本發(fā)明涉及殼體中的壓電陶瓷傳感器，其具有由壓電材料構成的層，在所述層的兩面上各有一個傳感器電極，并且兩個傳感器電極分別與一個極相連。

背景技術：

這樣的傳感器例如用于測量壓力。所述傳感器是扁平的并且非常精確。

缺點是在傳感器電極和殼體之間形成電勢差，該電勢差能夠實現(xiàn)經由表面導出電荷。于是傳感器的精度受到限制。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務在于，改進根據(jù)權利要求1的前序部分的壓電陶瓷傳感器，使得在殼體與傳感器電極之間不產生以下電勢差，該電勢差能夠實現(xiàn)經由表面導出電荷。

按照本發(fā)明，該任務通過以下來解決，即在層的至少一面上，該層超出傳感器電極，并且在該層的超出傳感器電極的部分上布置有以隔離間距包圍傳感器電極的保護電極。在一個保護電極或多個保護電極上感生與傳感器電極上相同的電荷，因此不產生以下電勢差，該電勢差能夠實現(xiàn)經由表面導出電荷。保持通過體積的放電，其中體積電阻如此大，使得不影響測量。因此保護電極用來防止傳感器殼體與傳感器電極之間的電壓平衡。利用該傳感器能夠測量微米和亞微米范圍內的最小變形。保護電極在此防止導出電荷。

盡管在澆注物中阻隔傳感器也可能在表面上出現(xiàn)的濕氣導致尤其壓電材料中的電導率提高。但是因為保護電極和傳感器電極之間的電勢差等于零，所以在保護電極和傳感器電極之間也不進行電壓平衡。

優(yōu)選地，不僅傳感器電極、而且保護電極由燒結的銀漿構成。

在一種優(yōu)選實施方式中，傳感器電極僅僅覆蓋層的內半徑，并且保護電極以隔離間距同軸包圍傳感器電極。該同軸實施方式需要最小的結構空間。

優(yōu)選地，層圓形地構造，并且由基于多晶鐵電性鋯鈦酸鉛(pzt)的陶瓷構成。

在一種實施方式中，保護電極位于層的兩面上。該實施方式以最佳效果防止電勢差。

在一種替代的實施方式中，保護電極僅僅位于層的一面上。在此，傳感器電極在沒有配備保護電極的另一面上優(yōu)選地完全覆蓋所述層。在該實施方式中也防止電勢差。

優(yōu)選地，將根據(jù)本發(fā)明的傳感器用來測量壓力，有利地用在汽車的噴油器中。

具體實施方式

圖1以俯視圖示出根據(jù)本發(fā)明的壓電陶瓷傳感器的一種實施方式，并且圖2以側視圖示出該傳感器。層3(在該實施方式中被實施為圓盤)由基于多晶鐵電性鋯鈦酸鉛的壓電陶瓷材料構成。利用該層3在兩面分別燒結一個傳感器電極2，其中傳感器電極2僅僅覆蓋層3的內半徑，就是說層3呈環(huán)狀越過層3向外伸出。在這個越過層3向外伸出的環(huán)形區(qū)域上，將保護電極1以相對于傳感器電極2的隔離間距7布置在層3的兩面上。保護電極1環(huán)形地構造，并且在該實施方式中不僅位于層3上方，而且位于其下方。圖1以俯視圖示出根據(jù)圖2的傳感器。很好地可以看出，環(huán)形保護電極1以隔離間距7同軸包圍傳感器電極2。層3的兩面上的傳感器電極2分別與一個極5、6相連。因為在傳感器電極2和保護電極1之間沒有電勢差，所以也不發(fā)生電荷流失。如果對傳感器施加力4(參考圖2)，則該傳感器縮短或彎曲，并且可以利用該傳感器測量該縮短或彎曲。

在圖3和圖4中示出根據(jù)本發(fā)明的壓電陶瓷傳感器的一種替代的實施方式。圖3以俯視圖并且圖4以側視圖示出該替代的傳感器。保護電極1所在的頂面9與根據(jù)圖1和圖2的實施方式相同地構造。因此圖3與圖1相同。然而在該實施方式中，傳感器的底面8整面地構造為傳感器電極2，即在傳感器的底面8上不存在與頂面9上一樣的保護電極1。

在根據(jù)本發(fā)明的傳感器的兩種實施方式中，該傳感器被(圖中沒有示出的)殼體包圍。殼體也可以是注塑成型的塑料。可以利用隔離層覆蓋保護電極1進行隔離。保護電極1優(yōu)選地由所施加的燒結的銀漿構成。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及殼體中的壓電陶瓷傳感器，其具有層(3)，優(yōu)選由壓電材料構成的PZT層，在所述層的兩面上各有一個傳感器電極(2)，并且兩個傳感器電極(2)分別與一個極(5，6)相連。為了在殼體和傳感器電極(2)之間不產生能夠實現(xiàn)經由表面導出電荷的電勢差，根據(jù)本發(fā)明提出：層(3)在層(3)的至少一面上超出傳感器電極(2)，并且以隔離間距(7)包圍傳感器電極(2)的保護電極(1)布置在層(3)的超出傳感器電極(2)的部分上。

技術研發(fā)人員：H-J·施賴納
受保護的技術使用者：陶瓷技術有限責任公司
技術研發(fā)日：2015.08.04
技術公布日：2017.08.18