CN106840503A - 压电压力传感器和用于制造这种压力传感器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压电压力传感器(1)，具有：采集力的膜片(21)；压电接收器(22)，在其上，所采集到的力产生电极化电荷；电极(25)，其取走所产生的电极化电荷并通过电荷引出部(311)引出；其中，所述电极(25)具有电荷拾取部(251)和至少一个电极条(252)；其中，所述电荷拾取部(251)设置为平行于所述压电接收器(22)的端面(2231)，力作用到所述端面(2231)上；并且其中，所述电极条(252)局部地材料配合地与所述电荷引出部(311)连接。

Description

压电压力传感器和用于制造这种压力传感器的方法
技术领域
本发明涉及一种压电压力传感器和一种用于制造这种压力传感器的方法。
背景技术
压电接收器在许多地方在传感器中被应用于采集压力、力、加速度、应变、力矩等。因此，利用压电压力传感器，在指示内燃机压力时，取决于曲轴姿态或时间来采集作用在压力室中的气缸压力。内燃机包括四冲程发动机和二冲程发动机，例如汽油发动机、柴油发动机、转子发动机等。在船用柴油机中，利用这些压电压力传感器来执行长时间监控气缸压力。但是，压电压力传感器也可使用在喷气式发动机、燃气涡轮机、蒸汽涡轮机、蒸汽机等的压力监控中。
为了制造压电接收器，经常使用压电晶体材料。压电晶体材料在结晶学上被这样定向地切割，使得其具有对待接收的力的高灵敏性。在力的作用下，在压电晶体材料的表面上产生电极化电荷。电极化电荷的数量与起作用的力的大小成比例。
文献CH392103A1示出一种压电压力传感器，其具有膜片，该膜片以边缘部分焊接在壳体的一端部上。在使用中，膜片和壳体保护压电接收器不受过量温度峰值的影响。压电接收器在壳体中设置在膜片之后。由膜片所采集到的力沿压电压力传感器的纵向方向作用到压电接收器上。该压电接收器具有三个由压电晶体材料制成的棒，以及呈接触弹簧和管状弹簧形式的电极。电极由导电材料制成。接触弹簧在压电接收器的纵轴线上居中地设置在彼此成120°角的棒之间。管状弹簧关于纵轴线在外侧设置在棒上。法向力作用在棒的端面上并在横向于所述端面的侧面上产生电极化电荷，这些电极化电荷作为负电荷被接触弹簧取走并且作为正电荷被管状弹簧取走。管状弹簧与壳体电连接和机械连接，并且将正电荷引到壳体上。接触弹簧和电荷引出部是一件式的，该电荷引出部中央地在纵轴线上延伸离开膜片。电荷引出部与插座电连接和机械连接。插座设置在壳体的背向膜片的端部上并容纳线缆的插头。插座与壳体电绝缘。由接触弹簧取走的负电荷因此通过电荷引出部被引向插座并从插座引向线缆。线缆又与评价单元电连接和机械连接，在该评价单元中，负电荷在电方面被增强并被评价。管状弹簧也机械地预紧由压电晶体材料制成的棒，使得可采集牵拉力和按压力。
现在，压电压力传感器在持久使用的情况下暴露于强的发动机振动和200℃和更高的高温。因此，可导致与接触弹簧和管状弹簧接触的棒的侧面的接触表面上的微摩擦和摩擦腐蚀，这可减弱电荷引出部的机械稳定性。在高温时也会发生基础金属的扩散并在与接触弹簧和管状弹簧接触的棒侧面的接触表面上发生局部构成氧化层。这些效应可单独或组合发生。结果，电荷引出部中的电阻可发生改变。因此，电接触电阻可从mΩ范围升高多个数量级到MΩ范围，这导致电荷引出部的劣化和评价单元中的有错误的评价。
发明内容
本发明的第一目的是提出一种压电压力传感器，其中所述电荷引出部基本上不劣化。本发明的另一目的是提出一种压力传感器，其中电荷引出部在持续强发动机振动时也机械地布置得稳定。最后，压力传感器应能够成本合适地制造。
这些目的中的至少一个由根据本发明的特征实现。
本发明涉及一种压电压力传感器，具有：膜片，所述膜片采集力；压电接收器，在所述压电接收器上，所采集到的力产生电极化电荷；电极，其取走所产生的电极化电荷并通过电荷引出部引出；其中，电极具有电荷拾取部(Ladungsabgriff)和至少一个电极条(Elektrodenstreifen)；其中，电荷拾取部设置为平行于压电接收器的端面，力作用到该端面上；并且其中，电极条局部地材料配合地与电荷引出部连接。
不同于根据文献CH392103A1的现有技术，压电接收器不设置为围绕中央接触弹簧。根据本发明，在端面上在压电材料上进行电荷分接。在此，电极和压电材料在待采集的力的作用下和机械预紧的作用下持久地保持在全表面的电接触中，从而使得在强发动机振动时也不会升高接触电阻并且不发生电荷引出部的劣化。
本发明还涉及一种用于制造这种压力传感器的方法，其中，抗应变套管(Antistrainhülse)沿着纵轴线在压电接收器上移动，并且电极条斜向于纵轴线穿过抗应变套管的电极开口伸出。
在根据文献CH392103A1的现有技术中，压电接收器布置得以侧面围绕用作电荷拾取部和电荷引出部的中央接触弹簧，而根据本发明电荷拾取部平行于压电接收器的端面。根据本发明，电极也具有如下这样的电极条，该电极条材料配合地与电荷引出部连接。电极条斜向于纵轴线穿过抗应变套管的电极开口伸出。这样的优点是，电极条外端部上的接触面可从抗应变套管之外接近，这使得压力传感器的制造快速并且基本上无次品以及由此使得成本合适。
附图说明
下面参照一示例性实施方式的附图详细说明本发明。其中：
图1为在机械连接膜片和抗应变套管之前的穿过压力传感器的接收器组件的一部分的纵剖视图；
图2为在机械连接膜片和抗应变套管期间的穿过根据图1的压力传感器的接收器组件的一部分的纵剖视图；
图3为在机械连接膜片和抗应变套管之后的穿过根据图2的压力传感器的接收器组件的一部分的纵剖视图；
图4为根据图3的压力传感器的接收器组件的立体图；
图5为根据图1至图4中任一个的接收器组件的电极的视图；
图6为在使根据图3或图4的接收器组件的电极与引出部组件的电荷引出部材料配合地连接之前的穿过压力传感器的一部分的纵剖视图；
图7为在使接收器组件的电极与引出部组件的电荷引出部材料配合地连接之后的穿过根据图6的压力传感器的一部分的纵剖视图；
图8为穿过压力传感器本体的一部分的纵剖视图；和
图9为在使接收器组件和引出部组件与根据图8的本体机械连接之后的穿过根据图7的压力传感器的一部分的纵剖视图。
附图标记列表
AA′ 纵轴线
BC 电极平面
CC′ 对称轴线
r 弯曲半径
1 压力传感器
2 接收器组件
3 引出部组件
4 本体
21 膜片
201，202 接收器组件连接部
211 膜片元件
212 中央预紧元件
213 预紧本体
22 压电接收器
221 补偿元件
222 电绝缘环
223 压电接收器元件
2231 端面
231 抗应变套管
2311 电极开口
25 电极
251 电荷拾取部
252 电极条
2512 内端部
2522 外端部
2523，2523′ 槽
311 电荷引出部
321 电绝缘元件
331 引出部本体
341 电插接连接部
401，402 本体连接部
具体实施方式
图1至图3示出沿着压力传感器1的纵轴线AA′穿过接收器组件2的一部分的剖视图。接收器组件2具有膜片21。膜片21由机械上易弯曲的材料制成，例如由纯金属、镍合金、钴合金、铁合金等制成。膜片21是冲头形的，具有与纵轴线AA′径向间隔开的膜片元件211、在纵轴线AA′上延伸的中央预紧元件212和预紧本体213。膜片元件211和中央预紧元件212优选是一件式的。中央预紧元件112的关于纵轴线AA′与膜片元件211背向的端部与预紧本体213机械地连接。预紧本体213是柱体形的。中央预紧元件212与预紧本体213之间的机械连接通过材料配合(Stoffschluss)进行，例如熔焊、扩散焊接(Diffusionsschweissen)、热压缩连接(Thermokompressionsbonden)、钎焊等。利用机械连接，压电接收器22以如下方式置于机械预紧下，即，使得压力传感器1的组成部分彼此不可移动地(unverrückbar)保持就位，所述机械预紧处于压力传感器1的测量范围的数量级中。
接收器组件2具有空心柱体形的抗应变套管231。抗应变套管231防止，机械应力从压力传感器1的紧固部(Befestigung)传递到压力传感器1内部中的构件。抗应变套管231由机械上易弯曲的材料制成，例如由纯金属、镍合金、钴合金、铁合金等制成。
接收器组件2具有压电接收器22。压电接收器22关于纵轴线AA′设置在膜片元件211与预紧本体213之间。压电接收器22由膜片21的中央预紧元件212承载。压电接收器22具有补偿元件221、电绝缘环222和至少一个压电接收器元件223。压电接收器元件223关于纵轴线AA′设置在补偿元件221与电绝缘环222之间。补偿元件221将由膜片21所采集到的法向力均匀地分布到压电接收器元件223上。法向力沿纵轴线AA′方向起作用。补偿元件221是柱体形的，并且由能导电和机械刚性的材料制成，例如由纯金属、镍合金、钴合金、铁合金、导电陶瓷、具有导电覆层的陶瓷等制成。膜片21与补偿元件221面式地机械接触。补偿元件221也与压电接收器元件223面式地机械接触。补偿元件221与压电接收器元件223之间的面式机械接触也可由机械连接实现。这种机械连接可由材料配合来进行，例如扩散焊接、热压缩连接、钎焊等。在了解本发明的情况下，本领域技术人员也可无补偿元件地实现压电接收器。电绝缘环222是空心柱体形的并由电绝缘和机械上刚性的材料制成，例如陶瓷、Al2O3陶瓷、蓝宝石等。电绝缘环222使电极25与预紧本体213电绝缘。
压电接收器元件223是柱体形的并由压电材料制成，例如石英(SiO2单晶体)、钙镓锗酸盐(Ca3Ga2Ge4O14或CGG)、硅酸镓镧(La3Ga5SiO14或LGS)、电气石、磷酸镓、压电陶瓷等。压电接收器元件223在结晶学上这样定向地切割，使得其具有对待接收的力的高灵敏性。优选地，为了法向效应，压电材料这样定向地切割成片，使得在相同的表面上也产生电极化电荷，法向力作用在这些相同的表面上。优选地，为了横向效应，压电材料被这样定向地切割成棒，使得在横向于法向力的表面上产生电极化电荷。
在本发明的所示实施方式中，为了横向效应，压电材料被切割成三个棒形压电接收器元件223。压电接收器元件223设置为彼此成120°角。这些压电接收器元件223设置为与纵轴线AA′等距。法向力通过压电接收器元件223的端面作用到压电材料上并在压电接收器元件223的侧面上产生电极化电荷。每个压电接收器元件223在面向纵轴线AA′的侧面上产生负电荷，并在背向纵轴线AA′的侧面上产生正电荷。压电接收器元件223被金属化。这些金属化部是导电的。每个压电接收器元件223地，第一金属化部从面向纵轴线AA′的侧面到背向膜片21的端面，第二金属化部从背向纵轴线AA′的侧面到面向膜片21的端面。第一金属化部和第二金属化部是彼此电绝缘的。对于每个压电接收器元件223来说，第一金属化部将负电荷导引到背向膜片21的端面上，第二金属化部将正电荷导引到面向膜片21的端面上。在了解本发明的情况下，本领域技术人员当然也可将该电荷引出反转，并每个压电接收器元件地可以将正电荷导引到背向膜片21的端面上并将负电荷导引到面向膜片21的端面上。本领域技术人员也能以压电晶体材料实现本发明，为了法向效应，该压电晶体材料被切割成片形压电接收器元件。通过压电接收器元件223的端面作用到压电材料上的法向力在这些端面上产生电极化电荷。例如，在背向膜片的端面上产生负电荷，并在面向膜片的端面上产生正电荷。
