DE3937641A1 - Drucksensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucksensor gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1.

Es ist bereits ein gattungsgemäßer Drucksensor bekannt (DE 35 38 453 A1), wonach mittels einer Druckfühleinrich­ tung der Druck durch Anwendung des piezoresistiven Ef­ fektes gemessen wird. Dabei werden Piezowiderstandselemente so angebracht, daß sie sich bei einer Beaufschlagung mit Druck deformieren. Durch eine Brückenschaltung werden mehrere Piezowiderstandselemente verbunden und aus der sich in der Brückenschaltung erge­ benden elektrischen Spannung kann der wirkende Druck be­ stimmt werden. Eine Temperaturkompensation erfolgt dabei, indem Temperaturkompensationselemente zwischen die Eingangs- und/oder Ausgangsklemmen der Brückenschaltung geschaltet werden, wobei die Temperaturkompensationsele­ mente einen solchen Temperaturkoeffizienten aufweisen, daß der Temperaturkoeffizient der Brückenschaltung gerade kompensiert wird.

Des weiteren ist es bekannt (DE 36 16 308 A1) den Druck durch Anwendung des piezoresistiven Effektes zu messen, wobei vorgeschlagen wird, eine gesonderte Messung der Temperatur durchzuführen; allerdings werden keine Angaben zur Durchführung einer Temperaturkompensation gemacht.

Bei den bisher bekannten Drucksensoren ergeben sich Nach­ teile dahin gehend, daß eine Temperaturkompensation nur erfolgen kann, wenn die Kennlinien der Temperaturabhän­ gigkeit des zu messenden Piezo-Effektes der Elemente des Sensors bekannt sind und zur Temperaturkompensation aus­ gewertet werden. Die Messung und die anschließende Aus­ wertung dieser Kennlinien ist aufwendig und stellt eine Fehlerquelle bei der Bestimmung des zu messenden Druckes dar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Temperaturkompensation bei einem Drucksensor durchzuführen, bei dem der Druck aufgrund des piezoelektrischen Effektes gemessen wird, wobei die Temperaturkompensation durch einen Temperatur­ kompensationselementarsensor durchgeführt werden soll, ohne daß die Abhängigkeit der elektrischen Spannung eines Piezoelementes als Arbeitselementarsensor von der Tempe­ ratur explizit bekannt sein muß.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Drucksensor erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen kennzeichnen.

Vorteile der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik bestehen insbesondere darin, daß bei einer starken Änderung der Temperatur in dem Volumen, in dem der Druck gemessen werden soll, durch die erfindungsgemäße Verwen­ dung des Temperaturkompensationselementarsensors ein Si­ gnal zur Verfügung steht, das unmittelbar den Druck in dem Volumen darstellt. Der erfindungsgemäße Drucksensor ist somit in besonders vorteilhafter Weise für die Messung des Druckes in dem Brennraum eines Zylinders einer Brenn­ kraftmaschine geeignet.

Weist ein Kristall piezoelektrische Eigenschaften auf, so bedeutet dies, daß bei einer mechanischen Beanspruchung (Zug bzw. Druck) zwischen seinen Endflächen eine elek­ trische Spannung auftritt. Umgekehrt ändert ein solcher Kristall seine Längenausdehnung, wenn an seine Endflächen eine elektrische Spannung angelegt wird. An diesen Kri­ stallen tritt außerdem eine als Pyroelektrizität bezeich­ nete Eigenschaft auf. Als Pyroelektrizität wird dabei be­ zeichnet, daß sich die zwischen den Endflächen auftretende elektrische Spannung mit der Temperatur ändert. Diese Änderung beruht einerseits darauf, daß sich mit der Tem­ peratur die Längenausdehnung des Kristalls ändert, wobei die Änderung der elektrischen Spannung auf der Piezoelek­ trizität beruht und daß sich andererseits die permanent vorhandene elektrische Polarisation mit der Temperatur ändert und somit zu einer Änderung der elektrischen Span­ nung zwischen den Endflächen des Kristalls führt.

Bei dem erfindungsgemäßen Drucksensor erfolgt eine Tempe­ raturkompensation derart, daß ein Arbeitselementarsensor sowohl dem zu messenden Druck als auch der Temperatur ausgesetzt wird, die an dem Ort des zu messenden Druckes vorliegt, und daß ein Temperaturkompensationselementar­ sensor einem Druckreferenzwert und der Temperatur ausge­ setzt wird, die an dem Ort des zu messenden Druckes vor­ liegt. Der Temperaturkompensationselementarsensor besteht dabei aus demselben Material, um zu gewährleisten, daß bei dem Temperaturkompensationselementarsensor eine identische Änderung der elektrischen Spannung mit der Temperatur ge­ schieht wie bei dem Arbeitselementarsensor. Der Tempera­ turkompensationselementarsensor weist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform auch dieselbe Form wie der Arbeitselementarsensor auf. In einem Subtraktionsglied wird die elektrische Spannung des Temperaturkompensati­ onselementarsensors von der elektrischen Spannung des Ar­ beitselementarsensors abgezogen, so daß das resultierende Ausgangssignal unmittelbar den zu messenden Druck reprä­ sentiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drucksensors als Klopfsensor für eine Brennkraftmaschine,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drucksensors als Klopfsensor für eine Brennkraftmaschine und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Schal­ tung zur Auswertung der Ausgangssignale eines Ar­ beitselementarsensors und eines Temperaturkompen­ sationselementarsensors.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden zwei ringförmige Piezoelemente 1.1 und 1.2 in Verbindung mit mehreren Ringen 1.6, 1.7 und 1.8 aus elektrisch leitendem Material sowie einer elektrisch isolierenden Schicht 1.10, die in einer vorteilhaften Ausführungsform eine schlechte Wärme­ leitfähigkeit aufweist, als Unterlegscheiben einer Schraube 1.3 mit der Außenseite 1.4.1 einer ein Vo­ lumen 1.5 begrenzenden Wand in Verbindung gebracht, wobei der Druck in dem Volumen 1.5 bestimmt werden soll. Die Piezoelemente 1.1 und 1.2 bestehen dabei aus demselben Material und weisen in einer besonders vorteilhaften Aus­ führungsform auch dieselbe geometrische Form und dieselbe Größe auf, so daß kein weiterer Abgleich bei der Subtrak­ tion der elektrischen Spannungen notwendig ist, um die den Druck repräsentierende elektrische Spannung zu erhalten. Haben die beiden Piezoelemente 1.1 und 1.2 unterschied­ liche Größen, müssen zunächst die abgegriffenen Spannungen auf die mittels der pyroelektrischen und piezoelektrischen Konstanten auf die entsprechenden Größen der beiden Piezoelemente 1.1 und 1.2 zurückbezogen werden. Die beiden Piezoelemente 1.1 und 1.2 sind dabei so angebracht, daß die sich gegenüber liegenden Endflächen 1.1.2 und 1.2.1 der Piezoelemente 1.1 und 1.2 bezogen auf die jeweils zu­ gehörige andere Endfläche 1.1.1 und 1.2.2 bei einer Tem­ peraturänderung dasselbe Potential aufweisen. Wenn die Endfläche 1.1.2 des Piezoelementes 1.1 also bei einer Temperaturänderung gegenüber der Endfläche 1.1.1 ein niedrigeres Potential einnimmt, muß auch die Endflä­ che 1.2.1 des Piezoelementes 1.2 bei derselben Tempera­ turänderung ein niedrigeres Potential gegenüber der End­ fläche 1.2.2 aufweisen. Das Piezoelement 1.1 stellt dabei den Arbeitselementarsensor des Drucksensors dar, während das Piezoelement 1.2 den Temperaturkompensationselemen­ tarsensor des Drucksensors darstellt. Die beiden Piezoelemente 1.1 und 1.2 sind durch mehrere Ringe 1.6, 1.7 und 1.8 eingebunden, wobei diese Ringe 1.6, 1.7 und 1.8 elektrisch leitend sind und wobei zwischen den Ringen 1.6 und 1.7 eine elektrisch isolie­ rende Schicht 1.9 eingebracht ist. Dadurch wird verhin­ dert, daß ein elektrischer Kurzschluß zwischen den beiden Endflächen 1.1.1 und 1.1.2 des Piezoelementes 1.1 auftritt. Ein elektrischer Kurzschluß zwischen den beiden Endflächen 1.2.1 und 1.2.2 des Piezoelementes 1.2 wird dadurch verhindert, daß die Endfläche 1.2.2 des Piezoelementes 1.2 keine elektrisch leitende Verbindung zu dem Ring 1.8 aufweist. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel können die Ringe 1.7 und 1.8 zu einem Ring zusammengefaßt werden, allerdings ist der erfindungsgemäße Drucksensor leichter zu fertigen bei ge­ trennten Ringen 1.7 und 1.8. Die Piezoelemente 1.1 und 1.2 sowie die Ringe 1.6, 1.7 und 1.8 sind dabei von einer elektrisch isolierenden Schicht 1.10 umgeben, die in einer vorteilhaften Ausführungsform eine schlechte Wärmeleitfä­ higkeit aufweist. Durch diese schlechte Wärmeleitfähigkeit der elektrisch isolierenden Schicht 1.10 erfährt das als Arbeitselementarsensor verwendete Piezoelement 1.2 eine geringere Temperaturschwankung als bei einer guten Wärme­ leitfähigkeit der elektrisch isolierenden Schicht 1.10, so daß auch nur diese geringeren Temperaturschwankungen kom­ pensiert werden müssen. Der Kopf 1.3.1 der Schraube 1.3 und die Außenseite 1.4.1 der das Volumen 1.5 begrenzenden Wand bewirken, daß die elektrisch isolierende Schicht 1.10 sowie die Ringe 1.6, 1.7 und 1.8 kraftschlüssig verbunden sind. Das Piezoelement 1.1 ist in direktem Kraftschluß zwischen die beiden Ringe 1.6 und 1.7 eingebracht, während das Piezoelement 1.2 keinen Kraftschluß mit dem Ring 1.8 aufweist. Dadurch ist gewährleistet, daß sich bei Druck­ schwankungen in dem Volumen 1.5 ergebende Formänderungen der Ringe 1.6, 1.7 und 1.8 direkt eine Längenänderung des Piezoelementes 1.1 bewirken, während das Piezoelement 1.2 bei einer Formänderung des Ringes 1.7 in das freie Vo­ lumen 1.11 ausweichen kann und somit keine Längenänderung erfährt bei einer Druckschwankung in dem Volumen 1.5. Das freie Volumen 1.11 kann mit einer Substanz ausgefüllt werden, die elektrisch isolierend wirkt und eine geringe Festigkeit aufweist. Die Ringe 1.6, 1.7 und 1.8 sowie die elektrisch isolierende Schicht 1.10 weisen eine solche Festigkeit auf, daß Druckschwankungen in dem Volumen 1.5 zu Formänderungen der elektrisch isolierenden Schicht 1.10 sowie der Ringe 1.6, 1.7 und 1.8 führen, die sich dann auf das Piezoelement 1.1 übertragen. Gleichzeitig weisen die Ringe 1.6, 1.8 und insbesondere der Ring 1.7 eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, so daß die Änderung der elek­ trischen Spannung zwischen den Endflächen 1.1.1 und 1.1.2 des Piezoelementes 1.1 bei einer Änderung der Temperatur in dem Volumen 1.5 gleich der Änderung der elektrischen Spannung zwischen den Endflächen 1.2.1 und 1.2.2 des Piezoelementes 1.2 bei derselben Änderung der Temperatur in dem Volumen 1.5 ist. Die elektrischen Spannungen zwi­ schen den Endflächen 1.1.1 und 1.1.2 sowie 1.2.1 und 1.2.2 der Piezoelemente 1.1 und 1.2 werden in dem Ausführungs­ beispiel der Fig. 1 durch ein zweiadriges, isoliertes und abgeschirmtes Kabel 1.12 abgegriffen. Dabei wird die Ab­ schirmung 1.12.1 des Kabels 1.12 mit dem Ring 1.7 elek­ trisch leitend in Verbindung gebracht, die Ader 1.12.2 des Kabels 1.12 wird mit dem Ring 1.6 elektrisch leitend in Verbindung gebracht und die Ader 1.12.3 des Kabels 1.12 wird mit der Endfläche 1.2.2 des Piezoelementes 1.2 elek­ trisch leitend in Verbindung gebracht. Durch die elektrisch leitende Verbindung der Abschirmung 1.12.1 des Kabels 1.12 mit dem Ring 1.7 ist somit ein gemeinsames Bezugspotential der Piezoelemente 1.1 und 1.2 gegeben.

Gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind gemäß der Darstellung der Fig. 2 auch Variationen dahin gehend möglich, daß die Ader 2.12.2 des Kabels 2.12 nicht mit dem Ring 2.6 elektrisch leitend verbunden wird, sondern daß die Ader 2.12.2 des Kabels 2.12 elektrisch leitend direkt mit der Endfläche 2.1.1 des Piezoelementes 2.1 verbunden wird. In diesem Fall muß der Ring 2.6 nicht elektrisch leitend sein. Ebenso können an­ stelle der Abschirmung 1.12.1 des Kabels 1.12 zwei weitere Adern 2.12.4 und 2.12.5 des Kabels 2.12 verwendet werden, die direkt mit den Endflächen 2.1.2 bzw. 2.2.1 der Piezoelemente 2.1 und 2.2 elektrisch leitend verbunden werden. Die elektrische Spannung des als Arbeitselemen­ tarsensor verwendeten Piezoelementes 2.1 wird somit durch die Adern 2.12.2 und 2.12.4 des Kabels 2.12 abgegriffen, während die elektrische Spannung des als Temperaturkom­ pensationselementarsensors verwendeten Piezoelementes 2.2 durch die Adern 2.12.3 und 2.12.5 des Kabels 2.12 abge­ griffen wird. In diesem Ausführungsbeispiel müssen die Ringe 2.6, 2.7 und 2.8 nicht elektrisch leitend sein, wo­ bei dann auch die in Fig. 1 dargestellte isolierende Schicht 1.9 entfallen kann und wobei die isolierende Schicht 2.10 dann auf die dem Gewinde der Schraube 2.3 zugewandte Innenfläche der Unterlegscheibe begrenzt werden kann. Die in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 getroffenen Aussagen über die mechanische Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit der einzelnen Bauteile dieses erfindungsgemäßen Drucksensors gelten analog auch für die Bauteile des erfindungsgemäßen Drucksensors nach dem Aus­ führungsbeispiel der Fig. 2.

Gemäß der Darstellung der Fig. 3 wird die elektrische Spannung zwischen den Endflächen 1.1.1 und 1.1.2 bzw. 2.1.1 und 2.1.2 des als Arbeitselementarsensors ver­ wendeten Piezoelementes 1.1 bzw. 2.1 über die Signallei­ tung 3.1 einem Subtraktionsglied 3.3 zugeführt. Die elek­ trische Spannung zwischen den Endflächen 1.2.1 und 1.2.2 bzw. 2.2.1 und 2.2.2 des als Temperaturkompensationsele­ mentarsensors verwendeten Piezoelementes 1.2 bzw. 2.2 wird dem Subtraktionsglied 3.3 über die Signalleitung 3.2 zu­ geführt. Haben die Piezoelemente 1.1 bzw. 1.2 und 2.1 bzw. 2.2 dieselbe geometrische Form und dieselbe Größe, wird in dem Subtraktionsglied 3.3 die über die Signallei­ tung 3.2 zugeführte elektrische Spannung des Temperatur­ kompensationselementarsensors von der über die Signallei­ tung 3.1 zugeführten elektrischen Spannung des Arbeits­ elementarsensors abgezogen und daraus das Ausgangssi­ gnal 3.4 generiert, das mittels der bekannten Beziehungen zwischen der mechanischen und der elektrischen Spannung eines Piezoelementes den zu messenden Druck repräsentiert. Haben die beiden Piezoelemente 1.1 bzw. 1.2 und 2.1 bzw. 2.2 eine unterschiedliche Form und/oder Größe, muß zunächst die an dem Temperaturkompensationselementarsensor abgegriffene Spannung auf ein Piezoelement als Temperaturkompensationselementarsensor bezogen werden, das dieselbe Größe aufweist wie der Arbeitselementarsensor.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Drucksensoren stellen lediglich Ausführungsbeispiele dar. Ein erfindungsgemäßer Drucksensor kann aus jedem Drucksensor erhalten werden, der den piezoelektrischen Effekt benutzt, indem aus dem Material des Arbeitselemen­ tarsensors ein Temperaturkompensationselementarsensor in den Drucksensor eingebracht wird, wobei der Temperatur­ kompensationselementarsensor derselben Temperatur ausge­ setzt wird wie der Arbeitselementarsensor und wobei der Temperaturkompensationselementarsensor einem Druck ausge­ setzt wird, der einem Referenzwert - zweckmäßigerweise dem Atmosphärendruck - entspricht. Die Auswertung der gemes­ senen elektrischen Spannungen geschieht wie in Fig. 3 dargestellt.

Der erfindungsgemäße Drucksensor kann in besonders vor­ teilhafter Weise als Unterlegscheibe einer Zylinderkopf­ schraube oder Zündkerze einer Brennkraftmaschine verwendet werden.

Claims (9)

1. Drucksensor,

• - wobei die Drucksensierung erfolgt, indem ein Arbeits­ elementarsensor dem zu messenden Druck ausgesetzt und indem der Druck mittels eines Piezo-Effektes sensiert wird und
• - wobei die Temperaturabhängigkeit dieses Piezo-Effektes durch einen Temperaturkompensationselementarsensor kom­ pensiert wird,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß zur Drucksensierung der piezoelektrische Effekt verwendet wird,
• - daß das als Temperaturkompensationselementarsensor ver­ wendete Piezoelement (1.2; 2.2) aus dem gleichen Material besteht wie das als Arbeitselementarsensor verwendete Piezoelement (1.1; 2.1),
• - daß das als Arbeitselementarsensor verwendete Piezoelement (1.1; 2.1) dem in einem Volumen (1.5) zu messenden Druck ausgesetzt wird,
• - daß das als Temperaturkompensationselementarsensor ver­ wendete Piezoelement (1.2; 2.2) derselben Temperatur ausgesetzt wird wie das als Arbeitselementarsensor ver­ wendete Piezoelement (1.1; 2.1), wobei das als Tempe­ raturkompensationselementarsensor verwendete Piezoelement (1.2; 2.2) ständig dem Umgebungsdruck des Volumens (1.5) ausgesetzt wird,
• - daß die zwischen den Endflächen (1.2.1-1.2.2; 2.2.1-2.2.2) des als Temperaturkompensationselementar­ sensor verwendeten Piezoelementes (1.2; 2.2) entstehende elektrische Spannung und die zwischen den Endflä­ chen (1.1.1-1.1.2; 2.1.1-2.1.2) des als Arbeitselemen­ tarsensor verwendeten Piezoelementes (1.1; 2.1) entste­ hende elektrische Spannung mittels eines Ka­ bels (1.12; 2.12) abgegriffen werden können und über Signalleitungen (3.1, 3.2) einem Subtraktionsglied (3.3) zuführbar sind, in dem diese elektrischen Spannungen so subtrahiert werden, daß ein Ausgangssignal (3.4) ent­ steht, das entsprechend der Beziehung des piezoelek­ trischen Effektes zwischen der mechanischen und der elektrischen Spannung die mechanische Spannung des Ar­ beitselementarsensors und damit den auf diesen Arbeits­ elementarsensor wirkenden Druck repräsentiert.

2. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Temperaturkompensationselementarsensor ver­ wendete Piezoelement (1.2; 2.2) dieselbe geometrische Form und Größe aufweist wie das als Arbeitselementarsensor verwendete Piezoelement (1.1; 2.1).

3. Drucksensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Piezoelemente (1.1, 1.2; 2.1, 2.2) als Ring aus­ gebildet sind und Teile einer Unterlegscheibe einer Schraube (1.3) darstellen,

• - wobei die Piezoelemente (1.1, 1.2; 2.1, 2.2) durch einen eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Ring (1.7; 2.7) verbunden sind,
• - wobei mehrere Ringe (1.6, 1.7, 1.8; 2.6, 2.7, 2.8) und eine isolierende Schicht (1.9, 1.10; 2.10) eine solche Festigkeit aufweisen, daß sich infolge eines wirkenden Druckes ergebende Formänderung der Ringe (1.6, 1.7; 2.6, 2.7) eine Längenänderung des als Arbeitselementar­ sensors verwendeten Piezoelementes (1.1; 2.1) bewirken und
• - wobei ein freies Volumen 1.11 vorhanden ist, in das das als Temperaturkompensationselementarsensor verwendete Piezoelement (1.2; 2.2) bei einer Formänderung der Ringe (1.6, 1.7; 2.6, 2.7) ausweichen kann.

4. Drucksensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Ring (1.7) elektrisch leitend ist,
• - daß die sich gegenüber liegenden Endflä­ chen (1.1.2-1.2.1) der Piezoelemente (1.1, 1.2) jeweils gegenüber den zugehörigen Endflächen (1.1.1, 1.2.2) der Piezoelemente (1.1, 1.2) dasselbe Potential annehmen,
• - daß die elektrischen Spannungen des Arbeitselementar­ sensors und des Temperaturkompensationselementarsensors abgegriffen werden, indem von einem zweiadrigen, abge­ schirmten Kabel (1.12) die Abschirmung (1.12.1) mit dem Ring (1.7) verbunden wird,
• - daß eine Ader (1.12.3) des Kabels (1.12) unmittelbar mit der Endfläche (1.2.2) des Piezoelementes (1.2) verbunden wird und
• - daß die andere Ader (1.12.2) des Kabels (1.12) elek­ trisch leitend mit der Endfläche (1.1.1) des Piezoelementes (1.1) verbunden wird.

5. Drucksensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Ring (1.6) elektrisch leitend ist,
• - daß eine isolierende Schicht (1.9) zwischen dem Ring (1.6) und dem Ring (1.7) vorhanden ist und
• - daß die elektrisch leitende Verbindung der Ader (1.12.2) des Kabels (1.12) mit der Endfläche (1.1.1) des Piezoelementes (1.1) realisiert wird, indem die Ader (1.12.2) des Kabels (1.12) mit dem Ring (1.6) ver­ bunden wird.

6. Drucksensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ader (1.12.2) des Kabels (1.12) unmittelbar mit der Endfläche (1.1.1) des Piezoelementes (1.1) verbunden ist.

7. Drucksensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Spannungen der Piezoelemente (2.1, 2.2) abgegriffen werden,

• - indem eine Ader (2.12.2) des Kabels (2.12) mit der End­ fläche (2.1.1) des Piezoelementes (2.1) verbunden wird,
• - indem eine Ader (2.12.4) des Kabels (2.12) mit der End­ fläche (2.1.2) des Piezoelementes (2.1) verbunden wird,
• - indem eine Ader (2.12.3) des Kabels (2.12) mit der End­ fläche (2.2.2) des Piezoelementes (2.2) verbunden wird und
• - indem eine Ader (2.12.5) des Kabels (2.12) mit der End­ fläche (2.2.1) des Piezoelementes (2.2) verbunden wird.

8. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Schicht (1.10; 2.10) eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist.