DE102020210076A1 - Sensor and method of making a sensor - Google Patents
Sensor and method of making a sensor Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020210076A1 DE102020210076A1 DE102020210076.4A DE102020210076A DE102020210076A1 DE 102020210076 A1 DE102020210076 A1 DE 102020210076A1 DE 102020210076 A DE102020210076 A DE 102020210076A DE 102020210076 A1 DE102020210076 A1 DE 102020210076A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transmission medium
- sensor
- sensing element
- scattering elements
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 10
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 8
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 206010022528 Interactions Diseases 0.000 description 1
- 239000006098 acoustic absorber Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0007—Fluidic connecting means
- G01L19/0046—Fluidic connecting means using isolation membranes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
- G01L19/0627—Protection against aggressive medium in general
- G01L19/0654—Protection against aggressive medium in general against moisture or humidity
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Sensor, insbesondere Drucksensor, umfassendein Sensierelement zur Detektion einer Eigenschaft und/oder Zusammensetzung eines Umgebungsmediums des Sensors,ein Übertragungsmedium zur Übertragung von einer Eigenschaft und/oder Zusammensetzung des Umgebungsmediums auf das Sensierelement, wobei das Übertragungsmedium so angeordnet ist, dass das Sensierelement von dem Übertragungsmedium beaufschlagt ist, wobei das Übertragungsmedium so ausgebildet ist, dass dieses in zumindest einem Frequenzbereich auf das Übertragungsmedium auftreffende Wellen, insbesondere Schallwellen, zumindest teilweise diffus streut und/oder zumindest teilweise absorbiert.The invention relates to a sensor, in particular a pressure sensor, comprising a sensing element for detecting a property and/or composition of a medium surrounding the sensor, a transmission medium for transmitting a property and/or composition of the surrounding medium to the sensing element, the transmission medium being arranged in such a way that the Sensing element is acted upon by the transmission medium, the transmission medium being designed in such a way that it at least partially diffusely scatters and/or at least partially absorbs waves impinging on the transmission medium in at least one frequency range, in particular sound waves.
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die Erfindung betrifft einen Sensor, insbesondere Drucksensor, umfassend ein Sensierelement zur Detektion einer Eigenschaft und/oder Zusammensetzung eines Umgebungsmediums des Sensors.The invention relates to a sensor, in particular a pressure sensor, comprising a sensing element for detecting a property and/or composition of a medium surrounding the sensor.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors, insbesondere eines Drucksensors.The invention further relates to a method for producing a sensor, in particular a pressure sensor.
Stand der TechnikState of the art
Obwohl die vorliegende Erfindung allgemein auf beliebige Sensoren anwendbar ist, wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf barometrische Drucksensoren erläutert.Although the present invention is generally applicable to any sensor, the present invention will be discussed in relation to barometric pressure sensors.
Barometrische Drucksensoren werden heutzutage in einer Vielzahl von Consumerelektronikgeräten verwendet, wie beispielsweise Smartphones und Smartwatches. Das Messsignal der Drucksensoren wird dabei unter anderem zur Höhenbestimmung verwendet, was beispielsweise eine Bestimmung des Stockwerks für Indoor-Navigation ermöglicht. Da Drucksensoren mit dem Umgebungsdruck eine Umgebungseigenschaft detektieren, muss das Sensierelement des Drucksensors einen druckübertragenden Zugang zur Umgebung haben. Diese Anforderung steht in Konflikt mit dem Ziel, das Consumerelektronikgerät wasserdicht auszuführen: die bekannten Methoden zur wasserdichten Abdichtung erlauben keine hinreichend sensitive Übertragung des Umgebungs-Drucksignals zum Sensierelement des Drucksensors.Barometric pressure sensors are used today in a variety of consumer electronics devices, such as smartphones and smart watches. The measurement signal from the pressure sensors is used, among other things, to determine the height, which makes it possible, for example, to determine the floor for indoor navigation. Since pressure sensors use the ambient pressure to detect an ambient property, the sensing element of the pressure sensor must have pressure-transmitting access to the environment. This requirement conflicts with the aim of making the consumer electronics device watertight: the known methods for watertight sealing do not permit sufficiently sensitive transmission of the ambient pressure signal to the sensing element of the pressure sensor.
