KR101305945B1 - 온도 센서 유닛 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

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스벤드 페데르 페데르센
얀 뒤르
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댄포스 아/에스
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Abstract

온도 센서 유닛을 제조하는 방법은, 제 1 구역에서 시스와 전도체 사이에 공간이 정의되도록 시스 내에 전도체들을 제공하는 단계; 공간 내에 액체로 제 2 절연 재료를 제공하는 단계; 전도체들이 센서들보다 시스의 센터에 더 가까이 제공되도록 공간 내에 센서들을 위치시키는 단계; 및 단자들의 세트에 전도체들의 세트를 납땜 및/또는 용접하는 단계를 포함한다. 온도 센서에서, 전도체들의 세트 및 하나 이상의 온도 센서들의 세트는, 전도체들이 온도 센서들보다 시스의 센터에 더 가까이 제공되도록 서로에 대하여 그리고 시스 안에 배열된다.

Description

온도 센서 유닛 및 이를 제조하는 방법{A TEMPERATURE SENSOR UNIT AND A METHOD FOR MAKING THE SAME}
본 발명은 시스 내에 제공된 온도 센서 및 시스와 온도 센서 사이의 공간에 제공된 절연 재료를 갖는 온도 센서 유닛에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 온도 센서 유닛을 제조하는 방법에 관한 것이다.
고온 환경에서의 장치들의 동작을 모니터링하기 위해 온도 센서들이 사용되는 것으로 알려져 있다. 일 예로서, 장치는 예를 들어 자동차의 엔진일 수 있고, 자동차에서 엔진은 과열되지 않는 것이 바람직하다.
이러한 고온 센서의 일 예는, 시스 내에 제공되는 RTD (resistance temperature device) 를 포함하는 온도 센싱 프로브를 개시하는 US 4,087,775 로부터 알려져 있다. RTD 는 시스 내에 제공되고, 한 쌍의 단자들에 전기적으로 접속된다. RTD 는 충분한 시멘트 층과 함께 보어 (bore) 내에 수용된다. 단자들은 시스에 대하여 절연되고, 분쇄된 내화물 (pulverized refractory) 의 단단히 압축된 덩어리 (mass) 에 의해 서로 절연된다.
다른 종래 기술은 GB 1,448,709 에서 알 수도 있다.
엔진에 배열될 때, 온도 센서들은, 온도 센서들이 강하고 연속적인 진동에 대상이 되는 거친 환경에 배치된다. 이러한 환경에서, 전기적 전도체들에 대한 온도 센서들의 단자들의 납땜부/용접부 (sodering/welding) 들이 깨지기 쉽다. 이는, 온도 센서들로 하여금 고장나게 하여, 센서들이 대체되어야 한다.
본 발명의 실시형태들의 목적은 온도 센서 유닛의 전도체들과 센서의 단자들 사이에 보다 강한 납땜부 또는 용접부를 갖는 온도 센서 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시형태들의 목적은 알려진 온도 센서들에 비해 향상된 동작 주기를 갖는 온도 센서 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시형태들의 목적은 온도 센서 유닛 안에 온도 센서 자체를 보유하는 것을 향상시키기 위한 수단을 갖는 온도 센서 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시형태들의 목적은 온도 센서 유닛의 시스 안에 클로즈 환경에서 납땜 및/또는 용접을 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시형태들의 목적은 레이저 빔으로 생성된 열에 의해 온도 센서에 손상을 입히지 않고 전도체들 및 단자들을 레이저 납땜 및/또는 용접하는 방법을 제공하는 것이다.
제 1 양태에서, 본 발명은 온도 센서 유닛을 제조하는 방법에 관한 것이고, 온도 센서 유닛은:
- 시스;
- 각각 센서 단자들의 세트를 포함하는 하나 이상의 온도 센서들;
- 센서 단자들의 세트에 납땜 및/또는 용접되는 적어도 하나의 전도체들의 세트; 및
- 제 2 절연 재료를 포함하고,
여기서 전도체들 및 온도 센서들은 전도체들이 센서들보다 시스의 센터에 더 가까이 제공되도록 서로에 대하여 배열되고;
상기 온도 센서 유닛을 제조하는 방법은,
- 제 1 구역에서 시스 및 전도체들 사이에 공간이 정의되도록 시스 내에 전도체들을 제공하는 단계;
- 공간 내에 액체 형태의 제 2 절연 재료를 제공하는 단계;
- 전도체들이 센서들 보다 시스의 센터에 더 가까이 제공되도록 공간 내에 센서들을 위치시키는 단계; 및
- 단자들의 세트에 전도체들의 세트를 납땜 및/또는 용접하는 단계를 포함한다.
액체 상태 및 고체 상태를 갖는 절연 재료 사용의 하나의 이점은, 절연체가 액체 상태에 있고, 절연체가 고체 상태에 도달할 때까지 절연체에서 유지될 때 온도 센서가 절연체 안으로 삽입될 수도 있다는 것이다. 분말형 (granulated) 절연체에 비해, 고체 상태 절연체는, 고체 상태 절연체가 복수의 대체 가능한 분말형 엘리먼트들에 비해 하나의 큰 고체 엘리먼트를 형성하기 때문에 온도 센서 유닛의 동작 동안 센서들을 변위되게 하지 않을 것이다. 절연체를 사용하기 위해서, 절연체는 온도 센서에 손상을 입히지 않는 온도 범위에서 액체 형태로 있을 수 있어야 한다. 또한, 절연체는, 온도 센서 유닛이 사용될 환경의 적어도 동작 온도를 커버하는 온도 범위에서 고체 형태로 있을 수 있어야 한다. 본 발명의 제 1 양태 하에서 사용을 위한 상이한 종류의 절연체들은 본 발명의 제 2 양태 하에서 설명된다.
일반적으로, 제 1 양태에 따르면 본 발명은 (그 자체로 온도 센서 유닛에 관한) 본 발명의 제 2 양태의 피처들 및/또는 엘리먼트들의 임의의 조합을 포함할 수도 있고, 그 반대의 경우도 가능하다.
본 발명의 하나의 추가의 이점은, 액체 상태에 있는 절연체가 점성이 덜할 수록, 시스 사이에 피팅 (fit) 이 더 우수하고, 절연체 및 온도 센서는 임의의 공기 포켓들이 보다 용이하게 탈출할 수 있는 것과 같을 수도 있다는 것이다. 이는, 향상된 피팅으로 인한 온도 센서의 손상의 리스크를 더욱 더 감소시킨다.
센서들을 위치시키는 단계는, 센서들이 미리 언급된 공간에 제공될 때 제 2 절연 재료가 시스 안으로 푸어링 (pour) 되도록 제 2 절연 재료를 제공하는 단계를 선행할 수도 있다.
다르게는, 제 2 절연 재료를 제공하는 단계는 센서를 위치시키는 단계를 선행할 수도 있다. 일 실시형태에서, 센서들을 위치시키는 단계는, 제 2 절연 재료가 액체 형태로 있는 동안 제 2 절연 재료 내에 센서들을 위치시키는 단계를 포함한다.
일 실시형태에서, 전도체들을 제공하는 단계는, 전도체들의 세트가 제 1 절연 재료에 의해 시스에 대하여 이미 유지되는 시스를 제공하는 단계를 포함한다. 전도체 및 제 1 절연 재료를 포함하는 이러한 시스는, 제 1 절연 재료에 의해 튜브 안에서 유지되는 전도체를 포함하는 긴 미리제조된 튜브의 형태로 제공될 수도 있다. 따라서, 이 단계는 미리제조된 튜브를 원하는 길이의 피스들로 커팅하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이 단계는 펀칭 또는 톱질 또는 레이저 커팅과 같은 임의의 종래의 커팅 기술에 의해 수행될 수도 있다.
이러한 미리제조된 튜브가 사용될 때, 시스 내의 전도체들은 미리제조된 튜브의 절연 재료에 의해 전체적으로 밀봉된다. 이 재료는, 온도 센서들을 시스 안에 삽입하기 위해서 제거되어야 한다.
