CN103675343B - 加速度检测元件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加速度检测元件。加速度检测元件1包括外框体2、发热体3、温度检测用的第1测温体4及第2测温体5以及运算放大器6(差分运算电路)。外框体2在内部形成有能够密封流体的流体缸11(流体密封室)。发热体3形成于对流体缸11进行分隔的多个内壁中特定的内壁面即电路安装面12(特定内壁面)上。第1测温体4及第2测温体5形成于电路安装面12上。如图3所示,从第1测温体4到发热体3的距离D1比从第2测温体5到发热体3的距离D2短。运算放大器6计算第1测温体4的测定结果和第2测温体5的测定结果的差。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测物体加速度的加速度检测元件。
背景技术
关于检测物体的加速度的有关技术,专利文献1中已公开了如下的传感器元件,即在被流体填充的容器内部的一个平面上设有发热用加热电阻、以及包夹所述发热电阻的一对温度检测用电阻的传感器元件。当在发热用加热电阻发热的状态下对传感器元件施加加速度时,流体的对流方向发生变化,导致一对温度检测用电阻的电阻值产生差异。通过检测所述电阻值的差异,便可检测到作用于传感器元件的加速度。
专利文献1 日本特开2000-193677号公报
发明内容
但是,上述专利文献1所公示的结构仅可检测与配置有发热用加热电阻及一对温度检测用电阻的平面平行的方向上的加速度。
本发明的所述内容及所述内容以外的目的和新特征在本说明书的描述及附图说明中写明。
根据本专利说明书之一实施方式,加速度检测元件具有:在内部形成有能够密封流体的流体密封室的外框体;形成于对所述流体密封室进行分隔的多个内壁面中特定的内壁面即特定内壁面上的发热体;形成于所述特定内壁面上的温度测定用的第1测温体及温度测定用的第2测温体,其中,从所述第1测温体到所述发热体的距离比从所述第2测温体到所述发热体的距离短;以及计算所述第1测温体的测定结果和所述第2测温体的测定结果的差的差分运算电路。
根据另一实施方式,加速度检测元件具有:在内部形成有能够密封流体的流体密封室的外框体;形成于对所述流体密封室进行分隔的多个内壁面中特定的内壁面即特定内壁面上的发热体;形成于所述特定内壁面上的温度测定用的一对第1测温体及温度测定用的一对第2测温体,其中,所述一对第1测温体以包夹所述发热体的方式等距离地配置在所述发热体周围,所述一对第2测温体以包夹所述发热体的方式等距离地配置在所述发热体周围,而且,从所述一对第1测温体到所述发热体的距离比从所述一对第2测温体到所述发热体的距离短;计算所述一对第1测温体的测定结果的总和的第1总和运算电路;计算所述一对第2测温体的测定结果的总和的第2总和运算电路;以及计算所述第1总和运算电路的运算结果和所述第2总和运算电路的运算结果的差的差分运算电路。
根据所述差分运算电路进行的运算结果,可检测出与所述特定内壁面正交的方向上的加速度。
附图说明
图1所示的是加速度检测元件的外观透视图。(第1实施方式)
图2所示的是加速度检测元件的局部透视图。(第1实施方式)
图3所示的是沿着图1的III-III线剖开的剖面图。(第1实施方式)
图4所示的是图解热移动的剖面图。(第1实施方式)
图5A所示的是加速度向下时的温度分布的等高线图。图5B所示的是加速度向上时的温度分布的等高线图。(第1实施方式)
图6所示的是加速度检测元件的电路图。(第1实施方式)
图7所示的是加速度检测元件的局部透视图。(第2实施方式)
图8所示的是加速度检测元件的剖面图。(第2实施方式)
图9所示的是图解热移动的剖面图。(第2实施方式)
图10所示的是加速度检测元件的电路图。(第2实施方式)
图11所示的是加速度检测元件的局部透视图。(第3实施方式)
图12所示的是加速度检测元件的剖面图。(第3实施方式)
图13所示的是图解热移动的剖面图。(第3实施方式)
图14所示的是加速度检测元件的局部透视图。(第4实施方式)
图15所示的是加速度检测元件的剖面图。(第4实施方式)
图16所示的是图解热移动的剖面图。(第4实施方式)
(符号说明)
1 加速度检测元件
2 外框体
3 发热体
4 第1测温体
5 第2测温体
6 运算放大器
11 流体缸
12 电路安装面
具体实施方式
(第1实施方式)
下面参照图1至图6对第1实施方式进行说明。
如图1及图2、图6所示,加速度检测元件1具有外框体2、发热体3、第1测温体4、第2测温体5以及运算放大器6(差分运算电路)。
如图2所示,外框体2是将第1绝缘层8、第2绝缘层9、第3绝缘层10依次层叠到Si衬底7(半导体衬底)而成的。从层叠方向上看,第2绝缘层9以环状形成。由此,便可在外框体2的内部形成能够密封气体G(流体)的流体缸11。本实施方式中,流体缸11呈大致立方体形状。在对流体缸11进行分隔的多个内壁面中离Si衬底7最近的内壁面即电路安装面12上配置有发热体3和第1测温体4、以及第2测温体5等。本实施方式中,气体G为氮气或氩气等惰性气体。上述惰性气体可防止发热体3、第1测温体4及第2测温体5等受到腐蚀。
下面对“与安装面正交的方向”、“流体缸的长边方向”及“流体缸的短边方向”等进行定义。其中,“与安装面正交的方向”是指与电路安装面12正交的方向。与安装面正交的方向中,将从第3绝缘层10向第1绝缘层8看的方向定为靠近安装面的方向,将从第1绝缘层8向第3绝缘层10看的方向定为离开安装面的方向。“流体缸的长边方向”是指呈大致立方体形状的流体缸11的长边方向。“流体缸的短边方向”是指呈大致立方体形状的流体缸11的短边方向。“与安装面正交的方向”、“流体缸的长边方向”及“流体缸的短边方向”互为正交的方向。为了便于说明,在图3以后的图中,以双点划线示出流体缸11。
如图2及图3所示,在流体缸的长边方向上第2绝缘层9具有对流体缸11进行分隔的小内壁面9a及小内壁面9b。其中,小内壁面9a和小内壁面9b互为平行的面。第3绝缘层10具有对流体缸11中远离安装面方向上的一侧进行分隔的顶面10a。顶面10a为与电路安装面12平行的面。
如图2所示,发热体3及第1测温体4、第2测温体5沿着流体缸的短边方向呈细长的形状。另外,发热体3及第1测温体4、第2测温体5以与电路安装面12平行的方式形成在电路安装面12上。如图2及图3所示,从小内壁面9a朝向小内壁面9b的方向上依次配置有发热体3及第1测温体4、第2测温体5。发热体3及第1测温体4、第2测温体5沿着流体缸的长边方向排成一列。发热体3配置在小内壁面9a的附近,第1测温体4配置在发热体3的附近,第2测温体5配置在小内壁面9b的附近。因此,从第1测温体4到发热体3的距离D1比从第2测温体5到发热体3的距离D2短。
在上述的结构中,当通过电流流过发热体3而使其发热时,出现图4中粗线所示的热传导现象。图4中,传热路径p为经由被密封在流体缸11中的气体G从发热体3向第1测温体4传热的传热路径。传热路径q为经由被密封在流体缸11中的气体G从发热体3向第2测温体5传热的传热路径。同样地,传热路径r为经由Si衬底7或第1绝缘层8从发热体3向第1测温体4传热的传热路径。传热路径s为经由Si衬底7或第1绝缘层8从发热体3向第2测温体5传热的传热路径。
此时,无论加速度检测元件1向哪个方向加速,传热路径r及传热路径s都完全不受到影响。相反地,当加速度检测元件1向某个方向加速时,由于密封在流体缸11内的气体G的移动,传热路径p及传热路径q都将受到各种影响。一般来说,Si衬底7及第1绝缘层8的热传导率比气体G高。因此,从发热体3到第1测温体4、以及从发热体3到第2测温体5的热传导是,以传热路径r及传热路径s为主要路径,以传热路径p及传热路径q是次要路径。
图5A中,用等高线图示出了作用于加速度检测元件1的加速度在靠近安装面的方向上时的温度分布。图5B中,用等高线图示出了作用于加速度检测元件1的加速度在远离安装面方向上时的温度分布。由于主要传热路径为图4所示的传热路径r及传热路径s,所以,在图5A及图5B中,第1绝缘层8的附近的温度一样高,而第3绝缘层10的附近的温度一样低。因此,由于被发热体3加热的气体G的比重变低,所以将朝着与作用于气体G的加速度的方向相反的方向移动。即,如图5A所示,作用于气体G的加速度在靠近安装面的方向上时,气体G将向远离安装面的方向移动,如图5B所示,作用于气体G的加速度在远离安装面的方向上时,气体G将向靠近安装面的方向移动。因此,如图5A所示,作用于气体G的加速度在靠近安装面的方向时与作用于气体G的加速度在远离安装面方向上时相比,流体缸11内与安装面正交的方向上的温差变小。
下面再来看图4,如果对从发热体3向第1测温体4传热的传热路径p和从发热体3向第2测温体5传热的传热路径q进行比较,如对图4和图5进行比较可知,后者比前者更容易受到与安装面正交的方向上的加速度的影响。这是因为,从发热体3向第1测温体4传热时,在传热方面起支配性作用的是流体缸的长边方向,相反地,从发热体3向第2测温体5传热时,第2测温体5附近的气体G在与安装面正交的方向上的移动在某种程度上来说起到了支配性的作用。简单地说,就是,与安装面正交的方向上的加速度不会影响传热路径p,但会影响到传热路径q。因此,对第1测温体4和第2测温体5的测温结果进行比较,便可检测到作用于气体G在与安装面正交的方向上的加速度。
图6所示的是对第1测温体4和第2测温体5的测温结果进行比较的比较电路。第1测温体4及第2测温体5优选随温度变化电阻值也发生变化的温度电阻。如图6所示,第1测温体4及第2测温体5分别与各个定电流源I连接,第1测温体4及第2测温体5上分别流过规定的电流。此结构中,如果将第1测温体4的高电位侧的电压和第2测温体5的高电位侧的电压输入运算放大器6,则第1测温体4的测定结果和第2测温体5的测定结果的差便被作为运算放大器6的输出电压被读出。之后,通过对从运算放大器6输出的输出电压进行监测,便可检测出与安装面正交的方向上的加速度。
另外,图4中,优选第2测温体5附近的气体G的流动方向和与安装面正交的方向为平行关系,且第2测温体5应尽可能靠近小内壁面9b。采用上述结构便可提高加速度检测元件1的加速度检测的灵敏度。
以上对第1实施方式进行了说明,第1实施方式还具有如下特征:
(1)加速度检测元件1由外框体2、发热体3、温度测定用的第1测温体4及温度测定用的第2测温体5、以及运算放大器6(差分运算电路)构成。外框体2的内部形成有能够密封流体的流体缸11(流体密封室)。发热体3形成有对流体缸11进行分隔的多个内壁面中特定的内壁面即电路安装面12(特定内壁面)。第1测温体4及第2测温体5形成在电路安装面12上。如图3所示,从第1测温体4到发热体3的距离D1比从第2测温体5到发热体3的距离D2短。运算放大器6计算第1测温体4的测定结果和第2测温体5的测定结果的差。采用上述结构,便可根据运算放大器6的运算结果来检测出与电路安装面12正交的方向上的加速度。另外,由于采用了运算放大器6的差运算结果,所以可以抵消从外部环境的环境温度受到的影响。
第1实施方式中的气体G采用氮气或氩气等惰性气体,但也可为空气或氦气。氦气比氮气的热传导率高,所以在提高加速度检测元件1的灵敏度方面性能更为优越。但是,由于氦气的分子小,所以也存在容易从流体缸11泄漏这一缺点。
另外,从加速度检测元件1的灵敏度方面来说,图3的距离D2应尽可能大(如几百微米)、而距离D1应尽可能小。如果将图3和图5进行比较,距离D1和距离D2的尺寸比虽未统一,但图5所示的尺寸比更接近实际机型的尺寸比。
(第2实施方式)
下面参照图7至图10来说明第2实施方式。本实施方式中以与第1实施方式的不同点为中心进行说明,并省略掉重复的说明。另外,对于与第1实施方式各构成要素对应的构成要素原则上采用同一符号。
如图7及图8所示,本实施方式中的电路安装面12上配置有:温度测定用的一对第1测温体4a及第1测温体4b、温度测定用的一对第2测温体5a及第2测温体5b。所述一对第1测温体4a及第1测温体4b、以及一对第2测温体5a及第2测温体5b均为沿着流体缸的短边方向配置且具有细长的形状。而且,发热体3及第1测温体4a、第1测温体4b、第2测温体5a、第2测温体5b均以与电路安装面12平行的方式形成于电路安装面12上。如图7及图8所示,从小内壁面9a朝向小内壁面9b的方向上按顺序配置有第2测温体5a、第1测温体4a、发热体3、第1测温体4b、第2测温体5b。发热体3及一对第1测温体4a及第1测温体4b、一对第2测温体5a及第2测温体5b沿着流体缸的长边方向排成一列地配置。发热体3配置在流体缸11的流体缸的长边方向的中央。一对第1测温体4a及第1测温体4b以包夹发热体3的方式等距离地配置在发热体3的外围。一对第2测温体5a及第2测温体5b以包夹发热体3的方式等距离地配置在发热体3的外围。而且,从一对第1测温体4a及第1测温体4b到发热体3的距离D1比从一对第2测温体5a及第2测温体5b到发热体3的距离D2短。
为上述结构时,当电流流过发热体3而使发热体3发热时,将产生图9中的粗线部分所示的传热现象。图9中,传热路径p为经由流体缸11中密封的气体G从发热体3向第1测温体4a及第1测温体4b传热的传热路径。传热路径q为经由流体缸11中密封的气体G从发热体3向第2测温体5a及第2测温体5b传热的传热路径。传热路径r为经由Si衬底7及第1绝缘层8从发热体3向第1测温体4a及第1测温体4b传热的传热路径。传热路径s为经由Si衬底7及第1绝缘层8从发热体3向第2测温体5a及第2测温体5b传热的传热路径。
此时,无论加速度检测元件1向哪个方向加速,传热路径r及传热路径s都完全不受影响。相反地,当加速度检测元件1向某个方向加速时,由于被密封在流体缸11内的气体G的移动,传热路径p及传热路径q将受到各种影响。一般来说,Si衬底7及第1绝缘层8的热传导率比气体G高。因此,从发热体3到第1测温体4a及第1测温体4b、以及从发热体3到第2测温体5a及第2测温体5b的热传导是,以传热路径r及传热路径s为主要路径,以传热路径p及传热路径q为次要路径。
如果对从发热体3向第1测温体4a及第1测温体4b传热的传热路径p和从发热体3向第2测温体5a及第2测温体5b传热的传热路径q进行比较可知,后者比前者更容易受到与安装面正交的方向上的加速度的影响。这是由于,从发热体3到第1测温体4a及第1测温体4b传热时,在传热方面起支配性作用的是流体缸的长边方向,相反地,从发热体3到第2测温体5a及第2测温体5b传热时,第2测温体5a及第2测温体5b附近的气体G在与安装面正交的方向上的移动在某种程度上来说起到了支配性的作用。简单地说就是,作用于气体G的与安装面正交的方向上的加速度不会影响传热路径p,但会影响到传热路径q。因此,如果对第1测温体4a及第1测温体4b与第2测温体5a及第2测温体5b的测温结果进行比较,便可检测到作用于气体G的与安装面正交的方向上的加速度。
下面详细说明本实施方式中检测加速度的原理。首先来看公式(1)~(4)。
公式(1):
T4a=T40+ΔTH4+ΔTV4...(1)
公式(2):
T4b=T40-ΔTH4+ΔTV4...(2)
公式(3):
T5a=T50+ΔTH5+ΔTV5...(3)
公式(4):
T5b=T50-ΔTH5+ΔTV5...(4)
但是,T40为在加速度检测元件1处于没有加速的状态下的第1测温体4a及第1测温体4b的测定结果。T50为在加速度检测元件1处于没有加速的状态下的第2测温体5a及第2测温体5b的测定结果。T4a为第1测温体4a的测定结果。T4b为第1测温体4b的测定结果。T5a为第2测温体5a的测定结果。T5b为第2测温体5b的测定结果。ΔTH4为作用于流体缸的长边方向上的加速度导致第1测温体4a及第1测温体4b产生的温度变化。ΔTH5为作用于流体缸的长边方向上的加速度导致第2测温体5a及第2测温体5b产生的温度变化。ΔTV4为作用于与安装面正交的方向上的加速度导致第1测温体4a及第1测温体4b产生的温度变化。ΔTV5为作用于与安装面正交的方向上的加速度导致第2测温体5a及第2测温体5b产生的温度变化。
下面对上述公式(1)~(4)中的ΔTH4进行说明,由于第1测温体4a及第1测温体4b以包夹发热体3的方式等距离地配置在发热体3的外围,所以第1测温体4a及第1测温体4b的测定结果为绝对值相等而符号相反(互为相反数)的两个数。关于ΔTH5,由于第2测温体5a及第2测温体5b以包夹发热体3的方式等距离地配置在发热体3等的外围,所以第2测温体5a及第2测温体5b的测定结果为绝对值相等而符号相反(互为相反数)的两个数。关于ΔTV4,由于第1测温体4a及第1测温体4b等距离地配置在发热体3的外围,所以第1测温体4a及第1测温体4b的测定结果为绝对值相等、符号也相同的两个数。关于ΔTV5,由于第2测温体5a及第2测温体5b等距离地配置在发热体3的外围,所以第2测温体5a及第2测温体5b的测定结果为绝对值相等、符号也相同的两个数。
根据上述公式(1)及(2),可以得出如下的公式(5):
Tsum4=T4a+T4b=2T40+2ΔTV4...(5)
根据上述公式(3)及(4),可以得出如下的公式(6):
Tsum5=T5a+T5b=2T50+2ΔTV5...(6)
根据上述公式(5)及(6),可以得出如下的公式(7):
Tsum4-Tsum5=2T40-2T50+2ΔTV4+2ΔTV5...(7)
