DE19946453A1 - Temperatursensor - Google Patents
TemperatursensorInfo
- Publication number
- DE19946453A1 DE19946453A1 DE19946453A DE19946453A DE19946453A1 DE 19946453 A1 DE19946453 A1 DE 19946453A1 DE 19946453 A DE19946453 A DE 19946453A DE 19946453 A DE19946453 A DE 19946453A DE 19946453 A1 DE19946453 A1 DE 19946453A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- thermistor
- temperature sensor
- outer cylinder
- wires
- core wires
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung schafft einen Temperatursensor mit einem Thermistorelement, das in einer Metallkappe aufgenommen ist, und einem mineralisch isolierten Kabel zur Aufnahme von Signalen von dem Thermistorelement, wobei das mineralisch isolierte Kabel einen Ventilationsaufbau verwendet, der stabile Thermistorelementwiderstandscharakteristika schafft. Das Thermistorelement (1) ist mit einem Thermistorabschnitt (1a), der aus einem Oxidhalbleiter besteht, und Elektrodendrähten (1b) ausgerüstet, die sich von dem Thermistorabschnitt (1a) zur Abgabe von Thermistorsignalen erstrecken, und es ist an dem Ende des mineralisch isolierten Kabels (2) angeordnet und in der Metallkappe (3) aufgenommen. Das mineralisch isolierte Kabel (2) verwendet einen Aufbau, in welchem elektrisch leitende Kerndrähte (2b), die mit den Elektrodendrähten (1b) verbunden sind, in einem metallenen Außenzylinder (2a) durch ein isolierendes Pulver (2c) isoliert und gehalten sind, das in den Außenzylinder (2a) eingefüllt ist. Eine Ventilationsmenge von mindestens 5 x 10·-4· ml/(MPa x sec) ist innerhalb des Außenzylinders (2a) bei Normaltemperatur sichergestellt.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Temperatursensor mit einem Thermistorelement, das zur
Temperaturerfassung verwendet wird, und bezieht sich
insbesondere auf einen Temperatursensor, der eine
Wärmebeständigkeit bis zu einer Temperatur von etwa 1000°C haben
muß, und beispielsweise zur Verwendung als Abgastemperatursensor
geeignet ist, der in einem katalytischen Wandler oder
Katalysator oder dergleichen eines Kraftfahrzeugabgassystems
eingebaut ist und ungewöhnliche Temperaturen oder
Katalysatorverschlechterungen und dergleichen erfaßt.
Diese Art von Temperatursensor hat üblicherweise ein
Thermistorelement, das eine bestimmte Temperatur-
Widerstandscharakteristik hat, an einem ende eines
Verdrahtungselements zur Aufnahme von Thermistorsignalen. Dieser
Endabschnitt ist mit einem Metallmantel mit einem Boden bedeckt,
was zu einem Aufbau führt, in welchem das Thermistorelement in
dem Raum aufgenommen ist, der durch das Metallgehäuse und den
Endabschnitt des Verdrahtungselements gebildet ist.
Üblicherweise ist durch Einfüllen isolierenden Pulvers in einen
Raum zwischen einem Metallaußenzylinder und Kerndrähten der
Aufbau des Verdrahtungselements derart, daß die Kerndrähte in
dem äußeren Zylinder isoliert und gehalten sind, wobei diese
Kerndrähte mit Elektrodendrähten verbunden sind, die an dem
Thermistorelement vorgesehen sind.
Weil ein das Thermistorelement bildendes Thermistormaterial aus
einem Oxid-Halbleiter besteht, variieren die
Widerstandscharakteristika (Temperatur-
Widerstandscharakteristika) des Thermistorabschnitts
entsprechend dem Sauerstoffpartialdruck der Umgebungsatmosphäre
des Thermistorelements.
Weil bei diesem Typ eines Temperatursensors das
Thermistorelement in einem Metallgehäuse aufgenommen ist, tritt
Oxidation eines hitzebeständigen Metalls bei hohen Temperaturen
(z. B. 700°C und höher) auf und der Sauerstoffpartialdruck der
inneren Atmosphäre nimmt ab. In einer stark reduzierenden
Atmosphäre tritt ein Phänomen auf, wobei Sauerstoff
vorübergehend aus dem Oxid-Halbleiter des Thermistorabschnitts
entnommen wird, was in einer Störung der vorgenannten
Widerstandscharakteristika bei hohen Temperaturen resultiert.
Folglich ist es erforderlich, das in dem Metallgehäuse
aufgenommene Thermistorelement mit einer passenden Belüftung
oder Ventilation zu versehen, um die Thermistorcharakteristika
zu stabilisieren. Im Fall eines Temperatursensors, der einen
Doppelrohraufbau verwendet, in welchem der Außenumfang des
Verdrahtungselements ferner mit einem Metallzylinder etc. bedeckt
ist (z. B. wie in Fig. 8 des japanischen Patents Nr. 2621488
beschrieben ist), kann ein Ventilationspfad gebildet werden,
indem der Spalt zwischen dem Verdrahtungselement und dem
Metallzylinder verwendet wird.
Neuere Sensoren müssen jedoch Temperaturen in Bereichen kleiner
Temperaturänderungen genau erfassen können und eine Ein-Aus-
Steuerung zur Untersuchung von Katalysatorbeeinträchtigungen und
dergleichen ausführen können, wodurch ein noch schnelleres
Ansprechverhalten erforderlich ist. Folglich besteht ein Bedarf,
den Außendurchmesser des temperaturempfindlichen Abschnitts
kleiner zu machen, um die Ansprechgeschwindigkeit des Sensors zu
erhöhen. Der zuvor genannte Doppelrohraufbau hat einen komplexen
Aufbau und ist zur Erfüllung dieses Bedarfs ungeeignet.
Andererseits muß im Fall eines Einzelrohraufbaus, in welchem der
Endabschnitt eines Verdrahtungselements, der mit einem
Thermistorelement versehen ist, lediglich mit einem mit einem
Boden versehenen zylindrischen Metallgehäuse bedeckt ist, obwohl
es vorteilhaft ist, den Außendurchmesser des
temperaturempfindlichen Abschnitts kleiner zu machen, der
Ventilationspfad für das Thermistorelement dann innerhalb des
Verdrahtungselements ausgebildet werden.
Weil jedoch, wie oben beschrieben wurde, das Verdrahtungselement
einen Aufbau hat, in welchem die Kerndrähte in einem
metallischen Außenzylinder isoliert und gehalten sind, indem
isolierendes Pulver in den Außenzylinder eingefüllt ist, kann
nicht erwartet werden, daß eine gute Ventilation geschaffen ist.
Wenn zudem der Außendurchmesser des temperaturempfindlichen
Abschnitts kleiner gemacht wird, um die Ansprechgeschwindigkeit
zu erhöhen, wird es, weil dies erfordert, daß das
Verdrahtungselement einen kleineren Durchmesser hat,
schwieriger, die Ventilation sicherzustellen. Folglich entsteht
der Bedarf, die Ventilationsmenge oder Quantität abzuklären oder
zu bestimmen, die erforderlich ist, um die
Thermistorcharakteristika zu stabilisieren.
Folglich ist es angesichts der obigen Punkte die Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, einen Temperatursensor mit einem
Thermistorelement zu schaffen, das in einem Metallgehäuse
aufgenommen ist und ein Verdrahtungselement zur Aufnahme von
Signalen von dem Thermistorelement hat, wobei das
Verdrahtungselement einen Ventilationsaufbau hat, der stabile
Widerstandscharakteristika des Thermistorelements schafft, und
ein Herstellungsverfahren für einen Temperatursensor
vorzuschlagen, der einen solchen Verdrahtungselementaufbau hat.
Als ein Ergebnis ernsthafter Studien, die durch die Erfinder der
vorliegenden Erfindung ausgeführt wurden und auf die
Ventilationsmenge des Verdrahtungselements zielten, wurde
experimentell bestimmt, daß, wenn die Ventilationsmenge gleich
oder größer einer vorbestimmten Menge war, stabile
Thermistorwiderstandscharakteristika erhalten werden, was zur
Vollendung der vorliegenden Erfindung führte.
Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Temperatursensor
geschaffen, mit einem Thermistorelement, welches einen
Thermistorabschnitt hat, der aus einem Thermistormaterial
besteht, mit einem Verdrahtungselement, das elektrisch leitende
Kerndrähte hat, die mit dem Thermistorelement gekoppelt sind, um
Thermistorsignale von dem Thermistorelement aufzunehmen, in
einem metallischen Außenzylinder isoliert und gehalten sind, und
mit einem zylindrischen Metallgehäuse, das das Thermistorelement
aufnimmt, eine Öffnung an einem Ende hat, an dem anderen Ende
geschlossen ist und mit dem äußeren Zylinder an der Öffnung
verbunden ist, wobei das Verdrahtungselement eine Ventilationsmenge
in dem Außenzylinder von mindestens 5 × 10-4 ml/(MPa × sec.)
bei Normaltemperatur sicherstellt.
Entsprechend kann eine Menge an Außenluft auf der Basis der
zuvor genannten vorbestimmten Ventilationsmenge durch die
Innenseite oder das Innere des Verdrahtungselements in den Raum
zugeführt werden, in welchem das Thermistorelement aufgenommen
ist und der durch das Metallgehäuse und das Verdrahtungselement
gebildet ist, wodurch die Bildung einer stark reduzierenden
Atmosphäre um das Thermistorelement verhindert ist. Folglich
kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Ventilationsaufbau
realisiert werden, der stabile Thermistorelement-
Widerstandscharakteristika schafft.
Das Thermistorelement besteht vorzugsweise aus einem
Thermistorabschnitt, der aus einem Thermistormaterial und
Elektrodendrähten besteht, die sich aus dem Thermistorabschnitt
zur Aufnahme von Thermistorsignalen erstrecken. In diesem Fall
sind die Elektrodendrähte mit den Kerndrähten verbunden.
Gemäß experimentellen Untersuchungen, die durch die Erfinder der
vorliegenden Erfindung ausgeführt wurden, ist die zuvor
beschriebene vorbestimmte Ventilationsmenge vorzugsweise bei
1 × 10-3 ml/(MPa × sec.) bei Normaltemperatur sicherzustellen und
insbesondere vorzugsweise bei 5 × 10-3 ml/(MPa × sec.) bei
Normaltemperatur sicherzustellen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bestätigt, daß die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden kann, wenn die
zuvor genannte Ventilationsmenge sichergestellt ist, auch wenn
der Außendurchmesser des Außenzylinders, nämlich der
Außendurchmesser des Verdrahtungselements, auf 3 mm oder weniger
reduziert wird und der Außendurchmesser des Außenumfangs des
Außenzylinders auf 2,5 mm oder weniger reduziert wird. Als eine
spezielle Verdrahtungselementeinrichtung zur Erreichung der
zuvor genannte vorbestimmten Ventilationsmenge können die
Kerndrähte des Verdrahtungselements in dem Außenzylinder
isoliert und gehalten sein, indem isolierendes Pulver in den
Außenzylinder zwischen den Außenzylinder und die Kerndrähte
eingefüllt wird, und der Außenzylinder kann so gemacht werden,
daß er einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 3 × 10-6
(/°C) oder mehr größer als das isolierende Pulver hat.
Im Ergebnis zieht sich bei hohen Temperaturen, die die Bildung
einer reduzierende Atmosphäre erleichtern, das in den
Außenzylinder eingefüllte isolierende Pulver relativ zu dem
Außenzylinder zusammen, wodurch die Bildung eines Spalts
ermöglicht wird, der es gestattet, daß die zuvor genannte
vorbestimmte Ventilationsmenge zwischen dem Außenzylinder und
dem isolierenden Pulver sichergestellt ist. Insbesondere kann
Magnesiumoxid als das isolierende Pulver verwendet werden.
In einem Temperatursensor, in welchem der vorgenannte
Außenzylinder einen thermischen Expansionskoeffizienten hat, der
mindestens 3 × 10-6 (/°C) größer ist als der des isolierenden
Pulvers, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung
experimentell bestimmt, daß die Ventilationsmenge durch
Wärmebehandlung des Verdrahtungselements erhöht wird. Die
vorgenannte Ventilationsmenge kann mindestens auf den zuvor
genannten Wert erhöht werden, indem das Verdrahtungselement bei
mindestens 900°C wärmebehandelt wird.
Bei Temperatursensoren fehlt dem Verdrahtungselement
typischerweise die Flexibilität für Biegung und dergleichen als
Ergebnis eines metallenen Außenzylinders. Folglich wird die
Verdrahtung zwischen dem Temperatursensor und äußeren
Schaltkreisen üblicherweise unter Verwendung von Leitungsdrähten
zur Verbindung mit den äußeren Schaltkreisen und dergleichen
ausgeführt, wobei die Leitungsdrähte von dem Verdrahtungselement
durch flexible Rohre oder Schläuche geführt sind. Dabei ist die
Verbindung zwischen den Leitungsdrähten und dem
Verdrahtungselement durch ein Schutzelement vor der Umgebung
geschützt, um den Eintritt von Feuchtigkeit und Staub zu
verhindern und um Schutz vor äußeren Stößen und dergleichen zu
bieten.
Folglich wird der Austausch von Luft zwischen dem das
Thermistorelement aufnehmenden Abschnitt und der Umgebung oder
Außenseite jeweils durch die Innenseite des
Verdrahtungselements, die Innenseite des Schutzelements und das
Außenrohr des Leitungsdrahts ausgeführt. Bei diesem Aufbau ist
es vorzuziehen, die Innenseite des Außenrohrs des Leitungsdrahts
ebenfalls mit guter Belüftung zu versehen.
Folglich ist es bei einem Aufbau, der die zuvor genannten
Leitungsdrähte verwendet, vorteilhaft, die Leitungsdrähte so zu
machen, daß eine Vielzahl elektrisch leitender Drähte mit
flexiblen Außenrohren bedeckt sind.
Weil gemäß der vorliegenden Erfindung die Drähte in den
Außenrohren aus einer Vielzahl von Drähten für die
Leitungsdrähte zusammengesetzt sind, werden Spalte zwischen
zugehörigen Drähten und zwischen den Außenrohren und den Drähten
gebildet. Die Ventilationsmenge innerhalb der äußeren Rohre kann
infolge der Anwesenheit dieser Spalte viel größer gemacht werden
als die vorbestimmte Ventilationsmenge des zuvor beschriebenen
Verdrahtungselements, wodurch jedwede Schwierigkeiten mit der
Ventilation eliminiert sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Schnittansicht, die
einen Temperatursensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Schnittansicht, die entlang der Radialrichtung
des mineralisch isolierten Kabels des in Fig. 1 gezeigten
Temperatursensors genommen ist;
Fig. 3 eine Schnittansicht, die entlang der Radialrichtung
der Leitungsdrähte des in Fig. 1 gezeigten Temperatursensors
genommen ist;
Fig. 4 einen Graph, der die Beziehung zwischen der
Oxidationsbehandlungszeit und der Ventilationsmenge in dem
mineralisch isolierten Kabel zeigt;
Fig. 5 einen Graph, der die Beziehung zwischen der Anzahl
von Kühlungs- und Heizungszyklen und die Änderungsrate des
Widerstands des Thermistorelements in einem Temperatursensor
zeigt, wenn die Dauer der Oxidationsbehandlungszeit des
mineralisch isolierten Kabels verändert wird.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand ihrer
bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die
Zeichnung erläutert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird der Temperatursensor gemäß der vorliegenden Erfindung in
der Verwendung als ein Abgastemperatursensor erläutert, der an
einer Kraftfahrzeugabgasreinigungseinrichtung, wie einem
katalytischen Wandler eingebaut ist, und eine unnormale
Temperatur oder eine Katalysatorbeeinträchtigung erfaßt. Weil
dieser Temperatursensor hauptsächlich im Abgaspfad von
Kraftfahrzeugabgasen eingebaut ist, muß der
temperaturempfindliche Abschnitt wärmebeständig sein,
wärmeschockbeständig sein, vibrationsfest und dergleichen sein,
um hohen Temperaturen der Größenordnung von beispielsweise
1000°C zu widerstehen.
Somit wird wärmebeständiges Material, das solchen Temperaturen
widerstehen kann, ebenfalls in dem temperaturempfindlichen
Abschnitt verwendet und es wird eine stabile Auslegung
verwendet. Kürzlich wurde eine genauere Abgastemperaturerfassung
durch Brennkraftmaschinensteuerungssysteme erforderlich, und es
besteht ein Bedarf für eine Temperaturerfassung mit verbesserten
Ansprechzeiten. Fig. 1 ist eine teilweise aufgeschnittene
Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines
Temperatursensors gemäß der vorliegenden Erfindung, der
ausgelegt ist, diese neuen Systemanwendungen passend zu
erfüllen.
Der Temperatursensor 100 ist allgemein ausgerüstet mit einem
Thermistorelement 1, einem mineralisch isolierten Kabel
(Verdrahtungselement) 2 zur Aufnahme von Thermistorsignalen,
einer Metallkappe (Metallgehäuse) 3, die das Thermistorelement 1
aufnimmt, so daß es mit einem Abgas nicht unmittelbar in Kontakt
gelangt, Leitungsdrähten 4 zur Verbindung des mineralisch
isolierten Kabels 2 mit äußeren Schaltkreisen oder einem
Kabelbaum, einem Flansch 5 zur Befestigung des Sensors an einer
Rohrwand 21 der Abgasleitung und einer Hülse (Schutzelement) 6,
die die Verbindung zwischen dem mineralisch isolierten Kabel 2
und Leitungsdrähten 4 schützt.
In Fig. 1 ist die Innenseite der Abgasleitung 20, durch die
Abgas fließt, unterhalb der Rohrwand 21 angeordnet und der
temperaturempfindliche Abschnitt des Temperatursensors 100, der
durch das Thermistorelement 1 und die dieses aufnehmende
Metallkappe 3 gebildet ist, ist in ein Loch 22, daß ein
Gewindeloch bildet, das in der Rohrwand 21 ausgebildet ist,
eingeführt und befestigt, um der Innenseite der Abgasleitung 20
ausgesetzt zu sein.
Hier ist ein Schrägabschnitt 22a an der Innenfläche des Lochs 22
näher an der Abgasleitung 20 als an dem Gewindelochabschnitt
ausgebildet. Der Temperatursensor 100 ist folglich in seiner
Stellung fixiert, indem mit einer Schraube 23 auf den Flansch 5
gedrückt wird.
Der Flansch 5 ist aus hitzebeständigem Metall (beispielsweise
SUS 304) gemacht, er ist an die Außenseite des mineralisch
isolierten Kabels 2 gefügt und hat eine abgeschrägte Form in
Übereinstimmung mit dem abgeschrägten Abschnitt 22a des Lochs
22. Wenn der Sensor an der Rohrwand 21 befestigt wird, wird
zusätzlich dazu, daß Abgas am Austritt von der Abgasleitung 20
gehindert wird, weil der Flansch 5 fest in den Schrägabschnitt
22a eingepaßt ist, der Sensor in dem Loch 22 der Rohrwandlung 21
gehalten.
Das Thermistorelement 1 hat einen Thermistorabschnitt 1a, der
durch Sintern eines Thermistormaterials mit hervorragender
Wärmebeständigkeit, das aus einem Oxidhalbleiter, wie Mn-Cr
besteht, und einem Paar von Elektrodendrähten 1b, die durch
Einschrumpfen in den Thermistorabschnitt 1a eingebettet sind, in
einer zylindrischen Form ausgebildet ist. Das Paar von
Elektrodendrähten 1b dient zur Aufnahme eines Ausgangs
(Widerstand entsprechend der Temperatur) in der Form von
Thermistorsignalen von dem Thermistorabschnitt 1a und sind aus
einem Drahtmaterial gemacht, wie Platindraht, der eine
hervorragende Wärmebeständigkeit und Ausgabeeigenschaften hat.
Das Paar von Elektrodendrähten 1b ist, grob gesprochen, parallel
in der Säulenaxialrichtung des Thermistorabschnitts 1a mit
gegenseitig konstantem Abstand (zwischen den Elektroden)
eingebettet und ein Ende jedes Drahts erstreckt sich von dem
Thermistorabschnitt 1a. Die erstreckenden Enden des Paars von
Elektrodendrähten 1b sind jeweils elektrisch durch
Widerstandsschweißen oder Laserschweißen etc. an Abschnitten M1,
die mit einem "x" in Fig. 1 dargestellt sind, mit einem Paar von
Kerndrähten 2b des mineralisch isolierten Kabels
(Verdrahtungselement) 2 verbunden, um Thermistorsignale an die
Außenseite abzugeben.
Eine Schnittansicht in Radialrichtung des mineralisch isolierten
Kabels 2 ist in Fig. 2 gezeigt. Das mineralisch isolierte Kabel
2 isoliert und hält ein paar von Kerndrähten 2b, die aus einem
Metall wie rostfreiem Stahl (beispielsweise SUS 310S) gemacht
sind, innerhalb des zylindrischen Außenzylinders 2a, der aus
Metall gemacht ist, wie beispielsweise Edelstahl (SUS 310S in
diesem Beispiel). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
die Kerndrähte 2b in dem Außenzylinder 2a isoliert und gehalten,
indem ein isolierendes Pulver (Schutzelement) 2c, das aus MgO,
Al2O3 oder dergleichen besteht, zwischen den Außenzylinder 2a und
jeden der Kerndrähte 2b innerhalb des Außenzylinders 2a
eingefüllt ist.
Weil dieses mineralisch isolierte Kabel 2 durch wiederholtes
Ziehen und Ausglühen beginnend von einem großdurchmessrigen
Material gemacht ist und in kleindurchmessrigem Zustand zur Zeit
der Verwendung ist, ist isolierendes Pulver 2c mit hoher Dichte
gepackt und die beiden Kerndrähte 2b sind fest am Ort gehalten.
Der Außendurchmesser des Außenzylinders 2a (Außendurchmesser des
mineralisch isolierten Kabels 2) beträgt 3 mm oder weniger und in
dem Beispiel hat der Außenzylinder 2a die Form eines Zylinders
mit einem Außendurchmesser von 2,3 mm, einer Wanddicke von 0,3 mm
und einer Länge von 60 mm. Zudem hat jeder Kerndraht 2b einen
Außendurchmesser von beispielsweise 0,3 mm.
Zudem stellt das mineralisch isolierte Kabel 2 innerhalb des Außenzylin
ders 2 eine Ventilationsmenge von mindestens 5 × 10-4 ml/(MPa × sec)
bei Normaltemperatur sicher, wenn Luft
(beispielsweise Druckluft) bei einem Druck von 5 Atmosphären von
einem Ende zum anderen Ende fließt. Diese vorbestimmte
Ventilationsmenge kann realisiert werden, indem der
Partikeldurchmesser des isolierenden Pulvers 2c gewählt wird
(beispielsweise mittlerer Partikeldurchmesser: 100 µm,
Partikelgrößenverteilung: 75 bis 150 µm), indem das isolierende
Pulver eingefüllt wird, so daß passende Spalte gebildet werden,
und indem das isolierende Pulver nicht dichter gepackt wird, als
erforderlich, auch nachdem das mineralisch isolierte Kabel
gezogen ist.
Zudem ist es vorzuziehen, daß der Außenzylinder 2a so ausgelegt
ist, daß sein thermischer Ausdehnungskoeffizient mindestens um
3 × 10-6 (/°C) höher ist als der des isolierenden Pulvers 2c, um
die zuvor beschriebene vorbestimmte Ventilationsmenge zu
realisieren. In dem Beispiel wird SUS 310S als das Material für
den Außenzylinder 2a verwendet und MgO (Magnesiumoxid) wird als
das isolierende Pulver 2c verwendet und ihre jeweiligen
thermischen Ausdehnungskoeffizienten sind 6,4 × 10-6 (/°C) für
SUS 310S und 13 × 10-6 (/°C) für MgO in dem Bereich von
Raumtemperatur bis 400°C und betragen 19,5 × 10-6 (/°C) für SUS
310S und 15 × 10-6 (/°C) für MgO in dem Bereich von 400°C bis
1000°C.
Zudem hat die Metallkappe (Metallgehäuse) 3, die das
Thermistorelement 1 aufnimmt, die Form eines mit Boden
versehenen Zylinders, der aus wärmebeständigem Metall wie SUS
310S gemacht ist, hat eine Öffnung 3a an einem Ende, einen
geschlossenen Abschnitt 3c am anderen Ende und hat einen
Außendurchmesser von 3 mm. Somit hat der temperaturempfindliche
Abschnitt des vorliegenden Ausführungsbeispiels ebenfalls einen
kleinen Außendurchmesser von 3 mm. In dem Beispiel hat die
Metallkappe eine Dicke von 0,3 mm und einen Innendurchmesser von
2,4 mm.
Die Öffnung 3a der Metallkappe 3 überlappt den Außenzylinder 2a
und sowohl die Metallkappe 3 als auch der Außenzylinder 2a sind
an diesem überlappenden Abschnitt durch Umfangsschweißen durch
beispielsweise Laserschweißen der Innenoberfläche der
Metallkappe und der Außenfläche des Außenzylinders 2a verbunden
(mit Bezugszeichen M2 in Fig. 1 bezeichneter Abschnitt). Die
Öffnung 3a der Metallkappe 3 ist durch das mineralisch isolierte
Kabel 2 versperrt und das Thermistorelement 1 ist in dem in der
Metallkappe 3 ausgebildeten Raum aufgenommen.
Als nächstes ist ein Paar von Leitungsdrähten 4 jeweils unter
Verwendung eines Verbindungsverfahrens, wie einem Verbinder oder
Schweißen mit einem Paar von Kerndrähten 2b an einem Ort
verbunden, der der Seite gegenüberliegt, wo das
Thermistorelement 1 und die Elektrodendrähte 1b mit dem
mineralisch isolierten Kabel 2 verbunden sind (Abschnitt M3 in
Fig. 1). Eine Schnittansicht in Radialrichtung der
Leitungsdrähte 4 ist in Fig. 3 gezeigt. Dieser Leitungsdraht 4
besteht aus einer Vielzahl elektrisch leitender Drähte 4a, die
mit einem flexiblen Außenrohr oder -schlauch 4b bedeckt sind.
Auf diese Weise wird, weil die Drähte 4a innerhalb des
Außenrohrs 4b aus einer Vielzahl von Drähten (sieben sind in dem
Beispiel von Fig. 1 gezeigt) gebildet sind, ein Spalt zwischen
jedem der zugehörigen Drähte 4a und zwischen dem Außenrohr 4b
und den Drähten 4a gebildet, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Hier sind die in den Leitungsdrähten 4 gebildeten Spalte, um
eine Ventilationsmenge sicherzustellen, die ausreichend größer
ist, als die vorgenannte vorbestimmte Ventilationsmenge
innerhalb des mineralisch isolierten Kabels 2, das passend mit
isolierendem Pulver 2c gefüllt ist.
Zudem können die Drähte 4a beispielsweise aus einem Metall wie
Edelstahl gebildet sein, während das Außenrohr 4ba aus flexiblem
Kunststoff, wie Tetrafluorethylenkunststoff gemacht sein kann.
Indem in dem Beispiel sieben Drähte mit einem Außendurchmesser
von mindestens 0,12 mm zusammengedreht sind, wickelt sich jeder
Draht nicht auseinander, was zusammen mit einer verbesserten
Verarbeitbarkeit die Festigkeit der Leitungsdrähte 4 bezüglich
Biegebelastung verbessert.
Die Verbindung des mineralisch isolierten Kabels (Kerndrähte 2b)
mit dem Paar von Leitungsdrähten 4 ist gegenüber der Umgebung
durch eine Hülse 6 geschützt. Die Hülse 6 hat die Form eines aus
Metall wie SUS 304 gemachten Zylinders und ist an der Außenseite
der Leitungsdrähte 4 und der Außenseite des Außenzylinders 2a
vorgesehen.
Die Hülse 6 ist um die Außenseite des Außenzylinders 2a durch
Schweißen oder dergleichen an die Außenfläche des Flanschs 5
befestigt und ist fest mittels einer Gummibuchse 7 verschlossen,
um das Eindringen von Wasser, Staub und dergleichen (Abschnitt
M4 in Fig. 1) zu verhindern, während zudem die Innenseite der
Hülse 6 luftdicht erfaßt wird. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel besteht ein Schutzelement aus der Hülse 6
und der Gummibuchse 7.
Zudem ist eine Kupplung oder ein Stecker 8 an dem der Verbindung
mit dem mineralisch isolierten Kabel 2 (Kerndrähte 2b)
abgewandten Ende an dem Paar von Leitungsdrähten 4
(Leitungsdrahtausgangsabschnitt) zur Verbindung mit externen
Schaltkreisen (wie eine Fahrzeugsteuereinheit) oder mit einem
sich von den äußeren Schaltkreisen erstreckenden Kabel
(Kabelbaum) oder dergleichen versehen.
In dem Temperatursensor 100 mit diesem Aufbau wird der Ausgang
des Thermistorelements 1 mit einem Paar von Elektrodendrähten 2b
aufgenommen und zu äußeren Schaltkreisen überführt, nachdem er
durch eine hinsichtlich des Sensors externe Einheit über
Leitungsdrähte 4 von dem mineralisch isolierten Kabel 2
aufgenommen wurde.
Zudem wird in dem Temperatursensor 100 Luft innerhalb der
Metallkappe 3, d. h. innerhalb des das Thermistorelement 1
aufnehmenden Abschnitts infolge von Veränderungen der Temperatur
des Abgases während der Verwendung expandiert oder kontrahiert.
Im Ergebnis fließt Innenluft aus den Spalten des
Verbindungsabschnitts der Kupplung 8 in die Kupplung 8 während
Außenluft von dem Abschnitt in die Kupplung 8 fließt, welcher in
dem externen Schaltkreis in Verbindung mit der Außenluft ist.
Wie durch die unterbrochenen Pfeile in Fig. 1 gezeigt ist,
fließt zu einer bestimmten Zeit Außenluft in die Kupplung 8, die
Spalte der Leitungsdrähte 4, die Hülse 6, den das isolierende
Pulver 2c und das Thermistorelement 1 enthaltenden Abschnitt,
wonach es in den Abschnitt fließt, der das Thermistorelement 1
enthält. Zudem fließt, zu einer anderen bestimmten Zeit, die
Luft um das Thermistorelement 1 nach außen, wobei sie dem oben
beschriebenen Weg in umgekehrter Richtung folgt.
Auf diese Weise wird, weil in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel das Innere des mineralisch isolierten Kabels
2, welches der geschwindigkeitsbestimmende Abschnitt des zuvor
beschriebenen Luftstroms ist, mit der zuvor beschriebenen
vorbestimmten Ventilationsmenge ausgeführt ist, die Luft wirksam
in dem das Thermistorelement 1 aufnehmenden Abschnitt
(Innenseite der Metallkappe 3) ausgetauscht, wodurch verhindert
wird, daß die Atmosphäre um das Thermistorelement eine übermäßig
reduzierende Atmosphäre wird und stabile
Thermistorelementwiderstandscharakteristika geschaffen sind.
Das mineralisch isolierte Kabel 2, welches ein wesentlicher
Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, wird gemacht, indem
wiederholt routinemäßig ein Ziehen und Glühen ausgeführt wird,
wie zuvor beschrieben ist. Wie zuvor erwähnt wurde, ist die
Partikelgrößenverteilung usw. im voraus passend eingestellt, um
die vorbestimmte Ventilationsmenge zu erhalten. Das mineralisch
isolierte Kabel 2 wird dann mit dem Thermistorelement 1 durch
Widerstandsverschweißen oder Laserverschweißen der
Elektrodendrähte 1b des gesinterten Thermistorelements 1 mit
Kerndrähten 2b verbunden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch das gesamte
mineralisch isolierte Kabel 2 bei 900°C oder höher
wärmebehandelt, um einen noch höheren Wert der zuvor genannten
Ventilationsmenge in dem mineralisch isolierten Kabel 2 zu
erhalten. Die Basis dafür wird anhand eines Beispiels der
Untersuchung der Beziehungen zwischen der Ventilationsmenge in
dem mineralisch isolierten Kabel 2 und den
Widerstandscharakteristika des Thermistorelements beschrieben.
Das mineralisch isolierte Kabel 2 mit dem in dem vorhergehenden
Beispiel beschriebenen Aufbau (Außendurchmesser 2,3 mm) wurde
wärmebehandelt (oxidationsbehandelt) bei 900°C, während es mit
dem Thermistorelement 1 und der Metallkappe 3 versehen ist. Die
Ventilationsmenge (ml/sec), wenn Luft (beispielsweise Druckluft)
bei einem Druck von 5 Atmosphären von einer Seite zur anderen
Seite bei Normaltemperatur (etwa 25°C) fließen konnte, wurde auf
die Menge je 1 MPa (ml/(MPa × sec)) umgerechnet.
Fig. 4 zeigt einen Graph der Beziehung zwischen der
Oxidationsbehandlungszeit (h) und der Ventilationsmenge (ml/(MPa × sec)).
Eine Oxidationsbehandlung wurde für 0, für 40 und für
100 Stunden ausgeführt und zwei Messungen wurden zu jedem
Zeitpunkt durchgeführt. Ferner zeigt Fig. 4 zudem ein
Vergleichsbeispiel, in welchem die Einlaßluftseite eines
mineralisch isolierten Kabels, das bei 900°C für 100 Stunden
oxidationsbehandelt wurde, mit einem Dichtelement abgedichtet
wurde, um im wesentlichen einen Luftfluß zu verhindern.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, nahm als Ergebnis der Durchführung
der Oxidationsbehandlung die zuvor genannte Ventilationsmenge
über 5 × 10-4 ml/MPa × sec bei Normaltemperatur (äquivalent zu
dem Wert des unteren Punkts bei 0 Stunden
Oxidationsbehandlungszeit in Fig. 4) hinaus zu und die
Ventilationsmenge nahm mit Anstieg in der
Oxidationsbehandlungszeit zu.
Die Ergebnisse der Untersuchung der Widerstandscharakteristika
des Thermistorelements 1 für jeden Temperatursensor 100, in
welchem das mineralisch isolierte Kabel für 0, 40 oder 100
Stunden oxidationsbehandelt wurde, wie oben beschrieben ist,
sind in Fig. 5 gezeigt. Fig. 5 ist ein Graph, der die Beziehung
zwischen der Anzahl von Abkühl- und Aufheizzyklen (horizontale
Achse) und der Widerstandsänderungsrate zeigt (vertikale Achse R
Änderungsrate, Einheit: Prozent), die die Änderung von dem
Ausgangswiderstand des Thermistorelements 1 aufzeigt, während
Kühl- und Heizzyklen von 25°C bis 900°C auf jeden
Temperatursensor 100 aufgebracht werden.
In Fig. 5 ist der Temperatursensor, der für 0 Stunden
oxidationsbehandelt wurde, mit weißen und schwarzen Quadraten
wiedergegeben, jener der für 40 Stunden oxidationsbehandelt
wurde, mit weißen und schwarzen Dreiecken wiedergegeben und
jener der für 100 Stunden oxidationsbehandelt wurde, mit weißen
und schwarzen Kreisen wiedergegeben. Ferner ist ein
Temperatursensor, der ein mineralisch isoliertes Kabel des zuvor
beschriebenen Vergleichsbeispiels verwendet, in welchem kaum
Luft durch Abdichten eines Endes des mineralisch isolierten
Kabels fließen konnte, durch "x" wiedergegeben.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wurde eine Ventilationsmenge von
mindestens 1 × 10-3 (ml/(MPa × sec)) bei normaler Temperatur für
40 Stunden Oxidationsbehandlung erhalten und eine
Ventilationsmenge von mindestens 5 × 10-3 (ml/(MPa × sec)) wurde
bei Normaltemperatur für 100 Stunden Oxidationsbehandlung
erhalten.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, waren alle Temperatursensoren des
vorliegenden Ausführungsbeispiels praktisch verwendbar
(beispielsweise eine Widerstandsänderungsrate von innerhalb 5
Prozent). Die Änderungsrate des Widerstands wurde
vorteilhafterweise mit dem Anstieg in der
Oxidationsbehandlungszeit gehemmt, nämlich Anstiege der
Ventilationsmenge, und es bestand kaum eine Änderung in der
Änderungsrate des Widerstands für eine Oxidationsbehandlungszeit
von insbesondere 100 Stunden.
Obwohl somit stabile Thermistorelementwiderstandscharakteristika
erhalten werden, auch wenn das mineralisch isolierte Kabel 2
nicht oxidationsbehandelt wird, vorausgesetzt die zuvor genannte
vorbestimmte Ventilationsmenge ist erreicht, ist es vorzuziehen,
eine Ventilationsmenge von 1 × 10-3 (ml/(MPa × sec)) bei
Normaltemperatur zu erzielen, indem eine Oxidationsbehandlung
durchgeführt wird, und noch vorteilhafter ist es, eine
Ventilationsmenge von 5 × 10-3 (ml/(MPa × sec)) bei
Normaltemperatur zu erzielen.
Ferner ist es, obwohl das mineralisch isolierte Kabel 2 alleine
wärmebehandelt werden kann, vorzuziehen, die gesamte Baugruppe,
die durch Zusammenfügen des Thermistors 1, der Metallklappe 3
und des mineralisch isolierten Kabels 2 zusammengebaut ist,
wärmezubehandeln. Dies dient der Verhinderung der Bildung einer
reduzierenden Atmosphäre, die nachteilige Effekte auf die
Widerstandscharakteristika des Thermistorelements bei hohen
Temperaturen hat, indem ein stabiler Oxidfilm auf der
Innenoberfläche der Metallkappe 3 ausgebildet wird.
Auf diese Weise ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein
Ventilationsaufbau realisiert, der stabile
Thermistorelementwiderstandscharakteristika schafft, indem die
oben genannte vorbestimmte Ventilationsmenge in dem mineralisch
isolierten Kabel 2 mit einem Außendurchmesser von 3 mm oder
weniger erreicht wird. Insbesondere wurde in dem
Untersuchungsbeispiel, das in Fig. 5 gezeigt ist, der Erhalt
stabiler Thermistorelementwiderstandscharakteristika bestätigt,
vorausgesetzt die zuvor genannte vorbestimmte Ventilationsmenge
wird für ein dünneres mineralisch isoliertes Kabel 2 mit einem
Außendurchmesser von 2,3 mm erreicht.
Zudem kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, weil die
Ventilationsmenge durch Wärmebehandeln des mineralisch
isolierten Kabels 2 erhöht wird, die zuvor genannte vorbestimmte
Ventilationsmenge auf einem höheren Wert realisiert werden.
Ferner kann die Ventilationsmenge innerhalb der Leitungsdrähte 4
ausreichend erreicht werden, indem ein Aufbau verwendet wird,
der die zuvor genannten Spalte aufweist.
Jedoch wurden kürzlich, um die Atmosphäre um das
Thermistorelement daran zu hindern, eine übermäßig reduzierende
Atmosphäre zu werden, Studien im Bereich der Abdichtung der
Baugruppenstruktur durchgeführt, indem Thermistorelemente
entwickelt wurden, die stabile Charakteristika haben, wenn sie
mit einem wärmebeständigen Metallrohr abgedichtet sind, das
gegen die Auswirkungen von Umgebungsatmosphäre widerstandsfähig
ist, indem eine stabile Oxidbeschichtung auf der Innenoberfläche
eines wärmebeständigen Metallrohrs ausgebildet wurde oder indem
der Bereich um den Thermistor mit einer Inersubstanz gefüllt
wurde, und einige dieser Produkte werden in der Praxis
eingesetzt.
Auch wenn das zuvor beschriebene Verfahren verwendet wird, sind,
weil abgedichtete Thermistoren lediglich eine im Hinblick auf
ihre Charakteristika ausgeglichene Materialzusammensetzung
haben, wenn eine Variation in der Zusammensetzung vorliegt, die
Charakteristika entsprechend einer Fluktuation unterworfen. In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein hervorragender
Temperatursensor realisiert, der in der Lage ist, die
Widerstandscharakteristika des Thermistorelements zu
stabilisieren, auch mit einem Aufbau, der dem oben beschriebenen
gleicht.
Obwohl ferner das Verdrahtungselement in Form des mineralisch
isolierten Kabels 2 einen Aufbau verwendet, in welchem
Kerndrähte 2b in dem Außenzylinder 2a isoliert und gehalten
sind, indem das Innere des Außenzylinders 2a mit einem
isolierenden Pulver 2c zwischen dem Außenzylinder 2a und den
Kerndrähten 2b eingefüllt ist, ist das Verdrahtungselement nicht
auf eines mit einem solchen Aufbau beschränkt.
Wenn das Verdrahtungselement die beiden Punkte erfüllt, nämlich
einen Aufbau hat, in welchem elektrisch leitende Kerndrähte 2b,
die mit Elektrodendrähten 1b eines Thermistorelements verbunden
sind, in einem metallischen Außenzylinder 2a isoliert und
gehalten sind, und der in der Lage ist, die zuvor genannte
vorbestimmte Ventilationsmenge zu erreichen, können die anderen
Abschnitte auf jede gewünschte Weise aufgebaut sein.
Beispielsweise können isolierende Fasern oder ein poröses
Element als das Halteelement verwendet werden, das die
Kerndrähte isoliert und hält.
Zudem kann, obwohl des Thermistorelement 1 die Form eines
sogenannte radialen Thermistors hat, in welchem ein Paar von
Elektrodendrähten 1b in der gleichen Richtung von dem
Thermistorabschnitt 1b in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
erstreckt, sich das Paar von Elektrodendrähten in einander
gegenüberliegenden Richtungen erstrecken, wobei ein
Elektrodendraht mit dem Verdrahtungselement verbunden ist und
der andere Elektrodendraht mit der Metallkappe verbunden ist,
was zu einem sogenannten axialen Thermistor führt, und die
vorliegende Erfindung kann ebenfalls auf diesem sogenannten
axialen Thermistor angewandt werden. Mit anderen Worten, die
Anzahl von Elektrodendrähten kann jede gewünschte Anzahl sein
und die Kerndrähte des Verdrahtungselements stimmen mit der
Anzahl der Elektrodendrähte überein.
Ferner kann die vorliegende Erfindung zudem in anderen
Anwendungen als Abgastemperatursensor eingesetzt werden. Die
vorliegende Erfindung ist insbesondere zur Verwendung in einem
Temperatursensor geeignet, der einen Außendurchmesser des
temperaturempfindlichen Abschnitts von 3 mm oder weniger hat und
ein schnelles Ansprechverhalten zeigt. Zudem ist sie ebenfalls
für die Verwendung in einem Temperatursensor geeignet, der in
einem Temperaturbereich von bis zu 1000°C verwendet wird, wobei
leicht eine reduzierende Atmosphäre um das Thermistorelement
ausgebildet wird.
Weil der wesentliche Bestandteil der vorliegenden Erfindung der
Ventilationsaufbau des Verdrahtungselements ist, kann die
Auslegung der anderen Abschnitte natürlich bedarfsweise geändert
werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht durch oder auf die
beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt,
welche deutlichen Variationen unterworfen sein können ohne den
Bereich der Erfindung zu verlassen.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Temperatursensor mit
einem Thermistorelement, das in einer Metallkappe aufgenommen
ist, und einem mineralisch isolierten Kabel zur Aufnahme von
Signalen von dem Thermistorelement, wobei das mineralisch
isolierte Kabel einen Ventilationsaufbau verwendet, der stabile
Thermistorelementwiderstandscharakteristika schafft. Das
Thermistorelement 1 ist mit einem Thermistorabschnitt 1a, der
aus einem Oxidhalbleiter besteht, und Elektrodendrähten 1b
ausgerüstet, die sich von dem Thermistorabschnitt 1a zur Abgabe
von Thermistorsignalen erstrecken, und es ist an dem Ende des
mineralisch isolierten Kabels 2 angeordnet und in der
Metallkappe 3 aufgenommen. Das mineralisch isolierte Kabel 2
verwendet einen Aufbau, in welchem elektrisch leitende
Kerndrähte 2b, die mit den Elektrodendrähten 1b verbunden sind,
in einem metallenen Außenzylinder 2a durch ein isolierendes
Pulver 2c isoliert und gehalten sind, das in den Außenzylinder 2a eingefüllt
ist. Eine Ventilationsmenge von mindestens 5 × 10-4 ml/(MPa × sec)
ist innerhalb des Außenzylinders 2a bei
Normaltemperatur sichergestellt.
Claims (10)
1. Temperatursensor, mit:
einem Thermistorelement (1) mit einem Thermistorabschnitt (1a), der aus einem Thermistormaterial besteht;
einem Verdrahtungselement (2), welches elektrisch leitende Kerndrähte (2b) aufweist, die mit dem Thermistorelement (1) gekoppelt sind, um Thermistorsignale von dem Thermistorelement (1) abzunehmen, und die in einem metallischen Außenzylinder (2a) isoliert und gehalten sind; und
einem zylindrischen Metallgehäuse (3), das das Thermistorelement (1) aufnimmt, eine Öffnung (3a) an einem Ende hat, an dem anderen Ende (3b) verschlossen ist und mit dem Außenzylinder (2a) an der Öffnung (3a) zusammengefügt ist;
wobei das Verdrahtungselement (2) eine Ventilationsmenge in dem Außenzylinder (2a) von mindestens 5 × 10-4 ml/(MPa × sec) bei Normaltemperatur sicherstellt.
einem Thermistorelement (1) mit einem Thermistorabschnitt (1a), der aus einem Thermistormaterial besteht;
einem Verdrahtungselement (2), welches elektrisch leitende Kerndrähte (2b) aufweist, die mit dem Thermistorelement (1) gekoppelt sind, um Thermistorsignale von dem Thermistorelement (1) abzunehmen, und die in einem metallischen Außenzylinder (2a) isoliert und gehalten sind; und
einem zylindrischen Metallgehäuse (3), das das Thermistorelement (1) aufnimmt, eine Öffnung (3a) an einem Ende hat, an dem anderen Ende (3b) verschlossen ist und mit dem Außenzylinder (2a) an der Öffnung (3a) zusammengefügt ist;
wobei das Verdrahtungselement (2) eine Ventilationsmenge in dem Außenzylinder (2a) von mindestens 5 × 10-4 ml/(MPa × sec) bei Normaltemperatur sicherstellt.
2. Temperatursensor nach Anspruch 1, wobei das Thermistorelement
(1) einen Thermistorabschnitt (1a), der aus einem
Thermistormaterial besteht, und Elektrodendrähte (1b) aufweist,
die sich von dem Thermistorabschnitt (1a) für die Aufnahme von
Thermistorsignalen erstrecken, wobei die Elektrodendrähte (1b)
mit den Kerndrähten (2b) verbunden sind.
3. Temperatursensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine
Ventilationsmenge von mindestens 1 × 10-3 ml/(MPa × sec)
sichergestellt ist.
4. Temperatursensor nach Anspruch 3, wobei eine
Ventilationsmenge von mindestens 5 × 10-3 ml/(MPa × sec)
sichergestellt ist.
5. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der
Außendurchmesser des Außenzylinders (2a) 3 mm oder weniger
beträgt.
6. Temperatursensor nach Anspruch 5, wobei der Außendurchmesser
des Außenzylinders (2a) 2,5 mm oder weniger beträgt.
7. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die
Kerndrähte (2b) in dem Außenzylinder (2a) isoliert und gehalten
sind, indem das Verdrahtungselement (2) mit isolierendem Pulver
(2c) zwischen dem Außenzylinder (2a) und den Kerndrähten (2b) in
den Außenzylinder (2a) eingefüllt ist, und wobei der
Außenzylinder (2a) einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der
mindestens 3 × 10-6 (/°C) größer ist, als der des isolierenden
Pulvers (2c).
8. Temperatursensor nach Anspruch 7, wobei das isolierende
Pulver (2c) im wesentlichen aus Magnesiumoxid besteht.
9. Temperatursensor nach Anspruch 7 oder 8, mit dem
Verdrahtungselement (2) eines Temperatursensors, das bei 900°C
oder mehr oxidationsbehandelt ist.
10. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei
Leitungsdrähte (4) zur Verbindung mit äußeren Schaltkreisen mit
den Kerndrähte (2b) an einem Ort verbunden sind, der auf einer
Seite gegenüber der Seite ist, an der das Thermistorelement (1)
mit dem Verdrahtungselement (2) verbunden ist;
wobei die Verbindung zwischen den Leitungsdrähten (4) und den Kerndrähten (2b) gegenüber der Außenseite durch Schutzelemente (6, 7) geschützt ist, die von der Außenseite der Leitungsdrähte (4) zu der Außenseite des Außenzylinders (2a) vorgesehen sind; und
wobei die Leitungsdrähte (4) im wesentlichen aus einer Vielzahl von elektrisch leitenden Drähten (4a) bestehen, die mit flexiblen Abdeckrohren (4b) bedeckt sind.
wobei die Verbindung zwischen den Leitungsdrähten (4) und den Kerndrähten (2b) gegenüber der Außenseite durch Schutzelemente (6, 7) geschützt ist, die von der Außenseite der Leitungsdrähte (4) zu der Außenseite des Außenzylinders (2a) vorgesehen sind; und
wobei die Leitungsdrähte (4) im wesentlichen aus einer Vielzahl von elektrisch leitenden Drähten (4a) bestehen, die mit flexiblen Abdeckrohren (4b) bedeckt sind.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10-276090 | 1998-09-29 | ||
JP27609098 | 1998-09-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19946453A1 true DE19946453A1 (de) | 2000-04-06 |
DE19946453B4 DE19946453B4 (de) | 2008-01-17 |
Family
ID=17564672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19946453A Expired - Fee Related DE19946453B4 (de) | 1998-09-29 | 1999-09-28 | Temperatursensor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6305841B1 (de) |
DE (1) | DE19946453B4 (de) |
FR (1) | FR2783917B1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008060033A1 (de) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Temperaturmeßtechnik Geraberg GmbH | Temperaturfühler für Turbolader |
DE202012104929U1 (de) | 2012-12-18 | 2013-02-12 | Klaus Irrgang | Thermoelektrischer Hochtemperaturfühler mit einer Mantelleitung |
DE202013100708U1 (de) | 2013-02-18 | 2013-04-05 | Klaus Irrgang | Temperaturfühler für schnelle Temperaturwechsel |
DE112015004970B4 (de) | 2014-10-31 | 2021-11-11 | Denso Corporation | Temperatursensor |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11218449A (ja) * | 1997-11-21 | 1999-08-10 | Denso Corp | 温度センサ及びその製造方法 |
DE10031124C2 (de) * | 2000-06-30 | 2002-05-16 | Heraeus Electro Nite Int | Sensor zur Temperaturerfassung eines Fluids |
JP2002122486A (ja) * | 2000-08-11 | 2002-04-26 | Denso Corp | 温度センサの取付構造 |
JP4016627B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2007-12-05 | 株式会社デンソー | 温度センサ |
JP2002289407A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Denso Corp | 温度センサおよびその製造方法 |
JP3833926B2 (ja) * | 2001-11-05 | 2006-10-18 | 日本電子株式会社 | 線状部材及び線状部材の製造方法 |
JP2003302292A (ja) * | 2002-02-07 | 2003-10-24 | Denso Corp | センサおよびその製造方法 |
US20050123022A1 (en) * | 2002-10-18 | 2005-06-09 | Mesure Technology Co., Ltd. | Temperature probe and thermometer having the same |
US6997607B2 (en) * | 2002-11-22 | 2006-02-14 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Temperature sensor |
US7121722B2 (en) * | 2003-05-02 | 2006-10-17 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Temperature sensor |
DE112004002835D2 (de) * | 2004-02-09 | 2006-12-28 | Temperaturmestechnik Geraberg | Hochtemperatursensor |
US7128467B2 (en) * | 2004-03-18 | 2006-10-31 | General Electric Company | Thermistor probe assembly and method for positioning and moisture proofing thermistor probe assembly |
JP4620400B2 (ja) * | 2004-07-16 | 2011-01-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 温度センサ、温度センサの製造方法 |
US20060037394A1 (en) * | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Honeywell International, Inc. | High temperature sensor sleeve |
EP1792153B1 (de) * | 2004-09-13 | 2012-01-04 | Sc2N | Hochtemperatur-respirationssensor |
CA2647537C (en) * | 2006-03-28 | 2016-10-11 | Stoneridge, Inc. | Temperature sensor |
US7982580B2 (en) * | 2008-05-30 | 2011-07-19 | Rosemount Inc. | High vibration thin film RTD sensor |
DE102008056553A1 (de) | 2008-11-10 | 2010-05-12 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Temperatursensor |
US8162541B2 (en) * | 2009-04-06 | 2012-04-24 | Roxanne P. Ostlund, legal representative | Two-terminal temperature sensor with electrically isolated housing |
FR2958037A1 (fr) * | 2010-03-26 | 2011-09-30 | Sc2N Sa | Capteur de temperature |
CN103180703B (zh) | 2010-09-07 | 2016-10-19 | 斯通瑞智公司 | 温度传感器和相应的发动机*** |
JP2015232552A (ja) * | 2014-05-12 | 2015-12-24 | 日本特殊陶業株式会社 | センサ及びその製造方法 |
JP6301753B2 (ja) * | 2014-06-25 | 2018-03-28 | 日本特殊陶業株式会社 | 温度センサ |
DE202015008966U1 (de) | 2015-03-31 | 2016-05-02 | Temperaturmeßtechnik Geraberg GmbH | Modular strukturierter Hochtemperaturfühler |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3725837A (en) * | 1971-09-13 | 1973-04-03 | Rosemount Eng Co Ltd | Platinum resistance temperature sensors |
JPS5227681A (en) * | 1975-08-27 | 1977-03-02 | Hitachi Ltd | High temperature detector |
US4590669A (en) * | 1984-11-13 | 1986-05-27 | Netsushin Co., Ltd. | Method of preparing resistance thermometer |
JP2621488B2 (ja) | 1989-07-11 | 1997-06-18 | 株式会社デンソー | 高温用サーミスタ素子 |
US4987749A (en) * | 1990-03-29 | 1991-01-29 | American Standard Inc. | Thermistor probe for exposed sensing element for direct immersion in refrigerant flows |
EP0680053B1 (de) | 1994-04-27 | 1997-07-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Temperatursensor |
US5497139A (en) * | 1994-09-23 | 1996-03-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Temperature sensor and its manufacturing method |
JP2904066B2 (ja) * | 1995-08-31 | 1999-06-14 | 松下電器産業株式会社 | 温度センサ及びその製造方法 |
DE19542516C1 (de) * | 1995-11-15 | 1997-04-17 | Heraeus Sensor Gmbh | Temperatur-Sensor |
JPH09250952A (ja) * | 1996-01-08 | 1997-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度検出装置とそれを用いた自動車 |
JP3003567B2 (ja) | 1996-01-08 | 2000-01-31 | 松下電器産業株式会社 | 温度検出装置 |
-
1999
- 1999-09-17 US US09/397,862 patent/US6305841B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-22 FR FR9911838A patent/FR2783917B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-28 DE DE19946453A patent/DE19946453B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008060033A1 (de) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Temperaturmeßtechnik Geraberg GmbH | Temperaturfühler für Turbolader |
DE102008060033B4 (de) * | 2008-12-02 | 2013-08-14 | Temperaturmeßtechnik Geraberg GmbH | Temperaturfühler für Turbolader |
DE202012104929U1 (de) | 2012-12-18 | 2013-02-12 | Klaus Irrgang | Thermoelektrischer Hochtemperaturfühler mit einer Mantelleitung |
DE202013100708U1 (de) | 2013-02-18 | 2013-04-05 | Klaus Irrgang | Temperaturfühler für schnelle Temperaturwechsel |
WO2014125078A1 (de) | 2013-02-18 | 2014-08-21 | Klaus Irrgang | Temperaturfühler für schnelle temperaturwechsel |
DE112015004970B4 (de) | 2014-10-31 | 2021-11-11 | Denso Corporation | Temperatursensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6305841B1 (en) | 2001-10-23 |
FR2783917A1 (fr) | 2000-03-31 |
FR2783917B1 (fr) | 2001-04-20 |
DE19946453B4 (de) | 2008-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19946453B4 (de) | Temperatursensor | |
DE19922928B4 (de) | Temperaturfühler einer Thermistorbauart | |
DE19934738B4 (de) | Temperatursensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102005033284B4 (de) | Temperatursensor und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE2715046C2 (de) | Schlauchartiges Rohr zum Heizen eines darin enthaltenen Fluids | |
DE3519437C2 (de) | ||
DD254460A5 (de) | Schutzhuelle gegen hitze- und feuereinwirkung von aussen fuer strangfoermiges gut | |
DE3237628A1 (de) | Sauerstoff-sensor mit keramischem heizelement und verfahren zu seiner herstellung | |
DE2436705B2 (de) | Luftdepolarisationszelle | |
DE4236560A1 (de) | Kabel und Verfahren zur Herstellung eines Kabels | |
DE3627993C2 (de) | Meßrohr für einen elektromagnetischen Durchflußmesser und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE2939725A1 (de) | Galvanischer fuehler fuer den sauerstoffgehalt von abgasen | |
DE102004040471A1 (de) | Gassensoraufbau mit stabiler elektrischer Verbindungsstelle | |
DE69316152T2 (de) | Thermoelementfühler | |
DE3417170C2 (de) | Sauerstoffühler | |
EP0498386B1 (de) | Temperaturfühler und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2645573A1 (de) | Sauerstoffuehler zum bestimmen der sauerstoffkonzentration in heissen gasen, insbesondere in auspuffgasen | |
DE10158527B4 (de) | Temperaturfühler | |
DE102007011535A1 (de) | Hochtemperatursensor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE1813725A1 (de) | Mantel fuer ummantelte elektrische Leiter und Thermoelemente | |
DE69732319T2 (de) | Elektrodenstruktur für hochtemperaturgeheizten Körper | |
DE19939493A1 (de) | Temperaturfühler | |
DE10158529A1 (de) | Temperatur sensor | |
DE102005033690A1 (de) | Dichtungsaufbau für Keramikheizung | |
DE4108514A1 (de) | Widerstandselement mit zuleitungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |