JP2000171320A - 圧電ダイアフラムポンプの圧力測定方法及びその装置とこれを用いた血圧測定装置 - Google Patents
圧電ダイアフラムポンプの圧力測定方法及びその装置とこれを用いた血圧測定装置Info
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- JP2000171320A JP2000171320A JP10345801A JP34580198A JP2000171320A JP 2000171320 A JP2000171320 A JP 2000171320A JP 10345801 A JP10345801 A JP 10345801A JP 34580198 A JP34580198 A JP 34580198A JP 2000171320 A JP2000171320 A JP 2000171320A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電ダイアフラムポンプで得られる圧力を圧
電ダイアフラムポンプの特性を活かした状態で測定す
る。 【解決手段】 圧電素子にて駆動されるダイアフラム１
０を用いた圧電ダイアフラムポンプにおけるチャンバー
内の圧力を上記ダイアフラム１０の変位に基づいて測定
する。
電ダイアフラムポンプの特性を活かした状態で測定す
る。 【解決手段】 圧電素子にて駆動されるダイアフラム１
０を用いた圧電ダイアフラムポンプにおけるチャンバー
内の圧力を上記ダイアフラム１０の変位に基づいて測定
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電ダイアフラムポ
ンプの圧力測定方法及びその装置とこれを用いた血圧測
定装置に関するものである。
ンプの圧力測定方法及びその装置とこれを用いた血圧測
定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電ダイアフラムポンプは、圧電素子を
利用してダイアフラムを駆動するポンプであり、超小型
のものを得ることができるが、この圧電ダイアフラムポ
ンプで得られる加圧流体の圧力は、その排気側に接続し
た圧力測定手段を用いて計測していた。
利用してダイアフラムを駆動するポンプであり、超小型
のものを得ることができるが、この圧電ダイアフラムポ
ンプで得られる加圧流体の圧力は、その排気側に接続し
た圧力測定手段を用いて計測していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この場合、圧電ダイア
フラムポンプの小型であるという特性を十分に活かすこ
とができない。
フラムポンプの小型であるという特性を十分に活かすこ
とができない。
【０００４】また血圧測定装置は、阻血袋を加圧するポ
ンプと、血圧測定のための圧力測定手段とが必要なもの
であるが、その小型化のためにはポンプ及び圧力測定手
段の小型化を図らねばならない。
ンプと、血圧測定のための圧力測定手段とが必要なもの
であるが、その小型化のためにはポンプ及び圧力測定手
段の小型化を図らねばならない。
【０００５】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは圧電ダイアフラムポ
ンプで得られる加圧流体の圧力を圧電ダイアフラムポン
プの特性を活かした状態で測定することができる圧電ダ
イアフラムポンプの圧力測定方法及びその装置を提供す
るにあり、また他の目的とするところは小型の血圧測定
装置を提供するにある。
であって、その目的とするところは圧電ダイアフラムポ
ンプで得られる加圧流体の圧力を圧電ダイアフラムポン
プの特性を活かした状態で測定することができる圧電ダ
イアフラムポンプの圧力測定方法及びその装置を提供す
るにあり、また他の目的とするところは小型の血圧測定
装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る圧
電ダイアフラムポンプの圧力測定方法は、圧電素子にて
駆動されるダイアフラムを用いた圧電ダイアフラムポン
プにおけるチャンバー内に加圧流体を導いてチャンバー
内の圧力を上記ダイアフラムの変位に基づいて測定する
ことに特徴を有している。
電ダイアフラムポンプの圧力測定方法は、圧電素子にて
駆動されるダイアフラムを用いた圧電ダイアフラムポン
プにおけるチャンバー内に加圧流体を導いてチャンバー
内の圧力を上記ダイアフラムの変位に基づいて測定する
ことに特徴を有している。
【０００７】この場合、ダイアフラムとして圧電材料か
らなるものを用いるとともに、圧電材料の圧電効果を利
用して圧力を測定することが最も好ましい。
らなるものを用いるとともに、圧電材料の圧電効果を利
用して圧力を測定することが最も好ましい。
【０００８】また、ダイアフラムポンプに接続するバル
ブとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス
法で作成したマイクロバルブを用いたり、マイクロバル
ブとして、アクティブ型のものを用いることが周辺部材
を含む小型化の点で有利であり、上記アクティブ型マイ
クロバルブとしては、圧電素子で作動するものを好適に
用いることができる。
ブとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス
法で作成したマイクロバルブを用いたり、マイクロバル
ブとして、アクティブ型のものを用いることが周辺部材
を含む小型化の点で有利であり、上記アクティブ型マイ
クロバルブとしては、圧電素子で作動するものを好適に
用いることができる。
【０００９】圧電材料からなるダイアフラムを用いる場
合、圧電定数と圧電電圧定数とが異なる複数種の圧電材
料からなる複合材料のものを用いるのも好ましく、ま
た、圧電効果による発生電圧の積分値を基に圧力を測定
することが好ましい。
合、圧電定数と圧電電圧定数とが異なる複数種の圧電材
料からなる複合材料のものを用いるのも好ましく、ま
た、圧電効果による発生電圧の積分値を基に圧力を測定
することが好ましい。
【００１０】ダイアフラムポンプに接続するリレーとし
て、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法で作
成したマイクロリレーを用いたり、ダイアフラムポンプ
として、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法
で作成したマイクロポンプを用いることも小型化の点で
好ましい。
て、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法で作
成したマイクロリレーを用いたり、ダイアフラムポンプ
として、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法
で作成したマイクロポンプを用いることも小型化の点で
好ましい。
【００１１】圧電材料としては、スパッタ法もしくは水
熱合成法で作成したものを好適に用いることができる。
熱合成法で作成したものを好適に用いることができる。
【００１２】ダイアフラムと固定平板電極との間の静電
容量変化を基に圧力を測定するようにしてもよく、この
場合、ダイアフラムとして、このダイアフラム駆動用の
圧電材料を介して周縁が固定された平板状のものを用い
たり、固定平板電極として、ダイアフラム上に犠牲層を
介して形成されるとともに犠牲層の除去でダイアフラム
と微小間隔で対向するものを用いたり、圧電材料として
積層構造を持つものを用いたりするのが好ましい。
容量変化を基に圧力を測定するようにしてもよく、この
場合、ダイアフラムとして、このダイアフラム駆動用の
圧電材料を介して周縁が固定された平板状のものを用い
たり、固定平板電極として、ダイアフラム上に犠牲層を
介して形成されるとともに犠牲層の除去でダイアフラム
と微小間隔で対向するものを用いたり、圧電材料として
積層構造を持つものを用いたりするのが好ましい。
【００１３】さらにはダイアフラム上に設けたピエゾ抵
抗体の出力を基に圧力を測定してもよく、この場合、ピ
エゾ抵抗体として、ダイアフラム上に薄膜形成法で形成
したものを用いたり、ピエゾ抵抗体として、高ゲージ率
材料からなるものを用いることが好ましい。
抗体の出力を基に圧力を測定してもよく、この場合、ピ
エゾ抵抗体として、ダイアフラム上に薄膜形成法で形成
したものを用いたり、ピエゾ抵抗体として、高ゲージ率
材料からなるものを用いることが好ましい。
【００１４】そして本発明に係る圧電ダイアフラムポン
プの圧力測定装置は、圧電素子にて駆動されるダイアフ
ラムを用いた圧電ダイアフラムポンプで加圧された流体
の圧力を測定する圧力測定装置であって、加圧流体をチ
ャンバー内に導く導入手段と、上記ダイアフラムの変位
に基づいて上記圧力を測定する測定手段を備えているこ
とに特徴を有している。
プの圧力測定装置は、圧電素子にて駆動されるダイアフ
ラムを用いた圧電ダイアフラムポンプで加圧された流体
の圧力を測定する圧力測定装置であって、加圧流体をチ
ャンバー内に導く導入手段と、上記ダイアフラムの変位
に基づいて上記圧力を測定する測定手段を備えているこ
とに特徴を有している。
【００１５】ダイアフラムが圧電材料で形成されてお
り、上記測定手段は圧電材料の圧電効果を基に圧力を測
定するものであると、さらに好ましいものとなる。
り、上記測定手段は圧電材料の圧電効果を基に圧力を測
定するものであると、さらに好ましいものとなる。
【００１６】また、ダイアフラムポンプに接続するバル
ブとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス
法で作成されたマイクロバルブが用いられていたり、マ
イクロバルブとして、アクティブ型のものが用いられて
いれば、小型化の点で有利であり、アクティブ型マイク
ロバルブとしては、圧電素子で作動するものが好適であ
る。
ブとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス
法で作成されたマイクロバルブが用いられていたり、マ
イクロバルブとして、アクティブ型のものが用いられて
いれば、小型化の点で有利であり、アクティブ型マイク
ロバルブとしては、圧電素子で作動するものが好適であ
る。
【００１７】ダイアフラムとして、圧電定数と圧電電圧
定数とが異なる複数種の圧電材料からなる複合材料のも
のが用いられていても、好ましい結果を得ることができ
る。
定数とが異なる複数種の圧電材料からなる複合材料のも
のが用いられていても、好ましい結果を得ることができ
る。
【００１８】ダイアフラムポンプに接続するリレーとし
て、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法で作
成されたマイクロリレーが用いられていたり、ダイアフ
ラムポンプとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡ
プロセス法で作成されたマイクロポンプが用いられてい
ても、小型化の点で有利である。
て、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法で作
成されたマイクロリレーが用いられていたり、ダイアフ
ラムポンプとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡ
プロセス法で作成されたマイクロポンプが用いられてい
ても、小型化の点で有利である。
【００１９】測定手段は、ダイアフラムと固定平板電極
との間の静電容量変化を基に圧力を測定するものであっ
てもよく、この場合、ダイアフラムは、このダイアフラ
ム駆動用の圧電材料を介して周縁が固定された平板状の
ものとしておくとよい。また、圧電材料が積層構造を持
つものであっても良い結果を得ることができる。
との間の静電容量変化を基に圧力を測定するものであっ
てもよく、この場合、ダイアフラムは、このダイアフラ
ム駆動用の圧電材料を介して周縁が固定された平板状の
ものとしておくとよい。また、圧電材料が積層構造を持
つものであっても良い結果を得ることができる。
【００２０】さらに測定手段は、ダイアフラム上に設け
たピエゾ抵抗体の出力を基に圧力を測定するものであっ
てもよく、この場合のピエゾ抵抗体は、ダイアフラム上
に薄膜形成法で形成されたものとしておくとよい。
たピエゾ抵抗体の出力を基に圧力を測定するものであっ
てもよく、この場合のピエゾ抵抗体は、ダイアフラム上
に薄膜形成法で形成されたものとしておくとよい。
【００２１】また、本発明に係る血圧測定装置は、上述
の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置を用いた血圧
測定装置であり、圧電ダイアフラムポンプが阻血袋への
空気供給手段であり、測定手段が血圧値測定手段である
ことに特徴を有している。
の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置を用いた血圧
測定装置であり、圧電ダイアフラムポンプが阻血袋への
空気供給手段であり、測定手段が血圧値測定手段である
ことに特徴を有している。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、図１における圧電ダイアフラムポ
ンプ１は、図２及び図３に示すように、圧電材料によっ
て形成されたダイアフラム１０の両面に電極１１，１１
を形成することで、圧電素子そのものがダイアフラム１
０を構成しているもので、ベース１２部には図４に示す
ようにダイアフラム１０の作動によるチャンバー１５内
の圧力変化に応じて作動するパッシブ型の吸気弁１３と
排気弁１４とを備えたものとなっている。
基づいて詳述すると、図１における圧電ダイアフラムポ
ンプ１は、図２及び図３に示すように、圧電材料によっ
て形成されたダイアフラム１０の両面に電極１１，１１
を形成することで、圧電素子そのものがダイアフラム１
０を構成しているもので、ベース１２部には図４に示す
ようにダイアフラム１０の作動によるチャンバー１５内
の圧力変化に応じて作動するパッシブ型の吸気弁１３と
排気弁１４とを備えたものとなっている。
【００２３】今、ダイアフラム１０が膨らんでチャンバ
ー１５内の圧力が大気圧より低くなれば、差圧によって
吸気弁１３が開いてチャンバー１５内に大気が流入し、
ダイアフラム１０が圧縮されれば、圧縮された大気が排
気弁１４を押し開いて出ていくものである。このポンプ
１の圧力は、ダイアフラム１０が膨らんだ時と圧縮した
時のチャンバー１５の容積変化による大気の圧力増加と
排気側の圧力との差圧により決定され、チャンバー１５
の容積変化による大気の圧力増加が排気側の圧力と等し
くなったときに流量が０となって、圧力が飽和した状態
となる。
ー１５内の圧力が大気圧より低くなれば、差圧によって
吸気弁１３が開いてチャンバー１５内に大気が流入し、
ダイアフラム１０が圧縮されれば、圧縮された大気が排
気弁１４を押し開いて出ていくものである。このポンプ
１の圧力は、ダイアフラム１０が膨らんだ時と圧縮した
時のチャンバー１５の容積変化による大気の圧力増加と
排気側の圧力との差圧により決定され、チャンバー１５
の容積変化による大気の圧力増加が排気側の圧力と等し
くなったときに流量が０となって、圧力が飽和した状態
となる。
【００２４】そして、上記ダイアフラム１０である圧電
素子には、リレーｒ１を介して駆動電源２が接続されて
いるとともに、リレーｒ２を介して信号処理回路３が接
続されており、さらにポンプ１の吸気弁１３側にはバル
ブＳＶ１を介して吸気口が設けられるとともにバルブＳ
Ｖ２を介してタンク４が接続されており、ポンプ１の排
気弁１４側にはバルブＳＶ３を介して排気口が設けられ
るとともにバルブＳＶ４を介してタンク４が接続されて
いる。
素子には、リレーｒ１を介して駆動電源２が接続されて
いるとともに、リレーｒ２を介して信号処理回路３が接
続されており、さらにポンプ１の吸気弁１３側にはバル
ブＳＶ１を介して吸気口が設けられるとともにバルブＳ
Ｖ２を介してタンク４が接続されており、ポンプ１の排
気弁１４側にはバルブＳＶ３を介して排気口が設けられ
るとともにバルブＳＶ４を介してタンク４が接続されて
いる。
【００２５】上記信号処理回路３は、ダイアフラム１０
を構成している圧電素子の圧電効果を利用してタンク４
内の圧力をチャンバー１５内の圧力として測定するもの
であり、該圧力測定は、駆動電源２によるダイアフラム
１０の駆動状態からリレーｒ１、ｒ２を切り換えること
によって行う。
を構成している圧電素子の圧電効果を利用してタンク４
内の圧力をチャンバー１５内の圧力として測定するもの
であり、該圧力測定は、駆動電源２によるダイアフラム
１０の駆動状態からリレーｒ１、ｒ２を切り換えること
によって行う。
【００２６】すなわち、ポンプ１の駆動時は、リレーｒ
１によって駆動電源２がダイアフラム（圧電素子）１０
に接続されるとともに、バルブＳＶ１，ＳＶ４が開、バ
ルブＳＶ２，ＳＶ３が閉の状態に保たれ、ポンプ１によ
って加圧された空気はタンク４内に送り込まれる。
１によって駆動電源２がダイアフラム（圧電素子）１０
に接続されるとともに、バルブＳＶ１，ＳＶ４が開、バ
ルブＳＶ２，ＳＶ３が閉の状態に保たれ、ポンプ１によ
って加圧された空気はタンク４内に送り込まれる。
【００２７】圧力上昇時に圧力測定を行う場合は、ポン
プ１の作動中にあるタイミングでバルブＳＶ１，ＳＶ４
を閉とし、リレーｒ１、ｒ２を切り換えることでポンプ
１の作動を止めて信号処理回路３をダイアフラム（圧電
素子）１０に接続する。
プ１の作動中にあるタイミングでバルブＳＶ１，ＳＶ４
を閉とし、リレーｒ１、ｒ２を切り換えることでポンプ
１の作動を止めて信号処理回路３をダイアフラム（圧電
素子）１０に接続する。
【００２８】そして、バルブＳＶ３を開としてポンプ１
の下流をいったん大気に開放することでチャンバー１５
内の空気を抜いた後、バルブＳＶ３を閉じ、次いでバル
ブＳＶ２を瞬間的に開いてタンク４内の空気をチャンバ
ー１５内に送り込む。ダイアフラム１０は、チャンバー
１５内に送り込まれた空気の圧力に応じて膨らむことか
ら、ダイアフラム１０である圧電素子は、圧力に応じた
電圧を圧電効果によって発生するものであり、この電圧
から信号処理回路３が圧力の測定を行う。
の下流をいったん大気に開放することでチャンバー１５
内の空気を抜いた後、バルブＳＶ３を閉じ、次いでバル
ブＳＶ２を瞬間的に開いてタンク４内の空気をチャンバ
ー１５内に送り込む。ダイアフラム１０は、チャンバー
１５内に送り込まれた空気の圧力に応じて膨らむことか
ら、ダイアフラム１０である圧電素子は、圧力に応じた
電圧を圧電効果によって発生するものであり、この電圧
から信号処理回路３が圧力の測定を行う。
【００２９】開放時の減圧中の圧力測定は、リレーｒ１
を開、リレーｒ２を閉とするとともに、バルブＳＶ１，
ＳＶ４を閉、バルブＳＶ３を開とした状態で、バルブＳ
Ｖ２を瞬間的に開いてタンク４内の空気のチャンバー１
５内に送り込み、この時のダイアフラム（圧電素子）１
０の圧電効果から測定する。
を開、リレーｒ２を閉とするとともに、バルブＳＶ１，
ＳＶ４を閉、バルブＳＶ３を開とした状態で、バルブＳ
Ｖ２を瞬間的に開いてタンク４内の空気のチャンバー１
５内に送り込み、この時のダイアフラム（圧電素子）１
０の圧電効果から測定する。
【００３０】タンク４内の流体振動の検出も行うことが
できる。バルブＳＶ１，ＳＶ３，ＳＶ４を閉、バルブＳ
Ｖ２を開状態とすれば、タンク４内の流体振動が流体を
通じてポンプ１内に伝わることから、圧電効果で発生す
る電圧の変化から流体振動を検出することができる。
できる。バルブＳＶ１，ＳＶ３，ＳＶ４を閉、バルブＳ
Ｖ２を開状態とすれば、タンク４内の流体振動が流体を
通じてポンプ１内に伝わることから、圧電効果で発生す
る電圧の変化から流体振動を検出することができる。
【００３１】圧電素子を構成しているダイアフラム１０
は、圧電材料として、圧電定数（ｄ定数）と圧電電圧定
数（ｇ定数）とが異なる複数種の圧電材料からなる複合
材料のものを用いるのが好ましい。アクチュエータとし
て用いるだけであるならば、圧電定数が大きい圧電材
料、たとえばＰＺＴが好ましく、また、センサとして用
いるだけであれば、圧電電圧定数が大きい（感度が高
い）圧電材料、たとえばポリマーであるＰＶＤＦが好ま
しいのであるが、アクチュエータとセンサとを兼用する
ものにおいて、上記両定数が共に好ましい圧電材料が存
在していないことから、圧電定数が大である圧電材料
と、圧電電圧定数が大である圧電材料とを組み合わせた
複合材料とすることで、アクチュエータとしてもセンサ
としても優れた特性を持つものとすることができる。
は、圧電材料として、圧電定数（ｄ定数）と圧電電圧定
数（ｇ定数）とが異なる複数種の圧電材料からなる複合
材料のものを用いるのが好ましい。アクチュエータとし
て用いるだけであるならば、圧電定数が大きい圧電材
料、たとえばＰＺＴが好ましく、また、センサとして用
いるだけであれば、圧電電圧定数が大きい（感度が高
い）圧電材料、たとえばポリマーであるＰＶＤＦが好ま
しいのであるが、アクチュエータとセンサとを兼用する
ものにおいて、上記両定数が共に好ましい圧電材料が存
在していないことから、圧電定数が大である圧電材料
と、圧電電圧定数が大である圧電材料とを組み合わせた
複合材料とすることで、アクチュエータとしてもセンサ
としても優れた特性を持つものとすることができる。
【００３２】ところで、圧電効果によって発生する電圧
を信号処理回路３で処理することで圧力を測定するわけ
であるが、この時、圧電効果で発生する電圧の積分値か
ら圧力を測定することが好ましい。加圧時及び減圧時の
圧力測定は、圧電効果による発生電圧のピーク電圧から
求めることはできるが、たとえばバルブの開閉速度が早
い場合は図６(a)に示すようにピーク電圧が大となり、
バルブの開閉速度が遅い場合は図６(b)に示すように、
ピーク電圧が小となるというばらつきが生じ、結果とし
て測定した圧力値が異なることになる。しかし、積分値
から求めるならば、バルブの開閉速度のばらつきに関係
なく、正確な圧力値を求めることができる。
を信号処理回路３で処理することで圧力を測定するわけ
であるが、この時、圧電効果で発生する電圧の積分値か
ら圧力を測定することが好ましい。加圧時及び減圧時の
圧力測定は、圧電効果による発生電圧のピーク電圧から
求めることはできるが、たとえばバルブの開閉速度が早
い場合は図６(a)に示すようにピーク電圧が大となり、
バルブの開閉速度が遅い場合は図６(b)に示すように、
ピーク電圧が小となるというばらつきが生じ、結果とし
て測定した圧力値が異なることになる。しかし、積分値
から求めるならば、バルブの開閉速度のばらつきに関係
なく、正確な圧力値を求めることができる。
【００３３】そして、上記のような圧電素子であるダイ
アフラム１０を備えたポンプ１は、半導体プロセスやＬ
ＩＧＡプロセスによってダイアフラム１０、更には吸入
弁１３，１４を形成したマイクロポンプとすることによ
り、系全体を小型化することができる。また、圧電素子
であるダイアフラム１０については、薄膜形成法（たと
えばスパッタ法や水熱合成法）で形成することで、粉末
を焼結して形成した場合のような研磨工程や分極処理工
程が不要となり、製造が容易となる。
アフラム１０を備えたポンプ１は、半導体プロセスやＬ
ＩＧＡプロセスによってダイアフラム１０、更には吸入
弁１３，１４を形成したマイクロポンプとすることによ
り、系全体を小型化することができる。また、圧電素子
であるダイアフラム１０については、薄膜形成法（たと
えばスパッタ法や水熱合成法）で形成することで、粉末
を焼結して形成した場合のような研磨工程や分極処理工
程が不要となり、製造が容易となる。
【００３４】各バルブＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４
も半導体プロセスやＬＩＧＡプロセスによって形成した
マイクロバルブとすれば、系全体の小型化を更に促進す
ることができる。また、マイクロバルブを用いたなら
ば、バルブＳＶ２の瞬間的開閉でタンク４から放出する
流体量を少なくすることができるために、タンク４内の
圧力を監視しながらタンク４内の圧力を高めていく場
合、図７にイで示すところのバルブＳＶ２の瞬間的開に
よる圧力低下量を小さくすることができるために、タン
ク４内の加圧を早く行うことができ、また、タンク４内
の圧力を監視しながらタンク４内の圧力を下げていく解
放時においても、図８にロで示す圧力低下量を小さくす
ることができるために、圧力測定頻度を大きくすること
ができるものであり、このような特性は、この圧電ダイ
アフラムポンプの圧力測定装置を後述の血圧測定装置に
用いる場合、きわめて好ましいものとなる。
も半導体プロセスやＬＩＧＡプロセスによって形成した
マイクロバルブとすれば、系全体の小型化を更に促進す
ることができる。また、マイクロバルブを用いたなら
ば、バルブＳＶ２の瞬間的開閉でタンク４から放出する
流体量を少なくすることができるために、タンク４内の
圧力を監視しながらタンク４内の圧力を高めていく場
合、図７にイで示すところのバルブＳＶ２の瞬間的開に
よる圧力低下量を小さくすることができるために、タン
ク４内の加圧を早く行うことができ、また、タンク４内
の圧力を監視しながらタンク４内の圧力を下げていく解
放時においても、図８にロで示す圧力低下量を小さくす
ることができるために、圧力測定頻度を大きくすること
ができるものであり、このような特性は、この圧電ダイ
アフラムポンプの圧力測定装置を後述の血圧測定装置に
用いる場合、きわめて好ましいものとなる。
【００３５】図９はポンプ１にパッシブ型の吸気弁１３
及び排気弁１４に加えて、もう一系統の吸排弁をアクテ
ィブ型のマイクロバルブＭＶ１，ＭＶ２を設けたものを
示している。ポンプ１の作動時はマイクロバルブＭＶ
１，ＭＶ２を共に閉じておき、吸気弁１３と排気弁１４
とで吸排気を行わせる。圧力上昇時の測定は、ポンプ１
作動中にあるタイミングでリレーｒ１、ｒ２を切り換え
てポンプ１の動作を止めるとともに信号処理回路３をダ
イアフラム（圧電素子）１０に接続し、マイクロバルブ
ＭＶ２を開にして排気側を大気に解放する。この状態で
マイクロバルブＭＶ１を瞬間的に開いてタンク４内の流
体をチャンバー１５内に送りこみ、圧電効果を利用して
圧力測定を行う。解放時の測定も同様にして行う。な
お、圧力測定時には圧力差の関係でパッシブ型の吸気弁
１３及び排気弁１４は共に閉じていることになるため
に、圧力測定に影響を与えることはない。タンク３内の
流体振動は、マイクロバルブＭＶ２を閉、マイクロバル
ブＭＶ１を開状態とすることで測定することができる。
及び排気弁１４に加えて、もう一系統の吸排弁をアクテ
ィブ型のマイクロバルブＭＶ１，ＭＶ２を設けたものを
示している。ポンプ１の作動時はマイクロバルブＭＶ
１，ＭＶ２を共に閉じておき、吸気弁１３と排気弁１４
とで吸排気を行わせる。圧力上昇時の測定は、ポンプ１
作動中にあるタイミングでリレーｒ１、ｒ２を切り換え
てポンプ１の動作を止めるとともに信号処理回路３をダ
イアフラム（圧電素子）１０に接続し、マイクロバルブ
ＭＶ２を開にして排気側を大気に解放する。この状態で
マイクロバルブＭＶ１を瞬間的に開いてタンク４内の流
体をチャンバー１５内に送りこみ、圧電効果を利用して
圧力測定を行う。解放時の測定も同様にして行う。な
お、圧力測定時には圧力差の関係でパッシブ型の吸気弁
１３及び排気弁１４は共に閉じていることになるため
に、圧力測定に影響を与えることはない。タンク３内の
流体振動は、マイクロバルブＭＶ２を閉、マイクロバル
ブＭＶ１を開状態とすることで測定することができる。
【００３６】アクティブ型のマイクロバルブとしては、
図１０に示すシリコンＳｉとシリコンダイオードＳＤ及
びアルミニウムＡｌからなるバイメタル型、図１１に示
す駆動用流体Ｆを閉じ込めた気体／液体膨張型、図１２
に示す形状記憶合金ＭとばねＳとを用いた形状記憶合金
型、図１３に示すピエゾアクチュエータＰを用いた圧電
型などがあるが、応答速度の点では圧電型のものが好ま
しく、この場合、圧電ダイアフラム１０の動作に追従さ
せることができる。
図１０に示すシリコンＳｉとシリコンダイオードＳＤ及
びアルミニウムＡｌからなるバイメタル型、図１１に示
す駆動用流体Ｆを閉じ込めた気体／液体膨張型、図１２
に示す形状記憶合金ＭとばねＳとを用いた形状記憶合金
