3.1.4 Überlastfeste Silizium-Differenzdrucksensoren mit thermisch strukturierten Gegenlagern aus Glas.

Event
16. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2012
2012-05-22 - 2012-05-23
Nürnberg, Germany
Chapter
3.1 Mechanische Sensoren: Druck + Durchfluss
Author(s)
T. Kober, R. Werthschützky - Technische Universität Darmstadt
Pages
301 - 304
DOI
10.5162/sensoren2012/3.1.4
ISBN
978-3-9813484-0-8
Price
free

Abstract

Differenzdrucksensoren, die feinwerktechnische Schutzmechanismen nutzen, erlauben eine Überlastfestigkeit von Δp = 160 bar bei einem Nennmessbereich von Δp =10 mbar. Silizium-Drucksensoren bieten gute mechanische Eigenschaften aufgrund des geringen Hystereseverhaltens sowie eine gute Nullpunktstabilität.
Die Siliziummesselementefür die Differenzdruckmesstechnik weisen selbst lediglich eine auf 1 bar begrenzte Überlastfestigkeit auf. Es werden daher Überlastschutzmechanismen benötigt, die die Empfindlichkeit und die Messunsicherheit des Messelementes nicht negativ beeinträchtigen.
Ein mikromechanisch integrierter Überlastschutz reduziert die Komplexität der feinwerktechnischen Konstruktionen im Vergleich zum Stand der Technik. Häufig wird hier der Überlastschutz durch externe Edelstahlmembranen mit definierter Ölfüllung realisiert. Das vorliegende neuartige Messelement erreicht diese Eigenschaften für einseitige Überlastungdurch die Begrenzung der Auslenkung der Messplatte.
Mit dem überlastfesten Differenzdrucksensor mit Nennmessbereich Δ p = 10 mbar ist es gegenwärtig möglich eine mittlere Überlastfestigkeit von Δp= 220 barzuerreichen. Der Amplitudenfrequenzgang und die Sprungantwort zeigen ein ausgeprägtes Tiefpassverhalten, aus dem sicheine berlastfestigkeit für dynamische Druckanregung ableiten lässt.

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