CN107664554A - 压差传感器 - Google Patents

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CN107664554A CN201710590095.0A CN201710590095A CN107664554A CN 107664554 A CN107664554 A CN 107664554A CN 201710590095 A CN201710590095 A CN 201710590095A CN 107664554 A CN107664554 A CN 107664554A
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本杰明·莱姆克
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Abstract

本发明涉及一种用于提供压力测量信号的压差传感器,包括:压差测量单元,该压差测量单元可被供应有第一压力和第二压力并且输出压力测量信号;第一和第二陶瓷加强元件,每个陶瓷加强元件与压差测量单元接合并且具有导管,第一或第二压力经由导管可供应至压差测量单元;平台,该平台具有第一和第二压力输入开口,每个压力输入开口从平台的第一表面延伸到第二表面,其中压力输入开口在第一表面上被密封,每个压力输入开口都具有其自身的隔离隔膜;第一和第二压力管,该第一和第二压力管布置在加强元件与平台之间,并且其中第一压力管和第二压力管中的每一个在平台与相应的压力管的第一或第二连接区域之间的区域中具有至少一个弯曲部。

Description

压差传感器
技术领域
本发明涉及一种用于提供压力测量信号的压差传感器。
背景技术
从现有技术中充分获知用于工业测量技术的压差传感器。这种压差传感器通常由基于半导体材料的微机械制造的压差测量单元组成。压差测量单元布置在两个加强元件之间。为了获得压力测量信号,压差测量单元被供给第一压力和第二压力。为此,每个加强元件具有在其中具有90°方向变化的导管。在加强元件的一端,其导管与压差测量单元连通。另一端与毛细管连通。毛细管又连接加强元件与平台,该平台用于将压差测量单元连接到过程。为此,平台包括两个隔离隔膜,每个隔离隔膜将由从平台经由毛细管和加强元件到压差测量单元所形成的液压路径与待测介质隔离。经由每个液压路径,向其隔离隔膜施加的压力被引导到压差测量单元,以便生成压力测量信号。
在从现有技术已知的压差传感器的情况下,毛细管通常被实施为在加强元件与平台之间延伸的直管。从现有技术中已知的用于压差传感器的材料包括用于平台的不锈钢(VA钢),用于毛细管的科瓦合金,以及用于加强元件的陶瓷。
这种构造问题的缺点是,在温度变化的情况下,由于平台材料的热膨胀系数显著大于压差测量单元的材料以及加强元件的材料的热膨胀系数,所以平台比加强元件和压差测量单元的组合显著膨胀更多。膨胀差异又导致压差测量单元的弯曲载荷的生成。弯曲载荷可导致压力测量信号的损坏,从而导致精度和/或长期稳定性的限制。此外,在最坏的情况下,弯曲载荷可导致压差测量单元或压差传感器的另一部分的破坏。
因此,本发明的一个目的是提供一种在存在温度变化的情况下具有增加的机械稳定性的压差测量单元。
发明内容
根据本发明的目的通过一种压差传感器来实现。
用于提供压力测量信号的本发明的压差传感器包括:
-压差测量单元,该压差测量单元可被供应有第一压力和第二压力,并且具有变换器,该变换器输出压力测量信号,该压力测量信号取决于第一压力与第二压力之差;
-第一陶瓷加强元件(优选为氮化铝的第一加强元件),该第一陶瓷加强元件与压差测量单元接合并且具有第一导管,第一压力可经由该第一导管供应到压差测量单元;
-第二陶瓷加强元件(优选为氮化铝的第二加强元件),该第二陶瓷加强元件与压差测量单元连接并且具有第二导管,第一压力可经由该第二导管供应到压差测量单元;
-平台,该平台具有第一和第二压力输入开口,每个平台从平台的第一表面延伸到第二表面,其中压力输入开口在第一表面上被密封,每个平台具有其自身的隔离隔膜,
-第一压力管,该第一压力管利用第一端与第一压力输入开口连通,并且该第一压力管与平台压密地连接,其中该第一压力管利用第二端在第一连接区域处与第一加强元件压密地连接,
-第二压力管,该第二压力管利用第一端与第二压力输入开口连通,并且该第二压力管平台压密地连接,其中该第二压力管利用第二端在第二连接区域处与第二加强元件压密地连接,
其中第一压力管和第二压力管中的每一个在平台的第二表面与相应的压力管的第一或第二连接区域之间的区域中具有至少一个弯曲部。
根据本发明,与现有技术相比,通过毛细管或压力管的新颖几何形状来防止热相关的弯曲载荷或热机械反应。本发明的新几何形状提供了毛细管或压力管在加强元件和平台之间不再是直的,而是在这样的区域中具有所提及的弯曲部,即,是弯曲的。
