DE202005019286U1

DE202005019286U1 - Differential pressure sensor with diaphragm on tensioning frame, supporting tensile sensitive electrical resistor(s), connectable to resistance meter

Info

Publication number: DE202005019286U1
Application number: DE202005019286U
Authority: DE
Original assignee: FISCHER MES und REGELTECHNIK G; Fischer Meß- und Regeltechnik GmbH
Current assignee: FISCHER MES und REGELTECHNIK G; Fischer Meß- und Regeltechnik GmbH
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2015-12-10

Abstract

Differential pressure sensor includes dipharagm, on tensioning frame (5), on which is fitted at least one tensile sensitive, electric resistor (7), connectable to resistance material by leads (9).In diaphragm region electric reisstor and leads are coated by one or more plastics layers (11). Preferably in this region, resistor and leads are covered by two glass layers. At least one glass film may be located between plastics layer and diaphragm. Independent claims are included for differential pressure meter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Differenzdrucksensor mit einer Membran, die auf einen Spannrahmen gespannt ist, wobei auf der Membran mindestens ein dehnungsempfindlicher elektrischer Widerstand angeordnet ist, der über Zuleitungen mit einem Widerstandsmeßgerät verbindbar ist.The The invention relates to a differential pressure sensor with a membrane, which is stretched on a tenter, wherein on the membrane at least a strain-sensitive electrical resistance is arranged, the over Supply lines can be connected to a resistance measuring device.

Ein derartiger Differenzdrucksensor ist aus der DE 689 03 235 T2 bekannt.Such a differential pressure sensor is from the DE 689 03 235 T2 known.

Derartige Differenzdrucksensoren werden beispielsweise in Klimaanlagen verwendet, um einen Differenzdruck zwischen zwei getrennten Kreisläufen der Klimaanlage zu erfassen. Zur Differenzdruckmessung beaufschlagt ein jeweils in den Kreisläufen geführtes Fluid je eine Seite der Membran, so daß sich diese bei einem Druckunterschied zwischen den Kreisläufen entsprechend verformt.such Differential pressure sensors are used for example in air conditioning systems, to a differential pressure between two separate circuits of the To capture air conditioning. Applied to the differential pressure measurement a respective in the circuits run fluid one side of the membrane so that they are at a pressure difference between the circuits deformed accordingly.

Um die dehnungsempfindlichen elektrischen Widerstände und die Zuleitungen vor Korrosion und weiteren Einflüssen durch die Fluide zu schützen, sind diese bei dem gattungsgemäßen Differenzdrucksensor mit einer dünnen Glasschicht überzogen.Around the strain sensitive electrical resistors and the leads before Corrosion and other influences to protect by the fluids are this in the generic differential pressure sensor with a thin one Coated glass layer.

Ein Nachteil des gattungsgemäßen Differenzdrucksensors ist, daß die Glasschicht aufgrund von Einschlüssen oder Fehlstellen nicht vollständig dicht ist. Dies führt dazu, daß das in den Kreisläufen geführte Fluid mit dem mindestens einen dehnungsempfindlichen elektrischen Widerstand und dessen Zuleitungen in Kontakt kommt, wodurch diese korrodieren und sonstigen Veränderungen unterworfen sind, weshalb der Differenzdrucksensor mit der Zeit unbrauchbar wird.One Disadvantage of the generic differential pressure sensor is that the Glass layer due to inclusions or imperfections are not completely tight is. this leads to that the in the circuits guided fluid with the at least one strain-sensitive electrical resistance and its leads come into contact, causing them to corrode and other changes are subject, therefore, the differential pressure sensor unusable over time becomes.

Aufgabe der Erfindung ist es, den gattungsgemäßen Differenzdrucksensor derart weiterzubilden, daß der mindestens eine dehnungsempfindliche elektrische Widerstand und die Zuleitungen vor einem Kontakt mit dem Fluid der Kreisläufe geschützt sind.task The invention is the generic differential pressure sensor such to develop that the at least one strain-sensitive electrical resistance and the supply lines are protected from contact with the fluid of the circuits.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer ersten Variante bei einem gattungsgemäßen Differenzdrucksensor dadurch gelöst, daß der mindestens eine dehnungsempfindliche elektrische Widerstand und die Zuleitungen im Bereich der Membran mit mindestens einer Kunststoffschicht überzogen sind.These Object is according to the invention in a first variant of a generic differential pressure sensor characterized solved, that the at least one strain-sensitive electrical resistance and the supply lines in the region of the membrane are covered with at least one plastic layer.

Diese Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß in einer zweiten Variante bei einem gattungsgemäßen Differenzdrucksensor dadurch gelöst (Nebenanspruch 2), daß der mindestens eine dehnungsempfindliche elektrische Widerstand und die Zuleitungen im Bereich der Membran mit mindestens einer ersten und einer zweiten Glasschicht überzogen sind.These Task is further according to the invention in a second variant in a generic differential pressure sensor solved by it (Dependent claim 2) that the at least one strain-sensitive electrical resistance and the supply lines in the region of the membrane with at least a first and a second glass layer coated are.

Zwischen der mindestens einen Kunststoffschicht und der Membran ist vorteilhaft mindestens eine Glasschicht vorgesehen.Between the at least one plastic layer and the membrane is advantageous provided at least one glass layer.

Bevorzugt ist die Membran eine Keramikschicht.Prefers the membrane is a ceramic layer.

Bevorzugt besteht der Spannrahmen aus Keramik.Prefers the clamping frame is made of ceramic.

Vorteilhaft ist die Membran an dem Spannrahmen mittels einer Glaslötung oder mittels eines Klebstoffs befestigt.Advantageous is the membrane on the tenter by means of a glass solder or attached by means of an adhesive.

Bevorzugt ist die Membran an dem Spannrahmen entlang eines geschlossenen Umfangs desselben befestigt.Prefers is the membrane on the tenter frame along a closed circumference the same attached.

Die Membran kann eine quadratische, rechteckige oder kreisförmige Grundfläche aufweisen.The Membrane may have a square, rectangular or circular base.

Bevorzugt sind die Zuleitungen zu dem mindestens einen dehnungsempfindlichen elektrischen Widerstand zwischen dem Spannrahmen und der Membran hindurchgeführt.Prefers are the leads to the at least one strain sensitive electrical resistance between the clamping frame and the diaphragm passed.

Vorteilhaft ist die Membran ein Abschnitt eines Trägersubstrats.Advantageous the membrane is a portion of a carrier substrate.

Das Trägersubstrat kann eine quadratische oder eine recheckige Grundfläche aufweisen.The carrier substrate can have a square or a rectangular base.

Bevorzugt umfaßt das Trägersubstrat einen Steckbereich, der Kontaktflächen der Zuleitungen umfaßt.Prefers comprises the carrier substrate a plug-in area comprising contact surfaces of the leads.

Bevorzugt sind auf der Membran vier dehnungsempfindliche elektrische Widerstände angeordnet.Prefers four strain-sensitive electrical resistors are arranged on the membrane.

Vorteilhaft sind die vier dehnungsempfindlichen elektrischen Widerstände in einer Wheatston'schen Brückenschaltung angeordnet.Advantageous are the four strain sensitive electrical resistors in one Wheatstone bridge circuit arranged.

Vorteilhaft sind der mindestens eine dehnungsempfindliche elektrische Widerstand, die Zuleitungen und die Kontaktflächen mittels Dickschichttechnik aufgebracht.Advantageous are the at least one strain-sensitive electrical resistance, the leads and the contact surfaces by means of thick film technology applied.

Vorteilhaft sind mehr als drei, bevorzugt fünf oder sechs Kunststoffschichten aufgebracht.Advantageous are more than three, preferably five or more applied six layers of plastic.

Bevorzugt sind die Kunststoffschichten mittels einer Pulverbeschichtung aufgetragen. Alternativ können diese im Vakuum aus einer Gasphase abgeschieden werden.Prefers the plastic layers are applied by means of a powder coating. Alternatively you can these are deposited in a vacuum from a gas phase.

Bevorzugt besteht die mindestens eine Kunststoffschicht aus Parylene.Preferably, the at least one Plastic layer of parylene.

Vorteilhaft weist die mindestens eine Kunststoffschicht eine Dicke von 5 bis 10 μm auf, Vorteilhaft besteht die erste Glasschicht aus einem anderen Material als die zweite Glasschicht.Advantageous the at least one plastic layer has a thickness of 5 to 10 μm, Advantageously, the first glass layer consists of a different material as the second glass layer.

Vorteilhaft weist die zweite Glasschicht einen niedrigeren Schmelzpunkt als die erste Glasschicht auf.Advantageous the second glass layer has a lower melting point than the first glass layer on.

