DE3110295A1 - Pressure transducer - Google Patents

Pressure transducer

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DE3110295A1
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DE19813110295
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Hiroshi Miyata
Hiroyasu Tokyo Takahashi
Takeshi Yoshida
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Yokogawa Electric Corp
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Hokushin Electric Works Ltd
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Priority claimed from JP14217980A external-priority patent/JPS5766329A/en
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Description

DruckwandlerPressure transducer

Die Erfindung betrifft einen Druckwandler zur Lieferung eines elektrischen Signals entsprechend einem (einwirkenden) Druck mittels variabler Kapazitätselemente, deren Impedanzen mit einer Verschiebung oder Auslenkung entsprechend dem Druck variieren.The invention relates to a pressure transducer for supplying an electrical signal corresponding to a (acting) Pressure by means of variable capacitance elements, their impedances with a shift or deflection accordingly the pressure vary.

Ein bisheriger kapazitiver Differential-Druckwandler ist z. B. in der JA-AS 23916/74 beschrieben. Bei einem Druckfühler gemäß dieser JA-AS ist eine Zelle in zwei Metallteile unterteilt; auf jedem Metallteil ist über einen Isolator eine Metallfolie oder -schicht ausgebildet, und eine Meßmembran, die eine Kondensatorplatte bildet, ist durch die beiden Metallteile zusammen mit den Metallschichten gehaltert. Durch Drücke, die auf Druckabnahme-Membranen an beiden Seiten des Druckfühlerkörpers einwirken, wird die Meßmembran ausgelenkt, so daß Änderungen in den Kapazitäten der beiden variablen Kapazitätselemente zwischen der Meßmembran und den Metallschichten hervorgerufen werden. Anhand dieser Kapazitätsänderungen wird ein elektrisches Signal abgeleitet, welches dem (einwirkenden) Druck, entspricht.A previous capacitive differential pressure transducer is z. B. described in JA-AS 23916/74. In the case of a pressure sensor according to this JA-AS, a cell is in two metal parts divided; a metal foil or layer is formed on each metal part via an insulator, and a measuring membrane, which forms a capacitor plate, is through the two metal parts together with the metal layers held. Through pressures that act on pressure reduction diaphragms on both sides of the pressure sensor body, the measuring membrane is deflected, so that changes in the capacities of the two variable capacitance elements between the measuring membrane and the metal layers. On the basis of these changes in capacitance, an electrical Signal derived, which corresponds to the (acting) pressure.

Eine bisherige Wandlerschaltung für einen solchen Druckfühler ist z. B. im JA-Gbm 21643/72 beschrieben. Diese bisherige Wandlerschaltung verwendet einen Oszillator zur Erzeugung eines Wechselspannungssignals, dessen Amplitude durch eine Steuereinheit eingestellt wird und das an die beiden variablen Kapazitätselemente eines Druckfühlers der genannten Art angelegt wird. Eine Ausgangsspannung, welche einer Differenz zwischen den durch die variablen Kapazitätselemente fließenden Strömen proportional ist, wird durch zwei mit entgegengesetzten Polaritäten an die beiden Kapazitätselemente angeschlossene Gleichrichterelemente und einen Glättungskreis geliefert. Gleichzeitig wird eine der Summe aus den Strömen proportionale Spannung erhaltenA previous converter circuit for such a pressure sensor is z. B. in JA-Gbm 21643/72 described. This previous one Converter circuit uses an oscillator to generate an AC voltage signal, the amplitude of which is set by a control unit and the two variable capacitance elements of a pressure sensor of the named type is created. An output voltage which is proportional to a difference between the currents flowing through the variable capacitance elements by two rectifier elements connected to the two capacitance elements with opposite polarities and supplied a smoothing circle. At the same time, a voltage proportional to the sum of the currents is obtained

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. und mit einer Bezugsspannung verglichen. Die resultierende Differenzspannung wird zur Steuereinheit rückgekoppelt. Bei zweckmäßiger Wahl der Größen oder Werte der Schaltungsbauteile wird ein Signal erhalten, welches dem Verhältnis zwischen der Differenz und der Summe aus erstem und zweitem variablen Kapazitätselement entspricht.. and compared with a reference voltage. The resulting differential voltage is fed back to the control unit. If the sizes or values of the circuit components are expediently selected, a signal is obtained which corresponds to the ratio between the difference and the sum of the first and second variable capacity element.

Der beschriebene bisherige Kapazitäts-Druckfühler verwendet eine flache Membran als Meßmembran, die zwischen den beiden Metallteilen verspannt ist. Dieser Druckfühler ist jedoch für eine thermische Verformung aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des Fühlerkörpers und der Meßmembran anfällig. Zusätzlich kann er einer mechanischen Verformung unterworfen sein, wenn der gesamte Druckfühler mittels Spannflanschen verspannt wird. Weiterhin besteht der Fühlerkörper aus zwei getrennten Metallteilen, die mit dazwischen befindlicher Meßmembran zusammengeschweißt werden müssen, was zu einer Erhöhung der Fertigungskosten führt.The previous capacity pressure sensor described uses a flat membrane as a measuring membrane, which is between the both metal parts is braced. However, this pressure sensor is sensitive to thermal deformation due to the different Expansion coefficients of the sensor body and the measuring membrane susceptible. In addition, it may be subject to mechanical deformation, if the whole Pressure sensor is clamped by means of clamping flanges. Furthermore, the sensor body consists of two separate metal parts, which have to be welded together with the measuring diaphragm in between, which leads to an increase in manufacturing costs leads.

Nachteilig an der bisherigen Wandlerschaltung ist, daß ihr Ausgangssignal mit Änderungen der Umgebungstemperatur schwankt. Die in der Wandlerschaltung vorgesehenen Gleichrichterelemente können nämlich unterschiedliche Temperaturkennlinien besitzen, durch welche das Ausgangssignal beeinflußt wird. Außerdem müssen bei dieser Wandlerschaltung die in den variablen Kapazitätselementen fließenden Ströme auf eine konstante Größe eingestellt werden, so daß der Schaltungaufbau insgesamt kompliziert wird.The disadvantage of the previous converter circuit is that its output signal changes with changes in the ambient temperature fluctuates. The rectifier elements provided in the converter circuit can namely have different temperature characteristics which affect the output signal. In addition, must in this converter circuit in the variable capacitance elements flowing currents can be set to a constant size, so that the Circuit construction becomes complicated as a whole.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines Druckwandlers mit einem Druckfühler bzw. -sensor, der unter Vermeidung der Mängel des Stands der Technik einfach aufgebaut und für Einflüsse thermischer und mechanischer Verformung unempfindlich ist.The object of the invention is in particular to create a pressure transducer with a pressure sensor or sensor, which, while avoiding the deficiencies of the state of the art, has a simple structure and is suitable for thermal and mechanical influences Deformation is insensitive.

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Dieser Druckwandler soll auch eine Wandlerschaltung aufweisen, welche ein durch den Druckfühler geliefertes elektrisches Meßsignal stabil verstärken und das verstärkte Signal zu einem Abnahmeinstrument übertragen kann.This pressure transducer should also have a transducer circuit, which is an electrical supplied by the pressure sensor Stably amplify the measurement signal and transmit the amplified signal to an acceptance instrument.

Weiterhin soll bei diesem Druckwandler ein Druckfühler vorgesehen sein, dessen variable Kapazitätselemente auf einfache Weise gehaltert sind, während ihre Elektroden unter elektrischer Isolierung gegenüber dem Fühlerkörper aus diesem herausgeführt sind.Furthermore, a pressure sensor should be used in this pressure transducer be provided, the variable capacitance elements are held in a simple manner, while their electrodes are led out from the sensor body under electrical insulation.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features characterized in the attached patent claims.

Ein spezielles bauliches Merkmal der Erfindung liegt in der Verwendung eines Kapazitäts-Druckfühlers, bei dem ein erstes, eine Kondensatorplatte bildendes auskragendes Element (cantilever) in einem Meßraum des Druckfühler-Gehäuses angeordnet ist, eine im Gehäuse ausgebildete durchgehende Bohrung sich vom Meßraum zu beiden Seiten oder zu einer Seite des Gehäuses erstreckt, eine an beiden Seiten oder an einer Seite des Gehäuses montierte Druckabnahme-Membran mittels eines Stabs mit dem auskragenden Element · gekoppelt ist und zu beiden Seiten des ersten auskragenden Elements eine zweite und eine dritte feststehende Kondensatprplatte · freitragender bzw. auskragender Konstruktion angeordnet sind.A special structural feature of the invention is the use of a capacitance pressure sensor in which a first cantilever element forming a capacitor plate in a measuring space of the pressure sensor housing is arranged, a through hole formed in the housing extends from the measuring space on either side or extending to one side of the housing, a pressure relief membrane mounted on either side or on one side of the housing is coupled to the cantilevered element by means of a rod and on both sides of the first cantilevered element Elements a second and a third fixed condensate filter plate · self-supporting or cantilevered construction are arranged.

Ein zweites bauliches Merkmal der Erfindung besteht in der kombinierten Verwendung des genannten Kapazitäts-Druckfühlers und einer Wandlerschaltung, bei welcher zwei durch die genannten Kondensatorplatten gebildete variable Kapazitätselemente über einen Wechsel- oder Umschalter abwechselnd mit einet Oszillatorschaltung zur Erzeugung von Taktänderungssignalen entsprechend den Impedanzen von erstem bzw. zweitem variablen Kapazitätselement verbindbarA second structural feature of the invention consists in the combined use of said capacitance pressure sensor and a converter circuit in which two variable capacitance elements formed by said capacitor plates via a changeover or changeover switch alternating with an oscillator circuit for generating Clock change signals can be connected according to the impedances of the first or second variable capacitance element

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sind und von welcher ein Signal entsprechend dem Verhältnis zwischen der Differenz und der Summe der Frequenzsignale lieferbar ist.and of which a signal corresponding to the ratio between the difference and the sum of the frequency signals is available.

Ein drittes bauliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die drei genannten auskragenden Elemente mittels einer Glasfüllung (packing glass) "in einer Dichtkappe zum dichten Einschließen einer Flüssigkeit im Meßraum des Fühlerkörpers so festgelegt sind, daß sie elektrisch voneinander isoliert sind.A third structural feature of the invention is that the three cantilevered elements mentioned by means of a "Packing glass" in a sealing cap for tightly enclosing a liquid in the measuring space of the sensor body are set so that they are electrically isolated from each other.

