DE2007447A1 - Force or pressure sensitive device - Google Patents

Force or pressure sensitive device

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DE2007447A1
DE2007447A1 DE19702007447 DE2007447A DE2007447A1 DE 2007447 A1 DE2007447 A1 DE 2007447A1 DE 19702007447 DE19702007447 DE 19702007447 DE 2007447 A DE2007447 A DE 2007447A DE 2007447 A1 DE2007447 A1 DE 2007447A1
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cavity
resonators
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cavity resonators
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DE19702007447
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John Darell London. P GOIl 9-00 Barnes
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Decca Ltd
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Decca Ltd
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    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L11/00Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
    • G01L11/04Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by acoustic means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/25Measuring force or stress, in general using wave or particle radiation, e.g. X-rays, microwaves, neutrons
    • G01L1/255Measuring force or stress, in general using wave or particle radiation, e.g. X-rays, microwaves, neutrons using acoustic waves, or acoustic emission

Description

Kraft- oder druckempfindliche Einrichtung Die Erfindung bezieht sich auf kraft- oder druckemprindliche Einrichtungen und insbesondere auf solche Binrichtungen, die als Lastzellen für Stahlbarren oder ähnliche lasttra.-ende Elemente verwendbar sind. Force or Pressure Sensitive Device The invention relates to on force or pressure sensitive devices and in particular on such devices, which can be used as load cells for steel bars or similar load-bearing elements are.

Der Erfindung liegt dabei die Aufhabe zu Grunde, eine einfache und enaue kraft- oder druckempfindliche Einrichtung zu schaffen.The invention is based on the object, a simple and To create an exact force or pressure sensitive device.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe mit Hilfe einer kraft- oder druckempfindlichen Sinrichtung mit zwei thermisch miteinander ekoppelten Hohlraumrasonatoren, deren jedor bei einer ihm eigenen Mikrowellenfrequenz in Resonanz elangt. Diese Einrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß Binrichtungen vorgesehen sind, die Mikro-Wellenschwingungen in dem jeweiligen Hohlraumresonator mit einer Frequenz erzeugen, die @änzlich durch die Abmessungen des Jeweiligen Hohlraumresonators bestinit ist, daß sn die Hohlraumresonatoren Auswerteeinrichtungen gekoppelt sind, die zur Bestiæmung der Differenz zwischen den Frequenzen der in den Hohlraumresonatoren induzierten ochwinsun-en dienen, und da: binrichtunren vorgesehen sind, die die Hohlraumrésonatoren derart tragen, daß eine auf die Ausübung einer Kraft oder eines Druckes hin erfolgende Knderun in den Abmessun en der Tra@einrichtungen zu einer solchen differentiellen Änderun in den Abmessungen der Hohlraumresonatoren füh@t, daß die sich darsus ergebende Differenz in den Frequenzen ein E.aß für die ausgefibte Kraft oder für den ausgeübten Druck ist.The above-mentioned problem is solved with the help of a powerful or pressure-sensitive device with two thermally coupled cavity resonators, each of which gets into resonance at its own microwave frequency. These The device is characterized according to the invention in that devices are provided are, the micro-wave vibrations in the respective cavity resonator with one Generate frequency that @ entirely due to the dimensions of the respective cavity resonator it is determined that sn the cavity resonators are coupled to evaluation devices, which is used to determine the difference between the frequencies in the cavity resonators induced ochwinsun-en serve, and there: binrichtunren are provided that the Carrying cavity résonators in such a way that one on the exercise of a force or a The pressure that takes place in the dimensions of the transport devices to one such a differential change in the dimensions of the cavity resonators, that the resulting difference in the frequencies is an E.ass for the exercised Force or for the pressure exerted.

Vorzugsweise sind die beiden resonatoren von entsorechender Form, und vorzugswiese bilden die Trageinrichtungen eine Wand jedes Resonators.The two resonators are preferably of the appropriate shape, and preferably the support means form one wall of each resonator.

Bei der erfindungsgemäßen @inrichtung hat sich gezeigt, daß die differentielle Anderung in den Abmessungen der Resonatoren entaprechend der aus@eübten Kraft oder dem auszeübten Druck eine relativ große Änderung in der Differenz zwischen den Schwin@frequenzen hervorrufen kann, die in den Resonatoren induziert worden sind. Auf diese Weise erhklt man eine genaue .;nzeire über die aus:teübte Kraft oder den ausgeübten Druck.In the device according to the invention it has been shown that the differential Change in the dimensions of the resonators according to the force exerted or the pressure exerted, a relatively large change in the difference between the Schwin @ frequencies which have been induced in the resonators. In this way one obtains a precise indication of the force exerted or the pressure exerted.

@a die beiden '2esonatoren thermisch rest miteinander gekoppelt sind, und zwar vorzugsweise dadurch, daß sie aus einem thermisch leitenden Teil hergestellt sind, het eine nderun@ der Umgebun@stemperatur entsprechende Auswirkung auf die Abmessungen der Resonatoron. Dies fahrt somit nicht zu irendeiner nennenswerten Anderung in der Differenz zwischen den Resonanzfrequenzen der beiden Resonatoren.@a the two resonators are thermally coupled to each other, preferably in that they are made from a thermally conductive part there is a change in the ambient temperature corresponding to the effect on the Dimensions of the resonator. This therefore does not lead to any noteworthy Change in the difference between the resonance frequencies of the two resonators.

Zweckmäßigerweise sind die beiden Resonatoren von nahezu gleicher Größe und Form, und außerdem ist es zweckmäßig, dafi bei Fehlen einer derart oder eines Druckes die Differenz Null ist. In der praxis ist diee schwierig zu erreichen, weshalb s erforderlich sein kann, die Maßeinteilung zu eichen und dabei eine vorhandene Frequenzdifferenz zwischen den Resonanzfrequenzen bei fehlender Kraft zu berücksichtigen. las ist ferner zweckmäßig, die Resonanzfrequenzen der @esonatoren höher als 3 GHz zu wählen.The two resonators are expediently of almost same Size and shape, and in addition, it is appropriate that in the absence of such or of a pressure the difference is zero. In practice it is difficult to achieve which is why it may be necessary to calibrate the graduation and use an existing one Take into account the frequency difference between the resonance frequencies when there is no force. It is also advisable to keep the resonance frequencies of the resonators higher than 3 GHz to choose.

Zur Schwingungserzeugung in den 'esonstoren kann für Jeden Resonator ein Oszillator vorgesehen sein, der mit dem betreffenden Hohlraumresonator ekoppelt ist. Jeder Oszillator kann eine Wanderwelleneinrichtung oder eine Gunn-Diode enthalten; es könnte auch eine unneldiode verwendet werden.To generate vibrations in the 'esonstoren can be used for each resonator an oscillator can be provided which couples with the relevant cavity resonator is. Each oscillator can include a traveling wave device or a Gunn diode; a non-diode could also be used.

Eine Anzahl von verschiedenen Formen des @rägers verma- in geeigneter Weise sicherzustellen, daß die jeweili@e Kraft oder der Jeweilire Druck die Abmessungen der beiden Resonatoren differentiell beeinflußt. Gemäß einer Ausführungsform ist ein abgestuftes zylindrisches ieil vor@gesehen, an dessen jedem Ende ein zyl;indrischer Hohlraum gebildet ist. Die wehre des jeweiligen Hohlraums fellt dabei mit der Achse des abgestuften Zylinders zusammen. Das betreffende Teil wird dabei zwischen zwei Seiten einer lasttragenden Brücke eetragen, und zwar derart, daß die Rraft oder der Druck mit der Bewegung der betreffenden .:eiten sufeinanderzu und aufeinanderweg verbunden ist. Die beiden eiten werden dabei die Lenden der beiden Hohlräume verschließen. Infolge der unterschiedlichen Durchmesser der die beiden Hohlräume umgebenden Teile der @ylinder bewirkt eine Relativbewegung der vbeiden Seiten eine differentielles @nderung der Abmessungen der Hohlraume. Die somit zwischen den beiden den Hohlräumen zu.-ehUriren i; @onanzfrequenzen auftretende Differenzfrequenz ist somit ein Maß für die ausge@bte @raft oder den ausgeübten Druck. Bei dieser Ausführungsform iet Jedoch die Differenzfrequenzinderun. eine eret an zweiter Stelle auftretende Wirkung.A number of different forms of carrier are most suitable Way to ensure that the respective force or pressure the dimensions of the two resonators influenced differentially. According to one embodiment is a stepped cylindrical wire is seen in front of @, at each end of which a cyl; indrian Cavity is formed. The weirs of the respective cavity coincide with the axis of the graduated cylinder. The part in question is between two Sides of a load-bearing bridge carried in such a way that the Rraft or the pressure with the movement of the relevant connected is. The two sides will close the loins of the two cavities. As a result of the different diameters of the parts surrounding the two cavities the cylinder causes a relative movement of the two sides a differential Change in the dimensions of the cavities. The thus between the two the cavities zu.-ehUriren i; The difference frequency occurring @onance frequencies is therefore a measure for the exercised or exercised Pressure. In this embodiment However, the difference in frequency is lower. an eret occurring in second place Effect.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein zylindrisches massives, qber elastisches Teil vorgesehen, das an jedem Ende einen Hohlraum aufweist. Die Achse der Hohlraume fEllt dabei mit der Achee des Zylinders zusammen. Die Verschließung des jeweiligen Hohlraums an dem einen Ende des festen 0 r massiven Teiles erfolgt mittels einer an dem betreffenden Ende befestigten Platte. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Seite eines Tragteils, das mit einer weiteren platte oder einem Teil gekoppelt ist, dessen eine Seite parallel zu der ersten Platte verläuft, von dem anderen Ende des massiven Teils etwas abgesetzt ist. Die beiden Zeiten oder latten können eil einer Tragbrücke sein. Bei dieser Ausführungsform ist der eine Hohlraum der beiden Hohlraume nicht vollständig verschlossen, vielmehr ist ein Spalt zwischen der weiteren Platte oder Weite und dem anderen Ende des -enannten eiles vorhanden. Dies hat keine große Auswirkung, da die chwingung vom TE011-Typ ist, bei dem der vollständige Verschluß eines Mikrowellenhohlraums für die @usbildun@ von Schwingungen bei der richtigen Resonanzfrequenz des Hohl@aums nicht erforderlich ist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform führt eine Druck- oder Spannungsbeansoruchun@ zwischen den beiden latten oder Seiten zu einer @nderun@ des @bstands zwischen diesen beiden Platten oder eiten. Die ..bmessuns-en des festen Teiles werden da-@ei jedoch nicht @eändert. Die Abmessungen des verschlossenen Hohlraums andern sich nicht; vielmehr andern sich aber die .bmessunsen des anderen, teilweise verschlossenen Hohlraum resonators. Demgemäß tritt eine Änderung in der Resonanzfrequenz die betreffenden Hohlraumrssonators auf, und Zwer entsprechend der ausgeübten Hraft oder dem ausgeübten Druck. Die somit vorhandene Frequenzdifferenz zwischen den Resonanzfrequenzen beider Hohlraumresonatoren stellt damit ein Maß fUr die ausgeübte Kraft oder den ausgeübten Druck dar.According to a preferred embodiment, a cylindrical solid, Provided via elastic member which has a cavity at each end. the The axis of the cavities coincides with the axis of the cylinder. The closure of the respective cavity takes place at one end of the solid 0 r solid part by means of a plate attached to the end in question. Another possibility consists in the fact that the side of a support part that is connected to another plate or is coupled to a part whose one side is parallel to the first plate, is slightly offset from the other end of the massive part. The two times or battens can be part of a supporting bridge. In this embodiment, one is The cavity of the two cavities is not completely closed, rather there is a gap between the wider plate or width and the other end of the-named part available. This does not have much effect as the vibration is of the TE011 type, in which the complete closure of a microwave cavity for the @ usbildun @ of vibrations at the correct resonance frequency of the cavity is not required is. In this preferred embodiment, a pressure or stress application leads to between the two battens or sides to @nderun @ the @spacing between them both plates or sides. The .. measurements of the fixed part are, however not @ changed. The dimensions of the sealed cavity do not change; but rather the measurements of the other, partially closed, change Cavity resonators. Accordingly, a change in the resonance frequency occurs Hohlraumrssonators on, and Zwer according to the exercised strength or the exercised Pressure. The frequency difference thus existing between the resonance frequencies of the two cavity resonators thus represents a measure of the force or pressure exerted.

Bei beiden vorstehend bezeichneten Ausführungsformen ist es nicht erforderlich, daß die beiden lIohlraume zueinander ausgerichtet oder daß die lIohlriume und die festen Teile zylindrisch sind.It is not in both of the above-mentioned embodiments It is necessary that the two cavities are aligned with one another or that the cavities and the fixed parts are cylindrical.

Neben den betrachteten Anordnungen sind noch weitere Anordnungen von zwei lIohlrtiumen in ein und demselben Teil möglich. Zu solchen Anordnungen gehören auch Anordnungen, bei denen die beiden Hohlraume an dem gleichen Ende eines Teiles vortresehen sind. Eine spezielle ausführungsform einer solchen unordnung wird weiter unten noch naher beschrieben werden.In addition to the arrangements considered, there are further arrangements of two philosophies possible in one and the same part. Such arrangements include also arrangements where the two cavities are at the same end of a part are forwarded. A special embodiment of such a mess will continue are described in more detail below.

bur Bestimmung der Differenzfrequenz kann eine uarz-Mischstufe oder eine andere Mikrowellen-Mischstufe an die beiden Hohlraumresonatoren angekoppelt sein, und zwar vorzugsweise über eine Kopplungsanordnung, die eine Trennung der beiden Resonatoren bezüglich der Midrowellenfrequenzen gewährleistet. Das Ausgangssignal der Mischstufe besitzt eine Frequenz, die normalerweise in der Größenordnung von einigen Megahertz liegt.A uarz mixer or another microwave mixer stage is coupled to the two cavity resonators be, preferably via a coupling arrangement that separates the both resonators with respect to the midwave frequencies guaranteed. The output signal the mixer has a frequency that is normally on the order of a few megahertz.

An Hand von zeichnungen wird die Erfindung nachstehend naher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to drawings.

Fig. 1 zeigt in einer vereinfachten :8chnittansicht eine Ausführungsform gemäß der Erfindung.1 shows a simplified sectional view of an embodiment according to the invention.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung.Fig. 2 shows a further embodiment according to the invention.

Fig. 3 zeigt eine noch weitere @usführungsform gemäß der erfindung.Fig. 3 shows yet another embodiment according to the invention.

In Fig. 1 ist eine Form eines die Erfindung umfassenden Druckwandlers dargestellt. Der dargestellte wandler enthat ein massives lindrisches Metallteil 10, in welchem zwei entsprechende zylindrische Mikrowellenhohlräume 11 und 12 vorgesehen sind. Dabei ist an Jedem Ende des teiles 10 ein solcher hohlraum vorgegehen. Die Achsen der Hohlräume 11 und 12 fallen mit der Achse des Teiles 10 zusammen. Der Hohlraum 11 ist von einer an dem betreffenden Ende des £9eiles 10 vorgesehenen eite 13 eines Brückenträgers 1'. verschlossen. Dieser Brückenträger 14 enthielt zwei Arme 15 und 16 und einen Verbindungssteg 17. Eine Innenseite 18 des Armes 16 verlauft dabei parallel zur weite 13 eines Armes 15. Diese Innenseite 18 bildet den Verschlußteil für den Hohlraum 12; sie ist dabei etwa von dem betreffenden Sunde des Teiles 10 abgesetzt.Referring to Fig. 1, there is one form of pressure transducer embodying the invention shown. The transducer shown contains a solid, cylindrical metal part 10 in which two corresponding cylindrical microwave cavities 11 and 12 are provided are. At each end of the part 10 such a cavity is to proceed. the The axes of the cavities 11 and 12 coincide with the axis of the part 10. Of the The cavity 11 is from a side provided at the relevant end of the part 10 13 of a bridge girder 1 '. locked. This bridge girder 14 contained two Arms 15 and 16 and a connecting web 17. An inner side 18 of the arm 16 extends while parallel to the wide 13 of an arm 15. This inner side 18 forms the closure part for the cavity 12; it is roughly from the relevant sin of part 10 discontinued.

