CN110462359A - 用于测量压力的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于测量压力的装置(1),该装置包括基体(3)和隔膜(5),该隔膜(5)被布置在基体(3)上,使得基体(3)和隔膜(5)至少部分地包围腔(7),其中隔膜(5)被实现为能够根据入射在该隔膜(5)上的外部压力(Pex)变形,使得腔(7)的空间尺寸(Vd)的大小对应地改变,其中位置元件(9)被布置成根据隔膜(5)而移动,其中感应平面线圈(11)被布置成横跨腔(7)并与位置元件(9)相反,使得位置元件(9)和感应平面线圈(11)是分开的,其中位置元件(9)用于根据分开的大小(d)来影响线圈(11)的电感(H)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测量压力的装置,该装置具有基体,以及隔膜,该隔膜被布置在基体上,使得基体和隔膜至少部分地包围腔,并且使得隔膜能够暴露于待监测的外部压力,其中隔膜被实现为能够根据入射在其上的外部压力变形,使得腔的空间尺寸的大小对应地改变,其中该装置还具有位置元件,其中位置元件被布置成根据隔膜而移动,特别是固定地附接到隔膜。
背景技术
在各种工业应用中通常需要测量和/或监测过程压力和/或容器中的压力。因此,为此目的采用了许多测量原理。
在专利文献WO03/106952中,公开了一种MEMS(微电子机械系统)压力传感器,其基于电容测量原理起作用。特别地,通过包括有感应线圈的电容换能器监测两个电极之间的距离的变化。由于入射压力引起的电极之间距离的变化导致由电极和感应线圈形成的LC电路的谐振频率的变化。监测谐振频率的变化,这是因为它对应于由待被监测的入射压力引起的距离变化。
在此背景下,本发明的目的是介绍一种用于监测压力的改进装置。
发明内容
该目的通过根据独立权利要求1和13的装置实现。本发明的有利实施例在从属权利要求和以下描述中进一步被限定。
因此,本发明的目的是通过一种用于测量压力的装置来实现的,该装置包括:基体;隔膜,该隔膜被布置在基体上,使得基体和隔膜至少部分地包围腔,并且使得隔膜能够暴露于待被监测的外部压力,其中隔膜被实现为能够根据入射在其上的外部压力变形,使得腔的空间尺寸的大小对应地改变,还包括位置元件,其中位置元件被布置成根据隔膜而移动,特别是被固定地附接到该隔膜,其中感应平面线圈被布置在基体上和/或在基体中,该感应平面线圈横跨腔并与位置元件相反,使得位置元件和感应平面线圈在空间维度上分开,其中位置元件用于根据在空间维度上的分开的大小来影响线圈的电感,并且其中该装置基于感应平面线圈的变化电感来测量外部压力。
平面线圈能够被布置在基本上垂直于线圈和位置元件之间的分开的方向的平面中。隔膜能够暴露于隔膜的背对腔的表面上的外部压力。也就是说,隔膜的外表面能够暴露于外部压力。腔能够填充有可压缩流体。腔也能够暴露于环境压力,使得相对于环境压力测量外部压力。在这种情况下,用于测量压力的装置能够被称为表压传感器。外部压力能够是待测量和/或监测的容器或管道中的过程的过程压力。
用于基于平面线圈的变化电感来测量压力的装置能够有利地解决位置元件在微米范围内(特别是在10微米内)的移动。此外,这种装置在传感器电子设备所面临的不利条件(诸如灰尘、湿度、水分、振动、压力、昼/夜温度的波动)下是稳健的,并且具有宽的操作温度范围(-40℃至+90℃)。特别地,这种非接触类型的感应压力传感器在这种应用中能够优于基于电阻或电容原理的传感器。
通过利用在计算机器上运行的程序对平面感应线圈建模,能够根据线圈和位置元件(诸如例如,被布置在所述平面线圈的对面的铜激励元件)之间的距离的变化来估计(即,计算、预测)这种线圈的电感的变化。这种估计/计算/预测能够用于评估来自实际线圈的信号。例如,压力的变化和电感的变化之间的关系能够被建模并存储在数据处理单元和/或评估单元中,使得来自线圈的信号能够用作输入;使得能够对入射压力进行反向估计/计算/预测。
