DE2758986A1 - Kapazitiver druckgeber - Google Patents
Kapazitiver druckgeberInfo
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Description
LEINWEBER & ZIMMERMANN
Dipl.-Ing. H. Leinweber Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann
Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky
2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepat d
Telegr.-Adr. Leinpat München
«•n 30. Dezember 1977'
We/Z/Sm
Nils Aage Juul Eiler sen, ÜK-295Ü Vedbaek
Kapazitiver Druckgeber
Kapazitiver Druckgeber
Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Druckgeber, d.h. eine Vorrichtung zur Ermittlung einei mechanischen Kraft
durch kapazitive Elektroden.
Aus der DE-AS 1 909 979 ist ein kapazitiver Druckgeber mit einem elastischen Körper bekannt, der einen Hohlraum aufweist,
in dem zv/ei Sätze von kapazitiven Elektroden derart angeordnet sind, daß der Kapazitätswert unter dem Einfluß der
Verformung des elastischen Körpers in itichtung der zu messenden
Kraft in dem einen Satz zunimmt und in dem anderen Satz abnimmt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein Temperaturausgleich
nur in einem sehr begrenzten Ausmaß möglich und bei größeren TemperatürSchwankungen sind deshalb Meßfehler unvermeidlich
und können nur durch Verwendung von speziellen,
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teuren Materialien rait einem sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten
auf einem annehmbaren Wert gehalten werden.
Der erfindungsgemäße kapazitive Druckgeber hat einen
elastischen Körper zur Aufnahme einer zu messenden mechanischen Kraft. Der Meßhohlraum im Körper ist derart ausgebildet und
angeordnet, daß seine Innenwand unter dem Einfluß der zu messenden Kraft in verschiedenen Dichtungen verformt wird.
Im Inneren des Meßhohlrauras sind Sätze von Kapazitätselektroden
derart vorgesehen, daß deren Kapazitätswerte von Größenänderungen der Innenwand in unterschiedlichen Dichtungen
abhängen.
Auf diese Weise macht man sich die bekannte Tatsache zunutze, daß bei Beaufschlagung eines elastischen Körpers
durch eine mechanische Kraft mechanische Belastungen in unterschiedlichen Dichtungen erzeugt werden, und daß deshalb bei
geeigneter Anordnung eines Hohlraums im Körper die Innenwand entsprechend verformt wird. Wird beispielsweise ein Körper
von einer Druckkraft beaufschlagt, so wird er in Dichtung der Kraft komprimiert und dehnt sich in allen senkrecht dazu verlaufenden
Dichtungen aus. Enthält ein Körper einen derart angeordneten zylindrischen Hohlraum, daß die Kraft längs eines
seiner Durchmesser wirkt, dann zieht sich die Hohlrauminnenwand
entlang dieses Durchmessers zusammen und dehnt sich entlang eines senkrecht dazu verlaufenden Durchmessers aus.
Bei einer Zugkraft ergibt sich das Gegenteil. Wird beispielsweise ein Freiträger von einer Last beaufschlagt, entstehen
Druckbeanspruchungen über den einen Teil des Trägerquerschnitts und Zugbeanspruchungen über den anderen Teil des
querschnitts. Außerdem ergeben sich sowohl in Längs- als auch in Querrichtung des Trägers Scherbeanspruchungen. Auch
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in diesem Fall wird ein den Träger durchsetzender zylindrischer ^
Hohlraum derart verformt, daß er sich in einer üichtung zu- ·
sammenzieht und in der anderen erweitert. Diese iiichtungon ver-;
laufen jedoch nicht parallel und senkrecht zur üichtung der
jeweiligen Kraft, sondern sind vielmehr um ca. 4b° dazu verschoben,
ja sie können sogar nicht einmal genau senkrecht in
bezug zueinander verlaufen. !
