DE10212908A1 - Temperatursensor und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents
Temperatursensor und Herstellungsverfahren dafürInfo
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Abstract
Bei einem ein Paar von Elektrodendrähten zur Signalherausführung beinhaltenden Temperatursensor, die mit den beiden gegenüberliegenden Endflächen einer Thermistorvorrichtung verbunden sind, zielt die vorliegende Erfindung auf das Verhindern der Abschälung der Verbindungsabschnitte zwischen den Elektrodendrähten und der Thermistorvorrichtung. Diese Aufgabe kann durch eine Versiegelung der Thermistorvorrichtung 3 und der Verbindungsabschnitte zwischen der Thermistorvorrichtung 3 und den Elektrodendrähten 4 unter Verwendung eines elektrisch isolierenden Glaselementes 6 und das Halten des Elektrodendrahtpaares 4 unter Verwendung eines Halteelementes 8 aus einer elektrisch isolierenden Keramik erreicht werden, während zwischen ihnen eine Lücke gehalten wird.
Description
Die Erfindung betrifft einen Temperatursensor mit einem
Paar Signalherausführungselektrodendrähten, die mit den
beiden gegenüberliegenden Endflächen einer
Thermistorvorrichtung verbundenen sind.
Ein Temperatursensor dieser Art ist in der Druckschrift
JP-A-52-7535 beschrieben. Bei diesem Temperatursensor ist
ein Paar Elektrodendrähte mit den beiden
gegenüberliegenden Endflächen einer Thermistorvorrichtung
derartig verbunden, dass die Thermistorvorrichtung
zwischen ihnen angeordnet ist, wobei sie aus der
Thermistorvorrichtung herausgeführt sind. Die
Elektrodendrähte und die Thermistorvorrichtung sind unter
Verwendung eines wärmebeständigen elektrisch leitenden
Materials durch einen Backvorgang miteinander verbunden.
Bei dem vorstehend beschriebenen bekannten
Temperatursensor treten jedoch Risse an den
Verbindungsabschnitten zwischen den Elektrodendrähten und
der Thermistorvorrichtung aufgrund von Vibration und
thermischer Einwirkung auf, und dies führt im schlimmsten
Falle zum Auftreten eines Abschälvorgangs. Daher ist eine
Verbesserung bei der Festigkeit der Verbindungsabschnitte
erforderlich.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu
beseitigen.
Erfindungsgemäß wird gemäß einer ersten Ausgestaltung ein
Temperatursensor angegeben, der versehen ist mit einer
Thermistorvorrichtung (3) und einem Paar Elektrodendrähte
(4) zum Herausführen eines Thermistorsignals, die mit den
beiden gegenüberliegenden Endflächen der
Thermistorvorrichtung derartig verbunden sind, dass die
Thermistorvorrichtung zwischen ihren einen Endseiten
angeordnet ist und die andere Endseite von der
Thermistorvorrichtung herausgeführt wird; wobei der
Temperatursensor ein elektrisch isolierendes Halteelement
(8) zum Halten des Elektrodendrahtpaares umfasst, während
die Elektrodendrähte eine Lücke zwischen ihnen
beibehalten.
Gemäß diesem Aufbau hält das elektrisch isolierende
Halteelement das Elektrodendrahtpaar, während die
Elektrodendrähte eine Lücke zwischen sich aufweisen.
Daher können erfindungsgemäß Kurzschlüsse zwischen den
Elektrodendrähten und eine von Vibration und thermischer
Einwirkung resultierende Ablenkung der Elektrodendrähte
verhindert werden, und schließlich kann das Abschälen der
Verbindungsabschnitte zwischen den Elektrodendrähten und
der Thermistorvorrichtung verhindert werden.
Dabei kann das Halteelement (8) ein Element mit Löchern
(8a) verwenden, in welche das Paar Elektrodendrähte
jeweils eingefügt wird.
Vorzugsweise kann ein elektrisch isolierendes Glaselement
(6) die Thermistorvorrichtung (3) und die
Verbindungsabschnitte zwischen der Thermistorvorrichtung
und den Elektrodendrähten (4) versiegeln, und das
Halteelement (8) kann auf der anderen Endseite das Paares
Elektrodendrähte bezüglich des Glaselementes angeordnet
werden.
Da der Glasabschnitt die Verbindungsabschnitte zwischen
der Thermistorvorrichtung und den Elektrodendrähten
versiegelt, kann ein Abschälen der Verbindungsabschnitte
besser verhindert werden. Dabei wird das Halteelement auf
der anderen Endseite des Paares der Elektrodendrähte
bezüglich des Glaselementes angeordnet.
Hierbei können das Glaselement (6) und das Halteelement
(8) voneinander beabstandet sein, aber vorzugsweise sind
sie nahe beieinander angeordnet, weil die Position des
Glaselementes und ihre Größe bezüglich des Halteelementes
als Bezug leichter bestimmt werden kann.
Vorzugsweise wird eine Abdeckung (7) aus Aluminiumoxid
auf das Äußere des Glaselementes (6) gesetzt, weil der
Wärmewiderstand der Verbindungsabschnitte zwischen der
Thermistorvorrichtung und den Elektrodendrähten auf eine
höhere Temperatur verbessert werden kann.
Der erfindungsgemäße Temperatursensor kann eine Vielzahl
von Halteelementen (8) beinhalten. Jede der vorstehend
beschriebenen Einrichtungen kann ihre Wirkung vollständig
entfalten, wenn der erfindungsgemäße Temperatursensor auf
einen in einer Hochtemperaturumgebung von nicht weniger
als 500°C verwendeten Sensor angewendet wird.
Die Elektrodendrähte (4) können aus einem
hochschmelzenden Metall wie etwa Platin oder einer
Platinlegierung ausgebildet werden, und das Halteelement
(8) und die Elektrodendrähte (4) können im Voraus
gleichzeitig gebrannt oder verbunden werden. Sie weisen
eine ausgezeichnete Hochtemperaturfestigkeit und
Vibrationswiderstandsfähigkeit auf.
Als zweite erfindungsgemäße Ausgestaltung wird die
Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines
Temperatursensors gelöst, der versehen ist mit einer
Thermistorvorrichtung (3), einem Paar Elektrodendrähte
(4) zum Herausführen eines Thermistorsignals, die mit den
beiden gegenüberliegenden Endflächen der
Thermistorvorrichtung derartig verbunden sind, dass die
Thermistorvorrichtung zwischen ihren einen Endseiten
angeordnet ist und die andere Endseite von der
Thermistorvorrichtung herausgeführt wird, und einem
elektrisch isolierenden Halteelement (8) zum Halten des
Elektrodendrahtpaares, während eine Lücke zwischen ihnen
beibehalten wird; dabei ist das Verfahren versehen mit
den Schritten Verwenden eines hochschmelzenden Metalls
wie etwa Platin oder einer Platinlegierung für die
Elektrodendrähte (4), Gießen eines keramischen Pulvers
wie etwa Aluminiumoxid oder Zirkonoxid in eine Form mit
zwei Löchern für die Halteelemente (8), und Einsetzen der
Elektrodendrähte in die Löcher sowie deren gleichzeitiges
Brennen.
Dieses Herstellungsverfahren kann den bei der ersten
Ausgestaltung beschriebenen Temperatursensor zweckmäßig
herstellen, und kann außerdem ein mit hochschmelzenden
Metalldrähten (hochschmelzenden Elektrodendrähten)
ausgerüstetes Halteelement zweckmäßig herstellen, das
eine ausgezeichnete Hochtemperaturwiderstandsfähigkeit
und Vibrationswiderstandsfähigkeit aufweist.
Bei diesem Herstellungsverfahren kann keramisches Pulver
granuliert und sodann präzisionsgegossen werden, und
gleichzeitiges Brennen kann in einem atmosphärischen
Brennofen oder einem reduzierenden Brennofen bei 1500 bis
1600°C ausgeführt werden.
Die in Klammern gesetzten Bezugszeichen für jede
vorstehend beschriebene Einrichtung bezeichnet eine
Entsprechung zu der konkreten Einrichtung bei dem
nachstehend aufgeführten Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt eine Gesamtübersicht eines Temperatursensors
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines
temperaturempfindlichen Abschnitts aus Fig. 1.
Die Fig. 3(a) und 3(b) zeigen Gesamtübersichten eines
Einzelkörperaufbaus von einem Halteelement bzw. eines mit
Elektrodendrähten ausgerüsteten Halteelementes;
Fig. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem das Halteelement von
einem Glaselement getrennt ist; und
Fig. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Vielzahl von
Halteelementen angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachstehend unter Verwendung der in
der beiliegenden Zeichnung gezeigten mehreren bevorzugten
Ausführungsbeispiele beschrieben. Fig. 1 zeigt eine
Ansicht des Gesamtaufbaus eines Temperatursensors S1
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2
zeigt eine vergrößerte Ansicht des Aufbaus im Querschnitt
innerhalb einer Metallabdeckung (Metallrohr) 2, der einen
temperaturempfindlichen Abschnitt in Fig. 1 bildet.
Dieser Temperatursensor S1 kann beispielsweise auf einen
in einer Hochtemperaturumgebung von zumindest 500°C
verwendeten Abgastemperatursensor angewendet werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen
1 ein Gehäuse mit der Gestalt eines gestuften Zylinders.
Das Gehäuse 1 ist aus einem Metallmaterial (wie etwa
rostfreiem Stahl) mit einer hohen Wärmebeständigkeit
ausgebildet. Ein Schraubenabschnitt 1a, der zur
Schraubenkopplung mit einem Einpassloch eines Elementes
wie etwa einem Abgasrohr in der Lage ist, ist auf eine
äußeren Randoberfläche des Gehäuses 1 an einem seinen
Enden ausgebildet. Ein mit Verdrahtungselementen zu
verbindender Verbindungsabschnitt 1b ist an dem anderen
Ende des Gehäuses 1 für den Aufbau einer elektrischen
Verbindung mit einer externen Schaltung ausgebildet.
Das Gehäuse 1 beinhaltet ferner einen Mutterabschnitt 1c
zur Schraubenkopplung mit dem Schraubenabschnitt 1a, und
ein Versiegelungselement 1d mit einem O-Ring und einer
Dichtungsmanschette, um die Luftdichtigkeit mit dem zu
messenden Element zu erhalten. Die Metallabdeckung 2 wird
durch Laserschweißen usw. hinter einem verkürzten
Abschnitt an einem der Enden des Gehäuses 1 eingepasst
und fixiert.
Die Metallabdeckung 2 teilt den Hauptkörper des
wärmeempfindlichen Abschnitts auf. Es ist der Abschnitt,
der einer Messumgebung ausgesetzt ist, während der Sensor
S1 mit dem zu messenden Element verschraubt ist. Die
Metallabdeckung 2 ist aus einem wärmebeständigen Metall
wie etwa rostfreiem Stahl ausgebildet. Die
Metallabdeckung 2 ist ein geschlossener Zylinder mit
einem Bodenabschnitt auf einer seiner Endseiten und einem
offenen Abschnitt auf der anderen Seite, und sie weist
einen Durchmesser von beispielsweise Ø 1,3 mm auf. Die
andere Endseite der Metallabdeckung 2 ist mit dem Gehäuse
verbunden, und Fig. 2 zeigt den inneren Aufbau der
Metallabdeckung 2.
Eine Thermistorvorrichtung 3 ist innerhalb der
Metallabdeckung 2 auf einer ihrer Endseiten (Bodenseite)
angepasst. Die Thermistorvorrichtung 3 ist eine
schichtartige gesinterte Gussform, die aus einem
beispielsweise aus einem Yttriumchrommanganoxid als
seinem Hauptbestandteil bestehenden Halbleitermaterial
(Thermistormaterial) ausgebildet ist, und kann einer
hohen Temperatur (beispielsweise 1000°C oder mehr)
wiederstehen.
Ein aus Platin oder dergleichen ausgebildetes
Elektrodendrahtpaar 4 ist mit der Thermistorvorrichtung 3
innerhalb der Metallabdeckung 2 verbunden, so dass ein
Thermistorsignal (ein Ausgangssignal unter Verwendung der
Widerstands-Temperatur-Charakteristik
(R-T-Charakteristik)) herausgeführt wird.
Eines der Enden jedes Elektrodendrahtes 4 ist mit einem
der gegenüberliegenden Endflächen der
Thermistorvorrichtung 3 verbunden, während es von der
Thermistorvorrichtung freigelegt ist. Hierbei sind die
Thermistorvorrichtung 3 und jeder Elektrodendraht 4
miteinander durch einen Backvorgang unter Verwendung
eines wärmebeständigen elektrisch leitenden Materials
(beispielsweise eine Platinvanadiumpaste, eine
Goldnickelpaste, eine Silberkupferpaste, usw.)
miteinander verbunden. Die Elektrodendrähte 4 sind
voneinander getrennt und zueinander parallel, so dass
sich das andere Ende jedes Elektrodendrahtes 4 zu dem
anderen Ende der Metallbedeckung 2 hin (zu der offenen
Seite hin) entlang der Achse der Metallbedeckung 2
erstreckt. Wenngleich es nicht gezeigt ist, ist das
andere Ende jedes Elektrodendrahtes 4 mit einem an dem
Verbindungsabschnitt 1b durch ein Verdrahtungselement
innerhalb des Gehäuses 1 bereitgestellten Anschluss
elektrisch verbunden.
Jeder sich innerhalb der Metallbedeckung 2 erstreckende
Elektrodendraht 4 dringt durch ein Isolatorrohr 5
hindurch, wird durch dieses Isolatorrohr gehalten, und
eine elektrische Isolation wird zwischen den
Elektrodendrähten 4 und zwischen dem Elektrodendraht 4
und der Metallbedeckung 2 sichergestellt. Zwei
aufgespaltete Elemente werden beispielsweise zur
Ausbildung des Isolatorrohrs 5 zusammengebaut.
Ein elektrisch isolierendes Glaselement 6 versiegelt die
Thermistorvorrichtung 3 und die Verbindungsabschnitte
zwischen der Thermistorvorrichtung 3 und den
Elektrodendrähten 4. Dieses Glaselement 6 ist aus
Aluminiumoxid oder einem kristallisierten Glas wie etwa
Quarzglas ausgebildet. Eine Abdeckung 7 aus Aluminiumoxid
ist außerhalb dieses Glaselementes 6 aufgesetzt und um
die glasversiegelte Thermistorvorrichtung 3 gewunden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein
elektrisch isolierendes Halteelement 8 in der Nähe der
Thermistorvorrichtung 3 innerhalb der Metallabdeckung 2
angeordnet, so dass das Elektrodendrahtpaar 4 gehalten
wird. Fig. 3(a) zeigt einen Einzelkörperaufbau von diesem
Halteelement 8.
Das Halteelement 8 ist ein aus einer isolierenden Keramik
wie etwa Aluminiumoxid ausgebildeter gegossener
Gegenstand, und umfasst Löcher 8a, in welche die
Elektrodendrähte 4 jeweils eingesetzt werden, und die
voneinander in einem der Lücke zwischen den beiden
Elektrodendrähten 4 entsprechenden Abstand beabstandet
sind. Das Halteelement 8 ist in Kontakt mit dem
Glaselement 6 zwischen dem Glaselement 6 und dem
isolierenden Rohr 5 gemäß Fig. 2 angeordnet.
Die andere Endseite jedes Elektrodendrahtes 4 von dem
Versiegelungsteil des Glaselementes 6 dringt durch jedes
Loch 8a des Halteelementes 8 hindurch. Daher hält das
Halteelement 8 die Elektrodendrähte 4, während sie eine
Lücke zwischen sich beibehalten. Im übrigen können die
Elektrodendrähte 4 gehalten werden, während sie sich in
Kontakt mit der inneren Oberfläche des Loches 8a
befinden, oder sie können mit dem Loch 8a unter
Verwendung eines wärmebeständigen Glases, eines
anorganischen Haftmittels, des vorstehend aufgeführten
leitenden Materials oder eines Lötmaterials verbunden und
fixiert werden.
Alternativ verwendet der Elektrodendraht ein
hochschmelzendes Metall wie etwa Platin oder eine
Platinlegierung (Platiniridium, Platinrhodium, usw.) und
das Halteelement 8 ist durch das Schmelzen eines
keramischen Pulvers wie etwa Aluminiumoxid, Zirkonoxid,
usw. im Voraus in einer Form mit zwei Löchern (8a)
ausgebildet. Der hochschmelzenden Elektrodendraht wird
sodann in den gegossenen Gegenstand eingesetzt, und sie
werden gleichzeitig gebrannt. Das resultierende Erzeugnis
ist am bevorzugtesten, weil es eine
Hochtemperaturfestigkeit und
Vibrationswiderstandsfähigkeit aufweist.
Das vorstehend beschriebene keramische Pulver wird
granuliert und sodann präzisionsgegossen. Ein
gleichzeitiger Brennvorgang kann innerhalb eines
atmosphärischen Brennofens oder eines reduzierendes
Brennofens bei 1500°C bis 1600°C ausgeführt werden. Auf
diese Weise kann das mit den hochschmelzenden
Metalldrähten (hochschmelzende Elektrodendrähte)
ausgerüstete Halteelement 8 erhalten werden. Fig. 3(b)
zeigt ein derartiges Halteelement 8.
Der Temperatursensor S1 kann auf die nachstehend als
Beispiel aufgeführte Weise zusammengebaut werden. Die
Elektrodendrähte 4 werden an die beiden Endflächen der in
die schichtartige Form unter Verwendung des vorstehend
beschriebenen elektrisch leitenden Materials gebrannten
und gegossenen Thermistorvorrichtung 3 gebrannt und dazu
integriert. Danach wird die resultierende Baugruppe in
flüssiges Glas eingetaucht, so dass das Glaselement 6 die
Baugruppe versiegelt. Das Glaselement 6 wird sodann mit
der Abdeckung 7 verstöpselt.
Die Versiegelung durch das Glaselement 6 kann außerdem
durch die Anordnung der Thermistorvorrichtung 3,
integriert mit den Elektrodendrähten 4, innerhalb der
Abdeckung 7 ausgeführt werden, indem sodann flüssiges
Glas hinzugefügt wird. Dabei verbindet die Bindekraft des
erstarrenden Glases die Abdeckung und das Glaselement 6.
Hierbei kann der Schritt zum Einsetzen jedes
Elektrodendrahtes 4 durch das Loch 8a des Halteelementes
8 und das Zusammenbaus des Halteelementes 8 mit jedem
Elektrodendraht 4 entweder vor oder nach dem
Versiegelungsschritt durch das vorstehend beschriebene
Glaselement 6 ausgeführt werden. Da das vorliegende
Ausführungsbeispiel einen Aufbau verwendet, bei dem
Glaselement 6 und das Haltelement 8 miteinander Kontakt
halten, kann die Position des Glaselementes 6 und seine
Größe bezüglich der Position des Halteelementes 8 und
dessen Größe als Bezugspunkt mit Leichtigkeit bestimmt
werden, falls der Zusammenbauschritt vor dem
Glasversiegelungsschritt durchgeführt wird.
Wenn der Zusammenbau des Halteelementes 8 nach dem
Glasversiegelungsschritt ausgeführt wird, können das
Halteelement 8 und das Glaselement 6 lediglich
miteinander Kontakt halten oder verbunden und fixiert
werden, indem ein anorganisches Haftmittel verwendet
wird. Wenn der Zusammenbau des Halteelementes 8 vor dem
Glasversiegelungsschritt ausgeführt wird, werden das
Halteelement 8 und das Glaselement 6 miteinander durch
die Bindekraft von Glas beim Erstarren miteinander
verbunden.
Die Thermistorvorrichtung 3, die Elektrodendrähte 4, das
Glaselement 6, die Abdeckung 7 und das Halteelement 8
werden miteinander auf die vorstehend beschriebene Weise
integriert. Die Isolatorröhre 5 wird sodann mit der so
erhaltenen einheitlichen Baugruppe zusammengebaut, und
die Elektrodendrähte 4 und die Anschlüsse des
Verbindungsabschnitts 1b des Gehäuses 1 werden
miteinander verbunden. Die Metallabdeckung 2 wird auf die
Thermistorvorrichtung 3 gesetzt, und mit dem Gehäuse 1
verbunden, wodurch der Temperatursensor S1
vervollständigt wird.
Dieser Temperatursensor S1 wird in ein in einem Abgasrohr
beispielsweise eines Automobils ausgebildeten (nicht
gezeigten) Einpassloch eingesetzt, und wird mit dem
Einpassloch durch die Mutter 1c und den
Schraubenabschnitt 1a verschraubt. Wenn eine zu messende
Flüssigkeit (wie etwa ein Abgas) auf den
temperaturempfindlichen Abschnitt einwirkt, gibt die
Thermistorvorrichtung 3 ein der Temperatur der zu
messenden Flüssigkeit entsprechendes Signal durch die
Elektrodendrähte 4 und die Anschlüsse des
Verbindungsabschnitts 1b aus.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hält das
elektrisch isolierende Halteelement 8 das
Elektrodendrahtpaar 4, während sie zueinander eine Lücke
beibehalten. Daher kann das vorliegende
Ausführungsbeispiel einen Kurzschluss zwischen den
Elektrodendrähten 4 und ein von Vibration und einer
thermischen Einwirkung herrührende Abweichung der
Elektrodendrähte 4 verhindern. Folglich kann das
vorliegende Ausführungsbeispiel ein Abschälen der
Verbindungsabschnitte zwischen den Elektrodendrähten 4
und der Thermistorvorrichtung 3 verhindern.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel versiegelt das
elektrisch isolierende Glaselement 6 die
Thermistorvorrichtung 3 und die Verbindungsabschnitte
zwischen der Thermistorvorrichtung 3 und den
Elektrodendrähten 4, und das Halteelement 8 ist auf der
anderen Endseite des Paares Elektrodendrähte 4 von dem
Glaselement 6 angeordnet. Daher unterdrückt das
vorliegende Ausführungsbeispiel wünschenswerter Weise das
Abschälen der Verbindungsabschnitte durch eine
Glasversiegelung zusätzlich zu der durch das Halteelement
8 hervorgebrachten Wirkung.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das
Halteelement 8 angeordnet, während es den Kontakt mit dem
Glaselement 6 hält. Daher kann die Position des
Glaselementes 6 und seine Größe mit Leichtigkeit
bezüglich dem Halteelement 8 als Bezugspunkt in dem
vorstehend beschriebenen Glasversiegelungsschritt
bestimmt werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die aus
Aluminiumoxid ausgebildete Abdeckung 7 auf die Außenseite
des Glaselementes 6 aufgesetzt. Daher kann die
Wärmewiderstandsfähigkeit der Verbindungsabschnitte
zwischen der Thermistorvorrichtung 3 und den
Elektrodendrähten 4 wünschenswerter Weise zu einer
höheren Temperatur verbessert werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hält
das Halteelement 8 Kontakt mit dem Glaselement 6 und der
Thermistorvorrichtung 3. Das Glaselement 6 und das
Haltelement 8 können jedoch gemäß Fig. 4 voneinander
getrennt sein. Außerdem kann eine Vielzahl von
Halteelementen 8 bereitgestellt werden, wie es in Fig. 5
gezeigt ist (wobei zwei Halteelemente gezeigt werden).
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sind die Abdeckung 7, das
Halteelement 8, das Isolatorrohr 5 und die
Metallabdeckung 2 miteinander in Kontakt stehend gezeigt,
aber sie können auch getrennt sein. Sie stehen jedoch
vorzugsweise in Kontakt miteinander, weil der Durchmesser
des temperaturempfindlichen Abschnitts verringert und
sein Ansprechen verbessert werden kann.
Bei dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel
verhindert zumindest die Wirkung des Halteelementes 8 ein
Abschälen der Verbindungsabschnitte. Daher können das
Glaselement 6 und die Abdeckung 7 weggelassen werden.
Bei einem ein Paar von Elektrodendrähten zur
Signalherausführung beinhaltenden Temperatursensor, die
mit den beiden gegenüberliegenden Endflächen einer
Thermistorvorrichtung verbunden sind, zielt die
vorliegende Erfindung auf das Verhindern der Abschälung
der Verbindungsabschnitte zwischen den Elektrodendrähten
und der Thermistorvorrichtung. Diese Aufgabe kann durch
eine Versiegelung der Thermistorvorrichtung 3 und der
Verbindungsabschnitte zwischen der Thermistorvorrichtung
3 und den Elektrodendrähten 4 unter Verwendung eines
elektrisch isolierenden Glaselementes 6 und das Halten
des Elektrodendrahtpaares 4 unter Verwendung eines
Halteelementes 8 aus einer elektrisch isolierenden
Keramik erreicht werden, während zwischen ihnen eine
Lücke gehalten wird.
