DE3808605A1 - Druckaufnehmer - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Druckaufnehmer gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die DE-OS 29 40 441 offenbart einen Druckaufnehmer, bei dem eine
runde Membran aus Keramik entlang ihres gesamten Randes
gehaltert ist. Auf der Membran sind mittels Siebdrucktechnik,
also Druck und Brennen, Widerstände aufgebracht, deren
Widerstandswert sich bei Ausübung eines Druckes oder einer Kraft
auf die Keramikmembran auf Grund der Verformung ändert. Die
Widerstände können als Wheatstone-Brücke geschaltet sein.
Probleme ergeben sich bei dem bekannten Druckaufnehmer insofern,
als die Anbringung und Halterung der Membran fertigungstechnisch
schwierig zu lösen ist. Ferner sind die aufgebrachten
Schichtwiderstände äußeren Einflüssen ausgesetzt, die zu
erheblichen Alterungserscheinungen führen können, wenn etwa
aggressive Stoffe auf die Membran einwirken. Auch sind besondere
Maßnahmen erforderlich, um den Drucksensor für seinen Einsatz
passend zu befestigen. Ferner ist bei einem derartigen
Befestigen, insbesondere Einspannen der Membran es nicht zu
verhindern, daß diese sich verzieht, was zu erheblichen
Nichtlinearitäten bei der Messung führt.
Es ist ferner bekannt, Druckaufnehmer in Form von Dickfilm-
Dehnungsmeßstreifen in Siebdrucktechnik oder mittels eines
Dickfilmgriffels oder -schreibers auf eine Keramikmembran
aufzubringen; nach Trocknen der aufgebrachten Widerstandsmasse
und Brennen wird ebenfalls im Siebdruckverfahren eine
Glasschicht auf dem Rand der Membran und einer Basisplatte
angebracht. Die Membran und die Basis werden nach einer gewissen
Stabilisierung zusammengefügt und erneut in einem Mehrzonenofen
gebrannt. Nach Überschreiten des Schmelzpunktes des Glases
verbinden sich Membran und Basis untrennbar, wodurch
gleichzeitig der Druckaufnehmer vollständig verkapselt wird. Der
zwischen Basis und Membran auf Grund des Glasrandes gebildete
Zwischenraum kann entweder evakuiert werden oder bleibt bei
Überdrucksensoren offen. Auch bei dieser Art von Druckaufnehmern
ist die Fertigung verhältnismäßig kompliziert. Je nach
aufgetragener Glasmasse können sich sehr unterschiedliche
Hohlräume zwischen der Membran und der Basis bilden. Für die
Enlüftung muß eigens eine Bohrung durch die Basis geführt
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckaufnehmer
anzugeben, der sich sehr einfach herstellen und für den Einsatz
anbringen läßt. Ferner sollen die Widerstandselemente gegen
Umwelteinflüsse gut geschützt sein und die Meßempfindlichkeit
soll gesteigert werden. Insbesondere soll der erfindungsgemäße
Druckaufnehmer dafür geeignet sein, praktisch schwimmend in
einem Medium angeordnet zu werden, auf das ein zu messender
Druck ausgeübt wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen
Druckaufnehmer mit den Merkmalen des Kennzeichens des
Patentanspruchs 1.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Druckaufnehmers
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung. Es zeigen
Fig. 1a u. 1b einen Druckaufnehmer gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung in
unterschiedlichen Herstellungsverfahrensstufen in
Seitenschnittansicht,
Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf
den Druckaufnehmer nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Druckaufnehmer nach Fig. 1a
nach entferntem Oberteil,
Fig. 4 eine Kraftmeßeinrichtung, bei der der
erfindungsgemäße Druckaufnehmer mit besonderem Vorteil
anwendbar ist,
Fig. 5 eine symmetrische Erweiterung des Druckaufnehmers
nach Fig. 1a,
Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch eine
Druckmeßeinrichtung, bei der ein gegenüber der Fig. 1a
modifizierter Druckaufnehmer Verwendung findet,
Fig. 7 eine weitere Druckmeßeinrichtung unter Verwendung
eines erfindungsgemäßen Druckaufnehmers und
Fig. 8 einen Radlastsensor für Fahr- oder Flugzeuge unter
Verwendung eines Druckaufnehmers gemäß einem der
vorhergehenden Beispiele in einem Vertikalschnitt.
