DE3538914A1 - Sensor for measuring or detecting pressures - Google Patents

Sensor for measuring or detecting pressures

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    • G01L9/0033—Transmitting or indicating the displacement of bellows by electric, electromechanical, magnetic, or electromagnetic means
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Abstract

The sensor for measuring or detecting pressures has an elastic bellows (1). A bolt (3) which is guided displaceably in a guide bushing (6) is connected to the movable end of said bellows. Mounted on the bolt (3) is a component which can be moved by it, e.g. a lever (6), and has numerical code scanning devices which can be sliding-action contacts (12) or else optoelectronic scanners which scan a numeric code arranged in an arcuate fashion. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zum Messen bzw. Erfassen von Drücken. Solche Sensoren dienen allgemein in der Technik dazu, Meßwerte von Drücken in Steuerungen und Regelungen auszuwerten.The invention relates to a sensor for measuring or registering pressures. Such sensors are generally used in technology to do this, measured values of pressures in controls and evaluate regulations.

Für diese Steuerungen und Regelungen sind Sensoren bekannt, die den Druck in eine elektrische Spannung umwandeln, indem z. B. eine Membran durch den Druck verformt wird und auf einem Ohmschen Widerstand ein Schleifer verschoben wird. Weiterhin sind Sensoren bekannt, bei denen der Piezoeffekt ausgenutzt wird. Hierbei wird ein Kristall verformt, an dem direkt eine elektrische Spannung anliegt. Bei der Verformung des Kristalls wird dessen elektrischer Widerstand verändert. Diese Widerstandsänderung kann gemessen und in einer angeschlossenen Steuerung oder Regelung ausgewertet werden.There are sensors for these controls known that convert the pressure into an electrical voltage, by z. B. deformed a membrane by the pressure and a grinder is moved on an ohmic resistor becomes. Furthermore, sensors are known in which the piezo effect is used. This is a crystal deformed, to which an electrical voltage is directly applied. When the crystal is deformed, it becomes electrical Resistance changed. This change in resistance can be measured and in a connected control or regulation be evaluated.

In beiden Fällen entsteht zur analogen Druckänderung eine analoge oder quasianaloge Spannungsveränderung.In both cases there is an analog pressure change an analog or quasi-analog voltage change.

Will man diese analog anfallenden Spannungen z. B. in einer Elektronik verarbeiten, so ist es unbedingt erforderlich, diese analogen Werte in digitale Werte umzuwandeln, d. h. die sich linear verändernden elektrischen Spannungen in möglichst viele kleine Schritte aufzuteilen. Dazu sind Analog-Digital-Wandler notwendig, um diese Spannungen in einem Mikroprozessor überhaupt verarbeiten zu können. Außerdem fallen diese Analog-Signale nicht linear an, d. h. eine lineare Druckerhöhung hat nicht unbedingt eine lineare Spannungserhöhung zur Folge, sondern es treten zum Teil, über den Meßbereich des Sensors gesehen, Spannungssprünge auf, die durch einen entsprechenden schaltungstechnischen Aufwand kompensiert werden müssen.If you want these analog voltages z. B. in electronics, it is absolutely necessary convert these analog values into digital values, d. H. the linearly changing electrical voltages to divide into as many small steps as possible. To do this Analog-to-digital converters are necessary to get these voltages in to be able to process a microprocessor at all. Furthermore these analog signals are not linear, i. H. a linear pressure increase does not necessarily have a linear voltage increase result, but occur in part, over seen the measuring range of the sensor, voltage jumps on,  through a corresponding circuitry effort must be compensated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor zu schaffen, der mit relativ einfachen Mitteln in der Lage ist, analoge Drücke direkt in digitale Signale umzusetzen.The invention has for its object a sensor able to create that with relatively simple means is to convert analog pressures directly into digital signals.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.According to the invention, this object is achieved by the labeling features of claim 1 solved. Appropriate Developments of the invention are the subclaims refer to.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Sensors ist die Kombination eines Faltenbalges mit einem angelenkten Hebel, dessen Kontakte einen entsprechenden Code abtasten, wobei die dabei entstehenden Werte direkt in einen Mikroprozessor eingegeben und dort verarbeitet werden können.The particular advantage of the sensor according to the invention is the combination of a bellows with an articulated one Lever, the contacts of which scan a corresponding code, the resulting values directly into one Microprocessor can be entered and processed there.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Sensor schematisch vergrößert dargestellt.In the drawing is a sensor according to the invention shown schematically enlarged.

Die Zeichnung zeigt einen Faltenbalg 1, der am einen Ende an einem Anschlußstück 2 und am anderen Ende an einem Bolzen 3 befestigt ist. Das Anschlußstück 2 weist eine Bohrung 4 auf, durch die das zu messende Medium einströmen kann. Der Bolzen 3 trägt einen Querstift 5, an dem ein Hebel 6 gelagert ist. Der Hebel 6 ist am einen Ende um eine Welle 7 drehbar gelagert. Der Bolzen 3 ist in einer Führungsbüchse 8 verschiebbar gelagert, die mit einem Außengewinde 9 versehen ist, welches in ein Innengewinde eines Grundrahmens 10 eingeschraubt ist. Das dem Balg 1 abgewandte Ende des Bolzens 3 umgibt eine Feder 11, die den Faltenbalg 1 zusammenzudrücken sucht. Am anderen Ende des Hebels 6 sind mehrere Kontakte 12 befestigt, die einen Zahlencode 13 abtasten. Statt der mechanischen Kontakte 12 können auch optoelektronische Abtaster bei entsprechender Gestaltung des Zahlencodes 13 verwendet werden. The drawing shows a bellows 1 , which is attached at one end to a connector 2 and at the other end to a bolt 3 . The connector 2 has a bore 4 through which the medium to be measured can flow. The bolt 3 carries a cross pin 5 on which a lever 6 is mounted. The lever 6 is rotatably supported at one end about a shaft 7 . The bolt 3 is slidably mounted in a guide bushing 8 , which is provided with an external thread 9 , which is screwed into an internal thread of a base frame 10 . The end of the bolt 3 facing away from the bellows 1 surrounds a spring 11 which attempts to compress the bellows 1 . At the other end of the lever 6 , a plurality of contacts 12 are attached, which scan a number code 13 . Instead of the mechanical contacts 12 , optoelectronic scanners can also be used if the numerical code 13 is designed accordingly.

Die Arbeitsweise des Sensors ist folgende:The sensor works as follows:

Erhöht sich der Druck in der Bohrung 4, so wird der durch die Feder 11 zusammengedrückte Faltenbalg 1 gelängt. Der Bolzen 3 bewegt sich dabei und nimmt über den Querstift 5 den Hebel 6 mit, der um die Welle 7 eine Schwenkbewegung ausführt. Die Kontakte 12 schleifen dabei über den Zahlencode hinweg, dessen Werte je nach Schwenkwinkel des Hebels 6 entsprechend an eine Regelung oder Steuerung abgegeben werden. Bei Verringerung des Druckes in der Bohrung 4 wird der Faltenbalg 1 durch die Feder 11 wieder zusammengedrückt, und der Hebel 6 bewegt sich wieder in die andere Richtung.If the pressure in the bore 4 increases, the bellows 1 compressed by the spring 11 is lengthened. The bolt 3 moves in the process and takes the lever 6 via the cross pin 5 , which carries out a pivoting movement about the shaft 7 . The contacts 12 grind over the numerical code, the values of which, depending on the pivoting angle of the lever 6, are correspondingly output to a regulation or control. When the pressure in the bore 4 is reduced, the bellows 1 is compressed again by the spring 11 and the lever 6 moves again in the other direction.

Der Bolzen 3 hat in der Bohrung der Führungsbüchse 8 genügend Spiel, so daß in Verbindung mit der gewissen seitlichen Elastizität des Faltenbalges 1 ohne nennenswerte Reibung eine freie Bewegung des Hebels 6 entsprechend dem einwirkenden Druck möglich ist.The bolt 3 has enough play in the bore of the guide bushing 8 , so that, in conjunction with the certain lateral elasticity of the bellows 1, the lever 6 can move freely in accordance with the pressure without significant friction.

Claims (4)

1. Sensor zum Messen bzw. Erfassen von Drücken, gekennzeichnet durch einen elastischen Faltenbalg (1), mit dessen beweglichem Ende ein in einer Führungsbüchse (6) verschiebbar geführter Bolzen (3) verbunden ist, an dem ein durch ihn bewegbarer Bauteil mit Zahlencode- Abtasteinrichtung angebracht ist.1. Sensor for measuring or detecting pressures, characterized by an elastic bellows ( 1 ), with the movable end of which is connected to a pin ( 3 ) which is displaceably guided in a guide bush ( 6 ) and on which a component with a numerical code, Scanning device is attached. 2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bolzen (3) ein Hebel (6) gelagert ist, der am einen Ende um eine in einem Grundrahmen (10) ortsfest angebrachte Welle (7) schwenkbar gelagert ist und am anderen Ende die Zahlencode-Abtasteinrichtungen zum Abtasten eines bogenförmig angeordneten Zahlencodes trägt.2. Sensor according to claim 1, characterized in that on the bolt ( 3 ) a lever ( 6 ) is mounted, which is pivotally mounted at one end about a shaft ( 7 ) fixed in a base frame ( 10 ) and at the other end carries the number code scanner for scanning an arcuate number code. 3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahlencode-Abtasteinrichtungen Schleifkontakte (12) sind.3. Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the number code scanning devices are sliding contacts ( 12 ). 4. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahlencode-Abtasteinrichtungen opto-elektronische Abtaster sind.4. Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the number code scanner opto-electronic Scanners are.
DE19853538914 1985-11-02 1985-11-02 Sensor for measuring or detecting pressures Withdrawn DE3538914A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE4447696C2 (en) * 1994-11-18 1999-07-01 Helmut Dr Baader Pressure sensor

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