[发明专利]用于以电方式测量力的装置

摘要

本发明涉及一种用于以电方式测量力F的装置，其至少在两个压紧的金属电极(1)和金属电极(3)之间作用，其特征在于，金属电极由硬质合金、钢或在陶瓷体、玻璃体或塑料体上的低欧姆金属层构成，具有在几毫欧姆至小于等于十欧姆的范围内的电阻和小于等于400纳米的平均粗糙度Ra，金属电极在接触面处具有不依赖于力的传导能力，并且在等于、小于金属电极(1)和金属电极(3)的千分之0.1的范围内的最小相对变形的情况下，力直接作用到形状锁合地布置在金属电极(1)和金属电极(3)之间的绝缘薄层(2)上或多分层绝缘薄层(2)上，绝缘薄层或多分层绝缘薄层由氧化锌或随机还原的氧化铝Al2Ox，其中x＝2.4至x＝2.8，或碳化硅或DLC层[类金刚石碳]构成，并且不依赖于待测量的力流地布置且在紧固元件(5)的恒定的保持力下固定的参考金属电极(4)通过具有正好相同的物理特性的结构相同的绝缘薄层(2)或多分层绝缘薄层(2)以电方式作用到金属电极(3)上，从而使得金属电极(3)和金属电极(4)之间的绝缘薄层在恒定的按压力下的这个参考电阻被用于对作为半桥或全桥的测量设施的完全的温度补偿，其中，在串联电路中的电流通路上，高精度的电源(6)的限定的电流经过金属电极(1)、经过绝缘薄层(2)流向金属电极(3)，经过绝缘薄层(2)流向金属电极(4)，从而经由绝缘薄层在金属电极(1)和金属电极(3)之间下降了依赖于力的电压(8)并且在参考的绝缘薄层(2)的金属电极(3)和金属电极(4)之间下降了参考电压(9)，它们的电压比不依赖于温度，其中，测量桥的产生的桥电压或直接测得的电压比不依赖于以电方式测量力的装置的运行温度地限定了针对作用力的连续的、高分辨率的并且能准确描述且能重复的函数。

主权项

用于以电方式测量力F的装置，所述装置至少在两个压紧的金属电极1和金属电极3之间作用，其特征在于，所述金属电极由硬质合金、钢或在陶瓷体、玻璃体或塑料体上的低欧姆金属层构成，具有在几毫欧姆至小于等于十欧姆的范围内的电阻和小于等于400纳米的平均粗糙度Ra，所述金属电极在接触面处具有不依赖于力的传导能力，并且在等于、小于所述金属电极1和所述金属电极3的千分之0.1的范围内的最小相对变形的情况下，力直接作用到形状锁合地布置在金属电极1和金属电极3之间的绝缘薄层2或多分层绝缘薄层2上，所述绝缘薄层或所述多分层绝缘薄层由氧化锌或随机还原的氧化铝Al2Ox，其中x＝2.4至x＝2.8，或碳化硅或DLC层[类金刚石碳]构成，并且不依赖于待测量的力流地布置且在紧固元件5的恒定的保持力下固定的参考金属电极4通过具有正好相同的物理特性的结构相同的绝缘薄层2或多分层绝缘薄层2以电方式作用到所述金属电极3上，从而使得金属电极3和金属电极4之间的绝缘薄层在恒定的按压力下的这个参考电阻被用于对作为半桥或全桥的测量设施的完全的温度补偿，其中，在串联电路中的电流通路上，高精度的电源6的限定的电流经过所述金属电极1、经过所述绝缘薄层2流向金属电极3，经由所述绝缘薄层2流向金属电极4，从而经由所述绝缘薄层在所述金属电极1和所述金属电极3之间下降了依赖于力的电压8并且在参考的绝缘薄层2的金属电极3和金属电极4之间下降了参考电压9，它们的电压比不依赖于温度，其中，测量桥的产生的桥电压或直接测得的电压比不依赖于所述用于以电方式测量力的装置的运行温度地限定了针对作用力的连续的、高分辨率的并且能准确描述且能重复的函数，其中，补偿温度的电压比或测得的桥电压直接通过电连接输送给信号准备和评估单元，从而实现了根据本发明的测力装置的电去耦且机械稳固的构造，其中，金属电极1、2和3的几何形状能自由选择为平坦面或自由成形面的形式。