Erfindungsgemäß lassen sich weiterhin verschiedene, bei den Messungen unweigerlich auftretende Fehler mittels geringfügiger Abwandlungen gut kompensieren.According to the invention, various errors that inevitably occur during the measurements can also be detected by means of minor Compensate for variations well.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, preferred embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Kapazitäts-Druckfühlers mit Merkmalen nach der Erfindung,Fig. 1 is a perspective view of a capacitance pressure sensor with features according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1,Fig. 2 is a section along the line A-A in Fig. 1,

Fig. 3a und 3b Vorderansichten einer beweglichen und einer festen Elektrode, von der Seite der Druckabnahme-Membranen her gesehen,Figures 3a and 3b are front views of a movable and a fixed electrode, from the side of the pressure decrease diaphragms seen here

Fig. 4 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilansicht zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der beweglichen Elektrode und jeder festen Elektrode,Fig. 4 is a fragmentary view, on an enlarged scale, showing the relationship between the movable electrode and any fixed electrode,

Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen eines speziellen Beispiels für eine Möglichkeit zum Kompensieren von Ausgangs(signal)änderungen aufgrund unterschiedlicher effektiver Oberflächen der Druckabnahme-Membranen ,FIGS. 5 and 6 are schematic representations of a specific example of a possibility for compensation of output (signal) changes due to different more effective surfaces of the pressure reduction membranes,

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Fig. 7 ein Blockschaltbild einer für den erfindungsgemäßen Kapazitäts-Druckfühler geeigneten Wandlerschaltung,Fig. 7 is a block diagram of one for the inventive Capacitance pressure sensor suitable converter circuit,

Fig. 8 ein detailliertes Schaltbild einer speziellen Ausführungsform der Wandlerschaltung,8 is a detailed circuit diagram of a particular embodiment the converter circuit,

Fig. 9 ein Takt- oder Zeitsteuerdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Wandlerschaltung nach Fig. 8,9 shows a clock or timing diagram for explaining the mode of operation of the converter circuit according to FIG. 8,

Fig. 10a und 10b Schnittansichten von Hauptteilen abgewandelter Ausführungsformen der Erfindung,Figs. 10a and 10b are sectional views of main parts of modified ones Embodiments of the invention,

Fig. 11 und 12 Schnittansichten der Hauptteile von weiter abgewandelten Ausführungsformen der Erfindung undFigs. 11 and 12 are sectional views of the main parts of the next modified embodiments of the invention and

Fig. 13a und 13b eine Seitenansicht bzw. eine Vorderansicht einer abgewandelten festen Elektrode gemäß der Erfindung. Figures 13a and 13b are a side view and a front view, respectively a modified solid electrode according to the invention.

Der in Fig. 1 dargestellte Kapazitäts-Druckfühler für den erfindungsgemäßen Druckwandler weist ein aus Metall bestehendes, zylindrisches Gehäuse 1 auf, das mit einer durchgehenden Bohrung 2, welche sich von der Außenfläche des Gehäu-· ses 1 zu dessen Zentrum erstreckt und einen Meßraum bildet, sowie mit einer Bohrung 3 versehen ist, welche die Bohrung 2 unter einem rechten Winkel schneidet und welche für den Einbau von Bauteilen in das Gehäuse 1 dient. Die Bohrung 3 wird nach dem Zusammenbau mit einem Stopfen aus demselben Metall wie dem des Gehäuses 1 verschlossen. An beiden Seitenflächen des Gehäuses 1 sind Wellungen derselben Konfiguration wie bei den an den Seitenflächen montierten Druckabnahme-Membranen 5 und 6 vorgesehen. Von den Zentren der gewellten Bereiche gehen Bohrungen 7 und 8 zum Meßraum ab.The capacitance pressure sensor shown in Fig. 1 for the pressure transducer according to the invention has a metal, cylindrical housing 1, which has a through hole 2, which extends from the outer surface of the housing · ses 1 extends to its center and forms a measuring space, and is provided with a bore 3, which the bore 2 cuts at a right angle and which is used for the installation of components in the housing 1. After assembly, the bore 3 is closed with a plug made of the same metal as that of the housing 1. On both side surfaces of the case 1, corrugations of the same configuration as those mounted on the side surfaces are provided Pressure reduction diaphragms 5 and 6 are provided. From the centers of the corrugated areas, holes 7 and 8 go to From the measuring room.

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Die Anordnung weist ein zylindrisches Metall-Gehäuse 9 auf, in welchem Meßelemente, wie Kondensatorplatten oder dgl. montiert sind und das eine durchgehende Bohrung 10 aufweist, die mit dem Meßraum 2 im Gehäuse 1 kommuniziert.The arrangement has a cylindrical metal housing 9 in which measuring elements, such as capacitor plates or the like. are mounted and which has a through hole 10 which communicates with the measuring space 2 in the housing 1.

i Ein Rohr bzw. eine Hülse 11 mit einer im wesentlichen napfförmigen Konfiguration ist als Dicht- oder Einsatzkappe (flank cap) in die obere Öffnung der Bohrung 10 eingesetzt. Die Hülse 11 enthält eine Kondensatorplatte als bewegliche Elektrode sowie zwei gegenüberstehende Kondensatorplatten 13 und 14 als feste Elektroden, die auf beiden Seiten der Kondensatorpiktte 12 in jeweils gleichem Abstand angeordnet sind. Diese Kondensatorplatten sind durch eine Glasfüllung 15 unter gegenseitiger Isolierung befestigt. Die Elektroden können aus Metall bestehen oder durch Aufdampfen eines Metalls auf die Oberfläche eines Elements aus Glas, Keramik oder dgl. hergestellt werden.i A tube or a sleeve 11 with a substantially Cup-shaped configuration is as a sealing or insert cap (flank cap) in the upper opening of the bore 10 used. The sleeve 11 contains a capacitor plate as a movable electrode and two opposing ones Capacitor plates 13 and 14 as fixed electrodes, the same on both sides of the capacitor piktte 12 Are arranged spaced. These capacitor plates are mutually insulated by a glass filling 15 attached. The electrodes can be made of metal or by vapor deposition of a metal on the surface of a Elements made of glass, ceramic or the like. Be made.

Im folgenden ist die Beziehung zwischen der beweglichen Elektrode 12 und den festen Elektroden 13 und 14 näher erläutert. Die Fig. 3a und 3b zeigen die Elektroden 12, 13, 14, von der Druckabnahme-Membran 5 bzw. 6 her gesehen. Wie beispielsweise in der vergrößerten Darstellung von Fig. 4 in etwas übertriebenem Maßstab gezeigt, ist die feste Elektrode 13 (oder 14) relativ zur beweglichen Elektrode 12 so angeordnet, daß sich der Zwischenraum zwischen ihnen zum unteren Ende der letzteren Elektrode hin erweitert und das Verhältnis das Anfangsabstands zwischen den Elektroden zur Verschiebung der beweglichen Elektrode 1 2 über die Gesamtlänge der festen Elektrode 13 (oder 14) hinweg stets konstant ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Verschiebung der beweglichen Elektrode 12 unter einem Druckunterschied und das resultierende Ausgangssignal eine lineare Beziehung besitzen. An die Basis- oder Sockelteile der Elektroden 12, 13 und 14In the following, the relationship between the movable electrode 12 and the fixed electrodes 13 and 14 will be detailed explained. 3a and 3b show the electrodes 12, 13, 14, seen from the pressure decrease membrane 5 and 6 respectively. For example, as shown on a somewhat exaggerated scale in the enlarged illustration of FIG. 4, the fixed electrode 13 (or 14) is relative to the movable electrode 12 arranged so that the space between them widens towards the lower end of the latter electrode and the ratio of the initial distance between the electrodes to the displacement of the movable electrode 1 2 over the entire length of the fixed electrode 13 (or 14) is always constant. This ensures that the displacement of the movable electrode 12 under a pressure differential and the resulting output have a linear relationship. At the base or pedestal parts of electrodes 12, 13 and 14

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sind jeweils Leitungen 12a, 13a bzw. 14a angeschlossen, die gegenüber dem Gehäuse 1 isoliert und aus diesem herausgeführt sind.lines 12a, 13a and 14a are connected, which are isolated from the housing 1 and led out of this.

Die bewegliche Elektrode 12 ist auf noch näher zu beschreibende Weise über Stäbe 16 und 17 mit den Druckabnahme-Membranen 5 bzw. 6 verbunden. Die Stäbe 16 und 17 werden jeweils im voraus im Zentrum der betreffenden Membran 5 bzw. 6 angeschweißt und über die Bohrungen 7 bzw. 8 in den Meßraum 2 eingeführt, wenn die Membranen 5 und 6 am Gehäuse 1 montiert werden. An der Unterseite der beweglichen Elektrode 12 ist über einen Isolator ein Metall-Ansatz 18 zur Anbringung der Stäbe 16 und 17 befestigt. Die freien Enden der Stäbe 16 und 17 werden unter Zuhilfenahme der Bohrung 3 im Gehäuse 1 in den Ansatz 18 eingeführt und an diesem mittels eines in die Bohrung 3 eingeführten Schweißgeräts angeschweißt. Danach wird zum Verschließen der Bohrung 3 der Stopfen 4 eingepreßt. The movable electrode 12 is in a manner to be described in more detail via rods 16 and 17 with the pressure reduction membranes 5 or 6 connected. The rods 16 and 17 are each in advance in the center of the membrane concerned 5 and 6 welded and introduced through the holes 7 and 8 in the measuring chamber 2, if the membranes 5 and 6 can be mounted on the housing 1. At the bottom of the movable electrode 12 is an insulator Metal attachment 18 for attaching the rods 16 and 17 attached. The free ends of the rods 16 and 17 are under With the aid of the bore 3 in the housing 1 introduced into the extension 18 and at this by means of a in the Bore 3 welded introduced welder. Then the plug 4 is pressed in to close the bore 3.

Der Meßraum 2, die Bohrung 10 und andere Innenräume sind mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt, unä auf beiden Seiten des Gehäuses 1 werden auf die in Fig. 2 in · strichpunktierten Linien eingezeichnete Weise Anbaubzw. Spannflansche 1Θ und 20 befestigt.The measuring space 2, the bore 10 and other interior spaces are filled with an incompressible liquid, unä Both sides of the housing 1 are attached or attached in the manner shown in dash-dotted lines in FIG. Clamping flanges 1Θ and 20 attached.

Als Glas 15 zum Füllen der Hülse 11 wird ein Bleiglas niedrigen Schmelzpunkts benutzt, das eine Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur von beispielsweise 5000C und einen Ausdehnungskoeffizienten von etwa 7x10 /0C besitzt. Bei Verwendung eines solchen Glases wird verhindert, daß die Flexibilität bzw. Biegsamkeit der Elektroden 12, 13 und 14 durch die beim Vergießen entstehende Wärme beeinträchtigt wird. Die rohrförmige Hülse besteht beispielsweise aus einer Eisen-Nickel-Legierung, deren Ausdehnungskoeffizient geringfügig größer ist als derjenige des GlasesA lead low melting point glass is used as glass 15 to fill the sleeve 11, which has a softening or melting temperature, for example 500 0 C and an expansion coefficient of about 7x10 / 0 C. The use of such a glass prevents the flexibility or pliability of the electrodes 12, 13 and 14 from being impaired by the heat generated during casting. The tubular sleeve consists, for example, of an iron-nickel alloy, the expansion coefficient of which is slightly greater than that of the glass

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Hierdurch wird gewährleistet, daß bei Temperaturen unterhalb der Schmelz- bzw. Vergießtemperatur (sealing temperature) des Glases 15 durch die Hülse 11 stets eine Druckkraft auf das Glas 15 ausgeübt wird, wodurch die Festlegung der Elektroden stabilisiert, und die luftdichte Abdichtung der Flüssigkeit im Meßraum verbessert wird.This ensures that at temperatures below the melting or sealing temperature of the glass 15 through the sleeve 11 a compressive force is always exerted on the glass 15, whereby the fixing of the electrodes stabilized, and the airtight seal of the liquid in the measuring space is improved.

