[发明专利]用于制造加速度传感器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造加速度传感器的方法，其应用于机械、设备、车辆或飞机中，在此，制成的加速度传感器包括其基本形状为圆柱形或立方体形的壳体，所述壳体包括至少一个内置的在其上设有传感器元件的支承件。

本发明还涉及一种这样的加速度传感器，特别是用于测量在一个或三个轴线上的加速度值的加速度传感器。

背景技术

压力或力传感器经常同时在不同的轴线方向上承受不同的力或力矩，并且根据应用情况应当测量多个构件。在此，必须能够与其他力或力矩无关地检测每个力构件。在此，传感器根据需要具有多个包括一个或多个测量元件的测量体。

加速度传感器是公知的，并应用于不同的应用领域中。加速度传感器只能具有较小的尺寸和自身重量，这特别是在三轴线作用的传感器中会导致高成本的制作和相应的供货期限。由此在小空间中将收纳腔室铣削为传感器壳体，所述传感器壳体此外还必须收纳用于将加速度传感器固定在基底或者说基础上的螺纹孔，传感器元件必须被嵌入感振质量块中，并被构造在最狭小的空间中。由于传感器始终越来越小的需求，灵敏的传感器元件无法在该基础上被预先制成并安装。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种本文开始部分描述的用于制造加速度传感器的方法，其能够实现更简单并且灵活地制造这样的传感器。

该目的通过本发明的特征得以解决。

本发明涉及一种用于制造加速度传感器的方法，其具有基本形状为圆柱形或立方体形的壳体，所述壳体包括至少一个内置的支承件，以及设置于其上的传感器元件。根据本发明，传感器元件包括具有头部部件和与该头部部件相对置的端面的基体，通过借助至少一个压电测量元件以及借助感振质量块和夹紧环包围头部部件，预安装所述传感器元件，在此夹紧环和感振质量块可以被构造为具有组合特性的一体。随后，将端面定位为接触在壳体的内部支承件上，以构成端面和支承件之间的接触区域。最后，在该接触区域中将传感器元件与壳体焊接。

本发明还涉及一种用于测量在一个或三个轴线上的加速度值的加速度传感器，在此加速度传感器包括基本形状大体上是圆柱形或立方体形的壳体，所述壳体包括可从外部进入的、内置的支承件和设置于其上的传感器元件，所述传感器元件具有基体(20)。根据本发明，借助焊接，每个传感器元件的每个基体通过端面在接触区域上被材料配合地设置在内置的支承件中的一个上。

在根据本发明的方法的第一步骤中，通过借助至少一个压电测量元件包围基体的头部部件，并随后通过借助感振质量块和夹紧环围合基体和测量元件，预安装传感器元件。夹紧环和感振质量块可以被构造为具有组合特性的一体。优选加速度传感器具有三个压电测量元件，所述压电测量元件围绕基体分布地设置，并共同地被感振质量块和夹紧环围合。但是，加速度传感器也可以仅包含一个测量元件。

在第二步骤中，将基体的与头部部件相对置的端面定位为接触在壳体的支承件上，以构成端面和支承件之间的接触区域。

随后，将预安装的传感器元件通过其端面焊接在壳体的支承件上，以构成接触区域上的材料配合的连接。

在优选的实施方式中，为此以定义的力将焊接电极置于传感器元件的头部部件上，在此焊接电极与用于电阻焊的设备连接。通过在焊接电极和壳体上的对电极之间施加定义的焊接电压，产生通过包括头部部件的基体和壳体的电流，所述电流导致在接触区域中端面和支承件的至少局部地熔化，从而产生环形的、材料配合的连接。

作为结果，实现了精确且平坦对齐的连接，其能够快速地产生，并且也能够实现进一步的面积减小。支承件或壳体的周围区域不会被损坏，因为通过较小的能量，仅产生非常小的温度升高。

另一目的在于，提出一种加速度传感器，特别是用于测量在一个或三个轴线上的加速度值的加速度传感器，其具有模块化的结构。

该目的通过本发明的特征得以解决。根据本发明的加速度传感器包括基本形状大体上是圆柱形或立方体形的壳体，所述壳体具有从可从外部进入的、内置的支承件和设置于其上的传感器元件，所述传感器元件具有基体。根据本发明，借助焊接，每个传感器元件的每个基体通过端面在接触区域上被材料配合地设置在内置的支承件上。优选该焊接通过电阻焊实现。

模块化的结构能够实现，仅以一种结构尺寸，在壳体中使用用于不同的测量区域的不同的传感器元件。壳体应当尽可能小，从而能够被尽可能灵活地保持在应用和使用区域中。