Claims (13)
1. Temperatursensor, mit
einer Thermistorvorrichtung (3); und
einem Paar Elektrodendrähte (4) zum Herausführen eines Thermistorsignals, die mit den beiden gegenüberliegenden Endflächen der Thermistorvorrichtung derartig verbunden sind, dass die Thermistorvorrichtung zwischen ihren einen Endseiten angeordnet ist und die andere Endseite von der Thermistorvorrichtung herausgeführt wird;
wobei der Temperatursensor ein elektrisch isolierendes Halteelement (8) zum Halten des Elektrodendrahtpaares umfasst, während die Elektrodendrähte eine Lücke zwischen ihnen beibehalten.
einer Thermistorvorrichtung (3); und
einem Paar Elektrodendrähte (4) zum Herausführen eines Thermistorsignals, die mit den beiden gegenüberliegenden Endflächen der Thermistorvorrichtung derartig verbunden sind, dass die Thermistorvorrichtung zwischen ihren einen Endseiten angeordnet ist und die andere Endseite von der Thermistorvorrichtung herausgeführt wird;
wobei der Temperatursensor ein elektrisch isolierendes Halteelement (8) zum Halten des Elektrodendrahtpaares umfasst, während die Elektrodendrähte eine Lücke zwischen ihnen beibehalten.
2. Temperatursensor nach Anspruch 1, wobei das
Halteelement (8) Löcher (8a) aufweist, in welche die
Elektrodendrähte eingefügt sind.
3. Temperatursensor nach Anspruch 1, wobei die
Thermistorvorrichtung (3) und die Verbindungsabschnitte
zwischen der Thermistorvorrichtung und dem Paar
Elektrodendrähte (4) durch ein elektrisch isolierendes
Glaselement (6) versiegelt sind, und das Halteelement (8)
auf der anderen Endseite das Paares Elektrodendrähte
bezüglich des Glaselementes angeordnet ist.
4. Temperatursensor nach Anspruch 3, wobei das
Glaselement (6) und das Haltelement (8) miteinander in
Kontakt stehen.
5. Temperatursensor nach Anspruch 3, wobei das
Glaselement (6) und das Halteelement (8) voneinander
beabstandet sind.
6. Temperatursensor nach Anspruch 3, wobei eine Abdeckung
(7) aus Aluminiumoxid auf das Äußere des Glaselementes
(6) gesetzt ist.
7. Temperatursensor nach Anspruch 1, der eine Vielzahl
von Halteelementen (8) beinhaltet.
8. Temperatursensor nach Anspruch 1, der in einer
Umgebung mit einer Temperatur von mehr als 500°C
verwendetet wird.
9. Temperatursensor nach Anspruch 1, wobei die
Elektrodendrähte (4) ein hochschmelzendes Metall wie etwa
Platin oder eine Platinlegierung verwenden.
10. Temperatursensor nach Anspruch 1, wobei das
Halteelement (8) und die Elektrodendrähte (4) im Voraus
gleichzeitig gebrannt oder verbunden sind.
11. Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors mit
einer Thermistorvorrichtung (3) und einem Paar
Elektrodendrähte (4) zum Herausführen eines
Thermistorsignals, die mit den beiden gegenüberliegenden
Endflächen der Thermistorvorrichtung derartig verbunden
sind, dass die Thermistorvorrichtung zwischen ihren einen
Endseiten angeordnet ist und die andere Endseite von der
Thermistorvorrichtung herausgeführt wird, und ferner mit
einem elektrisch isolierenden Halteelement (8) zum Halten
des Elektrodendrahtpaares, während eine Lücke zwischen
ihnen beibehalten wird;
dabei ist das Verfahren versehen mit den Schritten:
Verwenden eines hochschmelzenden Metalls wie etwa Platin oder einer Platinlegierung für die Elektrodendrähte (4);
Gießen eines keramischen Pulvers wie etwa Aluminiumoxid oder Zirkonoxid in eine Form mit zwei Löchern für die Halteelemente (8), und
Einsetzen der Elektrodendrähte in die Löcher sowie deren gleichzeitiges Brennen.
dabei ist das Verfahren versehen mit den Schritten:
Verwenden eines hochschmelzenden Metalls wie etwa Platin oder einer Platinlegierung für die Elektrodendrähte (4);
Gießen eines keramischen Pulvers wie etwa Aluminiumoxid oder Zirkonoxid in eine Form mit zwei Löchern für die Halteelemente (8), und
Einsetzen der Elektrodendrähte in die Löcher sowie deren gleichzeitiges Brennen.
12. Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors
nach Anspruch 11, wobei das keramische Pulver granuliert
und sodann präzisionsgegossen wird.
13. Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors
nach Anspruch 11, wobei die Temperatur bei dem
gleichzeitigen Brennen 1500°C bis 1600°C beträgt, und
dieser gleichzeitige Brennvorgang in einem
atmosphärischen Brennofen oder einem reduzierenden
Brennofen ausgeführt wird.
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