探針單元的制作方法

文檔序號：11634294閱讀：279來源：國知局

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種具有至少分段的同軸結構的探針單元。具體地，本發(fā)明涉及一種用于電容性和/或?qū)щ娦缘卮_定容器中的介質(zhì)的至少一個過程變量的設備的探針單元。例如，過程變量是介質(zhì)的料位和/或?qū)щ娐屎?或介電常數(shù)。

背景技術：

基于電容性或?qū)щ娦栽淼默F(xiàn)場設備通常具有大致圓筒形探針單元，該探針單元具有可引入容器中的至少一個探針電極。對于液位測量，垂直伸展到容器中的棒狀探針單元已知用于連續(xù)測量，并且在另一方面，可引入容器的壁中的探針單元也已知用于測量液位。

此外，附加電極(別是，所謂的保護電極)通常用于避免在探針電極上的沉積物形成。同軸包圍探針電極的電極通過絕緣裝置與探針電極隔離開，并且處于與探針電極相同的電位，如例如de3212434c2所述。具體地，點位測量的探針單元通常設計成使得探針在過程連接的節(jié)段中至少部分被保護電極同軸包圍。

電容性和導電性液位測量的基本測量原理從大量公開物得知。

在導電性測量方法中，通過檢測電接觸是否經(jīng)由導電介質(zhì)存在于探針電極與導電容器的壁或第二電極之間來監(jiān)測料位。例如，對應現(xiàn)場設備由申請人以名稱liquipoint來制造和銷售。然而，因為介質(zhì)的導電率相對于空氣的導電率的變化太小而不能通過測量電子器件可靠地檢測到，所以導電性測量原理達到其導電率的極限≤0.5μs/cm。難以使用導電性測量方法監(jiān)測的介質(zhì)例如包括蒸餾水、糖漿或醇。具有小于1μs/cm的電學導電率和小于20的介電常數(shù)的介質(zhì)也是有問題的。具體地，油和氣體均落入這個領域。

電容性測量原理在這里是合適的。容器中的介質(zhì)料位在此從由探針電極與容器的壁或第二電極形成的電容器的電容確定。根據(jù)介質(zhì)的導電率，介質(zhì)本身或者探針電極的絕緣形成電容器的電介質(zhì)。基于電容性測量原理的現(xiàn)場設備也由申請人以很多不同構型(例如以名稱liquicap或solicap)制造和銷售。雖然借助于電容性測量方法的料位測量原理上可以用于導電介質(zhì)和非導電介質(zhì)，但測量探針的絕緣對于具有電學導電率>50μs/cm的介質(zhì)是必需的，這可能導致很多測量缺點。

因為電容性和導電性測量方法的優(yōu)點和缺點沖突，所以所謂的多傳感器是有利的，多傳感器可以在導電性和電容性兩種操作模式下確定料位。通過使用這種傳感器，液位測量不依賴于介質(zhì)的電特性。然而，當設計這種多傳感器時不同點必須被考慮到。

例如，在電容性操作模式下可獲得的測量分辨率通過探針單元的幾何形狀設計來確定。例如，如果探針單元被設計成使得其在安裝到容器的壁之后基本上用該容器的壁封閉，如在由申請人以名稱ftw33銷售的現(xiàn)場設備的情況下，則所測得的電容可以位于femtofarad范圍內(nèi)。如果在另一方面測量探針至少部分突入到容器中，則電容的測量值大于該femtofarad范圍達到幾個數(shù)量級。不言而喻，測得的電容也依賴于介質(zhì)特性，但這些依賴性被認為是特定于應用的，且因此對于合適探針單元的構造問題是次要的。

進一步的點涉及連接到探針單元并且用于信號的檢測、供電和/或評估的電子單元。用于該電子單元的組件必須適于期望的相應測量范圍。這尤其適用于電容性操作模式，在該電容性操作模式下，在femtofarad范圍內(nèi)的電容必須被檢測到，這對所使用的電子單元提出最高要求。

最后，構造多傳感器的決定性點通過探針電極和附加電極的觸點以及它們與電子單元的連接來給出。最常使用具有電極觸點的線股的電纜。在這樣做時，線股被焊接到待接觸的元件，同時各種電纜被引到公共插頭中。一種更簡煉的方法已經(jīng)在ep1378014b1中公開并且描述了使用柔性電路板來接觸層疊布置的壓電元件。為此，柔性印刷電路板具有可以通過彎曲壓電元件來膠合的多個接觸鼻片。具體地，該解決方案比使用具有線股的電纜更節(jié)省空間，但制造困難且復雜。

使用柔性印刷電路板的更簡單的接觸可能性已經(jīng)在de102011086216a1中公開。描述了通常具有電容性和/或?qū)щ娦圆僮髂Ｊ降奶结槅卧?，該探針單元具有接觸模塊，借助于該接觸模塊，探針電極和附加電極經(jīng)由柔性印刷電路板接觸。接觸模塊具有絕緣套筒和模塊殼體。絕緣套筒被設計成接納一段棒狀探針電極并容納柔性印刷電路板。為此，絕緣套筒具有支承件，該支承件用于支承印刷電路板的兩個接觸區(qū)域，并且同時確保印刷電路板的兩個接觸區(qū)域之間的電隔離。模塊殼體將組件保持在一起，并且特別地，用于固定柔性印刷電路板的兩個接觸區(qū)域。其由電絕緣材料制成-優(yōu)選地由塑料材料制成。

在這種接觸模塊中，位于探針單元的同軸結構內(nèi)的電極因此用作接觸模塊的保持器，為此，其至少在其長度與接觸模塊和緊固裝置的高度對應的一段上未被外部電極包圍。探針電極和附加電極之間的絕緣可以通過由諸如塑料、玻璃的電絕緣材料制成的元件實現(xiàn)，抑或以氣隙的形式實現(xiàn)。

然而，由于探針殼體用作接地電位，因此探針電極與探針殼體之間的電容可能出現(xiàn)在探針電極未被附加電極包圍的區(qū)域中。這導致在從探針單元到電子單元的信號傳輸期間的干擾影響。探針單元越短，干擾影響越明顯。具體地，在這種探針單元的情況下，在基本上用容器的壁完成的安裝狀態(tài)下-如在上述ftw33的情況下，例如，其中所測得的電容可以位于femtofarad范圍內(nèi)-所測量到的電容的正確檢測可能被干擾影響阻止。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于目的：為具有至少分段的同軸結構的探針單元提供簡單接觸可能性，探針電極的完全電屏蔽通過該結構來確保。

該目的通過具有權利要求1的特征的探針單元實現(xiàn)。探針單元的有利實施例是附屬權利要求的主題。

探針單元至少包括

-探針殼體

-至少分段的棒狀探針電極

-附加電極，該附加電極至少部分地同軸包圍探針電極并通過電絕緣與探針電極隔離開，

-第一緊固裝置，附加電極借助于該第一緊固裝置固定在探針殼體中，

-接觸模塊，該接觸模塊能被施加到布置在探針殼體中的探針電極的棒狀段，以及

-第二緊固裝置，該第二緊固裝置用于將接觸模塊附接到探針電極，

其中，接觸模塊包括至少下列組件：

--絕緣套筒，該絕緣套筒具有用于接納棒狀探針電極的一部分的大致圓筒形基體以及二維支承元件，該二維支承元件基本上垂直于基體并將基體分成第一段和第二段，

--柔性印刷電路板，其至少具有用于電接觸探針電極的第一導電跡線和用于電接觸附加電極的第二導電跡線，所述柔性印刷電路板在端部區(qū)域中具有第一導電跡線通向的第一接觸區(qū)域以及第二導電跡線通向的第二接觸區(qū)域，其中第一接觸區(qū)域和第二接觸區(qū)域各自具有其直徑至少等于絕緣套筒的基體的外徑的中心凹部，并且其中至少第一接觸區(qū)域和第二接觸區(qū)域的中心凹部通過折疊印刷電路板使得第一接觸區(qū)域可以施加到基體的第一部分，并且第二接觸區(qū)域可以施加到基體的第二部分來形成，以及