Hohlräume mit einer anderen als einer zylindrischen Form kontrahieren und expandieren ebenfalls in verschiedenen :
dichtungen. So wird sich z.B. ein kugelförmiger Hohlraum der <
einer entlang eines Hohlraumdurchmessers verlaufenden Druckkraft ausgesetzt ist, in liichtung dieses Durchmessers kontrahieren
und in allen senkrecht dazu verlaufenden Dichtungen expandieren»
Werden nun Sätze von Kapazitätselektroden derart angeordnet, daß ihr Kapazitätswert durch diese Expansionen und
Kontraktionen beeinflußt wird, dann ist der Unterschied ihrer Kapazitätswerte typisch für die von ihnen verursachten mechanische
Kraft. Andererseits sind die Größenänderungen der Form der Hohlrauminnenwand aufgrund von Tempera tür Schwankungen
proportional in allen itichtungen und tragen deshalb zu diesem
Unterschied in den Kapazitätswerten nicht bei.
Die Erfindung hat deshalb den Vorteil, daß durch die
Bestimmung des Unterschieds der Kapaaitätswerte oder allgemeiner bei Verwendung mehrerer Sätze von Kapazitätselektroden des
numerischen Integralen der Kapazitätswerte vermittels einer
bekannten elektronischen Schaltung die mechanische Kraft gemessen werden kann, die keinen Fehlern aufgrund von 'Temperaturänderungen
unterworfen ist.
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-Jr-
üiin anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
die Messung von Verformungen großer Teile des elastischen
Körpers abhängt, so daß Ungenauigkeiten in der Herstellung
des elastischen Körpers ausgeglichen werden und die zentrale Beaufschlagung der Kraft auf den elastischen Körper nicht
kritisch ist.
Die einfachste Art, die Elektrodensätze derart anzuordnen,
daß ihre Kapazitätswerte also von der Form der Innenwand des Hohlraums abhängen, besteht darin, die Hohlrauminnenwand
als eine allen Sätzen gemeinsame Elektrode zu verwenden und eine Anzahl von Gegenelektroden begrenzter Fläche an den
erforderlichen Stellen auf einem im Hohlraum vorgesehenen üjlektrodenträger vorzusehen. Die Anordnung kann jedoch auch
umgekehrt stattfinden, d.h. man kann Elektrodensätze, die aus der elektrisch leitenden Außenseite eines im Meßhohlraura vorgesehenen
Kerns bestehen, in Kombination mit auf der Innenwand des Hohlraums angeordneten Elektroden begrenzter Fläche verwenden.
Es ist darüberhinaus auch möglich, getrennte Elektroden sowohl auf die Innenwand des Hohlraums als auch auf einen darin
vorgesehenen Kern zu montieren.
Weitere Einzelheiten, Vorteile, und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der
Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Stirnansicht einer Ausführungsform
eines erfindungsgenäßen Druckgebers,
wobei der elastische Körper die Form eines Rings hat,
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Fig. 2 eine Ansicht des Druckgebers gemäß Fig. 1,
der zusätzlich eine Halterung für den Elektrodenträger aufweist,
Fig. 3 eine getrennte Stirnansicht des Elektrodenträgers des Druckgebers gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Elektrodenträgers gemäß Fig. 5,
Fig. b eine Stirnansicht eines erfindungsgemäßen
Druckgebers, wobei der elastische Körper die Form eines rechteckigen Blocks hat,
Fig. 6 eine Ansicht eines dem Druckgeber gemäß Fig. b ähnlichen Druckgebers, der jedoch
zwei üeßhohlräume aufweist,
Fig. 7 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Druckgebers, wobei der elastische Körper
die Form eines im unbelasteten Zustand befindlichen Freiträgers hat,
Fig. 8 eine Ansicht des Druckgebers gemäß Fig. 7, wobei die Verformung des Freiträgers und des
darin befindlichen Meßhohlraums übertrieben dargestellt ist,
Fig. y einen querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Druckgeber in Form einer Scheibe,
Fig. 10 eine Draufsicht auf den Druckgeber gemäß Fig. 9,
Fig. Π eine perspektivische Ansicht eines kugelförmigen
Elektrodenträgers,
Fig. 12 eine Ansicht des Meßhohlrauras und der Elek-
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troden eines etfindungsgealßen Durckgebers,
wobei ein Elektrodensatz in eifieni Bereich
maximaler Kontraktion und zWei zusätzliche
Elektroden in neutralen Bereichen vorgesehen sind,
Fig. 13 eine Ansicht eines erfinduagsgeraäßen Druckgebers
mit einem Meßhohlraum mit rechteckigem (iuerschnitt,
! Fig. 14 eine Stirnansicht eines dem Gegenstand von
Fig. 1 entsprechenden Druckgebers, wobei
j sich jedoch die Halterung für den Elektroden-
I träger von derjenigen gemäß Fig. 2 unter-
' scheidet,
Fig. Vj eine Längsschnittansicht durch den Druckgeber
gemäß Fig. 14, und
Fig. 16 ein Diagramm zum Veranschaulichen der Schaltung der aus den Elektrodensätzen eines erfindungsgemäßen
Druckgebers gebildeten Kondensatoren mit einer Kapazitätsmeßvörrichtung.
Fig. 1 zeigt einen praktisch zylindrischen Hing 1 mit Hälsen 21 und 22 für die Beaufschlagung einer zu messenden
Kraft P. Der Hing 1, der als elastischer Körper eines erfindungsgemäßen
Kraftgebers dient, kann z.B. aus gehärtetem Federstahl bestehen. Die zylindrische Öffnung 23 des iüngs bildet
einen Meßhohlraum, in den ein Elektrodenträger 2 mit Elektroden
El, E2, E3 und Ü4 eingesetzt ist. Der Elektrodenträger, der in
Fig. 3 in Stirnansicht und in Fig. 4 in Seitenansicht dargestellt ist, kann z.B. aus einem Keramikrohr bestehen. Die Elektroden
können an die Überfläche des Keramikrohres angeklebte Metallstreifen sein oder Metallbeschich hingen, die auf der
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Oberfläche des Keramikrohres abgelagert sind. Die Elektroden E1
und E3, die ineinander gegenüberliegenfen Bereichen maximaler Expansion des Meßhohlraums 23 unter dem Einfluß der zu messenden
I Kraft angeordnet sind, sind miteinander verbunden. Das gleiche ! gilt für die Elektroden E2 und E4, die in einander gegenüber-I
liegenden Bereichen maximaler Kontraktion liegen. Beide Elektrodenpaare sind voneinander isoliert.
Bei Komprimierung des Rings durch die Kraft P nimmt der Meßhohlraum eine ovale Form an und erzeugt eine maximale Expansion
und Kontraktion in den Bereichen der Elektroden. Der Zwischenraum zwischen der Innenwand des Meßhohlraums 23 und den
Elektroden E2 - E4 nimmt ab, während der Zwischenraum zwischen der Innenwand des Meßhohlraums und den Elektroden E1 - E3 zunimmt.
Jede Elektrode bildet gemeinsam mit der Innenwand des Meßhohlraums 23 einen Kondensator, dessen Wert C durch die
Fläche A der Elektrode und den Abstand a_ zur Innenwand des Meßhohlraums
23 wie folgt bestimmt ist:
a
wobei k eine Konstante ist.
wobei k eine Konstante ist.
Folglich nimmt die Kapazität der Elektroden E2 - E4 unter dem Einfluß der Kraft P zu, während die der Elektroden El - E3
: abnimmt.
j Bei einer Temperaturänderung behält der Meßhohlraum 23
j seine geometrische Form und ändert nur seine Abmessungen pro-
ί portional in allen Richtungen. Unter dem Einfluß einer Tem-
j peraturänderung ändern sich folglich die Kapazitätswerte von
E2 - E4 und E1 - E3 auf gleiche Weise und in gleicher Richtung.
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Sind die Elektroden E2 - E4 und ET - E3 mit einer Vorrichtung
zum Messen von Kapazitätsänderungen verbunden, bewirken die Kapazitätsänderungen aufgrund der Verformungen durch
die Kraft F ein Meßsignal, während die Kapazitätsänderungen aufgrund von Temperaturänderungen kein Fehlersignal ergeben.
Die Länge des Elektrodenträgers 2 und die Dicke des ·
iiings 1 sind aufeinander abgestimmt und in Abhängigkeit von dem !
zu messenden Kräftebereich gewählt. Eine optimale Genauigkeit wird erzielt, wenn die Expansion des Meßhohlraums 23 senkrecht
zur Kraftrichtung der Kontraktion fes Meßhohlraums in Kraftrichtung
entspricht. Dies erreicht man durch Schwächung des Kings 1 in den Bereichen der Elektroden E1, E3, z.B. durch
geringfügiges Abflachen des Hingäußeren oder dadurch, daß man an geeigneten Stellen Löcher durch den Hing bohrt. Dieser Ausgleich
von maximaler Kontraktion und maximaler Expansion ist jedoch nicht kritisch.
Die Elektroden El, E4 oder E2, E3 könnten im Prinzip j
v/eggelassen werden. Durch die dargestellte symmetrische Elektro- [
denanordnung wird jedoch die Zentrierung des Elektrodenträgers \
2 im Meßhohlraum 23 weniger kritisch, weil eine Verringerung ;
des Abstandes z.B. zwischen El und der Innenwand des Hohlraums
eine entsprechende Vergrößerung des Abstandes zwischen E3 und l
der Innenwand zur Folge hat, und da El und E3 miteinander verbunden
sind, ist die Gesamtkapazität von E1 - E3 praktisch
konstant, wenn nur kleine Abweichungen von der genaugen Zen- \
trierung des Elektrodenträgers auftreten. '
j Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Halterung zuo Montieren '
des Elektrodenträgers 2 mittig im Meßhohlraum 23, ungeachtet j von Verformungen des elastischen Körpers. Eine solche Halterung:
ist an jedem Ringende vorgesehen und hat vier Arme 24, an j
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denen der Elektrodenträger 2 befestigt ist. Die Arme haben längliche
Schlitze 2b, in die über die Stirnseite des Mngs 1 hinausragende
Bolzen 2b eingreifen.
Gemäß einer anderen Art der Montierung des Elektrodenträgers 2 im Meßhohlraum 23 v/erden verhältnismäßig weiche,
elastische Dichtungsringe, beispielsweise O-riinge, um den Elektrodenträger 2 herum derart angeordnet, daß sie in Nuten
in der Innenwand des Meßhohlraums 23 eingreifen. Diese Ringe halten den Elektrodenträger im Hohlraum reibschlüssig fest,
und da sie leicht komprimier- und expandierbar sind, sichern sie den Elektrodenträger auch bei Verformung des Hohlraums in
einer mittigen Stellung.
In der Ausführungsform gemäß Fig. lj besteht der elastische
Körper aus einem rechteckigen Block b mit einem zylindrischen Ileßhohlraum 23, der demjenigen gemäß Fig. 1 entspricht.
Der Block b hat darüber hinaus eine oder mehrere Keihen von Löchern 4 mit einer derartigen Anordnung, daß die Verformung
des Meßhohlraums 23 unter der Kraft P den Verformungen des Meßhohlraums 23 gemäß Fig. 1 entspricht. Durch Änderung des
Durchmessers und der Anzahl von Löchern 4 ist die Verformung des Blockes 6 leicht einstellbar. Der in Fig. 5 dargestellte
Druckmesser ist sehr einfach und billig herstellbar, denn es sind nur einfache Verfahrensschritte notwendig im Vergleich
zur Ausführungsform gemäß Fig. 1, bei der ein Schmiede- oder
Formfräsarbeitsgang notwendig ist. Darüber hinaus ist der Druckmesser gemäß Fig. b bedeutend stabiler gegenüber seitlichen
Kräften als der Druckmesser gemäß Fig. 1.
Ist der Block 6 mit Haken oder dergleichen für den Angriff der Kraft P versehen, dann kann der Druckmesser gemäß
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der Erfindung auch zum Messen von Zugkräften verwendet werden.
Wenn die Wand zwischen den Löchern 4 und dem Meßhohlraum
23 zu dünn wird, dann können in Material große Beanspruchungen auftreten und es kann deshalb vorteilhaft sein,
an solchen Stellen die Wand ahzubrechen.
Falls sehr hohe seitliche Kräfte auftreten, erhält der Druckmesser vorteilhafterweise den Aufbau gemäß Fig. 6.
Bei dieser Ausführungsform hat ein rechteckiger Block 7 zwei Meßhohlräume 23 mit Elektrodenträgern 2 und Elektroden E1-E4
sowie zwei iteihen von Löchern 4 zum Einstellen der Verformungen. Um im Material zwischen den beiden Meßhohlräumen Verformungen
zu ermöglichen, hat der Block ein längliches Loch Wenn die beiden Hälften des Blockes 7 annähernd identisch
sind, kann der Druckmesser gemäß Fig. 6 hohe seitliche Kräfte und Drehmomente ohne Heßfehler aufnehmen. Sind, wie im Fall
der Fig. 6, mehr als ein Meßhohlraum vorgesehen, dann sind alle Elektroden gleicher Bezeichnung parallelgeschaltet.
Fig. 7 zeigt einen erfindungsgemäßen Druckmesser in Form eines Freiträgers 0, dessen freies Ende von der Kraft P
beaufschlagt wird. An einer geeigneten Stelle zwischen den Enden ist der Frei träger 8 von einem Querloch durchsetzt, das
einen Meßhohlraum 23 zur Aufnahme des Elektrodenträgers 2
bildet. Die Verformungen des Freiträgers und des Meßhohlraums sind in Fig. 8 übertrieben dargestellt. Auch in diesem Fall
nimmt das Loch unter dem Einfluß der Kraft P eine ovale Form
ein, jedoch verlaufen hier die maximale Kontraktion und die maximale Expansion nicht parallel bzw. senkrecht zur Hichtung
der Kraft P, sondern sind in bezug zu dieser Hichtung geneigt, so daß die Elektroden E1 - E4 entsprechend des gekippten Ovals
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des neßhohlraums 23 montiert v/erden müssen.
Fig. 9 und 10 zeigen einen eriindungsgemäßeri Druckmesser,
dessen elastischer Körper die Form einer Scheibe 9 mit vier radialen Bohrungen 10 hat, die als Meßhohlräume zur
Aufnahme von Elektrodenträgern 2 dienen. Die Anzahl Löcher 10 kann ebenfalls mehr oder weniger groß sein. Die Kraft P wird
verhältnismäßig gleichförmig über die gesamte Scheibenoberfläche verteilt, so daß die Löcher IO gemeinsam ein Oval bilden.
Bei Parallelschaltung der Elektrodensätze der einzelnen Elektrodenträger 2 mit einer Kapazitätsmeßvorrichtung ist der erhaltene
Meßwert proportional zu der die ganze Scheibe 9 beaufschlagenden Kraft. Die Scheibe 9 hat ein mittiges Loch 11,
so daß dieser Druckmesser als Unterlagscheibe zum Messen von Bolzenspannungen u.dgl. verwendbar ist. Uie in allen anderen
Ausführungsformen können auch hier zusätzliche Löcher eingebohrt werden, um die Verformung unter dem Einfluß der ivraft
einstellen zu können.
Bei allen bisher beschriebenen Druckmessern hat der Meßhohlraum im unbelasteten Zustand einen zylindrischen querschnitt.
Fig. 11 zeigt einen Elektrodenträger in Form einer Kugel
14, die mit elektrisch leitenden Kapazitätselektrodenbeschichhingen
El und E3 in entgegengesetzten Polbereichen und
einer Beschichtung E2 entlang eines um die Kugel herum verlaufenden
Gürtels verseilen ist. Bei Montierung des LLektrodenträgers
14 in einem kugelförmigen HeßhohLraum, der durch die
zu messende Kraft derart verformt wird, daß die Kapazitäten
El und E 3 zunehmen, nimmt aufgrund der Expansion des kugelförmigen
Meßhohlrautiis in allen senkrecht zur Kraft ver lauf enden
dichtungen die Kapazität von E2 gleichzeitig ab. Sind
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EI und E3 ait der einen Seite und E2 mit der anderen Seite einei
Differentialkapazitätsmeßvorrichtung parallelgeschaltet, dann erhält man ein Signal, das für die zu messende Kraft typisch
ist.
Fig. 12 zeigt einen Elektrodenhalter 2 mit nur drei
Elektroden El, E2 und E3, der in einen zylindrischen Meßhohlraum
23 eingesetzt ist. Die Elektrode E2 befindet sich in einem Bereich maximaler Kontraktion des Meßhohlraums, während die
Elektroden El und E3 in neutralen Bereichen montiert und halb so groß wie die Elektrode E 2 sind. Die neutralen Bereiche
liegen um ca. 45° vom Bereich maximaler Kontraktion entfernt. Wenn die Elektroden E 1 und E3 mit der einen Seite
und die Elektrode E2 mit der anderen Seite einer Differentialkapazitätsmeßvorrichtung
parallelgeschaltet sind, dann ist das erhaltene Signal typisch für die zu messende Kraft, wobei nur
die Elektrode E2 als aktive Elektrode wirkt, während El und E3 passive, dem Temperaturausgleich dienende Bezugselektroden
sind.
Fig. 13 zeigt einen elastischen Körper 15 mit einem
rechteckigen Meßhohlraura 33 und einem rechteckigen Elektrodenträger 16 mit den Elektroden El, E2, E3 und E4. Die Funktion
entspricht derjenigen des Druckgebers gemäß Fig. 1. Durch Veränderung der Beziehung der Seiten des Hechtecks und der
Elektrodenbereiche sowie der Zwischenräume zwischen den Elektroden E1 - E4 und der Innenwand des Hohlraums 33 sind
spezielle Belastung/Kraft-Funktionen erzielbar.
Der Druckgeber gemäß Fig. 14 und 15 entspricht demjenigen
gemäß Fig. 1, hat jedoch einen anderen Elektrodenträger als der in Fig. 2 dargestellte.
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In diesen Fig. 14 und 15 ist der Elektrodenträger 2
auf einen Bolzen 27 mit vorragenden Enden 28 montiert, die beispielsweise durch ein Haftmittel an Klammern 29 befestigt
sind. Letztere sind z.B. ebenfalls durch ein Haftmittel an der Innenwand des Meßhohlraums im 'Winkelbereich der Elektrode
El befestigt. Die aus den Elektroden E2 und E4 bestehenden Kondensatoren werden auf vorstehend beschriebene V/eise durch
die kraft beeinflußt. Der aus der Elektrode E1 bestehende Kondensator wird durch die Kraft nicht teeinflußt, dagegen ändert
sich der durch die Elektrode E3 gebildete Kondensator ungefähr doppelt so oft wie in der Äusführungsform gemäß den
Fig. 1 und 2. Alle vier Kondensatoren ändern sich proportional durch TemperaturSchwankungen. Wenn die Kondensatoren also
entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit einer Differentialkapazitätsmeßvorrichtung verbunden sind, bleibt
das Endergebnis ungefähr das gleiche wie in Fig. 1, d.h. der durch die Differentialkapazitätsmeßvorrichtung bestimmte
Kapazitätswert ist typisch für die Kraft, ohne daß aufgrund von Temperaturschwankungen ein Fehler auftritt.
Fig. 16 zeigt schematisch den Anschluß der Kondensatoren C1, C3, G2, C4 an eine Differentialkapazitätsmeßvorrichtung
30, beispielsweise von der in der GB-PS 1 298 689 beschriebenen Art. Bei Verwendung der Terminologie dieses Patentes sind die
Kondensatoren C1 und C3 als Hauptkondensator und die Kondensatoren
C2 und C4 als Bezugskondensator des Meßkreises parallelgeschaltet. Der Meßkreis bestimmt die Kapazitätsdifferenz zwischen dem Hauptkondensator und dem Bezugskondensator
in Form einer Gleichspannung "U", die im vorliegenden
Fall durch die Gleichung
U = k [(Cl + C3) - (G2 + C4)J
ausgedrückt werden kann.
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Die endgültigen Einstellungen auf den O-Wert im unbelasteten
Zustand des Druckgebers, auf Meßproportionalität und irgendeinen noch verbleibenden Temperatureinfluß können durch
bekannte elektronische Schaltanordnungen vorgenommen werden.
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Claims (12)
- 2758B86Pa tent a ns pr it c h eTy Kapazitiver Druckgeber mit einem elastischen Körper zur Aufnahme einer zu messenden mechanischen Kraft mit einem Meßhohlraum, gekennzeichnet durch eine derartige Form und Anordnung des Meßhohlraums im elastischen Körper, daß sich die Form der Innenwand des Meßhohlraums unter der zu messenden Kraft in verschiedenen Richtungen verformt, und durch eine derartige Anordnung von Kapazitätselektrodensätzen im Meßhohlraum, daß deren Kapazitätswerte von den Größenänderungen der Innenwand in verschiedenen Richtungen abhängen.
- 2. Druckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elektrodensatz aus der elektrisch leitenden Innenwand des Meßhohlraums in Kombination mit einer Elektrode begrenzten Bereiches besteht, die auf einen gemeinsamen Elektrodenträger im Hohlraum montiert sind.
- 3. Druckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elektrodensatz aus einer elektrisch leitenden Außenseite eines in den Meßhohlraum eingesetzten Kerns in Kombination mit einer auf die Innenwand des Hohlraums montierten Elektrode begrenzten Bereiches besteht.
- 4. Druckgeber nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektrodensatz in einem Bereich maximaler Kontraktion der Innenwand des Meßhohlraums unter dem Einfluß der zu messenden Kraft und ein anderer Elektrodensatz in einem Bereich maximaler Expansion der Innenwand des Meßhohlraums unter dem Einfluß der zu messenden Kraft angeordnet sind.
- 5. Druckgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,- 16 -809827/1008ORtGHdAL INSPECTEDχ-ί daß ein zusätzlicher Elektrodensatz in jedem der Bereiche , maximaler Kontraktion und Expansion der Innenwand gegenüber den anderen Elektrodensätzen angeordnet ist.:
- 6. Druckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . daß der elastische Korper die Form eines zylindrischen kings hat.
- 7. Druckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper die Form eines rechteckigen.Blocks hat und daß der Hohlraum aus einem den Block in einer seiner Dimensionsrichtungen durchsetzenden Loch besteht.
- ;umindest8. Druckgeber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dai/ein zusätzlicher gleicher Meßhohlraum mit Elektrodensätzen im Block vorgesehen ist.
- 9. Druckgeber nach Anspruch 7 oder ü, dadurch gekennzeichnet, daß im Block zusätzliche Löcher zum Einstellen der Blockverforraung unter dem Einfluß der zu messenden Kraft vorgesehen sind.
- 10. Druckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper aus einem Freiträger besteht, der durch die an seinem freien Ende zu messende Kraft belastbar ist und in einem zwischen seinen Enden liegenden Bereich ein den Meßhohlraum bildendes v;uerloch aufweist.
- 11. Druckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßhohlraum aus einer Scheibe mit einer Vielzahl von Meßhohlräumen bildenden radialen Bohrungen besteht.- 17 -Θ0ΠΠ27/100Θ
- 12. Druckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper zusätzlich zum Meßhohlraum weitere hohlräume zum üiinstellen der Verformung des Körpers unter dem üiinfluß der zu messenden Kraft aufweist.n > 0 8
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