Der brückenträger kann der Ausübung eines Drucks in einer Richtung ausgesetzt werden, die parallel zu den Achsen der Hohlräume verläuft. Dieser Druck führt dazu, daß der Abstand zwischen den Seiten 13 und 18 geändert wird; er führt jedoch nicht dazu, daß die Abmessungen des eilen 10 geandert werden. Die Abmessungen aes Hohlraums 11 andern sich nicht. Die Seite 18 bewegt sich jedoch auf Grund einer solchen Druckausübung relativ zu dem benachbarten Ende des Teiles 10. Auf diese Weise andern sich die Abmessungen des Hohlraums 12. Dadurch ergibt sich eine Änderung in der Resonsnzfrequenz des Hohlraums, und zwar entsprechend dem ausgeübten Druck. Die damit verbundene Frequenzdifferenz zwischen den l?esonanzfrequenzen der beiden Hohlräume stellt somit ein ?laß für den ausgeübten Druck dar.The bridge girder can apply pressure in one direction which is parallel to the axes of the cavities. This pressure causes the distance between pages 13 and 18 to be changed; He leads however, this does not mean that the dimensions of the rush 10 are changed. The dimensions aes cavity 11 do not change. However, the page 18 moves due to a such pressure exertion relative to the adjacent end of the part 10. On this In a way, the dimensions of the cavity 12 change. This results in a change in the resonance frequency of the cavity, according to the pressure exerted. The associated frequency difference between the two resonance frequencies Cavities thus represent an inlet for the pressure exerted.

Für Jeden Hohlraum ist ein Mikrowellen-Oszillator 19A und 193 vorgesehen. D@r Oszillator 19A besitzt eine Ausgangs-Koppelschleife 20, die in einen Hohlleiter 21 hineinrag t. Dieser IIohlleitcr 21 ist in dem Teil 1C gebildet; er führt zu dem Hohlraum 11 hin. Auf diese Weise werden Hohlraum Mikrowellenschwingungen induziert, deren Frequenz hauptschlich durch die Abmessungen des Hohlraums bestimmt ist.A microwave oscillator 19A and 193 is provided for each cavity. D @ r oscillator 19A has an output coupling loop 20, which is in a waveguide 21 enter t. This Waveguide 21 is formed in the part 1C; it leads to the cavity 11. In this way, cavity will be microwave oscillations induced, the frequency of which is mainly determined by the dimensions of the cavity is.

Von dem betreffenden Hohlraum fihrt ein Ausgan@s-Hohlleiter 22 weg, der ebenfalls in dem Teil 1C gebildet ist Dieser Hohlleiter führt zu einem stück Hohlleiter 23, welcher an einen Eingang einer Mikrowellen-Mischstufe 24 gekoppelt ist.An outlet waveguide 22 leads away from the cavity in question, which is also formed in the part 1C This waveguide leads to one piece Waveguide 23, which is coupled to an input of a microwave mixer stage 24 is.

In entsprochender Weise ist der Oszillator 19B mit Hilfe einer Koppel schleife 25 und eines Hohlleiters 26 durch das Teil 10 hindurch mit dem Hohlraum 12 gekoppelt. Dieser Rohlraum 12 ist seinerseits mit einem weiteren Eingan der Eischstufe 24 gekoppelt, und zwar über einen durch das eil 10 hindurch verlaufenden Hohlleiter 27 und durch einen sich daran anschließenden Hohlleite@ 28.In a corresponding manner, the oscillator 19B is by means of a coupling loop 25 and a waveguide 26 through the part 10 with the cavity 12 coupled. This raw space 12 is in turn with a further input of the Eischstufe 24 coupled, namely via a waveguide running through the part 10 27 and through an adjoining hollow duct @ 28.

Die Mischstufe ist vorzugsweise eine bekannte zwei Eingänge besitzende Mischstufe, die lediglich Wellen in einer E-Ebene und in einer H-Ebene aufzunehmen verma . auf diese Weise ist eine Mikrowellentrennun zwischen den Fohlraumen 11 und 12 sicher@estellt. Das Ausgangssignal der Mischstufe tritt mit der oben erwähnten Differenzfrequenz auf, und ein an den Ausgan@ der Mischstufe angeschlossener Frequenzmesser 29 kann in l:raft- oder Druckeinheiten geeicht sein.The mixer stage is preferably a known two-input type Mixing stage that only absorbs waves in an E-plane and in an H-plane verma. in this way there is a microwave separation between the foal spaces 11 and 12 securely @ estells. The output of the mixer occurs with that mentioned above Difference frequency on, and a frequency meter connected to the output @ of the mixer 29 can be calibrated in l: raft or pressure units.

In Fir. 2 ist eine andere Ausführungsform gemäß der Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht weitgehend der Ausführungsform gemäß Fig. 1, unterscheidet sich jedoch von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 im Hinblick auf die Ausbildung des Teiles und ihrer Beziehung zu dem Brückenträger 14. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die Hohräume 11 und 12 in den Enden eines zylindrischen Teils 10A vorgesehen, das einen stufenförmigen Absstz aufweist.In Fir. 2 shows another embodiment according to the invention. This embodiment largely corresponds to the embodiment according to FIG. 1, differs however, differ from the embodiment according to FIG. 1 with regard to the training of the part and its relationship to the bridge girder 14. In the embodiment 2, the cavities 11 and 12 are in the ends of a cylindrical part 10A is provided which has a stepped shoulder.

Auf diese Weise ist der eine Querschnittsbereich größer als der andere. Ferner liegen die Innenseiten 13 und 18 der Arme 15 und 16 dicht an den betreffenden inden des Teiles 10A. an. Eine Verformung der Teiles 10A erfolgt dabei unter dem Einfluß eines die Arme 15 und 16 dichter zusammenführenden Druckes. Infolge des Unterschieds zwischen den Durchmessern der Teile des die beiden Hohlraume umgebenden ylinders andern sich die Abmessungen der Hohlriiume differentiell. Die von der Mischstufe 24 abgegebenen, mit der Diffe enzfrequenz auftretenden Signale liefern eine Anzeige für den ausgeübten Druck, jedoch erst als Auswirkung zweiter Ordnung.In this way, one cross-sectional area is larger than the other. Furthermore, the inner sides 13 and 18 of the arms 15 and 16 are close to the relevant inden of part 10A. at. A deformation of the part 10A takes place under the Influence of a pressure bringing the arms 15 and 16 closer together. As a result of the Difference between the diameters of the parts of the surrounding the two cavities ylinders, the dimensions of the cavities change differentially. The one from the mixer 24 emitted signals occurring at the differential frequency provide an indication for the pressure exerted, but only as a second-order effect.

In Fir. 3 ist eine noch weitere Ausführungsform gemaß der Erfindung dargestellt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 besitzt das massive Teil 103 zwei Hohlräume 11A und 12A, die auf ein und derselben Seite des Teiles 10B liegen. Der Verschluß der Hohlräume 11A und 12A ist durch eine dünne Metallplatte 30 gebildet. Eine Brücke 31 trägt mit ihren Schenkeln 32 und 33 die latte 30. Die Schenkel 32 und 33 berühren dabei die latte, die zur Achse des Hohlraums 11A und zur @chse des iiohlraums 12A entsprechend ausgerichtet ist. Die @ohlräume zwei und 12A werden in der Gleichen Weise mit chwin ungen espeist, wie dies bezüglich der Ausführungsformen @emäß @g. 1 und 2 erläutert worden ist. Die Hohlraume sind in der leichen Weise wie zuvor beschrieben an eine liachatufe 24 .ekoppelt.In Fir. 3 is yet another embodiment according to the invention shown. In the embodiment according to FIG. 3, the solid part 103 has two Cavities 11A and 12A which lie on one and the same side of the part 10B. Of the Closure of the cavities 11A and 12A is formed by a thin metal plate 30. A bridge 31 carries the slat 30 with its legs 32 and 33. The legs 32 and 33 touch the lath that is to the axis of the cavity 11A and to the axis of the iiohlraums 12A is aligned accordingly. Spaces two and 12A will be feeds with chwin in the same way as with respect to the embodiments @ emäß @g. 1 and 2 has been explained. The cavities are in the same way as previously described, coupled to a liachatufe 24.

Die Hohlräume 11A und 12A sind hier von unterschiedlicher Form ; sie können rechteckförmirr ausrebildet sein. Der Hohlraum 11A ist relativ breit und kurz, während der Hohlraum 12A relativ len und schmal ist. Eine ;nderung der Längen dieser Hohlrä@@e durch Hinabdrücken der Ilatto 30, und zwar durch Ausübung einer Kraft in Richtung des Pfeiles A, beeinflußt demgemäß in unterschiedlicher weise die Resonanzfrequenzen der beiden Hohlräume. Das Ausgangs signal der Mischstufe 24 zeigt dann in entsprechender Weise die ausgeübte kraft an. Dabei ist auch hier eine eichung des Anzeigegerätes erforderlich.The cavities 11A and 12A are here of different shapes; she can be trained rectangle-shaped. The cavity 11A is relatively wide and short, while cavity 12A is relatively len and narrow. A change in lengths this Hohlrä @@ e by pressing down the Ilatto 30, namely by Exercising a force in the direction of arrow A accordingly affects in different ways wise the resonance frequencies of the two cavities. The output signal of the mixer 24 then shows the exerted force in a corresponding manner. That’s also here a calibration of the display device is required.

Das Teil 103 liet auf einem festen Träger auf. Wum wecke des Abgleichs der Abstimmung der Hohlräume kann eine Schraube verwendet werden, die von der Grundplatte des Teiles 10B aus in den Hohlraum hineinschraubbar irt. Fig. 3 zeigt ferner eine andere Möglichkeit der Anordnung zumindest der Oszillatoren in dem Teil 10B und die Bildung des Teils 10B durch zwei benachbarte, an einer Prennflache 34 miteinander verbundene Teile.The part 103 liet on a solid support. Why wake up the comparison A screw can be used to tune the cavities from the base plate of part 10B can be screwed into the cavity. Fig. 3 also shows a another possibility of arranging at least the oscillators in the part 10B and the formation of the part 10B by two adjacent one another on a preburface 34 connected parts.

Claims (10)

P a t e n t a n s p r ü c h e P a t e n t a n s p r ü c h e Kraft- oder druckempfindliche Einrichtung mit zwei thermisch miteinander gekoppelten Hohlraumresonatoren, deren Jeder bei einer ihm eigenen Mikrowellenfrequenz in Resonanz gelangt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Einrichtungen (19a, 19b) vorgesehen sind, die Mikrowellenschwingungen in dem Jeweiligen Hohlraumresonator (11,12) mit einer Frequenz erzeugen, die gänzlich durch die @b messungen des jeweiligen Hohlraumresonators (11, 12) bestimmt ist, daß an die Ilohlraumresonatoren (11,12) Aus-Werteeinrichtungen (24, 29) gekoppelt sind, die zur Bestimmung der Differenz zwischen den frequenzen der in den Hohlraumresonatoren 911, 12) induzierten Schwingungen dienen, und daß Trageinrichtungen (14, 30, 31) vorgesehen sind, die die Hohlraumresonatoren (11,12) derart tragen, daß eirAe auf die Ausübung einer Kraft oder eines Druckes hin erfolgende @nderung in einer Abmessung der Trageinrichtungen (14;30,31) zu einer solchen differentiellen anderuns-- in den itbmessunren der Hohlraumresonatv.en (11, 12) führt, daß die sich daraus ergebende Differenz in den Frequenzen ein Maß für die ausgeübte Kraft oder für den ausgeübten Druck ist.Force or pressure sensitive device with two thermally connected to each other coupled cavity resonators, each of which operates at its own microwave frequency gets in resonance, d u r c h e k e n n n e i c h n e t, that facilities (19a, 19b) are provided, the microwave oscillations in the respective cavity resonator (11,12) with a frequency that is entirely determined by the @b measurements of the respective Cavity resonators (11, 12) is determined that to the Ilohlraumresonatoren (11,12) From value devices (24, 29) are coupled to determine the difference between the frequencies of the vibrations induced in the cavity resonators 911, 12) serve, and that support devices (14, 30, 31) are provided that the cavity resonators (11,12) wear in such a way that one feels upon the exertion of a force or a pressure change taking place in one dimension of the support devices (14; 30,31) to one such differential other - in the measurements of the cavity resonances (11, 12) leads to the fact that the resulting difference in the frequencies is a measure of is the force applied or for the pressure applied. 2. Einrichtung nach @nspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die beiden iiohlraumresonatoren (11,12,11^,12B) in einem Körper (10;10a;10B) aus thermisch ut leitendem Material gebildet sind. 2. Establishment according to claim 1, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the two cavity resonators (11,12,11 ^, 12B) in one body (10; 10a; 10B) are formed from thermally ut conductive material. 3. Einrichtung nach anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Differenz zwischen den Frequenzen der beiden Ilohlraumresonatoren (11,12) eine Mikrowellen-Mischstufe (24) an dis beiden Hohlraumresonatoren (11,12) gekoppelt ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that to determine the difference between the frequencies of the two cavity resonators (11,12) a microwave mixer stage (24) on both cavity resonators (11,12) is coupled. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrowellenoszillator (19a,19b) mit Jedem Hohlraumresonstor (11,12) gekoppelt ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that a microwave oscillator (19a, 19b) is coupled to each cavity resonator (11,12) is. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtungen (14;30,31) eine Wand Jedes Hohlraumresonstors (11,12) bilden.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the support devices (14; 30,31) have a wall of each cavity resonator (11,12) form. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hohlraumresonatoren (11, 12) an den Enden eines massiven thermisch leitenden Teiles (10; 10a) gebildet sind und daß die Trageinrichtungen (30) zwei eiten (15,16) enthalten, die Jeweils einen Hohlraum (11,12) völlig oder teilweise abdichten und die auf die ausübung einer iLraft oder eines Druckes hin aufeinanderzu oder voneinander we@ bewegbar sind.6. Device according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the cavity resonators (11, 12) at the ends of a massive thermal conductive part (10; 10a) are formed and that the support devices (30) two Eiten (15,16) contain each one cavity (11,12) completely or partially seal and act on the application of an iLraft or pressure towards one another or we @ are movable from one another. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Teil (10a) zwischen den Seiten (15,16) der Trageinrichtungen (3C) festgeklemmt ist und nahe der einen Seite eine größere @uerschnittsfläche besitzt als nahe der anderen @eite.7. Device according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the part (10a) between the sides (15,16) of the support devices (3C) is clamped in place and has a larger cross-section area near one side than near the other @ side. 8. Ein@ichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der eine Hohlraumresonator (11) durch die eine weite (15) der Trageinrichtungen (3C) verschlossen ist unc daß der andere iiohlraumresonator (12) durch die andere Seite (16) der Trageinrichtungen (30) zum neil verschlossen ist.8. A device according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the one cavity resonator (11) through the one wide (15) of the support devices (3C) is closed and the other cavity resonator (12) is closed by the other Side (16) of the support devices (30) is closed to the neil. 9. Einrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Il*!nlrausresonatoren (11A, 12B) in einem massiven thermisch leitenden Teil (10B) gebildet sind und auf derselben eite dieses Teiles (10B) liegende Öffnungen aufweisen und daß die h'ohlraumresonatoren (11A,123) durch eine rlatte (30) verschlossen sind, die durch Ausübung einer Kraft oder eines Druckes beweglich ist.9. Device according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t that the Il *! nlrausresonatoren (11A, 12B) in a massive thermal conductive part (10B) are formed and on the same side of this part (10B) lying Have openings and that the cavity resonators (11A, 123) by a rat (30) are closed, which can be moved by exerting a force or pressure is. 10. Einrichtung nach einem der anspruche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlraumresonatoren (11,12; 11A, 12B) ähnliche Formen besitzen.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the cavity resonators (11, 12; 11A, 12B) have similar shapes.
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DE3041911A1 (en) * 1980-11-06 1982-05-13 Friedhelm Dipl.-Ing. 4630 Bochum Caspers Electronic measurement of length or related parameters - esp. under adverse conditions, by using microwave waveguide with elastically deformable section
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