[发明专利]用于确定流经测量通道的流体介质的至少一个参数的传感器

说明书

传感器(10)，用于确定流经测量通道(30)的流体介质、尤其是内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数。所述传感器(10)具有传感器壳体(12)、尤其是已装入或能装入到流动管中的插接式探测器和至少一个布置在所述测量通道(30)中的、用于确定所述流体介质的参数的传感器芯片(42)，所述测量通道(30)构造在所述传感器壳体中。所述传感器壳体(12)具有用于接收电子模块(38)的电子室(18)和用于封闭所述电子室(18)的电子室盖(20)。所述电子室盖(20)至少部分地具有导电特性。所述电子模块(38)与所述电子室盖(20)的内部(54)导电连接。

背景技术

由现有技术已知多种用于确定流体介质、即液体和/或气体的流动特性的方法和装置。在此，流动特性原则上可以是任意可测量的物理和/或化学特性，所述特性对流体介质的流动进行定性或定量。在此，尤其可以是流动速度和/或质量流和/或体积流。

下面尤其参考所谓的热膜式空气质量测量器描述本发明，例如在Konrad Reif(编者)：机动车中的传感器(Sensoren im Kraftfahrzeug)，2010第1版，146至148页中所描述的热膜式空气质量测量器。这类热膜式空气质量测量器通常基于传感器芯片、尤其是具有作为测量表面或传感器区域的传感器膜片的硅传感器芯片，该传感器膜片可以由流动的流体介质流过。传感器芯片通常包括至少一个加热元件以及至少两个温度探测器，所述温度探测器例如布置在传感器芯片的测量表面上。由温度探测器所感测的温度曲线的不对称性可以推断出流体介质的质量流和/或体积流，该温度曲线受流体介质流动的影响。

热膜式空气质量测量器通常构型为插接式探测器，该插接式探测器可以固定地或可更换地装入到流动管中。该流动管例如可以是内燃机的进气管道。

在此，一部分介质流流经至少一个设置在热膜式空气质量测量器中的主通道。在主通道的入口与出口之间构造有旁路通道。旁路通道尤其这样构造，使得该旁路通道具有用于使通过主通道的入口进入的部分介质流转向的弯曲区段，其中，所述弯曲区段在进一步的走向中转变成布置有传感器芯片的区段。最后提到的区段为真正的测量通道，传感器芯片布置在该测量通道中。

在所述类型的传统的热膜式空气质量测量器中，传感器载体通常以安装或装入在该传感器载体上的传感器芯片伸入到测量通道中。传感器芯片例如可以粘接到传感器载体中或者粘接到该传感器载体上。传感器载体可以例如与由金属构成的底板形成一单元，在该底板上也可以粘接有电子部件、(例如具有电路载体、尤其是电路板的)操控和分析处理电路。传感器载体例如可以构型为电子模块的注塑而成的塑料件。传感器芯片和操控和分析处理电路例如可以通过键合连接相互连接。这样形成的电子模块可以例如粘接到传感器壳体中，并且整个插接式探测器可以通过盖来封闭。

在实践中，这类热膜式空气质量测量器必须满足多个要求。除了总体通过合适的流动技术方面的构型来减小在热膜式空气质量测量器上的压力下降的目标之外，主要的挑战之一在于，进一步改进所述装置的信号品质以及相对于由于油滴和水滴以及炭黑、灰尘颗粒和其他固体颗粒所引起的污染的稳固性。该信号品质例如涉及经过引导至传感器芯片的测量通道的介质质量流，以及可能涉及信号漂移的减小和信噪比的改进。在此，信号漂移例如涉及介质质量流的在实际出现的质量流与在制造时的校准范畴内测定的待输出信号之间的特征曲线关系的改变的意义上的偏差。在测定信噪比时，观察以快速的时间次序发出的传感器信号，与此相对，特征曲线漂移或信号漂移涉及平均值的改变。

DE 10 2013 212 162 A1描述一种用于感测在通道中流动的流体介质的至少一个特性的传感器装置。所述传感器装置在可由流体介质流经的、具有入口和出口的通道段中被装入。为了抵抗带电荷的颗粒在传感器的传感器元件上的积聚而设置为，通道段的整个通道段壁完全由导电塑料形成，其中，通道段壁处于固定电位上。