型、図１３に示すピエゾアクチュエータＰを用いた圧電
型などがあるが、応答速度の点では圧電型のものが好ま
しく、この場合、圧電ダイアフラム１０の動作に追従さ
せることができる。
【００３７】また、応答速度が早いことから、図１４に
示すように、吸気弁１３及び排気弁１４を圧電型のマイ
クロバルブＭＶ１，ＭＶ２が兼用したものを得ることが
でき、バルブ数を更に削減することができる。なお、こ
の場合のマイクロバルブＭＶ１，ＭＶ２は、ポンプ１の
動作中、吸排気動作に合わせて作動させるが、圧力上昇
時の圧力測定は、ポンプ１の作動中にあるタイミングで
リレーｒ１、ｒ２を切り換えて、信号処理回路３をポン
プ１に接続し、吸気弁であるマイクロバルブＭＶ１を開
いてチャンバー１５内の空気を抜き、この状態で排気弁
であるマイクロバルブＭＶ２を開いてタンク４内の流体
をチャンバー１５内に導いて、圧力を測定する。解放時
の減圧中の圧力測定も、同様にして行う。タンク４内の
流体の振動は、マイクロバルブＭＶ１を閉、マイクロバ
ルブＭＶ２を開とすることで測定することができる。
示すように、吸気弁１３及び排気弁１４を圧電型のマイ
クロバルブＭＶ１，ＭＶ２が兼用したものを得ることが
でき、バルブ数を更に削減することができる。なお、こ
の場合のマイクロバルブＭＶ１，ＭＶ２は、ポンプ１の
動作中、吸排気動作に合わせて作動させるが、圧力上昇
時の圧力測定は、ポンプ１の作動中にあるタイミングで
リレーｒ１、ｒ２を切り換えて、信号処理回路３をポン
プ１に接続し、吸気弁であるマイクロバルブＭＶ１を開
いてチャンバー１５内の空気を抜き、この状態で排気弁
であるマイクロバルブＭＶ２を開いてタンク４内の流体
をチャンバー１５内に導いて、圧力を測定する。解放時
の減圧中の圧力測定も、同様にして行う。タンク４内の
流体の振動は、マイクロバルブＭＶ１を閉、マイクロバ
ルブＭＶ２を開とすることで測定することができる。
【００３８】リレーｒ１、ｒ２も半導体プロセスやＬＩ
ＧＡプロセスによって形成したマイクロリレーとするこ
とで、系全体の小型化の点で更に有利となる。図１５は
犠牲層上にＬＩＧＡプロセスで接点５１を作成した後、
エッチングで犠牲層を除くことで作成したマイクロリレ
ーの一例を示しており、図中５１は接点、５２は電極
（固定子）である。
ＧＡプロセスによって形成したマイクロリレーとするこ
とで、系全体の小型化の点で更に有利となる。図１５は
犠牲層上にＬＩＧＡプロセスで接点５１を作成した後、
エッチングで犠牲層を除くことで作成したマイクロリレ
ーの一例を示しており、図中５１は接点、５２は電極
（固定子）である。
【００３９】以上の各例では、ダイアフラム１０を圧電
素子で構成するとともに、圧電素子を利用してダイアフ
ラム１０の変位に基づく圧力の測定を行っているが、ダ
イアフラム１０の変位に基づく圧力測定は他のセンサを
利用するものであってもよい。図１６は圧電素子である
ダイアフラム１０上に絶縁膜１６を介して平板電極１７
を配置し、ダイアフラム１０の上方に間隔を置いて固定
平板電極１８を配置し、両平板電極１７，１８により、
図１７に示すようにダイアフラム１０の変位を電極１
７，１８間の間隔の変化に伴う静電容量Ｃの変化として
捉えるようにしたものを示しており、この場合、微小な
圧力変化も検出することができる上に、信号処理的にも
デジタル処理が可能となる。
素子で構成するとともに、圧電素子を利用してダイアフ
ラム１０の変位に基づく圧力の測定を行っているが、ダ
イアフラム１０の変位に基づく圧力測定は他のセンサを
利用するものであってもよい。図１６は圧電素子である
ダイアフラム１０上に絶縁膜１６を介して平板電極１７
を配置し、ダイアフラム１０の上方に間隔を置いて固定
平板電極１８を配置し、両平板電極１７，１８により、
図１７に示すようにダイアフラム１０の変位を電極１
７，１８間の間隔の変化に伴う静電容量Ｃの変化として
捉えるようにしたものを示しており、この場合、微小な
圧力変化も検出することができる上に、信号処理的にも
デジタル処理が可能となる。
【００４０】静電容量変化から圧力を測定する場合、ダ
イアフラム１０として、図１８に示すように、剛性体で
できた平板状のものを用いて、このダイアフラム１０の
周縁部をリング状に形成した圧電素子ＰＥを介してベー
ス１２に取り付けたものを用いてもよい。圧力の変化に
対してダイアフラム１０は平行に移動するために、静電
容量変化が大きくなる上に、出力の線形性が向上する。
イアフラム１０として、図１８に示すように、剛性体で
できた平板状のものを用いて、このダイアフラム１０の
周縁部をリング状に形成した圧電素子ＰＥを介してベー
ス１２に取り付けたものを用いてもよい。圧力の変化に
対してダイアフラム１０は平行に移動するために、静電
容量変化が大きくなる上に、出力の線形性が向上する。
【００４１】また、ダイアフラム１０上の平板電極１７
と固定平板電極１８との間隔をｄ、静電容量をＣ、誘電
率をε、電極面積をＳｑとすると、 Ｃ＝ε・Ｓｑ／ｄ であることから、上記間隔ｄが小さいほど、図２０に示
すように、静電容量Ｃの変化が大きくて感度の点で好ま
しい。このために、図１９において(a)〜(e)の順に示す
ように、外枠の形成、犠牲層１９の形成を行った後、犠
牲層１９の上に固定平板電極１８を形成し、次いで犠牲
層１９をエッチングで除去するとよい。両電極１７，１
８の間隔の狭いものを確実に且つ簡便に得ることができ
る。
と固定平板電極１８との間隔をｄ、静電容量をＣ、誘電
率をε、電極面積をＳｑとすると、 Ｃ＝ε・Ｓｑ／ｄ であることから、上記間隔ｄが小さいほど、図２０に示
すように、静電容量Ｃの変化が大きくて感度の点で好ま
しい。このために、図１９において(a)〜(e)の順に示す
ように、外枠の形成、犠牲層１９の形成を行った後、犠
牲層１９の上に固定平板電極１８を形成し、次いで犠牲
層１９をエッチングで除去するとよい。両電極１７，１
８の間隔の狭いものを確実に且つ簡便に得ることができ
る。
【００４２】また、リング状の圧電素子ＰＥとして、図
２１(a)に示す単一の圧電材料Ｐｅの両面に電極１１，
１１を配したバルク状のものではなく、図２１(b)に示
すように、複数の圧電材料Ｐｅを電極１１を介して積層
した積層構造のものを用いることで、駆動電圧の低圧化
と変位量の増大を図ることができる。
２１(a)に示す単一の圧電材料Ｐｅの両面に電極１１，
１１を配したバルク状のものではなく、図２１(b)に示
すように、複数の圧電材料Ｐｅを電極１１を介して積層
した積層構造のものを用いることで、駆動電圧の低圧化
と変位量の増大を図ることができる。
【００４３】図２２は圧力測定のためのセンサとして、
圧電素子からなるダイアフラム１０上に絶縁膜１６を介
して配設したピエゾ抵抗体２０を用いたものを示してお
り、ダイアフラム１０の変位をこのピエゾ抵抗体２０に
よって検出する。
圧電素子からなるダイアフラム１０上に絶縁膜１６を介
して配設したピエゾ抵抗体２０を用いたものを示してお
り、ダイアフラム１０の変位をこのピエゾ抵抗体２０に
よって検出する。
【００４４】ピエゾ抵抗体２０としては、貼り付けたも
のを用いることができるほか、薄膜で形成したものを用
いることができ、特に後者の場合、酸化クロム、アモル
ファスシリコン、ポリシリコン等のゲージ率が高い材料
で形成したものが好ましい。金属のゲージ率は約２であ
るが、酸化クロム（ゲージ率５）やアモルファスシリコ
ン（ゲージ率約１０）、ポリシリコン（ゲージ率約３
０）を用いれば、ピエゾ抵抗効果による検知において感
度を高くすることができる。
のを用いることができるほか、薄膜で形成したものを用
いることができ、特に後者の場合、酸化クロム、アモル
ファスシリコン、ポリシリコン等のゲージ率が高い材料
で形成したものが好ましい。金属のゲージ率は約２であ
るが、酸化クロム（ゲージ率５）やアモルファスシリコ
ン（ゲージ率約１０）、ポリシリコン（ゲージ率約３
０）を用いれば、ピエゾ抵抗効果による検知において感
度を高くすることができる。
【００４５】そして、上記の圧電ダイアフラムポンプ１
とその圧力測定装置は、図２３に示すように、オシロメ
トリック法で血圧値の測定を行う血圧測定装置に好適に
用いることができる。圧電ダイアフラムポンプ１を腕に
巻き付けるカフ５内に配した阻血袋への圧力供給源と
し、前記タンク４を阻血袋とし、前記のバルブを阻血袋
の減圧時の排気用とし、圧力測定装置を脈圧波の検出用
として血圧測定を行うのである。
とその圧力測定装置は、図２３に示すように、オシロメ
トリック法で血圧値の測定を行う血圧測定装置に好適に
用いることができる。圧電ダイアフラムポンプ１を腕に
巻き付けるカフ５内に配した阻血袋への圧力供給源と
し、前記タンク４を阻血袋とし、前記のバルブを阻血袋
の減圧時の排気用とし、圧力測定装置を脈圧波の検出用
として血圧測定を行うのである。
【００４６】
【発明の効果】以上のように本発明においては、圧電素
子にて駆動されるダイアフラムを用いた圧電ダイアフラ
ムポンプにおけるチャンバー内に加圧流体を導いてチャ
ンバー内の圧力を上記ダイアフラムの変位に基づいて測
定するために、別途圧力測定のための装置を必要とする
ことなく、加圧流体の圧力を測定することができるもの
である。
子にて駆動されるダイアフラムを用いた圧電ダイアフラ
ムポンプにおけるチャンバー内に加圧流体を導いてチャ
ンバー内の圧力を上記ダイアフラムの変位に基づいて測
定するために、別途圧力測定のための装置を必要とする
ことなく、加圧流体の圧力を測定することができるもの
である。
【００４７】この時、ダイアフラムとして圧電材料から
なるものを用いれば、圧電材料の圧電効果を利用して圧
力を測定することができ、部品数をさらに少なくするこ
とができる。
なるものを用いれば、圧電材料の圧電効果を利用して圧
力を測定することができ、部品数をさらに少なくするこ
とができる。
【００４８】また、ダイアフラムポンプに接続するバル
ブとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス
法で作成したマイクロバルブを用いたり、マイクロバル
ブとして、アクティブ型のものを用いと、周辺部材を含
む小型化をさらに促進することができ、上記アクティブ
型マイクロバルブとしては、圧電素子で作動するものを
用いと、応答性の高いものを得ることができる。
ブとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス
法で作成したマイクロバルブを用いたり、マイクロバル
ブとして、アクティブ型のものを用いと、周辺部材を含
む小型化をさらに促進することができ、上記アクティブ
型マイクロバルブとしては、圧電素子で作動するものを
用いと、応答性の高いものを得ることができる。
【００４９】圧電材料からなるダイアフラムを用いる場
合、圧電定数と圧電電圧定数とが異なる複数種の圧電材
料からなる複合材料のものを用いることで、アクチュエ
ータとしての機能とセンサとしての機能を両立させたも
のを得ることができ、圧電効果による発生電圧の積分値
を基に圧力を測定すると、バルブの開閉速度の影響を受
けることなく正確な圧力測定を行うことができる。
合、圧電定数と圧電電圧定数とが異なる複数種の圧電材
料からなる複合材料のものを用いることで、アクチュエ
ータとしての機能とセンサとしての機能を両立させたも
のを得ることができ、圧電効果による発生電圧の積分値
を基に圧力を測定すると、バルブの開閉速度の影響を受
けることなく正確な圧力測定を行うことができる。
【００５０】さらにダイアフラムポンプに接続するリレ
ーとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス
法で作成したマイクロリレーを用いたり、ダイアフラム
ポンプとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロ
セス法で作成したマイクロポンプを用いれば、小型化の
点できわめて有利なものとなる。
ーとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス
法で作成したマイクロリレーを用いたり、ダイアフラム
ポンプとして、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロ
セス法で作成したマイクロポンプを用いれば、小型化の
点できわめて有利なものとなる。
【００５１】圧電材料としては、スパッタ法もしくは水
熱合成法で作成したものを用いれば、製造工程の簡略化
を図ることができる。
熱合成法で作成したものを用いれば、製造工程の簡略化
を図ることができる。
【００５２】ダイアフラムの変位に基づく圧力測定は、
ダイアフラムと固定平板電極との間の静電容量変化を基
に行ってもよく、この場合、ダイアフラムとして、この
ダイアフラム駆動用の圧電材料を介して周縁が固定され
た平板状のものを用いると、より線形性に優れた測定結
果を得ることができる上に、感度の点でも有利となる。
また、固定平板電極として、ダイアフラム上に犠牲層を
介して形成されるとともに犠牲層の除去でダイアフラム
と微小間隔で対向するものを用いることで、ダイアフラ
ムの変位に伴う静電容量変化を大きいものを確実に得る
ことができる。また、圧電材料として積層構造を持つも
のを用いることで、ダイアフラムの変位量を大きくする
ことができる。
ダイアフラムと固定平板電極との間の静電容量変化を基
に行ってもよく、この場合、ダイアフラムとして、この
ダイアフラム駆動用の圧電材料を介して周縁が固定され
た平板状のものを用いると、より線形性に優れた測定結
果を得ることができる上に、感度の点でも有利となる。
また、固定平板電極として、ダイアフラム上に犠牲層を
介して形成されるとともに犠牲層の除去でダイアフラム
と微小間隔で対向するものを用いることで、ダイアフラ
ムの変位に伴う静電容量変化を大きいものを確実に得る
ことができる。また、圧電材料として積層構造を持つも
のを用いることで、ダイアフラムの変位量を大きくする
ことができる。
【００５３】圧力の測定は、ダイアフラム上に設けたピ
エゾ抵抗体の出力を基に行ってもよく、この場合、ピエ
ゾ抵抗体として、ダイアフラム上に薄膜形成法で形成し
たものを用いたり、ピエゾ抵抗体として、高ゲージ率材
料からなるものを用いると、好ましい結果を得ることが