接收器组件2具有电极25。电极25由能导电的材料制成，例如由纯金属、镍合金、钴合金、铁合金等制成。电极25是薄膜状的。电极25具有小于/等于200μm、优选小于/等于20μm的厚度。图5示出电极25的视图。电极25基本上设置在电极平面BC中并且具有空心柱体形的电荷拾取部251和至少一个长形的电极条252。电极平面BC斜向于纵轴线AA′并且平行于压电接收器元件223的背向膜片21的端面2231。由于电极25的厚度小，电极材料在法向力的作用下也具有沿着纵轴线AA′的小的长度变化(胡克定律)。该小的长度变化在力采集时使电极材料的错误成份(Fehlerbeitrag)最小化。为了形象地说明这个情况，在图5中用虚线示出三个压电接收器元件223的三个端面2231。优选地，电荷拾取部251完全覆盖端面2231。优选地，三个电极条252设置为彼此成120°角。三个电极条252可实现冗余的电荷引出。这样的优点是，在一个电极条252或两个电极条252例如由于破裂、扯裂等失效时，至少一个剩余的电极条252确保电荷引出。电极25关于电极25的对称轴线CC′镜像对称。对称轴线CC′处于电极平面BC中。电荷拾取部251设置在中央。电荷拾取部251的中央开口的直径大于中央预紧元件212的外直径，使得电极25可围绕中央预紧元件212设置，而不构成与中央预紧元件212的机械和电接触。电极条252沿径向从电荷拾取部延伸离开。电极条252具有两个端部2521、2522。在内端部2521上，电极条252与电荷拾取部251一件式地连接。在外端部2522上，电极条252具有接触面。优选地，三个电极条252的内端部2521与中央开口相同地径向间隔开。优选地，三个电极条252的内端部2521在径向距离上基本上居中地处于所述开口的直径与电荷拾取部251的外直径之间。优选地，电极条252局部地通过两个槽2523、2523′与电荷拾取部251间隔开。槽2523、2523′从电极条252的内端部2521直至电荷拾取部251的外直径。电极条252可相对于电荷拾取部251偏移出电极平面BC。所述偏移是可逆的。在偏移时，电极25的材料弹性变形，避免了电极25的材料塑性变形。通过参数，例如电极25的厚度、电极条252的长度、槽2523、2523′的长度等来调整偏移的允许范围，在该偏移范围中不发生电极25的材料的塑性变形。由电极条252的弯曲半径r来限定允许范围中的偏移。在了解本发明的情况下，本领域技术人员也能以其他数量的电极条来实现电极。
图1至图3示出膜片21与抗应变套管231机械连接的方法步骤。如在图1和图2中由箭头示意性所示，抗应变套管231沿着纵轴线AA′在膜片21上移动。在图1中，膜片21和抗应变套管231彼此间隔开。至少一个电极条252处于斜向于纵轴线AA′的电极平面BC中。在图2中，抗应变套管231部分地移动到膜片21上，在此，电极条252被抗应变套管231的壁部以如下方式相对压电接收器元件223偏移，即，电极条252部分地平行于纵轴线AA′。弯曲半径r是抛物线形的。弯曲半径r的大小基本上相应于压电接收器元件223的端面2231沿着对称轴线CC′的长形伸长。在图3中，抗应变套管231完全地移动到膜片21上。电极条252不再被抗应变套管231的壁部偏移。如根据图4的立体图所示，电极条252穿过抗应变套管231的电极开口2311伸出。电极条252又基本上转入到电极平面BC中。电极条252的接触面因此从抗应变套管231之外以及由此也从接收器组件2之外可接近。
膜片元件211机械地与抗应变套管231的第一端部连接。预紧本体213机械地与抗应变套管231的第二端部连接。膜片元件211与抗应变套管231之间的机械连接，以及预紧本体213与抗应变套管231之间的机械连接优选地通过材料配合来进行，例如熔焊、扩散焊接、热压缩连接、钎焊等。在图3中示出膜片元件211与抗应变套管231的第一端部的第一接收器组件连接部201，并且在图3中示出预紧本体213与抗应变套管231的第二端部的第二接收器组件连接部202。这样制造的接收器组件2是一结构组。
图6和图7示出使电极25与压力传感器1的引出部组件3的电荷引出部311材料配合地连接的方法步骤。引出部组件3也是一结构组。引出部组件3具有电荷引出部311、电插接连接部341和引出部本体331。电荷引出部311和电插接连接部341设置在引出部本体311中。引出部本体331将引出部组件3的组成部分保持在彼此不移动的位置中。引出部本体331是空心柱体形并由机械上稳定的材料制成，例如由纯金属、镍合金、钴合金、铁合金等制成。电荷引出部311通过电绝缘元件321与引出部本体331电绝缘。电绝缘元件321是柱体形并由电绝缘和机械上刚性的材料制成，例如陶瓷、Al2O3陶瓷、蓝宝石等。
电荷引出部311是空心柱体形并由能导电的材料制成，例如由纯金属、镍合金、钴合金、铁合金等制成。电荷引出部311将由电极25分接的电极化电荷导引到电插接连接部341上。电荷引出部311和电插接连接部341电和机械地彼此连接。优选地，电荷引出部311和电插接连接部341局部地通过材料配合彼此连接，例如熔焊、扩散焊接、热压缩连接、钎焊等。在图6和图7中，引出部本体331具有至少一个开口，通过该开口，接合工具具有到连接区域的入口并且建立了所述材料配合。
在图6、图7和图9中仅示出电插接连接部341的母部。电插接连接部341的母部被实施为插座。插座能够与电插接连接部的相应成型的公部或插头形状配合地且电地连接。电极化电荷通过电插接连接部被导向评价单元。插头、线缆和评价单元在这些图中未示出。在评价单元中，电极化电荷在电方面被增强并被评价。在了解本发明的情况下，本领域技术人员也可将电插接连接部代替插座实现为嵌入插头，该嵌入插头能够与相应成型的联接部形状配合地且电地连接并使电极化电荷导向评价单元。
接收器组件2和引出部组件3是结构组。这样的优点是，接收器组件2的变型方案可与引出部组件3的变型方案制造出一压力传感器1，这提高了相同部件的数量并使得制造成本合适。接收器组件2的变型方案包括：具有不同膜片厚度的膜片21；根据横向效应或法向效应的压电接收器元件223；具有不同的灵敏性的压电接收器22；用于不同的使用温度范围的压电接收器22等。引出部组件3的变型方案包括：不同类型的电插接连接部341；具有不同长度线缆的电插接连接部341等。
在图6中，引出部组件3和接收器组件2彼此间隔开。正如由箭头示意性示出的那样，将引出部组件3和接收器组件2相对于彼此定位。优选地，通过使引出部组件3相对接收器组件2移动来进行所述定位。在图7中，引出部组件3以如下方式定位在接收器组件2上，即，电荷引出部311机械地接触至少一个从电极开口2311伸出的电极条252。只要电极条252不与电荷引出部311材料配合地连接，那么电极条252能够可逆地偏移出电极平面BC。一旦电极条252与电荷引出部311材料配合地连接，电极条252就不再能够可逆地偏移出电极平面BC。电荷引出部311在接触位置中与电极条252局部地材料配合地连接。材料配合通过熔焊、扩散焊接、热压缩连接、钎焊等来进行。优选地，电荷引出部311和电极条252在该接触位置中被机械地固定，并且电极条252的接触面被接合工具压向电荷引出部311的面向膜片21的端部并焊接。
优选地，电极条252机械地基本上无应力地与电荷引出部311连接。电极条252因此机械地基本上放松地设置在电极开口2311中。由于电极25的小的厚度和电极条252的基本上无应力的机械布置方案，力分流也是相应很小，利用该力分流，一部分法向力通过电极25可流到电荷引出部311中。小的力分流在力采集时使电荷引出部的错误成份最小化。利用电极条252与电荷引出部311的无应力的材料配合连接，也实现热膨胀脱耦(Temperaturausdehnungsentkoppelung)。尤其在高温时，接收器组件2的、引出部组件3的和本体4的材料可不同地膨胀，所述膨胀不可作为干扰的机械应力作用到压电接收器元件223上，由此，压电接收器元件223因此是脱耦的。例如，在高温时，接收器组件2沿着纵轴线AA′的长度相对于引出部组件3的长度改变了0.05mm的小的膨胀。根据图7，那么接收器组件2的背向膜片21的端部以0.05mm更靠近引出部组件3的面向膜片21的端部。在室温下，电极条252从电荷引出部311向电荷拾取部251延伸成与纵轴线AA′成直角，电荷拾取部251在高温下由于0.05mm的相对长度变化而相对引出部组件3移动，并且电极条252于是从电荷引出部311向电荷拾取部251延伸成与纵轴线AA′不再成直角。
图8示出压力传感器1的本体4。本体4保护压力和力传感器1的组成部分不受在使用中出现的碰撞、冲击、灰尘、湿气等的损害。本体4是空心柱体形的并由机械上稳定的材料制成，例如由纯金属、镍合金、钴合金、铁合金等制成。本体4的内直径大于/等于引出部组件3的外直径，使得本体4能够沿着纵轴线AA′在引出部组件3上移动。如图9中所示，本体4沿着纵轴线AA′定位到引出部组件3上，直至本体4的第一端部机械地接触接收器组件2的抗应变套管231的凸肩。在该接触位置中，接收器组件2与本体4并且引出部组件3与本体4局部地通过材料配合，例如熔焊、扩散焊接、热压缩连接、钎焊等连接。在图9中示出抗应变套管231与本体4的第一端部的第一本体连接部401，并且在图9中示出引出部本体331与本体4的第二端部的第二本体连接部402。引出部组件3和接收器组件2在接触位置中以如下方式设置在本体4中，即，电极条252与电荷引出部311之间的材料配合连接是引出部组件3与接收器组件2之间的唯一的、直接的机械和电连接。

Claims (15)

1.一种压电压力传感器(1)，具有：采集力膜片(21)；压电接收器(22)，在所述压电接收器上，所采集到的力产生电极化电荷；电极(25)，所述电极取走所产生的电极化电荷并通过电荷引出部(311)引出；其特征在于，所述电极(25)具有电荷拾取部(251)和至少一个电极条(252)；所述电荷拾取部(251)被设置为平行于所述压电接收器(22)的端面(2231)，力作用到所述端面(2231)上；并且，所述电极条(252)局部地材料配合地与所述电荷引出部(311)连接。
2.根据权利要求1所述的压电压力传感器(1)，其特征在于，所述电荷拾取部(251)和所述电极条(252)基本上设置在一电极平面(BC)中；或所述电荷拾取部(251)和所述电极条(252)基本上设置在一电极平面(BC)中，该电极平面(BC)平行于所述压电接收器(22)的端面(2231)。
3.根据权利要求2所述的压电压力传感器(1)，其特征在于，只要所述电极条(252)不与所述电荷引出部(311)材料配合地连接，那么所述电极条(252)能够可逆地偏移出所述电极平面(BC)；或只要所述电极条(252)不与所述电荷引出部(311)材料配合地连接，那么所述电极条(252)能够通过所述电极(25)的材料的弹性变形可逆地偏移出所述电极平面(BC)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压电压力传感器(1)，其特征在于，所述电极(25)是薄膜状的；所述电极(25)具有小于/等于200μm、优选小于/等于20μm的厚度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压电压力传感器(1)，其特征在于，所述电极条(251)机械地基本上无应力地与所述电荷引出部(311)连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压电压力传感器(1)，其特征在于，所述电极条(252)穿过抗应变套管(231)的电极开口(2311)伸出。
7.根据权利要求1至7中任一项所述的压电压力传感器(1)，其特征在于，所述电极条(252)在外端部(2522)上具有接触面；所述电极条(252)的接触面能从所述抗应变套管(231)之外接近。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的压电压力传感器(1)，其特征在于，多个电极条(251)与所述电荷引出部(311)材料配合地连接并且将电极化电荷冗余地引向所述电荷引出部(311)。
9.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的压电压力传感器(1)的方法，其特征在于，将抗应变套管(231)沿着纵轴线(AA′)在所述压电接收器(22)上移动，并且所述电极条(252)斜向于所述纵轴线(AA′)穿过所述抗应变套管(231)的电极开口(2311)伸出。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述抗应变套管(231)跨移时，所述电极条(252)被所述抗应变套管(231)的壁部偏移出电极平面(BC)；在所述抗应变套管(231)跨移之后，所述电极条(252)穿过所述抗应变套管(231)的电极开口(2311)伸出并又基本上转入所述电极平面(BC)中。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述膜片(21)具有膜片元件(211)、中央预紧元件(212)和预紧本体(213)，将所述中央预紧元件(212)的与所述膜片元件(211)背向的端部与所述预紧本体(213)机械地连接；所述压电接收器(22)关于所述纵轴线(AA′)设置在所述膜片元件(211)与所述预紧本体(213)之间；所述压电接收器(22)由所述中央预紧元件(212)承载；将所述抗应变套管(231)的第一端部与所述膜片元件(211)机械地连接；将所述抗应变套管(231)的第二端部与所述预紧本体(213)机械地连接，由此构成接收器组件(2)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将所述电荷引出部(311)与电插接连接部(341)电和机械地彼此连接；将所述电荷引出部(311)和所述电插接连接部(341)设置在引出部本体(331)中，并且所述电荷引出部(311)将电极化电荷引到所述电插接连接部(341)上，由此构成引出部组件(3)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述引出部组件(3)与所述接收器组件(2)在接触位置中相对于彼此以如下方式定位，即，所述电荷引出部(311)机械地接触从所述电极开口(2311)中伸出的所述电极条(252)；所述电极条(252)和所述电荷引出部(311)在所述接触位置中材料配合地彼此连接。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述接触位置中，本体(4)沿着所述纵轴线(AA′)以如下方式在所述引出部组件(3)上移动；所述本体(4)的第一端部与所述接收器组件(2)机械地连接；并且所述本体(4)的第二端部与所述引出部组件(3)机械地连接。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，将所述引出部组件(3)和所述接收器组件(2)在所述接触位置中以如下方式设置在所述本体(4)中，即，电极条(252)与电荷引出部(311)之间的材料配合连接是引出部组件(3)与接收器组件(2)之间的唯一的、直接的机械和电连接。
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