DE19802158A1 - Temperature compensated sensor for measuring mechanical parameters with quartz oscillators - Google Patents
Temperature compensated sensor for measuring mechanical parameters with quartz oscillatorsInfo
- Publication number
- DE19802158A1 DE19802158A1 DE1998102158 DE19802158A DE19802158A1 DE 19802158 A1 DE19802158 A1 DE 19802158A1 DE 1998102158 DE1998102158 DE 1998102158 DE 19802158 A DE19802158 A DE 19802158A DE 19802158 A1 DE19802158 A1 DE 19802158A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- quartz
- sensor
- housing
- mechanical
- crystals
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000010453 quartz Substances 0.000 title claims abstract description 44
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 14
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- JFRJCQJVFMHZOO-QZHHGCDDSA-N n-(2-aminoethyl)-2-[4-[[2-[4-[[9-[(2r,3r,4s,5r)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]purin-6-yl]amino]phenyl]acetyl]amino]phenyl]acetamide Chemical compound C1=CC(CC(=O)NCCN)=CC=C1NC(=O)CC(C=C1)=CC=C1NC1=NC=NC2=C1N=CN2[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 JFRJCQJVFMHZOO-QZHHGCDDSA-N 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/30—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. mechanical strain gauge
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
- B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
- B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
- G01L1/162—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices using piezoelectric resonators
-
- 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
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
- G01L9/0022—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element
-
- 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
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/008—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using piezoelectric devices
-
- 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
- G01L9/08—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 by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor
- G01L9/085—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 by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor with temperature compensating means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Sensor, der mindestens zwei Schwingquarze enthält, die so mit einer Einspannung bzw. einem Gehäuse verbunden sind, daß sich ihre Resonanz frequenzen mit der Meßgröße unterschiedlich ändern, hingegen mit der Umgebungs temperatur gleichartig, und zusätzlich die mechanische Empfindlichkeit der Quarze näherungsweise unabhängig von der Temperatur wird.The invention relates to a sensor that contains at least two quartz crystals, so are connected to a clamp or a housing that their resonance change frequencies differently with the measured variable, but with the environment same temperature, and also the mechanical sensitivity of the quartz becomes approximately independent of the temperature.
Die Messung mechanischer Größen wie Kraft, Dehnung, Drehmoment, Druck, etc. ist eine wichtige Voraussetzung für die Überwachung von Maschinen und damit für die Zuverlässigkeit und Sicherheit im Betrieb. Da häufig an unzugänglichen oder bewegten Orten gemessen werden soll, wird der Bedarf an geeigneten drahtlosen Meßsystemen und passenden Sensoren immer höher. Z.B. kann man eine rotierende Achse oder den zugehörigen Motor vor Überlastung schützen, wenn man das Drehmoment auf der Achse kennt.The measurement of mechanical quantities such as force, strain, torque, pressure, etc. an important prerequisite for the monitoring of machines and thus for the Reliability and security in operation. Because often on inaccessible or moving Places to be measured, the need for suitable wireless measurement systems and matching sensors always higher. E.g. you can use a rotating axis or the Protect associated motor from overload if you have the torque on the axle knows.
Auch im Automobil spielt die Sicherheitstechnik eine immer größere Rolle. Die Überprüfung der Funktionsfähigkeit einzelner Komponenten im Betrieb hilft, Probleme frühzeitig zu erkennen und somit Unfälle zu vermeiden. Eine Statistik des ADAC zeigt, daß viele Unfälle auf einen geplatzten Reifen zurückzuführen sind. In diesem Zusammenhang ist der Reifendruck von größter Bedeutung: Bei zu niedrigem Druck verformt sich der Reifen und wird, während er rollt, ständig durchgewalkt. In der Folge ermüdet das Material und die Lebensdauer des Reifens sinkt beträchtlich. Aber auch ein zu hoher Druck birgt Gefahren in sich, weil sich in diesem Fall die Auflagefläche und damit die Haftung des Reifens reduziert; das kann - insbesondere in Kurven - das Fahrzeug zum Schleudern bringen.Safety technology is also playing an increasingly important role in automobiles. The Checking the functionality of individual components in operation helps solve problems Detect early and thus avoid accidents. Statistics from ADAC shows that many accidents are due to a broken tire. In this Connection is of the utmost importance: if the pressure is too low the tire deforms and is constantly rolled through as it rolls. Subsequently tires the material and the life of the tire decreases considerably. But one too high pressure is dangerous because in this case the contact surface and thus reduces the grip of the tire; this can - especially in curves - the vehicle to Bring slingshot.
Um den Luftdruck in einem Fahrzeugreifen während der Fahrt zu bestimmen, muß ein Sensor im Inneren des Reifens installiert werden, die Information soll aber z. B. am Armaturenbrett verfügbar sein. Nachdem der Reifen luftdicht verschlossen sein muß und das Rad rotiert, kommt nur eine drahtlose Übertragung in Frage. Wenn der Sensor aktive Komponenten zur Erzeugung eines zur Übertragung geeigneten Signals enthält, wird eine Leistungsversorgung notwendig, z. B. eine Batterie, die regelmäßig ausgetauscht werden muß. Elektronik und Versorgung machen den Sensor schwer, was nach dem Einbau in den Reifen unerwünschte Unwuchten bewirkt. Wenn man einen passiv arbeitenden Sensor einsetzt, der über Antennen von einer Auswerteeinheit angesteuert und abgefragt wird, kann man auf eine sensorseitige Elektronik und Versorgung verzichten. Der Sensor kann klein und leicht aufgebaut werden.In order to determine the air pressure in a vehicle tire while driving, a Sensor should be installed inside the tire, but the information should e.g. B. on Dashboard will be available. After the tire must be sealed airtight and the wheel rotates, only wireless transmission is possible. When the sensor is active Contains components for generating a signal suitable for transmission, a Power supply necessary, e.g. B. a battery that is replaced regularly got to. Electronics and supply make the sensor heavy, what after installation in the Tire causes undesirable imbalances. If you have a passive sensor uses, which is controlled and queried by antennas from an evaluation unit, one can do without sensor-side electronics and supply. The sensor can can be built small and light.
In letzter Zeit werden Schwingquarze (Dickenscherschwinger) als Sensoren zur Messung von Temperatur, Kraft, Dehnung, Beschleunigung etc. eingesetzt.Recently, quartz crystals (Dickenscherschwinger) have been used as sensors Measurement of temperature, force, strain, acceleration etc. used.
Die Resonanzfrequenz eines dickenscherschwingenden Quarzes hängt ab von der
Elastizität c, der Dichte r und der Dicke d der Quarzscheibe:
The resonance frequency of a quartz oscillating with thickness depends on the elasticity c, the density r and the thickness d of the quartz disc:
Wenn der Quarz äußeren Kräften oder Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, ändern sich die geometrischen und elastischen Eigenschaften, was sich entsprechend Formel [1] auf die Resonanzfrequenz auswirkt. Durch geeignete Aufnehmer lassen sich so beliebige mechanische Größen messen.If the quartz is exposed to external forces or temperature fluctuations, change it the geometric and elastic properties, which is in accordance with formula [1] affects the resonance frequency. Any suitable sensor can be used measure mechanical quantities.
Auf Grund ihrer Anisotropie ändern sich die Quarzeigenschaften je nach Quarzschnitt und je nach Belastungsrichtung unterschiedlich. Der AT-Schnitt z. B. zeichnet sich durch eine in weiten Bereichen sehr geringe Temperaturabhängigkeit aus. Spannt man den Quarz in eine Vorrichtung zur mechanischen Belastung, so kann die Temperatur auch über den Aufnehmer zu mechanischen Spannungen führen, die die Resonanz beeinflussen.Due to their anisotropy, the quartz properties change depending on the quartz cut and depending on the direction of loading. The AT cut z. B. is characterized by a very low temperature dependence in wide areas. If you tension the quartz into a device for mechanical loading, the temperature can also be above the Transducers lead to mechanical stresses that affect the resonance.
Die Abhängigkeit der Resonanzfrequenzänderung von einer zu messenden (linearen)
Dehnung ε und der Temperatur T läßt sich mit Hilfe des Faktors k und der Funktion Φ(T)
ausdrücken:
The dependence of the change in resonance frequency on a (linear) strain ε to be measured and the temperature T can be expressed using the factor k and the function Φ (T):
k ist in hohem Maße abhängig von der Richtung der Dehnung und liegt für AT-Quarze im Bereich von -3 bis +1,2. Für freie AT-Quarze beschreibt Φ(T) eine Parabel dritter Ordnung, für eingespannte Quarze kann zusätzlich der Effekt der Wärmedehnung der Einspannung berücksichtigt werden. k is highly dependent on the direction of the strain and is for AT crystals in the range of -3 to +1.2. For free AT crystals, Φ (T) describes a third parabola Order, for clamped quartz the effect of the thermal expansion of the Clamping are taken into account.
Wenn man zwei Quarze einsetzt, auf die sich die Temperatur gleichartig auswirkt, die Meßgröße hingegen unterschiedlich, dann läßt sich die explizite Temperaturabhängigkeit Φ(T) eliminieren.If you use two quartz crystals that have the same effect on the temperature, the By contrast, the measured variable differs, then the explicit temperature dependency can be determined Eliminate Φ (T).
Allerdings ist der Faktor k seinerseits temperaturabhängig (Fig. 1). Bei einer höheren Temperatur würde also i.a. die selbe Dehnung zu einer unterschiedlichen Frequenz änderung führen. Tatsächlich existiert zumindest für bestimmte Quarzschnitte, u. a. den AT-Schnitt, eine Richtung, für die der k-Faktor unabhängig von der Temperatur wird. Erfolgt die Belastung nur in dieser Richtung, ist die aus der Belastung resultierende Frequenzänderung demnach auch temperaturunabhängig. I.a. ist der k-Faktor für diese Vorzugsrichtung von 0 verschieden (z. B. für AT-Schnitt k* = 2), so daß es tatsächlich zu einer meßbaren Frequenzänderung kommt.However, the factor k in turn is temperature-dependent ( Fig. 1). At a higher temperature, the same strain would generally lead to a different frequency change. In fact, at least for certain quartz cuts, including the AT cut, there is a direction for which the k factor becomes independent of the temperature. If the load is only applied in this direction, the frequency change resulting from the load is therefore also temperature-independent. The k factor for this preferred direction differs from 0 (for example for AT cut k * = 2), so that there is actually a measurable frequency change.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zur Messung mechanischer Größen (mindestens) zwei Quarzresonatoren so mit einem Aufnehmer zu verbinden, daß die Meßgröße zu unterschiedlichen Dehnungen auf die Quarzresonatoren führt, daß die Temperatureinflüsse sich gleichartig auswirken und zugleich die Temperaturabhängigkeit der Dehnungs empfindlichkeit näherungsweise verschwindet.According to the invention, it is proposed to measure mechanical quantities (at least) Connect two quartz resonators to a transducer in such a way that the measured variable increases Different strains on the quartz resonators cause the temperature influences have the same effect and at the same time the temperature dependence of the expansion sensitivity disappears approximately.
Ein Sensor, der nach diesem Prinzip aufgebaut ist, eignet sich auch für die drahtlose Messung. Durch den piezoelektrischen Effekt ist es möglich, im Quarz Energie in Form von mechanischen Schwingungen zu speichern. Nach einem bekannten Meßverfahren werden Quarzresonatoren über Funk mit kurzen HF-Pulsen angeregt. Nach dem Abschalten der Anregung schwingt der Quarz bei seiner Eigenfrequenz weiter. Auf Grund der Verluste des Resonanzkreises einschließlich der Abstrahlung durch die Antenne nimmt die Amplitude der Eigenschwingung exponentiell ab. Über Antennen gelangt das Sensorsignal zur Auswertung.A sensor that is based on this principle is also suitable for wireless Measurement. The piezoelectric effect makes it possible to form energy in the quartz of mechanical vibrations to store. According to a known measuring method quartz resonators are excited by radio with short RF pulses. After this If the excitation is switched off, the quartz oscillates further at its natural frequency. Because of losses of the resonance circuit including radiation from the antenna the amplitude of the natural vibration exponentially. This is achieved via antennas Sensor signal for evaluation.
Wenn die Quarzresonanzfrequenzen sich in jedem Belastungsfall leicht unterscheiden, kann man beide Quarze auch parallel schalten und gemeinsam - mit nur einem Antennenpaar zwischen Sensor und Auswertung - abfragen.If the quartz resonance frequencies differ slightly in each load case, you can also connect both crystals in parallel and together - with only one Antenna pair between sensor and evaluation - query.
Fig. 4 zeigt beispielhaft einen zur Druckmessung geeigneten Sensor. Auf der Ober- und Unterseite eines Metallplättchens ist je ein Schwingquarz (AT-Schnitt, dickenscher schwingend) angebracht (Fig. 2). Damit die aktiven Bereiche der Quarze frei schwingen können, sind an der Oberfläche des Plättchens Auflagen vorgesehen, auf die die Quarze nur am Rand geklebt sind. Die Quarze sind mit üblichen Elektroden versehen. Die Orientierung der Quarzscheiben ist, wie in Fig. 3 dargestellt, so festgelegt, daß die Temperaturempfindlichkeit der Dehnungsempfindlichkeit näherungsweise verschwindet (kristallografische x-Achse und Belastungsrichtung, definiert durch die Längsachse des Plättchens, bilden einen 40°-Winkel). Fig. 4 shows an example of a suitable sensor for measuring pressure. On the top and bottom of a metal plate is a quartz crystal (AT cut, thick shear swinging) attached ( Fig. 2). So that the active areas of the quartz can swing freely, supports are provided on the surface of the plate, to which the quartz is glued only at the edge. The quartz crystals are provided with common electrodes. As shown in FIG. 3, the orientation of the quartz disks is determined such that the temperature sensitivity of the strain sensitivity disappears approximately (crystallographic x-axis and direction of loading, defined by the longitudinal axis of the plate, form a 40 ° angle).
Der Aufnehmer mit den Quarzen befindet sich in einem dichten Gehäuse, aus dem die Anschlüsse der Quarze herausgeführt sind (Fig. 4). Dabei ist der Aufnehmer nur an einer Seite fest mit dem Gehäuse verbunden.The sensor with the quartz is located in a sealed housing from which the connections of the quartz are led out ( Fig. 4). The transducer is only permanently connected to the housing on one side.
Die Oberseite des Gehäuses ist als Membran ausgeführt, die sich unter einem äußeren Druck verformt. Über einen Stift wird der Aufnehmer leicht gebogen, was zu einer Dehnung an der Ober- und einer Stauchung an der Unterseite führt. Der zu messende Druck bewirkt somit über Membran, Stift und Aufnehmer eine gegensinnige Belastung der Schwingquarze.The top of the housing is designed as a membrane, which is under an outer Deformed pressure. The transducer is bent slightly using a pin, resulting in a Elongation at the top and a compression at the bottom. The one to be measured Pressure thus causes an opposing load on the membrane, pin and transducer Quartz crystals.
Bei Änderungen der Umgebungstemperatur werden die Materialparameter beider Quarze gleichartig beeinflußt. Zusätzlich kommt es zu einer Wärmedehnung des Aufnehmers, die sich aber wiederum gleichsinnig auf beide Quarze auswirkt. Die Differenz ihrer Resonanzfrequenzen ist nur vom Druckunterschied zwischen dem Äußeren und Inneren des Sensors abhängig. Auf Grund der Wärmedehnung eines Gases im Inneren kommt es zu einer unerwünschten Druckänderung, die aber beliebig klein gehalten werden kann, indem der Gasdruck im Sensor gesenkt wird. Wenn der Gasdruck auf 0,3 bar reduziert wird, ändert sich gemäß der Formel p/T = const (p: Druck, T: Temperatur) der Druck bei Temperaturschwankungen von ±50°C um nur 0,05 bar.When the ambient temperature changes, the material parameters become both Quartz equally affected. In addition, there is thermal expansion of the Transducer, which in turn affects both crystals in the same direction. The Difference of their resonance frequencies is only from the pressure difference between the outside and inside of the sensor. Due to the thermal expansion of a gas inside there is an undesirable change in pressure, which is kept as small as desired can by lowering the gas pressure in the sensor. When the gas pressure drops to 0.3 bar is reduced, changes according to the formula p / T = const (p: pressure, T: temperature) Pressure with temperature fluctuations of ± 50 ° C by only 0.05 bar.
Claims (9)
- - die Meßgröße zu unterschiedlichen Änderungen der Quarzresonanzfrequenzen führt,
- - die Temperatur zu gleichen Änderungen der Quarzresonanzfrequenzen führt und
- - die mechanische Belastung so auf die Quarze wirkt, daß die Temperatur abhängigkeit der Dehnungsempfindlichkeit der Quarzresonanzfrequenzen vernach lässigbar wird.
- the measured variable leads to different changes in the quartz resonance frequencies,
- - The temperature leads to equal changes in the quartz resonance frequencies and
- - The mechanical load on the quartzes acts so that the temperature dependence of the strain sensitivity of the quartz resonance frequencies is negligible.
- - als Schwingquarze AT-geschnittene Quarze verwendet werden,
- - die mechanische Belastung in jeden Quarz jeweils an zwei diametral gelegenen Punkten auf der Quarzscheibe eingeleitet wird und
- - der Winkel zwischen kristallographischer x-Achse der Quarze und Belastungs richtung näherungsweise 40° beträgt.
- - AT-cut crystals are used as quartz crystals,
- - The mechanical load in each quartz is introduced at two diametrically located points on the quartz disk and
- - The angle between the crystallographic x-axis of the quartz crystals and the direction of loading is approximately 40 °.
- - die Gestalt eines Quaders besitzt und
- - an Ober- und Unterseite mit Auflagen versehen ist, auf denen Teile der Ränder der Quarze befestigt sind.
- - has the shape of a cuboid and
- - Is provided on the top and bottom with pads on which parts of the edges of the quartz are attached.
- - sich der Aufnehmer in einem gasdichten Gehäuse befindet,
- - eine Seite des Gehäuses als Membran ausgelegt ist, die sich unter äußerem Druck verformt und
- - der Aufnehmer am Gehäuse fixiert ist und durch eine geeignete Verbindung mit der Membran durch deren Verformung gebogen wird.
- - the transducer is in a gas-tight housing,
- - One side of the housing is designed as a membrane that deforms under external pressure and
- - The transducer is fixed to the housing and is bent by a suitable connection to the membrane by its deformation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998102158 DE19802158A1 (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Temperature compensated sensor for measuring mechanical parameters with quartz oscillators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998102158 DE19802158A1 (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Temperature compensated sensor for measuring mechanical parameters with quartz oscillators |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19802158A1 true DE19802158A1 (en) | 1998-07-16 |
Family
ID=7855243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1998102158 Withdrawn DE19802158A1 (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Temperature compensated sensor for measuring mechanical parameters with quartz oscillators |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19802158A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19947534A1 (en) * | 1999-06-18 | 2001-01-04 | Haweka Werkstatt Technik Gmbh | Detecting imbalance in motor vehicle wheel involves detecting imbalance as vehicle is being driven using wheel sensor, transmitting detected values from sensor transmitter to receiver |
| DE10330327A1 (en) * | 2003-07-04 | 2005-02-03 | Thierauf, Georg, Prof. Dr.-Ing. | Membrane support stress measurement procedure uses characteristic vibrations from external excitation of a convex area dynamically decoupled by elliptical ring |
| US7793550B2 (en) | 2008-08-25 | 2010-09-14 | Infineon Technologies Ag | Sensor device including two sensors embedded in a mold material |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4020448A (en) * | 1973-09-17 | 1977-04-26 | James Patrick Corbett | Oscillating crystal transducer systems |
| US4175243A (en) * | 1977-11-17 | 1979-11-20 | Corbett James P | Temperature compensated oscillating crystal force transducer systems |
| DE3009877A1 (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-18 | Hitachi Ltd | SEMICONDUCTOR EXPANSION METER WITH ELASTIC LOAD PLATE |
| DE3003928A1 (en) * | 1980-02-04 | 1981-08-13 | Országos Köolaj és Gázipari Tröszt, 1111 Budapest | Well casing stress state determn. - by antimagnetic section with strain gauges and sonde for power supply and signal pick=up (HU 2.1.81) |
| DE3209661A1 (en) * | 1982-03-17 | 1983-09-29 | Heinz Dieter Dipl.-Ing.(FH) 6050 Offenbach Sonnleitner | Measuring instrument for measuring physical variables, for example air pressure |
-
1998
- 1998-01-21 DE DE1998102158 patent/DE19802158A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4020448A (en) * | 1973-09-17 | 1977-04-26 | James Patrick Corbett | Oscillating crystal transducer systems |
| US4175243A (en) * | 1977-11-17 | 1979-11-20 | Corbett James P | Temperature compensated oscillating crystal force transducer systems |
| DE3009877A1 (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-18 | Hitachi Ltd | SEMICONDUCTOR EXPANSION METER WITH ELASTIC LOAD PLATE |
| DE3003928A1 (en) * | 1980-02-04 | 1981-08-13 | Országos Köolaj és Gázipari Tröszt, 1111 Budapest | Well casing stress state determn. - by antimagnetic section with strain gauges and sonde for power supply and signal pick=up (HU 2.1.81) |
| DE3209661A1 (en) * | 1982-03-17 | 1983-09-29 | Heinz Dieter Dipl.-Ing.(FH) 6050 Offenbach Sonnleitner | Measuring instrument for measuring physical variables, for example air pressure |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KANITSCH, R.: Meßelektronik nichtelektrischer Größen, Teil 2, Hans Holzmann Verlag, Bad Wörishofen 1976, S. 249-253 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19947534A1 (en) * | 1999-06-18 | 2001-01-04 | Haweka Werkstatt Technik Gmbh | Detecting imbalance in motor vehicle wheel involves detecting imbalance as vehicle is being driven using wheel sensor, transmitting detected values from sensor transmitter to receiver |
| DE19947534C2 (en) * | 1999-06-18 | 2002-06-13 | Walter Hipp | Method and device for detecting an imbalance on a wheel of a motor vehicle having a rim while the motor vehicle is traveling |
| DE10330327A1 (en) * | 2003-07-04 | 2005-02-03 | Thierauf, Georg, Prof. Dr.-Ing. | Membrane support stress measurement procedure uses characteristic vibrations from external excitation of a convex area dynamically decoupled by elliptical ring |
| US7793550B2 (en) | 2008-08-25 | 2010-09-14 | Infineon Technologies Ag | Sensor device including two sensors embedded in a mold material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5585571A (en) | Method and apparatus for measuring strain | |
| Donohoe et al. | Wireless calibration of a surface acoustic wave resonator as a strain sensor | |
| EP1893422B1 (en) | Arrangement for measuring pressure | |
| DE3930314A1 (en) | PIEZOELECTRIC SENSOR FOR MONITORING A KINETIC MOTION SIZE | |
| DE2052356B2 (en) | Quartz resonator pressure transducer | |
| US7886607B2 (en) | Package for strain sensor | |
| EP1065488B1 (en) | Relative pressure sensor | |
| Heyman | A CW ultrasonic bolt-strain monitor: A new sensitive device is reported for the measurement of stress-related strain as well as stress-related change in velocity of sound | |
| US5221873A (en) | Pressure transducer with quartz crystal of singly rotated cut for increased pressure and temperature operating range | |
| WO2003081195A1 (en) | Pressure monitor incorporating saw device | |
| EP1910790A1 (en) | Acoustic wave sensor packaging for reduced hysteresis and creep | |
| WO2007116218A1 (en) | Measuring physical quantities | |
| US4052628A (en) | Dynamic, shear-mode piezoelectric pressure sensor | |
| DE69714204T2 (en) | pressure monitor | |
| EP2112490A2 (en) | High pressure sensor | |
| Obara et al. | The construction and calibration of an inexpensive PVDF stress gauge for fast pressure measurements | |
| DE19802158A1 (en) | Temperature compensated sensor for measuring mechanical parameters with quartz oscillators | |
| US20200186120A1 (en) | Lamb wave resonator-based torque sensor | |
| US7165298B2 (en) | Method of making a surface acoustic wave device | |
| US3506857A (en) | Compressive mode piezoelectric transducer with isolation of mounting base strains from the signal producing means thereof | |
| EP2056085B1 (en) | Package for a strain sensor | |
| Paros | Precision Digital Pressure | |
| EP1393439B1 (en) | Measurement device, including a PIEZOELECTRIC RESONATOR ELEMENT OF CRYSTALLOGRAPHIC POINT GROUP 32 | |
| WO2002014787A1 (en) | Micromechanical speed sensor and a method for the production thereof | |
| DE10258845A1 (en) | Temperature sensing device e.g. for motor vehicle tire, has capacitive element connected to inductive element to form resonant circuit whose resonant frequency varies with temperature |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |