JP2008516202A

JP2008516202A - 圧電特性とパイロ電気特性とを有する少なくとも１つの測定素子を有するセンサ素子

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Publication number: JP2008516202A
Application number: JP2007534962A
Authority: JP
Inventors: グラーザー，ヨーゼフ; クレーガー，ディートマール; ロイプレヒト，ゲルノート; ライター，クリスチアン
Original assignee: ピエツォクリスト・アドヴァンスト・ゼンゾリクス・ゲー・エム・ベー・ハー
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2025-10-07
Also published as: US20070283769A1; DE202005021706U1; EP1797603A1; ATE438932T1; DE502005007858D1; AT500829A1; WO2006037145A1; US7618188B2; JP5139803B2; AT500829B1; EP1797603B1

Abstract

本発明は、圧電特性とパイロ電気特性とを有していてかつ複数の測定電極を備えている少なくとも１つの測定素子（２）を有するセンサ素子（１）に関する。少なくとも１つの測定素子（２）には測定量とノイズ因子量が同時に作用し、かつ複数の測定電極（３）から導かれる測定信号はノイズを有している。センサ素子（１）は、少なくとも１つの補償素子（４，４’）を有していて、補償素子（４，４’）には、ノイズ因子量だけが作用して、補償素子（４，４’）から、測定信号におけるノイズ因子補償のために役立つ補正信号が誘導される。本発明は、補償素子（４，４’）が、測定素子（２）の第１の測定素子支持部（１０）と第２の測定素子支持部（１１）に対して、または測定素子（２）に対して、両測定素子支持部（１０，１１）間の測定素子（２）の長手方向に延びる部分に沿って熱接触を作り出しており、測定素子（２）と前記補償素子（４，４’）内に、ほぼ同じ温度領域が生じることを特徴としている。

Description

本発明は、少なくとも１つの測定素子と、少なくとも１つの補償素子とを有するセンサ素子であって、前記測定素子は、圧電特性とパイロ電気特性とを有しているとともに測定電極を備えており、前記測定素子には測定量とノイズ因子量が同時に作用し、かつ前記測定電極から導かれる測定信号はノイズ因子を含んでおり、前記補償素子にはノイズ因子量だけが作用して、前記補償素子から、測定信号におけるノイズ因子補償のために役立つ補正信号が導出されるものに関する。

機械量、例えば圧力、力または加速度を測定するための圧電センサ素子は、広く多様な応用範囲を有している。この形式のセンサの場合に、特に、可能な小型化可能性および上記機械量の実質的に広範囲の測定性が利点として強調されている。異なる測定範囲のために、異なる圧電材料が使用される。これら圧電材料は、もちろん一部は非常に高価（例えば高温範囲で適用されるリン酸ガリウム）であり、自由に使用することができない。

多くの圧電材料（例えばトルマリン）は、それらの大きな耐温度性および高い圧電感度により、種々のセンサ構造に適しているが、これらの材料はしかし、圧電特性と並んで、多くの使用の際に妨げになるパイロ電気を示している。例えば、同時にパイロ電気特性を有する圧電材料による、変化する温度負荷（例えば内燃機関の燃焼室内）範囲での圧力測定は、本来の測定信号と区別することのできないノイズを背負い込むことになる。

例えば圧力センサの場合のノイズの原因は、圧電素子において、圧力負荷によるだけでなく、温度変化によっても電荷が発生して、電荷誘導後に発生する電気信号は、圧力変化に関連する信号成分と温度変化に関連する信号成分とが合成されることにある。

これと関連して、ヨーロッパ特許公開公報第００５５３４５号に記載の発明から、動的および／または準静的な力を検知するための力信号発生器が公知になっている。この公知の力信号発生器の場合、遮蔽されたケーシング内に、２つの圧電セラミック製の薄板が配置されており、両薄板の一方は、力導入のための連結素子と接続されており、他方の薄板は、非機械的な原因のノイズのための補償素子として役立っている。力受容部と補償素子とは、力の導入が力受容部だけで行われることで相違するが、同じ幾何学形状を有している。補償素子は力導入構造に対して空隙を有しているので、力の導入は不可能であり、非機械的な原因の信号だけしか検知できない。

ヨーロッパ特許公開公報第００５５３４５号に記載の力信号発生器の重大な欠点は、力導入構造において、異なる温度範囲Ｔ₁，Ｔ₂がある場合若しくは急激に温度が温度範囲Ｔ₁またはＴ₂に変化する場合に、測定素子内および補償素子内に異なる温度勾配若しくは温度領域が形成されるので、不十分な補償しか達成できない点である。

ヨーロッパ特許公開公報第００５５３４５号の図３に図示された測定装置において、ソケット内の温度Ｔ₁および測定素子のケーシングカバー内の温度Ｔ₂が異なる場合、温度勾配は、温度Ｔ₁および温度Ｔ₂との関係で生じるのに対して、補償素子は、ソケット内の温度Ｔ₁を実質的に想定していると認められる。この効果は、例えば内燃機関の燃焼室内の圧力測定といった、時間とともに変化する温度の際には、増大すると思われる。
ヨーロッパ特許公開公報第００５５３４５号

本発明の課題は、圧電特性もパイロ電気特性も有する測定素子を有するセンサ素子を、できるだけ簡単な形式で、ノイズのない測定信号が得られるように改良することにある。

この課題は、本発明によれば、補償素子が、測定素子の第１の測定素子支持部と第２の測定素子支持部とに対して、あるいは前記測定素子に対して、両測定素子支持部間の測定素子の長手方向に延びる部分に沿って熱接触を作り出しており、その結果測定素子内と補償素子内に、ほぼ同じ温度領域が生じることを特徴とするセンサ素子により解決される。測定素子支持部間の、補償素子の長手方向に延びる部分は、測定素子とほぼ同じ構造長さを有しているので、この区間に沿う温度経過が積分される。これは、時間的または位置的に温度負荷が変化しても、温度による信号成分の申し分のない補償につながる。

補償素子が同様に圧電特性またはパイロ電気特性あるいはその両方を有する全ての実施形態において、補償素子は本発明によれば、少なくとも１つの測定素子に対して、機械量の導入が遮断されるように構成されている。例えば、補償素子は、少なくとも１つの測定素子支持部に対して、機械的力を吸収する熱伝導性の良好な部材を有している。

補償電極の面は、ノイズ因子量の補償のために測定電極の面と関連して寸法を定められていてかつ電気接続部を有していると特に好都合である。これにより、好ましい形式で、ノイズ因子量の内部補償が、電子的な信号処理なしに直接測定素子に生じる。

例えば力Ｆが測定量で、平均温度Ｔがノイズ因子量であるとき、全体信号Ｓは、測定素子の信号成分Ｓ_MEと、補償素子の信号成分Ｓ_KEとから構成されている。これらの信号成分は、以下の大きさと関連する：

この場合、
Ｅ_piezo 測定素子の圧電感度
Ｅ_pyro 測定素子のパイロ電気感度
Ｅ_pyro ^＊補償素子のパイロ電気感度
Ａ_ME 測定電極の電極面積
Ａ_KE 補償電極の電極面積

信号成分Ｓ_MEから信号成分Ｓ_KEを引くと、次の式が得られる：

測定素子および補償素子において、パイロ電気感度と電極面積との積が同じ大きさである場合には、括弧内はゼロ、即ちパイロ電気効果の完全な補償が達成される。測定素子と補償素子のために異なる材料を使用する際には、従って、完全な補償を達成するために、補償素子の電極面の大きさと測定素子の電極面の大きさが適合させられる。

少なくとも１つの測定素子と少なくとも１つの補償素子は、同じ材料から成っている場合特に好都合である。Ｅ_pyroおよびＥ_pyro ^＊は同じ大きさなので、同じ電極面積Ａ_MEおよびＡ_KEも選択することができる。

例えば、測定量として、例えば力、圧力、応力または加速度のような可変な機械量を測定してかつノイズ因子量として、測定箇所における可変な温度を考慮しなければならない場合に、測定素子と補償素子とは同じ温度領域にあること、即ち、両素子に同じ温度分布が作用することに注意しなければならない。さらに、測定配置において、補償素子に、例えば温度のようなノイズ因子量が作用することを考慮しなければならない。測定電極と補償電極とを極性を逆に結合することにより（例えば図２参照）、温度負荷に起因する電荷成分は補償されるので、測定信号は、圧力負荷により生じる電荷成分に比例することになる。

本発明の変形例において、補償電極を、電子増幅デバイスを介して測定電極と接続することも可能である。従って内部補償ではなく、信号成分Ｓ_KEの相応する増幅による補償が得られる。

補償素子の電極面または増幅デバイスの増幅率は、パイロ電気効果と並んで、例えば、測定素子と測定素子支持部との間に生じる応力に基づく温度依存誤り信号のような別の影響効果も補償されるように選択されている。

本発明の別の実施形態において、測定量は可変の温度であり、ノイズ因子量が、例えば力、圧力、応力または加速度のような可変の機械量である場合に、補償素子は、機械量だけで、温度によって負荷を受けないことに注意しなければならない。これは、測定素子と補償素子とが、第１の測定素子支持部と第２の測定素子支持部との間の同じ力の場内に直列的に配置されていて、測定素子と補償素子との間には、電気的および熱的に絶縁するスペーサ部材が配置されていることを特徴とする圧力補償された温度センサにより達成される。

式１乃至式３と類似の以下の式から、全体信号Ｓが得られる。

この場合、
Ｅ_pyro 測定素子のパイロ電気感度
Ｅ_piezo 測定素子の圧電感度、および
Ｅ_piezo ^＊補償素子の圧電感度

測定素子および補償素子において、パイロ電気感度と電極面積との積が同じ大きさで、括弧内はゼロである場合には、圧電効果の完全な補償が達成される。

本発明の別の実施形態では、測定素子と補償素子は、単独の圧電素子の２つの部分領域内に実現されており、第１の部分領域は、測定電極を支持し、第２の部分領域は、補償電極を支持している。

以下に、本発明を、略示図を用いて詳細に説明する。

図１ａ、図１ｂおよび図１ｃには、センサ素子１の圧電測定素子２がそれぞれ図示されている。これらの図には、本発明にとって有効な圧電効果が略示されている。

図１ａにおいて、圧電測定素子２には、力Ｆが作用する。この場合、機械的な応力により、結晶の正および負のグリッド・ビルディング・ブロックは、電荷（＋または−）の発生中に、対向する表面に現れる電気分極が生じるように移動する。電荷は、測定電極３によりもたらされる。この場合、このように獲得された電圧は、測定素子２に作用する力Ｆに比例している。図１ａには、圧電縦効果が示されている。

類似の効果は、図１ｂ（圧電横効果）および図１ｃ（剪断歪み）記載のような力負荷の際に生じる。この場合、測定素子支持部はそれぞれ符号１０で示されている。

分かりやすくするために、図１ａ、図１ｂおよび図１ｃの略示図では、測定電極３（例えば導電フィルム若しくは導電被覆部）と測定素子２との間は、実際にはもちろん存在しない間隔をもって示されている。同様に分かりやすく図示するために、測定電極３と測定素子支持部１０との間も実際にはもちろん存在しない間隔をもって示されている。

以下に示す本発明の実施形態では、ほとんど、図１ａに記載の圧電縦効果が利用されており、同様な形式で、本発明は、図１ｂおよび図１ｃに図示された別の圧電効果の利用も有効である。

図２に示す本発明の第１実施形態では、センサ素子１は、対向面に配置された測定電極３を有する測定素子２を有している。力負荷Ｆおよび温度負荷Ｔを考慮して、補償素子４が反平行に設けられている。補償素子４は、対向する面に、補償電極５を備えている。両素子は、第１の測定素子支持部１０と第２の測定素子支持部１１との間の同じ温度領域内で、平行若しくは形成された双極子に対して反平行に配置されているので、両素子は、温度Ｔ_１，Ｔ_２が変化しても、同じ温度勾配を有するように設定されている。図示の実施形態では、補償素子４は、機械量を有する導入部から結合を解除されていてかつ、測定素子支持部１１に対して、機械的な力を吸収する熱伝導の良好な部材６（以下では、ばね部材とも表示する）を有しているので、補償素子４には、ノイズ因子量、即ち温度Ｔしか作用しない。なぜなら、機械量Ｆは、ばね部材６により、実際には、補償部材４に導入されないからである。

ばね部材６は、分かりやすくするために、拡大して示されている。実際には、ばね部材６は、例えば、良好な熱伝導特性を有する弾性材料（例えば鋼）から成る波形薄板として構成されているので、測定素子２と補償素子４とは、両測定素子支持部１０，１１間にほぼ同じ構造長さを有している。測定素子支持部１０において周期的に変動する場合の温度Ｔ_１の加熱―冷却―サイクルにおける両素子２、４の同じ限界温度経過は、センサ素子１の側方のグラフに示されている。サイクルにおける全ての温度経過は、両限界曲線の範囲内に位置している。

測定素子２と補償素子４とは、図２に記載の実施形態では、反平行に配置されているので、対応する電極３と電極５とは、接続導線７を介して直接的に電気（通電）接続することができる。

測定素子２と補償素子４のために、圧電特性とパイロ電気特性とを有する異なる材料を使用することができる。補償電極５の面は、この場合、測定電極３の面と、ノイズ因子量の補償が得られるように合致させなければならない（式３参照）。

測定素子２と補償素子４とは、同じ圧電およびパイロ電気材料から成っていてかつそれに加えて同じ有効横断面を有している場合特に好都合である。この場合、測定電極３および補償電極５の電極面は同じ大きさにすることができる。機械的な力を吸収する、熱伝導の良好な部材６は、補償素子４と測定素子支持部１０との間の他方の側若しくは両側にも配置することができる。

図３に示す実施形態は、対称的な力導入が可能になりかつ測定素子２と補償素子４の有効横断面が対応して合致させている相違点以外は図２の実施形態と同一である。

図４と図５に示す実施形態の場合には、測定素子２（図５参照）および／または補償素子４（図４および図５）は、圧電縦効果と圧電横効果を利用して、反対極性の複数の単独素子から構成されている。この場合、補償素子４の単独素子は、図５において９０度回転させて配置されている。スペースを節約するために、補償電極５の、補償のために必要な電極面は、複数の薄い単独素子により実現することができる。

図６の実施形態に示すように、複数の単独素子からなる補償素子４を自由に位置決めすることも可能である。この補償素子４を、例えば測定素子支持部１０，１１の外側に、測定素子２の場所と補償素子４の場所とにおいて同じ温度Ｔ_１、Ｔ_２が支配し、従って両素子２，４において同じ温度範囲若しくは同じ温度勾配になることが確保される限り、位置決めすることが可能になる。

特に有利な実施形態においては、測定素子２と補償素子４とが、各圧電素子８のそれぞれ部分領域内に実現される。この場合、第１の部分領域は、測定電極３を支持し、第２の部分領域は、補償電極５を支持している。図７に示すように、圧電素子８の測定範囲だけが、測定素子支持部１０，１１の影響範囲内に位置していて、圧電素子８の補償範囲は、測定素子支持部から突出している。同じ大きさの電極面と、対応して配置された、電気接続導線７とにより、ノイズ因子量の完全な内部補償が得られる。

内部補償を有する、単独の圧電素子８を使用する場合には、図８、図８ａおよび図８ｂにおいて２つの部分領域が、同心的な円柱体または円筒体として構成されている。この場合、測定素子２を実現する部分領域は、補償素子４を実現する部分領域よりも大きな材料厚さを有している。これにより、測定素子支持部１０，１１は、測定範囲のみに作用しかつ、簡単な構成で、自体補償される、複数の単独素子８は、測定素子スタックにまとめることができることを保証される。特に図８ａと図８ｂの３次元の図面から明らかなように、測定電極３と補償電極５との電気的接続部７は、好ましくは、圧電素子８上に塗布された導電性の被覆部により作り出される。被覆部は、それぞれ橋絡することになる電極に対する電気絶縁部１３を有している。

図９，図９ａおよび図９ｂに示すセンサ素子の場合、圧電素子８の両部分領域は、同様に同心的な円柱体または円筒体として構成されている。この場合、測定素子２を実現する部分領域と、補償素子４を実現する部分領域は、同じ材料厚さを有している。材料厚さにおいて、欠落している段部は、ここでは、導電性の中間片１２または相応した厚みがある測定電極３により置換されている。

図１０，図１０ａおよび図１０ｂに示す実施形態において、補償電極４の薄い材料厚さから測定素子２の厚い材料厚さへの移行部は、応力集中を避ける形状になっているので、簡単な構成で積み重ねられる、内部補償を有するピル状の素子８が形成される（図１０，図１０ａおよび図１０ｂ参照）。測定素子２を材料厚さの厚い外側の環状リングで実現し、材料厚さの薄い環状の内側領域を、補償素子４として使用することも可能である。

図１１の実施形態には、測定素子２と補償素子４とを有するセンサ素子１が示されている。測定素子２と補償素子４とは、寸法が相違しているとともに異なる材料から製造することができる。ノイズ因子量を補償するために、ここでは、補償電極５は、電子増幅デバイス１４を介して測定電極３と接続されている。

圧力センサの図１２に示す実施形態では、圧電材料でもパイロ電気材料でもない材料から成る補償素子４’を有している。この補償素子４’は、測定素子２と同じ温度領域に配置されている。補償素子４’は、測定素子２の配置箇所における平均温度に比例する信号を発生する。この信号から、相応する電子的な変換若しくは増幅（図示せず）の後に、測定信号内のノイズを補償するために役立つ補正信号が誘導される。補償素子４’は、理想的には、両測定素子支持部１０，１１間に位置していてかつ長手方向全長にわたって、測定素子２と同じ温度分布を有している。測定素子２と同じ熱伝導および熱容量を、補償素子４は有しており、同じ動的な挙動が得られる。

例えば、補償素子４’は、測定箇所における平均温度を検知するために、有利には、測定素子２の全長にわたる長手方向に延びる部分における、測定素子２の電気的に不活性な面に直接配置されるかあるいは配置することができる。

測定素子支持部１０，１１間のかなり直線的な温度経過、若しくは補償の精度があまり要求されない場合には、測定素子支持部の温度Ｔ_１およびＴ₂の測定からも、あるいは１つの温度、特に平均測定素子温度からだけからも、補正信号が誘導されて、測定信号が相応して補償される

図１３に示す実施形態の場合、力補償された温度センサが実現されている。この場合、測定素子２と補償素子４とは、第１の測定素子支持部１０と第２の測定素子支持部１１との間の同じ力の場内に直列的に配置されている。測定素子２と補償素子４との間には、電気的および熱的に絶縁するスペーサ部材９が配置されている。スペーサ部材９は、測定素子２に作用する力Ｆを補償素子４に伝達している。図１３に示す、測定電極３と補償電極５とを接続する接続部７により、式（４）に記載の、可変な力Ｆに対応する完全な内部補償が生じるので、ノイズ因子の影響を受けない温度信号が測定される。

測定素子および補償素子も、多数の公知の圧電材料およびパイロ電気材料から構成されている。例としてここでは、圧電セラミックまたは具体的にトルマリン、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を挙げることとする。

本発明のセンサ素子のために使用する圧電素子とこれら圧電素子の、異なる圧電効果の説明図本発明のセンサ素子のために使用する圧電素子とこれら圧電素子の、異なる圧電効果の説明図本発明のセンサ素子のために使用する圧電素子とこれら圧電素子の、異なる圧電効果の説明図別個の測定素子と補償素子とを有する、機械量を測定する本発明のセンサ素子の第１実施形態の断面図図２に示すセンサ素子の別の実施形態の断面図測定素子および／または補償素子が、複数の単独素子から構成されているセンサ素子の別の実施形態の断面図測定素子および／または補償素子が、複数の単独素子から構成されているセンサ素子の別の実施形態の断面図配置位置が変えられた補償素子を有するセンサ素子の別の実施形態の断面図測定素子と補償素子とを一体構成にしたセンサ素子の別の実施形態の断面図図７に示した、円対称構造を有するセンサ素子の別の実施形態の断面図図８の実施形態の斜視図図８の実施形態の斜視図図８に示すセンサ素子の別の実施形態の断面図図９の実施形態の斜視図図９の実施形態の斜視図図８に示すセンサ素子の別の実施形態の断面図図１０の実施形態の斜視図図１０の実施形態の斜視図ノイズの電子増幅器を有する、図２に示すセンサ素子の別の実施形態の断面図圧電補償素子でもパイロ電気補償素子でもない補償素子を有する本発明のセンサ素子の断面図圧電効果の内部補償を有する本発明の温度センサの断面図

