped at the contacting connections 7 .
Das Medium, dessen Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchflußmenge zu bestimmen ist, wird entsprechend der in Fig. 1 angegebenen Pfeilrich tung parallel zur Achse X-X über die Thermosäule 2, das Heizelement 4 und eine den "kalten" Kontaktstellen Ki zugeordnete Struktur 5, die im wesentlichen identisch zum Heizelement 4 und zu diesem spiegelsymmetrisch zur Achse X-X ausgeführt und angeordnet ist, und durch nicht näher dargestellte, über dem Mikrosensor angebrachte Führungsmittel geleitet. Temperaturschwankungen im strömenden Medium wirken in gleicher Weise auf das Heizelement 4, die zu diesem spiegelsymmetrische Struktur 5 und die Thermosäule 2. Da zur Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit lediglich die Temperaturdifferenz zwischen "heißen" und "kalten" Kontaktstellen von Bedeutung ist, ist der Anstieg des Temperaturgradienten in einer zur Achse X-X orthogonal in der Zeichenebene verlaufenden Richtung und der daraus resultierenden, an den Kontaktierungsanschlüssen 7 abfallenden Thermospannung ein direktes Maß für die zu ermittelnde Strömungsgeschwindigkeit, welches unabhängig von der jeweils aktuellen Temperatur des strömenden Mediums ist. Das Differenzsignal der Thermosäule wird ausschließlich durch die strömungsbedingte Änderung der Temperatur des Heizelementes bestimmt.The medium, the flow rate or flow rate to be determined, is in accordance with the direction of the arrow shown in Fig. 1 parallel to the axis XX via the thermopile 2 , the heating element 4 and a "cold" contact points K i assigned structure 5 , which is essentially Identical to the heating element 4 and to this is designed and arranged mirror-symmetrically to the axis XX, and guided by guide means (not shown in more detail) attached above the microsensor. Temperature fluctuations in the flowing medium act in the same way on the heating element 4 , the structure 5 which is mirror-symmetrical thereto and the thermopile 2 . Since only the temperature difference between "hot" and "cold" contact points is important for determining the flow velocity, the increase in the temperature gradient in a direction orthogonal to the axis XX in the plane of the drawing and the resulting thermal voltage falling at the contacting connections 7 is a direct one Measure of the flow velocity to be determined, which is independent of the current temperature of the flowing medium. The difference signal of the thermopile is determined exclusively by the flow-related change in the temperature of the heating element.
Wesentlich im Rahmen der Erfindung ist, daß zumindest einander benachbart gegenüberliegende "heiße" Hi und "kalte" Ki Kontaktstellen jedes einzelnen Thermoelementes der Thermosäule 2 zum jeweils benachbarten Teilstück des als Wärmesenke wirkenden Trägerrahmens 6 im gleichen geometrischen Abstand a; angeordnet sind und die Anordnung des Heizelementes 4 und der zu diesem spiegelsymmetrischen Struktur 5 einer ebensolchen analogen Vorschrift folgt. Dies bedeutet, daß auch andere Ausführungen der Thermosäule 2, z. B. mit von der Darstellung in Fig. 1 abweichenden, untereinander unterschiedlich langen Thermoschenkeln (wobei die von der Thermosäule 2 dann eingenommene Fläche bspw. ein Trapez sein könnte) und einer einer solchen Thermosäulengeometrie angepaßten Heizelementgestaltung und analogen Gestaltung der Struktur 5 im Rahmen der Erfindung liegen, solange eine spiegelsymmetrische Ausbildung des gesamten Mikro strömungssensors zur Achse X-X eingehalten ist.It is essential within the scope of the invention that at least adjacent "hot" H i and "cold" K i contact points of each individual thermocouple of the thermopile 2 to the respectively adjacent section of the support frame 6 acting as a heat sink at the same geometric distance a; are arranged and the arrangement of the heating element 4 and the mirror-symmetrical structure 5 follows a similar analogous regulation. This means that other versions of the thermopile 2 , z. B. with the display in Fig. 1 differing, mutually different thermal legs (the area then occupied by the thermopile 2 could be a trapezoid, for example) and such a thermopile geometry adapted heating element design and analog design of the structure 5 within the scope of the invention lie as long as a mirror-symmetrical design of the entire micro flow sensor to the axis XX is observed.
Die in Fig. 1 und im seitlichen Schnitt entlang einer Linie A-A in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform erscheint im Rahmen einer Dünnschicht ausführung der Erfindung jedoch als technologisch praktikabelste. Wird der Mikroströmungssensor in dieser Weise ausgeführt, sollte, um eine Nachweisempfindlichkeit von Strömungsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 1 ·10-4 m/s gewährleisten zu können, die Thermosäule 2 aus 100 Einzelthermoelementen aufgebaut sein. Bei Längen der Thermoschenkel 30, 31 von ca. 500 µm wird von der Thermosäule 2 eine Fläche von ca. 1,5 mm² eingenommen. Der einzuhal tende Abstand a der "kalten" Ki und "heißen" Hi Kontaktstellen zum als Wärmesenke wirkenden Trägerrahmen sollte mindestens zu 300 µm bemessen sein.The embodiment shown in Fig. 1 and in a lateral section along a line AA in Fig. 2 appears within the scope of a thin-layer embodiment of the invention as the most technologically practical. If the micro flow sensor is designed in this way, the thermopile 2 should be constructed from 100 individual thermocouples in order to be able to ensure detection sensitivity of flow velocities of the order of 1 × 10 -4 m / s. With lengths of the thermocouples 30 , 31 of approximately 500 μm, the thermopile 2 occupies an area of approximately 1.5 mm². The distance to be maintained a of the "cold" K i and "hot" H i contact points to the support frame acting as a heat sink should be at least 300 µm.
Das Heizelement 4 mit seinem wirk samen Heizbereich 41 und die Struktur 5, können getrennt durch eine elektrische Isolationsschicht auch unmittelbar über oder unter den "heißen" Hi bzw. "kalten" Ki Kontaktstellen angeordnet sein.The heating element 4 with its effective heating area 41 and the structure 5 can also be arranged separated by an electrical insulation layer directly above or below the “hot” H i or “cold” K i contact points.
Zwecks Erhöhung der technologischen Ausbeute wird vorteilhafterweise neben dem Heizelement 4 auch die Struktur 5 mit elektrischen Anschlüssen 9 versehen, so daß deren beschriebene Funktion im Bedarfs fall beliebig austauschbar ist, wobei dann im Betrieb des Sensors die beschriebenen "heißen" Kontaktstellen zu "kalten" werden und umge kehrt.In order to increase the technological yield, the structure 5 is advantageously provided with electrical connections 9 in addition to the heating element 4 , so that the function described can be exchanged as required, the described "hot" contact points then becoming "cold" during operation of the sensor and vice versa.
Der Mikroströmungssensor findet bevorzugt dort Anwendung, wo geringe Gasmengen bzw. Strömungsgeschwindigkeiten mit hoher Auflösung zu detektieren sind und ein kurzes Ansprech verhalten des Sensors benötigt wird. Bei einem in Mikrosystemtechnik ausgeführten Sensor kommen zusätzlich die erreichbaren geringen Bau größen als auch die einen Batteriebetrieb ermöglichende geringe Verlust leistung des Heizelementes vorteilhaft zum Tragen.The micro flow sensor is preferably located there Application where small amounts of gas or flow rates can be detected with high resolution and a short response behavior of the sensor is required. At one in microsystem technology executed sensor come additionally the achievable small construction sizes as well as the low loss that enables battery operation performance of the heating element advantageous to carry.
BezugszeichenlisteReference list
1 freitragende Membran
2 Thermosäule
Hi "heiße" Kontaktstellen (i = 1, . . . , N)
Ki "kalte" Kontaktstellen (i = 1, . . . , N)
30, 31 Thermoschenkel
4 Heizelement
41 wirksamer Heizbereich des Heizelementes 4
5 Struktur (in Geometrie und Material dem Heiz
element 4 entsprechend)
6 Trägerrahmen (Wärmesenke)
7 Kontaktierungsanschlüsse der Thermosäule 2
8 Übergang
9 elektrische Anschlüsse
a geometrischer Abstand
A-A Schnittlinie
X-X Achse 1 self-supporting membrane
2 thermopile
H i "hot" contact points (i = 1,..., N)
K i "cold" contact points (i = 1,..., N)
30 , 31 thermal legs
4 heating element
41 effective heating area of the heating element 4
5 structure (corresponding to heating element 4 in geometry and material)
6 support frames (heat sink)
7 contacting connections of the thermopile 2
8 transition
9 electrical connections
a geometric distance
AA cut line
XX axis
Claims (4)
- - die "kalten" Kontaktstellen (K₁, . . . , KN) auf der einen Seite und die "heißen" Kontaktstellen (H₁, . . . , HN) auf der anderen Seite einer Mittelachse (X-X) der Membran (1) liegen,
- - die einzelnen Kontaktstellen der Paare (Ki, Hi; i = 1, . . . , N) jeweils gleichen Abstand a; zum entsprechend benachbarten Teilstück des Trägerrahmens (6) aufweisen und
- - den "kalten" Kontaktstellen (K₁, . . , KN) eine geometrisch und materialmäßig identisch zu dem wenigstens einen Heizelement (4) gestaltete und diesem bezüglich der Mittelachse (X-X) spiegelsymmetrisch gegenüberliegende Struktur (5) zugeordnet ist.
- - The "cold" contact points (K₁,.., K N ) on one side and the "hot" contact points (H₁,..., H N ) on the other side of a central axis (XX) of the membrane ( 1 ) lie,
- - The individual contact points of the pairs (K i , H i ; i = 1,..., N) each have the same distance a; have the corresponding adjacent portion of the support frame ( 6 ) and
- - The "cold" contact points (K₁,., K N ) a geometrically and materially identical to the at least one heating element ( 4 ) designed and this with respect to the central axis (XX) mirror-symmetrically opposite structure ( 5 ) is assigned.
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|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998050763A1 (en) * | 1997-05-07 | 1998-11-12 | Ncsr 'demokritos' | Integrated gas flow sensor based on porous silicon micromachining |
| EP0927874A1 (en) * | 1997-12-30 | 1999-07-07 | Qualiflow S.A. | Manufacturing method for microthermocouple sensor for a mass flow meter and associated device |
| EP1124114A1 (en) * | 1999-06-14 | 2001-08-16 | Yamatake Corporation | Flow velocity detector |
| EP1223411A1 (en) * | 2001-01-12 | 2002-07-17 | Lidact GmbH | Universal sensor for measuring shear stress, mass flow or velocity of a fluid or gas, for determining a number of drops, or detecting drip or leakage |
| DE102013209951A1 (en) | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Ifm Electronic Gmbh | Thermal flow sensor for use as e.g. flow meter for measuring flow rate of aqueous medium, has group of meander reverse points of thermocouples arranged closer to heating element, which is arranged below group of reverse points |
| DE102012209225A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Ifm Electronic Gmbh | Thermal flow sensor for determining analog or digital measurement value of flow of liquid medium, has heating element that heats flowing medium, where temperature difference between meander ends is generated due to Seebeck effect |
| EP1365216B1 (en) * | 2002-05-10 | 2018-01-17 | Azbil Corporation | Flow sensor and method of manufacturing the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3707631A1 (en) * | 1987-03-10 | 1988-09-22 | Manfred Dipl Ing Klonz | Multiple thermocouple having a very low temperature coefficient as a monolithically integrated chip for precise differential temperaure measurements in radiation sensors and multiple thermoconverters |
| DE4222499A1 (en) * | 1991-11-22 | 1993-09-23 | Inst Physikalische Hochtech Ev | Temperature compensated micro flow sensor - has thermal column producing thermoelectric voltage with hot junctions on thin membrane evenly distributed w.r.t. heating resistance |
| DE4316781A1 (en) * | 1993-05-19 | 1994-11-24 | Inst Physikalische Hochtech Ev | Multiple thermoconverter in thin film construction |
-
1995
- 1995-06-07 DE DE1995120777 patent/DE19520777C1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3707631A1 (en) * | 1987-03-10 | 1988-09-22 | Manfred Dipl Ing Klonz | Multiple thermocouple having a very low temperature coefficient as a monolithically integrated chip for precise differential temperaure measurements in radiation sensors and multiple thermoconverters |
| DE4222499A1 (en) * | 1991-11-22 | 1993-09-23 | Inst Physikalische Hochtech Ev | Temperature compensated micro flow sensor - has thermal column producing thermoelectric voltage with hot junctions on thin membrane evenly distributed w.r.t. heating resistance |
| DE4316781A1 (en) * | 1993-05-19 | 1994-11-24 | Inst Physikalische Hochtech Ev | Multiple thermoconverter in thin film construction |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NL-Z: Sensors and Actuators A 45 (1994) 169-172 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998050763A1 (en) * | 1997-05-07 | 1998-11-12 | Ncsr 'demokritos' | Integrated gas flow sensor based on porous silicon micromachining |
| EP0927874A1 (en) * | 1997-12-30 | 1999-07-07 | Qualiflow S.A. | Manufacturing method for microthermocouple sensor for a mass flow meter and associated device |
| EP1124114A1 (en) * | 1999-06-14 | 2001-08-16 | Yamatake Corporation | Flow velocity detector |
| EP1124114A4 (en) * | 1999-06-14 | 2007-01-03 | Yamatake Corp | Flow velocity detector |
| EP1223411A1 (en) * | 2001-01-12 | 2002-07-17 | Lidact GmbH | Universal sensor for measuring shear stress, mass flow or velocity of a fluid or gas, for determining a number of drops, or detecting drip or leakage |
| EP1365216B1 (en) * | 2002-05-10 | 2018-01-17 | Azbil Corporation | Flow sensor and method of manufacturing the same |
| DE102013209951A1 (en) | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Ifm Electronic Gmbh | Thermal flow sensor for use as e.g. flow meter for measuring flow rate of aqueous medium, has group of meander reverse points of thermocouples arranged closer to heating element, which is arranged below group of reverse points |
| DE102012209225A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Ifm Electronic Gmbh | Thermal flow sensor for determining analog or digital measurement value of flow of liquid medium, has heating element that heats flowing medium, where temperature difference between meander ends is generated due to Seebeck effect |
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