Fig. 1a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Druckaufnehmers unter Verwendung zweier
symmetrisch zueinander in Opposition angeordneter
Druckaufnehmerelemente 10 mit folgendem Aufbau:
Jedes Druckaufnehmerelement 10 besteht aus einem Ring oder
Rahmen 14, dessen Öffnung 18 an der Oberseite von einer im
Vergleich zur Stärke des Rings 14 dünnen Membran 16 abgedeckt
ist. Rahmen 14 und Membran 16 sind bevorzugt einstückig
ausgebildet und aus Keramikmaterial (ggf. aus anderem
nichtkriechenden, gegen höhere Temperaturen beständigen
Material) hergestellt. Die einfachen Konturen erlauben eine
Massenproduktion mit einem einfachen Werkzeug.
Gemäß Fig. 2 ist auf der Außenfläche (ggf. alternativ oder
zusätzlich auf der Innenfläche) der Membran 16 eine an sich
bekannte Wheatstone-Brücke aus Dickfilmwiderständen 22 mittels
Siebdruck oder mittels eines anderen bekannten Dickfilm-
Auftragungsverfahrens, etwa mittels eines Dickfilmschreibers
oder -griffels aufgebracht, die in Fig. 1a allgemein mit 12
bezeichnet ist. Die Enden der Dickfilmwiderstände 22 sind in
bekannter Weise mittels gedruckter Leitungen 23 mit Anschlüssen
24 verbunden, an denen entsprechende Zuleitungen, z. B. 26,
angebracht sind.
Die Dickfilmschichten enthalten als leitende Komponenten
Edelmetalle, deren Oxide oder dergleichen, die vermischt sind
mit einer Glasfritte aus der Gruppe der Borsilikate,
Alluminiumsilikate oder Bleisilikate. Die Masse wird als
Glasfritte in geschmolzenem Zustand mittels Siebdruck oder einem
Dickfilmschreiber nach Art eines Griffels auf die Membran 16
aufgetragen. Bezüglich weiterer Einzelheiten über die
Zusammensetzung und Aufbringung derartiger Dickfilmwiderstände
wird auf die bereits genannte DE-OS 29 40 441 und die US-PS
38 76 560 verwiesen.
Wie nachstehend noch anhand anderer Ausführungsbeispiele
dargestellt wird, läßt sich jedes Druckaufnehmerelement 10
bereits als solches mit Vorteil einsetzen, wobei die einfache
Herstellung des einstückigen Elements im Vordergrund steht. Zu
beachten ist auch die bei dem Ausführungsbeispiel gewählte
rechteckige, insbesondere quadratische Ausbildung der Öffnung 18
bzw. der Membran 16 mit dem Vorteil einer höheren
Empfindlichkeit.
Falls erwünscht, kann bei Aufbringung der Dickfilmwiderstände 22
auf der Außenoberfläche der Membran 16 über die
Dickfilmwiderstände 22 eine Schutzschicht 17 aus Glas oder
ähnlichem Material unter Temperaturanwendung aufgebracht,
insbesondere aufgeschmolzen werden, was der Anordnung eine
besondere Stabilität und einen Schutz gegen äußere Einflüsse
verleiht (vgl. Fig. 1a).
Eine besonders bevorzugte Ausbildung ergibt sich dann, wenn wie
in den Fig. 1a und 1b gezeigt, zwei Druckaufnehmerelemente 10 in
Opposition zueinander angeordnet werden, wobei die Stirnflächen
der Rahmen 14 mittels einer Glasfritte 15 zusammengeschmolzen
werden. Gegebenenfalls kommt auch eine andere Art der
Verbindung, etwa dichtes Verkleben in Frage. Der von den
Öffnungen 18 gebildete Hohlraum steht über eine Öffnung 13 bei
Überdruck mit der Atmosphäre in Verbindung. Er kann auch
evakuiert oder mit Gas gefüllt und durch Verschließen der
Öffnung 13 versiegelt werden. Die Öffnung 13 ergibt sich
dadurch, daß beim Auftragen der Glasfritte 15 eine radial sich
erstreckende Durchführung freigelassen wird. Es ist somit nicht
erforderlich, eine Bohrung im Glaskörper oder der Membran
anzubringen. Die Öffnung 13 ist insbesondere aus Fig. 3 zu
entnehmen.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß gemäß Fig. 1b
bei der Verschmelzung der beiden Druckaufnehmerelemente 10
miteinander auch gleichzeitig die Glasschutzschicht 17
aufgebracht und gebrannt werden kann.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Druckaufnehmers
besteht darin, daß er schwimmend in flüssigem oder elastomerem
Material ohne weitere komplizierte Befestigungen angebracht
werden kann. Es genügen praktisch die Zuleitungen 26 (Fig. 2)
oder einfachste Abstützelemente ohne jegliche Kraftaufnahme, um
den erfindungsgemäßen Druckaufnehmer in Position zu halten.
Hierdurch wird gewährleistet, daß die sich sonst zwangsläufig
ergebenden Verspannungen der Membran absolut vermieden werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß eine Kompensation von
Nichtlinearitäten auch dadurch erreicht werden kann, daß zwei
oder mehrere der Druckaufnehmerelemente gleichsinnig, d.h. nicht
wie in Fig. 1a und 1b gezeigt in Opposition zueinander,
angeordnet werden können. Hier ergibt sich bei Druckanwendung
die Dehnung der Dickfilmwiderstände auf der einen Membran und
eine Stauchung der Dickfilmwiderstände auf der anderen Membran.
Durch entsprechende Verschaltung der Widerstände lassen sich
Nichtlineariäten erheblich reduzieren. Hierbei können entweder
die Widerstände auf den einzelnen Membranen jeweils zu einer
Brücke vereinigt sein oder ein Teil der Widerstände der einen
Membran wird mit einem Teil der Widerstände der anderen Membran
verschaltet.
Es sei ferner bemerkt, daß auch vier Druckaufnehmerelemente in
einer Anordnung ähnlich Fig. 5 entweder paarweise in Opposition
zueinander oder aber wie unmittelbar vorstehend beschrieben
symmetrisch aufeinandergesetzt angeordnet werden können.
Selbstverständlich ist eine Vervielfachung der
Nebeneinanderanordnung möglich.
Zur Kompensation von Nichtlinearitäten kann ferner in Fig. 5
auch die Aufbringung von der Dehnung bzw. Stauchung
unterworfenen Dickfilmwiderständen innerhalb der
Auswerteschaltung 32 dienen. Die jeweiligen Hohlräume 34 bzw. 44
können auch zur Unterbringung integrierter Schaltungen dienen,
wie auch die Dickfilmwiderstände auf der Innenseite der
jeweiligen Membranen angebracht werden können. Wichtig ist bei
der Vervielfachung der Anordnungen, daß auch ein entsprechend
vervielfachtes Signal abgenommen werden kann, was die
Verarbeitung erleichtert und die Empfindlichkeit bzw.
Genauigkeit der Messung erhöht und Hysterese-Effekte verringert.
Als Beispiel dafür sei auf Fig. 4 verwiesen, die eine elastische
Verbindung zwischen zwei konzentrischen rohrförmigen Teilen
zeigt, wobei gleichzeitig diese elastische Verbindung als
Kraftmeßzelle 110 wirkt.
Im einzelnen ist ein inneres rohrförmiges Teil 112 vorgesehen,
dessen Außendurchmesser über einen bestimmten Bereich erweitert
ist, so daß sich eine vorzugsweise angeschrägte Stufe 114
ergibt. Dieses Innenteil 112 ist von einem Außenteil 116 umgeben
mit einer durchgehenden zentralen Öffnung, deren Kontur
komplementär zur Außenmantelfläche des Innenteils ist, wobei ein
schmaler umlaufender Spalt 118 gelassen ist, der mit
vorzugsweise blasenfreiem elastomeren Material gefüllt ist. Im
Bereich der Stufe 114 des Innenteils 112 ist der umlaufende
Spalt etwas erweitert, so daß sich ein konisch umlaufender
Zwischenraum 120 ergibt, der ebenfalls mit elastomerem Material
gefüllt ist, in dem mindestens ein Druckaufnehmer 130
eingebettet ist.
Wird bei vertikal abgestütztem Innenteil 112 auf das Außenteil
116 von oben eine Kraft oder ein Druck ausgeübt, so wird
diese(r) praktisch reibungsfrei auf den Druckaufnehmer 130
übertragen. Querkräfte werden auf Grund des in dem schmalen
Ringspalt befindlichen elastomeren Materials vollkommen
abgeleitet. Der Fachmann erkennt, daß mit dem Druckaufnehmer 130
der über der Ringkolbenfläche zwischen dem Innenteil und
Außenteil anstehende Druck gemessen wird.
Es sei erwähnt, daß mehrere Druckaufnehmer 130 in den
Zwischenraum 120 umfangsmäßig verteilt in dem elastomeren
Material eingebettet sein können, die über entsprechende
elektrische Leitungen, die beispielsweise in das Innere des
Innenteils 112 geführt sein können, oder auch drahtlos mit einer
Auswertevorrichtung in Verbindung stehen können.
Es sei ferner erwähnt, daß der Spalt 118 an den Stirnseiten des
Innen- bzw. Außenteils 112, 116 durch Ringdichtungen 126 bzw.
128 abgedichtet ist.
Wenn auf den Druckaufnehmer gemäß Fig. 1a bzw. 1b ein Druck
ausgeübt wird, dann versucht sich der Ring oder Rahmen 14 bei
der Durchbiegung der Membran 16 zu verwinden. Dies kann zu
erheblichen Nichtlinearitäten des Druckaufnehmers führen. Da
jedoch bei dem erfindungsgemäßen Druckaufnehmer zwei gleiche
Druckaufnehmerelemente 10 zueinander in Opposition fest
miteinander verbunden sind, wirkt auf die beiden Rahmen bzw.
Ringe 14 die gleiche Kraft, jedoch in entgegengesetzter
Richtung, so daß sich diese Kräfte auf Grund der Symmetrie
vollkommen aufheben und die Widerstandsänderung der
Dickfilmwiderstände 22 bei beiden Druckaufnehmerelementen 10
lediglich durch die Durchbiegung der beiden Membranen 16
bestimmt wird. Es zeigt sich somit, daß diese einstückige und
symmetrische Ausführung der Druckaufnehmerelemente 10 nicht nur
zu einer erheblichen Vereinfachung der Herstellung führt,
sondern daß mit diesen Druckaufnehmerelementen eine gute
Fehlerkompensation erzielt werden kann.
Fig. 5 zeigt eine gegenüber dem Druckaufnehmer nach Fig. 1a
erweiterte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Druckaufnehmers, bei dem für eine zusätzliche Symmetrie die
Anordnung nebeneinanderliegend verdoppelt ist. Hierbei ist neben
einem Druckaufnehmer 31 eine Zelle 32 mit gleicher Struktur
ausgebildet, wobei auf einer Membran 37 eine integrierte
Schaltung 38 aufgebracht sein kann, die über Leitungen 36 mit
den Dickfilmwiderständen 22 des eigentlichen Druckaufnehmers 31
in Verbindung steht. Über Leitungen 40 können dann bereits
verarbeitete Signale abgenommen werden. Auch hier erfolgt die
Verbindung der beiden Druckaufnehmerelemente 30 mittels
Glasfritte 42 unter Beibehaltung der radialen Öffnungen 13 bzw.
25 für die beiden Hohlräume 34 bzw. 44.
Die symmetrische Ausbildung des Druckaufnehmers gemäß Fig. 5
ergibt eine weitere Verbesserung des Ansprechverhaltens und eine
besonders einfache Möglichkeit, Verarbeitungsschaltungen
möglichst unmittelbar in der Nähe des eigentlichen Sensors
anzubringen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen zwei Möglichkeiten des vorteilhaften
Einsatzes von einzelnen Druckaufnehmerelementen, wie sie bereits
im Zusammenhang mit den Fig. 1a und 1b beschrieben wurden.
Insbesondere zeigt Fig. 6 ein Druckaufnehmerelement 60, das dem
Druckaufnehmerelement 10 der Fig. 1a bzw. 1b entspricht und auf
einer Platte 61 mit seinen Ringstirnflächen abgedichtet
befestigt, insbesondere mittels Glasfritte aufgeschmolzen oder
ggfs. entsprechend verklebt ist. Die Platte 61 ist
beispielsweise zwischen zwei Teilen 62 und 63 gehalten, die
rohr- bzw. ringförmig ausgebildet sein können und etwa
miteinander verschraubt sind, wodurch eine abgedichtete
Befestigung der Platte 61 zwischen den Teilen 62 und 63
gewährleistet wird.