Da die beiden festen Elektroden und die zwischen ihnen angeordnete bewegliche Elektrode mittels der Glaspackung in der Dichtkappe festgelegt sind, lassen sich die Elektroden einfach fixieren. Insbesondere bei Verwendung eines niedrigschmelzenden Glases können die Elektroden ohne Beeinträchtigung ihrer Elastizität fixiert werden. Wenn der Temperaturkoeffizient der Dichtkappe etwas größer gewählt wird als derjenige des Glases, können die Halterungsfestigkeit der Elektroden und die luftdichte Abdichtung der im Meßraum eingeschlossenen Flüssigkeit verbessert werden.As the two fixed electrodes and the movable electrode arranged between them by means of the glass package are set in the sealing cap, the electrodes can be easily fixed. Especially when using a With low-melting glass, the electrodes can be fixed without impairing their elasticity. if If the temperature coefficient of the sealing cap is chosen to be somewhat greater than that of the glass, the holding strength can be reduced of the electrodes and the airtight sealing of the liquid enclosed in the measuring space is improved will.

Im folgenden ist die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Kapazitäts-Druckfühlers mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau erläutert. Wenn die Druckabnahme-Membranen 5 und 6 mit Drücken P1 und P2 beaufschlagt werden, so daß die bewegliche Elektrode 12 durch den Druckunterschied verschoben wird, verändern sich die Abstände zwischen der beweglichen Elektrode 12 und den festen Elektroden 13 und 14, so daß sich die Kapazitäten C1 und C_ zwischen ihnen differentiell ändern.The operation of the capacitance pressure sensor according to the invention with the structure described above is explained below. When the pressure decrease diaphragms 5 and 6 are applied with pressures P 1 and P 2 , so that the movable electrode 12 is displaced by the pressure difference, the distances between the movable electrode 12 and the fixed electrodes 13 and 14 change so that the capacitances C 1 and C_ change differentially between them.

Im allgemeinen erzeugt eine dem Druckfühler nachgeschaltete Wandlerschaltung als Ausgangssignal entsprechend dem Differentialdruck bzw. Druckunterschied ein elektrisches Signal, welchesIn general, a converter circuit connected downstream of the pressure sensor generates an output signal corresponding to the Differential pressure or pressure difference an electrical signal which

C. - C0 C. - C 0

proportional ist. Zur Erzielung eines Ausgangssignals mitis proportional. To achieve an output signal with

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einer linearen Beziehung zum Druckunterschied ist es jedoch erforderlich, die Elektroden so anzuordnen, daß die Kapazitäten C. unc C2 zwischen beweglicherElektrode 12 und festen Elektroden 13 und 14 die noch zu beschreibenden Beziehungen zueinander besitzen.a linear relationship to the pressure difference, however, it is necessary to arrange the electrodes so that the capacitances C and C 2 between movable electrode 12 and fixed electrodes 13 and 14 have the relationships to each other to be described.

Gemäß Fig. 4 sind mit DQ der Abstand zwischen der beweglichen Elektrode 12 und der festen Elektrode 13 an der Spitze bzw. Unterseite der letzteren ohne Druckeinwirkung, mit E der Ausschlag der beweglichen Elektrode an der Position der Spitze der Elektrode 13, mit d» der Abstand zwischen den Elektroden'12 und 13 in einer vorgegebenen Position ohne Druckeinwirkung und mit e der Ausschlag der beweglichen Elektrode in der vorgegebenen Position bezeichnet. Wenn die feste Elektrode 13 relativ zur beweglichen Elektrode 12 so angeordnet wird, daß das Verhältnis ihres Zwischenraums zum Ausschlag der beweglichen Elektrode 12 in einem druckfreien Zustand in jeder Position über die Gesamtlänge der festen Elektrode 13 hinweg stets konstant ist, läßt sich die folgende Beziehung aufstellen:According to FIG. 4, D Q is the distance between the movable electrode 12 and the fixed electrode 13 at the tip or underside of the latter without the action of pressure, with E the deflection of the movable electrode at the position of the tip of the electrode 13, with d » the distance between the electrodes 12 and 13 in a given position without the action of pressure and e denotes the deflection of the movable electrode in the given position. If the fixed electrode 13 is arranged relative to the movable electrode 12 so that the ratio of its clearance to the deflection of the movable electrode 12 in a non-pressurized state is always constant in any position over the entire length of the fixed electrode 13, the following relationship can be established :

e(S) E e (S) E

Dl (DDl (D

Die Kapazität C1 zwischen der beweglichen Elektrode 12 und der festen Elektrode 13 läßt sich durch folgende Beziehung ausdrücken:The capacitance C 1 between the movable electrode 12 and the fixed electrode 13 can be expressed by the following relationship:

,'fs, 'fs

(2)(2)

In obiger Gleichung bedeuten: S = Elektrodenfläche, £ = Dielektrizitätskonstante im Vakuum und £ = spezifische induktive Kapazität der eingeschlossenen Flüssigkeit. Unter Heranziehung von Gleichung (1) läßt sich Gleichung (2) wie folgt umschreiben:In the above equation: S = electrode area, £ = dielectric constant in vacuum and £ = specific inductive capacity of the enclosed liquid. Using equation (1), equation (2) can be rewritten as follows:

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-" 16 -- "16 -

- = Γ ε°'ε d εο·ε'ρο Γ ι - = Γ ε ° ' ε d ε ο · ε ' ρ ο Γ ι

. _O.E . _O. E.

S dT as = ST-T-P (3)S dT as = ST-TP (3)

mit K = Konstante.with K = constant.

Auf ähnliche Weise läßt sich die Kapazität C2 zwischen der beweglichen Elektrode 12 und der festen Elektrode 14 nach folgender Gleichung bestimmen:In a similar way, the capacitance C 2 between the movable electrode 12 and the fixed electrode 14 can be determined according to the following equation:

c _ εο-£·ρο Γ j, ds = _l c _ ε ο- £ ρ ο Γ j, ds = _l

2 Dn + E J S dn D0 + 2 D n + EJS d n D 0 +

E WE W

Wenn die Beziehungen bzw. Gleichungen (3) und (4) in den AusdruckIf the relationships or equations (3) and (4) in the expression

C1 C 1

+c2 + c 2

eingesetzt werden, ergibt sich:are used, results in:

Cl C l - C2- C 2 Do " D o " EE. Do + D o + HH EE. Cl C l + C2 + C 2 KK κκ D( D ( Do - D o - lc.lc. Do + D o + BB.

(5)(5)

Da D- eine Konstante und E eine einem Druckunterschied proportionale Größe sind, ist das Ausgangssignal dem Differenzdruck bzw. Druckunterschied proportional. In diesem Fall ist es daher nicht nötig, das Ausgangssignal durch eine elektrische Schaltung zu linearisieren.Since D- is a constant and E is a pressure difference are proportional, the output signal is proportional to the differential pressure or pressure difference. In this Case it is therefore not necessary to pass the output signal through linearize an electrical circuit.

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Bei der Miniaturisierung eines solchen Differentialdruck-Druckfühlers führen geringfügige Unterschiede in der effektiven Oberfläche und Federkonstante zwischen den Membranen 5 und 6 zu nicht mehr vernachlässigbaren Abweichungen des Ausgangssignals. Dies bedeutet, daß sich der Innendruck bei einer Volumenänderung der eingeschlossenen Flüssigkeit unter einer Temperaturänderung verändert, wobei die über die Stäbe 16 und 17 mit den Membranen 5 bzw. 6 verbundene bewegliche Elektrode 12 unter Hervorbringung einer Änderung des Ausgangssignals in der einen Richtung ausgelenkt wird.In the miniaturization of such a differential pressure pressure sensor result in slight differences in the effective surface area and spring constant between the membranes 5 and 6 show deviations in the output signal that are no longer negligible. This means that the Internal pressure changes with a change in volume of the enclosed liquid with a change in temperature, wherein which via the rods 16 and 17 with the membranes 5 and 6 connected movable electrode 12 with creation a change in the output signal is deflected in one direction.

Eine Möglichkeit zum Kompensieren von Ausgangssignaländerungen aufgrund von Unterschieden in der effektiven Oberfläche und anderen Faktoren zwischen den beiden Membranen besteht darin, die Dicke der Membranen zu verringern. Hierdurch wird jedoch das Anwendungsgebiet der Vorrichtung eingeschränkt. Eine bekannte Maßnahme, die nicht mit diesem Nachteil behaftet ist, ist beispielsweise in Fig. 5 veranschaulicht; dabei wird ein Unterschied zwischen den auf die beiden Membranen 21 und 22 einwirkenden Kräften durch Verlegung des Kraftangriffspunkts an eine Stange23 kompensiert. Hierbei ist ein Spannstück 26 zur Anbringung der Stäbe 24 und 25 der Membranen 21 bzw. 22 an der Stange so angeordnet, daß es in Richtung der Pfeile drehbar ist. Der Kraftangriffspunkt wird durch geringfügige Verdrehung des Spannstücks 26 eingestellt.A way to compensate for changes in output signal due to differences in effective surface area and other factors between the two membranes is to reduce the thickness of the membranes. Through this however, the field of application of the device is limited. A known measure that is inconsistent with this Disadvantage is, is illustrated for example in Fig. 5; there is a difference between the forces acting on both diaphragms 21 and 22 are compensated for by relocating the force application point to a rod23. Here, a clamping piece 26 for attaching the rods 24 and 25 of the membranes 21 and 22 to the rod is arranged in such a way that that it can be rotated in the direction of the arrows. The force application point is adjusted by slightly turning the clamping piece 26.

Da beim erfindungsgemäßen Druckfühler die Membranen 5 und 6 und die bewegliche Elektrode 12 durch die Stäbe 16 und 17 miteinander verbunden sind, läßt sich die beschriebene Kompensation ebenfalls durch Anordnung eines drehbaren Spannstücks 26 der in Fig. 5 dargestellten Art erzielen. Dasselbe Ergebnis'läßt sich jedoch noch einfacher dadurch erreichen, daß die Stäbe 16 und 17 auf die in Fig. 6 schematisch dargestellte Weise abgebogen werden.Since the pressure sensor according to the invention, the membranes 5 and 6 and the movable electrode 12 are connected to one another by the rods 16 and 17, the described Achieve compensation also by arranging a rotatable clamping piece 26 of the type shown in FIG. The same result can, however, be achieved even more easily achieve that the rods 16 and 17 are bent in the manner shown schematically in FIG.

