DE8811382U1 - Meßeinrichtung für einen Massenstrom mit einem Widerstandselement - Google Patents
Meßeinrichtung für einen Massenstrom mit einem WiderstandselementInfo
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Description
• · t .
88 6 1 5 6 e &uacgr;£
Meßeinrichtung fur einen Massenstrom mit einem Widerstandselement
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung für einen Massenstrom gemäß Oberbegriff von Anspruch 1. Solche Meßeinrichtungen
dienen insbesondere zur Messung des angesaugten Luftmassenstroms im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine. Der dem Luftmassenstrom
ausgesetzte Filmwiderstand wird beheizt und durch die vorbeistromende Luft gekühlt. Durch einen Regler wird die
zugeführte Heizenergie so eingestellt, daß die Temperatur des
Widerstands konstant bleibt. Dann ist die zugeführte Heizenergie (der Heizstrom) ein Maß für den abgegebenen Warmestrom und
damit für den Luftaiassenstrom.
Aus der DE 31 27 097 Al ist eine solche Meßeinrichtung bekannt,
bei der das Widerstandselement zwischen zwei Halteteilen aus Metall einQespannt ist, die zur mechanischen Halterung und
zur elektrischen Kontaktierung dienen. Die Berührungsflächen zwischen den Halteteilen und eiern Widerstandselement sind dabei
sehr klein bemessen (Spitzenlager). Da aber die Halteteile aus elektrisch leitendem und damit auch thermisch gut leitendem Material
bestehen, fließt darüber ein Fehler-Wärmestrom ab, der das Meßergebnis vor allem in instationären Betriebsphasen (übergänge
von einem Wert des Massenstroms auf einen anderen) verfälscht,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Meßeinrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sich ein besseres
dynamisches Verhalten ergibt, also das Meßsignal möglichst unverzüglich und unverfälscht den Änderungen des
Massenstroms folgt.
Ba 1 Sur / 26.06.1980
15«60E
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1
gekennzeichnet. Mit ihr gelingt es, den an die Halterung abgegebenen Anteil der Heizenegie und die damit verbundene Verfälschung
des Meßergebnisses auf ein vernachlässigbares Maß zu reduzieren.
Die Erfindung hat dabei den zusätzlichen Vorteil, daß sich auch eine sehr schnelle Betriebsbereitschaft nach dem Einschalten
ergibt. Ferner spielen Ablagerungen in den Kapillarspalten der Halterung keine Rolle, da sie einen quantitativ ohnehin vernachlässigbaren
Warmestrom verändern.
Die Erfindung vereinfacht auch die Fertigung: Es kör..'.en nämlich
größere Toleranzen zugelassen werden, da diese sich nur auf einen ohnehin vernachlässigbar geringen Fehler-Wärmestrom austfirken.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen enthalten.
Auch bei der Erfindung ist die elektrische Verbindung gut wärmeleitend.
Sie besteht jedoch aus einem sehr dünnen Draht, insbesondere einem Bond-Draht mit entsprechend geringer aufzuheizender
Masse: Daher ist auch der darüber abfließende Fehler-
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen,
in Draufsicht,
FIG 2 einen Schnitt entlang Linie XX-II. in FIG 1 in stark vergrößerter Darstellung,
FIG 2 einen Schnitt entlang Linie XX-II. in FIG 1 in stark vergrößerter Darstellung,
FIG 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Widerstandselement mit Halterung in Draufsicht, und
02 02
1 Oie FiG zeigen lediglich eine Hälfte der Anordnung rechts einer
Symmetrieachse S. Das Widerstandselement 2 ist mittels einer Halterung in Form eines Halteteils 1 an einer Haltewand IO befestigt,
die beispielsweise zugleich die Wand eines Strömuo.gskanals
bildet. Das Halteteil 1 besteht aus einem thermisch schlecht leitenden Material, z.B. Kunststoff, Keramik oder
Glas, und hat zwei im Abstand voneinander verlaufende Haltearme 101, 102, die sich von der Haltewand 10 aus erstrecken, die
ebenfalls aus Kunststoff besteht. In der Haltewand 10 ist ferner ein Anschlußteil 32 gelagert, das sich zwischen den beiden
Haltearmen bis in die Nähe des Widerstandelements 2 erstreckt.
Das Widerstandselement 2 weist im wesentlichen einen rechteckigen Träger 20 - z. B. aus Keramik - auf, der einen Filmwiderstand
und dessen Anschlüsse 20I1 202 trägt. Das Widerstandselement
2 ist zwischen den Haltearmen 101, 102 eingespannt. Diese haben Einspannbereiche 11 mit Aussparungen zur Aufnahme der
Ecken des Widerstandselements 2 und sind so ausgebildet, daß sich eine nahezu linienförmige Kontaktfläche zwischen Träger
und Haltearm ergibt. Die Einspannbereiche und Aussparungen sind so dimensioniert, daß eine Schnappmontage durch elastische Verformung
der Einspannbereiche 11 möglich ist und die Ecken des Trägers 20 nach der Montage durch Vorspannung gehalten sind.
Die Enden der Haltearme, die die Einspannbereiche 11 umgeben, sind so gestaltet, daß sie ein möglichst kleines Volumen haben.
Als Folge dieser Maßnahmen stellt sich nach dem Einschalten schnell ein stationärer Zustand ein, in dem die Enden des Haltearms
dieselbe Temperatur haben wie das Widerstandselement. Nochmals schneller wird dieser stationäre Zustand erreicht bei
Verwendung von Kunststoffen mit möglichst geringen Wärmekapazi täten
pro Volumeneinheit, wie z.B. Polyetheretherketon oder Liquid-crystal-polymer.
Zur elektrischen Verbindung der Anschlüsse 201, 202 des Wider-Standselements
2 mit dem Anschlußteil 32 dienen zwei Bond-Drähte 31 mit einer Dicke von 50 pm Durchmesser. Die Drähte 31
verlaufen - wie aus FIG 2 ersichtlich - frei im Stromungskanal,
02 03
886 15 66Ut
sind also von der zu messenden Massenströmung ebenso umspült
wie das Widerstandselement 2. Durch den dünnen Bond-Draht 31 und den vom Massenstrom umspülten Teil des Anschlußteils 32
wird erreicht, daß der im Kunststoff liegende Abschnitt des Annfchlußteils
32 im wesentlichen die Temperatur des Luftmassenstromes aufweist. Der in der Haltewand 10 eingeschlossene Teil
des Anschlußteils 32 hat daher praktisch keinen negativen Einfluß mehr auf das dynamische Verhalten der Meßeinrichtung. Daher
folgt der ohnehin sehr geringe Fehler-Wärmestrom über die elektrische Verbindung einer Änderung des Massenstromes sehr
schnell, so daß nur kurzzeitig ein sehr kleiner dynamischer Fehler auftritt (ein statischer Fehler kann bei der Kalibrierung
berücksichtigt werden).
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Widerstandselement
2 mit einem Filmwiderstand zu Grunde gelegt, dessen Anschlüsse an zwei einander gegenüberliegenden Schmalseiten angeordnet
sind. In FIG 1 sind dabei je Anschlußseite aus Redundanzgründen zwei elektrisch parallele Anschlüsse 201, 202 vorgesehen,
die über parallele Bond-Drähte 31 mit dem Anschlußteil 32 verbunden sind. Der gegenüberliegende Anschlußteil isc entsprechend
ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann davon abweichend ein Widerstandselement verwendet werden, bei dem der Filmwiderstand
so auf dem Träger aufgebracht ist, daß beide Anschlüsse an derselben Schmalseite des Trägers liegen. Bei Verzicht auf
eine redundante Drahtverbindung genügen dann zwei Bond-Drähte für die gesamte elektrische Verbindung des Widerstandselements
mit zugehörigen Anschlußteilen.
Gemäß einex weiteren Ausführungsvariante kann der zu den Anschlüssen
201, 202 fuhrende Draht 31 auf einem Teil seiner Lange
in die Halterung - Arme - eingebettet sein. Nichtig ist dabei lediglich, daß ein ausreichend langer, erster Teil des
88Gi5S6Ufc ,
Die Länge des frei im Luftstrom liegenden teils des Drahtes,
bzw. der Anschlußdrähte, ist dabei vorzugsweise so bemessen, daß die Temperatur des Drahtes an der Eintrittsteile in die
Halterung im wesentlichen der der umgebenden Luft entspricht. Die thermischen Ausgleichsvorgänge sind dann praktisch nur auf
die frei im Luftstrom liegenden Teile der Drähte beschränkt und sind dementsprechend schnell. Die langsamen Ausgleichsvorgänge
innerhalb der Halterung spielen dagegen praktisch keine Rolle mehr, da dort die Temperatur bereits ausreichend niedrig ist.
In den FIG 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Dabei ist zur Halterung des Widerstandselements 2 ein blockförmiges Halteteil IA vorgesehen. Die Anschlüsse
201 und 202 auf dem Widerstandselement 2 sind über Bond-Drähte 31 mit einer auf einem Anschlußteil 32A in Dickschichttechnik
aufgebrachten Leiterbahn 320 verbunden. Das Anschlußteil 32A ist als Keramikplatte ausgeführt und in einer
Haltewand 1OA eingebettet.
Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels liegt darin, daß auf dem Anschlußteil 32A aus Keramik eine sehr leicht zu fertigende
Widerstandsbahn aufgebracht werden kann. Da das Anschlußteil 32A von dem zu messenden Massenstrom umspült ist, kann eine
solche Widerstandsbahn als Kompensationswiderstand 321 für die
Claims (11)
1. Meßeinrichtung für einen Massenstrom, mit einem Widerstandselement
(2), das durch eine Halterung in einem Strömungekanal
gehalten ist und das einen Träger (20) für einen Filmwiderstand und dessen Anschlüsse (201, 202) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus elektrisch nicht leitendem und thermisch
schlecht leitendem Material besteht, und daß als elektrische Verbindung der Anschlüsse (201, 202) mit
einem Anschlußteil (32) dünner Draht (31) dient.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Verbindung Bond-Draht (31) dient.
dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Verbindung Bond-Draht (31) dient.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der erste Abschnitt des Drahtes (31) beginnend an den Anschlüssen (201, 202) frei im Strömungskanal liegt.
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der erste Abschnitt des Drahtes (31) beginnend an den Anschlüssen (201, 202) frei im Strömungskanal liegt.
4. Meßeinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Abschnittes des Drahtes, der frei im Stromungskanal liegt, so bemessen ist, daß ei an seinem Ende ins wesentlichen die Temperatur der umgebenden Luft hat.
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Abschnittes des Drahtes, der frei im Stromungskanal liegt, so bemessen ist, daß ei an seinem Ende ins wesentlichen die Temperatur der umgebenden Luft hat.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (31) zum Teil in die Halterung eingebettet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (31) zum Teil in die Halterung eingebettet ist.
6. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus zwei im Stromngskanal gegenüberliege" den Halteteilen (1) besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus zwei im Stromngskanal gegenüberliege" den Halteteilen (1) besteht,
daß das Widerstandselement (2) rechteckig ist und an j-^er
Schmalseite an einem der Halteteile (1) befestigt ist, und
88 &THgr; 1 5 6 6 U£
• ·«
daß die Anschlüsse (201, 202) demselben Halteteil (1) benachbart
angeordnet sind.
7. Meßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Halteteil (1) zwei mit Abstand voneinander verlaufende
Arme (101, 102) hat, zwischen denen das Widerstandselement (2) eingespannt ist.
8. MaQeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Arm (101, 102) eines Halteteils (1) einen Einspannbereich (11) des Widerstandselements (2) übergreift.
9. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halterung aus Kunststoff besteht.
10. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus Glas besteht.
11. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Anschlußteils (32A) dem Massenstrom
ausgesetzt und aus Keramik ist, daß der dünne Draht (31A) mit einer auf dem Anschlußteil (32A)
aufgebrachten Leiterbahn (320) verbunden ist, und daß auf dem Anschlußteil (32A) mindestens noch ein Kompensationswiderstand
(321) aufgebracht ist.
Ill« M
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8811382U DE8811382U1 (de) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | Meßeinrichtung für einen Massenstrom mit einem Widerstandselement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8811382U DE8811382U1 (de) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | Meßeinrichtung für einen Massenstrom mit einem Widerstandselement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8811382U1 true DE8811382U1 (de) | 1990-01-04 |
Family
ID=6827720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8811382U Expired - Lifetime DE8811382U1 (de) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | Meßeinrichtung für einen Massenstrom mit einem Widerstandselement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8811382U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4314561A1 (de) * | 1993-05-04 | 1994-11-10 | Jonge Poerink Bv | Spiraldecke für ein endloses Förderband |
-
1988
- 1988-09-08 DE DE8811382U patent/DE8811382U1/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4314561A1 (de) * | 1993-05-04 | 1994-11-10 | Jonge Poerink Bv | Spiraldecke für ein endloses Förderband |
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