DE2511413A1 - Electrical transducer measuring pressure force or distance - uses capacitive inductive or resistive diaphragm operated frequency shifter - Google Patents

Electrical transducer measuring pressure force or distance - uses capacitive inductive or resistive diaphragm operated frequency shifter

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DE2511413A1 DE19752511413 DE2511413A DE2511413A1 DE 2511413 A1 DE2511413 A1 DE 2511413A1 DE 19752511413 DE19752511413 DE 19752511413 DE 2511413 A DE2511413 A DE 2511413A DE 2511413 A1 DE2511413 A1 DE 2511413A1
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Abstract

The electrical measurement probe uses a diaphragm type transducer (5) with capacitance, inductance or resistance element to convert the pressure, force or distance into electrical analogues. A quartz crystal-controlled oscillator (1) with constant amplitude is connected to a parallel resonant circuit filter. The filter has a sharply-defined response curve so that any small shift of the envelope either side of the oscillator frequency results in a large change in output voltage. The transducer forms a frequency-determining element of the filter so that the filter response is modified according to transducer output. The rectified output of the filter is amplified and operates an indicator calibrated to show the measured parameter.

Description

Elektrischer Meßfühler für Druck, Kraft oder Weg Die Erfindung betrifft einen elektrischen Meßfühler für Druck, Kraft oder Weg mit einer Membran, die mechanisch ein frequenzbestimmendes Teil eines elektrischen Oszillators oder Filters verstellt, und einer elektrischen Auswerteschaltung.Electrical sensor for pressure, force or displacement The invention relates to an electrical sensor for pressure, force or displacement with a membrane that is mechanical adjusts a frequency-determining part of an electrical oscillator or filter, and an electrical evaluation circuit.

Es sind bereits Meßfühler der vorstehend genannten Art bekannt geworden. Hierbei wurde eine eben eingespannte Membran mit dem zu messenden Druck beaufschlagt. Mit dieser Membran waren elektrisch verstellbare Bauelemente, wie z.B. ein Widerstand, ein Kondensator oder eine Induktivität, mechanisch gekoppelt, die ihrerseits frequenzbestimmendes Glied einer elektrischen Auswerteschaltung darstellt.There are already known sensors of the type mentioned above. The pressure to be measured was applied to a diaphragm that was just clamped in place. With this membrane electrically adjustable components, such as a resistor, a capacitor or an inductor, mechanically coupled, which in turn determines the frequency Representing a member of an electrical evaluation circuit.

Nachteilig an diesen Meßfühlern war zum einen eine von der Membran herrührende Nullpunktinstabilität, d.h. nach einer Messung ging die Anzeige nicht mehr exakt auf den Wert Null zurück, so daß ein häufiges Nachjustieren erforderlich war.One disadvantage of these sensors was the membrane originating zero point instability, i.e. the display did not work after a measurement more exactly back to the value zero, so that frequent readjustments are necessary was.

Zum anderen war die Empfindlichkeit verhältnismäßig gering, d.h. zur Erzielung einer deutlichen Anzeigeänderung mußten größere Druckänderungen auftreten.On the other hand, the sensitivity was relatively low, i.e. for To achieve a clear change in the display, larger changes in pressure had to occur.

'Il i3enebung dieser Nachteile wurden Membran und Auswerteshaltung zu Hochpräziionseßgeräten verbessert, wobei der Aufwand an Fertigungsschritten, Bauelementen und Pertigungstoleranzen irnd damit auch der Preis solcher Meßgeräte enorm anstieg. Außerdem waren solch hochpräzisierte Geräte sehr erschütterungsempfindlich.These disadvantages were mitigated by the membrane and evaluation improved to high precision measuring devices, whereby the effort in manufacturing steps, Components and manufacturing tolerances and thus also the price of such measuring devices enormous increase. In addition, such high-precision devices were very sensitive to vibrations.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen elektrischen Meßfühler für Druck, Kraft oder Weg anzugeben, der bei sehr geringem Aufwand eine hervorragende Nullpunktstabilität aufweist, erschütterungsunempfindlich ist, dabei jedoch eine hohe Meßempfindlichkeit besitzt, während an die Meßgenauigkeit keine hohen Anforderungen gestellt werden.The object of the invention is therefore to provide an electrical sensor for Indicate pressure, force or path, which is an excellent one with very little effort Has zero point stability, is insensitive to vibrations, but has a has high measuring sensitivity, while no high requirements are placed on the measuring accuracy be asked.

Weiterhin sollen Ießbereichsänderungen als auch die Anpassung des Meßfühlers zur Messung anderer physikalischer Größen, wie Kraft oder Weg, einfach durchzuführen sein.Furthermore, changes in the measuring range as well as the adaptation of the Sensor for measuring other physical quantities, such as force or displacement, simple to be carried out.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Mittelteil und ein Einspannteil der Membran in zwei verschiedenen Ebenen liegen in Kombination mit einer elektrischen Auswerteschaltung für hoch- bzw. höchstfrequente Schwingungen.This object is achieved according to the invention in that a central part and a clamping part of the diaphragm in two different planes are in combination with an electrical evaluation circuit for high or extremely high frequency vibrations.

Es wird außerdem als erfinderisch angesehen, daß die Membran zwischen Mittelteil und Einspannteil eine oder mehrere Stufen aufweist.It is also considered inventive that the membrane between Central part and clamping part has one or more stages.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie deren Weiterbildung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention and their further development can be found in the subclaims.

In den Zeichnungen sind weitere Einzelheiten der Erfindung in einem AusfUhrungsbeispiel dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 ein Blockschaltbild des Meßfühlers, Fig. 2 eine Ubertragungsfunktion des Filters Fig. 3 eine eingespannte Membran Fig. 4 einen kapazitiven Meßkopf Fig. 5 einen induktiven Meßkopf Fig. 6 ein detailliertes Schaltbild der Auswerteschaltung.In the drawings, further details of the invention are in one Exemplary embodiment shown. It shows: FIG. 1 a block diagram of the measuring sensor, FIG. 2 shows a transfer function of the filter. FIG. 3 shows a clamped membrane. 4 a capacitive measuring head; FIG. 5 an inductive measuring head; FIG. 6 a detailed one Circuit diagram of the evaluation circuit.

In Fig. 1 ist beispielhaft ein Blockßchaltbild des Meßfühlers nach der Erfindung dargestellt. Ein Hochfrequenzgenerator 1 ist mit einem Filter 2 verbunden. Ein oder mehrere frequenzbestimmende Teile dieses Filters (z.B. ein Kondensator, eine Induktiviät, ein Widerstand) sind mit einer Mechanik 3 verbunden und werden durch diese verstellt.In Fig. 1 is an example of a block diagram of the sensor according to of the invention shown. A high frequency generator 1 is connected to a filter 2. One or more frequency-determining parts of this filter (e.g. a capacitor, an inductance, a resistance) are connected to a mechanism 3 and are adjusted by this.

Das Filter 2 ist mit einer Gleichrichterschaltung 4 verbunden und letztere mit einem Begrenzerverstärker 5, an dessen Ausgang eine dem zu messenden Druck, der Kraft oder dem Weg proportionale Spannung anliegt. Anstelle mit dem Filter 3 kann die Mechanik auch mit dem Generator 1 verbunden sein.The filter 2 is connected to a rectifier circuit 4 and the latter with a limiter amplifier 5, at the output of which one is to be measured Pressure, the force or the voltage proportional to the path is applied. Instead of the filter 3, the mechanics can also be connected to the generator 1.

Fig. 2 zeigt eine typische Durchlaßkurve einea Filters (Z.3.Fig. 2 shows a typical transmission curve of a filter (Z.3.

Filter 2 in Fig. 1).Filter 2 in Fig. 1).

In engeren Bereichen des aufsteigenden und des abfallenden Astes weist die Kurve eine große Neigung auf. Kleine Frequenzänderungen bewirken große Änderungen der duagangsspannung UA bei konstanter amplitude der Eingangs spannung UE. In diesen engen Frequenzbereichen tf arbeitet der Meßfühler, wodurch eine hohe Empfindlichkeit bei ausreichender Linearität gewährleitet ist. Damit nun aber auch bei kleinsten Druckände-Jungen, die z.B. Durchbiegungen der Membran in der Größenordnung von einigen »tm bewirken und die somit z.B. bei einem kapzitiven Meßkopf (verb Fig. 4) auch nur sehr geringe Kapazitätsänderungen hervorrufen, trotzdem ausreichend große Frequenzänderungen f auftreten, ist es nach der Erfindung vorgesehen, im Bereich hoher bis höchster Frequenzen zu arbeiten. Mit Kenntnis der in Fig. 2 beschriebenen Durchleßkurve des Filters sei nun die Wirkungsweise des Meßfühlers nach Fig.1 beschrieben.In narrower areas of the ascending and descending branch points the curve has a great slope. Small changes in frequency make big changes the dual input voltage UA with a constant amplitude of the input voltage UE. In these The sensor operates in narrow frequency ranges tf, which results in high sensitivity guaranteed with sufficient linearity is. But with that, too in the case of the smallest pressure changes, e.g. the deflection of the membrane in the order of magnitude of a few »tm and thus e.g. with a capacitive measuring head (verb Fig. 4) cause only very small changes in capacity, nevertheless sufficient large frequency changes f occur, it is provided according to the invention in the range to work high to highest frequencies. With knowledge of the described in FIG The mode of operation of the sensor according to FIG. 1 will now be described.

Die von dem Generator 1 stammende hochfrequente Schwingung konstanter Amplitude UE wird von dem Filter 2, welches z.B. ein Parallelresonanzkreis sein kann, gedämpft, so daß am Ausgang des Filters die Spannung UA liegt. Das Verhältnis UA/UE ist neben der Dimensionierung der Bauelemente des Filters auch von der Frequenz abhängig. Über die Mechanik 3 wird nun in Abhängigkeit von der Meßgröße (Druck, Kraft oder Weg) ein frequenzbestimmendes Teil des Filters 2 verstellt. Hierdurch ändert sich die Resonanzfrequenz f0 des Filters und die gesamte Kurve der Fig. 2 wird nach rechts oder links verschoben. Bei konstant gehaltener Generatorfrequenz ändert sich somit das Verhältnis UA/UE. Die Ausgangsepannung UA des Filters 2 ist somit eine direkte Funktion der zu messenden Größe (Druck, Kraft, Weg), Es liegt auf der Hand, daß auch die Frequenz des Generators 1 durch die Mechanik 3 verändert werden kann, wobei dann das Filter 2 unverändert bleibt. Die Ausgangsspannung des Filters 2 wird in dem Gleichrichter 4 zu einer Gleichspannung umgeformt und anschließend in dem Verstärker 5 verstärkt, um dann einem Anzeigegerät oder einer weiteren Elektronik zur Steuerung oder Regelung zugefu~hrt zu werden. Je nach Bedarf kann die Generatorfrequenz so gewählt werden, daß entweder am aufsteigenden tSf1) oder am abfallenden (f2) Ast der Bilterdurchlaßkurve na¢h Figç 2 gearbeitet wird. Hierdurch kann in einlacrir Weise eine Umkehr der Ausgangskennlinie des Meßfühlers erreicht werden.The high-frequency oscillation originating from the generator 1 is more constant The amplitude UE is determined by the filter 2, which is for example a parallel resonance circuit can, attenuated so that the voltage UA is at the output of the filter. The relationship In addition to the dimensioning of the components of the filter, UA / UE also depends on the frequency addicted. Via the mechanics 3, depending on the measured variable (pressure, Force or distance) a frequency-determining part of the filter 2 is adjusted. Through this the resonance frequency f0 of the filter changes and the entire curve of FIG. 2 changes is moved to the right or left. With the generator frequency kept constant the UA / UE ratio thus changes. The output voltage UA of the filter 2 is thus a direct function of the quantity to be measured (pressure, force, displacement), it is located It is obvious that the frequency of the generator 1 is also changed by the mechanism 3 can be, in which case the filter 2 remains unchanged. The output voltage of the Filter 2 is converted to a DC voltage in rectifier 4 and then converted amplified in the amplifier 5 to then a display device or other electronics to be supplied for control or regulation. The generator frequency can be be chosen so that either on the rising tSf1) or on the falling (f2) Branch of the filter transmission curve according to FIG. 2 is used. This can be used in einlacrir way a reversal of the output characteristic of the sensor can be achieved.

Fig.@ Ç eigt schematis(ll eine eingespannte Membran gemäß der Erfindung.Fig. @ Ç shows schematatis (ll a clamped membrane according to the invention.

Mit 6 ist die Membran als Ganzes bezeichnet. Sie ist zwischen Spannteilen 7 und 8 eingespannt. Das obere Spannteil 7 enthält eine Bohrung 9, das untere Spannteil 8 eine Gewindebohrung 10, so daß die beiden Spannteile untereinander verschraubt werden können. Um die Einspannung luftdicht gestalten zu können, ist an einem oder beiden Spannteilen 7, 8 eine Nut 11 vorgesehen, in die ein elastisch verformbarer Dichtungsring 12 eingelegt wird. Erfindungswesentlich an der Membran ist ihre Form, wobei gemäß der Erfindung der eingespannte Teil der Membran 13 und der Mittelteil 14 in zwei verschiedenen Ebenen liegen. Diea kann z.B. durch eine oder mehrere Stufen 15 erfolgen, die nicht notwendigerweise einen rechten Winkel mit den Ebenen 13 und 14 bilden müssen. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß bei Belastung der Membran und einer hierdurch bewirkten Durchbiegung in der Einspannebene 13 der Membran keine bzw. nur vernachlässigbar kleine Tangentialkräfte auftreten, so daß auch bei großen Belastungen keine Relativbewegung zwischen Einspannebene 19 und den Spannteilen 7 und 8 erfolgen kann. Hierdurch wird die geforderte Nullpunktstabilität erreicht, da - sofern die Membran selbst nicht bleibend verformt wird - die Membran nach jeder Auslenkung wieder exakt in die Ausgangslage zurückkehrt.With 6 the membrane is designated as a whole. It is between clamping parts 7 and 8 clamped. The upper clamping part 7 contains a bore 9, the lower clamping part 8 a threaded hole 10 so that the two clamping parts are screwed together can be. In order to be able to make the clamping airtight, one or two clamping parts 7, 8 a groove 11 is provided in which an elastically deformable Sealing ring 12 is inserted. The shape of the membrane is essential to the invention, wherein according to the invention the restrained part of the membrane 13 and the central part 14 lie in two different levels. Theea can e.g. by one or more stages 15, which are not necessarily at right angles with planes 13 and 14 must form. This arrangement ensures that when the membrane is loaded and a deflection caused by this in the clamping plane 13 of the membrane does not occur or only negligibly small tangential forces occur, so that even with large Loads no relative movement between the clamping plane 19 and the clamping parts 7 and 8 can be done. This achieves the required zero point stability, because - as long as the membrane itself is not permanently deformed - the membrane after each Deflection returns exactly to the starting position.

Die Reduzierung der Tangentialkräfte in der Einspannebene 13 beruht darauf, daß TangentialkräSte, die z.B. in der Ebene 14 vorhanden sind, eine Verformung des Winkels zwischen Ebene 14 und Stufe 15 bewirken und somit nicht mehr in voller Höhe in der Einspannebene wirken.The reduction of the tangential forces in the clamping plane 13 is based on the fact that tangential forces, e.g. present in the plane 14, cause a deformation effect of the angle between level 14 and level 15 and thus no longer in full Act height in the clamping plane.

Es ist klar, daß die Membran eine oder auch mehrere Stufen 15 haben kann.It is clear that the membrane has one or more stages 15 can.

Weiterhin sei auch noch darauf hingewiesen, daß zur Erzielung einer geringeren Biegesteifigkeit der Membran und damit zur Erhöhung der Enipfindlichkeit die Membran iit Einschnitten oder Schlitzen versehen sein kann, die durch einen dttnnen elastischen tberzug z.B. aus Gummi abgedichtet sein können.Furthermore, it should also be noted that to achieve a lower bending stiffness of the membrane and thus to increase the sensitivity the membrane iit can be provided with incisions or slits through a The elastic cover, e.g. made of rubber, can be sealed.

In Fig. 4 ist beispielhaft ein kapazitiver Meßkopf mit einer Membran gemäß der Erfindung dargestellt.In Fig. 4 is an example of a capacitive measuring head with a membrane shown according to the invention.

Die Membran 6 ist - wie bereits beschrieben - durch die Spannteile 7 und 8 eingespannt.The membrane 6 is - as already described - through the tensioning parts 7 and 8 clamped.

Das untere Spannteil 8 ist hier als horizontale Platte 19 ausgebildet. Zentrisch in dem Spannteil 19 ist eine Bohrung mit Gewinde 20 vorgesehen, in welche ein zylindrischer Körper 17 mit seinem Gewinde 18 eingreift. An seinem oberen Ende ist der zylindrische Körper mit einer Metaflplatte-16 abgeschlossen. Metallplatte 16 und die Membran 6 bilden miteinander einen Kondensator, dessen Kapazität durch Veränderung des Abstandes von Membran 6 und Metallplatte 16 auf Grund des äußeren Druckes verändert wird.The lower clamping part 8 is designed here as a horizontal plate 19. Centered in the clamping part 19 is a bore with thread 20, in which a cylindrical body 17 engages with its thread 18. At its upper end the cylindrical body is closed with a metal plate-16. Metal plate 16 and the membrane 6 together form a capacitor whose capacitance is through Change in the distance between membrane 6 and metal plate 16 due to the outer Pressure is changed.

Es ist klar, daß der Raum 21 zwischen Membran 6, unterem Spannteil 19 und zylindrischem Körper 17 luftdicht gegen die Umgebung bzw. den Meßraum 22 abgeschlossen sein muß. Hierfür sind widerum die Nut 11 mit eingelegtem Dichtungsring 12 vorgesehen. Weiterhin ist es empfehlenswert, das Gewinde 18, 20 als Feingewinde auszubilden. Da die Membran 6 und die Spannteile 7 und 19 aus Metall bestehen können und somit die Membran, welche ja eine Kondensatorplgtte darstellt, mit dem Gehäuse elektrisch verbunden ist, muß die Metallplatte 16, welche die zweite Kondensatorplatte darstellt, hiervon elektrisch isoliert sein. Dies geschieht z.B. dadurch, daß der zylindrische Körper 17 aus nichtleitendem Material, wie s.B. Kunststoff, besteht.It is clear that the space 21 between membrane 6, lower tensioning part 19 and the cylindrical body 17 are airtight from the surroundings or the measuring space 22 must be completed. For this purpose, the groove 11 with an inserted sealing ring are in turn 12 provided. It is also advisable to use the thread 18, 20 as a fine thread to train. Since the membrane 6 and the clamping parts 7 and 19 can be made of metal and thus the membrane, which is a capacitor plate, with the housing is electrically connected, the metal plate 16, which is the second capacitor plate represents, be electrically isolated therefrom. This happens, for example, that the cylindrical body 17 made of non-conductive material, as s.B. Plastic.

Über eine Bohrung 23 durch den zylindrischen Körper 17 wird ein elektrischer Anschluß 24-herausgeffihrt, In Fig. 5 ist beispielhaft ein induktiver Meßkopf mit einer Membran gemäß der Erfindung dargestellt. Anstelle einer Eapazität wird hier durch Durchbiegung der Membran 6 eine Induktivität verändert, indem ein mit der Membran 6 verbundener Ferritkern 25, Je nach Durchbiegung der Membran, mehr oder weniger tief in eine Spule 26 eintaucht.Via a bore 23 through the cylindrical body 17 is an electrical Connection 24 lead out, In Fig. 5 is an inductive example Measuring head shown with a membrane according to the invention. Instead of a capacity an inductance is changed here by bending the membrane 6 by adding a Ferrite core 25 connected to membrane 6, depending on the deflection of the membrane, more or is immersed less deeply in a coil 26.

Die Spule 26 ist in den zylindrischen Körper 17 eingelassen.The coil 26 is embedded in the cylindrical body 17.

Durch die Bohrung 23, die z.B. luftdicht vergossen oder sonstwie abgedichtet ist, werden die Anschlußdrähte 24, 24' der Spule herausgeführt. Der sonstige Aufbau des induktiven Meßkopfes ißt analog dem des kapazitiven Meßkopfes nach Fig. 4.Through the bore 23, which, for example, is cast airtight or otherwise sealed is, the connecting wires 24, 24 'of the coil are brought out. The rest of the structure of the inductive measuring head eats analogously to that of the capacitive measuring head according to FIG. 4.

Es ist klar, daß auch ein Meßkopf, der sowohl kapazitiv als auch induktiv verstimmt werden kann, ohne weiteres aufgebaut werden kann.It is clear that a measuring head that is both capacitive and inductive can be detuned, can be built up easily.

In Fig. 6 ist ein detailliertes Schaltbild der buswerteschaltung nach der weiteren Erfindung dargestellt.In Fig. 6 is a detailed circuit diagram of the bus value circuit according to the further invention shown.

Der Hochfrequenz-Quarz-Generator 1, der mit sehr geringem Aufwand realisiert ist, besteht aus einem Transistor 28, dessen Kollektor und Basis mit einem Schwingquarz 29 verbunden sind.The high-frequency quartz generator 1, which with very little effort is realized, consists of a transistor 28, whose collector and base with a quartz crystal 29 are connected.

Als Kollektorarbeitswiderstand dienen ein Kondensator 30 und eine Spule 31. Der Emitter des Transistors 28 ist mit einem Widerstand 32 und einem hierzu parallelen Kondensator 33 mit Masse verbunden.A capacitor 30 and a are used as collector working resistance Coil 31. The emitter of transistor 28 is connected to a resistor 32 and a resistor for this purpose parallel capacitor 33 connected to ground.

Die Basisspsunung wird über die Widerstände 34 und 35 eingestellt, wobei die Basis des Transistors zusätzlich über einen Kondensator 36 mit Masse verbunden ist. Die hochfrequente Generatorspannung wird über eine Spule 39, die mit der Spule 31 magnetisch gekoppelt ist, auagekoppelt und über magnetisch gekoppelte Spulen 40 und 41 dem Filter 2 zugeführt. Die Spulen 40 und 41 können z.3. auch in dem Geberkopf untergebracht sein (vergl. Spule 26 in Fig. 5, die natürlich auch aus zwei magnetisch gekoppelten Spulen bestehen kann.) Das Filter 2 besteht z.B. aus einem Parallelresonanzkreis, der von der Spule 41 und einem Kondensator 42 gebildet wird. Spule 41 und/oder Kondensator 42 sind als Bestandteile des Geberkopfes in Abhängigkeit von dem zu messenden Druck verstellbar. Die Filterausgangsspannung UA wird in dem Gleichrichter 3, der im einfachsten Fall aus einer Diode 43 besteht, gleichgerichtet und als Gleichspannung dem Verstärker 4 zugeführt.The basic voltage is set via resistors 34 and 35, wherein the base of the transistor is additionally connected to ground via a capacitor 36 is. The high-frequency generator voltage is via a coil 39, which is connected to the coil 31 is magnetically coupled, decoupled and via magnetically coupled coils 40 and 41 fed to the filter 2. The coils 40 and 41 can z.3. also in the donor head be housed (see. Coil 26 in Fig. 5, which of course also consists of two magnetic coupled coils.) The filter 2 consists e.g. of a parallel resonance circuit, that of coil 41 and a capacitor 42 is formed. Kitchen sink 41 and / or capacitor 42 are dependent as components of the encoder head adjustable by the pressure to be measured. The filter output voltage UA is in the Rectifier 3, which in the simplest case consists of a diode 43, is rectified and fed to the amplifier 4 as DC voltage.