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Im folgenden ist anhand von Fig. 7 eine für den erfindungsgeinäßen Druckfühler geeignete Wandlerschaltung beschrieben. Der strichpunktiert eingezeichnete Block 27 entspricht dabei dem Kapazitäts-Druckfühler gemäß Fig. 1 und 2. Bei 27a und 27b sind ein erstes variables Kapazitätselement aus der festen Elektrode 13 und der beweglichen Elektrode 12 bzw. ein zweites variables Kapazitätselement aus der festen Elektrode 14 und der beweglichen Elektrode 12 dargestellt. Der strichpunktiert eingezeichnete Block 28 stellt einen Wechsel- bzw. Umschalter aus zwei Schaltereinheiten 28a und 28b dar, die abwechselnd und komplementär geöffnet und geschlossen werden. Ein Oszillator 29 mit variabler bzw. regelbarer Frequenz ist über den Umschalter 28 abwechselnd mit den variablen Widerstandselementen 27a und 27b verbindbar, um erste und zweite Frequenzsignale f1 und f~ entsprechend den Impedanzänderungen der Kapazitatselemente 27a bzw. 27b in Abhängigkeit vom Umschalten des Umschalters 28 zu erzeugen. Eine Recheneinheit 30 zählt eine bestimmte Zahl von Impulsen oder Perioden der beiden Frequenz signale f.. und f2 vom Oszillator 29, wobei sie in Abhängigkeit davon ein Signal abgibt, welches das Verhältnis zwischen dem Unterschied und der Summe dieser Frequenzsignale darstellt. Eine Ausgangseinheit 31 dient zur Abgabe des Signals von der Recheneinheit 30 nach Verstärkung dieses Signals.A converter circuit suitable for the pressure sensor according to the invention is described below with reference to FIG. The dot-dashed block 27 corresponds to the capacitance pressure sensor according to FIGS movable electrode 12 shown. The block 28 drawn in dash-dotted lines represents a changeover or changeover switch made up of two switch units 28a and 28b, which are opened and closed alternately and in a complementary manner. An oscillator 29 with a variable or controllable frequency can be alternately connected to the variable resistance elements 27a and 27b via the changeover switch 28 to generate first and second frequency signals f 1 and f ~ corresponding to the changes in impedance of the capacitance elements 27a and 27b depending on the changeover of the changeover switch 28 to create. A computing unit 30 counts a certain number of pulses or periods of the two frequency signals f .. and f 2 from the oscillator 29, depending on which it emits a signal which represents the ratio between the difference and the sum of these frequency signals. An output unit 31 is used to output the signal from the arithmetic unit 30 after this signal has been amplified.

Die beiden variablen Kapazitatselemente 27a und 27b sind über die Schaltereinheiten 28a bzw. 28b in Abhängigkeit von deren Betätigungsperioden wechselweise an den Oszillator 29 anschließbar. Die Schließperioden der beiden Schaltereinheiten 28a und 28b werden im folgenden auch als erste bzw. zweite Periode bezeichnet. In der ersten Periode liefert der Oszillator 29 mit variabler Frequenz das erste Frequenzsignal f1 entsprechend der Kapazität C1 des ersten variablen Kapazitätselements 27a, während der Oszillator 29 in der zweiten Periode das zweite Frequenzsignal f2 entsprechend der Kapazität C1 des zweiten Kapazitätselements 27b liefert. Wenn als Oszillator 29 mitThe two variable capacitance elements 27a and 27b can alternately be connected to the oscillator 29 via the switch units 28a and 28b, depending on their actuation periods. The closing periods of the two switch units 28a and 28b are also referred to below as the first and second periods. In the first period, the variable frequency oscillator 29 supplies the first frequency signal f 1 corresponding to the capacitance C 1 of the first variable capacitance element 27a, while the oscillator 29 supplies the second frequency signal f 2 corresponding to the capacitance C 1 of the second capacitance element 27b in the second period . If the oscillator 29 with

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variabler Frequenz ein Oszillator verwendet wird, der Signale mit Frequenzen erzeugt, welche den Kapazitäten Cj bzw. C„ von erstem bzw. zweitem variablen Kapazitätselement 27a bzw. 27b umgekehrt proportional sind, bestimmen sich die Frequenzen f.. und f„ der beiden Frequenzsignale durchvariable frequency an oscillator is used, which generates signals with frequencies that correspond to the capacitance Cj and C "are inversely proportional to the first and second variable capacitance element 27a and 27b, respectively the frequencies f ... and f "of the two frequency signals by

f.j ~ η und
1 C
fj ~ η and
1 C

Die Recheneinheit 30 liefert der Ausgangseinheit 31 auf die Frequenzen f.. und f„ in erster bzw. zweiter Periode bezogene Tastverhältnissignale. In Abhängigkeit von den Signalen von der Recheneinheit 3 0 liefert die Ausgangseinheit 31 ein Analogsignal D mit einemThe arithmetic unit 30 supplies the output unit 31 to the frequencies f... And f. In the first and second periods, respectively related duty cycle signals. Depending on the signals from the arithmetic unit 3 0, the output unit delivers 31 an analog signal D with a

proportionalen Wert.proportional value.

Fig. 8 ist ein detäiliertes Schaltbild der in Fig. 7 schematisch dargestellten Wandlerschaltung gemäß der Erfindung. In Fig. 8 sind die den Teilen von Fig. 7 entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht näher erläutert. Die Schaltung enthält komplementäre MOSFET-Schalter Q1 und Q2- Die festen Elektroden 13 und 14 sind über die Schalter Q1 bzw. Q„ mit der einen Eingangsseite 29a des Oszillators 29 mit variabler Frequenz verbunden, während die bewegliche Elektrode 12 an die andere Eingangsseite 29b des Oszillators 29 angeschlossen ist. Der Oszillator 29 besteht beispielsweise aus einem RC-Oszillator mit einem komplementären MOSFET-Invertierverstärker aus Feldeffekttransistoren Q3 und Q4 sowie einem komplementären MOSFET-Invertierver-FIG. 8 is a detailed circuit diagram of the converter circuit according to the invention shown schematically in FIG. 7. In FIG. 8, the parts corresponding to the parts of FIG. 7 are denoted by the same reference numerals as before and are therefore not explained in more detail. The circuit contains complementary MOSFET switches Q 1 and Q 2 - The fixed electrodes 13 and 14 are connected to one input side 29a of the variable frequency oscillator 29 via switches Q 1 and Q ″, respectively, while the movable electrode 12 is connected to the other Input side 29b of the oscillator 29 is connected. The oscillator 29 consists, for example, of an RC oscillator with a complementary MOSFET inverter amplifier made up of field effect transistors Q 3 and Q 4 and a complementary MOSFET inverter amplifier.

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stärker aus Feldeffekttransistoren.Q5 und Qg. Bei der Schaltung nach Fig. 8 ist die Eingangsseite 29a an Source- und Drain-Elektrode der Feldeffekttransistoren Q1. und Q, angeschlossen, während die Eingangsseite 29b mit ersten Gate-Elektroden der Feldeffekttransistoren Q3 und Q4 verbunden und über einen Widerstand an Source- und Drain-Elektrode der Feldeffekttransistoren Q3 und Q sowie an die ersten Gate-Elektroden der Feldeffekttransistoren Q5 und Qg angeschlossen ist. Die Source-Elektroden und die zweiten Gate-Elektroden der Feldeffekttransistoren Q- und Q1-sind mit einer positiven Stromquelle +E verbunden, während die Drain- und zweiten Gate-Elektroden der Feldeffekttransistoren Q. und Q, mit einer negativen Stromquelle -E verbunden sind.Der Verbindungspunkt zwischen den Feldeffekttransistoren Q5 und Q, ist an eine Ausgangsklemme 29c angeschlossen, von welcher aus die ersten und zweiten Frequenzsignale in Synchronismus mit dem öffnen und Schließen der Schalter Q und Q„ zur Recheneinheit 30 übertragen werden. Die Schwingfrequenz des Oszillators 29 hängt von den Größen der elektrostatischen Kapazitäten C1 und C2 der beiden zwischen die Eingangsseiten 29a und 29b geschalteten variablen Kapazitätselemente 27a bzw. 27b ab. Der Oszillator 29 erzeugt die ersten und zweiten Frequenzsignale nach Maßgabe der Reziprokwerte von Zeitkonstanten, die durch die elektrostatischen Kapazitäten C1 und C_ sowie den Widerstandswert des Widerstands R bestimmt werden. stronger from field effect transistors. Q 5 and Q g. In the circuit according to FIG. 8, the input side 29a is at the source and drain electrodes of the field effect transistors Q 1 . and Q, while the input side 29b is connected to the first gate electrodes of the field effect transistors Q 3 and Q 4 and, via a resistor, to the source and drain electrodes of the field effect transistors Q 3 and Q and to the first gate electrodes of the field effect transistors Q 5 and Qg is connected. The source electrodes and the second gate electrodes of the field effect transistors Q- and Q 1 - are connected to a positive current source + E, while the drain and second gate electrodes of the field effect transistors Q. and Q are connected to a negative current source -E The connection point between the field effect transistors Q 5 and Q is connected to an output terminal 29c, from which the first and second frequency signals are transmitted to the arithmetic unit 30 in synchronism with the opening and closing of the switches Q and Q ". The oscillation frequency of the oscillator 29 depends on the sizes of the electrostatic capacitances C 1 and C 2 of the two variable capacitance elements 27a and 27b connected between the input sides 29a and 29b. The oscillator 29 generates the first and second frequency signals in accordance with the reciprocal values of time constants which are determined by the electrostatic capacitances C 1 and C_ and the resistance value of the resistor R.

Die Recheneinheit 30 enthält einen n-Bit-Zähler Q_ (n = positive ganze Zahl) sowie komplementäre MOSFET-Schalttore Q8 und Qg. Die beiden Frequenzsignale werden dem Zähler Q_ eingegeben. Das signifikanteste Bit-Ausgangssignal des Zählers Q_ wird an die Gate-Elektroden der Schalter Q1 und Qy des Umschalters 28 angelegt und jeweils einer ersten Gate-Elektrode der komplementären MOSFET-Schalter Q8 und Qg zugeführt. Die Source-Elektrode und die zweite Gate-Elektrode des Schalters Qg sind an die positive Stromquelle +E angeschlossen, während Drain- und zweite Gate-The computing unit 30 contains an n-bit counter Q_ (n = positive integer) and complementary MOSFET switching gates Q 8 and Q g . The two frequency signals are input to the counter Q_. The most significant bit output signal of the counter Q_ is applied to the gate electrodes of the switches Q 1 and Qy of the changeover switch 28 and is supplied to a first gate electrode of the complementary MOSFET switches Q 8 and Qg. The source electrode and the second gate electrode of the switch Q g are connected to the positive current source + E, while the drain- and second gate-

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Elektrode des Schalters Q mit der negativen Stromquelle -E verbunden sind. Die Drain- und Source-Elektroden der Schalter Qg und Qg sind jeweils zusammengeschaltet, wobei der Verbindungspunkt an einen Glättungskreis aus Widerständen R.. und R2 sowie Kondensatoren C, und C4 angeschlossen ist.Electrode of the switch Q are connected to the negative power source -E. The drain and source electrodes of the switch and Qg Q g are respectively connected together, wherein the connecting point to a smoothing circuit composed of resistors R .. and R 2 and capacitors C, and C is connected. 4

Wenn bei dieser Anordnung das Ausgangssignal des Zählers Q7 der Recheneinheit 30 den Pegel "O" besitzt, verbleiben der Schalter Q0 sowie der Schalter Q. des Umschalters 28 im Schließ- bzw. Durchschaltzustand. In diesem Zustand wird das erste Frequenzsignal mit der Frequenz f.., das bzw. die auf den Reziprokwert der durch die Kapazität C1 des Druckfühlers 27 und den Widerstand R des Oszillators 29 bestimmten Zeitkonstante bezogen ist, an einen Takttoreingang CL des Zählers Q7 angelegt. Wenn im Verlaufe des Zählvorgangs des Zählers Q7 das Ausgangssignal auf den Pegel "1" übergeht, öffnet bzw. sperrt der Schalter Q„, während der Schalter Qg*schließt bzw. durchschaltet und die Schalter Q1 und Q2 des Umschalters 28 in den Sperrzustand bzw. in den Durchschaltzustand übergehen. In diesem Zustand wird das zweite Frequenzsignal mit der Frequenz f2, das bzw. die entsprechend dem Reziprokwert der Zeitkonstante der Kapazität C2 des Druckfühlers 27 und dem Widerstand R des Oszillators 29 bestimmt wird, an den Takteingang CL des Zählers Q7 angelegt. Wenn das Ausgangssignal des Zählers Q7 im Laufe seines Zählvorganges auf den Pegel "O" übergeht, wird die Zählung des ersten Frequenzsignals wieder aufgenommen. Auf diese Weise werden erste und zweite Frequenz durch den Zähler Q7 abwechselnd gezählt.If, with this arrangement, the output signal of the counter Q 7 of the arithmetic unit 30 has the level "O", the switch Q 0 and the switch Q. of the changeover switch 28 remain in the closed or through-connected state. In this state, the first frequency signal with the frequency f .., which is related to the reciprocal value of the time constant determined by the capacitance C 1 of the pressure sensor 27 and the resistance R of the oscillator 29, is sent to a clock gate input CL of the counter Q 7 created. If in the course of the counting process of the counter Q 7 the output signal changes to the level "1", the switch Q "opens or blocks, while the switch Qg * closes or switches through and the switches Q 1 and Q 2 of the switch 28 into the Go to the locked state or to the switched-through state. In this state, the second frequency signal with the frequency f 2 , which is determined according to the reciprocal of the time constant of the capacitance C 2 of the pressure sensor 27 and the resistance R of the oscillator 29, is applied to the clock input CL of the counter Q 7 . When the output signal of the counter Q 7 changes to level "O" in the course of its counting process, counting of the first frequency signal is resumed. In this way, the first and second frequencies are counted alternately by the counter Q 7.

Fig. 9 ist ein Takt- bzw. Zeitsteuerdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Wandlerschaltung gemäß Fig. 8. In Fig. 9 sind mit A die von der Ausgangsseite 29c des Oszillators 29 mit variabler Frequenz gelieferten Frequenzsignale und mit B die über die Schalter Qg und Qg der Recheneinheit 30 ausgegebenen Ausgangswellenformen bezeich-FIG. 9 is a timing diagram for explaining the operation of the converter circuit according to FIG. 8. In FIG Q g of the arithmetic unit 30 denotes output waveforms

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net. Genauer gesagt: der Zähler Q7 zählt die ersten und zweiten Frequenzsignale f.. bzw. f- in Stufen von N (entsprechend dem vollen Zählstand des Zählers Q7), um dann den Zustand des signifikantesten Bits zu ändern. Demzufolge bestimmt sich eine Zeitspanne T1, während welcher das erste Frequenzsignal geliefert wird, durch T1 =net. More precisely: the counter Q 7 counts the first and second frequency signals f .. or f- in steps of N (corresponding to the full count of the counter Q 7 ) in order to then change the state of the most significant bit. Accordingly, a time period T 1 , during which the first frequency signal is supplied, is determined by T 1 =

-ψ-, und eine Zeitspanne T-, während welcher das zweite Frequenzsignal erzeugt wird, bestimmt sich durch -ψ-, and a time period T-, during which the second frequency signal is generated, is determined by

N
T- = -ψ—. Die beiden Frequenzsignale werden somit auf die
N
T- = -ψ-. The two frequency signals are thus on the

in Fig. 9 bei A dargestellte Weise vom Oszillator 29 abwechselnd geliefert.in Fig. 9 at A shown manner from the oscillator 29 alternately supplied.

In der Recheneinheit 30 sind die Schalter Qg und Q- jeweils während einer Zeitspanne T1 bzw. T- geschlossen bzw. durchgeschaltet, so daß ein Tastverhältnissignal geliefert wird, das abwechselnd die Spannungen +E und -E während der Zeitspannen T1 bzw. T- annimmt, wie dies bei B in Fig. 9 dargestellt ist. Dieses Ausgangssignal wird durch den Glättungskreis aus den Widerständen R.. und R-sowie den Kondensatoren C3 und C4 geglättet, so daß die Recheneinheit 30 dasIn the arithmetic unit 30, the switches Qg and Q- are each closed or switched on during a time period T 1 or T-, so that a pulse duty factor signal is supplied which alternates the voltages + E and -E during the time periods T 1 and T - Assumes, as shown at B in FIG. This output signal is smoothed by the smoothing circuit from the resistors R .. and R- and the capacitors C 3 and C 4 , so that the arithmetic unit 30 the

proportionale Signal liefert. Da ein geglättetes Potential V_ des Glättungskreises einen Mittelwert der Ausgangswellenform B gemäß Fig. 9 darstellt, ergibt sich:proportional signal supplies. Since a smoothed potential V_ of the smoothing circle is an average value of the output waveform B according to Fig. 9 results in:

T. χ (+E) +T-x (-E) T1 - T-T. χ (+ E) + Tx (-E) T 1 - T-

Vn = -± 1 = _i £ EV n = - ± 1 = _i £ E

D T + T T + T D T + TT + T

1I 1I 1 I 1 I. Tl Γ2 T l Γ 2

N NN N

aus den Beziehungen T1 = -=- und T- = ·=— läßt sich folgenfrom the relations T 1 = - = - and T- = · = - can be deduced

1 21 2

de Spannung ableiten:Derive the voltage:

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N NN N

7I 7 I. ' 7Z' 7 Z f2 - fl f 2 - f l

N + N f + fN + N f + f

1 1Z1 1 line

Diese Spannung wird einem durch den strichpunktierten Block 31a in der Ausgangseinheit 31 angegebenen zweiadrigen Übertrager eingespeist, der ein Stromsignal abgibt. Diese Anordnung, bei welcher die Ausgangsseiten 31b und 31c als Stromquellenklemmen und Signalausgangsklemmen gemeinsam benutzt werden, ist an sich bekannt. Ein Feldeffekttransistor Q1n bildet eine Konstantstromvorrichtung, und eine Diode ZD1 liefert die konstanterfepannungen +E und -E für die Ausgangseinheit 31, den Umschalter 28, den Oszillator 29 mit variabler Frequenz sowie die Recheneinheit 30. An eine nicht-invertierende Klemme eines Operationsverstärkers Q11 wird die genannte geglättete Spannung Vn angelegt, während an seine invertierende Klemme ein Spannung angelegt wird, die durch Teilung der konstantenfepannungen +E und -E durch Widerstände R.,, R. und R1- erhalten wird. Das Ausgangs signal des Operationsverstärkers Q11 wird als Treibersignal zu einem Ausgangstransistor Q12 geliefert, um den Ausgangsstrom über die Ausgangsklemmen 31b und 31c zu steuern. Ein Widerstand R, ist als Rückkopplungswiderstand zwischenThis voltage is fed to a two-wire transformer, indicated by the dot-dash block 31a in the output unit 31, which emits a current signal. This arrangement in which the output sides 31b and 31c are used in common as power source terminals and signal output terminals is known per se. A field effect transistor Q 1n forms a constant current device, and a diode ZD 1 supplies the constant voltage + E and -E for the output unit 31, the changeover switch 28, the oscillator 29 with variable frequency and the arithmetic unit 30. To a non-inverting terminal of an operational amplifier Q. 11 , said smoothed voltage V n is applied while its inverting terminal is applied with a voltage obtained by dividing the constant voltages + E and -E by resistors R 1 , R and R 1 -. The output signal of the operational amplifier Q 11 is supplied as a drive signal to an output transistor Q 12 to control the output current through the output terminals 31b and 31c. A resistor R, is as a feedback resistor between

den Ausgangstransistor Q12 und die Ausgangsklemme 31c geschaltet. Die vom Rückkopplungswiderstand R, gelieferte Rückkopplungsspannung wird negativ bzw. in Sperrichtung unter Subtraktion von der geglätteten Spannung V rückgekoppelt, wodurch der Ausgangsstrom gesteuert bzw. eingestellt wird. Auf diese Weise wird ein Stromsignal einer der geglätteten Spannung VD proportionalen Größe an den Ausgangsklemmen 31b und 31c geliefert.the output transistor Q 12 and the output terminal 31c are switched. The feedback voltage supplied by the feedback resistor R 1 is fed back negatively or in the reverse direction with subtraction from the smoothed voltage V, whereby the output current is controlled or adjusted. In this way, a current signal of a magnitude proportional to the smoothed voltage V D is supplied to the output terminals 31b and 31c.

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Der beschriebene Druckwandler gemäß der Erfindung arbeitet an sich zufriedenstellend. Falls jedoch ein zu messender statischer Druck von mehr als beispielsweise 100 kg/cm2 auf die im Meßraum 2 befindliche, inkompressible Flüssigkeit, wie Siliconöl, einwirkt, sollten vorzugsweise Fehler aufgrund der geringfügigen Zusammendruckung des Meßraums 2 kompensiert werden. Wenn das Siliconöl unter Verkleinerung seines Volumens komprimiert wird, verformen , sich die Druckabnahme-Membranen 5 und 6, wodurch Meßgenauigkeit und Meßbereich ungünstig beeinflußt werden. Zur Gewährleistung einer solchen Kompensation sind die in den Fig. 10(a) und 10(b), die Hauptteile abgewandelter Druckwandler zeigen,· dargestellten, abgewandelten Ausführungsformen vorgesehen. The described pressure transducer according to the invention works satisfactorily in itself. However, if a static pressure to be measured of more than, for example, 100 kg / cm 2 acts on the incompressible liquid such as silicone oil located in the measuring chamber 2, errors due to the slight compression of the measuring chamber 2 should preferably be compensated for. When the silicone oil is compressed while reducing its volume, the pressure-reducing diaphragms 5 and 6 deform, thereby adversely affecting the measurement accuracy and the measurement range. To provide such compensation, the modified embodiments shown in Figures 10 (a) and 10 (b) showing major parts of modified pressure transducers are provided.

Wenn im Fall der Kapazitäten C. und C~, die im druckfreien Zustand gemessene Größen darstellen, ein statischer Druck von etwa 100 kg/cm2 auf die im Meßraum 2 eingeschlossene Flüssigkeit einwirkt, verringern sich die Kapazitäten C1 und C„ UmAc1 bzw. Ac2, d. h. die Abstände zwischen den Elektroden vergrößern sich. Hierbei sollten diese Unterschiede bzw. Abweichungen Ac. und Ac„ vorzugsweise kompensiert werden. Bei der in Fig. 10(a) dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist zu diesem Zweck ein Innenendabschnitt 11a der rohrförmigen Hülse 11 dünner ausgebildet als ihr Außenendabschnitt 11b ,so daß der statische Druck auf die durch die Pfeile A angedeutete Weise den Endabschnitt 11a beaufschlagen kann. Die auseinanderbewegten Elektroden 13 und 14 werden daher entsprechend den Unterschieden Ac1 und Ac2 einander im richtigen Maße angenähert, wie dies durch die gestrichelten Linien in Fig. 10(a) dargestellt ist.If, in the case of the capacities C. and C ~, which represent quantities measured in the unpressurized state, a static pressure of about 100 kg / cm 2 acts on the liquid enclosed in the measuring space 2, the capacities C 1 and C "UmAc 1 or Ac 2 , ie the distances between the electrodes increase. These differences or deviations Ac. and Ac “are preferably compensated. In the embodiment of the invention shown in FIG. 10 (a), an inner end section 11a of the tubular sleeve 11 is made thinner than its outer end section 11b for this purpose, so that the static pressure can act on the end section 11a in the manner indicated by the arrows A. The electrodes 13 and 14, which have moved apart, are therefore brought closer to each other by the correct amount in accordance with the differences Ac 1 and Ac 2 , as shown by the broken lines in FIG. 10 (a).

Wenn sich umgekehrt die Abstände zwischen den Elektroden aufgrund des beschriebenen, hohen statischen Drucks verkleinern, d. h. wenn sich die Kapazitäten C1 und C2 um Ac1 1 bzw. Ac » vergrößern, sollte vorzugsweise der Mittelteil 11c der Hülse 11 dünner sein als ihre innerenConversely, when the spacing between the electrodes due to the described, high static pressure decrease, that is, when the capacitances C 1 and C 2 to Ac 1 1 and Ac "zoom, of the sleeve 11 should preferably be of the middle part 11c to be thinner than its inner

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und äußeren Endabschnitte 11a bzw. 11b (vgl. Fig. 1Ob). Hierbei wirkt der hohe statische Druck auf die durch die Pfeile B in Fig. 10(b) dargestellte Weise auf den Mittelteil 11c ein. Die Dicke der Hülse 11 läßt sich durch Abschätzung der Kapazitätsunterschiede aufgrund des hohen statischen Drucks, welchem der Druckwandler ausgesetzt ist, bestimmen.and outer end portions 11a and 11b, respectively (see FIG. 10b). The high static pressure acts on the through the Arrows B in Fig. 10 (b) on the central portion 11c. The thickness of the sleeve 11 can be through Estimation of the capacity differences due to the high static pressure to which the pressure transducer is exposed is to determine.

In den Fig. 11 und 12 sind zwei weitere Abwandlungen gemäß der Erfindung dargestellt. Dabei sind beim erfindungsgemäßen Druckwandler zu verwendende Verschiebungs- bzw. Auslenk-Meßvorrichtungen veranschaulicht. Bei diesem Druckwandler empfiehlt es sich, Fehler aufgrund einer Temperaturänderung ' zu kompensieren, die in erster Linie zu Änderungen der Federkonstante der bewegbaren Elektrode 12 sowie der Membranen 5 und 6 führen.Diese Faktoren bewirken unmittelbar eine Änderung des Meßbereichs, d. h. sie führen zu Meßfehlern.In FIGS. 11 and 12, two further modifications are shown in accordance with of the invention shown. In this case, in the pressure transducer according to the invention, the displacement or Deflection measuring devices illustrated. With this pressure transducer, it is recommended to detect errors due to a change in temperature 'To compensate, which primarily leads to changes in the spring constant of the movable electrode 12 as well of membranes 5 and 6. These factors cause an immediate change in the measuring range, d. H. they lead to measurement errors.

Gemäß Fig. 11 ist die Hülse 11 ebenfalls mit Glas 15 gefüllt, d. h. ausgegossen, doch besteht dabei die im wesentlichen rohrförmige oder ringförmige Hülse 11 aus einem Metall, wie Kovar, welches denselben Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie Glas. Am Außenende der Hülse 11 ist ein Ringbund 11a angeformt, welcher einen Teil der Elektroden 12 bis 14 umschließt. Bei dieser Ausführungsform sind die Elektroden 12 bis 14 bis dicht an den Endabschnitt der Hülse 11 eingesetzt.According to Fig. 11, the sleeve 11 is also filled with glass 15, i. H. poured out, but there is essentially the tubular or annular sleeve 11 from a Metal, such as Kovar, which has the same coefficient of expansion as glass. At the outer end of the sleeve 11 is an annular collar 11a is formed which encloses part of the electrodes 12 to 14. In this embodiment the electrodes 12 to 14 are inserted close to the end section of the sleeve 11.

Die Hülse 11 wird unter Abdichtung in das Gehäuse 9 eingesetzt bzw. in dieses eingeschweißt. Der Werkstoff des Gehäuses 9 ist vorzugsweise so gewählt, daß sein thermischer Ausdehnungskoeffizient kleiner ist als derjenige der Metall-Hülse 11 und "des Glases-15. Zu diesem Zweck kann das Gehäuse 9 beispielsweise aus Invar hergestellt werden.The sleeve 11 is inserted into the housing 9 with a seal or welded into it. The material of the housing 9 is preferably chosen so that its thermal Coefficient of expansion is smaller than that of the metal sleeve 11 and "of the glass 15. For this purpose, the Housing 9 can be made from Invar, for example.

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Bei der Auslenk-Meßvorrichtung mit dem beschriebenen Aufbau dehnt sich der Ringbund 11a mit steigender Temperatur zunehmend nach außen aus. Aufgrund der Wahl der thermischen Ausdehnungskoeffizienten der betreffenden Bauteile erhöht sich dabei die auf den oberen Teil der Glasfüllung 15 einwirkende Druckkraft mit steigender Temperatur. Da die Druckkraft nur auf den oberen Teil der Glasfüllung 15 einwirkt, werden die festgelegten Elektroden 13 und an ihren Innenenden somit auseinandexbewegt. Der Abstand der festen Elektrode 13 oder 14 zur beweglichen Elektrode 12 vergrößert sich dabei/ während sich der Meßbereich (span) verkleinert. Die beschriebene Konstruktion eignet sich daher für eine Auslenk-Meß- bzw. -Fühlvorrichtung, bei welcher eine Temperaturerhöhung eine Erweiterung des Meßbereichs zuläßt. Bei dieser Vorrichtung wird die Meßbereichsänderung gut auskorrigiert.In the deflection measuring device with the structure described, the annular collar 11a expands with increasing temperature increasingly outward. Due to the choice of the thermal expansion coefficients of the relevant components the compressive force acting on the upper part of the glass filling 15 increases as the temperature rises. There the compressive force acts only on the upper part of the glass panel 15, the fixed electrodes 13 and thus moved apart at their inner ends. The distance the fixed electrode 13 or 14 to the movable electrode 12 increases thereby / while the measuring range increases (span) reduced. The construction described is therefore suitable for a deflection measuring or sensing device, at which an increase in temperature allows an expansion of the measuring range. With this device, the measuring range change well corrected.

Wenn andererseits der thermische Ausdehnungskoeffizient des Gehäuses 9 größer ist als derjenige der Hülse 11 und der Glasfüllung 15, nämlich wenn das Gehäuse 9z. B. aus rostfreiem Stahl besteht, nimmt die auf den Ringbund 11a einwirkende Druckkraft mit steigeridQrpemperatur allmählich ab. Dies bedeutet, daß sich die auf den Ringbund 11a einwirkende Zugspannung erhöht. Infolgedessen kann sich der Abstand zwischen den freien Endabschnitten der Elektroden vergrößern.If, on the other hand, the coefficient of thermal expansion of the housing 9 is larger than that of the sleeve 11 and the glass filling 15, namely when the housing 9z. B. off is made of stainless steel, the compressive force acting on the collar 11a gradually decreases as the temperature increases away. This means that the on the collar 11a acting tensile stress increased. As a result, the distance between the free end portions of the electrodes enlarge.

Diese Konstruktion kann daher effektiv als Auslenk-Meß-Vorrichtung benutzt werden, bei welcher eine Temperaturerhöhung zu einer Verkleinerung des Abstands bzw. Meßbereichs führt. In diesem Fall läßt sich die Meßbereichsänderung ebenfalls gut korrigieren. This construction can therefore be effective as a deflection measuring device can be used in which an increase in temperature leads to a reduction in the distance or measuring range leads. In this case, the change in the measuring range can also be corrected well.

Bei der beschriebenen Ausführungsform kann durch Wahl der thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe die Verschiebungs- bzw. Auslenkrichtung der freien Enden der festen Elektroden 13 und 14 bestimmt werden. Meßfehler aufgrund von Temperaturänderungen können dabei durch zweckmä-In the embodiment described, by choosing the thermal expansion coefficient of the materials Displacement or deflection direction of the free ends of the fixed electrodes 13 and 14 are determined. Measurement errors due to temperature changes can be

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ßige Wahl der Lage und der Konfiguration des Ringbund 11a kompensiert werden. Eine entsprechend abgewandelte Konstruktion ist in Fig. 12 dargestellt. Dabei ist die Kompensationsrichtung derjenigen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 entgegengesetzt.ßige choice of the position and the configuration of the collar 11a be compensated. A correspondingly modified construction is shown in FIG. The direction of compensation is opposed to that in the embodiment according to FIG.

Gemäß Fig.12 ist am unteren Abschnitt der rohrförmigen Hülse 11 ein Ringbund 11b angeformt. Wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient des Gehäuses 9 kleiner ist als derjenige der Glasfüllung 15 und der Hülse 11, erhöht sich (mit steigender Temperatur) die auf den dem Ringbund 11b entsprechenden Teil der Glasfüllung 15 einwirkende Druckkraft, so daß sich der Abstand zwischen den Elektroden 12 und 13 (oder 14) zur Kompensation verkleinert.According to Fig.12 is at the lower portion of the tubular Sleeve 11 is formed with an annular collar 11b. When the thermal The expansion coefficient of the housing 9 is smaller than that of the glass filling 15 and the sleeve 11, increases (with increasing temperature) the on the collar 11b corresponding part of the glass filling 15 acting compressive force, so that the distance between the electrodes 12 and 13 (or 14) scaled down to compensate.

Wenn andererseits der thermische Ausdehnungskoeffizient des Gehäuses 9 größer ist als derjenige der Glasfüllung 15 und der Hülse 11, wird der auf der Höhe des Ringbunds 11b liegende Teil der Glasfüllung 15 verkleinert, so daß sich der Abstand zwischen den Elektroden 12 und 13 (oder 14) zur Kompensation vergrößert.On the other hand, when the coefficient of thermal expansion of the housing 9 is greater than that of the glass filling 15 and the sleeve 11, is at the level of the collar 11b lying part of the glass filling 15 is reduced, so that the distance between the electrodes 12 and 13 (or 14) enlarged for compensation.

Während bei den beschriebenen Ausführungsformen der Ring-. bund 11a oder 11b an der Hülse angeformt ist, kann er auch an der Gehäuse-Innenseite angeformt sein.While in the described embodiments of the ring. If collar 11a or 11b is formed on the sleeve, it can also be formed on the inside of the housing.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können auch Meßfehler aufgrund von Schwerkrafteinfluß, d. h. infolge von Lagenfehlern des Druckwandlers kompensiert werden. Der Druckwandler wird nämlich nicht immer in lotrechter Stellung eingesetzt. Bei den bisherigen Druckwandlern ist es nicht möglich, solche Meßfehler, die auf dem Gewicht der im Meßraum eingeschlossenen Flüssigkeit beruhen, auszugleichen. Wenn der Druckwandler im Extremfall unter einem rechten Winkel gegenüber der lotrechten Stellung verdreht ist, wirkt das gesamte Gewicht der eingeschlossenen Flüssigkeit, wie Siliconöl, auf eine der Membranen 5 oder 6 ein. Hierbei ist es offensichtlich, daß die SchwerkraftAccording to a further feature of the invention, measurement errors due to the influence of gravity, i. H. as a result can be compensated for by positional errors of the pressure transducer. This is because the pressure transducer is not always perpendicular Position used. With the previous pressure transducers, it is not possible to detect such measurement errors that are due to the weight based on the liquid enclosed in the measuring space to compensate. If, in extreme cases, the pressure transducer is below is rotated at a right angle with respect to the vertical position, the entire weight of the trapped acts Liquid, such as silicone oil, on one of the membranes 5 or 6. Here it is obvious that gravity

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in unerwünschter Weise die Messung unmittelbar beeinflußt.directly affects the measurement in an undesirable manner.

Erfindungsgemäß können solche Meßfehler mittels einer geringfügigen Abwandlung kompensiert bzw. ausgeglichen werden. Eine solche Abwandlung ist im folgenden anhand der Fig. 13(a) und 13(b) erläutert, welche eine feste Elektrode 13 (14) in Seitenansicht bzw. in Vorderansicht zeigen. Die Elektroden 13 und 14 gemäß Fig. 13(a) und 13(b) sind jeweils mit einem Auschnitt 13a bzw. 14a versehen. Dies bedeutet, daß die Elektroden 13 und 14 schmälere Abschnitte 13a bzw. 14a aufweisen, um welche sie sich unter Schwerkrafteinwirkung in dieselbe Richtung biegen können.According to the invention, such measurement errors by means of a slight Modification can be compensated or compensated for. Such a modification is shown below with reference to Fig. 13 (a) and 13 (b) explains which a fixed electrode 13 (14) show in side view or in front view. The electrodes 13 and 14 shown in Figs. 13 (a) and 13 (b) are respectively provided with a cutout 13a or 14a. This means that the electrodes 13 and 14 have narrower sections 13a or 14a, around which they move under the action of gravity can bend in the same direction.

Da die spezifischen Gewichte der einzelnen Bauteile und der inkompressiblen Flüssigkeit, wie Siliconöl, sowie der Abstand zwischen den Druckabnahme-Membranen 5 und 6 im voraus bekannt sind, werden die schmäleren Abschnitte 13a und 14a zweckmäßig so ausgebildet, daß die Verschiebung bzw. Auslenkung der beweglichen Elektrode 12 derjenigen der festen Elektroden 13 und 14 gleich ist. Auf diese Weise können Meßfehler aufgrund von Schwerkrafteinfluß gut kompensiert werden.Since the specific weights of the individual components and the incompressible liquid, such as silicone oil, as well as the Distance between the pressure decrease diaphragms 5 and 6 are known in advance, the narrower portions 13a and 14a expediently designed so that the displacement or deflection of the movable electrode 12 of those of the fixed electrodes 13 and 14 is the same. In this way, measurement errors due to the influence of gravity can be avoided be well compensated.

Da beim vorstehend beschriebenen Kapazitäts-Druckfühler gemäß der Erfindung die beiden festen Elektroden und die dazwischen angeordnete bewegliche Elektrode als freitragende bzw. auskragende Elemente ausgebildet sind, wird der Druckfühler kaum durch thermische Verformung der Elektroden beeinflußt, so daß er eine ausgezeichnete Temperaturcharakteristik bzw. -kennlinie besitzt. Selbst wenn das Druckfühlergehäuse durch die Verspannung an den Einbauflanschen eine Verformung erfährt, sind die Änderungen im Abstand zwischen beweglicher Elektrode und festen Elektroden aufgrund der Verformung klein, weil die Elektroden nur einseitig gehaltert sind und sich ihre gehalterten Abschnitte dicht nebeneinander befinden. Außerdem ist das Druckfühler-Gehäuse als einstückige Konstruktion ausgelegt, so daß seine Fertigungskosten im Vergleich zum bisherigenSince the above-described capacitance pressure sensor according to the invention, the two fixed electrodes and the movable electrodes arranged in between are designed as self-supporting or cantilevered elements the pressure sensor is hardly influenced by thermal deformation of the electrodes, so that it has excellent temperature characteristics or characteristic curve. Even if the pressure sensor housing is due to the tension on the mounting flanges undergoes a deformation, are the changes in the distance between the movable electrode and the fixed electrodes small due to the deformation, because the electrodes are only supported on one side and theirs are supported Sections are close together. In addition, the pressure sensor housing is designed as a one-piece construction, so that its manufacturing costs compared to the previous one

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Druckfühler derselben allgemeinen Art, dessen Gehäuse zweiteilig ausgebildet ist, niedrig sind.Pressure sensors of the same general type, the housing of which is formed in two parts, are low.

Die erfindungsgemäße Wandlerschaltung ist für Umgebungstemperaturänderungen unempfindlich, so daß sie stabil bzw. unbeeinflußt ein einer mechanischen Auslenkung entsprechendes elektrisches Signal zu verstärken und abzugeben vermag. Da diese Wandlerschaltung außerdem, im Gegensatz zur bisherigen Schaltung dieser Art, keine Impedanzelemente in einer Brückenschaltung unter Verwendung von Gleichrichterelemente aufweist, ist ein Abgleich der Kennlinien der Schaltungsbauteile nicht erforderlich. Darüber hinaus besitzt die Wandlerschaltung einen vereinfachten Schaltungsaufbau, wodurch ihre Zuverlässigkeit verbessert wird.The converter circuit according to the invention is for changes in ambient temperature insensitive, so that it is stable or unaffected by a mechanical deflection able to amplify and deliver an electrical signal. Since this converter circuit also, in contrast to the previous circuit of this type, no impedance elements in a bridge circuit using Has rectifier elements, an adjustment of the characteristics of the circuit components is not necessary. About that In addition, the converter circuit has a simplified circuit structure, thereby improving its reliability will.

Obgleich der erfindungsgemäße Kapazitäts-Druckfühler vorstehend als Differentialdruck-Meßgerät beschrieben ist, bei dem Druckabnahme-Membranen auf beiden Seiten des Gehäuses angeordnet sind, ist die Erfindung gleichermaßen auf einen Druckübertrager bzw. -geber anwendbar, bei welchem eine derartige Membran nur an der einen Seite des Druckfühlergehäuses vorgesehen ist. Bei den dargestellten · Ausführungsformen der Erfindung sind außerdem die Elektroden gegenüber dem Druckfühler-Gehäuse isoliert. Die Erfindung kann jedoch mit einer elektrischen Schaltung realisiert werden, bei welcher die bewegliche Elektrode und das Druckfühler-Gehäuse nicht gegeneinander isoliert sind.Although the capacitance pressure sensor according to the invention is described above as a differential pressure measuring device, in which pressure reduction diaphragms are arranged on both sides of the housing, the invention is the same Applicable to a pressure transmitter or transmitter, in which such a membrane is only on one side of the Pressure sensor housing is provided. In the illustrated embodiments of the invention, there are also the electrodes isolated from the pressure sensor housing. However, the invention can be implemented with an electrical circuit in which the movable electrode and the pressure sensor housing are not isolated from each other.

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Claims (16)

PatentansprücheClaims Druckwandler, gekennzeichnet durch einen kapazitiven bzw. Kapazitäts-Druckfühler mit einem im Zentrum seines Gehäuses vorgesehenen, mit einer eingeschlossenen Flüssigkeit gefüllten Meßraum, durch eine freitragend bzw. auskragend im Meßraum angeordnete bewegliche Elektrode, durch eine sich vom Meßraum zu mindestens o.incr Seite des C!ohaur;oH ©rut. ruckende, durchgehende. Bohrung, durch ein an mindestens einer Seite des Gehäuses angeordnetes Druckabnahme-Element, durch einen das Druckabnahme-Element über die Bohrung an die bewegliche Elektrode ankoppelnden SLab und durch zwei auskragende, festgelegte Elektroden, die auf gegenüberliegenden Seiten der beweglichen Elektrode angeordnet sind und zusammen mit dieser zwei variable Kapazitäts-Pressure transducer, characterized by a capacitive or capacity pressure sensor with a in the center of its Housing provided, filled with an enclosed liquid measuring space, cantilevered by a or cantilevered in the measuring space arranged movable electrode, through one of the measuring space to at least o.incr side of the C! ohaur; oH © rut. jerky, continuous. Bore through a pressure reduction element arranged on at least one side of the housing, through a SLab coupling the pressure reduction element via the bore to the movable electrode and through two cantilevered, fixed electrodes placed on opposite sides of the movable electrode are and together with this two variable capacity 130065/0713130065/0713 elemente bilden, wobei ein elektrisches Signal entsprechend einem (einwirkenden) Druck in Abhängigkeit von Änderungen der Kapazitäten von erstem und zweitem variablen Kapazitätselement erzeugbar ist.form elements, with an electrical signal corresponding to an (acting) pressure as a function changes in the capacities of the first and second variable capacitance element can be generated. 2. Druckwandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wandlerschaltung mit einem Umschalter zum Wählen des ersten oder des zweiten variablen Kapazitätselements, durch einen Oszillator mit variabler Frequenz zur Erzeugung zweier Frequenzsignale, die jeweils der Impedanz von erstem bzw. zweitem variablen Kapazitätselement entsprechen, die ihrerseits über den Umschalter mit dem Oszillator verbunden sind, und durch eine Recheneinheit zur Lieferung eines Signals entsprechend der Differenz und der Summe von erstem und zweitem Frequenzsignal.2. Pressure transducer according to claim 1, characterized by a converter circuit with a changeover switch for selecting the first or second variable capacitance element, by a variable frequency oscillator for generation two frequency signals, each of the impedance of the first and second variable capacitance element correspond, which in turn are connected to the oscillator via the switch, and by a computing unit to provide a signal corresponding to the difference and the sum of the first and second Frequency signal. 3. Druckwandler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerschaltung den Umschalter, den Oszillator und die Recheneinheit mit einem Zähler umfaßt, der bei Zählung einer vorbestimmten Zahl von Perioden des ersten oder zweiten Frequenzsignals vom Oszillator sein Ausgangssignal zum Umschalten des Umschalters invertiert, und daß ein Schaltkreis vorgesehen ist, um den Zähler ein Tastverhältnissignal liefern zu lassen, welches dem Verhältnis zwischen der Differenz und der Summe aus erstem und zweitem Frequenzsignal entspricht.3. Pressure transducer according to claim 1 and 2, characterized in that that the converter circuit comprises the changeover switch, the oscillator and the arithmetic unit with a counter, when counting a predetermined number of periods of the first or second frequency signal from the oscillator inverted its output signal for switching the changeover switch, and that a circuit is provided to to let the counter deliver a duty cycle signal which is the ratio between the difference and the Corresponds to the sum of the first and second frequency signal. 4. Druckwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter der Wandlerschaltung zwei komplementäre MOSFET-Schalter (bzw. MOS-Feldeffekttransistoren) aufweist, die mit erstem bzw. zweitem Eingang an die (betreffenden) festgelegten Elektroden angeschlossen sind.4. Pressure transducer according to claim 2, characterized in that the changeover switch of the converter circuit has two complementary ones MOSFET switches (or MOS field effect transistors) has, which are connected with the first or second input to the (relevant) fixed electrodes are. 13006 5/071313006 5/0713 5. Druckwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator mit variabler Frequenz einen ersten komplementären MOSFET-Invertierverstärker mit drittem und viertem komplementären MOSFET (MOS-Feldeffekttransistor) sowie einen zweiten komplementären MOSFET-Invertierverstärker mit fünftem und sechstem komplementären MOSFET aufweist, daß eine erste Ausgangsklemme des Umschalters an Source- und Drain-Elektroden von fünftem und sechstem MOSFET und eine zweite Ausgangsklemme desselben an erste Gate-Elektroden von drittem und viertem MOSFET angeschlossen und über einen Widerstand mit Source- und Drain-Elektroden von drittem und viertem MOSFET sowie den ersten Gate-Elektroden von fünftem und sechstem MOSFET verbunden sind, daß Source- und zweite Gate-Elektroden von drittem und fünftem MOSFET an eine positive Stromquelle angeschlossen sind, daß Drain- und zweite Gate-Elektroden von viertem und sechstem MOSFET mit einer negativen Stromquelle verbunden sind und daß ein Verbindungspunkt zwischen fünftem und sechstem Transistor an eine Ausgangsklemme des Oszillators angeschlossen ist.5. Pressure transducer according to claim 3, characterized in that the variable frequency oscillator has a first complementary MOSFET inverter amplifier with third and fourth complementary MOSFET (MOS field effect transistor) and a second complementary MOSFET inverter amplifier with fifth and sixth complementary ones MOSFET has that a first output terminal of the switch to source and drain electrodes of fifth and sixth MOSFET and a second output terminal of the same to first gate electrodes of the third and fourth MOSFET connected and via a resistor with source and drain electrodes of third and fourth MOSFET and the first gate electrodes of fifth and sixth MOSFET are connected that source and second gate electrodes of the third and fifth MOSFET are connected to a positive current source that Drain and second gate electrodes of fourth and sixth MOSFET connected to a negative power source and that a connection point between the fifth and sixth transistor to an output terminal of the oscillator connected. 6. Druckwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit eine Zählereinheit, deren Takteingang mit der Ausgangsklemme des Oszillators verbunden ist und deren Ausgang für das signifikanteste Bit an die Gate-Elektroden von erstem und zweitem MOSFET bzw. MOS-Feldeffekttransistor angeschlossen ist, einen achten und einen neunten komplementären MOS-Feldeffekttransistor, deren erste Gate-Elektroden mit dem Zähler-Ausgang für das signifikanteste Bit verbunden sind, während Source- und zweite Gate-Elektrode des achten Transistors mit einer positiven Stromquelle verbunden sind und Drain- und zweite Gate-Elektrode des neunten Transistors an eine negative Stromquelle angeschlossen sind, während weiterhin Drain- und Source-Elektroden von achtem und neuntem Transistor an einen Verbindungspunkt angeschlossen sind, und einen Glättungskreis auf- 6. Pressure transducer according to claim 5, characterized in that the arithmetic unit has a counter unit whose clock input is connected to the output terminal of the oscillator and its output for the most significant bit is connected to the gate electrodes of the first and second MOSFET or MOS field effect transistor, a eighth and a ninth complementary MOS field effect transistor, whose first gate electrodes with the counter output for the most significant bit are connected while the source and second gate electrodes of the eighth Transistor are connected to a positive current source and drain and second gate electrodes of the ninth Transistor are connected to a negative power source while continuing to drain and source electrodes of the eighth and ninth transistor are connected to a connection point, and a smoothing circuit on- 130065/0713130065/0713 weist, dessen Eingang mit dem Verbindungspunkt verbunden ist und der zwei in Reihe geschaltete Widerstände, wobei eine erste Klemme des ersten Widerstands an den Verbindungspunkt angeschlossen ist, sowie zwei in Reihe geschaltete und über den zweiten Widerstand (parallel) geschaltete Kondensatoren aufweist, wobei eine erste Klemme des ersten Kondensators anfeine Verzweigung, zwischen erstem und zweitem Widerstand angeschlossen ist, während erste und zweite Klemme des zweiten Kondensators an Ausgangsklemmen der Recheneinheit angeschlossen sind.whose input is connected to the connection point and the two resistors connected in series, with a first terminal of the first resistor connected to the Connection point is connected, as well as two series-connected and via the second resistor (parallel) switched capacitors, wherein a first terminal of the first capacitor is a branch between first and second resistor is connected, while first and second terminal of the second capacitor are connected to the output terminals of the computing unit. 7. Druckwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsklemmen der Recheneinheit eine Ausgangseinheit angeschlossen ist, die einen zweiadrigen (two-wire) Signalübertrager zur Abgabe eines Stromsignals in Abhängigkeit von Signalen an den Ausgangsklemmen der Recheneinheit aufweist und einen Operationsverstärker umfaßt, dessen nicht-invertierende Eingangsklemme mit einer ersten Ausgangsklemme der Recheneinheit verbunden ist, daß eine Zenerdiode zur Bestimmung der Größe der positiven und negativen Stromquellenspannung.vorgesehen ist, wobei die Anode der Zenerdiode mit der negativen Stromquelle verbunden und ihre Kathode an die positive Stromquelle angeschlossen sind, daß ein an der Verzweigung von erstem und zweitem Kondensator gebildeter zweiter Ausgang der Recheneinheit mit der negativen Stromquelle verbunden ist, daß zwischen Anode und Kathode der Zenerdiode ein Spannungsteiler zur Anlegung einer Spannung einer vorbestimmten Größe an einen invertierenden Eingang des Operationsverstärkers geschaltet ist, daß ein Ausgangstransistor mit einem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden ist und daß ein Transistor in Konstantstromkonfiguration zur Lieferung eines Stroms zur Zenerdiode geschaltet ist.7. Pressure transducer according to claim 6, characterized in that an output unit is connected to the output terminals of the arithmetic unit is connected, which has a two-wire signal transmitter for outputting a current signal as a function of signals at the output terminals of the computing unit and an operational amplifier comprises whose non-inverting input terminal is connected to a first output terminal of the arithmetic unit is that a Zener diode to determine the size of the positive and negative Stromquellensspannung.vorvors with the anode of the Zener diode connected to the negative power source and its cathode to the positive Current source are connected that a second formed at the junction of the first and second capacitor Output of the arithmetic unit is connected to the negative power source that between the anode and cathode the Zener diode has a voltage divider for applying a voltage of a predetermined magnitude to an inverting one Input of the operational amplifier is connected that an output transistor with an output of the operational amplifier is connected and that a transistor in constant current configuration for supplying a current is switched to the Zener diode. 130065/0713130065/0713 8. Druckwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtkappe zur Abdichtung der eingeschlossenen Flüssigkeit im Meßraum vorgesehen ist, daß die Dichtkappe zumindest teilweise mit einer Glasfüllung zur Halterung der beweglichen Elektrode und der festgelegten Elektroden unter elektrischer Isolierung derselben versehen ist und daß ein elektrisches Signal entsprechend einem einwirkenden Druck von Änderungen der Kapazitäten von erstem und zweitem variablen Kapazitätselement ableitbar ist.8. Pressure transducer according to claim 1, characterized in that a sealing cap for sealing the enclosed Liquid is provided in the measuring space that the sealing cap at least partially with a glass filling for holding the movable electrode and the fixed one Electrodes under electrical insulation of the same is provided and that an electrical signal accordingly an acting pressure of changes in the capacities of the first and second variable capacitance elements can be derived is. 9. Druckwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfüllung aus einem niedrigschmelzenden Glas besteht.9. Pressure transducer according to claim 8, characterized in that the glass filling consists of a low-melting glass consists. 10. Druckwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkappe aus einem Werkstoff hergestellt ist, dessen (thermischer) Ausdehnungskoeffizient demjenigen der Glasfüllung entspricht oder diesen geringfügig übersteigt.10. Pressure transducer according to claim 8, characterized in that the sealing cap is made of a material whose (thermal) expansion coefficient corresponds to that of the glass filling or slightly exceeds. 11. Druckwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkappe im wesentlichen napfförmig mit einer Seitenwand ausgebildet ist und daß die Seitenwand mindestens einen dünneren Abschnitt aufweist, der mit einem Teil des Druckfühler-Gehäuses mindestens einen Freiraum festlegt, welcher mit dem Meßraum in Verbindung steht.11. Pressure transducer according to claim 8, characterized in that the sealing cap is substantially cup-shaped with a Side wall is formed and that the side wall has at least one thinner portion, which with a Part of the pressure sensor housing defines at least one free space which is connected to the measuring space stands. 12. Druckwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkappe im wesentlichen napfförmig in einer Seitenwand ausgebildet ist und daß die Seitenwand einen Ringbund aufweist, so daß der dünnere Teil der Dichtkappe zusammen 'mit einem Teil des Druckfühler-Gehäuses mindestens einen Freiraum festlegt.12. Pressure transducer according to claim 8, characterized in that that the sealing cap is substantially cup-shaped in a side wall and that the side wall is a Has annular collar, so that the thinner part of the sealing cap together 'with a part of the pressure sensor housing defines at least one free space. 130065/0713130065/0713 13. Druckwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum mit dem Meßraum in Verbindung steht.13. Pressure transducer according to claim 12, characterized in that that the free space is in connection with the measuring space. 14. Druckwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht.14. Pressure transducer according to claim 12, characterized in that that the free space is in connection with the ambient atmosphere. 15. Druckwandler nach einem der Ansprüche 12, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Dichtkappe, der Glasfüllung und des genannten Teils des Druckfühler-Gehäuses zum Kompensie-15. Pressure transducer according to one of claims 12, 13 and 14, characterized in that the coefficient of thermal expansion the sealing cap, the glass filling and the mentioned part of the pressure sensor housing for compensating . ren von Meßfehlern- aufgrund von Temperaturänderungen zweckmäßig gewählt sind und daß der thermische Ausdehnungskoeffizient des Druckfühler-Gehäuses von denjenigen der Glasfüllung und der Dichtkappe verschieden ist.. ren of measurement errors due to temperature changes are appropriately chosen and that the coefficient of thermal expansion of the pressure sensor housing is different from that of the glass filling and the sealing cap. 16. Druckwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden festgelegten Elektroden jeweils einen dünneren Abschnitt aufweisen und an ihren freien Enden im wesentlichen in Abhängigkeit von Schwerkrafteinfluß der eingeschlossenen Flüssigkeit infolge eines Neigungswinkels der Mittelachse des Meßraums bewegbar sind.16. Pressure transducer according to claim 1, characterized in that the two fixed electrodes each have one Have thinner section and at their free ends essentially depending on the influence of gravity the enclosed liquid are movable due to an inclination angle of the central axis of the measuring space. 130065/0713130065/0713
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0266446A1 (en) * 1986-11-04 1988-05-11 VEGA Grieshaber GmbH & Co. Capacitive pressure transducer

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509007A (en) * 1982-09-30 1985-04-02 Ibm Corporation Differential sensor measuring apparatus and method including sensor compensator circuitry
US4784576A (en) * 1986-09-02 1988-11-15 Critikon, Inc. Pump pressure sensor
US4850805A (en) * 1987-03-13 1989-07-25 Critikon, Inc. Pump control system
CN112284426B (en) * 2020-10-19 2023-03-24 上海恩邦自动化仪表股份有限公司 High-precision metal capacitance sensor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3595084A (en) * 1970-02-27 1971-07-27 Continental Can Co Digital transducer system
GB1299140A (en) * 1971-11-02 1972-12-06 Philips Electronic Associated Electronically controlled gas pressure meter
US3912988A (en) * 1973-01-29 1975-10-14 Fischer & Porter Co Capacitive detector for an electronic differential pressure transmitter
US3968693A (en) * 1975-05-21 1976-07-13 Fischer & Porter Co. Open-loop differential-pressure transmitter
JPS5928845B2 (en) * 1978-08-17 1984-07-16 富士電機株式会社 displacement converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0266446A1 (en) * 1986-11-04 1988-05-11 VEGA Grieshaber GmbH & Co. Capacitive pressure transducer

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