在本发明装置的一个实施例中,该装置还包括处理单元,其中该处理单元包括用于生成电信号的信号生成单元,并且其中信号生成单元电连接到线圈,使得电输入信号能够被传输到该线圈。
压力感测装置能够包括例如用于生成正弦波信号的信号生成单元,该信号生成单元包括放大器。信号生成单元还能够被实现为生成用于线圈的方波输入信号。
在本发明装置的一个实施例中,处理单元包括评估单元,其中该评估单元具有信号接收接口,该信号接收接口电连接到线圈和信号生成单元,其中评估单元用于基于从线圈输出到信号接收接口的电输出信号来确定外部压力。
与输入信号一样,输出信号能够例如是正弦波或方波,方波通常能够理解为若干正弦波的总和。因此,信号接收接口应该被实现为接收具有这些形式中的一种形式的模拟信号。
处理单元能够位于本地(即位于装置的壳体内)或远程。在处理单元远程定位的情况下,壳体能够包括电触点,该电触点连接到通向平面线圈的输入触电和输出触点。远程定位的处理单元能够使用低成本部件,这是因为能够消除或降低某些耐久性要求。例如,适用于限制的温度范围的部件可以用在远程定位的处理单元中。
在本发明装置的一个实施例中,处理单元包括采样模块,特别是模数转换器,其用于对来自线圈的输出信号进行采样。因此,来自线圈的模拟输出信号能够被转换成数字形式,大大降低了信号的数学处理的难度。
在本发明装置的一个实施例中,位置元件包括铜。当铜激励器(即位置)元件非常接近平面线圈时,耦合系数从0增加到某个中等值(例如,0.5到0.6),并且从而平面线圈的电感大约减少了其标称值的40%到50%。当位置/激励元件进一步背对相关的平面线圈移动时,耦合系数减小到零值,并且因此,平面线圈的电感值回到其标称值。平面线圈的电感值的变化被适当地转换成对应的电压信号,并估计位置元件的位置。上述物理现象也能够替代地被如下解释。当交流电流流动到平面线圈中时,该电流在周围的空气芯中产生变化的磁通量。撞击在“短路次级绕组”(即,铜激励器/位置元件)上的变化的磁场根据法拉第的电磁定律进一步引起了变化的电压和电流。铜激励器/位置元件中的被称为涡电流的电感电流进一步抵抗根据伦茨定律生成的变化的磁通量,并且因此也通过产生较低的线圈电感值来抵抗流动到平面线圈中的电流。一次电流的频率越高,铜板中的涡电流效应越大。这反过来又降低了感应传感器的线圈电感。
在本发明装置的一个实施例中,位置元件包括电隔离和铁磁材料,特别是镍-锌-铁氧体和/或锰-锌-铁氧体。位置元件能够包括高渗透性且导电性差的导电材料。此类材料的示例是来自莱尔德科技有限公司(Laird-Technologies)的MP1040-200、MP1040-100或WE-FSFS-354-材料组的WE354006,其能够在2017年从Würth-Elektronik公司获得。这些材料适用于屏蔽13.56MHz-RFID转发器。材料WE354006能够具有块状形式,其中宽度和长度分别为60mm,并且厚度为0.3mm,其能够被切成所需尺寸。在约13.56MHz的频率范围内的复磁导率是μ'=150,μ”=90,其中相对磁导率被定义为μr=μ'-jμ”或相关地μr=B/B0=√(μ'2+μ”2)=ca.175。这里,B是铁氧体材料中的磁通密度,并且B0是真空或空气中的磁通密度。
与其中位置元件包括导电金属并且通过形成涡电流来减小线圈的电感的传统布置形成对比的是,铁磁和电绝缘材料能够增加线圈的电感。结果,能够增大有用信号并且能够增大信噪比(SNR)。由此能够省去有用信号的多级放大。通过增大电感,线圈的基本电感能够相对较小而不受位置元件的影响。因此,线圈能够具有减小的尺寸。线圈的电感通常通过借助于兆赫兹频率范围内的电压激励线圈来确定。该频率能够显著低于具有金属位置元件的布置的频率。例如,频率可以是大约12MHz,并且因此比具有导电位置元件的布置的频率小几个数量级。由于频率降低,用于提供该频率的电路和评估装置能够被更简单地实施或者用更便宜的部件实施。用于将线圈连接到频率的开关元件也能够更具成本效益。还可以改善装置的电磁兼容性。
通过位置元件的电感增加能够比由金属位置元件的衰减更明显,使得用于确定感应位置的装置的元件的公差能够被选择成更大。结果,能够使用更具成本效益的部件,并且能够省去在生产的范围内的装置的校准。
另外,非导电铁磁位置元件的使用能够被用在压力电感应用中,其中金属位置元件诸如铜,其中位置元件暴露于氧化剂或蚀刻剂。
在本发明装置的一个实施例中,隔膜由陶瓷材料形成。陶瓷隔膜具有极高的耐高温性,并且能够被用在待被监测的过程处于高温(例如高于100摄氏度)的应用中。
在本发明装置的替代实施例中,隔膜由金属(特别是薄的金属片材)形成,和/或涂布有涂料和/或特氟隆(即PTFE)。
隔膜也能够由合成的聚合物基材料形成。
在本发明装置的一个实施例中,位置元件基本上是扁平的并且具有菱形或六边形形状。位置元件也能够具有矩形、圆形或其它几何形状。
在本发明的意义上,扁平描述了一种物体,其高度最多是该物体宽的度和/或阔度的五分之一。在导电位置元件中,影响线圈感应的涡电流形成发生在位置元件的表面处或位置元件的表面附近。因此,使用附加材料来增加位置元件的高度通常没有关于所提供的效果的额外优点。特别是,由于铜昂贵,因此扁平形式提供了最佳的成本效益比,这是因为这也是最有效的形式。
在本发明装置的一个实施例中,线圈被实现为基板上(特别是印刷电路板上)的印刷导电通路。在PCB上直接制造平面线圈,使得线圈的电感受到由于位置元件引起的涡电流阻尼效应的影响。由于PCB上的有限的空间,因此这种线圈通常具有较小的尺寸和较少的匝,例如,8至9匝。同样,较小的线圈尺寸和较少的匝将产生较小的电感量,这可能不足以进行可靠的位置感测。因此,感应位置感测方法通常使用具有铜、黄铜或铝金属板的多层平面线圈作为在线圈上方的约0.15mm至0.45mm和/或甚至接近0.7mm的激励器(即位置)元件,其中换能器生成线圈电压/电感,该线圈电压/电感随着在较高频率下的涡电流阻尼效应下的移动距离而变化。
不同几何形状(正方形、矩形、梯形、圆形或甚至椭圆形)的平面线圈以及前述几何形状的位置元件可用于本发明装置中。
在本发明装置的一个实施例中,线圈包括第一层和第二层,其中第一层和第二层基本上对齐。
平面线圈中的层的定向和位置能够由贯穿由线圈的平面中的该线圈的层覆盖的区域的中心的轴线限定,并且该轴线基本上垂直于其中布置有线圈的该层的平面延伸。当线圈的这些层对齐时,这些轴线基本上彼此相同。然而,其中布置有线圈的平面能够分开一定距离。这能够有利地导致更大的线圈电感。例如,这些层能够在印刷电路板的两个相反表面上制造。
本发明装置中的多层线圈的电感对线圈和位置元件之间的分开距离的依赖性更大,并且与具有相同电感依赖性的单层线圈所需要的空间相比,本发明装置中的多层线圈的电感在印刷电路板(PCB)上需要更少的空间。
在本发明装置的一个实施例中,线圈被实现为仅具有单个层。通常,将多层平面线圈的质量控制自动化是困难且昂贵的。另一方面,单层线圈能够在例如自动扫描过程中进行可视检查,这是因为线圈的整个结构存在于基板(诸如印刷电路板)的一侧上。这能够降低成本并提高生产可靠制造的线圈的速度。
该目的还通过一种用于利用以下装置测量压力的方法来实现,该装置具有基体,以及隔膜,该隔膜被布置在基体上,使得基体和隔膜至少部分地包围腔,并且其中隔膜被实现为能够根据入射在其上的外部压力变形,使得腔的空间尺寸的大小对应地改变,并且其中该装置包括位置元件,其中位置元件被布置成根据隔膜而移动,特别是被固定地附接到隔膜,其中感应平面线圈被布置在基体上和/或在基体中,横跨腔并与位置元件相反,使得位置元件和感应平面线圈在空间维度上分开,其中位置元件用于根据空间维度上的分开的大小来影响线圈的电感,
包括以下步骤
将隔膜暴露于待被监测的外部压力,以及
基于感应平面线圈的变化的电感来测量外部压力。
本发明还涉及一种差压流量计,用于测量通过管道的流体(特别是液体)的流量,该差压流量计包括至少一个用于测量压力的装置,该装置具有基体以及隔膜,该隔膜被布置在基体上,使得基体和隔膜至少部分地包围腔,并且其中隔膜被实现为能够根据入射在其上的外部压力变形,使得腔的空间尺寸的大小对应地改变,并且其中该装置包括位置元件,其中位置元件被布置成根据隔膜而移动,特别是被固定地附接到该隔膜,其中感应平面线圈被布置在基体上和/或在基体中,横跨腔并与位置元件相反,使得位置元件和感应平面线圈在空间维度上分开,其中位置元件用于根据空间维度上的分开的大小来影响线圈的电感,并且其中该装置被实现为基于感应平面线圈的变化的电感来确定外部压力。
本发明还涉及一种差压高度计,该差压高度计用于测量容器中的流体(特别是液体)的高度,该差压高度计包括至少一个用于测量压力的装置,该装置具有基体,以及隔膜,该隔膜被布置在基体上,使得基体和隔膜至少部分地包围腔,并且其中隔膜被实现为能够根据入射在其上的外部压力变形,使得腔的空间尺寸的大小对应地改变,并且其中该装置包括位置元件,其中该位置元件被布置成根据隔膜而移动,特别是被固定地附接到该隔膜,其中感应平面线圈被布置在基体上和/或在基体中,横跨腔并与位置元件相反,使得位置元件和感应平面线圈在空间维度上分开,其中位置元件用于根据在空间维度上的分开的大小来影响线圈的电感,并且其中该装置被实现为基于感应平面线圈的变化的电感来确定外部压力。
附图说明
接下来将参考以下附图描述本发明。附图示出:
图1是本发明的压力传感器的实施例的示意图;
图2a、图2b分别是双层平面线圈的透视图和平面线圈与位置元件的透视图;
图3a、图3b是平面线圈与六边形位置元件的边界的顶视图,以及平面线圈与菱形位置元件的边界的顶视图;
图4是平面线圈的电感进展的图形表示,其取决于定位元件在平行于线圈的平面的方向上的在垂直于线圈的平面的方向上的距线圈三个不同距离处的空间变化;
图5是平面线圈的电感相对于位置元件与平面线圈之间在垂直于由线圈限定的平面的方向上的距离的依赖性的图形表示;
图6是用于压力测量的本发明装置的实施例的示意图;
图7是包括管道的系统以及该装置的实施例的示意图,该管道用于承载诸如液体的流体;
图8是用于测量压力的本发明装置的实施例的另一应用的示意图,其中该装置用于测量罐的填充高度;并且
图9是本发明装置的实施例的另一填充高度测量应用的示意图。
具体实施方式
图1示出了本发明的压力传感器的实施例的示意图,该压力传感器具有基体3和隔膜5,隔膜5暴露于外部压力Pex。基体3和隔膜5包围腔7。印刷电路板PCB位于腔7内。平面线圈11被布置在印刷电路板PCB上。平面线圈11电连接到处理单元13。处理单元13能够被直接布置在基体3上,并且包围处理单元13的壳体能够与基体3一体地形成。替代地,基体3和处理单元13能够在空间上彼此分开,使得处理单元远离待监测和/或测量的外部压力Pex或处理压力远程定位。这种可变性由虚线tt描绘,虚线tt示出了在平面线圈11和处理单元13之间延伸的电线以及在包围处理单元13的壳体和基体3之间延伸的电线。
处理单元包括信号生成单元17,信号生成单元17用于将电信号传输到平面线圈11。提供接收接口19以接收来自平面线圈11的电信号并对其进行采样。线圈11的输入信号和输出信号之间的相对差异受到线圈11的电感H的影响。
处理单元13还包括用于与外部装置交换信息的通信接口21。接口21被描绘为具有两个导电通路的通信线。然而,通信接口21也能够是单个导电通路,或甚至是无线通信接口21。
