背景技術(shù)：

由現(xiàn)有技術(shù)已知多種用于確定流體介質(zhì)、即液體和/或氣體的流動(dòng)特性的方法和裝置。在此，流動(dòng)特性原則上可以是任意的可物理地和/或化學(xué)地測量的特性，這些特性對流體介質(zhì)的流動(dòng)進(jìn)行定性或定量。在此，尤其可以是流動(dòng)速度和/或質(zhì)量流和/或體積流。

下面尤其參考所謂的熱膜式空氣質(zhì)量測量器來闡述本發(fā)明，例如在konradreif(編者)：機(jī)動(dòng)車中的傳感器(sensorenimkraftfahrzeug)，2010第1版，146至148頁中闡述所述熱膜式空氣質(zhì)量測量器。這種熱膜式空氣質(zhì)量測量器通?；趥鞲衅餍酒?，尤其是具有傳感器膜片作為測量表面或傳感器區(qū)域的硅傳感器芯片，流動(dòng)的流體介質(zhì)能夠從該傳感器膜片上面流過。傳感器芯片通常包括至少一個(gè)加熱元件以及至少兩個(gè)溫度探測器，這些溫度探測器例如布置在傳感器芯片的測量表面上。由溫度探測器所感測的溫度曲線的不對稱性可以推斷出流體介質(zhì)的質(zhì)量流和/或體積流，該溫度曲線受流體介質(zhì)流動(dòng)的影響。熱膜式空氣質(zhì)量測量器通常構(gòu)型為插接式探測器，該插接式探測器能夠固定地或可更換地安裝到流動(dòng)管中。該流動(dòng)管例如可以是內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管道。

在此，一部分介質(zhì)流流過至少一個(gè)設(shè)置在熱膜式空氣質(zhì)量測量器中的主通道中。在主通道的入口與出口之間構(gòu)造有旁路通道。旁路通道尤其如此構(gòu)造，使得該旁路通道具有用于使通過主通道的入口而進(jìn)入的部分介質(zhì)流轉(zhuǎn)向的彎曲區(qū)段，其中，所述彎曲區(qū)段在進(jìn)一步的走向中過渡到布置有傳感器芯片的區(qū)段中。最后所提到的區(qū)段為真正的測量通道，在該測量通道中布置有傳感器芯片。在此，在旁路通道中設(shè)置有引導(dǎo)流動(dòng)并且針對部分介質(zhì)流的流動(dòng)與測量通道的通道壁分離起反作用的器件。此外，主通道的進(jìn)入?yún)^(qū)域在其相對于主流動(dòng)方向相反指向的開口區(qū)域中設(shè)有傾斜的或彎曲的面，這些面如此構(gòu)型，使得流入到進(jìn)入?yún)^(qū)域中的介質(zhì)偏轉(zhuǎn)而遠(yuǎn)離主通道的通向傳感器芯片的部分。這引起：包含在介質(zhì)中的液體或固體微粒由于其慣性而不能到達(dá)傳感器芯片并且不會(huì)弄臟所述傳感器芯片。

在正常運(yùn)行中，空氣從插接式探測器入口經(jīng)由離心力轉(zhuǎn)向部到達(dá)傳感器載體。由于該離心力轉(zhuǎn)向部，只有較輕的顆粒、例如水和油微滴以及灰塵和炭黑顆粒到達(dá)旁路通道中。重的顆粒由于其慣性隨著大部分質(zhì)量流離開插接式探測器或者撞擊包圍的壁。在現(xiàn)有技術(shù)已知的空氣質(zhì)量測量器中，通過細(xì)線鍵合建立在電子部件模塊上的鍵合焊盤與導(dǎo)體梳的各個(gè)引腳的導(dǎo)電連接。傳感器芯片和尤其微機(jī)械傳感器膜片的、例如通過附著的灰塵顆粒所引起的污染導(dǎo)致熱平衡的改變，并且由此導(dǎo)致特征曲線偏移。此外，在微機(jī)械傳感器膜片上游的傳感器芯片或傳感器載體上的沉積會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)邊界層的與測量技術(shù)相關(guān)的加厚。在該情況下也會(huì)產(chǎn)生特征曲線偏移。由此，避免或減少污染是為了實(shí)現(xiàn)在使用持續(xù)時(shí)間上盡可能小的特征曲線漂移的措施。

因?yàn)樵趥鞲衅髂て瑓^(qū)域中的熱傳遞不僅由傳感器載體的cmf側(cè)上的邊界層流動(dòng)而且在一定范圍內(nèi)由既在cmf側(cè)上又在背離cmf側(cè)上遠(yuǎn)離壁的流動(dòng)(在邊界層的流體力學(xué)定義方面)而且還由傳感器載體的隨動(dòng)流動(dòng)來決定性地確定，因此這些流動(dòng)區(qū)域必須在拓?fù)浞矫婊蛟诙ㄐ苑矫婧驮诙糠矫姹M可能穩(wěn)定。在此，改變的拓?fù)淅斫鉃榫哂刑卣鼽c(diǎn)例如滯點(diǎn)、渦流焦點(diǎn)(wirbelfoki)、分離線等限定流動(dòng)的結(jié)構(gòu)的改變。因此，即使拓?fù)錄]有改變，同樣應(yīng)該避免或減少流動(dòng)參數(shù)在定量方面的改變、尤其是速度和壓力的波動(dòng)。通過旁路通道的質(zhì)量流在經(jīng)過傳感器載體到面向cmf的和背離cmf的側(cè)上以及經(jīng)過傳感器載體的端側(cè)與旁路通道壁之間的間隙時(shí)分開。當(dāng)然，力求對流動(dòng)拓?fù)溥M(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)以及對尤其是在微機(jī)械傳感器組件上游的測量技術(shù)相關(guān)的流域的波動(dòng)進(jìn)行限界是有限制的。因此，尤其在附近區(qū)域中和尤其對于具有相對較輕的、非常容易跟隨流動(dòng)的灰塵顆粒的污染的情況下減少污染是值得期望的。微機(jī)械傳感器膜片、傳感器芯片和傳感器載體的污染強(qiáng)烈取決于該區(qū)域中的幾何結(jié)構(gòu)情況和靜電情況。

在已知的、示例性實(shí)現(xiàn)的用于空氣質(zhì)量測量器的旁路通道蓋的幾何結(jié)構(gòu)中，旁路通道蓋、器具殼體、電子部件室蓋和傳感器載體相互粘接。導(dǎo)流的通道系統(tǒng)從旁路通道入口經(jīng)由第一流動(dòng)路徑延伸至旁路通道出口。微機(jī)械測量元件處于該路徑中。足夠輕的顆?？梢愿S該路徑。充分重的顆粒在背側(cè)上通過主流動(dòng)通道出口離開插接式探測器。此外，“大構(gòu)件”、即旁路通道蓋、器具殼體和電子部件室蓋構(gòu)型微機(jī)械測量元件的附近區(qū)域。

尤其在傳感器載體的區(qū)域中必須在密封旁路通道的同時(shí)保證小公差的放置和粘接過程。否則，還有來自探測器外部流動(dòng)的顆?；蛭⒌卧诶@過離心力轉(zhuǎn)向部的情況下可能經(jīng)過不密封的粘接部到達(dá)傳感器載體區(qū)域中的處于低靜壓力下的旁路通道中，并由此到達(dá)微機(jī)械測量元件。這樣的污染還可能導(dǎo)致特征曲線漂移。在此，放置和粘接過程的構(gòu)件順序通常如下：在將電子部件模塊插入到傳感器殼體的電子部件室中之后，通過放置旁路通道蓋來形成用于“榫”或“粘接劍狀部”、即電子部件模塊蓋的狹長的環(huán)繞側(cè)壁的粘接槽。電子部件模塊蓋最后被放置在傳感器殼體和旁路通道蓋上。

在旁路通道蓋以及傳感器載體的另一已知幾何結(jié)構(gòu)中，進(jìn)入到插接式探測器中的大部分質(zhì)量流從旁路通道入口經(jīng)由主流動(dòng)通道出口又從插接式探測器中排出。小部分質(zhì)量流經(jīng)由離心力轉(zhuǎn)向部和具有迎流棱邊的對應(yīng)輪廓的區(qū)域到達(dá)具有微機(jī)械測量元件的傳感器載體。最后，旁路質(zhì)量流經(jīng)由旁路通道出口從插接式探測器中排出。在傳感器載體的區(qū)域中不僅存在用于粘接旁路通道蓋和器具殼體的槽榫系統(tǒng)，而且在背側(cè)上存在用于粘接電子部件模塊蓋和旁路通道蓋的槽榫系統(tǒng)。可以通過在電子部件模塊蓋的所謂的粘接劍狀部上的粘接材料來實(shí)現(xiàn)器具殼體中的槽的填充。

質(zhì)量流分岔的特征是在相對于離心力轉(zhuǎn)向部的壁上的滯點(diǎn)。灰塵顆?？梢噪S著旁路通道質(zhì)量流到達(dá)微機(jī)械傳感器膜片。在傳感器載體的附近區(qū)域中存在高速的射束形區(qū)域。當(dāng)然，輕的顆?？梢越?jīng)由再循環(huán)區(qū)域到達(dá)整個(gè)傳感器載體或旁路通道寬度。因此，微機(jī)械測量元件在整個(gè)質(zhì)量流區(qū)域中都可能受污染。

在微機(jī)械測量元件的附近區(qū)域中，根據(jù)當(dāng)前的認(rèn)知，電場的構(gòu)造對于顆粒在微機(jī)械傳感器膜片和傳感器芯片上的積聚而言是尤其重要的。在此，在那里存在的電勢可以定性地表示為負(fù)或正電勢。靜電充電和這樣電勢的實(shí)現(xiàn)可以例如通過摩擦或帶電荷的微粒直接出現(xiàn)在所示出的構(gòu)件上或間接通過包圍的構(gòu)件例如流動(dòng)管、空氣過濾器壁的場作用來出現(xiàn)。

帶電荷的微粒在電場中被相反的電荷或電勢吸引并且被相同的電荷或電勢排斥。在此，在電場中無起始速度地釋放的顆粒在最強(qiáng)梯度的路徑上運(yùn)動(dòng)。帶正電荷的微粒會(huì)在特定的流動(dòng)空間中在考慮附加存在的慣性力的情況下在傳感器載體的附近沿著電場的最強(qiáng)梯度運(yùn)動(dòng)至負(fù)電勢，即運(yùn)動(dòng)至傳感器芯片和微機(jī)械傳感器膜片。灰塵顆粒能夠以該方式尤其沉積在傳感器芯片和微機(jī)械傳感器膜片上，并且還導(dǎo)致特征曲線漂移。由于特定幾何結(jié)構(gòu)的旁路設(shè)計(jì)，全部顆粒的只有非常小部分的顆粒加入可能的污物中。然而，在使用壽命上，顆粒的這些例如由靜電決定的附著會(huì)累積并且導(dǎo)致所述特征曲線偏移。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，提出一種用于確定流經(jīng)測量通道的流體介質(zhì)的至少一個(gè)參數(shù)的傳感器，該傳感器可以至少在很大程度上避免已知傳感器的缺點(diǎn)，并且該傳感器尤其能夠減少或避免微機(jī)械傳感器膜片、傳感器芯片和傳感器載體的灰塵污染，并且因此能夠減少尤其在使用壽命上的特征曲線漂移，尤其是由于灰塵顆粒在所提到的構(gòu)件的表面上的沉積而引起的特征曲線漂移；允許改進(jìn)的電磁相容性，即電氣的和電子的信號處理針對射入的電磁干擾的減小的敏感性；并且允許通過電荷受控的導(dǎo)出來針對到電路中的靜電放電的改進(jìn)保護(hù)。

用于確定流經(jīng)測量通道的流體介質(zhì)、尤其是內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣質(zhì)量流的至少一個(gè)參數(shù)的傳感器具有傳感器殼體、尤其是已裝入或能裝入到流動(dòng)管中的插接式探測器和至少一個(gè)布置在測量通道中的、用于確定流體介質(zhì)的參數(shù)的傳感器芯片，測量通道構(gòu)造在該傳感器殼體中。傳感器殼體具有用于接收電子部件模塊的電子部件室和用于封閉電子部件室的電子部件室蓋。電子部件室蓋至少部分具有導(dǎo)電特性。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)，電子部件室蓋的導(dǎo)電特性應(yīng)理解為：電子部件室蓋構(gòu)造為用于傳導(dǎo)電荷。這可以由此實(shí)現(xiàn)：導(dǎo)電的構(gòu)件、例如電導(dǎo)線布置在電子部件室蓋上或中。優(yōu)選地，導(dǎo)電性通過電子部件室蓋的材料來實(shí)現(xiàn)。例如電子部件室蓋至少部分地由至少一種導(dǎo)電的材料制造。這意味著，電子部件室蓋可以由單一的材料或多種可以相互不同的材料制造。例如電子部件室蓋由金屬制造。替代地，可以考慮不同的材料用于電子部件室蓋。例如電子部件室蓋可以由單組分或雙組分材料制造。由此，電子部件室蓋能夠借助于注塑方法來制造。在此，注塑方法可以如此設(shè)計(jì)，使得在電子部件室蓋的不同區(qū)域中可以存在不同的材料或組分，即例如可導(dǎo)電的和不可導(dǎo)電的組分。尤其可以通過單組分或雙組分方法來注塑纖維基體復(fù)合材料、球基體復(fù)合材料或其他纖維復(fù)合材料。電子部件室蓋的可導(dǎo)電性能夠以足夠的形式例如借助于塑料注塑方法來實(shí)現(xiàn)，在該塑料注塑方法中使用15％的碳纖維成分。

電子部件室蓋可以與固定的電勢電連接。該固定的電勢優(yōu)選為傳感器接地。傳感器殼體可以具有測量通道蓋。在封閉狀態(tài)下，電子部件室蓋可以部分地安裝在測量通道蓋上。傳感器殼體可以具有殼體主體。殼體主體可以具有至少一個(gè)殼體主體孔。測量通道蓋可以具有至少一個(gè)測量通道蓋孔。電子部件室蓋可以具有至少一個(gè)栓。在封閉狀態(tài)下，栓能夠嵌入到測量通道蓋孔和殼體主體孔中。在優(yōu)選實(shí)施方式中，電子部件室蓋可以借助于栓與固定的電勢進(jìn)行電連接。替代地，電子部件模塊可以具有電路板。電路板可以具有至少一個(gè)銷。電子部件室蓋可以借助于銷與固定的電勢進(jìn)行電連接。替代地，電路板可以具有引腳。電子部件室蓋可以借助于引腳與固定的電勢進(jìn)行電連接。電子部件室蓋可以如此構(gòu)造，使得電子部件室蓋在封閉狀態(tài)下遮蓋傳感器芯片。換言之，在垂直于電子部件室蓋或傳感器芯片的方向進(jìn)行觀察時(shí)，電子部件室蓋和傳感器芯片在封閉狀態(tài)下重疊。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)，主流動(dòng)方向應(yīng)理解為流體介質(zhì)在傳感器或傳感器組件位置上的局部流動(dòng)方向，其中，可以例如不考慮局部的不規(guī)則性，例如湍流。因此，主流動(dòng)方向尤其可以理解為流動(dòng)的流體介質(zhì)的局部平均運(yùn)輸方向。因此，主流動(dòng)方向一方面可以涉及傳感器組件位置上的流動(dòng)方向本身或者也可以涉及在傳感器殼體內(nèi)部的通道中的流動(dòng)方向，例如在傳感器載體或傳感器芯片位置上的流動(dòng)方向，其中，所提到的兩個(gè)主流動(dòng)方向可以不同。因此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)總是說明，主流動(dòng)方向涉及哪一個(gè)位置。只要沒有進(jìn)行更詳細(xì)地說明，則主流動(dòng)方向涉及傳感器組件位置上的流動(dòng)方向。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)，下游布置應(yīng)理解為構(gòu)件在以下部位上的布置：流體介質(zhì)沿主流動(dòng)方向流動(dòng)地在時(shí)間上晚于參考點(diǎn)到達(dá)該部位。

類似地，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，上游布置應(yīng)理解為構(gòu)件在以下部位上的布置：流體介質(zhì)沿主流動(dòng)方向流動(dòng)地在時(shí)間上早于參考點(diǎn)到達(dá)該部位。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)，傳感器載體可以完全或部分地構(gòu)型為電路載體、尤其構(gòu)型為電路板，或者電路載體的一部分、尤其是電路板的一部分。電路載體、尤其是電路板例如可以具有突起部，該突起部形成傳感器載體并且該突起部伸入到通道中、例如伸入到熱膜式空氣質(zhì)量測量器的測量通道中。電路載體、尤其是電路板的其余部分可以例如安置在電子部件室中、傳感器組件的殼體中或傳感器組件的插接式探測器中。

