DE3908855A1 - Drucksensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucksensor nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen derartigen Sensor zur Ver­ wendung unter Hochdruckbedingungen, beispielsweise bei mehr als 500 kg/cm² unter Verwendung eines Halbleiters, z.B. eines piezoresistiven Elementes als druckempfind­ lichem Element. Der Drucksensor gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise in Öldruck-Regelsystemen oder dergl. zur Anwendung gelangen.

Es sind viele unterschiedliche Arten von Drucksensoren bekannt, welche ein elektrisches Signal entsprechend einem erfaßten Druck erzeugen, welche jeweils eine un­ terschiedliche Methode zum Entdecken bzw. Erfassen eines Druckes verwenden, aber ein Drucksensor mit einem druck­ empfindlichen Element auf Halbleiterbasis, bei dem ein piezoresistives Element auf einem Siliziumsubstrat ange­ ordnet ist, wird in der jetzigen Zeit mit am meisten verwendet.

Ein Drucksensor, der mit einem derartigen druckempfind­ lichen Element auf Halbleiterbasis ausgestattet ist, ist als Drucksensor des flüssigkeitsdichten Typs bekannt und wird unter Betriebsbedingungen derart verwendet, daß das druckempfindliche Element mit einer geeigneten Flüssig­ keit, wie beispielsweise Siliconöl 104 oder dergl. ein­ gesiegelt ist, um das Problem hinsichtlich einer abneh­ menden Empfindlichkeit des Elementes zu eliminieren.

Ein Beispiel eines Aufbaues eines derartigen druckemp­ findlichen Elementes auf Halbleiterbasis ist in Fig. 7 dargestellt.

Gemäß Fig. 7 ist ein druckempfindliches Element 103, bestehend aus einem piezoresistiven Element auf einer Oberfläche eines Siliziumsubstrates ausgebildet und fest auf der Oberfläche eines Trägers 102, bestehend aus ei­ nem isolierenden Material wie Borsilikat-Glas befe­ stigt.

Der Träger 102 ist hermetisch mit einem Gehäuse 100 des Sensors derart verbunden, daß das druckempfindliche Element 103 in einem Hohlraum 101 gehalten ist, der in­ nerhalb des Gehäuses 100 ausgebildet ist und als Sen­ sorraum S dient, wobei eine Leitung 107 in dem Träger 102 derart angeordnet ist, daß sie diesen durchtritt und in diesem hermetisch mittels eines isolierenden Versie­ gelungsmaterials 108 wie Glas oder dergl. gehalten ist, wobei sich ein Ende hiervon in den Hohlraum 101 er­ streckt und als hermetischer Anschluß dient, um einen Kontakt zwischen der Leitung 107 und dem Element 103 mittels eines geeigneten Drahtes f herzustellen, so daß ein elektrischer Ausgang von dem druckempfindlichen Element zur Außenseite geführt werden kann. Weiter ist eine Verbindungsöffnung R zur Verbindung einer Oberflä­ che des druckempfindlichen Elementes 103 mit Atmosphä­ rendruck in dem Träger 102 ausgebildet und ein umfangs­ seitiger Bereich einer abdichtenden Membran 105, welche das druckempfindliche Element 103 abdeckt und in dem Hohlraum 101 den Sensorraum S definiert, ist mit dem Gehäuse 100 durch Löten oder dergl. verbunden.

Ein Durchlaß 120 zur Verbindung des inneren Bereiches des Sensorraumes S mit der Außenseite ist in dem Gehäuse 100 ausgebildet und eine abdichtende Flüssigkeit wie ein Siliconöl oder dergl. wird durch den Durchlaß injiziert und somit in den Sensorraum S eingebracht, nachdem das druckempfindliche Element 103 und die Membran 105 in dem Gehäuse 100 angeordnet wurden und ein Vakuum aufgebaut wurde, wonach ein Dichtelement wie ein Stopfen 121 oder dergl. in den Durchlaß 120 eingesetzt wird.

Schließlich wird ein Flanschbereich 113 mit einer Öff­ nung 115, durch die ein Druckmedium den Hohlraum be­ tritt, um in Anlage mit der Membran zu gelangen, mittels Bolzen 114 oder dergl. an dem Gehäuse 100 befestigt, wobei eine hermetische Abdichtung wie ein O-Ring oder dergl. dazwischengepackt wird, so daß der Aufbau des Drucksensors abgeschlossen ist.

Bei einem Drucksensor des beschriebenen Aufbaus wird ein unter Druck stehendes Medium, wie Öl, Wasser, Luft oder andere Flüssigkeiten in einen Eindringbereich 116 in dem Drucksensor durch die Öffnung 115 in dem Flansch 113 eingebracht, wodurch das druckempfindliche Element 103 den Druck in dem Druckmedium über die Membran 105 und das Siliconöl innerhalb des Sensorraums S erfaßt und ein elektrisches Signal entsprechend dem erfaßten Druck er­ zeugt und dieses Signal wird über die Leitung 107 als Ausgangssignal von dem Element 103 nach außen geführt.

Die Komponenten des Drucksensors des Flüssigkeits-Ver­ siegelungstyps werden nicht durch Kontakt mit dem Druckmedium, also einer Flüssigkeit oder dergl., in ih­ rer Arbeitsweise beeinträchtigt und der Sensor hat aus­ gezeichnete Charakteristiken dahingehend, daß er unemp­ findlich ist gegenüber Umwelteinflüssen, und aufgrund der Versiegelung der Detektionsoberfläche des druckemp­ findlichen Elementes 103 durch das Silicon oder dergl. einen hohen Zuverlässigkeitsgrad hat.

Nichtsdestoweniger ist bei dieser Art von Drucksensor der Druck des zu messenden Mediums direkt auf die Flüs­ sigkeit aufgebracht, die innerhalb des Sensorraums S ist, und dieser Druck kann sehr hohe Werte von beispielsweise bis zu 200 atü erreichen, wenn der Sensor in einer Vor­ richtung zur Messung von Öldruck verwendet wird.

Wenn in diesem Fall der Drucksensor gemäß Fig. 7 ver­ wendet wird, wirkt der Druck des Druckmediums direkt auf den Stopfen 121 über das Siliconöl und da eine Endober­ fläche des Stopfens 121 Atmosphärendruck ausgesetzt ist und die andere Oberfläche hiervon über das Siliconöl 104 unter Druck steht, kann ein Problem dahingehend entste­ hen, daß im Fall einer nicht festen Befestigung des Stopfens 121 in dem Gehäuse 100 an der Stelle des Stop­ fens 121 Flüssigkeit austreten kann, so daß die Zuver­ lässigkeit der Sensorvorrichtung insgesamt herabgesetzt wird.

Fig. 8 zeigt einen unterschiedlichen Typ von Drucksensor gegenüber dem von Fig. 7. In dem Drucksensor gemäß Fig. 8 weist das Gehäuse 100 den Hohlraum 101 an einem Ende hiervon auf, in dem der Träger 102 und das druckemp­ findliche Element 103 auf Halbleiterbasis eingesetzt sind. Der Hohlraum 101 ist mit einer Versiegelungsflüs­ sigkeit 104, beispielsweise Siliconöl oder dergl. ge­ füllt und weiterhin ist die Versiegelungsflüssigkeit hermetisch mittels der Membran 105 in gleicher Weise wie in dem Drucksensor gemäß Fig. 7 eingesiegelt. Um weiter­ hin einen elektrischen Ausgang vor einem Draht f von dem druckempfindlichen Element 103 zur Außenseite zu führen, ist die Leitung 107 in dem Gehäuse 100 derart vorgese­ hen, daß die Leitung 107 das Gehäuse 100 durchtritt und in das Gehäuse 100 mittels eines versiegelnden Materials 108 wie Glas oder dergl. hermetisch eingesiegelt ist; ein Ende hiervon erstreckt sich in den Hohlraum und bildet einen hermetischen Anschluß in Kontakt mit der Leitung f und das andere Ende hiervon erstreckt sich in einen nicht unter Druck stehenden Bereich des Gehäuses 100 und ist in Kontakt mit einem Schaltkreissubstrat 109. Der so aufgebaute Drucksensor wird in eine geei­ gnete Öffnung in einem Bereich einer Vorrichtung, wel­ ches das unter Druck stehende Medium enthält, einge­ setzt, was durch ein Schraubgewinde 111 mit einem Ver­ siegelungsring 112 dazwischen erfolgt.

In diesem Fall kann ein unter hohem Druck stehendes Me­ dium, das auf den Sensor in einer Richtung des Pfeiles A in Fig. 8 wirkt, mittels des O-Ringes 112, der aus Gummi oder dergl. gefertigt ist, abgedichtet werden. Der derart angeordnete Drucksensor gemäß Fig. 8 arbeitet wie der Drucksensor gemäß Fig. 7 mit der gleichen Wir­ kungsweise.

Bei dem Drucksensor gemäß Fig. 8 wird jedoch der Wert des Druckes, der über das Druckmedium auf den gesamten Drucksensor wirkt, durch den Durchmesser des O-Ringes 112 bestimmt, d.h., je größer dessen Durchmesser ist, um so größer ist der von dem gesamten Drucksensor aufzu­ nehmende Druck.

Da, wie aus Fig. 8 hervorgeht, der Drucksensor gemäß dem Stand der Technik, einen Aufbau derart hat, daß das Schraubengewinde näher an dem Druckmedium ist als im Vergleich hierzu der O-Ring 112, muß der Durchmesser des O-Ringes 112 größer sein als der des Schraubengewinde­ bereiches.

Hieraus ergibt sich ein weiteres Problem dahingehend, daß die Zuverlässigkeit hinsichtlich der mechanischen Belastbarkeit des Schraubengewindebereiches 111 verrin­ gert wird, da der Durchmesser des O-Ringes 112 be­ schränkt sein muß und wenn somit der Drucksensor zur Erfassung eines Hochdrucks von mehr als 500 kg/cm² ver­ wendet wird, wird der Druck, der auf den gesamten Drucksensor wirkt, sehr hoch. Gegenmaßnahmen zur Lösung dieses Problems wurden bislang nicht unternommen und die Verwendung eines Drucksensors auf Halbleiterbasis zur Erfassung eines Hochdrucks von mehr als 500 kg/cm² bei gleichzeitiger hoher Zuverlässigkeit wurde bislang noch nicht ermöglicht.

Weiterhin besteht bei diesen Arten von Drucksensoren das Problem, daß häufig ein Austreten der Versiegelungs­ flüssigkeit im Bereich des versiegelten Abschnittes 108 auftritt.

Wenn gemäß Fig. 9 ein hoher Druck auf die Oberfläche des Bodenbereiches des Hohlraums im Gehäuse 100 aufgebracht wird, insbesondere auf den Bereich nahe des hermetisch eingeschlossenen Anschlusses, wird der Bereich des Ge­ häuses, der das isolierende Versiegelungsmaterial 108 umgibt, nach außen gedehnt und somit kann das Siliconöl durch die Kontaktoberflächen zwischen Gehäuse und Ver­ siegelungsmaterial nach außen austreten oder zwischen dem Versiegelungsmaterial und der Leitung, wie in Fig. 9 durch den Pfeil B dargestellt, so daß die Betriebscha­ rakteristiken dieses Sensors negativ beeinflußt werden.

Die in neuerer Zeit aufgetretene Notwendigkeit zur Mes­ sung von unter hohem Druck stehendem Öl oder Brennstoff oder dergl. in Kraftfahrzeugen oder dergl. hat es nötig gemacht, Drucksensoren auf Halbleiterbasis für derartige Hochdruck-Messungen verwendbar zu machen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die dem Stand der Technik zugehörigen Nachteile zu umgehen und einen Drucksensor auf Halbleiterbasis zu schaffen, bei dem das Austreten der Versiegelungsflüssigkeit nicht auftritt, indem die auf das Versiegelungselement, das zur Einsiegelung der Flüssigkeit innerhalb des Sensors dient, aufgebrachte Last verringert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Vorteile und zweckmäßige Weiterbildungen der Aufgaben­ lösung ergeben die Merkmale der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Drucksensors;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch eine zweite Aus­ führungsform eines erfindungsgemäßen Drucksen­ sors;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch eine dritte Aus­ führungsform eines erfindungsgemäßen Drucksen­ sors;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Drucksensor gemäß Fig. 3;

Fig. 5a und 5b schematische Ansichten von Ausführungs­ formen eines Abdichtringes zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine teilweise Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druck­ sensors;

Fig. 7 und 8 Schnittdarstellungen von Drucksensoren ge­ mäß des Standes der Technik; und

Fig. 9 eine Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Austretens der Abdichtsflüssigkeit aus dem hermetisch abgedichteten Bereich in Drucksenso­ ren gemäß dem Stand der Technik.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zur Verbesserung der Abdichteigenschaften von Drucksensoren derart vorgegangen, daß wenigstens eine Endoberfläche des Abdichtelementes einen Teil der Ober­ fläche des Gehäuses im Nahbereich der Oberfläche der Membran bildet, so daß die Oberflächen von Abdichtele­ ment und Membran einen Teil einer durchgehenden gemein­ samen Oberfläche des Gehäuses formen. Wenn das Gehäuse des Drucksensors mit dem erwähnten Aufbau versehen ist und an einem Gerät angeordnet ist, der ein unter hohem Druck stehendes Medium beinhaltet, sind vorzugsweise beide Oberflächen in Kontakt mit dem gleichen unter Hochdruck stehendem Medium.