位置元件9被固定到隔膜5。位置元件9从平面线圈11横跨腔7定位并且与平面线圈11分开距离d。当压力被入射在隔膜5上时,隔膜5能够变形,使得距离d改变。由于位置元件9的特性,距离d的变化影响平面线圈11的电感H。位置元件9例如能够是导电的,使得当从处理装置输入信号时,由于线圈11产生的变化的磁场而形成涡电流。这些涡电流反过来有助于磁场并且能够有助于线圈11的金属导电通路内的电势变化,从而影响输入信号。通过检查经由接收接口19接收到的线圈11的输出信号,能够在处理单元13中监测这种影响或其结果。在该检查的基础上,该检查的本质是对线圈11的电感H的确定,能够得到关于线圈11和位置元件9的分开距离的结论。在此结论的基础上,能够确定入射压力。
图2a和图2b分别示出了双层平面线圈11的透视图,和平面线圈11与位置元件9的透视图。双层平面线圈11能够被制造在基板(诸如印刷电路板)上。例如,上层能够被布置在印刷电路板PCB的第一侧上,并且下侧能够被布置在板的第二侧上。示出了线圈11的连接部,其用于连接两个层。在图2b中,显示了位置元件9。位置元件9被成形为菱形(即钻石形)。位置元件9是扁平的,其具有远低于1比5的高度与宽度比以及高度与阔度比。位置元件9是铜质的。
图3a和图3b分别示出了平面线圈11与六边形位置元件9的边界的顶视图,以及平面线圈11与菱形位置元件9的边界的顶视图。通过如图所示的边界限定的位置元件9在每种情况下都居中,即相对于线圈11对齐。众所周知,诸如所示的那些几何形状对于影响平面线圈11的电感H特别有效。
图4示出了平面线圈11的电感的进展的图形表示,其取决于位置元件9在平行于线圈11的平面的方向上的在垂直于线圈11的平面的方向上的距线圈11三个不同距离处的空间变化的图形表示。特别地,当位置元件9在线圈11上方居中时,如图3a和图3b中所描绘的,位置元件9对线圈11的电感H的影响被最大化。这里使用的位置元件9是导电的。因此,线圈11的电感H随着位置元件9和线圈11之间的分开距离的下降而减小。
第一线L1示出了当线圈11在垂直于线圈11的平面的方向上被定位成距位置元件9约450微米时电感H的进展。第二线L2(即进展)示出了当位置元件9在垂直于线圈11的平面的方向上与线圈11分开300微米时线圈11的电感H。第三进展(即线L3)示出了当位置元件9在垂直于线圈11的平面的方向上与线圈11分开150微米时线圈11的电感H。线圈11的电感H的测量能够以这种比例执行,其中精度为+/-5%。
图5示出了平面线圈11的电感H关于位置元件9和平面线圈11之间在垂直于由线圈11限定的平面的方向上的距离的依赖性的图形表示,特别是当平面线圈11和位置元件9相对于彼此对齐时。如图5中所示的位置和电感H反映了图4中所示的进展的位置和所得的电感H。能够看出,线圈11的电感H的依赖性很大程度上取决于位置元件9的位置,位置元件9在这种情况下也是导电的。使用不导电的铁氧体位置元件9能够引起依赖性的逆转,使得随着平面线圈11和位置元件9之间的距离增加,电感H下降。这是由于铁氧体材料的导磁性能。
图6示出了用于压力测量的装置1的示意图,装置1适用于在需要差压测量的应用中使用。这里,隔膜5暴露于腔7的外部一侧上的压力Pex以及腔7内部一侧上的压力Pcav。由此能够确定差压(ΔP=Pex-Pcav)。横跨隔膜5表面的不相等压力使得隔膜5与位置元件9(铜或铁氧体激励器)一起朝向感应平面线圈11移动。从而减小了位置元件9和平面线圈11之间的间隙d。当使用铜位置元件9(即激励器)时,隔膜5和位置元件9朝向平面线圈11的这种移动将在位置元件9上引起更强的涡电流,从而迫使平面线圈11的电感H值相对于其标称值减少。
如果将铁氧体材料用于位置元件9,则将发生不同的效果。因为铁氧体材料是不导电的(即绝缘体),所以在铁氧体中不生产涡电流。相反,由于相对的磁导率(其能够大于100),位置元件9用作磁场集中器,或者用作由平面线圈11生产的磁场的磁导体。这反过来增加了平面线圈11的、相对于其标称值的电感H值。
图7示出了包括管道23的系统以及该装置的实施例的示意图,该管道23用于承载是液体的流体。液体流动通过设置在管道23内的屏障。在屏障的第一侧上,流体的压力具有第一值。管道23内的液体的压力被转移到本发明的测量装置(诸如图6中所示的测量装置)的腔7外部的隔膜5的侧面。在屏障的第二侧上(其通常是在相对于管道23内的液体流动的下游侧上),液体的压力具有第二值,该第二值取决于流动的速度而不同于第一值。此时的压力转移到本发明装置1的腔7,用于测量压力,并且因此腔7的内部被暴露。由于压力差取决于管道23中的液体的流动特性(诸如速度)而变化,因此能够通过确定压力差来测量流量。
在诸如图7中所描绘的流量测量应用中,平面线圈11能够涂布有绝缘(即不导电的)涂层,诸如涂料或特氟隆(即PTFE)。虽然已经忽略其对线圈11的电感H的影响,但是在暴露于在管道23中流动的材料期间对线圈11提供了有价值的保护。因此,基于电感H的压力测量装置1提供了非常可靠和稳健的测量技术,这是因为电介质变化、灰尘和水分对电感H的影响很小。该解决方案也是一种非常经济有效的流量测量问题解决方案。
图8示出了用于测量压力的本发明装置1的实施例的另一应用的示意图,其中装置1用于测量罐25的填充高度。这里,罐25用液体填充到高度h。罐25(即容器)暴露在大气压下。因此,罐25底部处的压力直接耦合到罐25的填充高度。装置1暴露于罐25的底部处的压力,并且装置1的腔7暴露于大气压力。因此,该表压装置1能够测量由于液体填充容器而产生的差压。
图9示出了本发明装置的实施例的另一填充高度测量应用的示意图。如图8中示出了罐25(即容器)。然而,罐25被封闭并加压到一定压力。罐25中的任何点处的压力是在所述点上方填充罐25的液体的压力与由封闭的罐25的顶部附近的气体提供的环境压力的总和。为了测量压力差,罐25的气体区域的压力被转移到本发明装置的腔7。在某一点处(其能够是在罐25的底部附近的点)的压力被转移到装置1的隔膜5的外表面。因此,罐25中积聚的压力被中和,并且由于罐25中的液体的而导致的压力与隔膜5的变形成比例。
如图8和图9中所描绘的具有用于测量压力的装置1和容器的系统能够设置有至少一个阀,以允许装置1的简化安装。
附图标记
1 装置
3 基体
5 隔膜9 位置元件
7 腔
11 感应平面线圈
13 处理单元
15 壳体
17 信号生成单元
19 接收接口
21 通讯接口
23 管道
25 罐/容器
PCB 印刷电路板
Pcav 腔压力
Pex 外部压力
Vd 空间维度
d 空间维度的大小
H 电感
ΔH 变化的电感
H 罐中的液体高度
L1 第一线
L2 第二线
L3 第三线
Claims (15)
1.一种用于测量压力的装置(1),所述装置包括:
基体(3),
隔膜(5),所述隔膜被布置在所述基体(3)上,使得所述基体(3)和所述隔膜(5)至少部分地包围腔(7),并且使得所述隔膜(5)能够暴露于待被监测的外部压力(Pex),其中所述隔膜(5)被实现为能够根据入射在所述隔膜上的所述外部压力(Pex)来变形,使得所述腔(7)的空间尺寸(Vd)的大小对应地改变,
进一步包括位置元件(9),其中所述位置元件(9)被布置成根据所述隔膜(5)而移动,特别是被固定地附接到所述隔膜(5),
其特征在于,感应平面线圈(11)被布置在所述基体(3)上和/或所述基体(3)中,横跨所述腔(7)并且与所述位置元件(9)相对,使得所述位置元件(9)和所述感应平面线圈(11)以所述空间尺寸(Vd)分开,并且在于,所述位置元件(9)用于根据以所述空间尺寸(Vd)的分开的大小(d)来影响所述线圈(11)的电感(H),并且在于,所述装置(1)被实现为基于所述感应平面线圈(11)的变化的电感(ΔH)来确定所述外部压力(Pex)。
2.根据权利要求1所述的装置(1),其特征在于,所述装置(1)还包括处理单元(13),其中所述处理单元(13)包括用于生成电信号的信号生成单元(17),并且在于所述信号生成单元(17)电连接到所述线圈(11),使得电输入信号能够被传输到所述线圈。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1),其特征在于,所述处理单元(13)包括评估单元,其中所述评估单元具有信号接收接口(19),所述信号接收接口(19)电连接到所述线圈(11)和所述信号生成单元(17),其中所述评估单元用于基于从所述线圈(11)输出到所述信号接收接口(19)的电输出信号来确定所述外部压力(Pex)。
4.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1),其特征在于,所述处理单元(13)包括采样模块,特别是模数转换器(A/D),所述采样模块用于对来自所述线圈(11)的输出信号进行采样。
5.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1),其特征在于,所述位置元件(9)包括铜。
6.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1),其特征在于,所述位置元件(9)包括电绝缘和铁磁材料,特别是镍-锌-铁氧体和/或锰-锌-铁氧体。
7.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1),其特征在于,所述隔膜(5)由陶瓷材料形成。
8.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1),其特征在于,所述隔膜(5)由金属形成。
9.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1),其特征在于,所述位置元件(9)基本上是扁平的并且具有菱形或六边形的形状。
10.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1),其特征在于,所述线圈被实现为在基板上特别是在印刷电路板(PCB)上的印刷导电通路。
11.根据前述权利要求中的至少一项所述的装置(1),其特征在于,所述线圈(11)包括第一层和第二层,其中所述第一层和所述第二层基本上对齐。
12.根据权利要求1至10中的至少一项所述的装置(1),其特征在于,所述线圈(11)被实现为仅具有单个层。
13.一种用于利用装置(1)测量压力的方法,所述装置具有基体(3)和隔膜(5),所述隔膜被布置在所述基体(3)上,使得所述基体(3)和所述隔膜(5)至少部分地包围腔(7),并且其中所述隔膜(5)被实现为能够根据入射在所述隔膜上的外部压力(Pex)变形,使得所述腔(7)的空间尺寸(Vd)对应地变形,并且其中所述装置(1)包括位置元件(9),其中所述位置元件(9)被布置成根据所述隔膜(5)而移动,特别是被固定地附接到所述隔膜(5),其中感应平面线圈(11)被布置在所述基体(3)上和/或所述基体(3)中,横跨所述腔(7)并且与所述位置元件(9)相对,使得所述位置元件(9)和所述感应平面线圈(11)以所述空间尺寸(Vd)分开,其中所述位置元件(9)用于根据以所述空间尺寸(Vd)的分开的大小(d)来影响所述线圈(11)的电感(H),
所述方法包括以下步骤:
将所述隔膜(5)暴露于待被监测的外部压力(Pex),以及
基于所述感应平面线圈(11)的变化的电感(ΔH)来测量所述外部压力(Pex)。
14.一种差压流量计,所述差压流量计用于测量流体特别是液体通过管道(23)的流量,所述差压流量计包括至少一个根据权利要求1至12中的至少一项所述的用于测量压力的装置(1)。
15.一种差压高度计,所述差压高度计用于测量容器(25)中的流体特别是液体的高度,所述差压高度计包括至少一个根据权利要求1至12中的至少一项所述的用于测量压力的装置(1)。
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