DE4219551C2 - Massenströmungssensor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Massenströmungssensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 9.

Es sind bereits zwei Arten von Massenströmungsmessern be­ kannt. Bei der einen Art handelt es sich um einen Sensor der Konstantstrombauart, der beispielsweise durch US-Patent 39 38 384 repräsentiert ist. Die andere Art ist ein Sensor der Konstanttemperaturbauart, der in US-Patent 44 64 932, der japanischen Patent-Veröffentlichung No. 16 128/83 und US- Patent 48 15 280 beschrieben ist.

Fig. 14 zeigt ein Beispiel eines Sensors der Konstantstrom­ bauart, bei dem ein Strömungsmittel in einem Rohr in der Richtung des Pfeiles X fließt. Heizwiderstände R₁ und R₂ sind um das Rohr herum stromabwärts- bzw. stromaufwärts gelegen angeordnet und sie sind mit einem Konstantstrom I durch eine Konstantstromquelle 901 versorgt. Da Spannungen V₁ und V₂ an den Heizwiderständen R₁ bzw. R₂ abfallen, kann die Differenz ΔV = (V₁-V₂) von einem Dif­ ferentialverstärker 902 abgegriffen werden, und zwar im Rahmen einer Brückenschaltung gemaß Fig. 14, um die Massenströmung fest­ zustellen. Die Massenströmung Q kann direkt durch die folgende Formel detektiert wird:

Q ∼ ΔV · I ∼ ΔV.

Im Gegensatz dazu wird bei einem Sensor der Konstanttem­ peraturbauart, wie er beispielsweise in Fig. 15 gezeigt ist, ein Rohr verwendet, durch welches ein Strömungsmittel in der Richtung des Pfeils X fließt, wobei als Widerstände R_1a und R_1b stromabwärts bzw. stromaufwärts gelegen angeordnet sind und wobei diesen ein elektrischer Strom durch Transistoren T₁ bzw. T₂ zugeführt wird. Die Heizwider­ stände R_1a und R_1b in Kombination mit den Widerständen R_2a, R_3a, R_4a bzw. R_2b, R_3b, R_4b bilden jeweils Brückenschal­ tungen. In jeder dieser Brückenschaltungen wird eine Differenz zwischen den Spannungen an zwei Punkten durch einen Komparator 911 oder 912 abgegriffen und dazu verwendet, um die Basisströme der Transistoren T₁ und T₂ zu steuern, um so die Brückenschaltungen abzugleichen oder ins Gleichgewicht zu bringen. Anders ausgedrückt, wird die Steuerung derart aus­ geführt, daß die Widerstandswerte der Heizwiderstände R_1a und R₁ konstant sind. Infolgedessen wird die Temperatur der Heizwiderstände R_1a und R_1b auf einem vorbestimmten Wert gehalten, und zwar unabhängig vom Strömungsmittelfluß. Hier ergibt sich der Massenfluß Q durch die folgende Formel:

Q ∼ (V₁²/R_1a-V₂²/R_1b).
Wenn R = R_1a = R_1b ist, gilt
Q ∼ (V₁+V₂) (V₁-V₂)/R, mit ΔV = V₁-V₂ folgt
Q ∼ (V₁+V₂) · ΔV/R und
wenn (V₁+V₂)/R konstant ist, schließlich
Q ∼ ΔV (1)

Bei den zwei oben beschriebenen Arten bekannter Massen­ stromsensoren hat der Konstantstromsensor zwei charakteristische Merkmale.

Erstens gilt folgendes: Da der durch die Heizwi­ derstände R₁ und R₂ fließende Strom konstant ist, ändert sich die Temperatur der durch die Widerstände R₁ und R₂ erzeugten Wärme automatisch infolge der Änderung der Umgebungstempera­ tur. Demgemäß kann ein Betrieb in einem stabilen Zustand über einen weiten Temperaturbereich hinweg erfolgen, ohne daß die Notwendigkeit besteht, eine spezielle Temperaturkorrektur­ schaltung zu verwenden. Zweitens ist der Schaltungsaufbau dieses Sensors sehr einfach.

Dagegen hat der Konstantstromsensor einen Nachteil insofern, als eine re­ lativ lange Zeit erforderlich ist, bis sich die Temperatur der Heizwiderstände R₁ und R₂ infolge des fließenden Strömungsmittels einstellt und somit ist sein Ansprechen langsam.

Im Gegensatz dazu hat der Konstanttemperatursensor, bei dem die Heizwiderstände R_1a und R_1b auf einer konstanten Tempe­ ratur gehalten werden, die charakteristische Eigenschaft, daß sein Ansprechen sehr schnell ist. In der Tat ist sein An­ sprechen im allgemeinen 10mal schneller oder noch schneller als das Ansprechen des Konstantstromsensors. Andererseits jedoch zeigt der Konstanttemperatursensor ein Problem inso­ fern, als dann, wenn die Umgebungstemperatur sich der vor­ bestimmten Heiztemperatur der Heizwiderstände R_1a und R_1b annähert, die an die Heizwiderstände R_1a und R_1b angelegten Spannungen V₁ und V₂ abfallen und so die Messung erschweren, wobei dann, wenn die Umgebungstemperatur die vorbestimmte Heiztemperatur des Sensors übersteigt, kein Betrieb mehr möglich ist. Es ist demgemäß wichtig, daß dieser Sensor mit irgendeiner Art von Korrekturschaltung ausgerüstet wird.

Die oben angegebene Formel (1) ist nur anwendbar, wenn die Umgebungs- oder Gastemperatur Ta konstant sind. Aus diesem Grunde wird in US-Patent 48 15 280 angenommen, daß die Gastemperatur Ta proportional ist zu (1/(V₁+V₂)) und daß die Empfindlichkeit dann abnimmt, wenn die Gastemperatur Ta ansteigt oder der Wert von (1/(V₁+V₂)) ansteigt und die Strömung Q wird durch die folgende Formel erhalten:

Q ∼ ΔV/(V₁+V₂) (2)

Selbst dann, wenn die Empfindlichkeit durch dieses Verfahren kompensiert wird, ist jedoch der Bereich, in dem die obige Formel (2) anwendbar ist, schmaler als dies für den Kon­ stantstromsensor gilt.

Die US-PS 49 84 460 beschreibt daher eine technische Mög­ lichkeit zur Verhinderung der Abnahme der Empfindlichkeit mittels einer Schaltung, deren Prinzip in Fig. 16 dargestellt ist. In dieser Schaltung ist der Umgebungstemperatur-Detek­ tierwiderstand R_3b in Serie mit einem Heizwiderstand R_1b einer Brückenschaltung geschaltet, welche die Widerstände R_5b, R_7b und R_9b neben dem Heizwiderstand R_1b enthält, wobei ferner ein Umgebungstemperatur-Detektierwiderstand R_4b in Serie mit einem Heizwiderstand R_2b einer Brückenschaltung geschaltet ist, die die Widerstände R_6b, R_8b und R_10b neben dem Heizwiderstand R_2b enthält. Wenn die Umgebungstemperatur ansteigt, werden sich die Widerstandswerte der Umgebungstempe­ ratur-Detektierwiderstände R_3b und R_4b in der in Fig. 16 gezeigten Schaltung erhöhen, wodurch sich durch die Steuerung die Temperatur der Heizwiderstände R_1b und R_2b erhöht, und zwar ansprechend auf den Anstieg der Widerstandswerte, um auf diese Weise eine Abnahme der Empfindlichkeit des Sensors zu verhindern. Hier ist die Tem­ peratur des Heizwiderstandes R_1b als höher vorbestimmt als die Temperatur des Umgebungstemperatur-Detektierwiderstands R_3b, und zwar durch die Bemessung des Widerstandes R_5b.

Andererseits jedoch nimmt das Verhältnis des Widerstandswerts des Widerstandes R_5b zum Umgebungstemperatur-Detektier­ widerstand R_3b allmählich ab, wenn die Umgebungstemperatur ansteigt, wodurch die Differenz zwischen der Temperatur der Heizwiderstände R_1b, R_2b und der Umgebungstemperatur allmäh­ lich abnimmt. Das technische Verdienst dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Empfindlichkeitsverminderung, die auftritt, wenn die Temperatur ansteigt, derart unterdrückt wird, daß die Temperatur als vollständig kompensiert gelten kann und der zulässige Temperaturbereich beträchtlich verbessert wird. Selbst dann, wenn Widerstände mit dem gleichen Temperaturkoeffizienten und Widerstandswert, wie sie bei den Heizwiderständen R_1b und R_2b vorliegen, als Umgebungstemperatur-Detektierwiderstände R_3b und R_4b verwendet werden, werden diese Umgebungstemperatur- Detektierwiderstände R_3b und R_4b jedoch ebenfalls erhitzt, weil ein Strom mit dem gleichen Wert wie in den Heizwiderständen R_1b und R_2b in jedem der Umgebungstemperatur- Dektierwiderstände R_3b und R_4b fließt. Dies bedeutet ein Problem insofern, als der Nullpunkt der Brückenschaltung instabil wird, weil die Widerstandswerte der Umgebungstempe­ ratur-Detektierwiderstände R_3b und R_4b sich verändern.

Ferner wurde bei einer bekannten elektronischen Schaltung ein integriert aufgebauter Anpassungswiderstand in eine Mehrzahl von unab­ hängigen Teilschaltungen einbezogen, damit der Tempe­ raturkoeffizient sehr klein war. Es war schwer, die Widerstandstemperatursensoren in einen Anpassungszustand zu bringen, da die Auswahl einer Vielzahl von Widerstands­ temperatur-Sensorelementen bei den gleichen Eigenschaften notwendig war. Fig. 17 zeigt ein Beispiel eines Temperaturab­ fühlwiderstandes gemäß diesem Stand der Technik: Wenn Signale S_A und S_B durch Umkehr- oder Inversionsverstärker 71 bzw. 72 verstärkt und ausgegeben werden, so werden Widerstände mit den gleichen Eigenschaften als Rückkopplungswiderstände 83 und 84 eingesetzt, und zwar verbunden mit Eingangswider­ ständen 73 bzw. 74. Die Rückkopplungswiderstände 83 und 84 sind auf einer Basis 81 angeordnet, und zwar versehen mit Kühlrippen 82, so daß die Temperaturkorrektur unter gleichen Umgebungsbedingungen ausgeführt wird.

Bei einem Sensor oder Fühler gemäß dem Stand der Technik, wie er in Fig. 17 gezeigt ist, war es jedoch schwierig, die benötigten Wider­ stände mit den gleichen Eigenschaften aus einer großen Anzahl von Widerständen auszuwählen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Massenströmungssensor vorzusehen, der in der Lage ist, eine genaue Messung auszuführen, und zwar unabhängig von der thermischen Umgebung.

Bei einem Massenströmungssensor der eingangs genannten Art wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 bzw. 9 aufgeführten Merkmale gelöst.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein Massenströmungssensor vorgesehen ist, der schnell anspricht und in der Lage ist, eine genaue Messung auszuführen, und zwar unabhängig von der Umgebungstemperatur. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein tempe­ raturempfindlicher Anpassungswiderstand vorgesehen ist, in dem eine Vielzahl von Temperaturwiderständen mit den gleichen Eigenschaften oder Charakteristika integriert ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfiundung besitzt der Massenströmungssensor einen ersten Heizwiderstand und einen zweiten Heizwiderstand, angeordnet stromabwärts bzw. strom­ aufwärts bezüglich des strömenden Strömungsmittels, um des­ sen Massenströmung zu detektieren, und zwar ist dabei eine erste Brückenschaltung einschließlich des ersten Heizwider­ standes, eine zweite Brückenschaltung einschließlich des zweiten Heizwiderstandes und eine Steuerschaltung vorgesehen zur Lieferung eines elektrischen Stromes an die ersten und zweiten Brückenschaltungen, um diese in einen Gleichgewichtszustand zu bringen, indem die ersten und zweiten Brückenschaltungen jeweils mit temperaturempfindlichen Anpassungswiderständen versehen werden, welche den gleichen Temperaturkoeffizienten besitzen, und zwar in den anderen Brückenzweigen oder Schal­ tungen, die sich unterscheiden von Brückenzweigen oder Schal­ tungen, durch die der elektrische Strom zu jedem der Heiz­ widerstände fließt. Durch die temperatur­ empfindlichen Anpassungswiderstände in den ersten und zweiten Brückenschaltungen können diese selbst wenn sie jemals ihr Gleichgewicht infolge von Änderungen der Umge­ bungstemperatur oder der Temperatur des zu messenden Gases verlieren, zur Wiederherstellung des Gleichgewichtes Änderungen in der Um­ gebungstemperatur folgen. Da ferner die temperaturempfind­ lichen Anpassungswiderstände auf der Seite angeordnet sind, auf der der elektrische Strom nicht zu den Heizwiderständen fließt, können sie einen großen Widerstandswert besitzen, um so einen Temperaturanstieg infolge des Stromes zu unterdrücken, um so die Tempe­ ratur genau zu messen. Die Differenz zwischen der Temperatur der Heizwiderstände und der Umgebungstemperatur wird so nicht vermindert durch eine Tempera­ turänderung und eine genaue Detektion die Massenströmung über einen großen Bereich von Temperaturen hinweg möglich ist.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gehäuse mit einer Kammer versehen, und zwar zur Aufnahme des Sensor­ rohrs und mit einer Kammer zur Aufnahme des Temperatursensor- Widerstandes. Der Massenströmungssensor weist einen ersten Heizwi­ derstand auf, und zwar angeordnet stromabwärts am Sensor­ rohr und einen zweiten Heizwiderstand, angeordnet stromauf­ wärts am Sensorrohr. Die Brückenschaltung weist eine erste Brückenschaltung auf, die einen ersten Heizwiderstand auf­ weist und ferner einen zweiten Brückenkreis einschließlich des zweiten Heizwiderstandes. Jeder der ersten und zweiten Brückenschaltungen ist auf einer Seite derselben mit einem temperaturempfindlichen Anpassungswiderstand ausgestattet, und zwar als ein temperaturempfindlicher Wider­ stand, ausgeformt auf dem gleichen Substrat und mit dem gleichen Temperaturkoeffizienten. Da die temperaturempfind­ lichen Widerstände der Brückenschaltungen die temperaturemp­ findlichen Anpassungswiderstände sind, die in den Kammern des Gehäuses aufgenommen sind, ist es möglich, Temperaturände­ rungen genau zu detektieren und genaue Messungen auszuführen.

