DE3022504C2 - Vorrichtung zur Druckmessung - Google Patents
Vorrichtung zur DruckmessungInfo
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Description
druck Po, dann verschiebt dieser Druck die Membran 16
in Richtung auf die Elektrode 32, so daß der Anschluß 30
diese Elektrode 32 berührt und einen Stromkreis schließt Eine Rückholfeder 35 zum Zurückbewegen des
beweglichen Kontaktes 20 in seine Neutralstellung befindet sich in der Kammer 22, und ein Anschlag 37 begrenzt
die Bewegung des beweglichen Kontaktes in Richtung auf die Membran 16. Der bewegliche Anschluß
30 bildet mit der Elektrode 32 einen EIN/AUS-Schalter, der entsprechend den Druckschwankungen innerhalb
der Druckkammer 14 ein- oder ausschaltet
Wenn die Membran 16 durch einen pulsierenden Luft-, Dampf- oder Flüssigkeits-Druck in der Druckkammer
14 belastet wird, gibt die aus dem Anschluß 30 und der Elektrode 32 gebildete Schaltereinrichtung ein
Impulssignal ab. In F i g. 2 ist grafisch die Änderung einer elektrischen Spannung an einem Punkt 38 aufgetragen.
Das rechteckige Ausgangs-Impulssignal wird durch die Glättungsstufe 26 so geglättet, daß ein Spannungsmittelwert En, gebildet wird, aus dem arithmetisch ein
Druck-Mittelwert des pulsierenden Druckes errechnet wird.
Bei dieser herkömmlichen Druckmeßvorrichtung wird durch die Spannung der Einstellfeder 36 der Anfangsdruck
der Membran 16 so festgelegt, daß er zwisehen
Maximal- und Minimalwerten des zu messenden pulsierenden Druckes liegt Wenn daher der auf die
Membran 16 wirkende Druck relativ zu dem eingestellten Anfangsdruck P0 relativ hoch ist dann fällt die Kontaktschließperiode
relativ lang aus, weil die Schließperiode der Kontakte 30/32 dem auf die Membran 16
wirkenden Druck proportional ist Folglich setzt die herkömmliche Druckmeßvorrichtung den Druckwert in
eine Zeit um und mißt ein dem zugeführten Druck entsprechendes Zeitintervall, um den Druckwert zu bestimmen.
Wenn dabei ein konstanter Druck in der Druckkammer herrscht, bieibi die Membran unterhalb des
Anfangsdruckes P0 in ihrer Neutralstellung, und wenn
der Druck ansteigt, in der anderen Endlage. Dabei ist eine Umwandlung des Druckes in ein Zeitintervall und
eine Messung dieses Zeitintervalls praktisch unmöglich. Wird in einem anderen Fall ein Druck mit einer geringen
Impulsgröße in die Druckkammer eingeleitet, dann ist es ebenfalls unmöglich, einen den Anfangsdruck P0
übersteigenden Druck festzustellen, folglich kann dieser Druck auch nicht gemessen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckmeßvorrichtung der genannten Art so zu verbessern,
daß in jedem Fall eine genaue und erfolgreiche Druckmessung an einem Medium möglich ist, selbst
wenn dieser Druck konstant ist.
Gelöst wird dieses Problem durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchsn angegeben.
Es ist zwar bereits aus der DE-OS 26 30 305 bekannt,
an der Druckmembran ein Druckelement anzubringen, das gegen eine schwingende Seite drücken kann. Dadurch
wird deren Frequenz verändert, die dann ein Maß für den Druck bildet.
Weiterhin ist es aus der DE-OS 22 12 954 bekannt,
Signale über zwei Winkelmeßeinrichtungen an einer Motorwelle und einem Druckgeber im Ansaugrohr zu
erzeugen und über ein Integrierglied einer Recheneinheit einzugeben.
Schließlich ist es aus der Zeitschrift ELEKTRONIK 1972, Heft 6, Seite 191 bei einem optischen Wegmeßgerät
bekannt, die Ausblendung aus einem Lichtkegel zur Erzeugung von Steuersignalen auszunutzen.
Nachstehend werden einige die Merkmale der Erfindung aufweisende Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf eine Zeichnung, die auch den zuvor gewürdigten Stand der Technik umfaßt näher erläutert Es
zeigt
F i g. 1 eine Schnittansicht einer üblichen bekannten Drackmeßvorrichtung,
F i g. 2 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen einem der Vorrichtung von F i g. 1 zugeführten
Druck und einem das Meßergebnis darstellenden Ausgangssignal,
F i g. 3 eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Druckmeßvorrichtung
zur Messung eines Unterdrucks in einem Venturiabschnitt eines Lufteinlaßkanals eines Brennkraftmotors,
F i g. 4 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen einem der Vorrichtung von Fig.3 zugeführten
Unterdruck und einem Schalter-Ein.-.r-haltintervall,
Fig.5(A) bis 5(C) ähnliche D«iStellungen wie in
F i g. 2 zur Beziehung zwischen der Schalter-Einschaltzeit und dem vorhandenen Unterdruck, wobei in
F i g. 5(A) der höchste, in F i g. 5(B) ein mittlerer and in Fig. 5(C) der geringste Unterdruck herrscht
Fig.ö ein schematisches Schaltbild zu einer Glättungsschaltung
des Ausführungsbeispiels von F i g. 3,
F i g. 7 eine grafische Darstellung zu einer Änderung des Ausgangs der Glättungsschaltung von F i g. 6 in Abhängigkeit
von dem Unterdruck,
F i g. 8 eine schematische Darstellung eines Schwingungsgenerators
in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3,
F i g. 9 eine Schnittansicht eines gegenüber F i g. 3 abgewandelten
Ausführungsbeispiels,
Fig. 10 eine Schnittansicht eines dritten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels,
F i g. 11 eine grafische Darstellung zur Änderung des
Ausgangs eines in dem Ausführungsbeispiel von P i g. 10
enthaltenen Fototransistors,
Fig. 12(A) bis 12(C) ähnliche grafische Darstellungen
wie in F i g. 5,
Fig. 13 ein schematisches Schaltbild einer Verstärker-
und Glättungssckaltung in dem Ausführungsbeispiel von F ig. 10, und
Fig. 14 eine grafische Darstellung zur Abhängigkeit
des Ausgangs der Glättungsschaltung von F i g. 13 von dem zugeführten Unterdruck.
F i g. 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Messung eines Ansaugluft-Unterdrucks
in einem Venturiabschnitt. Die Erfindung beschränkt sich aber keineswegs auf diesen Anwendungsfall und/
oder auf die Messung von Unterdruck.
Ein Gehäuse 52 der in F i g. 3 dargestellten Druck-Meßvorrichtung 50 wird durch eine Membran 58 aus
einem elastischen Material in eine Druckkammer 54 und eine zweite Kammer 56 unterteilt. In der Druckkammer
54, die über einen Anschlußkanal 62 mit einem Venturiabschnitt 63 eines: Ansaugluftkanals 60 eines Brennkraftmotors
verbunden ist, befindet sich eine Stelifcder 64 zur Bestimmung einer Ausgangsposition der Membran
58 und somit zur Einstellung eines Anfangsdruckes. Sobald der Wert des in die Druckkammer 54 eingeführten
Unterdrucks den eingestellten Anfangswert überschreitet, bewegt sie'., die Membran in Richtung auf die
Druckkammer 54 bis zur Herstellung eines Ausgleichs oder bis eine Nase 59 einen Anschlag 61 berührt
Mit der Membran 58 bewegt sich ein darauf befestie-
Mit der Membran 58 bewegt sich ein darauf befestie-
ter und der Kammer 56 zugekehrter Kontakt 66. Gegenüber dem Kontakt 66 befindet sich ein zweiter Kontakt 68, der auf einem elastischen Arm 70 angebracht ist,
welcher seinerseits an einem Stützklotz 74 auf der Innenseite des Gehäuses 52 befestigt und mit seinem ge-
genüberliegenden Ende mechanisch mit einem Schwingungsgenerator 72 verbunden ist, welcher den Arm 70
so in Schwingungen versetzt, daß der Kontakt 68 gegenüber dem Kontakt 66 schnell heran- und fortbewegt
wird. Die einen EIN/AUS-Schalter 74 mit bestimmter
Schaltfrequenz bildenden Kontakte 66, 68 sind elektrisch an eine Rechenschaltung 76 angeschlossen, welche das EIN-Schaltintervall des Schalters 74 mißt und
auf der Grundlage dieses gemessenen Zeitraumes den Wert des in der Druckkammer 54 herrschenden Unterdrucks bestimmt
Ein Unterdruck in der Kammer 54 verursacht eine Bewegung der Membran in Richtung auf die Druckkammer, und dabei ciuspriciu der von der Membran
zurückgelegte Weg dem Wert des Unterdrucks. Diese Bewegung trennt den Kontakt 66 von dem zweiten
Kontakt 68, so daß der Abstand zwischen den beiden Kontakten 66,68 dem Wert des Unterdrucks entspricht.
Wenn sich der Kontakt 68 auf dem Arm 70 mit einer konstanten Schwingung gegenüber dem Kontakt 66
heran- und fortbewegt, dann ist das Berührungszeitintervall zwischen den Kontakten 68, 66 dem Abstand
zwischen den Kontakten 66 und 68 umgekehrt proportional. Die Abhängigkeit des Schalter-Einschaltzeitintervalls der Kontakte 66, 68 von dem Wert des Unter-
drucks ist in F i g. 4 dargestellt, und in F i g. 5(A) bis 5(C) ist in Fig.2 ähnlichen grafischen Darstellungen das
Schalter-Ausgangssignal für einen relativ hohen, einen mittleren und einen relativ niedrigen Unterdruckwert
aufgetragen. Bei einem relativ hohen Unterdruckwert gemäß F i g. 5(A) ist der Abstand zwischen den Kontakten 66. 68 relativ groß, folglich muß der Einschaltzeitraum der Kontakte 66,68 relativ kurz sein. Dagegen ist
bei einem niedrigen Unterdruckwert der Abstand zwischen den Kontakten 66, 68 relativ klein, folglich wird
das Einschaltzeitintervall der Kontakte relativ lang sein, siehe F ig. 5(C).
Die Rechenschaltung 76 ermittelt das Zeitintervall, über den der Schalter 74 durchgeschaltet ist und leitet,
und aus den Änderungen dieses Zeitraumes werden die Druckänderungen ermittelt Ein in F i g. 6 dargestelltes
Ausführungsbeispiel der Rechenschaltung 76 arbeitet als Glättungsschaltung und besteht aus einem Kondensator 80, einer Batterie 82 und einem Widerstand 84.
Wenn der Rechenschaltung 76 eine elektrische Ladung zugeführt wird, gßttet sie diese und gibt einen konstanten Ausgang En, ab, welcher dem Meßwert des in der
Druckkammer 54 herrschenden Unterdrucks entspricht In F i g. 7 ist die Relation zwischen dem im Venturiabschnitt 63 vorhandenen und in die Druckkammer 54
eingeführten Unterdruck und dem Ausgang En, der Rechenschaltung 76 aufgetragen. Dieser Ausgangswert Em
der Rechenschaltung 76 kann als Grundlage für eine Steuerung oder Regelung der in einem Abgasrezirkulationssystem rückgeleiteten Abgasmenge, des Zündzeit- ω
punktes in einem elektrischen Zündsystem und/oder der
Ansaugluftmenge in einem System zur Steuerung des Ansaugluftdurchsatzes dienen.
Ein in Fig.8 dargestelltes Ausführungsbeispiel für
einen in der erfindungsgemSßen Druckmeßvorrichtung verwendeten Schwingungsgenerator 72 enthält einen
einseitig an einem Stützklotz 74 befestigten elastischen Arm 70, an dessen freiem Ende ein Magnetanker 86
befestigt ist Ein dem Magnetanker 86 gegenüberliegender Elektromagnet 88 ist mit einer Batterie 90 elektrisch
verbunden. Dem aus einem elektrisch leitenden Material hergestellten und über eine Leitung 94 geerdeten
elastischen Arm 70 ist ein elektrisch mit dem Elektromagneten 88 verbundener Kontakt 89 zugekehrt Im Betrieb dieses einer elektrischen Klingel ähnlichen
Schwingungsgenerators wird der aus Batterie 90, Elektromagnet 88, Kontakt 89, Arm 70 und Leitung 94 bestehende Stromkreis abwechselnd unterbrochen und geschlossen und der Elektromagnet 88 intermittierend
entregt und erregt, so daß der Arm 70 schwingt, dabei abwechselnd den Kontakt 89 berührt und den in seiner
Mitte befestigten zweiten Kontakt 68 des Schalters relativ zu dem Kontakt 66 heran- und fortbewegt.
Das in Fig.9 dargestellte Ausführungsbeispiel der
Erfindung umfaßt teilweise die gleichen Elemente wie das Ausführungsbeispiel von F i g. 3, unterscheidet sich
aber im wesentlichen von jenem durch die Verwendung eines hohlen Faltenbalgs 96 als Druckkammer 98. Die
Druckkammer 98 in dem Faltenbalg 96 steht Ober den Anschlußkanal 62 mit einem Druck oder Unterdruck in
Verbindung. Einem außen am Boden des Faltenbalgs befestigten Kontakt 66 liegt der an dem elastischen Arm
70 befestigte zweite Kontakt 68 gegenüber. Der an der Wand des Gehäuses 52 befestigte Arm 70 gehört zu
dem Schwingungsgenerator 72, welcher im wesentlichen dta gleichen Aufbau wie das zuvor in Verbindung
mit Fig.8 beschriebene Ausführungsbeispiel hat und dementsprechend ferner eine Batterie 90, einen Elektromagneten 88, einen Magnetanker 86 und einen Kontakt
89 besitzt Beide Kontakte 66 und 68 sind elektrisch an eine Rechenschaltung 76 angeschlossen.
Bei Anschluß der Druckkammer 98 in dem Faltenbalg 96 an einen Unterdruck zieht sich der Faltenbalg zusammen und entfernt den Kontakt 66 von dem zweiten
Kontakt 58. Der Abstand zwischen den Kontakten 66, 68 entspricht der Größe des Unterdruckes. Wenn im
Betrieb der Arm 70 schwingt, berühren sich die Kontakte 68, 66 intermittierend, und die Rechenschaltung 76
ermittelt das Schließzeitintervall der Kontakte 66,68.
Bei dem in F i g. 10 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Innenraum eines Gehäuses 102 durch eine Membran 108 in eine Druckkammer 104 und eine zweite Kammer 106 unterteilt Ein zu
messender Druck wird über einen Kanal 110 in die Druckkammer 104 eingeführt In den Mittelbereich der
Membran 108 ist eine Vertiefung 112 und innerhalb der
Vertiefung eine Aufwölbung 114 in Gegenrichtung eingeformt Durch eine Feder 117 wird eine die Vertiefung
112 bedeckende Deckplatte 116 gegen die Membran 108 gedruckt Diese Feder dient ferner zur Festlegung
einer Ausgangsposition der Membran und damit zur Einstellung eines Anfangsdruckes der Druckmeßvorrichtung 100.
Am inneren Umfang der Aufwölbung 114 sind einander gegenüberliegend eine Leuchtdiode (LED) 118 und
ein Fototransistor 120 angeordnet Ein mit einem Ende an einem Stützteil 128 im Innern des Gehäuses 102 befestigter elastischer Arm 124 eines Schwingungsgenerators 126 trägt in seiner Mitte eine Unterbrecherplatte
122. Der Schwingungsgenerator 126 umfaßt ferner eine Batterie 130, einen Elektromagnet 132 und einen am
Ende des Arms 124 befestigten Magnetanker 134. Die Leuchtdiode 118 und der Fototransistor 120 sind elektrisch an eine Rechenschaltung 136 angeschlossen.
Ein in die Druckkammer 104 eingeführter Unterdruck zieht die Membran 108 und somit auch die Leuchtdiode
118 und den Fototransistor 120 in Richtung auf die Druckkammer 104. Der schwingende Arm 124 bewegt
die Unterbrecherplatte 122 intermittierend in und aus der Aufwölbung 114, und dabei wird das von der
Leuchtdiode 118 ausgehende Licht fortlaufend unterbrochen. Dabei wird sich das Unterbrechungs-Zeitintervall
entsprechend der Relativposition der aus den EIeme'i-en
118 und 120 bestehenden Lichtschranke ändern. Fig. ',1 zeigt die Abhängigkeit des Fototransistor-Betriebszeitintervalls
(des Zeitraumes, wo der Fototransistör 120 Licht von der Leuchtdiode 118 >:mpfängt) von
dem Weit des Unterdrucks in der Druckkammer 104. Gemäß Fig. 11 besteht eine proportionale Abhängigkeit
des Betriebszeitintervalls von dem Unterdruck. Mit anderen Worten: Das Intervall ist eine lineare Funktion
des negativen Gradienten positiven Druckes.
In den Fig.] 2(A) bis 12(C) ist grafisch die Beziehung
zwischen dem Unterdruck in der Druckkammer 104 und der Rechs"sch2!t'jn** 136 dsr
gestellt.
In Fig. 12 steigt der Ausgang der Rechenschaltung
136 mit dem Ansteigen des Druck- bzw. Unterdruck-Wertes. Zum besseren Verständnis der druckabhängigen
Ausgangswerte vergleiche man F i g. 12 mit F i g. 5.
Ein in F i g. 13 dargestelltes Ausführungsbeispiel einer
Rechenschaltung 136 besteht aus einem Operationsverstärker 140 und einer Glättungsstufe 142. Die Rechenschaltung
136 setzt den in Form eines Impulssignals vorliegenden Ausgang der Druckmeßvorrichtung durch
Verstärken und Glätten in ein konstantes Analogsignal um dessen Relation zu dem in der Meßvorrichtung
herrschenden Unterdruck in F i g. 14 grafisch dargestellt ist.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
40
45
50 ξ
55
60
65
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Druckmessung mit 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
5 dadurch gekennzeichnet, daß das Schalterelement
— einer Druckkammer (54), als optischer Schalter mit einer Leuchtdiode (118)
— einer einen Teil der Druckkammer (54) bilden- und einem Fototransistor (120) ausgebildet ist
den, vom in der Druckkammer (54) herrschenden Druck bewegbaren Membran (58),
— einen in die Druckkammer (54) mündenden An- io
schlußkanal (62),
schlußkanal (62),
— einem Wandler, der Druck in ein Zeitintervall Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druckumwandelt,
in dessen Verlauf Strom durch eine messung mit einer Druckkammer, einer einen Teil der
Meßschaltung fließt, und der eine Steuersignal- Druckkammer bildenden, vom in der Druckkammer
erzeugereinrichtung mit separaten ersten und 15 herrschenden Druck bewegbaren Membran, einem in
zweiten Schalterteilen aufweist, von denen das die Druckkammer mündenden Anschlußkanal, einem
erste an der Membran (58) befestigt ist und sich Wandler, der Druck in ein Zeitintervall umwandelt, in
relativ zum zweiten Schalterteil heran- oder dessen Verlauf Strom durch eine Meßschaltung fließt
fortbewegt, so daß die Signalcrzcugercin/ich- und der eine Steuersignalerzeugereinrichtung mit sepatung
unterhalb eines Zeitintervalls, während 20 raten ersten und zweiten Schalterteilen aufweist, von
dem die beiden Schalterteile eine gegebene Re- denen das erste an der Membran befestigt ist und »Ich
lativposition einnehmen, ein elektrisches Signal relativ zum zweiten Schalterteil heran- und fortbewegt,
abgibt, und mit so daß die Signalerzeugereinrichtung innerhalb eines
— einer Rechenschaltung (76) zum Errechnen ei- Zeitintervalls, während dem die beiden Schalterteile eines
auf dem von der Signalerzeugereinrichtung 25 ne gegebene Relativposition einnehmen, ein elektriabgegebenen
Signal basierenden Druckes, sches Signal abgibt, und mit einer Rechenschaltung zum
Errechnen eines aüi dem von der Signalerzeugereindadurch
gekennzeichnet, daß richtung abgegebenen Signals basierenden Druckes.
Eine Vorrichtung dieser Art ist beschrieben in dem
— das zweite Schalterteil (68) durch einen Schwin- 30 älteren Patent... (Patentanmeldung P 28 56 327). Dort
gungsgeaerator (72) in regelmäßigen Interval- besteht das eine an der Membran befestigte Schaltteil
len und mit konstanter Weite relativ zum ersten aus einem Permanentmagneten, der von einer fest ange-Schalte.-teil
(66) heran- oder fortbewegbar ist ordneten Spule umgeben ist Bei periodischen Druckveränderungen
taucht der Permanentmagnet jeweils
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 35 mehr oder weniger in die Spule ein und je nach dem
zeichnet daß die Schaltereinrichtung des Wandlers erzeugten Bewegungsablauf erhält man eine Impulsfoleine
erste Einheit mit einem Leuchtelement (118) ge mit unterschiedlicher Impulsbreite und über ein Inte-
und einem davon getrennten lichtempfindlichen EIe- grationsglied eine höhere oder niedrigere Spannung, die
ment (120), die beide sich gegenüberliegend an der ein Maß für den gemessenen Druck fci
Membran (108) befestigt sind, und eine zweite Ein- 40 Diese Vorrichtung spricht unterhalb eines bestimmheit
mit einem durch einen Spalt zwischen dem ten, durch eine Druckfeder vorgegebene Vorspannung
Leuchtelement und dem lichtempfindlichen Element nicht an und oberhalb eines bestimmten Druckes wird
sowie relativ zu der ersten Einheit in im wesentli- eine konstante Spannung erzeugt, die dann nicht mehr
chen regelmäßigen Intervallen und mit konstanter druckabhängig und somit kein Maß mehr für den Druck
Weite bewegbaren Trennelement (122) zum inter- 45 ist
mittierenden Unterbrechen des den Spalt durchset- Eine in F i g. 1 der Zeichnung schematisch dargestell-
zenden Lichtes umfaßt. te andere Ausführungsform einer in der genannten Lite-
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- raturstelle beschriebenen Druckmeßvorrichtung der
zeichnet, daß die Membran (58; 10) sich so über den eingangs genannten Art enthält in ihrem Gehäuse 12
Innenumfang des Gehäuses (52; 102) erstreckt, daß 50 eine flexible und/oder elastische Membran 16, durch die
sie den Gehäuseinnenraum in eine Druckkammer eine Druckkammer 14 gebildet wird, weiche über einen
(54; 104) und eine zweite Kammer unterteilt Arschlußkanal 18 an ein Medium wie Luft, Dampf oder
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Flüssigkeit angeschlossen ist, dessen Druck gemessen
dadurch gekennzeichnet, daß die Membran von ei- werden soll. In einer ebenfalls durch die Membran 16
nem hohlen zylindrischen Balg (96) getragen ist und 55 und den Umfang des Gehäuses 12 gebildeten zweiten
steh über diesen erstreckt welcher selbst die Druck- Kammer 22 befindet sich ein beweglicher elektrischer
kammer bildet und in das Innere des Gehäuses (52) Kontakt 20, der an einer außen liegenden Stelle mit
eingesetzt ist. einer Elektrode 24 verbunden ist, die durch eine öff-
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, nung 28 in dem Gehäuse zu einer Glättungsstufe 26
dadurch gekennzeichnet, daß 60 führt. Der aus einem elastischen und elektrisch leitenden
Material bestehende bewegliche Kontakt 20 trägt in
— der Schwingungsgenerator einen elektrisch lei- seiner Mitte einen beweglichen Anschluß 30, dem eine
tenden und elastischen Arm (124), auf dem die durch eine öffnung 34 durch das Gehäuse 12 geführte
zweite Einheit befestigt ist, zweite Elektrode 32 gegenüberliegt.
— ein an einem Ende des Armes befestigtes ma- 65 In der Druckkammer befindet sich eine Einstellfeder
gnetisches Element(134) und 36 zur Belastung der Membran 16 mit einer einem An-
— ein dem magnetischen Element (134) gegen- fangsdruck P0 entsprechenden Kraft. Steigt der über
überliegendes und dieses zyklisch treibendes den Kanal 18 zugeführte Druck über diesen Anfangs-
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US5252826A (en) * | 1991-12-30 | 1993-10-12 | Honeywell Inc. | Differential pressure utilizing opto-reflective sensor |
US5262641A (en) * | 1991-12-30 | 1993-11-16 | Honeywell Inc. | Compensation mechanism for a pressure sensor having counterweight mechanism |
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US7047810B2 (en) * | 2003-01-15 | 2006-05-23 | Ahura Corporation | Micro-electro-mechanical pressure sensor |
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