压力传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种压力传感器(22)，所述压力传感器包括感测压力和将压力转换成可通过电路传递到指示器装置的控制接口电路的电信号的装置(40)，其特征在于，所述感测和转换装置(40)包括：-封闭容积(24、26)和容纳在所述封闭容积中的液体(36)，所述液体(36)可导电且能够在所述封闭容积内移动，-布置在所述封闭容积内的指定位置处的至少一个感测元件(40)，所述感测元件(40)包括至少一对电极(40a、40b)，并且当所述液体在所述封闭容积(24、26)内移动时所述感测元件(40)与所述液体(36)协作，使得当所述液体(36)通过所述感测元件(40)时电路闭合。所述压力传感器(22)集成在压力测量装置(100)、尤其是钟表(2)中。

【技术实现步骤摘要】
压力传感器
本专利技术涉及压力测量装置的
，且更特别地，本专利技术涉及压力传感器，所述压力传感器包括在所述传感器遭受外部压力时利用封闭容积内的液体的推进来实现感测的压力感测装置。本专利技术还涉及包括压力传感器的气压计装置，在该气压计装置中传递由传感器感测到的压力信息，然后例如使用指示器装置在气压计装置中显示该压力信息和/或利用该压力信息来控制预定的操作。尤其在诸如腕表的小尺寸的便携式物品中可包括该气压计装置。
技术介绍
设置有压力测量装置的腕表已是公知的。这些腕表例如潜水员的手表通常包括压力传感器，诸如其变形随着潜水期间遇到的压力波动而变化的膜传感器。在一个已知的实施例中，将压力传感器的几何尺寸随气压波动的变化(值)转换成感测臂的线性运动，该感测臂控制杆的枢转。所述杆的枢转运动进而转换成齿轮传动链的旋转运动，该齿轮传动链以一定的传动比与显示轮相互啮合，该传动比计算为使得由显示轮承载的压力指示器指针提供给手表使用者一个清晰的压力指示。上文中简单描述的这一类型的结构通常用于在潜水期间给手表使用者提供压力指示。这些机械的压力测量和显示装置相对复杂且考虑到其中包含有大量的机械部件而难以实施。此外，还需提供手表壳体的外部和所述装置安装于其中的内部之间的连通，若在所有的情形下都需要确保手表密封，这将导致复杂的配置。因此，这些因素使得很难以一种经济的方式生产配备有机械的压力测量和显示装置的手表。本专利技术的一个主要目的是提供一种实施简单且经济的压力传感器。本专利技术的另一个目的是提供具有以下结构的压力传感器，即，该结构允许其易于集成到小尺寸便携式物品尤其是手表中而又不影响手表的密封。
技术实现思路
为实现上述目的，根据第一方面，本专利技术涉及一种压力传感器，所述压力传感器包括感测压力和将压力转换成可通过电路传递到指示器装置的控制接口电路的电信号的装置，其特征在于，所述感测和转换装置包括：-封闭容积/空间和容纳在所述封闭容积中的液体，所述液体可导电且能够在所述封闭容积内移动，-在所述封闭容积内部布置在指定位置处的至少一个感测元件，所述感测元件包括至少一对电极，并且当所述液体在所述封闭容积内移动时所述感测元件与所述液体协作，使得当所述液体通过所述感测元件时所述电路闭合。根据一个特定特征，所述封闭容积包括形成储槽的第一部分和形成毛细管的第二部分，所述液体在没有压力的情况下容纳在所述储槽中，并且在受到压力的作用时从所述储槽朝向所述毛细管而移动至所述毛细管中。根据一个特定特征，所述感测元件沿所述毛细管布置。因此，当压力作用在所述储槽上时，所述感测元件可感测在毛细管内行进的液体。优选地，所述压力传感器还包括叠置的第一基板和第二基板，以及接合所述第一基板和第二基板以在两者之间限定所述封闭容积的密封框架。根据第二方面，本专利技术涉及一种包括根据本专利技术的第一方面的压力传感器的气压计装置。除了本专利技术的所述压力传感器之外，该气压计装置还包括：-至少一个指示器装置，-电路，所述电路包括用于所述指示器装置的控制接口电路，所述控制接口电路用于传递压力相关的电信号到所述指示器装置，以及-用于所述电路的至少一个能源。根据本专利技术的第三方面，本专利技术涉及一种钟表，该钟表包括根据本专利技术的第二方面的压力测量装置。优选地，所述压力传感器的所述储槽和所述毛细管沿基本圆形的方向延伸，这有利地使得传感器能够容纳在所述钟表表镜的下方或钟表表圈内。根据一个特定实施例，所述指示器装置包括与所述压力传感器、尤其与其电路相关联的显示屏和/或发声器和/或发光器。附图说明在阅读以下对通过非限制性举例的方式提供的且借助于附图示出的特定实施例的说明后，将更好地理解本专利技术，其中：-图1示出根据本专利技术的第一实施例的设置有容纳在表镜下方的压力传感器的钟表的顶视图。-图2为示出第一变型实施例的沿图1中的线A-A截取的横截面图。-图3和4分别示出根据本专利技术的第二实施例的容纳在钟表表圈(bezel)内部的压力传感器的透视顶视图和顶视图。-图5到7为示出表圈内部的压力传感器的布置的沿图4中的线Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ截取的部分横截面图。具体实施方式首先参照图1和2，其中示出诸如深度计的压力测量装置100，该压力测量装置100表现为腕表类型的钟表2的形式。钟表2以常规方式包括壳体4，所述壳体4包括中间部件6、表镜8和后盖10，这些部件限定了用于接纳机芯M的空间12(图2)。该手表还包括上条表冠14、表盘16和指针18。钟表2——在此示例中，该钟表2也为压力测量装置100——包括例如表现为液晶显示装置形式的深度指示器装置20，和压力传感器22。在图1的示例中，压力传感器22还起到表镜8的作用，此处该表镜表现为以常规方式覆盖整个表盘16的至少部分透明的玻璃或合成物组件的形式。压力传感器22包括由两个连续的部件构成的封闭容积。这两个部件的其中一个表现为储槽24的形式而另一个部件则表现为毛细管26的形式，该毛细管26在它的一端处封闭且在另一端与储槽24连通。由储槽24和毛细管26形成的封闭容积由形成表镜8的上基板8a和下基板8b限定。通过具有封闭轮廓的密封框架28将上基板8a和下基板8b以液晶单元的形式接合，且该密封框架28的形状限定了储槽24和毛细管26的尺寸。基板8a、8b表现为圆盘的形式，其直径与中间部件6的上部孔口6a的直径基本相等。密封圈30有利地设置在孔口6a内并位于中间部件6和传感器组件之间，以便以传统的密封方式将所述组件固定到表壳，所述组件搁置在设置于中间部件6内部的凸肩6a上。凸缘32将表镜8保持在距表盘16的一定距离处。传感器22还包括设置在基板8a和基板8b的周缘之间的外部密封框架34。密封框架28用作上基板8a和下基板8b之间的隔离件。形成传感器的基板由绝缘材料制成。在所示出的实施例中(在该实施例中传感器在显示装置上方集成到钟表内并且形成表镜8)，上基板8a和下基板8b由透明材料制成，且布置成使得可读出钟表2的常规时间显示信息。基板8a和8b的厚度设计成使得它们可至少在其位于储槽24上方的区域内弯曲。通常，这些基板的至少在储槽区域内的厚度大约为0.1mm。因此，当储槽具有投影到基板平面上的150mm2的表面且毛细管具有投影到基板平面上的70mm2的表面时，可感测到1到6巴的压力范围，所述毛细管的截面积通常大约为0.1mm2。根据一个优选的变型，上基板8a具有比下基板8b更小的厚度，使得受到压力作用的上基板可独立于下基板8b而弯曲。因此，改进了对压力变化的响应/灵敏度，而组件的机械稳定性仍保持与钟表表镜的强度和刚度要求相兼容。作为示例，适当的透明材料可为玻璃、塑料材料或蓝宝石。根据一个变型，在该变型中传感器未集成在显示装置上方，如将要在下文中更详细地描述的图3到7中所示，例如当传感器集成在手表表圈内时，上基板8a和下基板8b可由诸如塑料或不透明陶瓷的不透明材料制成。在图3和4所示的实施例中，储槽24和毛细管26沿基本圆形方向布置，以便将传感器22插入到钟表2内。当然可设想储槽和毛细管沿直线方向的构型，或任何其他非直线以及非圆形的构型。本专利技术中的传感器22还包括导电液体36。由于其导电特性而特别适用的液体可为例如矿物质水/矿化水、水银或任何其他导电液体。该液体36被限制在由储槽24和毛细管26形成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器(22)，包括感测压力和将压力转换成能够通过电路传递到指示器装置的控制接口电路的电信号的感测和转换装置(40)，其特征在于，所述感测和转换装置(40)包括：‑封闭容积(24、26)和容纳在所述封闭容积中的液体(36)，所述液体(36)是导电的且能够在所述封闭容积(24、26)内移动，‑布置在所述封闭容积(24、26)内的指定位置处的至少一个感测元件(40)，所述感测元件(40)包括至少一对电极(40a、40b)，并且当所述液体在所述封闭容积(24、26)内移动时，所述感测元件(40)与所述液体(36)协作，使得当所述液体(36)通过所述感测元件(40)时电路闭合。

【技术特征摘要】
2013.10.15 EP 13188770.51.一种具有压力传感器(22)的钟表(2)，所述压力传感器(22)包括感测压力和将压力转换成能够通过电路传递到指示器装置的控制接口电路的电信号的感测和转换装置，所述感测和转换装置包括：-封闭容积(24、26)和容纳在所述封闭容积中的液体(36)，所述液体(36)是导电的且能够在所述封闭容积(24、26)内移动，-布置在所述封闭容积(24、26)内的指定位置处的至少一个感测元件(40)，所述感测元件(40)包括至少一对电极(40a、40b)，并且当所述液体在所述封闭容积(24、26)内移动时，所述感测元件(40)与所述液体(36)协作，使得当所述液体(36)通过所述感测元件(40)时电路闭合，并且其特征在于，所述封闭容积(24、26)包括形成储槽(24)的第一部分和形成毛细管(26)的第二部分，所述毛细管(26)沿所述钟表的周边布置，所述液体(36)在没有压力的情况下容纳在所述储槽(24)中，并且在受到压力作用时从所述储槽(24)移动至所述毛细管(26)中。2.根据权利要求1所述的具有压力传感器(22)的钟表(2)，其特征在于，所述至少一个感测元件(40)沿所述毛细管(26)布置。3.根据权利要求1或2所述的具有压力传感器(22)的钟表(2)，其特征在于，所述储槽(24)和所述毛细管(26)沿基本圆形方向顺序布置。4.根据权利要求1所述的具有压力传感器(22)的钟表(2)，其特征在于，所述压力传感器包括沿所述毛细管(26)彼此相隔确定的距离顺序布置的多个感测元件(40)。5.根据权利要求1所述的具有压力传感器(22)的钟表(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：GC·波利，
申请(专利权)人：斯沃奇集团研究和开发有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH