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专利名称：温度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种温度传感器。
背景技术：
这种温度传感器可从专利EP 1881309A1获知。该已知的温度传感器具备由芯片组成的测量电阻，芯片作为载体和电阻材料，例如将钼置于其上。所述测量电阻嵌于填充材料中，置于一保护套中，并且通过连接线部件连接至互连线，所述互连线延伸至保护套外。 所述连接线部件成形为曲线状，以补偿可能由温度变化而带来的机械负载。在内燃机的排气系统部分中，所述温度传感器的工作条件是很苛刻的。其特征是， 超过600°C到接近1000°C的高温，温度快速变化，例如温度在短短2秒内增加800°C，振动， 以及被腐蚀性介质包围。温度快速变化，特别是结合所述填充材料和各种导线的不同热膨胀系数，会导致负载加载到各种导线上，这会使得导线断裂。因此，本发明致力于解决的问题是提出一种延长内燃机的排气系统部分中的温度传感器使用寿命的方法。这个问题通过具备权利要求1所述特征的温度传感器，以及通过根据权利要求8 所述的一制作温度传感器的方法来解决。本发明的有益改进是从属权利要求的主题。

发明内容
就本发明所述的温度传感器来说，所述测量电阻通过连接线连接到互连线，其中所述连接线成形为一曲线，所述曲线以可移动的方式沿互连线的末端段延伸。所述连接线部分的曲线的一端固定在所述互连线上，也就是说，在一个正对测量电阻并离互连线的一端有一定距离的点上。这意味着所述互连线与连接线之间的连接点位于离所述互连线一端有一定距离的位置上。例如，所述连接点可以是焊接上的。虽然传统温度传感器中应用的连接线部件直接连接在所述互连线的一端，本发明的温度传感器连接线连接于距互连线一端有一定距离并与测量电阻相对的位置上。所述连接线部件，其成形为曲线状，因此以可移动的方式沿所述互连线部件的末端段延伸。根据本发明所述的一种制作温度传感器的方法，一测量电阻通过连接线部件连接到互连线，然后嵌入到位于保护套内的填充材料中，其中所述连接线部件通过将连接线部件连接到互连线的连接点上来与所述互连线相连，所述互连线的连接点位于离所述互连线一端有一定距离并正对测量电阻的位置上。所述保护套、填充物、测量电阻，或导线的不同热膨胀会导致在测量电阻和互连线之间形成温度引起的相对运动，这样就会在连接线上加载一机械负载。传统的温度传感器中，这种加载在连接线上的负载会经常导致连接线断开而使温度传感器失效。如果测量电阻和互连线之间发生温度引起的相对运动，所述互连线的末端段一就本发明的温度传感器而言一可以作为测量电阻的制动件使用，因此可以释放连接线。测量电阻反方向上的移动，即远离所述互连线，可以通过成形为曲线的连接线的延伸进行补偿。
在这种结构中，就本发明所述的温度传感器来说，所述连接线基本处于释放状态， 从而减少连接线断开的危险。本发明所述的温度传感器因此能够很容易地承受甚至是极端的温度变化，并且具有延长的使用寿命。根据本发明的测量，即将曲线状的连接线固定在一个位于离互连线的一端有一定距离并正对测量电阻的位置上，所述连接线相对于互连线越灵敏，对所述测量越有利。一般来说，所述连接线的横截面积要小于所述互连线，这样它所承受的机械负载实质上是很小的。特别地，当钼金属合金用于测量电阻时，例如钼-100或钼-200电阻，所述一般由钼或钼金属合金构成的连接线不适于承受机械负载。钼和其他钼金属在高温下相对较柔软，相对于基于铁、镍或铜的低成本线，由钼和其他钼金属构成的导线更容易断开，其中铁、镍或铜更适合应用于互连线。
根据本发明的有利改进，所述互连线包括一台阶(st印)，从测量电阻一端来看，连接线部件固定到互连线上的该台阶的前部。在这种结构中，本发明的温度传感器的制作能够简化，因为该台阶使得连接线部件和互连线的连接位置可以预先确定。根据本发明的进一步有利改进，所述测量电阻包括一载体，所述载体支撑具有温度依赖性电阻的电导体。所述载体优选为一芯片。陶瓷尤其适用于作为载体材料。所述电导体优选为由钼或钼金属合金组成，例如钼-100或钼-200电阻。然而，一 NTC电阻，例如， 也可以用作测量电阻，即一材料，其电阻随着温度的增加而减少。优选地，所述互连线朝向测量电阻的载体。这就意味着所述互连线可想象的延长线与所述载体相交。在生产过程中，所述互连线优选安装方式为，使其与所述载体相邻。由于热引起的相对运动或机动车运作过程中的摇晃，所述载体和互连线之间会形成一间隙， 所述机动车包括安装有传感器的排气系统部分。在一崭新的、没有用过的传感器中，所述载体可以位于与所述互连线相隔一定距离的位置。这个距离可以小于所述互连线的厚度，优选地小于0. 1mm。根据本发明的进一步有利改进，所述互连线的厚度小于0.4mm，优选地至少为 0. 5mm。在这种结构中，所述互连线，可以作为止动件，能够以特别有效的方式避免测量电阻的相对运动。优选地，所述互连线的横截面积至少是所述连接线横截面积的两倍，或特别优选地，互连线的横截面积至少是所述连接线横截面积的三倍。


参考附图，本发明的进一步细节和优点将通过实施例进行说明。在附图中 图1显示了本发明的温度传感器一实施例的截面示意图。附图标记
1、测量电阻；2、连接线；3、互连线；4.保护套；5、阻塞物； 6、填充材料；7、连接点；8、压缩；d、距离。
具体实施例方式图1中所示为所述温度传感器的截面示意图，其包括一测量电阻1，所述测量电阻 1通过连接线2连接到互连线3。测量电阻1嵌入填充材料6中，例如陶瓷粉或铸模材料， 并且封装保护套4中。保护套4的一端由阻塞物5封闭，所述互连线3穿过该阻塞物5。保护套4另一端包括一底座。 例如，测量电阻1可以是一平面测量电阻。在所示的实施例中，测量电阻1包括一载体，所述载体优选为一芯片。所述载体可以由，例如，陶瓷构成。作为电阻材料，很可能会用到钼金属合金，尤其是重量组成超过50%的由一种或多种钼金属组成的合金，或NTC材料。连接线2成形为一曲线。该曲线以可移动的方式延伸到所述互连线3的末端段之夕卜。连接线2的曲线一端固定在互连线3上，例如，通过焊接或钎焊方式。因此，连接线2固定在互连线3的一点7上，该点位于离所述互连线3 —端有一定距离并正对测量电阻1的位置上。这就意味着所述连接线2的曲线一端与所述互连线3相连，这样互连线3和连接线2之间的连接点位于离所述互连线3 —端有一定距离并正对测量电阻1的位置上。互连线3朝向测量电阻1的载体。所述载体位于离所述互连线3 —端有一定距离并正对它的位置上，这个距离小于所述互连线3的厚度，优选地要小于0. 1mm。在所示实施例中，互连线3和测量电阻1之间的距离d小于0. 05mm。这就是说，互连线3安装在与所述测量电阻1相邻的位置。如果由于热量引起长度的变化而使测量电阻1向阻塞物5移动，所述朝向测量电阻1的互连线3 —端可以起到止动作用来防止机械负载施加于连接线2上。相反，当测量电阻1作远离互连线3的相对运动时，所述连接线2曲线可以伸展，以防止所述连接线2断开。连接线2由钼金属合金组成，优选钼或钼基合金，因此其在高温条件下相对较柔软。与此相反，互连线3可以由可耐受较大机械负载的材料制成，例如镍基合金，如铬镍铁合金。在所示实施例中，互连线3的横截面积大于连接线2部件的横截面积，优选横截面积至少大两倍。例如，互连线3的厚度可以为0. 5mm ；连接线2部件的厚度小于或等于0. 3mm。为了简化生产，互连线3可以包括一台阶。从测量电阻1 一端来看，连接线部件2 固定到互连线3上的该台阶的前部或上游。因此所述台阶可以用于标记连接线2部件应连接到的点7的位置，例如，通过锡焊、钎焊或焊接。