JPH0926343A - 流動媒体の質量測定装置 - Google Patents
流動媒体の質量測定装置Info
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- JPH0926343A JPH0926343A JP8147348A JP14734896A JPH0926343A JP H0926343 A JPH0926343 A JP H0926343A JP 8147348 A JP8147348 A JP 8147348A JP 14734896 A JP14734896 A JP 14734896A JP H0926343 A JPH0926343 A JP H0926343A
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- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 センサ素子の損傷の危険性を大幅に低減し、
センサ素子での底流を確実に阻止して高精度な測定結果
が得られるように改善すること。 【解決手段】 センサ支持体の切欠の底面が溝状のスロ
ットを有しており、該スロットは少なくとも部分的にセ
ンサ素子の周縁に沿って、少なくとも１つの測定抵抗を
有するセンサ領域外にて延在するように構成する。
センサ素子での底流を確実に阻止して高精度な測定結果
が得られるように改善すること。 【解決手段】 センサ支持体の切欠の底面が溝状のスロ
ットを有しており、該スロットは少なくとも部分的にセ
ンサ素子の周縁に沿って、少なくとも１つの測定抵抗を
有するセンサ領域外にて延在するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関の
吸入空気質量等の流動媒体の質量測定装置であって、プ
レート状のセンサ素子を有しており、該センサ素子はセ
ンサ支持体の切欠内に設けられ、少なくとも１つの測定
抵抗を有するセンサ領域を有し、該センサ領域に流動媒
体が質量測定のためにさらされ、前記センサ素子は、実
質的に整合されて切欠内に設けられ、該切欠内で接着剤
を用いて切欠内の底面に支持されている形式の流動媒体
の質量測定装置に関する。
吸入空気質量等の流動媒体の質量測定装置であって、プ
レート状のセンサ素子を有しており、該センサ素子はセ
ンサ支持体の切欠内に設けられ、少なくとも１つの測定
抵抗を有するセンサ領域を有し、該センサ領域に流動媒
体が質量測定のためにさらされ、前記センサ素子は、実
質的に整合されて切欠内に設けられ、該切欠内で接着剤
を用いて切欠内の底面に支持されている形式の流動媒体
の質量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２１
９４５４号公報からは、誘電膜を備えたプレート状セン
サ素子を有し、該センサ素子は接着剤を用いて平面的
に、その面の大部分がセンサ支持体の切欠内に接着され
ている装置が公知である。この場合の切欠内へのセンサ
素子の平面的な接着は、切欠内のセンサ素子における特
にセンサ素子誘電膜と切欠底面との間の空隙からなる中
空室での底流の発生を確実に阻止するためのものであ
る。さもないとこの底流は測定結果に悪影響を及ぼすも
のとなる。しかしながらこの平面的な接着においては特
にセンサ素子の組み付けと接着過程の際に損傷を与える
危険性が非常に高い。このような損傷の危険性を低減す
るために、センサ素子の片側のみを切欠内に接着させ誘
電膜を浮動的に支持して切欠内に収容する固定手法が公
知である。しかしながらこの種の浮動的支持（片持ち支
持）によるセンサ素子の固定手法においても、切欠内の
センサ素子に不所望な底流が発生し、これも装置の測定
結果に悪影響を及ぼす。
９４５４号公報からは、誘電膜を備えたプレート状セン
サ素子を有し、該センサ素子は接着剤を用いて平面的
に、その面の大部分がセンサ支持体の切欠内に接着され
ている装置が公知である。この場合の切欠内へのセンサ
素子の平面的な接着は、切欠内のセンサ素子における特
にセンサ素子誘電膜と切欠底面との間の空隙からなる中
空室での底流の発生を確実に阻止するためのものであ
る。さもないとこの底流は測定結果に悪影響を及ぼすも
のとなる。しかしながらこの平面的な接着においては特
にセンサ素子の組み付けと接着過程の際に損傷を与える
危険性が非常に高い。このような損傷の危険性を低減す
るために、センサ素子の片側のみを切欠内に接着させ誘
電膜を浮動的に支持して切欠内に収容する固定手法が公
知である。しかしながらこの種の浮動的支持（片持ち支
持）によるセンサ素子の固定手法においても、切欠内の
センサ素子に不所望な底流が発生し、これも装置の測定
結果に悪影響を及ぼす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述
したような従来装置の欠点に鑑みこれを解消すべく改善
を行うことである。
したような従来装置の欠点に鑑みこれを解消すべく改善
を行うことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、センサ支持体の切欠の底面が溝状のスロットを有し
ており、該スロットは少なくとも部分的にセンサ素子の
周縁に沿って、少なくとも１つの測定抵抗を有するセン
サ領域外にて延在するように構成されて解決される。
り、センサ支持体の切欠の底面が溝状のスロットを有し
ており、該スロットは少なくとも部分的にセンサ素子の
周縁に沿って、少なくとも１つの測定抵抗を有するセン
サ領域外にて延在するように構成されて解決される。
【０００５】請求項１の特徴部分に記載の本発明による
装置によって得られる利点は、センサ素子の損傷の危険
性が大幅に低減され、さらにセンサ素子での底流が確実
に阻止され高精度な測定結果が得られることである。
装置によって得られる利点は、センサ素子の損傷の危険
性が大幅に低減され、さらにセンサ素子での底流が確実
に阻止され高精度な測定結果が得られることである。
【０００６】本発明の別の有利な実施例は従属請求項に
記載される。
記載される。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき詳細に
説明する。
説明する。
【０００８】図１の断面図に示されたセンサ支持体はプ
レート状のセンサ素子２に対して設けられるものであ
る。センサ支持体１とセンサ素子２は、例えばここでは
詳細には図示されていない内燃機関の吸入空気質量等の
流動媒体の質量測定装置の一部である。センサ支持体１
はセンサ素子２の収容と支持のために用いられる。セン
サ素子２は薄膜状のセンサ領域４を有しており、このセ
ンサ領域は例えば薄膜状の誘電膜４で構成されている。
センサ素子２ないしは誘電膜４は、シリコンウエハ等の
半導体のエッチング処理によって、いわゆるマイクロエ
レクトロニクス技術による構造形式で製造可能である。
誘電膜４上には流動媒体の質量測定のために少なくとも
１つの温度依存性の測定抵抗６と、例えば少なくとも１
つの加熱抵抗が設けられる。これらの抵抗も例えばエッ
チング処理によって製造可能である。前記センサ素子２
の上には誘電膜４以外にも、１つの基準抵抗が設けられ
る。測定抵抗６と加熱抵抗、および基準抵抗は、例えば
導体路と、ボンディングパッド上に被着される導線１０
を用いてここでは図示されていない電子制御回路と電気
的に接続される。この電子制御回路は、公知の方式でセ
ンサ素子２上の抵抗の電流供給ないしは電圧供給と、こ
れらの抵抗から送出される電気信号の評価のために用い
られる。この制御回路は、例えば装置のケーシング内か
又はケーシング外に設けてもよい。誘電膜４は、例えば
窒化珪素または酸化シリコンからなる。加熱抵抗は電気
的な抵抗膜の形状で構成される。この電気的な抵抗膜は
電流の通流によって加熱され、測定すべき媒体の温度よ
りも上の温度まで加熱される。この加熱抵抗は例えば金
属化された又は相応にドーピングされたシリコンから形
成されてもよい。測定抵抗と基準抵抗は、例えばその導
電性が温度に依存して変化する電気的な抵抗膜からなっ
ていてもよい。これらの抵抗膜に適した材料は、金属か
又は相応にドーピングされたシリコンである。
レート状のセンサ素子２に対して設けられるものであ
る。センサ支持体１とセンサ素子２は、例えばここでは
詳細には図示されていない内燃機関の吸入空気質量等の
流動媒体の質量測定装置の一部である。センサ支持体１
はセンサ素子２の収容と支持のために用いられる。セン
サ素子２は薄膜状のセンサ領域４を有しており、このセ
ンサ領域は例えば薄膜状の誘電膜４で構成されている。
センサ素子２ないしは誘電膜４は、シリコンウエハ等の
半導体のエッチング処理によって、いわゆるマイクロエ
レクトロニクス技術による構造形式で製造可能である。
誘電膜４上には流動媒体の質量測定のために少なくとも
１つの温度依存性の測定抵抗６と、例えば少なくとも１
つの加熱抵抗が設けられる。これらの抵抗も例えばエッ
チング処理によって製造可能である。前記センサ素子２
の上には誘電膜４以外にも、１つの基準抵抗が設けられ
る。測定抵抗６と加熱抵抗、および基準抵抗は、例えば
導体路と、ボンディングパッド上に被着される導線１０
を用いてここでは図示されていない電子制御回路と電気
的に接続される。この電子制御回路は、公知の方式でセ
ンサ素子２上の抵抗の電流供給ないしは電圧供給と、こ
れらの抵抗から送出される電気信号の評価のために用い
られる。この制御回路は、例えば装置のケーシング内か
又はケーシング外に設けてもよい。誘電膜４は、例えば
窒化珪素または酸化シリコンからなる。加熱抵抗は電気
的な抵抗膜の形状で構成される。この電気的な抵抗膜は
電流の通流によって加熱され、測定すべき媒体の温度よ
りも上の温度まで加熱される。この加熱抵抗は例えば金
属化された又は相応にドーピングされたシリコンから形
成されてもよい。測定抵抗と基準抵抗は、例えばその導
電性が温度に依存して変化する電気的な抵抗膜からなっ
ていてもよい。これらの抵抗膜に適した材料は、金属か
又は相応にドーピングされたシリコンである。
【０００９】センサ素子２はプレート形状、例えば矩形
形状を有し、その最大表面８は図示の平面へ流れ込む媒
体に対してほぼ平行に配向される。この場合例えば矩形
状のセンサ素子２の短い側が流動方向に延在する。媒体
の流動方向は、図２と図４中に相応の矢印９で示され、
図面において上方から下方へ向かって延在する。誘電膜
４上に被着された加熱抵抗によって誘電膜４はある温度
まで加熱される。この温度は流動する媒体の温度よりも
高い。流動する媒体から実質的に対流に基づいて導出さ
れた加熱抵抗の熱量は、流動媒体の質量に依存する。そ
のため誘電膜４の温度測定によって流動媒体の質量が検
出できる。誘電膜の温度測定は測定抵抗６か又は加熱抵
抗の抵抗値の測定によって行うことが可能である。基準
抵抗は、誘電膜４外のセンサ素子２が媒体の温度をとる
ことに基づいて流動媒体の温度の影響を補償するのに用
いられる。
形状を有し、その最大表面８は図示の平面へ流れ込む媒
体に対してほぼ平行に配向される。この場合例えば矩形
状のセンサ素子２の短い側が流動方向に延在する。媒体
の流動方向は、図２と図４中に相応の矢印９で示され、
図面において上方から下方へ向かって延在する。誘電膜
４上に被着された加熱抵抗によって誘電膜４はある温度
まで加熱される。この温度は流動する媒体の温度よりも
高い。流動する媒体から実質的に対流に基づいて導出さ
れた加熱抵抗の熱量は、流動媒体の質量に依存する。そ
のため誘電膜４の温度測定によって流動媒体の質量が検
出できる。誘電膜の温度測定は測定抵抗６か又は加熱抵
抗の抵抗値の測定によって行うことが可能である。基準
抵抗は、誘電膜４外のセンサ素子２が媒体の温度をとる
ことに基づいて流動媒体の温度の影響を補償するのに用
いられる。
【００１０】センサ支持体１は有利には金属からなり、
薄い金属条板の折り畳み加工によって製造可能である。
この場合、押し抜き、曲げ、折り畳み、深絞り成形、鋳
造加工などが適している。折り曲げられた金属条板の最
終状態では、２つのほぼ同じ大きさの素子１４が相互に
隣接する。以下ではセンサ素子２を取り囲む、曲げられ
ていない素子１４をフレーム素子１４と称し、その下方
の曲げられた素子１５を支持素子１５と称する。支持素
子１５は、約１８０゜の完全に折り曲げられた状態で、
フレーム素子１４と共にセンサ素子２を収容する切欠２
０を仕切るために、折り曲げられていないフレーム素子
１４の開口部１９を覆っている。このフレーム素子１４
ないし切欠２０は、センサ素子２が完全に切欠２０内に
収容されるように次のような断面を有している。すなわ
ちセンサ素子２の例えば矩形形状にほぼ相応して流動方
向９を横切る方向で測定されるセンサ素子２の厚さｄよ
りも大きい深さｔを有する断面を有している。この場合
センサ素子２は、その表面８とフレーム素子１４の表面
がほぼ並ぶように整合されて切欠２０内にもたらされ
る。金属条板の折り畳みの後で支持素子１５は、該支持
素子１５の外面に当接する工具、例えば鋳造工具を用い
て変形され得る。それによりフレーム素子１４の切欠２
０によって仕切られた支持素子１５の底面２５の部分的
変形面が、例えば矩形状のプレート形状の隆起部２６と
しての形状でフレーム素子１４の切欠２０内へほぼ突出
する。フレーム素子１４の開口部１９領域内に形成され
たプレート状の隆起部２６は、媒体流動方向に平行する
方向で見て、開口部１９と隆起部２６上に載置されるセ
ンサ素子２の断面よりも小さい断面を有しており、これ
により中空室５を有する誘電膜４領域が隆起部２６によ
って覆われる。
薄い金属条板の折り畳み加工によって製造可能である。
この場合、押し抜き、曲げ、折り畳み、深絞り成形、鋳
造加工などが適している。折り曲げられた金属条板の最
終状態では、２つのほぼ同じ大きさの素子１４が相互に
隣接する。以下ではセンサ素子２を取り囲む、曲げられ
ていない素子１４をフレーム素子１４と称し、その下方
の曲げられた素子１５を支持素子１５と称する。支持素
子１５は、約１８０゜の完全に折り曲げられた状態で、
フレーム素子１４と共にセンサ素子２を収容する切欠２
０を仕切るために、折り曲げられていないフレーム素子
１４の開口部１９を覆っている。このフレーム素子１４
ないし切欠２０は、センサ素子２が完全に切欠２０内に
収容されるように次のような断面を有している。すなわ
ちセンサ素子２の例えば矩形形状にほぼ相応して流動方
向９を横切る方向で測定されるセンサ素子２の厚さｄよ
りも大きい深さｔを有する断面を有している。この場合
センサ素子２は、その表面８とフレーム素子１４の表面
がほぼ並ぶように整合されて切欠２０内にもたらされ
る。金属条板の折り畳みの後で支持素子１５は、該支持
素子１５の外面に当接する工具、例えば鋳造工具を用い
て変形され得る。それによりフレーム素子１４の切欠２
０によって仕切られた支持素子１５の底面２５の部分的
変形面が、例えば矩形状のプレート形状の隆起部２６と
しての形状でフレーム素子１４の切欠２０内へほぼ突出
する。フレーム素子１４の開口部１９領域内に形成され
たプレート状の隆起部２６は、媒体流動方向に平行する
方向で見て、開口部１９と隆起部２６上に載置されるセ
ンサ素子２の断面よりも小さい断面を有しており、これ
により中空室５を有する誘電膜４領域が隆起部２６によ
って覆われる。
【００１１】本発明によれば、プレート状の隆起部２６
と、切欠２０を仕切るように取り囲むフレーム素子１４
の側壁２７か又は支持素子１５の側壁２８との間に流動
チャネル３０が設けられる。この場合フレーム素子１４
の側壁２７の、上流側又は下流側にある部分３３が、相
応に上流側又は下流側にある支持素子１５の側壁２８に
並んで構成され、流動方向に平行して延在する側壁２７
の部分２９は支持素子１５の側壁２８とずれるように構
成されてもよい。プレート状の隆起部２６と支持素子１
５の側壁２８との間に設けられる流動チャネル３０は、
溝状のスロット形状で支持素子１５の底面２５から切削
加工される。この流動チャネルは例えば矩形状の断面を
有する。しかしながらこの溝状のスロット３０の断面を
三角形、半円形等に構成してもよい。この溝状のスロッ
ト３０は例えばプレート状隆起部２６の成形加工のもと
で自動的に形成される。
と、切欠２０を仕切るように取り囲むフレーム素子１４
の側壁２７か又は支持素子１５の側壁２８との間に流動
チャネル３０が設けられる。この場合フレーム素子１４
の側壁２７の、上流側又は下流側にある部分３３が、相
応に上流側又は下流側にある支持素子１５の側壁２８に
並んで構成され、流動方向に平行して延在する側壁２７
の部分２９は支持素子１５の側壁２８とずれるように構
成されてもよい。プレート状の隆起部２６と支持素子１
５の側壁２８との間に設けられる流動チャネル３０は、
溝状のスロット形状で支持素子１５の底面２５から切削
加工される。この流動チャネルは例えば矩形状の断面を
有する。しかしながらこの溝状のスロット３０の断面を
三角形、半円形等に構成してもよい。この溝状のスロッ
ト３０は例えばプレート状隆起部２６の成形加工のもと
で自動的に形成される。
【００１２】図２のセンサ支持体１の平面図に示されて
いるように、流動チャネル３０は、完全に隆起部２６の
周りを取り囲むように延在している。図２中破線で示さ
れている流動チャネル３０はこの場合センサ素子２の周
縁に沿って延在する。それによりこの流動チャネル３０
は、センサ素子２の下方でその側面３２に沿って支持素
子１４の方向へフレーム状に延在する。センサ素子２は
切欠２０の断面よりもやや小さい断面を有する。これに
よりセンサ素子２の周辺の側面３２とフレーム素子１４
の側壁２７との間でセンサ素子２の周縁に沿ってセンサ
素子２の上流側に向いた側に非常に僅かな空隙２３が生
じ、センサ素子２の下流側に向いた側にも非常に僅かな
空隙２４が生じる。これらの空隙は流動チャネル３０内
で移行している。特に流れ９に面した方の空隙２３は、
数μｍのオーダーにある空隙幅を有している。特に流れ
９に面した空隙２３の僅かな空隙幅に基づいて、高い絞
り作用が流れに対して存在する。これにより媒体の非常
に僅かな部分のみが空隙２３内を流れる。そのため媒体
の大部分が引き続き空隙２３に干渉されることなく流入
縁部３４からフレーム素子１４の上方面３７とセンサ素
子２の上方面の上を流れる。ごく僅かなだけ空隙２３を
介して流動チャネル内へ流れ込む媒体は、本発明によれ
ば空隙２３よりも大きな断面を有する流動チャネル３０
を用いて誘電膜４の領域の周りに案内される。その後で
媒体は、流れ９とは離れている側の後方の空隙２４から
再び切欠２０を離脱する。本発明によるセンサ素子２の
縁部における流れの迂回は、次のようなことを回避す
る。すなわち空隙２３を介して流れる媒体がセンサ素子
２の誘電膜４の下方で誘電膜４とプレート状隆起部２６
によって仕切られる中空室４内へ達することを回避す
る。さもないと誘電膜４の下方ないしは中空室５内への
流れは、誘電膜４においてその他の流動媒体の質量に依
存していない不所望な熱放出を引き起こす。この不所望
な熱放出により測定結果に悪影響が生じる。それ故流動
チャネル３０を用いることによって切欠２０内のセンサ
素子のいわゆる厚膜接着が省かれる。この接着では面状
の接着によって誘電膜の底流を回避するためにセンサ素
子２の接着面の大部分が切欠２０内で接着される。その
ためセンサ素子２は接着領域３９（この領域は誘電膜４
までには至らない）内において図１〜図４の左側のプレ
ート状の隆起部２６に接着剤４０を用いて片側のみ接着
するだけで十分である。それにより、誘電膜４を含む残
りのセンサ素子２領域がプレート状隆起部２６に対して
僅かな間隔をあけてほぼ片持ち支持で切欠２０内に支持
される。接着剤４０は、隆起部２６への接着過程の際に
次のように被着される。すなわち可及的に僅かな接着剤
４０で流動チャネル３０に達するように被着される。図
２に示されているように、フレーム素子１４は、切欠２
０内のセンサ素子２の位置のセンタリングのために、流
れ９に対して平行に延在する短いその側壁２７において
領域４４を有している。この領域４４は次のように構成
されている。すなわち流動チャネル３０の、流れ９に対
して平行に延在する部分３１が少なくとも部分的に流れ
９に対して平行に延在するフレーム素子１４の側壁２７
の領域４４によって覆われるように構成されている。こ
の場合フレーム素子１４の側壁２７のコーナー領域４５
は、センサ素子１４の側壁２７の製造を簡単にするため
に丸みのある形状を有していてもよい。例えば図２の左
側に示されている切欠２０のコーナー領域４５は、次の
ように丸く形成されてもよい。すなわちこの領域が部分
的に流動チャネル３０の領域を越えて突出するように形
成されてもよい。それにより流動チャネル３０と支持素
子１５の底面２５は、部分的にフレーム素子１４によっ
て覆われなくなる。
いるように、流動チャネル３０は、完全に隆起部２６の
周りを取り囲むように延在している。図２中破線で示さ
れている流動チャネル３０はこの場合センサ素子２の周
縁に沿って延在する。それによりこの流動チャネル３０
は、センサ素子２の下方でその側面３２に沿って支持素
子１４の方向へフレーム状に延在する。センサ素子２は
切欠２０の断面よりもやや小さい断面を有する。これに
よりセンサ素子２の周辺の側面３２とフレーム素子１４
の側壁２７との間でセンサ素子２の周縁に沿ってセンサ
素子２の上流側に向いた側に非常に僅かな空隙２３が生
じ、センサ素子２の下流側に向いた側にも非常に僅かな
空隙２４が生じる。これらの空隙は流動チャネル３０内
で移行している。特に流れ９に面した方の空隙２３は、
数μｍのオーダーにある空隙幅を有している。特に流れ
９に面した空隙２３の僅かな空隙幅に基づいて、高い絞
り作用が流れに対して存在する。これにより媒体の非常
に僅かな部分のみが空隙２３内を流れる。そのため媒体
の大部分が引き続き空隙２３に干渉されることなく流入
縁部３４からフレーム素子１４の上方面３７とセンサ素
子２の上方面の上を流れる。ごく僅かなだけ空隙２３を
介して流動チャネル内へ流れ込む媒体は、本発明によれ
ば空隙２３よりも大きな断面を有する流動チャネル３０
を用いて誘電膜４の領域の周りに案内される。その後で
媒体は、流れ９とは離れている側の後方の空隙２４から
再び切欠２０を離脱する。本発明によるセンサ素子２の
縁部における流れの迂回は、次のようなことを回避す
る。すなわち空隙２３を介して流れる媒体がセンサ素子
２の誘電膜４の下方で誘電膜４とプレート状隆起部２６
によって仕切られる中空室４内へ達することを回避す
る。さもないと誘電膜４の下方ないしは中空室５内への
流れは、誘電膜４においてその他の流動媒体の質量に依
存していない不所望な熱放出を引き起こす。この不所望
な熱放出により測定結果に悪影響が生じる。それ故流動
チャネル３０を用いることによって切欠２０内のセンサ
素子のいわゆる厚膜接着が省かれる。この接着では面状
の接着によって誘電膜の底流を回避するためにセンサ素
子２の接着面の大部分が切欠２０内で接着される。その
ためセンサ素子２は接着領域３９（この領域は誘電膜４
までには至らない）内において図１〜図４の左側のプレ
ート状の隆起部２６に接着剤４０を用いて片側のみ接着
するだけで十分である。それにより、誘電膜４を含む残
りのセンサ素子２領域がプレート状隆起部２６に対して
僅かな間隔をあけてほぼ片持ち支持で切欠２０内に支持
される。接着剤４０は、隆起部２６への接着過程の際に
次のように被着される。すなわち可及的に僅かな接着剤
４０で流動チャネル３０に達するように被着される。図
２に示されているように、フレーム素子１４は、切欠２
０内のセンサ素子２の位置のセンタリングのために、流
