DE2858353C2

DE2858353C2 -

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Publication number: DE2858353C2
Application number: DE19782858353
Authority: DE
Inventors: Udo Ing.(Grad.) 7073 Lorch De Hafner; Werner Ing.(Grad.) 7143 Vaihingen De Kammerer; Heinrich Dipl.-Phys. Dr. 7250 Leonberg De Knapp; Peter 7000 Stuttgart De Romann; Rudolf Dipl.-Ing. Dr. 7141 Benningen De Sauer; Thomas Kings Grant Summerville Us Wilfert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-10-20
Filing date: 1978-10-20
Publication date: 1987-05-21

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums nach der Gattung des Anspruchs. Es ist schon eine Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Me diums bekannt (DE-OS 21 51 774), bei der als temperaturabhängiger Widerstand ein Hitzdraht verwendet wird, der in einem Sondenring über mehrere Einspannstellen straff ausgespannt ist. In einer Brückenschaltung mit dem Hitzdraht geschaltet sind stromaufwärts des Sondenringes ein temperaturabhängiger Widerstand zur Temperaturkom pensation und in der Wandung des Strömungsquerschnittes ein die Brückenschaltung ergänzender Referenzwiderstand angeordnet. Dabei ist nicht ausreichend sichergestellt, daß die am Referenzwiderstand entstehende Wärme ausreichend schnell abgeführt wird.The invention is based on a device for measuring the mass a flowing medium according to the preamble of the claim. It is already a device for measuring the mass of a flowing Me diums known (DE-OS 21 51 774), in which as a temperature-dependent Resistor a hot wire is used in a probe ring is taut across several clamping points. In a Bridge circuit with the hot wire are connected upstream of the Probe ring a temperature-dependent resistance to Temperaturkom pensation and in the wall of the flow cross-section Bridge circuit additional reference resistor arranged. Here is not sufficiently ensured that the reference resistor generated heat is dissipated sufficiently quickly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der be kannten Art zu entwickeln, bei der es nicht zu durch die Betriebs weise des Hitzdrahtes bedingten Meßfehlern bzw. Meßungenauigkeiten kommt.The invention has for its object to be a device of known type to develop, which is not too operating measurement errors or measurement inaccuracies caused by the hot wire is coming.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des An spruches gelöst, indem entstehende Wärme möglichst gut durch die Me diumströmung abgeführt wird.This task is characterized by the characteristics of the label part of the To Spoken solved by the resulting heat as good as possible through the me dium flow is discharged.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu tert. Es zeigen Fig. 1 ein Schaltbild einer Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums, insbesondere zur Messung der An saugluftmasse von Brennkraftmaschinen, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines V-förmig geführten Hitzdrahtes durch drei Stütz punkte, Fig. 3 eine schlaufenförmige Ausbildung des Hitzdrahtes im Bereich eines mittleren Stützpunktes, Fig. 4 eine Gesamtansicht ei ner Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums.An embodiment of the invention is shown in the drawing times and tert tert in the following description. In the drawings Fig. 1 is a diagram of an apparatus for measuring the mass of a flowing medium, in particular for measuring the on saugluftmasse of internal combustion engines, Fig. 2 is a schematic representation of a V-shaped guided hot wire by three support points, Fig. 3 is a loop-shaped configuration of the Hot wire in the area of a central base, Fig. 4 is an overall view of a device for measuring the mass of a flowing medium.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums, inbesondere Messung der Ansaugluft von Brennkraftmaschinen ist eine Brückenschaltung aus einem temperatur abhängigen Widerstand 10, einem temperaturabhängigen Widerstand 11, einem Widerstand 12 und aus Widerständen 13 und 14 vorgesehen. An die Brückendiagonale ist ein Regelverstärker 15 einer Regeleinrich tung 16 angeschlossen. Dabei ist der invertierende Eingang des Re gelverstärkers 15 über einen Eingangswiderstand 17 mit dem Kopp lungspunkt der Widerstände 11 und 12 verbunden, während der nicht invertierende Eingang des Regelverstärkers 15 über einen Eingangs widerstand 18 an den Kopplungspunkt der Widerstände 13 und 14 ange schlossen ist. Der Regelverstärker 15 ist über zwei Versorgungslei tungen 19 und 20 mit einer Gleichspannungsquelle 21 verbunden. Die ser Gleichspannungsquelle 21 ist ein Glättungskondensator 22 paral lelgeschaltet. Der Ausgang des Regelverstärkers 15 ist mit der Rei henschaltung von zwei Widerständen 23 und 24 verbunden, wobei der Widerstand 24 an die gemeinsame Versorgungsleitung 19 angeschlossen ist. Diese beiden Widerstände 23 und 24 bilden einen Spannungsteiler für eine Darlingtonstufe 25, die zusammen mit einem Widerstand 26 eine spannungsgesteuerte Stromquelle zur Stromversorgung der Brückenschaltung aus den Widerständen 10, 11, 12, 13 und 14 bildet. Zwischen die gemeinsamen Versorgungsleitungen 19 und 20 ist ein Spannungsteiler aus Widerständen 27 und 28 geschaltet. An den Kopp lungspunkt der Widerstände 27 und 28 ist die Anode einer Diode 37 angeschlossen, deren Kathode mit dem invertierenden Eingang des Re gelverstärkers 15 verbunden ist. Zwischen den invertierenden Eingang des Regelverstärkers 15 und die gemeinsame Versorgungsleitung 20 ist die Reihenschaltung eines Widerstandes 29 und eines Kondensators 30 geschaltet, wobei diese Widerstands-Kondensator-Kombination zur Fre quenzabstimmung des Regelkreises auf das Zeitverhalten der tempera turabhängigen Widerstände dient.In the device for measuring the mass of a flowing medium shown in FIG. 1, in particular measuring the intake air of internal combustion engines, a bridge circuit comprising a temperature-dependent resistor 10 , a temperature-dependent resistor 11 , a resistor 12 and from resistors 13 and 14 is provided. A control amplifier 15 of a control device 16 is connected to the bridge diagonal. The inverting input of the re amplifier 15 is connected via an input resistor 17 to the coupling point of the resistors 11 and 12 , while the non-inverting input of the control amplifier 15 is connected via an input resistor 18 to the coupling point of the resistors 13 and 14 . The control amplifier 15 is connected via two supply lines 19 and 20 to a DC voltage source 21 . The water DC voltage source 21 is a smoothing capacitor 22 connected in parallel. The output of the control amplifier 15 is connected to the series circuit of two resistors 23 and 24 , the resistor 24 being connected to the common supply line 19 . These two resistors 23 and 24 form a voltage divider for a Darlington stage 25 which, together with a resistor 26, forms a voltage-controlled current source for supplying power to the bridge circuit from the resistors 10 , 11 , 12 , 13 and 14 . A voltage divider made up of resistors 27 and 28 is connected between the common supply lines 19 and 20 . At the coupling point of the resistors 27 and 28 , the anode of a diode 37 is connected, the cathode of which is connected to the inverting input of the re amplifier 15 . Between the inverting input of the control amplifier 15 and the common supply line 20 , the series connection of a resistor 29 and a capacitor 30 is connected, this resistor-capacitor combination being used for frequency tuning of the control circuit on the time behavior of the temperature-dependent resistors.

Mit dem Kopplungspunkt der Widerstände 13 und 14 ist ein Widerstand 31 verbunden, der über die Schaltstrecke eines Schalttransistors 32 mit der gemeinsamen Versorgungsleitung 20 verbindbar ist. Die Basis des Schalttransistors 32 ist mit dem Ausgang einer monostabilen Kippstufe 33 verbunden, die über ein Differenzierglied 34 von einem bei 35 angedeuteten Zündschalter für die Zündanlage der Brennkraft maschine auslösbar ist.A resistor 31 is connected to the coupling point of the resistors 13 and 14 and can be connected to the common supply line 20 via the switching path of a switching transistor 32 . The base of the switching transistor 32 is connected to the output of a monostable multivibrator 33 , which can be triggered by a differentiator 34 from an ignition switch indicated at 35 for the ignition system of the internal combustion engine.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende. Über den temperaturabhängigen Widerstand 11 der Brückenschaltung fließt ein bestimmter Strom und heizt diesen Widerstand 11 auf seine nor male Betriebstemperatur auf. In einem anderen Brückenzweig nimmt der temperaturabhängige Widerstand 10 einen Widerstandswert ein, der die Temperatur des strömenden Mediums beispielsweise die der eingesaug ten Luft der Brennkraftmaschine charakterisiert. Dadurch wird er reicht, daß als Referenzsignal für die Heizstromregelung der Vor richtung zur Luftmassenmessung immer die Temperatur der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine verwendet wird. Je nach der Masse der vor beiströmenden Ansaugluft wird der temperaturabhängige Widerstand 11 mehr oder weniger abgekühlt. Dies führt zu einer Verstimmung der Brückenschaltung. Diese Verstimmung der Brückenschaltung wird da durch ausgeregelt, daß der Regelverstärker über die spannungsge steuerte Stromquelle 23, 24, 25 und 26 einen höheren Speisestrom für die Brückenschaltung liefert, so daß die Temperatur des temperatur abhängigen Widerstandes 11 und damit dessen Widerstandwert auf einem wenigstens annähernd konstanten Wert gehalten wird. Der durch die Brückenschaltung fließende Strom ist ein Maß für die an dem tempera turabhängigen Widerstand 11 vorbeiströmende Luftmasse. Ein entspre chendes elektrisches Signal kann zwischen einer Klemme 36 und einer Klemme 39 abgenommen werden.The operation of the device described is as follows. A certain current flows through the temperature-dependent resistor 11 of the bridge circuit and heats this resistor 11 to its normal operating temperature. In another bridge branch, the temperature-dependent resistor 10 assumes a resistance value which characterizes the temperature of the flowing medium, for example that of the intake air of the internal combustion engine. This makes it sufficient that the temperature of the intake air of an internal combustion engine is always used as a reference signal for the heating current control of the device for measuring air mass. Depending on the mass of the intake air flowing in, the temperature-dependent resistor 11 is more or less cooled. This leads to a detuning of the bridge circuit. This detuning of the bridge circuit is corrected by the fact that the control amplifier supplies a higher supply current for the bridge circuit via the voltage-controlled current source 23 , 24 , 25 and 26 , so that the temperature of the temperature-dependent resistor 11 and thus its resistance value is at least approximately constant Value is held. The current flowing through the bridge circuit is a measure of the air mass flowing past the temperature-dependent resistor 11 . A corre sponding electrical signal can be removed between a terminal 36 and a terminal 39 .

Zur Erleichterung des Anlaufens der Regeleinrichtung dient der Span nungsteiler 27, 28 mit der Diode 37. Beim Einschalten der Regelein richtung wird am invertierenden Eingang des Regelverstärkers 15 eine Spannung von etwa 0,5 Volt erzwungen, die ein sicheres Anlaufen der Regeleinrichtung erlaubt. Im normalen Betriebsfall wird dagegen die Spannung am invertierenden Eingang des Regelverstärkers 15 wesent lich über dieser Anfangsspannung liegen, so daß die Diode 37 ge sperrt ist und damit über den Spannungsteiler 27, 28 kein Einfluß auf die Regelvorgänge genommen werden kann.To facilitate the start-up of the control device, the voltage divider 27 , 28 with the diode 37 is used . When the control device is switched on, a voltage of approximately 0.5 volts is forced at the inverting input of the control amplifier 15 , which allows the control device to start reliably. In normal operation, on the other hand, the voltage at the inverting input of the control amplifier 15 is significantly Lich above this initial voltage, so that the diode 37 is blocked ge and thus no influence on the control processes can be taken via the voltage divider 27 , 28 .

Damit der als Hitzdraht dienende temperaturabhängige Widerstand 11 von Zeit zu Zeit von Ablagerungen auf seiner Oberfläche befreit wird, soll nach einem bestimmten Meßzyklus ein erhöhter Strom über diesen temperaturabhängigen Widerstand 11 fließen. Als Meßzyklus kann dabei beispielsweise jeweils eine bestimmte Betriebsdauer der Brennkraftmaschine gewählt werden. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Ausglühvorgang mit jedem Abschalten der Zündan lage der Brennkraftmaschine auszulösen. Dies geschieht beim Aus schalten des Zündschalters 35. Das entsprechende Signal wird diffe renziert und steuert die monostabile Kippstufe 33 in ihren instabi len Schaltzustand. Während dieses instabilen Schaltzustandes der mo nostabilen Kippstufe 33 wird der Schalttransisotr 32 leitend und schaltet den Widerstand 31 zu dem Widerstand 14 der Brückenschaltung parallel. Dadurch wird die Brückenschaltung aus den Widerständen 10, 11, 12, 13 und 14 stark verstimmt und zwar in dem Sinne, daß der Re gelverstärker 15 zur Kompensation dieser Verstimmung einen erhöhten Strom für die Brückenschaltung liefert. Dieser höhere Strom heizt den temperaturabhängigen Widerstand 11 für die Dauer des in stabilen Schaltzustandes der monostabilen Kippstufe auf eine über der noramlen Betriebstemperatur liegende Temperatur auf, so daß Rückstände an die Oberfläche des temperaturabhängigen Widerstandes verbrennen.So that the temperature-dependent resistor 11 serving as a hot wire is freed from deposits on its surface from time to time, an increased current should flow through this temperature-dependent resistor 11 after a certain measuring cycle. For example, a certain operating time of the internal combustion engine can be selected as the measuring cycle. It has proven to be particularly expedient to trigger the annealing process each time the ignition system of the internal combustion engine is switched off. This happens when the ignition switch 35 is switched off . The corresponding signal is differentiated and controls the monostable multivibrator 33 in its unstable switching state. During this unstable switching state of the monostable multivibrator 33 , the switching transistor 32 becomes conductive and switches the resistor 31 to the resistor 14 of the bridge circuit in parallel. Characterized the bridge circuit from the resistors 10 , 11 , 12 , 13 and 14 is badly detuned, in the sense that the re gel amplifier 15 supplies an increased current for the bridge circuit to compensate for this detuning. This higher current heats the temperature-dependent resistor 11 for the duration of the stable switching state of the monostable multivibrator to a temperature above the normal operating temperature, so that residues on the surface of the temperature-dependent resistor burn.

Der Referenzwiderstand 12 ist zweckmäßigerweise ebenfalls in dem durch eine unterbrochene Linie 38 angedeuteten Strömungsquerschnitt, beispielsweise dem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine untergebracht, da dann die Verlustwärme des Referenzwiderstandes 12 durch die in Pfeilrichtung strömende Luft abgeführt werden kann. Die Widerstände 13 und 14 sind zweckmäßigerweise als einstellbare Widerstände ausge bildet, damit das Temperaturverhalten des Regelkreises eingestellt werden kann.The reference resistor 12 is expediently also accommodated in the flow cross-section indicated by a broken line 38 , for example the intake pipe of the internal combustion engine, since the heat loss of the reference resistor 12 can then be dissipated by the air flowing in the direction of the arrow. The resistors 13 and 14 are expediently formed as adjustable resistors so that the temperature behavior of the control loop can be adjusted.

In Fig. 2 ist schematisch ein Sondenring 40 mit drei Stützpunkten 41, 42 und 43 dargestellt. Mit Hilfe der Stützpunkte 41, 42 und 43 ist der Hitzdraht 11 V-förmig ausgespannt. Dabei ist der Hitzdraht 11 mit seinen Enden nur an den beiden Endstützpunkten 41 und 42 be festigt, beispielsweise gelötet oder geschweißt, während er über den Stützpunkt 43 nur lose geführt ist.A probe ring 40 with three support points 41 , 42 and 43 is shown schematically in FIG. 2. With the help of the support points 41 , 42 and 43 , the hot wire 11 is stretched out in a V-shape. The hot wire 11 is fastened at its ends only at the two end points 41 and 42 , for example soldered or welded, while it is only loosely guided over the point 43 .

