DE2303465C3 - Kraft- oder Druck-Meßwandler - Google Patents
Kraft- oder Druck-MeßwandlerInfo
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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, der 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 (8)
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.
ΐϊ
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