DE2303465C3

DE2303465C3 - Kraft- oder Druck-Meßwandler

Info

Publication number: DE2303465C3
Application number: DE19732303465
Authority: DE
Inventors: Donald C. San Pedro Calif. Lips
Original assignee: GARRET CORP LOS ANGELES CALIF US
Current assignee: GARRET CORP LOS ANGELES CALIF US
Priority date: 1972-02-04
Filing date: 1973-01-25
Publication date: 1981-09-17
Also published as: FR2170747A5; GB1421624A; JPS5525373B2; DE2303465A1; JPS4885282A; CA968464A; DE2303465B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraft- oder Druck-Mcß-.vandler mit einem von einem Gehäuse gebildeten und nit einem Bezugsdruck beaufschlagten Innenraum iowie mit parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordneten Membranen mit Elektroden, die Kapazitäten bilden, wobei eine dem Innenraum benachbart liegende Membran wenigstens eine durchgehende Öffnung aufweist und eine vom Innenraum entfernt liegende Membran den Innenraum dicht abschließt und an ihrem Rand abgedichtet am Gehäuse befestigt ist

Ein Kraft- oder Druck-Meßwandler mit mehreren parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordneten Membranen, die Elektroden bzw. Kapazitäten bilden, ist bekannt (GB-PS 9 49 433). Der bekannte Kraft- oder Druck-Meßwandler besteht aus einem dosenförmigen Gehäuse aus elektrisch leitendem Material, welches eine im wesentlichen ringförmige, geschlossene Umfangswand aufweist, und welches an s.iner Oberseite sowie an seiner Unterseite druckdicht verschlossen ist. Im Inneren des Gehäuses und parallel zur Gehäuseoberseite sowie zur Gehäuseunterseite ist eine ebenfalls aus elektrisch leitendem Material bestehende Membran vorgesehen, die an ihrem Außenumfang druckdicht mit der Umfangswandung des Gehäuses verbunden ist und das Gehäuse in zwei voneinander getrennte Kammern unterteilt, die über Anschlußleitungen jeweils mit einem bestimmten Druck, z. B. mit einem Bezugsdruck und mit dem zu messenden Druck beaufschlagt werden können. Parallel zu dieser das Gehäuse in zwei Kammern unterteilenden Membran ist in jeder Kammer eine weitere zusätzliche Membran angeordnet, die ebenfalls aus elektrisch leitendem Material besteht und einen gewissen Abstand von der das Gehäuse in zwei Kammern unterteilenden Membran aufweist. Um die zusätzlichen Membranen, die mit der das Gehäuse in die beiden Kammern unterteilenden Membrankapazitäten bilden, elektrisch vom Gehäuse zu isolieren, sind die zusätzlichen Membranen nicht direkt am Gehäuse eingespannt, sondern diese zusätzlichen Membranen sind an ihrem Außenumfang über Isolierkörper aus Glas mit jeweils einem die betreffende zusätzliche Membran umgebenden Haltering verbunden, de^r dann seinerseits durch Federelemente im Inneren des Gehäuses an dessen Umfangswandung gehalten ist. Um eine Druckdifferenz an den zusätzlichen Membranen zu vermeiden, weisen diese jeweils eine mittlere durchgehende Öffnung auf. Außerdem sind am Außenumfang der zusätzlichen Membranen zwischen den Isolierkörpern aus Glas durchgehende Schlitze vorgesehen. Zur Kontaktierung ist jede zusätzliche Membran mit einer Anschlußleitung verbunden, wobei jede Anschlußleitung durch die betreffende Kammer, in der sich die zusätzliche Membran befindet, und durch die Oberseite bzw. Unterseite des Gehäuses druckdicht hindurchgeführt ist. Wird eine Kammer des Gehäuses mit einem Bezugsdruck und die andere Kammer mit dem zu messenden Druck beaufschlagt, so führen der zu messende Druck bzw. Änderungen des zu messenden Druckes zu einer Verschiebung der das Gehäuse in die beiden Kammern unterteilenden Membran relativ zu den zusätzlichen Membranen, so daß aufgrund der auftretenden Kapazitätsänderungen der zu messende Druck bzw. dessen Änderungen bestimmt werden können. Wird der Kraftoder Druck-Meßwandler äußeren Kräften, z. B. Bcschleunigungs- oder Vibrationskräften unterworfen, so wirken diese Kräfte zugleich auch auf die zusätzlichen Membranen ein, wodurch bei entsprechender Ausbildung der zusätzlichen Membranen der Einfluß derartiger äußerer Krafteinwirkiingcn (Vibrations- oder Beschleunigungskräfte) aus dem Meßergebnis eliminiert