--模塊殼體。

此外，根據(jù)本發(fā)明設想：

-探針單元具有第一接觸盤，該第一接觸盤可施加到絕緣套筒的基體的第一段并電接觸在第一接觸區(qū)域中的第一導電跡線。

-模塊殼體具有第二接觸盤，該第二接觸盤可施加到絕緣套筒的基體的第二段并電接觸在第二接觸區(qū)域中的第二導電跡線。

-模塊殼體具有帶圓筒形壁的鍋形幾何形狀，該圓筒形壁平行于基體從第二接觸盤延伸，其中壁至少使得在施加有接觸模塊的區(qū)域中的探針電極、至少在支承元件的區(qū)域中的絕緣套筒、以及在兩個接觸區(qū)域的區(qū)域中的柔性電路板基本上得到包圍、保護和/或針對電磁輻射的屏蔽，并且

-第一接觸盤具有小于第二接觸盤的外徑。

本發(fā)明原理上適合于具有至少部分以同軸構型布置的兩個待接觸的元件的所有探針單元。然而，本發(fā)明特別適合于用于電容性或?qū)щ娦缘卮_定和/或監(jiān)測容器中的介質(zhì)的至少一個過程變量的設備的探針單元。

支承元件用作柔性印刷電路板的兩個接觸區(qū)域的二維接觸表面。同時，其確保兩個接觸區(qū)域之間的電隔離，這兩個接觸區(qū)域優(yōu)選地以環(huán)形方式并且以網(wǎng)狀方式連接，使得兩個凹部可以經(jīng)由將第一接觸區(qū)域折疊在第二接觸區(qū)域上來疊置。支承元件將絕緣套筒的基體分成的兩段的長度可以相同或不同。

第一接觸盤和模塊殼體均由導電材料制成。由于位于同軸結構內(nèi)的電極——位于同軸結構內(nèi)部的探針電極——因接觸可能性的構造的簡單性而用作接觸制作模塊的支承，因此它在接觸模塊位于其中的區(qū)域中根本不被外部電極包圍。在該區(qū)域中，根據(jù)本發(fā)明，具有其鍋形構型的模塊殼體確保探針電極的完全電磁屏蔽，使得可以避免上述干擾影響。特別是在短探針單元的情況下，尤其是在末端基本上與容器的壁齊平的探針單元的情況下，這是非常重要的。

除了電磁屏蔽效應之外，根據(jù)本發(fā)明的接觸模塊的區(qū)別在于節(jié)省空間、緊湊且簡單的設計，這在末端基本上與容器的壁齊平的探針單元的情況下又是特別重要的。

根據(jù)本發(fā)明的解決方案在制造和材料要求方面也是成本有效的。

由諸如塑料、玻璃的電絕緣材料制成的元件可以提供來用于探針電極和附加電極之間的絕緣，抑或探針電極與附加電極之間的絕緣可以以氣隙的形式提供。這兩種變體的組合也是可能的。最后，探針殼體優(yōu)選是金屬的并且用作體電位(masspotential)。

在第一特別優(yōu)選的實施例中，柔性印刷電路板是半柔性印刷電路板，特別是由具有第一層和第二層的至少兩個層組成的電路板，第一導電跡線在第一層中至少分段伸展，第二導電跡線在第二層中至少分段伸展。半柔性印刷電路板的選擇提供穩(wěn)定性與彎曲剛度之間的最佳折中。

在第一變型中，柔性印刷電路板是具有第一層、第二層和第三層的三層電路板，其中第二層被布置在第一層和第三層之間，其中第一導電跡線在第二層中伸展，其中第二導電跡線至少在直到兩個接觸區(qū)域的區(qū)域中細分為第一分支和第二分支，并且其中第二導電跡線的第一分支在第一層中伸展，并且其中第二導電跡線的第二分支在第三層中伸展。因此探針電極的測量信號沿中間層伸展，而附加電極的信號在上層和下層中被引導。因此，三層印刷電路板的選擇允許探針電極也在不位于模塊殼體內(nèi)的柔性印刷電路板的區(qū)域中與探針殼體電磁屏蔽。

在第二變型中，柔性印刷電路板是具有第一層和第二層以及相對于印刷電路板的縱向方向具有第一分區(qū)和第二分區(qū)的雙層印刷電路板，其中在第一分區(qū)中，第一導電跡線在第一層中伸展，而第二導電跡線在第二層中伸展，并且其中，在第二分區(qū)中，第二導電跡線在第一層中伸展，而第一導電跡線在第二層中伸展。雖然雙層印刷電路板有利地比三層印刷電路板更有利和更靈活，但是其可以確保僅在一側上的第一導電跡線的電磁屏蔽，探針電極的測量信號在該第一導電跡線中被引導。這通常是足夠的。然而，印刷電路板的第一側可以定位成在第一分區(qū)中最靠近探針殼體，并且印刷電路板的不同側——特別是相反側——可以定位成在第二分區(qū)中最靠近探針殼體，使得在不同分區(qū)中，電磁屏蔽在不同方向上是必需的。由于導電跡線分成兩個分區(qū)，其中兩個分區(qū)之間的兩條導電跡線允許層改變，因此這可以根據(jù)本發(fā)明來確保。不言而喻，根據(jù)當前情況，印刷電路板也可以細分成兩個以上的分區(qū)，使得屏蔽方向沿導電跡線變化不止一次。

在進一步的優(yōu)選實施例中，模塊殼體的壁具有至少一個凹部，該凹部用于將柔性印刷電路板以垂直于模塊殼體的壁的定向插入接觸模塊。該實施例因此能夠?qū)⒂∷㈦娐钒鍙哪K殼體橫向地取出。通過選擇這種幾何形狀，模塊殼體的直徑以及因此接觸模塊的空間要求與沒有凹部的變型相比可以減小。優(yōu)選地，模塊殼體的壁精確地具有兩個凹部，這兩個凹部定位成彼此相對，其中，印刷電路板通過第一凹部插入接觸模塊，并且其中，在壁的第二凹部的區(qū)域中至少布置有印刷電路板在兩個接觸區(qū)域之間伸展的區(qū)域。通過將第二接觸區(qū)域折疊在第二接觸區(qū)域上面，至少一部分印刷電路板的區(qū)域在兩個接觸區(qū)域之間突出超過絕緣套筒的平坦支承元件。這在確定模塊殼體的半徑時通常必須考慮。然而，如果位于模塊殼體的相反兩側上的兩個凹部集成到模塊殼體的圓筒形壁中，則模塊殼體的半徑可以減小到最小。

在下一個特別優(yōu)選實施例中，固定元件可拆卸地被施加到模塊殼體，其將柔性印刷電路板基本上鎖定在一平面上并且至少基本上封閉在模塊殼體的壁中的凹部。固定元件的使用具有兩個優(yōu)點：在一方面，將印刷電路板固定在模塊殼體內(nèi)允許印刷電路板的接觸區(qū)域的位置基本上固定在絕緣套筒的基體的兩段上。在另一方面，凹部集成到模塊殼體的壁內(nèi)除了已經(jīng)提到的優(yōu)點外，還具有缺點，即至少一個凹部降低了模塊殼體的電屏蔽效應。然而，通過固定元件的適當設計，這些凹部可以通過引入后者而被重新封閉，使得整體良好的屏蔽效應可以以最小的空間要求實現(xiàn)。

因此，有利的是通過壓配合借助力鎖合將固定元件施加到模塊殼體。這允許特別簡單的固定，而不需要單獨的固定組件。

在優(yōu)選實施例中，絕緣套筒的平坦支承元件的厚度是可變的；具體地，在面向基體的第一區(qū)域中的厚度和背離基體的端部區(qū)域中的厚度比在中間中心區(qū)域中的厚度厚，并且其中，端部部分的厚度最大與在起始部分中的厚度一樣大。

絕緣元件在平行于基體的方向上的延伸部分的厚度的位置相關變化用于將印刷電路板從第一接觸區(qū)域引導到第二接觸區(qū)域中，使得在印刷電路板中的打結因接觸區(qū)域的折疊和在殼體模塊內(nèi)的定位而避免。

在進一步的有利實施例中，探針電極在突出到探針殼體中的端部區(qū)域中沒有附加電極，其中接觸模塊施加到探針電極，使得第二導電跡線至少部分地擱置在附加電極上。接觸模塊接著通過底側支承在外部電極上，使得接觸通過將接觸模塊施加到探針電極來實現(xiàn)。

有利的是，第一緊固裝置是施加到附加電極的螺母和/或第二緊固裝置是施加到探針電極的螺母。

彈性元件或共同彈簧加載彈性螺釘固定裝置被布置在接觸模塊與第二緊固裝置之間也是有利的。這樣，即使在熱膨脹的情況下，也可以通過緊固裝置確保恒定的力效應。

最后，有利的是，至少殼體模塊和固定元件是導電的-特別是由金屬制成。

附圖說明

參照下列附圖圖1至圖6更詳細描述本發(fā)明。示出：

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的適用于具有保護電極的電容性和/或?qū)щ娦詼y量方法的測量設備的示意圖，

圖2以截面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的探針單元的第一實施例的示意性結構，

圖3以截面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的探針單元的第二實施例的示意性結構，

圖4以截面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的探針單元的第三實施例的示意性結構，

圖5示出了根據(jù)第三實施例的接觸模塊的詳細視圖，(a)為分解圖，(b)為剖視圖，(c)為透視圖。

圖6示出了雙層設計(a)和三層設計(b)的柔性印刷電路板。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的典型的探針單元1，料位可以通過該探針單元在電容性和/或?qū)щ娦圆僮髂Ｊ较卤槐O(jiān)測。探針單元1被布置在容器2上并且部分地突出到容器2中。容器2又至少部分地充填有介質(zhì)3。在本示例中，探針單元1包括探針電極5和同軸包圍探針電極的附加電極——所謂的導電電極6，附加電極6用于避免沉積物形成。探針單元1在容器2外連接到電子單元7，電子單元7負責信號的檢測、供電和/或評估。具體地，電子單元通過從探針電極接收的響應信號確定容器2中的介質(zhì)3的料位。雖然在這里所示的示例中，探針單元1的幾何形狀被選擇成使得探針電極5和附加電極6部分地突出到容器2中，但是不言而喻，具有至少分段式同軸結構的探針單元的其它構型屬于本發(fā)明-特別是，諸如這種基本上末端終止于容器2的壁的探針單元，如同由申請人制造和銷售的ftw33一樣。

探針電極5和附加電極6通過用于連接到電子單元7的本發(fā)明的接觸模塊來進行接觸。這種接觸模塊8的可想到實施例的選擇在下列圖中示出。然而，不言而喻，這里未示出的其它實施例也是可想到的，其也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。

圖2在剖視圖中示出了如權利要求1所述的接觸模塊8的根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的探針單元的一段的示意結構。用來測量料位的探針電極5利用棒狀段突出到探針殼體9中并且被附加電極同軸地包圍，該附加電極被施加與探針電極5相同的電位。探針電極5和附加電極6經(jīng)由絕緣10彼此電隔離。附加電極6在殼體內(nèi)部的方向上比探針電極5更短，使得探針電極5經(jīng)由附加電極6突出到探針殼體9中。

為了將探針單元1引入到具有介質(zhì)3的容器2中，探針殼體9可以例如具有螺紋，其可以借助合適套筒通過該螺紋擰入容器3的壁4中。除了保護元件免受諸如濕氣沉積物的環(huán)境影響之外，探針殼體9還可以用作接地電極。它在設計上是部分管狀的，并且具有用于固定探針電極5和附加電極6的錐形部9a。附加電極6通過第二絕緣10a與探針殼體9隔離開。由兩個電極5、6、兩個絕緣器10、10a和探針殼體9組成的單元形成同軸結構，其軸線由探針殼體9的縱向軸線限定。

在探針殼體9內(nèi)，呈第一螺母11的形式的第一緊固裝置被施加到附加電極6的管狀段，該管狀段突出到殼體中，并將附加電極固定在錐形部9a上。第三絕緣10b提供第一螺母11與探針殼體9的電隔離，該第一螺母11與附加電極6導電接觸。呈第二螺母11a的形式的第二緊固裝置被施加到布置在探針殼體9的探針電極5的棒狀部分并且可借助于螺紋配合來擰緊。第二螺母11a的緊固導致指向在軸向結構的元件上的殼體內(nèi)部的擰緊力，并且因此導致各個元件的固定連接。

最后，接觸模塊8被布置在附加電極6與第二螺母11a之間。有利地，呈齒形盤或其它共同支撐的彈性元件形式的彈性元件12或諸如一個或多個盤簧或螺旋彈簧的彈簧元件位于接觸元件8與第二螺母11a之間。軸向熱膨脹效應由于這個措施而得到補償。結果，確保了第二螺母11a的永久擰緊力，并因此確保了經(jīng)由接觸模塊8產(chǎn)生的探針電極5和附加電極6的電觸頭的永久接觸。通過使用兩個螺母11、11a，結構也被保護，以防止兩個螺母11、11a中的一個的扭曲，該扭曲例如當強烈的沖擊或振動在該過程中發(fā)生時可能發(fā)生。

接觸模塊8具有絕緣套筒13，該絕緣套筒13具有圓筒形基體14、支承元件15和柔性印刷電路板16，其中接觸模塊8可以以簡單的方式經(jīng)由基體14連接到探針電極5。絕緣套筒13致使探針電極5的棒狀段在附加電極6的管狀段中精確對中，并且通過嵌入在探針電極5的棒狀段中的螺紋來防止柔性印刷電路板16損壞。此外，絕緣套筒13確保附加電極6與探針電極5之間的電隔離。

平坦支承元件15用于柔性印刷電路板16的支承兩個接觸區(qū)域16a、16b(這里未示出)，優(yōu)選地，這兩個接觸區(qū)域16a、16b是圓盤狀，均具有其直徑至少等于基體的直徑的中心凹部。印刷電路板16被插入到絕緣套筒13上，使得待接觸的導電跡線17、18(這里未示出)位于背離支承元件15的一側上。在這種情況下，支承元件15確保在柔性印刷電路板16的兩個接觸區(qū)16a，16b之間不會發(fā)生短路。

在柔性印刷電路板16的兩個接觸區(qū)域中的第一個接觸區(qū)域16a上緊隨有第一接觸盤19，該第一接觸盤19用于探針電極與柔性印刷電路板16的第一導電跡線17的電接觸，并可施加到絕緣套筒13的基體14的第一段。在這里所示實施例中，第一段14位于基體14的短側上，而第二段位于基體14的長側上。模塊殼體20緊隨布置在基體14的第二段中的柔性印刷電路板16的兩個接觸區(qū)域16b中的第二接觸區(qū)域16b，模塊殼體20呈第二接觸盤形式，具有從第二接觸盤延伸并平行于基體延伸的壁，包圍并保護至少在支承元件15的區(qū)域中的絕緣套筒13和至少在接觸區(qū)域16a、16b的區(qū)域中的柔性印刷電路板16、并且使它們以電磁方式與探針殼體屏蔽開的。因此模塊殼體20具有鍋形幾何形狀。

模塊殼體20和第一接觸盤均由導電材料，特別是黃銅、銅或不銹鋼制成。模塊殼體20的第一接觸盤19和第二接觸盤的成形適于印刷電路板16和絕緣套筒13的成形。在這里所示的示例中，其是圓盤狀的，具有中心凹部。此外，第一接觸盤的外徑小于第二接觸盤的外徑。

柔性印刷電路板16在頂部從接觸模塊8和探針殼體9引出，使得電子單元7可以接近它。為此，可以連接到電子單元7的對應配對物的插頭21施加到可以連接在絕緣套筒13上的印刷電路板16的自由端區(qū)域。插頭32優(yōu)選地具有用于接觸導電跡線18、19的插座，但是也可以具有接觸針。保持座22連接到插頭21，用于將插頭10固定在所提供的位置。例如，保持座22可以夾緊到探針殼體9的凹槽中。

在示意性構型中的接觸模塊8’的第二發(fā)明實施例與圖1所示的探針單元1’的類似段一起是圖3中的剖視圖的主題。因此，這里不再討論結合圖2解釋的附圖標記。

圖2和圖3中的實施例之間的本質(zhì)區(qū)別涉及接觸模塊8或8'，并且設想：對于圖3所示的接觸模塊8'的實施例，固定元件23是集成的。固定元件通過壓配合借助力鎖合可松開地施加到模塊殼體20'。由于這個原因，模塊殼體20’的設計也稍微修改。盡管將結合圖5詳細描述模塊外殼20'的精確設計，但這里應該注意的是，與如圖2所示的實施例相比，模塊殼體20'的圓筒形壁變短。此外，模塊殼體20'的壁具有兩個凹部。柔性印刷電路板16從第一凹部橫向地從模塊外殼20'引出。位于兩個接觸區(qū)域16a、16b之間的柔性印刷電路板16的區(qū)域從第二凹部突出。

最后，圖4示出了接觸模塊8“的再一次稍微修改的實施例，但與圖2和圖3相比，圖4的視圖旋轉(zhuǎn)90°。沒有再參照已經(jīng)描述的附圖標記。一方面，固定元件23在模塊殼體20'上的位置在該視圖中更清晰可見。固定元件23的圓筒形壁部分地延伸到模塊殼體20的壁中，從而將柔性印刷電路板16鎖定在平坦支承元件15'的兩段中。

然而，圖4所示的實施例和以前的實施例之間的實際差異涉及絕緣套筒13'的設計。絕緣套筒13'的平坦支撐元件15'實際上具有可變的厚度，使得其在面向基體的區(qū)域與端部區(qū)域之間的中間區(qū)域中具有較小的厚度。結果，在柔性導電跡線16的兩個接觸區(qū)域16a、16b之間延伸的區(qū)域被引導并防止打結。

最后，圖5示出了與圖3所示的實施例相同的實施例中的接觸模塊8’的詳圖。

在圖5a)的分解圖中，具有鍋形幾何形狀的模塊殼體20'示出有第一接觸盤19和第二接觸盤24以及圓筒形壁25，該圓筒形壁25具有第一凹部25a和第二凹部25b。絕緣套筒13利用基體14和平坦支撐元件15定位在第二接觸盤24的上方。這優(yōu)選構造為由塑料制成的注射成型組件或車削組件。在這種情況下，柔性印刷電路板16的第一接觸區(qū)域16a位于底座元件14的第一區(qū)域(面向絕緣套筒13的短側的區(qū)域)中，并且柔性印刷電路板16的第二接觸區(qū)域16b位于底座元件14的第二區(qū)域(面向絕緣套筒13的長側的區(qū)域)中，使得實際上第一導電跡線和第二導電跡線位于背離平坦支承元件的一側上。第一接觸區(qū)域16a與第一接觸盤19接觸，第二接觸區(qū)域16b通過第二接觸盤24與圓筒形壁25接觸。最后，在圓筒形壁25之后是固定元件23，固定元件23可以通過壓配合借助力鎖合施加到模塊殼體20'，以及模塊殼體20'的凹部25a、25b，直到其中柔性印刷電路板16'從模塊殼體20'橫向引出的區(qū)域，以及其中柔性印刷電路板的區(qū)域在兩個接觸區(qū)域16a和16b之間延伸的區(qū)域突出超過模塊殼體20'的壁的區(qū)域。

此外，用于連接到由屬于插頭21的插座指示的電子單元7的插頭21和保持座22在柔性印刷電路板16的第二端區(qū)中示出。

5b)示出了圖5a)的接觸模塊的二維截面圖。為了清楚起見，并非所有組件都標有附圖標記。重要的是注意到，第一接觸盤19(這里未示出；參見圖5a)接觸在支承元件15的第一段中的柔性印刷電路板16的第一接觸區(qū)域16a，并且模塊殼體20通過第二接觸盤24接觸印刷電路板16的第二接觸區(qū)域16b。該視圖中，可以特別好地看出，除了凹部25a、25b的部分封閉之外，固定元件將印刷電路板16固定在模塊殼體20內(nèi)，并且基本上將其阻止在一平面上，使得印刷電路板16的接觸區(qū)域16、16a的位置固定在絕緣套筒13的基體15的兩段上。

最后，接觸模塊8'與柔性印刷電路板16的透視圖在圖5c中示出。柔性印刷電路板16從接觸模塊8'橫向引出，并通向具有保持座22的插頭21中的其第二端部區(qū)域。通過使用具有兩個凹部25a、25b和固定元件23的模塊殼體20，接觸模塊8'固定地連接到印刷電路板16。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板16的兩個示例。

無論柔性導電跡線16的位置數(shù)目如何，都必須注意，第二導電跡線18在各種情況下都能確保第一導電跡線17的良好電屏蔽。理想地，第二導電跡線18因此必須比第一導電跡線寬。然而，為了保持測量信號的電容性擾動盡可能低，并且因此盡可能小地影響測量信號，兩條導電路徑應被設計成盡可能窄。

圖6a)示出了兩層印刷電路板16”。在剖視圖中，獨立的層布置成彼此層疊。印刷電路板16具有第一層27和第二層28。在第一層27下面、第二層28上方以及第一層27和第二層28之間布置有塑料層29a-c，其用于使第一層27和第二層28彼此絕緣且與環(huán)境絕緣。第一導電跡線17在第一層27內(nèi)至少分段伸展，并且第二導電跡線18在第二層28內(nèi)至少分段伸展。該示例中，導電跡線17、18分段地改變層27、28，其中它們在各種情況下伸展。

圖6b)示出了處于相同顯示模式下的三層印刷電路板16”’。印刷電路板16”’具有第一層27、第二層28和第三層30。再者，在各種情況下，塑料層29a-d’被布置在第一層27’的下方，在兩層之間和第三層30之上。第一導電跡線17在第二層28中伸展。在另一方面，第二導電跡線18至少分段地分成兩個分支，-即分成第一分支18a和第二分支18b。在這里示出的示例中，第二導電跡線例如在直到兩個接觸區(qū)域16a、16b的區(qū)域31中分成兩個分支18a和18b，其中第二導電跡線18的第一分支18a在第一層27伸展，并且其中第二導電跡線18的第二分支18b在第三層30中伸展。在另一方面，在兩個接觸區(qū)域16a和16b之間的區(qū)域32中，柔性印刷電路板16”’被設計成更薄。當印刷電路板16”’為了以相同的方式在覆蓋基體14的兩段上的兩個接觸區(qū)域16a和16b時而折疊時，該區(qū)域彎曲。更薄的設計使該區(qū)更輕，使得更高的柔性呈現(xiàn)，這至少是區(qū)域32所需的。此外，區(qū)域32中的電線33以三條平行線分支的形式冗余地設計，每條線分支具有比剩余線小的直徑。因為只有用于與附加電極或保護電極6接觸的第二導電跡線18在區(qū)域32中伸展，所以即使兩個接觸區(qū)域16a和16b之間的區(qū)域32有損壞，對于測量也是無害的。

附圖標記

1探針單元

2容器

3介質(zhì)

4容器的壁

5探針電極

6保護電極

7電子單元

8接觸模塊

9探針殼體

9a探針殼體的錐形部

10、10a絕緣