JP2003021566A - シリコンダイアフラム型真空圧力センサ装置およびその装置を用いた圧力測定方法 - Google Patents
シリコンダイアフラム型真空圧力センサ装置およびその装置を用いた圧力測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】０．０１Ｐａから１３．３ＫＰａまでの圧力領
域を連続して測定可能なシリコンダイアフラム型真空圧
力センサ装置を提供すること。 【解決手段】０．０１Ｐａから１３３Ｐａまでの圧力領
域を測定する第１のシリコンダイアフラム型真空圧力セ
ンサと、１．３３Ｐａから１３．３ＫＰａまでの圧力領
域を測定する第２のシリコンダイアフラム型真空圧力セ
ンサと、第１のシリコンダイアフラム型真空圧力センサ
からの第１出力信号値およびを第２のシリコンダイアフ
ラム型真空圧力センサからの第２出力信号値が入力さ
れ、その両方の出力信号値から共通信号値を形成する計
算手段と、第１出力信号値、第２出力信号値、共通信号
値のうちいずれか一つを選択する手段と、を備えたダイ
アフラム型真空圧力センサ装置とした。
域を連続して測定可能なシリコンダイアフラム型真空圧
力センサ装置を提供すること。 【解決手段】０．０１Ｐａから１３３Ｐａまでの圧力領
域を測定する第１のシリコンダイアフラム型真空圧力セ
ンサと、１．３３Ｐａから１３．３ＫＰａまでの圧力領
域を測定する第２のシリコンダイアフラム型真空圧力セ
ンサと、第１のシリコンダイアフラム型真空圧力センサ
からの第１出力信号値およびを第２のシリコンダイアフ
ラム型真空圧力センサからの第２出力信号値が入力さ
れ、その両方の出力信号値から共通信号値を形成する計
算手段と、第１出力信号値、第２出力信号値、共通信号
値のうちいずれか一つを選択する手段と、を備えたダイ
アフラム型真空圧力センサ装置とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空装置内の絶対圧力
を測定する真空圧力センサに関する。
を測定する真空圧力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】真空装置内の０．０１Ｐａ（パスカル）
〜１３．３ＫＰａ（キロパスカル）の圧力範囲を連続し
て測定する場合、従来は測定範囲の異なる個々の真空圧
力センサと共通の評価装置を用いていた。この場合、少
なくとも２つの別々に構成された真空圧力センサからの
測定信号を共通の評価装置において処理する。一方の真
空圧力センサの信号において、このセンサに割り当てら
れている圧力範囲の限界圧力値に達すると、第２のセン
サに切り替わる。圧力範囲に応じて一方または他方のセ
ンサの信号が評価装置において表示される。
〜１３．３ＫＰａ（キロパスカル）の圧力範囲を連続し
て測定する場合、従来は測定範囲の異なる個々の真空圧
力センサと共通の評価装置を用いていた。この場合、少
なくとも２つの別々に構成された真空圧力センサからの
測定信号を共通の評価装置において処理する。一方の真
空圧力センサの信号において、このセンサに割り当てら
れている圧力範囲の限界圧力値に達すると、第２のセン
サに切り替わる。圧力範囲に応じて一方または他方のセ
ンサの信号が評価装置において表示される。
【０００３】例えばピラニ真空計と冷陰極真空計、また
はピラニ真空計と電離真空計を組合せた真空計が製品化
されている。ピラニ真空計は０．１Ｐａ〜１３．３ＫＰ
ａの圧力範囲を測定し、冷陰極真空計、電離真空計は１
×１０−４Ｐａ〜１．３Ｐａの圧力範囲を測定する。両
者の真空計において測定可能な圧力範囲、すなわち０．
１Ｐａ〜１．３Ｐａにおいて切り替えが行われる。
はピラニ真空計と電離真空計を組合せた真空計が製品化
されている。ピラニ真空計は０．１Ｐａ〜１３．３ＫＰ
ａの圧力範囲を測定し、冷陰極真空計、電離真空計は１
×１０−４Ｐａ〜１．３Ｐａの圧力範囲を測定する。両
者の真空計において測定可能な圧力範囲、すなわち０．
１Ｐａ〜１．３Ｐａにおいて切り替えが行われる。
【０００４】また測定領域が異なる金属隔膜型真空計を
２つ以上組合せて０．１Ｐａ〜１３．３ＫＰａの圧領域
を連続して測定する方法もある。例えば０．０１Ｐａ〜
１３３Ｐａの圧力範囲を測定する第１の金属隔膜型真空
計と１．３３Ｐａ〜１３．３ＫＰａの圧力範囲を測定す
る第2の金属隔膜型真空計を組み合わせ、両者の真空計
において測定可能な圧力範囲の任意の一点で切り替えが
行われる。
２つ以上組合せて０．１Ｐａ〜１３．３ＫＰａの圧領域
を連続して測定する方法もある。例えば０．０１Ｐａ〜
１３３Ｐａの圧力範囲を測定する第１の金属隔膜型真空
計と１．３３Ｐａ〜１３．３ＫＰａの圧力範囲を測定す
る第2の金属隔膜型真空計を組み合わせ、両者の真空計
において測定可能な圧力範囲の任意の一点で切り替えが
行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のもの
は以下のような問題点がある。ピラニ真空計と冷陰極真
空計、または電離真空計を組合せた場合、一方の真空計
から他方の真空計への切り替えに伴い、両者の真空計の
出力信号値が異なるため飛び越しが無視できないという
欠点がある。上記欠点に対しては特開平７−２０９１２
２号公報にみられるように、各真空計による各測定範囲
が重なり合う領域で重み付け技術を適用し、各真空計の
特性曲線を連続的に移行させる方式が考案されている。
は以下のような問題点がある。ピラニ真空計と冷陰極真
空計、または電離真空計を組合せた場合、一方の真空計
から他方の真空計への切り替えに伴い、両者の真空計の
出力信号値が異なるため飛び越しが無視できないという
欠点がある。上記欠点に対しては特開平７−２０９１２
２号公報にみられるように、各真空計による各測定範囲
が重なり合う領域で重み付け技術を適用し、各真空計の
特性曲線を連続的に移行させる方式が考案されている。
【０００６】しかしながらピラニ真空計、冷陰極真空
計、電離真空計は測定する気体の種類により熱伝導率が
異なるため感度が変化し、気体の種類によって圧力値が
異なるという欠点がある。そのため特開平７−２０９１
２２号公報のように各真空計の特性曲線を連続的に移行
させた場合でも１０〜１００%の誤差が生じてしまうと
いう欠点がある。
計、電離真空計は測定する気体の種類により熱伝導率が
異なるため感度が変化し、気体の種類によって圧力値が
異なるという欠点がある。そのため特開平７−２０９１
２２号公報のように各真空計の特性曲線を連続的に移行
させた場合でも１０〜１００%の誤差が生じてしまうと
いう欠点がある。
【０００７】金属隔膜型真空計ではピラニ真空計、冷陰
極真空計、電離真空計のように測定する気体の種類によ
り圧力値が異なることはないが、一方の真空計から他方
の真空計への切り替えに伴い、両者の真空計の出力信号
が異なるため飛び越しが無視できないという欠点があ
る。
極真空計、電離真空計のように測定する気体の種類によ
り圧力値が異なることはないが、一方の真空計から他方
の真空計への切り替えに伴い、両者の真空計の出力信号
が異なるため飛び越しが無視できないという欠点があ
る。
【０００８】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、シリコンダイアフラム型真空圧力センサ装
置内に異なる測定圧力領域の２個のシリコンダイアフラ
ム型真空圧力センサを備えて、切り替え範囲で生じる飛
び越しを無くすことにより、０．０１Ｐａから１３．３
ＫＰａの圧力領域を連続測定可能なシリコンダイアフラ
ム型真空圧力センサを提供することである。
れたもので、シリコンダイアフラム型真空圧力センサ装
置内に異なる測定圧力領域の２個のシリコンダイアフラ
ム型真空圧力センサを備えて、切り替え範囲で生じる飛
び越しを無くすことにより、０．０１Ｐａから１３．３
ＫＰａの圧力領域を連続測定可能なシリコンダイアフラ
ム型真空圧力センサを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
０．０１Ｐａから１３３Ｐａまでの圧力領域を測定する
第１のシリコンダイアフラム型真空圧力センサと、１．
３３Ｐａから１３．３ＫＰａまでの圧力領域を測定する
第２のシリコンダイアフラム型真空圧力センサ装置と、
第１のシリコンダイアフラム型真空圧力センサからの第
１出力信号値および第２のシリコンダイアフラム型真空
圧力センサからの第２出力信号値が入力され、その両方
の出力信号値から共通出力値を形成する計算手段と、前
記第１出力信号値、前記第２出力信号値、前記共通出力
値のうちいずれか一つを選択する選択手段と、を備えた
ことを特徴とし、気体の種類に依存しない正確な圧力測
定が０．０１Ｐａから１３．３ＫＰａまでの広範囲にお
いて可能となる。また金属隔膜型真空計に比べて、複数
の真空圧力センサを組合せたときに小型になる。
０．０１Ｐａから１３３Ｐａまでの圧力領域を測定する
第１のシリコンダイアフラム型真空圧力センサと、１．
３３Ｐａから１３．３ＫＰａまでの圧力領域を測定する
第２のシリコンダイアフラム型真空圧力センサ装置と、
第１のシリコンダイアフラム型真空圧力センサからの第
１出力信号値および第２のシリコンダイアフラム型真空
圧力センサからの第２出力信号値が入力され、その両方
の出力信号値から共通出力値を形成する計算手段と、前
記第１出力信号値、前記第２出力信号値、前記共通出力
値のうちいずれか一つを選択する選択手段と、を備えた
ことを特徴とし、気体の種類に依存しない正確な圧力測
定が０．０１Ｐａから１３．３ＫＰａまでの広範囲にお
いて可能となる。また金属隔膜型真空計に比べて、複数
の真空圧力センサを組合せたときに小型になる。
【００１０】請求項２記載の発明は、シリコンダイアフ
ラム型真空圧力センサ装置を用いて圧力を測定する方法
であって、測定圧力範囲を約１．３３Ｐａから約１３３
Ｐａまでとし、その圧力範囲において、前記第１出力信
号値をＵＡ、前記第２出力信号値をＵＢ、１．３３Ｐａ
以上１３３Ｐａ以下の圧力領域に存在する２つの任意の
値をｃ１、ｃ２（ｃ１＜ｃ２）として、下記の式（１）
で表される共通出力値ＵＣを形成し、そのＵＡ、ＵＢ、
ＵＣのうちいずれか一つを選択し出力することを特徴と
し、飛び越しのない連続した正確な圧力測定が可能とな
る。 ・・・・・・（１）
ラム型真空圧力センサ装置を用いて圧力を測定する方法
であって、測定圧力範囲を約１．３３Ｐａから約１３３
Ｐａまでとし、その圧力範囲において、前記第１出力信
号値をＵＡ、前記第２出力信号値をＵＢ、１．３３Ｐａ
以上１３３Ｐａ以下の圧力領域に存在する２つの任意の
値をｃ１、ｃ２（ｃ１＜ｃ２）として、下記の式（１）
で表される共通出力値ＵＣを形成し、そのＵＡ、ＵＢ、
ＵＣのうちいずれか一つを選択し出力することを特徴と
し、飛び越しのない連続した正確な圧力測定が可能とな
る。 ・・・・・・（１）
【００１１】
【発明の実施の態様】シリコンダイアフラム型真空圧力
センサを採用した理由を説明する。図１に１個のシリコ
ンダイアフラム型真空圧力センサ１の断面図を示す。シ
リコンダイアフラム型真空圧力センサ１は、圧力導入ポ
ート２を有する基板３と、基板３上に接合され薄肉のダ
イアフラム部４を有するシリコン基板５と、シリコン基
板５上に接合されたパイレックスガラスからなるケース
６と、シリコン基板５とケース６との間に設けられ密閉
された空間７と、空間７内でケース６に接合された固定
電極８と、空間７内でダイアフラム部４に接合された可
動電極９と、固定電極８に接続された電線１０から構成
されている。基板３とシリコン基板５との間には空間１
１が設けられている。電線１０からは静電容量の変動値
が電圧に変換され出力信号値として取り出される。
センサを採用した理由を説明する。図１に１個のシリコ
ンダイアフラム型真空圧力センサ１の断面図を示す。シ
リコンダイアフラム型真空圧力センサ１は、圧力導入ポ
ート２を有する基板３と、基板３上に接合され薄肉のダ
イアフラム部４を有するシリコン基板５と、シリコン基
板５上に接合されたパイレックスガラスからなるケース
６と、シリコン基板５とケース６との間に設けられ密閉
された空間７と、空間７内でケース６に接合された固定
電極８と、空間７内でダイアフラム部４に接合された可
動電極９と、固定電極８に接続された電線１０から構成
されている。基板３とシリコン基板５との間には空間１
１が設けられている。電線１０からは静電容量の変動値
が電圧に変換され出力信号値として取り出される。
【００１２】圧力導入ポート２から入った測定媒体（真
空圧力）によりダイアフラム部４が変位し、可動電極９
と固定電極８の間に生じる静電容量値を測定し、電圧値
に変換する。このように圧力をダイアフラムの変位とし
て検出するため、気体の種類に依存しない正確な圧力測
定が可能である。また金属隔膜型真空計に比べて、複数
の真空圧力センサを組合せたときに小型になる長所があ
る。
空圧力）によりダイアフラム部４が変位し、可動電極９
と固定電極８の間に生じる静電容量値を測定し、電圧値
に変換する。このように圧力をダイアフラムの変位とし
て検出するため、気体の種類に依存しない正確な圧力測
定が可能である。また金属隔膜型真空計に比べて、複数
の真空圧力センサを組合せたときに小型になる長所があ
る。
【００１３】０．０１Ｐａ（パスカル）から１３３Ｐａ
（パスカル）の領域を測定する第１のシリコンダイアフ
ラム型真空圧力センサと１．３３Ｐａ（パスパル）から
１３．３ＫＰａ（キロパスカル）の領域を測定する第２
のシリコンダイアフラム型真空圧力センサを組合わせて
用いた理由を説明する。シリコンダイアフラム型真空計
は圧力の変化をダイアフラムの変位として検出するた
め、検出用電子回路の制限により測定範囲は約４桁と制
限されてしまう。そこで０．０１Ｐａから１３．３ＫＰ
ａを測定するために０．０１Ｐａから１３３Ｐａまでの
４桁を測定範囲とする第１のシリコンダイアフラム型真
空圧力センサと、１．３３Ｐａから１３．３ＫＰａの４
桁を測定範囲とする第２のシリコンダイアフラム型真空
圧力センサを組合わせて採用した。
（パスカル）の領域を測定する第１のシリコンダイアフ
ラム型真空圧力センサと１．３３Ｐａ（パスパル）から
１３．３ＫＰａ（キロパスカル）の領域を測定する第２
のシリコンダイアフラム型真空圧力センサを組合わせて
用いた理由を説明する。シリコンダイアフラム型真空計
は圧力の変化をダイアフラムの変位として検出するた
め、検出用電子回路の制限により測定範囲は約４桁と制
限されてしまう。そこで０．０１Ｐａから１３．３ＫＰ
ａを測定するために０．０１Ｐａから１３３Ｐａまでの
４桁を測定範囲とする第１のシリコンダイアフラム型真
空圧力センサと、１．３３Ｐａから１３．３ＫＰａの４
桁を測定範囲とする第２のシリコンダイアフラム型真空
圧力センサを組合わせて採用した。
【００１４】第１と第２のシリコンダイアフラム型真空
圧力センサを組合せる領域を約１．３３Ｐａから約１３
３Ｐａと限定した理由を説明する。表１に第１、第２の
シリコンダイアフラム型真空圧力センサにおける、各圧
力近傍で生じる測定誤差を示す。組合せる領域の下限は
第２のシリコンダイアフラム型真空圧力センサの測定限
界である約１．３３Ｐａにより一意的に決まる。上限に
関しては約１３．３Ｐａ近傍でも組合せが可能である
が、第２のシリコンダイアフラム型真空圧力センサの測
定誤差が１０％と大きくなり正確な圧力測定が不可能に
なる。約１３．３Ｐａより１桁大きい約１３３Ｐａ近傍
では第２のシリコンダイアフラム型真空圧力センサの測
定誤差が１％となり、正確な圧力測定が可能になる。そ
のため約１３３Ｐａに上限を設定した。
圧力センサを組合せる領域を約１．３３Ｐａから約１３
３Ｐａと限定した理由を説明する。表１に第１、第２の
シリコンダイアフラム型真空圧力センサにおける、各圧
力近傍で生じる測定誤差を示す。組合せる領域の下限は
第２のシリコンダイアフラム型真空圧力センサの測定限
界である約１．３３Ｐａにより一意的に決まる。上限に
関しては約１３．３Ｐａ近傍でも組合せが可能である
が、第２のシリコンダイアフラム型真空圧力センサの測
定誤差が１０％と大きくなり正確な圧力測定が不可能に
なる。約１３．３Ｐａより１桁大きい約１３３Ｐａ近傍
では第２のシリコンダイアフラム型真空圧力センサの測
定誤差が１％となり、正確な圧力測定が可能になる。そ
のため約１３３Ｐａに上限を設定した。
【００１５】式（１）により、共通信号ＵＣが形成され
る理由を説明する。図２に圧力と出力信号ＵＡ、ＵＢ、
ＵＣの関係を示す。（ＵＣーＵＡ）、（ＵＡ−ｃ１）、
（ｂ−ｃ２）および（ｃ２−ｃ１）において、式（２）
に示す比が成り立ち、式（３）のように変形できる。 ・・・・・・（２） ・・・・・・（３） 第１のセンサ出力と第２のセンサ出力はほぼ平行である
ので、式（４）が成り立つ。 ・・・・・・（４） さらに式（３）に式（４）を代入して変形すると式
（５）となる。 ・・・・・・（５） 従って共通信号ＵＣは式（５）により形成できる。この
式（５）は式（１）と一致している。
る理由を説明する。図２に圧力と出力信号ＵＡ、ＵＢ、
ＵＣの関係を示す。（ＵＣーＵＡ）、（ＵＡ−ｃ１）、
（ｂ−ｃ２）および（ｃ２−ｃ１）において、式（２）
に示す比が成り立ち、式（３）のように変形できる。 ・・・・・・（２） ・・・・・・（３） 第１のセンサ出力と第２のセンサ出力はほぼ平行である
ので、式（４）が成り立つ。 ・・・・・・（４） さらに式（３）に式（４）を代入して変形すると式
（５）となる。 ・・・・・・（５） 従って共通信号ＵＣは式（５）により形成できる。この
式（５）は式（１）と一致している。
【００１６】
【発明の実施例】図３は本発明にかかるシリコンダイア
フラム型真空圧力センサ装置１２の構成図である。０．
０１Ｐａ（パスカル）から１３３Ｐａ（パスカル）の圧
力領域を測定する第１のシリコンダイアフラム型真空圧
力センサ１３、１．３３Ｐａ（パスカル）から１３．３
ＫＰａ（キロパスカル）の圧力領域を測定する第２のシ
リコンダイアフラム型真空圧力センサ１４、共通出力値
Ucを計算するＣＰＵ（コンピュータ中央演算処理装置）
を有する計算ユニット（計算手段）１５、および第１の
センサからの出力値ＵＡ、第２のセンサからの出力値Ｕ
Ｂ、共通出力値ＵＣのいずれか一つを選択し出力する選
択出力ユニット（選択手段）１６から構成されている。
計算ユニット１５には第１のセンサからの出力値ＵＡと
