JP2001228040A - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
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- JP2001228040A JP2001228040A JP2000039966A JP2000039966A JP2001228040A JP 2001228040 A JP2001228040 A JP 2001228040A JP 2000039966 A JP2000039966 A JP 2000039966A JP 2000039966 A JP2000039966 A JP 2000039966A JP 2001228040 A JP2001228040 A JP 2001228040A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノイズの影響を受けず、正確に圧力を検出で
きる、圧力センサを提供する。 【解決手段】 圧力により変形するダイアフラム５と、
ダイアフラム５上に配置され、ダイアフラム５の変形に
より伸縮し、抵抗値を変える歪ゲージ１〜４と、歪ゲー
ジ１〜４に接続される導電部とを備え、この導電部は、
歪ゲージ１〜４からの信号を取り出す端子部Ａ〜Ｅと、
歪ゲージ１〜４の間及び端子部Ａ〜Ｅと歪ゲージ１〜４
とを接続する配線部６とで構成される圧力センサにおい
て、各端子部ごとの導電部の面積を等しくしたことを特
徴とする。
きる、圧力センサを提供する。 【解決手段】 圧力により変形するダイアフラム５と、
ダイアフラム５上に配置され、ダイアフラム５の変形に
より伸縮し、抵抗値を変える歪ゲージ１〜４と、歪ゲー
ジ１〜４に接続される導電部とを備え、この導電部は、
歪ゲージ１〜４からの信号を取り出す端子部Ａ〜Ｅと、
歪ゲージ１〜４の間及び端子部Ａ〜Ｅと歪ゲージ１〜４
とを接続する配線部６とで構成される圧力センサにおい
て、各端子部ごとの導電部の面積を等しくしたことを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は油圧、水圧、空気圧等の
圧力の作用により動作する機械に用いられる圧力センサ
に関し、特にノイズによる影響の低減に関する。
圧力の作用により動作する機械に用いられる圧力センサ
に関し、特にノイズによる影響の低減に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧力センサは、図８に示すよう
に、４つの歪ゲージ１〜４がダイアフラム上に配置され
ている。これらの歪ゲージは配線部６により接続され、
ブリッジを構成しており、各歪ゲージの両端からは検出
回路に信号を出力する端子Ａ〜Ｅが配線部６により引き
出されている。図９に従来の圧力センサの歪ゲージの接
続回路を示す。４つの歪ゲージ１〜４は順に接続されて
おり、各歪ゲージの両端は端子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅが設
けられている。このとき端子Ａと端子Ｅとが接続され、
４つの歪ゲージ１〜４はブリッジを構成している。図１
０は従来の圧力センサの断面図である。歪ゲージ１〜４
はシリコン半導体であり、配線部及び端子Ａ〜Ｅはアル
ミニウム膜で構成されている。シリコン半導体とアルミ
ニウム電極膜は金属ダイアフラムの表面の二酸化シリコ
ンによる絶縁膜８上に設けられおり、シリコン半導体上
とアルミニウム電極膜上の、端子Ａ〜Ｅを除く箇所には
二酸化シリコンの保護膜９が設けられいる。金属ダイア
フラム５には下方向から圧力が加わり（図中に矢印で示
す）、これにより周囲を支持された金属ダイアフラム５
が変形し、歪ゲージの伸縮によりその抵抗値が変化して
圧力を検出する。
に、４つの歪ゲージ１〜４がダイアフラム上に配置され
ている。これらの歪ゲージは配線部６により接続され、
ブリッジを構成しており、各歪ゲージの両端からは検出
回路に信号を出力する端子Ａ〜Ｅが配線部６により引き
出されている。図９に従来の圧力センサの歪ゲージの接
続回路を示す。４つの歪ゲージ１〜４は順に接続されて
おり、各歪ゲージの両端は端子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅが設
けられている。このとき端子Ａと端子Ｅとが接続され、
４つの歪ゲージ１〜４はブリッジを構成している。図１
０は従来の圧力センサの断面図である。歪ゲージ１〜４
はシリコン半導体であり、配線部及び端子Ａ〜Ｅはアル
ミニウム膜で構成されている。シリコン半導体とアルミ
ニウム電極膜は金属ダイアフラムの表面の二酸化シリコ
ンによる絶縁膜８上に設けられおり、シリコン半導体上
とアルミニウム電極膜上の、端子Ａ〜Ｅを除く箇所には
二酸化シリコンの保護膜９が設けられいる。金属ダイア
フラム５には下方向から圧力が加わり（図中に矢印で示
す）、これにより周囲を支持された金属ダイアフラム５
が変形し、歪ゲージの伸縮によりその抵抗値が変化して
圧力を検出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の圧力センサ
は、歪ゲージ間又は歪ゲージと端子を接続する配線部６
及び端子Ａ〜Ｅで構成される導電部に金属ダイヤフラム
５内を流れる電流により各端子に信号が誘起され、この
信号がノイズとして検出される。各端子に誘起される信
号の強さが等しいときは、この信号は互いに打ち消し合
い圧力の検出に支障がない。しかし、このノイズの強さ
は金属ダイヤフラム５と導電部で構成されるコンデンサ
の浮遊容量により定まるので、端子ごとに導電部の面積
が異なるときは、端子ごとの浮遊容量が異なり、誘起す
る信号強度が異なるので、ノイズが打ち消し合わず、正
確に圧力を測定することができなかった。
は、歪ゲージ間又は歪ゲージと端子を接続する配線部６
及び端子Ａ〜Ｅで構成される導電部に金属ダイヤフラム
５内を流れる電流により各端子に信号が誘起され、この
信号がノイズとして検出される。各端子に誘起される信
号の強さが等しいときは、この信号は互いに打ち消し合
い圧力の検出に支障がない。しかし、このノイズの強さ
は金属ダイヤフラム５と導電部で構成されるコンデンサ
の浮遊容量により定まるので、端子ごとに導電部の面積
が異なるときは、端子ごとの浮遊容量が異なり、誘起す
る信号強度が異なるので、ノイズが打ち消し合わず、正
確に圧力を測定することができなかった。
【０００４】本発明はノイズの影響を受けず、正確に圧
力を検出できる圧力センサを提供することを目的とす
る。
力を検出できる圧力センサを提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、圧力によ
り変形するダイアフラムと、前記ダイアフラム上に配置
され、前記ダイアフラムの変形により伸縮し、抵抗値を
変える歪ゲージと、前記歪ゲージに接続される導電部と
を備え、前記導電部は、前記歪ゲージからの信号を取り
出す端子部と、前記歪ゲージ間及び前記端子部と前記歪
ゲージとの間を接続する配線部とで構成される圧力セン
サにおいて、各前記端子部ごとの前記導電部の面積を等
しくしたことを特徴とする圧力センサである。
り変形するダイアフラムと、前記ダイアフラム上に配置
され、前記ダイアフラムの変形により伸縮し、抵抗値を
変える歪ゲージと、前記歪ゲージに接続される導電部と
を備え、前記導電部は、前記歪ゲージからの信号を取り
出す端子部と、前記歪ゲージ間及び前記端子部と前記歪
ゲージとの間を接続する配線部とで構成される圧力セン
サにおいて、各前記端子部ごとの前記導電部の面積を等
しくしたことを特徴とする圧力センサである。
【０００６】第２の発明は、第１の発明において、４つ
の前記歪ゲージを備え、第一の歪ゲージと第三の歪ゲー
ジとを前記ダイアフラムの中心部に配置し、第二の歪ゲ
ージと第四の歪ゲージとを前記ダイアフラムの周辺部に
配置し、第一の歪ゲージ、第二の歪ゲージ、第三の歪ゲ
ージ及び第四の歪ゲージを接続してブリッジを構成し、
各前記歪ゲージの両端から信号を取り出す端子部を有す
る。
の前記歪ゲージを備え、第一の歪ゲージと第三の歪ゲー
ジとを前記ダイアフラムの中心部に配置し、第二の歪ゲ
ージと第四の歪ゲージとを前記ダイアフラムの周辺部に
配置し、第一の歪ゲージ、第二の歪ゲージ、第三の歪ゲ
ージ及び第四の歪ゲージを接続してブリッジを構成し、
各前記歪ゲージの両端から信号を取り出す端子部を有す
る。
【０００７】第３の発明は、第１の発明又は第２の発明
において、前記配線部の幅を変えることにより、各前記
端子部ごとの前記導電部の面積を等しくしたことを特徴
としている。
において、前記配線部の幅を変えることにより、各前記
端子部ごとの前記導電部の面積を等しくしたことを特徴
としている。
【０００８】第４の発明は、第１の発明又は第２の発明
において、前記配線部の長さを変えることにより、各前
記端子部ごとの前記導電部の面積を等しくしたことを特
徴としている。
において、前記配線部の長さを変えることにより、各前
記端子部ごとの前記導電部の面積を等しくしたことを特
徴としている。
【０００９】第５の発明は、第１の発明又は第２の発明
において、前記端子部の大きさを変えることにより、各
前記端子部ごとの前記導電部の面積を等しくしたことを
特徴としている。
において、前記端子部の大きさを変えることにより、各
前記端子部ごとの前記導電部の面積を等しくしたことを
特徴としている。
【００１０】なお、上記において導電部の面積を等しく
することには、圧力の検出に支障がない程度に、ノイズ
信号が相殺できるように導電部の面積を略等しくするこ
とも含まれる。
することには、圧力の検出に支障がない程度に、ノイズ
信号が相殺できるように導電部の面積を略等しくするこ
とも含まれる。
【００１１】
【発明の作用および効果】第１の発明は、各端子毎の導
電部の面積を等しくしているので、導電部により形成さ
れるコンデンサの浮遊容量を等しくして、金属ダイアフ
ラムから受けるノイズの影響を相殺することができ、正
確に圧力を検出することができる。
電部の面積を等しくしているので、導電部により形成さ
れるコンデンサの浮遊容量を等しくして、金属ダイアフ
ラムから受けるノイズの影響を相殺することができ、正
確に圧力を検出することができる。
【００１２】第２の発明は、４つの前記歪ゲージを接続
して、ブリッジを構成しているので、微小な圧力変化で
も正確に検出することができる。
して、ブリッジを構成しているので、微小な圧力変化で
も正確に検出することができる。
【００１３】第３の発明は、配線部の太さを変えている
ので、金属ダイアフラム上の他の配線に影響しない部分
で浮遊容量を調整して、ノイズの影響を相殺することが
できる。
ので、金属ダイアフラム上の他の配線に影響しない部分
で浮遊容量を調整して、ノイズの影響を相殺することが
できる。
【００１４】第４の発明は、配線部の長さを変えている
ので、配線の太さを変えることなく、金属ダイアフラム
上の他の配線に影響しない部分で浮遊容量を調整して、
ノイズの影響を相殺することができる。
ので、配線の太さを変えることなく、金属ダイアフラム
上の他の配線に影響しない部分で浮遊容量を調整して、
ノイズの影響を相殺することができる。
【００１５】第５の発明は、端子の大きさを変えている
ので、配線部は細いままでも浮遊容量を調整して、ノイ
ズの影響を相殺することができる。
ので、配線部は細いままでも浮遊容量を調整して、ノイ
ズの影響を相殺することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第一の実施の形態
について図面を参照して説明する。
について図面を参照して説明する。
【００１７】図１は本発明の圧力センサの構成図であ
る。４つの歪ゲージ１〜４が周囲を固定された金属ダイ
アフラム５上に設けられており、歪ゲージ１と歪ゲージ
３とが金属ダイアフラム５の中心部に、歪ゲージ２と歪
ゲージ４とが金属ダイアフラム５の周辺部に設けられて
いる。歪ゲージ１〜４は配線部６により接続されてお
り、各歪ゲージからは検出回路に信号を出力する端子Ａ
〜Ｅが配線部６により引き出されている。
る。４つの歪ゲージ１〜４が周囲を固定された金属ダイ
アフラム５上に設けられており、歪ゲージ１と歪ゲージ
３とが金属ダイアフラム５の中心部に、歪ゲージ２と歪
ゲージ４とが金属ダイアフラム５の周辺部に設けられて
いる。歪ゲージ１〜４は配線部６により接続されてお
り、各歪ゲージからは検出回路に信号を出力する端子Ａ
〜Ｅが配線部６により引き出されている。
【００１８】図２は本発明の圧力センサの回路図であ
る。歪ゲージは１、２、３、４の順で接続されており、
各歪ゲージの両端には検出回路に信号を出力する端子が
設けられている。具体的には、歪ゲージ１は一端を端子
Ａに接続されており、他端を歪ゲージ２に接続されてい
る。歪ゲージ１と歪ゲージ２とが接続されている箇所か
らは端子Ｂが引き出されている。歪ゲージ２の歪ゲージ
１と接続した他の端は歪ゲージ３と接続されており、こ
こから端子Ｃが引き出されている。同様に、歪ゲージ３
の歪ゲージ２と接続した他の端は歪ゲージ４と接続され
ており、ここから端子Ｄが引き出されている。さらに、
歪ゲージ４の歪ゲージ３と接続した他の端からは端子Ｅ
が引き出されている。端子Ａは端子Ｅと接続され、４つ
の歪ゲージ１〜４はブリッジを構成している。
る。歪ゲージは１、２、３、４の順で接続されており、
各歪ゲージの両端には検出回路に信号を出力する端子が
設けられている。具体的には、歪ゲージ１は一端を端子
Ａに接続されており、他端を歪ゲージ２に接続されてい
る。歪ゲージ１と歪ゲージ２とが接続されている箇所か
らは端子Ｂが引き出されている。歪ゲージ２の歪ゲージ
１と接続した他の端は歪ゲージ３と接続されており、こ
こから端子Ｃが引き出されている。同様に、歪ゲージ３
の歪ゲージ２と接続した他の端は歪ゲージ４と接続され
ており、ここから端子Ｄが引き出されている。さらに、
歪ゲージ４の歪ゲージ３と接続した他の端からは端子Ｅ
が引き出されている。端子Ａは端子Ｅと接続され、４つ
の歪ゲージ１〜４はブリッジを構成している。
【００１９】このとき、前述したように金属ダイアフラ
ムを流れる電流により各端子にノイズが誘起されるが、
この影響を相殺するために導電部（配線部及び端子）の
面積を等しくするように配線の幅や長さ、端子の面積を
変化させる。すなわち図２において丸で囲った４箇所の
面積を等しくする。図の右側の丸で囲った箇所は、端子
Ａと、端子Ｅと、端子Ａと歪ゲージ１との間の配線部６
と、端子Ｅと歪ゲージ４との間の配線部６との合計の面
積を、他の端子の導電部の面積と等しくする。
ムを流れる電流により各端子にノイズが誘起されるが、
この影響を相殺するために導電部（配線部及び端子）の
面積を等しくするように配線の幅や長さ、端子の面積を
変化させる。すなわち図２において丸で囲った４箇所の
面積を等しくする。図の右側の丸で囲った箇所は、端子
Ａと、端子Ｅと、端子Ａと歪ゲージ１との間の配線部６
と、端子Ｅと歪ゲージ４との間の配線部６との合計の面
積を、他の端子の導電部の面積と等しくする。
【００２０】歪ゲージを図８に示す従来例のように接続
すると、端子Ｂ、Ｃ、Ｄの箇所の導電部の面積が端子Ａ
の導電部の面積と端子Ｅの導電部の面積とを合計した面
積よりも小さくなる。そこで本実施の形態では図１に示
すように、歪ゲージ１と歪ゲージ２とを接続する配線部
に幅広部７を設けている。これにより歪ゲージ間の配線
と金属ダイヤフラムが作るコンデンサの浮遊容量を大き
くすることができ、各端子に表れるノイズの影響を相殺
して、圧力を正確に検出することができる。このように
配線部の幅を変えると、端子の大きさを変えなくてもよ
いので、端子を機械的に認識し、配線の自動接続をする
場合等に端子の認識が困難となることはない。
すると、端子Ｂ、Ｃ、Ｄの箇所の導電部の面積が端子Ａ
の導電部の面積と端子Ｅの導電部の面積とを合計した面
積よりも小さくなる。そこで本実施の形態では図１に示
すように、歪ゲージ１と歪ゲージ２とを接続する配線部
に幅広部７を設けている。これにより歪ゲージ間の配線
と金属ダイヤフラムが作るコンデンサの浮遊容量を大き
くすることができ、各端子に表れるノイズの影響を相殺
して、圧力を正確に検出することができる。このように
配線部の幅を変えると、端子の大きさを変えなくてもよ
いので、端子を機械的に認識し、配線の自動接続をする
場合等に端子の認識が困難となることはない。
【００２１】また、本実施の形態では別な方法によって
も浮遊容量の調整をしている。図１に示す圧力センサの
端子Ｃと端子Ｄの箇所の導電部において、配線部の幅は
他の配線部の幅と同じであるが、この２つの端子は他の
端子より大きい。この２つの端子の面積は図９に示す従
来例と比較しても大きい。これらの端子の面積を広くす
ることによっても導電部と金属ダイヤフラムとが作るコ
ンデンサの浮遊容量を大きくすることができ、各端子に
表れるノイズの影響を相殺することができる。このよう
に端子の大きさを変えると、配線部６の幅を変なくても
よいので、圧力センサの配線が混み合っていて配線部を
太くすることができないときでも、浮遊容量の調整をす
ることができ、正確に圧力を検出することができる。
も浮遊容量の調整をしている。図１に示す圧力センサの
端子Ｃと端子Ｄの箇所の導電部において、配線部の幅は
他の配線部の幅と同じであるが、この２つの端子は他の
端子より大きい。この２つの端子の面積は図９に示す従
来例と比較しても大きい。これらの端子の面積を広くす
ることによっても導電部と金属ダイヤフラムとが作るコ
ンデンサの浮遊容量を大きくすることができ、各端子に
表れるノイズの影響を相殺することができる。このよう
に端子の大きさを変えると、配線部６の幅を変なくても
よいので、圧力センサの配線が混み合っていて配線部を
太くすることができないときでも、浮遊容量の調整をす
ることができ、正確に圧力を検出することができる。
【００２２】さらに、図１には図示されていないが、配
線部６の長さを変えて浮遊容量を調整することができ
る。図１において幅広部７を有する歪ゲージ１と歪ゲー
ジ２との間の配線部を同じ幅にしても、上方に迂回して
配線することにより導電部の面積を他の導電部と等しく
することができる。
線部６の長さを変えて浮遊容量を調整することができ
る。図１において幅広部７を有する歪ゲージ１と歪ゲー
ジ２との間の配線部を同じ幅にしても、上方に迂回して
配線することにより導電部の面積を他の導電部と等しく
することができる。
【００２３】図３は本実施の形態の圧力センサの断面図
である。図１０に示す従来の圧力センサの断面図と同様
に、歪ゲージ１と歪ゲージ３とは金属ダイアフラム５の
中心部に、歪ゲージ２と歪ゲージ４とが金属ダイアフラ
ム５の周辺部に設けられている。よって詳細な説明は省
略する。
である。図１０に示す従来の圧力センサの断面図と同様
に、歪ゲージ１と歪ゲージ３とは金属ダイアフラム５の
中心部に、歪ゲージ２と歪ゲージ４とが金属ダイアフラ
ム５の周辺部に設けられている。よって詳細な説明は省
略する。
【００２４】図４は本実施の形態の圧力センサの検出回
路も含めた接続図である。金属ダイアフラム５上に配置
された圧力センサには、端子Ｂと端子Ｄとの間に定電圧
回路１０から供給される一定の電圧が加えられている。
端子Ａと端子Ｅとは接続され、同電位となっており、端
子Ｃと端子Ａ（又はＥ）の間に生じる電圧を検出回路１
１で検出する。検出回路１１は差動増幅回路１２と、そ
の出力を増幅する出力アンプ１３からなり、出力アンプ
１３の出力により圧力を表示したり、他の機器を制御し
たりする。
路も含めた接続図である。金属ダイアフラム５上に配置
された圧力センサには、端子Ｂと端子Ｄとの間に定電圧
回路１０から供給される一定の電圧が加えられている。
端子Ａと端子Ｅとは接続され、同電位となっており、端
子Ｃと端子Ａ（又はＥ）の間に生じる電圧を検出回路１
１で検出する。検出回路１１は差動増幅回路１２と、そ
の出力を増幅する出力アンプ１３からなり、出力アンプ
１３の出力により圧力を表示したり、他の機器を制御し
たりする。
【００２５】歪ゲージはブリッジを構成しており、端子
Ｂと端子Ｄとの間は、端子Ｂ−歪ゲージ１−端子Ａ−端
子Ｅ−歪ゲージ４−端子Ｄで構成される第一の回路と、
端子Ｂ−歪ゲージ２−端子Ｃ−歪ゲージ３−端子Ｄで構
成される第二の回路との、２つの回路を有している。歪
ゲージ１と歪ゲージ３とはダイアフラムの中心部に配置
されているので、ダイアフラムに圧力が加わることによ
る抵抗値の変化が大きい。歪ゲージ１は第一の回路の高
電位側に配置されており、歪ゲージ３は第二の回路の低
電位側に配置されている。金属ダイアフラムに圧力が加
わり歪ゲージの抵抗値が低下すると、端子Ｃの電位は低
下し、端子Ａの電位は上昇する。よって、端子Ｃと端子
Ａ（又はＥ）の間の電圧を測定すると、一つの歪ゲージ
の抵抗変化の倍の電圧変化を検出することができ、微小
な圧力の変化でも正確に検出することができる。
Ｂと端子Ｄとの間は、端子Ｂ−歪ゲージ１−端子Ａ−端
子Ｅ−歪ゲージ４−端子Ｄで構成される第一の回路と、
端子Ｂ−歪ゲージ２−端子Ｃ−歪ゲージ３−端子Ｄで構
成される第二の回路との、２つの回路を有している。歪
ゲージ１と歪ゲージ３とはダイアフラムの中心部に配置
されているので、ダイアフラムに圧力が加わることによ
る抵抗値の変化が大きい。歪ゲージ１は第一の回路の高
電位側に配置されており、歪ゲージ３は第二の回路の低
電位側に配置されている。金属ダイアフラムに圧力が加
わり歪ゲージの抵抗値が低下すると、端子Ｃの電位は低
下し、端子Ａの電位は上昇する。よって、端子Ｃと端子
Ａ（又はＥ）の間の電圧を測定すると、一つの歪ゲージ
の抵抗変化の倍の電圧変化を検出することができ、微小
な圧力の変化でも正確に検出することができる。
【００２６】図５は本実施の形態の圧力センサを油圧回
路に取り付けた状態を示す組立図である。油圧回路１５
の途中に本発明の圧力センサ埋め込んだホルダ１６が配
置されている。ホルダ１６の先端には孔１７があけられ
ており、ここから入ってきた油の圧力により金属ダイア
フラム５が変形し、歪ゲージの抵抗値が変化する。ホル
ダ内には歪ゲージに一定の電圧を加える定電圧回路１０
を有する電源部と、歪ゲージの抵抗変化による電圧の変
化を検出する検出回路１１と、圧力に応じた信号を出力
するコネクタ１４を備える。
路に取り付けた状態を示す組立図である。油圧回路１５
の途中に本発明の圧力センサ埋め込んだホルダ１６が配
置されている。ホルダ１６の先端には孔１７があけられ
ており、ここから入ってきた油の圧力により金属ダイア
フラム５が変形し、歪ゲージの抵抗値が変化する。ホル
ダ内には歪ゲージに一定の電圧を加える定電圧回路１０
を有する電源部と、歪ゲージの抵抗変化による電圧の変
化を検出する検出回路１１と、圧力に応じた信号を出力
するコネクタ１４を備える。
【００２７】次に、本発明の第二の実施の形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００２８】図６は本発明の別な実施の形態に係る圧力
センサの構成図である。歪ゲージ１と歪ゲージ３とが金
属ダイアフラム５の中心部に、歪ゲージ２と歪ゲージ４
とが金属ダイアフラム５の周辺部に設けられている。歪
ゲージ１〜４の両端には検出回路と接続する端子Ａ〜Ｅ
が配線部６により引き出されている。
センサの構成図である。歪ゲージ１と歪ゲージ３とが金
属ダイアフラム５の中心部に、歪ゲージ２と歪ゲージ４
とが金属ダイアフラム５の周辺部に設けられている。歪
ゲージ１〜４の両端には検出回路と接続する端子Ａ〜Ｅ
が配線部６により引き出されている。
【００２９】図７は本実施の形態の圧力センサの回路図
である。歪ゲージは両端に端子が接続されている。歪ゲ
ージ１は端子Ａと端子Ｂ１に、歪ゲージ２は端子Ｂ２と
端子Ｃ１に、歪ゲージ３は端子Ｃ２と端子Ｄ１に、歪ゲ
ージ４は端子Ｄ２と端子Ｅに接続されており、各歪ゲー
ジは圧力センサ内では互いに接続されていない。
である。歪ゲージは両端に端子が接続されている。歪ゲ
ージ１は端子Ａと端子Ｂ１に、歪ゲージ２は端子Ｂ２と
端子Ｃ１に、歪ゲージ３は端子Ｃ２と端子Ｄ１に、歪ゲ
ージ４は端子Ｄ２と端子Ｅに接続されており、各歪ゲー
ジは圧力センサ内では互いに接続されていない。
【００３０】このとき図７に長円で示す８カ所の端子の
導電部（配線部及び端子）の面積を等しくする。このた
め、端子と歪ゲージ間の配線部６に幅広部７を設け、配
線部６の長さを変え、また端子の面積を変えることによ
り、金属ダイアフラム５と導電部との間の浮遊容量を等
しくしている。
導電部（配線部及び端子）の面積を等しくする。このた
め、端子と歪ゲージ間の配線部６に幅広部７を設け、配
線部６の長さを変え、また端子の面積を変えることによ
り、金属ダイアフラム５と導電部との間の浮遊容量を等
しくしている。
【００３１】本実施の形態では歪ゲージの両端は端子に
接続されており、各歪ゲージは相互に接続されていない
ので歪ゲージ１又は歪ゲージ３のみに電圧を加え電圧変
化を測定して圧力を検出することができる。
接続されており、各歪ゲージは相互に接続されていない
ので歪ゲージ１又は歪ゲージ３のみに電圧を加え電圧変
化を測定して圧力を検出することができる。
【００３２】また、端子Ｂ１とＢ２、Ｃ１とＣ２、Ｄ１
とＤ２を各々圧力センサの外部で接続し、図１に示す圧
力センサのように歪ゲージがブリッジ状に接続された圧
力センサとして使用することもできる。
とＤ２を各々圧力センサの外部で接続し、図１に示す圧
力センサのように歪ゲージがブリッジ状に接続された圧
力センサとして使用することもできる。
【００３３】さらに、端子ＡとＥ及びＣ１とＣ２を接続
し、端子Ｂ１−歪ゲージ１−端子Ａ−端子Ｅ−歪ゲージ
４−端子Ｄ２で構成される第一の回路と、端子Ｂ２−歪
ゲージ２−端子Ｃ１−端子Ｃ２−歪ゲージ３−端子Ｄ１
で構成される第二の回路との２つの回路を作り、双方に
電圧を加え端子Ａ（又はＥ）及び端子Ｃ１（又はＣ２）
の各端子の端子Ｄ１又は端子Ｄ２に対する電位を測定し
て、圧力を検出することができる。これにより２回路の
うち一つが破損しても圧力を検出できる信頼性の高い圧
力センサとすることができる。このとき第一の回路と第
二の回路とに異なる電圧を加えることもできる。異なる
電圧で動作している複数の検出回路があるときに有効で
ある。
し、端子Ｂ１−歪ゲージ１−端子Ａ−端子Ｅ−歪ゲージ
４−端子Ｄ２で構成される第一の回路と、端子Ｂ２−歪
ゲージ２−端子Ｃ１−端子Ｃ２−歪ゲージ３−端子Ｄ１
で構成される第二の回路との２つの回路を作り、双方に
電圧を加え端子Ａ（又はＥ）及び端子Ｃ１（又はＣ２）
の各端子の端子Ｄ１又は端子Ｄ２に対する電位を測定し
て、圧力を検出することができる。これにより２回路の
うち一つが破損しても圧力を検出できる信頼性の高い圧
力センサとすることができる。このとき第一の回路と第
二の回路とに異なる電圧を加えることもできる。異なる
電圧で動作している複数の検出回路があるときに有効で
ある。
【図１】 本発明の第一の実施の形態に係る圧力センサ
の構成図である。
の構成図である。
【図２】 本発明の第一の実施の形態に係る圧力センサ
の回路図である。
の回路図である。
【図３】 本発明の第一の実施の形態に係る圧力センサ
の断面図である。
の断面図である。
【図４】 本発明の第一の実施の形態に係る圧力センサ
の検出回路も含めた接続図である。
の検出回路も含めた接続図である。
【図５】 本発明の第一の実施の形態に係る圧力センサ
の取付状態を示す組立図である。
の取付状態を示す組立図である。
【図６】 本発明の第二の実施の形態に係る圧力センサ
の構成図である。
の構成図である。
【図７】 本発明の第二の実施の形態に係る圧力センサ
の回路図である。
の回路図である。
【図８】 従来の圧力センサの構成図である。
【図９】 従来の圧力センサの回路図である。
【図１０】 従来の圧力センサの断面図である。
１ 歪ゲージ ２ 歪ゲージ ３ 歪ゲージ ４ 歪ゲージ ５ 金属ダイアフラム ６ 配線部 ７ 幅広部 ８ 絶縁膜 ９ 保護膜 １０ 定電圧回路 １１ 検出回路 １２ 差動増幅回路 １３ 出力アンプ １４ コネクタ １５ 油圧回路 １６ ホルダ １７ 孔 Ａ 端子Ａ Ｂ 端子Ｂ Ｃ 端子Ｃ Ｄ 端子Ｄ Ｅ 端子Ｅ Ｂ１ 端子Ｂ１ Ｂ２ 端子Ｂ２ Ｃ１ 端子Ｃ１ Ｃ２ 端子Ｃ２ Ｄ１ 端子Ｄ１ Ｄ２ 端子Ｄ２
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F055 AA39 BB20 CC02 DD01 EE11 FF11 GG16 4M112 AA01 BA01 CA09 CA11 CA16 FA03 GA03
Claims (5)
- 【請求項１】 圧力により変形するダイアフラムと、前
記ダイアフラム上に配置され、前記ダイアフラムの変形
により伸縮し、抵抗値を変える歪ゲージと、前記歪ゲー
ジに接続される導電部とを備え、前記導電部は、前記歪
ゲージからの信号を取り出す端子部と、前記歪ゲージ間
及び前記端子部と前記歪ゲージとの間を接続する配線部
とで構成される圧力センサにおいて、各前記端子部ごと
の前記導電部の面積を等しくしたことを特徴とする圧力
センサ。 - 【請求項２】 ４つの前記歪ゲージを備え、第一の歪ゲ
ージと第三の歪ゲージとを前記ダイアフラムの中心部に
配置し、第二の歪ゲージと第四の歪ゲージとを前記ダイ
アフラムの周辺部に配置し、第一の歪ゲージ、第二の歪
ゲージ、第三の歪ゲージ及び第四の歪ゲージを接続して
ブリッジを構成し、各前記歪ゲージの両端から信号を取
り出す端子部を有することを特徴とする請求項１に記載
の圧力センサ。 - 【請求項３】 前記配線部の幅を変えることにより、各
前記端子部ごとの前記導電部の面積を等しくしたことを
特徴とする請求項１又は２に記載の圧力センサ。 - 【請求項４】 前記配線部の長さを変えることにより、
各前記端子部ごとの前記導電部の面積を等しくしたこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の圧力センサ。 - 【請求項５】 前記端子部の大きさを変えることによ
り、各前記端子部ごとの前記導電部の面積を等しくした
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000039966A JP3954262B2 (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | 圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000039966A JP3954262B2 (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | 圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001228040A true JP2001228040A (ja) | 2001-08-24 |
| JP3954262B2 JP3954262B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=18563447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000039966A Expired - Fee Related JP3954262B2 (ja) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | 圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3954262B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102713548A (zh) * | 2009-10-14 | 2012-10-03 | 安普泰科电子韩国有限公司 | 竖式压力传感器 |
-
2000
- 2000-02-17 JP JP2000039966A patent/JP3954262B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP3954262B2 (ja) | 2007-08-08 |
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