Der im Inneren des Teiles 62 wirkende Druck wird wie im
Zusammenhang mit Fig. la beschrieben, auf die Membran 16 und die
Dickfilmwiderstände 22 übertragen. Die Membran biegt sich
entsprechend durch und die Änderung der Widerstandswerte der
Dickfilmwiderstände 22 ist ein Maß für den im Inneren des Teils
62 herrschenden Druck.
Ein durch den Ring 14 gebildeter Raum 64 unterhalb der Membran
16 kann über eine durch die Platte 61 geführte Öffnung 65 mit
der Atmosphäre in Verbindung stehen, wenn eine Überdruckmessung
vorgenommen wird.
Die Dickfilmwiderstände 22 sind über eine entsprechende Leitung
66, die isoliert durch die Platte 61 geführt ist, mit einer
entsprechenden Auswertevorrichtung verbunden.
Gemäß Fig. 7 wird ein Druckaufnehmerelement 80 umgekehrt
gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 auf einer Platte 81
angeordnet, die eine zentrale Öffnung 85 besitzt. Die Platte 81
ist wiederum zwischen Teilen 82 und 83 abgedichtet eingespannt.
Wird über eine Öffnung 86 auf das Innere des Teils 82 und damit
auf die Membran des Druckaufnehmerelements 80 ein Druck
ausgeübt, so biegt sich die Membran nach unten durch und die
entsprechende Änderung der Widerstandswerte der
Dickfilmwiderstände wird ausgewertet.
Bei beiden Ausführungsbeispielen ist wiederum vorteilhaft, daß
ein sehr einfaches Druckaufnehmerelement auf äußerst einfache
Weise befestigt angeordnet werden kann. Da ferner der jeweilige
Ring 14 großflächig an seinen Stirnflächen mit der Oberfläche
der Platte 61 bzw. 81 fest verbunden ist, wird die Verwindung
des Ringes 14 bei Druckausübung auf die Membran des
Druckaufnehmerelements 60 bzw. 80 vermieden bzw. erheblich
reduziert.
Die Fig. 8 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel der
Verwendung eines erfindungsgemäßen Druckaufnehmers 221, der in
der Schwingmetall-Verbindung zwischen einem Federbein 210 und
dem Fahrzeugaufbau 200 angeordnet ist, so daß der Drucksensor
221 als Radlastsensor wirkt.
Dieser Radlastsensor umfaßt ein allgemein mit 203 bezeichnetes
Schwingmetall mit einer vornehmlich zylindrischen Außenwand 224,
die das elastische Material, etwa Gummi umgibt und eine radiale
Erweiterung in Form eines Randes 237 besitzt. Das Schwingmetall
203 ist in einem Gehäuse 222 untergebracht, das im wesentlichen
zur Schwingmetallaußenwand 224 komplementäre Formen besitzt.
Hierbei wird über einen wesentlichen Teil der Umfangsfläche ein
verhältnismäßig schmaler Spalt gelassen und nur im Bereich der
Erweiterung 237 umfangsmäßig eine ggf. mehrere Taschen 238
ausgebildet. In den Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 222 und
der Außenwand 224 des Schwingmetalls ist elastomeres Material
223 eingebracht, wobei ein oder mehrere Druckaufnehmer 221
praktisch frei schwimmend bzw. lediglich durch ihre elektrischen
Zuleitungen abgestützt, angeordnet sind.
Über Flansche 213 ist das Gehäuse 222 mit dem Fahrzeugaufbau
etwa mittels Schrauben 226 befestigt.
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß ein von den
Rädern abgestütztes Federbein 210 in üblicher Weise von einer
Feder 229 umgeben ist, die sich an einem Federteller 228
abstützt, die wiederum an einem Ansatz 257 des Federbeins 210
anliegt. Ein Rillenkugellager 227 sorgt für eine
Drehbeweglichkeit zwischen Federbein und Kraftmeßeinrichtung.
Es ist ersichtlich, daß diese besonders bevorzugte
Ausführungsform eines Radlastsensors durch die Verschachtelung
des Schwingmetalls mit dem Gehäuse 222 und der freischwimmenden
Anordnung des oder der Druckaufnehmer 221 besonders kompakt ist.
Die integrierte Ausführung der gesamten Anordnung erlaubt einen
äußerst günstigen Aufbau ohne spezielle Befestigung des
Druckaufnehmers, wobei die erheblichen Vorteile zum Tragen
kommen, die sich aus der freischwimmenden Anordnung des
Druckaufnehmers ergeben und im Rahmen der vorangehenden
Beschreibung im einzelnen erläutert wurden.
Gerade das letzte Beispiel zeigt, welche vielfältigen
Anwendungsmöglichkeiten sich für den erfindungsgemäßen
Druckaufnehmer ergeben, wobei insbesondere auf die äußerst
kostengünstige Ausbildung und Anbringung, den kompakten Aufbau
und die hohe Meßgenauigkeit zu beachten sind.
Claims (22)
1. Druckaufnehmer mit einer längs ihres Randes gehaltenen
Membran, auf der Dickfilmwiderstände aufgebracht sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (16) einstückig über
der Stirnöffnung eines Rahmens (14) aus nichtkriechendem
Material ausgebildet ist und eine gegenüber der axialen
Stärke des Rahmens (14) verhältnismäßig geringe Dicke
besitzt.
2. Druckaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das nichtkriechende Material ein Keramikmaterial ist.
3. Druckaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rahmen (14) an der der Membran
gegenüberliegenden Stirnseite parallel zur Membran
großflächig ausgebildet ist.
4. Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Öffnung (18) des Rahmens (14) und
damit die Membran (16) rechteckig ausgebildet und die
Dickfilmwiderstände (22) mit ihrer Längserstreckung parallel
zu einer Kante verlaufen.
5. Druckaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckaufnehmerelemente in
Opposition zueinander angeordnet und miteinander fest
verbunden sind.
6. Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Druckaufnehmerelemente (10)
gleichsinnig übereinander angeordnet und miteinander fest
verbunden sind.
7. Druckaufnehmer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung mittels Verschmelzen
einer Glasfritte (15) oder durch Verkleben der Stirnflächen
erfolgt.
8. Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß eine radiale Öffnung (13) vorgesehen
ist, über die das Innere (18) des Druckaufnehmers mit der
Atmosphäre bzw. einer Druck-/Vakuumvorrichtung verbindbar
ist.
9. Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in
Nebeneinanderanordnung verdoppelt ist und auf den Membranen
(37) des verdoppelten Teils (32) eine integrierte
Auswerteschaltung (38) angeordnet ist, die einerseits mit
den Dickfilmwiderständen (22) über Leitungen (36) und zum
anderen über weitere Leitungen (40) mit einer
Auswerteschaltung in Verbindung steht.
10. Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Paare von
Druckaufnehmerelementen (10) in Nebeneinanderanordnung
vorgesehen sind.
11. Druckaufnehmer nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druckaufnehmer im wesentlichen
freischwebend in Flüssigkeit oder elastomerem Material
angeordnet ist, auf die bzw. das der zu messende Druck
ausgeübt wird.
12. Druckaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dickfilmwiderstände auf der
Innenseite der Membran angeordnet sind.
13. Druckaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Schaltungen im
Hohlraum des Rahmens (14) untergebracht sind.
14. Kraft- oder Druckmeßeinrichtung unter Verwendung eines
Druckaufnehmers nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch ein Abstützteil (112), ein
Krafteinleitungsteil (116), elastomeres Material, das in
einem Zwischenraum (120) zwischen dem Abstützteil (112) und
dem Krafteinleitungsteil (116) angeordnet ist, auf das die
auf das Krafteinleitungsteil (116) ausgeübte Kraft wirkt,
und mindestens einen in dem elastomeren Material im
wesentlichen freischwebend angeordneten Druckaufnehmer
(130), auf den der in dem elastomeren Material durch die
Kraft erzeugt Druck wirkt.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein
rohrförmiges Innenteil (112), dessen Außendurchmesser über
einen bestimmten Bereich unter Bildung einer vorzugsweise
schrägen Stufe (114) erweitert ist, und ein Außenteil (116)
mit einer zentralen Öffnung, in der das Innenteil (112)
angeordnet ist und die eine Kontur komplementär zur
Außenmantelfläche des Innenteils (112) aufweist unter
Belassung eines umlaufenden schmalen Spalts (118), der mit
blasenfreiem elastomerem Material gefüllt ist, in dem
mindestens einer der Druckaufnehmer (130) angeordnet ist,
der den über der zwischen dem Innenteil und dem Außenteil,
gebildeten Ringkolbenfläche feststellt.
16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, daß Signal- und/oder Versorgungsleitungen
von dem oder den Druckaufnehmern (130) durch die Wand des
Innenteils (112) in das rohrförmige Innere desselben geführt
sind.
17. Druckmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine ebene Platte (61), die
gegen einen Druckraum hin abgedichtet befestigt ist, einem
Druckaufnehmer (60; 80), der mit einer seiner beiden
parallel zur Membran des Druckaufnehmers verlaufenden
großflächigen Stirnfläche an der Fläche der Platte (61; 81)
festhaftend befestigt ist.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
der Druckaufnehmer (60) mit der der Membran (16)
gegenüberliegenden Stirnfläche mit der Platte (61) befestigt
ist, der Druck von der anderen Seite auf die Membran (16)
ausgeübt wird und die vom Rahmen (14) der Membran (60)
gebildete Öffnung (64) bevorzugt über eine Öffnung (65) mit
der Atmosphäre oder einer Druck-/Vakuumvorrichtung
verbindbar ist.
19. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Platte (81) eine Öffnung (85) besitzt, die zumindest die
Abmessungen der Membran (16) aufweist und daß die
planparallel zur Membran (16) verlaufende Stirnfläche des
Rahmens (14) großflächig mit der längs der Öffnung (85)
verlaufenden Stirnfläche der Platte (81) festhaftend
befestigt ist, wobei der Druck auf die Innenseite der
Membran (16) ausgeübt wird.
20. Kraft- oder Druckmeßeinrichtung unter Verwendung mindestens
eines Druckaufnehmers nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die
Druckaufnehmer in elastomerem Material praktisch frei
schwimmend angeordnet sind, das zwischen einem Federbein und
einem Schwingmetall zur Abstützung des Federbeins eines
Fahrzeugs angeordnet ist bzw. sind.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
das elastomere Material (2, 23) zwischen der äußeren
Metallfassung (224) des Schwingmetalls und einem diese Wand
umgebenden Gehäuse (222) angeordnet ist.
22. Verfahren zum Herstellen eines Druckaufnehmers nach einem
der vorhergehenden Ansprüche unter Aufbringen von
Dickfilmwiderständen mittels Siebdruck oder einem ähnlichen
Verfahren auf einer Membran aus nichtkriechendem Material
und Befestigen der Membran längs ihres Randes, dadurch
gekennzeichnet, daß die Membran einstückig über einer
zentralen Öffnung eines Rahmens mit diesem in einem
Herstellungsschritt gefertigt wird.
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
DE19883808605 DE3808605A1 (de) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | Druckaufnehmer |
DE8989104386T DE68903235T2 (de) | 1988-03-15 | 1989-03-13 | Elektrischer druck-, schwingungs- und/oder beschleunigungswandler. |
EP89104386A EP0333091B1 (de) | 1988-03-15 | 1989-03-13 | Elektrischer Druck-, Schwingungs- und/oder Beschleunigungswandler |
US07/322,142 US4984467A (en) | 1988-03-15 | 1989-03-13 | Transducer for pressures and/or vibrations and method for manufacturing thereof |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883808605 DE3808605A1 (de) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | Druckaufnehmer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3808605A1 true DE3808605A1 (de) | 1989-09-28 |
Family
ID=6349772
Family Applications (1)
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DE19883808605 Withdrawn DE3808605A1 (de) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | Druckaufnehmer |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3808605A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004035545A1 (de) * | 2004-07-22 | 2006-02-16 | Siemens Ag | Drucksensor und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
1988
- 1988-03-15 DE DE19883808605 patent/DE3808605A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004035545A1 (de) * | 2004-07-22 | 2006-02-16 | Siemens Ag | Drucksensor und Verfahren zu dessen Herstellung |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |