DE3127097A1 - "haltevorrichtung fuer elektrische duennschichtwiderstaende" - Google Patents
"haltevorrichtung fuer elektrische duennschichtwiderstaende"Info
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- G01P5/12—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables using variation of resistance of a heated conductor
Description
- y.
81 177 ET
Degussa Aktiengesellschaft
Weißfrauenstr. 9, 6000 Frankfurt am Main
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung
von plattenförmig ausgebildeten elektrischen Dünnschichtwiderständen,
die aus einer dünnen Metallschicht auf einem elektrisch isolierenden Träger bestehen, insbesondere
«_ zur Anwendung in Heißfilmanemometern zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten.
Beheizte Dünnschichtwiderstände werden oft als Bestandteil von Heißf ilmanemometer.n zur Messung der Strömungs-Λ«
geschwindigkeit von Gasen und Flüssigkeiten, insbesondere der Ansaugluft von Verbrennungsmotoren, eingesetzt. Hierbei
muß dieHaltevorrichtung für den beheizten Dünnschichtwiderstand
verschiedenen Anforderungen genügen. Einerseits soll die Erwärmung der Halterung möglichst gene ring sein, um zu gewährleisten, daß die Halterung nicht
zur Wärmeabfuhr an das Fluid beiträgt und dadurch die Ansprechzeit
des Anemometers bei plötzlicher Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit beeinträchtigt.Andererseits
soll das thermische Gleichgewicht zwischen Dünnschichtwiderstand und Halterung bei Inbetriebnahme des Anemometers
möglichst schnell erreicht werden. Weiterhin muß aus strömungstechnischen Gründen eine
genaue Positionierung des Filmwiderstands relativ zur Strömungsrichtung gegeben sein und die Umströmung des
Dünnschichtwiderstands soll durch die Haltevorrichtung möglichst wenig beeinflußt werden.
Es sind verschiedene Methoden bekannt, Dünnschichtwider-
stände flächig mit einem Trägerkörper zu verbinden, c z.B. durch Kleben oder Löten. Hierdurch wird jedoch die
Wärmekapazität des Trägerkörpers an den Dünnschichtwiderstand thermisch angekoppelt, so daß das dynamische Verhalten
stark beeinträchtigt wird.
IQ Es ist auch bekannt, die Befestigung eines Dünnschichtwiderstands
nur über die elektrischen Anschlußdrähte herzustellen, die z.B. auf die Metallwiderstandsschicht
geschweißt oder gebondet sind. Eine genaue und sichere Positionierung des Dünnschichtwiderstands läßt sich hier-
•ΐς durch allerdings nicht erzielen.
Es sind weiterhin mechanische Klammern bekannt, die für
die elektrische Kontaktierung von Dünnschichtwiderständen geeignet sind und die auch als mechanische Halterung
on dienen können. Diese Klammern weisen jedoch relativ
große Berührungsflächen mit dem Dünnschichtwiderstand auf, so das das thermische Gleichgewicht nicht schnell
genug erreicht werden kann. Außerdem ist eine genaue und sichere Positionierung nur mit sehr hohem Aufwand
erreichbar.
Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Halterung von plattenförmig ausgebildeten elektrischen
Dünnschichtwiderständen, die aus einer dünnen Metallschicht auf einem elektrisch isolierenden Träger bestehen,
insbesondere zur Anwendung in Heißfilmanemometern zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten zu finden,
die eine genaue und sichere Positionierung ermöglicht, eine sehr schnelle Einstellung des thermischen Gleichgewichts
gewährleistet und die durch die Fluidströmung vom beheizten Dünnschichtwiderstand abgeführte Wärmemenge nur
unwesentlich beeinflußt.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
c der Dünnschichtwiderstand auf wenigstens drei spitzen
Auflagen einer Halteklammer aufliegt und von wenigstens zwei mit Spitzen versehenen Laschen auf die Auflagen angedruckt
wird. Vorzugsweise wird der Dünnschichtwiderstand zusätzlich von zwei Zungen der Halteklammern
τη fixiert und so zusätzlich gegen ein Verschieben gesichert.
Besonders bewährt hat sich eine Halteklammer, die vier spitze Auflagen mit entsprechenden Laschen besitzt
und zwei keilförmige Zungen trägt. Außerdem ist es oft vorteilhaft, die Halteklammer aus zwei Teilen zusammen=»
;|5 zusetzen.
Für die Haltevorrichtung wird normalerweise ein metallischer
Werkstoff verwendet. Vorteilhafterweise wird die Haltevorrichtung als Stanzteil ausgebildet und ermöglicht
so auch bei sehr kleinen Abmessungen die Einhaltung ausreichend
kleiner Toleranzen, um eine genaue Positionierung zu gewährleisten.
Die Abbildungen I und II zeigen schematisch eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung.
Die Abbildung I zeigt perspektivisch gezeichnet den vollständigen Aufbau einer Haltevorrichtung aus zwei gleichen
Halteklammerteilen (1) sowie einen Dünnschichtwiderstand (2) in der Form eines rechteckigen Plättchens.
Die Halteklammerteile (1) besitzen je zwei spitze Auflagen (4) - siehe Abbildung II - und mit Spitzen versehene
Laschen (3) sowie keilförmige Zungen (5).
Vor der Montage des Dünnschichtwiderstands (2) sind die vier Laschen (3) noch nicht beigebogen, so daß der
Dünnschichtwiderstand (2) auf die vier Auflagepunkte
(4) gelegt werden kann. Die Positionierung in der Langs-
c achse des Dünnschichtwiderstands erfolgt durch die keilförmigen,
mit Kanten (6) versehenen Zungen (5). Durch Umbiegen der vier Laschen (3) erfolgt die Befestigung
des Dünnschichtwiderstands (2) auf der Halteklammer (1).
IQ Die Abbildung II zeigt einen Querschnitt durch'eine Halteklammer
(1) in der Ebene A-A.
Die Berührungsflächen zwischen dem Dünnschichtwiderstand
(2) und der Halteklammer (1) sind gegeben durch die Ra-■J5
dien der Auflagepunkte (4), der Spitzen der Laschen (3)
sowie durch die Geometrie der Kanten (6) der Zungen (5) und der Kanten (7) der Laschen (3).
Die vorzugsweise Herstellung der Halteklammern als 2Q Stanzteil aus einem metallischen Werkstoff ermöglicht es,
sowohl die Berührungsflächen zwischen dem Dünnschichtwiderstand (2) und der Halteklammer (1) sehr klein zu
gestalten, als auch aufgrund der kleinen Fertigungstoleranzen eine sehr genaue Positionierung des Dünnschicht-Widerstands
(2) zu gewährleisten. Durch die Auflagefläche zwischen den Halteklammerteilen (1) und einem Trägerköfper
(9) ist eine genaue Ausrichtung des Dünn-Schichtwiderstands (2) relativ zum Trägerkörper (9) und
zur Strömungsrichtung (10) möglich.
Der Dünnschichtwiderstand weist an gegenüberliegenden Enden je eine Kontaktfläche (8) auf. Die elektrische
Kontaktierung des Dünnschichtwiderstands erfolgt vorteilhaft durch je eine gebondete Drahtverbindung zwisehen
Kontaktfläche (8) und Zunge (5). Die beiden HaI-teklammerteile
(1) wiederum werden vorteilhaft auf den Trägerkörper (9) gelötet, um die elektrische Verbindung
zwischen Dünnschichtwiderstand und einer elektronischen
Regelschaltung herzustellen. Die Regelschaltung regelt den Strom durch den beheizten Dünnschichtwiderstand derart,,
daß ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit erhalten wird.
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung ist ebenfalls sehr gut geeignet für die Befestigung eines Temperaturfühlers,
insbesondere für die Messung der Temperatur eines Gasstromes. Durch die gute thermische Entkoppelung von Temperaturfühler
und Halterung erhält man sehr kurze Ansprechzeiten bei Temperaturänderungen des Gases.
PAT/Dr.Br.-Ka Oi.07.1981
Leerseite
Claims (6)
1.1 Vorrichtung zur Halterung von plattenförmig aus-'3
gebildeten elektrischen Dünnschichtwiderständen, die aus einer dünnen Metallschicht auf einem elektrisch
isolierenden Träger bestehen, insbesondere zur Anwendung in Heißfilmanemometern zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten,
dadurch gekennzeichnet, daß 2" der Dünnschichtwiderstand (2) auf wenigstens drei
spitzen Auflagen (4) einer Halteklammer aufliegt und von wenigstens zwei mit Spitzen versehenen Laschen
(3) auf die Auflagen (4) angedruckt wird.
■" 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dünnschichtwiderstand (2) von "wenigstens zwei Zungen (5) fixiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn-
zeichnet, daß der Dünnschichtwiderstand (2) auf der Halteklammer (1) über vier Auflagen (4) mit vier
Laschen (3) und zwei keilförmigen Zungen (5) fixiert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklammer (1) aus zwei getrennten
Teilen besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklammer (1) auf einem Trägerkörper
(9) befestigt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (5) als Kontaktflächen für
eine Bondverbindung ausgestaltet sind.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813127097 DE3127097A1 (de) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | "haltevorrichtung fuer elektrische duennschichtwiderstaende" |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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