DD226363A1 - EXPANSION TRANSFORMER - Google Patents

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DD226363A1
DD226363A1 DD26559084A DD26559084A DD226363A1 DD 226363 A1 DD226363 A1 DD 226363A1 DD 26559084 A DD26559084 A DD 26559084A DD 26559084 A DD26559084 A DD 26559084A DD 226363 A1 DD226363 A1 DD 226363A1
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strain
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Ralf-Peter Reinhardt
Werner Richter
Karl-Heinz Haase
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Elektronische Bauelemente Veb
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dehnungstransformator zur Uebertragung von Oberflaechenspannungen in elektrische Signale und findet in den Gebieten der Technik Anwendung, wo Prozesse der Mess- und Kontrollsteuerung z. B. fuer Lastenverteilungen, Fuellstandsmessungen o. ae. zu erfassen sind. Erfindungsgemaess werden zwei plattenfoermige Werkstoffe mit unterschiedlichen Elastizitaetsmodulen und geometrischen Abmessungen so miteinander verbunden, dass die Kennlinie der Uebertragungsfunktion hinsichtlich Linearitaet und Anstieg variiert werden kann. Gezielte Nichtlinearitaeten, etwa fuer Schaltelemente, koennen durch Drehung des Substrates aus der trivialen Beanspruchungsrichtung realisiert werden. Die den Wandler tragenden Substrate koennen mit mikroelektronischen Fertigungsmethoden (Massenproduktion) hergestellt werden. Eine vorteilhafte Ausfuehrung der Erfindung besteht darin, das Traegersubstrat und/oder den Wandler zur Verbesserung der Waermeleitfaehigkeit mit einer oder mehreren elektrisch leitenden und nichtleitenden Schichten zu versehen. Fig. 1The invention relates to a strain transformer for the transmission of surface voltages in electrical signals and is used in the fields of technology, where processes of measurement and control control z. B. for load distribution, level measurements o. Ae. to be recorded. According to the invention, two plate-shaped materials with different elasticity modules and geometric dimensions are connected to one another in such a way that the characteristic curve of the transfer function can be varied with regard to linearity and increase. Targeted nonlinearities, for example for switching elements, can be realized by rotation of the substrate from the trivial stress direction. The substrates carrying the transducer can be produced by microelectronic production methods (mass production). An advantageous embodiment of the invention is to provide the carrier substrate and / or the transducer for improving the thermal conductivity with one or more electrically conductive and non-conductive layers. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung DehnungstransformatorTitle of the Invention Strain Transformer

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung beinhaltet einen Dehnungstransformator, äer als autonome Meßeinrichtung zur Wandlung mechanischer Verforraungszustände in elektrische Signale eingesetzt wird. Diese allgemein als Dehnungsmesser bezeichneten Einrichtungen erzeugen der Oberflächenspannung des Meßobjektes proportionale elektrische Signale zur weiteren Informationsverarbeitung. Der Einsatz der Dehnungstransformatoren kann in vielen Gebieten der Technik mit Prozeßmeß-, Kontroll- und Obervvachungssystemen, z.3. in Transport-, Umschlag- und Lagerprozassen, in Bauwesen, der Leicht- und Lebensmittelindustrie oder der Robotertechnik, erfolgen.The invention includes an expansion transformer, which is used as an autonomous measuring device for converting mechanical Verforraungszustände into electrical signals. These devices, generally referred to as strain gauges, generate electrical signals proportional to the surface tension of the measurement object for further information processing. The use of stretch transformers can be used in many fields of technology with process measuring, control and monitoring systems, eg. in transport, handling and storage processes, in construction, the light and food industry or robotics.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Einrichtungen zur Erfassung mechanischer Verformungszustände sind in Form von sogenannten Dehnelementen bekannt. Zur Anwendung gelangen Dehnmeßstreifen und Dehnungstransformatoren zur Vergrößerung des Meßeffektes.Means for detecting mechanical deformation states are known in the form of so-called expansion elements. Strain gauges and strain transformers are used to increase the measuring effect.

In US 2 218 909 ist eine Vorrichtung zum Erfassen und Verstärken mechanischer Spannungen beschrieben, die die Dehnungsüberhöhung in einem Spalt, der mit einem vergleichsweise weichen Füllstoff ausgefüllt ist, ausgenutzt.In US 2218909 an apparatus for detecting and amplifying mechanical stresses is described which exploited the elongation magnification in a gap, which is filled with a relatively soft filler.

DE 2 902 242 stellt einen lötbaren Dehnungsmeßstreifen vor, der auf einen temperaturbeständigen Kunststoffträger mit einer diametral angeordneten lötbaren Schicht aufgestäubt ist. Die DE 2 606 753 und DE 2 901 995 beschreiben Dehnungstransformatoren, die mechanische Verformungszustände ermitteln, indem sie parallel zur Meßoberfläche befestigt werden. Nachteile der genannten Lösungen sind die bekanntermaßen großen Kriechneigungen der verwendeten Kunststoffe, die relativ hohen technologischen Aufwendungen zur Fertigung der Verformungskörper und die trotz hohen technologischen Aufwands nur begrenzten Möglichkeiten zur gezielten Beeinflussung der Obertragungskennlinie, z.B. zur Vermeidung oder gewollten Erzeugung von Nichtlinearitäten.DE 2902242 presents a solderable strain gauge which is sputtered onto a temperature-resistant plastic support having a diametrically disposed solderable layer. DE 2 606 753 and DE 2 901 995 describe expansion transformers which determine mechanical deformation states by fixing them parallel to the measurement surface. Disadvantages of the solutions mentioned are the known large creep rates of the plastics used, the relatively high technological expenses for the production of the deformation body and despite high technological cost only limited opportunities for the targeted influencing the Obertragungskennlinie, eg to avoid or intentional generation of non-linearities.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Dehnungstransformator, der mechanische Verformungen in elektrische Signale umwandelt, unter Ausnutzung der Dehnungsüberhöhung eine Beeinflussung der Obertragungskennlinie ermöglicht, ökonomisch herzustellen ist und der universell einsetzbar ist, zu entwickeln.The aim of the invention is to transform a strain transformer, the mechanical deformations into electrical signals, taking advantage of the elongation magnification influencing the Obertragungskennlinie possible is economical to manufacture and which is universally applicable to develop.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Dehnungstransformator zu schaffen,, der die Vorteile der Dehnungsüberhöhung, insbesondere zur Erfassung kleiner mechanischer Spannungen und Verformungszustände mit einer einfachen Applizierbarkeit durch den Anwender vereint.It is an object of the invention to provide an expansion transformer, which combines the advantages of the expansion, in particular for detecting small mechanical stresses and deformation states with a simple applicability by the user.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei plattenförmige Werkstoffe mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen (Ε-Modul) fest miteinander verbunden werden» wobei der Verformungskörper mit dem größeren Ε-Modul E1 der Verkopplung mit dem Meßobjekt dient und das Trägersubstrat mit dem kleineren E-Modul E2 den elektrischen Wandler trägt. Unter Annahme des festen vorzugsfreien Verbundes beider Werkstoffe mit E1 und Ep gilt:According to the invention the object is achieved in that two plate-shaped materials with different moduli of elasticity (Ε-module) are firmly connected to each other »wherein the deformation body with the larger Ε-module E 1 of the coupling with the DUT serves and the carrier substrate with the smaller modulus of elasticity E 2 carries the electrical converter. Assuming the solid preferred combination of both materials with E 1 and E p :

E1 (y = h1 - e) = £2 (y = h1 - e) /la/ E 1 (y = h 1 -e) = £ 2 (y = h 1 -e) / la /

U (y = H1 - e) =S^ (y = H1 - e) /Ib/ U (y = H 1 -e) = S ^ (y = H 1 -e) / Ib /

42I W2 42 I W 2

Daraus folgt die Beziehung der Konstanten C2 = ^ C1 /2/It follows the relationship of the constants C ^ 2 = C 1/2 /

Unter Annahme des Äquivalenz der Formänderung ober- und unterhalb der neutralen Faser e, ohne zusätzliche Längskraft, ergibt sichAssuming the equivalence of the shape change above and below the neutral fiber e, without additional longitudinal force, results

h„ - e h± + h2 - eh "- e h ± + h 2 - e

dy + /~ 0 2 dy = 0dy + / ~ 0 2 dy = 0

- e h1 - e- eh 1 - e

und daraus die Lage der neutralen Faserand from this the position of the neutral fiber

9 O P9 O P

h, + -= (h, +-2h. hp)h, + - = (h, + -2h, h p )

e = 1—g /4/e = 1-g / 4 /

2 (H1+ ^Sh2)2 (H 1+ ^ Sh 2 )

Es zeigt sich, daß durch Varianten der Dicks h^ des Trägersubstrates die neutrale Faser e maßgeblich verschoben werden kann, was von unmittelbaren Einfluß auf die Dehnung S an der Oberseite des Verformungskörpers bzw. £ im Wandler auf der Oberseite des Substrats ist. Während die im Wandler registrierte Meßinformation darstellt, ist ζ die auf das Trägersubstrat zu übertragende Oberflächendehnung des Verformungskörpers. Die Übertragung von £ ist in ihrem Absolutwert maßgeblich für die in der Koppelschicht auftretenden Schubspannungen verantwortlich. Aus den genannten Zusammenhängen kann deshalb durch geeignete Wahl des Verhältnisses h. zu h2 die Schubspannung in der Koppelschicht so gewählt werden, daß bei Kenntnis der elastischen Eigenschaften der Koppelschicht eine Oberdehnung in dieser verhindert wird. Hysteresiserscheinungen und Reproduzierbarkeitsfehler werden dadurch minimiert und die Stabilität und Meßgenauigkeit des Dehnungstransformators verbessert. Für das Trägersubstrat stehen solche Materialien wie Glas, Glaskeramik, Keramik o.a. zur Verfügung, deren Auswahl aus den späteren Einsatzforderungen und der Kenntnis der elastischen Parameter dieser Werkstoffe leicht möglich ist. Bei einer solchen VVandleranordnung wird das Trägersubstrat mit dem kleinerenIt is evident that the neutral axis e can be displaced significantly by variations of the Dicks h ^ of the carrier substrate, which is of direct influence on the strain S at the upper side of the deformable body or £ in the transducer on the top surface of the substrate. While the measurement information registered in the transducer represents ζ, the surface strain of the deformation body to be transmitted to the carrier substrate is ζ . The transfer of £ is responsible in its absolute value for the shear stresses occurring in the coupling layer. From the above relationships can therefore be determined by a suitable choice of the ratio h. to h 2, the shear stress in the coupling layer can be chosen so that with knowledge of the elastic properties of the coupling layer, an overstretching is prevented in this. This minimizes hysteresis and reproducibility errors and improves the stability and accuracy of the strain transformer. For the support substrate such materials as glass, glass ceramic, ceramic or the like are available, the selection of which is easily possible from the later application requirements and the knowledge of the elastic parameters of these materials. In such a VVandleranordnung the carrier substrate with the smaller

Elastizitätsmodul E2 vorteilhaft als endlich begrenztes Substrat ausgebildet. Dies hat den Vorteil einer ökonomischen Fertigung kompletter, robuster Dehnungssubstrate nach Herstellungsmethoden der Mikroelektronik-Produktion. Außerdem können die an den Ecken und Rändern der Substratplatte auftretenden Venvölbungsvorgänge gezielt zur weiteren Beeinflussung der Obertragungskennlinie benutzt werden. Dadurch lassen sich Dehnungseffekte über die bisher diskutierte Dehnungsüberhöhung durch unterschiedliche Elastizitätsmodulpaarung hinaus erzielen. In dieser Weise lassen sich Kennlinien der Übertragungsfunktion zielgerichtet beeinflussen, wie dies z.3, bei Schaltelementen gewünscht sein kann.Elastic modulus E 2 advantageously formed as a finite limited substrate. This has the advantage of economical production of complete, robust expansion substrates according to production methods of microelectronics production. In addition, the vaulting processes occurring at the corners and edges of the substrate plate can be used specifically for further influencing the transfer characteristic. As a result, elongation effects beyond the previously discussed strain exaggeration by different modulus of elasticity module can be achieved. In this way, characteristic curves of the transfer function can be purposefully influenced, as can be desired in switching elements z.3.

Die erfindungsgeraäße Wirkung der Kennlinienbeeinflussung läßt sich auch für Scherspannungssensoren anwenden, bei denen ebenso durch Ausnutzung von Randspannungseffekten die Verteilung der Oberflächendehnung, hier infolge der Schubbeanspruchung und überlagerter Biegespannungen, durch örtliche Verteilung der dehnungsempfindlichen Zonen un des Schichtdickenverhältnisses von Substrat und Verformungskörper entsprechend den Anvvendungszwecken beeinflußt werden kann.The erfindungsgeraäße effect of the characteristic influencing can also be used for shear stress sensors in which also by utilizing edge stress effects, the distribution of the surface strain, here due to the shear stress and superimposed bending stresses, by local distribution of the strain-sensitive zones and the layer thickness ratio of substrate and deformation body are influenced according to the Anvvendungszwecken can.

Für den Wandlerwerkstoff können gesputterte oder aufgedampfte Metallschichten eingesetzt werden. Bevorzugt werden jedoch für mittlere und höhere Anwendungsforderungen MetalTfolien, die durch eine Reihe komplizierter Temperaturbehandlungen auf eine betsimmte Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstandes eingestellt werden und eine hohe Langzeitstabilität aufweisen. Die Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstandes der Metallfolien oder anderen elektrischen Metallschichten wird nach bekannten physikalisch-mathematischen Zusammenhängen so gewählt, daß bei späteren Einsatz am Meßobjekt praktisch keine Temperaturabhängigkeit des Dehnungstransformator.s nachweisbar ist. In diesem Zusammenhang hat es sich als günstig erwiesen, besondere Maßnahmen zur Wärmeleitung vorzusehen. Es zeigt sich, daß unmittelbar nach Anlegen der Speisespannung auftretende Therraospannungen und initiale Spannungen infolge von Verlustleistungswärme im Trägersubstrat durch eine oder mehrere wärmeleitfähige Zwischenschichten, aufgebracht auf dem Trägersubstrat oder ein- oder beidseitig auf dem Wandler, minimiertFor the transducer material sputtered or vapor-deposited metal layers can be used. However, for medium and higher application requirements, preference is given to metal foils which are adjusted to a specific temperature dependence of the specific resistance by a series of complicated temperature treatments and have a high long-term stability. The temperature dependence of the resistivity of the metal foils or other electrical metal layers is chosen according to known physico-mathematical contexts that virtually no temperature dependence of Dehnnungstransformator.s detectable later use on the object to be measured. In this context, it has proven to be beneficial to provide special measures for heat conduction. It is found that directly after application of the supply voltage occurring thermoelectric voltages and initial stresses due to heat loss power in the carrier substrate by one or more thermally conductive intermediate layers, applied to the carrier substrate or on one or both sides of the transducer minimized

werden und der Dehnungstransforraator dadurch ein verbessertes Obergangsverhalten aufweist. Als wärmeleitende Zwischenschichten können auch metallische Schichten eingesetzt werden, die z.B. durch zusätzliche elektrisch isolierende Schichten z.B. SiO2, geschützt sind.and the strain transformer thereby has an improved transient behavior. Metallic layers which are protected, for example, by additional electrically insulating layers, for example SiO 2 , can also be used as the heat-conducting intermediate layers.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll anhand von Zeichnungen und einem berechneten Beispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to drawings and a calculated example.

Fig.i: Scirematische Darstellung des Dehnungstransformators Fig. 2: DiagramFIG. 1: Scirematic representation of the expansion transformer FIG. 2: Diagram

Fig. 3: Dehnungstransformator mit Zwischenschichten zur WärmeableitungFig. 3: strain transformer with intermediate layers for heat dissipation

Fig. 4: Schematische Darstellung eines montierten DehnungstransformatorsFig. 4: Schematic representation of a mounted expansion transformer

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht der Dehnungstransformator aus einem Verformungskörper 1 mit dem Ε-Modul E^, der Dicke h* und der Breite b,, auf dem mittels einer Klebeschicht 4 das Trägersubstrat 2 mit dem Ε-Modul E2, der Dicke h2 und der Breite b~ aufgebracht ist. Durch geeignete technische Maßnahmen (kleben, sputtern, dampfen o.a.) ist auf dem Trägersubstrat 2 der Wandler 3 befestigt.As shown in Fig. 1, the strain transformer consists of a deformation body 1 with the Ε-modulus E ^, the thickness h * and the width b ,, on the means of an adhesive layer 4, the support substrate 2 with the Ε-module E 2 , the Thickness h 2 and the width b ~ is applied. By suitable technical measures (sticking, sputtering, vaporizing, etc.), the transducer 3 is fastened on the carrier substrate 2.

Der Verformungskörper 1 sei aus einer Stahllegierung mit E. = 210 GPa gefertigt und habe die Abmessungen b± = 20 mm und h. = 1,4 mm.The deformation body 1 is made of a steel alloy with E. = 210 GPa and have the dimensions b ± = 20 mm and h. = 1.4 mm.

Das Trägersubstrat 2 sei aus einer Glaskeramik mit E2 = 50 GPa gefertigt und habe die Abmessungen b„ = 8mm und h9 = 0,7 mm. Unter Berücksichtigung einer zulässigen Dehnung C = 1 . 10 im Wandler 3 sollen kontinuierlich Biegemomente eines Lastbauteils im Bereich 0 bis 600 Nmm ausgewertet werden. 3ei direktem Applizieren des Wandlers 3 auf den Verformungskörper 1 wird bei maximalem Biegemoraent M = 600 Nmm eine Dehnung £Q . «f^ nachThe carrier substrate 2 is made of a glass ceramic with E 2 = 50 GPa and have the dimensions b "= 8 mm and h 9 = 0.7 mm. Taking into account a permissible elongation C = 1. 10 in the converter 3 are to be continuously evaluated bending moments of a load component in the range 0 to 600 Nmm. In the case of direct application of the transducer 3 to the deformation body 1, an elongation Q Q is determined at a maximum bending momentum M = 600 Nmm. «F ^ after

von 0,44 . 10" im Wandler 3 wirksam.from 0.44. 10 "in the converter 3 effective.

Durch den zusätzlichen Einsatz des Trägersubstrates 2 wird die Lage der neutralen Faser nach der Beziehung 4 zu e = 0,Sl mm verschoben. Die daraus resultierende Dehnung £ an der Ober-Due to the additional use of the carrier substrate 2, the position of the neutral fiber is shifted according to the relationship 4 to e = 0, Sl mm. The resulting elongation £ at the upper

seite des Verformungskörpers 1 berechnet sich ausside of the deformation body 1 is calculated

h. - eH. - e

wobei I0 das Gesamtflächenträgheitsmoment mit 1G =where I 0 is the total area moment of inertia with 1 G =

darstellt.represents.