できる。
エゾ抵抗体の出力を基に行ってもよく、この場合、ピエ
ゾ抵抗体として、ダイアフラム上に薄膜形成法で形成し
たものを用いたり、ピエゾ抵抗体として、高ゲージ率材
料からなるものを用いると、好ましい結果を得ることが
できる。
【００５４】そして本発明に係る血圧測定装置は、上述
の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置を用いた血圧
測定装置であり、圧電ダイアフラムポンプが阻血袋への
空気供給手段であり、測定手段が血圧値測定手段である
ために、小型の血圧測定装置を得ることができる。
の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置を用いた血圧
測定装置であり、圧電ダイアフラムポンプが阻血袋への
空気供給手段であり、測定手段が血圧値測定手段である
ために、小型の血圧測定装置を得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すブロック回路
図である。
図である。
【図２】同上のポンプの動作を示すもので、(a)(b)は概
略断面図である。
略断面図である。
【図３】同上のダイアフラムの断面図である。
【図４】同上の排気弁の動作を示すもので、(a)は吸気
時の概略断面図、(b)は排気時の概略断面図である。
時の概略断面図、(b)は排気時の概略断面図である。
【図５】同上の吸気弁の動作を示すもので、(a)は吸気
時の概略断面図、(b)は排気時の概略断面図である。
時の概略断面図、(b)は排気時の概略断面図である。
【図６】(a)(b)はバルブの開閉速度と圧電素子で発生す
る電圧との関係を示す説明図である。
る電圧との関係を示す説明図である。
【図７】加圧中に圧力測定動作を行う場合の圧力変化の
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図８】排気中に圧力測定動作を行う場合の圧力変化の
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図９】他例のブロック回路図である。
【図１０】同上に用いるアクティブ型のマイクロバルブ
の一例を示しており、(a)は閉じた時の断面図、(b)は開
いた時の断面図である。
の一例を示しており、(a)は閉じた時の断面図、(b)は開
いた時の断面図である。
【図１１】アクティブ型のマイクロバルブの他例を示し
ており、(a)は閉じた時の断面図、(b)は開いた時の断面
図である。
ており、(a)は閉じた時の断面図、(b)は開いた時の断面
図である。
【図１２】アクティブ型のマイクロバルブのさらに他例
を示しており、(a)は閉じた時の断面図、(b)は開いた時
の断面図である。
を示しており、(a)は閉じた時の断面図、(b)は開いた時
の断面図である。
【図１３】アクティブ型のマイクロバルブの別の例を示
しており、(a)(b)は断面図である。
しており、(a)(b)は断面図である。
【図１４】さらに他例のブロック回路図である。
【図１５】リレーの他例の斜視図である。
【図１６】圧力測定手段の他例を示すもので、(a)は断
面図、(b)は拡大断面図である。
面図、(b)は拡大断面図である。
【図１７】(a)(b)は同上の動作を示す断面図である。
【図１８】同上の別の例を示す断面図である。
【図１９】同上における固定平板電極の製造手順を示す
もので、(a)〜(e)は各々断面図である。
もので、(a)〜(e)は各々断面図である。
【図２０】電極間隔と静電容量との相関の説明図であ
る。
る。
【図２１】(a)(b)は夫々同上に用いる圧電素子の一例の
断面図である。
断面図である。
【図２２】圧力測定手段の別の例を示す断面図である。
【図２３】血圧測定装置とした場合の概略図である。
１ ポンプ １０ ダイアフラム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１月１８日（１９９９．１．１
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】アクティブ型のマイクロバルブとしては、
図１０に示すシリコンＳｉとシリコンディオキサイドＳ
Ｄ及びアルミニウムＡｌからなるバイメタル型、図１１
に示す駆動用流体Ｆを閉じ込めた気体／液体膨張型、図
１２に示す形状記憶合金Ｍとばね材Ｓとを用いた形状記
憶合金型、図１３に示すピエゾアクチュエータＰを用い
た圧電型などがあるが、応答速度の点では圧電型のもの
が好ましく、この場合、圧電ダイアフラム１０の動作に
追従させることができる。
図１０に示すシリコンＳｉとシリコンディオキサイドＳ
Ｄ及びアルミニウムＡｌからなるバイメタル型、図１１
に示す駆動用流体Ｆを閉じ込めた気体／液体膨張型、図
１２に示す形状記憶合金Ｍとばね材Ｓとを用いた形状記
憶合金型、図１３に示すピエゾアクチュエータＰを用い
た圧電型などがあるが、応答速度の点では圧電型のもの
が好ましく、この場合、圧電ダイアフラム１０の動作に
追従させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F055 AA11 BB14 CC02 DD09 DD19 EE14 EE23 EE25 FF43 HH06 3H077 AA12 CC02 CC09 CC17 DD06 EE36 EE37 EE40 FF07 FF08 FF57 4C017 AA08 AB01 AC03 AD04 FF08
Claims (31)
- 【請求項１】 圧電素子にて駆動されるダイアフラムを
用いた圧電ダイアフラムポンプにおけるチャンバー内に
加圧流体を導いてチャンバー内の圧力を上記ダイアフラ
ムの変位に基づいて測定することを特徴とする圧電ダイ
アフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項２】 ダイアフラムとして圧電材料からなるも
のを用いるとともに、圧電材料の圧電効果を利用して圧
力を測定することを特徴とする請求項１記載の圧電ダイ
アフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項３】 ダイアフラムポンプに接続するバルブと
して、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法で
作成したマイクロバルブを用いることを特徴とする請求
項１記載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項４】 マイクロバルブとして、アクティブ型の
ものを用いることを特徴とする請求項３記載の圧電ダイ
アフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項５】 アクティブ型マイクロバルブとして、圧
電素子で作動するものを用いることを特徴とする請求項
４記載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項６】 ダイアフラムとして、圧電定数と圧電電
圧定数とが異なる複数種の圧電材料からなる複合材料の
ものを用いることを特徴とする請求項２記載の圧電ダイ
アフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項７】 圧電効果による発生電圧の積分値を基に
圧力を測定することを特徴とする請求項２または６記載
の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項８】 ダイアフラムポンプに接続するリレーと
して、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法で
作成したマイクロリレーを用いることを特徴とすること
を特徴とする請求項１記載の圧電ダイアフラムポンプの
圧力測定方法。 - 【請求項９】 ダイアフラムポンプとして、半導体プロ
セス法もしくはＬＩＧＡプロセス法で作成したマイクロ
ポンプを用いることを特徴とする請求項１記載の圧電ダ
イアフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項１０】 圧電材料として、スパッタ法もしくは
水熱合成法で作成したものを用いることを特徴とする請
求項２記載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項１１】 ダイアフラムと固定平板電極との間の
静電容量変化を基に圧力を測定することを特徴とする請
求項１記載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項１２】 ダイアフラムとして、このダイアフラ
ム駆動用の圧電材料を介して周縁が固定された平板状の
ものを用いることを特徴とする請求項１１記載の圧電ダ
イアフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項１３】 固定平板電極として、ダイアフラム上
に犠牲層を介して形成されるとともに犠牲層の除去でダ
イアフラムと微小間隔で対向するものを用いることを特
徴とする請求項１２記載の圧電ダイアフラムポンプの圧
力測定方法。 - 【請求項１４】 圧電材料として積層構造を持つものを
用いることを特徴とする請求項１２記載の圧電ダイアフ
ラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項１５】 ダイアフラム上に設けたピエゾ抵抗体
の出力を基に圧力を測定することを特徴とする請求項１
記載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項１６】 ピエゾ抵抗体として、ダイアフラム上
に薄膜形成法で形成したものを用いることを特徴とする
請求項１５記載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定方
法。 - 【請求項１７】 ピエゾ抵抗体として、高ゲージ率材料
からなるものを用いることを特徴とする請求項１６記載
の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定方法。 - 【請求項１８】 圧電素子にて駆動されるダイアフラム
を用いた圧電ダイアフラムポンプで加圧された流体の圧
力を測定する圧力測定装置であって、加圧流体をチャン
バー内に導く導入手段と、上記ダイアフラムの変位に基
づいて上記圧力を測定する測定手段を備えていることを
特徴とする圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置。 - 【請求項１９】 ダイアフラムが圧電材料で形成されて
おり、上記測定手段は圧電材料の圧電効果を基に圧力を
測定するものであることを特徴とする請求項１８記載の
圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置。 - 【請求項２０】 ダイアフラムポンプに接続するバルブ
として、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法
で作成されたマイクロバルブが用いられていることを特
徴とする請求項１８記載の圧電ダイアフラムポンプの圧
力測定装置。 - 【請求項２１】 マイクロバルブとして、アクティブ型
のものが用いられていることを特徴とする請求項２０記
載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置。 - 【請求項２２】 アクティブ型マイクロバルブとして、
圧電素子で作動するものが用いられていることを特徴と
する請求項２１記載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測
定装置。 - 【請求項２３】 ダイアフラムとして、圧電定数と圧電
電圧定数とが異なる複数種の圧電材料からなる複合材料
のものが用いられていることを特徴とする請求項１９記
載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置。 - 【請求項２４】 ダイアフラムポンプに接続するリレー
として、半導体プロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法
で作成されたマイクロリレーが用いられていることを特
徴とすることを特徴とする請求項１８記載の圧電ダイア
フラムポンプの圧力測定装置。 - 【請求項２５】 ダイアフラムポンプとして、半導体プ
ロセス法もしくはＬＩＧＡプロセス法で作成されたマイ
クロポンプが用いられていることを特徴とする請求項１
８記載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置。 - 【請求項２６】 測定手段は、ダイアフラムと固定平板
電極との間の静電容量変化を基に圧力を測定するもので
あることを特徴とする請求項１８記載の圧電ダイアフラ
ムポンプの圧力測定装置。 - 【請求項２７】 ダイアフラムは、このダイアフラム駆
動用の圧電材料を介して周縁が固定された平板状のもの
であることを特徴とする請求項２６記載の圧電ダイアフ
ラムポンプの圧力測定装置。 - 【請求項２８】 圧電材料は積層構造を持つものである
ことを特徴とする請求項２７記載の圧電ダイアフラムポ
ンプの圧力測定装置。 - 【請求項２９】 測定手段は、ダイアフラム上に設けた
ピエゾ抵抗体の出力を基に圧力を測定するものであるこ
とを特徴とする請求項１８記載の圧電ダイアフラムポン
プの圧力測定装置。 - 【請求項３０】 ピエゾ抵抗体は、ダイアフラム上に薄
膜形成法で形成されたものであることを特徴とする請求
項２９記載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置。 - 【請求項３１】 請求項１８〜３０のいずれかの項に記
載の圧電ダイアフラムポンプの圧力測定装置を用いた血
圧測定装置であって、圧電ダイアフラムポンプが阻血袋
への空気供給手段であり、測定手段が血圧値測定手段で
あることを特徴とする血圧測定装置。
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