DE3829195A1 - Temperaturfuehler - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Temperaturfühler nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der DE-OS 31 27 727 ist bereits ein Temperaturfühler dieser Art bekannt, bei dem ein als Dünnschichtwiderstand ausgebildetes Wider­ standselement flächenhaft auf die ebene Oberfläche des isolierenden Substrats aufgebracht ist. Ein derartiger Aufbau des Temperaturfüh­ lers bedeutet eine starke thermische Ankopplung des Widerstandsele­ ments an das isolierende Substrat, was wegen der aus Stabilitäts­ gründen erforderlichen Mindestdicke für das isolierende Substrat eine große Wärmekapazität des Temperaturfühlers zur Folge hat, so daß eine schnelle Temperaturmessung mit dem eingangs erwähnten, be­ kannten Temperaturfühler nicht möglich ist.

Aus der US-PS 43 82 247 ist des weiteren eine Druckmeßdose bekannt, die eine druckempfindliche Membran enthält, die aus einer aus Glas­ keramik bestehenden Blase besteht, die auf einem isolierenden Sub­ strat in Dickschichttechnik hergestellt ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Temperaturfühler mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das zur Erfassung der Temperatur des Mediums dienende Widerstandselement von dem isolierenden Substrat sehr gut thermisch abgekoppelt und mit dem Medium, dessen Temperatur gemessen werden soll, sehr gut thermisch gekoppelt wird. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen 2 bis 4 und aus der Beschreibung.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Tem­ peraturfühlers gemäß der Erfindung.

Beschreibung der Erfindung

Bei dem in der einzigen Figur dargestellten Temperaturfühler zur Er­ fassung der Temperatur eines Mediums ist auf einem Keramiksubstrat 10 eine Blase 11 aufgewölbt, die aus keramischen Werkstoff, vorzugs­ weise aus Glaskeramik, besteht. In der Blase 11 ist ein als Schicht­ widerstand ausgebildetes Widerstandselement 12 untergebracht. Die Blase 11 enthält eine in Dickschichttechnik hergestellte, durch Ein­ lagerung von Glas verstärkte Membran 13, auf der das Widerstandsele­ ment 12 angeordnet ist, wobei zwischen der Membran 13 und dem Wider­ standselement 12 sich eine aus Glas bestehende Zwischenschicht 14 befindet. Das Widerstandselement 12 ist mit einer gut wärmeleiten­ den, aus Glas bestehenden Schutzschicht 15 abgedeckt.

Bei der Herstellung des in der Zeichnung dargestellten erfindungs­ gemäßen Temperaturfühlers wird wie folgt verfahren:

Der Prozeß beginnt damit, daß auf das Keramiksubstrat 10 an der Stelle, an der die Blase 11 angebracht werden soll, ein aus Dick­ schichtpaste bestehendes Podest 16 aufgedruckt und anschließend ge­ trocknet und in Luft gebrannt wird. Hierauf wird auf das Podest 16 eine in der Zeichnung nicht dargestellte Schicht aus Kohlepaste ge­ druckt, die anschließend getrocknet und in Stickstoff gebrannt wird. Beim Brennen der Kohlepaste in Stickstoff entweichen im wesentlichen nur die flüchtigen Bestandteile, die Kohle bleibt jedoch als fester Bestandteil erhalten. Dann wird auf die Kohleschicht und auf einen sie umgebenden Randbereich eine aus einer keramischen Dickschicht­ paste bestehende Schicht aufgedruckt und das System anschließend in Stickstoff und hierauf in Luft gebrannt. Beim Brennen des Systems in Luft brennt die Kohleschicht vollständig aus und die auf die Kohle­ schicht aufgebrachte Schicht wird zu einer Membran aufgewölbt. Da in diesem Verfahrensstand die Membran noch zu porös und zu dünn ist, wird sie anschließend durch Einlagerung von Glas verstärkt und ver­ dichtet. Auf diese Weise entsteht die in der Zeichnung dargestellte Membran 13.

Auf die Membran 13 wird nun eine Glasschicht 14 aufgedruckt, die als Unterlage für das darauf aufzubringende, als Schichtwiderstand aus­ gebildete Widerstandselement 12 dient und die Haftung und die Homo­ genität dieses Widerstandselements verbessern soll. Bei geeigneter Wahl des Materials für die Membran 13 kann jedoch die Glasschicht 14 auch entfallen.

Zur Herstellung des Widerstandselements 12 wird eine platinhaltige Paste verwendet. Anschließend wird die Schutzschicht 15 aufgetragen. Die Schutzschicht 15 schützt das Widerstandselement 12 und die in der Zeichnung nicht dargestellten Leiterbahnen vor Verschmutzung und Korrosion. Die Schutzschicht 15 wird so ausgeführt, daß eine gute thermische Ankopplung der Temperatur des Mediums an die Temperatur des Widerstandselements 12 gewährleistet ist.

Als Medien kommen Gase, Flüssigkeiten und feste Körper in Betracht.

Claims (4)

1. Temperaturfühler zur Erfassung der Temperatur eines Mediums mit einem auf einem isolierenden Substrat (10) angeordneten, als Schichtwiderstand ausgebildeten Widerstandselement (12), dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur schnellen Temperaturerfassung das Widerstands­ element (12) in einer aus keramischem Werkstoff, insbesondere aus Glaskeramik, bestehenden Blase (11) untergebracht ist, die auf dem isolierenden Substrat (10) aufgewölbt ist.

2. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase (11) eine in Dickschichttechnik hergestellte, durch Einlage­ rung von Glas verstärkte Membran (13) enthält, auf der das Wider­ standselement (12) angeordnet ist.

3. Temperaturfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (12) mit einer gut wärmeleitenden, vorzugsweise aus Glas bestehenden Schutzschicht (15) abgedeckt ist.

4. Temperaturfühler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Membran (13) und dem Widerstandselement (12) eine vorzugsweise aus Glas bestehende Zwischenschicht (14) angeordnet ist.