Bevorzugt weist eine Glasschicht eine Dicke von 15 bis 25 μm auf.Prefers For example, a glass layer has a thickness of 15 to 25 μm.

Der erfindungsgemäße Differenzdrucksensor kann in ein Differenzdruckmessgerät mit einem Gehäuse eingebaut sein.Of the Differential pressure sensor according to the invention Can be installed in a differential pressure gauge with a housing be.

In diesem Fall ist auf dem Spannrahmen bevorzugt ein O-Ring zur Abdichtung des Differenzdrucksensors gegenüber dem Gehäuse angeordnet.In In this case, an O-ring for sealing is preferred on the clamping frame the differential pressure sensor opposite the housing arranged.

Ferner ist in diesem Fall bevorzugt auf der Membran, gegenüber dem Spannrahmen, ein O-Ring zur Abdichtung des Differenzdrucksensors gegenüber dem Gehäuse angeordnet.Further is preferred in this case on the membrane, opposite to Tenter, an O-ring arranged to seal the differential pressure sensor relative to the housing.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained below with reference to a drawing. It demonstrate:

1 eine perspektivische Ansicht eines Differenzdrucksensors gemäß dem Stand der Technik; 1 a perspective view of a differential pressure sensor according to the prior art;

2 eine Draufsicht des Differenzdrucksensors der 1; 2 a plan view of the differential pressure sensor of 1 ;

3 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Differenzdrucksensors in einer ersten Variante; 3 a cross-sectional view of a differential pressure sensor according to the invention in a first variant;

4 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Differenzdrucksensors gemäß einer zweiten Variante; 4 a cross-sectional view of a differential pressure sensor according to the invention according to a second variant;

5 eine Querschnittsansicht des Differenzdrucksensors der 3 in einer alternativen Ausführungsform; und 5 a cross-sectional view of the differential pressure sensor of 3 in an alternative embodiment; and

6 eine perspektivische, teilweise weggebrochene, Ansicht eines Querschnitts eines Gehäuses eines Differenzdruckmeßgeräts mit einem erfindungsgemäßen Differenzdrucksensor. 6 a perspective, partially broken away, view of a cross section of a housing of a differential pressure measuring device with a differential pressure sensor according to the invention.

Ein aus dem Stand der Technik bekannter Differenzdrucksensor 1 in den 1 und 2 umfaßt ein Trägersubstrat 17, vorliegend eine rechteckige Keramikplatte, die eine Dicke von ca. 0,2 m aufweist.A known from the prior art differential pressure sensor 1 in the 1 and 2 comprises a carrier substrate 17 , in this case a rectangular ceramic plate having a thickness of about 0.2 m.

Auf dem Trägersubstrat 17 sind vier dehnungsempfindliche elektrische Widerstände 7 angeordnet, die über Zuleitungen 9 jeweils mit Kontaktflächen 21 in Verbindung stehen. Die Widerstände 7, die Zuleitungen 9 und die Kontaktflächen 21 sind in Dickschichttechnik aufgetragen, d. h. diese wurden in Pastenform auf das Trägersubstrat 17 gedruckt und folgend eingebrannt. Alternativ sind die Widerstände 7, die Zuleitungen 9 und die Kontaktflächen 21 in Dünnschichttechnik aufgetragen.On the carrier substrate 17 are four strain-sensitive electrical resistors 7 arranged over supply lines 9 each with contact surfaces 21 keep in touch. The resistors 7 , the supply lines 9 and the contact surfaces 21 are applied in thick film technology, ie they were in paste form on the carrier substrate 17 printed and branded following. Alternatively, the resistors 7 , the supply lines 9 and the contact surfaces 21 applied in thin-film technique.

Die Zuleitungen 9 und die Widerstände 7 sind so verschaltet, daß die vier Widerstände 7 eine Wheatston'schen Brückenschaltung bilden.The supply lines 9 and the resistors 7 are wired so that the four resistors 7 form a Wheatstone bridge circuit.

Auf die Widerstände 7 und einen Teilbereich der Zuleitungen 9 ist eine Glasschicht 13 derart aufgetragen, daß nur ein Steckbereich 19 des Trägersubstrats 17 frei von der Glasschicht 13 ist. Der Differenzdrucksensor 1 ist mit dem Steckbereich 19 in ein Differenzdruckmeßgerät steckbar, wie unten beschrieben.On the resistances 7 and a portion of the supply lines 9 is a glass layer 13 applied so that only one plug-in area 19 of the carrier substrate 17 free from the glass layer 13 is. The differential pressure sensor 1 is with the mating area 19 pluggable into a differential pressure gauge as described below.

Auf der Glasschicht 13 ist ein Spannrahmen 5, vorliegend ein Keramikring, befestigt, wodurch ein Abschnitt des Trägersubstrats 17 eine Membran 3 bildet.On the glass layer 13 is a tenter 5 , in this case a ceramic ring, attached, whereby a portion of the carrier substrate 17 a membrane 3 forms.

Der Spannrahmen 5 ist durch ein Glaslot mit der Glasschicht 13 verbunden.The clamping frame 5 is through a glass solder with the glass layer 13 connected.

Dadurch, daß der Spannrahmen 5 auf der Glasschicht 13 befestigt ist, ist die Membran 3 entlang einer kreisförmigen, definierten Biegekante verformbar.Due to the fact that the tenter frame 5 on the glass layer 13 is attached, is the membrane 3 deformable along a circular, defined bending edge.

Zur Messung eines Differenzdruckes wird die Seite der Membran 3, auf der die Widerstände 7 angeordnet sind, mit einem ersten Fluid beaufschlagt und die gegenüberliegende Seite der Membran 3 wird mit einem zweiten Fluid beaufschlagt, so daß sich bei einem Druckunterschied eine differenzdruckabhängige Durchbiegung der Membran 3 ergibt. Diese Durchbiegung der Membran 3 führt zu einer Längenänderung der Widerstände 7, wodurch sich eine Widerstandsänderung der Widerstände 7 ergibt, die mit einem Widerstandsmeßgerät messbar ist. Aus den sich ergebenden Widerstandsänderungen lässt sich die Durchbiegung der Membran 3 bestimmen und somit der Differenzdruck zwischen den beiden Fluiden, wie im Stand der Technik bekannt ist.To measure a differential pressure, the side of the membrane 3 on which the resistors 7 are arranged, acted upon by a first fluid and the opposite side of the membrane 3 is acted upon by a second fluid, so that at a pressure difference, a differential pressure-dependent deflection of the membrane 3 results. This deflection of the membrane 3 leads to a change in length of the resistors 7 , which causes a resistance change of the resistors 7 results, which is measurable with a resistance meter. From the resulting changes in resistance, the deflection of the membrane can be 3 determine and thus the differential pressure between the two fluids, as is known in the art.

Vorteilhaft sind die Zuleitungen 9 zwischen dem Trägersubstrat 17 und dem Spannrahmen 5 (von den Widerständen 7 ausgehend) nach außen geführt. Alternativ können die Zuleitungen 9 durch den Spannrahmen 5 oder das Trägersubstrat 17 nach außen geführt sein.The supply lines are advantageous 9 between the carrier substrate 17 and the tenter 5 (from the resistors 7 outgoing) led to the outside. Alternatively, the supply lines 9 through the tenter 5 or the carrier substrate 17 be guided to the outside.

Vorteilhaft sind die Widerstände 7 in einem Bereich größter Durchbiegung der Membran 3 angeordnet, um möglichst große Messsignale zu erhalten.Advantageous are the resistors 7 in one Area of maximum deflection of the membrane 3 arranged in order to obtain the largest possible measurement signals.

Die Widerstände 7, die Zuleitungen 9 und die Kontaktflächen 21 sind bevorzugt auf der Seite des Trägersubstrats 17 angeordnet, auf der der Spannrahmen 5 angeordnet ist. Alternativ kann der Spannrahmen 5 jedoch auf der Seite des Trägersubstarts 17 angeordnet sein, die den Widerständen 7, den Zuleitungen 9 und den Kontaktflächen 21 gegenüberliegt.The resistors 7 , the supply lines 9 and the contact surfaces 21 are preferably on the side of the carrier substrate 17 arranged on the the tenter 5 is arranged. Alternatively, the tenter frame 5 however on the side of the carrier sub-start 17 be arranged, which the resistors 7 , the supply lines 9 and the contact surfaces 21 opposite.

Unter Bezug auf 3 ist nachfolgend ein erfindungsgemäßer Differenzdrucksensor 1' in einer ersten Variante beschrieben.With reference to 3 is below a differential pressure sensor according to the invention 1' described in a first variant.

Wie zuvor zu dem Differenzdrucksensor 1 beschrieben, umfaßt der Differenzdrucksensor 1' ebenfalls das Trägersubstrat 17, auf dem die Widerstände 7, die Zuleitungen 9 und die Kontaktflächen 21 angeordnet sind.As before to the differential pressure sensor 1 described, includes the differential pressure sensor 1' also the carrier substrate 17 on which the resistors 7 , the supply lines 9 and the contact surfaces 21 are arranged.

Der Differenzdrucksensor 1' weist jedoch keine Glasschicht 13 auf, so daß der Spannrahmen 5 mittels eines Glaslots 15 direkt an dem Trägersubstrat 17 befestigt ist.The differential pressure sensor 1' however, does not have a glass layer 13 on, so that the tenter 5 by means of a glass solder 15 directly on the carrier substrate 17 is attached.

Auf den Differenzdrucksensor 1' ist eine feuchteundurchlässige, dichte Kunststoffschicht 11 aufgebracht, die bevorzugt mittels einer Pulverbeschichtung aufgetragen ist.On the differential pressure sensor 1' is a moisture impermeable, dense plastic layer 11 applied, which is preferably applied by means of a powder coating.

Als Kunststoff wird bevorzugt ein hydrophobes Polymer verwendet, beispielsweise Parylene.When Plastic, a hydrophobic polymer is preferably used, for example Parylene.

In der Regel ist es ausreichend, eine Kunststoffschicht 11 aufzutragen, bevorzugt werden jedoch mehrere Schichten aufgetragen, insbesondere 5 oder 6 Schichten. Die Kunststoffschicht 11 weist vorteilhaft eine Dicke von 1 bis 30 μm, bevorzugt eine Dicke von 4 bis 20 μm und weiter bevorzugt eine Dicke von 5 bis 10 μm auf.As a rule, it is sufficient to have a plastic layer 11 however, it is preferable to apply several layers, in particular 5 or 6 Layers. The plastic layer 11 advantageously has a thickness of 1 to 30 microns, preferably a thickness of 4 to 20 microns and more preferably a thickness of 5 to 10 microns.

Unter Bezug auf 4 ist nachfolgend ein erfindungsgemäßer Differenzdrucksensor 1'' in einer zweiten Variante beschrieben.With reference to 4 is below a differential pressure sensor according to the invention 1'' described in a second variant.

Wie zu dem Differenzdrucksensor 1 beschrieben, umfaßt der Differenzdrucksensor 1'' das Trägersubstrat 17, auf dem die Widerstände 7, die Zuleitungen 9 und die Kontaktflächen 21 angeordnet sind.As to the differential pressure sensor 1 described, includes the differential pressure sensor 1'' the carrier substrate 17 on which the resistors 7 , the supply lines 9 and the contact surfaces 21 are arranged.

Eine erste Glasschicht 131 ist auf dem Trägersubstrat 17, den Widerständen 7 und einem Teilbereich der Zuleitungen 9 angeordnet, so daß die erste Glasschicht 131 des Differenzdrucksensors 1'' im wesentlichen der Glasschicht 13 des Differenzdrucksensors 1 entspricht.A first glass layer 131 is on the carrier substrate 17 , the resistors 7 and a portion of the supply lines 9 arranged so that the first glass layer 131 of the differential pressure sensor 1'' essentially the glass layer 13 of the differential pressure sensor 1 equivalent.

Auf der ersten Glasschicht 131 ist eine zweite Glasschicht 132 gebildet, wobei die Glasschichten 131, 132 in der Draufsicht bevorzugt deckungsgleich sind.On the first glass layer 131 is a second glass layer 132 formed, with the glass layers 131 . 132 in the plan view are preferably congruent.

Auf der zweiten Glasschicht 132 ist der Spannrahmen 5 mittels Glaslot 15 befestigt.On the second glass layer 132 is the tenter frame 5 by means of glass solder 15 attached.

Die Glasschichten 131, 132 weisen vorteilhaft eine Dicke von 5 bis 50 μm, bevorzugt von 10 bis 30 μm und weiter bevorzugt von 15 bis 25 μm auf.The glass layers 131 . 132 advantageously have a thickness of 5 to 50 microns, preferably from 10 to 30 microns and more preferably from 15 to 25 microns.

Die Glasschichten 131, 132 können aus demselben Material oder aus verschiedenen Materialien bestehen.The glass layers 131 . 132 can be made of the same material or different materials.

Bestehen die Glasschichten 131, 132 aus verschiedenen Materialien, so kann die zweite Glasschicht 132 einen Schmelzpunkt aufweisen, der dem der ersten Glasschicht 131 entspricht oder der kleiner als der der ersten Glasschicht 131 ist.Pass the glass layers 131 . 132 made of different materials, so can the second glass layer 132 have a melting point that of the first glass layer 131 equal to or smaller than that of the first glass layer 131 is.

Die Glasschichten 131, 132 können auf verschiedene Arten auf dem Trägersubstrat 17 angeordnet werden. Zum einen kann zunächst die erste Glasschicht 131 auf das Trägersubstrat 17 gedruckt und eingebrannt werden, woraufhin folgend die zweite Glasschicht 132 auf die erste Glasschicht 131 gedruckt und eingebrannt wird. Zum anderen kann zunächst die erste Glasschicht 131 auf das Trägersubstrat 17 gedruckt werden und folgend die zweite Glasschicht 132 auf die erste Glasschicht 131 gedruckt werden, woraufhin folgend beide Glasschichten 131, 132 gemeinsam eingebrannt werden.The glass layers 131 . 132 can on the carrier substrate in different ways 17 to be ordered. On the one hand, first the first glass layer 131 on the carrier substrate 17 printed and baked, followed by the second glass layer 132 on the first glass layer 131 printed and baked. On the other hand, first the first glass layer 131 on the carrier substrate 17 are printed and following the second glass layer 132 on the first glass layer 131 are printed, followed by both glass layers 131 . 132 baked together.

Unter Bezug auf die 5 ist nachfolgend ein erfindungsgemäßer Differenzdrucksensor 1''' beschrieben, der eine Variation der ersten Variante des Differenzdrucksensors 1' der 2 ist.With reference to the 5 is below a differential pressure sensor according to the invention 1''' described, a variation of the first variant of the differential pressure sensor 1' of the 2 is.

Wie zu dem Differenzdrucksensor 1' beschrieben, sind auf dem Trägersubstrat 17 des Differenzdrucksensors 1''' die Widerstände 7, die Zuleitungen 9 und die Kontaktflächen 21 angeordnet.As to the differential pressure sensor 1' are described on the carrier substrate 17 of the differential pressure sensor 1''' the resistances 7 , the supply lines 9 and the contact surfaces 21 arranged.

Auf dem Trägersubstrat 17, den Widerständen 7 und einem Teilbereich der Zuleitungen 9 ist eine Glasschicht 13 angeordnet, wie zuvor zu 1 und 2 beschrieben.On the carrier substrate 17 , the resistors 7 and a portion of the supply lines 9 is a glass layer 13 arranged as before 1 and 2 described.

Auf der Glasschicht 13 ist mittels Glaslot 15 der Spannrahmen 5 befestigt.On the glass layer 13 is by means of glass solder 15 the clamping frame 5 attached.

Im Bereich der Membran 3 ist auf der Glasschicht 13 die Kunststoffschicht 11 aufgetragen, wie zuvor zur 3 beschrieben.In the area of the membrane 3 is on the glass layer 13 the plastic layer 11 applied as before to 3 described.

Die Differenzdrucksensoren 1' (3) und 1''' (5) unterscheiden sich somit dadurch, daß die Glasschicht 13 zwischen der Kunststoffschicht 11 und dem Trägersubstrat 17 vorgesehen ist.The differential pressure sensors 1' ( 3 ) and 1''' ( 5 ) thus differ in that the glass layer 13 between the plastic layer 11 and the carrier substrate 17 is provided.

Der Differenzdrucksensor 1''' der 5 weist vorliegend eine Glasschicht 13 auf. Alternativ kann der Differenzdrucksensor 1''' mehrere aufeinander folgende Glasschichten aufweisen.The differential pressure sensor 1''' of the 5 in this case has a glass layer 13 on. Alternatively, the differential pressure sensor 1''' have several successive glass layers.

Ferner kann der Differenzdrucksensor 1''' mehrere Kunststoffschichten 11 aufweisen, wie zu 3 beschrieben.Furthermore, the differential pressure sensor 1''' several plastic layers 11 show how to 3 described.

Die Glasschichten 13, 131, 132 und die mindestens eine Kunststoffschicht 11 bedecken vorliegend in den 3 bis 5 die gesamte Membran 3. Alternativ bedecken die Schichten 11, 13, 131, 132 nur die Widerstände 7 und die Zuleitungen 9.The glass layers 13 . 131 . 132 and the at least one plastic layer 11 cover present in the 3 to 5 the entire membrane 3 , Alternatively, cover the layers 11 . 13 . 131 . 132 only the resistances 7 and the supply lines 9 ,

Umfaßt der Differenzdrucksensor 1'', 1''' mindestens eine Glasschicht 13, 131, 132 so wird diese auf dem Trägersubstrat 17 angeordnet, bevor der Spannrahmen 5 an dieser befestigt wird. Im Gegensatz dazu wird die Kunststoffschicht 11 des Differenzdrucksensor 1', 1''' bevorzugt erst dann aufgebracht, wenn der Spannrahmen 5 angeordnet ist. In diesem Fall wird die Kunststoffschicht 11 auch auf dem Spannrahmen 5 gebildet.Includes the differential pressure sensor 1'' . 1''' at least one glass layer 13 . 131 . 132 so this is on the carrier substrate 17 arranged before the tenter 5 attached to this. In contrast, the plastic layer 11 the differential pressure sensor 1' . 1''' preferably applied only when the tenter 5 is arranged. In this case, the plastic layer 11 also on the tenter 5 educated.

Um zu verhindern, daß die Kunststoffschicht 11 in diesem Fall auf dem Spannrahmen 5 gebildet wird, kann alternativ beispielsweise eine Folie auf dem Spannrahmen 5 vorgesehen sein, die von dem Spannrahmen 5 abgezogen wird, wenn die Kunststoffschicht 11 aufgetragen ist.To prevent the plastic layer 11 in this case on the tenter 5 is formed, may alternatively, for example, a film on the tenter 5 be provided by the tenter 5 is deducted when the plastic layer 11 is applied.

In 6 ist ein Abschnitt eines Gehäuses 25 eines Differenzdruckmeßgeräts im Querschnitt gezeigt.In 6 is a section of a case 25 a Differenzdruckmeßgeräts shown in cross section.

Ein Differenzdrucksensor 1', 1'', 1'' ist in dem Gehäuse 25 angeordnet, wobei in dem Gehäuse 25 ein O-Ring 27 zur Anlage an den Spannrahmen 5 und ein weiterer O-Ring 27 zur Anlage an einer gegenüberliegenden Seite der Membran 3 vorgesehen ist, um den Differenzdrucksensor 1', 1'', 1''' gegenüber dem Gehäuse 25 abzudichten.A differential pressure sensor 1' . 1'' . 1'' is in the case 25 arranged, wherein in the housing 25 an O-ring 27 for attachment to the clamping frame 5 and another O-ring 27 for abutment on an opposite side of the membrane 3 is provided to the differential pressure sensor 1' . 1'' . 1''' opposite the housing 25 seal.

Jede Seite der Membran 3 wird durch eine Fluidleitung 29 mit einem Fluid beaufschlagt, das jeweils in einem Kreislauf eines Klimageräts geführt ist.Each side of the membrane 3 is through a fluid line 29 subjected to a fluid which is guided in each case in a circuit of an air conditioner.

Über die Kontaktflächen 21 wird eine Widerstandsänderung der Widerstände 7 mit Hilfe eines Widerstandsmeßgeräts bei einem Druckunterschied zwischen den Kreisläufen erfasst, und in einen Differenzdruck umgerechnet, wie im Stand der Technik bekannt.About the contact surfaces 21 will be a resistance change of the resistors 7 detected by a resistance measuring device at a pressure difference between the circuits, and converted into a differential pressure, as known in the art.

11: Differenzdrucksensor gemäß dem Stand der TechnikDifferential Pressure Sensor according to the state of the technique
1'1': Differenzdrucksensor gemäß einer ersten Variante (3)Differential pressure sensor according to a first variant ( 3 )
1''1'': Differenzdrucksensor gemäß einer zweiten Variante (4)Differential pressure sensor according to a second variant ( 4 )
1'''1''': Differenzdrucksensor gemäß einer Variation der ersten Variante (5)Differential pressure sensor according to a variation of the first variant ( 5 )
33: Membranmembrane
55: Spannrahmententer
77: Widerstand (dehnungsempfindlicher elektrischer)resistance (strain-sensitive electrical)
99: Zuleitungsupply
1111: KunststoffschichtPlastic layer
1313: Glasschichtglass layer
131131: erste Glasschichtfirst glass layer
132132: zweite Glasschichtsecond glass layer
1515: Glaslotglass solder
1717: Trägersubstratcarrier substrate
1919: Steckbereich des Trägersubstratsplug-in region of the carrier substrate
2121: Kontaktflächecontact area
2525: Gehäusecasing
2727: O-RingO-ring
2929: Fluidleitungfluid line

Claims

Differential pressure sensor with a membrane ( 3 ) on a tentering frame ( 5 ), wherein on the membrane ( 3 ) at least one strain-sensitive electrical resistance ( 7 ) is arranged, which via supply lines ( 9 ) is connectable to a resistance measuring device, characterized in that the at least one strain-sensitive electrical resistance and the supply lines ( 9 ) in the region of the membrane ( 3 ) with at least one plastic layer ( 11 ) are coated.

Differential pressure sensor with a membrane ( 3 ) on a tentering frame ( 5 ), wherein on the membrane ( 3 ) at least one strain-sensitive electrical resistance ( 7 ) is arranged, which via supply lines ( 9 ) is connectable to a resistance measuring device, characterized in that the at least one strain-sensitive electrical resistance ( 7 ) and the supply lines ( 9 ) in the region of the membrane ( 3 ) with at least a first ( 131 ) and a second ( 132 ) Glass layer are coated.

Differential pressure sensor according to claim 1, characterized in that between the at least one plastic layer ( 11 ) and the membrane ( 3 ) at least one glass layer ( 13 ) is provided.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 3 ) is a ceramic layer.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping frame ( 5 ) consists of ceramic.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 3 ) on the clamping frame ( 5 ) by means of a glass soldering ( 15 ) or by means of an adhesive is attached.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 3 ) on the clamping frame ( 5 ) is attached thereto along a closed circumference.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 3 ) has a square, rectangular or circular base.

Differential pressure sensor according to claim 6, characterized in that the supply lines ( 9 ) to the at least one strain-sensitive electrical resistance ( 7 ) between the clamping frame ( 5 ) and the membrane ( 3 ) are passed.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 3 ) a portion of a carrier substrate ( 17 ).

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier substrate ( 17 ) has a square or rectangular base.

Differential pressure sensor according to claim 10 or 11, characterized in that the carrier substrate ( 17 ) a plug-in area ( 19 ), the contact surfaces ( 21 ) of the supply lines ( 9 ).

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that on the membrane ( 3 ) four strain-sensitive electrical resistors ( 7 ) are arranged.

Differential pressure sensor according to claim 13, characterized in that the strain-sensitive electrical resistances ( 7 ) are arranged in a Wheatstone bridge circuit.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one strain-sensitive electrical resistance ( 7 ), the supply lines ( 9 ) and the contact surfaces ( 21 ) are applied in thick film technology.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that more than three, preferably five or six plastic layers ( 11 ) are applied.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic layers ( 11 ) are deposited in a vacuum from a gas phase.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one plastic layer ( 11 ) consists of Parylene.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one plastic layer ( 11 ) has a thickness of 5 to 10 microns.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the first glass layer ( 131 ) of a different material than the second glass layer ( 132 ) consists.

Differential pressure sensor according to claim 20, characterized in that the second glass layer ( 132 ) has a lower melting point than the first glass layer ( 131 ) having.

Differential pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that a glass layer ( 13 . 131 . 132 ) has a thickness of 15 to 25 microns.

Differential pressure gauge with a housing and at least one differential pressure sensor ( 1' . 1' . 1''' ) according to one of the preceding claims.

Differential pressure measuring device according to claim 23, characterized in that on the clamping frame ( 5 ) an O-ring ( 27 ) for sealing the differential pressure sensor ( 1' . 1'' . 1''' ) opposite the housing ( 25 ) is arranged.

Differential pressure measuring device according to claim 23 or 24, characterized in that on the membrane ( 3 ), opposite the clamping frame ( 5 ), an O-ring ( 27 ) for sealing the differential pressure sensor ( 1' . 1'' . 1''' ) opposite the housing ( 25 ) is arranged.