JPH06160203A - 流動媒体の温度を測定するための温度センサー - Google Patents
流動媒体の温度を測定するための温度センサーInfo
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- JPH06160203A JPH06160203A JP5205054A JP20505493A JPH06160203A JP H06160203 A JPH06160203 A JP H06160203A JP 5205054 A JP5205054 A JP 5205054A JP 20505493 A JP20505493 A JP 20505493A JP H06160203 A JPH06160203 A JP H06160203A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 特に小さく設計され、大量生産法によって、
特に簡単かつ安価に製造可能であり、かつ特に迅速に流
動媒体の温度変化に反応する温度センサー。 【構成】 枠としての支持体が、単結晶性珪素から構成
されており、該支持体上に膜が、該膜の縁部で載置され
ている。
特に簡単かつ安価に製造可能であり、かつ特に迅速に流
動媒体の温度変化に反応する温度センサー。 【構成】 枠としての支持体が、単結晶性珪素から構成
されており、該支持体上に膜が、該膜の縁部で載置され
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度測定素子が配置さ
れている支持体に懸吊された薄膜を備えた、流動媒体の
温度の測定、殊に空気流の温度の測定のための温度セン
サーから出発する。ドイツ連邦共和国特許第２３０２６
１５号明細書の記載から、支持体に懸吊された薄膜を備
えた温度センサーは公知であり、この場合、該膜上に温
度測定素子が配置されている。この温度測定素子は、温
度依存性抵抗体を有する蛇行形状（Ｍａｅａｎｄｅｒｆ
ｏｅｒｍｉｇ）の導体帯状物として構成されている。膜
のための材料としては、プラスチック、雲母および石英
が記載される。
れている支持体に懸吊された薄膜を備えた、流動媒体の
温度の測定、殊に空気流の温度の測定のための温度セン
サーから出発する。ドイツ連邦共和国特許第２３０２６
１５号明細書の記載から、支持体に懸吊された薄膜を備
えた温度センサーは公知であり、この場合、該膜上に温
度測定素子が配置されている。この温度測定素子は、温
度依存性抵抗体を有する蛇行形状（Ｍａｅａｎｄｅｒｆ
ｏｅｒｍｉｇ）の導体帯状物として構成されている。膜
のための材料としては、プラスチック、雲母および石英
が記載される。
【０００２】米国特許第４５０１１４４号の記載から、
膜上の温度依存性抵抗素子は公知であるが、しかしなが
ら、加熱器のすぐ近くに配置されており、従って、前を
流れる媒体の温度ばかりでなく、媒体中へ流れにより必
然的な熱の移行も検出する。同じ文献中には、媒体の温
度を測定するが、しかしながら、膜上に配置されてはい
ない測定素子も公開されている。
膜上の温度依存性抵抗素子は公知であるが、しかしなが
ら、加熱器のすぐ近くに配置されており、従って、前を
流れる媒体の温度ばかりでなく、媒体中へ流れにより必
然的な熱の移行も検出する。同じ文献中には、媒体の温
度を測定するが、しかしながら、膜上に配置されてはい
ない測定素子も公開されている。
【０００３】本発明の利点 これとは異なり、独立請求項の特徴部の特徴を有する本
発明による温度センサーは、温度センサーが特に小さく
設計され、大量生産法によって、特に簡単かつ安価に製
造可能であり、かつ特に迅速に流動媒体の温度変化に反
応するという利点を有する。
発明による温度センサーは、温度センサーが特に小さく
設計され、大量生産法によって、特に簡単かつ安価に製
造可能であり、かつ特に迅速に流動媒体の温度変化に反
応するという利点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明には、上記によ
る課題が課された。
る課題が課された。
【０００５】
【課題を解決するための手段】従属請求項に記載された
手段によって、独立請求項に記載された温度センサーの
有利な他の構成および改善は、可能である。材料の酸化
珪素、窒化珪素およびオキシ窒化珪素は、僅かな熱伝導
性および僅かな熱容量を有し、その結果、温度センサー
の応答時間は、特に短くなる。更に、前記材料は、特に
簡単に、単結晶性珪素からなる枠と接続して使用するこ
とができる。温度測定素子の最も簡単な実施態様は、温
度依存性抵抗体または熱素子からなる。温度測定素子と
枠との間の膜のスリットの導入によって、温度測定素子
と枠との間の熱絶縁は改善され、その結果、流動媒体の
温度変化に対する温度センサーの反応速度は、上昇す
