[发明专利]在陶瓷基底上的压力传感器

说明书

说明了一种用于相对压力测量或绝对压力测量的压力传感器。该压力传感器装备有附加的加热元件(H,A‑G)，以为了排除起干扰作用的介质。

技术领域

本发明涉及一种用于使用在冻结的或高粘性的介质中的压力传感器。

背景技术

当在困难或者极端的条件下在介质中借助于压力传感器进行压力测量时发生冷凝物、冻结的或高粘性的介质使所使用的压力传感器的测量信号失真。这样的介质尤其可为热的、粘性的、低粘性的冷的、水状的或油状的状态(Phasen，有时称为相)、冷的黏稠的油、结冻的水或燃料，如其尤其在机动车中使用时可出现的那样。失真的测量的后果可为：不充分的废气净化、发动机损坏或通常待监视的过程的其它元件的损坏。由于对内燃机的废气净化(Abgasreinhaltung，有时称为废气污染控制)的提高的要求，例如必要的是，直接在发动机冷启动之后执行在不同介质中的精确的压力测量。

发明内容

本发明的目的是说明一种压力传感器，其避免上述问题且例如可在发动机冷启动的同时已执行在发动机相关的介质中的准确的压力测量且可提高压力传感器的寿命。

该目的通过一种根据当前权利要求1所述的压力传感器来实现。从属权利要求说明了有利的实施方案。

为了该实现建议了一种压力传感器，利用该压力传感器可行的是，测量相对压力或绝对压力。压力传感器包括壳体，其又包括壳体壁。壳体壁为了测量绝对压力可被密封或为了测量相对压力可包含开口，以为了例如使用大气条件作为参考压力。在壳体中布置有：陶瓷基底和布置在其上的传感元件。

传感元件是这样的构件，即在其中确定膜片的经压力引起的偏移。它可以不同的技术变体方案实施：例如作为通过使用压电效应进行的直接压力确定或作为通过借助于例如电阻元件测量膜片的应变进行的间接压力确定。

对于传感元件的定向而言，在下文中膜片所处的传感元件的侧边称作传感元件的上侧而相对而置的侧边称作传感元件的下侧。在传感元件中在下侧处存在介质入口，该介质入口使得膜片对于引导压力的介质而言可由下侧接近。传感元件可构造成MEMS构件。

传感元件以其下侧安置在陶瓷基底上，该陶瓷基底用作衬底且包括用于传感元件的电气接口。该电气接口用于将测量信号从压力传感器中导出，在其中测量信号在外部被处理且在其中测量信号与压力相关联。

为了测量相对压力，在传感元件的下方在陶瓷基底中有通道，待测量的介质通过该通道被引导到传感元件的介质通路处。传感元件的上侧经受比较压力，该比较压力例如是大气压力。该比较压力在这样的相对压力测量的情形中可通过在壳体壁中的开口到达压力传感器中。在一种备选的实施方案中，绝对压力可被测量。在此，在陶瓷基底中不存在通道且传感元件的下侧被密封。附加地，凝胶界限(Gelbegrenzung)可围绕传感元件安置在陶瓷基底上。凝胶界限填充有凝胶，其覆盖传感元件的上侧且因此保护以防湿气。待测量的压力通过凝胶传递到传感元件的膜片上。同样可行的是，在相对压力测量的情形中使用带有凝胶界限和填充物的传感器。

此外，加热元件是压力传感器的组成部分。加热元件可在不同的位置处安置在压力传感器中，目的在于在压力传感器中达到允许精确测量的运行温度。通过加热压力传感器，可能的固态和液态的冷凝物被解冻、如有可能被蒸发且与可能存在的高粘性介质一起从压力传感器中排出或者加热移除。利用加热元件还可行的是，防止冰晶的形成，所述冰晶可损伤或毁坏传感元件。

加热元件例如构造成用于将压力传感器加热到明显高于凝固点的温度上。例如设置成加热到在20ºC与50ºC之间、尤其直至160ºC的温度上。

用于加热元件的不同的可能位置均处在压力传感器的内部中。下面在未穷尽的列表中列举示例性的位置：

加热元件可布置