本发明的有利的进一步发展提供,所述至少一个弯曲部以如下方式实现,即,在热平衡下,平台在加强元件和压差测量单元的组合(composite)上的热机械反应最小化。
本发明的另一个有利的进一步发展提供,压力管的至少一个弯曲部以这样的方式被实施,使得第一压力管和第二压力管朝向彼此定向,优选彼此交叉,并且下式基本上成立:
其中以下定义成立:
a:压差测量单元在第一轴方向上的厚度,所述第一轴由第一连接区域的第一中点和第二连接区域的第二中点限定;
c:在表示压差传感器的对称轴的第二轴与第一中点之间的在第一轴方向上的间隔;
d:在第二轴与压力管的第一端的中点之间的在第一轴方向上的间隔;
αDC:压差测量单元的热膨胀系数;
αSE:加强元件的热膨胀系数;
αPT:压力管的热膨胀系数;
αP:平台的热膨胀系数,
并且其中
β≤0.1,优选≤0.05,特别优选≤0.02。
本发明的替选的进一步发展提供,压力管的至少一个弯曲部以这样的方式被实施,使得第一和第二压力管背离彼此定向,并且下式基本上成立:
其中以下定义成立:
a:压差测量单元在第一轴方向上的厚度,所述第一轴由第一连接区域的第一中点和第二连接区域的第二中点限定;
c:在表示压差传感器的对称轴的第二轴与第一中点之间的在第一轴方向上的间隔;
d:在第二轴与压力管的第一端的中点之间的在第一轴方向上的间隔;
αDC:压差测量单元的热膨胀系数;
αSE:加强元件的热膨胀系数;
αPT:压力管的热膨胀系数;
αP:平台的热膨胀系数,
其中:
β≤0.1,优选≤0.05,特别优选≤0.02。
本发明的另一个有利的进一步发展是,在每种情况下,第一连接区域的第一中点和第二连接区域的第二中点与正交于接合平面的平面偏移预定值cZ,并且相对于第二轴旋转对称地偏移,特定加强元件与压差测量单元在所述接合平面上连接在一起。特别是,进一步的发展可以提供下式基本上成立:
其中以下定义成立:
cz:在平面(49)与第一或第二连接表面(21、23)的第一或第二中点(21a、23a)之间的在第三轴(48)的方向上的间隔,其中第三轴与第一轴和第二轴正交;
dz:在平面(49)与相应的压力管在第一端(20aa、22aa)处的中点之间的间隔;
αSE:加强元件的热膨胀系数;
αPT:压力管的热膨胀系数;
αP:平台的热膨胀系数,
其中:
β≤0.1,优选≤0.05,特别优选≤0.02。
附图说明
现在将基于附图更详细地解释本发明,本发明的附图示出如下:
图1是从现有技术获知的压差传感器的示意性纵向截面图,
图2是穿过本发明的压差传感器的实施例的第一示例的示意性纵向截面图,
图3是穿过本发明的压差传感器的实施例的第二示例的示意性纵向截面图,
图4是本发明的压差传感器的实施例的第一示例的示意性平面图,以及
图5是本发明的压差传感器的实施例的第三示例的示意性平面图。
具体实施方式
图1所示的已知的压差传感器包括平台10,该平台10通常包括VA钢,例如304或316不锈钢。从平台10作为直孔从平台10的第一表面16延伸到平台10的第二表面18的是第一和第二压力输入开口12、14。在图1所示的示例中,压力输入开口12、14从过程连接表面16延伸到平台的背向过程连接表面16的后侧18。插入在输入开口12、14的孔中是呈毛细管20、22的形式的第一和第二直压力管,其从平台10的后侧延伸出来,并且在过程连接表面16的一侧上借助外围焊缝24、26与平台10压密地连接。
两个压力输入开口12、14用相应的第一和第二隔离隔膜28、30密封,其中每个隔离隔膜经由外围焊缝与平台10的过程连接表面16压密地连接。由隔离隔膜28、30覆盖的第一和第二凹部29、31具有基本平坦的基部,即,没有提供特别形成的隔膜床,在过载的情况下,隔离隔膜被支撑在隔膜床上。在这种情况下,可以省略这种措施,因为压差传感器具有抗过载差压测量单元40,其强度通过例如氮化硅或氮化铝制的两个陶瓷加强元件42、44进一步增加,所述两个陶瓷加强元件42、44通过玻璃焊料粘合到压差测量单元40的各个侧面。压差测量单元40特别是由硅制成并且形成为电容式变换器的微机械压差测量单元40。压差测量单元40经由延伸通过加强元件42、44的导管与两个压力管20、22连通,其中加强元件42、44是压密的,并且承受压力地粘合、焊接或钎焊到压力管20、22的后表面。
另外,从平台主体10的后侧延伸的是第一和第二填充导管32、34,所述第一和第二填充导管32、34与过程连接表面中的相应凹部29、31连通。经由这些填充导管,与压差传感器连通的压差传感器的液压系统的体积部分被填充有压力转移液体。然后,将填充导管32、34压密地密封。
压差传感器经由其过程连接表面借助螺栓连接到过程连接块50。
如上所述,平台可以是VA钢,压力管是科瓦合金,加强元件是陶瓷材料,压差传感器元件是半导体材料,例如硅。
由于单个材料的不同的热膨胀系数,各个部件的热机械行为不同。特别是,VA钢(αP约15-20ppm/开尔文)制的平台比硅(αDC约1-3ppm/开尔文)制的压差测量元件和陶瓷(αSE约3-8ppm/开尔文)制的加强元件的组合膨胀更显著。这些膨胀差异导致平台在组合的热机械反应中温度变化ΔT的情况,并且导致上述缺点。
图2示出了通过本发明的压差传感器的实施例的第一示例的示意性纵向截面,其具有关于热机械反应改进的性质。为此,代替图1所示的直压管,压差传感器包括压力管或毛细管,在平台的第二表面18与压力管20、22的后表面之间的区域中弯曲。
为了提供参考方法,图2至图5中示出了具有x轴、y轴和z轴的坐标系。坐标系以这样的方式定向,使得平台的第二表面位于由x轴和y轴限定的xy平面中,其中z轴正交于xy平面。此外,y轴表示压差传感器的对称轴或旋转轴。由于基本上对称的结构,考虑可以限于对称的一半。在图2和图3中,z轴以使得其垂直于视图的平面的方式延伸,而在图4和图5中,y轴以使得其垂直于视图平面的方式延伸。
本发明基于以下概念,考虑到各种材料的不同的热膨胀系数,当各个部件沿着轴线的热膨胀的总和最小化时,平台在加强元件和压差测量单元的组合上的热机械反应可以最小化。在理想的情况下,当沿着轴线的各个部件的热膨胀之和基本为零时,以这种方式,基本上可以完全抑制热机械反应。
下面区分两种情况:
-第一种情况:毛细管朝向对称轴弯曲,即,毛细管朝向彼此弯曲;
-第二种情况:如从加强元件看到的,毛细管远离对称轴线弯曲,即,毛细管背向彼此弯曲。
图2示出了根据第一种情况的实施例的示例,其中毛细管以朝向彼此弯曲的方式弯曲。
基于如应用于图2所示的第一种情况的基本概念,得出如下方程:
其中以下定义成立:
a:在第一轴46的方向上压差测量单元40的厚度,该厚度由第一连接区域21的第一中点21a和第二连接区域23的第二中点23a限定;
c:在作为压差传感器的对称轴的第二轴47与第一中点21a之间在第一轴46方向上的间隔;
d:在第二轴47与压力管的第一端的中点20aa之间沿第一轴46方向的间隔;
αDC:压差测量单元的热膨胀系数;
αSE:加强元件的热膨胀系数;
αPT:压力管的热膨胀系数;
αP:平台的热膨胀系数,
从上述方程开始,因此,当满足以下方程时,产生具有最小热机械反应的压差传感器:
由此,对于具有最小热机械反应的压差传感器的第一种情况的设计,可以得出以下设计方程:
其中β≤0.1,优选≤0.05,特别优选≤0.02。
因此,通过设计方程,基于已经预定的热膨胀系数,即,由于材料选择而确定的热膨胀系数,可以确定参数a、c和d的参数集,其定义或建立了毛细管的弯曲。
因此,通过第一种情况的上述设计方程,例如,可以设计具有以下参数的压差传感器:a=1mm;c=3mm以及d=2.21mm,其中假设以下热膨胀系数:αDC=2ppm/K;αSE=5ppm/K;αPT=9ppm/K以及αP=16ppm/K。
图3示出了穿过本发明的压差传感器的实施例的第二示例的示意性纵向截面图,在该情况下,根据上述第二情况的毛细管如从加强元件观察时向外弯曲。
基于与第一种情况相同的基本概念,对于图3所示的第二种情况,可以得到以下方程:
其中再次以下定义成立:
a:在第一轴46方向上压差测量单元40的厚度,该厚度由第一连接区域(21)的第一中点21a和第二连接区域23的第二中点23a限定;
c:在作为压差传感器的对称轴的第二轴47与第一中点21a之间在第一轴46方向上的间隔;
d:在第二轴47与压力管的第一端的中点20aa之间沿第一轴46方向的间隔;
αDC:压差测量单元的热膨胀系数;
αSE:加强元件的热膨胀系数;
αPT:压力管的热膨胀系数;
αP:平台的热膨胀系数,
从上述方程式开始,当满足以下方程时,因此产生具有最小热机械反应的压差传感器:
由此,对于在第二种情况下具有最小热机械反应的压差传感器的设计,可以得出以下设计方程式:
其中,再次,β≤0.1,优选≤0.05,特别优选≤0.02。
因此,借助上述第二种情况的上述设计方程,可以设计例如具有以下参数的压差传感器,a=0.8mm;c=3mm以及d=6mm,其中假定以下热膨胀系数:αDC=2ppm/K;αSE=5ppm/K;αPT=9ppm/K以及αP=16ppm/K。
在图2和图3所示的上述情况下,假设所有材料具有各向同性的热膨胀系数。
然而,原则上也可能发生材料不具有各向同性膨胀系数的情况,因此在上述方程中,必须给出在y轴或z轴的方向上的热膨胀,或在给定情况下给出其角度依赖的线性组合。
