DE4307513A1

DE4307513A1 - Measuring element

Info

Publication number: DE4307513A1
Application number: DE19934307513
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Phys Hecht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-03-10
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1994-09-15
Also published as: WO1994020824A1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Meßelement für eine Vorrichtung zur Bestimmung der Masse eines strömenden Mediums, insbesondere der Ansaugluft von Brennkraftmaschinen, nach der Gattung des Haupt anspruchs.The invention relates to a measuring element for a device Determination of the mass of a flowing medium, in particular the Intake air from internal combustion engines, according to the type of the main demanding

Es ist schon eine Vorrichtung bekannt (DE-OS 36 38 138), bei der Widerstände und Leiterbahnen auf einem Trägerkörper, einem sogenann ten Substrat, aufgebracht sind. In solchen, auch als Luftmassen messer bezeichneten Vorrichtungen, bildet ein Meßwiderstand und ein Kompensationswiderstand mit zugehörigem Referenzwiderstand, zusammen mit zwei Abgleichwiderständen eine Wheatstonsche Brücke, deren Brückendiagonalspannung an einem Regelverstärker liegt. Die Ausgangsspannung des Regelverstärkers dient zur Ansteuerung eines Heizwiderstandes. Die Heizleistung ist so bemessen, daß der Meß widerstand eine konstante Temperatur hat, wobei die Heizleistung des Heizwiderstandes ein Maß für die Masse des strömenden Mediums ist. A device is already known (DE-OS 36 38 138) in which Resistors and conductor tracks on a carrier body, a so-called th substrate are applied. In such, also as air masses Known devices, forms a measuring resistor and Compensation resistance with associated reference resistance, together with two trimming resistors a Wheatston bridge, whose Bridge diagonal voltage is on a control amplifier. The Output voltage of the control amplifier is used to control a Heating resistor. The heating power is dimensioned so that the measuring has a constant temperature, the heating power of the Heating resistor is a measure of the mass of the flowing medium.

Bei der erwähnten Vorrichtung ist das Substrat durch zwei parallele Trennschlitze in drei Finger aufgeteilt und einseitig in einer Befestigung gehalten. Die Trennschlitze sind quer zur Richtung des strömenden Mediums orientiert und verlaufen ausgehend von einer der Befestigung abgewandten freien Stirnfläche des Substrats in die Nähe der Befestigung. Ein erster Finger, der mit einer Anströmfläche der Strömung entgegensteht, besitzt auf der Vorderseite des Substrats den Kompensationswiderstand. Anschließend an den ersten Finger folgt in Richtung des strömenden Mediums ein zweiter Finger, welcher auf der Vorderseite des Substrats den Referenzwiderstand aufweist. Der Kompensationswiderstand und der Referenzwiderstand sind elektrisch in Reihe geschaltet und durch Leiterbahnen miteinander verbunden. Ein weiterer dritter Finger wird durch eine Abströmfläche des Substrats begrenzt und besitzt auf der Vorderseite des Substrats den Meßwiderstand. Auf der Rückseite des Meßwiderstandes, bzw. der Rück seite des dritten Fingers ist der Heizwiderstand vorgesehen. Die Schichten der einzelnen Widerstände grenzen jeweils an die freie Stirnfläche des Substrats und erstrecken sich etwa bis zur Mitte des Substrats, wobei der Referenzwiderstand sich etwa bis zur Mitte des Kompensationswiderstandes ersteckt.In the device mentioned, the substrate is by two parallel ones Separation slots divided into three fingers and one-sided in one Attachment held. The separation slots are transverse to the direction of the flowing medium oriented and proceed from one of the Attachment facing away from the free end face of the substrate in the vicinity the attachment. A first finger with a face of the Flow opposes, has on the front of the substrate the compensation resistance. Then follows the first finger a second finger pointing towards the flowing medium the front of the substrate has the reference resistance. Of the Compensation resistance and the reference resistance are electrical connected in series and interconnected by conductor tracks. Another third finger is through an outflow surface of the Limited substrate and has on the front of the substrate Measuring resistor. On the back of the measuring resistor or the back The heating resistor is provided on the third finger side. The Layers of the individual resistors each border on the free one End face of the substrate and extend approximately to the middle of the Substrate, the reference resistance is approximately to the middle of the Compensation resistance extends.

Durch zwei Trennschlitze, welche sich bis in die Nähe zur Befesti gung erstrecken, wird das Substrat in drei relativ lange Finger unterteilt. Nachteilig ist insbesondere, daß die relativ langen Finger selbst bei präziser Montage infolge Spannungsunterschieden im Substrat gegeneinander verspreizt verlaufen.Through two separation slots, which are close to the fastening stretch, the substrate is in three relatively long fingers divided. A particular disadvantage is that the relatively long Fingers even with precise mounting due to voltage differences in the Spread substrate against each other.

Die Verspreizungen bzw. Abweichungen der Finger von der optimalen Fluchtung verursachen jedoch im Strömungsbereich des Meßelementes Ablösungsgebiete und Wirbel, so daß dort kein exakt reproduzierbarer Wärmeübergang erfolgt. Weiterhin mindern die langen Trennschlitze die statische und insbesondere die dynamische Festigkeit des Substrats erheblich, so daß die während der Montage, beziehungsweise im Betriebszustand übertragenen Schwingungen und Stöße zum Bruch der einzelnen Finger führen können.The spreading or deviations of the fingers from the optimal However, alignment causes in the flow area of the measuring element Detachment areas and vortices, so that there is no exactly reproducible Heat transfer takes place. Furthermore, the long separation slots reduce the static and in particular the dynamic strength of the Substrate considerably, so that during assembly, respectively vibrations and shocks transmitted in the operating state to break the can guide individual fingers.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Meßelement mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß Abspreizungen und unerwünschte Formänderungen des Substrats nahezu vermieden werden. Dabei ist auch weiterhin in einfacher Weise eine effiziente thermische Isolation der einzelnen Widerstände auf dem Substrat gegeneinander und gegenüber einer beispielsweise einseitig angebrachten Befestigung gewährleistet. Hierzu eignen sich besonders mehrfach ausgeführte gerade Innenschlitze oder Innenschlitze, welche die Schichten der Widerstände teilweise umschließen.The measuring element according to the invention with the characteristic features the main claim has the advantage that spreads and undesirable changes in shape of the substrate are almost avoided become. It is still efficient in a simple way thermal insulation of the individual resistors on the substrate against each other and against one side, for example attached attachment guaranteed. This is particularly suitable multiple straight inner slits or inner slits, which partially enclose the layers of the resistors.

Die Innenschlitze mindern die statische und insbesondere die dynami sche Stabilität kaum, so daß die Festigkeit des erfindungsgemäßen Meßelementes gegenüber bekannten Meßelementen deutlich verbessert ist. Die Struktur des Substrats ist durch die Innenschlitze nur teilweise aufgetrennt und bleibt mechanisch weitgehend zusammenhän gend, so daß eine hohe Eigenresonanzfrequenz erzielt wird. Das Meß element ist unempfindlich gegenüber einer Schwingungsanregung, die im Betriebs Zustand an einer Brennkraftmaschine auftreten oder bei der Montage durch Stöße verursacht wird. The internal slots reduce the static and especially the dynami cal stability hardly, so that the strength of the invention Measuring element significantly improved compared to known measuring elements is. The structure of the substrate is only through the internal slots partially separated and largely mechanically connected Gend, so that a high natural resonance frequency is achieved. The meas element is insensitive to vibration excitation occur in the operating state on an internal combustion engine or at assembly is caused by shocks.

Besonders vorteilhaft ist, daß durch die Innenschlitze beim Herstel len und bei der Montage des Meßelementes unerwünschte Formänderungen oder Verspreizungen einzelner Teilbereiche des Substrats ausge schlossen werden können. Durch eine optimale Fluchtung des Substrats tritt kein zusätzlicher Strömungswiderstand im Medium auf, so daß eine Beeinflussung des Meßergebnisses durch wechselnde Ablösungen oder Wirbelgebiete auszuschließen und ein exakt reproduzierbarer Wärmeübertragungswiderstand vorhanden ist. Die Innenschlitze verkleinern die zu beheizende Heizfläche des Substrats im Bereich des Heizwiderstandes, so daß geringe Aufheizzeiten möglich sind, um in kürzester Zeit auf Durchflußänderungen des strömenden Mediums zu reagieren und die Empfindlichkeit des Meßgerätes zu steigern.It is particularly advantageous that through the internal slots in the manufacture len and undesirable changes in shape when mounting the measuring element or expansions of individual subregions of the substrate can be closed. Through optimal alignment of the substrate there is no additional flow resistance in the medium, so that an influence on the measurement result by changing detachments or exclude vertebral areas and an exactly reproducible Heat transfer resistance is present. The inside slits reduce the heating surface of the substrate to be heated in the area of the heating resistor, so that short heating times are possible in order to flow changes in the flowing medium in the shortest possible time react and increase the sensitivity of the measuring device.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteil hafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Meßelementes möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous continuing education and improvements of the main claim specified measuring element possible.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are simplified in the drawing shown and explained in more detail in the following description. Show it

Fig. 1 ein beispielhaftes Schaltbild der Erfindung, Fig. 2 eine Vorderansicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Meßelementes, Fig. 3 eine Rückansicht des Meßelementes nach Fig. 2, Fig. 4 eine Vorderansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Meßelementes, Fig. 5 eine Rückansicht der zweiten Ausführungsform nach Fig. 4. Fig. 1 is an exemplary diagram of the invention, Fig. 2 is a front view of a first embodiment of the invention the measuring element, Fig. 3 is a rear view of the meter of Fig. 2, Fig. 4 is a front view of a second embodiment of the invention the measuring element, Fig. 5 is a rear view the second embodiment according to FIG. 4.

Description of the embodiments

In Fig. 1 ist perspektivisch ein Rohr 1 gezeigt, welches von einem Medium durchströmt wird. Die Anströmrichtung des Mediums ist mit einem Pfeil 2 gekennzeichnet. Das Rohr 1 kann beispielsweise ein Ansaugrohr sein, durch das angesaugte Luft zu einer Brennkraft maschine strömt. In das Rohr 1 und in das strömende Medium sind vier Widerstände eingebracht. Ein temperaturabhängiger Widerstand dient zur Messung der Masse des strömenden Mediums und wird im folgenden als Meßwiderstand R_S bezeichnet. Die weiteren Widerstände, bestehend aus einem Heizwiderstand R_H und einem temperaturabhängigen Kompensationswiderstand R_K sowie einem Referenzwiderstand R₁, sind in das strömende Medium eingebracht.In Fig. 1, a pipe 1 is shown in perspective, through which a medium flows. The direction of flow of the medium is indicated by an arrow 2 . The tube 1 may, for example, be an intake pipe through which intake air flows to an internal combustion engine. Four resistors are introduced into the pipe 1 and into the flowing medium. A temperature-dependent resistor is used to measure the mass of the flowing medium and is referred to below as measuring resistor R _S. The further resistors, consisting of a heating resistor R _H and a temperature-dependent compensation resistor R _K and a reference resistor R ₁ , are introduced into the flowing medium.

Die erwähnten Widerstände R_S, R_H, R_K, R₁ sind Teil einer beispielsweise als Wheatstonsche Brückenschaltung ausgebildeten Widerstandserfassungsanordnung 3, die ergänzt wird durch zwei Abgleichwiderstände, welche im folgenden als R₂ und R₃ gekenn zeichnet sind. Die Widerstandserfassungsanordnung 3 kann nicht nur durch eine Wheatstonsche Brückenschaltung, sondern auch durch andere Widerstandsmeßschaltungen oder brückenähnliche Schaltungen reali siert werden.The mentioned resistors R _S , R _H , R _K , R ₁ are part of a resistance detection arrangement 3 , for example a Wheatston bridge circuit, which is supplemented by two trimming resistors, which are identified below as R ₂ and R ₃ . The resistance detection arrangement 3 can be realized not only by a Wheatston bridge circuit, but also by other resistance measurement circuits or bridge-like circuits.

Ausgehend von einem Fußpunkt 5 sind jeweils in einem Brückenzweig die Widerstände R₂, R_K und R₁ bzw. die Widerstände R₃ und R_S in Reihe geschaltet. Geschlossen wird die Brücke in einem Punkt 6, wobei die Anschlußleitungen der Widerstände R₁ und R_S im Punkt 6 zusammengeführt werden. Die Brückendiagonalspannung wird einem Regelverstärker 7 zugeführt. Der Regelverstärker 7 kann beispielsweise als ein Differenzverstärker ausgebildet sein. Eine Verbindungsleitung des Regelverstärkers 7 ist mit einem Punkt 9 eines ersten Brückenzweiges mit den Widerständen R₁, R₂ und R_K verbunden. Eine weitere Verbindungsleitung des Regelverstärkers 7 ist mit einem Punkt 10 eines zweiten Brückenzweiges mit den Wider ständen R₃ und R_S verbunden. Die Ausgangsgröße des Regelverstär kers 7 wird dem Heizwiderstand R_H zugeführt, dessen andere Anschlußleitung mit dem Punkt 6 in Verbindung steht, so daß insgesamt eine geschlossene Regelschleife entsteht.Starting from a base point 5 , the resistors R ₂ , R _K and R ₁ or the resistors R ₃ and R _{S are connected} in series in a bridge branch. The bridge is closed at a point 6 , the connecting lines of the resistors R ₁ and R _{S being brought together} at point 6 . The bridge diagonal voltage is fed to a control amplifier 7 . The control amplifier 7 can be designed, for example, as a differential amplifier. A connecting line of the control amplifier 7 is connected to a point 9 of a first bridge branch with the resistors R ₁ , R ₂ and R _K. Another connecting line of the control amplifier 7 is connected to a point 10 of a second bridge branch with the resistors R ₃ and R _S. The output variable of the control amplifier 7 is fed to the heating resistor R _H , the other connecting line of which is connected to the point 6 , so that a closed control loop is formed overall.

Die Wirkungsweise eines Luftmassenmessers zur Bestimmung der Masse eines strömenden Mediums, insbesondere der Ansaugluft einer Brenn kraftmaschine ist an sich bekannt und wird im folgenden nur kurz erläutert. Durch den Ausgangsstrom des Regelverstärkers 7 erfolgt eine Aufheizung des Heizwiderstandes R_H, wobei die abgegebene Heizleistung des Heizwiderstandes R_H im wesentlichen durch die Brückendiagonalspannung am Regelverstärker 7 bestimmt ist. Der Heiz widerstand R_H, der in gutem Wärmekontakt mit dem Meßwiderstand R_S liegt, wird damit auf eine weit oberhalb der Temperatur des strömenden Mediums liegende Übertemperatur gebracht. Ändert sich nun die durch das Rohr 1 fließende Masse des Mediums, so ändert sich aufgrund des veränderten konvektiven Wärmetransports die Temperatur des Meßwiderstandes R_S und es wird, da der Meßwiderstand R_S stark temperaturabhängig ist, die Widerstandserfassungsanordnung 3 verstimmt. Der Regelverstärker 7 verändert daraufhin den Strom durch den Heizwiderstand R_H. Über die geschlossene Regelschleife werden damit Änderungen des Meßwiderstandes R_S infolge einer ab- oder zufließenden Wärmemenge stets durch Änderung der Heizleistung des Heizwiderstandes R_H kompensiert, so daß der stark temperatur abhängige Meßwiderstand R_S auf einer konstanten Temperatur, bzw. einem konstanten Widerstandswert gehalten wird. Der Heizstrom bzw. die Ausgangsspannung U_A des Regelverstärkers 7 ist daher ein Maß für die Masse des strömenden Mediums. Der Kompensationswiderstand R_K zusammen mit dem in Reihe verbundenen Referenzwiderstand R₁ bewirkt, daß die Ausgangsspannung U_A des Regelverstärkers 7 nicht von der Temperatur des strömenden Mediums abhängt. The operation of an air mass meter for determining the mass of a flowing medium, in particular the intake air of an internal combustion engine is known per se and is only briefly explained below. The output current of the control amplifier 7 heats up the heating resistor R _H , the heating power emitted by the heating resistor R _{H being} essentially determined by the bridge diagonal voltage at the control amplifier 7 . The heating resistor R _H , which is in good thermal contact with the measuring resistor R _S , is brought to an excess temperature that is far above the temperature of the flowing medium. If the mass of the medium flowing through the tube 1 now changes, the temperature of the measuring resistor R _S changes due to the changed convective heat transport and, since the measuring resistor R _{S is} strongly temperature-dependent, the resistance detection arrangement 3 is detuned. The control amplifier 7 then changes the current through the heating resistor R _H. Changes in the measuring resistor R _S due to an amount of heat flowing in or out are always compensated for by changing the heating power of the heating resistor R _H via the closed control loop, so that the strongly temperature-dependent measuring resistor R _{S is kept} at a constant temperature or a constant resistance value . The heating current or the output voltage U _{A of} the control amplifier 7 is therefore a measure of the mass of the flowing medium. The compensation resistor R _K together with the reference resistor R ₁ connected in series means that the output voltage U _{A of} the control amplifier 7 does not depend on the temperature of the flowing medium.

Die Widerstände R_H, R_S, R_K, R₁ sind als dünne Schichten auf einem als Träger dienenden, plattenförmigen Substrat 15 (Fig. 2, 3, 4, 5) angeordnet. Der Heizwiderstand R_H, der Meßwiderstand R_S und der Kompensationswiderstand R_K sind vorzugsweise als Schicht widerstand oder Filmwiderstand ausgebildet. Der Referenzwiderstand R₁ ist vorzugsweise als Dickschichtwiderstand ausgebildet. Durch mäandriert ausgeführte Schnitte durch die Oberfläche der einzelnen Schichten der Widerstände kann deren Widerstandswert individuell eingestellt werden. Vorzugsweise wird mittels Laserschnitt die Schicht des Meßwiderstandes R_S und die Schicht des Kompensations widerstandes R_K mit Mäanderstrukturen versehen. Als Material für die Schichten der Widerstände eignet sich Platin.The resistors R _H , R _S , R _K , R ₁ are arranged as thin layers on a plate-shaped substrate 15 serving as a carrier ( FIGS. 2, 3, 4, 5). The heating resistor R _H , the measuring resistor R _S and the compensation resistor R _K are preferably formed as a film resistor or film resistor. The reference resistor R ₁ is preferably designed as a thick-film resistor. Through meandering cuts through the surface of the individual layers of the resistors, their resistance value can be set individually. The layer of the measuring resistor R _S and the layer of the compensation resistor R _{K are} preferably provided with meander structures by means of laser cutting. Platinum is suitable as the material for the layers of the resistors.

Es ist nicht erforderlich den Abgleichwiderstand R₂, der zwischen dem Fußpunkt 5 und dem Punkt 9 liegt, sowie den Abgleichwiderstand R₃, der zwischen dem Fußpunkt 5 und dem Punkt 10 liegt, auch dem strömenden Medium auszusetzen. Vorteilhaft ist jedoch, die Wider stände R₂ und R₃ in möglichst engem Wärmekontakt anzuordnen, um eine enge Tolerierung der Temperaturkoeffizienten von R₂ und R₃ zu vermeiden.It is not necessary to expose the balancing resistor R ₂ , which lies between the base point 5 and the point 9 , and the trim resistor R ₃ , which lies between the base point 5 and the point 10 , to the flowing medium. However, it is advantageous to arrange the opponents R ₂ and R ₃ in as close thermal contact as possible in order to avoid a close tolerance of the temperature coefficients of R ₂ and R ₃ .

Die Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung mit dem Heizwiderstand R_H, dem Meßwiderstand R_S, dem Kompensations widerstand R_K und dem Referenzwiderstand R₁. Das plattenförmige Substrat 15 hat etwa eine rechteckige Form und steht mit einer Anströmfläche 28 einer Richtung 2 des strömenden Mediums entgegen. Die Anströmfläche 28 ist mit zwei Seitenflächen verbunden, einer freien Stirnfläche 30 und einer befestigten Stirnfläche 31, welche sich in Richtung des strömenden Mediums erstecken. Beide Stirn flächen 30, 31 enden an einer Abströmfläche 29, die der Anström fläche 28 und der Richtung 2 des strömenden Mediums abgewandt ist. Fig. 2 shows a first embodiment of the invention with the heating resistor R _H , the measuring resistor R _S , the compensation resistor R _K and the reference resistor R ₁ . The plate-shaped substrate 15 has approximately a rectangular shape and opposes a direction 2 of the flowing medium with an inflow surface 28 . The inflow surface 28 is connected to two side surfaces, a free end surface 30 and a fixed end surface 31 , which extend in the direction of the flowing medium. Both end faces 30 , 31 end at an outflow surface 29 which faces the inflow surface 28 and the direction 2 of the flowing medium.

Die Anströmfläche 28 und Abströmfläche 29 sowie beide Stirnflächen 30, 31 umschließen gemeinsam eine Oberfläche 16 und gegenüberliegend eine Unterfläche 17 des Substrats 15. Die Oberfläche 16 des Substrats 15 ist in Fig. 2 einer Vorderansicht des Substrats 15 gezeigt. In Fig. 3 ist in einer entsprechenden Rückansicht die Unterfläche 17 des Substrats 15 dargestellt. Die Oberfläche 16 und die Unterfläche 17 sind beide in Richtung des strömenden Mediums orientiert. Das Substrat 15 ist beispielsweise an der befestigten Stirnfläche 31 in einem Befestigungsbereich 25 einseitig gehalten. Zum Halten des Substrats 15 kann beispielsweise eine zusätzliche Halterung am Rohr 1 vorgesehen werden, um das Substrat 15 möglichst in die Mitte des Rohres 1 zu orientieren, so daß das Substrat 15 ohne Randeinflüsse umströmt wird. Es ist auch möglich, das Substrat 15 gegenüber der Strömungsrichtung 2 zu neigen. Die Anströmfläche 28 verläuft quer zur Strömungsrichtung 2. Die freie Stirnfläche 30 verläuft beispielsweise parallel zur Strömrichtung 2, und die Abströmfläche 29 ist parallel zur Anströmfläche 28 ausgerichtet.The inflow surface 28 and outflow surface 29 as well as both end surfaces 30 , 31 together enclose a surface 16 and opposite a lower surface 17 of the substrate 15 . The surface 16 of the substrate 15 is shown in FIG. 2 in a front view of the substrate 15 . In Fig. 3 in a corresponding rear view of the lower surface 17 of the substrate 15 is shown. The surface 16 and the lower surface 17 are both oriented in the direction of the flowing medium. The substrate 15 is, for example, held on one side on the attached end face 31 in an attachment area 25 . For holding the substrate 15 additional support of the tube 1 can for example be provided on the tube 1 to the substrate 15 as possible in the center to orient, so that the substrate 15 without flowing around the edge influences. It is also possible to incline the substrate 15 with respect to the flow direction 2 . The inflow surface 28 extends transversely to the flow direction 2 . The free end surface 30 runs, for example, parallel to the flow direction 2 , and the outflow surface 29 is aligned parallel to the inflow surface 28 .

Im Befestigungsbereich 25 sind auf dem Substrat 15 Kontaktflächen 35 aufgebracht, welche einerseits mittels auf dem Substrat 15 vorgesehener Widerstandsverbindungen in Form von Leiterbahnen 36 mit den Widerständen R₁, R_K, R_H und R_S verbunden sind und welche andererseits mit den Widerständen R₂ und R₃ und dem Regelverstärker 7 mit dem Punkt 6 in Fig. 1 elektrisch verbunden sind. Zwischen dem Punkt 6, einem Nulleiter und dem Fußpunkt 5 ist die Widerstandserfassungsanordnung 3 mit einer Gleichspannungsquelle verbunden, die zum Betrieb des Meßelementes, bzw. der Widerstands erfassungsanordnung 3 eine erforderliche Ausgangsspannung U_K liefert.In the fastening region 25 , contact surfaces 35 are applied to the substrate 15 , which are connected to the resistors R ₁ , R _K , R _H and R _S on the one hand by means of resistance connections in the form of conductor tracks 36 provided on the substrate 15 and which are connected to the resistors R ₂ on the other hand and R ₃ and the control amplifier 7 are electrically connected to point 6 in FIG. 1. Between the point 6 , a neutral conductor and the base point 5 , the resistance detection arrangement 3 is connected to a DC voltage source which supplies a required output voltage U _K for the operation of the measuring element or the resistance detection arrangement 3 .

Das Substrat 15 weist in Richtung seiner größten Erstreckung eine Längsachse 40 auf. Im Ausführungsbeispiel ist die Längsachse 40 parallel zur Anströmfläche 28 und quer zur Anströmrichtung 2 ausge richtet, die in Fig. 2 mit Pfeilen 2 gekennzeichnet ist. Die Längs achse 40 teilt die Oberfläche 16 und Unterfläche 17 des Substrats 15 flächenmäßig in gleich große Teile auf. Die Widerstände R_H, R_S, R_K und R₁ sind entlang der Längsachse 40 des Substrats 15 ange ordnet. Die Widerstände R_H, R_S, R_K und R₁ werden als dünne Schichten auf dem Substrat 15 aufgebracht und haben etwa eine recht eckige Form. Die rechteckige Form der Schichten der Widerstände R_H, R_S, R_K und R₁ wird jeweils flächenmäßig durch die Längs achse 40 in etwa gleich große Teile aufgeteilt.The substrate 15 has a longitudinal axis 40 in the direction of its greatest extent. In the exemplary embodiment, the longitudinal axis 40 is aligned parallel to the inflow surface 28 and transversely to the inflow direction 2 , which is identified by arrows 2 in FIG. 2. The longitudinal axis 40 divides the surface 16 and lower surface 17 of the substrate 15 in terms of area in equal parts. The resistors R _H , R _S , R _K and R ₁ are arranged along the longitudinal axis 40 of the substrate 15 . The resistors R _H , R _S , R _K and R ₁ are applied as thin layers on the substrate 15 and are approximately rectangular in shape. The rectangular shape of the layers of the resistors R _H , R _S , R _K and R ₁ is each divided in area by the longitudinal axis 40 into approximately equal parts.

Die Heizwiderstand R_H ist vorteilhafterweise im Bereich der freien Stirnfläche 30 auf der Unterfläche 17 des Substrats 15 vorgesehen. Ein möglichst großer Abstand zum Befestigungsbereich 25 mindert den vom Heizwiderstand R_H zum Befestigungsbereich 25 auftretenden Wärmestrom, welcher die Ansprechgeschwindigkeit des Meßelementes gegenüber Änderungen der Masse des strömenden Mediums mindert.The heating resistor R _H is advantageously provided in the region of the free end face 30 on the lower surface 17 of the substrate 15 . The greatest possible distance from the fastening area 25 reduces the heat flow occurring from the heating resistor R _H to the fastening area 25 , which reduces the response speed of the measuring element to changes in the mass of the flowing medium.

Die etwa rechteckige Form der Schichten des Heizwiderstandes R_H und Meßwiderstandes R_S wird jeweils mit ihrer größten Erstreckung 41, 42 parallel zur freien Stirnfläche 30 des Substrats 15, bzw. in Anströmrichtung 2 orientiert und jeweils flächenmäßig von der Längs achse 40 in etwa gleich große Teile aufgeteilt.The approximately rectangular shape of the layers of the heating resistor R _H and measuring resistor R _S is oriented with its greatest extent 41 , 42 parallel to the free end face 30 of the substrate 15 , or in the inflow direction 2 , and each area of the longitudinal axis 40 is approximately the same size Divided parts.

