KR20020086683A - 센서장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력 측정셀(6)을 구비한 센서장치에 관한 것으로, 상기 측정셀은 가압된 측정 매체에 의해 조절 가능한 측정박막을 갖는다. 센서 고정장치로서 측정 브리지가 제공되고, 상기 고정 장치는 측정박막에 배치된다. 평가회로가 혼성 회로(8)로 형성되고, 혼성 회로(18) 및 센서 회로 사이의 전기 연결부(9,10) 및 센서장치(1)의 하우징(2,3)에 접지 연결이 이루어지면서 측정박막에 직접 고정 가능하다. 센서장치(1)의 하우징(2,3,4)은 다수의 편으로 구현되고, 혼성 회로(8)의 연결부와 커넥터(4)의 컨텍트 핀(11)에 의해 이루어진다.

Description

센서장치{Sensor assembly}

예컨대 독일 특허 공개 제 196 03 674.7 A1 호에 압력 센서가 공지되어 있으며, 상기 센서에서 특수강으로 이루어진 압력 측정셀에 의해 신호 감지가 이루어지며, 상기 측정셀에서 측정 매체의 반대 측 측정박막 위에, 예를 들어 초박막 기술로 저항 브리지가 배치된다. 측정 매체의 압력변화에 의한 박막의 운동은 저항 궤도의 업세팅 또는 확장을 야기하고 따라서 각 저항에 따른 저항 변형이 야기된다. 이러한 저항 변형의 이용 및 신호 강화는 전자 평가 회로에 의해 이루어지고, 상기 회로는 프린트 회로기판 위에 배치된다.

압력셀에서 평가회로의 접촉은 납땜된 가요성 도전 스트립 또는 경우에 따라서는 스페이서에 의해 이루어진다. 상기 스페이서는 접착 연결에 의해 압력 셀과 접촉되고, 스페이서 상에 배치된 평가 회로는 납땜된다. 평가 회로가 센서장치에 배치된 커넥터에 접촉하는 것은 납땜된 가요성 파이프 또는 컨넥터 핀에 의해 이루어지고, 상기 핀은 센서장치의 하우징에 상부 통로에서 유연한 고무에 의해 밀봉된다.

그러한 압력 센서의 제조시 저렴하고 구조적으로 더욱 간단한 센서 구조가 존재하며, 상기 센서 구조는 예를 들어 차량 내의 오일, 디젤, 벤진 또는 브레이크액과 같은 침식성 매체의 압력 측정에 있어서 높은 진동 및 온도 부하에 적합하다.

본 발명은 독립 청구항의 전제부에 따른 특히 고압센서용 센서장치에 관한 것이다.

도 1은 별도의 나사 소켓에 의해 육각형의 하우징에 고정된 압력 측정셀의 혼성 회로를 포함하는 고압센서의 제 1실시예의 단면도.

도 2는 육각형 디프 드로잉 가공 부품을 가진 도 1에 따른 실시예의 변형예.

도 3은 도 2에 따른 육각형 하우징의 횡단면도.

앞에서 기술된 방식의 센서장치는 청구항 제 1항의 특징을 포함하는 본 발명에 따른 개선에서 혼성 회로로서 평가 회로가 센서 회로, 즉 측정 브리지에 의해, 평가 회로와 센서 회로 사이의 전기적 연결 및 센서장치의 하우징에 접지 연결이 형성되면서 측정박막에 직접 고정 가능한 것이 바람직하다.

특히 바람직한 실시예에 따라 혼성 회로의 연결부와 센서장치 내부에 있는 커넥터의 커넥트핀의 접촉은 가압접촉에 의해 형성된다. 따라서 가압접촉은 간단한 방법으로 S자 형 판스프링 또는 나사 스프링에서 발생할 수 있으며, 나사 스프링은 혼성 회로상에 또는 슬리브의 커넥터에 고정장치로서 안내된다.

본 발명에 따른 전자 평가 회로는 공지된 하이브리드 기술, 예를 들어 ASTC로 제조되고 직접 측정박막을 지지하는 측정셀과 접착에 의해 연결된다. 센서장치의 하우징에 필수적인 전기적 연결은 바람직한 방법으로 다른 부품없이 달성된다. 전기적 연결이 하이브리드 기술의 고정 장치와 동시에 이루어지기 때문에 공정 과정에서 남땜 또는 본딩 과정이 누락된다. 선행 기술에서 요구되는 가요성 박막 또는 인터케리어, 즉 스페이서는 연결 소자로서 여기에서는 반드시 필수적이지 않다. 따라서 비용이 현저하게 절감될 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 또다른 장점은 측정 브리지와 평가 회로 사이의 짧은병렬식 전기 연결이다. 따라서 전자기적 조사에 대한 호환이 양호하게 달성된다. 치밀한 구조적 형상은 전기 연결 소자의 갯수 뿐 아니라 파손 위치의 수도 감소함으로써 센서장치의 수명이 지연된다. 또한 정확한 구조는 진동을 감지하는 소수의 기계 부품을 구비하며, 센서장치는 진동에 더욱 내구성이 생긴다.