此外,在上述示例中已经假设,毛细管20、22仅在一个平面中具有弯曲,用于最小化在加强元件42、44和压差测量单元10的组合上平台10沿着x轴的热机械反应。实际上,热机械反应也自然地沿其它轴线发生;在图2所示的实施例的示例中,例如,沿着z轴。这就导致如下事实,毛细管20、22必须具有3D弯曲,即,在两个平面中的弯曲,以使热机械反应最小化。然而,这种3D弯曲毛细管比具有2D弯曲的毛细管(即,仅在一个平面中弯曲的毛细管)制造起来更复杂,使得人们宁愿避免3D弯曲的毛细管。
在下文中,解释了本发明的进一步的思想,借此,可以避免3D弯曲毛细管20、22的复杂制造。针对这一点举例,图4示出了图2所示的压差传感器的示意性平面图。
从图4显然,两个连接区域21、23布置在毛细管20、22的相应的第二端20b、22b与关于yz平面对称的相应的加强元件42、44之间,并且其中点21a、23a位于x轴上,使得x轴与毛细管的第二端的中点21a、23a之间间隔沿z轴为零(cZ=0)。
如果也在图4所示的平面图的z轴上应用本发明的基本概念,则得出如下方程:
dz·αP=dz·αPT
其中以下定义成立:
dz:在第一端20aa、22aa处的平面49与相应的压力管的中点之间的间隔;
αPT:压力管的热膨胀系数;
αP:平台的热膨胀系数,
因此得出结论,当αP=αPT,即,平台和毛细管的材料如此选择使得它们具有基本相同的热膨胀系数时,才可满足方程。
在平台10和毛细管20、22的材料具有不同的热膨胀系数的情况下,尽管如此,仍然可以最小化沿着z轴的热机械反应而没有毛细管20、22的3D弯曲。为此,根据本发明,相应的毛细管20、22的第二端20b、22b与相应的加强元件40、44之间的连接区域21、23从相对于对称轴线反对称的x平面49偏移了预定值cZ
图5示出了本发明的压差传感器的实施例的第三示例的示意性平面图,在两个连接区域21、23偏移值cZ的情况下,对于z方向上的热应力平衡得出如下方程:
cZ·αSE+dZ·αP=(cZ+dZ)·αPT
其中以下定义成立:
cz:在平面49与第一和第二连接区域21、23的第一和第二中点21a、23a之间的在第三轴48方向上的间隔,其中第三轴与第一轴和第二轴正交;
dz:平面49与在相应的第一端20aa、22aa处压力管的中点之间的间隔;
αSE:加强元件的热膨胀系数;
αPT:压力管的热膨胀系数;
αP:平台的热膨胀系数,
由此,根据实施例的第三示例,对于具有最小热机械反应的压差传感器的设计可以导出以下设计方程:
其中β≤0.1,优选≤0.05,特别优选≤0.02。
反过来,对于在固定的热膨胀系数αPT和αP的情况下的该设计方程,通常可以得出cZ和dZ的解。
因此,例如,对于以下热膨胀系数:αDC=2ppm/K;αSE=5ppm/K;αPT=9ppm/K,αP=16ppm/K以及β=0,可以设计具有以下参数的压差传感器:cZ=2mm;dZ=1.14mm。
对于图5所示的实施例的示例,上面提及的情况沿x轴的设计方程也成立,使得弯曲由参数集ax、bx、cx、dx、cz和dz固定。
附图标记
10 平台
12 第一压力输入开口
14 第二压力输入开口
16 第一表面
18 第二表面
20 第一压力管
20a 第一压力管的第一端
20aa 第一压力管的第一端的中点
20b 第一压力管的第二端
21 第一连接区域
21a 第一连接区域的第一中点
22 第二压力管
22a 第二压力管的第一端
22aa 第二压力管的第一端的中点
22b 第二压力管的第二端
23 第二连接区域
23a 第二连接区域的第二中点
24、26 焊缝
28 第一隔离隔膜
29 第一凹部
30 第二隔离隔膜
31 第二凹部
40 压差测量单元
42 第一加强元件
43 第一导管
44 第二加强元件
45 第二导管
46 第一轴(x轴)
47 第二轴,或压差传感器的对称轴(y轴)
48 第三轴(z轴)
49 平面
50 接合平面

Claims (6)

1.一种用于提供压力测量信号的压差传感器,包括:
-压差测量单元(40),所述压差测量单元(40)可被供应有第一压力和第二压力,并且所述压差测量单元(40)具有变换器,所述变换器输出所述压力测量信号,所述压力测量信号取决于所述第一压力与所述第二压力之差;
-第一陶瓷加强元件(42),优选为氮化铝的第一陶瓷加强元件,所述第一陶瓷加强元件(42)与所述压差测量单元(40)接合,并且所述第一陶瓷加强元件(42)具有第一导管(43),所述第一压力经由所述第一导管(43)可供应到所述压差测量单元(40);
-第二陶瓷加强元件(44),优选为氮化铝的第二陶瓷加强元件,所述第二陶瓷加强元件(44)与所述压差测量单元(40)接合,并且所述第二陶瓷加强元件(44)具有第二导管(45),所述第二压力经由所述第二导管(45)可供应到所述压差测量单元(40);
-平台(10),所述平台(10)具有第一和第二压力输入开口(12、14),每个压力输入开口从所述平台(10)的第一表面(16)延伸到所述平台(10)的第二表面(18),其中,所述压力输入开口(12、14)在所述第一表面(16)上被密封,每个压力输入开口(12、14)都具有其自身的隔离隔膜(28、30),
-第一压力管(20),所述第一压力管(20)利用第一端(20a)与所述第一压力输入开口(12)连通并且与所述平台(10)压密地连接,其中,所述第一压力管(20)利用第二端(20b)在第一连接区域(21)处与所述第一加强元件(42)压密地连接,
-第二压力管(22),所述第二压力管(22)利用第一端(22a)与所述第二压力输入开口(14)连通并且与所述平台(10)压密地连接,其中,所述第二压力管(22)利用第二端(22b)在第二连接区域(23)处与所述第二加强元件(44)压密地连接,
其中,所述第一压力管(20)和所述第二压力管(22)中的每一个在所述平台的所述第二表面(18)与相应的所述压力管(20、22)的第一或第二连接区域(21、23)之间的区域中具有至少一个弯曲部。
2.根据权利要求1所述的压差传感器,其中,所述至少一个弯曲部以这样的方式被实施,使得所述平台(10)在加强元件(42、44)和压差测量单元(40)的组合上的热机械反应在热平衡下被最小化。
3.根据权利要求1或2中的一项所述的压差传感器,其中,压力管(20、22)的所述至少一个弯曲部以这样的方式被实施,使得所述第一和第二压力管(20、22)朝向彼此定向,优选彼此交叉,并且下式基本上成立:
<mrow> <mrow> <mo>|</mo> <mfrac> <mrow> <mi>d</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>P</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>c</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>c</mi> <mo>+</mo> <mi>d</mi> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>P</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>c</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>c</mi> <mo>+</mo> <mi>d</mi> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>|</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <mi>&amp;beta;</mi> </mrow>
其中以下定义成立:
a:所述压差测量单元(40)在第一轴(46)方向上的厚度,所述第一轴(46)由所述第一连接区域(21)的第一中点(21a)和所述第二连接区域(23)的第二中点(23a)限定;
c:在表示所述压差传感器的对称轴的第二轴(47)与所述第一中点(21a)之间的在所述第一轴(46)方向上的间隔;
d:在所述第二轴(47)与所述压力管的所述第一端的中点(20aa)之间的沿所述第一轴(46)方向的间隔;
αDC:所述压差测量单元的热膨胀系数;
αSE:所述加强元件的热膨胀系数;
αPT:所述压力管的热膨胀系数;
αP:所述平台的热膨胀系数,
并且其中
β≤0.1,优选≤0.05,特别优选≤0.02。
4.根据权利要求1或2中的一项所述的压差传感器,其中,压力管(20、22)的所述至少一个弯曲部以这样的方式实施,使得所述第一和第二压力管背离彼此定向,并且下式基本上成立:
<mrow> <mrow> <mo>|</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>d</mi> <mo>-</mo> <mi>c</mi> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mi>c</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mi>d</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>P</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mi>d</mi> <mo>-</mo> <mi>c</mi> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mi>c</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>D</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mi>d</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>P</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>|</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <mi>&amp;beta;</mi> </mrow>
其中以下定义成立:
a:所述压差测量单元(40)在第一轴(46)方向上的厚度,所述第一轴(46)由所述第一连接区域(21)的第一中点(21a)和所述第二连接区域(23)的第二中点(23a)限定;
c:在表示所述压差传感器的对称轴的第二轴(47)与所述第一中点(21a)之间的在所述第一轴(46)方向上的间隔;
d:在所述第二轴(47)与所述压力管的所述第一端的中点(20aa)之间的沿所述第一轴(46)方向的间隔;
αDC:所述压差测量单元的热膨胀系数;
αSE:所述加强元件的热膨胀系数;
αPT:所述压力管的热膨胀系数;
αP:所述平台的热膨胀系数,
并且其中
β≤0.1,优选≤0.05,特别优选≤0.02。
5.根据权利要求3或4中的一项所述的压差传感器,其中,在每种情况下,所述第一连接区域(21)的所述第一中点(21a)和所述第二连接区域(23)的所述第二中点(23a)从正交于接合平面(50)的平面(49)偏移预定值cZ,并且相对于所述第二轴(47)旋转对称地偏移,特定的加强元件(42、44)与所述压差测量单元(40)在所述接合平面(50)上接合。
6.根据权利要求5所述的压差传感器,其中,下式基本上成立:
<mrow> <mfrac> <mrow> <mo>|</mo> <msub> <mi>c</mi> <mi>Z</mi> </msub> <mo>|</mo> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>d</mi> <mi>Z</mi> </msub> <mo>|</mo> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>P</mi> </msub> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>c</mi> <mi>Z</mi> </msub> <mo>|</mo> <mo>+</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>d</mi> <mi>Z</mi> </msub> <mo>|</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mo>|</mo> <msub> <mi>c</mi> <mi>Z</mi> </msub> <mo>|</mo> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>d</mi> <mi>Z</mi> </msub> <mo>|</mo> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>P</mi> </msub> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>c</mi> <mi>Z</mi> </msub> <mo>|</mo> <mo>+</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>d</mi> <mi>Z</mi> </msub> <mo>|</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;le;</mo> <mi>&amp;beta;</mi> </mrow>
其中,以下定义成立:
cz:在所述平面(49)与所述第一或第二连接区域(21、23)的所述第一中点或所述第二中点(21a、23a)之间的在第三轴(48)的方向上的间隔,其中,所述第三轴与所述第一轴和所述第二轴正交;
dz:在所述平面(49)与相应的所述压力管在所述第一端(20aa、22aa)处的所述中点之间的间隔;
αSE:所述加强元件的热膨胀系数;
αPT:所述压力管的热膨胀系数;
αP:所述平台的热膨胀系数,
其中:
β≤0.1,优选≤0.05,特别优选≤0.02。
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