る。裏面のエッチングによって珪素小板から構成されて
いる膜の温度センサーは、就中、大量生産での簡単な製
造、ひいては僅かな製造コストによって顕著である。
手段によって、独立請求項に記載された温度センサーの
有利な他の構成および改善は、可能である。材料の酸化
珪素、窒化珪素およびオキシ窒化珪素は、僅かな熱伝導
性および僅かな熱容量を有し、その結果、温度センサー
の応答時間は、特に短くなる。更に、前記材料は、特に
簡単に、単結晶性珪素からなる枠と接続して使用するこ
とができる。温度測定素子の最も簡単な実施態様は、温
度依存性抵抗体または熱素子からなる。温度測定素子と
枠との間の膜のスリットの導入によって、温度測定素子
と枠との間の熱絶縁は改善され、その結果、流動媒体の
温度変化に対する温度センサーの反応速度は、上昇す
る。裏面のエッチングによって珪素小板から構成されて
いる膜の温度センサーは、就中、大量生産での簡単な製
造、ひいては僅かな製造コストによって顕著である。
【０００６】図面 本発明の実施例は、図面に記載され、次の記載において
詳説される。図１は、本発明による温度センサーの横断
面図、図２は、平面図および図３は、本発明による温度
センサーの製造図を示す。
詳説される。図１は、本発明による温度センサーの横断
面図、図２は、平面図および図３は、本発明による温度
センサーの製造図を示す。
【０００７】
実施例の記載 本発明による温度センサーは、図１に横断面図で記載さ
れ、図２に平面図で記載されている。図１は、図２の直
線Ｉ−Ｉを通る切断面に相応している。この温度センサ
ーは、膜２および枠１を有し、この場合、膜２は、その
縁部で枠１と接続している。膜２のほぼ中央で、温度測
定素子３、４が、配置されている。図２の切断面から明
らかなように、枠１は、膜２または温度測定素子３より
も本質的に厚い。更に、膜２は、温度測定素子３、４と
枠１との間に配置されているように配置されているスリ
ット５を有していてもよい。
れ、図２に平面図で記載されている。図１は、図２の直
線Ｉ−Ｉを通る切断面に相応している。この温度センサ
ーは、膜２および枠１を有し、この場合、膜２は、その
縁部で枠１と接続している。膜２のほぼ中央で、温度測
定素子３、４が、配置されている。図２の切断面から明
らかなように、枠１は、膜２または温度測定素子３より
も本質的に厚い。更に、膜２は、温度測定素子３、４と
枠１との間に配置されているように配置されているスリ
ット５を有していてもよい。
【０００８】図２の場合、平面図中に、２つの異なる実
施態様が見られる。温度測定素子３は、温度依存性抵抗
体である。枠１上に配置された接続部６の接触によっ
て、温度との関数である温度測定素子３の電気抵抗が測
定できる。温度測定素子４は、熱素子として構成されて
おり、即ち、接続部６で、膜中央と枠との間の温度差と
の関数である応力に接している。この熱素子４は、異な
る材料からなる部材１１、１０からなる。異なる材料の
間の移行領域が種々の温度で保持されている場合、接続
部６に熱応力が接している。膜２は、極めて薄く、その
結果、前を流れる媒体を通じて、膜２は、前を流れる媒
体の温度を極めて迅速に受け取る。従って、温度測定素
子３、４によって、前を流れる媒体の温度は、ほとんど
タイムラグなしに測定される。温度測定素子３、４の温
度応力のための時間を僅かなものに保持するために、膜
２は、僅かな熱容量および僅かな熱伝導能を有する材料
からなるものでなければならなかった。適当な材料は、
例えば酸化珪素または窒化珪素であり、これらは、更
に、特に容易に珪素の表面上で得ることができる。更
に、膜２の中央への枠１の熱流は、スリット５の導入に
よって減少させることができる。また、前記の手段によ
って、温度センサーの反応速度は上昇する。
施態様が見られる。温度測定素子３は、温度依存性抵抗
体である。枠１上に配置された接続部６の接触によっ
て、温度との関数である温度測定素子３の電気抵抗が測
定できる。温度測定素子４は、熱素子として構成されて
おり、即ち、接続部６で、膜中央と枠との間の温度差と
の関数である応力に接している。この熱素子４は、異な
る材料からなる部材１１、１０からなる。異なる材料の
間の移行領域が種々の温度で保持されている場合、接続
部６に熱応力が接している。膜２は、極めて薄く、その
結果、前を流れる媒体を通じて、膜２は、前を流れる媒
体の温度を極めて迅速に受け取る。従って、温度測定素
子３、４によって、前を流れる媒体の温度は、ほとんど
タイムラグなしに測定される。温度測定素子３、４の温
度応力のための時間を僅かなものに保持するために、膜
２は、僅かな熱容量および僅かな熱伝導能を有する材料
からなるものでなければならなかった。適当な材料は、
例えば酸化珪素または窒化珪素であり、これらは、更
に、特に容易に珪素の表面上で得ることができる。更
に、膜２の中央への枠１の熱流は、スリット５の導入に
よって減少させることができる。また、前記の手段によ
って、温度センサーの反応速度は上昇する。
【０００９】図３には、温度センサーが裏面のエッチン
グによって珪素板２０から構成されているようすが図示
されている。更に、珪素板２０の裏面上に、使用したエ
ッチング溶液によって攻撃されないエッチングマスキン
グ２１を塗布している。珪素板２０は、例えば１００配
向を有していてよく、次に、好ましい場合には、塩基性
のエッチング溶液でエッチングされる。前記のエッチン
グによって、表面に対して約５７°の角度を有する斜め
の側壁面を有する枠１が、構成される。好ましい場合に
は、エッチング前に、表面上に既に温度測定素子３、４
のための構造体が置かれている。
グによって珪素板２０から構成されているようすが図示
されている。更に、珪素板２０の裏面上に、使用したエ
ッチング溶液によって攻撃されないエッチングマスキン
グ２１を塗布している。珪素板２０は、例えば１００配
向を有していてよく、次に、好ましい場合には、塩基性
のエッチング溶液でエッチングされる。前記のエッチン
グによって、表面に対して約５７°の角度を有する斜め
の側壁面を有する枠１が、構成される。好ましい場合に
は、エッチング前に、表面上に既に温度測定素子３、４
のための構造体が置かれている。
【図１】本発明による温度センサーを示す図２の直線Ｉ
−Ｉを通る切断面に相応する横断面図。
−Ｉを通る切断面に相応する横断面図。
【図２】本発明による温度センサーを示す平面図。
【図３】温度センサーが裏面のエッチングによって珪素
板２０から構成されているようすを示す図。
板２０から構成されているようすを示す図。
１ 枠、 ２ 膜、 ３ 温度測定素子、 ４ 温度測
定素子、 ５ スリット、 ６ 接続部、 １０ 部
材、 １１ 部材、 ２０ 珪素板
定素子、 ５ スリット、 ６ 接続部、 １０ 部
材、 １１ 部材、 ２０ 珪素板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク バンティーン ドイツ連邦共和国 デイツィンゲン クニ ールシュトラーセ 44
Claims (6)
- 【請求項１】 温度測定素子が配置されている支持体に
懸吊された薄膜を備えた、流動媒体の温度の測定、殊に
空気流の温度の測定のための温度センサーにおいて、枠
（１）としての支持体が、単結晶性珪素から構成されて
おり、該支持体上に膜（２）が、該膜の縁部で載置され
ていることを特徴とする、流動媒体の温度測定のための
温度センサー。 - 【請求項２】 膜（２）が、酸化珪素、窒化珪素または
オキシ窒化珪素からなる、温度センサー。 - 【請求項３】 温度測定素子が、温度依存性抵抗体
（３）として構成されている、請求項１または２記載の
温度センサー。 - 【請求項４】 温度測定素子が、熱素子（４）として構
成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載
の温度センサー。 - 【請求項５】 膜（２）が、スリット（５）を有し、か
つスリット（５）が温度測定素子（３、４）および枠
（１）の間に置かれている、請求項１から４までのいず
れか１好機祭の温度センサー。 - 【請求項６】 枠（１）が、膜（２）の支持体として、
珪素板（２０）の裏面から、エッチングによって製造さ
れ、この場合、膜材料は、使用したエッチング剤に関連
して、枠（１）のエッチング速度の一部だけであるエッ
チング速度を有する、請求項１から５までのいずれか１
項記載の温度センサー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4228484A DE4228484C2 (de) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Temperaturfühler |
| DE4228484.8 | 1992-08-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160203A true JPH06160203A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=6466547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5205054A Pending JPH06160203A (ja) | 1992-08-27 | 1993-08-19 | 流動媒体の温度を測定するための温度センサー |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06160203A (ja) |
| DE (1) | DE4228484C2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6238085B1 (en) * | 1998-12-31 | 2001-05-29 | Honeywell International Inc. | Differential thermal analysis sensor |
| DE10009154A1 (de) | 2000-02-26 | 2001-09-13 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Messung von zumindest einem Parameter eines strömenden Mediums |
| DE10011709A1 (de) | 2000-03-10 | 2001-09-13 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Messung von zumindest einem Parameter eines in einer Leitung strömenden Mediums |
| JP4150493B2 (ja) * | 2000-08-22 | 2008-09-17 | 株式会社東芝 | パターン描画装置における温度測定方法 |
| DE10200558A1 (de) * | 2002-01-09 | 2003-07-24 | Bosch Gmbh Robert | Temperatursensor |
| GB0720905D0 (en) | 2007-10-25 | 2007-12-05 | Cambridge Entpr Ltd | Shear stress sensors |
| US9140659B2 (en) | 2011-09-29 | 2015-09-22 | Belenos Clean Power Holding Ag | Gas sensor and method for determining a concentration of gas in a two-component mixture |
| EP2647985B1 (fr) | 2012-04-04 | 2015-09-02 | Belenos Clean Power Holding AG | Capteur de gaz et méthode de détermination d'une concentration de gaz dans un mélange binaire |
| EP3239674A1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-11-01 | Universitat Autònoma De Barcelona | A fluid flow sensor and a method for its manufacturing |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3758830A (en) * | 1972-04-10 | 1973-09-11 | Hewlett Packard Co | Transducer formed in peripherally supported thin semiconductor web |
| DE2733071A1 (de) * | 1977-07-21 | 1979-02-08 | Siemens Ag | Anordnung mit mehreren thermoelementen in reihenschaltung |
| US4501144A (en) * | 1982-09-30 | 1985-02-26 | Honeywell Inc. | Flow sensor |
| US4888988A (en) * | 1987-12-23 | 1989-12-26 | Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. | Silicon based mass airflow sensor and its fabrication method |
-
1992
- 1992-08-27 DE DE4228484A patent/DE4228484C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-08-19 JP JP5205054A patent/JPH06160203A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4228484A1 (de) | 1994-03-10 |
| DE4228484C2 (de) | 1998-10-01 |
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