Für das maximale Biegemoraent M = 500 Nmm wird somit an der Oberfläche des Verformungskörpers 1 eine Dehnung von nur noch £ = 0,35 * 10 wirksam. For the maximum bending energy M = 500 Nmm, an elongation of only ε = 0.35 * 10 thus becomes effective on the surface of the deformation body 1.

Das Trägersubstrat 2 sei aus einer Glaskeramik mit E2 = 50 GPa gefertigt und habe die Abmessungen Länge mal Breite b„ · b„ = (25 χ 25) mm und Dicke h^ 0,7 mm.The support substrate 2 is made of a glass ceramic with E 2 = 50 GPa and have the dimensions length times width b "· b" = (25 χ 25) mm and thickness h ^ 0.7 mm.

Der Verlauf der neutralen Faser erreicht den Wert e nach der Beziehung /4/ für örtlich begrenzte Trägersubstrate durch Verlusteffekte nur im Zentrum der Substratplatte, (siehe Fig. la). An den Rändern der Substratplatte fällt der Obertragungskoeffizient der Längsdehnung demnach ab, dafür erhöht sich gemäß Fig. Ib die Ouerdrehung in den entsprechend gekennzeichneten Gebieten. Für die beschriebenen Schichtdicken, Elastizitätsmodulen und Abmessungskombinationen ergeben sich Dehnungsüberhöhungen auf ca. 150 % gegenüber Applikationen, die direkt auf den Verformungskörper und ohne Glaskeramiksubstrat erfolgen. Ebenso lassen sich durch Variation des Schichtdickenverhältnis die Linearitätsfehler problemorientiert variiren. FürThe course of the neutral fiber reaches the value e according to the relationship / 4 / for localized carrier substrates by loss effects only in the center of the substrate plate, (see Fig. La). Accordingly, at the edges of the substrate plate, the coefficient of transfer of the longitudinal expansion drops, but in accordance with FIG. 1b the rotation in the correspondingly marked areas increases. For the described layer thicknesses, moduli of elasticity and dimension combinations, elongation increases to about 150 % compared to applications which take place directly on the deformation element and without a glass-ceramic substrate. Likewise, by varying the layer thickness ratio, the linearity errors can be varied in a problem-oriented manner. For

das beschriebene Beispiel h /h = 0,24 wird der Linearitätsfehler 6^n =2 . 10 ~3.the example described h / h = 0.24 becomes the linearity error 6 ^ n = 2. 10 ~ 3 .

Andererseits können im Wandler 3 von Dehnungstransformatoren mit Substraten, die gegenüber der ursprünglichen (arivialen) Beanspruchungsrichtung gedreht worden sind, bewußt Nichtlinearitäten erzeugt werden. Der Kennlinienverlauf der Wandlerausgangsspannung UQ für ein 45 °-orientiertes Substrat geht aus Figur 2 hervor. Der Kennlinienknick kann für Schalteffekte oder Tarakompensation an Füllstandsmeßanlagen vorteilhaft benutzt werden.On the other hand, non-linearities can be deliberately generated in the transducer 3 of strain transformers with substrates rotated from the original (arivial) stress direction. The characteristic curve of the converter output voltage U Q for a 45 ° -oriented substrate is shown in FIG. The characteristic curve can be advantageously used for switching effects or tara compensation on level measuring systems.

Der in Fig. 3 schematisch dargestellte Dehnungstransformator besteht analog Fig. 1 aus dem Verformungskörper 1, einem Trägersubstrat 2 und einem Wandler 3. Auf dem Wandler 3 sind zur besseren Wärmeleitung beidseitig Zwischenschichten 31 aufge-Analogous to FIG. 1, the expansion transformer shown schematically in FIG. 3 consists of the deformation body 1, a carrier substrate 2 and a transducer 3. On the transducer 3, intermediate layers 31 are formed on both sides of the transducer 3 for better heat conduction.

bracht. Das kann technisch z.B. dadurch gelöst werden, das zunächst auf die Metallfolie durch ein geeignetes Verfahren SiOp als elektrische Isolationsschicht 31 a und anschließend eine metallische Schicht 31 b aufgebracht werden und nach Fertigstellung des Verbundsystems Wandler 3 Trägersubstrat 2 in umgekehrter Reihenfolge mit elektrischer Isolationsschicht 31a und metallischer Schicht 31 b versehen werden. Fig. 4 zeigt.schematisch einen komplettierten Dehnungstransformator. Der vormontierte Verformungskörper 1 mit Trägersubstrat 2 und Wandler 3 erhält eine Abdeckung 32* Der Wandler ist durch dünne Kontaktdrähte 33 mit aufgeklebten Lötstützpunkten 34 elektrisch verbunden. Der Anschlußdraht 35 wird über eine Zugentlastung 35 nach außen geführt. Die Bohrungen 5 im Verformungskörper 1 dienen der Befestigung am Lastbauteil.introduced. This can be technically e.g. be solved, which are first applied to the metal foil by a suitable method SiOp as electrical insulation layer 31 a and then a metallic layer 31 b and provided after completion of the composite system transducer 3 carrier substrate 2 in reverse order with electrical insulation layer 31a and metallic layer 31 b become. 4 shows schematically a completed expansion transformer. The preassembled deformation body 1 with carrier substrate 2 and transducer 3 receives a cover 32 * The transducer is electrically connected by thin contact wires 33 with glued soldering pads 34. The connecting wire 35 is guided via a strain relief 35 to the outside. The holes 5 in the deformation body 1 are used for attachment to the load component.

Claims (1)

Patentanspruchclaim 1. .Dehnungstransformator zur Übertragung mechanischer Verfor mungszustände in elektrische Signale, dadurch gekennzeich net, daß ein Verformungskörper mit dera Elastizitätsmodul E1 und der Dicke h^ mit einem Trägersubstrat mit dem Elastizitätsmodul Ep und der Dicke h~ mit einem Wandler nach der BeziehungAn expansion transformer for transmitting mechanical deformation states into electrical signals, characterized in that a deformation body having a modulus of elasticity E 1 and a thickness h 1 having a support substrate having the modulus of elasticity Ep and the thickness h~ is a transducer according to the relationship ^ 2 ^ 2 hl * + E^ ^h22 + 2 hlh2) h l * + E ^ ^ h 2 2 + 2 h l h 2 ) verbunden werden, im Wandler eine Dehnungsüberhöhung c- und in der Koppelschicht zwischen Verformungskörper und Trägersubstrat eine Dehungsreduzierung £ realisiert wird. Dehnungstransformator nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die Obertragungdkennlinie über die Dehnungsüberhöhung δ beeinflußt wird.be connected, in the converter, a strain increase c- and in the coupling layer between the deformation body and the carrier substrate a strain reduction is realized £. Elongation transformer according to claim I 1, characterized in that the transmission characteristic is influenced by the expansion superelevation δ . Dehnungstransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch in ihrer Orientierungsrichtung, vorzugsweise um 45 °, planimetrisch gedrehte Substrate Linearitätsverläufe bestimmt werden.Elongation transformer according to Claim 1, characterized in that linearity profiles are determined by planimetrically rotated substrates in their orientation direction, preferably by 45 °. Dehnungstransformator nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersubstrat oder/und der Wandler ein- oder beidseitig wärmeleitfähige und elektrisch isolierende Schichten erhalten.Elongation transformer according to claim I 1, characterized in that the carrier substrate and / or the converter receive one or both sides thermally conductive and electrically insulating layers.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19826411A1 (en) * 1998-06-16 1999-12-30 Martin Stockmann Strain gauge with compensated transverse sensitivity

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19826411A1 (en) * 1998-06-16 1999-12-30 Martin Stockmann Strain gauge with compensated transverse sensitivity
DE19826411C2 (en) * 1998-06-16 2001-05-03 Martin Stockmann Strain gauges

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