따라서, 전도체들을 제공하는 단계는, 시스의 말단에서 제 1 절연 재료의 일부를 제거하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 절연 재료는 원하는 양의 재료를 샌드 블러스팅 (sand blasting) 함으로써 또는 재료를 레이저 증발시킴으로써 또는 커팅 도구에 의해 또는 재료를 제거하기 위한 임의의 다른 방법에 의해 제거될 수도 있다.
다음으로, 방법은, 제 1 절연 재료가 제거된 영역, 즉 전도체의 가장 말단에서 전도체의 길이를 감소시키는 단계를 포함할 수도 있다. 이 단계는, 전도체들에 온도 센서의 단자들을 납땜 및/또는 용접하기 위한 룸이 존재하는 것을 보장한다. 일 실시형태에서, 전도체들은, 전도체들의 말단이 시스의 말단 아래에서 1-2 mm, 예컨대 3-4 mm, 예컨대 5-6 mm, 예컨대 7-8 mm 로 제공되도록 짧아진다.
시스와 전도체 사이의 공간에 액체 형태로 제 2 절연 재료를 제공하는 단계는, 제 2 절연 재료가 시스 안에 푸어링되고, 제 1 절연 재료의 말단/상단 면 위에 층을 이룰수도 있도록 말단이 상방의 방향으로 대면하면서 수행될 수도 있다. 온도 센서의 단자들에 전도체들을 납땜 및/또는 용접하기 위한 룸을 허용하기 위해서, 제 1 절연 재료가 제거된 공간은 단지 제 2 절연 재료로 부분적으로 채워질 것이다. 그러나, 제 2 절연 재료는 또한 전도체를 유지하기 위한 목적이기 때문에, 단지 말단의 짧은 부분이 이 재료에 의해 커버되지 않도록 시스는 제 2 절연 재료로 채워질 것이다. 짧은 부분은 1-2 mm, 예컨대 3-4 mm 일 수도 있다. 따라서, 제 2 절연 재료가 경화될 때, 용접/납땜 프로세스 동안 전도체들이 고정되어 유지된다.
이 스테이지에서, 온도 센서들은, 전도체들이 온도 센서들보다 시스의 센터에 더 가까운 위치에서 액체화된 제 2 절연 재료 안으로 삽입될 수 있다. 시스가 실린더형 엘리먼트를 형성하는 실시형태에서, 이 센터는 실린더의 중심축이다. 시스의 길이 방향을 가로지르는 방향에서 시스의 단면의 형상은 임의의 형태, 예컨대, 원, 타원형, 예를 들어 3 개의 에지, 예컨대 4 개, 예컨대 5 개, 예컨대 6 개의 에지를 갖는 다각형을 취할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 센서들을 위치시키는 단계는, 센서들이 전도체들보다 시스에 더 가까운 위치에 센서들을 위치시키는 단계를 포함한다. 전도체들이 (이하에서 상세히 후술되는) 납땜/용접 단계 동안 열을 전도할 수도 있기 때문에, 센서들이 열로부터 보호되도록 온도 센서들은 전도체들로부터 이격되는 것이 바람직하다. 일 실시형태에서, 온도 센서로부터 시스 까지의 거리는 시스에 가장 가까운 전도체로부터 제 3 의 거리, 예컨대 제 4, 예컨대 제 5 의 거리를 구성한다.
방법은, 제 2 절연 재료 형태를 액체 상태에서 고체 상태가 되게하도록 제 2 절연 재료를 경화시키는 단계를 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 이것은 열 및/또는 자외선 복사에 의해 행해질 수도 있다.
제 2 절연 재료가 경화될 때, 온도 센서들은 제 2 절연 재료에 의해 시스 및 전도체들에 대하여 유지된다. 이 스테이지에서, 온도 센서의 단자들은 전도체에 용접/납땜될 수도 있다.
일 실시형태에서, 납땜 단계는 레이저 빔에 의해 납땜하는 단계를 포함한다. 레이저 빔은 필수적으로, 빔이 시스의 외부로부터 내부로 방출될 수도 있기 때문에 좁은 시스에서 이점이 있다. 따라서, 종래의 도구를 이용하는 경우과 같이 시스 안으로 엘리먼트를 삽입할 필요가 없다. 레이저 빔이 사용될 때, 솔더 (예를 들어, 납-은 또는 카드뮴-은을 포함하는 페이스트) 가 단자들 및 전도체들의 말단의 영역에 제공되고, 이어서 레이저 빔은, 레이저 빔의 적어도 일부가 말단 및 솔더 재료를 치도록 시스 안으로 향한다. 이 스테이지에서, 온도 센서가 제 2 절연 재료에 의해 커버되고, 따라서 레이저 빔에 의해 손상되는 것으로부터 보호된다. 이것은, 레이저가 900 ℃ 초과의 온도로 표면을 증가시킬 수도 있기 때문에 중요하다. 또한, 제 2 절연 재료는 (레이저 빔에 의해 가열되는) 전도체들의 말단으로부터 전도된 열에 대해 열적 절연체로서 기능한다. 프로세스 시간을 최소화하기 위해서, 레이저 빔은, 한번에 하나, 영역들 각각을 향하는 대신에 납땜/용접될 영역들 모두에 동시에 레이저 광을 방출할 수 있도록 선택 및/또는 배열될 수도 있다.
다르게는, 납땜은, 단자 및 전도체의 말단 및 솔더와 접촉되는 전기적 납땜부 철에 의해 수행될 수도 있다.
납땜부/용접부를 보호하기 위해서, 제 3 절연 재료가 제 2 절연 재료의 상부 상에 제공될 수도 있다. 따라서, 이 방법은 납땜부/용접부를 커버하도록 납땜부/용접부의 영역에 제 3 절연 재료를 제공하는 단계; 및 제 3 절연 재료를 커버하도록 시스의 말단에 커버를 제공하는 단계를 포함할 수도 있다.
제 3 절연 재료를 제공하는 것의 하나의 이점은, 납땜부/용접부가 단단히 고정되고, 따라서 예를 들어 엔진으로부터 진동에 의해 깨지지 않는다는 것이다. 추가의 이점은, 제 3 절연 층이 시스에 대한 커버의 납땜 동안 임의의 액체화된 납땜 재료가 커버의 영역으로부터 시스 안으로 흐르는 것이 방지되기 때문에 납땜부/용접부 및 전도체/단자들을 보호한다는 것이다. 이것은 전도체 및 단자들을 원하지 않는 단락 (short-circuit) 으로부터 방지한다.
커버를 제공하는 단계는 시스에 커버를 용접하는 단계를 포함할 수도 있다. 커버를 제공하기 전에, 시스의 말단 및/또는 제 3 절연 재료가 그라인딩될 수도 있다. 말단(들)을 그라인딩함으로써, 우수한 용접을 가능하게 하는 더 많은 표면이 획득될 수도 있다. 따라서, 방법은, 시스의 말단을 그라인딩하는 단계; 및 그라인딩된 말단에 커버를 고정시키는 단계를 포함할 수도 있다.
제 2 양태에서, 본 발명은 온도 센서 유닛에 관한 것이고, 온도 센서 유닛은,
- 시스;
- 각각 센서 단자들의 세트를 포함하는 하나 이상의 온도 센서들; 및
- 적어도 하나의 전도체들의 세트로서, 세트 또는 전도체들은 센서 단자들의 세트에 전기적으로 접속되는, 상기 적어도 하나의 전도체들의 세트를 포함하고,
여기서 전도체들 및 온도 센서들은, 전도체들이 온도 센서들보다 시스의 센터에 더 가까이 제공되도록 시스 안에서 서로에 대하여 배열된다.
시스는 스테인리스 스틸과 같은 금속 재료를 포함할 수도 있다.
온도 센서는, 온도가 200 ℃ 초과, 예컨대 400 ℃, 예컨대 600 ℃, 예컨대 800 ℃, 예컨대 1000 ℃ 인 환경과 같은 고온 환경에서 동작하기에 적합한 임의의 온도 센서일 수도 있다. 일 예는 백금 센서이다. 각각의 센서는 전기 회로에 센서를 전기적으로 접속시키기 위한 단자들의 세트를 포함한다. 단자들 및 전도체들은 은, 금, 백금, 또는 구리와 같은 임의의 전기적으로 전도성 재료를 포함할 수도 있다.
전도체들에 의해 열적으로 전도된 임의의 열로부터 온도 센서들을 보호하기 위해서, 온도 센서들 중 하나 이상은 전도체들 중 어느 하나보다 시스에 더 가까이 제공된다. 센서로부터 가장 가까운 전도체 까지의 거리가 길수록, 열적 보호가 더 우수하다.
일 실시형태에서, 센서 단자들의 길이는 적어도 센서 단자들의 폭의 20 배, 예컨대 적어도 50 배, 예컨대 적어도 100 배, 예컨대 적어도 200 배이다. 그 폭에 비해 단자들이 더 길수록, 단자들을 통해 전도된 열에 의해 센서들이 손상되는 리스크가 낮아진다.
일 실시형태에서, 각각의 전도체는 액세스 가능한 단부 및 접속된 단부를 정의하고, 접속된 단부는 센서 단자들 중 하나에 용접 및/또는 납땜되며, 액세스 가능한 단부는 온도 센서 유닛의 외측 면으로부터 액세스 가능하다.
일 실시형태에서, 온도 센서 유닛은 복수의 온도 센서들을 포함하고, 온도 센서들 중 하나 이상 (예컨대, 각각) 의 센서 단자들의 세트는 동일한 전도체들의 세트에 접속된다. 예로서, 2 개의 전도체들이 제공될 수도 있고, 2 개의 센서들로부터의 2 개의 단자들의 세트가 상기 2 개의 전도체들에 (예를 들어, 병렬로) 전기적으로 접속될 수도 있다.
일 실시형태에서, 전도체들의 세트 각각이 온도 센서들 중 하나에 전기적으로 접속되도록 2 개의 전도체들의 세트 및 2 개의 온도 센서들이 제공된다.
다른 실시형태에서, 3 개의 전도체들의 세트 및 3 개의 온도 센서들이 제공된다. 또 다른 대안에서, 4 개의 전도체들의 세트 및 4 개의 온도 센서들이 제공된다. 일 특정 실시형태에서, 하나의 전도체들의 세트 및 하나의 온도 세서가 제공된다.
복수의 온도 센서들을 갖는 것의 하나의 이점은, 온도 센서들 중 하나가 온도 센서 유닛의 동작 동안 고장나는 경우, 나머지 센서들이 온도 판독을 제공할 수도 있다는 것이다. 따라서, 중요한 사용 상황 동안 에러적 판독의 리스크가 방지될 수도 있고, 이후의 스테이지에서 결함이 있는 센서 유닛이 대체될 수도 있다.
또한, 센서 단자들 및 전도체들의 접속된 단부들은 온도 센서 유닛의 말단 방향으로, 즉 제 1 양태에 따른 방법을 이용하는 제조 프로세스 동안 개방 단부를 형성하는 튜브의 말단을 향해 연장되도록 구성될 수도 있다. 이는, 용접/납땜 프로세스를 위해 레이저 빔의 사용을 가능하게 한다.
일 실시형태에서, 적어도 하나의 절연 재료가 각각의 센서와 전도체들 사이에 제공된다. 이 절연 재료는 전술된 제 2 절연 재료인 것을 알 수 있다. 절연 재료는 레이저 광으로부터 센서를 보호하기 위한 목적, 및 용접/납땜 프로세스 동안 생성된 열을 전도할 수도 있는, 전도체로부터 센서를 열적으로 절연시키기 위한 목적에 기여한다. 또한, 절연 재료는 사용 동안 전기적 단락 (short-circuiting) 을 방지하도록 전도체들과 단자들을 전기적으로 절연시키는 목적에 기여한다.
적어도 하나의 절연 재료는 레이저 빔의 조사로부터 센서를 보호하도록 구성되는 주조 가능한 (mouldable) 재료일 수도 있다. 일 실시형태에서, 주조 가능한 재료는 상온에서 공기 중에서의 레이저 광 투과율의 30 퍼센트 미만, 예컨대 50 퍼센트 미만, 예컨애 70 퍼센트 미만, 예컨대 90 퍼센트 미만인 레이저 광 투과율을 갖는다. 감소된 투과율은 절연 재료에 의해 흡수 및/또는 반사 및/또는 스캐터링되는 레이저 광에 의해 진행될 수도 있다. 레이저 광이 재료 내로 흡수되면, 절연 재료의 온도는 상승하는 것을 알 수 있다. 따라서, 제 2 절연 재료로부터 멀리 레이저 광을 반사시키거나 스캐터링시키는 것이 바람직할 수도 있다. 따라서 본 발명의 일 실시형태에서, 반사 재료의 층이 절연 재료의 상부 (말단) 면에 도포된다.
적합한 주조 가능한 재료들의 예들은, 예를 들어 산화알루미늄과 같은 하나 이상의 산화물을 포함하는 시멘트 또는 고온 주조 가능한 재료들이다. 일 실시형태에서, 주조 가능한 재료/시멘트는 600 ℃ 까지, 예컨대 800 ℃ 까지, 예컨대 1000 또는 1200 또는 1400 ℃ 까지의 동작 온도에 대상이 될 수 있다.
도면들을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1 은 시스, 전도체 및 제 1 절연 재료를 갖는 미리제조된 튜브를 개시한다.
도 2 는 제 1 절연 재료의 일부를 제거하는 단계를 개시한다.
도 3 은 전도체의 길이를 짧게하는 단계는 개시한다.
도 4 는 제 2 절연 재료를 제공하고 온도 센서를 삽입하는 단계를 개시한다.
도 5 및 도 6 은 단자들 및 전도체들을 전기적으로 접속시키는 단계를 개시한다.
도 7 은 제 3 절연 재료를 제공하는 단계를 개시한다.
도 8 은 커버를 제공하는 단계를 개시한다.
이하 도면 설명은 본 발명의 제 1 양태에 따른 제조 프로세스의 실시형태를 나타낸다. 제 2 양태에 따른 제품의 실시형태는 도 8 에 개시된다.
도 1 은 시스 (102) 를 포함하는 미리제조된 튜브 (100) 를 개시하고, 시스 내에서 전도체 (104) 는 제 1 절연 재료 (106), 예를 들어 하드 프레싱된 모래에 의해 유지된다. 처음에, 미리제조된 튜브 (100) 의 말단 (108) 만이 커팅된다. 그 다음, 미리제조된 튜브 (100) 는 원하는 길이의 피스로 커팅된다. 이 피스는 말단 (108) 및 중심단 (개시되지 않음) 을 형성한다. 도 1 내지 도 8 의 실시형태에서, 4 개의 전도체들 (104) 들이 제공되지만, 뷰잉 각도로 인해 전도체들 중 단지 2 개가 도 1 에 보여진다.
도 2 는 도 1 의 미리제조된 튜브 (100) 를 커팅한 결과인 튜브 피스 (110) 를 개시한다. 도 2 에서, 제 1 절연 재료 (106) 의 일부분은 튜브 피스 (110) 의 말단 (108) 으로부터 제거되었고, 이에 의해 전도체 (104) 의 말단이 제 1 절연 재료에 의해 둘러싸이지 않는다. 제 1 절연 재료 (106) 는 튜브 피스 (110) 의 말단을 샌드 블러스팅함으로써 제거될 수도 있다. 모래를 이용하는 블러스팅의 이점은 커팅 도구에 비해 모래가 튜브의 좁은 내부에 더 쉽게 접근할 수 있다는 것이다. 재료가 제거될 때, 공간 (112) 이 형성된다.
이어서 도 3 에서, 전도체 (104) 의 말단이 커팅되고, 이하에서 커팅된 전도체 (104') 로 지칭된다.
도 4 에서, 공간 (112) 의 하부 (중심부) 는 제 2 절연 재료 (114) 로 채워진다. 제 2 절연 재료 (114) 의 체적은, 커팅된 전도체 (104') 의 말단이 커버되지 않아서 납땜 또는 용접 프로세스 동안 레이저 광이 상기 말단을 치는 것을 가능하게 하도록 선택된다. 일 실시형태에서, 말단의 1-2 mm 가 제 2 절연 재료 (114) 에 의해 커버되지 않는다.
다음으로, 온도 센서 (116) 는 제 2 절연 재료 (114) 안으로 삽입되고, 커팅된 전도체 (104') 가 온도 센서 (116) 보다 튜브 피스 (110) 의 센터 (118) 에 더 가까운 위치에서 유지된다. 온도 센서 (116) 는, 제 2 절연 재료가 경화될 때까지 이 위치에 있고, 이에 의해 온도 센서 (116) 는 제 2 절연 재료 (114) 에 의해 이 위치에서 계속해서 유지된다. 예시의 목적을 위해 제 2 절연 재료 (114) 는, 온도 센서 (116) 가 보여질 수 있도록 도 4 의 하부에서는 개시되지 않는다.
이어서 도 5 에서, 온도 센서 (116) 의 단자들 (120) 은 원하는 길이로 커팅되고, 단자들 (120) 의 말단이 커팅된 전도체 (104') 의 말단 부근과 접촉하거나 바로 부근에 위치하도록 벤딩된다 (bend).
이 위치에서, 커팅된 전도체 (104') 및 단자들 (120) 은 서로 납땜되거나 용접되기 위해 준비된다. 이 프로세스는 도 6 에 도시된다. 납땜의 경우, 초기 단계는 단자들 (120) 의 단부 및 커팅된 전도체 (104') 의 단부 영역에 납땜 재료 (122)(예컨대, 납땜 페이스트) 를 제공하는 것이다. 이어서, (라인 124 로 표시되는) 레이저 빔이 납땜부/용접부 재료 (122) 를 향하여, 재료 (122) 의 온도가 900 ℃ 초과의 온도까지 증가되고, 이는 재료로 하여금 액체 형태로 변하게 한다. 다음으로, 레이저 빔이 제거되고, 재료 (122) 는 냉각되며 이에 의해 납땜부가 생긴다. 제 2 절연 재료 (114) 로 인해, 레이저 빔은 센서 (116) 의 온도를 증가시키기 않고, 따라서 센서가 레이저 빔에 의해 손상되는 것이 방지된다.
납땜부/용접부가 만들어진 경우, 납땜부/용접부 (122), 및 단자들 (120) 의 말단 및 커팅된 전도체 (104') 의 말단을 커버하도록 제 3 절연 재료 (126) 가 말단 (108) 안에 채워진다 (도 7 참조). 이것은, 온도 센서 유닛의 동작 동안 납땜부/용접부를 보호하도록 행해진다.
마지막으로 도 8 에서, 커버 (128) 가 시스 (102) 에 고정된다. 그러나, 이것이 행해지기 전에, 말단 (108) 은 고르고 깨끗한 표면을 확보하도록 세정 및/또는 그라인딩 및/또는 커팅된다. 마지막 단계는, 납땜부/용접부 (130) 가 생기도록 커버 (128) 를 시스 (102) 에 용접/납땜하는 것이다. 이것이 행해질 때, 온도 센서 유닛 (132) 이 형성된다.

Claims (16)

  1. 온도 센서 유닛을 제조하는 방법으로서,
    상기 온도 센서 유닛은,
    - 시스;
    - 각각 센서 단자들의 세트를 포함하는 하나 이상의 온도 센서들;
    - 적어도 하나의 전도체들의 세트로서, 상기 전도체들의 세트는 상기 센서 단자들의 세트에 납땜 및/또는 용접되는, 상기 적어도 하나의 전도체들의 세트; 및
    - 제 2 절연 재료를 포함하고,
    상기 전도체들 및 상기 온도 센서들은 상기 전도체들이 상기 온도 센서들보다 상기 시스의 센터에 더 가까이 제공되도록 서로에 대하여 배열되고,
    상기 방법은,
    - 제 1 구역에서 상기 시스와 상기 전도체들 사이에 공간이 정의되도록 상기 시스 내에 상기 전도체들을 제공하는 단계;
    - 상기 공간 내에 액체 형태로 상기 제 2 절연 재료를 제공하는 단계;
    - 상기 전도체들이 상기 온도 센서들 보다 상기 시스의 센터에 더 가까이 제공되도록 상기 공간 내에 상기 온도 센서들을 위치시키는 단계; 및
    - 상기 센서 단자들의 세트에 상기 전도체들의 세트를 납땜 및/또는 용접하는 단계를 포함하는, 온도 센서 유닛 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공간 내에 상기 온도 센서들을 위치시키는 단계는, 상기 제 2 절연 재료가 액체 형태로 있는 동안 상기 제 2 절연 재료 내에 상기 온도 센서들을 위치시키는 단계를 포함하는, 온도 센서 유닛 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 납땜 및/또는 용접하는 단계는,
    레이저 빔에 의해 납땜 및/또는 용접하는 단계를 포함하는, 온도 센서 유닛 제조 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공간 내에 상기 온도 센서들을 위치시키는 단계는,
    상기 온도 센서들이 상기 전도체들보다 상기 시스에 더 가까운 위치에 상기 온도 센서들을 위치시키는 단계를 포함하는, 온도 센서 유닛 제조 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시스 내에 상기 전도체들을 제공하는 단계는,
    - 상기 전도체들의 세트가 제 1 절연 재료에 의해 상기 시스에 대하여 유지되는 상기 시스를 제공하는 단계;
    - 상기 시스의 말단에서 상기 제 1 절연 재료의 일부를 제거하는 단계; 및
    - 상기 제 1 절연 재료가 제거된 영역에서 상기 전도체들의 길이를 감소시키는 단계를 포함하는, 온도 센서 유닛 제조 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 제 2 절연 재료를 경화시키는 단계를 더 포함하는, 온도 센서 유닛 제조 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 납땜부/용접부를 커버하도록 상기 납땜부 및/또는 용접부의 영역에 제 3 절연 재료를 제공하는 단계; 및
    - 상기 제 3 절연 재료를 커버하도록 상기 시스의 말단에 커버를 제공하는 단계를 더 포함하는, 온도 센서 유닛 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 시스의 말단에 커버를 제공하는 단계는,
    - 상기 시스의 상기 말단을 그라인딩하는 단계; 및
    - 상기 그라인딩된 말단에 상기 커버를 고정시키는 단계를 포함하는, 온도 센서 유닛 제조 방법.
  9. 온도 센서 유닛으로서,
    - 시스;
    - 각각 센서 단자들의 세트를 포함하는 하나 이상의 온도 센서들; 및
    - 적어도 하나의 전도체들의 세트로서, 상기 전도체들의 세트는 상기 센서 단자들의 세트에 전기적으로 접속되는, 상기 적어도 하나의 전도체들의 세트를 포함하고,
    상기 전도체들 및 상기 온도 센서들은, 상기 전도체들이 상기 온도 센서들보다 상기 시스의 센터에 더 가까이 제공되도록 상기 시스 안에서 서로에 대하여 배열되는, 온도 센서 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 온도 센서들 중 하나 이상이 상기 전도체들 중 어느 것보다도 상기 시스에 더 가까이 제공되는, 온도 센서 유닛.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 센서 단자들의 길이는 상기 센서 단자들의 폭의 적어도 20 배인, 온도 센서 유닛.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    각각의 전도체는 액세스 가능한 단부 및 접속된 단부를 정의하고,
    상기 접속된 단부는 상기 센서 단자들 중 하나에 납땜 및/또는 용접되고, 상기 액세스 가능한 단부는 상기 온도 센서 유닛의 외측 면으로부터 액세스 가능한, 온도 센서 유닛.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 온도 센서 유닛은 복수의 온도 센서들을 포함하고,
    상기 온도 센서들 각각의 센서 단자들의 세트는 상기 전도체들의 세트에 접속되는, 온도 센서 유닛.
  14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    적어도 하나의 절연 재료가 각각의 센서와 상기 전도체들 사이에 제공되는, 온도 센서 유닛.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 절연 재료는 레이저 빔의 조사로부터 상기 센서를 보호하도록 적응되는 주조 가능한 재료인, 온도 센서 유닛.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 주조 가능한 재료는 공기 중에서의 레이저 광 투과율의 50 퍼센트 미만인 레이저 광 투과율을 갖는, 온도 센서 유닛.
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