Es sei hier festgehalten, daß bei einem derartigen Auf­ bau das Abdichtelement zwischen dem eingesiegelten Me­ dium und der unter Hochdruck stehendem Medium (im fol­ genden Druckmedium genannt) steht, so daß das eingesie­ gelte Medium innerhalb des Hohlraums gehalten werden kann, ohne der Gefahr von Leckagen aufgrund eines Ge­ gendruckes des Druckmediums.

Der Ausdruck "durchgehende gemeinsame Oberfläche des Gehäuses" meint eine Oberfläche, die nicht in einzelne Teile unterteilt ist und kann jede durchgehende Ober­ fläche des Gehäuses auch gekrümmt oder winkelförmig um­ fassen.

Weiterhin sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung die folgenden Fälle erfaßt: Die Oberflächen des Abdichtele­ mentes und der Membran sind in einer gemeinsamen ebenen Oberfläche des Gehäuses des Drucksensors ausgebildet oder jede Oberfläche des Abdichtelementes und der Mem­ bran ist in einer entsprechenden Ebene ausgeformt und sie sind jeweils in Kontakt miteinander, um eine durch­ gehende Oberfläche zu bilden, die hierzu im rechten Winkel steht.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht der Endbereich des Gehäuses, der die Oberflächen von Abdichtelement und Membran trägt vorzugsweise von der inneren Oberfläche der Vorrichtung in das Druckme­ dium vor, wenn das Gehäuse beispielsweise durch Ein­ schrauben in dem Gerät befestigt wird oder aber kann an dem Gerät derart befestigt sein, daß der Endbereich hiervon nicht von der inneren Oberfläche des Gerätes in das Druckmedium vorsteht. Im letzteren Fall kann das Gehäuse, an dem die Oberfläche des Abdichtelementes am Umfang des Endbereiches hiervon und die Oberfläche der Membran an dem oberen Ende hiervon ist, verwendet werden und vorzugsweise ist wenigstens eine Oberfläche des Ab­ dichtelementes an der Umfangsoberfläche des Endbereiches hiervon gegenüberliegend, in die das Gehäuse bei seiner Montage eingeführt wird, wobei eine festgelegte Lücke dazwischen vorliegt.

Das Austreten der Abdichtflüssigkeit wird bei dem Drucksensor auf Halbleiterbasis gemäß der vorliegenden Erfindung wirksam verhindert, da das Abdichtelement zwischen dem eingesiegelten Medium und dem Druckmedium vorgesehen ist, wobei das Abdichtelement dem gleichen Druck unterworfen ist auf der Seite, die dem eingesie­ gelten Medium gegenüberliegt und der anderen Seite, die dem Druckmedium gegenüberliegt, so daß die auf das Ab­ dichtelement aufgebrachte Belastung verringert ist.

Eine weitere Ausführungsform zur Verbesserung der Ab­ dichteigenschaften des Drucksensors weist einen Aufbau derart auf, daß ein Durchmesser des Endbereiches des Gehäuses, an dem der Hohlraum vorgesehen ist kleiner ist, als der Rest des Gehäuses.

Genauer gesagt, das Gehäuse ist mit einem ersten Körper ausgestattet, der an einer Oberfläche hiervon ein Schraubengewinde aufweist, um in das Gehäuse der zu überwachenden Vorrichtung eingesetzt zu werden und mit einem zweiten Körper versehen, der einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der des ersten Körpers und längs von dem ersten Körper vorsteht, wobei ein Schul­ terbereich dazwischen die ersten und zweiten Körper mit­ einander verbindet, und wobei ein Hohlraum das Erfas­ sungselement beinhaltet und mit einer Versiegelungs­ flüssigkeit gefüllt ist, wobei der Hohlraum in dem zweiten Körper angeordnet ist und wobei schließlich eine Übertragungsvorrichtung, wie ein Draht oder dergleichen sich in den zweiten Körper erstreckt, um einen hermeti­ schen Anschluß in dem Hohlraum zu bilden.

Mit dieser Ausführungsform kann der Abdichtring zwischen dem Schulterbereich des Gehäuses und dem stufenartigen Bereich der Öffnung in der zu überwachenden Vorrichtung angeordnet werden, durch welche ein Teil des Gehäuses eingeführt wird, wenn dieses befestigt wird.

Weiterhin kann das Gehäuse an einer Vorrichtung, welche das Druckmedium beinhaltet dadurch installiert werden, daß wenigstens ein Ende hiervon in eine Öffnung in der Vorrichtung eingesetzt wird, indem ein Schraubengewinde an der äußeren Oberfläche des Gehäuses in ein korres­ pondierendes Schraubengewinde an der inneren Oberfläche der Öffnung der Vorrichtung eingeschraubt wird, wobei weiterhin die Öffnung mit einem Bereich mit einem Durchmesser kleiner als von dem Teil hat, in dem das Schraubengewinde ausgebildet ist, so daß ein stufenar­ tiger Abschnitt entsteht, wobei vorzugsweise ein Ab­ dichtring im Nahbereich des stufenartigen Abschnittes vorgesehen ist, um den auf dem Schraubenabschnitt auf­ gebrachten Druck zu reduzieren, so daß ein Austreten des Druckmediums in der Vorrichtung wirksam verhindert wird.

Ein Ring aus Metall oder einem elastischen Material wie Gummi oder dergleichen mit einer Querschnitt-Formgebung in Form eines Kreises oder eines C oder dergleichen kann bei dieser Erfindung als Abdichtring verwendet werden. Es sei hier festgehalten, daß bei Verwendung eines Ab­ dichtringes mit kreisförmigem Querschnitt vorzugsweise mehrere Öffnungen V in der Oberfläche des Abdichtringes vorgesehen sein sollten, wie in Fig. 5b dargestellt.

Da in dieser Ausführungsform der Durchmesser des Ab­ dichtringes kleiner ist als der des Schraubenbereiches ist der Druck, der auf die gesamte Vorrichtung ausgeübt wird und hierbei insbesondere der Druck, der auf den Schraubenbereich ausgeübt wird, wirksam verringert, so daß die Zuverlässigkeit und Standzeit des Drucksensors erhöht ist.

