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。流動(dòng)特性在此原則上可涉及任意的可物理地和/或化學(xué)地測(cè)量的特性，這些特性對(duì)流體介質(zhì)的流動(dòng)進(jìn)行定性或者定量。在此尤其涉及流動(dòng)速度和/或質(zhì)量流量和/或體積流量。

背景技術(shù)：

接下來(lái)尤其參考所謂的熱膜空氣質(zhì)量測(cè)量計(jì)闡述本發(fā)明，例如在konradreif(編者)：機(jī)動(dòng)車(chē)中的傳感器，2010第1版，第146-148頁(yè)中所闡述的熱膜空氣質(zhì)量測(cè)量計(jì)。這種熱膜空氣質(zhì)量測(cè)量計(jì)通?；趥鞲衅餍酒绕涫蔷哂袦y(cè)量表面的硅傳感器芯片，流動(dòng)的流體介質(zhì)可以從該測(cè)量表面上面流過(guò)。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)溫度傳感器，該溫度傳感器例如布置在傳感器芯片的測(cè)量表面上。由溫度傳感器所感測(cè)的溫度曲線的不對(duì)稱(chēng)性可推斷出流體介質(zhì)的質(zhì)量流量和/或體積流量，該溫度曲線受流體介質(zhì)流動(dòng)的影響。熱膜空氣質(zhì)量測(cè)量計(jì)通常構(gòu)型為插入式傳感器，該插入式傳感器可以固定地或可更換地安裝到流動(dòng)管中。該流動(dòng)管例如可涉及內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管道。

為了能夠從熱膜空氣質(zhì)量測(cè)量計(jì)的傳感器信號(hào)中精確推斷出流體介質(zhì)的確定的流動(dòng)特性，在許多情況下值得期望的是，能夠提供關(guān)于流體介質(zhì)的其他信息。因此例如在de102010043083a1中闡述一種用于感測(cè)流體介質(zhì)的流動(dòng)特性的傳感器裝置，該傳感器裝置具有含用于感測(cè)空氣質(zhì)量流量的傳感器元件的空氣質(zhì)量流量計(jì)。此外，設(shè)置有濕度傳感器。

雖然通過(guò)這些傳感器裝置可產(chǎn)生優(yōu)點(diǎn)，但是這些傳感器仍然具有改進(jìn)潛力。即通過(guò)具有作為壓力平衡元件起作用的集成膜片的合成材料框架保護(hù)在單獨(dú)的電路板上的濕度傳感器不受介質(zhì)和機(jī)械作用的影響。為了保證濕度傳感器有通向測(cè)量介質(zhì)的通道，位于上方的電子室蓋設(shè)置有進(jìn)入口。濕度傳感器具有濕度框架和與電子室蓋在同一高度上的、對(duì)于濕度而言半滲透的膜片。流體介質(zhì)可以通過(guò)電子室蓋和濕度傳感器之間的間隙或者經(jīng)過(guò)電子室蓋中的排出孔到達(dá)電子室中并且也可以從該電子室中排出。尤其水分的進(jìn)入可能例如通過(guò)結(jié)冰損害在電子室中的電子構(gòu)件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，提出一種用于感測(cè)流動(dòng)的流體介質(zhì)的至少一個(gè)流動(dòng)特性的傳感器裝置，該傳感器裝置至少在很大程度上避免上述已知的傳感器裝置的缺點(diǎn)并且該傳感器裝置尤其構(gòu)造用于實(shí)現(xiàn)流體介質(zhì)改進(jìn)地排出，從而實(shí)現(xiàn)濕度傳感器的通風(fēng)。

關(guān)于至少一個(gè)要被感測(cè)的流動(dòng)特性(該流動(dòng)特性可以被定性地和/或定量地感測(cè))，可以例如參考對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的說(shuō)明。該流動(dòng)特性尤其可涉及到流體介質(zhì)的流動(dòng)速度和/或質(zhì)量流量和/或體積流量。流體介質(zhì)尤其可涉及到氣體，優(yōu)選空氣。傳感器裝置尤其可被應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車(chē)技術(shù)中，例如被應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管道中。但是，其他的應(yīng)用領(lǐng)域原則上也是可能的。

根據(jù)本發(fā)明的用于感測(cè)流體介質(zhì)的至少一個(gè)流動(dòng)特性的傳感器裝置包括至少一個(gè)傳感器殼體。在此，根據(jù)本發(fā)明，傳感器殼體理解為單件式或者多件式的裝置，該裝置至少在很大程度上向外封閉傳感器裝置并且至少在很大程度上保護(hù)傳感器裝置不受機(jī)械作用和優(yōu)選的還有其他類(lèi)型作用的影響，例如化學(xué)作用和/或濕氣作用。傳感器殼體尤其可以包括至少一個(gè)插入式傳感器或構(gòu)型為插入式傳感器，其中，插入式傳感器可置入到流動(dòng)的流體介質(zhì)中，其中，可考慮可更換的或者永久的置入。插入式傳感器可以例如伸入到流動(dòng)的流體介質(zhì)的流動(dòng)管中，其中，流動(dòng)管自身可以是傳感器裝置的組成部分或者也可以設(shè)置為單獨(dú)的構(gòu)件，例如具有開(kāi)口，插入式傳感器可被置入到該開(kāi)口中。插入式傳感器和傳感器殼體尤其可以至少部分地由合成材料制成，例如通過(guò)注塑方法。

在傳感器殼體中接收具有至少一個(gè)用于感測(cè)流動(dòng)特性的流動(dòng)傳感器的至少一個(gè)電子模塊。在傳感器殼體中的接收在此理解為，電子模塊應(yīng)至少部分地、優(yōu)選完全地由傳感器殼體包圍。電子模塊至少部分地布置在傳感器殼體的至少一個(gè)電子室中。根據(jù)本發(fā)明，電子室理解為在傳感器殼體內(nèi)部的部分或者完全封閉的室，該電子室在至少一個(gè)方向上通過(guò)傳感器殼體封閉。電子室優(yōu)選包括傳感器殼體中的至少一個(gè)從傳感器殼體的表面可觸及到的凹部，例如方形凹部。電子室可以(如接下來(lái)還會(huì)詳細(xì)闡述)例如用于例如從表面出發(fā)進(jìn)行裝配，并且可以通過(guò)至少一個(gè)封閉元件、例如至少一個(gè)電子室蓋永久地或者可逆地封閉。

在此，流動(dòng)傳感器原則上理解為任意的傳感器元件，該傳感器元件構(gòu)型用于感測(cè)至少一個(gè)流動(dòng)特性。流動(dòng)傳感器尤其能涉及至少一個(gè)例如上述類(lèi)型的熱膜空氣質(zhì)量測(cè)量計(jì)芯片。該熱膜空氣質(zhì)量測(cè)量計(jì)芯片尤其可以包括至少一個(gè)具有測(cè)量表面的硅芯片，流動(dòng)的流體介質(zhì)流可以流過(guò)該測(cè)量表面。例如至少一個(gè)加熱元件和至少兩個(gè)溫度傳感器位于該測(cè)量表面上，其中，如上所述，由借助溫度傳感器感測(cè)的溫度曲線的不對(duì)稱(chēng)性可推斷出至少一個(gè)流動(dòng)特性。至少一個(gè)流動(dòng)傳感器可以例如布置在電子模塊的傳感器載體上，該傳感器載體伸入到流動(dòng)的流體介質(zhì)中。電子模塊可以尤其單件式地構(gòu)型并且可以尤其承載控制和/或分析電路，該控制和/或分析電路設(shè)置用于控制流動(dòng)傳感器和/或接收流動(dòng)傳感器的信號(hào)。與此相應(yīng)，電子模塊可以例如具有至少一個(gè)電路載體。此外，電子模塊可以尤其具有至少一個(gè)傳感器載體，該傳感器載體與電路載體優(yōu)選機(jī)械地連接。電路載體例如可以布置在傳感器殼體的電子室中，并且傳感器載體可以從電子室起伸出到流體介質(zhì)中。特別優(yōu)選的是，傳感器殼體具有至少一個(gè)可由流體介質(zhì)流過(guò)的流動(dòng)通道，其中，電子模塊的傳感器載體(該傳感器載體承載流動(dòng)傳感器)從電子室伸出到傳感器殼體中的至少一個(gè)可由流體介質(zhì)流過(guò)的流動(dòng)通道中。該至少一個(gè)流動(dòng)通道可以尤其單件式地構(gòu)型，但是也可以具有至少一個(gè)主通道和至少一個(gè)從該主通道分岔的旁通通道，其中，傳感器載體優(yōu)選伸入到旁通通道中，這如基本上由現(xiàn)有技術(shù)已知的那樣。

電子模塊的電路載體可以尤其包括電路板，該電路板被獨(dú)自使用或者該電路板例如也裝配在機(jī)械載體上，例如呈沖壓-彎曲件形式的底板上，該底板可以由金屬材料制成。傳感器載體可以與電路載體直接連接或者也可以與載體部件、例如與底板連接，其中，傳感器載體被注塑成型到底板上。其他的構(gòu)型原則上也是可能的。因此例如可考慮的是，由電路板材料制造電子模塊，其中，電路載體和傳感器載體都由電路板材料制成，優(yōu)選由電路板材料的一部分制成。而替代地或者附加地，也可能的是，將由現(xiàn)有技術(shù)已知的注塑成型的電路板作為電子模塊使用，例如將注塑成型的電路板使用在一個(gè)或者多個(gè)所謂的mid技術(shù)中(mid＝moldedinterconnectdevice，模塑互連器件)。因此可考慮不同的構(gòu)型。

此外，傳感器裝置具有至少一個(gè)濕度傳感器。濕度傳感器被接收在傳感器殼體內(nèi)部。而在傳感器殼體內(nèi)部的布置理解為以下布置，在該布置中，濕度傳感器至少部分地、優(yōu)選完全地由傳感器殼體包圍。濕度傳感器原則上理解為任意的傳感器元件，該傳感器元件設(shè)置用于感測(cè)流體介質(zhì)的濕度。在此例如考慮電阻的和/或電容的傳感器元件，如由現(xiàn)有技術(shù)已知的那樣。這種濕度傳感器例如由konradreif(編者)，2010第1版，第98-101頁(yè)闡述。然而原則上也替代地或者附加地考慮其他類(lèi)型的濕度傳感器用于根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用。

傳感器殼體具有至少一個(gè)用于以流體介質(zhì)的濕度加載濕度傳感器的進(jìn)入口。此外，傳感器殼體具有至少一個(gè)用于將流體介質(zhì)從電子室中排出的排出口。在電子室中設(shè)置凝膠。凝膠至少部分地覆蓋電子模塊。凝膠優(yōu)選是固化的從而不再能流動(dòng)。此外，傳感器殼體具有至少一個(gè)向著電子室方向伸出的突出部。突出部伸入到凝膠中。突出部在此限界通道。該通道連接進(jìn)入口和排出口。相應(yīng)地，涌入到電子室中的流體介質(zhì)通過(guò)通道被導(dǎo)向到排出口。

如上面所提及，傳感器殼體優(yōu)選具有至少一個(gè)電子室蓋。電子室蓋構(gòu)造用于封閉電子室。電子室蓋具有突出部。由此，當(dāng)電子室通過(guò)電子室蓋被封閉時(shí)，通道形成。在此，通道由電子室蓋、突出部和凝膠分別在側(cè)面限界。

進(jìn)入口和/或排出口優(yōu)選構(gòu)造在電子室蓋中。替代地或者附加地，進(jìn)入口和/或排出口可以構(gòu)造在傳感器殼體自身中。突出部可以限界進(jìn)入口和排出口。

電子模塊可以具有濕度傳感器。電子模塊可以例如具有電路載體，其中，濕度傳感器被布置在電路載體上。如上面所提及，電子模塊可以包括傳感器載體。傳感器載體可以承載流動(dòng)傳感器并且從電子室伸入到傳感器殼體中的至少一個(gè)可由流體介質(zhì)流過(guò)的流動(dòng)通道，其中，流動(dòng)傳感器和濕度傳感器被布置在電子模塊的同側(cè)。電子模塊例如具有控制和/或分析電路，其中，控制和/或分析電路被布置在電路載體上，其中，控制和/或分析電路和濕度傳感器共同被布置在電路載體的一個(gè)側(cè)面上。

通道可以構(gòu)造用于濕度傳感器的通風(fēng)。通風(fēng)在此理解為引起流體介質(zhì)在從進(jìn)入口到排出口的通道內(nèi)部形成流動(dòng)。這尤其可以由此引起：傳感器殼體如此構(gòu)造，使得當(dāng)殼體被流體介質(zhì)繞流時(shí)，在進(jìn)入口區(qū)域出現(xiàn)比在排出口區(qū)域更高的靜壓強(qiáng)。在此，在進(jìn)入口和排出口區(qū)域的靜壓強(qiáng)理解為從外部通過(guò)流體介質(zhì)作用到進(jìn)入口和排出口的各自橫截面上的靜壓強(qiáng)，即，從傳感器殼體的周?chē)h(huán)境向著傳感器殼體內(nèi)部或者說(shuō)通道內(nèi)部方向上作用的靜壓強(qiáng)。

根據(jù)本發(fā)明，靜壓強(qiáng)理解為施加到每個(gè)面積上的力的比值，該面積與流體有關(guān)，該力與面積的大小成比例地作用。靜壓強(qiáng)例如根據(jù)公式pstat.＝ρ×g×h求得，其中，ρ為流體的密度，g為重力加速度并且h為該面上的流體柱高度。

在本發(fā)明范圍內(nèi)，在進(jìn)入口與排出口之間的壓強(qiáng)差通過(guò)傳感器殼體的結(jié)構(gòu)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此可以例如通過(guò)進(jìn)入口和排出口的橫截面積、位置和形狀的相應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)壓強(qiáng)差。其他的結(jié)構(gòu)措施，例如渦流器或者電子室蓋的形狀，可以引起流體在通道中從進(jìn)入口到排出口的流動(dòng)。

濕度傳感器可以具有至少一個(gè)測(cè)量腔，其中，測(cè)量腔通過(guò)至少一個(gè)對(duì)于濕度而言至少部分可滲透的膜片和一個(gè)框架來(lái)限界。

進(jìn)入口原則上可以具有任意的橫截面，例如矩形和/或圓形和/或多邊形橫截面。其他的構(gòu)型也是可能的。

突出部可以自身形成通道。電子室蓋例如雙壁式地構(gòu)造，使得突出部形成通道。該實(shí)施方式可以在下述情況中使用，在該情況中認(rèn)為，凝膠在固化時(shí)不形成平坦的表面。通過(guò)呈通道形式的突出部可以由此實(shí)現(xiàn)用于通道的規(guī)定的橫截面比例。

此外，傳感器裝置也可以包括一個(gè)或者多個(gè)其他的、用于感測(cè)流體介質(zhì)的至少一個(gè)其他物理的和/或化學(xué)的特性的傳感器元件。此外，傳感器裝置尤其可以具有至少一個(gè)溫度傳感器，尤其是至少一個(gè)布置在傳感器殼體外側(cè)面上的溫度傳感器。溫度傳感器例如可以如此布置在傳感器殼體外側(cè)面上，使得該溫度傳感器在與濕度傳感器對(duì)置的側(cè)面上布置。然而其他的構(gòu)型原則上也是可能的。溫度傳感器尤其可以被布置在傳感器殼體的側(cè)壁上的至少一個(gè)凹部中。溫度傳感器可以尤其包括至少一個(gè)與溫度相關(guān)的電阻。替代地或者附加地，也可使用其他類(lèi)型的溫度傳感器。溫度傳感器可以尤其自由地被流動(dòng)的流體介質(zhì)流過(guò)，即，不被傳感器元件的傳感器殼體包圍。溫度傳感器可以尤其通過(guò)力鎖合和/或形狀鎖合而與傳感器殼體連接，其中，例如溫度傳感器的饋給導(dǎo)線與傳感器殼體的外壁楔緊或者以其他方式連接。溫度傳感器的饋給導(dǎo)線可以尤其被引入到傳感器殼體的內(nèi)部并且在那里例如與電子模塊連接和/或與傳感器裝置的插接連接器連接。原則上可考慮不同的其他構(gòu)型。

此外，傳感器裝置可以例如具有壓力傳感器。在此壓力傳感器原則上理解為任意的傳感器元件，該傳感器元件設(shè)置用于感測(cè)流體介質(zhì)的壓力。在此，尤其可以涉及例如由konradreif(編者)，2010第1版，第80-82頁(yè)所闡述的壓力傳感器。然而其他類(lèi)型的壓力傳感器也可替代地或者附加地使用，例如直接基于一個(gè)或者多個(gè)應(yīng)變測(cè)量片或者類(lèi)似壓力傳感器元件的使用的壓力傳感器。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的其他可選的細(xì)節(jié)和特征由接下來(lái)對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的闡述得出，該優(yōu)選實(shí)施例在附圖中示意性示出。

本發(fā)明示出：

圖1根據(jù)本發(fā)明的用于感測(cè)流體介質(zhì)的至少一個(gè)流動(dòng)特性的傳感器裝置的爆炸示圖，

圖2傳感器裝置的橫截面視圖，和

圖3傳感器裝置的俯視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于感測(cè)流動(dòng)的流體介質(zhì)的至少一個(gè)流體特性的傳感器裝置10的分解視圖。傳感器裝置10在本實(shí)施例中構(gòu)型為熱膜空氣質(zhì)量測(cè)量計(jì)并且包括插入式傳感器12。插入式傳感器12可以置入到流體介質(zhì)的、例如吸入空氣質(zhì)量流的流動(dòng)中，例如可以可逆地插入或者永久安裝到進(jìn)氣管中。插入式傳感器12包括傳感器殼體14。在傳感器殼體14中接收通道區(qū)域16和具有進(jìn)入到傳感器殼體14的電子室20的電子區(qū)域18。通道區(qū)域16可以由旁通通道蓋22封閉。在旁通通道蓋22中構(gòu)造有可由流體介質(zhì)流過(guò)的流動(dòng)通道24。流動(dòng)通道24具有主通道26和由其分支的旁通通道28。

電子模塊30被接收在電子室20中。電子模塊30具有含控制和/或分析電路34的電路載體32，該電路載體例如可以被接收在底板36上。此外電子模塊30具有呈注塑成型到底板36上的翼的形狀的傳感器載體38。傳感器載體38伸入到旁通通道28中。流動(dòng)傳感器40以熱膜空氣質(zhì)量測(cè)量計(jì)芯片的形式被嵌入到傳感器載體38中。

此外，傳感器裝置10具有濕度傳感器42。濕度傳感器42被接收在傳感器殼體14內(nèi)部。因此濕度傳感器42被布置在電子模塊30的電路載體32上。傳感器載體38、底板36和電路載體32形成電子模塊30，該電子模塊可以附加地包括控制和/或分析電路34。除了傳感器載體38外附加地還有電路載體32的電子器件和控制和/或分析電路34被粘接到底板36上。流動(dòng)傳感器40、濕度傳感器42和控制和/或分析電路34通常通過(guò)鍵合相互連接。如此形成的電子模塊30例如被粘接到電子室20中。

此外，傳感器裝置10具有電子室蓋44。電子室蓋44構(gòu)造用于封閉電子室20。在此可以永久地或者可逆地進(jìn)行封閉。此外，傳感器裝置10具有至少一個(gè)用于以流體介質(zhì)的濕度加載濕度傳感器42的進(jìn)入口46。進(jìn)入口46構(gòu)造在電子室蓋44中。此外，傳感器裝置10具有至少一個(gè)用于將流體介質(zhì)從電子室20中排出的排出口48。排出口48同樣構(gòu)造在電子室蓋44中。進(jìn)入口46和排出口48相互間隔開(kāi)地布置。進(jìn)入口46和排出口48例如被布置在電子室蓋44的相對(duì)置的縱側(cè)面上。

圖2示出傳感器裝置10橫截面視圖。如在圖2中所示，濕度傳感器42具有至少一個(gè)測(cè)量腔50。測(cè)量腔50通過(guò)至少一個(gè)對(duì)于濕氣而言至少部分可滲透的膜片52和一個(gè)框架54來(lái)限界。濕度傳感器42可以構(gòu)型為濕度模塊56或者包含在濕度模塊56中。凝膠58設(shè)置在電子室20中。凝膠58覆蓋電子模塊30并且尤其至少部分地覆蓋電路載體32。在此凝膠58例如借助熱處理或者借助紫外線被固化，從而不再能流動(dòng)。傳感器裝置10具有向著電子室20方向伸出的突出部60。電子室蓋44尤其具有突出部60。突出部60例如構(gòu)造為密封劍狀物。在此突出部60伸入到凝膠58中。換言之，突出部60刺入到凝膠58中。凝膠58在此保護(hù)了傳感器裝置10的電子器件。電子室蓋44設(shè)置用于機(jī)械保護(hù)。

圖3示出傳感器裝置10的俯視圖。出于圖示的原因，透明地示出電子室蓋44，其中，只示出突出部60的固定輪廓。突出部60限界了通道62。通道62連接進(jìn)入口46和排出口48。相應(yīng)地，涌入到電子室20中的流體介質(zhì)可以在排出口48區(qū)域再次在通道62內(nèi)部離開(kāi)電子室20。由此濕度傳感器42可以被通風(fēng)。如從圖3可看出，突出部60限界進(jìn)入口46和排出口48。

如在圖1中示出，流動(dòng)傳感器40和濕度傳感器42被布置在電子模塊30的同側(cè)64上。換言之，流動(dòng)傳感器40和濕度傳感器42共同被布置在電子模塊30的同一個(gè)側(cè)面64上。濕度傳感器42和控制和/或分析電路34尤其共同地被布置在電路載體32的側(cè)面66上。

傳感器裝置10可以構(gòu)造用于感測(cè)流體介質(zhì)的其他流動(dòng)特性。此外，如在圖1中所示，傳感器裝置10例如還可以具有至少一個(gè)溫度傳感器68，該溫度傳感器構(gòu)造用于感測(cè)流體介質(zhì)的溫度。溫度傳感器68可以被布置在傳感器殼體14的外側(cè)面上。例如溫度傳感器68可以如此布置在傳感器殼體14的與濕度傳感器42對(duì)置的外側(cè)面上。溫度傳感器68尤其可以布置在至少一個(gè)在傳感器殼體14的側(cè)壁或者說(shuō)背側(cè)上的凹部中。此外，如在圖1中所示，傳感器裝置還可以具有殼體密封件70，該殼體密封件構(gòu)造用于傳感器殼體14相對(duì)于流動(dòng)管的密封。