DE2933006A1 - Kapazitiver druckfuehler und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Kapazitiver druckfuehler und verfahren zu seiner herstellung

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DE2933006A1 DE19792933006 DE2933006A DE2933006A1 DE 2933006 A1 DE2933006 A1 DE 2933006A1 DE 19792933006 DE19792933006 DE 19792933006 DE 2933006 A DE2933006 A DE 2933006A DE 2933006 A1 DE2933006 A1 DE 2933006A1
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Description

2933006 Dipl.-Ptiys. O.E. Wetof d-· Minchan 71
Patentanwalt HofbrunnstraBe 47
Telefon: (089)7915050
Telegramm: monopolweber münchen
Telex: 05-21 28 77
M II70
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East Algonquin Road
Schaumburg, 111. 60196
USA
Kapazitiver Druckfühler und Verfahren zu seiner
Herstellung
03000I/0I7S
^r —
-S-
Die Erfindung betrifft allgemein einen kapazitiven Druckfühler und bezieht sich, insbesondere auf einen besonders preiswerten kapazitiven Druckfühler aus Glas.
Kapazitive Druckfühler arbeiten nach dem Prinzip, daß die Platten eines Plattenkondensators mit parallelen Platten zwei Wände bilden, die ein Volumen oder einen Hohlraum einschließen, in welchen ein bestimmter Bezugsdruck herrscht. Veränderungen im Umgebungsdruck oder Außendruck in Bezug auf den Bezugsdruck verursachen eine Verformung von mindestens einer der Kondensatorplatten. Eine derartige Verformung ändert den Abstand zwischen den Kondensatorplatten, so daß auf diese Weise eine Kapazitätsveränderung gemessen werden kann. Somit liefert die Messung der Kapazität eine Aussage über den Umgebungsdruck in Bezug auf den Bezugsdruck.
Um eine große und entsprechend leicht meßbare Kapazitätsveränderung als Funktion einer vorgegebenen Druckveränderung herbeiführen zu können, muß die Konderiaa torplatte eine ausreichende Flexibilität haben, um bei einer entsprechenden Druckänderung eine hinreichende Verformung zu erfahren. Dies kann zu Schwierigkeiten bei einem Überdruck oder einer großen Druckveränderung führen, weil eine derart flexible Membran leicht beschädigt werden kann, wenn übermäßige Verformungen auftreten. Die Kondensatorplatten können jedoch hinreichend nahe nebeneinander angeordnet werden, so daß eine bestimmte Verformung der Membran eine hohe prozentuale Veränderung im Kondensatorpiattenabstand hervorruft. Eng benachbarte Kondensatorplatten erfordern jedoda, daß die Platten selbst über ihre gesamte Flächenausdehnung außerordentlich gut plan ausgebildet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckfühler der eingangs näher erläuterten Art zu schaffen, der bei möglichst einfacher Herstellung eine besonders hohe
030008/0875
-C-
Ansprechempfindlichkeit und eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet.
Weiterhin soll ein bevorzugtes Verfahren geschaffen werden, um einen derartigen Druckfühler herzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Patentegehren niedergelegten Merkmale.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zwei Glasplatten vorgesehen sind, von denen wenigstens eine derart ausgebildet ist, daß sie in Reaktion auf eine Druckveränderung verformbar ist, daß jede der Glasplatten eine im wesentlichen plane Oberfläche aufweist, auf welcher jeweils eine leitende Elektrode aufgebracht ist, daß die Glasplatten derart positioniert sind, daß die leitenden Elektroden auf einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet sind, und zwar im wesentlichen parallel zueinander, daß eine Dichtungsglasmischung auf eine der Glasplatten aufgebracht ist und dazu dient, die beiden Glasplatten auf Abstand voneinander dicht zusammenzufügen, daß von dem Dichtungsglasmaterial und den beiden Glasplatten ein "bestimmtes Volumen eingeschlossen wird, in welchem ein Bezugsdruck herrscht, so daß bei einer Veränderung des Außendruckes eine Veränderung in der Kapazität zwischen den beiden leitenden Elektroden meßbar ist.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Druckfühlers zeichnet sich dadurch aus, daß eine Dichtungsglasmischung in Vakuum gefeint wird, daß zwei im wesentlichen flache oder ebene Glasplatten mit leitenden Elektroden versehen werden, wobei wenigstens eine der Glasplatten derart flexibel ist, daß sie in Reaktion auf eine Druckveränderung verformt werden kann, daß die Dichtungs gla smischung auf eine der Glasplatten in der Form einer
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Umfangsdichtung aufgebracht wird, daß die Platten mit Abstand zwischen den Elektroden positioniert werden, daß der Zwischenraum zwischen den Elektroden auf einen vorgebbaren Bezugsdruck evakuiert wird und daß die Glasplatten und die Dichtungsglasmischung auf eine Temperaturaufgehei2fc werden, bei welcher die Dichtungsglasmischung derart erweicht, daß die Glasplatten dicht zusammengefügt werden.
