[发明专利]传感器

说明书

本发明涉及一种用于确定测量区域(9)中的压力的压力传感器(1)，压力传感器(1)具有测量元件(2)；其中测量元件(2)布置在传感器空间(3)中；其中传感器空间(3)至少由支撑构件(4)、隔膜(6)和护套(5)来界定；其中传感器空间(3)填充有流体(7)并且流体(7)包围测量元件(2)；其中隔膜(6)将流体(7)与测量区域(9)分开，在该测量区域中，由于流体(7)的热膨胀而引起的压力传感器(1)的温度依赖性通过下述的至少一项而降低：传感器空间(3)中的填充体(8)，隔膜(6)具有硬化区域(65)，隔膜(6)具有至少两个凸起(66)。

技术领域

本发明涉及一种适于测量介质的压力的压力传感器，其中压力传感器的测量元件与介质分开。

背景技术

在许多应用中都使用压力传感器来确定测量区域中的介质的压力。此类介质包括可能具有腐蚀性或毒性的液体或者气体。为了保护测量元件免于暴露在腐蚀性介质中以及为了能够轻松地从有毒介质中清洁传感器，通常是用隔膜将介质与测量元件分开。测量元件被布置在隔膜后面的传感器空间中。作用在隔膜上的介质的压力通过填充在传感器空间中的流体被传递到测量元件。从WO2012027853A1已知这样的压力传感器，其中测量元件被布置在传感器空间中。传感器空间由支撑构件、隔膜和护套来界定。传感器空间通过填充管来填充流体，并且流体包围测量元件。隔膜将流体与测量区域中的介质分开。流体通常是不可压缩的，以便在测量区域中的压力改变时，隔膜不会凸起太多。

这种传感器的缺点在于，当传感器的温度发生变化时，流体会根据流体的热膨胀系数膨胀或者收缩。由于传感器空间没有相应地增加，因此流体占据多或少的空间是通过隔膜凸起来实现的。由于隔膜的弹性是有限的，因此传感器空间内的流体压力的增加或者减小是隔膜凸起所固有的。压力的增加或者减小通过测量元件来确定。这会带来不利的影响，因为所确定的压力变化不是对应于介质的压力变化，而是对应于压力传感器的温度变化。对于具有直径小于6mm(mm指毫米)的小隔膜片的压力传感器，不利影响更为明显，因为小面积的隔膜片的柔性要低于直径几厘米的隔膜片的柔性。

此外，小隔膜片已知地具有明显的响片行为(clicker behavior)，有时候称为打板球行为。响片行为是指金属薄片(例如隔膜)从一个对齐(alignment，定位)至另一个对齐的突然移动，其中对齐是隔膜的不同稳定状态。这样的突然移动通常伴随着咔哒声和流体压力的突然变化。这种突然移动可能发生在介质压力缓慢变化或者压力传感器温度缓慢变化时，两者都会引起隔膜的移动。这样的响片行为会突然改变流体的压力，而不会响应地改变介质压力，从而导致介质压力测量不准确。

发明内容

本发明的任务是降低由于流体的热膨胀引起的传感器的温度依赖性。本发明的第二个任务是允许有成本效益地生产这种降低了温度依赖性的这种压力传感器。

本发明的至少一个任务通过独立权利要求所述的特征来完成。

本发明涉及一种用于确定测量区域中的压力的压力传感器，该压力传感器具有测量元件；其中，测量元件被布置在传感器空间中；其中，传感器空间至少由支撑构件、隔膜和护套来界定；其中，传感器空间填充有流体并且流体包围测量元件；其中，隔膜将流体介质与测量区域分开，其中至少一个填充体被布置在传感器空间中。

填充体被填充到否则会填充流体的传感器空间中的空间，以降低传感器空间中的流体的数量。较少量流体的热膨胀占据较小的额外空间。由此使得隔膜的凸起较小，并使得由于流体的热膨胀而导致的压力增加减小。

本发明还涉及一种用于确定测量区域中的压力的压力传感器，该压力传感器具有测量元件；其中，测量元件被布置在传感器空间中；其中，传感器空间至少由支撑构件、隔膜和护套来界定；其中，传感器空间填充有流体并且流体包围测量元件；其中，隔膜将流体介质与测量区域分开，其中隔膜(6)和护套(5)连接在隔膜(6)的外部区域(62)上；其中，隔膜具有硬化区域，其在压力从测量区域施加到隔膜时避免了该硬化区域屈曲；并且该硬化区域从隔膜外部区域的平面朝向测量元件突出，从而减少了传感器空间中的流体量。