DE3528768A1

DE3528768A1 - Pressure sensor

Info

Publication number: DE3528768A1
Application number: DE19853528768
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr.-Ing. 7016 Gerlingen Dobler; Jürgen 7000 Stuttgart Wendel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-10-25
Filing date: 1985-08-10
Publication date: 1986-05-07

Abstract

Pressure sensor, in particular for measuring the combustion pressure or the distributor pump pressure for internal combustion engines, the pressure-sensitive element, normally a thick-film resistor, being arranged on the base of a carrier which completely penetrates the pressure vessel wall with its lower part and, under the action of pressure, experiences an elastic deformation which acts on the pressure-sensitive element that is pressed by a separate holding part onto the base of the blind bore formed in the carrier, as a result of which said element changes its electrical properties for the purpose of signal evaluation. <IMAGE>

Description

DrucksensorPressure sensor

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Drucksensor nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solcher Drucksensors ist bekannt aus der DE-OS 31 25 640 und umfaßt einen Träger, der ein druckempfindliches Element, nämlich einen Schichtwiderstand trägt und am druckraumseitigen Ende eines Bauteils angeordnet ist. Der Träger bildet eine Durchführung, die eine aus isolierendem Material bestehende Vergußmasse aufnimmt, auf welcher der druckempfindliche Schichtwiderstand sitzt und durch welche gleichzeitig die entsprechenden elektrischen Zuführungsleitungen geführt sind. Problematisch kann bei einem solchen Drucksensor der Umstand sein, daß die Vergußmasse nicht die erforderliche mechanische Festigkeit hat, um selbst als Träger für den Schichtwiderstand dienen zu können, außerdem ist es nicht immer erwünscht, das eigentliche druckempfindliche Element unmittelbar angrenzend zum Druckmedium ohne Trennung anzuordnen. Andererseits ist es zwar bekannt, das druckempfindliche Element, welches vorzugsweise ein druckempfindlicher Dickschichtwiderstand oder ein sonstiges, auf piezoresistiver oder piezoelektrischer Basis arbeitendes Meßelement sein kann, dadurch vollständig vom Druckmedium zu trennen, daß eine kostenträchtige und meist vergleichsweise bruchempfindliche Membrankonstruktion vorgesehen wird, die das druckempfindliche Element gegenüber dem Druckmedium isoliert; hierbei ergeben sich aber wieder, abgesehen zum Membranmaterial selbst, umständliche und komplizierte Maßnahmen, um die Membran dauerhaft zu lagern und zu halten.PRIOR ART The invention is based on a pressure sensor the genre of the main claim. Such a pressure sensor is known from DE-OS 31 25 640 and comprises a carrier having a pressure-sensitive element, namely a Carries sheet resistance and arranged at the pressure chamber-side end of a component is. The carrier forms a bushing, which is made of an insulating material Potting compound picks up on which the pressure-sensitive sheet resistor sits and through which at the same time the corresponding electrical supply lines are led. The problem with such a pressure sensor can be the fact that that the potting compound does not have the necessary mechanical strength to even To be able to serve as a carrier for the sheet resistor, besides, it is not always he wishes, the actual pressure-sensitive element immediately adjacent to the print medium to arrange without separation. On the other hand, although it is known to be pressure-sensitive Element, which is preferably a pressure sensitive thick film resistor or another measuring element working on a piezoresistive or piezoelectric basis can thereby be completely separated from the print medium that a costly and a membrane construction that is usually comparatively fragile is provided, which isolates the pressure sensitive element from the pressure medium; result here but again, apart from the membrane material itself, cumbersome and complicated Measures to store and hold the membrane permanently.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drucksensor zu schaffen, der besonders kostengünstig ist, zur Erfassung hoher, dynamisch einwirkender Drücke verwendet werden kann und bei welchem Einflüsse oder Beschädigungen durch die Einwirkung des Druckmediums selbst ausgeschlossen sind.The invention is therefore based on the object of a pressure sensor to create, which is particularly inexpensive, to capture high, dynamically acting Pressures can be used and at what influences or damage by the influence of the print medium itself are excluded.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Drucksensor löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß Aufbau und Funktion des Sensors sehr einfach und vor allen Dingen dauerfest sind, insbesondere auch deshalb, weil keine effektiven Durchbiegungen oder Formveränderungen unter der Wirkung des Druckmediums auftreten, sondern die Druckerfassung durch eine insgesamt sich ergebende, elastische Verformung des gesamten vorderen Trägerteils durchgeführt werden kann, wobei das eigentliche, die Druckeinwirkung erfassende Element vollständig abgeschlossen in einem inneren Hohlraum des allseitig gegenüber dem Druckmedium trennenden Trägers angeordnet ist.Advantages of the Invention The pressure sensor according to the invention solves this Task with the characterizing features of the main claim and has the advantage that the structure and function of the sensor are very simple and, above all, durable especially because there are no effective deflections or changes in shape occur under the action of the print medium, but the pressure detection by a overall resulting elastic Deformation of the entire front Support part can be carried out, the actual, the pressure action sensing element completely closed in an inner cavity on all sides is arranged opposite the print medium separating carrier.