Der Sondenring 40 ist mit seinem Wärmeausdehnungskoeffizienten auf den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Hitzdrahtes 11 abgestimmt, so daß durch Wärmedehnung bedingte Längenänderungen des Hitzdrahtes 11 bzw. des Sondenringes 40 nahezu keine Zug- oder Druckspannungen in dem Hitzdraht 11 hervorrufen, sondern durch Abstandsänderungen zwi schen den Stützpunkten 41, 42, 43 weitgehend ausgeglichen werden.The probe ring 40 is matched with its thermal expansion coefficient to the thermal expansion coefficient of the hot wire 11 , so that changes in length due to thermal expansion of the hot wire 11 or the probe ring 40 cause almost no tensile or compressive stresses in the hot wire 11 , but by changes in distance between the support points 41 , 42 , 43 are largely balanced.

Die zug- und druckspannungsfreie Einspannung des Hitzdrahtes ist au ßerordentlich wichtig, wenn der Hitzdraht beispielsweise als Luft massenmesser im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine verwendet werden soll. Der dabei zu berücksichtigende Temperaturgang beträgt übli cherweise -30°C bis +120°C. Hinzu kommt noch eine weitere Tem peraturänderung, die durch die Betriebsweise des Hitzdrahtes 11 be dingt ist. Außerdem wird der Hitzdraht noch, wie beschrieben, zum Freibrennen auf eine hohe Temperatur erhitzt, damit an seiner Ober fläche sich festsetzende Rückstände abgebrannt werden können. Auch diese kurzzeitige Erhöhung der Temperatur führt zu Längenänderungen des Drahtes, die bei einer starren Einspannung des Drahtes, zu Zug- und Druckspannungen führen können. Die V-förmige Ausspannung des Hitzdrahtes 11 und die Anpassung der Wärmeausdehnungskoeffizien ten des Sondenringes 40 und des Hitzdrahtes 11 verhindern weitgehend die Einleitung von Zug- oder Druckspannungen in den Hitzdraht 11. Zweckmäßigerweise ist der Sondenring 40 bei einem aus Platin beste henden Hitzdraht 11 aus einer Nickel-Eisen-Legierung hergestellt, deren Wärmeausdehnungskoeffizient etwa dem von Platin entspricht. Es ist auch möglich, den Sondenring aus Glas, insbesondere aus soge nanntem Platin-Glas herzustellen. Auch der Wärmeausdehnungskoeffi zient dieses Glases entspricht weitgehend dem des Platindrahtes, so daß weitgehend Zug- oder Druckspannungen bei Temperaturänderungen von dem Hitzdraht 11 abgehalten werden.The tensile and compressive stress-free clamping of the hot wire is extremely important if the hot wire is to be used, for example, as an air mass meter in the intake pipe of an internal combustion engine. The temperature response to be taken into account is usually -30 ° C to + 120 ° C. In addition, there is a further temperature change that is caused by the mode of operation of the hot wire 11 . In addition, as described, the hot wire is still heated to a high temperature for free burning, so that residues that settle on its surface can be burned off. This brief increase in temperature also leads to changes in the length of the wire, which can lead to tensile and compressive stresses when the wire is rigidly clamped. The V-shaped clamping of the hot wire 11 and the adaptation of the coefficient of thermal expansion th of the probe ring 40 and the hot wire 11 largely prevent the introduction of tensile or compressive stresses in the hot wire 11th The probe ring 40 is expediently made in the case of a hot wire 11 consisting of platinum and made of a nickel-iron alloy whose coefficient of thermal expansion corresponds approximately to that of platinum. It is also possible to manufacture the probe ring from glass, in particular from so-called platinum glass. The coefficient of thermal expansion of this glass largely corresponds to that of the platinum wire, so that tensile or compressive stresses are largely prevented from the hot wire 11 when the temperature changes.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, können die Stützpunkte 41, 42, 43 hakenförmig abgebogen sein. Zumindest die Endstützpunkte, die zur Stromzuführung dienen, sind gegenüber dem Sondenring 40 elektrisch isoliert in ihm befestigt. Der mittlere Abschnitt des Hitzdrahtes 11, der um den Stützpunkt 43 geführt ist, bildet dabei eine Schlaufe 44, wobei die sich kreuzenden Drahtabschnitte des Hitzdrahtes 11 bei 45 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Dadurch wird die Schlaufe 44 stromlos und nicht durch Strom erwärmt. Probleme mit ei ner undefinierten Wärmeabfuhr vom Hitzdraht 11 zum Stützpunkt 43 treten bei Längenänderungen bzw. bei Verschiebungen des Hitzdrahtes 11 an dem Stützpunkt 43 nicht mehr auf. Durch die besondere Aufhän gung an dem Stützpunkt 43 ist es auch ohne Bedeutung, wenn der Hitz draht 11 infolge von Wärmedehnungen geringfügig vom Stützpunkt 43 abhebt, sich in seiner Lage verändert oder sich verdreht.As shown in FIG. 2, the support points 41 , 42 , 43 can be bent in a hook shape. At least the end support points, which are used for power supply, are fastened in it in an electrically insulated manner with respect to the probe ring 40 . The middle section of the hot wire 11 , which is guided around the support point 43 , forms a loop 44 , the intersecting wire sections of the hot wire 11 being connected in an electrically conductive manner at 45 . As a result, the loop 44 is de-energized and not heated by electricity. Problems with egg ner undefined heat removal from the hot wire 11 to the base 43 enter at length changes or shifts in the hot wire 11 to the base 43 is not more. Due to the special suspension at the base 43 , it is also of no importance if the hot wire 11 is slightly raised from the base 43 due to thermal expansion, changes in position or rotates.

Besonders zweckmäßig ist es, der Schlaufe 44 für die Anbringung des Hitzdrahtes 11 die in Fig. 3 dargestellte Form zu geben. Gemäß Fi gur 3 ist der Umschlingungswinkel der Schlaufe 44 kleiner als 180°. Außerdem ist die Form der Schlaufe 44 so gewählt, daß zwischen zwei Anlagepunkten 46 und 47 der Schlaufe 44 an dem Stützpunkt 43 und zwei Punkten 48 und 49, von denen an die Drahtabschnitte der Schlau fe 44 zum Verbindungspunkt 45 hin zusammenlaufen, ein ausreichend großer Abstand besteht, der gewährleistet, daß bei Dehnungen der Schlaufe 44 bzw. des Hitzdrahtes 11 keine mechanischen Spannungen in den Hitzdraht 11 eingeleitet werden, sondern daß vielmehr entspre chend dem mit a eingezeichneten Abstand eine freie Beweglichkeit der Schlaufe 44 auf dem Stützpunkt 43 gewährleistet ist.It is particularly expedient to give the loop 44 for the attachment of the hot wire 11 the shape shown in FIG. 3. According to Fi gur 3 , the wrap angle of the loop 44 is less than 180 °. In addition, the shape of the loop 44 is chosen so that between two contact points 46 and 47 of the loop 44 at the base 43 and two points 48 and 49 , of which the wire sections of the claws 44 converge to the connection point 45 , a sufficiently large distance is, which ensures that at elongations of the loop 44 and the hot wire 11 no mechanical stresses are introduced into the hot wire 11, but rather that accordingly the drawn with a distance a free movement of the strap is ensured at the base 43 44th

Die elektrisch leitende Verbindung der beiden sich kreuzenden Draht abschnitte erfolgt zweckmäßigerweise durch Schweißen oder Hartlöten.The electrically conductive connection of the two crossing wires sections are conveniently done by welding or brazing.

Wie in Fig. 2 darstellt ist, sind die Drahtenden des Hitzdrahtes 11 ebenfalls als Schlaufen 50, 51 ausgebildet, deren sich kreuzende Drahtabschnitte in den Verbindungspunkten 52, 53 elektrisch leitend, vorzugsweise durch Schweißen oder Löten miteinander verbunden sind und die die zugeordneten Endstützpunkte 41, 42 umschlingen. Die Schlaufen 50, 51 sind elektrisch leitend mit den jeweiligen End stützpunkten 41 bzw. 42 verbunden. Durch die Ausbildung des Hitz drahtes 11 mit Schlaufen 50, 51 an den Endstützpunkten 41, 42 und der Schlaufe 44 am Stützpunkt 43 ergibt sich der Vorteil, daß zwi schen den Verbindungspunkten 52 45, 53 eine genau definierbare ak tive Länge des Hitzdrahtes 11 festgelegt wird, die im mittleren Be reich der Strömung liegt und damit keine Strömungsunregelmäßigkeiten im Wandbereich des Sondenrings 40 erfaßt. Bei bekannten Hitz draht-Luftmassenmessern ergibt sich einerseits der Nachteil, daß durch einen sich ändernden Wärmeübergang zwischen dem Hitzdraht und den Stützpunkten Meßungenauigkeiten auftreten und andererseits bei einem Freibrennvorgang die Wärmeableitung vom Hitzdraht 11 im Be reich der Stützpunkte so groß ist, daß der Hitzdraht im Bereich die ser Stützpunkte keine ausreichend hohe Temperatur erreicht und somit nicht von Rückständen freigebrannt wird, was für eine einwandfreie Funktion des Luftmassenmessers erforderlich ist. Als weiterer Vor teil ist deshalb anzusehen, daß durch die Ausbildung des aktiven Hitzdrahtes 11 zwischen den Verbindungspunkten 45, 52, 53 die Wärme ableitung vom aktiven Hitzdraht zu den Schlaufen so gering ist, daß die gesamte aktive Hitzdrahtlänge auf die für das Freibrennen erfor derliche Temperatur erwärmt wird. Die Schlaufen 50 und 51 erwärmen sich während des Meßvorganges des Hitzdrahtes 11 nicht so stark, wie die aktive Hitzdrahtlänge zwischen den Verbindungspunkten 52, 45, 53, so daß sich auf diesen Schlaufen 50, 51 auch kaum Ablagerungen bilden. Auch wenn während des Freibrennvorganges an den Schlaufen 50, 51 eventuell vorhandene Ablagerungen nicht völlig entfernt wer den, ergibt sich hierdurch keine Beeinträchtigung des Meßverhaltens der aktiven Hitzdrahtlänge.As shown in FIG. 2, the wire ends of the hot wire 11 are also designed as loops 50 , 51 , the intersecting wire sections of which are connected in an electrically conductive manner in the connection points 52 , 53 , preferably by welding or soldering, and the associated end support points 41 , 42 loop around. The loops 50 , 51 are electrically conductively connected to the respective end support points 41 and 42 . Due to the formation of the heated wire 11 with loops 50 , 51 at the end points 41 , 42 and the loop 44 at the base 43 , there is the advantage that between the connection points 52 45 , 53 a precisely definable active length of the hot wire 11 is defined , which is in the middle range of the flow and thus does not detect any flow irregularities in the wall area of the probe ring 40 . In known hot wire air mass meters, there is the disadvantage on the one hand that measurement inaccuracies occur due to a changing heat transfer between the hot wire and the support points and, on the other hand, during a free-burning process, the heat dissipation from the hot wire 11 in the loading area of the support points is so large that the hot wire is in the area This base does not reach a sufficiently high temperature and is therefore not burned free of residues, which is necessary for the air mass meter to function properly. As a further part is therefore to be seen that the formation of the active hot wire 11 between the connection points 45 , 52 , 53, the heat dissipation from the active hot wire to the loops is so low that the total active hot wire length to the temperature required for the free burning is heated. The loops 50 and 51 do not heat up as much during the measuring process of the hot wire 11 as the active hot wire length between the connection points 52 , 45 , 53 , so that hardly any deposits form on these loops 50 , 51 . Even if any deposits present on the loops 50 , 51 are not completely removed during the free-burning process, this does not result in any impairment of the measurement behavior of the active hot wire length.

Fig. 4 zeigt vereinfacht dargestellt die Anordnung einer Vorrich tung zur Messung der Ansaugluftmasse einer Brennkraftmaschine in ei nem an das Ansaugrohr angefügten Meßrohr 38, das in Pfeilrichtung durchströmt wird. Dabei ist der Sondenring 40 in einem Trägerkörper 69, der über mindestens einen Verbindungssteg 70 mit dem Meßrohr verbindbar ist, angeordnet. Stromaufwärts des im Sondenring 40 ge führten Hitzdrahtes 11 ist in der Luftströmung der temperaturabhän gige Widerstand 10 zur Kompensation der Ansauglufttemperatur an ei nem Trägerelement 71 befestigt. Stromabwärts des Hitzdrahtes 11 ist der beispielsweise aus Manganindraht oder -folie ausgebildete Refe renzwiderstand 12 so am Trägerkörper 69 angeordnet, daß die an ihm entstehende Wärme möglichst gut durch die vorbeiströmende Luft abge führt wird. Der Referenzwiderstand 12 kann dabei beispielweise im Inneren eines im Trägerkörper 69 gelagerten Ringes 72 oder wie dar gestellt, in einer Nut 73 des Ring-Außenumfanges angeordnet sein. Verbindungsdrähte 74 der Widerstände 10, 11, 12 führen zur elektri schen Regeleinrichtung 16. Stromaufwärts des Trägerkörpers 69 kann ein rasterförmig ausgebildetes Berührungsschutzelement 75 und strom abwärts ein rasterförmig ausgebildetes Schutzelement 76 zur Vermei dung von Beschädigungen des Hitzdrahtes 11 bei Saugrohrrückschlägen im Saugrohr 38 vorgesehen sein. Fig. 4 shows a simplified representation of the arrangement of a device for measuring the intake air mass of an internal combustion engine in egg nem attached to the intake pipe 38 , which is flowed through in the direction of the arrow. The probe ring 40 is arranged in a carrier body 69 which can be connected to the measuring tube via at least one connecting web 70 . Upstream of the hot wire 11 guided in the probe ring 40 , the temperature-dependent resistor 10 is fixed in the air flow to compensate for the intake air temperature on a carrier element 71 . Downstream of the hot wire 11 , the reference resistor 12 formed, for example, from manganese wire or foil is arranged on the carrier body 69 in such a way that the heat generated on it is carried away as well as possible by the air flowing past. The reference resistor 12 can be arranged, for example, in the interior of a ring 72 mounted in the carrier body 69 or, as shown, in a groove 73 in the outer circumference of the ring. Connecting wires 74 of the resistors 10 , 11 , 12 lead to the electrical rule 16 . Upstream of the carrier body 69 , a grid-shaped contact protection element 75 and downstream, a grid-shaped protection element 76 can be provided to avoid damage to the hot wire 11 in the case of intake manifold setbacks in the intake manifold 38 .

Claims

Device for measuring the mass of a flowing medium in a flow cross-section, in particular for measuring the intake air mass of internal combustion engines, with at least one temperature-dependent resistor arranged in the flow of the medium, the temperature and / or resistance of which is regulated as a function of the flowing mass and the manipulated variable is a measure of the mass of the flowing medium, the temperature-dependent, formed as a hot wire resistance from one to the other wire end over at least three stored in a flow cross section of the probe ring bearings and upstream one in a bridge circuit with the hot wire switched Temperature-dependent counter stood for temperature compensation and downstream of the hot wire at least one reference resistor supplementing the bridge circuit are arranged, characterized in that in a cross-section ( 38 ) mounted in the flow body ( 69 ) of the probe no ing ( 40 ) with the hot wire ( 11 ) and the temperature-dependent resistor ( 10 ) for temperature compensation are arranged and the at least one reference resistor ( 12 ) is fixed in or on the carrier body ( 69 ).