Gemäß einer Weiterbildung ist es dabei möglich, beide Enden des Sensorrohrs thermisch miteinander mittels eines thermischen Leiters zu verbinden und die Wärme des Sensorrohres an einen Punkt des Gehäuses abzugeben, um Fehler bei der Messung zu vermeiden, die auf eine ungleichmäßige Verteilung der Umgebungstemperatur zurückgehen. Das Sensorrohr ist mit zylindrischen Verbindungs­ gliedern verbunden und kann leicht und genau im Gehäuse po­ sitioniert werden, und zwar durch ein oberes Gehäuseteil und ein unteres Gehäuseteil.

In einem Massenströmungssensor gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, bei dem die temperaturempfindlichen An­ passungswiderstände auf dem gleichen Substrat ausgeformt sind, werden die Widerstandswerte durch die Tem­ peraturänderung in gleicher Weise geändert und es ist daher möglich, eine genaue Messung auszuführen ohne Fluktuation des Nullpunktes in jeder der Brückenschaltungen.

Dabei kann ein temperaturempfindlicher Anpassungswiderstand eine Viel­ zahl von temperaturempfindlichen Widerständen aufweisen, und zwar symmetrisch geformt auf einen nicht-leitenden Substrat, um so den gleichen Widerstandswert zu besitzen, selbst wenn eine Temperaturverteilung auf dem nicht-leitenden Substrat erzeugt wird. Demgemäß haben die Widerstände, die jeweils die er­ wähnten Muster besitzen, den gleichen Widerstandswert, ohne beeinflußt zu werden durch die Temperaturverteilung des Sub­ strats. Eine Vielzahl von Mustern, geformt auf dem gleichen Substrat symmetrisch bezüglich einer Linie oder eines Punktes, bilden temperaturempfindliche Widerstandswerte mit den glei­ chen Charakteristika.

Im Massenströmungssensor gemäß einer Weiterbildung, bei der die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände auf einem rohrförmigen Substrat ausgeformt sind, ist es möglich, die temperaturempfind­ lichen Anpassungswiderstände an den geeigneten Positionen vorzusehen.

Ferner kann das Sensorrohr gegabelt ausgebildet sein, wobei ein Zweigrohr mit dem temperaturemp­ findlichen Anpassungswiderstand ausgestattet ist.

Die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände können als Platinmuster ausgebildet sein. So ist es möglich, in zuverlässiger Weise hohe Temperaturen (mit hoher Stabilität) zu detektieren.

Bei dem Massenströmungssensor gemäß der Erfindung ist das Ansprechen des Sensors auf Änderungen des Strömungsmit­ telflusses sehr schnell. Da ferner die Heizwiderstände und die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände so ausge­ formt sind, daß sie den gleichen Temperaturkoeffizienten besitzen, können Temperaturänderungen in den Heizwiderständen genau durch die tempereraturempfindlichen Anpassungswider­ stände detektiert werden, um dadurch das Gleichgewicht der Brückenschaltungen sicherzustellen.

Weitere Vorteile und Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt.

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Aus­ führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Massenströ­ mungssensors;

Fig. 2 einen Schnitt von wesentlichen Teilen des Massen­ strömungssensors der Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht des Heiz­ widerstandes gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht von unten, und zwar von wesentlichen Teilen des Massenströmungssensors gemäß Fig. 2;

Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Massenströmungssensors;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbei­ spiels des temperaturempfindlichen Widerstandes, verwendet in dem Massenströmungssensor gemäß der Erfindung;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Aus­ führungsbeispiels des zylindrischen Verbindungsglieds, verwendet in dem Massenströmungssensor gemäß der Er­ findung;

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines temperaturempfindlichen Widerstands im tatsächlichen Gebrauch;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels des temperaturempfindlichen Widerstandes, verwendet in dem Massenströmungssensor gemäß der Er­ findung;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Heizwiderstände, angeordnet am Rohr in dem Massenströmungssensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der Heizwiderstände, angeordnet an einem gegabelten Rohr in dem Massenströmungssensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Rings, befestigt an einem Ende des tempe­ raturempfindlichen Anpassungswiderstandes;

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels des Rings, angebracht an dem Ende des temperaturempfindlichen Anpassungs­ widerstandes;

Fig. 14 ein Schaltungsdiagramm eines bekannten Massenströmungssensors;

Fig. 15 ein Schaltungsdiagramm eines weiteren bekannten Massenströmungssensors;

Fig. 16 ein Schaltungsdiagramm eines weiteren bekannten Massenströmungssensors; und

Fig. 17 einen bekannten temperaturempfindlichen Widerstand im tatsächlichen Gebrauch.

Als erstes sei die Konstruktion eines Ausführungsbeispiels des Massenströmungssensors gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ist eine Basis 1 vorgesehen, die einen Durchlaß 11 aufweist, und zwar am Boden eines Gehäuses, um ein Strömungsmittel von einer Quelle hindurch­ zulassen. Ein unteres Gehäuseteil 2 weist zwei durchgehende Öffnungen 21A und 21B auf und ist an der Basis 1 angeordnet. Zylindrische Verbindungsglieder 31A und 31B sind mit einem dazwischen angeordneten Sensorrohr 32 verbunden und sie sind eingepaßt in die durchgehenden Löcher 21A bzw. 21B des unte­ ren Gehäuseteils 2. Ein oberes Gehäuseteil 4 ist in der Abdeckung des Unterteils 2 angeordnet und besitzt verbunden damit ein schirm- oder tellerförmiges Wärmeleitungsglied 41. Die Basis 1 ist mit Löchern 12A und 12B versehen, und zwar ver­ tikal ausgeformt zur Verbindung mit dem Durchlaß 11. Ferner ist die Basis 1 mit vier Gewindelöchern 13 gemäß Fig. 1 ausgestattet. Das Unterteil 2 ist mit vier durchgehenden Löchern 22 ausgestattet, und zwar ausgeformt an Positionen entsprechend den Gewindelöchern 13 der Basis 1. Ferner ist ein zylindrisches Sackloch 23 in einem Mittelteil der Ober­ fläche ausgebildet zur Aufnahme des Sensorrohrs 32. Das zy­ lindrische Sackloch 23 steht in Verbindung mit den hindurch­ gehenden Löchern 21A und 21B, und zwar über Nuten 24A bzw. 24B.

Die zylindrischen Verbindungsglieder 31A und 31B sind mit Schlitzen 33A bzw. 33B versehen, und zwar erstreckt sich jeder von der Oberseite zur Nähe des Bodens. Ferner sind Löcher 34A bzw. 34B vorgesehen, deren jedes sich von dem Boden des Schlitzes zu dem Mittelteil des Bodens des zylindrischen Verbindungsgliedes erstreckt. Das Sensorrohr 32 ist an seinen entgegengesetzten Enden in die Löcher 34A bzw. 34B eingepaßt, und zwar auf eine derartige Tiefe, daß die unteren Oberflächen oder Unterseiten der Enden des Sensorrohrs 32 mit den Bodenoberflächen der zylindrischen Verbindungsglieder 31A bzw. 31B fluchten. Das Sensorrohr 32 ist mit den zylindri­ schen Verbindungsgliedern 31A und 31B verbunden, und zwar durch Aufschweißen desselben auf die Umfangsoberflächen an den entgegengesetzten Enden desselben. Das Sensorrohr 32 ist mit den Heizwiderständen 35A und 35B ausgestattet, und zwar angeordnet nach rechts bzw. links vom Mittelteil desselben.

Die Heizwiderstände 35A und 35B werden durch das in Fig. 3 veranschaulichte Verfahren erhalten. Platin (Pt) wird auf die Umfangsoberfläche eines Keramikrohrs 36 aufge­ dampft, dessen Innendurchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Sensorrohrs 32 ist. Sodann wird ein Teil der Platinschicht schraubenlinienförmig durch Laserbearbeitung entfernt und getrimmt, wobei der kera­ mische Untergrund 37 in einer schraubenlinienförmigen Linie freigelegt wird, auf welche Weise man einen der Heizwiderstände 35A oder 35B mit dem gewünschten Widerstandswert erhält. Ein Metallring 38 wird an die beiden Enden des Heizwiderstandes, wie durch den Pfeil Y veranschaulicht, angepaßt und eine Platinfolie 39 in einer Breite von ungefähr 0,5 mm wird um die Umfangsfläche jedes der Metallringe 38 herum gewickelt und daran durch Widerstandsschweißen befestigt, um so eine Zuleitung zu bilden. Die auf diese Weise erzeugten Heizwider­ stände 35A und 35B werden um das Sensorrohr 32 gelegt und mit Klebemittel an entsprechenden Positionen befestigt.

Das Wärmeleitungsglied 41 besteht aus einer Scheibe mit einem Mantel 42 um die Umfangskante desselben herum und weist ferner einen Vorsprung 43 auf, angeordnet in der Mitte der­ selben und zudem mit einem Axialloch versehen, wobei Seitenschnitte 44A und 44B im Mantel an diagonal entgegenge­ setzt liegenden Positionen angebracht sind und eine Öffnung 45 an einer entsprechenden Position in der Scheibe ausge­ formt ist, um die Zuleitungsdrähte der Heizwiderstände 35A und 35B hindurchzulassen.

Fig. 4 ist die Ansicht des oberen Gehäuseteils 4 von unten, wobei in der Mitte der Bodenoberfläche ein großes Loch 46 vorgese­ hen ist, welches mit dem zylindrischen Sackloch 23 des un­ teren Gehäuseteils 2 zusammengehört, um eine Kammer zur Auf­ nahme des Sensorrohrs 32 zu bilden; Ferner sind an Positionen entgegengesetzt zu den Durchgangslöchern 21A und 21B des un­ teren Gehäuseteils 2 Löcher 47a, 47B vorgesehen zur engpassenden Aufnahme der Köpfe der zylindrischen Verbindungsglieder 31A und 31B und schließlich sind an Positionen nahe den vier Ecken Löcher 48 vorgesehen, welche den Gewindelöchern 13 der Basis entsprechen. Das obere Gehäuseteil 4 ist ferner am Boden an der Mitte des großen Lochs 46 mit einem Gewindeloch 49 ver­ sehen, mit dem das Wärmeleitungsglied 41 winkelmäßig in Eingriff kommt, und zwar an einer geeigneten Position nahe dem Umfang des großen Lochs 46 mit einer Öffnung 51 zum Durchtritt der Zuleitungsdrähte der Heizwiderstände 35A, 35B dahindurch. Anderseits ist das obere Gehäuseteil 4 an der Ober­ seite desselben mit einem kreuzförmigen, verdickten Teil ausgestattet, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist und in der Mitte desselben ist ein Sack- oder Blindloch 53 vorgesehen zur Aufnahme eines Gleichtemperaturkoeffizienten-Anpassungswi­ derstandes 52, der darinnen mittels einer Abdeckung 55 versiegelt ist, die ein Durchgangsloch 54 für das Hindurch­ führen von Zuleitungsdrähten aufweist.

Das die oben beschriebenen Komponenten aufweisende Gehäuse wird in der folgenden Art und Weise zusammengebaut. Als erstes werden die Heizwiderstände 35A und 35B angebracht und an dem Sensorrohr 32 befestigt. Die zylindrischen Ver­ bindungsglieder 31A und 31B werden an die jeweils entgegen­ gesetzten Enden des Sensorrohrs 32 eingepaßt und daran durch Schweißen, wie in Fig. 1 gezeigt, befestigt. Der Gleichtem­ peraturkoeffizienten-Anpassungswiderstand wird in das Sack­ loch 53 des oberen Gehäuseteils 4 eingesetzt, die Zuleitungs­ drähte des Widerstands 52 werden durch das durchgehende Loch 54 der Abdeckung 55 herausgezogen und die Abdeckung 55 wird am oberen Gehäuseteil 4, beispielsweise durch Klebemittel, befestigt. Das Wärmeleitungsglied 41 steht gewindemäßig in Eingriff mit dem Boden des oberen Gehäuseteils 4, und zwar mit­ tels einer Schraube 61, wobei die Seitenschnitte 44A und 44B rechtwinklig gegenüber den Seitenflächen des oberen Gehäuses 4 verlaufen. Die zylindrischen Verbindungsglieder 31A und 31B sind in Löcher 47 am Boden des oberen Gehäuseteils 4 eingepaßt, wobei die Stärken oder Dicken an den Köpfen mittels der Schlitze 33A bzw. 33B vermindert werden. Zu diesem Zeitpunkt steht das Sensorrohr 32 am stromaufwärtsgelegenen Ende des Heizwiderstandes 35A und am stromabwärts gelegenen Ende des Heizwiderstandes 35B in Kontakt mit dem Wärme­ leitungsglied 41, und zwar durch die Seiteneinschnitte 44A und 44B davon. Die Enden des Sensorrohrs 32, die in Kontakt ste­ hen mit dem Wärmeleitungsglied 41 sind daran, beispielsweise durch ein anorganisches Klebemittel, befestigt. Das obere Gehäuseteil 4, in dem die zylindrischen Verbindungsglieder 31A und 31B befestigt sind, welche dazwischen das Sensorrohr 32 halten, ist an dem unteren Gehäuse 2 befestigt, und zwar durch Ausrichtung und Einpassung der Basen der zylindrischen Verbindungsglieder 31A und 31B in die hindurchverlaufenden Löcher 21A bzw. 21B des unteren Gehäuses 2. Das Gehäuse wird vollständig dadurch zusammengebaut, daß man die Löcher 48 des oberen Gehäuseteils 4 und die hindurchgehenden Löcher 22 des unteren Gehäuseteils 2 und die Gewindelöcher 13 der Basis unter Zwischenlage eines O-Rings 63 zwischen jedem der durchge­ henden Löcher 21A und 21B des unteren Gehäuseteils und der Löcher 12A und 12B der Basis 1 gewindemäßig in Eingriff bringt, und zwar durch ein Gewinde bzw. einen Gewindebolzen 62. Die Zu­ führungsdrähte der Heizwiderstände 35A und 35B sind durch die Öffnung 45 im Wärmeleitungsglied 41 und die Öffnung 51 im oberen Gehäuseteil 4 ausgeführt.

Fig. 5 zeigt den Schaltungsaufbau des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Massenströmungssensors. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Heizwiderstände R₁ und R₂ und das Sensorrohr 32 vorgesehen, durch welches ein Strömungsmittel in Richtung eines Pfeils X fließt. Ein elektrischer Strom fließt unter dem Einfluß einer bestimmten Spannung einer (nicht gezeigten) Quelle zu einer Brückenschaltung ein­ schließlich des Heizwiderstandes R₁ bis zu einem Transistor 112 und ferner fließt Strom zu einer Brückenschaltung ein­ schließlich des Heizwiderstandes R₂ bis zu einem Transistor 113. Der Strom verzweigt sich vom Transistor 112 zu den Wi­ derständen R₃ und R₇. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel steht ein temperaturempfindlicher Anpassungswiderstand R₅ in Serienverbindung mit dem Widerstand R₇ zwischen diesem und Erde. In gleicher Weise verzweigt sich der Strom vom Transistor 113 in die Wider­ stände R₄ und R₈. Ein Anpas­ sungswiderstand, R₆ mit der gleichen Charakteristik wie der Anpassungswiderstand R₅ ist in Serie geschaltet mit dem Widerstand R₈, und zwar zwischen diesem und Erde. Eine Spannung abgegriffen am Verbindungspunkt zwischen Widerstand R₃ und dem Heizwider­ stand R₁ und eine Spannung abgegriffen am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R₇ und dem Anpassungswiderstand R₅ werden an einem Komparator 114 angelegt, der anhand der Differenz dazwischen den Ba­ sisstrom des Transistors 112 steuert, um die Brückenschaltung ins Gleichgewicht zu bringen. In gleicher Weise wird eine Spannung, abgegriffen vom Verbindungspunkt zwischen dem Wi­ derstand R₄ und dem Heizwiderstand R₂ und eine Spannung abgegriffen am Verbindungspunkt zwischen Widerstand R₈ und dem Anpassungswiderstand R₆ an einen Komparator 115 angelegt, um anhand der Differenz dazwischen den Basisstrom des Transistors 113 zum Ins­ gleichgewichtbringen der Brückenschaltung zu steuern.

Die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände R₅ und R₆ haben den gleichen Temperaturkoeffizienten und sie können den gleichen Aufbau besitzen, beispielsweise so, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Man sieht dort ein plattenartiges Substrat 202 aus beispielsweise Keramikmaterial, welches durch Auf­ dampfung mit Platin (Pt) überzogen ist. Sodann ist der Platinüberzug stellenweise durch Laserbearbeitung entfernt und getrimmt, um so das keramische Grundmaterial 205 freizulegen, so daß die sich ergebenden Widerstände gleiche Wider­ standswerte und Temperaturkoeffizienten besitzen. Die Zu­ leitungsdrähte 206 und 207 sind mit den Enden 203A und 203B bzw. 204A und 204B von Zickzackmustern 203 und 204 verbunden. Die Enden 204A, 204B gehören zu dem Anpassungswiderstand R₅ und die Enden 203A und 203B gehören zu dem Anpassungswi­ derstand R₆. Die gestrichelten Teile sind zuvor maskiert, um zu verhindern, daß dort Platin auf­ verdampft. Der temperaturemp­ findliche Anpassungswiderstand mit der oben beschriebenen Konstruktion ist bei 52 in Fig. 1 gezeigt.

In dem Ausführungsbeispiel mit der oben beschriebenen Kon­ struktion ist die Temperatur der Heizwiderstände R₁ und R₂ so bestimmt, daß sie um einige zehn Grad höher liegt als die Temperatur der Anpassungswiderstände R₅ und R₆ und auch die Steuerung erfolgt in dieser Weise. Für die Komponenten R₁ bis R₈ der Brückenschaltungen gilt: R₁ = R₂, R₃= R₄, R₅ = R₆ und R₇ = R₈. In einem Beispiel ist R₅= R₆= 5KΩ, R₁ = R₂= 200 Ω (25°C) und der Temperaturkoeffizient von jedem der Widerstände R₁, R₂, R₅ und R₆ ist 3600 ppm.

Für das oben beschriebene Ausführungsbeispiel des Massen­ strömungssensors sei nunmehr das Folgende angenommen: Wenn die Temperatur der Anpassungswiderstände R₅ und R₆ 25°C ist und diejenige der Heizwiderstände R₁ und R₂ 60°C beträgt, ist R₁·R₇= R₃·R₅, das heißt, die Brückenschaltung ist im Gleichgewicht. Wenn dann infolge einer Änderung der Umge­ bungstemperatur die Temperatur der Anpassungswiderstände R₅ und R₆ auf 45°C ansteigt, wodurch das Gleichgewicht in der Brückenschaltung verloren geht, so ändert sich die Ausgangs­ größe der Komparatoren 114 und 115 um einen größeren Strom an die Brückenschaltung zu liefern. Wenn infolgedessen die Temperatur der Heizwiderstände R₁ und R₂ auf 80°C ansteigt, d. h. die Temperaturdifferenz zwischen den Heizwiderständen R₁ und R₂ und die Anpassungswiderstände R₅ und R₆ auf 35⁰ C zurückkehren, so stellen die Brückenschaltungen das Gleich­ gewicht wieder her.

Eine ähnliche Arbeitsweise wird in der Brückenschaltung ein­ schließlich des Heizwiderstandes R₂ ausgeführt. Da in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die erforderliche Energiemenge zur Temperaturänderung eine Substanz von T₁ auf T₁+ΔT gleich der Energiemenge ist, die erforderlich ist, um die Temperatur der Substanz von T₂ auf T₂+ΔT zu ändern, wird die Temperatur-Detektionsempfindlichkeit unter Verwendung der Anpassungswiderstände nicht beeinflußt durch die Änderung der Umgebungstemperatur. Ferner wird in diesem Ausführungsbei­ spiel die Temperatur der Heizwiderstände so gesteuert, daß sie stets höher liegt als die Umgebungstemperatur oder die Gastemperatur, und zwar um einen vorbestimmten Wert, so daß die Massenströmung genau detektiert werden kann unabhängig von der Umgebungstemperatur allein dadurch, daß man eine Ausgangsklemme oder einen Ausgangsanschluß an einem Ende jedes der Heizwiderstände R₁ und R₂ vorsieht, wobei die Notwendigkeit für eine Korrekturschaltung vermieden wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein präziser Betrieb stets sichergestellt, und zwar selbst dann, wenn Un­ gleichmäßigkeiten in der thermischen Umgebung vorliegen, weil der Anpassungswiderstand 52 im wesentlichen mittig des Gehäuses angeordnet ist und im Betrieb empfindlich gegenüber der Durchschnittstemperatur des Gehäuses ist.

Obwohl ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, bei dem ein Konstanttemperaturmassen-Strömungssensor verbessert und mit Anpassungswiderständen versehen wurde, so ist doch das erfindungsgemäße Prinzip auch bei dem Konstant­ temperaturmassen-Strömungssensor anwendbar, der mit einem Element zur Temperaturkorrektur versehen ist.

Der Aufbau des zylindrischen Verbindungsgliedes ist nicht auf das oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Ausfüh­ rungsbeispiel beschränkt. In der Tat kann der Aufbau die in Fig. 7 gezeigte Form besitzen. Hier ist ein zylindrisches Glied 150 mit einem Loch 151 versehen, welches sich vom Boden aus nach oben erstreckt und unmittelbar unterhalb der oberen Oberfläche (Oberseite) seitwärts gebogen ist. Bei dem in Fig. 7 gezeigten zylindrischen Verbindungsglied 150 ist ein Ende des Sensorrohrs 32 an einer Seitenöffnung 152 des Lochs 151 befestigt, beispielsweise durch Vakuumnickelhartlöten. Dies ist besonders zweckmäßig, weil es die Notwendigkeit des Biegens des Sensorrohrs 32 selbst eliminiert.

Es sei nunmehr ein temperaturempfindlicher Anpassungs­ widerstand 201, wie er jeden der temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände R₅ und R₆ bildet, im einzelnen be­ schrieben. Der temperaturempfindliche Anpassungswiderstand 201 weist im wesentlichen ein plattenförmiges Keramiksubstrat 202 auf, beispielsweise von der Größe 10 mm×10 mm×0,5 mm, wobei dieses Substrat in den in Fig. 6 gestrichelten Gebieten maskiert ist und durch Platin (Pt) mit der Dicke von 1 µm bedampft wird. Der aufgedampfte Platinüberzug wird partiell in Linien entfernt, um einen nicht-überzogenen Teil 205 des Keramiksubstrats zu bilden, und zwar geschieht dies bei­ spielsweise durch Laserbearbeitung und durch Trimmen derart, daß das nicht-maskierte Oberflächengebiet auf dem Substrat in die zwei Gebiete 203 und 204 aufgeteilt wird, die symmetrisch zueinander bezüglich eines Punktes sind, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Sodann werden die Zuleitungsdrähte 206 und 207 mit den Enden 203A und 203B bzw. 204A, 204B der Muster der Gebiete 203 bzw. 204 verbunden, beispielsweise mit einer leitenden Paste.

Bei dem durch die obigen Verfahren hergestellten temperatur­ empfindlichen Anpassungswiderstand 201 haben der durch das Muster des Gebiets 203 gebildete Widerstand und der durch das Muster des Gebiets 204 gebildete Widerstand den gleichen Wi­ derstandswert (5 kΩ im beschriebenen Beispiel) und den gleichen Temperaturkoeffizienten (3600 PPM im oben be­ schriebenen Beispiel). Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer Verwendung dieses temperaturempfindlichen An­ passungswiderstandes. Hier werden Signale S_A und S_B durch Umkehr- oder Inversionsverstärkern 71 bzw. 72 verstärkt und dann abgegeben. Die Widerstandsmuster in den Gebieten 203 und 204 des auf einer Basis 75 angebrachten temperaturempfindlichen Anpassungswiderstandes 52 werden als Rückkopplungswiderstände verwendet, und zwar verbunden mit den Eingangswiderständen 73 bzw. 74. Die Basis 75 ist mit Kühlrippen 76 versehen. Durch diese Anordnung wird die Temperatur sehr genau durch die Widerstände korrigiert, die den oben beschriebenen Tem­ peraturkoeffizienten besitzen.

