DE19753874A1

DE19753874A1 - Minute, linear pressure sensor with integral signal conditioning circuitry

Info

Publication number: DE19753874A1
Application number: DE1997153874
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Zabler; Guenter Gerlach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-06-17

Abstract

One or more sensor elements (1) and circuitry (24) are integrated into a common component (21). External circuit connections are led out pressure-tight.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftsensor mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkma len.The invention relates to a force sensor with the Preamble of claim 1 mentioned Merkma len.

State of the art

Bei zahlreichen Anwendungen, beispielsweise in der Fahrzeugtechnik, aber auch in der Fertigungs- oder der Qualitätsmeßtechnik, werden Kraftsensoren verwen det. Wenn beispielsweise im Kraftfahrzeugbereich Pe dal-, Kupplungs- und/oder Dämpferkräfte als Signale für elektronische Systeme verwendet werden, müssen die entsprechenden Kräfte gemessen werden. Bekannte Sensoren sind meist relativ teuer und bauen volumi nös, so daß in manchen Anwendungen der Einbau proble matisch wird.In numerous applications, for example in the Vehicle technology, but also in manufacturing or of quality measurement technology, force sensors are used det. For example, when Pe dal, clutch and / or damper forces as signals must be used for electronic systems the corresponding forces are measured. Known Sensors are usually relatively expensive and build volumi nös, so that in some applications the installation problem becomes matical.

Bekannt sind Kraftsensoren, bei denen mittels eines Hydraulikkolbens die zu messende Kraft in einen pro portionalen Druck umgesetzt wird, welcher sich dann mittels eines an den Hydraulikraum angeschlossenen Drucksensors messen läßt. Die Anschlüsse und die sen sitiven Elemente des Drucksensors befinden sich hier bei außerhalb des Druckraumes. Der Meßbereich der Kraft kann sowohl über die Querschnittsfläche des Kolbens als auch über den Meßbereich des Drucksensors variiert werden. Als Hydraulikflüssigkeit wird bei diesen Anwendungen ein Silikonkautschuk verwendet, der bei ähnlich guten Eigenschaften wie herkömmliche Hydraulikflüssigkeiten das Problem der Leckage im Spalt zwischen Kolben und Zylinder vermeidet. Deswei teren sorgen Haftvermittler für eine langzeitstabile Haftung zwischen Kolben und Zylinder (Vulkanisation), so daß keine Luft in den Hydraulikraum eindringen kann.Force sensors are known in which by means of a Hydraulic piston the force to be measured in a pro portional pressure is implemented, which then by means of a connected to the hydraulic room Pressure sensor can be measured. The connections and these sitative elements of the pressure sensor are located here at outside the pressure room. The measuring range of the Force can be over the cross-sectional area of the Piston as well as over the measuring range of the pressure sensor can be varied. As hydraulic fluid at uses silicone rubber in these applications, with similarly good properties to conventional ones Hydraulic fluids the problem of leakage in the Avoid gap between piston and cylinder. Because Other adhesion promoters ensure long-term stability Adhesion between piston and cylinder (vulcanization), so that no air can enter the hydraulic chamber can.

Bekannt ist weiterhin eine andere Version des Sensor prinzips, bei dem zur Druckmessung eine geschlossene Meßzelle verwendet wird. Diese schließt nicht bündig mit der Zylinderwand ab, sondern ist schwimmend im Silikonkautschuk befestigt. Hierbei müssen dann die elektrischen Anschlüsse des Sensors druckdicht aus dem Druckraum nach außen geführt werden.Another version of the sensor is also known principle in which a closed pressure measurement Measuring cell is used. This does not close flush with the cylinder wall, but is floating in the Silicone rubber attached. Here, the electrical connections of the sensor are pressure-tight to the outside of the pressure chamber.

Advantages of the invention

Der erfindungsgemäße Kraftsensor weist durch seine kompakte Bauweise, bei der vorzugsweise mehrere Sen sor- und Referenzelemente sowie die komplette Auswer teeinheit in einem gemeinsamen Bauelement integriert sind, den besonderen Vorteil auf, daß die Baueinheit ohne weitere Maßnahmen direkt in eine Druckflüssig keit eingebracht werden kann. Es müssen lediglich elektrische Anschlüsse aus dieser Druckflüssigkeit herausgeführt werden, an denen weitere Schaltungs teile oder Anzeigeinstrumente oder ähnliches an schließbar sind. Bei einer Ausführung des aus Sensor- und Referenzelementen und Auswerteschaltung bestehen den Bauelementes in Oberflächen-Mikro-Mechanik-(OMM-)Technik besteht weiterhin der Vorteil, daß die Bauteile weitgehend in einem Arbeitsgang auf einem gemeinsamen Halbleiterbauelement hergestellt werden können, wodurch sich sowohl die Herstellkosten als auch die notwendige Baugröße stark reduzieren lassen.The force sensor according to the invention has through its compact design, preferably with several Sen sor and reference elements as well as the complete evaluation teeinheit integrated in a common component are, the special advantage that the unit directly into a hydraulic fluid without any further measures speed can be introduced. It just has to electrical connections from this hydraulic fluid be brought out on which further circuit parts or display instruments or the like are closable. In a version of the sensor and Reference elements and evaluation circuit exist the component in surface micro mechanics (OMM) technology there is also the advantage that the Components largely in one operation on one common semiconductor device are manufactured can, resulting in both the manufacturing costs also have the necessary size greatly reduced.

Die Sensor- und Referenzelemente können sowohl als kapazitive Bauelemente als auch als piezoresistive Bauelemente ausgeführt sein. Die Ausführungsformen mit veränderlicher Kapazität eignen sich gut zur Festlegung eines Absolutdruckes, da bei gleicher wirksamer Kondensatorfläche von Sensor- und Referenz elementen bei gleichem Abstand der Flächen voneinan der eine gleiche elektrische Kapazität vorliegt. Auch eignen sich die Kondensatoren gut zur Parallelschal tung vieler einzelner gleichartiger Elemente, wodurch sich der Nachteil der nur schwieriger meßbaren sehr kleinen Werte durch die miniaturisierte Bauweise aus gleichen läßt.The sensor and reference elements can be used both as capacitive components as well as piezoresistive Components be executed. The embodiments with variable capacity are well suited for Definition of an absolute pressure, since the same effective capacitor area of sensor and reference elements with the same distance between the surfaces which has the same electrical capacity. Also the capacitors are well suited for parallel formwork tion of many individual similar elements, whereby the disadvantage of being very difficult to measure small values due to the miniaturized design the same.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten, Merkmalen.Further advantageous embodiments of the invention result from the rest, in the subclaims mentioned features.

drawings

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er läutert. Es zeigen:The invention is in one embodiment example with reference to the accompanying drawings purifies. Show it:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Drucksensorelements in OMM-Technik; Fig. 1 is a sectional view of a pressure sensor element in OMM technique;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Referenz elements in OMM-Technik; Figure 2 is a sectional view of a reference element in OMM technology.

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer aus Sen sor- und Referenzelementen und Auswerte schaltung bestehenden Baueinheit und Fig. 3 is a schematic diagram of a unit consisting of sensor and reference elements and evaluation circuit and

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines polymer hydraulischen Kraftsensors. Fig. 4 is a sectional view of a polymer hydraulic force sensor.

Description of the embodiment

Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung den prinzi piellen Aufbau eines Sensorelementes 1, eines an sich bekannten kapazitiven Drucksensors, der eine mit sich verändernder Kraftbeaufschlagung veränderliche Kapa zität im Pico-Farad-Bereich liefert. Ein derartiges Bauelement läßt sich sehr stark miniaturisieren und in Oberflächen-Mikro-Mechanik-(OMM-)Technik reali sieren. Hierbei können auch mehrere Sensorelemente 1 auf einem gemeinsamen Siliziumträger 20 vereint sein. Die Sensorelemente 1 besitzen eine steife Substrat elektrodenfläche 4, die sich direkt auf dem Träger 20 befindet und eine von dieser mit einer Isolierschicht 3 elektrisch isolierte flexible Polysiliziummenbran 2, die zusammen mit der Trägerschicht ein Vakuum, beziehungsweise Luft- oder Gasvolumen 5 bildet. Die vorzugsweise kreisförmige Polysiliziummembran 2 kann durch einen von außen wirkenden Druck 30 verformt werden, wodurch sich ihr Abstand zur Substratelek trode 4 und damit das eingeschlossene Volumen 5 än dert. Sowohl die Polysiliziummenbran 2 als auch die Substratelektrode 4 weisen jeweils einen elektrischen Anschluß 8 zur Verbindung mit weiteren auf dem Träger 20 befindlichen Elektronikschaltungen auf. Dieser Anschluß 8 besteht bei herkömmlichen Halbleiterbau elementen vorzugsweise aus einer dünnen Aluminium schicht. Die durch den von einem Medium ausgeübten Druck 30 verursachte Abstandsänderung zwischen der Polysiliziummembran 2 und der Substratelektrode 4 läßt sich als variable Kapazität an den beiden An schlüssen 8 abgreifen. Die Polysiliziummembran 2 ist an den die kreisrunde verformbare Fläche umgebenden Stellen, die nicht von der Kraft 30 verformt werden sollen, von einer steifen Oxidschicht 9 bedeckt, so daß lediglich die das Volumen 5 bedeckende Fläche der Polysiliziummembran 2 verformbar ist. Fig. 1 shows a sectional view of the prinzi pielle structure of a sensor element 1 , a known capacitive pressure sensor, which provides a changing capacitance in the pico farad range with changing force. Such a component can be miniaturized to a great extent and realized in surface micro-mechanical (OMM) technology. Here, a plurality of sensor elements 1 can also be combined on a common silicon carrier 20 . The sensor elements 1 have a rigid substrate electrode surface 4 , which is located directly on the carrier 20 and a flexible polysilicon membrane 2 electrically insulated therefrom with an insulating layer 3 , which together with the carrier layer forms a vacuum, or air or gas volume 5 . The preferably circular polysilicon membrane 2 can be deformed by an external pressure 30 , whereby its distance from the substrate electrode 4 and thus the enclosed volume 5 changes. Both the polysilicon membrane 2 and the substrate electrode 4 each have an electrical connection 8 for connection to further electronic circuits located on the carrier 20 . This connector 8 is in conventional semiconductor elements preferably made of a thin aluminum layer. The change in distance caused by the pressure 30 exerted by a medium between the polysilicon membrane 2 and the substrate electrode 4 can be tapped off as a variable capacitance at the two connections 8 . The polysilicon membrane 2 is covered at the points surrounding the circular deformable surface, which should not be deformed by the force 30 , by a rigid oxide layer 9 , so that only the surface 5 of the polysilicon membrane 2 covering the volume 5 is deformable.

Fig. 2 zeigt in einer Schnittdarstellung ein ähnlich dem Sensorelement 1 aufgebautes Referenzelement 11, das in Zusammenwirkung mit einem Sensorelement 1 entsprechend Fig. 1 für eine genaue Absolutdruckmes sung sorgen kann. Bei diesem Referenzelement 11 ist anstatt einer durch Druckkraftbeaufschlagung verform baren Membran ein biegesteifer, unflexibler Deckel 16 mit einer innenseitig aufgebrachten Oxidschicht 18 an der Oberseite angebracht. Zusammen mit einer Sub stratelektrode 14 als Bodenfläche wird von diesen beiden als Elektroden wirkenden Flächen ein Luft- oder Gasvolumen 12 eingeschlossen. Die an den als Elektroden wirkenden Flächen 14 und 18 angeschlosse nen und herausgeführten Kontakte sind in der Fig. 2 nicht näher dargestellt. Bei gleichen Elektrodenflä chen wie bei dem Sensorelement 1 entsteht durch diese Gestaltung ein Kondensator, der eine Referenzkapazi tät liefert. Das Zusammenwirken von Sensor- 1 und Referenzelementen 11 kann auf verschiedenartige Weise erfolgen. Zweckmäßig ist es, mehreren, beispielsweise parallel geschalteten, Sensorelementen 1 auch mehrere Referenzelemente 11 gegenüberzustellen. Auch diese können beispielsweise parallel zusammengeschaltet werden. Da sich bei parallel geschalteten Kondensa toren die Gesamtkapazität aus der Summe der Einzelka pazitäten ergibt, resultiert aus einer derartigen Parallelschaltung mehrerer Kapazitäten ein insgesamt größerer Kapazitätswert, der dann in einem Bereich liegt, der sich leichter meß- und leitungstechnisch erfassen und bestimmen läßt als eine Einzelkapazität eines in OMM-Technik ausgeführten Sensorelementes 1. Insbesondere die sehr kleinen Kapazitätsänderungen durch veränderliche Druckbeaufschlagung fallen da durch größer aus und sind somit leichter auszuwerten. Fig. 2 shows a sectional view of a similarly constructed sensor element 1 , reference element 11 , which in cooperation with a sensor element 1 according to FIG. 1 can provide an accurate absolute pressure measurement. In this reference element 11 is a rigid, inflexible cover 16 with an internally applied oxide layer 18 is attached to the top instead of a deformable by compressive force ble membrane. Together with a sub strate electrode 14 as the bottom surface, an air or gas volume 12 is enclosed by these two surfaces acting as electrodes. The contacts and leads to the surfaces 14 and 18 acting as electrodes are not shown in FIG. 2. With the same electrode surfaces as in the sensor element 1 , this design creates a capacitor that supplies a reference capacitance. The interaction of sensor elements 1 and reference elements 11 can take place in various ways. It is expedient to compare several, for example parallel, sensor elements 1 and also several reference elements 11 . These can also be interconnected in parallel, for example. Since in capacitors connected in parallel the total capacitance results from the sum of the individual capacities, such a parallel connection of several capacities results in an overall larger capacitance value, which is then in a range that can be measured and determined more easily by measurement and line technology than an individual capacitance of a sensor element 1 designed using OMM technology. In particular, the very small changes in capacity due to changing pressurization are larger and are therefore easier to evaluate.

Fig. 3 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer aus mehreren Sensorelementen 1 und Referenzelementen 11 und einer nachgeschalteten Auswerteelektronik 24 bestehenden Baueinheit 21. Diese Baueinheit 21 ist hier beispielhaft in einer Oberflächen-Mikro-Mecha nik-(OMM-)Technik ausgeführt, bei der sich mehrere Sensorelemente 1, gleichviele Referenzelemente 11 und die in Halbleitertechnik ausgeführte nachgeschaltete Auswerteelektronik 24 auf einem Halbleitersubstrat 20 befinden. Die zur Weiterverarbeitung der von dieser Baueinheit 21 gelieferten Signale notwendigen Kon takte 26 sind druckdicht ausgeführt und aus der Bau einheit 21 herausgeführt. So kann die gesamte Bauein heit 21 in einem Druckmedium, beispielsweise Silikon, eingetaucht sein und über aus dem Druckmedium heraus geführte elektrische Anschlüsse 28 sehr genaue Druck werte liefern. Durch diese Bauweise sind die Sen sorelemente 1 und Referenzelemente 11 und die gesamte Auswerteelektronik 24 unempfindlich gegen chemische Einwirkungen durch das Druckmedium. Besonders bei einer Verwendung von Silikon als Druckübertragungs medium spielt die Empfindlichkeit gegen chemische Einwirkungen der Schaltungsteile keine Rolle, da diese Druckflüssigkeit für elektronische und Halb leiterbauelemente völlig unschädlich ist, vielerorts sogar als Isolierschicht eingesetzt wird. FIG. 3 shows an exemplary construction of a structural unit 21 consisting of a plurality of sensor elements 1 and reference elements 11 and a downstream evaluation electronics 24 . This assembly 21 is here exemplified in a surface micro-mechanical (OMM) technology, in which a plurality of sensor elements 1 , the same number of reference elements 11 and the downstream evaluation electronics 24 implemented in semiconductor technology are located on a semiconductor substrate 20 . The contacts 26 required for further processing of the signals supplied by this unit 21 are designed to be pressure-tight and are led out of the unit 21 . Thus, the entire unit 21 can be immersed in a pressure medium, for example silicone, and deliver very precise pressure values via electrical connections 28 guided out of the pressure medium. Due to this design, the sensor elements 1 and reference elements 11 and the entire evaluation electronics 24 are insensitive to chemical effects from the pressure medium. Especially when using silicone as a pressure transmission medium, the sensitivity to chemical effects of the circuit parts plays no role, since this pressure fluid is completely harmless to electronic and semiconductor components, and is even used in many places as an insulating layer.

Die Fig. 3 zeigt einen beispielhaften Aufbau mit jeweils vier Sensorelementen 1 und Referenzelementen 11. Ebenso denkbar sind jedoch auch andere Konfi gurationen. Je nach Einsatzzweck kann auch völlig auf die Referenzelemente 11 verzichtet werden. Bei nied rigen Drücken kann der Druckeinfluß auf die Auswerte elektronik vernachlässigt werden. Bei sehr hohen Drücken muß die Schaltung zur Erzielung hoher Genau igkeiten eventuell gegen den Mediumdruck durch eine drucksteife Verkapselung geschützt werden. Fig. 3 shows an exemplary structure with four sensor elements 1 and reference elements 11. However, other configurations are also conceivable. Depending on the application, the reference elements 11 can also be dispensed with entirely. At low pressures, the influence of pressure on the electronics can be neglected. At very high pressures, the circuit may have to be protected against the medium pressure by a pressure-resistant encapsulation to achieve high accuracy.

Fig. 4 zeigt schließlich eine beispielhafte Bauform eines in Mikromechanik hergestellten Drucksensors 42, wie sie beispielsweise bei Saugrohrdruckmessungen im Ansaugsystem von Kraftfahrzeugen Verwendung finden. Der Drucksensor 42 kann ebenfalls auf dem kapazitiven Meßprinzip beruhen oder beispielsweise auf dem Dehn meßstreifen-Prinzip mit in einer Membran eindiffun dierten elektrischen Widerständen (piezoresistive Wi derstände), die ihren Wert je nach Verformung der Membran verändern, basieren. Auf einem gemeinsamen, als integriertes Halbleiterbauteil ausgeführten, Drucksensor 42 befinden sich bereits neben der Meß membran mit den Dehnmeßwiderständen ein Anschluß zu einer Verstärker- und Auswerteelektronik mit den nötigen Abgleichmitteln, wodurch die gesamte Bauein heit sehr kompakt ausgeführt sein kann. Der Abgleich des Drucksensors 42 hinsichtlich seines Nullpunktes und die Einstellung weiterer Meßparameter kann hier bei im vergossenen und bereits montierten Zustand auf rein elektrische Weise erfolgen, womit auch Abwei chungen, die noch während des Vergusses auftreten, korrigiert werden können. Die gesamte Baueinheit kann völlig im Druckmedium eingetaucht sein und sich bei spielsweise schwimmend darin befinden oder auch in der Bodenplatte des Druckbehälters 38 eingelassen sein. In der Fig. 4 ist beispielhaft eine Ausfüh rungsform dargestellt, bei der in einem Gehäuse 38 sämtliche für die Druckmessung erforderlichen Bau teile integriert sind. Das im wesentlichen zylindri sche Gehäuse 38 weist an einer Stirnfläche einen Kol ben 32 auf, der schwimmend in einer umgebenden Schicht aus Silikonkautschuk 40 gelagert ist. Der Kolben 32 zu dem Gehäuse 38 wird über eine Wellmem bran 34 abgedichtet, jedoch nicht festgehalten. Der im umgebenden Druckmedium herrschende Flüssigkeits druck wird durch die Kraft 30 erzeugt, die hier als Pfeil eingezeichnet ist. An der Oberseite des Kolbens 32 ist dieser teilweise von der Schutzmembran 34 bedeckt, die zudem die Schicht aus Silikonkautschuk 40 nach außen hin abschließt. Unterhalb des Kolbens 32, von diesem getrennt durch die Silikonkautschuk schicht 40 am Boden des Kolbens 32, befindet sich der als Baueinheit gefertigter Drucksensor 42, der über druckdichte Durchführungen über elektrische Leitungen mit einem nach außen geführten Anschlußstecker 26 verbunden ist. Dieser Anschlußstecker 26 erlaubt eine Verbindung zu weiteren Anzeige- oder Auswerteeinhei ten, die das vom Drucksensor 42 aufgenommene und in der Verstärker- und Auswerteinheit aufbereitete Si gnal weiterverarbeiten. Fig. 4, finally, shows an exemplary design of a pressure sensor fabricated in micromechanics 42 as found for example in Saugrohrdruckmessungen in the intake system of motor vehicles use. The pressure sensor 42 may also be based on the capacitive measuring principle or, for example, on the strain gauge principle with diffused electrical resistances (piezoresistive resistors) which change their value depending on the deformation of the membrane. On a common, designed as an integrated semiconductor device, pressure sensor 42 are already next to the measuring membrane with the strain gauges a connection to an amplifier and evaluation electronics with the necessary balancing means, whereby the entire unit can be made very compact. The adjustment of the pressure sensor 42 with regard to its zero point and the setting of further measurement parameters can be carried out here in the cast and already assembled state in a purely electrical manner, so that deviations that still occur during the casting can be corrected. The entire structural unit can be completely immersed in the pressure medium and, for example, be floating in it or can also be embedded in the base plate of the pressure container 38 . In Fig. 4, an embodiment is shown as an example, in which all the parts required for pressure measurement are integrated in a housing 38 . The substantially cylindri cal housing 38 has a Kol ben 32 on one end face, which is floating in a surrounding layer of silicone rubber 40 . The piston 32 to the housing 38 is sealed via a Wellmem bran 34 , but not held. The prevailing liquid pressure in the surrounding pressure medium is generated by the force 30 , which is shown here as an arrow. At the top of the piston 32 this is partially covered by the protective membrane 34 , which also closes the layer of silicone rubber 40 to the outside. Below the piston 32 , separated from it by the silicone rubber layer 40 at the bottom of the piston 32 , is the pressure sensor 42 manufactured as a structural unit, which is connected via pressure-tight leadthroughs via electrical lines to an external connector 26 . This connector 26 allows a connection to other display or Auswerteinhei th, which process the signal picked up by the pressure sensor 42 and processed in the amplifier and evaluation unit Si.

Claims

1. Force sensor with at least one pressure-measuring sensor element, which delivers a largely proportional sensor signal depending on a pressure or tensile force acting on the sensor element via a polymer layer, and an evaluation circuit of the sensor signal, characterized in that the at least one sensor element ( 1 ) and the evaluation circuit ( 24 ) are integrated in a common component ( 21 , 42 ), the evaluation circuit ( 24 ) being contactable via pressure-tight electrical connections ( 28 ) led out of the component ( 21 , 42 ).

2. Force sensor according to claim 1, characterized in that the at least one sensor element ( 1 ) in surface micro-mechanical (OMM) technology is executed.

3. Force sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the at least one sen sorelement ( 1 ) has a changing impacted force ( 30 ) variable electrical capacity.

4. Force sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the at least one sensor element ( 1 ) has a variable electrical force ( 30 ) variable electrical resistance.

5. Force sensor according to claim 3, characterized in that each sensor element ( 1 ) is assigned at least one reference element ( 11 ) with constant, of the variable force ( 30 ) independent electrical capacity.

6. Force sensor according to claim 4, characterized in that each sensor element ( 1 ) is assigned at least one reference element ( 11 ) with constant, of the variable force ( 30 ) independent electrical resistance.

7. Force sensor according to claim 5, characterized in that the sensor elements ( 1 ) and the Referenzele elements ( 11 ) are each operated in a capacitive parallel connection.

8. Force sensor according to claim 6, characterized in that the sensor elements ( 1 ) and the Referenzele elements ( 11 ) are each operated in parallel.

9. Force sensor according to claim 6, characterized in that in each case four sensor elements ( 1 ) are interconnected in a bridge circuit.

10. Force sensor according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure sensor ( 42 ) consisting of a plurality of sensor elements ( 1 ) can be struck by pressure by a piston ( 32 ) floating in a silicone rubber layer ( 40 ).

11. Force sensor according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure sensor ( 42 ) consisting of a plurality of sensor elements ( 1 ) and these respectively assigned reference elements ( 11 ) by a piston ( 32 ) floatingly supported in a silicone rubber layer ( 40 ) by pressure is beatable.