Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PRESSURE SENSOR AND METHOD FOR DETERMINING PRESSURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/069468
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pressure sensor (100), comprising an electromechanical element (120), which is designed to change its shape according to a pressure (150) applied to the pressure sensor (100) and to output an electromagnetic parameter (160) that is based on the shape change (151); and a frame element (110) having a surface (112) against which the electromechanical element (120) is pressed by the applied pressure (150) in order to effect the shape change (151).

Inventors:
PLACHETKA CLEMENS (DE)
ZIEGLER TONY (DE)
WAGNER JOACHIM-RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/IB2023/059606
Publication Date:
April 04, 2024
Filing Date:
September 27, 2023
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
AGILENT TECHNOLOGIES INC (US)
International Classes:
G01L19/00
Foreign References:
US20020124656A12002-09-12
US20150107366A12015-04-23
Download PDF:
Claims:
20220055-02 PATENTANSPRÜCHE 1. Ein Drucksensor (100), aufweisend ein elektromechanisches Element (120), welches eingerichtet ist, abhängig von einem auf den Drucksensor (100) ausgeübten Druck (150) seine Form zu ändern und eine elektromagnetische Kenngröße (160) auszugeben, welche auf der Formänderung (151) basiert; und ein Rahmenelement (110) mit einer Oberfläche (112), gegen die das elektromechanische Element (120) durch den ausgeübten Druck (150) gedrückt wird, um die Formänderung (151) zu bewirken. 2. Der Drucksensor (100) gemäß Anspruch 1, wobei ein Material des elektromechanischen Elements (120) ein elektroaktives Polymer, insbesondere ein dielektrisches Elastomer, aufweist. 3. Der Drucksensor (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das elektromechanische Element (120) eine elektrisch isolierende Schicht (121) und zwei elektrisch leitende Schichten (122), zwischen denen die elektrisch isolierende Schicht (121) angeordnet ist, aufweist. 4. Der Drucksensor (100) gemäß Anspruch 3, wobei ein Material der elektrisch leitenden Schichten (122) ein Material der elektrisch isolierenden Schicht (121) als Matrix-Material und einen elektrisch leitenden Füllstoff in dem Matrix-Material aufweist. 5. Der Drucksensor (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektromagnetische Kenngröße (160) eine Kapazität ist. 6. Der Drucksensor (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Oberfläche (112) des Rahmenelements (110), gegen die das elektromechanische Element (120) gedrückt wird, und/oder eine entsprechende Oberfläche des elektromechanischen Elements (120) eine sensitivitätserhöhende und/oder messbereichserweiternde räumliche Struktur (113) aufweist. - 27 - AD:mr 20220055-02 7. Der Drucksensor (100) gemäß Anspruch 6, wobei die räumliche Struktur (113) mindestens einen Hohlraum zwischen dem elektromechanischen Element (120) und dem Rahmenelement (110) aufweist, wobei bei zunehmendem ausgeübtem Druck das elektromechanische Element (120) in den Hohlraum gedrückt wird. 8. Der Drucksensor (100) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die räumliche Struktur (113) eine Vielzahl von Vertiefungen (114) und/oder eine Vielzahl von Erhebungen (115) aufweist, welche in der Oberfläche (112) des Rahmenelements (110), gegen die das elektromechanische Element (120) gedrückt wird, und/oder der entsprechenden Oberfläche des elektromechanischen Elements (120) angeordnet sind. 9. Der Drucksensor (100) gemäß Anspruch 8, wobei die Vertiefungen (114) und/oder Erhebungen (115) konzentrisch angeordnet sind. 10. Der Drucksensor (100) gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei zwei der Vertiefungen (114) und/oder zwei der Erhebungen (115) aufweisen zumindest eines von unterschiedlichen geometrischen Ausmaßen und einem unterschiedlichen Abstand zu einem Rand der Oberfläche (112) des Rahmenelements (110). 11. Der Drucksensor (100) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei eine Dicke des elektromechanischen Elements (120) einmal bis zehnmal, insbesondere eineinhalbmal bis dreimal, einer durch die Vertiefungen (114) und/oder die Erhebungen (115) definierten Profiltiefe beträgt. 12. Der Drucksensor (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das elektromechanische Element (120) mit einer Vorspannung gegen das Rahmenelement (110) gedrückt wird, insbesondere um einen auf den Drucksensor ausgeübten Unterdruck messbar zu machen. 13. Der Drucksensor (100) gemäß Anspruch 12, wobei die Vorspannung zumindest teilweise durch eine Membran (114) erzeugt wird, die an dem Rahmenelement (110) befestigt ist und das elektromechanische Element (120) - 28 - AD:mr 20220055-02 zumindest teilweise bedeckt. 14. Der Drucksensor (100) gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Vorspannung zumindest teilweise dadurch erzeugt wird, dass das elektromechanische Element (120) in das Rahmenelement (110) eingespannt ist. 15. Der Drucksensor (100) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Vorspannung zumindest teilweise durch eine Erhebung (115) auf der Oberfläche (112) des Rahmenelements (110) erzeugt wird, gegen die das elektromechanische Element (120) gedrückt wird. 16. Der Drucksensor (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, ferner aufweisend ein Trennelement (130), insbesondere eine Membran, welche das elektromechanische Element (120) flüssigkeitsdicht überdeckt. 17. Der Drucksensor (100) gemäß Anspruch 16, wobei das elektromechanische Element (120) an ein anliegendes Oberflächenprofil des Trennelements (130), insbesondere eine Mikrostruktur (131) des Oberflächenprofils, angeformt ist. 18. Der Drucksensor (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das elektromechanische Element (120) in eine Aussparung (111) des Rahmenelements (110) zumindest teilweise eingebracht ist, wobei zwischen einem Seitenrand der Aussparung (111) und dem elektromechanischen Element (120) ein Spalt (123) angeordnet ist. 19. Probentrenngerät (10) zum Trennen einer in einer mobilen Phase befindlichen fluidischen Probe in Fraktionen, wobei das Probentrenngerät (10) aufweist: einen Drucksensor (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 zum Bestimmen eines Drucks der mobilen Phase und/oder der fluidischen Probe, wobei der Drucksensor (100) insbesondere vor einem Pumpsystem (20) des Probentrenngeräts (10) angeordnet ist. 20. Verfahren zur Druckbestimmung, aufweisend - 29 - AD:mr 20220055-02 Bereitstellen eines Drucksensors (100) mit einem elektromechanischen Element und einem Rahmenelement; Messen einer elektromagnetischen Kenngröße (160) des elektromechanischen Elements (120), wobei die elektromagnetische Kenngröße von einer Formänderung (151) des elektromechanischen Elements (120) abhängt, wobei die Formänderung (151) dadurch bewirkt wird, dass das elektromechanische Element (120) durch einen auf den Drucksensor (100) ausgeübten Druck (150) gegen eine Oberfläche (112) des Rahmenelements (110) gedrückt wird; und Ermitteln des ausgeübten Drucks (150) aus der gemessenen elektromagnetischen Kenngröße (160). - 30 - AD:mr
Description:
20220055-02 BESCHREIBUNG D RUCKSENSOR UND VERFAHREN ZUR DRUCKBESTIMMUNG TECHNISCHER HINTERGRUND [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drucksensor, ein Probentrenngerät sowie ein Verfahren zur Druckbestimmung. [0002] Bekannte Drucksensoren zum Messen von Flüssigkeitsdrücken beinhalten die Krafteinleitung durch eine Trennmembran, welche eine erhebliche Eigensteifigkeit ausweist. Einerseits muss die Membran elastisch sein, damit der Druck ungedämpft übertragen wird, anderseits muss der Kraftaufnehmer mechanische Stabilität ausweisen, was für ein Festkörperverhalten spricht. Um diesen gegensätzlichen Vorgaben gerecht zu werden, wird oft nach der Trennmembran Öl eingefüllt. In dem Öl befindet sich wandseitig der Kraftaufnehmer. Solche bekannten Drucksensoren sind in ihren Ausmaßen und ihrem Aufbau sperrig und in der Herstellung mit erheblichen Kosten verbunden. OFFENBARUNG [0003] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen kompakten und preisgünstigen Drucksensor bereitzustellen, der insbesondere in Probentrenngeräten vorteilhaft eingesetzt werden kann. Die Aufgabe wird mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt. [0004] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Drucksensor geschaffen, der aufweist (i) ein elektromechanisches Element, welches eingerichtet ist, abhängig von einem auf den Drucksensor ausgeübten Druck seine Form zu ändern und eine elektromagnetische Kenngröße auszugeben, welche auf der Formänderung basiert, und (ii) ein Rahmenelement mit einer Oberfläche, gegen die das elektromechanische Element durch den ausgeübten Druck gedrückt wird, um die Formänderung zu bewirken. [0005] Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Probentrenngerät zum Trennen einer in einer mobilen Phase befindlichen fluidischen Probe in Fraktionen bereitgestellt, wobei das - 1 - AD:mr 20220055-02 Probentrenngerät einen Drucksensor mit den oben beschriebenen Merkmalen zum Bestimmen eines Drucks der mobilen Phase und/oder der fluidischen Probe aufweist. Der Drucksensor kann vor einem Pumpsystem des Probentrenngeräts angeordnet sein, insbesondere stromaufwärts von dem Pumpsystem. [0006] Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zur Druckbestimmung bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist (i) ein Bereitstellen eines Drucksensors mit einem elektromechanischen Element und einem Rahmenelement, (ii) ein Messen einer elektromagnetischen Kenngröße des elektromechanischen Elements, wobei die elektromagnetische Kenngröße von einer Formänderung des elektromechanischen Elements abhängt, wobei die Formänderung dadurch bewirkt wird, dass das elektromechanische Element durch einen auf den Drucksensor ausgeübten Druck gegen eine Oberfläche des Rahmenelements gedrückt wird, und (iii) ein Ermitteln des ausgeübten Drucks aus der gemessenen elektromagnetischen Kenngröße. [0007] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Drucksensor“ insbesondere eine Vorrichtung zum Bestimmen von Flüssigkeitsdrücken und/oder Gasdrücken verstanden werden und/oder zum Bestimmen von mit solchen Drücken korrelierenden Kenngrößen. Beispielsweise kann ein Druck indirekt über das Messen einer elektrischen Kenngröße wie etwa einer Kapazität, einer Induktivität oder einer Ladung bestimmbar sein. Der Drucksensor kann auch zum Bestimmen eines Drucks geeignet sein, den ein Festkörper ausübt. [0008] Ein Drucksensor kann eine „Sensitivität“ bzw. „Empfindlichkeit“ aufweisen, insbesondere eine Fähigkeit kleine Druckunterschiede aufzulösen. Sensitivität kann definiert sein als Änderung eines Wertes einer Ausgangsgröße eines Messgerätes bezogen auf die sie verursachende Änderung eines Wertes einer Eingangsgröße. Die Sensitivität kann durch eine Kennlinie des Drucksensors bzw. eine Sensorcharakteristik bestimmt sein, beispielsweise eine zumindest abschnittsweise lineare Kennlinie oder eine exponentielle Kennlinie. Der Drucksensor kann weiterhin einen „Messbereich“ aufweisen, welcher durch einen mittels des Drucksensors bestimmbaren Maximaldruck und/oder bestimmbaren Minimaldruck gekennzeichnet ist. - 2 - AD:mr 20220055-02 [0009] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „elektromechanisches Element“ insbesondere ein Bauteil des Drucksensors verstanden werden, welches in Reaktion auf eine auf das elektromechanische Element einwirkende mechanische Größe, insbesondere Druck, eine elektromagnetische Größe ausgibt, beispielsweise eine Kapazität. Die elektromagnetische Größe kann von der einwirkenden mechanischen Größe abhängen. Ein auf das elektromechanische Element ausgeübter Druck kann eine Formänderung des elektromechanischen Elements bewirken, welche zumindest teilweise eine entsprechende Änderung der elektromagnetischen Größe bedingt. Das elektromechanische Element kann beispielsweise als ein Block, insbesondere ein zylinderförmiger Block, oder als eine Membran, insbesondere eine kreisförmige Membran, ausgestaltet sein. [0010] Das elektromechanische Element kann ein Material enthalten, welches ein elektroaktives Polymer aufweist. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „elektroaktiven Polymer“ (EAP) insbesondere ein Polymer verstanden werden, das durch das Anlegen einer elektrischen Spannung seine Form ändert und/oder ein Polymer verstanden werden, das durch eine elektromagnetische Größe gekennzeichnet ist, welche mit einer Formänderung des Polymers korreliert. Mit Vorteil kann ein solches elektroaktives Polymer elastisch sein, insbesondere eine starke Dehnung bei freier Formbarkeit ermöglichen, wodurch kleine Druckänderungen auflösbar sein können. Bevorzugt kann ein derartiges elektroaktives Polymer als dielektrisches Elastomer ausgebildet sein, insbesondere als Silikon-Elastomer oder Acryl-Elastomer. Anschaulich gesprochen kann ein elektroaktives Polymer zwischen zwei oder mehr Elektroden einen Kondensator bilden, dessen Kapazität von einer Formänderung des elektroaktiven Polymers zwischen den zwei oder mehr Elektroden abhängen kann. Ein solcher Kondensator kann eine besonders hohe Empfindlichkeit gegenüber Druckänderungen aufweisen, beispielsweise aufgrund der hohen Dehnbarkeit von elektroaktiven Polymeren. [0011] Das elektromechanische Element kann ein dielektrisches Elastomer- Sensorelement (DES) aufweisen. Das dielektrische Elastomer-Sensorelement kann eingerichtet sein, mechanische Arbeit in eine elektromagnetische Kenngröße, beispielsweise elektrische Energie, umzuwandeln und/oder umgekehrt. Das dielektrische Elastomer-Sensorelement kann eine Elastomerschicht aufweisen, - 3 - AD:mr 20220055-02 welche zwischen zwei Elektroden, insbesondere elastischen Elektroden, angeordnet ist. Ein Material der Elastomerschicht kann inkompressibel oder zumindest annähernd inkompressibel sein. Das Material kann eine niedrige Dielektrizitätskonstante aufweisen. Das Material kann besonders dehnbar sein, beispielsweise eine unidirektionale Dehnbarkeit größer als 10%, insbesondere größer als 30%, insbesondere größer als 100% aufweisen. Die unidirektionale Dehnbarkeit kann kleiner als 300% sein. Sie kann im Bereich von 300% liegen, insbesondere mit Abweichung kleiner 10%. Dehnbarkeit kann definiert sein als maximale Längenänderung eines Werkstoffs, ohne dass er bricht oder reißt. Das Material kann zumindest eines von einem Silikon-Elastomer und einem Acryl- Elastomer aufweisen oder daraus bestehen. Anschaulich gesprochen kann ein dielektrisches Elastomer-Sensorelement ein nachgiebiger Kondensator sein. [0012] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Formänderung“ insbesondere eine Änderung der äußeren Form eines Körpers verstanden werden, beispielsweise eine Streckung und/oder eine Stauchung des Körpers. Die Formänderung kann inkompressibel oder nahezu inkompressibel erfolgen, d.h. volumenerhaltend. Beispielsweise kann eine Volumenänderung bei der Formänderung kleiner sein als 10% des Ausgangsvolumens, insbesondere kleiner als 1% des Ausgangsvolumens. Die Formänderung kann auch eine Volumenänderung größer als 10% umfassen. [0013] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „elektromagnetische Kenngröße“ insbesondere jegliche elektrische oder auch magnetische Eigenschaft des elektromechanischen Elements verstanden werden. Die elektromagnetische Kenngröße kann sein oder aufweisen zumindest eines von einer Kapazität, einer Induktivität und einer Ladung. Dass die elektromagnetische Kenngröße auf der Formänderung basiert kann insbesondere bedeuten, dass die Kenngröße von der Formänderung abhängt und/oder mit dieser korreliert. Beispielsweise kann die Formänderung eine Kapazitätsänderung bedingen, wenn das elektromechanische Element einen Kondensator ausbildet. [0014] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Rahmenelement“ insbesondere ein Bauteil des Drucksensors verstanden werden, welches das elektromechanische Element zumindest teilweise einfasst und/oder - 4 - AD:mr 20220055-02 zumindest teilweise bedeckt. Das Rahmenelement kann eine Kappe oder ein Deckel sein, der das elektromechanische Element zumindest teilweise bedeckt. Das Rahmenelement kann eine