JP2001272287A

JP2001272287A - 歪み検出センサ

Info

Publication number: JP2001272287A
Application number: JP2000086743A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Kato; 忠裕加藤; Yoshito Takehana; 良人竹花
Original assignee: SED KK
Current assignee: SED KK
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2001-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】周囲温度の変化に影響されずに安定して歪み
検出が行える歪み検出センサを提供する。【解決手段】歪みを検出するための歪み検出素子２０
と、歪み検出素子２０を支持すると共に、検出すべき歪
みを歪み検出素子２０に伝える台座１０とを備える。歪
み検出素子２０は、シリコンチップで構成される。台座
１０は、熱膨張係数がシリコンの熱膨張係数（２．３３
×１０^-6）の±５０％の範囲に入る材料で形成される。
歪み検出素子２０は、ガラス系固定材を加熱溶融して台
座１０に固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歪み検出のための
センサに係り、特に、物体の重量、歪みを測定するため
に用いられる歪み検出センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】物体に応力が加わって生じる歪みを検出
するセンサとして歪み検出センサがある。このセンサ
は、歪み自体の検出、歪みを生じさせている応力の検
出、さらには、応力が物体の質量に応じて生じている場
合には、その物体の重量の検出等に用いられている。

【０００３】従来、この種の歪み検出センサとして、歪
みによって抵抗値が変化する箔型の歪みゲージが知られ
ている。この箔型の歪みゲージを接着剤を用いて対象物
に貼り付けて、対象物に加わる応力によって生ずる歪み
を歪みゲージで検出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来の歪みゲージ
は、接着剤によって対象物に貼り付けている。ところ
が、接着剤が周囲温度の変化に応じて、出力電圧の変化
が生じるという問題がある。すなわち、従来の歪みゲー
ジには、温度変化に伴って出力電圧が変化する温度ドリ
フトがあるという問題がある。

【０００５】歪みゲージの出力は、通常、微少であるた
め、増幅器によって増幅される。このため、温度ドリフ
トが大きいと、増幅後の出力電圧の変動も大きくなると
いう問題がある。

【０００６】本発明の目的は、周囲温度の変化に影響さ
れずに安定して歪み検出が行える歪み検出センサを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明によれば、歪みを検出するための歪み検出素
子と、前記歪み検出素子を支持すると共に、検出すべき
歪みを前記歪み検出素子に伝える台座とを備え、前記歪
み検出素子は、シリコンチップで構成され、前記台座
は、熱膨張係数がシリコンの熱膨張係数（２．３３×１
０^-6）の±５０％の範囲に入る材料で形成し、前記歪み
検出素子は、ガラス系固定材を加熱溶融して前記台座に
固定されていることを特徴とする歪み検出センサが提供
される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、それぞれ図面を参照して説明する。図１に、本発明
の第１の実施形態に係る歪み検出センサの一例を示す。
本発明の第１の実施形態は、図１に示すように、歪み検
出素子２０と、これを支持する台座１０とを有する。

【０００９】台座１０は、本実施の形態では、板材で構
成される。大きさは、用途によって異なるが、例えば、
縦１ｍｍ〜１０ｍｍ、横１ｍｍ〜２０ｍｍ、厚さ０．１
ｍｍ〜１ｍｍ程度の大きさとすることができる。もちろ
ん、これに限定されない。本実施の形態では、歪み検出
素子２０搭載面が正方形状に構成されているがこれに限
定されない。例えば、長方形状、円形状等種々の形状と
することができる。

【００１０】台座１０は、歪み検出素子２０を構成する
材料と熱膨張係数の差が小さいものが用いられる。本発
明では、後述するように、歪み検出素子２０がシリコン
半導体により構成される。従って、例えば、熱膨張係数
がシリコンの熱膨張係数（２．３３×１０^-6）の±５０
％の範囲に入る材料を選択して形成する。具体的には、
例えば、シリコン、シリコンと熱膨張係数が近いものが
得られるガラス等により形成することができる。ガラス
としては、例えば、パイレックス（登録商標）ガラス、
コバールガラス、コーニング社製７０５９ガラス等が挙
げられる。これらを、コストおよび熱膨張係数を考慮し
て、適宜選択する。このような材料を選択することで、
台座１０と歪み検出素子２０との熱膨張係数の差による
影響を小さくすることができる。

【００１１】歪み検出素子２０は、シリコンチップ上
に、複数の抵抗体を拡散技術を用いて形成して構成され
る。具体的には、４個の抵抗体を所定の配置で形成し、
それらをフルブリッジ接続するよう金属電極で接続し、
これにリード線を接続するための入力端部と出力端部と
がさらに形成される。一般的には、このようなチップ
を、シリコンウエファ上に多数形成して、それらを切断
してチップ型の歪み検出素子２０を形成する。この歪み
検出素子２０は、圧力を受けて歪みを生じると、４個抵
抗体の抵抗値が変化し、ブリッジのバランスが崩れるこ
とで、圧力に比例した信号電圧を出力する。チップの大
きさの一例を挙げると、０．５ｍｍ×０．５ｍｍ程度と
することができる。このような歪み検出素子２０は、Ｉ
Ｃ生産技術により、容易に大量生産することができる。
従って、極めて安価に製作することができる。従来のダ
イヤフラムと共に形成する構造の素子では、ダイヤフラ
ムを形成することから大きな面積とならざるを得ず、１
素子当たりのコストが増大する。この点、本発明で使用
する歪み検出素子２０は、１素子当たりのコストを大幅
に低減することができる。

【００１２】この歪み検出素子２０は、台座１０に固着
される。固着は、例えば、台座１０がガラス製である場
合、熱膨張係数が近いガラス系の固定材３０を介在して
行われる。すなわち、歪み検出素子２０と固定材３０、
および、固定材３０と台座１０とが、それぞれ固定材３
０を加熱溶融して固着される。

【００１３】固定材３０は、前述したように、歪み検出
素子２０と台座１０とを固定する。このため、両者の熱
膨張係数に近いものが選ばれる。本実施の形態では、加
熱すると溶融して、歪み検出素子２０を構成するシリコ
ンと、台座１０を構成するガラスとに、一部がそれぞれ
固溶されて固着する。固定材３０としては、例えば、例
えば、日本電気硝子株式会社製エレクトロニクス用ガラ
スペースト“ＰＬＳ−３６０２／ＳＭ−３６Ａ”が挙げ
られる。

【００１４】このような固定材３０を用いることで、歪
み検出素子２０と台座１０とが固定材３０を介して強固
に固着し、温度変化があっても、熱膨張係数が近いこと
のため、固着部分に生じる歪みが小さくなり、固着状態
が安定に維持される。また、歪み検出素子２０および台
座１０に対する熱膨張係数の差が、樹脂系の接着剤を用
いる場合と比べて小さいため、温度変化によって受ける
歪みが小さくてすむ。そのため、測定値に含まれる温度
ドリフトを小さくすることができる。

【００１５】歪み検出素子２０は、前述した入力端部お
よび出力端部にそれぞれ図示していないリード線が接続
される。このリード線を台座１０の外に引き出して、電
圧の印加および出力信号の取り出しを行う。電圧の印加
および出力信号の取り出しは、ブリッジ回路を駆動する
回路（図示せず）を用いて行う。なお、台座に薄膜によ
りリード線を形成して、ワイヤボンディングにより歪み
検出素子２０と台座１０上のリード線と接続するように
してもよい。

【００１６】なお、センサの上面、すなわち、歪み検出
素子および台座の上に保護層を塗布する構成とすること
ができる。このようにすることで、防湿性を向上させる
と共に、歪み検出素子をそれに加わる機械的応力から保
護することができる。

【００１７】本発明の第２の実施形態について図２
（ａ）および図２（ｂ）を参照して説明する。図２
（ａ）および図２（ｂ）に示す歪み検出センサは、第１
の実施形態と同様の構造の歪み検出センサの台座１０の
四隅に、取付孔１１を設けたものである。他の構造は、
第１の実施形態のセンサと同じである。このような形態
とすることで、熱膨張による影響を受ける接着剤を使用
せずに、台座１０を他の部材に取り付けることができ
る。

【００１８】本発明の第３の実施形態について図３を参
照して説明する。図３に示す歪み検出センサは、第１の
実施形態と同様の構造の歪み検出センサを、さらに第２
の台座１０ａに載せる構造としたものである。すなわ
ち、台座１０ａおよび１０によって歪み検出素子２０が
支持される。台座１０と台座１０ａとは、本実施の形態
では、同一形状台座を重ねている。台座１０と台座１０
ａとは、固定材３０を介して固着される。固定材３０
は、前述したものと同様にガラス系の材料である。

【００１９】本実施の形態では、台座１０を二重化した
例であるが、二重化に限らず、三重化以上の多重化構造
とすることもできる。また、本実施の形態では、重ねる
台座の形状を同一にしたが、異なる形状としてもよい。
台座の多重化により、大きな熱応力に耐えることができ
る。また、薄い台座を製造し、これを必要に応じて多重
化して必要な厚さを確保することが可能となる。

【００２０】本発明の第４の実施形態について図４
（ａ）および図４（ｂ）を参照して説明する。本実施の
形態は、第３の実施形態と同様に、台座１０を二重化し
た例である。ただし、本実施の形態では、歪み検出素子
２０を、固定材３０を介して長方形の台座１０に固着し
た歪み検出センサを、さらに、台座１０ａ上に、固定材
３０を介して固着したものである。ここで、台座１０ａ
は、前記台座１０より大きい長方形のものである。それ
ぞれの材料は、第１の実施形態および第３の実施形態に
おいて説明したものと同じである。

【００２１】本発明の第５の実施形態について図５を参
照して説明する。本実施の形態は、第４の実施形態と同
様に、台座１０を二重化した例である。ただし、本実施
の形態では、台座１０ａの四隅に、上述した図２に示す
例と同様に貫通孔１１を設けたものである。このように
することで、台座１０ａを他の部材に取り付けることが
容易となる。

【００２２】次に、上述した第１の実施形態に係る歪み
検出センサにより、本発明の歪み検出センサの特性につ
いて説明する。

【００２３】図６に、歪み検出センサの出力電圧特性を
測定するための装置の概要を示す。図６に示す装置は、
測定に用いる歪み検出センサＳを固定して、センサＳに
歪みを与える支持板１１１と、これを支持する支持台１
１２と、前記支持板１１１に載せられて前記支持板１１
１に歪みを与える標準分銅１１３と、前記歪み検出セン
サＳに電圧を印加する安定化電源装置１２１と、電圧
計、例えば、ディジタルボルトメータ１２２とを有す
る。

【００２４】標準分銅１１３としては、例えば、１０
ｇ、２０ｇ、４０ｇ、６０ｇ、８０ｇおよび１００ｇの
各分銅が用意される。なお、１０ｇの分銅２個と、２０
ｇの分銅４個とを用意し、追加して載せる構成としても
よい。

【００２５】安定化電源装置１２１とディジタルボルト
メータ１２２とは、図７に示すように、センサＳと接続
される。ここで、本測定例で用いる歪み検出センサＳ
は、第１の実施形態に係るセンサであって、歪みを受け
ることで抵抗が変化する抵抗素子をフルブリッジ接続し
た構造を有する。他の実施形態の歪み検出センサＳにつ
いても、同様の構造を有するセンサを用いることができ
る。もちろん、本発明はこれに限定されない。安定化電
源装置１２１は、例えば、直流電圧で２．５Ｖ〜１５Ｖ
の範囲で任意の電圧を出力できる。ここでは、５Ｖを出
力して、前記歪み検出センサＳに印加するものとする。

【００２６】支持板１１１は、例えば、アルミニウムの
板で形成される。大きさは、例えば、直径３０〜４０ｍ
ｍで、厚さ０．２ｍｍのものが用いられる。支持板の下
面側に歪み検出センサＳが接着剤等で固定される。支持
部１１２は、前記支持板の外周に合わせた筒型構造、本
例では、円筒形状に形成される。材料としては、例え
ば、アルミニウムが用いられる。

【００２７】測定は、標準分銅１１３を、１０ｇ〜１０
０ｇまで、１０ｇ、２０ｇ、４０ｇ、６０ｇ、８０ｇ、
１００ｇの順に支持板１１１上に置いて、それぞれの重
量の分銅が載せられているときの歪み検出センサＳの出
力電圧をディジタルボルトメータ１２２で測定する。図
８に、測定結果として、歪み検出センサ出力電圧特性の
グラフを示す。図８に示すように、印加重量の増加に対
して、０．１２ｍＶ〜１．２２ｍＶの範囲で、直線的に
出力電圧が変化していることが分かる。従って、極めて
直線性のよいセンサということができる。

【００２８】次に、本発明の第６の実施形態について図
９を参照して説明する。本実施形態に係る歪み検出セン
サは、歪み検出素子２０を台座１５の基端側に寄せて配
置し、固定材３０で固着した構造となっている。そし
て、台座１５の基端を固定部材１６に固定する。その他
の基本的な構成は、前述した実施の形態と同様である。
なお、台座１５は、固定部材１６に固定されている基端
側から先端側にかけて長い厚さが薄い直方体形状とする
ことができる。すなわち、長さと断面形状とにより、撓
み量を変えて、感度を適宜設定することができる。

【００２９】ここで、台座１５および固定部材１６は、
それぞれ、前述した台座１０と同様に、例えば、シリコ
ン、シリコンと熱膨張係数が近いものが得られるガラス
等により形成することができる。ガラスとしては、例え
ば、パイレックスガラス、コバールガラス、コーニング
社製７０５９ガラス等が挙げられる。

【００３０】このような構造とすることで、台座１５が
片持ち梁構造となる。そのため、台座１５が微少応力に
対して大きく変位するため、歪み検出素子２０が高感度
で微小圧力を測定することが可能となる。

【００３１】次に、本発明の第７の実施形態について図
１０（ａ）および図１０（ｂ）、ならびに、第８の実施
形態について図１１（ａ）および図１１（ｂ）を参照し
てそれぞれ説明する。これらの実施形態に係る歪み検出
センサは、筒型の台座の側部に歪み検出素子２０を１以
上取り付けたものである。すなわち、図１０（ａ）およ
び図１０（ｂ）に示す第７の実施形態は、四角筒形状の
台座５１の外側面の一つの面のほぼ中央部に、歪み検出
素子２０を固定材３０２より固定したものである。ま
た、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す第８の実施
形態は、円筒の台座５２の外周の一部に面取り加工を行
って、その面に歪み検出素子２０を固定材３０により固
定したものである。

【００３２】ここで、台座５１および５２は、それぞ
れ、前述した台座１０と同様に、例えば、シリコン、シ
リコンと熱膨張係数が近いものが得られるガラス等によ
り形成することができる。ガラスとしては、例えば、パ
イレックスガラス、コバールガラス、コーニング社製７
０５９ガラス等が挙げられる。

【００３３】これらの例では、四角筒および円筒の例を
示したが、本発明はこれに限られない。例えば、六角
筒、八角筒等の多角筒に歪み検出素子を固定する構成と
してもよい。

【００３４】なお、筒型ではなく柱状体の外側面に歪み
検出素子を固定してもよい。また、前述した例では、一
つの台座に１個の歪み検出素子を固定した例を示した
が、本発明はこれに限定されない。例えば、四角筒の４
面にそれぞれ歪み検出素子を固定する構造としてもよ
い。また、円筒の外周面に一定角度間隔で複数個の歪み
検出素子を配置してもよい。

【００３５】次に、前述した筒型台座を用いた歪み検出
センサに、さらに荷重をかけるための受け台を追加した
高耐圧型の歪み検出センサの実施形態について、図１２
〜図１６を参照して説明する。

【００３６】図１２に示す本発明の第９の実施形態に係
る歪み検出センサは、図１０（ａ）および図１０（ｂ）
に示す第７の実施形態に係る歪み検出センサの台座５１
に対して、角筒軸方向に荷重を受けるための受け台６１
を両端に固定したものである。受け台６１は、台座５１
と同様に、例えば、シリコン、シリコンと熱膨張係数が
近いものが得られるガラス等により形成することができ
る。ガラスとしては、例えば、パイレックスガラス、コ
バールガラス、コーニング社製７０５９ガラス等が挙げ
られる。

【００３７】図１３に示す本発明の第１０の実施形態
は、前述した図１２に示す実施形態の受け台６１に、そ
れぞれ第２の受け台６１ａを固定材３０を介して固定し
たものである。これにより、受け台６１ａにより外部か
らの熱の伝導を抑えることができるため、耐力が向上す
る。受け台６１ａについても、受け台６１と同様の材料
で形成することができる。

【００３８】図１４に示す本発明の第１１の実施形態
は、前述した図１２に示す第９の実施形態における受け
台６１の一方、すなわち、下部側をより大きな受け台６
２としたものである。これにより、受け台６２の下方か
らの熱伝導を抑制することができる。受け台６２につい
ても、受け台６１と同様の材料で形成することができ
る。

【００３９】図１５に示す本発明の第１２の実施形態
は、前述した図１４に示す実施形態に係る歪み検出セン
サを用いて構成した例である。すなわち、同図に示す実
施形態は、受け台６２の四隅に貫通孔６３を設けて、こ
こに取付用ねじ６４を挿通して固定台７１のねじ孔７２
に固定する構造となっている。また、受け台６１に、ス
テンレススチール、チタン等の金属製のカバー７５を受
け台６１に上方から装着してある。カバー７５は、受け
台６１を保護するためのものである。固定台７１は、セ
ンサ設置環境における機械的応力からセンサを保護す
る。

【００４０】図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示す本
発明の第１３の実施形態は、図１に示す実施形態に係る
歪み検出センサＳを複数個、この例では５個を受け台６
１と６２との間に配置して固定材３０で固定したもので
ある。この例は、大きな荷重がかかる場合に好適であ
る。

【００４１】次に、上述した高耐圧型のセンサ、特に、
第１１の実施形態に係る歪み検出センサにより、本発明
の歪み検出センサの特性について説明する。

【００４２】図１７に、高耐圧型の歪み検出センサの出
力電圧特性を測定するための装置の概要を示す。図１７
に示す装置は、測定に用いる歪み検出センサＳに荷重を
与えるトルク印加装置２００と、前記歪み検出センサＳ
に電圧を印加する安定化電源装置１２１と、電圧計、例
えば、ディジタルボルトメータ１２２とを有する。

【００４３】トルク印加装置２００は、０〜５０ｋｇｆ
／ｃｍ²の範囲で任意の荷重を歪み検出センサに印加す
ることができる。

【００４４】なお、歪み検出センサＳの測定回路につい
ては、図７に示すものと同じである。従って、説明を繰
り返さない。

【００４５】測定は、トルク印加装置２００を受け台６
１に当接して、１ｋｇｆ／ｃｍ²〜１０ｋｇｆ／ｃｍ²ま
で、１ｋｇｆ／ｃｍ²、２ｋｇｆ／ｃｍ²、４ｋｇｆ／ｃ
ｍ²、６ｋｇｆ／ｃｍ²、８０ｋｇｆ／ｃｍ²、１０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²の順に荷重を変えて、それぞれの荷重が印加
されているときの歪み検出センサＳの出力電圧をディジ
タルボルトメータ１２２で測定する。図１８に、測定結
果として、歪み検出センサ出力電圧特性のグラフを示
す。図１８に示すように、印加荷重の増加に対して、
０．３５ｍＶ〜３５ｍＶの範囲で、直線的に出力電圧が
変化していることが分かる。従って、極めて直線性のよ
いセンサということができる。

【００４６】次に、シリコン半導体にダイヤフラムを設
けた構造の歪み検出センサに関する実施形態を、図１９
〜図２１を参照して説明する。

【００４７】図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示す第
１２の実施形態に係る歪み検出センサ８０は、シリコン
半導体にダイヤフラム部８１と、センサ部８２とを設け
たものである。このセンサ８０のダイヤフラム部８１
に、応力を伝達する応力検出棒９０の一端を固定材３０
で固定したものである。

【００４８】応力伝達棒９０は、熱膨張係数がシリコン
の熱膨張係数（２．３３×１０^-6）の±５０％の範囲に
入る材料で形成される。そして、その一端が、ガラス系
固定材３０を加熱溶融してダイヤフラム部８１に固定さ
れる。

【００４９】図２０に示す第１３の実施形態に係る歪み
検出センサは、前述した第１２の実施形態に係る歪み検
出センサの応力検出棒９０を、三分割した応力検出棒９
１、９２および９３を、固定材３０で固定したものであ
る。このようにすることで、熱応力の影響を低減するこ
とができる。

【００５０】図２１に示す第１４の実施形態に係る歪み
検出センサは、前述した第１３の歪み検出センサを、エ
ア導入孔６７を有する固定台６５に固定したものであ
る。この固定はシリコン半導体の下端部を固定材３０で
固定台６５に固定することによって行われる。この際、
固定材３０による固定は、気密状態となるように行われ
る。

【００５１】図２２に示す第１５の実施形態に係る歪み
検出センサは、図１９に示す第１２の実施形態に係る歪
み検出センサに、荷重を伝達する応力伝達部９５を、応
力検出棒９０の一端に当接させたものである。応力伝達
部９５は、例えば、黄銅等の金属で構成される。また、
応力伝達部９５は、これを案内すると共に、支持する支
持部９６を有する。この支持部９６は、例えば、ステン
レススチール、チタン等の金属で形成される。このよう
な構造とすることで、微小な歪みを高感度の検出するこ
とができる。

【００５２】次に、上述した図１９に示す第１２の実施
形態に係る歪み検出センサにより、本発明の歪み検出セ
ンサの特性について説明する。

【００５３】図２３に、第１２の実施形態に係る歪み検
出センサの出力電圧特性を測定するための装置の概要を
示す。図２３に示す装置は、測定に用いる歪み検出セン
サＳに荷重を与える応力伝達部材９７と、この応力伝達
部材９７と、分銅１１３と、前記歪み検出センサＳに電
圧を印加する安定化電源装置１２１と、電圧計、例え
ば、ディジタルボルトメータ１２２とを有する。

【００５４】標準分銅１１３としては、例えば、１ｇ、
２ｇ、４ｇ、６ｇ、８ｇおよび１０ｇの各分銅が用意さ
れる。なお、１ｇの分銅２個と、２ｇの分銅４個とを用
意し、追加して載せる構成としてもよい。

【００５５】測定回路の構成については、図７に示すも
のと同じであり、重複した説明は省略する。

【００５６】応力伝達部材９７は、例えば、黄銅等の金
属で形成される個の応力伝達部材９７は、支持部９７に
より、軸方向に案内される。

【００５７】測定は、標準分銅１１３を、１ｇ〜１０ｇ
まで、１ｇ、２ｇ、４ｇ、６ｇ、８ｇ、１０ｇの順に応
力伝達部材９７の支持板９８上に置いて、それぞれの重
量の分銅が載せられているときの歪み検出センサＳの出
力電圧をディジタルボルトメータ１２２で測定する。図
２４に、測定結果として、歪み検出センサ出力電圧特性
のグラフを示す。図２４に示すように、印加重量の増加
に対して、０．８ｍＶ〜７．９ｍＶの範囲で、直線的に
出力電圧が変化していることが分かる。従って、極めて
直線性のよいセンサということができる。

【００５８】以上のように、本発明の各実施形態は、簡
単な構造で構成することができると共に、精度よく歪み
の検出が行える。しかも、荷重に対する出力特性の直線
性がよいセンサが実現できる。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、歪み検出センサを簡単
な構造とすることができる。その結果、安価に製作でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明に係る歪み検出センサ
の第１の実施形態の構成の概要を示す平面図、図１
（ｂ）は、その正面図。

【図２】図２（ａ）は、本発明に係る歪み検出センサ
の第２の実施形態の構成の概要を示す平面図、図２
（ｂ）は、その正面図。

【図３】図３は、本発明に係る歪み検出センサの第３
の実施形態の構成の概要を示す正面図。

【図４】図４（ａ）は、本発明に係る歪み検出センサ
の第４の実施形態の構成の概要を示す平面図、図４
（ｂ）は、その正面図。

【図５】図５は、本発明に係る歪み検出センサの第５
の実施形態の構成の概要を示す平面図。

【図６】図６は、歪み検出センサの出力電圧特性を測
定するための装置の概要を示す説明図。

【図７】図７は、歪み検出センサの測定回路を示す回
路図。

【図８】図８は、歪み検出センサの出力電圧特性を示
すグラフ。

【図９】図９は、本発明に係る歪み検出センサの第５
の実施形態の構成の概要を示す側面図。

【図１０】図１０（ａ）は、本発明に係る歪み検出セ
ンサの第７の実施形態の構成の概要を示す平面図、図１
０（ｂ）は、その側面図。

【図１１】図１１（ａ）は、本発明に係る歪み検出セ
ンサの第８の実施形態の構成の概要を示す平面図、図１
１（ｂ）は、その側面図。

【図１２】図１２は、本発明に係る歪み検出センサの
第９の実施形態の構成の概要を示す側面図。

【図１３】図１３は、本発明に係る歪み検出センサの
第１０の実施形態の構成の概要を示す側面図。

【図１４】図１４は、本発明に係る歪み検出センサの
第１１の実施形態の構成の概要を示す側面図。

【図１５】図１５は、本発明に係る歪み検出センサの
第１２の実施形態の構成の概要を示す側面図。

【図１６】図１６（ａ）は、本発明に係る歪み検出セ
ンサの第１３の実施形態の構成の概要を示す平面図、図
１６（ｂ）は、その正面図。

【図１７】図１７は、高耐圧型の歪み検出センサの出
力電圧特性を測定するための装置の概要を示す説明図。

【図１８】図１８は、歪み検出センサの出力電圧特性
を示すグラフ。

【図１９】図１９（ａ）は、本発明に係る歪み検出セ
ンサの第１２の実施形態の概要を示す平面図、図９
（ｂ）は、その正面図。

【図２０】図２０は、本発明に係る歪み検出センサの
第１３の実施形態の概要を示す正面図。

【図２１】図２１は、本発明に係る歪み検出センサの
第１４の実施形態の概要を示す正面図。

【図２２】図２２は、本発明に係る歪み検出センサの
第１５の実施形態の概要を示す正面図。

【図２３】図２３は、高耐圧型の歪み検出センサの出
力電圧特性を測定するための装置の概要を示す説明図。

【図２４】図２４は、歪み検出センサの出力電圧特性
を示すグラフ。

【符号の説明】

１０…台座、１０ａ…台座、２０…歪み検出素子、３０
…固定材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 29/84 Ｇ０１Ｂ 7/18 ＨＦターム(参考） 2F049 AA12 AA13 AA14 BA13 BA15 CA06 CA07 2F055 AA40 BB20 CC02 CC12 DD05 DD07 EE13 FF01 FF23 GG14 2F063 AA25 CB01 EC06 EC13 EC14 EC16 4M112 AA01 BA01 CA06 CA15 DA18 EA02 EA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歪みを検出するための歪み検出素子と、前記歪み検出素子を支持すると共に、検出すべき歪みを
前記歪み検出素子に伝える台座とを備え、前記歪み検出素子は、シリコンチップで構成され、前記台座は、熱膨張係数がシリコンの熱膨張係数（２．
３３×１０^-6）の±５０％の範囲に入る材料で形成し、前記歪み検出素子は、ガラス系固定材を加熱溶融して前
記台座に固定されていることを特徴とする歪み検出セン
サ。
【請求項２】請求項１に記載の歪み検出センサにおい
て、前記台座を、さらに他の台座上に固着することを特徴と
する歪み検出センサ。
【請求項３】請求項２に記載の歪み検出センサにおい
て、前記他の台座に、取付用の貫通孔が設けられることを特
徴とする歪み検出センサ。
【請求項４】請求項１に記載の歪み検出センサにおい
て、前記台座は、筒型形状を有し、その外面に前記歪み検出
素子が１個以上固定されていることを特徴とする歪み検
出センサ。
【請求項５】請求項４に記載の歪み検出センサにおい
て、前記筒型の台座の両端に受け台を固定したことを特
徴とする歪み検出素子。
【請求項６】請求項１に記載の歪み検出センサにおい
て、台座は、片持ち梁状に固定部材に固定されることを特徴
とする歪み検出センサ。
【請求項７】歪みを検出するための歪み検出素子と、前記歪み検出素子に応力を伝達する応力伝達棒とを有
し、前記歪み検出素子は、シリコン半導体に、ダイヤフラム
部と、センサ部とを有し、前記応力伝達棒は、熱膨張係数がシリコンの熱膨張係数
（２．３３×１０^-6）の±５０％の範囲に入る材料で形
成され、その一端がガラス系固定材を加熱溶融して前記
ダイヤフラム部に固定されることを特徴とする歪み検出
素子。