根据上述公式(5)~(7),如果欲求出第1测温体4a及第1测温体4b各测定结果的总和与第2测温体5a及第2测温体5b各测定结果的总和的差,则源于流体缸的长边方向的加速度分量的温度变化的项抵消,而剩下源于与安装面正交的方向上的加速度分量的温度变化的项。因此,根据上述公式(7),不管有没有流体缸的长边方向的加速度分量,都可检测出与安装面正交的方向上的加速度分量。另外,源于流体缸短边方向上的加速度分量的温度变化如图7所示,如果将发热体3、第1测温体4a及第1测温体4b、第2测温体5a及第2测温体5b沿着流体缸的短边方向以细长形状配置就不会出现温度变化,所以在此无需再做说明。
图10中示出了如下电路,即:计算一对第1测温体4a及第1测温体4b的测定结果的总和Tsum4的第1总和运算电路4s(第1总和运算电路)、计算一对第2测温体5a及第2测温体5b的测定结果的总和Tsum5的第2总和运算电路5s(第2总和运算电路)、计算第1总和运算电路4s的运算结果和第2总和运算电路5s的运算结果的差的运算放大器6(差分运算电路)等。如图10所示,第1总和运算电路4s是作为将第1测温体4a及第1测温体4b进行串联的电路。第2总和运算电路5s是作为将第2测温体5a及第2测温体5b进行串联的电路。而且,第1总和运算电路4s及第2总和运算电路5s上分别与定电流源I连接,所以第1总和运算电路4s及第2总和运算电路5s上分别流过规定的电流。通过此结构将第1总和运算电路4s的高电位侧的电压和第2总和运算电路5s的高电位侧的电压输入运算放大器6。由此,第1总和运算电路4s的运算结果和第2总和运算电路5s的运算结果的差便被作为运算放大器6的输出电压而被读出。接着,通过对从运算放大器6的输出电压进行监测,便可检测到与安装面正交的方向上的加速度。
另外,图9的配置优选如下:使第2测温体5a及第2测温体5b附近的气体G的流动方向和与安装面正交的方向为平行的方向,且将第2测温体5a及第2测温体5b尽可能地靠近小内壁面9a及小内壁面9b而配置。由此,便可提高加速度检测元件1的加速度检测的灵敏度。
以上对第2实施方式进行了说明,第2实施方式还具有如下特征:
(2)加速度检测元件1由外框体2、发热体3、温度测定用的第1测温体4a及第1测温体4b、温度测定用的第2测温体5a及第2测温体5b、第1总和运算电路4s(第1总和运算电路)、第2总和运算电路5s(第2总和运算电路)、以及运算放大器6(差分运算电路)等构成。外框体2在内部形成有能够密封流体的流体缸11(流体密封室)。发热体3形成于对流体缸11进行分隔的多个内壁面中特定的内壁面即电路安装面12(特定内壁面)。电路安装面12上形成有第1测温体4a和第1测温体4b、以及第2测温体5a和第2测温体5b。一对第1测温体4a及第1测温体4b以包夹发热体3的方式等距离地配置在发热体3的外围。一对第2测温体5a及第2测温体5b以包夹发热体3的方式等距离地配置在发热体3的外围。从一对第1测温体4到发热体3的距离D1比从一对第2测温体5a及第2测温体5b到发热体3的距离D2短。第1总和运算电路4s计算一对第1测温体4a及第1测温体4b的测定结果的总和。第2总和运算电路5s计算一对第2测温体5a及第2测温体5b的测定结果的总和。运算放大器6计算第1总和运算电路4s的运算结果和第2总和运算电路5s的运算结果的差。通过配置为上述结构,根据运算放大器6的运算结果,便可检测出与电路安装面12正交的方向上的加速度。另外,由于采用了运算放大器6的差的运算结果,所以可以抵消从外部环境的环境温度受到的影响。由于使用了第1总和运算电路4s和第2总和运算电路5s的总和的运算结果,所以可以抵消平行于电路安装面12的方向上的加速度分量的影响。
(3)另外,发热体3、一对第1测温体4a及第1测温体4b、以及一对第2测温体5a及第2测温体5b沿着流体缸的长边方向排成一列地配置。采用上述结构,便可实现加速度检测元件1的小型化。
(第3实施方式)
下面参照图11~13对第3实施方式进行说明。这里以与第2实施方式的不同点为中心进行说明并省略掉重复的说明。另外,对于与第2实施方式各构成要素对应的构成要素原则上采用同一符号。
如图11及图12所示,本实施方式中,加速度检测元件1具有一对内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b。内侧流体控制突起部13a配置在第1测温体4a和第2测温体5a之间。内侧流体控制突起部13b配置在第1测温体4b和第2测温体5b之间。内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b从电路安装面12向远离安装面的方向突出地形成。具体地说就是,内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b的突出量比第2绝缘层9在与安装面正交的方向上的厚度小,但比构成发热体3、第1测温体4a及第1测温体4b、第2测温体5a及第2测温体5b的金属布线在与安装面正交的方向上的厚度大。如图12所示,本实施方式中,内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b的突出量约为第2绝缘层9的与安装面正交的方向上的厚度的一半。因此,内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b和第3绝缘层10的顶面10a之间残留有可使气体G流动的间隙g。如图13所示,由于内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b中,妨碍气体G在第1绝缘层8附近从发热体3向第2测温体5a及第2测温体5b沿流体缸的长边方向移动,所以,对于第2测温体5a及第2测温体5b的测定结果,与安装面正交的方向上的加速度分量占据了主导性地位。因此,更加提高了加速度检测元件1对于与安装面正交的方向上的加速度分量的检测的灵敏度。
以上对第3实施方式进行了说明,第3实施方式还具有如下特征:
(4)加速度检测元件1还具有:分别配置在一对第1测温体4a和第1测温体4b之间、以及一对第2测温体5a及第2测温体5b之间,且从电路安装面12突出地形成的一对内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b。采用上述结构,便可提高与安装面正交的方向上的加速度分量的检测的灵敏度。
另外,图12中将内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b在流体缸的长边方向上的厚度画成比内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b的突出量小。但实际上在制造产品时,内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b在流体缸的长边方向上的厚度大致等于内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b的突出量。
(第4实施方式)
下面参照图14~图16对第4实施方式进行说明。这里以与第3实施方式的不同点为中心进行说明并省略掉重复的说明。另外,对于与第3实施方式各构成要素对应的构成要素原则上采用同一符号。
如图14及图15所示,本实施方式中,加速度检测元件1还具有一对外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b。如图15所示,外侧流体控制突起部14a与内侧流体控制突起部13a包夹第2测温体5a地配置在相反侧。外侧流体控制突起部14b与内侧流体控制突起部13b包夹第2测温体5b地配置在相反侧。外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b从电路安装面12向远离安装面方向突出地形成。具体地说就是,外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b的突出量比第2绝缘层9在与安装面正交的方向上的厚度小,但是比构成发热体3、第1测温体4a及第1测温体4b、第2测温体5a及第2测温体5b的金属布线在与安装面正交的方向上的厚度大。如图15所示,本实施方式中,外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b的突出量约为第2绝缘层9在与安装面正交的方向上的厚度的一半。外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b的突出量与内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b的突出量相同。如图16所示,由于被内侧流体控制突起部13a及外侧流体控制突起部14a包夹,所以第2测温体5a附近的气体G的流动方向便成为与安装面正交的方向。因此,第2测温体5a的测定结果对于与安装面正交的方向上的加速度分量的相关性变高。同样地,由于被内侧流体控制突起部13b及外侧流体控制突起部14b包夹,所以第2测温体5b附近的气体G的流动方向便成为与安装面正交的方向。因此,第2测温体5b的测定结果对于与安装面正交的方向上的加速度分量的相关性变高。结果,大幅提高了加速度检测元件1对于与安装面正交的方向上的加速度分量检测的灵敏度。
另外,可在同一道工序中同时地形成内侧流体控制突起部13a和外侧流体控制突起部14a。因此,可以以很好的精度对第2测温体5a形成内侧流体控制突起部13a和外侧流体控制突起部14a。同样地,可在同一道工序中同时地形成内侧流体控制突起部13b和外侧流体控制突起部14b。因此,可以以很好的精度对第2测温体5b形成内侧流体控制突起部13b和外侧流体控制突起部14b。
以上对第4实施方式进行了说明,第4实施方式还具有如下特征:
(5)加速度检测元件1还具有一对外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b,所述一对外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b分别与一对内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b包夹一对第2测温体5a及第2测温体5b地配置在相反侧,且从电路安装面12突出形成。通过采用上述结构,大幅度提高了加速度检测元件1对于与安装面正交的方向上的加速度分量的检测的灵敏度。
(6)另外,一对内侧流体控制突起部13a及内侧流体控制突起部13b的突出量与一对外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b的突出量相等。采用上述结构,便可在同一工序中同时形成内侧流体控制突起部13a和内侧流体控制突起部13b、以及外侧流体控制突起部14a和外侧流体控制突起部14b。
另外,图15中将外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b在流体缸的长边方向上的厚度画成比外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b的突出量小。但实际上在制造产品时,外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b在流体缸的长边方向上的厚度大致等于外侧流体控制突起部14a及外侧流体控制突起部14b的突出量。
以上根据实施方式具体地说明了本发明的发明人所作的发明,但是本发明并不受到所述实施方式的限定,在不超出其要旨的范围内能够进行种种变更,在此无需赘言。
Claims (3)
1.一种加速度检测元件,其特征在于,具有:
外框体,在内部形成有能够密封流体的流体密封室;
发热体,形成于对所述流体密封室进行分隔的多个内壁面中特定的内壁面即特定内壁面上;
温度测定用的一对第1测温体和温度测定用的一对第2测温体,所述一对第1测温体和所述一对第2测温体形成于所述特定内壁面上,其中,所述一对第1测温体以包夹所述发热体的方式等距离地配置在所述发热体的外围,所述一对第2测温体也以包夹所述发热体的方式等距离地配置在所述发热体的外围,而且,从所述一对第1测温体到所述发热体的距离比从所述一对第2测温体到所述发热体的距离短;
第1总和运算电路,计算所述一对第1测温体的测定结果的总和;
第2总和运算电路,计算所述一对第2测温体的测定结果的总和;以及
差分运算电路,计算所述第1总和运算电路的运算结果和所述第2总和运算电路的运算结果的差,
所述发热体、所述一对第1测温体和所述第2测温体排成一列地配置,
所述加速度检测元件还具有一对内侧流体控制突起部,所述一对内侧流体控制突起部分别配置于所述一对第1测温体和所述一对第2测温体之间,且从所述特定内壁面突出地形成。
2.如权利要求1所述的加速度检测元件,其特征在于,还具有:
一对外侧流体控制突起部,所述一对外侧流体控制突起部分别与所述一对内侧流体控制突起部包夹所述一对第2测温体地配置在相反侧,且从所述特定内壁面突出地形成。
3.如权利要求2所述的加速度检测元件,其特征在于,
所述一对内侧流体控制突起部的突出量与所述一对外侧流体控制部的突出量相等。
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