Weiterhin ist für das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise vorgesehen, daß Glasplatten die jeweils eine im wesentlichen plane Oberfläche aufweisen und jeweils eine leitende Elektrode tragen, dazu verwendet waden, daß auf eine der beiden Glasplatten eine Dichtungsglasmischung aufgebracht wird, welche in Gewichtsprozent folgende Zusammensetzung aufweist: 8-10 SiO2, 1-2 Al2O5, 55-65 PbO. 6-10 PbF2, 7-11 ZnO, 4-6 CdO und 10-14 B^O,, daß die Glasplatten derart positioniert werden, ä£> die leitenden Elektroden im wesentlichen parallel. zueinander und auf Abstand voneinander angeordnet werden, daß der Zwischenraum einen vorgebbaren Bezugsdruck evakuiert wird, daß die Glasplatten und die Mischung auf etwa 500 bis 55O°C aufgeheizt werden, um die Mischung dazu zu bringen, daß sie hinreichend erweicht, um die Glasplatten dichtend zusammenzufügen, so daß die Glasplatten und die Dichtungsglasmischung ein Volumen oder einen Hohlraum mit einem vorgegebenen Bezugsdruk umschließen.
OIQ00I/OI7*
293300B
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Druckfühlers und
Figur 2 die Kapazitätsveränderurg als eine Funktion des Druckes in einer graphischen Darstellung.
In der Figur 1 ist die Geometrie einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckfühlers veranschaulicht. Der Fühler 10 weist zwei Glasplatten 12 und auf, die mit Hilfe eines abdichtenden Glasringes 16 miteinander verbunden sind. Eine der Platten, nämlich die Platte 12 ist dünner als die andere, d. h. dünner als die Platte 14 und wirkt als Membran, so daß diese dünnere Platte bei der Anwendung eines Druckes verformt werden kann. Leitende Elektroden 18 und 20 sind auf die inneren Oberflächen der beiden Glasplatten 12 bzw. 14 aufgebracht. Die Glasplatten sind dicht miteinander verbunden, so daß die Glasplatten und der Glasdichtungsring ein bestimmtes Volumen einschließen. Der Druck in diesem Volumen wird auf einen bestimmten Bezugsdruck eingestellt. Während der Bezugsdruck einen beliebigen Wert haben könnte, ist vorzugsweise vorgesehen, daß ein bestimmtes Vakuum eingeteilt wird, welches beispielsweise bei einem Druck von weniger als 100 mm Hg als Bezugsdruck liegt. Zur Temper et urkoiqpensation kann es zweckmäßig sein, den Bezugsdruck bei etwa 20 bis 50 mm Hg zu wählen. Für die meisten Glasarten ändert sich dieser Bezugsdruck mit der Temperatur, um eine Temperaturveränderung in dem Young-Modul des Glases zu kompensieren. Um einen Bezugsdruck von 40 mm Hg bei Zimmertemperatur zu erhalten, ist es erforderlich, daß der Druck.bei der Glasabdichttemperatur bei etwa 100 mm Hg liegt. Im Betrieb wird die Kapazität zwischen den zwei im wesentlichen parallelen, leitenden Elektroden gemessen. Wenn der Umgebungsdruck sich
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-J?- 293300B
:inder~, biegt sich die Membran, durch und verändert dadurch den Abstand zwischen den Elektroden. Auf diese Weise wird eine Veränderung der Kapazität herbeigeführt und gemessen. Der Absolutwert der Kapazität ist eine Funktion der Größe der Kondensatorelektroden und des Abntandes zwischen diesen Elektroden. Die Empfindlichkeit des Fühlers wird durch die prozentuale Veränderung des Kondensatorplattenabstandes i:i Reaktion auf eine vorgegebene Druckveränderuno; bestimmt. Wenn die beiden Glasplatten mit sehr geringem Abstand voneinander angeordnet sind, ergibt sich bei einer kleinen Durchbiegung der Membran eine hohe prozentuale Änderung im Abstand und führt zu einer großen und leicht meßbaren Kapazität sveränderu rig.
Der Fühler 10 kann aus einer Vielfalt unterschiedlicher Glasplatten hergestellt werden. Von besonderer Bedeutung sind eine möglichst ebene Glasplatte, geringe Kosten und die Wärmeausdehnung. Die Dicke der Glasplatten kann beispielsweise zwischen 0,5 und 1,0 mm für die Membran 12 und bei etwa 1,0 bis 1,5 nim für die Basisplatte 14 liegen. Zweckmäßigerweise hat das Glas eine Unebenheitstoleranz von höchstens 0,0001 cm pro cm und weist einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 35 X- 10"'/0G auf. Die Glasplatten 12 und 14 können Quadrate mit einer Kantenlänge von etwa 2,5 bis 5 cni sein, mit Elektroden zwischen etwa 6 und 25 mm Durchmesser. Die Größe der Elektrode und die Größe der Glasplatte, auf welcher die entsprechende Elektrode aufgebracht ist, sollte den Erfordernissen des Einzelfalls angepaßt werden und entsprechend dem gewünschten Wert der absoluten Kapazität ausgewählt werden. Die Elektroden können beispielsweise durch ein Siebdruckverfahren in einem gewünschten Muster aufgebracht werden, es kann auch eine leitende Schicht aufgedampft werden oder es kann ein gleichwertiges Verfahren verwendet werden. Beispielsweise kann eine Schicht aus Indiumoxid/Zinnoxid auf
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die Glasplatten mit einer Dicke von etwa 50 bis 60 nm aufgedampft werden. Diese dünne Schicht kann dann unter Verwendung von photolithographischen Verfahren zu einem bestimmten Muster geformt werden, wobei auch eine Ätzung mit verdünnter Ghlorwassastoffsäure bzw. Salzsäure vorgenommen werden kann.
Die Zusammensetzung des Glasabdichtringes 16 muß dazu geeignet sein, eine hermetische Abdichtung zu gewährleisten, durch welche der Bezugsdruck aufrechterhalten bleibt. Der Glasabdichtring kann auf ein Basissubstrat 14 mit Hilfe eines Seidensiebverfahrens in einem Umfangsdichtungs muster aufgebracht werden. Eine derartige Abdichtung ist gemäß der Darstellung in der Figur 1 kreisförmig, kann jedoch euch eine beliebige andere Form haben. Die Abdichtung kann dn^urch herbeigeführt werden, daß das Substrat über etwa 1 Stunde auf eine Temperatur im Bereich von 35O°C bis 4000C erhitzt wird, um das Bindemittel auszubrennen. Das Basissubstrat wird darm im Vakuum erhitzt, bis der Glasdichtungsring zu einer Schmelzglasur wird, d. h. auf dem Basisglassubstrat eine entsprechende Glasschmelze bildet. Die Membran und das Basissubstrat können dann auf Abstand voneinander zusammengefügt werden, wobei der gewünschte Bezugsdruck in einem entsprechenden Vakuum eingestellt wird. Anschließend wird die Anordnung auf eine Temperatur aufgeheizt, die dazu ausreichend ist, das zur Abdichtung bestimmte Glas zu erweichen. Das Abdichtglas muß eine glasartige Dichtung bilden, muß mit den verwendeten Glasplatten kompatibel sein und muß auch unter den Vakuumdichtbedingungen eine hermetische Abdichtung gewährleisten. Typische Dichtglasmischungen gasen während der Vakuumabdichtung aus und bekommen zahlreiche Blasen, die zu einem Verlust der hermetischen Abdichtung führen. Die Schwierigkeiten beim Ausgasen, wie sie bei typischen Dichtglasarten auftreten, rühren daher, daß Gase in
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den Glas gelöst sind,die dann in gasförmiger Form hervortnten, wenn das Glas einem. Vakuum ausgesetzt wird, während es auf eine erhöhte Temperatur aufgeheizt wird, die dazu ausreichend ist, daß eine Abdichtung herbeigeführt wird. Ein geeignetes Glas zur Abdichtung, welches diese Schviierigkeiten überwindet, kann dadurch hergestellt werden, daß eine bestimmte Glasmischung, wie sie unten, beschrieben wird, im Vakuum gefeint wird.
Eine Dichtglasolschung, welche die Bedingungen im Zusammenhang mit der Herstellung des erfindungsgemäßen Fühlers erfüllt, ist ein Blei-Siliciumoxid-Borat-Glas, welches gemäß den nachfolgenden Vorschriften modifiziert wird. Ein Teil des Bleioxides wird durch Zinkoxid ersetzt, um die Ausdehnung zu vermindern, ein Übermaß an Zinkoxid wird jedoch vermieden, da es die Widerstandsfähigkeit gegen Verglasung oder Versteinung vermindert. Bleifluorid (PbFo) ersetzt einen Teil des Bleioxids, um das Glas weicher zu gestalten. Indem der Gehalt an PbFo unter 10 Prozent gehalten wird, wird nur eine sehr geringe unerwünschte Zunahme in der Ausdehnung herbeigeführt. Außerdem wird Bleioxid durch Kadmiumoxid ersetzt, da sich gezeigt hat, daß dadurch das Glas wacher wird und die Widerstandsfähigkeit gegen Ausglasen oder Versteinen erhöht wird, wobei lediglich eine geringe Zunahme des Wärmeausdehnungskoeffizienten zu verzeichnen ist. Ein solche» Glasgemisch kann gemäß der nachfolgenden Tabelle I zusammengesetzt sein.
Tabelle I
Gew.-%
SiO2 8-10 Al2O5 1-2
PbO 55-60 PbF2 7-9 ZnO 7-10
GdO 4-6
B0O, 10-15
Q30008/087B
Vorzugsweise hat die Dichtglasniischung die in der Tabelle II angegebene Zusammensetzung-
Tabelle SiO2 II Ge
8,
8
Al2O3 1, 2
PbO 57, 00
PbF2 8, 00
ZnO 8, 00
GdO 5, 00
B2O3 12, 00
100, 00
Die bevorzugte Glasmischung hat folgende Eigenschaften:
Verglasungstemperatur im Vakuum: 500°C über 30 Minuten Dichtungstemperatur im Vakuum: 5000G über 30 Minuten Spezifisches Gewicht: 5,63
Wärmeausdehnungskoeffizient: 84- X 10~v°0
(Mittelwert bei 25 bis 300 0C)
Die Tabelle III zeigt die Ausgangsmaterialien und die Mengen, welche zur Herstellung von einem Kilogramm der Dichtglasmischung verwendet wurden.
Tabelle III
Bleimonosilikat ■ - 588,2 (85% PbO und 15% SiO2)
Bleioxid
(Hammond 150Y Litharge, PbO) -20,0 Bleioxid
(Hammond 75% Red Lead
75 % Fb3O^, Rest FbO) - 50,9 Hydriertes Aluminiumoxid
Al (OH)3 - 18,1
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-Jf-
Bleifluorid - PbF2 - 30,0
Zinkoxid- ZnO - 80,0
Kadmiuraoxid - CdO - 50,0
Borsäure - H2BO2 - 213,1
Nachdem die Ausgangsmaterialien in der Tabelle III miteinander vermischt sind, werden sie in einem Platintiegel mit einem Durchmesser von 7,5 cm und einer Tiefe von 7,5 cm geschmolzen. Der mit den Ausgangsmaterialien gefüllte Platintiegel wird in einem Ofen auf 9500G aufgeheizt. Nachdem die Ausgangsmaterialien zum Schmelzen gebracht wurden, wild das geschmolzene Glas mit einem Rührwerk umgerührt, welches aus einem Platinpropeller mit 20 Prozent Rhodium besteht, und zwar erfolgt das Umrühren mit einer Drehzahl von etwa 80 u/min über wenigstens eine Stunde, um ein homogenes Glas zu erreichen. Die Schmelze wird dann abgeschreckt, indem sie in Wasser gegseen wird, welches in einem Behälter aus rostfreiem Stahl enthalten ist. Dann erfolgt eine Trocknung in einem Ofen bei 100 0G. Für den Vakuum-Feinungsvorgang wird ein geschlossenes Rohr aus Aluminiumoxid verwendet, welches vertikal in einem zweiten elektrischen Ofen angeordnet und auf etwa 8000G aufgeheizt wird. Ein Teil des abgeschreckten Glases, welches nach der obigen Anleitung hergestellt wurde, wird in einen Platintiegel gfcracht, der in einen Schmelzofen gestellt wird und auf eine Temperatur von 9000G aufgeheizt wird. Nach einer Stunde wird die Ofentemperatur auf 8000G vermindert. Nachdem die Ofentemperatur über eine halbe Stunde auf 8000C gehalten wurde, wird der Tiegel auf den Boden eines Rohres aus Aluminiumoxid in dem zweiten Ofen von 8000G gebracht. Das Rohr aus Aluminiumoxid mit dem Tiegel, in welchem sich das Glasmaterial befindet, wird über zwei Stunden mit Hilfe einer mechanischen Vakuumpumpe evakuiert. Nach zwei Stunden wird das geschmolzene Glas erneut abgeschreckt oder gesintert, indem die Schmelze in Wasser gegssen wird, welcbas sich in einem Behälter aus rostfreiem Stahl befindet. Die dabei er-
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haltene Glasmasse, die als abgeschrecktes oder auch als gesintertes Glas bezeichnet werden könnte, wird bei 100°G in einem Ofen getrocknet. In einer alternativen Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens kann die Feinung mit einer einzigen Abschreckung durchgeführt werden. Die erste Schmelze wird dann in den Vakuumofen überführt, wie es oben beschrieben wurde, und das Glas wird nur nach der Vakuumfeinung abgeschreckt oder gefrittet.Die im Vakuum gefeinte Glasmischung wird dann über etwa 6 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen, die zu 4-5 Prozent mit Burundum-Mahlstoffen von 1 cm Größe gefüllt ist. Derjenige Teil des geschmolzenen Glases, welches durch ein Sieb mit der Maschengröße 400 hindurchgeht, wird für den Siebdruck in eine entsprechende Paste umgeformt. Die Paste wird dadurch hergestellt, daß das gemahlene Glas mit einem Bindemittel und einem organischen Lösungsmittel gemischt wird.
Die Anordnung des Druckfühlers 10 kann auf folgende Weise hergestellt werden; Das Glassubstrat 14- und die Membran 12 mit den leitenden Elektroden 20 und 18, die darauf angeordnet sind, werden in die gewünschte Größe gebracht. Eine Ecke wird dann von jeder Glasplatte abgeschnitten, um die Elektrode auf der gegenüberliegenden Platte freizulegen. Die Teile werden in deionisiertem Wasser gewaschen und anschließend mit Alkohol gespült. Das Dichtungsglas, welches gemäß den obigen Erläuterungen hergestellt wurde, wird dann im Siebdruckverfahren auf das Basisglas in dem gewünschten Muster der Unfengsdichtung 16 aufgebracht. Nach eiaa? Trocknung bei 100°C in Luft wird das Basisglas in einen Vakuumofen gebracht und über eine Stunde in Luft auf 4O0°C erhitzt, um das Bindemittel zu entfernen. Der Ofen wird dann evakuiert, und die Temperatur wird über 50 Minuten auf 5000C angehoben. Dann
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läßt man die Basis auf 35O°C abkühlen, während sie sich noch im Vakuum "befindet. Die glasierte Basis wird dann aus dem Vakuumofen herausgenommen. Vier kleine Abstandsstücke (etwa 0,5 ram auf einer Seite) mit der Dicke des gewünschten Kondensatorspaltes werden dann an jeder Ecke der Basis angeordnet. Die Membran wird dann auf die Abstandsstücke aufgelegt, welche den Abstand zwischen der Basis und der Membran festlegen. Die Dicke liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,0125 bis 0,05 mm. Diese Anordnung x^ird mit einem darauf befindlichen Gewicht von 75 Gramm in einen Vakuumofen gebracht und bis auf einen Druck von etwa 100 mm Hg evakuiert. Der Ofen wird über 30 Minuten auf 500 G aufgeheizt, und in dieser Zeit fließt die Dichtungsglasmischung zusammen und bildet auf diese Weise eine Dichtung zwischen der Basis und der Membran. Die Temperatur wird dann auf 2500C vermindert, während das Vakuum aufrechterhalten wird. Die Teile werden dann aus dem Ofen herausgenommen.
Eine Anaahl von Druckfühlern wurden auf diese Weise bereits hergestellt. Die Druckfühler wurden dann in einen Vakuumbehälter gebracht, welcher mit elektrischen Anschlüssen ausgestattet war, um eine elektrische Verbindung mit den Kondensatorelektroden herzustellen. Die Kapazität wird als Funktion des Druckes in dem Vakuumbehälter zwischen einem Druck von etwa 200 mm Hg und dem atmosphärischen Druck gemessen. Für jeden der Druckfühler ist die Basis 1,5 mm dick, und die Membran ist 0,9 mm dick, und der Abstand zwischen der Membran und der Basis beträgt etwa 0,025 mm. Der Dichtungsring hat einen inneren Druchmesser von etwa 3,25 cm, und der Elektrodendurchmesser beträgt etwa Λ ca. Die Ergebnisse dieser Messung sind in der graphischen Darstellung der Figur 2 veranschaulicht, aus der ersichtlich ist, daß die reziproke Kapazität sich linear mit dem Druck verändert. Jede der Kurven 22, 24, 26 und 28 gilt für einen anderen Fühler, wobei die Unterschiede zwischen den einzelnen. Fühlern aus der unterschiedlichen Elektrodengröße oder dem verschiedenen Abstand herrührfta."* ·
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Leerseite

Claims (3)

  1. Patentansprüche iiioouUO
    ; 1.^Verfahren zur Herstellung eines Druckfühlers, dadurch ...^/ g ekennzeichnet , daß eine Dichtungsglasmischung im Vakuum gefeint wird, daß zwei im wesentlichen flache oder ebene Glasplatten (12, 14) mit leitenden Elektroden (18, 20) versehen werden, wobei wenigstens eine der Glasplatten derart flexibel ist, daß sie in Reaktion auf eine Druckveränderung verformt werden kann, daß die Dichtungsglasmischung auf eine der Glasplatten in der Form einer Umfangsdichtung (16) aufgebracht wird, daß die Plaiben mit Abstand zwischen den Elektroden positioniert werden, daß der Zwischenraum zwischen den Elektroden auf einen vorgebbaren Bezugsdruck evakuiert wird und daß die Glasplatten und die Dichtungsglasmischung auf eine Temperatur aufgeheizt werden , bei welcher die Dichtungsglasmischung derart erweicht, daß die Glasplatten dicht zusammengefügt werden.
  2. 2. Kapazitätsfühler zur Messung des Umgebungsdruckes, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Glasplatten (12, 14) vorgesehen sind, von denen wenigstens eine derart ausgebildet ist, daß sie in Reaktion auf eine Druckveränderung verformbar ist, daß jede der Glasplatten eine im wesentlichen plane Oberfläche aufweist, auf welcher jeweils eine leitende Elektrode (18, 20) aufgebracht ist, daß die Glasplatten derart positioniert sind, daß die leitenden Elektroden auf einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet sind, und zwar im wesentlichen parallel zueinander, daß eine Dichtungsglasmischung (16) auf eine der Glasplatten aufgebracht ist und dazu dient, die beiden Glasplatten auf Abstand voneinander dicht zusammenzufügen, daß von dem Dichtungsglasmaterial und den beiden Glasplatten ein bestimmtes Volumen eingeschlossen "wird, in welchem ein Bezugsdruck herrscht, so daß bei einer Veränderung des Außendruckes eine Veränderung in der Kapazität zwischen den beiden leitenden Elektroden meßbar ist.
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  3. 3. Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Druckfühlers, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Glasplatten (12, 14-), die "beide eine im wesentlichen plane Oberfläche haben und von denen wenigstens eine ausreichend flexibel ist, um in Reaktion auf eine DruckVeränderung verformt zu werden, dazu verwendet werden, daß leitende Elektroden (18, 20) auf die im wesentlichen planen Oberflächen aufgebrecht werden, daß ein Dichtungsglasmaterial (16) auf wenigstens eine der 3\rei Glasplatten aufgebracht wird, daß die zwei Glasplatten (12, 14) derart positioniert werden, daß die leitenden Elektroden (18, 20) auf einem vorgegebenen Abstand, im wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden, daß der Zwischenraum zwischen den auf Abstand voneinander angeordneten Elektroden evakuiert wird, daß die Glasplatten so weit erhitzt werden, daß das Dichtungsglasmaterial (16) so weit erweicht wird, daß die beiden Glasplatten dadurch dichtend zusammengefügt werden, und daß die Glasplatten zusammen mit dem Dichtungsglasmaterial einen evakuierten Hohlraum umschließen.
    4-. Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Druckf ühla?s, dadurch gekennzeichnet , daß Glasplatten (12, 14), die jeweils eine im wesentlichen plane Oberfläche aufweisen und jeweils eine leitende Elektrode (18, 20) tragen, dazu verwendet werden, daß auf eine der beiden Glasplatten eine Dichtungsglasmischung aufgebracht wird, welche in Gewichtsprozent folgende Zusammensetzung aufweist: 8-10 SiO2, 1-2 Al2O3, 55-65 PbO, 6-10 PbP3, 7-11 ZnO, 4-6 GdO, und 10-14 B2O3, daß die Glasplatten (12 bis 14) derart positioniert werden, daß die leitenden Elektroden (18, 20) im wesentlichen parallel zueinander und auf Abstand voneinander angeordnet werden, daß der Zwischenraum einen vorgebbaren Bezugsdruck evakuiert wird, daß die Glasplatten und die Mischung auf etwa 500 bis 550 0C aufgeheizt
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    v/erden, um die Mischung dazu zu bringen, daß sie hinreichend erweicht, um die Glasplatten dichtend zusammenzufügen, so daß die Glasplatten und die Diehtungsglasmischung ein Volumen oder einen Hohlraum mit einem vorgegebenen Bezugsdruck umschließen.
    Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dai die Diehtungsglasmischung im Vakuum gefeint wird.
    030008/0875
DE19792933006 1978-08-14 1979-08-14 Kapazitiver druckfuehler und verfahren zu seiner herstellung Ceased DE2933006A1 (de)

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US05/933,318 US4184189A (en) 1978-08-14 1978-08-14 Capacitive pressure sensor and method of making it

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