CN117015694A - 气压检测传感器、气压检测装置及气压检测装置的制造方法 - Google Patents

气压检测传感器、气压检测装置及气压检测装置的制造方法 Download PDF

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CN117015694A CN202280020170.9A CN202280020170A CN117015694A CN 117015694 A CN117015694 A CN 117015694A CN 202280020170 A CN202280020170 A CN 202280020170A CN 117015694 A CN117015694 A CN 117015694A
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野尻俊幸
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    • GPHYSICS
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    • G01L11/00Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
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Abstract

本发明提供一种可期待精度的提高的气压检测传感器、气压检测装置及气压检测装置的制造方法。气压检测传感器(1)包括:压力检测用的热敏电阻(10),根据气氛的热导率检测热损耗量的变化;以及压力补偿用的热敏电阻(10'),成为压力检测的基准,所述压力检测用的热敏电阻(10)与所述压力补偿用的热敏电阻(10')至少将电阻值配对作为电特性,至少将热耗散常数配对作为热特性。

Description

气压检测传感器、气压检测装置及气压检测装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种气压检测传感器、气压检测装置及气压检测装置的制造方法。
背景技术
以往,例如在薄膜形成工艺等的生产设备中,为了将真空环境控制为合适的状态而管理及提高产品的品质,真空中的压力测定使用导热真空计。作为利用所述导热的压力依赖的全压真空计,有皮拉尼真空计或热敏电阻真空计。
皮拉尼真空计是通过侦测经通电加热的铂或钨的金属细线因气体的导热引起的温度变化作为其电阻的变化来测定压力的真空计。构造简单,但另一方面,无法期待稳定性或精度,而且,存在时间上的响应性差的问题。
热敏电阻真空计是使用具有大的电阻温度系数的半导体氧化物的热敏电阻代替皮拉尼真空计的金属细线的真空计。初期的热敏电阻真空计使用珠型热敏电阻。珠型热敏电阻的电阻值的偏差大,进而,存在大小的偏差,相容性存在课题。而且,在热敏电阻真空计中,为了提高感度及精度,有各种提案(参照专利文献1至专利文献5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利实公昭38-8793号公报
专利文献2:日本专利实公昭38-8794号公报
专利文献3:日本专利第3124857号公报
专利文献4:日本专利特开2012-198187号公报
专利文献5:日本专利第5764723号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,在热敏电阻真空计中,虽然有各种提案,但并无法满足,与以往相比,期待精度的进一步提高。
本发明的实施方式是鉴于如上所述的状况而完成,其目的在于提供一种可期待精度的进一步提高的气压检测传感器、气压检测装置及气压检测装置的制造方法。并且,本发明的实施方式的气压检测传感器可实现真空计测及较大气压更大的气压测定。
解决问题的技术手段
本发明的实施方式的气压检测传感器的特征在于包括:压力检测用的热敏电阻,根据气氛的热导率检测热损耗量的变化;以及压力补偿用的热敏电阻,成为压力检测的基准,所述压力检测用的热敏电阻与所述压力补偿用的热敏电阻至少将电阻值配对作为电特性,至少将热耗散常数配对作为热特性。由此可期待精度的提高。
本发明的实施方式的气压检测装置将气压检测传感器桥接而构成桥接电路。
而且,本发明的实施方式的气压检测装置的制造方法中气压检测装置包括:压力检测用的薄膜热敏电阻,根据气氛的热导率检测热损耗量的变化;以及压力补偿用的薄膜热敏电阻,成为压力检测的基准,且所述压力检测用的热敏电阻与所述压力补偿用的热敏电阻至少将电阻值配对作为电特性,至少将热耗散常数配对作为热特性,经桥接而构成桥接电路,所述气压检测装置的制造方法的特征在于包括偏移调整工序,所述偏移调整工序将所述气压检测装置的输出电压在大气压下调整为零。
发明的效果
通过本发明的实施方式,可提供一种能够提高精度的真空检测传感器、能够测定较大气压更大的气压的气压检测传感器、气压检测装置及气压检测装置的制造方法。
而且,实施方式的气压检测传感器能够测定较大气压更大的气压,因此可应用于若计测风压则也能够侦测风速的传感器及风速侦测装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的薄膜热敏电阻的立体图。
图2是以同一薄膜热敏电阻中的基座构件作为截面示出的平面图。
图3是将同一薄膜热敏电阻放大示出的平面图。
图4是图3中沿着X-X线示出的截面图。
图5是表示同一气压检测传感器的立体图。
图6是表示同一气压检测传感器的平面图。
图7是表示同一气压检测装置的接线图。
图8是作为同一气压检测装置的输出特性而示出重复再现性的曲线图。
图9是作为同一气压检测装置的输出特性而示出输出的稳定性的曲线图。
图10是作为同一气压检测装置的输出特性而示出压力与输出电压的关系的曲线图。
具体实施方式
以下,参照图1至图10对本发明的实施方式的气压检测传感器及气压检测装置进行说明。此外,在各图中,为了将各构件设为能够识别的大小,而在说明方面适当变更各构件的比例尺。而且,对相同或相当部分标注相同的符号,并省略重复的说明。
本实施方式的气压检测装置利用气氛的热导率会因压力发生变化,而使用检测气氛的压力的导热式的气压检测传感器。所述气压检测传感器包括在温度的特性及热特性方面经配对的压力检测用的热敏电阻及压力补偿用的热敏电阻,通过气氛的热导率检测热敏电阻的热耗散的状态的变化,并检测所述温度变化作为热敏电阻的电阻变化。
[气压检测传感器]
参照图1至图6,对气压检测传感器进行说明。图1至图4表示作为热敏电阻元件的薄膜热敏电阻,图5及图6表示气压检测传感器。
首先,如图5及图6所示,气压检测传感器1包括一对作为压力检测用的热敏电阻的薄膜热敏电阻10及作为成为压力检测的基准的压力补偿用的热敏电阻的薄膜热敏电阻10'、以及收容所述压力检测用的薄膜热敏电阻10及压力补偿用的薄膜热敏电阻10'的大致长方体形状的壳体2。如下文所述,压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'为具有大致相同的特性的高精度地配对的热敏电阻元件。
其次,参照图1对压力检测用的薄膜热敏电阻10进行说明。此外,压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'为基本上相同的结构,因此以压力检测用的薄膜热敏电阻10作为代表进行说明。
压力检测用的薄膜热敏电阻10为表面安装型,包括绝缘性基板11、作为电极部的一对电极层12a、12b、热敏膜13、及保护膜14。而且,薄膜热敏电阻10形成为大致长方体形状,优选基板的厚度尺寸为200μm以下且横向尺寸1mm×纵向尺寸0.5mm以上的尺寸。由此,能够确保规定的表面积,并且进行薄型小型化。
如图2至图4所示,在薄膜热敏电阻10连接有导线构件20,所述导线构件20连接于基座构件30。
绝缘性基板11呈大致长方形形状,是使用绝缘性的氧化锆、氮化硅、氧化铝或这些的至少一种混合物等陶瓷材料所形成。所述绝缘性基板11是将厚度尺寸薄型化为200μm以下、更优选为100μm以下所形成。而且,绝缘性基板11的弯折强度为690MPa以上,陶瓷材料的煅烧后的平均粒径成为0.1μm~2μm。如上所述,通过设定平均粒径的范围,能够确保690MPa以上的弯折强度,从而能够抑制经薄型化的绝缘性基板11的制作时的断裂。而且,绝缘性基板11的厚度尺寸薄,因此能够减少热容。
一对电极层12a、12b形成于绝缘性基板11上,为将热敏膜13电连接的部分,以具有规定的间隔而相向的方式配置。详细而言,一对电极层12a、12b是通过溅射法等薄膜形成技术将金属薄膜成膜为厚度尺寸1μm以下所形成,所述金属材料可应用金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铂(Pt)、钯(Pd)等贵金属或这些的合金、例如Ag-Pd合金等。
此外,一对电极层12a、12b是通过焊接将下文所述的导线构件20接合的部分,优选使用作为低熔点金属的金(Au:熔点1064℃)、银(Ag:熔点961℃)、铜(Cu:熔点1085℃)或包含这些的至少一种作为主成分的合金。而且,在本实施方式中,电极层12a、电极层12b形成于热敏膜13的膜下,但也可形成于热敏膜13的膜上或膜中。
热敏膜13为热敏薄膜,为包含具有负的温度系数的氧化物半导体的热敏电阻的薄膜。热敏膜13通过溅射法等薄膜形成技术在所述电极层12a及电极层12b上成膜而以横跨电极层12a及电极层12b的方式形成,与电极层12a及电极层12b电连接。
热敏膜13包含选自锰(Mn)、镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)等过渡金属元素中的两种或两种以上的元素,由包含具有尖晶石型结晶构造的复合金属氧化物作为主成分的热敏电阻材料所构成。而且,为了提高特性等,也可含有副成分。主成分、副成分的组成及含量可根据所需的特性而适当决定。
保护膜14覆盖形成热敏膜13的区域,并且以所述电极层12a、电极层12b的至少一部分露出的方式形成露出部121a、露出部121b而覆盖电极层12a、电极层12b。保护膜14可通过溅射法等薄膜形成技术将二氧化硅、氮化硅等成膜而形成,或可通过印刷法形成铅玻璃、硼硅玻璃及硼硅酸铅玻璃等。
一对导线构件20a、20b以经焊接的状态接合并电连接于如以上的薄膜热敏电阻10。导线构件20a、导线构件20b为通过化学蚀刻或压制等方法形成的具有弹性的弹性体,为板状的薄的窄幅金属板,为导线框架。而且,导线构件20a、导线构件20b的厚度尺寸为100μm以下,优选为30μm左右,宽度尺寸为80μm~200μm。而且,使用其热导率为50W/m·K以下的材料。
具体而言,导线构件20例如使用热导率为19.5W/m·K的热导率低的康铜。作为热导率低的材料,也可使用如哈氏合金(注册商标)那样的材料。
这些导线构件20a、导线构件20b以通过激光焊接而焊接的状态连接于电极层12a、电极层12b。因此,电极层12a、电极层12b与导线构件20a、导线构件20b的金属互溶接合。因此,在电极层12a、电极层12b与导线构件20a、导线构件20b之间没有焊接等情况下所使用的熔填材料(钎料)等附加材料,即,无介在物,因此能够减小热容,而能够减小热时间常数,加快薄膜热敏电阻10的热响应性。
如上所述,通过使导线构件20的材料的热导率为50W/m·K以下且选定能够焊接的材料,能够利用导线构件20减小薄膜热敏电阻10的热容及热耗散常数,从而将薄膜热敏电阻10薄型小型化,与此相结合,而能够实现高感度、且热响应性优异的薄膜热敏电阻10。
详细而言,导线构件20a、导线构件20b是包括接合部21a、接合部21b、及从所述接合部21a、接合部21b一体延伸的导线部22a、导线部22b而形成。接合部21a、接合部21b是通过焊接接合于热敏元件10的电极层12a、电极层12b的部分,沿着与电极层12a及电极层12b排列配置的方向正交的方向配置。导线部22a、导线部22b从接合部21a、接合部21b向外侧折曲,沿着与接合部21a、接合部21b平行的方向延伸。接合于薄膜热敏电阻10的电极层12a、电极层12b的接合部21a、接合部21b的宽度尺寸以较导线部22a、导线部22b的宽度尺寸窄幅的方式形成。在所述接合部21a、接合部21b的前端部接合薄膜热敏电阻10而连接为桥接状。
导线构件20a、导线构件20b是由低熔点金属、即熔点为1300℃以下的金属所形成,例如可使用康铜、哈氏合金(注册商标)、锰铜等主成分包含铜的铜合金。在本实施方式中,具体而言,如已说明那样使用康铜材料。
在例如通过激光焊接将薄膜热敏电阻10的电极层12a、电极层12b与导线构件20a、导线构件20b接合的情况下,由于导线构件20a、导线构件20b的熔点为1300℃以下,故而即使利用激光束等进行加热、熔融,也不会成为熔点1300℃以上的温度。因此,并未超过陶瓷基板的熔点1600℃~2100℃,因此能够抑制热敏元件10的电极层12a、电极层12b或电极层12a、电极层12b正下方的绝缘性基板11的损伤,而将导线构件20a、导线构件20b接合。而且,在所述情况下,由于不使用凸块等附加材料,故而不存在将附加材料以实质附加的状态接合于连接(接合)处的情况,厚度尺寸不会增大,而且,热容也不会增加,能够实现高感度且使热响应性成为高速。
以往,如上所述的导线构件使用不锈钢、可伐合金、镍合金等铁系金属。所述铁系金属的熔点高,例如不锈钢、可伐合金均为铁系合金,因此存在温度上升至铁的熔点1538℃左右的情况。若向这种高熔点金属的导线构件照射激光焊接用的激光束,则导线构件及其周围被加热为高温,产生绝缘性基板(例如氧化铝基板)容易受到损伤的问题。而且,在利用焊料的接合中,考虑到温度循环的耐热温度成为150℃以下,存在无法确保200℃以上的耐热性的问题。
通过所述本实施方式的结构,能够确保200℃以上的耐热性,而能够解决这种问题。而且,由于在电极层12a、电极层12b与导线构件20a、导线构件20b之间并未介置作为介在物的附加材料或焊料形成的熔填材料(钎料),故而不会产生所述介在物的量方面的偏差,而能够抑制各薄膜热敏电阻的输出特性的偏差。
如以图2为代表所示,基座构件30是形成为大致圆盘状的金属制构件,经由绝缘构件31而供导电端子部32插通。从薄膜热敏电阻10导出的导线构件20a、导线构件20b通过焊接而电连接于所述导电端子部32。绝缘构件31是由玻璃或树脂等绝缘材料所形成。
此外,在利用绝缘材料形成基座构件30的情况下,可不需要绝缘构件31。而且,导电端子部32也可包括印刷线路板等。
如图5及图6所示,气压检测传感器1在壳体2内收容有具有大致相同的特性的高精度地配对的压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'。
壳体2的外形呈大致长方体形状,划分出一对前端变细的圆筒状的收容空间部21、21'而形成。壳体2的热导率优选为80W/m·K以上,例如为铝制,从而抑制周围温度的变动造成的影响,将壳体2内的温度保持为一定。此外,为了将壳体2的温度调整为一定,例如可使用加热器等温度调整机构对壳体2进行加热。在所述情况下,能够进一步抑制周围温度的变动造成的影响。
在收容空间部21中收容有压力检测用的薄膜热敏电阻10。在收容空间部21的前端侧形成有向外侧开口的贯穿孔21a,所述收容空间部21成为通过贯穿孔21a而与外部气体(气氛)连通的状态。因此,压力检测用的薄膜热敏电阻10成为受到外部气体的影响的状态。
另一方面,在收容空间部21'中在一定的气压下、具体而言在大气压下以密封状态收容有压力补偿用的薄膜热敏电阻10'。由此,压力检测用的薄膜热敏电阻10成为不受外部气体(气氛)的影响的状态。
如上所述,压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'被收容于相同形状的壳体2、具体而言为收容空间部21及收容空间部21'或其周壁的形态大致相同的壳体2内。此外,收容空间部21的贯穿孔21a以直径小于收容空间部21的内径的方式形成。因此,收容空间部21与收容空间部21'的容积未产生大的差。因此,将压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'放置于大致相同的热环境下,能够减小两者间的热的影响的差,而能够减小包括来自收容空间部21及收容空间部21'的内周壁的辐射热在内的压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'的热耗散常数的偏差。从壳体2的后端侧导出导电端子部32、导电端子部32'。此外,收容压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'的壳体也可以形成大致相同的热环境的方式分别分开构成。
(配对)
对压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'的配对进行说明。
热敏电阻的特性基本上由电阻值(25℃下的零负荷电阻值)、B常数、热耗散常数及热时间常数确定。而且,电阻值及B常数可作为电特性而掌握,热耗散常数及热时间常数可作为热特性而掌握。
在压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'的关系中,理想的是这些特性值完全一致,但难以完全一致。因此,重要的是实现高精度的特性值的偏差的范围内的配对。
通常,这种热敏电阻的电阻值的偏差(容许差)为±5%,B常数的偏差为±3%,热耗散常数的偏差为±10%左右,并且,若考虑电源等的偏差,则气压检测传感器的精度成为±20%。
在本实施方式中,压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'的特性值的配对成为作为电特性的电阻值为±0.2%以下、B常数也为±0.2%以下的精度。而且,作为热特性的热耗散常数也成为±0.2%以下。
另外,作为实现这种高精度的配对的处理方法,在修正电阻值的偏差的情况下,应用如下方法:通过激光照射或喷沙法,切削薄膜热敏电阻的电极面或薄膜热敏电阻本体的一部分进行修整。而且,在修正热耗散常数的偏差的情况下,可适当应用薄膜热敏电阻的绝缘性基板的厚度、从同一晶圆切削薄膜热敏电阻时的切割尺寸的均一化、使壳体成为相同形状并放置于大致相同的热环境及通过焊接将导线构件接合等处理方法。而且,也存在应用筛选所制作的薄膜热敏电阻的方法的情况。
接着,对用来将压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'高精度地配对的指标进行说明。所述指标为导出可容许的特性的偏差值的指标。
准备8个(元件No.1~元件No.8)实施配对处理方法的薄膜热敏电阻的试样。求出元件No.1~元件No.8的25℃下的电阻值(KΩ)、85℃下的电阻值(KΩ)、热耗散常数(mw/℃)的测定算出值,算出25℃的电阻值、85℃的电阻值以及热耗散常数的平均值、最大值、最小值及偏差值。
在这种热敏电阻的制造工序的品质管理中,珠型热敏电阻的电阻值精度(容许差)为±15%左右,热耗散常数为参考值,现状是未对其精度进行管理。另一方面,薄膜热敏电阻的电阻值精度为±5%左右,热耗散常数与珠型热敏电阻同样为参考值,其精度为未经管理的状态。由于对于热耗散常数尚无精度良好地测定的方法,因此成为这种状况。发明者等人着眼于热耗散常数,确立高精度地测定热耗散常数的技术并应用于本发明。
若使用电阻值精度为±15%左右的热敏电阻,则气压检测传感器的精度无法实现±15%以下的精度。另一方面,若热耗散常数为±15%左右,则气压检测传感器的精度无法实现±15%以下的精度。现在市售的导热方式的真空传感器的精度为±15%~±50%。
基于以上进行研究及实验,结果得到以下结论:为了相较于以往的导热方式而设为更高精度,将电阻值设为±1%以下,将热耗散常数设为±1%以下,而精密地控制偏差,由此能够实现高精度化。“将电阻值设为±1%以下”表示以压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'的各电阻值的平均值作为基准的容许差。热耗散常数也是同样。因此,具体而言,电阻值及热耗散常数的配对可通过以规定的容许差进行管理并制造来进行。
由此,压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'至少将电阻值配对作为电特性,至少将热耗散常数配对作为热特性,由此能够提高测定精度。
[气压检测装置]
如图7所示,气压检测装置100在气压检测传感器1连接电源V而构成桥接电路。可检测输出电压Vout1与输出电压Vout2的差动输出作为输出电压Vout。
将压力检测用的薄膜热敏电阻10及压力补偿用的薄膜热敏电阻10'的串联电路与固定电阻器R1、可变电阻器RV及固定电阻器R2的串联电路经由限制电阻器R3并联于电源V。而且,在各串联电路的中间连接输出端子,作为输出电压Vout1及输出电压Vout2,可检测其中间点的电位差作为输出电压Vout。
此外,也可将压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'并联构成桥接电路。在所述情况下,将固定电阻器R1及压力检测用的薄膜热敏电阻10的串联电路与固定电阻器R2、可变电阻器RV及压力补偿用的薄膜热敏电阻10'经由限制电阻器R3并联于电源V。并且,在各串联电路的中间连接输出端子,作为输出电压Vout1及输出电压Vout2,可检测其中间点的电位差作为输出电压Vout。在振动等成为问题的情况下,可不是用可变电阻器,而是将固定电阻器加以组合而构成。
而且,在制造(制作)气压检测装置100时,进行偏移调整工序,将输出电压Vout1及输出电压Vout2的偏移电压在大气压下调整为零。具体而言,调整可变电阻器RV的电阻值,将输出电压Vout1与输出电压Vout2的电位差调整为零。压力补偿用的薄膜热敏电阻10'在大气压下以密封状态收容于壳体2中,因此可高精度且容易地进行偏移调整。
接着,参照图7对气压检测装置100的动作的概略进行说明。首先,将气压检测传感器1配置于被测定气氛中。若驱动气压检测装置100,则压力检测用的薄膜热敏电阻10通过被测定气氛的热导率而检测热耗散的状态的变化、即热损耗量的变化,检测所述温度变化作为电阻变化。以压力补偿用的薄膜热敏电阻10'作为基准,作为输出电压Vout1及输出电压Vout2,检测其中间点的电位差作为输出电压Vout。气氛的热导率依赖于压力,因此可通过输出电压Vout检测被测定气氛的压力。
将输出电压Vout输入未图示的微型计算机等控制处理机构,进行运算处理并作为检测输出而输出被测定气氛的压力。此外,为了确保耐热性,而以自发热温度成为200℃以下的方式控制压力检测用的薄膜热敏电阻10及压力补偿用的薄膜热敏电阻10'。
[输出特性]
参照图8至图10对利用所述实施方式的气压检测装置100的输出特性进行说明。图8是表示确认重复再现性所得的结果的曲线图,图9是表示输出的稳定性的曲线图,图10是表示压力与输出电压的关系的曲线图。
(重复再现性)
在图8中,准备两个气压检测装置的试样1及试样2,对重复再现性进行测定。横轴表示测定次数(次),纵轴表示输出电压(mV)。此外,周围温度为25℃,被测定气氛的气压为100Pa的同一条件,但针对第一次~第四次的各测定次数改变所划分的被测定气氛。
如图所示,在测定次数第一次中,试样1与试样2的输出电压的差限于约±1.4%,在其后的测定次数第二次~第四次中,输出电压为大致一定的240mV。因此,可知重复再现性良好。
(输出的稳定性)
在图9中,对气压检测装置的输出的稳定性进行测定。横轴表示时间(s),纵轴表示输出电压(mV)。周围温度为25℃,被测定气氛的气压为100Pa的条件。
如图所示,输出电压在60秒~9000秒的范围内几乎无变化,可知极为稳定。
(压力与输出电压的关系)
在图10中,准备两个气压检测装置的试样1及试样2,测定压力与输出电压的关系。横轴表示压力(Pa),纵轴表示输出电压(mV)。
如图所示,可知在60Pa~100000Pa的大范围内输出电压的偏差少。尤其是在60Pa~300Pa的范围内获得输出电压大致一致而偏差极少的结果。另一方面,在作为较大气压的绝对压力0.1MPa更大的压力的绝对压力0.2MPa的情况下,确认符号改变,获得约-4mV的输出。
认为获得这种输出特性的原因在于压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'被高精度地配对。
如以上所述,通过本实施方式,可提供能够提高感度及精度的气压检测传感器1、气压检测装置100及气压检测装置的制造方法。
具体而言,由于使用薄膜热敏电阻用于压力检测及压力补偿,故而与以往的珠型热敏电阻相比,可增大表面积,而且,由于导线构件20a、导线构件20b使用热导率为50W/m·K以下的热导率低的材料,故而能够减小热耗散常数而提高感度。
而且,由于将压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'高精度地配对,故而能够提高测定精度,并且能够减少各气压检测传感器1的偏差。认为其原因主要在于:将压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10'在相同形状的壳体2内配设于大致相同的热环境;以及通过焊接将导线构件20a、导线构件20b接合于压力检测用的薄膜热敏电阻10与压力补偿用的薄膜热敏电阻10',由此可减小热耗散常数的偏差。
此外,在所述实施方式中,已对将导线构件20a、导线构件20b连接于电极层12a、电极层12b的情况进行了说明,但在进一步将配线图案连接于电极层的结构的情况下,可为配线图案使用热导率低的材料,并将导线构件接合于所述配线图案。
此外,本发明并不限定于所述实施方式的结构,可在不脱离发明的要旨的范围内进行各种变形。而且,所述实施方式是作为一例而提示,并不对发明的范围进行限定。这些新颖的实施方式可以其他各种形态实施,可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包括于发明的范围或要旨内,同时包括于权利要求的范围所记载的发明及其均等的范围内。
符号的说明
1:气压检测传感器
2:壳体
10:压力检测用的薄膜热敏电阻
10':压力补偿用的薄膜热敏电阻
11:绝缘性基板
12a、12b:电极层
13:热敏膜
14:保护膜
20:导线构件
21:收容空间部
21a:贯穿孔
22a:电极部
22b:导线部
30:基座构件
32:导电端子部
100:气压检测装置

Claims (14)

1.一种气压检测传感器,其特征在于包括:
压力检测用的热敏电阻,根据气氛的热导率检测热损耗量的变化;以及
压力补偿用的热敏电阻,成为压力检测的基准,
所述压力检测用的热敏电阻与所述压力补偿用的热敏电阻至少将电阻值配对作为电特性,至少将热耗散常数配对作为热特性。
2.根据权利要求1所述的气压检测传感器,其特征在于:所述压力检测用的热敏电阻及所述压力补偿用的热敏电阻为薄膜热敏电阻。
3.根据权利要求1或2所述的气压检测传感器,其特征在于:所述压力检测用的热敏电阻及所述压力补偿用的热敏电阻分别被收容于包括经划分的收容空间部的壳体中,并配设于大致相同的热环境。
4.根据权利要求3所述的气压检测传感器,其特征在于:收容所述压力检测用的热敏电阻的收容空间部成为与外部气体连通的状态,收容所述压力补偿用的热敏电阻的收容空间部在一定的气压下处于密封状态。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气压检测传感器,其特征在于:导线构件以经焊接的状态连接于所述压力检测用的热敏电阻及所述压力补偿用的热敏电阻的电极层。
6.根据权利要求5所述的气压检测传感器,其特征在于:所述导线构件的热导率为50W/m·K以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的气压检测传感器,其特征在于:所述电阻值的配对为±1%以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的气压检测传感器,其特征在于:所述热耗散常数的配对为±1%以下。
9.根据权利要求2至7中任一项所述的气压检测传感器,其特征在于:所述压力检测用的热敏电阻及所述压力补偿用的热敏电阻的基板的厚度尺寸为200μm以下,为横向尺寸1mm×纵向尺寸0.5mm以上的尺寸。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的气压检测传感器,其特征在于:以将所述壳体的温度调整为一定的方式构成。
11.一种气压检测装置,其特征在于:根据权利要求1至10中任一项所述的气压检测传感器经桥接而构成桥接电路。
12.根据权利要求11所述的气压检测装置,其特征在于:将所述桥接电路的输出电压在大气压下调整为零。
13.根据权利要求11或12所述的气压检测装置,其特征在于:所述气压检测传感器中的所述压力检测用的热敏电阻及所述压力补偿用的热敏电阻是以自发热温度成为200℃以下的方式被控制。
14.一种气压检测装置的制造方法,所述气压检测装置包括:压力检测用的热敏电阻,根据气氛的热导率检测热损耗量的变化;以及压力补偿用的热敏电阻,成为压力检测的基准,所述压力检测用的热敏电阻与所述压力补偿用的热敏电阻至少将电阻值配对作为电特性,至少将热耗散常数配对作为热特性,经桥接而构成桥接电路,
所述气压检测装置的制造方法的特征在于包括偏移调整工序,
所述偏移调整工序将所述气压检测装置的输出电压在大气压下调整为零。
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