FR3053467A1 - SENSOR FOR INTAKE AIR DISTRIBUTOR WITH THERMOCOUPLE - Google Patents

SENSOR FOR INTAKE AIR DISTRIBUTOR WITH THERMOCOUPLE Download PDF

Info

Publication number
FR3053467A1
FR3053467A1 FR1656229A FR1656229A FR3053467A1 FR 3053467 A1 FR3053467 A1 FR 3053467A1 FR 1656229 A FR1656229 A FR 1656229A FR 1656229 A FR1656229 A FR 1656229A FR 3053467 A1 FR3053467 A1 FR 3053467A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
temperature
sensor
thermocouple
electronic component
air distributor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1656229A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3053467B1 (en
Inventor
Olivier Dixneuf
Nicolas Gelez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SC2N SAS
Original Assignee
SC2N SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SC2N SAS filed Critical SC2N SAS
Priority to FR1656229A priority Critical patent/FR3053467B1/en
Priority to PCT/FR2017/051757 priority patent/WO2018002545A1/en
Publication of FR3053467A1 publication Critical patent/FR3053467A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3053467B1 publication Critical patent/FR3053467B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G01K13/024Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow of moving gases
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G01K7/04Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples the object to be measured not forming one of the thermoelectric materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0007Fluidic connecting means
    • G01L19/0023Fluidic connecting means for flowthrough systems having a flexible pressure transmitting element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0007Fluidic connecting means
    • G01L19/003Fluidic connecting means using a detachable interface or adapter between the process medium and the pressure gauge
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0092Pressure sensor associated with other sensors, e.g. for measuring acceleration or temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2205/00Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle
    • G01K2205/02Application of thermometers in motors, e.g. of a vehicle for measuring inlet gas temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G01K7/10Arrangements for compensating for auxiliary variables, e.g. length of lead
    • G01K7/12Arrangements with respect to the cold junction, e.g. preventing influence of temperature of surrounding air
    • G01K7/13Circuits for cold-junction compensation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

La présente invention a pour objet un capteur (1) destiné à un répartiteur d'air d'admission (2) d'un véhicule automobile comprenant un thermocouple (4) comportant deux fils métalliques (3) de nature différente soudés entre eux à deux premières extrémités (4a) formant une soudure chaude pour mesurer une température T1 d'un gaz circulant à l'intérieur du répartiteur d'air d'admission (2). Les deux fils métalliques (3) comportent chacun une deuxième extrémité (4b) connectée électriquement à un substrat (5). Le capteur (1) comprend une sonde de pression (6) destinée à mesurer la pression du gaz circulant à l'intérieur du répartiteur d'air d'admission (2). Le substrat (5) comporte un composant électronique (7) permettant de calculer la température T1 aux deux premières extrémités (4a) du thermocouple (4) à partir d'une tension mesurée aux deuxièmes extrémités (4b) du thermocouple (4) et d'une température de référence T0. Selon l'invention, la sonde de pression (6) est intégrée dans le composant électronique (7).The present invention relates to a sensor (1) for an intake air distributor (2) of a motor vehicle comprising a thermocouple (4) comprising two metal wires (3) of different nature welded together at two first ends (4a) forming a hot weld to measure a temperature T1 of a gas flowing inside the intake air distributor (2). The two metal wires (3) each have a second end (4b) electrically connected to a substrate (5). The sensor (1) comprises a pressure sensor (6) for measuring the pressure of the gas flowing inside the intake air distributor (2). The substrate (5) comprises an electronic component (7) making it possible to calculate the temperature T1 at the first two ends (4a) of the thermocouple (4) from a voltage measured at the second ends (4b) of the thermocouple (4) and a reference temperature T0. According to the invention, the pressure sensor (6) is integrated in the electronic component (7).

Description

Titulaire(s) : SC2N.Holder (s): SC2N.

Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.Agent (s): VALEO ENGINE CONTROL SYSTEMS Simplified joint-stock company.

(34) CAPTEUR POUR REPARTITEUR D'AIR D'ADMISSION AVEC THERMOCOUPLE.(34) SENSOR FOR INTAKE AIR DISTRIBUTOR WITH THERMOCOUPLE.

FR 3 053 467 - A1 (3T) La présente invention a pour objet un capteur (1 ) destiné à un répartiteur d'air d'admission (2) d'un véhicule automobile comprenant un thermocouple (4) comportant deux fils métalliques (3) de nature différente soudés entre eux à deux premières extrémités (4a) formant une soudure chaude pour mesurer une température T1 d'un gaz circulant à l'intérieur du répartiteur d'air d'admission (2). Les deux fils métalliques (3) comportent chacun une deuxième extrémité (4b) connectée électriquement à un substrat (5). Le capteur (1 ) comprend une sonde de pression (6) destinée à mesurer la pression du gaz circulant à l'intérieur du répartiteur d'air d'admission (2). Le substrat (5) comporte un composant électronique (7) permettant de calculer la température T1 aux deux premières extrémités (4a) du thermocouple (4) à partir d'une tension mesurée aux deuxièmes extrémités (4b) du thermocouple (4) et d'une température de référence T0.FR 3 053 467 - A1 (3T) The present invention relates to a sensor (1) intended for an intake air distributor (2) of a motor vehicle comprising a thermocouple (4) comprising two metal wires (3 ) of a different nature welded together at two first ends (4a) forming a hot weld to measure a temperature T1 of a gas circulating inside the intake air distributor (2). The two metal wires (3) each have a second end (4b) electrically connected to a substrate (5). The sensor (1) comprises a pressure probe (6) intended to measure the pressure of the gas circulating inside the intake air distributor (2). The substrate (5) comprises an electronic component (7) making it possible to calculate the temperature T1 at the first two ends (4a) of the thermocouple (4) from a voltage measured at the second ends (4b) of the thermocouple (4) and d 'a reference temperature T0.

Selon l'invention, la sonde de pression (6) est intégrée dans le composant électronique (7).According to the invention, the pressure probe (6) is integrated in the electronic component (7).

Figure FR3053467A1_D0001
Figure FR3053467A1_D0002

Capteur pour répartiteur d’air d’admission avec thermocoupleSensor for intake air distributor with thermocouple

La présente invention concerne un capteur destiné à être monté sur un répartiteur d’air d’admission d’un véhicule automobile.The present invention relates to a sensor intended to be mounted on an intake air distributor of a motor vehicle.

Ce type de capteur comprend une sonde de température pour mesurer la température d’un mélange gazeux circulant dans le répartiteur d’admission d’un moteur thermique d’un véhicule. Le mélange gazeux est constitué essentiellement d’air mais peut comporter également des gaz d’échappement qui recirculent dans l’admission, des vapeurs d’huile provenant du recyclage des gaz des carters, et des vapeurs de carburant pouvant provenir du réservoir.This type of sensor includes a temperature probe to measure the temperature of a gas mixture circulating in the intake manifold of a heat engine of a vehicle. The gas mixture consists essentially of air but may also include exhaust gases which recirculate in the intake, oil vapors from the recycling of crankcase gases, and fuel vapors which can come from the tank.

Ce capteur comprend également une sonde de pression pour mesurer la pression du mélange gazeux. Cette sonde de pression est distante de la sonde de température.This sensor also includes a pressure probe for measuring the pressure of the gas mixture. This pressure probe is distant from the temperature probe.

La mesure de la pression et de la température permet au système de contrôle pilotant le moteur thermique de déterminer entre autre la densité de l’air admis. Cette information permet d’optimiser le pilotage du moteur afin de réduire les émissions polluantes et d’augmenter les performances.The pressure and temperature measurement allows the control system driving the heat engine to determine, among other things, the density of the intake air. This information makes it possible to optimize engine control in order to reduce polluting emissions and increase performance.

Les sondes de température connues comprennent un substrat qui peut être un circuit imprimé ou une céramique et une sonde de température connectée électriquement au substrat. La sonde de température comprend un élément sensible à la température. Afin d’obtenir une température représentative de la température réelle de l’écoulement du fluide gazeux, l’élément sensible à la température est généralement disposé sensiblement au centre de la veine du fluide.Known temperature probes include a substrate which may be a printed circuit or a ceramic and a temperature probe electrically connected to the substrate. The temperature probe includes a temperature sensitive element. In order to obtain a temperature representative of the actual temperature of the flow of the gaseous fluid, the temperature-sensitive element is generally placed substantially in the center of the vein of the fluid.

Pour éviter que le substrat ne soit endommagé par la température du mélange gazeux, il est séparé de l'élément sensible et connecté électriquement à ce dernier par des pattes métalliques ayant une longueur classiquement comprise entre 10 et 50 mm.To prevent the substrate from being damaged by the temperature of the gas mixture, it is separated from the sensitive element and electrically connected to the latter by metal tabs having a length conventionally between 10 and 50 mm.

Selon l’art antérieur connu, la sonde de température peut être une thermistance CTN (à Coefficient de Température Négatif) ou un thermocouple.According to the known prior art, the temperature probe can be a NTC thermistor (with Negative Temperature Coefficient) or a thermocouple.

L’avantage du thermocouple par rapport à la thermistance CTN est qu’il permet d’obtenir des temps de réponse plus faibles avec une meilleure précision.The advantage of the thermocouple over the NTC thermistor is that it achieves lower response times with better accuracy.

L’utilisation d’un thermocouple permet d’obtenir une précision en température inférieure à 0,8°C, voire de 0,3°C et un temps de réponse inférieur à 7 secondes, voire inférieur à 5 secondes. De plus, le thermocouple permet de réaliser des mesures sur une plage de températures plus grande, comprise entre -200°C et 350°C environ.The use of a thermocouple makes it possible to obtain a temperature accuracy of less than 0.8 ° C, or even 0.3 ° C and a response time of less than 7 seconds, or even less than 5 seconds. In addition, the thermocouple makes it possible to carry out measurements over a greater temperature range, between -200 ° C. and 350 ° C. approximately.

Le principe de mesure des thermocouples est basé sur l’effet Seebeck qui se traduit par une différence de potentiel entre deux fils de métaux différents lorsqu’ils sont soumis à une différence de température.The measuring principle of thermocouples is based on the Seebeck effect which results in a potential difference between two wires of different metals when they are subjected to a temperature difference.

Les deux fils de métaux sont soudés entre eux à une première extrémité formant une soudure chaude (ou point chaud) destinée à mesurer la température T1 du milieu à mesurer, comme par exemple la température d’un mélange gazeux circulant dans le répartiteur d’admission d’un moteur thermique d’un véhicule.The two metal wires are welded together at a first end forming a hot weld (or hot spot) intended to measure the temperature T1 of the medium to be measured, for example the temperature of a gaseous mixture circulating in the intake manifold of a vehicle heat engine.

Les deux fils métalliques du thermocouple comportent également chacun une deuxième extrémité reliée chacune à un voltmètre par une soudure communément appelée soudure froide (ou point froid) qui est à une température de référence TO.The two metal wires of the thermocouple also each have a second end each connected to a voltmeter by a weld commonly known as a cold weld (or cold spot) which is at a reference temperature TO.

Ce type de capteur de température est connu pour comprendre un circuit imprimé (PCB) comportant un circuit intégré intégrant le voltmètre. Le circuit intégré est un circuit intégré à application spécifique ASIC (Application Spécifie for Integrated Circuit) capable de traiter des signaux de tension pour les convertir en température. Il est capable de fournir un signal de sortie analogique ou numérique et d’utiliser un protocole (« SENT >>).This type of temperature sensor is known to include a printed circuit (PCB) comprising an integrated circuit integrating the voltmeter. The integrated circuit is an application-specific integrated circuit ASIC (Application Specifies for Integrated Circuit) capable of processing voltage signals to convert them into temperature. It is capable of providing an analog or digital output signal and using a protocol ("SENT").

Le signal de tension mesuré par le voltmètre aux deuxièmes extrémités des fils métalliques est transmis au circuit imprimé via des conducteurs électriques puis au circuit intégré.The voltage signal measured by the voltmeter at the second ends of the metal wires is transmitted to the printed circuit via electrical conductors and then to the integrated circuit.

La variation de tension entre ces deux deuxièmes extrémités des fils métalliques du thermocouple est proportionnelle à la variation de température entre la soudure chaude qui est à la température T1 et les deuxièmes extrémités des fils métalliques qui sont à une température de référence T0.The voltage variation between these two second ends of the metal wires of the thermocouple is proportional to the temperature variation between the hot solder which is at temperature T1 and the second ends of the metal wires which are at a reference temperature T0.

En connaissant la température de référence TO du point froid et la tension entre les deuxièmes extrémités des fils métalliques, il est possible de déduire la température T1 du point chaud.By knowing the reference temperature TO of the cold point and the voltage between the second ends of the metal wires, it is possible to deduce the temperature T1 of the hot point.

Cependant, ces capteurs sont complexes et chers.However, these sensors are complex and expensive.

L'invention a donc pour objectif de pallier à ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un capteur pour répartiteur d’air d’admission comprenant un thermocouple plus simple et moins chers que ceux de l’art antérieur.The invention therefore aims to overcome these drawbacks of the prior art by providing a sensor for an intake air distributor comprising a thermocouple simpler and less expensive than those of the prior art.

L’invention concerne un capteur destiné à un répartiteur d’air d’admission d’un véhicule automobile, ledit capteur comprenant :The invention relates to a sensor intended for an intake air distributor of a motor vehicle, said sensor comprising:

- un thermocouple comportant deux fils métalliques de nature différente soudés entre eux à deux premières extrémités formant une soudure chaude pour mesurer une température T1 d’un gaz circulant à l’intérieur du répartiteur d’air d’admission, lesdits deux fils métalliques comportant chacun une deuxième extrémité connectée électriquement à un substrat, eta thermocouple comprising two metallic wires of different nature welded together at two first ends forming a hot weld to measure a temperature T1 of a gas circulating inside the intake air distributor, said two metallic wires each comprising a second end electrically connected to a substrate, and

- une sonde de pression destinée à mesurer la pression du gaz circulant à l’intérieur du répartiteur d’air d’admission.- a pressure probe intended to measure the pressure of the gas circulating inside the intake air distributor.

Le substrat comporte un composant électronique permettant de calculer la température T1 aux deux premières extrémités du thermocouple à partir d’une tension mesurée aux deuxièmes extrémités du thermocouple et d’une température de référence TO.The substrate includes an electronic component making it possible to calculate the temperature T1 at the first two ends of the thermocouple from a voltage measured at the second ends of the thermocouple and from a reference temperature TO.

Selon l’invention, la sonde de pression est intégrée dans le composant électronique.According to the invention, the pressure probe is integrated into the electronic component.

Le capteur peut en outre comprendre une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :The sensor can also include one or more of the following characteristics, taken separately or in combination:

- le composant électronique comprend une sonde de température pour mesurer la température de référence TO,- the electronic component includes a temperature probe for measuring the reference temperature TO,

- le composant électronique comprend deux sous composants électroniques distincts dont un premier sous composant électronique dédié au calcul de la température T1 et un deuxième sous composant électronique intégrant la sonde de pression et/ou la sonde de température mesurant la température de référence TO,the electronic component comprises two separate electronic subcomponents, a first electronic subcomponent dedicated to calculating the temperature T1 and a second electronic subcomponent integrating the pressure probe and / or the temperature probe measuring the reference temperature TO,

- la sonde de température pour mesurer la température de référence TO est positionnée à l’extérieur du composant électronique et à proximité des deuxièmes extrémités du thermocouple,- the temperature probe for measuring the reference temperature TO is positioned outside the electronic component and near the second ends of the thermocouple,

- le substrat comprend une couche de dissipation thermique,- the substrate comprises a heat dissipation layer,

- le composant électronique comprend une couche de dissipation thermique,the electronic component comprises a heat dissipation layer,

- la couche de dissipation thermique est positionnée sur une première face du substrat qui est opposée à une deuxième face supportant le composant électronique,the heat dissipation layer is positioned on a first face of the substrate which is opposite to a second face supporting the electronic component,

- la deuxième face supportant le composant électronique est orientée du côté des deux premières extrémités du thermocouple.- The second face supporting the electronic component is oriented towards the side of the first two ends of the thermocouple.

L’invention fournit ainsi un capteur pour répartiteur d’air d’admission comprenant un thermocouple plus simple et moins chers que ceux de l’art antérieur.The invention thus provides a sensor for an intake air distributor comprising a thermocouple which is simpler and less expensive than those of the prior art.

Le nombre de composants électroniques est réduit étant donné que le traitement des données de température et la mesure de pression sont réalisés dans le même composant électronique.The number of electronic components is reduced since the processing of the temperature data and the pressure measurement are carried out in the same electronic component.

Le même circuit intégré à application spécifique ASIC permet de traiter la température et la pression et de fournir des signaux numériques.The same integrated circuit with specific ASIC application makes it possible to process temperature and pressure and to supply digital signals.

Lorsque le composant électronique comprend la sonde de température mesurant la température de référence TO, la couche de dissipation thermique permet un meilleur transfert de la température de référence TO localisée à l’endroit des deuxièmes extrémités du thermocouple vers la sonde de température. Les calories sont mieux dissipées à travers le substrat.When the electronic component comprises the temperature probe measuring the reference temperature TO, the heat dissipation layer allows better transfer of the reference temperature TO located at the location of the second ends of the thermocouple to the temperature probe. Calories are better dissipated through the substrate.

Les caractéristiques de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels :The characteristics of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which:

la figure 1 est une représentation schématique d’un capteur de l’art antérieur ; la figure 2 est une représentation schématique de ce capteur monté sur un répartiteur d’air d’admission d’un véhicule ;Figure 1 is a schematic representation of a sensor of the prior art; Figure 2 is a schematic representation of this sensor mounted on a vehicle air intake manifold;

la figure 3 est une représentation schématique d’un capteur selon un mode de réalisation de l’invention ;Figure 3 is a schematic representation of a sensor according to an embodiment of the invention;

la figure 4 est une représentation schématique d’un capteur selon un autre mode de réalisation de l’invention.Figure 4 is a schematic representation of a sensor according to another embodiment of the invention.

La figure 1 représente un capteur 1 de l’art antérieur. La figure 2 représente ce capteur 1 monté sur un répartiteur d’air d’admission 2 d’un véhicule.Figure 1 shows a sensor 1 of the prior art. FIG. 2 represents this sensor 1 mounted on an intake air distributor 2 of a vehicle.

Le capteur de température 1 comprend un thermocouple 4 comportant deux fils métalliques 3 différents soudés entre eux à une première extrémité 4a formant une soudure chaude (ou point chaud) pour mesurer une température T1 dans le moteur (non représenté).The temperature sensor 1 comprises a thermocouple 4 comprising two different metal wires 3 welded together at a first end 4a forming a hot weld (or hot spot) for measuring a temperature T1 in the engine (not shown).

La température T1 correspond à la température du milieu à mesurer. Les fils métalliques 3 sont constitués de deux métaux différents, comme par exemple un couple de métaux Nisil/Nicrosil. Le thermocouple 4 est de type J, K, T, R, S, N, par exemple.The temperature T1 corresponds to the temperature of the medium to be measured. The metal wires 3 consist of two different metals, for example a pair of Nisil / Nicrosil metals. Thermocouple 4 is of type J, K, T, R, S, N, for example.

Les deux fils métalliques 3 comportent chacun une deuxième extrémité 4b connectée électriquement à un voltmètre mesurant la tension entre les deux deuxièmes extrémités 4a.The two metal wires 3 each have a second end 4b electrically connected to a voltmeter measuring the voltage between the two second ends 4a.

Le capteur 1 comprend un substrat 5 comprenant un composant électronique 7 formé d’un semi-conducteur sur lequel est assemblé un circuit intégré. Le substrat 5 peut être un circuit imprimé ou une céramique.The sensor 1 comprises a substrate 5 comprising an electronic component 7 formed of a semiconductor on which an integrated circuit is assembled. The substrate 5 can be a printed circuit or a ceramic.

Le composant électronique 7 comprend le voltmètre.The electronic component 7 includes the voltmeter.

Le composant électronique 7 est un circuit intégré à application spécifique ASIC (Application Spécifie for Integrated Circuit) capable de traiter des signaux de tension pour les convertir en température. Il est capable de fournir un signal de sortie analogique ou numérique et d’utiliser un protocole (« SENT »).Electronic component 7 is an application-specific integrated circuit ASIC (Application Specifies for Integrated Circuit) capable of processing voltage signals to convert them into temperature. It is capable of providing an analog or digital output signal and using a protocol ("SENT").

En connaissant la température de référence TO et la tension aux deuxièmes extrémités 4b des fils métalliques 3 du thermocouple 4, on en déduit la température T1 de la soudure chaude (ou point chaud) qui correspond à la température du milieu à mesurer dans le moteur du véhicule.By knowing the reference temperature TO and the voltage at the second ends 4b of the metal wires 3 of the thermocouple 4, we deduce the temperature T1 of the hot solder (or hot spot) which corresponds to the temperature of the medium to be measured in the engine of the vehicle.

Le capteur 1 comprend un boîtier de protection 13 en polymère dans lequel sont logés les deuxièmes extrémités 4b des fils métalliques 3 du thermocouple 4 et le substrat 5.The sensor 1 comprises a protective casing 13 made of polymer in which the second ends 4b of the metal wires 3 of the thermocouple 4 and the substrate 5 are housed.

Le substrat 5 est logé dans une cavité 17 formée dans le boîtier de protection 13.The substrate 5 is housed in a cavity 17 formed in the protective housing 13.

Les deuxièmes extrémités 4b des fils métalliques 3 du thermocouple 4 sont connectées électriquement à deux plots électriques 14 par soudure ou sertissage, par exemple. Les deux plots électriques 14 sont connectés au substrat 5.The second ends 4b of the metal wires 3 of the thermocouple 4 are electrically connected to two electrical studs 14 by welding or crimping, for example. The two electrical pads 14 are connected to the substrate 5.

Le capteur 1 comporte deux éléments de guidage 15 comportant chacun un évidemment en forme en V ou en U agencé pour recevoir une portion des fils métalliques 3 du thermocouple 4.The sensor 1 comprises two guide elements 15 each comprising a V-shaped or U-shaped recess arranged to receive a portion of the metal wires 3 of the thermocouple 4.

Le capteur 1 comprend un connecteur 16 pour le relier électriquement à un dispositif électronique (non représenté).The sensor 1 comprises a connector 16 for electrically connecting it to an electronic device (not shown).

Comme représenté sur la figure 2, représentant un capteur 1 monté sur une partie d’un répartiteur d’air d’admission 2 d’un véhicule automobile, les deux premières extrémités 4a du thermocouple 4 sont protégées par une arche 18. Cette arche 18 permet de protéger les deux premières extrémités 4a du thermocouple 4 des chocs pouvant se produire lors du transport du capteur 1 avant son assemblage sur un répartiteur d’air d’admission 2.As shown in FIG. 2, representing a sensor 1 mounted on a part of an intake air distributor 2 of a motor vehicle, the first two ends 4a of the thermocouple 4 are protected by an arch 18. This arch 18 protects the first two ends 4a of the thermocouple 4 from shocks that may occur during transport of the sensor 1 before it is assembled on an intake air distributor 2.

L’arche 18 est largement ajourée et n’empêche pas le flux d’air d’accéder à l’élément sensible à la température 5.Arch 18 is largely openwork and does not prevent the flow of air from accessing the temperature-sensitive element 5.

Le capteur 1 peut ainsi être vissé sur la portion du répartiteur d’air d’admission 2, par une ou plusieurs vis traversant une ou des pattes de fixations agencées dans le capteur 1.The sensor 1 can thus be screwed onto the portion of the intake air distributor 2, by one or more screws passing through one or more fixing lugs arranged in the sensor 1.

Le capteur 1 comprend une sonde de pression 6 destinée à mesurer la pression du gaz circulant à l’intérieur du répartiteur d’air d’admission 2, comme représenté sur la figure 3.The sensor 1 comprises a pressure probe 6 intended to measure the pressure of the gas circulating inside the intake air distributor 2, as shown in FIG. 3.

Selon l’invention, la sonde de pression 6 est intégrée dans le composant électronique 7. Un seul composant électronique 7 ou circuit intégré est nécessaire pour traiter les données de températures et de pression, simplifiant l’électronique du capteur 1 et réduisant son coût.According to the invention, the pressure probe 6 is integrated in the electronic component 7. A single electronic component 7 or integrated circuit is necessary to process the temperature and pressure data, simplifying the electronics of the sensor 1 and reducing its cost.

Le composant électronique 7 délivre ainsi des signaux de pression et de température numériques. La transmission des signaux de mesure des capteurs 4, 6 vers le dispositif électronique utilisant ces informations se fait par un protocole de communication numérique. Ceci permet d’utiliser le même dispositif électronique pour la sonde de pression 6 et le thermocouple 4, réduisant le nombre d’éléments.The electronic component 7 thus delivers digital pressure and temperature signals. The transmission of the measurement signals from the sensors 4, 6 to the electronic device using this information is done by a digital communication protocol. This allows the same electronic device to be used for the pressure probe 6 and the thermocouple 4, reducing the number of elements.

Un tel capteur 1 permet de combiner deux fonctions, ce qui limite le nombre d’interfaces mécaniques à prévoir pour loger ces capteurs dans leur environnement, et simplifie le câblage électrique, en limitant le nombre de connexions et de ramifications.Such a sensor 1 makes it possible to combine two functions, which limits the number of mechanical interfaces to be provided for housing these sensors in their environment, and simplifies the electrical wiring, by limiting the number of connections and ramifications.

Le composant électronique 7 peut comprendre également la sonde de température 8 mesurant la température de référence TO, comme représenté sur la figure 3.The electronic component 7 can also include the temperature probe 8 measuring the reference temperature TO, as shown in FIG. 3.

Alternativement, la sonde de température 8 mesurant une température de référence TO est disposée à proximité, c'est-à-dire dans le voisinage, ou en contact des deuxièmes extrémités 4b du thermocouple 4 formant la soudure froide afin d’éviter un décalage entre la température mesurée et la température réelle, améliorant la précision.Alternatively, the temperature probe 8 measuring a reference temperature TO is placed in the vicinity, that is to say in the vicinity, or in contact with the second ends 4b of the thermocouple 4 forming the cold junction in order to avoid a shift between the measured temperature and the actual temperature, improving accuracy.

En variante, le composant électronique 7 comprend deux sous composants électroniques 9a, 9b distincts dont un premier sous composant électronique 9a dédié au calcul de la température T1 et un deuxième sous composant électronique 9b intégrant la sonde de pression 6 et la sonde de température 8 mesurant la température de référence TO, comme représenté sur la figure 4.As a variant, the electronic component 7 comprises two separate electronic sub-components 9a, 9b including a first electronic sub-component 9a dedicated to calculating the temperature T1 and a second electronic sub-component 9b integrating the pressure probe 6 and the temperature probe 8 measuring the reference temperature TO, as shown in Figure 4.

Alternativement, le deuxième sous composant électronique 9b peut comprendre seulement la sonde de pression 6.Alternatively, the second electronic sub-component 9b can comprise only the pressure probe 6.

Chaque sous composant électronique 9a, 9b est formé d’un semi-conducteur ou « die >> en anglais sur lequel est assemblé un circuit intégré.Each electronic subcomponent 9a, 9b is formed of a semiconductor or "die" in English on which an integrated circuit is assembled.

Selon un autre mode de réalisation illustré sur la figure 3, le substrat 5 comprend une couche de dissipation thermique 10.According to another embodiment illustrated in FIG. 3, the substrate 5 comprises a heat dissipation layer 10.

La couche de dissipation thermique 10 est positionnée sur une première face du substrat 5 qui est opposée à une deuxième face 12 supportant le composant électronique 7.The heat dissipation layer 10 is positioned on a first face of the substrate 5 which is opposite to a second face 12 supporting the electronic component 7.

La deuxième face 12 supportant le composant électronique 7 est orientée du côté des deux premières extrémités 4a du thermocouple 4.The second face 12 supporting the electronic component 7 is oriented towards the side of the first two ends 4a of the thermocouple 4.

Lorsque le composant électronique 7 comprend la sonde de température 8 mesurant la température de référence TO, cette couche de dissipation thermique 10 permet un meilleur transfert de la température de référence TO depuis les deuxièmes extrémités 4b du thermocouple 4 vers la sonde de température 8.When the electronic component 7 comprises the temperature probe 8 measuring the reference temperature TO, this heat dissipation layer 10 allows better transfer of the reference temperature TO from the second ends 4b of the thermocouple 4 to the temperature probe 8.

Les calories sont mieux dissipées à travers le substrat 5. Ceci permet de réduire le décalage entre la température de référence TO réelle et la température lue par la sonde de température 8, améliorant la précision.The calories are better dissipated through the substrate 5. This makes it possible to reduce the difference between the actual reference temperature TO and the temperature read by the temperature probe 8, improving the accuracy.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Capteur (1) destiné à un répartiteur d’air d’admission (2) d’un véhicule automobile, ledit capteur (1) comprenant :1. A sensor (1) intended for an intake air distributor (2) of a motor vehicle, said sensor (1) comprising: - un thermocouple (4) comportant deux fils métalliques (3) de nature différente soudés entre eux à deux premières extrémités (4a) formant une soudure chaude pour mesurer une température T1 d’un gaz circulant à l’intérieur du répartiteur d’air d’admission (2), lesdits deux fils métalliques (3) comportant chacun une deuxième extrémité (4b) connectée électriquement à un substrat (5),- a thermocouple (4) comprising two metallic wires (3) of different nature welded together at two first ends (4a) forming a hot weld to measure a temperature T1 of a gas circulating inside the air distributor d 'inlet (2), said two metal wires (3) each comprising a second end (4b) electrically connected to a substrate (5), - une sonde de pression (6) destinée à mesurer la pression du gaz circulant à l’intérieur du répartiteur d’air d’admission (2),- a pressure probe (6) intended to measure the pressure of the gas circulating inside the intake air distributor (2), - le substrat (5) comportant un composant électronique (7) permettant de calculer la température T1 aux deux premières extrémités (4a) du thermocouple (4) à partir d’une tension mesurée aux deuxièmes extrémités (4b) du thermocouple (4) et d’une température de référence TO, caractérisé en ce que :the substrate (5) comprising an electronic component (7) making it possible to calculate the temperature T1 at the first two ends (4a) of the thermocouple (4) from a voltage measured at the second ends (4b) of the thermocouple (4) and a reference temperature TO, characterized in that: - la sonde de pression (6) est intégrée dans le composant électronique (7).- the pressure probe (6) is integrated in the electronic component (7). 2. Capteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant électronique (7) comprend une sonde de température (8) pour mesurer la température de référence TO.2. Sensor (1) according to claim 1, characterized in that the electronic component (7) comprises a temperature probe (8) for measuring the reference temperature TO. 3. Capteur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le composant électronique (7) comprend deux sous composants électroniques (9a, 9b) distincts dont un premier sous composant électronique (9a) dédié au calcul de la température T1 et un deuxième sous composant électronique (9b) intégrant la sonde de pression (6) et/ou la sonde de température (8) mesurant la température de référence TO.3. Sensor (1) according to claim 2, characterized in that the electronic component (7) comprises two separate electronic components (9a, 9b) including a first electronic component (9a) dedicated to calculating the temperature T1 and a second electronic sub-component (9b) integrating the pressure probe (6) and / or the temperature probe (8) measuring the reference temperature TO. 4. Capteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sonde de température (8) pour mesurer la température de référence TO est positionnée à l’extérieur du composant électronique (7) et à proximité des deuxièmes extrémités (4b) du thermocouple (4).4. Sensor (1) according to claim 1, characterized in that the temperature probe (8) for measuring the reference temperature TO is positioned outside the electronic component (7) and near the second ends (4b) thermocouple (4). 5. Capteur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en5. Sensor (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in 5 ce que le substrat (5) comprend une couche de dissipation thermique (10).5 that the substrate (5) comprises a heat dissipation layer (10). 6. Capteur (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche de dissipation thermique (10) est positionnée sur une première face (11) du substrat (5) qui est opposée à une deuxième face (12) supportant le composant électronique (7).6. Sensor (1) according to claim 5, characterized in that the heat dissipation layer (10) is positioned on a first face (11) of the substrate (5) which is opposite to a second face (12) supporting the component electronic (7). 7. Capteur (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la deuxième face (12) supportant le composant électronique (7) est orientée du côté des deux premières extrémités (4a) du thermocouple (4).7. Sensor (1) according to claim 6, characterized in that the second face (12) supporting the electronic component (7) is oriented on the side of the two first ends (4a) of the thermocouple (4). 1515 8. Capteur (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le composant électronique (7) comprend une couche de dissipation thermique (10).8. Sensor (1) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the electronic component (7) comprises a heat dissipation layer (10). 1/31/3
FR1656229A 2016-06-30 2016-06-30 SENSOR FOR INTAKE AIR DISTRIBUTOR WITH THERMOCOUPLE Expired - Fee Related FR3053467B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1656229A FR3053467B1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 SENSOR FOR INTAKE AIR DISTRIBUTOR WITH THERMOCOUPLE
PCT/FR2017/051757 WO2018002545A1 (en) 2016-06-30 2017-06-29 Sensor for an intake air manifold, comprising a thermocouple

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1656229A FR3053467B1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 SENSOR FOR INTAKE AIR DISTRIBUTOR WITH THERMOCOUPLE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3053467A1 true FR3053467A1 (en) 2018-01-05
FR3053467B1 FR3053467B1 (en) 2018-07-06

Family

ID=57121300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1656229A Expired - Fee Related FR3053467B1 (en) 2016-06-30 2016-06-30 SENSOR FOR INTAKE AIR DISTRIBUTOR WITH THERMOCOUPLE

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3053467B1 (en)
WO (1) WO2018002545A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012030861A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-08 Streamline Automation, Llc Miniaturized thermocouple scanner system
DE102012204646A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-26 Robert Bosch Gmbh Device for detecting pressure and temperature of fluid flowing in pipeline, has housing portion with measuring head inserted into pipeline cross-section, where measurement head has temperature sensor element and pressure sensor element
EP2749855A2 (en) * 2012-11-30 2014-07-02 Sensata Technologies Massachusetts, Inc. Method of integrating a temperature sensing element
US20140341255A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-20 Robert Bosch Gmbh Device for measuring a pressure and a temperature of a fluid medium flowing in a duct

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012030861A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-08 Streamline Automation, Llc Miniaturized thermocouple scanner system
DE102012204646A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-26 Robert Bosch Gmbh Device for detecting pressure and temperature of fluid flowing in pipeline, has housing portion with measuring head inserted into pipeline cross-section, where measurement head has temperature sensor element and pressure sensor element
EP2749855A2 (en) * 2012-11-30 2014-07-02 Sensata Technologies Massachusetts, Inc. Method of integrating a temperature sensing element
US20140341255A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-20 Robert Bosch Gmbh Device for measuring a pressure and a temperature of a fluid medium flowing in a duct

Also Published As

Publication number Publication date
FR3053467B1 (en) 2018-07-06
WO2018002545A1 (en) 2018-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH676049A5 (en)
FR3027106A1 (en) PROBE FOR MEASURING THE TEMPERATURE REGULATING AT THE OUTPUT OF THE HELICOPTER TURBINE
EP3194896B1 (en) Measuring probe comprising a sensing element
EP0585177B1 (en) Liquid detector with thermistor
FR3053467A1 (en) SENSOR FOR INTAKE AIR DISTRIBUTOR WITH THERMOCOUPLE
FR3042862B1 (en) TEMPERATURE SENSOR FOR A MOTOR VEHICLE COMPRISING A THERMOCOUPLE
FR3065282B1 (en) SENSOR FOR INTAKE AIR DISTRIBUTOR WITH REDUNDANCY FUNCTION
WO2016198812A1 (en) Temperature and pressure sensor
FR2854952A1 (en) Motor vehicle internal combustion engine intake flow sensor has heating resistance and bridge resistor with multiple resistances
FR2706610A1 (en) Heat flow sensor and associated measuring device
WO2018220304A1 (en) Temperature sensor for motor vehicle comprising a type-n thermocouple
FR2956519A1 (en) CIRCUIT FOR DETECTING CONTACT POSITIONS IN A TURBOMACHINE
EP3203198B1 (en) An immersion detector and an aircraft
FR3042861A1 (en) TEMPERATURE SENSOR FOR A MOTOR VEHICLE COMPRISING A THERMOCOUPLE
FR3063343B1 (en) THERMOMETRIC MEASUREMENT BY MESHING PROBES, IN PARTICULAR WITHIN TURBOMACHINES
FR2901877A1 (en) Liquid e.g. oil, level and temperature sensor for e.g. motor vehicle`s gearbox, has connecting wires to connect thermistor and probe to power supply and utilizing unit, and common connecting wire to connect thermistor and probe to ground
FR3043200A1 (en) TEMPERATURE SENSOR FOR A MOTOR VEHICLE COMPRISING A THERMOCOUPLE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
FR2943416A1 (en) Temperature sensor for measuring temperature of blood bag in medical field, has board with secondary part defined by insulation zone arranged between primary and secondary parts to limit heat transfer from primary part toward secondary part
EP3339836A1 (en) System and method for evaluating at least one operating condition of a heat exchanger
FR2810752A1 (en) COMPENSATION SYSTEM BY PREDICTING THE DYNAMICS OF A SENSOR, PARTICULARLY FOR A MOTOR VEHICLE
WO2015104495A1 (en) Fluid pressure measuring device
FR2901878A1 (en) SENSOR FOR DETECTING THE LEVEL OF A LIQUID
EP0566805B1 (en) Measuring probe for ignition circuit
FR2943133A3 (en) Screening device for gas circulation duct section of exhaust system of e.g. diesel type internal combustion engine, of motor vehicle, has opening realized in upper, lower and lateral walls, and fixation unit fixing device in duct or probe
FR3007845A1 (en) SENSOR FOR DETECTING A PERIODIC MAGNETIC FIELD EMITTED BY AN ENCODER

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20180105

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

ST Notification of lapse

Effective date: 20210205