为了生产如图1所描述的温度传感器，测量电阻1通过连接线2与互连线3相连， 即通过将连接线2连接在互连线3的连接点7上，该点位于离所述互连线3 —端有一定距离并正对测量电阻1的位置上。连接线2因此成形为一曲线，延伸超过互连线3的末端段直至连接点7。下一步，测量电阻1嵌入保护套4内的填充材料6中，并且保护套4被封闭起来，例如，利用阻塞物5，优选由陶瓷材料组成。陶瓷粉末可以作为填充材料6使用，尤其是由氧化镁、氧化铝，或氮化铝组成的。 作为粉末的替代，陶瓷铸造混合物，例如Cerastil-V 336也可以作为填充材料使用。另外，互连线3可以通过对保护套4压缩的方式进行固定。图1的侧视图中显示的只有单个互连线3，包括固定到其上的连接线2部件。其他的互连线可以通过更多的连接线部件连接到测量电阻1上，连接线部件一般延伸到相邻的所示的互连线处。所述其他的互连线和其他的连接线可以以同样的方式设计和连接起来。
权利要求
1.一种温度传感器，包括测量电阻(1)，其通过连接线(2)连接到互连线(3)，以及保护套(4)，其包括嵌入所述测量电阻(1)的填充材料(6)，其中所述连接线(2)成形为一曲线，其特征在于所述曲线沿互连线(3)的末端段延伸。
2.根据权利要求1所述的一种温度传感器，其特征在于所述连接线(2)的曲线一端连接所述互连线(3)，这样互连线和连接线之间的连接点位于离所述互连线(3)—端有一定距离并正对测量电阻(1)的位置上。
3.根据权利要求1或2所述的一种温度传感器，其特征在于互连线(3)包括一台阶， 从测量电阻(1) 一端来看，连接线(2)部件连接到所述台阶的前部。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种温度传感器，其特征在于所述测量电阻(1) 包括一载体。
5.根据权利要求4所述的一种温度传感器，其特征在于所述互连线(3)朝向所述载体。
6.根据权利要求5所述的一种温度传感器，其特征在于所述互连线(3)与所述载体相邻。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的一种温度传感器，其特征在于所述载体位于与所述互连线(3)的一端相隔一定距离并与该线正对的位置上，该距离小于所述互连线(3) 的厚度。
8.根据前述任一项权利要求所述的一种温度传感器，其特征在于所述连接线(2)部件通过焊接连接到互连线(3)上。
9.根据前述任一项权利要求所述的一种温度传感器，其特征在于所述连接线(2)部件由钼或钼金属合金组成。
10.一种制作温度传感器的方法，其中测量电阻(1)通过连接线(2)部件连接到互连线 (3),然后嵌入保护套(4)内的填充材料(6)中，其特征在于所述连接线(2)部件通过将连接线(2)部件连接到互连线(3)的连接点(7)上来与所述互连线(3)相连，所述连接点(7) 位于离所述互连线(3)—端有一定距离并正对测量电阻(1)的位置上。
11.根据权利要求10所述的一种制作温度传感器的方法，其特征在于所述连接线(2) 部件成形为一曲线，所述曲线延伸超出互连线(3)的末端段直至连接点(7)。
12.根据权利要求10或11所述的一种制作温度传感器的方法，其特征在于所述测量电阻(1)包括一载体，并且所述互连线(3)设置在一端与载体相邻的保护套(4)中。
全文摘要
本发明公开了一种温度传感器，包括测量电阻(1)，其通过连接线(2)与互连线(3)相连，以及保护套(4)，其包含填充材料(6)，所述测量电阻(1)嵌入所述填充材料(6)中，其中所述连接线成形为一曲线。根据本发明，所述曲线沿所述互连线(3)的末端段延伸。
文档编号G01K7/16GK102346077SQ20111020358
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月20日 优先权日2010年7月22日
发明者H·勒曼, P·穆勒, R·哈特曼 申请人:博格华纳贝鲁系统有限公司