wird bzw. ein von derartigen äußeren Krafteinwirkungen bereinigtes Meßergebnis erreicht wird.

Der bekannte Kraft- oder Druck-Meßwandler weist einen relativ komplizierten Aufbau auf, da er drei als Elektroden dienende Membranen besitzt, wobei die zusätzlichen Membranen durch eine aufwendige Halterung elektrisch isoliert am Gehäuse befestigt sein müssen, da es bei dem bekannten Kraft- oder Druck-Meßwandler notwendig ist, sowohl das Gehäuse als auch die des Gehäuse in die beiden Kammern unterteilende mittlere Membran aus elektrisch leitendem Material herzustellen. Auch hinsichtlich seiner elektrischen Eigenschaften ist der bekannte Kraft- oder Druck-Meßwandler nicht optimal, da Änderungen bei dem zu messenden Druck zu einer Verschiebung der die Kammern trennenden mittleren Membran in der Weise führen, daß sich der Abstand zwischen dieser Membran und der einen zusätzlichen Membran vergrößert und der entsprechende Abstand zu der anderen zusätzlichen Membran verkleinert, d.h. der bekannte Kraft- oder Druck-Meßwandler bildet in seinem elektrischen Ersatzschaltbild eine Serienschaltung von zwei Kapazitäten, die sich mit Änderungen des zu messenden Druckes gegensinnig ändern. Sollen diese Änderungen beider Kapazitäten als Meßsignal voll ausgenutzt werden, so ist es notwendig, den bekannten Kraft- oder Druck-Meßwandler in einer ganz bestimmten Weise elektrisch zu betreiben, beispielsweise in einer Brückenschaltung. Hierdurch ergeben sich erhebliche Einschränkungen bei der Gestaltung der äußeren elektrischen Schaltung.

Da bei dem bekannten Kraft- oder Druck-Meßwandler auch die zusätzlichen Membranen aus elektrisch leitenden Material bestehen, ist es möglich, diese Membranen jeweils an ihrer der mittleren Membran abgewandten Oberflächenseite mit einem elektrischen Anschluß zu versehen, der nicht durch die Membranen hindurchgeführt ist, sondern an der Ober- bzw. Unterseite aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Dies bedeutet jedoch auch, daß sich die äußeren Anschlüsse bei dem bekannten Kraft- oder Druck-Meßwandler an verschiedenen Seiten des Gehäuses befinden und dadurch relativ lange Anschlüsse zu den äußeren, elektrischen Schaltungselementen notwendig sind, was insbesondere bei Hochfrequenzschaltungen nachteilig ist. Weiterhin bedeutet dies auch, daß es bei dem bekannten Kraft- oder Druck-Meßwaidler grundsätzlich nicht möglich ist, zur Erzielung möglichst kurzer Anschlüsse ein mit den Kapazitäten des Kraft- oder Druck-Meßwandlers zusammenwirkendes Schaltungselement, z. B. eine Induktivität in einer der Kammern unterzubringen, ohne daß eine druckdichte Durchführung eines Anschlusses duich die mittlere Membran vorgesehen wird. Nachteilig ist bei dem bekannten Kraft- oder Druck-Meßwandler auch, daß sowohl die Membranen als auch das Gehäuse aus elektrisch leitendem Material bestehen müssen, es also nicht möglich ist, den Meßwandler hinsichtlich des für die Membranen und das Gehäuse verwendeten Materials an die Erfordernisse der Umgebung optimal anzupassen, in der der Meßwandler verwendet werden soll.

Kraft- oder Druck-McBwandler, die eine Kompensaüon äußerer Krafteinwirkungen (Vibration·, oder lieschleunigungskräfte) ermöglichen, werden bi ■,spielsweise in Flugzeugen zur Druckmessung verv endet. Selbstverständlich können derartig : Meßu.;indler auch auf anderen technischen Gebieten eingesetzt werden, wenn äußere KrafteinwirVingen /i erwarten sind, die nicht in das Meßergebnis eingehen sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Meßwandler der eingangs geschilderten Art hinsichtlich seines Aufbaus, insbesondere hinsichtlich der Anzahl ■-. der Membranen und ihrer Befestigung am Gehäuse zu vereinfachen und so auszubilden, daß zur Erzielung möglichst kurzer Anschlüsse sich diese Anschlüsse an einer gemeinsamen Seite der Membranen befinden, ohne daß sich dadurch zusätzliche Dichtungsprobleme

in ergeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Kraft- oder Druck-Meßwandler der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß so ausgebildet, daß lediglich zwei Membranen vorgesehen sind, die elektrisch nicht leitend

ii sind und die beide an ihrem Rand abgedichtet am Gehäuse befestigt sind, daß an der vom Innenraum entfernt liegenden Membran eine erste Elektrode und an der dem Innenraum benachbart liegenden Membran eine zweite sowie eine dritte Elektrode vorgesehen sind,

si) die beide der ersten Elektrode gegenüberliegen und daß lediglich die zweite sowie dritte Elektrode mit Anschlüssen versehen sind, die durch die Öffnung hindurchgeführt sind.

Der erfindungsgemäße Kraft- oder Druck-Meßwand-

_>-j ler besitzt zunächst den Vorteil, daß die Anschlüsse an einer gemeinsamen Seite der Membranen bzw. der dem Innenraum des Gehäuses benachbart liegenden Membran enden, so daß die Länge der Verbindung zwischen der von den Elektroden gebildeten Kapazität und einem

ίο elektrischen Schaltelement, z. B. einer Induktivität, sehr kurz gehalten werden können, was für Hochfrequenzschaltungen sehr wesentlich ist. Insbesondere ist es bei dem erfindungsgemäßen Kraft- oder Druck-Meßwandler auch möglich, das mit den Kapazitäten zusammen-

H wirkende elektrische Schaltelement (Induktivität) im Inneren des Gehäuses unterzubringen. Ein druckdichtes Hindurchführen der Anschlüsse durch einen Membran ist bei dem erfindungsgemäßen Kraft- oder Druck-Meßwandler nicht erforderlich, da die dem Innenraum des Gehäuses benachbart liegende Membran, die zur Kompensation äußerer Krafteinwirkungen dient, die durchgehenden öffnungen aufweist, durch die die Anschlüsse hindurchgeführt werden können.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kraft- oder Druck-Meßwandlers besteht darin, daß l.-otz der einfachen Kontaktierung der zweiten und dritten Elektrode sämtliche Membranen aus elektrisch nicht leitendem Material hergestellt sind und somit direkt, d. h. ohne Zwischenschaltung elektrisch isolierender Elemente an ihrem Rand am Gehäuse befestigt werden können. Weiterhin ist es bei der Erfindung auch nicht notwendig, das Gehäuse aus einem bestimmten Material, d. h. aus elektrisch leitendem Materia! herzustellen. Vielmehr kann das Material bei dem erfindungsgemäßen Kraft- oder Druck-Meßwandler sowohl für die Membranen als auch für das Gehäuse den jeweiligen Umgebungsverhältnissen angeDaßt werden, was dann besonders wesentlich ist, wenn der Druck eines korrosionsfördernden oder ätzenden Mediums

so gemessen werden sc'l.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäBen Kraft- oder Druck-Meßwändlers besteht dieser Wandler bzw. das Gehäuse ebenso wie die Membranen aus isolierendem Material, d. h. aus

h"> Silikatglas, wodurch sich dann bei im Innenraum des Gehäuses untergebrachtem und mit den Kapazitäten des Meßwandlers zusammenwirkendem elektrischen Schaltelement, z. B. Induktivität, in vorteilhafter Weise

auch die Möglichkeit ergibt, diese Induktivität induktiv an die äußere Schallung anzukoppeln, so daß auch keine durch die Wandung des Gehäuses hindurchgeführten äußeren Anschlußleitungen erforderlich sind.

Da bei dem erfindungsgemäßen Kraft- oder Druck-Meßwandler die dem Innenraum des Gehäuses entfernt liegende Membran das Gehäuse bzw. den mit den Bezugsdruck beaufschlagten Innenraum des Gehäuses druckdicht nach außen hin abschließt, sind auch die Elektroden gegen äußere Einflüsse und insbesondere gegen Korrosion vollständig geschützt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den llntcransprüchcn beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an zwei Ausfühningsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

(■' ι g. ! einen Schnitt durch einen Teil eines Instrumentes, bei dem ein Meßwandler gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung findet:

entlang der 1.1 η ic 2-2 der Ei g. I;

F ι μ. ) in vergrößerter Teildarstellung die Mcmbrananordniingdcr (■' i g. 2;

I- i g. 4 in verkleinerter Darstellung einen ebenen Schnitt entlang der Linie 4-4 der !·" ι g. J;

E i g. ϊ eine Darstellung ähnlich der der I ig. 4. jedoch entlang der Linie 5-5 der E ι g. 3:

E ι g. b eine Teildarslellung eines Schnittes entlang der Linie b-6 der E i g. 5; und

I ι g. 7 cmc Darstellung ähnlich der der E i g. 3. jedoch bei einem weiteren Ausführungsbeispicl.

In Fig. 1 ist ein Teil einer Einrichtung 10 mit einem Druckmeßu. cnwandler 12 dargestellt, welcher an einem /wischenstück 14 befestigt ist. Dieses /wischenstück ist seinerseits mit Hilfe des Bolzens 18 und der Mutter 20 an der Wandung 16 des Instrumentes 10 befestigt. Der Wandler 12 und das Zwischenstück 14. die vorzugsweise ■ms Silikatglas gefertigt sind, sind unter Verwendung \on Kitt oder einem speziellen Verbindungszement derart ,ineinander befestigt, daß sich ein für das Druckmedium, welches dem Wandler 12 über den Durchgang 22 des Bolzens 18 zugeführt wird, hinreichend dichter Abschluß ergibt.

Wie in \ ι g. I dargestellt ist. besitzt der Wandler 12 ί·Ί becherförmiges Gehäuse 24 mit einem Abschlußdekkel 26. der mit dem oberen Ende der Gehäusewandung \ erblinden ;st. um auf diese Weise einen geschlossenen Raum /υ crhaiien. welcher dann über den verschließbaren S111; / e π 30 evakuiert werden kann.

Aus Gründen der mechanischen Festigkeit ist der Boden 32 des Gehäuses 24 vorzugsweise wesentlich dicker !umgebildet, als die Seitenwand 34 dieses Gehäuses, wodurch ein mechanisch widerstandsfähiger Irage fur die verwendeten Druckempfindlichen Teile erhalten wird. Als druckempfindliche Teile sind in der F i g. 2 die beiden Membranen 36 und 38 gezeigt, deren Außenrände-. beispielsweise durch Kitten, mit dem sich etwas nach außen erstreckenden und abgestuften Ansatz 40 an der L nterseite des Bodens 32 verbunden s:nd. Fur eine einfache Herstellung ist es zweckmäßig. daß die Membranen 36 und 38 Scheibenforrn aufweisen und in dieser Weise mit ihrem Außenrand mit dem Ansatz 40 verbunden sind. Für einen Fachmann ist es jedoch selbstverständlich, daß eine derartige Scheibenforrn fur die Membranen bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt erforderter! ϊμ Die Abrnessu-ireri der beiden Membranen, d. h. deren Dicke und Durchmesser, sind dabei •vorzugsweise so gewählt, daß die erste Eigenresonanz dieser Membranen weit ab von der Frequenz liegt, der der Wandler im praktischen Betrieb jemals unterworfen ist. Dies führt dazu, daß sich beide Membranen stets gleichphasig bewegen und zwar gleichgültig, ob sie einer konstanten Kraftgröße oder Vibrationskräften ausgesetzt sind.

Es läßt sich feststellen, daß die Kante der Membrane 36 mit einem höheren Maß an »Befestigung« festgehalten ist als die Kante der Membrane 38, da die Membrane 36 an ihrem Außenrand in einem schmalen Oberflächenbereich mit dem Ansatz 40 und zugleich mit einem (ebenfalls schmalen Oberflächenbereich) an der anderen Seite mit einem schmalen Bereich der Membrane 38 verbunden ist, während diese letzte Verbindung die einzige Verbindung darstellt, durch die die Membrane 38 gehalten wird. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, die Membrane 36 etwas dünner als die Membrane 38 auszubilden. Zur Erzielung einer Beschleunigungs- und Vib.^r2i!OnskomⁿenSü'.!^ilP wirr! ρϊ. [prnprhin 7WprliiT)äBlP sein, daß die Membranen 36 und 38 nicht notwendig aus dem gleichen Material bestehen oder daß sie nicht genau den g'eichen Durchmesser aufweisen. Bei bestimmten Anwcndungsfällcn kann es jedoch erforderlich sein, daß insbesondere die Dicken der Membranen von den hier gegebenen Vorschlägen abweichen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Wandler und die dem gasförmigen Druckmedium ausgesetzte Membrane 38 aus Silikatglas gefertigt. 1st jedoch das Druckmedium, das an dieser Membrane 38 liegt, korrosionsfördernd oder ätzend, so kann es notwendig sein, besondere Vorkehrungen hierfür an den mit dem Druckmedium in Berührung kommenden Teilen zu treffen, beispielsweise dadurch, daß die Teile des Wandlers aus verschiedenen Materialien gefertigt sind. In jedem Fall ist es jedoch unbedingt erforderlich, daß die beiden Membranen im wesentlichen die gleiche Eigenfrequenz besitzen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 ist die untere Fläche der Membrane 36 leicht konkav als Kugelfläche ausgebildet, wie dies insbesondere in der F-" i g. 3 ersichtlich ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß zwei getrennte Metallelektroden 42 und 44 an dieser gekrümmten uoerriache angeordnet werden können. die dann der Metallelektrode 46 an der oberen Fläche der Membrane 38 direkt gegenüberliegen. Die Elektroden 42 und 44 können mit einem elektrischen Schaltkreis verbunden werden, wie dies später noch im einzelnen erläutert werden wird, während die Elektrode 46 ohne Anschluß ist und als gemeinsame Elektrode für die Elektroden 42 und 44 zur Verfügung steht. Die Kombination der Elektroden 42, 44 und 46 we-st auf diese Weise die Charakteristik einer Serienschaltung von zwei Kapazitäten auf.

Die Fig. 4 zeigt eine Ansicht auf die Unterseite des Bodens 32. In diesem Boden 32 sind Durchgangsöffnungen 48, 50, 52 und 54 vorgesehen, die den evakuierten Bezugsdruckraum 28 mit der oberen Oberfläche der Membrane 36 wirkungsmäßig verbinden. Vier Aussparungen 56, 58, 60 und 62 decken sich mit diesen Durchgangsöffriungen. Die Zahl der Durchgänge und Aussparungen ist an sich beliebig: sie kann daher von der beim Ausführungsbeispiel gewählten Anzahl abweichen. In der F i g. 5 ist gezeigt, daß die Membrane 36 mit einer gleichen Zahl von Durchbrüchen 64, 66, 68 und 70 versehen ist. die den Durchbrüchen 48, 50, 52 und 54 im wesentlichen gegenüberliegen. Die Durchbrüche der Membrane 36 stellen eine wirkungsmäßige Verbindung zwischen den beiden Seiten dieser Membrane her. so

daß die Druckdifferenz an der Membrane 36 Null ist und an der Membrane 38 bzw. an deren oberen I lache der Bezugsdruck bzw. das ßezugsvakuum des geschlossenen Raumes 28 anliegt.

Der untere Abschnitt der Durchbrüche 62, 64, 66 und 68 ist bei 72, 74, 76 und 78 vorzugsweise abgeschrägt und zwar aus Cirunden, die später noch im ein/einen beschuhen werden.

In der F i g. 2 ist eine Induktivität 80 gezeigt, die an der inneren Fläche der Wand 34 angeordnet ist und mit ; dieser Fläche verbunden ist. Das obere Ende der als Induktivität verwendeten Spule 80 ist mit dem oberen finde eines Leiters 82 verbunden, dessen unteres l.nde an der Wandung der Aussparung 56 /. H. durch eine geeignete Verbindung gehalten ist, wie dies beispielsweise bei 83 in der F i g. 3 oder h dargestellt is:. Das sicli in den abgeschrägten Teil 72 erstreckende Material der Elektrode 42 ist mit dem einen FmIe eines Leiters 84. z. B. durch Bonden, verbunden, wobei dieser Leiter 84 aus einer Vielzahl vun feinen Fiin/eldrähten besteht und mit seinem anderen Fnde im Bereich des Durchbriichs 48 am Leiter 82 befestigt ist. In gleicher Woise \ erbindet der Leiter 86 Jas untere Fnde der Sp'ile 80 mit dem Material der Elektrode 44. welches sich in die schrage Bohrung 74 erstreckt. Die Kombination der Spule 80 mit den Kondensatorelektroden 42, 44 und 46 stellt ^muh einen abstimmb^ren Schwingkreis dar, dessen Kesonanzcharakteristik mit dem Druck an der Membrane 58 verändert werden kann. Dieser Schwingkreis kann dann mit einer beliebigen äußeren Anzeige- bzw. Arbeitseinr chti'ng verburden werden. Fs ist beispielsweise möglich, eine Koppelspule oder mehrere Koppelspulen, die nicht dargestellt sind, an der Außenfläche der Wund 34 in elektromagnetischer Kopplung mit der Spule 80 anzubringen, wobei diese Kopplungsspule bzw. diese K.opplungsspulen eine Verbindung zu einer Oszillatorschaltung herstellen, deren Frequenz dann den an der Membrane 38 anliegenden Druck widerspiegelt, wie dies an sich für Fachleute selbstverständlich ist. Wird andererseits eine direkte Kopplung angestrebt, so können nicht näher dargestellte Verbindungsleitungen durch die Wandung des Gehäuses 24 hindurchgeführt sein, wobei dann diese Verbindungsleitungen direkt an die Anschlüsse der Leiter 82 und 86 an der Spule 80 herangeführt sind. Fs ist selbstverständlich auch möglich, auf die Spule 80 überhaupt zu verzichten und statt dessen lediglich die oberen F.nden der Leiter 82 und 86 mit den. durch die Gehäusewandung nach außen führenden Leitungen zu verbinden.

