CN103282755A - 传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测量流体的测量参数的测量装置尤其传感器，例如压力传感器(1)或者位移传感器。该测量装置具有壳体(2)、布置在壳体(2)中和/或壳体(2)处的膜片(8)以及设计成呈板簧的形式的、用于使膜片(8)复位的弹性元件(9)。信号发生器(10)与膜片(8)和/或弹性元件(9)处于操作连接中并且信号接收器(11)与信号发生器(10)共同作用。该弹性元件(9)在其边缘(14)处更确切地说尤其仅在边缘(14)的部分处被固定在壳体(2)处。

Description

传感器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的测量装置。
背景技术
测量装置可为传感器，例如压力传感器、位移传感器等等。这种测量装置主要用于测量流体的测量参数，例如用于在洗衣机、洗碗机、湿式或干式吸气装置(Trockensauger)中的或者在家用设备的其它的引导水的部件中的水位测量。该测量装置尤其为用于低压(即例如小于3500Pa(帕斯卡))的压力传感器。
已知这种类型的测量装置，其带有壳体和布置在壳体中和/或壳体处的膜片。在壳体中存在用于使膜片复位的弹性元件。信号发生器与膜片和/或与弹性元件处于操作连接(Wirkverbindung)中。信号接收器与信号发生器共同作用以便产生测量信号。已证实，对测量装置的外部影响可干扰地传递到弹性元件上，这可进而导致测量信号的失真。
发明内容
本发明的目的在于进一步改进测量装置使得改善测量信号的质量。尤其应提供稳定的机械式的测量系统，其尽可能与外部影响无关地工作。
对于这种类型的测量装置，该目的通过权利要求1的特征部分的特征来解决。
在根据本发明的测量装置中，弹性元件在其边缘处更确切地说尤其仅在边缘的部分处被保持和/或固定在壳体处。由此实现弹性元件的悬挂部(Aufhängung)或固定部(Befestigung)与实际的弹簧元件的脱耦(Entkopplung)，使得弹簧元件可自由振动。由于脱耦，起干扰作用的外部影响不可作用到弹簧元件上，由此有利地防止测量信号的失真。换句话说，本发明通过支在弹簧上的(gefedert)悬挂部实现测量装置的外轮廓与实际的机械式的测量系统的机械的脱耦。本发明的其它的设计方案为从属权利要求的对象。
为了降低测量装置的安装高度，提出将弹性元件设计成呈盘形的板簧的形式。适宜地，板簧具有基本上圆形的形状(其基本上与膜片的形状相对应)。对于该弹性元件可通过以下方式获得特别高的复位力，即板簧具有从板簧的中心向边缘区域螺旋形地伸延的弹簧元件。由此来保证紧凑的设计方案和很大的弹力。
在一种简单的设计方案中，在弹性元件的边缘区域处可存在至少一个凸出部(Fahne)以用于保持和/或固定弹性元件。优选地，在弹性元件处设置有三个凸出部，其在弹性元件的边缘处均匀地布置在周缘上，由此来保证弹性元件稳定地支承在壳体处。为了特别稳定的固定，凸出部可通过粘接固定在壳体处。此外，凸出部可具有缺口，以便在粘接时通过相应地流入到缺口中来确保充分地容纳粘合剂。
适宜地，凸出部具有彼此相对而置的两个缺口，这确保了特别持久的粘接。弹性元件可以成本有利的方式制成为由金属制成的冲压件和/或弯曲件，其中，可以简单的方式将凸出部压制(anprägen)到弹性元件处以及如有可能可适当地弯曲。可以简单的方式将弹性元件连同凸出部在相应的工具中制成为冲压弯曲件。
在一简单且成本有利的设计方案中，信号发生器包括磁体。信号接收器包括位置传感器，其探测由磁体产生的磁场。位置传感器可为霍尔传感器。提出将信号发生器布置在弹性元件处更确切地说尤其布置在弹性元件的中心中。为了防止在磁体和弹簧之间的移动，适宜地将信号发生器与弹性元件粘在一起。
为了很大程度地保护测量装置的敏感部件不受有害的影响，膜片和弹性元件以及信号发生器和信号接收器可布置在壳体的内部中。那么壳体具有联接接管以用于将待测量的流体输送至膜片。
利用本发明获得的优点尤其在于起干扰作用的外部影响将不会传递到弹性元件上，更确切地说尤其不会传递到弹簧元件上。由此来防止测量信号由于外部影响的失真且提高测量信号的质量。
附图说明
在附图中示出了带有不同的改进和设计的本发明的实施例并且下面将进一步描述该实施例。其中：
图1以透视的视图显示了压力传感器，
图2显示了沿着图1中的线2-2穿过压力传感器的剖面图，
图3显示了图2的在压力传感器的弹性元件的边缘区域中的放大的详细截面，
图4以透视的图示显示了压力传感器的作为单独部件的弹性元件，
图5显示了图4的弹性元件的俯视图，以及
图6以原理图显示了弹性元件的工作原理。
具体实施方式
在图1中可看出压力传感器1，其用作测量装置以用于测量流体的测量参数，更确切地说用于在当前的情况下测量在家用设备中的液体的压力。压力传感器1具有：壳体2，在该壳体2处布置有用于输送待测量的液体的联接接管3；以及用于联接电的引线(Zuleitung)的插塞式联接部4。借助于位于壳体2处的定位机构(Verrastung)5可将压力传感器1装配在家用设备中。最后，根据图2，壳体2包括底座6以及罩盖7。
如可进一步从图2中得悉的那样，在壳体2中和/或壳体2处布置有膜片8，经过联接接管3的液体作用到该膜片8上。膜片8将根据在液体中存在的压力弯曲。位于壳体2中的、作为弹簧的弹性元件9作用到膜片8上以用于使膜片8复位。信号发生器10与膜片8和/或弹性元件9处于操作连接中，对此信号发生器10将根据膜片8的弯曲而被调整。信号接收器11(其产生与信号发生器10的调整相对应的信号)又与信号发生器10共同作用。信号发生器10以及信号接收器11布置在壳体2的内部中。
信号发生器10包括磁体更确切地说永磁体。磁体10固定在弹性元件9处，更确切地说在弹性元件9的中心13中与弹性元件9粘在一起(参见图5)。信号接收器11包括位置传感器，该位置传感器在壳体2中在信号发生器10的与膜片8相对而置的侧面处布置在电路板12上。为了与磁体10共同作用，尤其提出霍尔传感器作为位置传感器11，其探测由磁体10根据其调整产生的磁场。在此，将位置传感器11设计为包含评估电子设备的集成电路，从而将与信号发生器10的调整相对应的信号相应地被转换地在插塞式连接部4处提供为用于在液体中存在的压力的测量信号。
基本上圆形的膜片8由弹性体(例如硅)制成。弹簧9由金属(例如弹簧钢)制成。同样基本上圆形的弹簧9设计成呈盘形的板簧的形式(如可根据图4识别出的那样)并且具有从板簧9的中心13向边缘区域14螺旋形地伸延的弹簧元件15。如进一步在图2中看出的那样，弹性元件9在其边缘14处更确切地说在边缘14的部分处被保持和/或固定在壳体2处。由此实现弹性元件9的由于保持和/或固定边缘14的部分引起的悬挂部16与实际的弹簧元件15的脱耦(如原则上在图6中示出的那样)，从而弹簧元件15可自由振动。因此外部的干扰影响不可负面地作用到弹簧元件15上。
将悬挂部16设计为可通过粘接固定在壳体2处的凸出部17。根据图2，凸出部17借助于粘合剂滴(Klebstofftropfen)19固定在罩盖7处。在图3中可进一步详细地看出的弹性元件9在壳体2中通过粘合剂滴19悬挂16在凸出部17处。如进一步从图5中得悉的那样，在弹性元件9的边缘区域14处存在至少一个凸出部17以用于将弹性元件9固定在壳体2处。然而，为了对称的以及高效的悬挂部16的目的，在此分别彼此隔开120°的这样的三个凸出部17位于弹性元件9的边缘区域14处。如已经提到的那样，弹性元件9由金属制成。因此提出将弹性元件9制成为冲压件。在制造时，可同时压制凸出部17并且相应地使其弯曲，由此可将弹性元件9制成为冲压弯曲件。凸出部17具有可在图5中看出的缺口18，其用于通过以下方式来容纳粘合剂，即在粘接凸出部17与壳体2时可使粘合剂流入到该缺口18中。为了良好地固定的目的，提出凸出部17具有用于粘合剂滴19的彼此相对而置的两个缺口18、18'。
本发明不限于所描述和示出的实施例。相反，本发明也包括在通过权利要求限定的发明的范围中的所有专业的改进方案。因此，这样的测量装置也可用作其它的传感器，例如液位传感器、位移传感器等等，更确切地说不仅用于家用设备而且用于其它应用中，例如用于实验室技术以及化学工艺中。
参考标号列表
1 压力传感器
2 壳体
3 联接接管
4 插塞式连接部
5 定位机构
6 (壳体的)底座
7 (壳体的)罩盖
8 膜片
9 弹性元件/弹簧/板簧
10 信号发生器/磁体
11 信号接收器/位置传感器
12 电路板
13 (弹性元件的)中心
14 (弹性元件的)边缘区域/边缘
15 螺旋形的弹簧元件
16 悬挂部
17 (在弹簧处的)凸出部
18,18' (在凸出部处的)缺口
19 粘合剂滴

Claims (8)

1.一种用于测量流体的测量参数的测量装置尤其传感器，例如压力传感器(1)、位移传感器等等，带有壳体(2)、布置在所述壳体(2)中和/或所述壳体(2)处的膜片(8)、用于使所述膜片(8)复位的弹性元件(9)、与所述膜片(8)和/或所述弹性元件(9)处于操作连接中的信号发生器(10)以及与所述信号发生器(10)共同作用的信号接收器(11)，其特征在于，所述弹性元件(9)在其边缘(14)处尤其仅在所述边缘(14)的部分处被保持在所述壳体(2)处和/或固定在所述壳体(2)处。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述弹性元件(9)设计成呈盘形的板簧的形式，优选地，所述板簧(9)具有基本上圆形的形状，并且进一步优选地，所述板簧(9)具有从所述板簧(9)的中心(13)向所述边缘区域(14)螺旋形地伸延的弹簧元件(15)。
3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，在所述弹性元件(9)的边缘区域(14)处存在至少一个凸出部(17)以用于保持和/或固定所述弹性元件(9)，尤其通过这种方式来实现，即所述凸出部(17)可通过粘接固定在所述壳体(2)处。
4.根据权利要求1、2或3所述的测量装置，其特征在于，所述凸出部(17)具有用于在粘接时容纳粘合剂的缺口(18)－尤其彼此相对而置的两个缺口(18,18')。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的测量装置，其特征在于，将所述弹性元件(9)制成为由金属制成的冲压件和/或弯曲件，尤其将所述凸出部(17)压制到所述弹性元件(9)处。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的测量装置，其特征在于，所述信号发生器(10)包括磁体，并且优选地，所述信号接收器(11)包括探测由所述磁体(10)产生的磁场的位置传感器尤其霍尔传感器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的测量装置，其特征在于，所述信号发生器(10)布置在所述弹性元件(9)处，尤其布置在所述弹性元件的中心(13)中，并且优选地，所述信号发生器(10)与所述弹性元件(9)粘在一起。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的测量装置，其特征在于，所述膜片(8)和所述弹性元件(9)以及所述信号发生器(10)和所述信号接收器(11)布置在所述壳体(2)的内部中，并且优选地，所述壳体(2)具有联接接管(3)以用于将流体输送至所述膜片(8)。
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