CN107076628B - 压力变化测定装置、高度测定装置和压力变化测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够高精度地检测测定对象的压力相对于时间轴的变化的压力变化测定装置和压力变化测定方法。具体而言，压力变化测定装置(1)所具有的基准值设定部(60)根据规定状态下的差压计测用悬臂(4)的输出信号，生成基准值信号并进行输出。运算处理部(30)根据该输出信号、该基准值信号、腔室(10)的容积、在腔室(10)内外流通的压力传递介质的规定时间单位的流通量等，计算测定对象压力的压力变化。

Description

压力变化测定装置、高度测定装置和压力变化测定方法

技术领域

本发明涉及压力变化测定装置、高度测定装置和压力变化测定方法。

背景技术

以往，作为对测定对象的压力变化进行测定的装置，公知有这样的压力变化测定装置(例如专利文献1、2)，该压力变化测定装置具有内室(压力室)、测定该内室的压力与测定对象的压力的差压的差压计(隔膜等)、能够使测定对象的压力传递介质相对于内室流入流出的压力通过孔。

这里，上述压力通过孔是非常小的构造，限制压力传递介质在内室的流动，进而，内室的压力根据压力传递介质的流入流出量而变化，所以，内室的压力相对于测定对象的压力的变化延迟而追随于该测定对象的压力的变化。因此，通过测定内室的压力和测定对象的压力的差压，能够检测出测定对象的压力变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭48-12778号公报

专利文献2：日本特开平2-52229号公报

专利文献3：日本特许5650360号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述专利文献1-3所公开的压力变化测定装置中，能够根据其输出信号检测规定定时的测定对象的压力变化，但是，很难对测定对象的压力的经时变化、即测定对象压力相对于时间轴的变化进行测定。即，在根据所得到的输出信号对测定对象的压力的经时变化进行测定的情况下，需要测定输出信号相对于测定对象的压力固定的状态的基准值变化多少，但是，在现有技术中，没有明确如何设定该基准值，因此，很难高精度地对测定对象的压力的经时变进行测定。并且，在根据这种压力测定装置的输出结果来测定高度信息的高度测定装置中，也很难高精度地测定高度信息。

因此，本发明的目的在于，提供能够高精度地对测定对象的压力的经时变化进行测定的压力变化测定装置、高度测定装置和压力变化测定方法。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，在本发明中，压力变化测定装置对测定对象压力的变化进行测定，其特征在于，所述压力变化测定装置具有：差压传感器，其具有供传递所述测定对象压力的压力传递介质流入的腔室和使所述压力传递介质在所述腔室内外流通的连通孔，输出包含与所述腔室的内部压力和所述测定对象压力的差压有关的信息的输出信号；运算处理部，其计算所述测定对象压力的变化；以及基准值设定部，其根据在所述差压处于规定的范围内的规定状态下的所述差压传感器的输出信号，设定表示该输出信号的基准值的基准值信号，所述运算处理部具有：差压计算部，其根据所述输出信号和所述基准值信号，计算所述腔室的内部压力和所述测定对象压力的差压；测定对象压力计算部，其根据所述腔室的内部压力的预先设定的设定值和由所述差压计算部计算出的差压，计算所述测定对象压力；流量计算部，其根据由所述差压计算部计算出的差压，计算在所述腔室内外流通的压力传递介质的规定时间的流通量；以及内压更新部，其根据由所述流量计算部计算出的所述流通量和所述腔室的容积，计算规定时间后的所述腔室的内部压力，利用该计算出的内部压力对所述测定对象压力计算部中使用的所述腔室的内部压力的所述设定值进行更新。

并且，其特征在于，所述基准值设定部具有根据所述差压传感器的所述输出信号生成所述基准值信号的判定部，所述判定部判断所述差压传感器的输出信号的分布是否处于规定范围内，在判断为处于所述规定范围内的情况下，判定为处于所述规定状态，生成所述基准值信号。

并且，其特征在于，所述基准值设定部具有检测有无所述测定对象压力的变动的检测部，在由所述检测部检测到没有所述测定对象压力的变动的情况下，所述判定部判断所述差压传感器的输出信号的分布是否处于所述规定范围内。

并且，其特征在于，所述检测部是检测所述压力变化测定装置的周围的绝对压力的绝对压力传感器，所述判定部根据所述绝对压力传感器的输出信号的变化，检测有无所述测定对象压力的变动。

并且，其特征在于，所述检测部是设置在所述差压传感器与所述测定对象压力之间的带通气孔的壳体以及与所述通气孔连接的流量传感器，所述判定部根据所述流量传感器的输出信号的变化，检测有无所述测定对象压力的变动。

并且，其特征在于，所述检测部具有检测所述压力变化测定装置是否处于静止状态的检测部，在由所述检测部检测到处于所述静止状态的情况下，所述判定部判断是否处于所述规定范围内。

并且，其特征在于，所述检测部包括检测作用于所述压力变化测定装置的惯性力的惯性传感器，所述判定部根据所述惯性传感器的输出信号的变化，检测所述静止状态。

并且，其特征在于，所述检测部是取得所述压力变化测定装置的测位信息的测位系统机构，所述判定部根据所述测位系统机构的测位信息的变化，检测所述静止状态。

并且，其特征在于，所述基准值设定部具有用于使所述腔室的内部压力和所述测定对象压力相等的压力调整部，所述判定部在从所述差压传感器取得所述输出信号之前，通过所述压力调整部进行使所述腔室的内部压力和所述测定对象压力相等的调整。

并且，其特征在于，所述压力调整部是对与所述连通孔不同的通气口进行开闭的开闭机构，该通气口使所述腔室内部与外部空气通气。

并且，其特征在于，所述基准值设定部具有使所述差压变化为规定值的差压控制部，所述判定部在从所述差压传感器取得所述输出信号之前，通过所述差压控制部对所述差压进行控制而使其变动。

并且，其特征在于，所述差压控制部是设置在形成所述腔室的腔室壳体上的薄膜型致动器。

并且，其特征在于，所述差压传感器具有：悬臂，其设置成封闭所述腔室的除了所述连通孔以外的开口面，根据所述腔室的内部压力和所述测定对象压力的差压而挠曲变形；以及位移测定部，其测定与所述悬臂的挠曲变形对应的位移。

并且，其特征在于，所述连通孔由与所述腔室的开口部侧连接的通路形状构成，所述差压传感器具有：热源，其配置在所述连通孔内；一对温度传感器，它们隔着所述热源而等间隔地配置；以及差压测定部，其根据所述一对温度传感器的输出信号，测定所述连通孔两端的差压。

并且，在本发明的高度测定装置中，其特征在于，将从所述压力变化测定装置得到的所述测定对象压力的变化转换为高度信息并进行输出。

并且，在本发明的压力变化测定方法中，通过具有差压传感器的压力变化测定装置对测定对象压力的变化进行测定，所述差压传感器具有供传递该测定对象压力的压力传递介质流入的腔室和使传递所述测定对象压力的压力传递介质在所述腔室内外流通的连通孔，输出包含与所述腔室的内部压力和所述测定对象压力的差压有关的信息的输出信号，其特征在于，所述压力变化测定方法包括以下步骤：基准值生成步骤，根据在所述差压处于规定的范围内的规定状态下的所述差压传感器的输出信号生成基准值信号；差压计算步骤，根据所述输出信号和所述基准值信号，计算所述腔室的内部压力和所述测定对象压力的差压；测定对象压力计算步骤，根据所述腔室的内部压力的预先设定的设定值和通过所述差压计算步骤计算出的差压，计算所述测定对象压力；流量计算步骤，根据通过所述差压计算步骤计算出的差压，计算在所述腔室内外流通的压力传递介质的规定时间单位的流通量；以及内压更新步骤，根据通过所述流量计算步骤计算出的所述流通量和所述腔室的容积，计算规定时间后的所述腔室的内部压力，利用该计算出的内部压力对所述测定对象压力计算步骤中使用的所述腔室的内部压力的设定值进行更新。

发明效果

这样，根据本发明，能够提供能够高精度地对测定对象的压力的经时变化进行测定的压力变化测定装置、高度测定装置和压力变化测定方法。

附图说明

图1是第一实施方式的压力变化测定装置的结构图。

图2是示出第一实施方式的压力变化测定装置中使用的差压传感器的构造的说明图。

图3是示出构成第一实施方式的压力变化测定装置的检测电路的结构的说明图。

图4是示出构成第一实施方式的压力变化测定装置的检测电路的输出的说明图。

图5是示出构成第一实施方式的压力变化测定装置的差压计测用悬臂的动作的说明图。

图6是示出第一实施方式的压力变化测定装置的动作的说明图。

图7是示出构成第一实施方式的压力变化测定装置的运算处理部的处理流程的流程图。

图8是示出构成第一实施方式的压力变化测定装置的运算处理部的处理流程的流程图。

图9是示出构成第一实施方式的压力变化测定装置的基准值设定部的处理流程的流程图。

图10是第一实施方式的压力变化测定装置的变形例的结构图。

图11是第二实施方式的压力变化测定装置的结构图。

图12是第二实施方式的压力变化测定装置的结构图。

图13是示出构成第二实施方式的压力变化测定装置的基准值设定部的处理流程的流程图。

图14是示出第三实施方式的压力变化测定装置的截面构造的剖视图。

图15是示出构成第三实施方式的压力变化测定装置的基准值设定部的处理流程的流程图。

图16是示出第三实施方式的压力变化测定装置的截面构造的剖视图。

图17是示出第三实施方式的压力变化测定装置的变形例的截面构造的剖视图。

图18是示出构成第三实施方式的压力变化测定装置的变形例的基准值设定部的处理流程的流程图。

图19是示出构成第三实施方式的压力变化测定装置的变形例的基准值设定部的处理流程的流程图。

图20是示出第四实施方式的压力变化测定装置的截面构造的剖视图。

图21是示出构成第四实施方式的压力变化测定装置的基准值设定部的处理流程的流程图。

图22是示出构成第四实施方式的压力变化测定装置的检测电路的输出的说明图。

图23是示出第四实施方式的压力变化测定装置的变形例的截面构造的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的压力变化测定装置的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

(1-1：整体结构)

图1示出本发明的第一实施方式的压力变化测定装置1的结构。

第一实施方式的压力变化测定装置1具有：差压传感器90；基准值设定部60，其判定差压传感器90的输出是否满足规定条件，在满足的情况下，根据差压传感器90的输出信号生成基准值信号；以及运算处理部30，其根据差压传感器90的输出信号和基准值设定部60设定的基准值信号，计算测定对象压力的变化。

差压传感器90的详细构造在后面叙述，具有：腔室10、使传递测定对象压力的压力传递介质在腔室10内外流通的连通孔即间隙13、测定腔室10的内部压力和测定对象压力的差压的差压计测用悬臂4、将由差压计测用悬臂4测定的差压转换为电信号的检测电路22。

基准值设定部60与差压传感器90以及运算处理部30连接，具有判定差压传感器90的输出是否满足规定条件的判定部61和存储程序等的存储装置(省略图示)。

运算处理部30与检测电路22以及基准值设定部60连接，由进行计算测定对象的压力变化的处理的集成电路(差压计算部31、测定对象压力计算部32、流量计算部33、内压更新部34)和存储集成电路中利用的程序和值的存储装置(省略图示)构成。

接着，使用图2对差压传感器90的详细结构进行说明。

差压传感器90具有根据正反面的压力差而变形的差压计测用悬臂4、配设成一端与差压计测用悬臂4对置的盖部12、用于测定差压计测用悬臂4的位移的位移测定部5、配设在差压计测用悬臂4和盖部12的一面上的腔室壳体3。

腔室壳体3是在内部形成有腔室10的箱状部件。腔室壳体3例如具有构成腔室10的由陶瓷材料构成的第1部分31、以及配置在第1部分31上且由后述硅支承层2a和硅氧化膜等氧化层2b构成的第2部分32。

例如，通过对热贴合硅支承层2a、硅氧化膜等氧化层2b和硅活性层2c而得到的SOI基板2进行加工，形成差压计测用悬臂4。具体而言，差压计测用悬臂4由构成SOI基板2的硅活性层2c构成，由从平板状的硅活性层2c切出形成为俯视时呈コ字状的间隙13而得到的形状构成。

由此，差压计测用悬臂4成为将基端部4a作为固定端、将与盖部12对置的一侧的端部即前端部4b作为自由端的悬臂梁构造。

并且，差压计测用悬臂4配置成包围形成在腔室壳体3上的腔室10的上表面。即，差压计测用悬臂4大致封闭腔室10的开口。

差压计测用悬臂4经由基端部4a一体地固定在腔室壳体3的第2部分32上，由此进行悬臂支承。由此，差压计测用悬臂4能够将基端部4a作为固定端进行与腔室10内部和外部的压力差(差压)对应的挠曲变形。

另外，在差压计测用悬臂4的基端部4a形成有俯视时呈コ字状的贯通孔15，以使得差压计测用悬臂4容易挠曲变形。但是，该贯通孔15的形状只要是容易进行差压计测用悬臂4的挠曲变形的形状即可，不限于上述コ字状。

盖部12位于腔室10上方，隔着间隙13配置在差压计测用悬臂4的周围。该盖部12由硅活性层2c构成。

位移测定部5由电阻值根据从外部施加的应力而变化的压电电阻20以及取出该电阻值变化的检测电路22构成。

如图1所示，压电电阻20在Y方向上成对配置在隔着贯通孔15的两侧。这一对压电电阻20经由由导电性材料构成的布线部21相互电连接。

另外，例如，如图1所示，包含该布线部21和压电电阻20的整体形状可以是俯视时呈U字状，但是，也可以是其他配置形状。

检测电路22是与压电电阻20连接且输出基于压电电阻20的电阻值变化的信号的电路。

例如，如图3所示，上述检测电路22由桥电路和放大电路22a构成。即，检测电路22使用压电电阻20、固定电阻Ro、可变电阻Ro’构成桥电路，由此，能够取出压电电阻20的电阻值的变化作为电压变化。然后，检测电路22利用放大电路22a以规定的增益对该电压变化进行放大并输出。

另外，例如，通过离子注入法或扩散法等各种方法，在硅活性层2c中掺杂磷等掺杂剂(杂质)，由此形成上述压电电阻20。并且，掺杂剂仅添加在硅活性层2c表面附近。因此，相对于施加给差压计测用悬臂4的应力的压缩/伸长的方向，压电电阻20的电阻值的变化正负相反。

并且，一对压电电阻20之间构成为仅通过布线部21电导通。因此，差压计测用悬臂4中的布线部21附近的硅活性层2c具有通过蚀刻等去除硅活性层2c而形成的槽部16，以使得在布线部21以外，压电电阻20双方不导通。另外，上述布线部21附近的硅活性层2c也可以构成为通过局部掺杂杂质而省略蚀刻。

(1-2：压力变化时的差压计测用悬臂的动作和检测电路的输出特性)

接着，使用图4和图5对测定对象的压力变化的情况下的差压计测用悬臂4的动作和此时的检测电路22的输出特性进行说明。另外，下面，将测定对象的压力标记为外压Pout。外压Pout是与差压计测用悬臂4相对于腔室壳体3的配设面对置的面(即，图2中的上表面)侧的压力。并且，将腔室10内部的内压定义为内压Pin，设为外压Pout。

这里，图4是示意地示出图1所示的检测电路22的输出特性的一例的图，图4(A)示出外压Pout和内压Pin的经时变化，图4(B)示出检测电路22的输出信号的经时变化。并且，图5是示意地示出图1和图2所示的差压计测用悬臂4的动作的一例的剖视图，(A)示出初始状态，(B)示出外压Pout高于内压Pin的状态，(C)示出腔室内外的压力返回到相同的状态的差压计测用悬臂4的剖视图。另外，在图5中省略检测电路22的图示。

首先，如图4(A)中的期间A那样，在外压Pout和内压Pin相等、差压ΔP为零的情况下，如图5(A)所示，差压计测用悬臂4不挠曲变形。

这里，如图4(A)中的时刻t以后的期间B那样，例如，当外压Pout阶梯状地上升时，内压Pin无法急剧变化，产生差压ΔP，所以，如图5(B)所示，差压计测用悬臂4朝向腔室10内部挠曲变形。于是，根据该差压计测用悬臂4的挠曲变形而对压电电阻20施加应力，电阻值变化，所以，如图4(B)所示，检测电路22的输出信号增大。

并且，在外压Pout的上升以后(时刻t1以后)，压力传递介质经由间隙13从腔室10的外部向内部逐渐流动。因此，如图4(A)所示，随着时间的经过，内压Pin以延迟于外压Pout且比外压Pout的变动平缓的响应上升。

其结果，内压Pin逐渐接近外压Pout，所以，差压计测用悬臂4的挠曲逐渐减小，如图4(B)所示，上述输出信号逐渐降低。

然后，如图4(A)所示的时刻t3以后的期间D那样，当内压Pin与外压Pout相同时，如图5(C)所示，差压计测用悬臂4的挠曲变形消除，恢复成图5(A)所示的初始状态。进而，如图4(B)所示，检测电路22的输出信号也返回与期间A的初始状态相同的值。

另外，检测电路22的输出信号成为初始状态下的基准电压与根据压电电阻20的电阻变化而被放大的信号之和。初始状态下的基准电压成为施加给差压计测用悬臂4的差压ΔP为零的情况下的、利用放大电路22a对图3中图示的桥电路分压点Va与Vb的电压差进行放大后的电压值。在后面叙述，但是，基准值设定部60判别是否处于初始状态、即内压Pin和外压Pout的差压ΔP(＝Pout-Pin)在规定的范围内的状态(规定状态)，测定基准电压，设定为基准值。另外，这里所说的“规定的范围内”具体而言是指1Pa以内，优选指0.5Pa以内的范围。

这样，通过监视检测电路22的基于差压计测用悬臂4的位移的输出信号，能够测定差压计测用悬臂4的变形、差压ΔP的时间变化、以及外压Pout的时间变化。

特别地，能够利用SOI基板2的硅活性层2c，通过半导体工艺技术形成差压计测用悬臂4，所以，非常容易薄型化(例如几十～几百nm厚)。因此，能够高精度地进行微小的压力变动的检测。

进而，在外压Pout非常平缓地变化的情况下，基于间隙13的压力传递介质的流动限制功能不发挥作用，内压Pin相对于外压Pout不会产生时间延迟，成为大致相同的压力值，不产生差压ΔP，但是，在本实施方式中，利用与其相反的性质，在外压Pout为非常慢的变化速度的情况下(例如气象变化这样的气压变化的情况下)，能够忽视外压Pout的变化。由此，能够将气象变化这样的气压变化作为噪声来去除。

(1-3：压力变化测定装置的控制处理)

接着，使用图4的流程图对计算外压Pout的变化的处理进行说明。

首先，压力变化测定装置1的外部的压力即外压Pout变化(步骤S1)。

于是，腔室10内部的内压即内压Pin以追随于步骤S1中的外压Pout的变化的方式变化(步骤S2)。这里，间隙13作为使腔室10内外连通的连通孔发挥功能，所以，根据施加给差压计测用悬臂4的正反面的差压，压力传递介质从高压侧向低压侧移动。但是，压力传递介质的移动被微小的间隙13限制，所以，内压Pin不会根据外压Pout的变化而急剧变化，相对于外压Pout的变化延迟并追随于该外压Pout的变化。

然后，在差压计测用悬臂4的正反面，由于内压Pin相对于上述外压Pout的变化的延迟而产生压力差(以下为差压ΔP＝Pout-Pin)(步骤S3)。其结果，差压计测用悬臂4根据步骤S4的差压ΔP的大小而挠曲变形(步骤S4)。

当差压计测用悬臂4挠曲变形时，对设置在差压计测用悬臂4的基端部的压电电阻20施加应力(步骤S5)，压电电阻20的电阻值变化(步骤S6)。这里，检测电路22向压电电阻20流过电流，由此检测步骤S6的压电电阻20的电阻值的变化(步骤S7)。然后，在由检测电路22输入与压电电阻20的电阻值的变化对应的信号后，运算处理部30根据该输入的信号和由基准值设定部60输入的基准值信号，计算外压Pout的变化(步骤S8)。

通过该处理，运算处理部30能够计算外压Pout的变化。

(1-4：运算处理部进行的外压Pout的变化的计算处理)

接着，使用图7和图8的流程图对图4的步骤S8中叙述的运算处理部30进行的外压Pout的变化的计算处理进行详细说明。

首先，如图7所示，运算处理部30根据从基准值设定部60接收到的基准值信号，读入存储装置中存储(预先设定)的基准值(步骤S701)。另外，使用图9在后面详细叙述基准值设定部60进行的基准值信号的生成处理。

接着，运算处理部30在检测到步骤S8中叙述的来自检测电路22的输出信号后(步骤S702)，按照一定时间Δt对N个该检测电路22的输出信号的值进行合计，将其存储在存储装置(省略图示)中(步骤S703)。

接着，运算处理部30在换算期间(N×Δt)中，针对N个上述输出信号减去步骤S701中存储的基准值，由此计算压电电阻20的电阻值变化的部分(步骤S704)。接着，运算处理部30针对上述减法结果，除以构成检测电路22的放大电路22a的放大率(增益值)，由此，计算从图3所示的桥电路输出的一定时间Δt的电压值中的、基于压电电阻20的电阻值变化的部分的N个电压值(步骤S705)。

接着，运算处理部30根据步骤S705的除法结果(基于压电电阻20的电阻值变化的来自桥电路的电压值)、构成桥电路的电阻元件的电阻值Ro、供给到桥电路的电压，计算一定时间Δt的压电电阻20的N个电阻值R+ΔR(步骤S706)。另外，电阻值R表示差压ΔP为零的情况下的压电电阻20的电阻值，电阻值ΔR表示由于所施加的差压ΔP而变化的压电电阻20的变化。

接着，运算处理部30的差压计算部31根据步骤S706中计算出的压电电阻20的电阻值R+ΔR，根据差压数据库求出施加给差压计测用悬臂4的N个差压ΔP(ΔP(1～N))(步骤S707；差压计算步骤)。

该差压数据库按照每个差压ΔP存储差压ΔP与电阻值的变化率ΔR/R的相关性。具体而言，上述差压数据库是如下的数值数据库：预先测定对差压计测用悬臂4施加差压ΔP的情况下的检测电路22的输出值，将差压ΔP的值和根据上述测定值计算出的电阻值的变化率ΔR/R对应起来存储在运算处理部30的存储装置中。

因此，运算处理部30的差压计算部31通过参照差压数据库，能够根据差压ΔP为零的情况下的压电电阻20的电阻值R、步骤S706中计算出的压电电阻20的电阻值R+ΔR，求出施加给差压计测用悬臂4的差压ΔP。

接着，如图8所示，运算处理部30的测定对象压力计算部32针对内压Pin(i)(i＝1～N，N：2以上的自然数)中的时刻最早的第一个内压Pin(1)设定初始值(步骤S708)。本实施方式的内压Pin(1)以在空气中使用为前提，设为大气压。

接着，运算处理部30的测定对象压力计算部32使差压ΔP(i)与Pin(i)相加，计算外压Pout(i)(步骤S709；测定对象压力计算步骤)。

接着，运算处理部30的流量计算部33使用差压ΔP(i)，从流量数据库中读出流入到腔室10的压力传递介质的流量Q(i)(步骤S710；流量计算步骤)。

这里，流量数据库(流量数据库部)按照每个差压ΔP的值，预先在存储装置中存储差压ΔP与流量Q的相关性。由此，能够得到差压ΔP与在差压计测用悬臂4的正反面流动的压力传递介质的流量Q的关系。即，运算处理部30的流量计算部33能够基于由上述相关性构建的流量数据库，根据差压ΔP确定流入到腔室的流量Q。

接着，运算处理部30的内压更新部34根据流量Q(i)和腔室的容积V，计算Δt时间后的内压Pin(i+1)(步骤S711)。这里，一定时间Δt非常小，并且假设每Δt的外压Pout的变化非常小，设为小到能够忽略热移动和压力损耗。因此，内压Pin以压力传递介质流入到腔室10的量上升。因此，能够利用以下的式(1)表示流量Q(i)、容积V、内压Pin(i+1)、内压Pin(i)的关系。

Pin(i)×(V+Q(i)×Δt)＝Pin(i+1)×V…(1)

因此，运算处理部30的内压更新部34能够利用以下的式(2)得到Δt时间后的Pin(i+1)。

Pin(i+1)＝(V+Q(i)×Δt)×Pin(i)/V…(2)

接着，运算处理部30将步骤S711中得到的Pin(i+1)和当初计算出的Pout(i)存储在构成运算处理部30的存储装置中(步骤S712)。

接着，运算处理部30在i中代入i+1，判断i是否高于N(步骤S713)，在判断为i为N以下的情况下(步骤S713；否)，反复进行步骤S709～S712的处理(反复处理步骤)。此时，运算处理部30的内压更新部34将步骤S709中使用的内压Pin更新为步骤S711中计算出的Pin(i+1)(内压更新步骤)。

然后，运算处理部30在判断为i高于N的情况下(步骤S713；是)，结束本处理。由此，运算处理部30能够按照每个Δt时间在存储装置内部蓄积N个Pout。该信息表示外压Pout在N×Δt期间中如何变化。

另外，上述Δt(规定时间)可以是由运算处理部30预先设定的值，也可以构成为用户能够经由压力变化测定装置1所具有的未图示的用户接口部进行适当设定。

通过这些处理，运算处理部30能够计测不容易根据检测电路22的输出信号和基准值设定部60的基准值信号得到的外压Pout的变化。

(1-5：基准值设定部进行的基准值生成处理)

接着，参照图9对图7的步骤S701所示的基准值设定部60进行的基准值信号的生成方法进行说明。图9是示出基准值设定部60根据检测电路22的输出信号计算并更新基准值的处理流程的流程图。另外，在基准值设定部60的生成处理中，大体按照大致相反顺序运算而进行图4中叙述的压力变化测定装置1的控制处理中的、从外压Pout的变化到检测电路22的输出信号的处理。即，按照大致相反顺序对图6中的步骤S1～S8进行运算处理。

首先，基准值设定部60接收到检测电路22的输出信号后(步骤S901)，按照每个时间Δtr在存储装置(省略图示)中存储该检测电路22的Nr个输出信号的值(步骤S902)。

接着，基准值设定部60的判定部61在判定期间(Nr×Δtr)内判断差压传感器90的输出信号的分布、具体而言为上述说明的Nr个输出信号的分布是否处于规定范围内，在判断为处于规定范围内的情况下，判断为处于外压Pout大致固定且差压ΔP为零附近的状态即规定状态(步骤S903)。

更具体而言，例如，在设上述步骤S902中存储的输出信号的噪声幅度为Vn、步骤响应时的时间常数为τ情况下，判定部61设判定期间为τ，在该判定期间τ中的输出信号的最大值与最小值之差为2×Vn以内的情况下，判断为“输出信号的分布处于规定范围内”。

即，在外压Pout变化后，即使成为固定压力，输出信号也持续变化(相当于图5(B)、期间C)。这是因为，该期间至少为时间常数τ以上，所以，在判定外压Pout固定而不变动、且差压ΔP为零附近的条件时，至少需要判定期间τ以上的时间。并且，这是因为，输出信号实际上被附加某种一定幅度的电噪声Vn而进行输出，所以，需要考虑这点来设定输出信号的规定范围。

接着，在判定部61判断为上述输出信号的变动在规定范围外的情况下(步骤S903；否)，反复进行步骤S901～S903的处理。

另一方面，判定部61在判断为Nr个上述输出信号的值处于规定范围内的情况下(步骤S903；是)，计算基准值(步骤S904)。这里，判定部61例如计算判定期间(Nr×Δtr)中的输出信号的平均值作为基准值。

如上所述，此时的输出信号是对根据外压Pout的变化而变动的信号与外压Pout和内压Pin的差压ΔP为零的情况下的电压即基准值(电压)进行相加而得到的信号。即，在步骤S904的处理中，如果Nr个输出信号的分布处于规定范围内，则外压Pout的变动较小，可认为上述输出信号大致位于基准值附近，所以，利用该现象来设定基准值。

接着，基准值设定部60将步骤S904中计算出的基准值和判定期间(Nr×Δtr)中的Nr个输出信号的值输出到运算处理部30(步骤S905)。

于是，运算处理部30进行中断处理。具体而言，使用接收到的Nr个输出信号的值和基准值，进行与(运算处理部进行的外压Pout的变化的计算处理)中叙述的外压Pout的变化的计算处理大致相同的处理(参照图7；步骤S704～图8；步骤S713)。最终，将和通过与步骤S713相同的处理计算出的外压Pout有关的Nr个信息输出到基准值设定部60(步骤S906)。

然后，判定部61根据接收到的Nr个外压Pout信息，判断每Δtr的各时间的外压Pout的Nr个信息是否处于规定范围内(步骤S907)。判定部61例如针对外压Pout信息相对于时间轴的图表计算一次近似式，在该近似式的梯度为1/12τ(m/sec)以下的情况下，判定为处于规定范围内。在该步骤S907中，以验证步骤S904中计算出的基准值是否准确为目的。

在基准值准确、且差压ΔP大致为零的情况下，所得到的外压Pout应该相对于时间轴取固定值。另一方面，在基准值不准确的情况下，外压Pout相对于时间轴具有一定的斜率。即，不准确的基准值是准确的基准值与误差的相加值，在根据不准确的基准值计算外压Pout时，该误差量与外压Pout相乘，所以，外压Pout相对于时间轴具有一定的斜率。

然后，判定部61在判断为在上述规定范围外的情况下(步骤S907；否)，进行计算出的基准值的修正处理，更新为修正后的基准值(步骤S908)。如上所述，基准值的误差和时间轴上的外压Pout的梯度具有相关性，所以，例如，能够进行如下的修正处理：将从步骤S904计算出的基准值减去根据上述近似式的梯度计算出的数值而得到的值作为修正后的基准值进行更新。

另一方面，判定部61在判断为与上述上下方向的位置有关的Nr个信息处于规定范围内的情况下(步骤S907；是)或步骤S908的处理结束后，根据基准值生成基准值信号，将其输出到运算处理部30(步骤S909)，结束处理。

然后，运算处理部30根据接收到的基准值信号，在运算处理部30的存储装置中存储基准值，在下次需要基准值的情况下，参照该值。

如上所述，基准值设定部60能够根据检测电路22的输出信号计算基准值，判断作为基准值是否适当，然后进行设定。

由此，能够设定准确的基准值，所以，能够测定准确的外压Pout的变化。

(1-6：“变形例1”利用基准值信号进行桥的电阻和放大器的偏置调整)

第一实施方式的基准值设定部60示出了将基准值信号输出到运算处理部30的处理流程。

此时，如本变形例那样，也可以设置这样的结构：在基准值设定部60生成基准值信号后，对检测电路22的输出特性进行控制。

这里，图10示出本变形例的压力变化测定装置1的结构。在本变形例的压力变化测定装置1中，在第一实施方式的压力变化测定装置1的基准值设定部60与检测电路22之间设置调整电路70。

然后，调整电路70接收到从基准值设定部60输出的基准值信号后，根据基准值信号生成调整信号，将该调整信号输出到检测电路22。这里，调整信号是指如下信号：用于对检测电路22的输出特性进行调整控制，以使得在差压ΔP为零的情况下，输出信号成为规定电压。接收到调整信号的检测电路22通过根据基准值信号生成的调整信号，对检测电路22的输出信号进行调整。

这里，具体而言，输出信号的调整是指如下处理等：利用可编程可变电阻构成检测电路22的可变电阻Ro’，根据接收到的调整信号对电阻值进行变更，或者，对放大电路22a输入调整信号，对放大电路22a的输出的偏置进行调整。

由此，根据基于基准值信号生成的调整信号进行输出信号的调整，由此，在差压ΔP大致为零的情况下，能够将输出信号的值调整为规定电压。

(第二实施方式)

使用图11对第二实施方式的压力变化测定装置1进行说明。另外，针对与所述第一实施方式的压力变化测定装置相同的结构，使用相同名称和标号并省略其说明。

(2-1：整体结构)

这里，在第二实施方式的压力变化测定装置1中，与第一实施方式的压力变化测定装置1的不同之处在于，构成压力变化测定装置1的基准值设定部60由判定部61、检测部62、存储装置(省略图示)构成。

检测部62由检测外压Pout有无变化的传感器、检测器构成。并且，与第一实施方式同样，判定部61具有根据检测电路22的输出信号计算并更新基准值、生成基准值信号的功能。

这里，构成检测部62的传感器、检测器为两种。

一个是直接检测外压Pout的变化，另一个是检测压力变化测定装置的上下移动、从而估计基于上下移动的外压Pout的变化。这是因为，在施加了重力加速度的状况下使用时，大气压或水压等与重力加速度方向的位置存在关联，根据重力加速度方向的位置(上下方向的位置)变化，装置周围的压力变化。

首先，示出直接检测外压Pout的变化的结构。检测部62例如是绝对压力传感器或设置在悬臂上部与外部之间的流量传感器等。能够根据这些传感器的输出而大致掌握压力变化的测定精度，所以，能够判定压力变化测定装置1周围的外压Pout有无变动。

检测部62使用绝对压力传感器的情况下的结构例是图11，图12示出使用流量传感器的情况下的结构例。在悬臂4与测定对象的压力之间设置带通气孔的壳体80，在通气孔中设置构成检测部62的流量传感器。当带通气孔的壳体80外部的测定对象的压力变动时，带通气孔的壳体80内的压力与外部的压力联动地变动。

此时，压力传递介质经由通气孔而在带通气孔的壳体80内外进出。在测定对象的压力没有变动的情况下，压力传递介质不在通气孔移动。因此，通过检测压力传递介质是否在通气孔移动，能够判断外压Pout有无变动。因此，当利用流量传感器检测在通气孔移动的压力传递介质的流速或流量时，能够捕捉到外压Pout没有变动的瞬间，能够根据该时刻的检测电路22的输出信号计算基准值，生成基准值信号。

接着，对压力变化测定装置1检测重力加速度的方向(上下方向)的位置的变化来估计有无外压Pout的结构进行说明。构成检测部62的传感器或检测器例如是加速度传感器、角速度传感器、磁传感器、绝对压力传感器、GPS等。即，判定部61能够根据这些传感器或系统的输出而大致掌握上下方向的位置移动，所以，能够判定有无基于压力变化测定装置1的运动(移动)的外压Pout变动。

(2-2：基准值设定部进行的基准值生成处理)

使用图13，以与图9所示的流程图的不同之处为中心，对第二实施方式的基于上下移动检测的外压Pout的估计的、基准值测定部60进行的基准值生成处理进行说明。图13是示出基准值测定部60生成基准值信号之前的处理流程的流程图。

首先，基准值设定部60对检测电路22的输出信号进行检测(步骤S901)，在将其存储在存储装置中之后(步骤S902)，对检测部62的检测信号进行检测(步骤S1303)，按照每个时间Δtr将Nr个检测信号存储在存储装置中(步骤S1304)。

接着，判定部61根据检测部22的检测信号判断压力变化测定装置1是否是静止状态即位置没有移动的状态。这里，检测部62由加速度传感器等惯性传感器或GPS等测位系统构成，能够检测位置的移动。关于判定条件，例如，利用加速度传感器构成检测部62，在检测信号即加速度传感器的输出信号在1±0.02G的范围内的情况下，判定为处于静止状态。

然后，判定部61在基于上述检测信号的判断中判断为不是静止状态的情况下(步骤S1305；否)，反复进行步骤S901～S1305的处理。

另一方面，判定部61在基于上述检测信号的判断中判断为处于静止状态的情况下(步骤S1305；是)，与第一实施方式同样，执行步骤S904～S909的处理。

由此，不仅根据检测电路的输出信号，还能够根据来自其他传感器或检测器的信息来检测外压Pout有无变化，所以，能够设定准确的基准值。因此，能够测定微小的差压ΔP，能够高精度地测定外压Pout的变动。

(2-3：“变形例2”)

在第二实施方式中，例示了根据重力加速度的方向(上下方向)的位置变化来检测装置周围的外压Pout有无变动的结构。此时，在处于主要由于上下方向的位置移动而引起外压Pout的变动的使用状况时，能够使用压力变化测定装置1作为检测上下方向的位置变化的装置。

此时，如本变形例那样，在使用压力变化测定装置1检测车辆的上下方向的位置的变化的情况下，检测部62也可以不是上述惯性传感器或测位系统。

即，关于车辆未在上下方向上移动的状态的判定，除了惯性以外，还能够根据车轮是否未移动、动力源是否是停止状态来进行判别。例如，在汽车等上搭载压力变化测定装置1来检测上下方向的位置变化的情况下，作为检测部62的检测信号，可以使用能够从汽车的主体检测的车速脉冲。判定部61在无法检测车速脉冲的情况下，能够判别为所搭载的汽车未移动而处于静止状态。

这样，在将压力变化测定装置1搭载在汽车等而检测上下方向的位置变化的情况下，作为构成检测部62的传感器，利用车速传感器、曲轴传感器、停车制动传感器、开关等，作为构成搭载在自行车上的情况下的检测部62的传感器，利用速度计、踏频传感器(cadence sensor)等，由此能够判别静止状态。

进而，基准值设定部60还能够利用车载导航仪等的地图信息的上下方向的位置信息来设定基准值。例如，基准值设定部60存储导航轨迹，设定基准值，以使得周围不存在高架道路等上下方向的位置不同的场所的地点的上下方向的位置和经过时间后再次通过同一地点时的上下方向的位置一致，由此，能够进行准确的基准值设定。

(第三实施方式)

使用图14对第三实施方式的压力变化测定装置1进行说明。另外，针对与所述第一和第二实施方式的压力变化测定装置相同的结构，使用相同名称和标号并省略其说明。

(3-1：整体结构)

这里，在第三实施方式的压力变化测定装置1中，与第一和第二实施方式的压力变化测定装置1的不同之处在于，基准值设定部60由判定部61、压力调整部63、存储装置(省略图示)构成。并且，在判定部61上连接有用于接收来自用户的基准值设定指示的用户接口(省略图示)。进而，图14所示的压力调整部63是能够对差压计测用悬臂4中的腔室10与外部之间设置的通气孔进行开闭控制的阀。

(3-2：基准值设定部进行的基准值生成处理)

使用图15，以与图9所示的流程图的不同之处为中心，对第三实施方式的基准值测定部60进行的基准值生成处理进行说明。图15是示出基准值测定部60生成基准值信号之前的处理流程的流程图。

首先，判定部61待机，直到从所连接的用户接口接收到表示基准值的设定指示的设定信号为止(步骤S1501)。然后，判定部61接收到设定信号后(步骤S1501；是)，将压力调整部63(阀)从闭合状态变更为打开状态(步骤S1502)。于是，腔室10与外部空气之间的通气孔开放，压力传递介质经由通气孔流动，由此，腔室10的内压Pin和外压Pout相等。

接着，基准值设定部60对检测电路22的输出信号进行检测(步骤S901)，将其存储在存储装置中(步骤S902)。即，这里得到的输出信号值是内压Pin和外压Pout相等、即差压ΔP大致为零的状态的输出信号。

接着，判定部61将压力调整部63从打开状态变更为闭合状态(步骤S1503)。由此，腔室10内部和外部空气仅在设置于差压计测用悬臂4周围的间隙13或贯通孔15处连通，压力传递介质的流动被限制。因此，成为如下结构：内压Pin延迟于外压Pout且追随该外压Pout，产生差压ΔP。

接着，基准值设定部60的判定部61判断上述输出信号的变动是否处于规定范围内(步骤S903)。这里，判定部61判断是否是异常状态而未取得输出信号。然后，判定部61在判断为包含超过规定范围的异常值的情况下(步骤S903；否)，经由用户接口进行表示错误的显示(步骤S1504)，结束处理。

另一方面，判定部61在判断为输出信号处于规定范围内的情况下(步骤S903；是)，执行步骤S904～S909的处理。

由此，能够选择上下方向的位置的计测时以外的期间，由用户进行设定基准值的操作。并且，能够有意地生成差压ΔP为零的状态，所以，能够设定准确的基准值，能够高精度地测定外压Pout的变动。

另外，压力调整部63不限于设置在腔室壳体3上的阀。图16示出不使用阀的压力变化测定装置1的结构例。

图16所示的带通气孔的壳体80构成为在内部收容全部腔室壳体3和差压计测用悬臂4，一部分具有用于与外部通气的通气孔。而且，通气孔具有用于对该通气孔的开闭进行控制的挡板。该挡板具有对施加给差压计测用悬臂4的外压Pout和带通气孔的壳体80外部的压力的遮断/传递进行控制的功能，作为压力调整部63发挥功能。即，当判定部61使挡板成为闭合状态时，带通气孔的壳体80内部的压力变化恒定，外压Pout和内压Pin逐渐相等，差压ΔP为零。

然后，判定部61使挡板成为闭合状态，在经过规定的待机时间后，进行图9所示的基准值生成处理，由此，能够准确地进行基准值的设定。

另外，在阀即压力调整部63的开闭控制之后，有时内压Pin产生由于压力控制部63的开闭动作而引起的压力变动。这种情况下，通过在开闭控制与输出信号的检测之间(步骤S1402与S901之间)设置待机时间，能够准确地进行基准值的设定。

(3-3：“变形例3”)

示出了使用差压计测用悬臂4的压力变化测定装置1的结构，但是，如本变形例那样，在测定外压Pout与腔室内部的内压Pin的差压ΔP时，也可以不使用上述差压计测用悬臂4。

这里，图17示出本变形例的压力变化测定装置1的结构。具体而言，压力变化测定装置1由热式差压计40、设置在热式差压计40的一端的腔室壳体3、与热式差压计40的检测电路22连接的运算处理部30、与该检测电路22以及该运算处理部30连接的基准值设定部60构成。

基准值设定部60由与检测电路22以及运算处理部30连接的判定部61、与该判定部61连接且用于检测压力变化测定装置1的静止状态的检测部62、为了对使腔室壳体3内部和外部连通的通气孔进行开闭控制而设置的阀即压力调整部63构成。

热式差压计40一般由设置在微细的流路43内的一对温度传感器41和设置在从各温度传感器41起等距离的位置的加热器42(热源)构成，连通孔由与腔室壳体3的开口部侧连接的通路形状构成。在热式差压计40中，当加热器42发热时，流路43内部的压力传递介质被加热。而且，在热式差压计40中，当压力传递介质停止时，热以加热器42为中心扩散，在流路43内得到左右对称的温度分布。该情况下，从各个温度传感器41得到相同的输出值。

这里，当在流路43两端产生差压时，压力传递介质从高压力侧的流路43端向低压力侧的流路43端流动。关于此时的流路43内部的温度分布，由于被冲刷到下游侧，所以，上游侧的温度较低，下游侧的温度较高。

因此，下游侧的温度传感器41的输出值增大。因此，在热式差压计40中，根据此时的上游侧与下游侧的温度传感器41的输出值之差得到压力传递介质的流速，所以，能够根据该流速测定流路43两端的差压。

因此，在具有热式差压计40的压力变化测定装置1中，运算处理部30能够使用来自热式差压计40的检测电路22的输出信号和来自基准值设定部60的基准值设定信号，测定外压Pout的变动。

(3-4：基准值设定部进行的基准值生成处理)

接着，使用图18和19对基准值设定部60的处理流程进行说明。

首先，基准值设定部60对检测部62的检测信号进行检测(步骤S1303)，按照每个时间Δtr将与检测信号有关的Nr个信息存储在存储装置中(步骤S1304)。然后，判定部61使用检测信号判断压力变化测定装置1是否是静止状态、即特别是上下方向的位置没有变化的状态(步骤S1305)。

然后，判定部61在步骤S1305中判断为不是静止状态的情况下(步骤S1305；否)，反复进行步骤S1303～S1305的处理。

另一方面，判定部61在步骤S1305中判断为处于静止状态的情况下(步骤S1305；是)，将压力调整部63从闭合状态变更为打开状态(步骤S1502)。然后，腔室10内部的内压Pin由于控制部63的动作而变化，所以，判定部61待机规定的时间，直到差压ΔP可靠地成为零为止(步骤S1801)。

接着，判定部61对检测电路22的输出信号进行检测(步骤S901)，将其存储在存储装置中之后(步骤S902)，将压力调整部63从打开状态变更为闭合状态(步骤S1503)。

接着，基准值设定部60的判定部61判断上述输出信号的变动是否处于规定范围内(步骤S903)。这里，判定部61判断是否是异常状态而未取得输出信号。然后，判定部61在判断为包含超过规定范围的异常值的情况下(步骤S903；否)，进行表示错误的显示(步骤S1504)，结束处理。

另一方面，判定部61在判断为输出信号处于规定范围内的情况下(步骤S903；是)，执行步骤S904～S909的处理。

由此，检测压力变化测定装置1的上下方向的位置没有变化的状态，能够有意地生成差压ΔP为零的状态，能够设定准确的基准值。因此，能够高精度地测定外压Pout的变化。

(第四实施方式)

使用图20对第四实施方式的压力变化测定装置1进行说明。另外，针对与所述第一～第三实施方式中的任意一个实施方式的压力变化测定装置相同的结构，使用相同名称和标号并省略其说明。

(4-1：整体结构)

这里，在第四实施方式的压力变化测定装置1中，与第一～第三实施方式中的任意一个实施方式的压力变化测定装置1的不同之处在于，基准值设定部60由判定部61、差压控制部64、存储装置(省略图示)构成。并且，在判定部61上连接有用于接收来自用户的基准值设定指示的用户接口(省略图示)。进而，图20所示的差压控制部64是与腔室壳体3连接、并且使腔室壳体3和差压计测用悬臂4在上下方向上振动的直动致动器。

(4-2：基准值设定部进行的基准值生成处理)

使用图21，以与图9所示的流程图的不同之处为中心，对第四实施方式的基准值测定部60进行的基准值生成处理进行说明。图21是示出第四实施方式的基准值测定部60生成基准值信号之前的处理流程的流程图。

首先，判定部61待机，直到从所连接的用户接口接收到表示基准值设定指示的设定信号为止(步骤S1501)。然后，判定部61接收到设定信号后(步骤S1501；是)，差压控制部64进行驱动，使腔室壳体3和差压计测用悬臂4在上下方向上振动(步骤S2101)。于是，外压Pout根据上下方向的移动量而变化，在与腔室10之间产生差压ΔP。这里，例如，以一定时间间隔进行脉冲状的上下移动。在图22中说明此时的上下方向的移动量与输出信号的关系。当以ΔH的移动量呈脉冲状向下方向移动时(参照图22(A))，根据移动而得到检测电路的输出信号(参照图22(B))。设此时的输出信号的变动幅度为ΔV1～ΔV3，设移动之后的输出信号的极大值为V1～V3。

接着，基准值设定部60对上述检测电路22的输出信号进行检测(步骤S901)，将其存储在存储装置中(步骤S902)。

接着，求出上下方向的移动产生时的输出信号值的变动量ΔV1～ΔV3与基于上下方向的移动量ΔH的外压Pout的变动量的关联(步骤S1502)。根据该关联和上下方向的移动产生时之后的输出信号的极大值V1～V3计算基准值(步骤S1503)。这里，能够根据每次移动时的极大值V1～V3分别计算基准值，但是，例如取计算出的3个基准值的平均，作为最终的基准值。

接着，将基准值和输出信号输出到运算处理部(步骤S905)。

接着，基准值设定部60的判定部61判断上述输出信号的变动相对于给出的上下方向的移动量是否处于规定范围内(步骤S907)。在范围外的情况下(步骤S907；否)，进行错误显示(步骤S1504)，结束处理。在范围内的情况下(步骤S907；是)，执行与上述相同的处理。

另外，这里，上下方向的移动量ΔH相同，给出多次振动，根据所得到的输出信号的响应得到基准值。但是，如果是已知的移动量，则能够计算此时的外压Pout的变动量，所以，即使给出多种上下方向的移动量，也能够计算基准值。并且，示出了计算输出信号与上下方向的移动量的关联的例子，但是，预先作为数据库存储在存储装置中，根据需要读出，也能够实现基准值的设定。

由此，能够根据上下移动量控制并产生差压ΔP，所以，用户能够进行设定基准值的操作。并且，控制并产生差压ΔP，根据与此时的输出信号的响应之间的关联，能够预测差压ΔP为零的状态的输出信号值，所以，能够设定准确的基准值，能够高精度地测定外压Pout的变动。

另外，差压控制部64不限于在上下方向上振动的直动致动器。图23示出不使用直动致动器的压力变化测定装置1的结构。

图23所示的带薄膜的腔室壳体83构成为在其一面具有薄膜型致动器。薄膜型致动器作为差压控制部64发挥功能。即，使薄膜部分变形，对腔室内压Pin进行控制。而且，通过使腔室内压Pin变化，能够在差压计测用悬臂4正反面产生差压ΔP。因此，即使不使用直动致动器，也能够执行上述基准值生成处理，能够准确地进行基准值的设定。

(第五实施方式)

对第五实施方式的压力变化测定装置1中使用的基准值判定部60进行说明。另外，针对与所述第一～第四实施方式中的任意一个实施方式的压力变化测定装置相同的结构，使用相同名称和标号并省略其说明。

(5-1：整体结构)

这里，在第五实施方式的压力变化测定装置1中使用的基准值设定部60中，与第一～第四实施方式中的任意一个实施方式的基准值设定部60的不同之处在于，利用滤波器构成基准值设定部60。

从检测电路22输出的输出信号被输入到基准值设定部60。

基准值设定部60由具有极低频率的遮断频率的高通滤波器构成。因此，关于从检测电路22输入的信号，输出与基准值设定部60的频率特性对应的信号。大致截止直流电压至遮断频率的信号并输出，所以，将基准值作为零进行输出。因此，关于来自基准值设定部60的输出信号，能够输出基准值为零、且与比遮断频率更加高速的压力变动对应的信号作为输出信号。

另外，能够利用希望测定的压力变动的频率来设定上述遮断频率，但是，优选小于由腔室壳体3、差压计测用悬臂4的结构、压力传递介质的物性决定的压力变化测定装置1的频率特性的遮断频率。

并且，关于基准值设定部60，不是仅使用滤波器构成，也可以使用滤波器和比较器构成。对来自检测电路的输出信号进行二分割，将一方输入到上述高通滤波器。将另一个输出信号和高通滤波器的输出信号输入到比较器，运算两个信号的差分。比较器的输出成为基准值和在高通滤波器的遮断频率与压力变化测定装置1的遮断频率之间穿过带通滤波器的信号之和。

因此，来自比较器的输出信号成为以基准值为中心以非常低频率变动的信号。因此，通过对来自比较器的信号进行平均化，能够计算基准值。因此，能够准确地进行基准值的设定，能够使用该基准值准确地计测外压Pout的变动。

以上说明了本发明的实施方式，但是，不限于上述实施例的结构。举出一例，也可以组合第二实施方式的静止状态的检测和第三实施方式的在腔室壳体上安装阀的结构，在静止检测时打开阀，生成基准值信号。

并且，叙述了对测定对象压力的变动进行测定的装置和方法，但是，例如，也可以应用于对测定对象压力的变动进行测定并将其转换为其他物理量、测定其他物理量的变动的装置。作为其他物理量，例如可以是第二实施方式所述的上下方向的移动量、气体的膨胀或收缩等容积变化、以及从容积变化到温度变化等的转换。即，将从压力变化测定装置得到的测定对象压力的变化转换为高度信息量并输出，由此，能够作为测定高度的高度测定装置加以利用。由此，例如在使用者测定高度时，将伴随气象条件的变动而引起的气压变动作为噪声来去除后，能够高精度地测定使用者的高度变化。

标号说明

1：压力变化测定装置；2：SOI基板；3：腔室壳体；4：差压计测用悬臂(悬臂)；5：位移测定部；10：腔室；12：盖部；13：间隙；15：贯通孔；16：槽部；20：压电电阻；22：检测电路；30：运算处理部；31：差压计算部；32：测定对象压力计算部；33：流量计算部；34：内压更新部；40：热式差压计；41：温度传感器；42：加热器；43：流路；60：基准值设定部；61：判定部；62：检测部；63：压力调整部；64：差压控制部；70：调整电路；80：带通气孔的壳体；83：带薄膜的腔室壳体；90：差压传感器。

Claims (16)

1.一种压力变化测定装置，其对测定对象压力的变化进行测定，其特征在于，所述压力变化测定装置具有：

差压传感器，其具有供传递所述测定对象压力的压力传递介质流入的腔室和使所述压力传递介质在所述腔室内外流通的连通孔，输出包含与所述腔室的内部压力和所述测定对象压力的差压有关的信息的输出信号；

运算处理部，其计算所述测定对象压力的变化；以及

基准值设定部，其根据在所述差压处于规定的范围内的规定状态下的所述差压传感器的输出信号，设定表示该输出信号的基准值的基准值信号，

所述运算处理部具有：

差压计算部，其根据所述输出信号和所述基准值信号，计算所述腔室的内部压力和所述测定对象压力的差压；

测定对象压力计算部，其根据所述腔室的内部压力的预先设定的设定值和由所述差压计算部计算出的差压，计算所述测定对象压力；

流量计算部，其根据由所述差压计算部计算出的差压，计算在所述腔室内外流通的压力传递介质的规定时间的流通量；以及

内压更新部，其根据由所述流量计算部计算出的所述流通量和所述腔室的容积，计算规定时间后的所述腔室的内部压力，利用该计算出的内部压力对所述测定对象压力计算部中使用的所述腔室的内部压力的所述设定值进行更新。

2.根据权利要求1所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述基准值设定部具有根据所述差压传感器的所述输出信号生成所述基准值信号的判定部，

所述判定部判断所述差压传感器的输出信号的分布是否处于规定范围内，在判断为处于所述规定范围内的情况下，判定为处于所述规定状态，生成所述基准值信号。

3.根据权利要求2所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述基准值设定部具有检测有无所述测定对象压力的变动的检测部，

在由所述检测部检测到没有所述测定对象压力的变动的情况下，所述判定部判断所述差压传感器的输出信号的分布是否处于所述规定范围内。

4.根据权利要求3所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述检测部是检测所述压力变化测定装置的周围的绝对压力的绝对压力传感器，

所述判定部根据所述绝对压力传感器的输出信号的变化，检测有无所述测定对象压力的变动。

5.根据权利要求3所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述检测部是设置在所述差压传感器与所述测定对象压力之间的带通气孔的壳体以及与所述通气孔连接的流量传感器，

所述判定部根据所述流量传感器的输出信号的变化，检测有无所述测定对象压力的变动。

6.根据权利要求3所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述检测部还检测所述压力变化测定装置是否处于静止状态，

在由所述检测部检测到处于所述静止状态的情况下，所述判定部判断是否处于所述规定范围内。

7.根据权利要求6所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述检测部包括检测作用于所述压力变化测定装置的惯性力的惯性传感器，

所述判定部根据所述惯性传感器的输出信号的变化，检测所述静止状态。

8.根据权利要求6所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述检测部是取得所述压力变化测定装置的测位信息的测位系统机构，

所述判定部根据所述测位系统机构的测位信息的变化，检测所述静止状态。

9.根据权利要求2～8中的任意一项所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述基准值设定部具有用于使所述腔室的内部压力和所述测定对象压力相等的压力调整部，

在所述判定部从所述差压传感器取得所述输出信号之前，通过所述压力调整部进行使所述腔室的内部压力和所述测定对象压力相等的调整。

10.根据权利要求9所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述压力调整部是对与所述连通孔不同的通气口进行开闭的开闭机构，该通气口使所述腔室内部与外部空气通气。

11.根据权利要求2～8中的任意一项所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述基准值设定部具有使所述差压变化为规定值的差压控制部，

在所述判定部从所述差压传感器取得所述输出信号之前，通过所述差压控制部对所述差压进行控制而使其变动。

12.根据权利要求11所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述差压控制部是设置在形成所述腔室的腔室壳体上的薄膜型致动器。

13.根据权利要求1～8中的任意一项所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述差压传感器具有：

悬臂，其设置成封闭所述腔室的除了所述连通孔以外的开口面，根据所述腔室的内部压力和所述测定对象压力的差压而挠曲变形；以及

位移测定部，其测定与所述悬臂的挠曲变形对应的位移。

14.根据权利要求1～8中的任意一项所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述连通孔由与所述腔室的开口部侧连接的通路形状构成，

所述差压传感器具有：

热源，其配置在所述连通孔内；

一对温度传感器，它们隔着所述热源而等间隔地配置；以及

差压测定部，其根据所述一对温度传感器的输出信号，测定所述连通孔两端的差压。

15.一种高度测定装置，其使用了权利要求1～14中的任意一项所述的压力变化测定装置，其特征在于，

所述高度测定装置将从所述压力变化测定装置得到的所述测定对象压力的变化转换为高度信息量并进行输出。

16.一种压力变化测定方法，通过具有差压传感器的压力变化测定装置对测定对象压力的变化进行测定，所述差压传感器具有供传递该测定对象压力的压力传递介质流入的腔室和使传递所述测定对象压力的压力传递介质在所述腔室内外流通的连通孔，输出包含与所述腔室的内部压力和所述测定对象压力的差压有关的信息的输出信号，其特征在于，

所述压力变化测定方法包括以下步骤：

基准值生成步骤，根据在所述差压处于规定的范围内的规定状态下的所述差压传感器的输出信号生成基准值信号；

差压计算步骤，根据所述输出信号和所述基准值信号，计算所述腔室的内部压力和所述测定对象压力的差压；

测定对象压力计算步骤，根据所述腔室的内部压力的预先设定的设定值和通过所述差压计算步骤计算出的差压，计算所述测定对象压力；

流量计算步骤，根据通过所述差压计算步骤计算出的差压，计算在所述腔室内外流通的压力传递介质的规定时间单位的流通量；以及

内压更新步骤，根据通过所述流量计算步骤计算出的所述流通量和所述腔室的容积，计算规定时间后的所述腔室的内部压力，利用该计算出的内部压力对所述测定对象压力计算步骤中使用的所述腔室的内部压力的设定值进行更新。