在此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，電路板一般應(yīng)理解為基本上呈板形的元件，該元件也可以作為電子結(jié)構(gòu)例如印制導(dǎo)線、連接觸點(diǎn)或類似物的載體來使用，并且優(yōu)選也具有一個(gè)或多個(gè)這種結(jié)構(gòu)。在此，原則上也考慮相對于板形的至少輕微的偏差，并且應(yīng)該在概念上一同考慮進(jìn)去。電路板可以例如由塑料材料和/或陶瓷材料制造，例如由環(huán)氧樹脂、尤其是纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂制造。電路板尤其可以例如構(gòu)型為具有導(dǎo)體軌(leiterbahn)、尤其是印制導(dǎo)線的電路板(印刷電路板，pcb)。

以該方式能夠大大簡化傳感器組件的電子部件模塊并且能夠例如取消底板和單獨(dú)的傳感器載體。底板和傳感器載體可以通過唯一的電路板來替代，在該電路板上例如也可以完全或部分地布置傳感器組件的操控和分析處理電路。傳感器組件的該操控和分析處理電路用于操控至少一個(gè)傳感器芯片和/或用于對由該傳感器芯片所生成的信號進(jìn)行分析處理。以該方式能夠通過聯(lián)合所提到的元件來顯著減少傳感器組件的制造費(fèi)用并且大大減小用于電子部件模塊的空間需求。

傳感器組件可以尤其具有至少一個(gè)殼體，其中，通道構(gòu)造在殼體中。例如所述通道可以包括主通道和旁路通道或測量通道，其中，傳感器載體和傳感器芯片可以例如布置在旁路或測量通道中。此外，殼體可以具有由旁路通道分開的電子部件室，其中，電子部件模塊或電路板基本上接收在電子部件室中。傳感器載體可以構(gòu)造為電路板的伸入到通道中的突起部。該組件在技術(shù)上相對于由現(xiàn)有技術(shù)已知的昂貴的電子部件模塊可以相對簡單地實(shí)現(xiàn)。

尤其在電路板作為傳感器載體使用的情況下，但是也在其他情況下和/或在使用不同于傳感器載體的介質(zhì)的情況下，傳感器載體可以至少部分地構(gòu)型為多層的傳感器載體。因此，該傳感器載體能夠以所謂的多層技術(shù)來構(gòu)型并且具有兩個(gè)或多個(gè)相互連接的載體層。而這些載體層例如可以由金屬、塑料或陶瓷材料或復(fù)合材料制造并且通過連接技術(shù)、例如粘接來相互連接。

在利用傳感器載體的多個(gè)傳感器層來使用多層技術(shù)的情況下，迎流棱邊可以通過載體層逆著流體介質(zhì)主流動(dòng)方向的不同尺寸而至少部分梯級地實(shí)施。以該方式能夠至少近似梯級地實(shí)現(xiàn)輪廓。例如以該方式能夠在垂直于傳感器載體的延伸平面的截面中構(gòu)造矩形成型的或(由于階梯形狀而接近)至少近似圓形、倒圓或楔形成型的輪廓。傳感器芯片可以如此布置在傳感器載體上或中，使得該傳感器芯片垂直于局部的主流動(dòng)方向定向。例如傳感器芯片可以矩形地構(gòu)型，其中，該矩形的一側(cè)例如以與垂線的偏差不超過10度的定向垂直于或基本上垂直于局部主流動(dòng)方向布置。

傳感器芯片可以通過至少一個(gè)電連接部來進(jìn)行電接觸。例如傳感器載體、尤其是形成傳感器載體的電路板或該電路板的突起部可以具有一個(gè)或多個(gè)印制導(dǎo)線和/或接觸焊盤，這些印制導(dǎo)線和/或接觸焊盤與傳感器芯片上的相應(yīng)觸點(diǎn)例如通過鍵合方法來連接。在該情況下，電連接部可以通過至少一個(gè)遮蓋部來保護(hù)并且與流體介質(zhì)分開。該遮蓋部可以尤其構(gòu)型為所謂的頂部包封(glob-top)，例如構(gòu)型為塑料滴和/或粘接劑滴，該頂部包封遮蓋電連接部、例如鍵合線。以該方式尤其也能夠減少流動(dòng)受電連接部的影響，因?yàn)轫敳堪饩哂衅交谋砻妗?/p>

此外，傳感器芯片可以具有至少一個(gè)傳感器區(qū)域。該傳感器區(qū)域可以例如是由例如多孔的陶瓷材料組成的傳感器表面和/或尤其是傳感器膜片。傳感器膜片作為測量表面或傳感器區(qū)域可以由流動(dòng)的流體介質(zhì)流過。傳感器芯片包括例如至少一個(gè)加熱元件以及至少兩個(gè)溫度探測器，所述溫度探測器例如布置在傳感器芯片的測量表面上，其中，一個(gè)溫度探測器支承在加熱元件的上流并且另一個(gè)溫度探測器支承在加熱元件的下游。由溫度探測器所感測的溫度曲線的不對稱性可以推斷出流體介質(zhì)的質(zhì)量流和/或體積流，該溫度曲線受流體介質(zhì)流動(dòng)的影響。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)，傳感器載體的迎流區(qū)段應(yīng)理解為傳感器載體的處于傳感器芯片上流的那一個(gè)區(qū)段。

本發(fā)明的基本構(gòu)思是設(shè)置導(dǎo)電的電子部件室蓋。由此，微機(jī)械傳感器膜片、傳感器芯片和傳感器載體的灰塵污染明顯減少。因此，尤其可以減少或避免傳感器在使用壽命上的特征曲線漂移。此外，本發(fā)明的基本構(gòu)思是在電子部件模塊的底板與電子部件室蓋之間構(gòu)造受屏蔽的空間，由此在該受屏蔽的空間內(nèi)部的、具有分析處理電路的電路板可以更好地防止受外部由于輻射而造成的影響，并且可以提高所引起的抗干擾強(qiáng)度。此外，能夠由此在電路或傳感器芯片的外部或上方實(shí)現(xiàn)替代的接地電勢，這在通過連接的布線進(jìn)行靜電放電時(shí)導(dǎo)致，在超過擊穿電壓時(shí)不進(jìn)行不受限定的到電路中的放電，而是將電流直接導(dǎo)出到傳感器的接地電勢上，并且由此繞過電路。此外，由于幾何結(jié)構(gòu)方面的轉(zhuǎn)換可能性、電子部件室蓋的材料選擇和接觸的類型，傳感器能夠以小的生產(chǎn)技術(shù)方面的費(fèi)用進(jìn)行成本有利的制造。

附圖說明

本發(fā)明的其他可選的細(xì)節(jié)和特征由下面對圖中示意性示出的優(yōu)選實(shí)施例的描述得出。

附圖示出：

圖1傳感器的立體視圖，

圖2傳感器的電子部件模塊的放大視圖，

圖3傳感器的另一可行實(shí)施方式的俯視圖，

圖4測量通道蓋的俯視圖，

圖5殼體主體在帶有已裝配的電子部件室蓋的測量通道蓋以及具有微機(jī)械傳感器芯片的傳感器載體的區(qū)域中的放大視圖，

圖6測量通道蓋的背側(cè)的放大視圖，

圖7殼體主體的放大立體視圖，

圖8通道結(jié)構(gòu)中可能的流動(dòng)條件的示圖，

圖9傳感器的電勢分布，

圖10傳感器的電勢分布，

圖11根據(jù)本發(fā)明的的第一實(shí)施方式的傳感器的立體視圖，

圖12電勢分布的示圖，

圖13根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的傳感器的立體視圖，

圖14第二實(shí)施方式的測量通道蓋的立體視圖，

圖15第二實(shí)施方式的電子部件室蓋的俯視圖，

圖16第二實(shí)施方式的電子部件室蓋的底視圖，

圖17根據(jù)第三實(shí)施方式的傳感器的橫截面視圖，

圖18第三實(shí)施方式的傳感器的放大局部圖，

圖19根據(jù)第四實(shí)施方式的傳感器的局部圖，

圖20根據(jù)第五實(shí)施方式的傳感器的局部圖，

圖21根據(jù)第六實(shí)施方式的傳感器的局部圖，

圖22根據(jù)第七實(shí)施方式的傳感器的局部圖，

圖23第七實(shí)施方式的傳感器的放大局部圖，

圖24傳感器的橫截面視圖，以及

圖25傳感器的縱截面視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出用于確定流體介質(zhì)的參數(shù)的傳感器組件10的立體視圖。傳感器組件10構(gòu)型為熱膜式空氣質(zhì)量測量器并且包括構(gòu)造為插接式探測器的傳感器殼體12，該傳感器殼體例如可以插入到流動(dòng)管中、尤其插入到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管道中。傳感器殼體12具有殼體主體14、測量通道蓋16、電子部件室18以及用于封閉電子部件室18的電子部件室蓋20。在殼體主體16中構(gòu)造有通道結(jié)構(gòu)22。通道結(jié)構(gòu)22具有主通道24以及從主通道24中分岔出的旁路通道或者說測量通道30，該主通道通入到傳感器殼體12的參考圖1的示圖處于下側(cè)30上的主流動(dòng)出口26中，該旁路通道或者說測量通道通入到同樣布置在傳感器殼體12的下側(cè)30上的旁路通道出口或測量通道出口32中。有代表性的量的流體介質(zhì)可以經(jīng)由進(jìn)入開口34流過通道結(jié)構(gòu)22，該進(jìn)入開口在已插入的狀態(tài)下與流體介質(zhì)在傳感器殼體12位置上的主流動(dòng)方向36相反地指向。

圖2示出傳感器組件10的電子部件模塊38的放大示圖。在電子部件模塊38已插入的狀態(tài)下，傳感器載體40伸到測量通道30中。傳感器芯片42如此裝入到該傳感器載體40中，使得流體介質(zhì)能夠流過構(gòu)造為傳感器芯片42的傳感器區(qū)域的微機(jī)械傳感器膜片44。傳感器載體40與傳感器芯片42是電子部件模塊38的組成部分。此外，電子部件模塊38具有彎曲的底板46以及安置、例如粘接在該底板上的具有操控和分析處理電路50的電路板48。傳感器芯片42與操控和分析處理電路50通過在此構(gòu)型為線鍵合的電連接部52電連接。如此產(chǎn)生的電子部件模塊38被裝入、例如粘接到傳感器殼體12的殼體主體14中的電子部件室18中。在此，傳感器載體40伸入到通道結(jié)構(gòu)22中。接著，電子部件室18由電子部件室蓋20來封閉。

圖3示出傳感器10的另一可行實(shí)施方式的俯視圖。在此，通道結(jié)構(gòu)22構(gòu)造在測量通道蓋16中。測量通道出口32構(gòu)造在測量通道蓋16的一端側(cè)中。測量通道蓋16、殼體主體14、電子部件室蓋20和傳感器載體40相互粘接。通過測量通道蓋16、殼體主體14和電子部件室蓋20來限定傳感器芯片42的附近區(qū)域54。尤其在傳感器載體40的區(qū)域中必須在密封測量通道30的同時(shí)保證小公差的放置和粘接過程。否則，還有來自包圍傳感器殼體12的環(huán)流的顆粒或微滴在繞過離心力轉(zhuǎn)向部56的情況下可能穿過不密封的粘接部到達(dá)傳感器載體40的區(qū)域中的處于低靜壓力下的測量通道30中，并且由此到達(dá)傳感器芯片42。這樣的污染可能導(dǎo)致特征曲線漂移。此外，泄漏(從外向內(nèi)的流動(dòng)路徑)也可以在沒有附加污染的情況下導(dǎo)致在傳感器芯片42的區(qū)域中的壓力場和速度場發(fā)生變化，并且由此還導(dǎo)致特征曲線漂移。由于該原因，設(shè)置用于粘接構(gòu)件測量通道蓋16、殼體主體14和電子部件室蓋20的槽榫系統(tǒng)58，如接下來詳細(xì)描述的那樣。槽榫系統(tǒng)58包括粘接槽60以及殼體主體14上和在電子部件室蓋20上的至少一個(gè)榫62或狹長環(huán)繞側(cè)壁，該榫或側(cè)壁嵌接到粘接槽60中。放置和粘接過程的構(gòu)件順序如下：在將電子部件模塊38插入到殼體主體14或電子部件室18中之后通過放置測量通道蓋16形成用于電子部件室蓋20的榫62或者說狹長環(huán)繞側(cè)壁的粘接槽60。電子部件室蓋20最后被放置到殼體主體14和測量通道蓋16上。

圖4示出測量通道蓋16的俯視圖。在圖4中所示出的幾何結(jié)構(gòu)中，進(jìn)入到傳感器殼體12中的大部分質(zhì)量流由進(jìn)入開口34經(jīng)由主流動(dòng)出口從傳感器殼體12中排出。小部分質(zhì)量流經(jīng)由離心力轉(zhuǎn)向部56的區(qū)域和具有迎流棱邊64的對應(yīng)輪廓63到達(dá)具有傳感器芯片42的傳感器載體40。最后，質(zhì)量流由測量通道30經(jīng)由測量通道出口32從傳感器殼體12中排出。此外，在圖4中可看出多個(gè)榫62，這些榫也可以構(gòu)造為粘接劍狀部66或也可以被稱為粘接劍狀部。槽榫系統(tǒng)58的榫62或粘接劍狀部66用于對殼體主體14、測量通道蓋16和電子部件室蓋20進(jìn)行粘接并且沿著通道結(jié)構(gòu)22延伸。因此，在傳感器載體40的區(qū)域中不僅存在用于對測量通道蓋16和殼體主體14進(jìn)行粘接的槽榫系統(tǒng)58而且在背側(cè)上存在用于對電子部件室蓋20和測量通道蓋16進(jìn)行粘接的槽榫系統(tǒng)58(圖3)。

圖5示出殼體主體14在帶有已裝配的電子部件室蓋20的測量通道蓋16以及具有微機(jī)械傳感器芯片42的傳感器載體40的區(qū)域中的放大視圖?？煽闯龅氖窃跉んw主體14中的粘接槽16和在電子部件室蓋20的粘接劍狀部66上的粘接材料67。尤其可看出，粘接槽60填充以粘接材料67，該粘接槽沿著通道結(jié)構(gòu)22和電子部件室蓋20的邊緣延伸。

圖6示出測量通道蓋16的背側(cè)的放大視圖?？煽闯龅氖窃跍y量通道蓋16中的粘接槽60。在該區(qū)域中，必須針對確定的根據(jù)本發(fā)明的變型方案(接下來更詳細(xì)地描述)進(jìn)行改變，由此實(shí)現(xiàn)接下來所述優(yōu)點(diǎn)或改進(jìn)效果。

圖7示出在未封閉狀態(tài)下的、即沒有測量通道蓋16的殼體主體14的放大立體視圖。相應(yīng)地，在電子部件室18中既不設(shè)置測量通道蓋16(通道結(jié)構(gòu)22構(gòu)造在該測量通道蓋中)又不設(shè)置電子部件模塊38?？煽闯龅氖窃跉んw主體14中的粘接槽60，該粘接槽用于固定電子部件室蓋20并且處于具有開口的壁區(qū)域上，在已裝配的狀態(tài)下，傳感器載體穿過該開口從電子部件室18伸出并且伸入到測量通道30中。

圖8示出在測量通道蓋16的通道結(jié)構(gòu)22中可能的流動(dòng)條件的示圖?？扇菀卓闯龅氖牵傎|(zhì)量流在進(jìn)入開口34上分成通過主通道24的質(zhì)量流和通過測量通道30的質(zhì)量流。分岔的標(biāo)志是在相對于離心力轉(zhuǎn)向部56的、具有迎流棱邊64的對應(yīng)輪廓63上的滯點(diǎn)68。灰塵顆?？梢噪S著通過測量通道30的質(zhì)量流到達(dá)微機(jī)械傳感器膜片44。在傳感器載體40的附近區(qū)域54中產(chǎn)生高速的射束形區(qū)域70。然而，輕的顆粒可以經(jīng)由再循環(huán)區(qū)域到達(dá)傳感器載體40或測量通道30的整個(gè)寬度。因此，微機(jī)械傳感器膜片44可能受污染。

圖9示出電勢在傳感器10中的分布。在此，該截面延伸穿過傳感器載體40的區(qū)域中的測量通道30。作為可能的邊界條件，在芯片表面上設(shè)置0伏特的電勢以及在其余構(gòu)件上設(shè)置100伏特的電勢。在微機(jī)械傳感器膜片44的附近區(qū)域54中，電場的構(gòu)造對于顆粒在微機(jī)械傳感器膜片44和傳感器芯片42上的積聚是尤其重要的。這些電勢可以針對其他實(shí)施方案定性地表達(dá)為負(fù)電勢或正電勢。靜電充電和實(shí)現(xiàn)這些電勢可以例如通過摩擦或帶電荷的微粒直接出現(xiàn)在所示出的構(gòu)件上或間接通過周圍構(gòu)件例如流動(dòng)管、空氣過濾器壁和類似物的場作用來出現(xiàn)。

帶電荷的微粒在電場中被相反的電荷或電勢吸引并且被相同的電荷或電勢排斥。在此，在電場中無起始速度地釋放的顆粒在最強(qiáng)梯度的路徑上運(yùn)動(dòng)。如在圖9中示出的，帶正電荷的微粒72在流動(dòng)空間中在考慮附加存在的慣性力的情況下在傳感器載體40附近沿著電場的最強(qiáng)梯度運(yùn)動(dòng)至負(fù)電勢74，并且由此運(yùn)動(dòng)至傳感器芯片42和微機(jī)械傳感器膜片44。灰塵顆粒能夠以該方式尤其沉積在傳感器芯片42和微機(jī)械傳感器膜片44上，并且還導(dǎo)致特征曲線漂移。此外可看出的是，殼體主體14和測量通道蓋16的剩余區(qū)域具有正電勢76。因此，在傳感器載體40或傳感器芯片42附近產(chǎn)生電場78。

圖10示出電勢在導(dǎo)電的測量通道蓋16中的分布?？煽闯龅氖菤んw主體14的正電勢76以及在傳感器芯片42的區(qū)域中的負(fù)電勢74。測量通道蓋16能夠相應(yīng)地置于負(fù)電勢74上、例如傳感器10的接地電勢上。如由圖10的示圖中可看出的是，電場78的梯度表現(xiàn)地明顯弱于圖9的示圖中的梯度。帶正電荷的微粒72的示例性畫出的飛行軌跡80應(yīng)該產(chǎn)生較小的污染。然而，在導(dǎo)電的測量通道蓋16中相對于傳感器10的電子構(gòu)件的這種電磁相容性不是在任何情況下都是存在的。

圖11示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的傳感器10的立體視圖，該傳感器克服上面所提到的缺點(diǎn)。因此，電子部件室蓋20具有導(dǎo)電特性。電子部件室蓋20例如由導(dǎo)電材料制造。電子部件室蓋20例如由金屬制造。替代地，可以考慮不同的材料用于電子部件室蓋20。電子部件室蓋20例如可以由單組分或雙組分的材料來制造。由此可以借助于注塑方法來制造電子部件室蓋20。在此，該注塑方法可以如此設(shè)計(jì)，使得在電子部件室蓋20的不同區(qū)域中可以存在不同的材料或組分，即例如可導(dǎo)電的和不可導(dǎo)電的組分。尤其可以通過單組分或雙組分方法來注塑纖維基體復(fù)合材料、球基體復(fù)合材料或其他纖維復(fù)合材料。電子部件室蓋20的可導(dǎo)電性能夠以足夠的形式例如借助于塑料注塑方法來實(shí)現(xiàn)，在該塑料注塑方法中使用15％的碳纖維成分。

圖12示出電勢在根據(jù)本發(fā)明的傳感器10中的分布?？煽闯龅氖菐д姾傻奈⒘?2與其飛行軌跡80。在所示出的實(shí)施方式中，電子部件室蓋20與固定的電勢82電連接(圖11)。優(yōu)選地，固定的電勢82是傳感器接地84。電子部件室蓋20具有負(fù)電勢74并且因此帶負(fù)電。由此，在傳感器芯片42和微機(jī)械傳感器膜片44的附近區(qū)域54中產(chǎn)生電場78的明顯較弱的梯度。例如帶正電荷的灰塵微粒72在傳感器芯片42的附近區(qū)域54中受吸引的程度小得多。由此，該灰塵微?？赡懿怀练e在傳感器芯片42上或微機(jī)械傳感器膜片44上。這里未詳細(xì)示出的帶負(fù)電荷的微粒一方面由帶正電荷的殼體主體14吸引，并且由此關(guān)于由污染引起的特征曲線漂移而言是無危害的。另一方面，產(chǎn)生以下可能性：帶負(fù)電荷的微粒沉積在帶正電荷的傳感器載體40上。然而當(dāng)特別是在傳感器芯片42和微機(jī)械傳感器膜片44上游形成明顯的顆粒層厚度并且這些顆粒層厚度明顯改變微機(jī)械傳感器膜片44的附近區(qū)域54中的流動(dòng)邊界層和溫度邊界層時(shí)，傳感器載體40的污染才變得與特征曲線相關(guān)。然而，在傳感器載體40上的相對薄的邊界層和高的流動(dòng)速度對這樣厚的顆粒層的形成起反作用。

回到圖11，描述根據(jù)本發(fā)明的傳感器10的可行修改方案。此外，由圖11中可看出電子部件室蓋20的棱邊86。棱邊86面向測量通道蓋16。棱邊86可以大約達(dá)到傳感器芯片42的中心。然而，可行的是以下實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中，棱邊86進(jìn)一步朝通道結(jié)構(gòu)22的方向拉出，使得電子部件室蓋20在封閉狀態(tài)下完全遮蓋傳感器芯片42。棱邊86的拉出以尺寸88的形式畫入到圖11中。其他可行修改方案涉及棱邊86的具有對應(yīng)尺寸96、98、100的多個(gè)區(qū)段90、92、94。換言之，棱邊86的區(qū)段90、92、94的寬度分別可以根據(jù)傳感器載體40或傳感器芯片42的相應(yīng)使用或位置來改變，以便通過電子部件室蓋20實(shí)現(xiàn)對傳感器芯片42的遮蓋。

圖13示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的傳感器10的立體視圖。接下來僅描述與第一實(shí)施方式的區(qū)別，并且相同的構(gòu)件設(shè)有相同的參考標(biāo)記。在第二實(shí)施方式的傳感器10中，電子部件室蓋20具有鄰接于棱邊86的各一個(gè)附加的直線壁區(qū)段102。壁區(qū)段102可以平行于傳感器殼體12的縱向延伸方向延伸。

圖14示出第二實(shí)施方式的測量通道蓋16的立體視圖?？煽闯龅氖钦辰硬?0的與傳統(tǒng)的傳感器相比不同的走向，該走向適配于棱邊86的走向。棱邊86具有粘接劍狀部66。此外，測量通道蓋16具有測量通道蓋孔104。未詳細(xì)示出的是，殼體主體14具有殼體主體孔。

圖15示出第二實(shí)施方式的電子部件室蓋20的俯視圖。電子部件室蓋20具有至少一個(gè)栓106。栓106例如釬焊到電子部件室蓋20上，或在由塑料構(gòu)成的情況下注塑到電子部件室蓋20上。在封閉狀態(tài)下，栓106嵌入到測量通道蓋孔104和殼體主體孔中。

圖16示出第二實(shí)施方式的電子部件室蓋20的底視圖?？煽闯龅氖?，也可以設(shè)置超過一個(gè)栓106。例如設(shè)置兩個(gè)栓106，所述栓從電子部件室蓋20垂直地突出并且在封閉狀態(tài)下分別嵌入到測量通道蓋孔104和殼體主體孔中。在優(yōu)選實(shí)施方式中，電子部件室蓋20借助于栓106與固定的電勢82電連接。

圖17示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的傳感器10的橫截面視圖。下面僅描述與前述實(shí)施方式的區(qū)別，并且相同的構(gòu)件設(shè)有相同的參考標(biāo)記。第三實(shí)施方式為相對于第二實(shí)施方式幾乎逆反的構(gòu)造。因此電路板48具有銷108。銷108可以與電路板48固定連接。例如銷108被釬焊到電路板48上。這種構(gòu)造允許使用傳統(tǒng)的電路板，所述電路板相應(yīng)地通過設(shè)置銷108進(jìn)行修改。第三實(shí)施方式的電子部件室蓋20具有錐形的對應(yīng)輪廓110。

圖18示出第三實(shí)施方式的傳感器10的放大局部圖?？煽闯龅氖卿N108和具有錐形的對應(yīng)輪廓110的電子部件室蓋20。在封閉狀態(tài)下，銷108嵌入到錐形的對應(yīng)輪廓110中，使得電子部件室蓋20借助于銷108與固定的電勢82電連接。

圖19示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的傳感器10的局部圖。下面僅描述與前述實(shí)施方式的區(qū)別，并且相同的構(gòu)件設(shè)有相同的參考標(biāo)記。在第四實(shí)施方式中，電路板48具有引腳112。引腳112可以例如是附加的導(dǎo)體梳引腳。引腳112可以注入到殼體主體14中并且平行于電路板48地延伸。借助于引腳112使電子部件室蓋20與固定的電勢82電連接。

圖20示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的傳感器10的局部圖。下面僅描述與前述實(shí)施方式的區(qū)別，并且相同的構(gòu)件設(shè)有相同的參考標(biāo)記。第五實(shí)施方式的傳感器10基于第四實(shí)施方式的傳感器10。在第五實(shí)施方式的傳感器10中，引腳112不平行于電路板48地布置，而是朝電子部件室蓋20的方向并且向遠(yuǎn)離殼體主體14的方向彎曲。

圖21示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施方式的傳感器10的局部圖。下面僅描述與前述實(shí)施方式的區(qū)別，并且相同的構(gòu)件設(shè)有相同的參考標(biāo)記。第六實(shí)施方式的傳感器10基于第五實(shí)施方式的傳感器10。在此，具有半徑114的引腳112朝電子部件室蓋20的方向彎曲。此外，引腳112被倒角并且在預(yù)緊力作用下與形成電子部件室蓋20形成接觸。

圖22示出根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施方式的傳感器10的局部圖。下面僅描述與前述實(shí)施方式的區(qū)別，并且相同的構(gòu)件設(shè)有相同的參考標(biāo)記。第七實(shí)施方式的傳感器10基于第六實(shí)施方式的傳感器10。引腳112以基本上90°的角度、即與理想直角不超過10°偏差地朝電子部件室蓋20的方向彎曲。

圖23示出第七實(shí)施方式的傳感器10的放大局部圖，如在圖22中所示出的那樣的傳感器。電子部件室蓋20具有錐形的凹部116。引腳112嵌入到凹部116中并且如此與電子部件室蓋20連接，使得與電子部件室蓋20形楔緊部(verstemmung)118。

圖24示出根據(jù)前述實(shí)施方式中的任一個(gè)實(shí)施方式的傳感器10的橫截面視圖。該截面延伸穿過電子部件室18?？煽闯龅氖蔷哂胁倏睾?或分析處理電路50的電路板48。也可看出的是，底板46如何緊靠到殼體主體14上。電子部件室18由電子部件室蓋20封閉。由此實(shí)現(xiàn)受屏蔽的電子部件室18。

圖25示出根據(jù)前述實(shí)施方式中的一個(gè)實(shí)施方式的傳感器10的縱截面視圖。在此，該截面延伸穿過電子部件室18?？煽闯龅氖窃陔娮硬考?8中的電路板48和電路板48與傳感器殼體12的插頭120借助于鍵合線122所形成的電接觸。殼體主體14、底板46、電子部件室蓋20、電路板48連同其電子構(gòu)件、插頭120和電子部件室蓋20的接觸形成關(guān)于電磁相容性和靜電放電有利的屏蔽空間。