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壓差傳感器的制作方法

文檔序號:11889566閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種壓差傳感器(1)包括:

壓差測量單元(2),所述壓差測量單元(2)具有測量膜(10)、第一平臺(tái)(20)、第二平臺(tái)(30)以及換能器(40);以及

彈性夾持設(shè)備(50);

其中所述測量膜(10)被布置在所述第一平臺(tái)(20)和所述第二平臺(tái)(3)之間,并且壓力密閉地連接所述兩個(gè)平臺(tái),其中第一壓力室(22)在所述測量膜(10)和所述第一平臺(tái)(20)之間形成,并且第二壓力室(32)在所述測量膜(10)和所述第二平臺(tái)(30)之間形成,其中所述第一平臺(tái)(20)和所述第二平臺(tái)(30)每個(gè)都具有壓力管(24、34),通過所述壓力管,特定的壓力室(22、32)能夠接觸第一或第二壓力(p1、p2);

其中提供換能器(40)以將取決于所述第一壓力(p1)和所述第二壓力(p2)之間的差的所述測量膜(10)的變形轉(zhuǎn)換為電信號;

其中所述夾持設(shè)備(50)具有作用在所述第一平臺(tái)(20)的背向所述測量膜(10)的第一后側(cè)(26)上的第一夾持區(qū)域(53),以及作用在所述第二平臺(tái)(30)的背向所述測量膜(10)的第二后側(cè)(36)上的第二夾持區(qū)域(54),其中所述夾持設(shè)備(50)具有至少一個(gè)彈性元件(56、58),所述夾持區(qū)域(52、54)通過所述彈性元件機(jī)械地聯(lián)接,以便以軸向夾持力夾持所述壓差測量單元(2),其中所述第一和第二夾持區(qū)域(52、54)是剛性的,其中所述夾持設(shè)備(50)包括具有第一夾持體(60)和第二夾持體(62)的夾具,所述第一夾持體(60)具有所述第一夾持區(qū)域(52),所述第二夾持體(62)具有所述第二夾持區(qū)域(54),其中所述第一夾持體和/或所述第二夾持體具有彈性元件,

其中所述第一夾持體和第二夾持體在應(yīng)力下彼此連接,以便在所述壓差測量單元上施加夾持力,其中所述兩個(gè)夾持體(60、62)具有包括所述夾持區(qū)域(52、54)的中心形狀保持段(64、66),其中形成所述彈性元件(56、58)的彈性段在至少一個(gè)夾持體,尤其是在兩個(gè)夾持體的形狀保持段(64、66)上鄰接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓差傳感器,其中所述彈性元件包括彈簧腿,其中作用在所述平臺(tái)上的所述軸向夾持力由所述彈簧腿從它們的靜止位置的彈性彎曲撓曲施加。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓差傳感器,

其中所述平臺(tái)(20、30)每個(gè)都具有實(shí)施對所述壓力室(22、32)的抑制的腔室體(21、31),以及在每種情況下的加硬元件(23、33),其中在每種情況下所述加硬元件被布置在所述腔室體和所述夾持區(qū)域之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓差傳感器,

其中所述加硬元件包括熱膨脹系數(shù)與所述腔室體的材料的熱膨脹系數(shù)差別不超過5ppm/K,優(yōu)選不超過2ppm/K的材料。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的壓差傳感器,

其中所述壓差傳感器特定用于靜態(tài)過載壓力pL,并且其中所述測量膜(10)具有能夠加載壓力(p1、p2)的面積A,其中所述夾持設(shè)備(50)夾持所述壓差測量單元的夾持力F能夠被表達(dá)為:

F=S·pL··A,

其中安全系數(shù)S為不小于0.2,優(yōu)選地不小于0.5,并且尤其優(yōu)選不小于0.8。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓差傳感器,

其中所述夾持力F在0℃至100℃之間,尤其是-20℃至150℃之間,并且優(yōu)選-40℃至180℃之間的溫度范圍上滿足上述條件。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的壓差傳感器,

其中所述夾持力在0℃至100℃之間,尤其是-20℃至150℃之間,并且優(yōu)選-40℃至180℃之間的溫度范圍上,在比所述過載壓力PL小的恒定壓力下變化不超過所述溫度范圍內(nèi)的最大夾持力一半,優(yōu)選不超過2/5,尤其優(yōu)選不超過1/3。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的壓差傳感器,

其中所述夾持體包括熱膨脹系數(shù)與所述加硬元件的材料的熱膨脹系數(shù)偏差不超過5ppm/K,尤其不超過2ppm/K,并且優(yōu)選不超過1ppm/K的材料。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的壓差傳感器,

其中在所述夾持設(shè)備(50)中發(fā)生的最大應(yīng)力小于所述夾持設(shè)備的材料在該最大應(yīng)力附近的σ02

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的壓差傳感器,

其中所述夾持設(shè)備包括金屬材料,尤其是柯伐合金或者鋼。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的壓差傳感器,

其中所述加硬元件包括單晶或者多晶硅或者陶瓷材料,尤其是AlN、SiC、SiN或者堇青石。

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