In der F i g. 7 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, die die beiden druckempfindlichen Teile 116 und 38 aufweist. Fin schmaler bandförmiger Oberflächenbereich tier Oberseite der Membrane 136 ist mit dem Ansät/ 40 verbunden. Abslandsmittel 137 sind zwischen einem schmalen Oberflächcnbercich an der Unterseite der Membrane Π6 und einem schmalen bandförmigen Oberflächenbereich der Oberseite der Membrane 38 vorgesehen, um so die Membranen 136 und 38 an ihren Außenrändern derart am Ansatz 40 zu befestigen, daß ein Zwischenraum zwischen der unteren Fläche der Membrane 136 und der oberen Fläche der Membrane 58 entstellt, /ur Frzeugung des Abstandes kann entweder ein dünner Abstandsring verwendet werden oder aber der Abstand wird durch füllmaterial w ährend des Verbindungsprozesses erhalten.

Der Unterschied zwischen der Ausführungsform gemäß F i g. 7 und tier oben beschriebenen Ausfüh- : jngsfiirm besteht vor allem darin, daß die untere Oberfläche der Membrane 136 eben ausgebildet ist. während bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 2 bis 3 diese Oberflaehe als konkave Kugelfläche ausgestaltet war. Auch die auf diese Oberfläche aufgebrachten Metallelektroden 142 und 144 besitzen damit im Ruhezustand, d. h.. solange kein Druck auf die Membrananordnung ausgeübt wird, eine im wesentlichen ebene Oberfläche, die der Elektrode 46 auf der Membran 38 gegenüberliegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraft- oder Druck-Meßwandler mit einem von einem Gehäuse gebildeten und mit einem Bezugsdruck beaufschlagten Innenraum sowie mit parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordneten Membranen mit Elektroden, die Kapazitäten bilden, wobei eine den Innenraum benachbart liegende Membran wenigstens eine durchgehende öffnung aufweist und eine vom Innenraum entfernter liegende Membran den Innenraum dicht abschließt und an ihrem Rand abgedichtet am Gehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich zwei Membranen (36, 38, 136) vorgesehen sind, die elektrisch nicht leitend sind und die beide an ihrem Rand abgedichtet am Gehäuse befestigt sind, daß an der vom Innenraum entfernt liegenden Membran (38) eine erste Elektrode (46) und an der dem Innenraum benachbart liegenden Membran eine zweite sowie eine dritte Elektrode (*2, 44; 142, 144) vorgesehen sind, die beide der ersten Elektrode (46) gegenüberliegen, und daß lediglich die zweite sowie dritte Elektrode (42, 44; 142, 144) mit Anschlüssen versehen sind, die durch die öffnungen (64,66, 68, 70) hindurchgeführt sind.

2. Kraft- oder Druck-Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Membranen (36,38,136) gleiche mechanische Eigenschaften aufweisen, so daß sie beim Einwirken äußerer Vibrations- oder Beschleunigungskräfte auf den Meßwandler ;f'eichartig reagieren.

3. Kraft- oder Druck-Meßwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Membranen (36, 38, 136} gleiche mechanische Eigenschaften aufweisen, so daß sie beim Einwirken äußerer Vibrations- bzw. Beschleunigungskräfte auf den Wandler mit einem nahezu gleich großen Ausschlag reagieren.

4. Kraft- oder Druck-Meßwandler nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenresonanzfrequenz der Membranen (36,38,136) im wesentlichen gleich ist.

5. Kraft- oder Druck-Meßwandler nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (36,38,136) aus Silikatglas bestehen.

6. Meßwandler nach einem der Ansprüche 1—5. dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (36, 38, 136) an ihren einander gegenüberliegenden Oberflächenseiten nahezu gleich ausgebildet sind.

7. Kraft- oder Druck-Meßwandler nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membran (36, 136) an ihrer der anderen Membran zugewandten Oberflächenseite konkav ausgebildet ist.

8. Kraft- oder Druck-Meßwandler nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (24) eine über die Anschlüsse mit der zweiten sowie dritten Elektrode (42, 44; 142, 144) verbundene Induktivität (80) vorgesehen ist.

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