나사 스프링 또는 S자 형 판스프링에 의해 커넥터의 간단한 자동 조립이 가능하다.

압력 측정셀이 다수의 편으로 이루어진 압력 소켓 위에 조립될 경우 특히 바람직하며, 상기 소켓에서 측정셀은 나사 소켓 바로 위에 고정되고, 상기 나사 소켓은 측정 매체의 유도를 위해 연결 장치에 나사조임할 수 있다. 나사 소켓은 베이스 하우징과 견고하게 연결된다.

베이스 하우징 및 나사 소켓으로 분리되어 제조될 수 있으면, 그렇게 분리된 압력 소켓에 의해 센서장치의 전체 높이가 더욱 작게 달성된다. 왜냐하면 압력 측정셀은 베이스 하우징 없이도 나사 소켓에 직접 방사방향으로 용접될 수 있기 때문이다. 따라서 압력 소켓의 제조는 비용이 저렴하고, 일체형 구현에 비해 나사 소켓에 대패질 가공을 덜 요한다.

또한 나사 소켓이 베이스 하우징과 연결되어 나사선측으로 용접되는 것이 바람직하다. 따라서 베이스 하우징은 간단한 방법으로 연결 장치에 조립에 바람직한 육각형의 하우징으로 구현될 수 있으며, 밀링된 또는 특히 저렴한 디프 드로잉 가공 부품에 적합하다. 그러한 육각형 하우징은 압력 소켓보다 덜 견고하고 따라서 더 저렴한 재료로 제조될 수 있다. 또한 평가 회로에 발생하는 금속 커버링에 의해센서장치의 개선된 전자기 적합성을 기대할 수 있으며, 이것은 특히 압력 측정셀의 작은 신호 왕복시 바람직하다.

분리된 압력 소켓에 의해, 측정셀로 기계적 전압 유도와 그에 따른 이동 모멘트에 의한 신호 변동이 최소화되고, 분리된 베이스 하우징에 의해 플라스틱으로 이루어진 더욱 작은 커넥터가 가능하며, 따라서 커넥터의 기계적 연결 및 그에 따른 기계 전체의 진동에 대한 내구성이 개선된다.

센서장치는 특히 차량의 오일, 디젤, 벤진 또는 브레이크액의 측정을 위한 고압센가 될 수 있다.

본 발명의 바람직한 개선의 상기 특징 및 또다른 특징들은 청구항, 상세한 설명, 도면에 나타나며, 개별 특징들은 각각 자체로써 또는 다수의 조합으로 실시예 및 다른 분야에서 구현되며, 바람직하게 법적 보호를 받는 실시예에 대해 설명되며, 상기 실시예는 여기에서 청구된다.

본 발명에 따른 고압센서용 센서장치의 실시예가 도면에 의해 상세화 된다.

도 1에 고압 센서(1)가 도시되며, 상기 센서의 하우징 부품은 나사 소켓(2),육각형 하우징(3) 및 커넥터(4)로 구성된다. 육각형 하우징(3)은 나사 소켓(2)에 의해 전체 장치를 연결 장치 또는 압력 이송 파이프, 예를 들어 레일에 나사 조임할 수 있다. 육각형 하우징(3)에 커넥터(4)가 밀봉 또는 그밖의 연결 방법에 의해 고정 장착될 수 있다.

나사 소켓(2)에 측정될 압력을 이송하는 매체를 위한 유입구(5)가 있으며, 상기 유입구(5)의 폐쇄부에 측정 박막을 가진 압력 측정셀(6)이 배치된다. 압력 측정셀(6)은 나사 소켓(2)에 방사방향으로 용접된다.

압력 측정셀(6)에 금속 디스크(7) 또는 금속 슬리브가 전기 도전되어 박막면을 포함하는 디스크 또는 슬리브면이 층을 이루고, 상기 박막면에 공지된 방법으로 작동하는 저항 측정 브리지가 위치하도록 배치된다. 이러한 형성은 펼가 회로로서 혼성 회로(8)를 포함하는 프린트 회로기판이 배치된다.

혼성 회로(8), 예를 들어 소위 주문형 직접회로(ASIC)는 압력 측정셀(6)을 향한 측면 상에 접촉면(9,10)을 가지며, 상기 접촉면은 연속적인 접촉에 의해 맞은편 부품 측면과 연결된다. 접촉면(9)은 구조적으로 저항 측정 브리지의 접촉면과 조립시 압력 측정셀(6)위에 전기 연결이 형성되도록 배치된다. 상기 전기 연결부를 둘러싸는 접촉면(10)에 하우징 용적에 대한 접촉이 금속 디스크(7)에 의해 형성된다.

도전 접착체로 도시된 실시예에서 혼성 회로(8)는 접촉면(9,10) 및 압력 측정셀(6)과 금속 디스크(7) 또는 슬리브에 접착된다. 따라서 간단한 방법으로 혼성 회로(8)의 하우징 용적 및 저항 측정 브리지로의 접촉 및 혼성 회로(8)의 고정이이루어진다.

혼성 회로(8)에서 커넥터(4) 내부의 커넥터핀(11)으로의 전기적 연결은 도 1에 따른 실시예에서 예컨대 스프링 또는 S자 형 판스프링(13)에 의해 이루어진다. 판스프링(13)의 한 측면은 직접 도전 접착제에 의해 혼성 회로(8)에 접착되고, 다른 측면 위에는 커넥트핀(11)의 컨텍 플러그(14)가 접촉한다. 스프링과 접촉할 때 혼성 회로(8)상에 슬리브(15)가 고정장치로 접착된다.

도 2 및 도 3에서 육각형 하우징(20)이 디프 드로이 가공 부품으로 제조되는 실시예가 제시된다. 이때 동일한 또는 동일한 작용을 하는 부품은 도 1에서와 같이 동일한 부품 부호를 갖는다. 압력 측정셀(21)은 구조적으로 매칭되어 상기 실시예에 대응하도록 형성되고, 커넥터(4)는 접착물질(22)에 의해 육각형 하우징(20)에 고정된다.

혼성 회로와 커넥터핀의 접촉은 접촉부(23) 및 나사 압축 스프링(12)에 의해 이루어지며, 상기 스프링은 커넥터(4)에 대응하는 슬리브(24) 내부에 고정된다.

Claims (9)

1. 가압된 측정 매체를 조절할 수 있는 측정박막을 포함하는 압력 측정셀(6)과 측정박막에 직접 배치된 센서 회로 및 측정박막과 연결된 전자 평가 회로와, 상기 센서 회로 및/또는 평가 회로(8)와 접촉 가능한 커넥커를 포함하는 센서장치에 있어서,

   상기 평가 회로는 혼성 회로(8)로 형성되고, 혼성 회로(8)와 센서 회로 사이의 전기적 연결 및 센서장치(1)의 하우징(2,3)에 접지 연결이 이루어지는 동시에 측정박막에 직접 고정가능한 것을 특징으로 하는 센서장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 커넥터(4)의 커넥터 핀(11)과 혼성 회로(8)의 연결부의 접촉이 가압 접촉부(12,12;23)에 의해 야기되는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 가압 접촉부는 S자 형의 판 스프링(13)인 것을 특징으로 하는 센서 장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 가압 접촉부가 나사 압축 스프링(12;23)이고, 상기 스프링은 혼성 회로(8)위에 또는 슬리브(15;24)내의 커넥터(4)에 고정장치로서 안내되는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 측정셀(6)이 다수의 편으로 구성된 압력 소켓에 고정되고, 상기 소켓에서 압력 측정셀(6)이 나사 소켓(2)위에 고정되고, 상기 나사 소켓은 측정 매체의 유도를 위해 연결장치 또는 파이프 위에 나사 조임할 수 있으며, 나사 소켓(6)은 센서 장치(1)에 조립 및 커넥터(4)의 수용을 위해 베이스 하우징(3)과 연결되는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 압력 측정셀(6)은 나사 소켓(2)상에서 방사방향으로 용접되고, 상기 나사 소켓(2)은 베이스 하우징(3)과 나선측에 용접되는 것을 특징으로 하는 센서 장치.
7. 제 5항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 하우징이 육각형의 하우징(3;20)인 것을 특징으로 하는 센서 장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 육각형의 하우징(20)이 디프 드로잉 가공 부품인 것을 특징으로 하는 센서 장치.
9. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 장치(1)는 차량의 오일, 디젤, 벤진, 또는 브레이크유의 측정을 위한 고압 센서인 것을 특징으로 하는 센서 장치.