CN107076570A - 包括敏感元件的测量探针 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测量探针，该测量探针包括敏感元件和连接到敏感元件的两个腿，所述腿是共面的。

Description

包括敏感元件的测量探针
技术领域
本发明涉及一种特别是在汽车行业使用的测量探针。
背景技术
已知探针是用于测量温度，例如，在车辆的内燃机的进气流中设置有定位在流体流中的温度敏感元件的探针。在流中的这种放置有利地允许获得准确的温度信息。然而，这设计将敏感元件相对地远离探针的其余部分(特别是没有放置在流体流中的印刷电路板或陶瓷支撑件)放置。在敏感元件和印刷电路板或陶瓷支撑件之间的这种连接有足够长度(特别是在10和50mm之间)的腿实现。
在探针的组装器件，这些相对长的连接腿通过在与印刷电路板组装之前的、具有准确定位的弯曲操作来成形。
在传感器中的组装操作开始之前，探针被构造成三维构型。
探针因此具有安装方向，使得由于探针方向的自动识别而精巧的通过机器人的自动组装成为必需。
腿的直径特别是在0.2毫米和0.6毫米之间，使得由测量探针形成的三维结构的机械强度非常低。
结果，在组装操作期间处理探针可以改变所提供的几何构型，使得电线的端部不再与印刷电路板或陶瓷支撑件的连接件焊盘重合或仅部分重合。由于这种不完美的定位，腿和印刷电路板之间的电连接的质量是下降或出故障的，特别是产生产品次品或甚至电气故障。
发明内容
本发明的目的特别是克服现有技术的装置的一个或多个缺点。
为此，本发明提出了一种测量探针，包括：
-敏感元件，
-连接到敏感元件的两个腿，这些腿是共面的。
测量探针的腿是共面的事实允许其被处理而不产生将易于使腿变形的应力。
根据本发明的实施例，腿各自具有电连接部分，这些连接部分被共线地布置。
根据本发明的特性，这些连接部分布置成指向相反的方向。
根据本发明的另一特性，腿的连接部分相对于穿过敏感元件的中间平面彼此对称。
由于测量探针是对称的，所以没有安装方向。因此，消除了安装错误的风险。
根据本发明的又一特性，连接腿的每一个具有连接到相关联的连接部分的直线部分。
有利地，直线部分彼此平行。
优选地，直线部分比连接部分的长度长。
根据本发明的实施例，每个支腿的直线部分和连接部分在它们之间形成大致等于90°的角度。
例如，腿中的一个的展开长度在10和80毫米之间，特别地在20和60毫米之间。
优选地，连接部分是被剥开的(stripped)，并且直线部分至少部分地被绝缘护套或涂层覆盖。
在适当的情况下，连接部分具有小于1毫米，特别地在0.2毫米和0.6毫米之间，优选地在0.25毫米和0.45毫米之间的直径。
根据本发明的实施例，敏感元件对于其环境的温度敏感。
例如，敏感元件包括负温度系数热敏电阻。
可替代地，敏感元件包括正温度系数热敏电阻。
进一步可替代地，敏感元件包括热电偶。
根据本发明的实施例，探针被布置成特别是通过钎焊电连接到基底，特别是印刷电路板或陶瓷支撑件。
本发明还涉及特别地用于机动车辆的传感器，包括：
-特别地为印刷电路板或陶瓷支撑件的基底，
-如上所述的测量探针，该测量探针特别地通过钎焊电连接到基底。
根据本发明的实施例，基底具有至少一个开口并且测量探针至少部分地布置在所述开口中。
在适当的情况下，传感器具有支撑基底的支撑件，该支撑件设置有布置成与探针的腿的连接部分配合的至少一个引导元件。
优选地，引导元件具有能够至少部分地接收测量探针的连接部分的腔，该腔特别地具有V或U形。
有利地，测量探针的引导元件布置成在基底在支撑件中的安装期间引导基底。
在本发明的实施例中，温度传感器包括：
-如上所述的、布置成测量温度的测量探针，
-特别地从温度测量探针分离的压力测量探针，该两个探针与相同的流体接触，
-用于将传感器连接到适于读取探针中的每一个的测量信号的电气或电子***的连接件。
根据本发明的第一变型，传送的输出信号是模拟型的。
根据本发明的第二变型，传送的输出信号是数字型的。
本发明还涉及用于内燃机的进气歧管，其包含如上所述的传感器。
本发明还涉及包含如上所述的歧管的内燃机。
最后，本发明还涉及在如上所述的传感器中组装测量探针的方法。
附图说明
在阅读以下描述的同时，参照以示例的方式给出的附图将更好地理解本发明。
图1示意性地和部分地示出了根据所描述的本发明的示例性实施方式的测量探针。
图2是包括图1的探针的传感器的局部视图。
图3是图2的传感器的透视图。
图4利用传感器的示意性和局部视图，示出了在传感器中根据本发明的测量探针的集成的示例。
图5中示出了图2和图3的传感器的引导元件的剖视图。
具体实施方式
本发明涉及意于集成在传感器中的测量探针。
实施例涉及一种压力和温度传感器，特别是测量内燃机的压力和入口温度，并且结合根据本发明的测量探针。
图1示出了根据本发明的实施方式的示例的探针1，该探针1包括：
-敏感元件2，
-连接到敏感元件的两个共面的腿3。
腿3的每个端部具有连接部分4。这些电连接部分4以共线的方式布置，或者可能在它们之间形成由在制造期间可能的几何缺陷所导致的在0°和5°之间的小角度。
根据本发明的实施例，腿3各自具有连接部分4，这些连接部分4被布置成指向相反的方向。
也如图1所示，腿3的连接部分4相对于穿过敏感元件2的中间平面P彼此对称。
连接腿3各自具有连接到相关联的连接部分4的直线部分5。
直线部分5是平行的。
优选地，直线部分5比连接部分4的长度长。
根据本发明的实施例，每个支腿3的直线部分5和连接部分4在它们之间形成大致等于90°的角度。
根据应用，长度变化，从而使得敏感元件基本上被放置在流的中心处。
例如，腿3中的一个的展开长度在10和80毫米之间。
优选地，连接部分4是被剥开的，并且直线部分5至少部分地被绝缘护套或涂层覆盖。护套19在金属部分18的长度的一部分上覆盖腿的金属部分18，并且保护腿3的被覆盖的部分免受由进气引起的化学或机械的外部侵蚀。
在适当的情况下，连接部分4具有小于1毫米，特别地在0.2毫米和0.6毫米之间，优选地在0.25毫米和0.45毫米之间的直径。
根据本发明的实施例，敏感元件2对于其环境的温度敏感。
例如，敏感元件2包括负温度系数热敏电阻。根据与用于形成元件的材料特定的关系，当温度升高时，这种元件的电阻单调减小并且连续。
根据另一实施例(未示出)，敏感元件2包括正温度系数热敏电阻。在这种情况下，根据与用于构成元件的材料特定的关系，当温度升高时，敏感元件的电阻单调和连续地增加。
根据另一实施例(在本应用中未示出)，测量温度的敏感元件2包括热电偶。这种类型的敏感元件产生与热电偶的热接点和冷接点之间的温差成比例的电位差。
探针1被布置成特别是通过钎焊电连接到基底9，特别是印刷电路板或陶瓷支撑件。如图3所示，连接部分端部4平坦地位于基底9的连接件焊盘11上，为了钎焊以形成电接触。
传感器6如图2和图3所示，包括：
-基底9，
-测量探针1，特别是通过钎焊电连接到基底9。
在图2中，通常关闭主体7的保护盖已被移除以示出传感器6的内部。
基底9具有开口12，并且测量探针至少部分地布置在该开口中。在图2中，测量探针1布置成穿过基底9。
支撑件7包括至少一个引导元件10，该引导元件10布置成与探针1的腿3的连接部分5配合。
优选地，引导元件10具有能够至少部分地接收探针的连接部分的腔，该腔特别地具有V或U形。
在图5中，腔具有V形，连接部分***到V的较宽的部分中，并且被横向地引导以倚靠腔的底部。
测量探针1的引导元件10还布置成在基底9在支撑件中的安装期间引导基底9。
从而便于基底9的安装操作。
在本发明的实施例中，特别是用于机动车辆的温度传感器，包括：
-如上所述的、测量温度的测量探针1，
-特别是从温度测量探针分离的压力测量探针13，该2探针与相同的流体接触，
-连接件8，
连接件使传感器能够连接到适于读取探针中的每一个的测量信号的电气或电子***。
这种传感器结合了两个功能，这限制了设置成用于在这些传感器的环境中容纳这些传感器的机械接口的数量，并且通过限制连接和分支的数量来简化电气布线。
图3示出了这样的传感器，其中，可以看到被布置在传感器主体中的拱形件15所保护的测量探针2的端部。该拱形件保护测量探针的端部免受可能在组装在发动机上之前、在组装到发动机上期间或者可能在发动机运行期间的部件运输期间发生的冲击。拱形件以宽的镂空(openwork)为特征，并且不会阻止气流到达测量探针。
传送的输出信号为模拟型。在该实施例中，使用该信息的元构件获取由传感器传送的电压电平。
在其他应用中，传送的输出信号为数字型。在这种情况下，在传感器和使用该信息的构件之间的测量值通过数字通信协议传输。
本发明还涉及用于内燃机的进气歧管(未示出)，其包含如上所述的传感器。
如上所述的传感器测量在进气歧管中流动的气体混合物的温度和压力，所述混合物基本上由空气组成，但也可能包含再循环到进气口的废气、来自曲轴箱气体的再循环的油蒸气和可能来自油箱的燃料蒸气。
为了获得表示流体流的实际温度的温度，测量探针将基本上布置在流体流的中心，并且在任何情况下都远离壁。相反，压力测量探针可以容纳在传感器的主体内部。
入口歧管的一部分形成传感器***其中的基部，然后允许传感器保持就位的保持***。
传感器因此可以由穿过布置在传感器主体中的一个或多个固定支架的一个或多个螺钉旋拧。
本发明还涉及包含如上所述的歧管的内燃机。
压力和温度的测量将允许控制***控制内燃机以特别地确定进气的密度，该信息被用于优化发动机的控制，特别是减少污染排放并使性能最大化。
最后，本发明还涉及在如上所述的传感器中组装测量探针的方法。
由于上述原因，相对于现有技术，当实施本发明时传感器的组装便利。

Claims (12)

1.一种测量探针(1)，包括
-敏感元件(2)，
-连接到敏感元件的两个腿(3)，这些腿是共面的。
2.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，所述腿各自具有电连接部分(4)，这些连接部分(4)以共线的方式布置。
3.根据权利要求2所述的探针，其特征在于，所述连接部分(4)被布置成指向相反的方向。
4.根据权利要求3所述的探针，其特征在于，所述腿(3)的所述连接部分(4)相对于穿过所述敏感元件(2)的中间平面彼此对称。
5.根据权利要求2到4所述的探针，其中，所述连接部分(4)的直径小于1毫米，特别地，在0.2毫米和0.6毫米之间，优选地，在0.25毫米和0.45毫米之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的探针，其中，所述敏感元件(2)对其环境的温度敏感。
7.一种特别地用于机动车辆的传感器(6)，包括：
-特别地为印刷电路板或陶瓷支撑件的基底(9)，
-如前述权利要求中的任一项所述的测量探针(1)，其特征在于：
-所述测量探针特别地通过钎焊电连接到所述基底。
8.根据前述权利要求中所述的传感器，其中，基底(9)包括至少一个开口(12)，并且所述测量探针(1)至少部分地布置在所述开口(12)中。
9.根据权利要求7和8任一项所述的传感器，包括支撑件(7)，所述支撑件(7)支承基底并且至少设置有布置成与所述探针的所述腿(3)的所述连接部分(5)配合的引导元件(10)。
10.根据前述权利要求所述的传感器，其中，引导元件(10)具有能够至少部分地接收探针(1)的连接部分(4)的腔，该腔特别地具有V或U形。
11.根据权利要求9和10中任一项所述的传感器，其中，所述测量探针(1)的所述引导元件(10)布置成当基底(9)被放置在所述支撑件中时引导基底(9)。
12.一种特别地用于机动车辆的温度传感器，包括：
-如权利要求1到6中的任一项所述的测量探针(1)，
-特别地从所述温度测量探针(1)分离的压力测量探针(13)，所述两个探针与相同的流体接触，
-连接件(8)，
其特征在于，所述连接件允许所述传感器连接到适于读取探针中的每一个的测量信号的电气或电子***。
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