CH247026A - Druckaufnehmer mit mindestens einem vorgespannten piezo-elektrischen Kristall. - Google Patents
Druckaufnehmer mit mindestens einem vorgespannten piezo-elektrischen Kristall.Info
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Description
Druckaufnehmer mit mindestens einem vorgespannten piezo-elektrischen Kristall. Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckaufnehmer mit mindestens einem vorgespannten piezo-elektrischen Eristall, der besonders vorteilhaft anwendbar ist bei Ver brennungsmotoren. Bei bekannten Druckaufnehmern dieser Art werden die Entnahmeelektroden häufig auf chemischem Wege, z. B. durch Reduzie- rung einer Metallverbindung auf den elektrisch wirksamen Eristalloberflächen angebracht. Durch diese Weise des Anbringens eines Metallbelages wird, wie aus der keramischen Dekorationstechnik und der Kondensatorherstellung bekannt ist, eine besonders haltbare Verbindung ohne Luftein schlüsse und dergl. zwischen Unterlage und Belag erhalten. Solch ein guter Eontakt zwischen Kristall und Elektrode ist im vorliegenden Fall von Wichtigkeit, um einen grösstmöglichen Teil der bei Druck auf der wirksamen Eristalloberfläche auftretenden elektrischen Ladung ausnutzen zu können. Die Erfindung hat den Zweck, einen Druckaufnehmer zu schaffen, bei dem die Entnahmeelektrode auf besonders einfache Weise am Kristall angebracht ist. Der Druckaufnehmer gemäss der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrisch wirksamen Kristalloberflächen so genau geschlif- fen worden sind, dal3 sich keine für das blouse Auge wahrnehmbaren Eratzer zeigen und dass die zugehörigen Entnahmeelektroden je aus einem Belag bestehen, der zunächst lose auf die geschliffene Oberfläche gelegt worden ist und der durch die Vorspannungsmittel gegen diese Oberfläche gedrückt wird. Überraschenderweise wird bei Ausfüh- rungsformen dieses Druckaufnehmers und bei Anwendung einer Vorspannung von etwa 50 kg/cm2 eine gleich groRe Ladungsände- rung bei Änderung der Eristallbelasttmg er- halten wie bei den erwähnten, bekannten Eristall-Druckaufnehmern bei hoheren Vor spannungen sogar eine annähernd l, 5mal so grosse Ladungsänderung. Es sei dabei ausdrücklich bemerkt, daB bei mit ungenügender Genauigkeit geschliffe- ner Oberfläche und/oder beim Nichtvorhan- densein der Vorspannung kein praktisch brauchbarer"gontakt"zwischen gristall und Entnahmeelektrode erhalten wird. Um zu verhindern, dass der Kristall zerbricht, wenn er unter Vorspannung gebracht wird, und im Einblick auf die Empfindlichkeit, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Belag aus einem Metall besteht, dessen Härte wesentlich geringer als die des Eristalles ist. Ferner soll das Belagmetall, insbesondere bei verhÏltnismÏ?ig hohen Temperaturen (von 150 bis500 C)auszusetzendenDruck- aufnehmern, wie beispielsweise f r Verbrennungsmotoren, kein die elektrische Leitung stark verschlechterndes Oxyd ergeben. Brauchbar sind Zink, Kadmium, Zinn, Wolfram. MolybdÏn, Eisen, Silber, Gold. Es ist dabei zu bemerken, dass trotz des Schliffes und der Vorspannung eine Oxydationstattfinden, kann. Es ergab sich, dass im Zusammenhang mit den beiden letztgenannten Anforderungen bei einem Quarzkristall insbesondere Silber und Gold sich gut bewahrten ; beide Metalle sind genügend temperaturbeständig und ergeben gutleitende Oxyde. Als Belag wird vorzugsweise eine Metallfolie mit einer Stärke von 45-55 Mikron angewendet. Vorzugsweise wird der Belag mit Hilfe einer Druckvertei- lungsplatte an den Kristall gedrückt, so da? eine gleichmässige Oberflächenbelastung der Elektrode erhalten werden, während dabei die Druckverteilungsplatte au?erdem als An schlussstelle für den mit der Elektrode zu verbindenden Anschlussleiter dienen kann. In der beiliegenden Zeichnungisteinebeispielsweise Ausführungsform des Druckauf- nehmers gemÏ? der Erfindung dargestellt. Der Druckaufnehmer 1 weist die beiden genannten gegeneinandergeschalteten Kri- stalle 2, 3 auf, deren Arbeitspunkt in an sich bekannter Weise durch die von einer als Hülse 4 ausgebildeten Vorspannungsfeder herr hrende Vorspannung. eingestellt ist. Diese Vorspannung wird ausserdem dazu benutzt, um die zunächst lose auf die Kristalloberflächen gelegten Silberfolien 5 mit einer Stärke von 30 Mikron mittels Druckvertei lungsplatten 6 an die elektrisch wirksamen EjistaJIoberfläcbenzudrücken, die so gut geschliffen sind, dass von blossem Auge keine Gratter wahrnehmbar sind. Die Abnahmeelektroden 5 der Kristalle sind durch Ver mittlung der Druckverteilungsstücke 6 mit der äMasse" bezw. mit einem Anschlussleiter 7 verbunden. Die Vorspannungshülse 4, die am einen Ende mittels einer Membran 8 abgeschlossen ist, ist in einem Halter 9 untergebracht, der in eine Zylinderwand eingeschraubt werden kann. Zum Schutz der Mem- bran 8 gegen übermässig hohe Temperaturen ist eine im Haltef befestigte, durchlochte Kühlplatte 10 aus Aluminiumbronze vorgesehen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH : Druckaufnehmer mit mindestens einem. vorgespannten piezo-elektrischen gristall, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch wirksamen Eristalloberflächen so genau ge schliffen worden sind, da? sie keine für das blo?e Auge wahrnehmbaren Kratzer zeigen, und daB die zugehörigen Entnahmeelektroden je aus einem Belag bestehen, der zunächst lose auf die geschliffene Oberfläche gelegt worden ist und der durch die Vorspannungs- mit-tel gegen diese Oberfläche gedrückt wird.UNTERANSPRUCHE : 1. Druckaufnehmer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da? die Vorspan- nung grosser als 50 kg/cm2 ist.2. Druckaufnehmer nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag aus einem Metall besteht, dessen Härte geringer als die des Eristalles ist 3. DruckaufnehmernachUnteranspruch2, für Verbrennungsmotoren, dadurch gekenn- zeichnet, da? der Belag aus ; Gold besteht.4. Druckaufnehmer nach Unteranspruch 2, für Verbrennungsmotoren, dadurch gekenn- zeichnet, dal der Belag aus Silber besteht.5. Druckaufnehmer nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da? der Belag aus einer Metallfolie besteht, die übereineDruck- verteilungsplatte auf die geschliffene Oberfläche gedr ckt wird.6. Druckaufnehmer nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie eine Stärke von 45-55 Mikron besitzt.7. Druckaufnehmer nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da? der Anschlu?leiter f r die durch die Metallfolie gebildete Entnahmeelektrode mit der Druckverteilungs- platte verbunden ist.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE834763C (de) * | 1948-08-06 | 1952-03-24 | Schweizerische Lokomotiv | Piezoelektrischer Druckindikator |
| DE1236827B (de) * | 1963-04-05 | 1967-03-16 | Kistler Instrumente Ag | Piezoelektrischer Druckwandler sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Montage |
| DE1245171B (de) * | 1963-04-05 | 1967-07-20 | Kistler Instrumente Ag | Piezoelektrischer Druckwandler |
| DE3330411A1 (de) * | 1983-08-23 | 1985-03-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Piezo-wandler |
| DE19602048A1 (de) * | 1996-01-20 | 1997-07-24 | Karlsruhe Forschzent | Druckwellensensor |
-
1944
- 1944-04-04 CH CH247026D patent/CH247026A/de unknown
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| DE834763C (de) * | 1948-08-06 | 1952-03-24 | Schweizerische Lokomotiv | Piezoelektrischer Druckindikator |
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| DE1236827C2 (de) * | 1963-04-05 | 1973-02-08 | Kistler Instrumente Ag | Piezoelektrischer Druckwandler sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Montage |
| DE3330411A1 (de) * | 1983-08-23 | 1985-03-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Piezo-wandler |
| DE19602048A1 (de) * | 1996-01-20 | 1997-07-24 | Karlsruhe Forschzent | Druckwellensensor |
| DE19602048C2 (de) * | 1996-01-20 | 1999-07-01 | Karlsruhe Forschzent | Druckwellensensor |
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