[发明专利]包括保护框架的测量分流器

说明书

技术领域

本发明涉及温度传感器，尤其是高温传感器，其包括基板，至少两个端子触点和至少一个电阻结构，其中所述端子触点以及电阻结构中的至少一个被布置在所述基板的第一面上，以及其中至少一个电阻结构由所述端子触点电接触。

本发明还涉及用于生产这样温度传感器的方法，其中，至少一个电阻结构被施加于基板的第一面，以及涉及包括这样温度传感器的高温传感器。

背景技术

由铂系金属制成的温度传感器在WO92/15101A1是已知的，其包括被施加于陶瓷基板的铂电阻层和施加于其上的钝化层。

US5202665A公开了用于生产温度传感器的方法，其中利用厚膜技术，铂层被施加于基板上。铂粉与氧化物以及用于此目的的粘合剂混合，并通过丝网印刷被施加。

而且，用于电阻温度计的电测量电阻结构和生产这样电测量电阻结构的方法在US4050052A或DE2527739C3中是已知的。

JP57114830A公开了温度传感器，在所述温度传感器中用于确定基板上温度的测量电极被第二电极环绕，以便通过电极之间基板表面的电阻测量确定湿度。

类似的结构在EP0437325A2中公开，其中，所述基板的表面电阻或内部电阻借助两个附加的电极确定，所述两个附加的电极被布置靠近所述基板上的电阻层或基板的另一面。

为了生产这样的温度依赖电阻作为温度传感器，Pt电阻层作为厚膜以曲折形状的形式被施加在具有由电绝缘材料制成的表面的基板上，其中所述电阻层的外表面被由电绝缘材料制成的层覆盖，所述层起钝化层的作用。这样的传感器的问题是金属离子可迁移到电阻层，并且会损坏或甚至破坏电阻层，尤其是在高温下。这导致温度传感器的性能被改变。

用于生产温度依赖电阻的方法包括用铂作为温度传感器，这在EP0543413A1中是已知的，其中，电极被施加在与所述电阻层一定距离处。这是为了防止电流导通造成的离子到所述电阻层的迁移。为此目的，所述电极被电连接到所述电阻层。

EP0327535B1公开了具有薄膜铂电阻作为测量元件的温度传感器。由铂制成的温度测量电阻被布置在电绝缘基板的表面上，其中所述电阻元件被介电保护层覆盖，所述介电保护层优选由二氧化硅制成，并且具有范围从200到400nm的厚度。而且，扩散阻挡层被提供作为外涂层，所述扩散阻挡层通过钛在氧气氛中的沉积被施加以形成氧化钛。该阻挡层具有范围从600到1200nm的厚度。虽然所述扩散阻挡层允许氧气接近介电层，从而部分地防止自由金属离子从玻璃层扩散出来侵蚀(attack)到铂层上，但是在极端的环境条件下，对铂层的侵蚀可能仍然发生，从而使他们作为温度感应元件的物理行为受到损害。

根据EP0973020A1，这样的温度传感器可以配有牺牲阴极，并且承受高达1100℃的温度。该技术保护测量分流器免受化学或机械侵蚀。不过，必须确保该传感器的阴极是正确电连接的，这是因为电连接的混乱导致所述传感器的破坏。此外，所述传感器在从700℃开始的温度下经历漂移。

具有Pt电阻膜的温度传感器在DE102007046900A1中是已知的，所述层被由氧化铝制成的薄膜覆盖。覆盖物(cover)被粘贴到覆盖所述电阻膜的陶瓷膜上。被掺杂金属的玻璃陶瓷被导电连接到所述温度传感器的端面中的一个，形成牺牲阴极，以便保护所述电阻层免受金属阳离子的有害影响，从而减轻所述温度传感器的老化过程或防止所述温度传感器被破坏。电源连接和所述传感器被安装的外壳的极性的影响可能导致所述传感器漂移。

所有这些温度传感器的缺点是所述温度传感器具有复杂的设计，所述设计包括几个层，其中一些是复杂的。由于所述复杂的设计，生产需要很多工作步骤，其中用于生产这种温度传感器的成本是很高的。

另外一个相当大的缺点是，在所述温度传感器安装或使用期间，必须观察极性，因为否则的话，温度测量可恶化或所述温度传感器可能不适于使用，或所述温度传感器在其第一次操作的时候，甚至可能被破坏。

发明内容

本发明的目标是克服现有技术的缺点。尤其是，发现了可以被经济有效实施的简单设计，其还可以使大量生产容易进行。

本发明的另一个目标是进一步提供传感器，其在750℃到1200℃的应用范围的漂移被降低，并且其对电源连接和外壳的极性是不敏感的。

本发明的目标通过以下实现：将至少一个电极布置在靠近基板第一面上的电阻结构的两个端子触点的每个上，所述电极被电连接到各自的端子触点。

通过这个设计，实现了在安装期间，不需要观察所述温度传感器的极性，从而保持所述电极作为牺牲电极的功能性。