第２のセンサからの出力値ＵＢとが入力され、内部でそ
のＵＡ値とＵＢ値とに基づいて１．３３Ｐａから１３３
Ｐａの領域に存在する出力信号値ｃ１から出力信号値ｃ
２の切り替え範囲で共通出力値ＵＣを計算する。
フラム型真空圧力センサ装置１２の構成図である。０．
０１Ｐａ（パスカル）から１３３Ｐａ（パスカル）の圧
力領域を測定する第１のシリコンダイアフラム型真空圧
力センサ１３、１．３３Ｐａ（パスカル）から１３．３
ＫＰａ（キロパスカル）の圧力領域を測定する第２のシ
リコンダイアフラム型真空圧力センサ１４、共通出力値
Ucを計算するＣＰＵ（コンピュータ中央演算処理装置）
を有する計算ユニット（計算手段）１５、および第１の
センサからの出力値ＵＡ、第２のセンサからの出力値Ｕ
Ｂ、共通出力値ＵＣのいずれか一つを選択し出力する選
択出力ユニット（選択手段）１６から構成されている。
計算ユニット１５には第１のセンサからの出力値ＵＡと
第２のセンサからの出力値ＵＢとが入力され、内部でそ
のＵＡ値とＵＢ値とに基づいて１．３３Ｐａから１３３
Ｐａの領域に存在する出力信号値ｃ１から出力信号値ｃ
２の切り替え範囲で共通出力値ＵＣを計算する。
【００１７】図４は第１のセンサの圧力Pとセンサ出力
電圧ＵＡの関係であり、圧力Ｐが０．０１Ｐａから１３
３Ｐａまで変化すると、センサ出力電圧ＵＡは１Ｖ（ボ
ルト）から５Ｖまで変化する。図５は第２のセンサの圧
力Ｐとセンサ出力電圧ＵＢの関係であり、圧力Pが１．
３３Ｐａから１３．３ＫＰａまで変化すると、センサ出
力電圧ＵＢは３Ｖから７Ｖまで変化する。図４、図５に
おける圧力Ｐとセンサ出力Ｕｉ（ｉ＝Ａ、Ｂ、Ｃ）の関
係は表2により下記の式（６）で表される。 ・・・・・・（６） 選択ユニット１４において、第１のセンサの出力ＵＡ、
第２のセンサの出力Ｕ Ｂ、共通出力ＵＣを選択する判断
は、第１のセンサ出力ＵＡを使用し、以下のように選択
し出力する。 のときは第１のセンサ出力ＵＡを選択し出力する。 のときは共通出力ＵＣを選択し出力する。 のときは第２のセンサ出力ＵＢを選択し出力する。
電圧ＵＡの関係であり、圧力Ｐが０．０１Ｐａから１３
３Ｐａまで変化すると、センサ出力電圧ＵＡは１Ｖ（ボ
ルト）から５Ｖまで変化する。図５は第２のセンサの圧
力Ｐとセンサ出力電圧ＵＢの関係であり、圧力Pが１．
３３Ｐａから１３．３ＫＰａまで変化すると、センサ出
力電圧ＵＢは３Ｖから７Ｖまで変化する。図４、図５に
おける圧力Ｐとセンサ出力Ｕｉ（ｉ＝Ａ、Ｂ、Ｃ）の関
係は表2により下記の式（６）で表される。 ・・・・・・（６） 選択ユニット１４において、第１のセンサの出力ＵＡ、
第２のセンサの出力Ｕ Ｂ、共通出力ＵＣを選択する判断
は、第１のセンサ出力ＵＡを使用し、以下のように選択
し出力する。 のときは第１のセンサ出力ＵＡを選択し出力する。 のときは共通出力ＵＣを選択し出力する。 のときは第２のセンサ出力ＵＢを選択し出力する。
【００１８】このときの真空圧力センサ全体の出力Ｕを
図６に示す。第１のセンサの出力Ｕ Ａが１ボルトから ボルトであるときは、真空圧力センサの出力ＵはＵＡと
なり、第１のセンサの出力ＵＡが ボルトから ボルトであるときは、真空圧力センサの出力Ｕは第１の
センサの出力ＵＡと第２のセンサの出力ＵＢから形成さ
れる共通出力ＵＣとなり、第１のセンサの出力Ｕ Ａが ボルトから７ボルトであるときは、真空圧力センサの出
力Ｕは第２のセンサの出力ＵＢとなる。
図６に示す。第１のセンサの出力Ｕ Ａが１ボルトから ボルトであるときは、真空圧力センサの出力ＵはＵＡと
なり、第１のセンサの出力ＵＡが ボルトから ボルトであるときは、真空圧力センサの出力Ｕは第１の
センサの出力ＵＡと第２のセンサの出力ＵＢから形成さ
れる共通出力ＵＣとなり、第１のセンサの出力Ｕ Ａが ボルトから７ボルトであるときは、真空圧力センサの出
力Ｕは第２のセンサの出力ＵＢとなる。
【００１９】実際にシリコンダイアフラム型真空圧力セ
ンサを組込み、ｃ１は ボルト、ｃ２は ボルトとした場合の出力例を図７に示す。図７に示すよ
うに０．０１Ｐａから１３．３ＫＰａの圧力範囲におい
て、飛び越しのない連続した測定が可能である。
ンサを組込み、ｃ１は ボルト、ｃ２は ボルトとした場合の出力例を図７に示す。図７に示すよ
うに０．０１Ｐａから１３．３ＫＰａの圧力範囲におい
て、飛び越しのない連続した測定が可能である。
【００２０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、０．０１Ｐａ
から１３．３ＫＰａまでの広範囲において気体の種類に
依存しない正確な圧力測定が可能となる小型のシリコン
ダイアフラム型真空圧力センサ装置を提供できる。ま
た、請求項２の発明によれば、約１．３３Ｐａから約１
３３Ｐａまでの測定圧力範囲において、飛び越しのない
連続した正確な圧力測定が可能となる。
から１３．３ＫＰａまでの広範囲において気体の種類に
依存しない正確な圧力測定が可能となる小型のシリコン
ダイアフラム型真空圧力センサ装置を提供できる。ま
た、請求項２の発明によれば、約１．３３Ｐａから約１
３３Ｐａまでの測定圧力範囲において、飛び越しのない
連続した正確な圧力測定が可能となる。
【表１】シリコンダイアフラム型真空圧力センサの測定
誤差を示す表である。
誤差を示す表である。
【表２】図４、図５における圧力Pとセンサ出力Ｕ
ｉ（ｉ＝Ａ、Ｂ、Ｃ）の関係を示す表である。
ｉ（ｉ＝Ａ、Ｂ、Ｃ）の関係を示す表である。
【図１】本発明にかかる１個のシリコンダイアフラム型
真空圧力センサの断面図である。
真空圧力センサの断面図である。
【図２】圧力と出力信号ＵＡ、ＵＢ、ＵＣの関係図
【図３】本発明にかかるシリコンダイアフラム型真空圧
力センサ装置の構成図である。
力センサ装置の構成図である。
【図４】第１のシリコンダイアフラム型真空圧力センサ
の圧力と出力電圧信号の関係図である。
の圧力と出力電圧信号の関係図である。
【図５】第２のシリコンダイアフラム型真空圧力センサ
の圧力と出力電圧信号の関係図である。
の圧力と出力電圧信号の関係図である。
【図６】本発明にかかるシリコンダイアフラム型真空圧
力センサ装置で、０．０１Ｐａから１３．３ＫＰａまで
の圧力領域の測定特性図である。
力センサ装置で、０．０１Ｐａから１３．３ＫＰａまで
の圧力領域の測定特性図である。
【図７】実際にシリコンダイア布ラム型真空圧力センサ
を組込んだ場合の出力例を示した図
を組込んだ場合の出力例を示した図
１ １個のシリコンダイアフラム型真空圧力センサ
４ シリコンダイアフラム部
５ シリコン基板
６ ケース
１２ シリコンダイアフラム型真空圧力センサ装置
１３ 第１のシリコンダイアフラム型真空圧力センサ
１４ 第２のシリコンダイアフラム型真空圧力センサ
１５ 計算ユニット（計算手段）
１６ 選択出力ユニット（選択手段）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 笠原 健大
神奈川県横浜市港北区新羽町1189番地 帝
人製機株式会社横浜開発センター内
(72)発明者 小林 盛男
神奈川県横浜市港北区新羽町1189番地 帝
人製機株式会社横浜開発センター内
(72)発明者 松岡 敏美
千葉県八千代市大和田新田495番地 大亜
真空株式会社内
(72)発明者 田中 昭久
千葉県八千代市大和田新田495番地 大亜
真空株式会社内
Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB08 CC02 DD05 EE25
FF07 FF11 GG36
Claims (2)
- 【請求項１】 ０．０１Ｐａから１３３Ｐａまでの圧力
領域を測定する第１のシリコンダイアフラム型真空圧力
センサと、１．３３Ｐａから１３．３ＫＰａまでの圧力
領域を測定する第２のシリコンダイアフラム型真空圧力
センサと、第１のシリコンダイアフラム型真空圧力セン
サからの第１出力信号値および第２のシリコンダイアフ
ラム型真空圧力センサからの第２出力信号値が入力さ
れ、その両方の出力信号値から共通出力値を形成する計
算手段と、前記第１出力信号値、前記第２出力信号値、
前記共通出力値のうちいずれか一つを選択する選択手段
と、を備えたことを特徴とするシリコンダイアフラム型
真空圧力センサ装置。 - 【請求項２】 前記シリコンダイアフラム型真空圧力セ
ンサ装置を用いて圧力を測定する方法であって、測定圧
力範囲を約１．３３Ｐａから約１３３Ｐａまでとし、そ
の圧力範囲において、前記第１出力信号値をＵＡ、前記
第２出力信号値をＵＢ、約１．３３Ｐａ以上約１３３Ｐ
ａ以下の圧力領域に存在する２つの任意の値をｃ１、ｃ
２（ｃ１＜ｃ２）として、 で表される共通出力値ＵＣを形成し、そのＵＡ、ＵＢ、
ＵＡのうちいずれか一つを選択し出力することを特徴と
する請求項１記載のシリコンダイアフラム型真空圧力セ
ンサ装置を用いて圧力を測定する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001208882A JP2003021566A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | シリコンダイアフラム型真空圧力センサ装置およびその装置を用いた圧力測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001208882A JP2003021566A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | シリコンダイアフラム型真空圧力センサ装置およびその装置を用いた圧力測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021566A true JP2003021566A (ja) | 2003-01-24 |
Family
ID=19044622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001208882A Pending JP2003021566A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | シリコンダイアフラム型真空圧力センサ装置およびその装置を用いた圧力測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003021566A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2001
- 2001-07-10 JP JP2001208882A patent/JP2003021566A/ja active Pending
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|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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