Der temperaturabhängige Meßwiderstand R_S und der Heizwiderstand R_H müssen in gutem Wärmekontakt zueinander stehen. Daher ist der Meßwiderstand R_S beispielsweise mit einer elektrisch gut isolie renden, wärmeleitfähigen Zwischenlage dem Heizwiderstand R_H auf der gleichen Substratfläche überlagert oder auf der Oberfläche 16 des Substrats 15 nahe an der freien Stirnfläche 30 angeordnet, während der Heizwiderstand R_H ebenfalls nahe der freien Stirn fläche 30 auf der Unterfläche 17 des Substrats 15 vorgesehen ist. In Fig. 3 ist der Heizwiderstand R_H gezeigt, der auf der Unterfläche 17 im Bereich der freien Stirnfläche 30 des Substrats 15 angeordnet ist. Die Zwischenschicht zwischen Meßwiderstand R_S und Heizwider stand R_H kann beispielsweise aus einer Glasschicht bestehen, auf der der Meßwiderstand R_S aufgetragen wird.The temperature-dependent measuring resistor R _S and the heating resistor R _H must be in good thermal contact with one another. Therefore, the measuring resistor R _S, for example with an electrically well insulating, thermally conductive intermediate layer, is superimposed on the heating resistor R _H on the same substrate surface or is arranged on the surface 16 of the substrate 15 close to the free end face 30 , while the heating resistor R _{H is} also close to the free one End face 30 is provided on the lower surface 17 of the substrate 15 . In Fig. 3, the heating resistor R _H is shown, which is arranged on the lower surface 17 in the region of the free end face 30 of the substrate 15. The intermediate layer between the measuring resistor R _S and the heating resistor R _H may consist, for example, of a glass layer on which the measuring resistor R _{S is} applied.

Die Schicht des Kompensationswiderstandes R_K ist etwa rechteck förmig und mit ihrer größten Erstreckung 43 parallel zur Längsachse 40 angeordnet und mit ihrer kleinsten Erstreckung 45 von der Längs achse 40 des Substrats 15 flächenmäßig in etwa gleich große Teile aufgeteilt. Der Kompensationswiderstand R_K ist in ausreichendem Abstand zum Heizwiderstand R_H und Meßwiderstand R_S entlang der Längsachse 40 etwa in der Mitte des Substrats 15 auf der Oberfläche 16 vorgesehen, um ohne störenden Einfluß der Heizfläche von Heiz widerstand R_H und beheiztem Meßwiderstand R_S die Temperatur des strömenden Mediums anzunehmen.The layer of the compensation resistor R _K is approximately rectangular in shape and is arranged with its largest extension 43 parallel to the longitudinal axis 40 and with its smallest extension 45 from the longitudinal axis 40 of the substrate 15 divided into approximately equal parts. The compensation resistor R _K is provided at a sufficient distance from the heating resistor R _H and measuring resistor R _S along the longitudinal axis 40 approximately in the middle of the substrate 15 on the surface 16 in order to avoid the heating surface of the heating resistor R _H and the heated measuring resistor R _S Temperature of the flowing medium.

Die vorher beschriebene Anordnung des Kompensationswiderstandes R_K, Heizwiderstandes R_H und Meßwiderstandes R_S bewirkt, daß durch eine symmetrische Anordnung der Widerstände bezüglich der Längsachse 40 des Substrats 15 sich eine symmetrische Temperatur verteilung mit einer entsprechend symmetrischen Wärmestromverteilung ergibt, so daß störende Wärmeströme, die beispielsweise ausgehend vom Heizwiderstand R_H in Richtung zum Befestigungsbereich 25 oder zum Kompensationswiderstand R_K fließen, das Meßergebnis insbeson dere bei pulsierender und schwankender Strömung nicht mehr beein flussen. Ferner ist der Wärmeübergangswiderstand gleichbleibend, da bei symmetrischer Aufteilung der Widerstände R_H und R_S bei Rück strömung, d. h. bei Strömung ausgehend von der Abströmfläche 29 zur Anströmfläche 28 und bei normaler Anströmung, d. h. von der Anström fläche 28 zur Abströmfläche 29 die Strömungsgrenzschicht eine gleichbleibende Dicke aufweist, so daß die Abkühlwirkung auf den Meßwiderstand R_S gleichbleibt. Das Meßergebnis ist unabhängig von der jeweiligen Strömungsrichtung 2. Weiterhin ist ein Wärmestrom von dem Heizwidersand R_H und dem beheizten Meßwiderstand R_S zum Kompensationswiderstand R_K unabhängig von einer pulsierenden Strömung. The previously described arrangement of the compensation resistor R _K , heating resistor R _H and measuring resistor R _S causes a symmetrical temperature distribution with a correspondingly symmetrical heat flow distribution results from a symmetrical arrangement of the resistors with respect to the longitudinal axis 40 of the substrate 15 , so that disturbing heat flows flow, for example, starting from the heating resistor R _H in the direction of the fastening area 25 or to the compensation resistor R _K , the measuring result in particular no longer having an influence on pulsating and fluctuating flow. Furthermore, the heat transfer resistance is constant, since with symmetrical distribution of the resistors R _H and R _S with reverse flow, ie with flow starting from the inflow surface 29 to the inflow surface 28 and with normal inflow, ie from the inflow surface 28 to the outflow surface 29, the flow boundary layer is constant Thickness, so that the cooling effect on the measuring resistor R _S remains the same. The measurement result is independent of the respective flow direction 2 . Furthermore, a heat flow from the heating resistor R _H and the heated measuring resistor R _S to the compensation resistor R _{K is} independent of a pulsating flow.

Der Referenzwiderstand R₁ ist als Schichtwiderstand auf der Ober fläche 16 des Substrats 15 aufgetragen, beispielsweise mittels eines Dickschichtverfahrens. Vorzugsweise ist der Referenzwiderstand R₁ in der Nähe des Befestigungsbereichs 25 des Substrats 15 vorgesehen. Die Schicht des Referenzwiderstandes R₁ ist etwa rechteckförmig und mit ihrer größten Erstreckung 44 quer zur Längsachse 40 angeord net und wird von dieser flächenmäßig in etwa gleiche Teile aufge teilt.The reference resistance R ₁ is applied as a sheet resistance on the upper surface 16 of the substrate 15 , for example by means of a thick-film process. The reference resistor R ₁ is preferably provided in the vicinity of the fastening region 25 of the substrate 15 . The layer of the reference resistor R ₁ is approximately rectangular and with its greatest extent 44 is arranged at right angles to the longitudinal axis 40 and is divided up by this area into approximately equal parts.

