NL9002077A - SENSOR. - Google Patents

Description

SensorSensor

Bij bekende sensoren voor het meten van gasconcentraties in bijvoorbeeld lucht, worden veelal de sensor en de daarbij behorende electronica op een zelfde substraat aangebracht. Electronica is gevoelig voor temperatuurs-invloeden.In known sensors for measuring gas concentrations in, for example, air, the sensor and the associated electronics are often applied to the same substrate. Electronics are sensitive to temperature influences.

De onderhavige uitvinding verschaft een sensor omvattende een isolerend substraat, voorzien van een uitstekend deel en een op het uistekend deel aangebracht voelelement dat via op het substraat aangebrachte geleidings-banen is verbonden met de tegenover het uitstekende deel van het substraat gelegen aansluitcontacten.The present invention provides a sensor comprising an insulating substrate, comprising a protruding part and a sensing element arranged on the protruding part, which is connected via conductor paths arranged on the substrate to the connection contacts opposite the protruding part of the substrate.

Met behulp van de sensor volgens de onderhavige uitvinding kan de electronica op afstand van het voelelement worden aangebracht, waardoor tussen het voelelement en de aansluitkontakten (en electronica) een voldoende verschil in temperatuur kan bestaan.With the aid of the sensor according to the present invention, the electronics can be arranged at a distance from the sensing element, so that a sufficient difference in temperature can exist between the sensing element and the connection contacts (and electronics).

Dit is in het bijzonder van voordeel indien het substraat tevens voorzien is van een verwarmingselement, daar de door dit verwarmingselement veroorzaakte temperatuur-verhoging geen invloed uitoefent op de werkwing van de electronica.This is particularly advantageous if the substrate is also provided with a heating element, since the temperature increase caused by this heating element has no influence on the operation of the electronics.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand van een beschrijving met referentie naar de bijgevoegde figuur, waarin een sensor 1 een isolerend substraat 2 omvat, bij voorkeur uit aluminiumoxide (A^O^) , waarop een voelelement uit een -gedeeltelijk weggebroken - laag tinoxide 3 is aangebracht, waaronder zich gouden geleidingsbanen 4 uitstrekken, die via verdere geleidings-banen 6 uit goud geleidend zijn verbonden met soldeerbare aansluitcontacten 7.Further advantages, features and details of the present invention will become apparent from a description with reference to the accompanying figure, in which a sensor 1 comprises an insulating substrate 2, preferably of aluminum oxide (A ^ O ^), on which a sensing element from a - partly broken away - layer of tin oxide 3, under which gold conducting paths 4 extend, which are conductively connected via gold conducting paths 6 to solderable connection contacts 7.

Bij voorkeur is het substraat 2 tevens voorzien van aansluitcontacten 8 voor een verwarmingselement, dat via geleidingsbanen 9, bij voorkeur uit platina, geleidend is verbonden met een verder niet getoond verwarmingselement dat zich een over dat verwarmingselement aangebrachte laag 11 uit dielektrisch materiaal uitstrekt.Preferably, the substrate 2 is also provided with connecting contacts 8 for a heating element, which is conductively connected via conducting tracks 9, preferably made of platinum, to a heating element which is not further shown and which extends over a layer 11 of dielectric material applied over that heating element.

Een sensor 1 is, zoals schematisch aangeduid, bij voorkeur opgesteld in een huis 12, bijvoorbeeld uit kunststof en een daarop passende kap 13, bijvoorbeeld uit poreus metaal.As indicated schematically, a sensor 1 is preferably arranged in a housing 12, for example made of plastic and a matching cap 13, for example of porous metal.

De geleiding van het tinoxide geeft, in afhankelijkheid van de temperatuur, een maat voor de concentratie van de in de lucht aanwezige gassen, zoals I^/CH^CO enz.Depending on the temperature, the conductivity of the tin oxide gives a measure of the concentration of the gases present in the air, such as I ^ / CH ^ CO etc.

Met behulp van het verwarmingselement en geschikte ijking, kan het oppervlak uit tinoxide op verschillende temperaturen gebracht worden, en kunnen eventueel een reeks van dergelijke, op verschillende temperatuur gehouden elementen worden opgesteld.With the aid of the heating element and suitable calibration, the tin oxide surface can be brought to different temperatures, and optionally a series of such elements kept at different temperatures can be arranged.

Daar het isolerende substraat voorzien is van een uitstekend deel, waarop het voelelement is aangebracht en de aansluitcontacten, eventueel met daar direkt op geplaatste electronica, op afstand van het uitstekende deel zijn geplaatst, blijven de temperatuurs-invloeden , die via de aansluitcontacten op de electronica werken, minimaal. Voorts is de geometrie van het uitstekende deel om de hoeveelheid door het verwarmingselement gedissipeerde electrisch vermogen tot een beperkte waarde te optimaliseren.Since the insulating substrate is provided with a protruding part, on which the sensing element is arranged and the connecting contacts, possibly with electronics placed directly thereon, are placed at a distance from the protruding part, the temperature influences which remain via the connecting contacts on the electronics working, minimal. Furthermore, the geometry of the projection is to optimize the amount of electrical power dissipated by the heating element to a limited value.

Bij voorkeur heeft de lengté;ivan het uitstekende deel een zodanige lengte, dat de electrische weerstand van de geleidingsbanen 9 niet te groot wordt, waardoor de dissipatie voor deze geleidingsbanen 9 wordt vergroot.Preferably, the length of the protruding part has a length such that the electrical resistance of the conductor tracks 9 does not become too great, so that the dissipation for these conductor tracks 9 is increased.

Vanwege eerder genoemde thermische weerstand tussen het voelelement en de aansluitcontacten kan het uitstekende deel ook niet te kort zijn.Because of the aforementioned thermal resistance between the sensing element and the connection contacts, the protruding part cannot be too short.

Ook voor wat betreft de breedte van het uitstekende deel is een optimalisatie te maken voor wat betreft warmte-weerstand en electrische weerstand van de geleidingsbanen, die afhankelijk is van de breedte daarvan.Also with regard to the width of the protruding part, an optimization can be made with regard to the heat resistance and electrical resistance of the conducting paths, which depends on the width thereof.

Claims (5)

1. Sensor, omvattende een isolerend substraat voorzien van een uitstekend deel en een op het uistekend deel aangebracht voelelement dat via op het substraat aangebrachte geleidingsbanen is verbonden met tegenover het uitstekende deel van het substraat gelegen aansluitcontacten voor één of meer electronische circuits.Sensor, comprising an insulating substrate provided with a protruding part and a sensing element arranged on the protruding part which is connected via conductor paths arranged on the substrate to connecting contacts for one or more electronic circuits opposite the protruding part of the substrate. 2. Sensor volgens conclusie 1, waarbij op het substraat geleidingsbanen voor een verwarmingselement voor het verwarmen van het voelelement zijn aangebracht.2. Sensor as claimed in claim 1, wherein guideways for a heating element for heating the sensing element are arranged on the substrate. 3. Sensor volgens conclusie 2, waarbij het verwarmingselement onder een dielectrische laag, waarop het voelelement is aangebracht, op het substraat is aangebracht.Sensor as claimed in claim 2, wherein the heating element is arranged on the substrate under a dielectric layer on which the sensing element is applied. 4. Sensor volgens conclusie 1,2 of 3, waarbij geleidingsbanen met behulp van zeefdruk- of dikke-film-techniek zijn aangebracht.Sensor according to claim 1, 2 or 3, in which guideways are provided using screen printing or thick film technique. 5. Sensor volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het voelelement een oppervlak uit tinoxide omvat.Sensor according to any of the preceding claims, wherein the sensing element comprises a tin oxide surface.