Der Verstärker 4 besteht aus einem Transistor 45 mit Emitterwiderstand 45, Kollektorwiderstand 46 und verstellbarem hierzu in Reihe geschalteten Widerstand 47. Den Widerständen 46 und 47 ist ein Kondensator 48 parallelgeschaltet. Die Basis des Transistors 44 ist mit dem Mittelabgriff eines Potentiometers 49, einem Kondensator 45 und dem Ausgang des Gleichrichters 3 verbunden.The amplifier 4 consists of a transistor 45 with an emitter resistor 45, collector resistor 46 and an adjustable resistor connected in series for this purpose 47. A capacitor 48 is connected in parallel to resistors 46 and 47. The base of transistor 44 is connected to the center tap of a potentiometer 49, a capacitor 45 and the output of the rectifier 3 are connected.

An dem Ausgang 51 ist darrn zur weiteren Verarbeitung oderzur Anzeige die Ausgangs spannung des Druckgebers abzugreifen.At the output 51 there is darrn for further processing or for display to tap the output voltage of the pressure transducer.

Die vorliegende Auswerteschaltung zeichnet sich durch geringen Bauelementeaufwand aus und kann ohne weiteres so klein gebaut werden, daß sie in dem Geberkopf untergebracht werden kann, so daß eine kompakte Einheit entsteht. Weiterhin ist die Schaltung sehr störunempSindlich, was für den Einsatz des Druckgebers unter rauhen Betriebsbedingungen, z.B. an einem Fahrzeug, sehr wichtig ist.The present evaluation circuit is characterized by the low number of components and can easily be built so small that it is housed in the encoder head can be so that a compact unit is formed. Furthermore, the circuit is very insensitive to interference, which is important for the use of the pressure transducer under rough operating conditions, e.g. on a vehicle, is very important.

Es ist leicht ersichtlich, daß anstelle von Drücken auch Kräfte durch direkte Einwirkung auf die Membran gemessen werden können.It is easy to see that instead of pressures, forces also apply direct action on the membrane can be measured.

Sollen Wege dagegen kraftlos gemessen werden, so kann ein Spulenkörperteil (z.B. der Ferritkern) über eine Fühlstange oder einen Fühlhebel direkt verstellt werden.If, on the other hand, paths are to be measured without power, a coil body part can (e.g. the ferrite core) adjusted directly via a feeler rod or a feeler lever will.

Patentansprüche Claims

Claims (5)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Elektrischer Meßfühler fir Druck, Kraft oder Weg, mit einer Membran, die mechanisch ein n ein frequenzbestimmendes 'l'eil eines elektrischen Oszilators oder filters verstellt, und einer elektrischen Auswerteschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittelteil (14) und ein Einspannteil (13) der Membran (6) in zwei verschiedenen Ebenen liegen in Kombination mit einer elektrischen Auswerteschaltung für hoch- bzw, höchstfre quent e Schwingungen. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Electrical measuring sensor for pressure, Force or displacement, with a membrane that is mechanically a n a frequency-determining 'l'eil of an electric oscillator or filter adjusted, and an electric one Evaluation circuit, characterized in that a central part (14) and a clamping part (13) of the membrane (6) lie in two different planes in combination with one electrical evaluation circuit for high or very high frequency vibrations. 2. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) zwischen Mittelteil (14) und einspannteil (13) eine oder mehrere Stufen (15) aufweist.2. Sensor according to claim 1, characterized in that the membrane (6) between the middle part (14) and the clamping part (13) one or more steps (15) having. 3. Meßfühler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, laß die Membran an horizontalen (14, 13) und/oder vertikalen (15) Teilen mit Einschnitten oder Schlitzeb versehen ist.3. Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that leave the membrane on horizontal (14, 13) and / or vertical (15) parts with incisions or Schlitzeb is provided. 4. Meßfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran mit einer luftdichten, elastischen Hülle überzogen ist.4. Sensor according to claim 3, characterized in that the membrane is covered with an airtight, elastic cover. 5. Meßfühler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Membran Kapazitäten und/oder Induktivitäten und/oder elektrische Widerstände verstellt werden.5. Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that that through the membrane capacitances and / or inductances and / or electrical resistances adjusted. LeerseiteBlank page
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