Aussparung aufweisen, insbesondere ein Sackloch oder ein Durchgangsloch. Beispielsweise kann die Aussparung ein Sackloch mit einer Bodenfläche bzw. Grundfläche sein. Die Bodenfläche kann diejenige Fläche sein, gegen die das elektromechanische Element durch den ausgeübten zu messenden Druck gedrückt wird. Die Aussparung kann zylinderförmig sein und/oder die Bodenfläche kreisförmig. Die Aussparung kann eine komplementäre Form zu dem elektromechanischen Element haben, so dass das elektromechanische Element zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in die Aussparung eingebracht werden kann. Wenn das elektromechanische Element in die Aussparung eingebracht ist, kann lediglich die Oberfläche des elektromechanischen Elements, auf die von der Flüssigkeit oder dem Gas Druck ausgeübt wird, vollständig freiliegen. Der Druck kann durch ein diese Oberfläche bedeckendes Trennelement, insbesondere eine Membran, vermittelt werden. [0015] Die „Oberfläche des Rahmenelements, gegen die das elektromechanische Element drückt“ kann in Bezug auf das elektromechanische Element der Oberfläche des elektromechanischen Elements gegenüberliegen, auf die von der Flüssigkeit oder dem Gas Druck ausgeübt wird. Sie kann eine Oberfläche der Aussparung sein, insbesondere eine Bodenfläche der Aussparung sein oder umfassen. Das elektromechanische Element kann gegen die Oberfläche des Rahmenelements mit einer entsprechenden Oberfläche des elektromechanischen Elements drücken. Diese entsprechende Oberfläche kann der Oberfläche des elektromechanischen Elements gegenüberliegen, auf die von der Flüssigkeit oder dem Gas Druck ausgeübt wird, und/oder der vollständig freiliegenden Oberfläche des elektromechanischen Elements gegenüberliegen. [0016] In Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Messen“ das unmittelbare Messen einer Größe verstanden werden und/oder das mittelbare Bestimmen aus einem oder mehreren Messwerten, die mit der zu messenden Größe korrelieren. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Ermitteln“ umfassen ein Berechnen einer Größe. [0017] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff - 5 - AD:mr 20220055-02 „Probentrenngerät“ insbesondere ein Gerät bezeichnen, das in der Lage und konfiguriert ist, eine fluidische Probe zu trennen, zum Beispiel in verschiedene Fraktionen zu trennen. Beispielsweise kann die Probentrennung mittels Chromatographie oder Elektrophorese erfolgen. Zum Beispiel kann das Probentrenngerät ein Flüssigkeitschromatografie-Probentrenngerät sein. [0018] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „fluidische Probe“ insbesondere ein Medium verstanden, das die eigentlich zu analysierende Materie enthält (zum Beispiel eine biologische Probe, wie zum Beispiel eine Proteinlösung, eine pharmazeutische Probe, etc.). [0019] Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „mobile Phase“ insbesondere ein Fluid (weiter insbesondere eine Flüssigkeit) verstanden, das als Trägermedium zum Transportieren der fluidischen Probe von einem Fluidantrieb (beispielsweise einer Kolbenpumpe) zu der Probentrenneinrichtung dient. Zum Beispiel kann die mobile Phase ein (zum Beispiel organisches und/oder anorganisches) Lösungsmittel oder eine Lösungsmittelzusammensetzung sein (zum Beispiel Wasser und Ethanol). [0020] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein Drucksensor geschaffen werden, der geringe Druckänderungen bei kleinem Durchmesser der freiliegenden Fläche des elektromechanischen Elements auflösen kann, wobei die freiliegenden Fläche durch ein Trennelement, beispielsweise eine Membran, von der Probe getrennt sein kann. Der Drucksensor kann eine erhöhte Sensitivität und/oder einen großen Messbereich für die Druckmessung aufweisen. Er kann aufgrund des einfachen Aufbaus besonders kompakt ausführbar sein. Weiterhin kann er preisgünstig herstellbar sein, unter anderem weil durch das Verwenden des elektromechanischen Elements das aufwändige Einbringen von Öl vermieden werden kann. [0021] Im Weiteren werden zusätzliche Ausgestaltungen des Drucksensors, des Probentrenngeräts und des Verfahrens beschrieben. [0022] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist ein Material des elektromechanischen Elements ein elektroaktives Polymer, insbesondere ein dielektrisches Elastomer. Das Material kann eines von mehreren Materialien sein, - 6 - AD:mr 20220055-02 aus welchem das elektromechanische Element besteht, oder das einzige Material sein, aus dem das elektromechanische Element besteht. Das Material kann ausschließlich aus dem elektroaktiven Polymer bestehen, möglicherweise unter Zusatz von Füllstoffen, oder weitere Bestandteile aufweisen. Eine solche Ausführungsform kann vorteilhaft sein aufgrund der hohen Dehnbarkeit und/oder freien Formbarkeit solcher Materialien, welche zu einer erhöhten Sensitivität des Drucksensors beitragen können, beispielsweise im Vergleich mit piezoelektrischen Keramiken. Derartige Materialien können zudem ein vorteilhaftes Wärmeverhalten haben, so dass Temperaturunterschiede und sich daraus ergebende Messabweichungen vermieden werden können. [0023] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das elektromechanische Element auf eine elektrisch isolierende Schicht und zwei elektrisch leitende Schichten, zwischen denen die elektrisch isolierende Schicht angeordnet ist. Die elektrisch isolierende Schicht und/oder die elektrisch leitenden Schichten können folienartig ausgebildet sein. Die elektrisch leitenden Schichten können durch Auftragen eines elektrisch leitenden Materials auf die elektrisch isolierende Schicht bereitgestellt werden. Für die elektrisch leitenden Schichten kann zumindest eines von einem Leitfähigkeitsruß, einem Graphitpulver, einem Silikonöl-Graphitgemisch, einer Goldschicht und einem ionischen Gel verwendet werden. [0024] Ein Aufbau gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann einem Kondensator entsprechen. Die elektrisch leitenden Schichten können durch jeweilige elektrische Kontaktelemente ankontaktiert sein, beispielsweise um eine Kapazität zu messen. Die Ankontaktierung kann über in das elektromechanische Element gedrückte Nasen erfolgen und/oder über dünne elektrisch leitende Plättchen, insbesondere Polymerplättchen, die auf die elektrisch leitenden Schichten aufgebracht sind. Die Ankontaktierung der beiden elektrisch leitenden Schichten kann von unterschiedlichen Seiten erfolgen, insbesondere um eine gegenseitige Beeinflussung zu reduzieren oder zu vermeiden. Die Kontaktelemente können mit Leiterbahnen verbunden sein, die aus dem elektromechanischen Element herausführen. Die Leiterbahnen können beispielsweise mittels Leitfähigkeitsruß realisiert sein. [0025] Zwischen den beiden elektrisch leitenden Schichten kann eine Vielzahl - 7 - AD:mr 20220055-02 von elektrisch isolierenden Schichten, beispielsweise zwei, drei, vier oder mindestens fünf elektrisch isolierende Schichten, angeordnet sein, welche jeweils durch entsprechende weitere elektrisch leitende Schichten voneinander getrennt sind. Die weiteren elektrisch leitenden Schichten können ebenfalls durch elektrische Kontaktelement kontaktiert sein, um entsprechende Kapazitäten zu messen. Ein derartiger stapelartiger Aufbau kann zur Erhöhung der Sensitivität und/oder Erweiterung des Messbereichs des Drucksensor beitragen. Der stapelartige Aufbau kann einer Kaskadierung von Kondensatoren entsprechen. [0026] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist ein Material der elektrisch leitenden Schichten ein Material der elektrisch isolierenden Schicht als Matrix- Material und einen elektrisch leitenden Füllstoff in dem Matrix-Material auf. Auf diese Weise können die elektrisch leitenden Schichten ausreichend nachgiebig oder elastisch bei gleichzeitiger elektrischer Leitfähigkeit gestaltet sein, um das Formänderungsverhalten der elektrisch isolierenden Schicht bei der Druckmessung nicht zu behindern. Insbesondere kann im Rahmen der beschriebenen Ausführungsform das Formänderungsverhalten der elektrisch leitenden Schichten dem Formänderungsverhalten der elektrisch isolierenden Schicht entsprechen, beispielsweise in Bezug auf Elastizität. Wenn die Oberfläche des Rahmenelements eine sensitivitätserhöhende und/oder messbereichserweiternde räumliche Struktur aufweist, muss zudem die elektrisch leitende Schicht ausreichend elastisch sein, um in diese räumlichen Strukturen gepresst zu werden. [0027] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Matrix-Material zumindest eines von einem Silikon und einem Acryl und/oder ist der elektrisch leitende Füllstoff zumindest eines von Leitfähigkeitsruß (Carbon Black), Graphit, Eisenoxidteilchen, Aluminiumteilchen, Silberpulver, Edelstahlfasern und Kohlenstofffasern. Diese Materialien können besonders vorteilhaft sein im Hinblick auf das Formänderungsverhalten des elektromechanischen Elements. [0028] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die elektromagnetische Kenngröße eine Kapazität. Ist das elektromechanische Element wie zuvor geschildert aufgebaut, entspricht das elektromechanische Element einem Kondensator, dessen Kapazität von dem auf das elektromechanische Element ausgeübten Druck und der entsprechenden Formänderung abhängt. Die Kapazitätsänderung kann zumindest - 8 - AD:mr 20220055-02 teilweise durch eine Änderung des Abstands zwischen den elektrisch leitenden Schichten verursacht sein. [0029] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Oberfläche des Rahmenelements, gegen die das elektromechanische Element gedrückt wird, und/oder eine entsprechende Oberfläche des elektromechanischen Elements eine sensitivitätserhöhende und/oder messbereichserweiternde räumliche Struktur auf. Die entsprechende Oberfläche kann diejenige Oberfläche des elektromechanischen Elements sein, die gegen die genannte Oberfläche des Rahmenelements gedrückt wird. [0030] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die sensitivitätserhöhende und/oder messbereichserweiternde räumliche Struktur mindestens einen Hohlraum zwischen elektromechanischem Element und Rahmenelement auf, wobei bei zunehmendem ausgeübtem Druck das elektromechanische Element in den Hohlraum gedrückt wird. Die durch den auf den Drucksensor ausgeübten Druck bewirkte Formänderung kann das Hineindrücken in den Hohlraum umfassen. Wenn kein Druck auf das elektromechanische Element ausgeübt wird, kann der Hohlraum ein maximales Volumen haben. Die räumliche Struktur kann eine Vielzahl von räumlich getrennten Hohlräumen aufweisen, insbesondere zwei, drei, vier, mindestens fünf oder mindestens zehn. Durch Form und Größe des oder der Hohlräume kann eine Kennlinie des Drucksensors einstellbar sein. Mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens fünf der Hohlräume können unterschiedliche geometrische Ausmaße haben, beispielsweise eine unterschiedliche Fläche, eine unterschiedliche Tiefe oder einen unterschiedlichen Durchmesser entlang der Oberfläche des Rahmenelements, gegen die das elektromechanische Element gedrückt wird. [0031] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist mindestens ein Hohlraum, insbesondere alle Hohlräume, mit einer Umgebung des Drucksensors verbunden, beispielsweise durch einen in dem Rahmenelement angeordneten Kanal. Anschaulich gesprochen wird also der mindestens eine Hohlraum entlüftet. Die Umgebung kann einen Umgebungsdruck aufweisen, welcher nicht dem zu ermittelnden ausgeübten Druck entspricht. Der Umgebungsdruck kann beispielsweise ein Luftdruck sein. Ein solches Ausführungsbeispiel kann vorteilhaft - 9 - AD:mr 20220055-02 sein, um einen relativen Druck im Vergleich mit dem Umgebungsdruck zu ermitteln. Fehlt hingegen eine Verbindung mit der Umgebung kann ein absoluter Druck bestimmbar sein. [0032] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die räumliche Struktur eine Vielzahl von Vertiefungen und/oder eine Vielzahl von Erhebungen auf, welche in der Oberfläche des Rahmenelements, gegen die das elektromechanische Element gedrückt wird, und/oder der entsprechenden Oberfläche des elektromechanischen Elements angeordnet sind. Derartige Vertiefungen und/oder Erhebungen können eine oder mehrere Hohlräume bereitstellen, in die bei zunehmendem ausgeübtem Druck das elektromechanische Element hineingerückt wird. Durch Form und Größe der Vertiefungen und/oder Erhebungen kann eine Kennlinie des Drucksensors einstellbar sein. [0033] Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Vertiefungen und/oder Erhebungen konzentrisch angeordnet. Sie können konzentrisch um ein Zentrum oder einen Schwerpunkt der Oberfläche des Rahmenelements und/oder der entsprechenden Oberfläche des elektromechanischen Elements angeordnet sein, wobei diese Oberflächen kreisförmig sein können. Die Vertiefungen und/oder Erhebungen können ringförmig ausgeprägt sein. Benachbarte Vertiefungen und/oder Erhebungen können einen gleichen Abstand voneinander haben. Eine Vertiefung und/oder Erhebung kann im Zentrum oder Schwerpunkt angeordnet sein. Bei der beschriebenen konzentrischen Anordnung von Vertiefungen und/oder Erhebungen kann bei kleinen Drücken das elektromechanische Element stärker in einen zentralen Hohlraum gedrückt werden, bei nächsthöheren Drücken dann jeweils in den nächstliegenden äußeren ringförmigen Hohlraum und schließlich bei hohem Druck in den äußersten ringförmigen Hohlraum. Auf diese Weise kann zumindest näherungsweise eine lineare Kennlinie des Sensors bzw. eine lineare Sensorcharakteristik erzielbar sein. [0034] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen zwei der Vertiefungen und/oder zwei der Erhebungen auf zumindest eines von unterschiedlichen geometrischen Ausmaßen und einem unterschiedlichen Abstand zu einem Rand der Oberfläche des Rahmenelements, gegen die das elektromechanische Element gedrückt wird, und/oder der entsprechenden Oberfläche des elektromechanischen - 10 - AD:mr 20220055-02 Elements. Beispielsweise können sie eine unterschiedliche Tiefe oder Höhe aufweisen. Sie können einen unterschiedlichen Umriss haben, beispielsweise kreisförmig, oval oder unregelmäßig. Der Umriss kann sich in der jeweiligen Oberfläche erstrecken oder zumindest parallel dazu. Der Umriss kann eine unterschiedliche Fläche aufweisen, beispielsweise einen unterschiedlichen Durchmesser, wobei der Durchmesser in der jeweiligen Oberfläche definiert sein kann. Es können drei, insbesondere mindestens fünf, der Vertiefungen und/oder drei, insbesondere mindestens fünf, der Erhebungen jeweils unterschiedliche geometrische Ausmaße aufweisen. Durch derartige ungleiche Strukturen kann eine Sensorcharakteristik bzw. eine Kennlinie des Sensors anpassbar sein. Insbesondere kann näherungsweise und für einen abgegrenzten Bereich eine lineare Sensorcharakteristik erzielbar sein. [0035] Gemäß einem Ausführungsbeispiel bilden die Vertiefungen und/oder Erhebungen eine Noppenstruktur. Eine Noppenstruktur kann höckerartige Erhebungen und/oder höckerartige Vertiefungen aufweisen. Auch durch eine solche Noppenstruktur kann eine lineare Sensorcharakteristik näherungsweise realisierbar sein. [0036] Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt eine Dicke des elektromechanischen Elements einmal bis zehnmal, insbesondere eineinhalbmal bis dreimal, einer durch die Vertiefungen und/oder die Erhebungen definierten Profiltiefe. Beispielsweise kann die Profiltiefe einer Summe aus maximaler Tiefe der Vertiefungen und maximaler Höhe der Erhebungen entsprechen. Alternativ kann die Profiltiefe einer Summe aus mittlerer Tiefe der Vertiefungen und mittlerer Höhe der Erhebungen entsprechen. Beispielsweise kann die Profiltiefe 0,3 mm und die Dicke des elektromechanischen Elements 0,45 mm bis 0,9 mm betragen. Die Dicke kann senkrecht zu der Oberfläche des Rahmenelements definiert sein, wenn das elektromechanische Element an dieser Oberfläche anliegt. Ein derartiges Verhältnis zwischen Dicke des elektromechanischen Elements und Profiltiefe kann vorteilhaft sein, um die Auswirkungen des Profils auf die Sensorcharakteristik zu verbessern. [0037] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Durchmesser der freiliegenden Oberfläche des elektromechanischen Elements kleiner als 20 mm. Die Dicke des elektromechanischen Elements kann 0,45 mm bis 0,9 mm betragen. Die Dicke - 11 - AD:mr 20220055-02 eines etwa vorhandenen Trennelements kann kleiner als 1 mm sein, insbesondere zwischen 0,2 mm und 0,3 mm betragen. Die Profiltiefe kann zwischen 0,2 mm und 0,5 mm betragen. Entsprechend ist ein besonders kompakter Drucksensor bereitstellbar. [0038] Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das elektromechanische Element mit einer Vorspannung gegen das Rahmenelement gedrückt, insbesondere um einen auf den Drucksensor ausgeübten Unterdruck messbar zu machen. Die Vorspannung kann in eine Richtung wirken, die senkrecht zu der Oberfläche des Rahmenelements ist, gegen die das elektromechanische Element durch den ausgeübten zu messenden Druck gedrückt wird. Die Vorspannung kann bestehen, wenn kein zu messender Druck auf den Drucksensor ausgeübt wird. Durch eine derartige Vorspannung kann ein Arbeitspunkt der Sensorcharakteristik verschiebbar sein, um den Unterdruck messbar zu machen. Die Verschiebung des Arbeitspunkts kann der Vorspannung entsprechen. Der maximal messbare Unterdruck kann durch die Vorspannung festgelegt sein. [0039] Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Vorspannung zumindest teilweise durch eine Membran erzeugt, die an dem Rahmenelement befestigt ist und das elektromechanische Element zumindest teilweise bedeckt. Dafür kann das elektromechanische Element aus einer Aussparung des Rahmenelements herausragen. Mit anderen Worten kann eine Seitenwand der Aussparung verkürzt sein gegenüber dem eingebrachten elektromechanischen Element. Die Membran kann eine zur Druckmessung exponierte oder freiliegende Oberfläche des elektromechanischen Elements zumindest teilweise bedecken. Sie kann eingerichtet sein, das elektromechanische Element zu halten und/oder zu positionieren. Weiterhin kann die Membran ein Trennelement sein, welches das elektromechanische Element von einer Flüssigkeit oder einem Gas separiert, deren Drücke zu messen sind. Die Membran kann an dem Rahmenelement durch Befestigungselemente befestigt sein, welche insbesondere auch als Nachstellelemente dienen. Sie kann durch Einklemmen zwischen das Rahmenelement und ein Basiselement, in welches das Rahmenelement eingesetzt wird, befestigt sein. [0040] Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Vorspannung zumindest - 12 - AD:mr 20220055-02 teilweise dadurch erzeugt, dass das elektromechanische Element in das Rahmenelement eingespannt ist. Das elektromechanische Element kann seitlich eingespannt sein, insbesondere durch einen Formschluss zwischen Seitenwänden einer Aussparung des Rahmenelements und entsprechenden Oberflächen des elektromechanischen Elements. Für einen derartigen Formschluss können beispielsweise Haltelemente wie etwa Zähnchen an den Seitenwänden der Aussparung angebracht sein. [0041] Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Vorspannung zumindest teilweise durch eine Erhebung auf der Oberfläche des Rahmenelements erzeugt, gegen die das elektromechanische Element gedrückt wird. Eine solche Erhebung kann eine Verformung der anliegenden Oberfläche des elektromechanischen Elements bewirken, welche die Vorspannung bestimmt. Die Vorspannung kann durch die Erhebung in Kombination mit einer Membran, welche das elektromechanische Element hält oder positioniert, erzeugt werden. [0042] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorspannung zumindest teilweise elektromagnetisch erzeugt sein, beispielsweise durch Anlegen einer elektrischen Spannung an einen mittels des elektromechanischen Elements gebildeten Kondensator. [0043] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Drucksensor ferner auf ein Trennelement, insbesondere eine Membran, welche das elektromechanische Element flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht überdeckt. Der Drucksensor weist das Trennelement auf. Das elektromechanische Element kann in eine Aussparung des Rahmenelements zumindest teilweise, insbesondere vollständig, eingebracht sein, wobei das Trennelement die Aussparung überdeckt. Ein Material der Membran kann ein Elastomer aufweisen, insbesondere Perfluorkautschuk (FFKM) und/oder Kautschuk ummantelt mit zumindest einem von Teflon, Silikon und Fluorsilikon. Alternativ oder zusätzlich kann ein Material der Membran ein Nicht-Elastomer aufweisen, insbesondere zumindest eines von Stahl, einem Metall, Polyetheretherketon (PEEK), Fluorethylenpropylen (FEP), Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE). Das Trennelement kann eine Metallfolie sein oder aufweisen, insbesondere eine Metallfolie mit einer geeigneten Beschichtung. Das Trennelement kann das elektromechanische Element und/oder die Aussparung des - 13 - AD:mr 20220055-02 Rahmenelements vor einer Flüssigkeit und/oder vor einem Gas schützen, deren Druck durch den Drucksensor bestimmt werden soll. Dafür kann das Trennelement aus einem robusten und/oder korrosionsresistenten Material hergestellt sein. [0044] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Membran eine Mikrostruktur, insbesondere mindestens eine Sicke, auf. Ein solches Ausführungsbeispiel kann vorteilhaft sein, wenn das Material der Membran kein Elastomer aufweist, um eine geringe Steifigkeit der Membran zu gewährleisten. Demnach kann die Mikrostruktur, beispielsweise die Sicke, ebenfalls die Steifigkeit verringern, insbesondere um eine einfachere Auslenkung und eine höhere Sensitivität des Sensors bewirken. Aber auch wenn die Membran ein Elastomer aufweist, kann eine derartige Mikrostruktur die Sensitivität des Sensors verbessern. Die Mikrostruktur kann eingerichtet sein, eine Zugspannung zumindest teilweise in eine Biegespannung umzuwandeln. [0045] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das elektromechanische Element an ein anliegendes Oberflächenprofil des Trennelements, insbesondere eine Mikrostruktur des Oberflächenprofils des Trennelements, angeformt. Das elektromechanische Element kann an eine oder mehrere Sicken in dem Oberflächenprofil des Trennelements angeformt sein. Dafür kann eine an das Oberflächenprofil des Trennelements anliegende Oberfläche des elektromechanischen Elements komplementär zu dem Oberflächenprofil des Trennelements geformt sein. Das Anformen kann durch einen gemeinsamen Herstellungsprozess von Trennelement und elektromechanischem Element erreicht werden. Das Anformen kann eine Sensorqualität verbessern. [0046] Gemäß einem Ausführungsbeispiel haftet das elektromechanische Element an dem Trennelement mittels Adhäsion. [0047] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Drucksensor ferner auf ein Basiselement, in welches das Rahmenelement eingesetzt ist. [0048] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das elektromechanische Element in eine Aussparung des Rahmenelements zumindest teilweise eingebracht, wobei zwischen einem Seitenrand der Aussparung und dem elektromechanischen Element ein Spalt angeordnet ist. Der Spalt kann durch ein Zentrierelement einstellbar sein, insbesondere korrespondierende Zentrierelemente in dem - 14 - AD:mr 20220055-02 Rahmenelement und dem Trennelement. Ein weiteres korrespondierendes Zentrierelement kann in einem Basiselement angeordnet sein, in welches das Rahmenelement eingesetzt wird. Der Spalt kann eine maximale Ausdehnung aufweisen, wenn kein zu messender Druck auf das elektromechanische Element ausgeübt wird. Ein solcher Spalt kann vorteilhaft sein, beispielsweise wenn das elektromechanische Element aus einem inkompressiblen oder zumindest wenig kompressiblen Material besteht, weil hierdurch ein Hohlraum geschaffen wird, in welchen das Material ausweichen kann, wenn das elektromechanische Element zusammengedrückt wird. [0049] Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist eine weitere Oberfläche des Rahmenelements, an welcher das Trennelement anliegt, eine Vielzahl von Nachstellelementen auf. Eine Oberfläche des Basiselements, an welcher das Trennelement anliegt, kann ebenfalls eine Vielzahl von Nachstellelementes aufweisen. Solche Nachstellelement können beispielsweise Zähnchen sein. Die Nachstellelemente können mäandrierend angeordnet sein. Die Nachstellelemente können eingerichtet sein, das Trennelement, insbesondere eine Membran, spannungsfrei und selbstnachstellend zu fixieren. [0050] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Trennelement in Messabschnitte eingeteilt. [0051] Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Drucksensor vor einem Pumpsystem des Probentrenngeräts angeordnet, insbesondere stromaufwärts von dem Pumpsystem. Das Pumpsystem kann dazu eingerichtet sein, die mobile Phase mit einem hohen Druck, insbesondere einem Druck größer als 100 bar, insbesondere einem Druck größer als 1000 bar, durch einen Flüssigkeitspfad des Probentrenngeräts zu befördern, insbesondere einen Flüssigkeitspfad zwischen dem Pumpsystem und der Probentrenneinrichtung. Der Drucksensor kann also in einem Flüssigkeitspfad mit niedrigem Druck vor dem Pumpsystem angeordnet sein, insbesondere mit einem Druck kleiner als 1000 bar, insbesondere kleiner als 100 bar, insbesondere kleiner als 10 bar. Eine solche Anordnung kann vorteilhaft sein, weil der Drucksensor unter anderem aufgrund der verwendeten Materialien und/oder der sensitivitätserhöhenden und/oder messbereichserweiternden Oberflächenstruktur besonders geeignet für Bereiche mit niedrigem Druck sein - 15 - AD:mr 20220055-02 kann. [0052] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät eine Probentrenneinrichtung zum Trennen der in der mobilen Phase befindlichen Probe aufweisen. Die Probentrenneinrichtung kann als chromatographische Trenneinrichtung, insbesondere als Chromatographietrennsäule, ausgebildet sein. Bei einer chromatographischen Trennung kann die Chromatographietrennsäule mit einem Adsorptionsmedium, versehen sein. An diesem kann die fluidische Probe aufgehalten werden und erst nachfolgend langsamer oder bei Anwesenheit einer spezifischen Lösungsmittelzusammensetzung fraktionsweise wieder abgelöst werden, womit die Trennung der Probe in ihre Fraktionen bewerkstelligt wird. [0053] Das Probentrenngerät kann ein mikrofluidisches Messgerät, ein Life Science-Gerät, ein Flüssigchromatographiegerät, eine HPLC (High Performance Liquid Chromatography), eine UHPLC-Anlage, ein SFC- (superkritische Flüssigchromatographie) Gerät, ein Gaschromatographiegerät, ein Elektrophoresegerät und/oder ein Gelelektrophoresegerät sein. Allerdings sind viele andere Anwendungen möglich. [0054] Das Pumpsystem kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, die mobile Phase mit zum Beispiel einigen 100 bar bis hin zu 1000 bar und mehr, durch das System hindurch zu befördern. [0055] Das Probentrenngerät kann einen Probeninjektor oder eine Probenaufgabeeinheit zum Einbringen der Probe in den fluidischen Trennpfad aufweisen. Ein solcher Probeninjektor kann eine mit einem Sitz koppelbare Injektionsnadel in einem entsprechenden Flüssigkeitspfad aufweisen, wobei die Nadel aus diesem Sitz herausgefahren werden kann, um Probe aufzunehmen. Nach dem Wiedereinführen der Nadel in den Sitz kann die Probe sich in einem Fluidpfad befinden, der, zum Beispiel durch das Schalten eines Ventils, in den Trennpfad des Systems hineingeschaltet werden kann, was zum Einbringen der Probe in den fluidischen Trennpfad führt. [0056] Das Probentrenngerät kann einen Fraktionssammler zum Sammeln der getrennten Komponenten der fluidischen Probe aufweisen. Ein solcher Fraktionssammler kann die verschiedenen Komponenten zum Beispiel in - 16 - AD:mr 20220055-02 verschiedene Flüssigkeitsbehälter führen. Die analysierte Probe kann aber auch einem Abflussbehälter zugeführt werden. [0057] Vorzugsweise kann das Probentrenngerät einen Detektor zur Detektion der getrennten Komponenten aufweisen. Ein solcher Detektor kann ein Signal erzeugen, welches beobachtet und/oder aufgezeichnet werden kann, und welches für die Anwesenheit und Menge der Probenkomponenten in dem durch das System fließenden Fluid indikativ ist. KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN [0058] Andere Ziele und viele der begleitenden Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden leicht wahrnehmbar werden und besser verständlich werden unter Bezugnahme auf die folgende detailliertere Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Merkmale, die im Wesentlichen oder funktionell gleich oder ähnlich sind, werden mit denselben Bezugszeichen versehen. [0059] Figur 1 zeigt ein HPLC-System gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. [0060] Figur 2 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines Teilbereichs eines Drucksensors gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. [0061] Figuren 3, 5 und 7 zeigen jeweils eine Querschnittsansicht eines Drucksensors mit unterschiedlichen sensitivitätserhöhenden und/oder messbereichserweiternden räumlichen Strukturen gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung. [0062] Figuren 4, 6 und 8 zeigen Kennlinien der Drucksensoren aus Figuren 3, 5 und 7, respektive. [0063] Figur 9 zeigt eine Querschnittsansicht eines Drucksensors mit einer sensitivitätserhöhenden und/oder messbereichserweiternden räumlichen Struktur gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. [0064] Figuren 10, 11 und 12 zeigen jeweils eine Aufsicht einer Oberfläche eines Rahmenelements mit unterschiedlichen sensitivitätserhöhenden und/oder - 17 - AD:mr 20220055-02 messbereichserweiternden räumlichen Strukturen gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung. [0065] Figur 13 zeigt eine Querschnittsansicht eines Drucksensors mit einer eingestellten Vorspannung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. [0066] Figur 14 zeigt eine Kennlinie des Drucksensors aus Figur 13. [0067] Figuren 15 und 16 zeigen Querschnittsansichten von Drucksensoren, für die mit unterschiedlichen Methoden eine Vorspannung eingestellt ist, gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung. [0068] Die Darstellung in den Zeichnungen ist schematisch. [0069] Bevor unter Bezugnahme auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben werden, sollen noch allgemein einige grundlegende Überlegungen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, auf deren Basis exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung entwickelt worden sind. [0070] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Baugruppe bereitgestellt werden, welche einen Drucksensor bildet. Diese besteht aus einem Deckel (Rahmenelement), einem Silikon-Stack (elektromechanisches Element) und einer Membran (Trennelement) mit Sicken zur Steifigkeitsoptimierung. Die Membran wird über Haltezähnchen (Nachstellelemente), die mäandrierend angeordnet sind, selbstnachstellend fixiert. Zur exakten und spannungsfreien Fixierung befindet sich ein Fangfeature (Zentrierelement) im Grundkörper (Basiselement). Wird membranseitig Druck angelegt, wird dadurch das DES, welches durch den Silikon-Stack gebildet ist, komprimiert, wodurch sich die Kapazität verändert. Damit auch höhere Drucke mit elastischen Materialien gemessen werden können, befindet sich am Deckel eine Stufenstruktur (sensitivitätserhöhende und/oder messbereichserweiternde räumliche Struktur), die die eingeleitete Spannung in dem Silikon-Stack so moduliert, dass der Messbereich sich über einen großen Druckbereich erstreckt [0071] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung - 18 - AD:mr 20220055-02 umfasst ein Drucksensor eine strukturierte Membrane (Trennelement) zur Krafteinleitung und den kapazitiven Effekt eines elektroaktiven Polymers (EAP). Zur Erhöhung der Sensitivität sind an einem Rahmenelement Strukturen aufgebracht, die nach der Druckeinleitung, bei Druckerhöhung sequenziell das EAP (elektromechanische Element) komprimieren. Dadurch wird ein großer Messbereich garantiert und der Sensor wird bei beginnender Krafteinleitung nicht vollständig ausgelenkt. Anschaulich wird auf diese Weise eine progressive Feder realisiert. Das Sensorelement ist hierbei ein Stack (elektromechanisches Element) an elektroaktiven Polymeren, bspw. Silikonen, dessen Kapazität sich durch Kompression verändert. Die Membran kann dabei in Messabschnitte eingeteilt werden. Die Membran wird spannungsfrei durch spezielle Klemmelemente (Nachstellelement) dauerfest und selbstnachstellend fixiert. Um die Bewegungsfreiheit der Membran sicherzustellen, sind Sicken in der Membran angebracht, die den Lastfall Zug/Druck, was Kriechen begünstigen würde, in den Lastfall Biegung umwandeln und die Elastizität erhöhen. [0072] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel weist die Membran (Trennelement) eine sehr geringe Biegesteifigkeit auf und das Silikon des elektromechanischen Elements ist von Natur aus elastisch. Dadurch können geringste Druckänderungen bei geringem Membrandurchmesser aufgelöst werden. Temperaturunterschiede und sich daraus ergebenden Messabweichungen werden durch das Silikon des elektromechanischen Elements vermieden. [0073] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird ein Drucksensor basierend auf elektroaktiven Polymeren (EAP) bereitgestellt. Die EAP befinden sich in einem nicht oder nur sehr wenig kompressiblen Block (elektromechanisches Element), beispielsweise einem Silikonblock, und die Druckmessung erfolgt über eine Formänderung des Silikonblocks, was zu einer Variation der Abstände der EAP-Kondensatorplatten führt. Mehrere unterschiedlich geformte Aussparungen (Hohlräume) können vorgesehen werden, in die der Silikonblock unter Einfluss des Druckes „hineinfließen“ kann, was zu einer Variation der Abstände der EAP- Kondensatorplatten führt. Die Vielzahl unterschiedlicher Aussparungen können sich in dem Silikonblock und/oder dem Anlagestück (Rahmenelement) befinden, sodass über die Formgebung dieser unterschiedlichen Aussparungen die Druckempfindlichkeit über den Druckverlauf geeignet angepasst werden kann. - 19 - AD:mr 20220055-02 [0074] Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines HPLC-Systems als Probentrenngerät 10, wie es zum Beispiel zur Flüssigchromatographie verwendet werden kann. Ein Fluidpumpsystem 20, das mit Lösungsmitteln aus einer Versorgungseinheit 25 versorgt wird, treibt eine mobile Phase durch eine Probentrenneinrichtung 30 (wie zum Beispiel eine chromatographische Säule), die eine stationäre Phase beinhaltet. Ein Entgaser 27 kann die Lösungsmittel entgasen, bevor diese dem Fluidpumpsystem 20 zugeführt werden. Eine Probenaufgabeeinheit 40 ist zwischen dem Fluidpumpsystem 20 und der Probentrenneinrichtung 30 angeordnet, um eine Probenflüssigkeit in den fluidischen Trennpfad einzubringen. Die stationäre Phase der Probentrenneinrichtung 30 ist dazu vorgesehen, Komponenten der Probe zu separieren. Ein Detektor 50, beispielsweise eine Flusszelle mit Fluoreszenzdetektion, detektiert separierte Komponenten der Probe, und ein Fraktionierungsgerät kann dazu vorgesehen werden, separierte Komponenten der Probe in dafür vorgesehene Behälter auszugeben. Die Flüssigkeiten können nach dem Passieren des Detektors 50 in einen Abflussbehälter oder eine Fraktioniereinrichtung 60 ausgegeben werden. [0075] Während ein Flüssigkeitspfad zwischen dem Fluidpumpsystem 20 und der Probentrenneinrichtung 30 typischerweise unter Hochdruck steht, wird die Probenflüssigkeit unter Normaldruck zunächst in einen vom Flüssigkeitspfad getrennten Bereich, eine so genannte Probenschleife (englisch: Sample Loop), der Probenaufgabeeinheit 40 eingegeben, die dann wiederum die Probenflüssigkeit in den unter Hochdruck stehenden Flüssigkeitspfad einbringt. Während des Zuschaltens der zunächst unter Normaldruck stehenden Probenflüssigkeit in der Probenschleife in den unter Hochdruck stehenden Flüssigkeitspfad wird der Inhalt der Probenschleife auf den Systemdruck des als HPLC ausgebildeten Probentrenngeräts 10 gebracht. Eine Steuereinrichtung 70 steuert die einzelnen Komponenten 20, 25, 27, 30, 40, 50, 60, 100 des hier als Flüssigkeitschromatografie-Probentrenngerät ausgebildeten Probentrenngeräts 10. [0076] Ein Drucksensor 100 zum Bestimmen eines Flüssigkeitsdrucks ist in einem Niederdruckbereich des Probentrenngeräts 10 vor dem Fluidpumpsystem 20 angeordnet. Solche Drucksensoren können aber auch an anderen Stellen des Probentrenngeräts 10 eingesetzt werden, insbesondere ebenfalls im Niederdruckbereich. Ein Einsatz in einem Hochdruck-Flüssigkeitspfad, - 20 - AD:mr 20220055-02 beispielsweise nach dem Fluidpumpsystem 20, ist jedoch auch möglich. [0077] Figur 2 zeigt eine dreidimensionale Querschnittsansicht eines Drucksensors 100, wie er beispielsweise in dem Probentrenngerät 10 der Figur 1 verwendet wird. Der Drucksensor 100 weist ein elektromechanisches Element 120 auf, welches eingerichtet ist, abhängig von einem auf das elektromechanische Element 120 ausgeübten Druck eine elektromagnetische Kenngröße auszugeben. Basierend auf der elektromagnetischen Kenngröße kann der ausgeübte Druck bestimmt werden. Vorliegend weist das elektromechanische Element 120 eine elektrisch isolierende Schicht 121 auf, die zwischen zwei elektrisch leitenden Schichten 122 angeordnet ist. Dadurch entspricht das elektromechanische Element 120 einem Kondensator, dessen Kondensatorplatten von den elektrisch leitenden Schichten 122 gebildet sind. Die vom ausgeübten Druck abhängige elektromagnetische Kenngröße ist in diesem Fall die Kapazität des Kondensators. [0078] Der Drucksensor 100 weist weiterhin ein Rahmenelement 110 mit einer Aussparung auf, in welche das elektromechanische Element 120 vollständig eingebracht ist, so dass der ausgeübte Druck das elektromechanische Element 120 gegen eine Oberfläche 112 des Rahmenelements 110 innerhalb der Aussparung drückt. Sowohl Rahmenelement 110 als auch elektromechanisches Element 120 sind zylinderförmig ausgebildet. [0079] Ein Trennelement 130, welches als Membran ausgebildet ist, verschließt die Aussparung des Rahmenelements 110 flüssigkeitsdicht, so dass das in der Aussparung befindliche elektromechanische Element 120 vor korrosiven Auswirkungen einer Probenflüssigkeit geschützt ist. Die Membran 130 weist Sicken 131 auf, welche die Elastizität der Membran erhöhen und entsprechend die Sensitivität des Drucksensors 100 verbessern. [0080] Das Rahmenelement ist in eine weitere Aussparung eines Basiselements 140 eingesetzt. Das Basiselement 140 weist zusätzlich eine trichterförmige Aussparung auf, welche eine Oberfläche der Membran 130 freilegt, hinter welcher Oberfläche das elektromechanische Element 140 angeordnet ist. An der freiliegenden Oberfläche der Membran 130 befindet sich eine Flüssigkeit oder ein Gas, deren Druck zu bestimmen ist. Unter Vermittlung der Membran 130 wirkt der Druck der Flüssigkeit oder des Gases auf das elektromechanische Element 120. An - 21 - AD:mr 20220055-02 den Rändern seitlich von der trichterförmigen Aussparung ist die Membran 130 zwischen Rahmenelement 110 und Basiselement 140 eingeklemmt. [0081] Ein Zentrierelement 116, welches in Rahmenelement 110, Basiselement 140 und der Membran 130 ausgebildet ist, ermöglicht eine genaue Positionierung der Membran 130 in Bezug auf das Rahmenelement 110. Weil das elektromechanische Element mit der Membran 140 über Adhäsion verbunden ist, ermöglicht das Zentrierelement 116 insbesondere das Einstellen der Spalte 123 zwischen Rahmenelement 110 und elektromechanischem Element 120. Nachstellelemente 117 an dem Rahmenelement 110 und dem Basiselement 140 greifen in die Membran 130 ein und sorgen für eine selbstnachstellende spannungsfreie Fixierung der Membran 130 über der Aussparung des Rahmenelements 110. Sowohl das Zentrierelement 116 als auch die Nachstellelemente 117 sind an den Rändern seitlich von der trichterförmigen Aussparung in dem Bereich ausgebildet, an dem die Membran 130 zwischen Rahmenelement 110 und Basiselement 140 eingeklemmt ist. [0082] Figuren 3, 5 und 7 zeigen jeweils eine Querschnittsansicht eines Drucksensors 100 mit unterschiedlichen sensitivitätserhöhenden und/oder messbereichserweiternden räumlichen Strukturen 113. Figuren 4, 6 und 8 zeigen entsprechende Kennlinien der Drucksensoren aus Figuren 3, 5 und 7. [0083] Figuren 3, 5 und 7 zeigen jeweils einen Drucksensor 100 mit einem Rahmenelement 110 und einem elektromechanischen Element 120. Durch einen auf das elektromechanische Element 120 ausgeübten Druck 150 wird das elektromechanische Element 120 gegen eine Oberfläche 112 des Rahmenelements 110 gedrückt. Der ausgeübte Druck 150 bewirkt eine Formänderung 151 des elektromechanischen Elements 120. [0084] Die Oberfläche 112 des Rahmenelements 110, gegen die das elektromechanische Element 120 gedrückt wird, weist jeweils eine sensitivitätserhöhende und/oder messbereichserweiternde räumliche Struktur 113 auf, die bei fehlendem Druck 150 mindestens einen Hohlraum zwischen Rahmenelement 110 und elektromechanischem Element 120 ausbildet. Durch den Druck 150 wird das elektromechanische Element 120 zumindest teilweise in diesen Hohlraum hineingedrückt. Je höher der Druck 150, umso weiter wird das - 22 - AD:mr 20220055-02 elektromechanische Element 120 in den Hohlraum hineingedrückt. [0085] Bei dem Drucksensor 100 aus Figur 3 besteht die räumliche Struktur 113 aus einer gewölbten Vertiefung bzw. kuppelartigen Vertiefung bzw. kugelabschnitt- förmigen Vertiefung in der Oberfläche 112. Die Vertiefung 113 erstreckt sich über einen weiten Bereich der Oberfläche 112. In Figur 4 ist eine Kennlinie 161 des Drucksensors aus Figur 3 dargestellt, welche die Kapazität 160 des elektromechanischen Elements in Abhängigkeit des auf das elektromechanische Element ausgeübten Drucks 150 zeigt. [0086] Bei dem Drucksensor 100 aus Figur 5 besteht die räumliche Struktur 113 aus zwei nebeneinander angeordneten gewölbten Vertiefungen in der Oberfläche 112. Figur 6 zeigt die entsprechende Kennlinie 161 des Drucksensors aus Figur 5, welche die Kapazität 160 des elektromechanischen Elements in Abhängigkeit des auf das elektromechanische Element ausgeübten Drucks 150 wiedergibt. Der Änderungspunkt 152 teilt die Kennlinie 161 grob in zwei Bereiche. In einem ersten Bereich kleinerer Drücke hängt die Kapazität 160 im Wesentlichen linear von dem ausgeübten Druck 150 ab. In einem zweiten Bereich größerer Drücke besteht ebenfalls im Wesentlichen lineare Abhängigkeit, wobei die Steigung der Kennlinie 161 kleiner ist als in dem ersten Bereich, was auf eine geringere Sensitivität des Drucksensors 100 in diesem Bereich hindeutet. An dem Änderungspunkt sind die durch die räumliche Struktur gebildeten Hohlräume zwischen elektromechanischem Element 120 und Rahmenelement 110 weitgehend durch das elektromechanische Element 120 gefüllt. [0087] Bei dem Drucksensor 100 aus Figur 7 besteht die räumliche Struktur 113 aus einer Vielzahl von noppenförmigen Erhebungen auf der Oberfläche 112. Figur 8 zeigt die entsprechende Kennlinie des Drucksensors aus Figur 7. Wie bei der Kennlinie von Figur 6 teilt ein Änderungspunkt 152 die Kennlinie 161 in zwei Bereiche. Aufgrund der großen Zahl von über die gesamte Oberfläche 112 verteilten Noppen ist der Änderungspunkt deutlicher ausgeprägt als in Figur 6. Auch die Unterschiede in der Steigung der Kennlinie 161 in den beiden Bereichen sind größer. Im Bereich kleinerer Drücke zeigt sich ein linearer Anstieg. Im Bereich größerer Drücke ist eine Saturierung 153 zu sehen, bei welcher sich die Kapazität bei Druckerhöhung kaum noch oder gar nicht mehr ändert. - 23 - AD:mr 20220055-02 [0088] Figur 9 zeigt eine Querschnittsansicht eines Drucksensors 100 mit einem Rahmenelement 110 und einem elektromechanischen Element 120. Durch einen auf das elektromechanische Element 120 ausgeübten Druck 150 wird das elektromechanische Element 120 gegen eine Oberfläche 112 des Rahmenelements 110 gedrückt. Der ausgeübte Druck 150 bewirkt eine Formänderung 151 des elektromechanischen Elements 120. [0089] Die Oberfläche 112 des Rahmenelements 110, gegen die das elektromechanische Element 120 gedrückt wird, weist eine sensitivitätserhöhende und/oder messbereichserweiternde räumliche Struktur 113 auf, die zwei Hohlräume zwischen Rahmenelement 110 und elektromechanischem Element 120 bildet. Diese durch Vertiefungen in der Oberfläche 112 gebildeten Hohlräume weisen unterschiedliche Durchmesser auf. Durch den Druck 150 wird das elektromechanische Element 120 zumindest teilweise in die Hohlräume hineingedrückt. Bei einem niedrigen Druck 150 „fließt“ das elektromechanische Element 120 in erster Linie in den rechten Hohlraum mit dem größeren Durchmesser, während erst bei einem höheren Druck 150 das elektromechanische Element 120 auch in den linken Hohlraum mit dem kleineren Durchmesser „fließt“. Durch Bereitstellen von Hohlräumen mit unterschiedlichem Durchmesser kann daher eine Kennlinie des Drucksensors in Bereichen höheren und niedrigeren Drucks einstellbar sein. [0090] Figuren 10, 11 und 12 zeigen Aufsichten verschiedener kreisförmiger Oberflächen 112 eines Rahmenelements, gegen die das elektromechanische Element gedrückt wird. Die Oberflächen 112 weisen unterschiedliche sensitivitätserhöhende und/oder messbereichserweiternde räumliche Strukturen 113 auf. Die gezeigten Strukturen der Figuren 10, 11 und 12 können jeweils als Vertiefungen oder als Erhebungen in der Oberfläche 112 ausgebildet sein, d.h. konkav oder konvex. Figur 10 zeigt eine Vielzahl kreisförmiger Strukturen 113, die gleichmäßig über die Oberfläche 112 verteilt sind. Figur 11 zeigt eine Vielzahl länglicher Strukturen 113, die in unterschiedlichen Richtungen orientiert sind und ebenfalls gleichmäßig über die Oberfläche verteilt sind. Figur 12 schließlich zeigt konzentrisch angeordnete ringförmige Strukturen 113. [0091] Figur 13 zeigt eine Querschnittsansicht eines Drucksensors 100, der - 24 - AD:mr 20220055-02 analog zu dem Drucksensor aus Figur 5 aufgebaut ist. Im Unterschied zu dem Drucksensor 100 aus Figur 5 ist zwischen den beiden Vertiefungen 114 eine Erhebung 115 angeordnet, die über die Oberfläche 112 hinausragt. Die Erhebung 115 führt zu einer Vorspannung des elektromechanischen Elements 120 bei fehlendem von außen ausgeübtem Druck. Eine solche Vorspannung kann das Bestimmen von Unterdrücken ermöglichen. [0092] Figur 14 zeigt eine entsprechende Kennlinie 161 des Drucksensors aus Figur 13. Die Vorspannung führt zu einem verschobenen Arbeitspunkt 154 im Vergleich zu dem Drucksensor aus Figur 5. Bei dem Arbeitspunkt 154 wird von außen kein Druck 150 ausgeübt, d.h. p = 0. [0093] Figuren 15 und 16 zeigen Querschnittsansichten von Drucksensoren 100, bei welchen mit unterschiedlichen Methoden eine Vorspannung eingestellt ist. Bei dem Drucksensor aus Figur 15 ist die Vorspannung dadurch eingestellt, dass das elektromechanische Element 120 an den Rändern mittels einer Vorspannungseinrichtung 155 in das Rahmenelement 110 eingespannt ist. Anschaulich gesprochen ist das elektromechanische Element wie eine Trommel unter Spannung, wie durch die Pfeile in transversaler Richtung angedeutet, also in einer Richtung parallel zu der Oberfläche 112. [0094] Bei dem Drucksensor 100 aus Figur 16 wird wie bei dem Drucksensor aus Figur 14 eine Vorspannung des elektromechanischen Elements 120 durch Erhebungen 115 auf der Oberfläche 112 des Rahmenelements 110 eingestellt. Mit anderen Worten ist das elektromechanische Element 120 durch Druckpunkte, die durch die Erhebungen 115 bestimmt sind, axial vorgespannt, d.h. in einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche 112. Wie durch die beiden Pfeile angedeutet, wird das elektromechanische Element 120 durch den Rand der Membran 130 gehalten. [0095] Es sollte angemerkt werden, dass der Begriff „aufweisen“ nicht andere Elemente ausschließt und dass das „ein“ nicht eine Mehrzahl ausschließt. Auch können Elemente, die in Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, kombiniert werden. Es sollte auch angemerkt werden, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen. - 25 - AD:mr 20220055-02 BEZUGSZEICHEN 10 Probentrenngerät 20 Fluidpumpsystem 25 Versorgungseinheit 27 Entgaser 30 Probentrenneinrichtung 40 Probenaufgabeeinheit 50 Detektor 60 Fraktioniereinrichtung 70 Steuereinrichtung 100 Drucksensor 110 Rahmenelement 111 Aussparung 112 Oberfläche 113 räumliche Struktur 114 Vertiefung 115 Erhebung 116 Zentrierelement 117 Nachstellelement 120 elektromechanisches Element 121 elektrisch isolierende Schicht 122 elektrisch leitende Schicht 123 Spalt 130 Trennelement 131 Sicke 140 Basiselement 150 Druck 151 Formänderung 152 Änderungspunkt 153 Saturierung 154 Arbeitspunkt 155 Vorspannungseinrichtung 160 Kapazität 161 Kennlinie - 26 - AD:mr