Daher ist das druckempfindliche Element in einer sacklochartig ausgebildeten Vertiefung des Trägers aufgenommen und umschlossen, jedoch gegen den Bodenteil des Trägers starr gehalten, so daß es elastische Verformungen, die sich jedenfalls auf den Bodenteil des Trägers auswirken, aber auch durch Verformung von den Bodenteil tragenden Wandbereichen erzeugt sein können, erfassen und in eine elektrische Signalgabe umsetzen kann.Therefore, the pressure-sensitive element is designed in a blind hole-like manner Well of the carrier received and enclosed, but against the bottom part of the The carrier is held rigidly so that there are elastic deformations that are in any case due affect the bottom part of the beam, but also by deforming the bottom part load-bearing wall areas can be generated, capture and in an electrical signaling can implement.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Drucksensors ergeben sich aus den Gegenständen der Unteransprüche. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung des Trägers in Form einer die das Druckmedium umschließende Wandung durchsetzenden Schraube, die selbst wieder einenden druckempfindlichen Dickschichtwiderstand oder das sonstige druckempfindliche Element gegen ihren inneren Schraubenboden pressenden, weiteren Einsatz aufnimmt, der in die Schraube vorzugsweise ebenfalls eingeschraubt sein kann.Advantageous further developments and improvements in the main claim specified pressure sensor result from the subjects of the subclaims. Particularly It is advantageous to design the carrier in the form of one that encloses the printing medium Wall penetrating screw, which itself reunites pressure-sensitive thick-film resistor or pressing the other pressure-sensitive element against its inner screw base, receives further insert, which is preferably also screwed into the screw can be.

Insbesondere nach den Ansprüchen 17 bis 21 ist eine Druckmessung an Behältern oder Leitungen möglich, falls deren Wandungen nicht zur Aufnahme einer Sackbohrung dick genug sind. Dadurch kann der Drucksensor auch bei dünnwandigen Behältern oder Leitungen verwendet werden.In particular according to claims 17 to 21, a pressure measurement is on Containers or lines possible if their walls are not suitable for receiving a Blind holes are thick enough. As a result, the pressure sensor can also be used with thin-walled Containers or lines are used.

Es ist ohne konstruktive Anderungen ein Anbau des Drucksensors möglich.The pressure sensor can be attached without any structural changes.

Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 zur Hälfte im Schnitt den das druckempfindliche Element lagernden Träger, der in eine das Druckmedium aufnehmenden Wandung eingesetzt ist, und Figur 2 und ?...Je eine Abwandlung des Ausffihrungsbeispiels nach Figur 1 und Figur 4 und 5 je ein weiteres Ausführungsbeispiel.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown and explained in more detail in the following description. It show figure 1, half in section, shows the support supporting the pressure-sensitive element, the is inserted into a wall receiving the pressure medium, and FIG. 2 and? ... each a modification of the exemplary embodiment according to FIG. 1 and FIGS. 4 and 5 each another embodiment.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, das druckempfindliche Element vollständig durch einen Trägerteil abgeschlossen an das Medium angrenzen zu lassen, dessen Druck oder Druckvariation gemessen werden sollen, wobei einerseits die Elastizität des Trägers im übergangsbereich ausgenutzt wird, wozu andererseits das druckempfindliche Element im sacklochähnlichten Aufnahmebereich des Trägers nicht nur einfach angeordnet, sondern gegenüber dessen Verformbarkeit auch starr gehalten wird.Description of the exemplary embodiments The basic idea at hand Invention consists in having the pressure-sensitive element completely through a carrier part to adjoin the medium, its pressure or pressure variation to be measured, on the one hand the elasticity of the carrier in the transition area is exploited, including, on the other hand, the pressure-sensitive element in the blind hole-like The receiving area of the carrier is not just simply arranged, but opposite it Deformability is also kept rigid.

In der Zeichnung ist die das Druckmedium abgrenzende Wandung nur teilweise dargestellt und mit 14 bezeichnet; das Medium, dessen Druck bzw. Druckvariation gemessen werden soll, befindet sich in der Zeichenebene unten bei 16. Der grundsätzliche Aufbau des in der Zeichnung gezeigten Drucksensors oder -gebers 20 wird im folgenden anhand eines als Schraube oder in Schraubenform ausgebildeten Trägers 1 erläutert, obwohl hier auch andere Bauteile in Frage kommen wie Bolzen, Stifte, gegebenenfalls sogar, wie weiter unten erläutert wird, ein Teilausschnitt der Wandung 14 des Druckbehälters selbst.In the drawing, the wall delimiting the printing medium is only partially shown and designated 14; the medium, its pressure or pressure variation is to be measured is located in the plane of the drawing below at 16. The basic one The structure of the pressure sensor or transmitter 20 shown in the drawing is described below explained on the basis of a support 1 designed as a screw or in the form of a screw, although other components are also possible here, such as bolts, pins, if necessary even, as will be explained below, a partial section of the wall 14 of the pressure vessel self.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel durchsetzt der Träger 1 die Wandung 14 des Druckbehälters vollständig, wobei der Träger 1 mit seinem unteren, mit dem Druckmedium 16 in Kontakt kommenden Bereich mindestens so weit in die Wandung 14 reicht, daß mindestens der Boden 4 des Trägers 1 mit dem Druckmedium 16 in Kontakt kommt. Mit anderen Worten, die den Träger 1 aufnehmende Bohrung 14a der Wandung muß durchgehend ausgebildet sein, jedenfalls dann, wenn der Träger ein separates Bauteil darstellt. Der Träger 1 ist vorzugsweise in die Aufnahmebohrung eingeschraubt, so daß diese ein Innengewinde und er selbst ein Außengewinde aufweist. Im Träger 1 befindet sich eine Sacklochbohrung 17, die innen mit dem Boden 4 des Trägers 1 vorzugsweise eben abschließt, so daß der Boden 4 mit einer vorgegebenen Dicke a, wie in der Zeichnung gezeigt, stehen bleibt. Falls gewünscht, kann dabei der untere Teil des Trägers 1 auch über die Wandung 14 hinaus um einen vorgegebenen Abstand b in das von der Wandung 14 umschlossene Volumen eindringen, wodurch sich die Elastizitätseigenschaften des Trägers 1 im unteren Bereich durch den größeren, freiliegenden Teil erhöhen.In the embodiment shown in the drawing interspersed the carrier 1 completely covers the wall 14 of the pressure vessel, the carrier 1 with its lower, with the printing medium 16 in contact area at least so far into the wall 14 extends that at least the bottom 4 of the carrier 1 with the Print medium 16 comes into contact. In other words, the one receiving the carrier 1 Hole 14a in the wall must be continuous, at least when the carrier is a separate component. The carrier 1 is preferably in the Mounting hole screwed in, so that this has an internal thread and he himself has an external thread having. In the carrier 1 there is a blind hole 17, which connects to the inside with the floor 4 of the carrier 1 is preferably level, so that the bottom 4 with a predetermined Thickness a, as shown in the drawing, remains. If desired, you can do this the lower part of the carrier 1 also beyond the wall 14 by a predetermined amount Distance b penetrate into the volume enclosed by the wall 14, as a result of which the elastic properties of the carrier 1 in the lower area due to the larger, Increase the exposed part.

Von innen liegt gegen den Boden 4, also gegen die innere Bodenfläche der Sacklochbohrung 17 das druckempfindliche Element 6 an, gegebenenfalls oder vorzugsweise nach Zwischenlegen einer Scheibe 5 aus einem elastischen, Druckeinwirkungen übertragenden Material (Kunststoff oder Metall). Dabei wird, wie gleich noch zu erläutern ist, das druckempfindliche Meßelement, welches in der Zeichnung ein Dickschichtwiderstand ist, gegen die innere Bodenfläche oder die Zwischenscheibe 5 gedrückt, und zwar mit einer vorgegebenen, sich jedenfalls mit den zu messenden Drücken oder Druckschwankungen nicht ändernden Anpreßkraft, die von einem separaten Bauteil als Lager-, Preß- oder Halteteil 7 erzeugt wird. Dieses Halteteil 7, wie es im folgenden noch bezeichnet wird, kann für sich gesehen selbst wieder schraubenförmig ausgebildet und bei 18 in einem oberen Gewindebereich der Sacklochbohrung 2 des Trägers 1 eingeschraubt sein.From the inside lies against the floor 4, that is to say against the inner floor surface the blind hole 17, the pressure-sensitive element 6, optionally or preferably after interposing a disk 5 made of an elastic, pressure-transferring Material (plastic or metal). As will be explained in a moment, the pressure-sensitive measuring element, which in the drawing is a thick-film resistor is against the inner bottom surface or the washer 5 pressed, namely with a predetermined, in any case with the pressure to be measured or Pressure fluctuations do not change the contact pressure, which is considered by a separate component Bearing, pressing or holding part 7 is generated. This holding part 7, as follows is still referred to, can be designed in a helical manner again and screwed in at 18 in an upper threaded area of the blind hole 2 of the carrier 1 be.

Dabei ist der Dickschichtwiderstand 6 oder allgemein, das druckempfindliche Element selbst auf ein isolierendes Material 8 als Zwischenteil, welches beispielsweise aus Glas, Keramik oder Kunststoffen bestehen kann, aufgebracht, im Falle eines Dickschichtwiderstandes beispielsweise aufgedruckt, wobei das Zwischenmaterial 8 auch die in ihm enthaltenen Drahtdurchführungen und elektrischen Anschlüsse 9 aufnimmt. Zur mechanischen Fassung kann das Zwischenmaterial 8 von einem Metallring 10 umgeben sein, der nach unten auf der Scheibe 5 aufliegt oder zu dieser vorzugsweise einen geringfügigen Abstand einhält, so daß elastische Druckverformungen des unteren Trägerteilbereichs (Boden 4 und freistehende Wandungen bis zur Höhe b) nicht beeinflußt und ausschließlich vom druckempfindlichen Element erfaßt werden können. Das Halteteil 7 ist jedenfalls so gestaltet, daß es mindestens die Elemente 6 und 8, gegebenenfalls zusammen mit den Elementen 9 und 10 gegen die Scheibe 5 bzw. den Boden 4 preßt und stationär unter vorgegebenem Preßdruck hält, dabei gleichzeitig in seinem Inneren die elektrischen Anschlüsse 9 und 12 aufnehmen kann, wobei die beiden vom druckempfindlichen Element nach oben führenden Anschlüsse 9 in einem mittleren Bereich, etwa bei 13, noch mit den beiden nach außen geführten Anschlüssen verschweißt oder verlötet sein können.The thick-film resistor 6 or in general, the pressure-sensitive one Element itself on an insulating material 8 as an intermediate part, which for example can consist of glass, ceramic or plastics, applied, in the case of a thick-film resistor for example, printed on, the intermediate material 8 also including those contained in it Wire bushings and electrical connections 9 receives. To the mechanical version the intermediate material 8 can be surrounded by a metal ring 10 that extends downward rests on the disc 5 or is preferably at a slight distance from it maintains, so that elastic compression deformations of the lower support part area (floor 4 and free-standing walls up to height b) are not influenced and only can be detected by the pressure sensitive element. The holding part 7 is in any case designed so that there are at least the elements 6 and 8, optionally together with the elements 9 and 10 against the disc 5 and the bottom 4 presses and stationary holds under a given pressure, while at the same time in its interior the electrical connections 9 and 12, both of which are pressure-sensitive Element upwardly leading connections 9 in a central area, approximately at 13, still be welded or soldered to the two outwardly led connections can.

Insofern ist der Halteteil 7 hohlzylindrisch ausgebildet und ermöglicht nach der Montage noch ein Ausgießen seines Innenraums 11 mit einem elastischen Werkstoff, so daß sich eine gute Zugentlastung der Anschlußkabel und ein entsprechender Schutz der unteren Elemente ergibt.In this respect, the holding part 7 is designed as a hollow cylinder and is made possible after assembly, another pouring of its interior space 11 with an elastic material, so that there is good strain relief for the connection cable and appropriate protection of the elements below.

Die Funktion eines solchen Drucksensors ist dann wie folgt. Bei Einschrauben des Trägers 1 in eine entsprechende durchgeführte Bohrung 14a der Wandung 14 des Druckbehälters ergibt sich bei auftretenden Drücken eine elastische Verformung des Trägers 1, und zwar insbesondere des Bodens 4 und der im Druckbereich liegenden, insoweit rohrförmigen Wand 15 des Trägers 1; diese elastische Verformung übt eine Kraft auf das druckempfindliche Element, welches ein Dickschichtwiderstand oder auch eine Quarzscheibe o. dgl. sein kann, aus, so daß sich diese Krafteinwirkung zur Druckmessung ausnutzen läßt, da sich eine entsprechende Veränderung der elektrischen Eigenschaften des druckempfindlichen Elementes ergibt.The function of such a pressure sensor is then as follows. When screwing in of the carrier 1 in a corresponding through hole 14a of the wall 14 of the Pressure vessel results in an elastic deformation of the pressure when pressure occurs Carrier 1, in particular of the bottom 4 and the lying in the pressure area, as far as tubular wall 15 of the carrier 1; this elastic deformation exerts a Force on the pressure-sensitive element, which is a thick-film resistor or Also a quartz disk o. The like. Can be made, so that this force action can be used for pressure measurement, since a corresponding change in the electrical Properties of the pressure-sensitive element results.

Es versteht sich, daß das druckempfindliche Element 6 gegen den Boden 4 (oder die Zwischenscheibe 5) in freier Pressung gehalten werden muß, womit gemeint ist, daß mindestens soweit, wie sich ein unterer Trägerbereich durch elastische Verformungen ändern kann, das Halteteil, der Metallring 10 und die sonstigen, an der Erzeugung der Anpreßkraft für das druckempfindliche Element 6 beteiligten Komponenten im Abstand zu der Trägerinnenwandung angeordnet sein müssen, damit sie sich nicht mit diesen bewegen bzw. elastisch verformen, jedenfalls nicht, ohne daß die hierbei zur Einwirkung gelangenden Kräfte rneßtechnisch über den Dickschichtwiderstand erfaßt sind.It goes without saying that the pressure-sensitive element 6 is against the ground 4 (or the washer 5) must be kept in free compression, by which means is that at least as far as a lower support area by can change elastic deformations, the holding part, the metal ring 10 and the other, involved in the generation of the pressing force for the pressure-sensitive element 6 Components must be arranged at a distance from the carrier inner wall so that they do not move with them or deform elastically, at least not without the forces acting here are measured by means of the thick-film resistance are recorded.

Man erkennt, daß sich durch einen solchen, vorzugsweise schraubenförmigen Träger, der selbst wieder ein schraubenförmiges Halteteil in seinem Sackloch aufnimmt, ein sehr einfacher und vor allen Dingen dauerfester Aufbau eines Drucksensors realisieren läßt, ohne daß Membrandurchbiegungen zur Erzielung eines Meßeffekts ausgenutzt werden müssen. Die gesamte elastische Verformung des vorderen Teils des Trägers 1 dient der Meßsignalerzeugung, wobei selbst bei relativ großen Bodenstärken a noch gute Meßergebnisse erzielt werden können, beispielsweise dann, wenn die Druckvariationen vergleichsweise groß sind und auch eine elastische Verkürzung des Trägers 1 im Bereich 15 seiner den Bodenteil tragenden Ringwandung erfolgt. Eine solche rein elastische Verformung läßt sich festigkeitsmäßig sehr viel einfacher beherrschen als eine Membranauslegung und ist praktisch keiner Alterung unterworfen. Mit Vorzug lassen sich daher solche Drucksensoren bei der Druckmessung in Verteilerpumpen von Kraftstoffeinspritzsystemen sowie bei der Verbrennungsdruckmessung in Diesel- oder Ottomotoren einsetzen.It can be seen that through such a, preferably helical Carrier, which itself takes up a screw-shaped holding part in its blind hole, Realize a very simple and, above all, durable construction of a pressure sensor can be used without membrane deflections to achieve a measuring effect have to. The entire elastic deformation of the front part of the carrier 1 is used the measurement signal generation, even with relatively large soil thicknesses a still good Measurement results can be achieved, for example, when the pressure variations are comparatively large and also an elastic shortening of the carrier 1 in the area 15 of its ring wall carrying the bottom part takes place. Such a purely elastic one Deformation can be controlled much more easily in terms of strength than a membrane design and is practically not subject to aging. Therefore, with preference Pressure sensors for measuring pressure in distributor pumps in fuel injection systems as well as for combustion pressure measurement in diesel or gasoline engines.

Weiter vorn ist schon erwähnt worden, daß gegebenenfalls ein Bereich der Wandung 14 selbst als Träger ausgenutzt werden kann; in diesem Fall ist in die Wandung 14 ein Sackloch von außen, in der Zeichenebene also von oben so weit einzubringen, bis nur noch ein Bodenbereich stehen geblieben ist, der einerseits eine hinreichende Festigkeit für den normalen Betrieb des Systems gewährleistet, andererseits aber auch eine so hinreichende Elastizität erreicht hat, daß man bei Einschrauben eines Halteteils 7 mit den anderen Elementen 5, 6, 8 und 9 in dieses wandungseigene Sack loch die elastischen Verformungen des stehen gebliebenen Wandungsbodens zur Druckmessung und elektrischen Meßsignalerzeugung ausnutzen kann. In diesem Fall ist dann im wesentlichen nur die elastische Verformung des stehen gebliebenen Bodenteils zur Druckmessung ausnutzbar, da keine in den eigentlichen Druckraum ragenden Wandungsbereiche vorhanden sein können.It has already been mentioned earlier that, if necessary, an area the wall 14 itself can be used as a carrier; in this case is in the Wall 14 a blind hole from the outside, so in the plane of the drawing to be introduced at the top until only one floor area remains, the on the one hand, it ensures sufficient strength for the normal operation of the system, on the other hand, however, has also achieved such a sufficient elasticity that one is at Screwing a holding part 7 with the other elements 5, 6, 8 and 9 into this wall's own sack hole the elastic deformations of the remaining wall base can use for pressure measurement and electrical measurement signal generation. In this case is then essentially only the elastic deformation of the remaining bottom part Can be used for pressure measurement, as there are no wall areas protruding into the actual pressure space may be present.

In Figur 2 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels dargestellt. Gleiche Bauteile sind wieder mit denselben Ziffern bezeichnet. An der Außenwandung 25 des-Halteteils 7 ist eine Abfräsung 26 ausgebildet, in deren Bereich und an der dem Boden 4 des Trägers 1 zugewandten Stirnseite 27 des Halteteils 7 ist eine Isolierschicht 28 angeordnet. Auf dieser sind ein druckempfindlicher Dickschichtwiderstand 29 und dessen Anschlußbahnen 30 aufgedruckt und eingebrannt. Durch eine zweite Isolierschicht 33 sind der Dickschichtwiderstand 29 und seine Anschlußbahnen 30 abgedeckt. Diese liegt am Boden 4 des Trägers 1 zur Druckübertragung an. Beide Isolierschichten 28, 33 sind in herkömmlich bekannter Dickschichttechnik hergestellt. Die Isolierschicht 28 besteht dabei aus Glas, wie das bei emaillierten Stahlsubstraten üblich ist. Für die zweite Isolierschicht 33 werden ebenfalls Glas oder Kunststoffe bzw. Lacke verwendet. Durch Anwendung der Dickschichttechnik kann der Drucksensor sehr preisgünstig und einfach hergestellt werden. Die elektrischen Anschlüsse 12 sind über eine Bohrung 34 aus dem Innenraum 11 des Halteteils 7 herausgeführt und mit den Anschlußbahnen 30 verlötet.In Figure 2, a modification of the embodiment is shown. The same components are again labeled with the same numbers. On the outside wall 25 of the holding part 7 a milling 26 is formed, in the area and on the the end face 27 of the holding part 7 facing the bottom 4 of the carrier 1 is an insulating layer 28 arranged. On this are a pressure sensitive thick film resistor 29 and whose connecting tracks 30 are printed and burned in. With a second layer of insulation 33, the thick-film resistor 29 and its connecting tracks 30 are covered. These rests on the bottom 4 of the carrier 1 for pressure transmission. Both insulating layers 28, 33 are produced in conventionally known thick-film technology. The insulating layer 28 consists of glass, as is usual with enamelled steel substrates. For the second insulating layer 33 are also Glass or plastics or paints used. By using thick-film technology, the pressure sensor can can be manufactured very cheaply and easily. The electrical connections 12 are led out via a bore 34 from the interior 11 of the holding part 7 and soldered to the connecting tracks 30.

In Figur 3 ist eine zweite Abwandlung des Ausführungsbeispiels dargestellt. Das dem Boden 4 des Trägers 1 zugewandte Endteil 35 des Halteteils 7 ist abgedreht, so daß es einen kurzen Fortsatz 36 aufweist. An diesen Fortsatz 36 sind, wie bei der Abwandlung nach Figur 2 in Dickschichttechnik, die beiden Isolierschichten 28, 33 und der Dickschichtwiderstand 29 schichtweise angebracht. Über zwei Bohrungen 37, 38 sind die elektrischen Anschlüsse 12 in den Innenraum 11 des Halteteils 7 geführt. Bei beiden Abwandlungen ist darauf zu achten, daß die Lötstelle zwischen den elektrischen Anschlüssen 12 und den Anschlußbahnen 30 geschützt angeordnet ist. Sie darf nicht beim Eindrehen des Halteteils 7 in die Sacklochbohrung 2 des Trägers 1 beschädigt werden. Die elektrischen Anschlüsse sind dabei nicht abgedichtet in den Bohrungen 34, 37, 38 angeordnet, da das Halteteil 7 vom Druckraum geschützt in der Sacklochbohrung 2 des Trägers 1 angeordnet ist.In Figure 3, a second modification of the embodiment is shown. The end part 35 of the holding part 7 facing the bottom 4 of the carrier 1 is turned off, so that it has a short extension 36. At this extension 36 are, as in the modification according to Figure 2 in thick-film technology, the two insulating layers 28, 33 and the thick film resistor 29 attached in layers. About two holes 37, 38 are the electrical connections 12 in the interior 11 of the holding part 7 guided. With both modifications, make sure that the soldering point is between the electrical connections 12 and the connecting tracks 30 is arranged in a protected manner. You must not when screwing the holding part 7 into the blind hole 2 of the carrier 1 will be damaged. The electrical connections are not sealed in the bores 34, 37, 38 arranged, since the holding part 7 is protected from the pressure chamber is arranged in the blind hole 2 of the carrier 1.

In Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel insbesondere für dünnwandige Träger dargestellt. Im Halteteil 7a - beispielsweise einem Düsenhalten - ist eine etwa mittige Längsbohrung 41 ausgebildet. Parallel zur Längsbohrung 41 befindet sich in der Wandung des Halteteils 7a eine Bohrung 43 mit kleinem Durchmesser. Die Bohrung 43 ist dabei möglichst nahe zur Außenwand des Halteteils 7a hin angeordnet und dient zur Druckführung. An der Wandung des Halteteils 7a liegt außerhalb des Halteteils 7a im Bereich der Bohrung 43 das druckempfindliche Element 6a an. Es kann sowohl wie in Figur 1 als auch wie in den Figuren 2 und 3 beschrieben ausgebildet sein.In Figure 4 is an embodiment in particular for thin-walled Porter shown. In the holding part 7a - for example a nozzle holding - is one approximately central longitudinal bore 41 is formed. Located parallel to the longitudinal bore 41 In the wall of the holding part 7a there is a bore 43 with a small diameter. the Bore 43 is arranged as close as possible to the outer wall of the holding part 7a and serves to guide the pressure. On the wall of the holding part 7a lies outside of the holding part 7a in the region of the bore 43, the pressure-sensitive element 6a. It can be described both as in FIG. 1 and as in FIGS. 2 and 3 be trained.

Mit Hilfe eines Rings 44 ist das druckempfindliche Element 6a am Halteteil 7a befestigt. Ferner ist der Ring 44 auch zur Erzeugung einer Gegenkraft bei Anpressen des druckempfindlichen Elements 6a notwendig. Der Ring 44 kann, in der Figur 4 nicht ersichtlich, geschlitzt sein und mit Hilfe eines Zugankers fest am Halteteil 7a angeordnet sein. Außerdem kann der Ring 44 auch ein Gewinde aufweisen und damit auf dem Halteteil 7a aufgeschraubt sein.With the aid of a ring 44, the pressure-sensitive element 6a is on the holding part 7a attached. Furthermore, the ring 44 is also used to generate a counterforce when it is pressed on of the pressure sensitive element 6a is necessary. The ring 44 cannot, in FIG. 4 can be seen, be slotted and with the help of a tie rod firmly on the holding part 7a be arranged. In addition, the ring 44 can also have a thread and thus be screwed onto the holding part 7a.

Selbstverständlich sind unterschiedliche Anordnungen des druckempfindlichen Elements 6a am Ring 44 denkbar. Es ist möglich, das druckempfindliche Element 6a mit einem Fortsatz 45 in eine Bohrung 46 des Rings 44 einzuschrauben; oder das druckempfindliche Element 6a befindet sich in einer kleinen, an der Innenseite des Rings 44 angebrachten Ausnehmung.Of course, there are different arrangements of the pressure sensitive Elements 6a on ring 44 is conceivable. It is possible to use the pressure sensitive member 6a to screw with an extension 45 into a bore 46 of the ring 44; or the pressure sensitive Element 6a is located in a small one attached to the inside of ring 44 Recess.

In Figur 5 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Figur 4 dargestellt. Hier ist an der Außenwandung des Halteteils 7a eine Ausnehmung 47, z.B. eine Ausfräsung, ausgebildet, in der das druckempfindliche Element 6a angeordnet ist. Dadurch kann sowohl die Wandstärke zwischen dem Element 6a und der druckführenden Bohrung 43 verkleinert werden als auch das Element 6a am Halteteil 7a befestigt werden. Dabei ist kein zusätzlicher Ring 44 notwendig. Ein Ring 44 würde aber das Element 6a noch zusätzlich in seiner Position halten und es vor mechanischen Verletzungen schützen.FIG. 5 shows a modification of the exemplary embodiment according to FIG 4 shown. Here is a recess 47 on the outer wall of the holding part 7a, e.g., a cutout formed in which the pressure sensitive member 6a is disposed is. As a result, both the wall thickness between the element 6a and the pressure-bearing Bore 43 are reduced and the element 6a is attached to the holding part 7a will. No additional ring 44 is necessary here. A ring 44 would Element 6a additionally hold in its position and protect it from mechanical injuries protection.

Die Ausführungen nach Figur 4 und 5 haben sich besonders zur Druckmessung an Einspritzventilen als vorteilhaft erwiesen.The designs according to FIGS. 4 and 5 are particularly useful for measuring pressure proven to be advantageous on injection valves.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the drawing Features shown can be used individually or in any combination be essential to the invention with one another.

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Claims

Claims 1. Pressure sensor, in particular for detecting the pressure a medium bounded by a wall (combustion pressure measurement for diesel and gasoline engines; Pressure measurement in distributor pumps for fuel supply), with a pressure-sensitive element (resistance element, thick-film resistor, piezoresistive or piezoelectric component), which under the action of pressure its electrical Properties changes, furthermore with a support that carries the pressure-sensitive element and stores its electrical leads, characterized in that the carrier a cavity closed off from the medium whose pressure is to be determined (17) in the form of a blind hole in which the pressure-sensitive element (6), is arranged lying against the cavity floor from the inside.

2. Pressure sensor according to claim 1, characterized in that the pressure-sensitive Element (6) pressed from the inside against the carrier base (4) by a holding part (7) is.

3. Pressure sensor according to claim 1 or 2, characterized in that between the inner surface of the floor (4) of the carrier (1) and the pressure-sensitive element an intermediate disk (5) made of elastic, pressure-transmitting Material is arranged.

4. Pressure sensor according to one of claims 1-3, characterized in that that the pressure-sensitive element (6) is on an insulating intermediate material (glass, Ceramic, plastics 8) arranged, in the case of a thick-film resistor on this is printed, wherein the intermediate material (8) also the electrical connections (9) to the pressure sensitive element.

5. Pressure sensor according to claim 4, characterized in that the intermediate material (8) is mechanically captured by a metal ring (10) surrounding it.

6. Pressure sensor according to one of claims 1-5, characterized in that that the holding part (7) clamped in the carrier (1), preferably screwed is and a predetermined contact pressure via the intermediate material (8) on the pressure-sensitive Element (6) exercises.

7. Pressure sensor according to one of claims 1-6, characterized in that that the holding part (7) and the metal ring (10) consist of a one-piece component, so that the intermediate material (8) with the connections (9) and the pressure-sensitive Element (6) are attached directly to the lower end of the holding part (7).

8. Pressure sensor according to one or more of claims 1-7, characterized characterized in that at least the bottom (4) of the carrier (1) is designed so that it experiences an elastic deformation with respect to the acting pressures, which is supported and stored independently for this purpose by the holding part affects pressure-sensitive element (6).

9. Pressure sensor according to one of claims 1- 8, characterized in that that the carrier (1) is a helical part which is inserted into the receiving bore (14a) of the wall (14) is screwed in so far that an inwardly into the pressure chamber protruding support ring wall area (pipe section 15) also and in addition to The bottom (4) of the carrier (1) experiences elastic deformation.

10. Pressure sensor according to one of claims 1-9, characterized in that that the holding part (7) can be screwed into the blind hole (17) of the carrier (1) Hollow screw is formed and that its inner cavity (11) after assembly and Implementation of the electrical leads encased in an elastic material is.

l1. Pressure sensor according to one of Claims 1-10, characterized in that that the closed against the pressure medium, blind hole-shaped cavity from the Wall (14) of the pressure vessel enclosing the pressure medium is formed, in which Wall the holding part (7) is screwed in the upper (outer) part.

12. Pressure sensor according to one or more of claims 1 to 11, characterized characterized in that at least in the elastic deformation area of the carrier (1) the holding part (7) is arranged at a distance from the carrier (1).

13. Pressure sensor according to one of claims 1 to 12, characterized in that that the insulating intermediate material (28), the pressure-sensitive element (29) and a second insulating layer (33) in thick-film technology at least in layers the end face (27) of the holding part (7) facing the bottom (4) of the carrier (1) are arranged and that the second insulating layer (33) touches the ground (4).

14. Pressure sensor according to claim 13, characterized in that the electrical connections (12) for the pressure-sensitive element (29) via bores (34, 37, 38) are guided into the cavity (11) of the holding part (7).

15. Pressure sensor according to claim 1 to 14, characterized in that a recess (26) is formed on the outer wall (25) of the holding part (7), in the area of which the connecting tracks (30) of the pressure element (29) and its electrical Connections (12) are interconnected.

16. Pressure sensor according to claim 1 to 14, characterized in that the end part (35) of the holding part (7) facing the bottom (4) of the carrier (1) Has extension (36) on which the insulating layer by layer in thick-film technology Intermediate material (28), the pressure sensitive element (29) and the second insulating layer (33) are arranged.

17. Pressure sensor, in particular for detecting the pressure of one of a Wall of limited medium (combustion pressure measurement in diesel and gasoline engines; Pressure measurement in distributor pumps and in elements for fuel supply), with a pressure-sensitive element (resistance element, thick-film resistor, piezoresistive or piezoelectric component), which by applying pressure its electrical Properties changes, furthermore with a support that carries the pressure-sensitive element and stores its electrical leads, characterized in that the carrier (7a) has a space (43) for the medium, the pressure of which is to be determined, and that the pressure-sensitive element (6a) directly on the wall of the space (43) is arranged adjacent from the outside.

18. Pressure sensor according to claim 17, characterized in that the Pressure-sensitive element (6a) in the area with the smallest possible distance the wall of the room (43) is arranged.

19. Pressure sensor according to claim 17, characterized in that the pressure-sensitive element (6a) in the area of one formed on the wall of the room (43) Recess (47) is arranged.

20. Pressure sensor according to one of claims 17 to 19, characterized in that that the pressure-sensitive element (6a) with a fastening element (44) on the carrier (7a) is arranged.

21. Pressure sensor according to one of claims 17 to 20, characterized in that that the carrier (7a) is part of an injection valve.