Da der Referenzwiderstand R₁ auch dem strömenden Medium ausgesetzt ist und eine Temperatur entsprechend dem Kompensationswiderstand R_K und dem strömenden Medium annimmt, kann auf eine extrem enge Tolerierung der Temperaturkoeffizienten des Kompensationswider standes R_K und des Referenzwiderstandes R₁ verzichtet werden. Zur optimalen Abschirmung des Heizbereiches des Heizwiderstandes R_H und zur gegenseitigen thermischen Entkopplung der Widerstände R₁, R_S und R_K sind im ersten Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 2 und in Fig. 3 dargestellt, zwei Innenschlitze, ein erster Innen schlitz 50 und ein zweiter Innenschlitz 51 vorgesehen.Since the reference resistor R _{1 is} also exposed to the flowing medium and assumes a temperature corresponding to the compensation resistor R _K and the flowing medium, an extremely narrow tolerance of the temperature coefficients of the compensation resistor R _K and the reference resistor R _{1 can be} dispensed with. For optimal shielding of the heating region of the heating resistor R _H and for mutual thermal decoupling of the resistors R ₁ , R _S and R _K , two inner slots, a first inner slot 50 and . Are in the first embodiment, as shown in Fig. 2 and in Fig. 3 a second inner slot 51 is provided.

Die Innenschlitze 50, 51 durchdringen das Substrat 15 von der Ober fläche 16 zur Unterfläche 17 und verlaufen jeweils von einem Schlitzanfang 46 innerhalb der Flächen 16, 17 zu einem Schlitzende 47 innerhalb der Flächen 16, 17, so daß die Innenschlitze 50, 51 nirgends die Begrenzungsflächen 28, 29, 30 und 31 des Substrats 15 erreichen. Der erste Innenschlitz 50 verläuft in unmittelbarer Nähe der Schicht des Kompensationswiderstandes R_K und umschließt diese teilweise. Der erste Innenschlitz 50 setzt sich aus zwei Teilstücken 56, 57 zusammen, welche parallel zur Anströmfläche 28 in unmittel barer Nähe in Richtung der größten Erstreckung 43 der Schicht des Kompensationswiderstandes R_K verlaufen. Ein weiteres, zwischen dem Meßwiderstand R_S und dem Kompensationswiderstand R_K liegendes drittes Teilstück 59 des Innenschlitzes 50, das quer zur Anström fläche 28 und parallel zu der kleinsten Erstreckung 45 der Schicht des Kompensationswiderstandes R_K orientiert ist, ist an seinen beiden Enden mit den Teilstücken 56 und 57 verbunden, so daß der erste Innenschlitz 50 eine U-Form annimmt. Es sind aber auch andere Formen des Innenschlitzverlaufs möglich. Gestaltungstechnisch können beispielsweise die Innenschlitze oder die Teilstücke einen gebogenen oder gekrümmten Verlauf besitzen. Auch ein Zusammensetzen der Innenschlitze aus teilweise geraden und gebogenen Teilinnen schlitzen ist möglich. Dabei ist sowohl die Schlitzform als auch die Schlitzbreite den technischen Erfordernissen jeweils anzupassen. Beispielsweise können die Schlitzenden eine abgerundete Form haben, um aus Festigkeitsgründen die Stabilität des Substrats zu erhöhen oder, um durch eine variable Schlitzbreite der Innenschlitze eine verbesserte thermische Isolation der einzelnen Widerstände zu erhal ten.The inner slots 50 , 51 penetrate the substrate 15 from the upper surface 16 to the lower surface 17 and each extend from a slot start 46 within the surfaces 16 , 17 to a slot end 47 within the surfaces 16 , 17 , so that the inner slots 50 , 51 nowhere Reach boundary surfaces 28 , 29 , 30 and 31 of the substrate 15 . The first inner slot 50 runs in the immediate vicinity of the layer of the compensation resistor R _K and partially surrounds it. The first inner slot 50 is composed of two sections 56 , 57 which run parallel to the inflow surface 28 in the immediate vicinity in the direction of the greatest extent 43 of the layer of the compensation resistor R _K. Another, between the measuring resistor R _S and the compensation resistor R _K third section 59 of the inner slot 50 , which is oriented transversely to the inflow surface 28 and parallel to the smallest extension 45 of the layer of the compensation resistor R _K , is at both ends with the Parts 56 and 57 connected so that the first inner slot 50 assumes a U-shape. However, other forms of the inner slot course are also possible. In terms of design, for example, the inner slots or the sections can have a curved or curved course. It is also possible to assemble the internal slots from partially straight and curved internal slots. Both the slot shape and the slot width must be adapted to the technical requirements. For example, the slot ends can have a rounded shape in order to increase the stability of the substrate for reasons of strength or in order to obtain improved thermal insulation of the individual resistors through a variable slot width of the inner slots.

Die Verbindung der Teilstücke 56, 57 des ersten Innenschlitzes 50 mit dem Teilstück 59 erfolgt beispielsweise mittels je eines eine abgerundete oder gekrummte Form aufweisenden weiteren Teilstücks 60.The sections 56 , 57 of the first inner slot 50 are connected to the section 59 , for example by means of a further section 60 each having a rounded or curved shape.

Der zweite Innenschlitz 51 trennt die Heizfläche des Heizwiderstan des R_H und des Meßwiderstandes R_S teilweise vom übrigen Substrat 15 ab und setzt sich aus zwei, parallel zur Anströmfläche 28 verlau fenden Teilstücken 65, 66 und aus einem Teilstück 68 zusammen, das quer zur Anströmfläche 28 orientiert ist. Die Verbindung der parallel zur Anströmfläche 28 ausgebildeten Teilstücke 65, 66 mit dem quer zur Anströmfläche 28 ausgebildeten Teilstück 68 erfolgt mittels eines weiteren Teilstücks 69, welches etwa eine abgerundete oder gekrümmte Form hat. Das Teilstück 68 hat eine Erstreckung, die etwa der größten Erstreckung 41 der Schicht des Heizwiderstandes R_H entspricht und zwischen dem Heizwiderstand R_H beziehungsweise dem Meßwiderstand R_S und dem dritten Teilstück 59 des ersten Innenschlitzes 50 liegt. Die beiden parallel zur Anströmfläche 28 orientierten Teilstücke 65, 66 des zweiten Innenschlitzes 51 erstrecken sich in Richtung zur befestigten Stirnfläche 31 wenigstens in die Höhe des dritten Teilstücks 59 des ersten Innenschlitzes 50. Der zweite Innenschlitz 51 besitzt entsprechend dem ersten Innenschlitz 50 ebenfalls eine U-Form.The second inner slot 51 separates the heating surface of the Heizwiderstan of R _H and the measuring resistor R _S in part from the rest of the substrate 15, and is composed of two, parallel to the inflow surface 28 duri fenden portions 65, 66 and a portion 68 together, the transverse to the inflow 28 is oriented. The sections 65 , 66 formed parallel to the inflow surface 28 are connected to the section 68 formed transversely to the inflow surface 28 by means of a further section 69 , which has approximately a rounded or curved shape. The section 68 has an extension which corresponds approximately to the largest extension 41 of the layer of the heating resistor R _H and lies between the heating resistor R _H or the measuring resistor R _S and the third section 59 of the first inner slot 50 . The two sections 65 , 66 of the second inner slot 51 oriented parallel to the inflow surface 28 extend in the direction of the attached end face 31 at least to the height of the third section 59 of the first inner slot 50 . The second inner slot 51 also has a U-shape corresponding to the first inner slot 50 .

Gegenüber bisherigen Ausführungsformen kann durch die Innenschlitze 50, 51 in einfacher Weise eine effiziente thermische Isolation der einzelnen Widerstände untereinander und gegenüber einer beispiels weise einseitig angebrachten Befestigung erzielt werden. Vorzugs weise werden die Innenschlitze parallel oder senkrecht zur Richtung des strömenden Mediums angeordnet, wobei der Innenschlitzverlauf sich beispielsweise abschnittsweise aus miteinander verbundenen Teilstücken zusammensetzt. Die Verbindung der Teilstücke erfolgt in Verbindungsbereichen mittels weiterer Teilstücke, die etwa eine abgerundete oder gekrümmte Form haben. Vorzugsweise ist es auch möglich, Bereiche des Schlitzanfangs 46 und/oder des Schlitzendes 47 in etwa abgerundeter oder gekrümmter Form auszuführen, so daß von diesen Bereichen nur geringe Spannungsspitzen durch Kerbwirkungs effekte auftreten.Compared to previous embodiments, the internal slots 50 , 51 can be used to achieve efficient thermal insulation of the individual resistors from one another and from a fastening, for example, which is provided on one side. The inner slots are preferably arranged parallel or perpendicular to the direction of the flowing medium, the inner slot course being composed, for example, in sections of interconnected sections. The sections are connected in connection areas by means of further sections which have a rounded or curved shape. It is preferably also possible to carry out areas of the slot start 46 and / or the slot end 47 in an approximately rounded or curved shape, so that only minor stress peaks occur due to notch effects from these areas.

Die Innenschlitze 50, 51 sind vorgesehen, um die Heizfläche im Bereich des Heizwiderstandes R_H und Meßwiderstandes R_S thermisch möglichst von der übrigen Substratfläche abzutrennen, so daß nur eine abgegrenzte, teilweise umschlossene Heizfläche des Heizwiderstandes R_H und Meßwiderstandes R_S entsteht. Durch die geringe Heizfläche ist es in kürzester Zeit möglich, auf Durchflußänderungen des strömenden Mediums, beispielsweise mit schnellem Aufheizen des Meßwiderstandes R_S zu reagieren, um damit eine hohe Ansprechgeschwindigkeit und Empfindlichkeit des Meßelementes zu erhalten. The inner slots 50 , 51 are provided in order to thermally separate the heating surface in the area of the heating resistor R _H and measuring resistor R _S as far as possible from the rest of the substrate surface, so that only a delimited, partially enclosed heating surface of the heating resistor R _H and measuring resistor R _S is produced. Due to the small heating surface, it is possible in a very short time to react to changes in the flow of the flowing medium, for example with rapid heating of the measuring resistor R _S , in order to obtain a high response speed and sensitivity of the measuring element.

Die Struktur des Substrats 15 ist durch die Innenschlitze 50, 51 nur teilweise aufgetrennt und bleibt daher mechanisch weitgehend zusam menhängend, so daß gegenüber bisherigen Ausführungsformen die Eigen resonanzfrequenz, die statische sowie insbesondere die dynamische Festigkeit vergrößert ist. Das Substrat 15 ist besonders unempfind lich gegenüber einer Schwingungsanregung, die im Betriebszustand an einer Brennkraftmaschine auftreten oder bei der Montage durch Stöße verursacht wird. Die Ausbildung der Schlitze als Innenschlitze vermindert beim Herstellen die Gefahr von unerwünschten Formänderun gen und Verspreizungen einzelner Teilbereiche des Substrats 15. Zusätzlich ist durch eine optimale Fluchtung der Substratfläche 16, 17 im strömenden Medium ein exakt reproduzierbarer Wärmeübergangs widerstand zum strömenden Medium vorhanden. Mittels Laserschnitten können die Innenschlitze in einfacher Weise präzise aus dem Substrat 15 ausgenommen werden.The structure of the substrate 15 is only partially separated by the inner slots 50 , 51 and therefore remains mechanically largely coherent, so that the natural resonance frequency, the static and in particular the dynamic strength is increased compared to previous embodiments. The substrate 15 is particularly insensitive to vibration excitation that occur in the operating state of an internal combustion engine or is caused by impacts during assembly. The formation of the slots as inner slots reduces the risk of undesirable changes in shape and spreading of individual subregions of the substrate 15 during manufacture. In addition, an optimally reproducible heat transfer resistance to the flowing medium is present through an optimal alignment of the substrate surface 16 , 17 in the flowing medium. The inner slots can be easily and precisely removed from the substrate 15 by means of laser cutting.

Die Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbei spiels des Meßelementes und die Fig. 5 eine entsprechende Rückan sicht, wobei die gleichen oder gleichwirkenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Figuren gekenn zeichnet sind. Die Anordnung der Widerstände R_H, R_S, R_K und R₁ entspricht der Anordnung nach dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel der Heizwiderstand R_H und der Meßwiderstand R_S weiter entfernt von der freien Stirnfläche 30 des Substrats 15 angeordnet sind. Dieser größere Abstand des Meßwiderstandes R_S von der freien Stirnfläche 30 hat den Vorteil, daß die von der freien Stirnfläche 30 des Substrats 15 ausgehenden Verwirbelungen und Strömungsablösungen den Bereich des Heizwiderstandes R_H und Meßwiderstandes R_S kaum mehr erreichen und diesen nachteilig beeinflussen. Fig. 4 shows a front view of a second game Ausführungsbei the measuring element and Fig. 5 shows a corresponding Rückan view, the same or equivalent parts are marked with the same reference numerals as in the previous figures. The arrangement of the resistors R _H , R _S , R _K and R ₁ corresponds to the arrangement according to the first exemplary embodiment, with the heating resistor R _H and the measuring resistor R _{S being arranged} further away from the free end face 30 of the substrate 15 , in deviation from the first exemplary embodiment. This larger distance of the measuring resistor R _S from the free end face 30 has the advantage that the eddies and flow separations emanating from the free end face 30 of the substrate 15 hardly reach the area of the heating resistor R _H and measuring resistor R _S and adversely affect them.

Wie in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt ist, sind zusätzlich zu den bisherigen Innenschlitzen 50, 51 des vorherigen Ausführungsbeispiels noch drei weitere Innenschlitze 52, 53 und 73 vorgesehen. Die Innen schlitze 52, 53 verlaufen parallel zur Strömungsrichtung 2 zwischen den Teilstücken 59 und 68 der Innenschlitze 50 bzw. 51 und sind geradlinig ausgebildet. Der gerade Innenschlitz 52 hat eine Erstreckung, welche etwa dem Teilstück 59 des ersten Innenschlitzes 50 entspricht. Der gerade Innenschlitz 52 ist parallel zur größten Erstreckung 42 der Schicht des Meßwiderstandes R_S orientiert und dem Meßwiderstand R_S zugewandt. Parallel zum geraden Innenschlitz 52 verläuft auch der zweite Innenschlitz 53. Der gerade Innenschlitz 53 hat eine Erstreckung, die geringfügig abweicht vom geraden Innen schlitz 52 und ist dem Kompensationswiderstand R_K und dem ersten Innenschlitz 50 zugewandt. Beide gerade Innenschlitze 52, 53 enden vor den Teilstücken 65, 66 des zweiten Innenschlitzes 51 und trennen die durch den Heizwiderstand R_H und Meßwiderstand R_S beheizte Fläche des Substrats 15 vom Kompensationswiderstand R_K zusätzlich ab, wodurch ein störender Wärmestrom verringert wird, welcher vom Heizwiderstand R_H zum Kompensationswiderstand R_K fließt.As shown in Fig. 4 and Fig. 5, 51 of the previous embodiment three more internal slots 52, 53 and 73 are in addition to the existing inner slots 50 are provided. The inner slots 52 , 53 run parallel to the flow direction 2 between the sections 59 and 68 of the inner slots 50 and 51 and are straight. The straight inner slot 52 has an extent which corresponds approximately to the section 59 of the first inner slot 50 . The straight inner slot 52 is oriented parallel to the greatest extent 42 of the layer of the measuring resistor R _S and faces the measuring resistor R _S. The second inner slot 53 also runs parallel to the straight inner slot 52 . The straight inner slot 53 has an extension which deviates slightly from the straight inner slot 52 and faces the compensation resistor R _K and the first inner slot 50 . Both straight inner slots 52 , 53 end in front of the sections 65 , 66 of the second inner slot 51 and separate the surface of the substrate 15 heated by the heating resistor R _H and measuring resistor R _S from the compensation resistor R _K , thereby reducing an annoying heat flow which is reduced by the Heating resistor R _H to the compensation resistor R _K flows.

Vorzugsweise setzt sich der Innenschlitz 73 aus einem geraden Teil stück 77, welches quer zur Anströmfläche 28 des Substrats 15 orien tiert ist und in der Nähe der freien Stirnfläche 30 zugewandten größten Erstreckung 41 der Schicht des Heizwiderstandes R_H verläuft und an den jeweiligen Enden des Teilstücks 77 angreifenden Teilstücken 74, 75 zusammen, die in Richtung zur freien Stirnfläche 30 hin und parallel zur Anströmfläche 28 des Substrats 15 verlaufen. Verbunden werden die Teilstücke 74, 75 mittels jeweils eines weiteren Teilstücks 78 mit dem Teilstück 77. Die Teilstücke 78 haben etwa eine abgerundete oder gekrümmte Form. Wie in Fig. 4 oder in Fig. 5 dargestellt, hat der Innenschlitz 73 die Form eines umgekehrten U und endet vor Erreichen der freien Stirnfläche 30. Der Innenschlitz 73 dient zur Abgrenzung der durch den Heizwiderstand R_H beheizten Fläche des Substrats 15 von der sich weiter zur freien Stirnfläche 30 erstreckenden Fläche des Substrats 15, so daß eine gleichbleibend hohe Ansprechgeschwindigkeit des Meßelementes auf Änderungen des Massenstroms gewährleistet ist.Preferably, the inner slot 73 consists of a straight section 77 , which is oriented transversely to the inflow surface 28 of the substrate 15 and in the vicinity of the free end surface 30 facing the largest extension 41 of the layer of the heating resistor R _H and at the respective ends of the section 77 engaging sections 74 , 75 together, which run in the direction of the free end face 30 and parallel to the inflow surface 28 of the substrate 15 . The sections 74 , 75 are connected to the section 77 by means of a further section 78 . The sections 78 have approximately a rounded or curved shape. As shown in FIG. 4 or in FIG. 5, the inner slot 73 has the shape of an inverted U and ends before the free end face 30 is reached . , The inner slot 73 is used for the delimitation of heated by the heating resistor R _H surface of the substrate 15 from the further extending to the free end face 30 surface of the substrate 15 so that a consistently high response is ensured of the sensing element to changes in the mass flow.

Claims

1. Measuring element for a device for determining the mass of a flowing medium, in particular the intake air of internal combustion engines, with a substrate which is held at an attachment region and has a longitudinal axis oriented transversely to the direction of flow of the medium in the direction of the greatest extent of the substrate, wherein there is a layered, temperature-dependent measuring resistor on the substrate and the substrate has an inflow surface and an outflow surface which run transversely to the flow direction and has a free end surface and a fixed end surface which are oriented in the flow direction, characterized in that the substrate ( 15 ) has an inner slot ( 50 ; 51 ; 52 ; 53 ; 73 ) which does not reach the inflow surface ( 28 ), outflow surface ( 29 ), the fixed end surface ( 31 ) and the free end surface ( 30 ).

2. Measuring element according to claim 1, characterized in that the inner slot ( 50 ; 51 ; 52 ; 53 ; 73 ) is at least partially parallel to the flow direction ( 2 ) of the medium.

3. Measuring element according to claim 1, characterized in that the inner slot ( 50 ; 51 ; 73 ) is at least partially perpendicular to the flow direction ( 2 ) of the medium.

4. Measuring element according to claim 1, characterized in that the inner slots ( 50 ; 51 ; 73 ) are assembled in sections from interconnected sections and the sections are oriented parallel or perpendicular to the flow direction ( 2 ).

5. Measuring element according to claim 1, characterized in that a compensation resistor (R _K ) arranged on the substrate ( 15 ) and the at least one inner slot ( 50 ; 51 ; 52 ; 53 ) between the measuring resistor (R _S ) and the compensation resistor (R _K ) runs.

6. Measuring element according to claim 1, characterized in that the at least one inner slot ( 50 ; 51 ) has a U-shape and at least partially encloses the compensation resistor (R _K ).

7. Measuring element according to claim 5, characterized in that the measuring resistor (R _S ) in the vicinity of the free end face projecting into the flowing medium ( 30 ) of the substrate ( 15 ) and the compensation resistor (R _K ) closer to the attached end face ( 31 ) is arranged and the at least one inner slot ( 50 ; 51 ; 52 ; 53 ) is provided between the compensation resistor (R _K ) and the measuring resistor (R _S ).

8. Measuring element according to claim 7, characterized in that between the measuring resistor (R _S ) and the free end face ( 30 ) of the substrate ( 15 ) at least one inner slot ( 73 ) is provided.

9. Measuring element according to claim 5, characterized in that on the substrate ( 15 ) a depending on the mass of the flowing medium adjustable heating resistor (R _H ) is arranged, which is formed as a layer against the measuring resistor (R _S ) and is electrically insulated lies in a region of the substrate ( 15 ) overlaid by the measuring resistor (R _S ) on the longitudinal axis ( 40 ) and, like the measuring resistor (R _S ) and the compensation resistor (R _K ), is divided symmetrically by the longitudinal axis ( 40 ).

10. measuring element according to claim 5, characterized in that a reference resistor (R ₁₎ is arranged on the substrate (15), which lies on the longitudinal axis (40) of the substrate (15) and is divided symmetrically from the longitudinal axis (40).