れ９に対して平行に延在する短いその側壁２７において
領域４４を有している。この領域４４は次のように構成
されている。すなわち流動チャネル３０の、流れ９に対
して平行に延在する部分３１が少なくとも部分的に流れ
９に対して平行に延在するフレーム素子１４の側壁２７
の領域４４によって覆われるように構成されている。こ
の場合フレーム素子１４の側壁２７のコーナー領域４５
は、センサ素子１４の側壁２７の製造を簡単にするため
に丸みのある形状を有していてもよい。例えば図２の左
側に示されている切欠２０のコーナー領域４５は、次の
ように丸く形成されてもよい。すなわちこの領域が部分
的に流動チャネル３０の領域を越えて突出するように形
成されてもよい。それにより流動チャネル３０と支持素
子１５の底面２５は、部分的にフレーム素子１４によっ
て覆われなくなる。
【００１３】図３には本発明によるセンサ支持体１の第
２実施例が示されている。この第２実施例では、図１と
同じ部分や同じ作用をする部分の全てに図１の第１実施
例と同じ符号が付されている。図３のセンサ素子２を有
するセンサ支持体１の断面図に示されているように、プ
レート状の唯一つの隆起部２６の代わりに２つのプレー
ト状の隆起部４１,４２を設けることも可能である。こ
れらの隆起部４１,４２は、以下の明細書では第１隆起
部４１と第２隆起部４２と称す。２つの隆起部４１,４
２は、支持素子１５の底面２５から突出している。この
場合図３と図４の右側に示されている第２隆起部４２
は、例えば矩形状の形状と次のような表面を有してい
る。すなわちセンサ素子２の組み込まれた状態で誘電膜
４を該誘電膜４の下方に存在する中空室５によって完全
に覆うための誘電膜４の面よりも大きい表面を有してい
る。本発明によれば、流動チャネル３０は２つの隆起部
４１と４２を取り囲むように延在しており、溝状のスロ
ット３０形状で支持素子１５の底面２５から切削加工さ
れている。この流動チャネル３０は、次のように２つの
隆起部４１,４２を取り囲んで延在している。すなわち
図４による平面図において流動チャネル３０の延在が数
字の８を横にしたような形状で形成されるように延在し
ている。この流動チャネル３０は第１実施例と同じよう
に、最初の空隙２３を介して流入媒体を非常に僅かな量
だけ誘電膜４の領域周辺に案内するために設けられる。
流動チャネル３０は隆起部４１と４２の間にも延在して
いるため、隆起部４１と４２の間の媒体の一部も流動チ
ャネル３０内に流れ込み、その後で再び後方の空隙２４
から離脱する。図１と図２に示された隆起部２６を相互
に間隔をおいて設けられた２つの隆起部４１と４２に分
割することによって次のような利点が得られる。すなわ
ち前方の空隙２３を介して流動チャネル３０内に流入す
る媒体が、その後再び後方の空隙２４から流動チャネル
３０を離脱するのに対して、誘電膜４の周りで隆起部４
１と４２の間の比較的短い経路だけを取り囲むだけでよ
くなる利点が得られる。これにより誘電膜４ないし中空
室５の底流の危険性が低減される。
２実施例が示されている。この第２実施例では、図１と
同じ部分や同じ作用をする部分の全てに図１の第１実施
例と同じ符号が付されている。図３のセンサ素子２を有
するセンサ支持体１の断面図に示されているように、プ
レート状の唯一つの隆起部２６の代わりに２つのプレー
ト状の隆起部４１,４２を設けることも可能である。こ
れらの隆起部４１,４２は、以下の明細書では第１隆起
部４１と第２隆起部４２と称す。２つの隆起部４１,４
２は、支持素子１５の底面２５から突出している。この
場合図３と図４の右側に示されている第２隆起部４２
は、例えば矩形状の形状と次のような表面を有してい
る。すなわちセンサ素子２の組み込まれた状態で誘電膜
４を該誘電膜４の下方に存在する中空室５によって完全
に覆うための誘電膜４の面よりも大きい表面を有してい
る。本発明によれば、流動チャネル３０は２つの隆起部
４１と４２を取り囲むように延在しており、溝状のスロ
ット３０形状で支持素子１５の底面２５から切削加工さ
れている。この流動チャネル３０は、次のように２つの
隆起部４１,４２を取り囲んで延在している。すなわち
図４による平面図において流動チャネル３０の延在が数
字の８を横にしたような形状で形成されるように延在し
ている。この流動チャネル３０は第１実施例と同じよう
に、最初の空隙２３を介して流入媒体を非常に僅かな量
だけ誘電膜４の領域周辺に案内するために設けられる。
流動チャネル３０は隆起部４１と４２の間にも延在して
いるため、隆起部４１と４２の間の媒体の一部も流動チ
ャネル３０内に流れ込み、その後で再び後方の空隙２４
から離脱する。図１と図２に示された隆起部２６を相互
に間隔をおいて設けられた２つの隆起部４１と４２に分
割することによって次のような利点が得られる。すなわ
ち前方の空隙２３を介して流動チャネル３０内に流入す
る媒体が、その後再び後方の空隙２４から流動チャネル
３０を離脱するのに対して、誘電膜４の周りで隆起部４
１と４２の間の比較的短い経路だけを取り囲むだけでよ
くなる利点が得られる。これにより誘電膜４ないし中空
室５の底流の危険性が低減される。
【００１４】図３に示されているように、フレーム素子
１４は側壁２７を有している。この側壁２７は、少なく
とも個々の領域４４,４６において支持素子１５の側壁
２８からずらされて構成されており、センサ素子２の周
縁近傍で、流動チャネル３０を例えばほぼ半分覆うため
に突出している。特に領域４４は切欠２０内でセンサ素
子２のセンタリングのために用いられ、切欠２０のコー
ナー領域４５の外部に存する。センサ素子２は、センサ
素子２の残りの領域と誘電膜４を片持ち支持するため
に、つまり切欠２０内で第２の隆起部４２に対して僅か
な間隔で維持するために、図３と図４の左側に示されて
いる第１の隆起部４１においてのみ接着剤４０を用いて
接着される。この接着過程では可及的に少ない接着剤４
０しか流動チャネル３０に至らないことが保証されなけ
ればならない。
１４は側壁２７を有している。この側壁２７は、少なく
とも個々の領域４４,４６において支持素子１５の側壁
２８からずらされて構成されており、センサ素子２の周
縁近傍で、流動チャネル３０を例えばほぼ半分覆うため
に突出している。特に領域４４は切欠２０内でセンサ素
子２のセンタリングのために用いられ、切欠２０のコー
ナー領域４５の外部に存する。センサ素子２は、センサ
素子２の残りの領域と誘電膜４を片持ち支持するため
に、つまり切欠２０内で第２の隆起部４２に対して僅か
な間隔で維持するために、図３と図４の左側に示されて
いる第１の隆起部４１においてのみ接着剤４０を用いて
接着される。この接着過程では可及的に少ない接着剤４
０しか流動チャネル３０に至らないことが保証されなけ
ればならない。
【図１】本発明の第１実施例によるセンサ素子を備えた
センサ支持体の断面図である。
センサ支持体の断面図である。
【図２】図１によるセンサ支持体の平面図である。
【図３】本発明の第２実施例によるセンサ素子を備えた
センサ支持体の断面図である。
センサ支持体の断面図である。
【図４】図３によるセンサ支持体の平面図である。
１ センサ支持体 ２ センサ素子 ４ 誘電膜（センサ領域） ５ 中空室 ６ 測定抵抗 １０ 導線 １４ フレーム素子 １５ 支持素子 ２０ 切欠 ２５ 底面 ２６ 隆起部 ３０ 流動チャネル ３９ 接着領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨーゼフ クラインハンス ドイツ連邦共和国 ファイヒンゲン ゲー ロクシュトラーセ １−２ (72)発明者 ハンス ヘヒト ドイツ連邦共和国 コルンタール−ミュン ヒンゲン ヘビッヒシュトラーセ 12 (72)発明者 ヘルムート バスラー ドイツ連邦共和国 ヴァインシュタット フランケンシュトラーセ ５ (72)発明者 ゲールハルト ヒュフトレ ドイツ連邦共和国 アスパッハ ヴァイア ーシュトラーセ 29 (72)発明者 アレクサンダー クローマー ドイツ連邦共和国 シュツットガルト ヴ ィスマンシュトラーセ ８ベー (72)発明者 クルト ヴァイプレン ドイツ連邦共和国 メッツィンゲン ベン ツァー シュトラーセ ４ (72)発明者 シュテファン レーエンベルガー ドイツ連邦共和国 マイアーヘーフェン ハウスヌマー 210 １−２ (72)発明者 ギュンター フリック ドイツ連邦共和国 シュヴィーバーディン ゲン シュテッティナー シュトラーセ 10 (72)発明者 クラウス ライマン ドイツ連邦共和国 ゲルリンゲン ローベ ルト−コッホ−シュトラーセ 50 (72)発明者 アクセル−ヴェルナー ハーグ ドイツ連邦共和国 シュツットガルト ア ム ヴァルグラーベン 68 (72)発明者 ディーター タンク ドイツ連邦共和国 エーバーディンゲン リーター シュトラーセ 11 (72)発明者 ウーヴェ コンツェルマン ドイツ連邦共和国 アスペルク シュヴァ ルベンヴェーク 14 (72)発明者 ヴァルデマール ギュンター ドイツ連邦共和国 ビーティッヒハイム− ビッシンゲン グリュンヴィーゼンシュト ラーセ 84 (72)発明者 ヘニング マールベルク ドイツ連邦共和国 ヴァイル デア シュ タット ラントハウスシュトラーセ ７
Claims (9)
- 【請求項１】 例えば内燃機関の吸入空気質量等の流動
媒体の質量測定装置であって、 プレート状のセンサ素子を有しており、該センサ素子は
センサ支持体の切欠内に設けられ、少なくとも１つの測
定抵抗を有するセンサ領域を有し、該センサ領域に流動
媒体が質量測定のためにさらされ、前記センサ素子は、
実質的に整合されて切欠内に設けられ、該切欠内で接着
剤を用いて切欠内の底面に支持されている形式のものに
おいて、 センサ支持体（１）の切欠（２０）の底面（２５）が溝
状のスロット（３０）を有しており、該スロット（３
０）は少なくとも部分的にセンサ素子（２）の周縁に沿
って、少なくとも１つの測定抵抗（６）を有するセンサ
領域（４）外にて延在していることを特徴とする、流動
媒体の質量測定装置。 - 【請求項２】 前記支持体（１）は、２つの素子と１つ
のフレーム素子（１４）と支持素子（１５）からなり、
前記素子は相互に重ねられて配設されており、前記フレ
ーム素子（１４）内に開口部（１９）が設けられてお
り、該開口部（１９）は、支持素子（１５）によって覆
われており、これによって切欠（２０）が形成され、前
記支持素子（１５）の底面（２５）に少なくとも１つの
プレート状の隆起部（２６）が設けられており、該隆起
部（２６）の周りに溝状のスロット（３０）が延在して
おり、これによって測定抵抗（６）を有するセンサ素子
（２）のセンサ領域（４）が前記スロット（３０）によ
って少なくとも部分的に取り囲まれる、請求項１記載の
流動媒体の質量測定装置。 - 【請求項３】 前記センサ素子（２）は、少なくとも１
つの隆起部（２６）に部分的に接着されており、これに
よって測定抵抗（６）を有するセンサ領域（４）が接着
剤から開放され、さらに前記隆起部（２６）に対して間
隔をおいて切欠（２０）内に設けられる、請求項２記載
の流動媒体の質量測定装置。 - 【請求項４】 前記支持素子（１５）の底面（２５）
は、２つのプレート状の隆起部（４１,４２）を有し、
該隆起部（４１,４２）の周りに溝状のスロット（３
０）が延在する、請求項２記載の流動媒体の質量測定装
置。 - 【請求項５】 前記隆起部の１つ（４２）が測定抵抗
（６）を有するセンサ素子（２）のセンサ領域（４）の
存在する領域内に設けられ、該隆起部（４２）は、測定
抵抗（６）を有するセンサ素子（２）のセンサ領域
（４）よりも大きい断面を有している、請求項４記載の
流動媒体の質量測定装置。 - 【請求項６】 底面（２５）に設けられている溝状の前
記スロット（３０）は、三角形又は四角形又は半円形等
の断面を有している、請求項１記載の流動媒体の質量測
定装置。 - 【請求項７】 前記センサ素子（２）は、少なくとも流
れに対向する側に唯１つの非常に僅かな間隙（２３,２
４）がセンサ素子（２）と切欠（２０）の壁部（２７）
の間に存在するように、切欠（２０）内に設けられてい
る、請求項１記載の流動媒体の質量測定装置。 - 【請求項８】 前記間隙（２３,２４）は、少なくとも
数μｍのオーダーを有している、請求項７記載の流動媒
体の質量測定装置。 - 【請求項９】 少なくとも１つの測定抵抗（６）を有す
る前記センサ領域（４）は薄膜状に形成されている、請
求項１〜８いずれか１項記載の流動媒体の質量測定装
置。
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|---|---|---|---|
| DE19524634.9 | 1995-07-06 | ||
| DE19524634A DE19524634B4 (de) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0926343A true JPH0926343A (ja) | 1997-01-28 |
| JP3967402B2 JP3967402B2 (ja) | 2007-08-29 |
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ID=7766166
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|---|---|---|---|
| JP14734896A Expired - Fee Related JP3967402B2 (ja) | 1995-07-06 | 1996-06-10 | 流動媒体の質量測定装置 |
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| US (1) | US5723784A (ja) |
| JP (1) | JP3967402B2 (ja) |
| KR (1) | KR100437297B1 (ja) |
| CN (1) | CN1108514C (ja) |
| DE (1) | DE19524634B4 (ja) |
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