Claims

少なくとも１つの測定素子（２）と、少なくとも１つの補償素子（４，４’）とを有するセンサ素子（１）であって、
前記測定素子（２）は、圧電特性とパイロ電気特性とを有しているとともに測定電極（３）を備えており、前記測定素子（２）には測定量とノイズ因子量が同時に作用し、かつ前記測定電極（３）から導かれる測定信号はノイズ因子を含んでおり、
前記補償素子（４，４’）にはノイズ因子量だけが作用して、前記補償素子（４，４’）から、測定信号におけるノイズ因子補償のために役立つ補正信号が導出されるものにおいて、
前記補償素子（４，４’）は、前記測定素子（２）の第１の測定素子支持部（１０）と第２の測定素子支持部（１１）とに対して、あるいは前記測定素子（２）に対して、前記両測定素子支持部（１０，１１）間の前記測定素子（２）の長手方向に延びる部分に沿って熱接触を作り出しており、その結果前記測定素子（２）内と前記補償素子（４，４’）内に、ほぼ同じ温度領域が生じることを特徴とするセンサ素子（１）。
前記補償素子（４）は、圧電特性またはパイロ電気特性あるいはその両方を有しているとともに補償電極（５）を備えており、かつ少なくとも１つの測定素子支持部（１０，１１）に対して、機械量の導入が遮断されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のセンサ素子（１）。
前記補償素子（４）は、少なくとも１つの測定素子支持部（１０，１１）に対して、機械的な力を吸収し、熱伝導の良好な部材（６）を有している請求項２記載のセンサ素子（１）。
前記補償電極（５）は、前記測定電極（３）との共通の電気接続部（７）を有しており、前記補償電極（５）の面は、ノイズ因子量の補償に適合する大きさを有している請求項２または３記載のセンサ素子（１）。
前記補償電極（５）は、電子増幅デバイス（１４）を介して測定電極（３）と接続されている請求項２または３記載のセンサ素子（１）。
前記測定素子（２）と前記補償素子（４）は、同じ材料から成っていることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項記載のセンサ素子（１）。
前記測定素子（２）と補償素子（４）の、測定量とノイズ因子量に有効な横断面は、同じ大きさであることを特徴とする請求項２から６のいずれか一項記載のセンサ素子（１）。
前記測定量は、例えば力、圧力、応力または加速度といった可変の機械量（Ｆ）であってかつノイズ因子量とは、可変の温度（Ｔ）であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載のセンサ素子（１）。
前記測定素子（２）と前記補償素子（４）は、互いに平行あるいは反平行に配置されていることを特徴とする請求項２から８のいずれか一項記載のセンサ素子（１）。
前記測定素子（２）と前記補償素子（４）は、同心的な円柱体または円筒体として配置されていることを特徴とする請求項２から８のいずれか一項記載のセンサ素子（１）。
前記測定素子（２）または前記補償素子（４）あるいはその両方は、圧電縦効果または圧電横効果を利用して、複数の単独要素から成っていることを特徴とする請求項２から１０のいずれか一項記載のセンサ素子（１）。
前記測定素子（２）と前記補償素子（４）とは、単独の圧電素子（８）の２つの部分領域内に実現されており、第１の部分領域は、測定電極（３）を支持し、第２の部分領域は、補償電極（５）を支持していることを特徴とする請求項２から１０のいずれか一項記載のセンサ素子（１）。
前記両部分領域は、同心的な円柱体または円筒体として構成されており、測定素子（２）を実現している部分領域は、補償素子（４）を実現する部分領域よりも厚い材料厚さを有していることを特徴とする請求項１２記載のセンサ素子（１）。
前記補償素子（４）の薄い材料厚さから、前記測定素子（２）の厚い材料厚さへの移行部は、応力集中を避ける形状になっていることを特徴とする請求項１３記載のセンサ素子（１）。
前記測定電極（３）と前記補償電極（５）との電気的な接続部（７）は、前記圧電素子（８）上に直接塗布された導電性の被覆により行われることを特徴とする請求項１２から１４のいずれか一項記載のセンサ素子。
前記補償素子は、測定素子（２）の全長にわたって長手方向に延びる部分において、前記測定素子（２）の電気的に不活性な面に直接配置されている抵抗素子（４’）として構成されていることを特徴とする請求項１記載のセンサ素子（１）。
少なくとも１つの測定素子（２）と、少なくとも１つの補償素子（４）とを有するセンサ素子（１）であって、
前記測定素子（２）は、圧電特性とパイロ電気特性とを有しているとともに測定電極を備えており、前記測定素子（２）には測定量とノイズ因子量が同時に作用し、かつ前記測定電極（３）から導かれる測定信号はノイズ因子を含んでおり、
前記少なくとも１つの補償素子（４）は、圧電特性またはパイロ電気特性あるいはその両方を有しているとともに複数の補償電極（５）を備えており、前記補償素子（４）にはノイズ因子量だけが作用するので、前記補償電極（５）から、測定信号におけるノイズ因子補償のために役立つ補正信号が導出されるものにおいて、
前記測定量は可変の温度（Ｔ）であり、前記ノイズ因子量は、例えば、力、圧力、応力または加速度といった可変の機械量（Ｆ）であることを特徴とするセンサ素子（１）。
前記測定素子（２）と前記補償素子（４）とは、第１の測定素子支持部（１０）と第２の測定素子支持部（１１）との間の同じ力の場内に直列的に配置されていて、前記測定素子（２）と前記補償素子（４）との間には、電気的および熱的に絶縁するスペーサ部材（９）が配置されていることを特徴とする請求項１７記載のセンサ素子（１）。