Zur Lösung des Problems ist es bekannt geworden, zur Druckübertragung ein Gel zu verwenden. Bei diesen Drucksensoren befindet sich das Sensierelement im Inneren eines Gehäuses. Nach erfolgter Chipmontage und Verdrahtung wird das Innere des Gehäuses mit dem Gel vergossen. Da das Gel die innere Seitenwand der Hülse dicht benetzt und da Gel selbst wasserdicht ist, ist das Sensierelement vor einem Umgebungsmedium wie beispielsweise Wasser geschützt. Die Übertragung des Drucksignals von der Umgebung zum Sensierelement erfolgt durch das Gel selbst, da dieses hinreichend nachgiebig ist, um als Übertragungsmedium zu fungieren.To solve the problem, it has become known to use a gel for pressure transmission. In these pressure sensors, the sensing element is inside a housing. Once the chip has been mounted and wired, the inside of the housing is encapsulated with the gel. Because the gel tightly wets the inner sidewall of the sleeve, and because gel itself is waterproof, the sensing element is protected from an environmental medium such as water. The pressure signal is transmitted from the environment to the sensing element by the gel itself, as this is sufficiently flexible to function as a transmission medium.
Diese Drucksensoren werden bei der Systemintegration, beispielsweise beim Einbau in das Smartphone-Gehäuse üblicherweise in direkter Nähe zum Lautsprecher und/ oder Mikrofon angeordnet, da für alle diese Komponenten ähnliche Anforderungen bezüglich Zugang zur Umgebung gelten. Die Anordnung dieser Komponenten erfolgt üblicherweise in einem röhrenförmigen Kanal, der in die Außenoberfläche des Smartphone-Gehäuses mündet und somit den Zugang von Mikrofon, Lautsprecher und Drucksensor zur Umgebungsluft gewährleistet, aber gleichzeitig den übrigen Smartphone-Innenraum von der Umgebung isoliert.During system integration, for example when installed in the smartphone housing, these pressure sensors are usually arranged in the immediate vicinity of the loudspeaker and/or microphone, since similar requirements regarding access to the environment apply to all these components. These components are usually arranged in a tubular duct that opens into the outer surface of the smartphone housing and thus ensures access to the ambient air for the microphone, loudspeaker and pressure sensor, but at the same time isolates the rest of the smartphone interior from the environment.
Durch die direkte Nähe des gelbefüllten, wasserdichten Drucksensors zu Lautsprecher und/oder Mikrofon in einem röhrenförmigen Kanal entsteht allerdings ein potentielles Problem für die akustische Performance des Geräts. Die akustischen Eigenschaften des exponierten Gels des Drucksensors können durch ihre Beschaffenheit ungewollte Wechselwirkungen mit Lautsprecher und/oder Mikrofon verursachen, beispielsweise Echos oder eine interferenzbedingte Verminderung der Signalstärke zur Folge haben. Insbesondere die konkave Form der Geloberfläche, wie sie sich beim gebräuchlichen Aushärten/Vernetzen des Gels üblicherweise ausbildet, kann als fokussierender Reflektor wirken.However, the close proximity of the gel-filled, waterproof pressure sensor to the speaker and/or microphone in a tubular duct creates a potential problem for the acoustic performance of the device. Due to their nature, the acoustic properties of the exposed gel of the pressure sensor can cause unwanted interactions with the loudspeaker and/or microphone, for example echoes or a reduction in signal strength due to interference. In particular, the concave shape of the gel surface, as is usually formed during the usual hardening/crosslinking of the gel, can act as a focusing reflector.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung einen Sensor, insbesondere Drucksensor bereit, umfassend
ein Sensierelement zur Detektion einer Eigenschaft und/oder Zusammensetzung eines Umgebungsmediums des Sensors,
ein Übertragungsmedium zur Übertragung von einer Eigenschaft und/oder Zusammensetzung des Umgebungsmediums auf das Sensierelement, wobei das Übertragungsmedium so angeordnet ist, dass das Sensierelement von dem Übertragungsmedium beaufschlagt ist, wobei
das Übertragungsmedium so ausgebildet ist, dass dieses in zumindest einem Frequenzbereich auf das Übertragungsmedium auftreffende Wellen, insbesondere Schallwellen, zumindest teilweise diffus streut und/oder zumindest teilweise absorbiert.In one embodiment, the present invention provides a sensor, in particular a pressure sensor, comprising
a sensing element for detecting a property and/or composition of a medium surrounding the sensor,
a transmission medium for the transmission of a property and/or composition of the surrounding medium to the sensing element, wherein the transmission medium is arranged in such a way that the sensing element is acted upon by the transmission medium, wherein
the transmission medium is designed in such a way that it at least partially diffusely scatters and/or at least partially absorbs waves impinging on the transmission medium in at least one frequency range, in particular sound waves.
In einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors, insbesondere eines Drucksensors, bereit, umfassend die Schritte
- - Bereitstellen eines Sensierelements,
- - Bereitstellen eines aushärtbaren Übertragungsmediums, sodass das Sensierelement von dem Übertragungsmedium beaufschlagt wird,
- - Aushärten des Übertragungsmediums, und
- - Ausbilden des Übertragungsmediums, sodass dieses in zumindest einem Frequenzbereich auf das Übertragungsmedium auftreffende Wellen, insbesondere Schallwellen, zumindest teilweise diffus streut und/oder zumindest teilweise absorbiert.
- - providing a sensing element,
- - Providing a curable transmission medium, so that the sensing element is acted upon by the transmission medium,
- - curing of the transmission medium, and
- Forming the transmission medium so that these waves, in particular sound waves, impinging on the transmission medium in at least one frequency range, at least partially diffusely scatters and/or at least partially absorbs.
Der Begriff „Schallwelle“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung auf jegliche fortschreitende mechanische Deformation in einem Umgebungsmedium.The term "sound wave" is to be understood in the broadest sense and refers in particular in the claims, preferably in the description, to any progressive mechanical deformation in a surrounding medium.
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass bei einer unvorteilhaften Systemintegration des Sensors ungewollte Wechselwirkungen beispielsweise mit Lautsprecher und/oder Mikrofon in einem Endgerät vermieden werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass kostenintensive und zeitaufwändige Korrekturen der Anordnung von Sensor und Mikrofon, Lautsprecher oder dergleichen vermieden werden, insbesondere vor dem Hintergrund, dass die unerwünschten Wechselwirkungen meist erst durch Erprobung funktionaler seriennaher Modelle entdeckt werden.One of the advantages achieved in this way is that if the sensor is unfavorably integrated into the system, unwanted interactions, for example with the loudspeaker and/or microphone in a terminal device, are avoided. A further advantage is that cost-intensive and time-consuming corrections to the arrangement of the sensor and microphone, loudspeaker or the like are avoided, in particular given that the undesired interactions are usually only discovered by testing functional near-series models.
Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.Other features, advantages, and other embodiments of the invention are described below or will become apparent thereby.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Übertragungsmedium eine Oberfläche zum Übertragungsmedium auf, auf welcher Streuelemente zur diffusen Streuung und/oder zur zumindest teilweisen Absorption angeordnet und/oder ausgebildet sind. Auf diese Weise wird eine einfache und effiziente, zumindest teilweise diffuse Streuung und/oder Absorption ermöglicht.According to a development, the transmission medium has a surface facing the transmission medium, on which scattering elements for diffuse scattering and/or for at least partial absorption are arranged and/or formed. In this way, a simple and efficient, at least partially diffuse, scattering and/or absorption is made possible.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung sind die Streuelemente aus dem Übertragungsmedium hergestellt. Einer der möglichen Vorteile ist, dass auf kostengünstige Weise Streuelemente bereitgestellt werden können. Ein weiterer möglicher Vorteil ist, dass Materialspannungen, beispielsweise bei Temperaturveränderungen, nicht auftreten, wenn die Streuelemente aus dem Übertragungsmedium hergestellt sind.According to a further development, the scattering elements are produced from the transmission medium. One of the possible advantages is that scattering elements can be provided in a cost-effective manner. A further possible advantage is that material stresses, for example in the event of temperature changes, do not occur if the scattering elements are made from the transmission medium.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung sind die Streuelemente durch Vertiefungen und Erhöhungen der Oberfläche des Übertragungsmediums hergestellt. Damit können auf besonders einfache Weise Streuelemente bereitgestellt werden.According to a further development, the scattering elements are produced by indentations and elevations in the surface of the transmission medium. In this way, scattering elements can be provided in a particularly simple manner.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung sind die Streuelemente symmetrisch auf der Oberfläche des Übertragungsmediums verteilt und/oder konzentrisch zu zumindest einem Punkt der Oberfläche angeordnet. Ein möglicher Vorteil hiervon ist, dass diese in einfacher und kostengünstiger Weise hergestellt werden können.According to a further development, the scattering elements are distributed symmetrically on the surface of the transmission medium and/or arranged concentrically to at least one point on the surface. A possible advantage of this is that they can be manufactured in a simple and inexpensive manner.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist das Übertragungsmedium in Form eines ausgehärteten Gels bereitgestellt. Damit wird ein kostengünstiges und flexibel handhabbares Übertragungsmedium bereitgestellt.According to a further development, the transmission medium is provided in the form of a hardened gel. A cost-effective and flexibly manageable transmission medium is thus provided.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist das Sensierelement in einem nach zumindest einer Seite offenen Gehäuse angeordnet und das Übertragungsmedium füllt das Gehäuse zumindest teilweise aus. Ein möglicher Vorteil hiervon ist, dass das Übertragungsmedium in nicht ausgehärtetem Zustand besonders einfach angeordnet werden kann und später ausgehärtet werden kann, da dieses durch das Gehäuse beschränkt wird.According to a further development, the sensing element is arranged in a housing which is open on at least one side and the transmission medium fills the housing at least partially. A possible advantage of this is that the transmission medium can be arranged particularly easily in the uncured state and can be cured later since this is restricted by the housing.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens umfasst der Schritt des Ausbildens des Übertragungsmediums ein Anordnen und/oder Ausbilden von Streuelementen auf der Oberfläche. Auf diese Weise wird eine einfache und effiziente, zumindest teilweise diffuse Streuung und/oder Absorption ermöglicht.According to a development of the method, the step of forming the transmission medium includes arranging and/or forming scattering elements on the surface. In this way, a simple and efficient, at least partially diffuse, scattering and/or absorption is made possible.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung des Verfahrens erfolgt das Ausbilden der Streuelemente während des Aushärtens des Übertragungsmediums. Damit wird die Effizienz des Verfahrens insgesamt verbessert, da zeitgleich ein Aushärten des Übertragungsmediums und der Anordnung beziehungsweise Ausbildung der Streuelemente erfolgt.According to a further development of the method, the scattering elements are formed during the curing of the transmission medium. This improves the overall efficiency of the method, since the transmission medium and the arrangement or formation of the scattering elements are cured at the same time.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung des Verfahrens erfolgt das Ausbilden der Streuelemente mittels eines auf die Oberfläche des Übertragungsmediums einwirkenden Stempels, der eine Negativform von Streuelementen aufweist. Vorteil eines Stempels ist seine einfache Anwendbarkeit. Daneben können mittels eines Stempels eine Vielzahl von Sensoren mit Streuelementen versehen werden.According to a further development of the method, the scattering elements are formed by means of a stamp which acts on the surface of the transmission medium and has a negative form of scattering elements. The advantage of a stamp is its ease of use. In addition, a large number of sensors can be provided with scattering elements by means of a stamp.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung des Verfahrens wird vor dem Schritt des Ausbildens des Übertragungsmediums eine Zwischenschicht zwischen Stempel und Oberfläche des Übertragungsmediums angeordnet, insbesondere in Form einer Folie und/oder einem Film, sodass diese während des Ausbildens des Übertragungsmediums Stempel und Oberfläche des Übertragungsmediums voneinander beabstandet. Damit wird auf effiziente Weise eine mögliche Verschmutzung des Stempels verhindert: nach jedem Anwenden des Stempels auf einer Oberfläche eines Übertragungsmediums wird eine neue Zwischenschicht angeordnet, mit der dann ein weiterer Prägeprozess zur Herstellung von Streuelementen auf der Oberfläche des Übertragungsmediums eines weiteren Sensors durchgeführt werden kann. Materialübertrag durch den Stempelvorgang zwischen zwei Sensoren kann damit vermieden werden.According to a further development of the method, before the step of forming the transfer medium, an intermediate layer is arranged between the stamp and the surface of the transfer medium, in particular in the form of a foil and/or a film, so that the stamp and the surface of the transfer medium are spaced apart during the formation of the transfer medium. This efficiently prevents possible contamination of the stamp: after each use of the stamp on a surface of a transmission medium, a new intermediate layer is arranged, with which a further embossing process can then be carried out to produce scattering elements on the surface of the transmission medium of another sensor. Material transfer through the stamping process between two sensors can thus be avoided.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention result from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.Preferred designs and embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to identical or similar or functionally identical components or elements.
Figurenlistecharacter list
Dabei zeigt in schematischer Form
-
1 einen Sensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Querschnitt während der Herstellung; -
2 den hergestellten Sensor gemäß1 in perspektivischer Ansicht; -
3 den Sensor gemäß 2 im Querschnitt; und -
4 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
1 a sensor according to an embodiment of the present invention in cross section during manufacture; -
2 according to the manufactured sensor1 in perspective view; -
3 according to thesensor 2 in cross section; and -
4 Steps of a method according to an embodiment of the present invention.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Im Detail zeigt
In die Hülse 6 wird nun ein Gel 5 in die verbleibende Öffnung 12 eingefüllt, bis die Hülse 5 im Wesentlichen gefüllt ist. In
Anschließend wird das Gel 5 thermisch ausgehärtet und danach der Stempel 7 wieder entfernt. Das thermische Aushärten kann dabei in einem Ofenprozess bei mehr als 100 Grad Celsius erfolgen.The
Mit anderen Worten wird während des Aushärtens des Gels 5 gezielt eine Struktur 9 in die Geloberfläche eingeprägt, durch Beaufschlagen des zu Beginn des Aushärtevorgangs noch flüssigen Gels 5 mit einem Stempel 7. Die Struktur der Kontaktfläche des Stempels 7 mit dem Gel 5 ist dabei die Negativform der im ausgehärteten Zustand der Geloberfläche angestrebten Topographie 9. Der Kontakt des Stempels 7 mit dem Gel 5 kann - wie oben ausgeführt - direkt erfolgen oder, um Verschmutzungen und Kontaminationen des Stempels zu vermeiden, indirekt durch einen folienartigen Interposer 8 zwischen Stempel 7 und Gel 5, analog zum Vorgehen, wie es bei „film assisted molding“ gebräuchlich ist. Mittels des Stempels 7 kann ebenfalls verhindert werden, dass das Gel 5 auf Grund von Kapillarkräften beim Aushärten eine konkave Oberfläche ausbildet und somit als fokussierender Reflektor wirkt.In other words, during the curing of the
Zur Prozessoptimierung des Aushärtevorgangs kann der Stempel 7 gezielt temperiert werden. Eine lagegeregelte oder kraftgeregelte Positionierung des Stempels relativ zum Sensor 1 während des Aushärtevorgangs ist ebenso denkbar. Beispielsweise können entsprechende Temperatur-, Kraft- oder Lagesensoren angeordnet sein, die zusammen mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung eine relative Positionierung des Stempels 7 zur Oberfläche des Gels 5, eine entsprechende Kraftbeaufschlagung oder Temperierung des Stempels 7 steuern oder regeln können.To optimize the hardening process, the
Die Geloberfläche wird durch den Stempel 7 so strukturiert, dass die Geloberfläche insbesondere im Anwendungsfall als akustischer Diffusor und/oder akustischer Absorber im für den Verwendungszweck des Endgeräts relevanten Frequenzbereich wirkt. Es ist dabei ebenso denkbar, eine Mehrzahl von größeren Streuelementen anzuordnen oder auszubilden, auf denen dann wiederum eine Mehrzahl von kleineren Streuelementen angeordnet beziehungsweise ausgebildet ist. Damit kann beispielsweise eine poröse Struktur imitiert werden, mit der eine teilweise Absorption von Schallwellen ermöglicht wird. Die größeren Streuelemente können beispielsweise durch Zerspanen oder Erodieren erzeugt werden und anschließend darauf die kleineren Streuelemente durch beispielsweise aufrauendes Sandstrahlen.The gel surface is structured by
Insbesondere handelt es sich bei dem in
In
In
In
Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte
- - Bereitstellen S1 eines Sensorelements,
- - Bereitstellen S2 eines aushärtbaren Übertragungsmediums, sodass das Sensierelement von dem Übertragungsmedium beaufschlagt wird,
- - Aushärten S3 des Übertragungsmediums, und
- - Ausbilden S4 des Übertragungsmediums, sodass dieses in zumindest einem Frequenzbereich auf das Übertragungsmedium auftreffende Wellen, insbesondere Schallwellen zumindest teilweise diffus streut und/oder zumindest teilweise absorbiert.
- - Providing S1 a sensor element,
- - Providing S2 a curable transmission medium, so that the sensing element is acted upon by the transmission medium,
- - curing S3 of the transmission medium, and
- Forming S4 of the transmission medium such that it at least partially diffusely scatters and/or at least partially absorbs waves impinging on the transmission medium in at least one frequency range, in particular sound waves.
Zusammenfassend kann zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zumindest eines der folgenden Merkmale und/oder einen der folgenden Vorteile bereitstellen:
- - Einfache, kostengünstige Herstellung, insbesondere einer Vielzahl von Sensoren
- - ungewollte Wechselwirkungen beispielsweise mit Lautsprecher und/oder Mikrofon in einem Endgerät werden vermieden
- - kostenintensive und zeitaufwändige Korrekturen der Anordnung von Sensor und Mikrofon, Lautsprecher oder dergleichen werden vermieden
- - zuverlässige, kostengünstige und flexible Anordnung von Streuelementen
- - Simple, inexpensive production, in particular a large number of sensors
- - Unwanted interactions, for example with speakers and / or microphone in a terminal are avoided
- - Costly and time-consuming corrections of the arrangement of sensor and microphone, loudspeaker or the like are avoided
- - Reliable, inexpensive and flexible arrangement of scattering elements
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Although the present invention has been described on the basis of preferred exemplary embodiments, it is not limited thereto but can be modified in many different ways.
Claims (12)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020210076.4A DE102020210076A1 (en) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | Sensor and method of making a sensor |
| CN202110912171.1A CN114076653A (en) | 2020-08-10 | 2021-08-10 | Sensor and method for producing a sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020210076.4A DE102020210076A1 (en) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | Sensor and method of making a sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102020210076A1 true DE102020210076A1 (en) | 2022-02-10 |
Family
ID=79686161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102020210076.4A Pending DE102020210076A1 (en) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | Sensor and method of making a sensor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114076653A (en) |
| DE (1) | DE102020210076A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006043499A1 (en) | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Method and device for diagnosing fluid losses in pressure transducers filled with pressure-transmitting fluids |
| EP3767266A1 (en) | 2019-07-15 | 2021-01-20 | VEGA Grieshaber KG | Pressure medium system or pressure transducer with integrated self-test |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003259512A1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-04-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Bulk acoustic wave resonator with means for suppression of pass-band ripple in bulk acoustic wave filters |
| CN105609094A (en) * | 2016-03-13 | 2016-05-25 | 林丽芳 | Efficient silencer |
| US20180335360A1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-11-22 | Honeywell International Inc. | Ported Pressure Sensor With No Internally Trapped Fluid |
-
2020
- 2020-08-10 DE DE102020210076.4A patent/DE102020210076A1/en active Pending
-
2021
- 2021-08-10 CN CN202110912171.1A patent/CN114076653A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006043499A1 (en) | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Method and device for diagnosing fluid losses in pressure transducers filled with pressure-transmitting fluids |
| EP3767266A1 (en) | 2019-07-15 | 2021-01-20 | VEGA Grieshaber KG | Pressure medium system or pressure transducer with integrated self-test |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114076653A (en) | 2022-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102012204414B4 (en) | PRESSURE SENSOR | |
| EP2097727B1 (en) | Method for embossing a separating membrane of a pressure transmitter | |
| DE10107813A1 (en) | Pressure sensor module | |
| DE102006035000B4 (en) | Sensor device and method for its production | |
| EP2612125A1 (en) | Pressure sensor having a piezoresistive sensor chip element | |
| DE102007042439A1 (en) | Pressure sensor with pressure-sensitive membrane | |
| DE102020212123A1 (en) | Sensor and method of manufacturing a sensor | |
| DE102004048367B4 (en) | Method for filling a pressure measuring transducer | |
| EP0677726A2 (en) | Pressure sensor | |
| DE4133061A1 (en) | PRESSURE SENSOR | |
| WO2019092035A1 (en) | Pressure sensor system having protection against freezing medium | |
| DE102014014103A1 (en) | Sensor module for measuring a pressure of a fluid having at least one electronic circuit arranged on a circuit carrier, in particular an integrated circuit and at least one pressure measuring chip | |
| DE102008054428A1 (en) | Structure of a pressure sensor | |
| DE102020210076A1 (en) | Sensor and method of making a sensor | |
| EP4070062B1 (en) | Relative-pressure sensor comprising a drying chamber | |
| DE102007057694A1 (en) | Electronic controller's i.e. transmission controller, inner area tightness checking method for motor vehicle, involves determining measurement of geometrical deformation of housing cover and/or base during predetermined test condition | |
| DE102020118313B4 (en) | Channel structures to optimize the membrane function of oil-filled pressure sensors | |
| DE102020206027B4 (en) | Pressure sensor device and fluid guide device equipped therewith | |
| DE102021125878A1 (en) | Test bell, test device and a method for testing the tightness of a connection between two components | |
| DE3907202A1 (en) | Pressure sensor | |
| DE102018108720B4 (en) | Electrical converter and method for producing an electrical converter | |
| DE112006004083T5 (en) | Method for packaging integrated sensors | |
| DE19547472A1 (en) | Force measuring device | |
| DE102015120506B4 (en) | Sealing unit for sealing between a first and second area and method for producing such a sealing unit and method for testing the tightness of such a sealing unit | |
| DE102015206468A1 (en) | Apparatus for determining a pressure and method of making the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified |