DE3940709A1 - Pressure transducer with separation sensing - has distance piece between relatively displaceable elements - Google Patents

Pressure transducer with separation sensing - has distance piece between relatively displaceable elements

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Abstract

The press, transducer has two elements (12,14) relatively displaceable by applied press. At least one element is a membrane and the element edge regions are a fixed distance apart. Their relative separation is detected capacitively or using strain gauges. A distance piece, e.g. a concentric ring (32), between the elements can bary the measurement range of the press, transducer by influencing the degree to which the elements can be displaced. ADVNATAGE - Enables extended ranges to be covered with adequate accuracy without essentially altering dimensions compared to conventional transducers.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckaufnehmer mit zwei zueinander beabstandeten und durch Druckbeaufschlagung relativ zueinander verstellbaren Elementen, von denen zumindest ein Element membranartig ausgebildet ist, wobei die Elemente in ihren Randbereichen einen fest vorgegebenen Abstand aufweisen und wobei die Verstellung der Elemente zueinander vorzugsweise kapazitiv oder mittels Dehnmeßstreifen erfaßbar ist.The invention relates to a pressure sensor with two spaced from each other and by pressurization relative mutually adjustable elements, at least one of which Element is membrane-shaped, the elements in their Edge areas have a fixed predetermined distance and preferably the adjustment of the elements to each other capacitively or by means of strain gauges.

Druckaufnehmer der zuvor beschriebenen Art, wie sie z. B. den US-PSen 43 88 668, 41 77 496 oder 41 51 578 zu entnehmen sind, können als erstes Element eine starre Platte z. B. aus Al2O3 aufweisen, zu der beabstandet ein zweites Element in Form einer Membran gleichfalls aus Al2O3 bestehend angeordnet ist.Pressure transducers of the type described above, as z. B. the US-PSen 43 88 668, 41 77 496 or 41 51 578 can be seen, a rigid plate z. B. from Al 2 O 3 , to which is spaced a second element in the form of a membrane is also made of Al 2 O 3 .

Sowohl die starre Platte als auch die Membran sind kreisförmige Scheiben, die peripher über z. B. eine Glasfritte zueinander beabstandet verbunden sind. In Abhängigkeit von dem auf das membranartige Element einwirkenden Druck wird dieses durchge­ bogen. Dieses Durchbiegen ist ein Maß für den Druck. Um eine Beschädigung der Membran zu vermeiden, ist der Abstand zwi­ schen dieser und der starren Platte so gewählt, daß bei einem zu einer Zerstörung noch nicht führenden Druck die Membran auf dem starren Element anliegt, so daß dieses als Abstützung dient.Both the rigid plate and the membrane are circular Disks, the peripheral over z. B. a glass frit to each other are connected at a distance. Depending on that on that Membrane-like element acting pressure is this through arc. This deflection is a measure of the pressure. To one To avoid damaging the membrane, the distance between rule this and the rigid plate so chosen that at one  a pressure that does not lead to destruction, the membrane the rigid element rests so that it serves as a support.

Die Verstellung der Membran kann kapazitiv oder mittels Dehn­ meßstreifen erfaßt werden. Bei kapazitiv gewonnenen Signalen werden auf den einander zugewandten Flächen der Elemente, also auf der Membran und der starren Platte, Kondensatorelektroden und eine Abschirmelektrode aufgedruckt. Abschirmelektrode und Kondensatorelektrode sind konzentrisch auf der starren Platte angeordnet. Der mittlere Abstand zwischen Membran und Platte wird mit Hilfe der Kapazität des Kondensators bestimmt. Die Abschirmelektrode kann als Referenzkondensator geschaltet sein, um Fehler, hervorgerufen durch Schwankungen der Temperatur bzw. der Dielektrizitätskonstanten, zu minimieren.The membrane can be adjusted capacitively or by stretching measuring strips are recorded. With capacitively obtained signals are on the facing surfaces of the elements, ie on the membrane and the rigid plate, capacitor electrodes and a shield electrode is printed. Shielding electrode and Capacitor electrodes are concentric on the rigid plate arranged. The average distance between the membrane and the plate is determined using the capacitance of the capacitor. The Shielding electrode can be connected as a reference capacitor, errors caused by temperature fluctuations or the dielectric constant.

Bei der Verwendung von Dehnmeßstreifen werden an den Punkten maximaler Stauchung und Dehnung, also in der Nähe der Ein­ spannung der Membran und im Zentrum, Dehnmeßstreifen in gewohnter Weise zu einer Wheatstoneschen Brücke verschaltet. Auf diese Weise werden die durch die Dehnung und Stauchung bedingten Widerstandsänderungen vorzeichenrichtig addiert. Somit können Rückschlüsse auf den auf den Druckaufnehmer einwirken­ den Druck gewonnen werden.When using strain gauges at the points maximum compression and elongation, i.e. close to the on tension of the membrane and in the center, strain gauge in interconnected as usual to a Wheatstone bridge. In this way, the stretch and compression conditional changes in resistance added with the correct sign. Consequently can draw conclusions on the pressure transducer the pressure can be gained.

Der Raum zwischen den Platten kann gegebenenfalls evakuiert sein.The space between the plates can be evacuated if necessary be.

Um Messungen über große Druckbereiche abzudecken, müssen häufig mehrere Druckaufnehmer benutzt werden. Dies führt nicht nur zu einer Kostenerhöhung, sondern verlangt auch einen häufig nicht vorhandenen Platzbedarf. So ist es z. B. aus der EP-OS 02 91 885 bekannt, zwei Kondensatoren hintereinander zu schalten. Eine dünne flexible Membran lehnt sich an eine weniger flexible zweite Membran an. Bei weiterem Druckanstieg werden beide gleichzeitig verformt. Die Verstellung der beiden Membranen wird kapazitiv erfaßt.In order to cover measurements over large pressure ranges, often multiple pressure transducers are used. This does not result only to increase costs, but also often requires one nonexistent space requirement. So it is z. B. from the EP-OS 02 91 885 known to connect two capacitors in series. A thin flexible membrane leans on a less flexible one second membrane. If the pressure continues to rise, both will deformed at the same time. The adjustment of the two membranes will capacitively detected.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Druckaufnehmer der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß recht ausge­ dehnte Druckbereiche mit einer hinreichenden Meßgenauigkeit erfaßt werden können, ohne daß der Druckaufnehmer in seinen Abmessungen im Vergleich zu bekannten Ausführungsformen wesentlich verändert werden muß.The object of the present invention is a pressure sensor of the type mentioned in such a way that quite out expanded pressure ranges with sufficient measurement accuracy can be detected without the pressure sensor in his Dimensions compared to known embodiments must be changed significantly.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß zwischen den Elementen zumindest ein die Verstellbar­ keit der Elemente zueinander beeinflussendes, verschiedene Meß­ bereiche des Druckaufnehmers zur Verfügung stellendes Ab­ standselement vorhanden ist. Dabei ist das Abstandselement vorzugsweise ein Ring oder ein ringförmiges Element oder Ab­ schnitt eines solchen, wobei das Abstandselement konzentrisch zum Zentrum der Elemente angeordnet ist.According to the invention, the object is essentially achieved solved that between the elements at least one adjustable speed of the elements influencing each other, different measurement areas of the pressure transducer stand element is present. Here is the spacer preferably a ring or an annular element or Ab cut one, with the spacer concentric to the center of the elements.

Durch einen entsprechenden Aufbau ergibt sich ein zweistufig aufgebauter Druckaufnehmer. So liegt bis zum Anliegen des membranartigen Elementes auf dem Abstandselement ein Druckauf­ nehmer konventioneller Bauart vor. Sobald das membranartige Element auf dem Abstandselememt aufliegt und eine weitere Druckbeaufschlagung erfolgt, steht ein Druckaufnehmer mit kleinerem Membrandurchmesser zur Verfügung, so daß infolgedes­ sen ein weiterer Meßbereich zur Druckerfassung zur Verfügung gestellt wird.Appropriate construction results in a two-stage process assembled pressure sensor. So lies up to the concern of the membrane-like element on the spacer a pressure conventional type. Once the membrane-like Element on which the spacer element rests and another If pressure is applied, a pressure sensor is available smaller membrane diameter available, so that as a result Another measuring range is available for pressure detection is provided.

Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, mehrere konzen­ trisch zueinander angeordnete Abstandselemente vorzusehen, so daß sich ein vielstufig arbeitender Druckaufnehmer ergibt.Of course, there is also the possibility of several to provide trically arranged spacers, so that there is a multi-stage pressure transducer.

Vorzugsweise geht das Abstandselement von demjenigen Element aus, das starr, also als Platte ausgebildet ist. Das Abstandsele­ ment kann im Siebdruckverfahren auf die Platte aufgebracht werden und z. B. aus Silber/Palladium bestehen. Selbstverständ­ lich kann das Abstandselement aber auch von dem membranartigen Element ausgehen. The spacer element preferably extends from that element from that is rigid, that is designed as a plate. The distance element ment can be screen printed onto the plate be and z. B. consist of silver / palladium. Of course Lich, the spacer can also from the membrane Run out item.  

Die dem membranartigen Element zugewandte Fläche des Abstands­ elementes kann nach einer weiteren Ausgestaltung zum Zentrum hin abgeschrägt sein, so daß ein flächiges Auflegen des mem­ branartigen Elementes auf dem Abstandselement erfolgt.The area of the distance facing the membrane-like element element can move to the center according to a further embodiment be beveled so that a flat laying on the mem branch-like element takes place on the spacer element.

Alternativ besteht die Möglichkeit, daß die Membran an einer scharfen Kante anlegbar ist. Hierzu kann das Abstandselement nach außen hin abgeschrägt sein.Alternatively, there is the possibility that the membrane on a sharp edge can be applied. For this purpose, the spacer beveled towards the outside.

Sofern eine kapazitive Auswertung erfolgt, ist zumindest die Kondensatorelektrode des membranartigen Elementes im Bereich des Abstandselementes abgedeckt, um so beim Aufliegen auf diesem einen Kurzschluß zu vermeiden. Alternativ kann sich die Kondensatorelektrode auch nur innerhalb des Abstandselementes erstrecken, so daß nur die elektrisch leitende Verbindung nach außen gegenüber dem Abstandselement elektrisch isolierend her­ angeführt sein muß.If a capacitive evaluation takes place, at least that is Capacitor electrode of the membrane-like element in the area of the spacer, so as to rest on to avoid this short circuit. Alternatively, the Capacitor electrode also only within the spacer extend so that only the electrically conductive connection after electrically insulating from the outside of the spacer must be listed.

Bei der Verwendung von Dehnmeßstreifen ist mindestens ein weiterer Widerstand so auf dem membranartigen Element anzuord­ nen, daß er nach Aufliegen des Elementes innerhalb und in der Nahe des Abstandselementes liegt. Somit kann auch nach Auflie­ gen auf dem Abstandselement eine weitere Auslenkung des membranartigen Elementes erfaßt werden.When using strain gauges, there is at least one further resistance to be arranged on the membrane-like element NEN that he is inside and in the Is close to the spacer. Thus, also after Auflie on the spacer a further deflection of the membrane-like element can be detected.

Der erfindungsgemäße Druckaufnehmer kann ansonsten einen konventionellen Aufbau aufweisen. D. h., daß die relativ zu­ einander verstellbaren Elemente aus Al2O3 bestehen. Um den gewünschten Abstand zwischen den Elementen zu erzielen, ist ein peripher angeordneter Ring aus Glasfritte vorgesehen. Andere geeignete Materialien sind selbstverständlich auch möglich.The pressure sensor according to the invention can otherwise have a conventional structure. This means that the elements which are adjustable relative to one another consist of Al 2 O 3 . In order to achieve the desired distance between the elements, a peripherally arranged ring made of glass frit is provided. Other suitable materials are of course also possible.

Im Vorstehenden wurde auf eine Druckmeßvorrichtung Bezug genommen, doch es ist offensichtlich, daß die Erfindung sich auch auf die Messung anderer physikalischer Größen anwenden läßt, wie z. B. Spannungen, Kräfte oder Drehmomente. In the foregoing, reference has been made to a pressure measuring device taken, but it is obvious that the invention is also can be applied to the measurement of other physical quantities, such as B. tensions, forces or torques.  

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung erge­ ben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entneh­ menden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.Further details, advantages and features of the invention ben not only from the claims to be found characteristics - for themselves and / or in combination - but also one of the drawings from the following description derived preferred embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen Druckaufnehmer, Fig. 1 is a sectional view through a pressure sensor,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view taken along line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Druckaufnehmers bei Umgebungsdruck P = P0, Fig. 3 is a schematic illustration of a pressure transducer at ambient pressure P = P 0,

Fig. 4 der Druckaufnehmer nach Fig. 3 bei einem Druck P1 < P, Fig. 4, the pressure sensor of FIG. 3 at a pressure P 1 <P,

Fig. 5 der Druckaufnehmer nach Fig. 3 bei einem Druck P = P1 und Fig. 5 shows the pressure sensor of Fig. 3 at a pressure P = P 1 and

Fig. 6 der Druckaufnehmer nach Fig. 3 ab einem Druck P < P1. Fig. 6, the pressure sensor of FIG. 3 from a pressure P <P1.

In den Fig. 1 und 2 ist rein schematisch ein erfindungsgemäßer Druckaufnehmer (10) dargestellt, der aus einem ersten Element (12) in Form einer starren Platte und einem hierzu beabstandeten flexiblen Element (14) in Form einer Membran besteht. Die Ele­ mente (12) und (14) sind im Randbereich zueinander beabstandet. Hierzu ist ein umlaufender Ring (16) vorzugsweise aus Glasfritte bestehend vorgesehen. Die einander zugewandten Flächen (18) und (20) der starren Platte (12) bzw. der Membran (14) sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit einer Kondensatorelektrode (22) bzw. (24) versehen, die über Stromzuleitungen (26) bzw. (28) mit nicht dargestellten, jedoch hinreichend bekannten elek­ trischen Auswerteschaltungen verbunden sind. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, in Abhängigkeit von der Durchbiegung der Membran (14), also der Kapazitätsänderung zwischen den Konden­ satorelektroden (22), (24) Rückschlüsse auf den auf die Membran (14) einwirkenden Druck zu schließen.In Figs. 1 and 2, an inventive pressure sensor (10) is shown purely schematically, which consists of a first element (12) in the form of a rigid plate and a thereto spaced flexible element (14) in the form of a membrane. The ele ments ( 12 ) and ( 14 ) are spaced apart in the edge region. For this purpose, a circumferential ring ( 16 ), preferably made of glass frit, is provided. The mutually facing surfaces ( 18 ) and ( 20 ) of the rigid plate ( 12 ) or the membrane ( 14 ) are provided in the exemplary embodiment in FIG. 1 with a capacitor electrode ( 22 ) or ( 24 ) which is connected via current supply lines ( 26 ). or ( 28 ) with not shown, but sufficiently known elec trical evaluation circuits are connected. This results in the possibility, depending on the deflection of the membrane ( 14 ), that is, the change in capacitance between the capacitor electrodes ( 22 ), ( 24 ) to draw conclusions about the pressure acting on the membrane ( 14 ).

Alternativ können auf der Membran (14), und zwar in den Be­ reichen maximaler Stauchung bzw. Dehnung in an und für sich bekannter Weise Dehnmeßstreifen angeordnet werden, um auf diese Art und Weise aufgrund der Durchbiegung der Membran und damit der Dehnung bzw. Stauchung der Dehnmeßstreifen den die Membran (14) beaufschlagenden Druck zu bestimmen.Alternatively, strain gauges can be arranged on the membrane ( 14 ), in the range of maximum compression or elongation in a manner known per se, in order in this way due to the bending of the membrane and thus the expansion or compression of the Strain gauges to determine the pressure acting on the membrane ( 14 ).

Die kreisförmigen Elemente, d. h. die starre Platte (12) und die Membran (14) können aus Al2O3 bestehen. Andere geeignete Materialien sind selbstverständlich auch denkbar. Auch kann der Innenraum zwischen den plattenförmigen Elementen (12) und (14) evakuiert sein.The circular elements, ie the rigid plate ( 12 ) and the membrane ( 14 ) can consist of Al 2 O 3 . Other suitable materials are of course also conceivable. The interior space between the plate-shaped elements ( 12 ) and ( 14 ) can also be evacuated.

Um den erfindungsgemäßen Druckaufnehmer über einen großen Meßbereich verwenden zu können, ist vorgesehen, daß konzen­ trisch zum Mittelpunkt (30) der Elemente (12) bzw. (14) ein ringförmiges Abstandselement (32) angeordnet ist, das auf der dem Membran (14) zugewandten Fläche (20) der starren Platte (12) z. B. im Siebdruckverfahren aufgetragen werden und aus Silber/Palladium bestehen kann.In order to be able to use the pressure transducer according to the invention over a large measuring range, it is provided that an annular spacer element ( 32 ) is arranged concentrically to the center point ( 30 ) of the elements ( 12 ) or ( 14 ), which on the membrane ( 14 ) facing surface ( 20 ) of the rigid plate ( 12 ) z. B. applied by screen printing and can consist of silver / palladium.

Durch das Abstandselement (32) wird die Membran (14) in zwei für die Druckmessung zu nutzende unterschiedliche Flächen aufgeteilt, nämlich einmal die gesamte innerhalb des Befestigungs­ rings (16) mit dem Durchmesser 2Ra liegende Fläche und zum anderen die innerhalb des Abstandrings (32) nach Anliegen der Membran (14) auf diesem mit dem Durchmesser 2Ri.The spacer element ( 32 ) divides the membrane ( 14 ) into two different areas to be used for the pressure measurement, namely the entire area within the fastening ring ( 16 ) with the diameter 2 R a and the area within the spacer ring ( 32 ) after contact of the membrane ( 14 ) on this with the diameter 2 R i .

Mit anderen Worten wirkt der erfindungsgemäße Druckaufnehmer (10) solange als konventioneller Druckaufnehmer, bis die Membran (14) auf dem Abstandselement (32) aufliegt. Sobald dies ge­ schieht, steht bei weiterer Druckbeaufschlagung nur noch ein Druckaufnehmer mit kleinerem Membrandurchmesser, also dem Durchmesser 2Ri zur Verfügung. Durch die Maßnahme wird zum einen eine Druckmeßbereichserweiterung erzielt und zum anderen die Membran (14) gegen ein Bersten geschützt, und zwar da­ durch, daß diese auf dem Abstandsring (32) aufliegt.In other words, the pressure sensor ( 10 ) according to the invention acts as a conventional pressure sensor until the membrane ( 14 ) rests on the spacer element ( 32 ). As soon as this happens, only one pressure transducer with a smaller diaphragm diameter, i.e. the diameter 2 R i , is available for further pressurization. The measure achieves, on the one hand, an expansion of the pressure measuring range and, on the other hand, protects the membrane ( 14 ) against bursting, specifically because it rests on the spacer ring ( 32 ).

Damit die Membran (14) flächig auf der zugewandten Fläche des Abstandselementes (32) aufliegen kann, ist diese zum Zentrum (30) hin abgeschrägt, wie die Fig. 1 verdeutlicht.So that the membrane ( 14 ) can lie flat on the facing surface of the spacer element ( 32 ), it is beveled towards the center ( 30 ), as shown in FIG. 1.

Alternativ kann für den Fall, daß ein linienförmiges Anliegen gewünscht wird, die Fläche nach außen, also vom Zentrum (30) weg abgeschrägt sein.Alternatively, in the event that a linear contact is desired, the surface can be beveled outwards, ie away from the center ( 30 ).

Zu den Abmessungen des erfindungsgemäßen Druckaufnehmers (10) ist zu bemerken, daß der wirksame Außendurchmesser 2Ra 40 mm und der wirksame Innendurchmesser 2Ri 14 mm der Mem­ bran (14) sein kann. Der im Siebdruckverfahren aufgetragene Abstandsring (32) kann eine Höhe von 15 µm und eine Breite von 300 µm haben. Der Abstand zwischen der starren Platte (12) und dem Membran (14), also die Höhe des Glasfrittenrings (16) kann 20 µm betragen. Die Dicke der Membran (14) liegt im Bereich von 250 µm.Regarding the dimensions of the pressure transducer ( 10 ) according to the invention, it should be noted that the effective outer diameter 2 R a 40 mm and the effective inner diameter 2 R i 14 mm of the membrane ( 14 ). The spacer ring ( 32 ) applied in the screen printing process can have a height of 15 μm and a width of 300 μm. The distance between the rigid plate ( 12 ) and the membrane ( 14 ), ie the height of the glass frit ring ( 16 ) can be 20 microns. The thickness of the membrane ( 14 ) is in the range of 250 microns.

Mit dem erfindungsgemäßen Druckaufnehmer (10) können im ersten Meßbereich, also in dem, in dem die gesamte Fläche mit dem Durchmesser 2Ra der Membran wirkt, Drücke zwischen 10-3 und 10 mbar und im Meßbereich 2, der durch die durch den Durchmesser 2Ri bestimmte Fläche der Membran (14) bestimmt wird, Drücke zwischen 10 und 1000 mbar gemessen werden.With the inventive pressure sensor (10), pressures of between 10 -3 and 10 mbar and in the range 2 may be in the first measuring range, thus in the one in which the entire surface interacting with the diameter of the membrane 2 R a, by the by the diameter 2 R i determined area of the membrane ( 14 ) is determined, pressures between 10 and 1000 mbar are measured.

Die Fig. 3 bis 6 verdeutlichen noch einmal die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Druckaufnehmers (10). Bei einem Druck P = P0 ist die Membran (14) nicht durchgebogen, weist also den durch den Abstandsring (16) vorgegebenen Abstand zu der starren Platte (12) auf. In Fig. 4 wird der Druckaufnehmer (10) mit einem Druck P < P1 beaufschlagt. In diesem Druckbereich wirkt die gesamte Membranfläche, d. h. die Membran liegt noch nicht auf dem ringförmigen Abstandselement (32) auf. Dies ge­ schieht erst bei einem Druck P = P1, wie es durch die Fig. 5 verdeutlicht wird. Hierdurch erfährt die Membran zum einen eine Abstützung, so daß eine Zerstörung ausgeschlossen wird. Zum anderen reduziert sich die wirksame Membranfläche auf diejenige, die innerhalb des Abstandsrings (32) verläuft. Bei einer weiteren Druckbeaufschlagung mit P < P1 biegt sich die Membran (14) weiter in Richtung der starren Platte (12) durch, wobei diese Auslenkung wesentlich geringer ist als diejenige, die bei gleicher Druckdifferenz auftritt, wenn die gesamte Membranfläche, also die gemäß Fig. 4 ausgenutzt wird. FIGS. 3 to 6 illustrate again the operation of the pressure transducer according to the invention (10). At a pressure P = P 0 , the membrane ( 14 ) is not bent, so it is at a distance from the rigid plate ( 12 ) given by the spacer ring ( 16 ). In Fig. 4, the pressure sensor ( 10 ) is acted upon by a pressure P <P 1 . The entire membrane surface acts in this pressure range, ie the membrane does not yet lie on the annular spacer element ( 32 ). This happens only at a pressure P = P 1 , as is illustrated by FIG. 5. As a result, the membrane is supported on the one hand, so that destruction is excluded. On the other hand, the effective membrane area is reduced to that which runs within the spacer ring ( 32 ). In the case of a further pressurization with P <P 1 , the membrane ( 14 ) bends further in the direction of the rigid plate ( 12 ), this deflection being substantially less than that which occurs at the same pressure difference when the entire membrane surface, that is to say in accordance with Fig. 4 is used.

Um auch Messungen beim Zustand gemäß der Darstellung nach Fig. 6 vornehmen zu können, müssen bei Nutzung von Dehnmeß­ streifen diese innerhalb des Abstandsrings (32) angeordnet sein. Sofern eine kapazitive Messung erfolgt, müssen die Kondensator­ elektroden auch innerhalb des Abstandsrings (32) verlaufen, wobei selbstverständlich eine elektrische Isolierung gegenüber dem Abstandselement (32) gegeben sein muß.In order to also be able to carry out measurements in the state as shown in FIG. 6, when using strain gauges, these must be arranged within the spacer ring ( 32 ). If a capacitive measurement is carried out, the capacitor electrodes must also run inside the spacer ring ( 32 ), whereby of course there must be electrical insulation with respect to the spacer element ( 32 ).

Die erfindungsgemäße Lehre ist auch bei Druckaufnehmerkon­ struktionen mit Hilfe z. B. eines Biegebalkens oder mit einer rechteckigen, an den vier Ecken gestützten flexiblen Membran realisierbar. Letztere werden meistens in mikrostrukturierten Silizium-Druckaufnehmern eingesetzt. Auch hier wird eine Mehr­ stufigkeit durch Abstützelemente oder ähnliches erzeugt, wodurch sich beim Biegen des Druckaufnehmers Bereiche unterschiedlicher Steifigkeiten ergeben.The teaching of the invention is also at Druckaufnehmerkon structures with the help of e.g. B. a bending beam or with a rectangular flexible membrane supported at the four corners realizable. The latter are mostly in microstructured Silicon pressure transducers used. Here, too, there is more stage generated by support elements or the like, whereby areas of the pressure transducer bend differently Stiffness.

Claims (7)

1. Druckaufnehmer mit zwei zueinander beabstandeten und durch Druckbeaufschlagung relativ zueinander verstellbaren Elementen, von denen zumindest ein Element membranartig ausgebildet ist, wobei die Elemente in ihren Randbereichen einen fest vorgegebenen Abstand aufweisen und wobei die Verstellung der Elemente zueinander vorzugsweise kapazitiv oder mittels Dehnmeßstreifen erfaßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Elementen (12, 14) zumindest ein die Verstellbarkeit der Elemente zueinander beeinflussendes, verschiedene Meßbereiche des Druckaufnehmers (10) zur Verfügung stellendes Abstandselement (32) vorhanden ist.1. Pressure transducer with two spaced-apart elements that can be adjusted relative to one another by the application of pressure, at least one element of which is membrane-shaped, the elements having a fixed predetermined distance in their edge regions and the displacement of the elements relative to one another preferably being capacitive or by means of strain gauges, characterized in that between the elements ( 12 , 14 ) there is at least one spacer element ( 32 ) which influences the adjustability of the elements relative to one another and provides different measuring ranges of the pressure transducer ( 10 ). 2. Druckaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandselement (32) ein konzentrisch zum Zentrum der Elemente (12, 14) verlaufender Ring oder ein oder mehrere Abschnitte eines solchen ist.2. Pressure sensor according to claim 1, characterized in that the spacer element ( 32 ) is a concentric to the center of the elements ( 12 , 14 ) extending ring or one or more sections of such. 3. Druckaufnehmer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das eine Element eine starre Platte ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandselement (32) von dem als starre Platte ausgebildeten Element (12) ausgeht.3. Pressure sensor according to at least one of the preceding claims, wherein the one element is a rigid plate, characterized in that the spacer element ( 32 ) extends from the element ( 12 ) designed as a rigid plate. 4. Druckaufnehmer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem membranartigen Element (14) zugewandte Fläche des Abstandselementes (32) zum flächigen Anlegen des membranartigen Elementes (14) auf dieser abgeschrägt ist.4. Pressure sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the surface of the spacer element ( 32 ) facing the membrane-like element ( 14 ) is chamfered for flat contact of the membrane-like element ( 14 ) thereon. 5. Druckaufnehmer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandselement (32) im Siebdruckverfahren auf das Element (12) aufgebracht ist.5. Pressure sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spacer element ( 32 ) is applied to the element ( 12 ) by screen printing. 6. Druckaufnehmer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anordnen einer Kondensatorelektrode (22) auf dem membranartigen Element (14) die Kondensatorelektrode zu­ mindest im Bereich des Abstandselementes (32) elektrisch isolierend abgedeckt oder entfernt ist.6. Pressure sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that when arranging a capacitor electrode ( 22 ) on the membrane-like element ( 14 ), the capacitor electrode is covered or removed in an electrically insulating manner at least in the region of the spacer element ( 32 ). 7. Druckaufnehmer nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das membranartige Element zumindest einen im Bereich des Abstandselements verlaufenden Dehnmeßstreifen aufweist.7. Pressure sensor according to at least one of the preceding Expectations, characterized, that the membrane-like element has at least one in the area of the spacer element has extending strain gauges.
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