[发明专利]温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度传感器。

背景技术

这种温度传感器可从专利EP 1881309A1获知。该已知的温度传感器具备由芯片组成的测量电阻，芯片作为载体和电阻材料，例如将铂置于其上。所述测量电阻嵌于填充材料中，置于一保护套中，并且通过连接线部件连接至互连线，所述互连线延伸至保护套外。所述连接线部件成形为曲线状，以补偿可能由温度变化而带来的机械负载。

在内燃机的排气系统部分中，所述温度传感器的工作条件是很苛刻的。其特征是，超过600℃到接近1000℃的高温，温度快速变化，例如温度在短短2秒内增加800℃，振动，以及被腐蚀性介质包围。温度快速变化，特别是结合所述填充材料和各种导线的不同热膨胀系数，会导致负载加载到各种导线上，这会使得导线断裂。

因此，本发明致力于解决的问题是提出一种延长内燃机的排气系统部分中的温度传感器使用寿命的方法。

这个问题通过具备权利要求1所述特征的温度传感器，以及通过根据权利要求8所述的一制作温度传感器的方法来解决。本发明的有益改进是从属权利要求的主题。

发明内容

就本发明所述的温度传感器来说，所述测量电阻通过连接线连接到互连线，其中所述连接线成形为一曲线，所述曲线以可移动的方式沿互连线的末端段延伸。所述连接线部分的曲线的一端固定在所述互连线上，也就是说，在一个正对测量电阻并离互连线的一端有一定距离的点上。这意味着所述互连线与连接线之间的连接点位于离所述互连线一端有一定距离的位置上。例如，所述连接点可以是焊接上的。

虽然传统温度传感器中应用的连接线部件直接连接在所述互连线的一端，本发明的温度传感器连接线连接于距互连线一端有一定距离并与测量电阻相对的位置上。所述连接线部件，其成形为曲线状，因此以可移动的方式沿所述互连线部件的末端段延伸。

根据本发明所述的一种制作温度传感器的方法，一测量电阻通过连接线部件连接到互连线，然后嵌入到位于保护套内的填充材料中，其中所述连接线部件通过将连接线部件连接到互连线的连接点上来与所述互连线相连，所述互连线的连接点位于离所述互连线一端有一定距离并正对测量电阻的位置上。

所述保护套、填充物、测量电阻，或导线的不同热膨胀会导致在测量电阻和互连线之间形成温度引起的相对运动，这样就会在连接线上加载一机械负载。传统的温度传感器中，这种加载在连接线上的负载会经常导致连接线断开而使温度传感器失效。

如果测量电阻和互连线之间发生温度引起的相对运动，所述互连线的末端段—就本发明的温度传感器而言—可以作为测量电阻的制动件使用，因此可以释放连接线。测量电阻反方向上的移动，即远离所述互连线，可以通过成形为曲线的连接线的延伸进行补偿。

在这种结构中，就本发明所述的温度传感器来说，所述连接线基本处于释放状态，从而减少连接线断开的危险。本发明所述的温度传感器因此能够很容易地承受甚至是极端的温度变化，并且具有延长的使用寿命。

根据本发明的测量，即将曲线状的连接线固定在一个位于离互连线的一端有一定距离并正对测量电阻的位置上，所述连接线相对于互连线越灵敏，对所述测量越有利。一般来说，所述连接线的横截面积要小于所述互连线，这样它所承受的机械负载实质上是很小的。特别地，当铂金属合金用于测量电阻时，例如铂-100或铂-200电阻，所述一般由铂或铂金属合金构成的连接线不适于承受机械负载。铂和其他铂金属在高温下相对较柔软，相对于基于铁、镍或铜的低成本线，由铂和其他铂金属构成的导线更容易断开，其中铁、镍或铜更适合应用于互连线。

根据本发明的有利改进，所述互连线包括一台阶（step），从测量电阻一端来看，连接线部件固定到互连线上的该台阶的前部。在这种结构中，本发明的温度传感器的制作能够简化，因为该台阶使得连接线部件和互连线的连接位置可以预先确定。

根据本发明的进一步有利改进，所述测量电阻包括一载体，所述载体支撑具有温度依赖性电阻的电导体。所述载体优选为一芯片。陶瓷尤其适用于作为载体材料。所述电导体优选为由铂或铂金属合金组成，例如铂-100或铂-200电阻。然而，一NTC电阻，例如，也可以用作测量电阻，即一材料，其电阻随着温度的增加而减少。