本發(fā)明涉及一種特別是在汽車行業(yè)使用的測量探針。
背景技術(shù):
已知探針是用于測量溫度,例如,在車輛的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣流中設(shè)置有定位在流體流中的溫度敏感元件的探針。在流中的這種放置有利地允許獲得準(zhǔn)確的溫度信息。然而,這設(shè)計將敏感元件相對地遠(yuǎn)離探針的其余部分(特別是沒有放置在流體流中的印刷電路板或陶瓷支撐件)放置。在敏感元件和印刷電路板或陶瓷支撐件之間的這種連接有足夠長度(特別是在10和50mm之間)的腿實現(xiàn)。
在探針的組裝器件,這些相對長的連接腿通過在與印刷電路板組裝之前的、具有準(zhǔn)確定位的彎曲操作來成形。
在傳感器中的組裝操作開始之前,探針被構(gòu)造成三維構(gòu)型。
探針因此具有安裝方向,使得由于探針方向的自動識別而精巧的通過機(jī)器人的自動組裝成為必需。
腿的直徑特別是在0.2毫米和0.6毫米之間,使得由測量探針形成的三維結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度非常低。
結(jié)果,在組裝操作期間處理探針可以改變所提供的幾何構(gòu)型,使得電線的端部不再與印刷電路板或陶瓷支撐件的連接件焊盤重合或僅部分重合。由于這種不完美的定位,腿和印刷電路板之間的電連接的質(zhì)量是下降或出故障的,特別是產(chǎn)生產(chǎn)品次品或甚至電氣故障。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的特別是克服現(xiàn)有技術(shù)的裝置的一個或多個缺點。
為此,本發(fā)明提出了一種測量探針,包括:
-敏感元件,
-連接到敏感元件的兩個腿,這些腿是共面的。
測量探針的腿是共面的事實允許其被處理而不產(chǎn)生將易于使腿變形的應(yīng)力。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,腿各自具有電連接部分,這些連接部分被共線地布置。
根據(jù)本發(fā)明的特性,這些連接部分布置成指向相反的方向。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性,腿的連接部分相對于穿過敏感元件的中間平面彼此對稱。
由于測量探針是對稱的,所以沒有安裝方向。因此,消除了安裝錯誤的風(fēng)險。
根據(jù)本發(fā)明的又一特性,連接腿的每一個具有連接到相關(guān)聯(lián)的連接部分的直線部分。
有利地,直線部分彼此平行。
優(yōu)選地,直線部分比連接部分的長度長。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,每個支腿的直線部分和連接部分在它們之間形成大致等于90°的角度。
例如,腿中的一個的展開長度在10和80毫米之間,特別地在20和60毫米之間。
優(yōu)選地,連接部分是被剝開的(stripped),并且直線部分至少部分地被絕緣護(hù)套或涂層覆蓋。
在適當(dāng)?shù)那闆r下,連接部分具有小于1毫米,特別地在0.2毫米和0.6毫米之間,優(yōu)選地在0.25毫米和0.45毫米之間的直徑。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,敏感元件對于其環(huán)境的溫度敏感。
例如,敏感元件包括負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
可替代地,敏感元件包括正溫度系數(shù)熱敏電阻。
進(jìn)一步可替代地,敏感元件包括熱電偶。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,探針被布置成特別是通過釬焊電連接到基底,特別是印刷電路板或陶瓷支撐件。
本發(fā)明還涉及特別地用于機(jī)動車輛的傳感器,包括:
-特別地為印刷電路板或陶瓷支撐件的基底,
-如上所述的測量探針,該測量探針特別地通過釬焊電連接到基底。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,基底具有至少一個開口并且測量探針至少部分地布置在所述開口中。
在適當(dāng)?shù)那闆r下,傳感器具有支撐基底的支撐件,該支撐件設(shè)置有布置成與探針的腿的連接部分配合的至少一個引導(dǎo)元件。
優(yōu)選地,引導(dǎo)元件具有能夠至少部分地接收測量探針的連接部分的腔,該腔特別地具有v或u形。
有利地,測量探針的引導(dǎo)元件布置成在基底在支撐件中的安裝期間引導(dǎo)基底。
在本發(fā)明的實施例中,溫度傳感器包括:
-如上所述的、布置成測量溫度的測量探針,
-特別地從溫度測量探針分離的壓力測量探針,該兩個探針與相同的流體接觸,
-用于將傳感器連接到適于讀取探針中的每一個的測量信號的電氣或電子系統(tǒng)的連接件。
根據(jù)本發(fā)明的第一變型,傳送的輸出信號是模擬型的。
根據(jù)本發(fā)明的第二變型,傳送的輸出信號是數(shù)字型的。
本發(fā)明還涉及用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣歧管,其包含如上所述的傳感器。
本發(fā)明還涉及包含如上所述的歧管的內(nèi)燃機(jī)。
最后,本發(fā)明還涉及在如上所述的傳感器中組裝測量探針的方法。
附圖說明
在閱讀以下描述的同時,參照以示例的方式給出的附圖將更好地理解本發(fā)明。
圖1示意性地和部分地示出了根據(jù)所描述的本發(fā)明的示例性實施方式的測量探針。
圖2是包括圖1的探針的傳感器的局部視圖。
圖3是圖2的傳感器的透視圖。
圖4利用傳感器的示意性和局部視圖,示出了在傳感器中根據(jù)本發(fā)明的測量探針的集成的示例。
圖5中示出了圖2和圖3的傳感器的引導(dǎo)元件的剖視圖。
具體實施方式
本發(fā)明涉及意于集成在傳感器中的測量探針。
實施例涉及一種壓力和溫度傳感器,特別是測量內(nèi)燃機(jī)的壓力和入口溫度,并且結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的測量探針。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的示例的探針1,該探針1包括:
-敏感元件2,
-連接到敏感元件的兩個共面的腿3。
腿3的每個端部具有連接部分4。這些電連接部分4以共線的方式布置,或者可能在它們之間形成由在制造期間可能的幾何缺陷所導(dǎo)致的在0°和5°之間的小角度。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,腿3各自具有連接部分4,這些連接部分4被布置成指向相反的方向。
也如圖1所示,腿3的連接部分4相對于穿過敏感元件2的中間平面p彼此對稱。
連接腿3各自具有連接到相關(guān)聯(lián)的連接部分4的直線部分5。
直線部分5是平行的。
優(yōu)選地,直線部分5比連接部分4的長度長。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,每個支腿3的直線部分5和連接部分4在它們之間形成大致等于90°的角度。
根據(jù)應(yīng)用,長度變化,從而使得敏感元件基本上被放置在流的中心處。
例如,腿3中的一個的展開長度在10和80毫米之間。
優(yōu)選地,連接部分4是被剝開的,并且直線部分5至少部分地被絕緣護(hù)套或涂層覆蓋。護(hù)套19在金屬部分18的長度的一部分上覆蓋腿的金屬部分18,并且保護(hù)腿3的被覆蓋的部分免受由進(jìn)氣引起的化學(xué)或機(jī)械的外部侵蝕。
在適當(dāng)?shù)那闆r下,連接部分4具有小于1毫米,特別地在0.2毫米和0.6毫米之間,優(yōu)選地在0.25毫米和0.45毫米之間的直徑。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,敏感元件2對于其環(huán)境的溫度敏感。
例如,敏感元件2包括負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。根據(jù)與用于形成元件的材料特定的關(guān)系,當(dāng)溫度升高時,這種元件的電阻單調(diào)減小并且連續(xù)。
根據(jù)另一實施例(未示出),敏感元件2包括正溫度系數(shù)熱敏電阻。在這種情況下,根據(jù)與用于構(gòu)成元件的材料特定的關(guān)系,當(dāng)溫度升高時,敏感元件的電阻單調(diào)和連續(xù)地增加。
根據(jù)另一實施例(在本應(yīng)用中未示出),測量溫度的敏感元件2包括熱電偶。這種類型的敏感元件產(chǎn)生與熱電偶的熱接點和冷接點之間的溫差成比例的電位差。
探針1被布置成特別是通過釬焊電連接到基底9,特別是印刷電路板或陶瓷支撐件。如圖3所示,連接部分端部4平坦地位于基底9的連接件焊盤11上,為了釬焊以形成電接觸。
傳感器6如圖2和圖3所示,包括:
-基底9,
-測量探針1,特別是通過釬焊電連接到基底9。
在圖2中,通常關(guān)閉主體7的保護(hù)蓋已被移除以示出傳感器6的內(nèi)部。
基底9具有開口12,并且測量探針至少部分地布置在該開口中。在圖2中,測量探針1布置成穿過基底9。
支撐件7包括至少一個引導(dǎo)元件10,該引導(dǎo)元件10布置成與探針1的腿3的連接部分5配合。
優(yōu)選地,引導(dǎo)元件10具有能夠至少部分地接收探針的連接部分的腔,該腔特別地具有v或u形。
在圖5中,腔具有v形,連接部分插入到v的較寬的部分中,并且被橫向地引導(dǎo)以倚靠腔的底部。
測量探針1的引導(dǎo)元件10還布置成在基底9在支撐件中的安裝期間引導(dǎo)基底9。
從而便于基底9的安裝操作。
在本發(fā)明的實施例中,特別是用于機(jī)動車輛的溫度傳感器,包括:
-如上所述的、測量溫度的測量探針1,
-特別是從溫度測量探針分離的壓力測量探針13,該2探針與相同的流體接觸,
-連接件8,
連接件使傳感器能夠連接到適于讀取探針中的每一個的測量信號的電氣或電子系統(tǒng)。
這種傳感器結(jié)合了兩個功能,這限制了設(shè)置成用于在這些傳感器的環(huán)境中容納這些傳感器的機(jī)械接口的數(shù)量,并且通過限制連接和分支的數(shù)量來簡化電氣布線。
圖3示出了這樣的傳感器,其中,可以看到被布置在傳感器主體中的拱形件15所保護(hù)的測量探針2的端部。該拱形件保護(hù)測量探針的端部免受可能在組裝在發(fā)動機(jī)上之前、在組裝到發(fā)動機(jī)上期間或者可能在發(fā)動機(jī)運行期間的部件運輸期間發(fā)生的沖擊。拱形件以寬的鏤空(openwork)為特征,并且不會阻止氣流到達(dá)測量探針。
傳送的輸出信號為模擬型。在該實施例中,使用該信息的元構(gòu)件獲取由傳感器傳送的電壓電平。
在其他應(yīng)用中,傳送的輸出信號為數(shù)字型。在這種情況下,在傳感器和使用該信息的構(gòu)件之間的測量值通過數(shù)字通信協(xié)議傳輸。
本發(fā)明還涉及用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣歧管(未示出),其包含如上所述的傳感器。
如上所述的傳感器測量在進(jìn)氣歧管中流動的氣體混合物的溫度和壓力,所述混合物基本上由空氣組成,但也可能包含再循環(huán)到進(jìn)氣口的廢氣、來自曲軸箱氣體的再循環(huán)的油蒸氣和可能來自油箱的燃料蒸氣。
為了獲得表示流體流的實際溫度的溫度,測量探針將基本上布置在流體流的中心,并且在任何情況下都遠(yuǎn)離壁。相反,壓力測量探針可以容納在傳感器的主體內(nèi)部。
入口歧管的一部分形成傳感器插入其中的基部,然后允許傳感器保持就位的保持系統(tǒng)。
傳感器因此可以由穿過布置在傳感器主體中的一個或多個固定支架的一個或多個螺釘旋擰。
本發(fā)明還涉及包含如上所述的歧管的內(nèi)燃機(jī)。
壓力和溫度的測量將允許控制系統(tǒng)控制內(nèi)燃機(jī)以特別地確定進(jìn)氣的密度,該信息被用于優(yōu)化發(fā)動機(jī)的控制,特別是減少污染排放并使性能最大化。
最后,本發(fā)明還涉及在如上所述的傳感器中組裝測量探針的方法。
由于上述原因,相對于現(xiàn)有技術(shù),當(dāng)實施本發(fā)明時傳感器的組裝便利。