Selbst wenn eine Temperaturverteilung in dem Keramiksubstrat 202 hervorgerufen wird, werden in den in der obigen Weise aufgebauten Anpassungswiderständen die zwei Muster der zwei Widerstände, welche die Anpassungswiderstände bilden, stets jeweils im wesentlichen gleiche Gebiete einnehmen und demgemäß werden die zwei Widerstände die gleichen Wider­ standswerte beibehalten.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des tempe­ raturempfindlichen Anpassungswiderstands 90. Dieser temperaturempfindliche Anpassungswiderstand 90 besitzt als sein Substrat ein Keramikrohr 91. Dieses Keramikrohr 91 kann beispielsweise die folgenden Dimensionen besitzen: 0,5 mm Innendurchmesser, 0,7 mm Außendurchmesser und 10 mm Länge. Diese Abmessungen können natürlich, wenn gewünscht, geändert werden. Dieses keramische Rohr 91 ist an seiner Außenoberfläche mit Platin (Pt) überzogen, und zwar durch Bedampfung mit einer Stärke von 1 µ. Sodann wird der Platinüberzug partiell durch Laserbearbeitung und Trimmen entfernt, um nichtüberzogene Keramikgrundteile 96 und 97 freizulegen, und zwar mit einer Breite von 0,2 mm, um dadurch zwei Streifen von Platinmustern 92 und 93 zu erhalten, die in einer symmetrischen Bifilarwicklung angeordnet sind. An bei­ den Enden des Keramikrohrs 91 wird der Platinüberzug in Längsrichtung durch Laserbearbeitung und Trimmen entfernt, um zu verhindern, daß die Muster 92 und 93 miteinander verbunden sind. Zuleitungsdrähte 94A, 94B bzw. 95A, 95B sind mit den Enden der Muster 92 bzw., 93 beispielsweise durch eine lei­ tende Paste verbunden. Infolgedessen haben die Muster 92 und 93 die gleiche Gestalt und Länge und demgemäß haben die durch diese Muster gebildeten Widerstände die gleichen Charakte­ ristika. In diesem Ausführungsbeispiel halten die beiden Widerstände die gleichen Niveaus, so ähnlich wie dies für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6, 8 gilt, selbst dann wenn eine Tempereraturverteilung in dem Keramiksubstrat 91 erzeugt wird.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 sind die Zuleitungs­ drähte 94A und 95A für den temperaturempfindlichen Anpas­ sungswiderstand R₅ vorgesehen, wogegen die Zuleitungsdrähte 94B und 95B für den temperaturempfindlichen Anpassungswiderstand R₆ vorgesehen sind. In den temperatur­ empfindlichen Anpassungswiderständen R₅ und R₆ ein kleiner Strom fließt, da diese Widerstände R₅ und R₆ einen großen Widerstandswert haben, so daß die Messung nicht beeinflußt wird durch die durch den fließenden Strom erzeugte Wärme. Während die Wider­ stände R₁ und R₂ um das Rohr 36 herumgewickelt sein können, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, sind sie doch vorzugsweise so erzeugt, wie dies für die temperaturempfindlichen Anpas­ sungswiderstände R₅ und R₆ gilt, nämlich durch Aufdampfen von Platin auf ein Keramikrohr und durch partielles Entfernen des Platinüberzugs durch Laserbearbeitung und Trimmen derart, daß sie den gleichen Temperaturkoeffizienten besitzen wie die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände R₅ und R₆. Diese Heizwiderstände R₁ und R₂ und die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände R₅ und R₆, die mit dem Keramikrohr als das Substrat hergestellt sind, werden, wie in Fig. 8 gezeigt, in geeigneten Positionen auf einem Rohr angeordnet, durch welches ein Strömungsmittel fließt, und ferner sind sie daran, beispielsweise durch ein Klebeagens befestigt.

In dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände R₅ und R₆ beispielsweise an geeigneten Positionen innerhalb des Gehäuses des Massenströmungssensors angeordnet und im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 sind die Anpassungswi­ derstände R₅ und R₆ auf dem Rohr 91 angeordnet, auf dem die Heizwiderstände R₁ und R₂ ebenfalls angeordnet sind, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Das Sensorrohr 32 kann jedoch, wie in Fig. 7 gezeigt, in zwei Zweige 32A und 32B unterteilt wer­ den, und zwar zwischen dem Einlaß und dem Auslaß, so daß die Heizwiderstände R₁ und R₂ auf dem ersten Zweig 32A und die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände R₅ und R₆ auf den zweiten Zweig 32B angeordnet sind. Diese beiden Zweige 32A und 32B haben die gleichen Innen- und Außendurchmesser. Durch diese Konstruktion ist es möglich, die Temperatur des in dem zweiten Zweig 32B strömenden Gases genau zu messen, wobei dieses nicht beeinflußt wird durch die durch die Heizwiderstände R₁ und R₂ erzeugte Wärme.

In üblichen Fällen, wo die Umgebungstemperatur im wesent­ lichen gleich der zu messenden Gastemperatur ist, ist die Konstruktion gemäß Fig. 5 hinreichend brauchbar. In Fällen jedoch, wo eine große Strömungsmittelmenge durch das Sen­ sorrohr fließen kann, wird die Konstruktion gemäß den Fig. 9 und 10 verwendet, um die Gastemperatur genauer festzustellen, da die Umgebungstemperatur und die Gastemperatur sich voneinander unterscheiden können.

Fig. 12 zeigt einen Ring, um die Zuleitungsdrähte aus dem temperaturempfindlichen Anpassungswiderstand 90 gemäß Fig. 9 herauszuziehen. Dieser Ring 100 mit einem Innendurchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Widerstands 90 kann über das Ende des Widerstands 90 gepaßt werden. Der Ring 100 ist aus einem Isoliermaterial als Substrat geformt, in welches leitende Teile 101 und 102 (beispielsweise Nickel) eingebettet sind an Positionen entspre­ chend den Enden der Muster 92 bzw. 93. Der Ring 100 ist gemäß Fig. 13 über jedes der Enden des temperaturempfindlichen Anpassungswiderstandes 90 gepaßt, wobei auf dem leitenden Teil 101 desselben ein Streifen aus Platinfolie 103 vorge­ sehen ist mit der gleichen Breite wie der Ring (beispiels­ weise 0,5 mm) und ferner mit einer Dicke von 0,1 mm, wobei schließlich die Verbindung durch Widerstandsschweißen vorge­ sehen wird. Ein weiterer Streifen aus Platinfolie ist in gleicher Weise mit dem leitenden Teil 102 verbunden. Auf diese Weise ist der Anpassungswiderstand 90 an jedem der Enden mit zwei Zuleitungsdrähten aus Platinfolie versehen.

Der in den Fig. 12 und 13 gezeigte Ring ist prinzipiell auch verwendbar für den temperaturempfindlichen Widerstand 52 gemäß Fig. 6, wobei der "Ring" dann als ein quadratischer Rahmen zu formen ist, und zwar versehen mit leitenden Teilen, eingebettet an geeigneten Stellen und angepaßt über die Enden des Widerstandes. Durch Verwendung des oben beschriebenen Rings wird ein Problem der geringfügigen Fluktuation des Widerstandswertes abhängig von der Menge an leitender Paste eliminiert und es werden tem­ peraturempfindliche Widerstände von hoher Genauigkeit erreicht.

Ferner kann der temperaturempfindliche Anpassungswiderstand derart modifiziert werden, daß er drei oder mehr leitende Muster aufweist und drei oder mehr Widerstände bildet.

Claims (11)

1. Massenströmungssensor mit einem ersten Heizwider­ stand (R₁, 35A) und einem zweiten stromaufwärts davon angeordneten Heizwiderstand (R₂, 35B) zur Dedektierung der Massenströmung, mit:

• - einer ersten Brückenschaltung (R₁, R₃, R₅, R₇) mit dem ersten Heizwiderstand (R₁, 35A),
• - einer zweiten Brückenschaltung (R₂, R₄, R₆, R₈) mit dem zweiten Heizwiderstand (R₂, 35B),
• - einer Steuerschaltung (112, 114, 115) zur Lieferung elektrischer Ströme an die erste und zweite Brücken­ schaltung (R₁, R₃, R₅, R₇; R₂, R₄, R₆, R₈), um diese in einen Gleichgewichtszustand zu bringen, und eines Aus­ gangssignals auf der Grundlage einer Differenzgröße beider Brückenschaltungen (R₁, R₃, R₅, R₇; R₂, R₄, R₆, R₈), und
• - je einem temperaturempfindlichen Anpassungswiderstand (R₅, R₆) mit untereinander gleichen Temperaturkoeffi­ zienten in der ersten und zweiten Brückenschaltung (R₁, R₃, R₅, R₇; R₂, R₄, R₆, R₈), dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungswiderstände (R₅, R₆) jeweils auf Brückenzweigen angeordnet sind die verschieden sind von den Brückenzweigen, durch die jeweils der elektrische Strom zu den Heizwiderständen (R₁, 35A), (R₂, 35B) fließt.

2. Massenströmungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturempfindlichen An­ passungswiderstände (R₅, R₆) auf Substraten (202) mit gleichen Temperaturkoeffizienten angeordnet und aus dem gleichen Material hergestellt sind.

3. Massenströmungssensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände (R₅, R₆) zusammen auf einem nicht- leitenden Substrat (202) derart ausgebildet sind, daß sie den gleichen Widerstandswert selbst dann besitzen, wenn auf dem nicht-leitenden Substrat (202) eine Temperaturverteilung besteht.

4. Massenströmungssensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände (R₅, R₆) symmetrische Muster bilden, und zwar geformt durch teilweise Entfernung einer Beschichtung aus einem Widerstandmaterial auf dem nicht- leitenden Substrat (202).

5. Massenströmungssensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwiderstände (R₁, 35A; R₂, 35B) so ausgebildet sind, daß sie sich um die Wand eines Sensorrohrs (32) herumwinden, durch welches das zu messende Strömungsmittel fließt, und daß die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände (R₅, R₆) auf einem rohrförmigen Substrat (91), das über das Sensorrohr (32) paßt, angeordnet sind.

6. Massenströmungssensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorrohr (32) ein erstes Zweigrohr (32A) und ein zweites Zweigrohr (32B) aufweist, wobei die Heizwiderstände auf dem ersten Zweigrohr (32A) und die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände auf dem zweiten Zweigrohr (32B) angeordnet sind.

7. Massenströmungssensor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände (R₅, R₆) gebildet werden durch Beschichten einer Oberfläche eines rohrförmigen Keramiksubstrats (91) mit einer Platinschicht.

8. Massenströmungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwiderstände (R₁, 35A), (R₂, 35B) den gleichen Temperaturkoeffizienten wie die temperaturempfindlichen Anpassungswiderstände (R₅, R₆) besitzen.

9. Massenströmungssensor mit mindestens einem Heiz­ widerstand (R₁, 35A), angeordnet an einem Sensorrohr (32), durch das ein Strömungsmittel fließt, zur Detektierung der Massenströmung dieses Strömungsmittels, mit einer Brückenschaltung (R₁, R₃, R₅, R₇) einschließlich des Heizwiderstands (R₁) und eines temperaturempfindlichen Anpassungswiderstands (R₅) zur Feststellung einer Umgebungstemperatur, gekennzeichnet durch ein Gehäuse zur Aufnahme des Sensorrohrs (32) darinnen, das eine erste Kammer zur Aufnahme des Sensorrohrs (32) mit dem Heiz­ widerstand (R₁) und eine zweite Kammer zur Aufnahme des temperaturempfindlichen Anpassungswiderstands (R₅) aufweist.

10. Massenströmungssensor nach Anspruch 9, gekenn­ zeichnet durch ein Wärmeleitelement (41), das an der Kammer befestigt ist und auf der stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Seite des Heizwiderstands (R₁) mit dem Sensorrohr (32) in Kontakt steht, so daß ein Durchlaß für die Wärmeleitung gebildet wird.

11. Massenströmungssensor nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein unteres Gehäuseteil (2) aufweist, welches den unteren Teil der Kammer zur Aufnahme des Sensorrohrs (32) bildet, und ein oberes Gehäuseteil (4), welches den oberen Teil dieser Kammer bildet und wobei das Sensorrohr (32) an jedem seiner beiden Enden mit einem zylindrischen Ver­ bindungsglied (31A, 31B) ausgestattet ist, welches ein Loch (34A, 34B) zum Durchführen des Strömungsmittels dahindurch besitzt und wobei das obere und das untere Gehäuseteil (2, 4) mit einem Positionierungsmittel zur Positionierung des zylindrischen Verbindungsgliedes (31A, 31B) versehen ist.