In einer Abwandlung der erwähnten ersten Ausführungsform kann das Gehäuse bestehend aus erstem und zweitem Körper an einer Vorrichtung, welche das Druckmedium beinhaltet in gleicher Weise wie bereits geschildert befestigt werden, jedoch ist hier die Öffnung an der Vorrichtung mit einem Bereich ausgestattet, der einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Bereich, an dem das Schraubengewinde ausgebildet ist; dieser Bereich ist in einer Position ausgebildet, entsprechend dem zweiten Körper des Gehäuses, d. h. des Endbereiches des Gehäuses mit einem relativ kleinen Durchmesser und näher an dem Druckmedium angeordnet als der Schraubengewindeab­ schnitt, um einen stufenartigen Abschnitt zu bilden. Weiterhin kann in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Vorrichtung zur Verbesserung des Einsiegelns des Drucksensors dadurch realisiert werden, daß ein Kerbenbereich den hermetisch versiegel­ ten Bereich der Übertragervorrichtung umgibt und im Nahbereich des Bodenteils des Hohlraums angeordnet ist, so daß der Kerbenbereich mit dem Hohlraum in Verbindung steht und mit dem eingesiegelten Medium gefüllt ist. Hierbei wird das hermetische Einsiegeln der Übertra­ gungsvorrichtung dadurch verbessert, daß der Druck des eingesiegelten Fluides, wie Siliconöl oder dergleichen auf den Endbereich des hermetischen Anschlusses aufge­ bracht wird, um den Versiegelungseffekt hiervon zu ver­ stärken.

In einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eine Endoberfläche des Versiegelungselementes ein Teil der Oberfläche des Gehäuses im Nahbereich des Oberflächen­ bereiches der Membran, so daß die Oberflächen sowohl von Versiegelungselement als auch Membran einen Teil der durchgehenden gemeinsamen Oberfläche des Gehäuses bil­ den. Genauer gesagt, wenn das Gehäuse des Drucksensors eine wie oben beschriebene Einrichtung hat und an einem Gerät befestigt wird, welches das Druckmedium beinhal­ tet, sind vorzugsweise beide Oberflächen in dem gleichen Hochdruckmedium angeordnet und in einer weiteren Aus­ führungsform ist die Oberfläche des Abdichtelementes derart vorgesehen, daß es der inneren Oberfläche einer Öffnung des Gerätes, welches das Hochdruckmedium bein­ haltet gegenüberliegt und durch welche das Gehäuse des Drucksensors eingeführt wird, wobei ein vorbestimmter Spalt dazwischen verbleibt zur Auffüllung mit dem unter Hochdruck stehenden Medium.

Bei dieser Ausführungsform kann der Druck, der auf den gesamten Drucksensor wirkt, verringert werden, da der Bereich, der das Hochdruckmedium einsiegelt unter Ver­ wendung eines Abdichtringes ausgebildet wird, der zwi­ schen dem stufenartigen Bereich angeordnet ist und einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der des Schrauben­ gewindeabschnittes und des Drucksensors.

Die Versiegelungsmöglichkeit, d. h. die Versiegelungs­ charakteristik des Versiegelungsabschnittes des herme­ tischen Anschlusses der Übertragungseinrichtung, wie ein Draht oder dergleichen, der das Gehäuse durchtritt, ist verbessert, da der Anschluß den Druck von dem Hoch­ druckmedium zwischen dem Gerät und dem zweiten Teil des Gehäuses aufnimmt uns somit ein Teil des Gehäuses im Nahbereich des Anschlusses in Richtung auf den Anschluß hin komprimiert wird.

Wenn weiterhin ein Kerbenbereich im Nahbereich des Anschlusses vorgesehen ist, kann die Abdichtmöglichkeit des hermetischen Anschlusses ebenfalls verbessert wer­ den, da der Bereich des Gehäuses zwischen dem Kerbenbe­ reich und dem Anschluß derart wirkt, daß der Anschluß komprimiert wird aufgrund des Druckes, der durch das eingesiegelte Medium in der Kerbe erzeugt wird, wenn das eingesiegelte Medium in dem Hohlraum unter Druck von dem Hochdruckmedium steht.

Eine erste Ausführungsform eines Drucksensors gemäß der vorliegenden Erfindung, der geeignet ist zur Erfassung von Drücken in einem Medium mit Hochdruck von 50-200 atm ist in Fig. 1 dargestellt.

Gemäß Fig. 1 weist ein Gehäuse 3 an einem seiner Enden einen Hohlraum auf, in dem sich ein druckempfindlicher Abschnitt 1 befindet, wobei weiterhin ein behälterarti­ ger offener innerer Abschnitt 2 mit kreisförmigem Querschnitt am entgegengesetzten Ende vorgesehen ist, wobei in dem inneren Abschnitt 2 ein Substrat 4 vorge­ sehen ist und die Oberseite des inneren Abschnittes 2 mit einem Abdeckmaterial 5 versehen ist, welches mit dem Gehäuse 3 durch Bördeln oder dergleichen verbunden ist.

Der druckempfindliche Abschnitt 1 umfaßt eine Druckkam­ mer 1 a, eine metallische Membran 1 b, welche einen offe­ nen Bereich der Kammer 1 a überdeckt um mit dem Umfangs­ bereich der Kammer durch Hartlöten oder dergleichen verbunden ist, einen Träger 1 c, der innerhalb der Kammer 1 a befestigt ist und ein druckempfindliches Element 1 d auf Halbleiterbasis mit einer Druckmeßdose aus Halblei­ termaterial gebildet durch ein Diffusionsverfahren auf­ weist, wobei ein konkaver Bereich zur Ausbildung einer Membran auf der entgegengesetzten Oberfläche vorgesehen ist.

Weiterhin ist die Druckkammer 1 a mit Siliconöl 1 e ge­ füllt, um eine Abschwächung oder negative Beeinflussung des druckempfindlichen Elementes 1 d zu verhindern.

Weiterhin ist ein Leitungsdraht 7, der als elektrische Übertragungseinrichtung dient in dem Gehäuse 3 mit einer isolierenden Abdichtung 6 aus Glas vorgesehen und ein Ende hiervon ist mit dem Ausgang des druckempfindlichen Elementes 1 d über einen Draht 1 f verbunden, der durch einen Drahtbondierungsvorgang angeschlossen ist. Das andere Ende des Drahtes 7 tritt in den inneren Abschnitt 2 ein und ist hier mit dem Substrat 4 durch Löten ver­ bunden.

Das Gehäuse 3 ist mit einem Schraubengewindeabschnitt 8 an einer seiner Oberflächen ausgestattet und kann somit mit einer anderen Komponente 50, d. h. der Vorrichtung, welche das Druckmedium beinhaltet, beispielsweise einer Öldruckvorrichtung oder dergleichen leicht durch Einschrauben befestigt werden.

Ein O-Ring 9 mit kreisförmigem Querschnitt ist zur Ver­ siegelung des Gehäuses 3 relativ zu der Komponente 50 vorgesehen.

Das Substrat 4, welches mit dem Draht 7 in Verbindung steht ist mit einem Silicongel 11 umfangsseitig umgeben, um eine Verschmutzung des Substrates 4 durch Feuchtig­ keit, Staub oder dergleichen zu verhindern.

Das Abdeckteil 5 ist mit dem Gehäuse 3 fest derart ver­ bunden, daß ein Teil der Abdeckung 5 in den inneren Abschnitt 2 des Gehäuses 3 eingeführt ist und ein Kan­ tenbereich 12 des Gehäuses 3 um die Umfangskante der Abdeckung 5 herumgeschlagen ist.

Eine Leitung 14, die mit einem Film 13 beispielsweise aus Kunstharz überzogen ist, ist fest an der Abdeckung 5 durch ein Klebeverfahren beispielsweise mit Kunstharz 15 oder dergleichen befestigt, und ein Ende hiervon inner­ halb des inneren Abschnittes 2 ist mit einem Draht 10, der ebenfalls mit dem Substrat 4 in Verbindung steht, verlötet.

Ein weiterer Hohlraum 31, der von dem Hohlraum für die Druckkammer 1 a getrennt ist, ist im Nahbereich der Druckkammer 1 a angeordnet und mit der Kammer 1 a über eine Passage 30 in Verbindung.

In dieser Ausführungsform umfaßt ein Abdichtelement 21 ein Stahlkugelventil 60 und einen Stopfen 20 zum Ein­ siegeln des Siliconöls in dem Hohlraum 31 und das Stahlkugelventil 16 wird verwendet, das Siliconöl direkt einzusiegeln, indem es fest am Einlaß der Passage 30 mittels des Stopfens 20 gehalten ist, der in dem Hohl­ raum 31 über ein Gewinde 17 befestigt ist.

Gemäß Fig. 1 ist die Endoberfläche des Stopfens 20 ge­ genüber der Seite des Stahlkugelventils 16 ein Teil der Oberfläche eines Abschnittes 32 von einem Endbereich des Gehäuses 3 senkrecht zu einer Endoberfläche 33 des Ge­ häuses 3, in der die Druckkammer 1 a mit der Membran 1 b angeordnet ist, wobei die beiden Oberflächen in einer kontinuierlichen Formgebung ausgebildet sind und in Kontakt mit dem unter Hochdruck stehendem Medium gelan­ gen können.

Wenn somit der Drucksensor mit diesem Aufbau in die Komponente 50 eingesetzt wird, steht der Endbereich des Gehäuses vorzugsweise von einer inneren Oberfläche 51 der Komponente 50 vor, um es den Oberflächen des Ab­ dichtelementes 21 und der Membran 1 b zu ermöglichen, dem gleichen Druck ausgesetzt zu werden, der innerhalb der Komponente 50 herrscht.

Somit besteht bei diesem erfindungsgemäßen Drucksensor keine Druckdifferenz zwischen der Oberfläche des Ab­ dichtelementes bestehend aus Stahlkugelventil 16 und Stopfen 20 gegenüber dem Siliconöl oder der anderen Oberfläche gegenüber dem Hochdruckmedium, da der Druck P aufgenommen durch das Abdichtelement von dem Hochdruck­ medium (Pfeil B) der gleiche Druck P ist, der durch das Abdichtelement des Siliconöls aufgenommen werden muß, wie durch den Pfeil A dargestellt.

Selbst wenn somit ein Hochdruck von einigen 100 atm auf die Membran 1 b wirkt, wirkt auf das Stahlkugelventil 16 und den Stopfen 20 der gleiche Druck von einigen 100 atm, der durch das Hochdruckmedium in Richtung des Pfeiles B ausgeübt wird, so daß das Siliconöl nicht nach außen austritt und somit die Zuverlässigkeit und Stand­ zeit des Sensors erhöht wird.

Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drucksensors wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Gleiche Teile wie in der ersten Ausfüh­ rungsform sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Diese Ausführungsform weist den gleichen Aufbau wie der Drucksensor der ersten Ausführungsform auf, mit Ausnahme des Aufbaus des Gehäuses 3 und der Anordnung des Ab­ dichtelementes 21 mit dem Stahlkugelventil 16 und dem Stopfen 20, bzw. deren Anordnung bezüglich der inneren Oberfläche der Öffnung in der zusätzliche Komponente 50. Genauer gesagt, das Abdichtelement 21 mit dem Stahlku­ gelventil 16 und dem Stopfen 20 ist in der Öffnung ange­ ordnet und die Oberfläche des Stopfens 20 liegt der in­ neren Oberfläche der Öffnung gegenüber; insbesondere liegt er dem Schraubengewindeabschnitt 8 an der inneren Oberfläche der Öffnung der Komponente 50 gegenüber, d. h. das Abdichtelement ist zwischen dem Siliconöl 1 e und dem Druckmedium in einem Spalt zwischen der äußeren Oberfläche des Gehäuses 3 und der inneren Oberfläche der Öffnung der Komponente 50 angeordnet, wobei noch der O-Ring 9 vorgesehen ist.

Bei dieser zweiten Ausführungsform des Drucksensors auf Halbleiterbasis besteht keine Druckdifferenz zwischen der Oberfläche des Abdichtelementes 21 mit dem Stahlku­ gelventil 16 und dem Stopfen 20, welche beispielsweise dem Siliconöl gegenüberliegt und der anderen Oberfläche hiervon, welche dem Druckmedium gegenüberliegt. Selbst wenn somit ein hoher Druck von mehreren 100 atm auf die Membran 1 b wirkt, ist der Druck auf der einen Seite des Abdichtelementes 21 mit dem Stahlkugelventil 16 und dem Stopfen 20 über das Siliconöl und der Druck auf der an­ deren Seite des Abdichtelementes 21 direkt von dem Hochdruckmedium gleich, so daß zwischen beiden Seiten des Abdichtelementes 21 keine Druckdifferenz vorliegt und somit das Siliconöl nicht zur Außenseite austreten kann und somit die Zuverlässigkeit der Sensoranordnung verbessert wird.

Da weiterhin die Position, in der das Abdichtelement 21 angeordnet ist so gewählt ist, daß dieses der Oberfläche des Schraubengewindes der zusätzlichen Komponente 50 gegenübersteht, kann die Gesamtgröße des Sensors ver­ ringert werden, da der Endbereich des Gehäuses nicht notwendigerweise von der inneren Oberfläche 51 vorstehen muß.

Sowohl in erster als auch zweiter Ausführungsform ist das Stahlkugelventil 16 unter Druck in den Einlaß der Passage 30 mittels des Stopfens 20 und dem Gewinde 17 eingesetzt; es kann jedoch auch eine Schraube mit einem konischen Ende oder "EXPANDER" (Produktname der Firma König Co.) für das Abdichtelement anstelle des Stahlku­ gelventils 16 und des Stopfens 20 verwendet werden.

Weiterhin ist die Lage der Anordnung von Stahlkugelven­ til 16 und Stopfen 20 nicht auf die dargestellten Posi­ tionen beschränkt; es ist vielmehr jede Lage zwischem dem Hochdruckmedium und dem Siliconöl möglich.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 wird nun eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung er­ läutert.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Druck­ sensor der dritten Ausführungsform, bei dem das Gehäuse 3 an der weiteren Komponente 50 mit dem Druckmedium da­ rin installiert ist und Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf den Endbereich des Gehäuses 3 von Fig. 3, wobei die me­ tallische Membran 1 b und eine kreisförmige Platte 1 g mit einer Öffnung darin entfernt sind.

Gemäß Fig. 3 ist der Aufbau des Gehäuses 3 wie der Auf­ bau des Gehäuses 3 in der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß die kreisförmige Platte 1 g mit einer oder mehreren Öffnungen hierin an der unteren Endoberfläche des Gehäuses 3 mit der metallischen Membran 1 b entlang deren gesamten Umfang verlötet ist und der Endbereich des Gehäuses 3 einen ersten Körperteil 3 b mit dem Ge­ windeabschnitt 8, beispielsweise einem Außengewinde an der äußeren Umfangsoberfläche und einen zweiten Körper­ teil 3 c, d. h. einen verdünnten Bereich aufweist, der sich längs vom Endbereich des ersten Körperteils 3 b er­ streckt und einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der des ersten Körperteils 3 b, wobei ein Schulterbereich 3 d den ersten Körperteil 3 b und den zweiten Körperteil 3 c verbindet.

In dieser Ausführungsform ist die Längenerstreckung des dünneren Bereiches des Gehäuses, d. h. des zweiten Kör­ perteils 3 c, das sich vom ersten Körperteil erstreckt vorzugsweise länger als die Weite des Schulterbereiches 3 d, um eine verbesserte Abdichtungseigenschaft sicher­ zustellen.

Weiterhin kann der so aufgebaute Drucksensor leicht mit der weiteren Komponente 50, d. h. dem Gerät, welches das Hochdruckmedium enthält verbunden werden, so z. B. mit einem Hochdruckgerät, einem Öldruckgerät oder derglei­ chen, indem das Gewinde 8 vorgesehen ist.

Hierzu ist das Gerät 50 mit einer Öffnung versehen, in­ nerhalb der das Gehäuse 3 installiert werden kann, wobei ein erster Abschnitt einen Gewindeabschnitt 50 a, vor­ zugsweise ein Innengewinde an der inneren Umfangsober­ fläche trägt und ein zweiter Abschnitt, d. h. ein ver­ dünnter Abschnitt einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der des ersten Abschnittes und in einer Lage ange­ ordnet ist, die näher an dem Hochdruckmedium ist als der erste Abschnitt und kein Gewinde trägt, wobei ein stu­ fenartiger Abschnitt 50 c die ersten und zweiten Ab­ schnitte miteinander verbindet.

Weiterhin ist ein konkaver Abschnitt 50 b mit einem Durchmesser kleiner als der des Schraubenabschnittes 50 a im Nahbereich des stufenartigen Abschnittes 50 c und nä­ her an dem Druckmedium P als der erste Abschnitt ange­ ordnet.

Ein C-Ring 9 aus einem metallischen Material entspre­ chender Elastizität um einem Querschnitt gemäß Fig. 5a ist in dem konkaven Abschnitt 50 b angeordnet und zwi­ schen die ersten und zweiten Abschnitte eingesetzt, um das Hochdruckmedium einzusiegeln.

Da in dieser dritten Ausführungsform der abdichtende Bereich den metallischen C-Ring 9 mit einem Durchmesser kleiner als der des Gewindeabschnittes 8 umfaßt, kann der von dem gesamten Drucksensor aufzunehmende Druck gegenüber dem Stand der Technik verringert werden, bei dem der Durchmesser des abdichtenden Bereiches größer ist als der des Bereiches, an dem das Schraubengewinde ausgebildet ist und somit kann die Verläßlichkeit der mechanischen Stärke der Schraube aufgrund dieser Ver­ kleinerung erhöht werden.

Andererseits ist es bekannt, daß wenn der metallische C-Ring 9 näher an dem Hochdruckmedium als das Schrau­ bengewinde 8 angeordnet ist, um den von dem gesamten Drucksensor aufzunehmenden Druck zu verringern und ein Hochdruck angelegt wird, der Bereich des Gehäuses, der das isolierende Versiegelungsmaterial 108 umgibt dazu neigt, sich nach außen auszudehnen, da das unter hohem Druck stehende Siliconöl 1 e an das eine Ende der Leitung 107 angelegt wird und das andere Ende hiervon sich in den inneren Abschnitt 2 erstreckt, in dem kein Druck vorliegt, so daß - im schlimmsten Fall - das Siliconöl durch die Kontaktoberflächen von Gehäuse und Versiege­ lungsmaterial oder zwischen Versiegelungsmaterial und Leitung austreten wird, wie durch den Pfeil B in Fig. 9 dargestellt, so daß die Charakteristiken des Drucksen­ sors verschlechtert würden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform empfängt jedoch der Bereich des Drahtes 7, der den zweiten Abschnitt des Gehäuses 3 durchtritt, d. h. den verjüngten Abschnitt mit kleinerem Durchmesser eine Druckkraft von der äuße­ ren Oberfläche des Gehäuses in einer Richtung wie durch die Pfeile Q in Fig. 3 dargestellt, welche durch das Hochdruckmedium zwischen dem zweiten Abschnitt 3 c des Gehäuses und der Komponente 50, an der das Gehäuse 3 des Drucksensors installiert ist, erzeugt wird, was dazu führt, daß der Teil des zweiten Körperteils 3 c in der Nachbarschaft des Drahtes 7 in Richtung auf den Draht 7 gepreßt wird, so daß die Versiegelungscharakteristik erhöht wird, da keine Trennung des Versiegelungsmate­ rials 6 von dem Draht 7 oder Teilen des Gehäuses auf­ treten kann.

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert.

Fig. 6 ist eine vergrößerte Teilansicht des Gehäuses 3 eingesetzt in die zusätzliche Komponente 50 auf gleicher Weise wie in Fig. 3 und gleiche Bezugsteile wie in Fig. 3 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In dieser Ausführungsform hat das Gehäuse 3 keinen ver­ dünnten Bereich, der sich von dem ersten Körperteil mit dem Schraubengewinde aus erstreckt, obwohl die Ausbil­ dung der Öffnung in dem Gerät oder der Komponente 50 der von Fig. 3 entspricht und wobei weiterhin ein abdich­ tender Bereich mit dem metallischen C-Ring 9 zwischen dem oberen Endbereich des Gehäuses 3 und dem konkaven Abschnitt 50 b der Öffnung in dem Gerät 50 vorgesehen ist.

Bei dieser Ausführungsform wirkt das Hochdruckmedium nicht auf den Teil des Bereiches des Gehäuses 3 auf den Draht 7, wie in Fig. 3 und das Gehäuse 3 ist mit einem Kerbenabschnitt 25 mit kreisförmiger Formgebung versehen und ein Ende hiervon steht mit dem Hohlraum 101 in Ver­ bindung, so daß der Draht 7 in dem Hohlraum 101 umfaßt ist, wobei der Kerbenabschnitt 25 mit Siliconöl 1 e ge­ füllt ist.

Wenn somit das Siliconöl unter Druck steht, wirkt dieser Druck auch auf das Siliconöl innerhalb des Kerbenab­ schnittes 25 und das Siliconöl in dem Kerbenabschnitt drückt auf einen Bereich 26 zwischen dem Siliconöl 1 e und dem isolierenden Material 6 in Richtung des Drahtes 7, wie durch den Pfeil U dargestellt, so daß die Ver­ siegelung verbessert wird.

Bei dieser Ausführungsform kann der gleich Effekt des Verringerns des Durchmessers des abdichtenden Bereiches auf unterhalb den Durchmesser des Schraubenabschnittes erzielt werden, wie in der dritten Auführungsform.

Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung erfolgte exemplarisch anhand von vier Ausführungsformen; es ver­ steht sich jedoch, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese vier Ausführungsformen beschränkt ist und daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Modifikationen und Abwandlungen denkbar ist, von denen im folgenden noch kurz einige erwähnt werden sollen:

• 1) Wenn es gewünscht ist, den Druck eines Druckmediums zu erfassen, wobei der Druck über 500 kg/cm² liegt, sollte kein O-Ring aus Gummi als Abdichtmaterial verwendet werden; vielmehr ist ein O-Ring oder C-Ring aus Metall in diesem Fall vorteilhafter.
• In diesem Fall wird ein O-Ring oder C-Ring aus rostfreiem Stahl mit einer Kupferplattierung, einer Nickellegierung, einer anderen Metalldichtungs-Le­ gierung oder dergleichen verwendet.
• 2) Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird das Siliconöl 1 e eingesiegelt, nachdem es in den Hohl­ raum eingespritzt wurde, was durch das Kugelventil 16 und den Stopfen 20 erfolgt; es kann jedoch ein anderes Versiegelungsverfahren verwendet werden, mit dem das Siliconöl eingesiegelt wird, beispielsweise durch eine plastische Deformation eines Teiles an dem die metallische Membran fest anliegt, wie bei­ spielsweise in der JP-OS 61-22 222 beschrieben.
• 3) Als isolierende Versiegelungsflüssigkeit kann an­ stelle von Siliconöl eine Flüssigkeit aus Fluorsi­ licon oder dergleichen verwendet werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ergeben sich somit die folgenden Effekte, die gegenüber dem Stand der Technik einen wesentlichen Vorteil darstellen:

• 1) Ein Austreten der Versiegelungsflüssigkeit aus dem Drucksensor kann nicht auftreten, da das Abdicht­ element zum Versiegeln der Versiegelungsflüssigkeit in dem Hohlraum zwischen der Versieglungsflüssigkeit und dem Druckmedium vorgesehen ist, so daß ein Drucksensor auf Halbleiterbasis mit hoher Zuverläs­ sigkeit erhalten werden kann.
• 2) Der von dem gesamten Drucksensor aufzunehmende Druck kann verringert werden, so daß die Zuverlässigkeit des Gewindeabschnittes, mittels dem das Gehäuse in die das Druckmedium enthaltende Vorrichtung einge­ schraubt wird erhöht werden kann.
• 3) Ein Drucksensor auf Halbleiterbasis mit einem her­ metischen empfindlichen Teil zur Verwendung der Druckerfassung in hohen Bereichen kann realisiert werden, da die Versiegelungsmöglichkeit des herme­ tischen Bereiches erhöht ist.

Claims (19)

1. Drucksensor mit:
einem Gehäuse mit einem Hohlraum an wenigstens einem Endabschnitt hiervon:
einem druckempfindlichen Element innerhalb des Hohlraumes, welches ein elektrisches Signal entspre­ chend einem erfaßten Druck erzeugt;
Übertragungseinrichtungen zur Übertragung des Si­ gnales zur Außenseite des Gehäuses, welche herme­ tisch in das Gehäuse eingesiegelt sind, wobei ein Ende hiervon mit einem Bereich des Hohlraums für das druckempfindliche Element in Verbindung steht;
einem Versiegelungsmedium innerhalb des Hohlraumes zur Verhinderung von Beschädigungen des druckemp­ findlichen Elementes;
einer Membran zur Abdeckung des Hohlraumes; und
einem Abdichtelement zur Versiegelung des Versiege­ lungsmediums innerhalb des Hohlraumes, welches an einem Bereich angeordnet ist, welches mit dem Hohl­ raum des Gehäuses in Verbindung steht, dadurch ge­ kennzeichnet,
daß der Drucksensor weiterhin Einrichtungen auf­ weist, mittels denen die Abdichteigenschaften eines Bereiches, bei dem Gefahr besteht, daß das Versie­ gelungsmedium aus dem Hohlraum austritt dadurch verbessert wird, daß ein Gegendruck eines zu mes­ senden unter Druck stehenden Mediums verwendet wird.

2. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verbesserung der Abdicht­ eigenschaft des Bereiches das Abdichtelement selbst ist, welches derart aufgebaut ist, daß wenigstens eine Endoberfläche des Abdichtelementes einen Teil der Oberfläche des Gehäuses im Nahbereich des Ober­ flächenbereiches der Membran bildet, so daß eine Oberfläche des Abdichtelementes und eine Oberfläche der Membran einen Teil einer durchgehenden gemein­ samen Oberfläche des Gehäuses bilden.

3. Drucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor in einem Gerät befestigt ist, welches in sich das unter Druck stehende zu messende Medium beinhaltet, so daß beide Oberflächen mit dem gleichen Druckmedium beaufschlagt werden.

4. Drucksensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor an dem Gerät angeordnet ist, welches das unter Druck stehende Medium beinhaltet, wobei das Abdichtelement zwischen dem Versiege­ lungsmedium und dem Druckmedium angeordnet ist.

5. Drucksensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Abdichtelementes derart ange­ ordnet ist, daß die Oberfläche einer inneren Ober­ fläche einer Öffnung in dem Gerät, welches das Druckmedium beinhaltet, gegenüberliegt, wobei durch die Öffnung das Gehäuse des Drucksensors eingeführt ist.

6. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtungen derart angeordnet sind, daß sie das Gehäuse durchtreten und hierbei ein Ende hiervon hermetisch abgesiegelt in den Hohlraum vorspringt, um im elektrischen Kontakt mit dem dortigen druckempfindlichen Element zu sein und wobei das andere Ende hiervon in einem Bereich nach außen geführt ist, der das Druckmedium nicht bein­ haltet.

7. Drucksensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Übertragungseinrichtungen innerhalb eines getrennten Hohlraums am anderen Ende des Gehäuses mit einem Versiegelungsmedium hierin und einer geeigneten Abdeckung angeordnet ist und mit einer Leitung verbunden ist, welche sich von dem Hohlraum zur Außenseite über eine geeignete Verbin­ dungsvorrichtung erstreckt.

8. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verbesserung der Abdicht­ eigenschaften des Bereiches ein hermetisch versie­ gelter Bereich ist, der derart aufgebaut ist, daß ein Durchmesser des Endbereiches des Gehäuses, an dem der Hohlraum angeordnet ist, kleiner ist, als der des verbleibenden Gehäuses.

9. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verbesserung der Abdicht­ eigenschaften des Bereiches ein hermetisch versie­ gelter Bereich ist, der derart aufgebaut ist, daß der Drucksensor an einem Gerät, welches das Druck­ medium beinhaltet, dadurch befestigt ist, daß wenig­ stens ein Ende des Gehäusebereiches in eine Öffnung in dem Gerät durch Befestigen eines Schraubengewin­ des an der äußeren Oberfläche des Gehäuses in ein Schraubengewinde an der inneren Oberfläche der Öff­ nung des Gerätes befestigt wird, wobei weiterhin die Öffnung mit einem Abschnitt versehen ist, dessen Durchmesser kleiner ist als der des Abschnittes, an dem der Gewindeabschnitt ausgebildet ist, so daß ein stufenartiger Abschnitt dazwischen ausgebildet ist.

10. Drucksensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung des Drucksensors das Gehäuse durchtritt und hierbei an einem Ende herme­ tisch abgesiegelt ist und in den Hohlraum vor­ springt, um in elektrischen Kontakt mit dem druck­ empfindlichen Element zu sein, wobei das andere Ende hiervon nach außen zu einem Bereich geführt ist, der das unter Druck stehende Medium nicht aufweist und an einem Gerät befestigt ist, welches das Druckme­ dium beinhaltet durch Einführen wenigstens eines Endes des Gehäuses in eine Öffnung an dem Gerät durch Einsetzen eines Schraubengewindes an der äu­ ßeren Oberfläche des Gehäuses mit einem großen Durchmesser in ein Schraubengewinde an einer inneren Oberfläche der Öffnung des Gerätes, wobei weiterhin die Öffnung mit einem Bereich versehen ist, der ei­ nen Durchmesser hat, der kleiner ist als der des Bereiches, an dem das Schraubengewinde ausgebildet ist, wobei der Bereich an einer Stelle entsprechend dem Endbereich des Gehäuses mit einem relativ klei­ nen Durchmesser ausgebildet ist und näher an dem Druckmedium angeordnet ist als der Bereich mit dem Schraubengewinde, so daß ein stufenförmiger Bereich dazwischen gebildet ist.

11. Drucksensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse an einem seiner Enden einen Bereich aufweist mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der des anderen Bereiches, wobei der Hohl­ raum an der oberen Oberfläche des Bereiches mit dem geringeren Durchmesser angeordnet ist und wobei weiterhin der Drucksensor an dem Gerät, welches das Druckmedium beinhaltet durch Einführen des einen Ende des Gehäuses mit dem verringerten Durchmesser in die Öffnung eingesetzt wird.

12. Drucksensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der stufenförmige Abschnitt weiterhin mit einem konkaven Bereich ausgestattet ist, wobei ein Versiegelungsring zwischen dem Gehäuse und dem kon­ kaven Bereich vorgesehen ist, um das Druckmedium einzusiegeln.

13. Drucksensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Versiegelungsring aus Metall gefertigt ist.

14. Drucksensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Membran als auch das Versiegelungs­ element an der Oberfläche des dünneren Bereiches des Gehäuses angeordnet sind.

15. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verbesserung der Versie­ gelungseigenschaft des hermetisch versiegelten Be­ reiches derart aufgebaut ist, daß ein kerbenförmiger Bereich den hermetisch versiegelten Bereich der Übertragungseinrichtungen umgibt und in der unmit­ telbaren Nachbarschaft des Bodenbereiches des Hohl­ raumes angeordnet ist, so daß der Kerbenbereich mit dem Hohlraum verbunden ist und mit dem Versiege­ lungsmedium gefüllt ist.

16. Drucksensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Sensor an einem Gerät, welches das Druckmedium beinhaltet durch Einführen wenigstens eines Endes des Gehäuses hiervon in eine Öffnung an dem Gerät dadurch befestigt ist, daß ein Schrauben­ abschnitt an der äußeren Oberfläche des Gehäuses mit einem Schraubenabschnitt an der Öffnung des Gerätes eingesetzt wird, wobei weiterhin die Öffnung mit einem Bereich mit einem Durchmesser kleiner als der des Bereiches, an dem das Gewinde ausgebildet ist versehen ist und näher an dem Druckmedium als der Bereich mit dem Gewindeabschnitt angeordnet ist, so daß ein stufenartiger Abschnitt dazwischen ausge­ bildet wird.

17. Drucksensor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß der stufenartige Abschnitt weiterhin mit einem konkaven Abschnitt ausgestattet ist, wobei ein Abdichtring zwischen dem Gehäuse und dem konkaven Bereich zur Versiegelung des Druckmediums darin vorgesehen ist.

18. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das druckempfindliche Sensorelement in der Lage ist, einen Druck von 50 atm bis 2000 atm zu erfas­ sen.

19. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtungen derart angeordnet sind, daß sie das Gehäuse durchtreten, wobei sie hermetisch an einem Ende hiervon versiegelt sind und in den Hohlraum vorstehen, um in elektrischen Kon­ takt mit dem druckempfindlichen Element zu gelangen, wobei das andere Ende hiervon nach außen in einen Bereich geführt ist, der das Druckmedium nicht beinhaltet, wobei das Versiegelungselement derart aufgebaut ist, daß wenigstens eine Endoberfläche hiervon einen Teil der Oberfläche des Gehäuses im Nahbereich des Oberflächenabschnittes der Membran bildet, so daß eine Oberfläche des Abdichtelementes und eine Oberfläche der Membran einen Teil einer durchgehenden gemeinsamen Oberfläche des Gehäuses bilden und wobei der Drucksensor weiterhin derart ausgebildet ist, daß er an einem Gerät angeordnet ist, welches das zu messende unter Druck stehende Medium beinhaltet, in dem wenigstens ein Ende des Gehäusebereiches in eine Öffnung an dem Gerät ein­ geführt und durch einen Gewindeabschnitt an der äu­ ßeren Oberfläche des Gehäuses und einen Gewindeab­ schnitt an der inneren Oberfläche der Öffnung in dem Gerät befestigt ist, so daß der obere Endbereich des Gehäuses in die Innenseite des Gerätes von dessen innerer Oberfläche vorsteht, derart, daß beide Ober­ flächen des Abdichtelementes und der Membran, welche einen Teil der durchgehenden gemeinsamen Oberfläche des Gehäuses bilden dem Druckmedium ausgesetzt sind, wobei das Abdichtelement zwischen dem Abdichtmedium und dem Druckmedium angeordnet ist.