JP2015040794A - Temperature sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温度センサに関する。 The present invention relates to a temperature sensor.
従来の温度センサとしては、半導体ピエゾ抵抗素子、サーミスタ素子などの測温抵抗体を用いたものが知られている。これらの温度センサは、電気抵抗値の温度変化を測定する方式であるため、当該電気抵抗値を測定する上で、素子に電流を流し、その時の電圧値を測定する必要がある。そのため、これらの温度センサは、温度測定に際して大きな電力消費を伴うものであるため、センサの省電力化に不向きである。 As a conventional temperature sensor, a sensor using a resistance temperature detector such as a semiconductor piezoresistive element or a thermistor element is known. Since these temperature sensors measure the temperature change of the electric resistance value, it is necessary to pass a current through the element and measure the voltage value at that time when measuring the electric resistance value. For this reason, these temperature sensors involve a large amount of power when measuring temperature, and are not suitable for power saving of the sensors.
一方、温度測定に際して電力消費を伴わない温度センサとしては、充満式温度センサが知られている。当該充満式温度センサとしては、例えば、ブルトン管充満式温度センサが広く用いられている。 On the other hand, a full-type temperature sensor is known as a temperature sensor that does not involve power consumption during temperature measurement. For example, a Breton tube full-type temperature sensor is widely used as the full-type temperature sensor.
当該ブルトン管充満式温度センサは、金属製のブルトン管内部に充満された流体が外気温変化に即して膨張・収縮することでブルトン管を変位させ、その変位量に即した外気温変化を指針によって温度指示するものである(例えば、特許文献1等参照)。 The Breton tube filled temperature sensor displaces the Breton tube by expanding and contracting the fluid filled inside the metal Breton tube according to the change in the outside air temperature, and changes the outside air temperature according to the amount of displacement. The temperature is indicated by a pointer (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1記載の充満式温度センサは、外気温変化を計測することができる一方で、他の温度変化(外気温と異なったある基準温度に対する相対的な温度変化)を精確に検知することができない。というのは、上記充満式温度センサでは、外気温と異なるある基準温度に設置する上で(例えば、外気温よりも遥かに高温の基準温度で維持されるべき装置に設置する場合など)、ブルトン管が膨張・収縮して、基準温度時点で指針による温度指示がなされてしまうためである。そのため、従来の充満式温度センサは、温度センサとしての利便性が不十分であるという課題があった。
However, while the full-type temperature sensor described in
そこで、本発明は、温度変化を精確に検出できる利便性の良い温度センサを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a convenient temperature sensor that can accurately detect a temperature change.
上記課題を解決するために、請求項1に係る温度センサは、内部の温度が外部の温度変化に応じて変化し容積が一定の第1の温度室と、前記第1の温度室と仕切り板を介して連接され、内部の温度が外部の温度変化に追従しない容積が一定の第2の温度室と、を備え、前記仕切り板は、前記第1の温度室と前記第2の温度室とを熱的に絶縁し、前記仕切り板に配置され、前記第1の温度室と前記第2の温度室との圧力差に応じてたわみ変形するカンチレバーと、前記第1の温度室と第2の温度室との間で流体を流通させる間隙と、を含み当該カンチレバーの変形量を検出する検出部を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a temperature sensor according to
請求項1記載の温度センサによると、ある基準温度に置かれた第1の温度室及び第2の温度室において、第1の温度室の温度(外部の温度)を変化させた場合、第1の温度室の内圧がその温度変化に応じて変化する一方で、第2の温度室の内圧(内部の温度)は変化しない。そのため、第1の温度室と第2の温度室の圧力差に応じてカンチレバーがたわみ変形するため、検出部にてその変形量を検出することで、基準温度に対する温度変化量(圧力変化量)を計測することが可能となる。しかも、第1の温度室及び第2の温度室をある基準温度に設置する際に第1の温度室の温度が変化したとしても、第1の温度室の流体が間隙を介して第2の温度室に流入するため、暫くすれば第1の温度室と第2の温度室は等温化(等圧化)されるため、カンチレバーをたわみの無い初期状態にすることができる。そのため、本発明の温度センサによると、第1の温度室と前記第2の温度室の相対的な温度変化量を精確に検出できる。
According to the temperature sensor of
また、請求項2に係る温度センサは、前記検出部は、前記カンチレバーの上部に配置された圧電素子を有することを特徴とする。
請求項2記載の温度センサによると、カンチレバーのたわみ変形に応じて圧電素子が圧電効果による起電力を発生させるので、当該起電力を検出することで温度変化量を計測することができる。つまり、請求項2記載の温度センサによると、圧電素子を用いることで、温度変化量を電気信号として出力できるとともに、温度測定に際しての電力消費を極力抑えることが可能となる。
The temperature sensor according to a second aspect is characterized in that the detection unit includes a piezoelectric element disposed on an upper portion of the cantilever.
According to the temperature sensor of the second aspect, since the piezoelectric element generates an electromotive force due to the piezoelectric effect in accordance with the bending deformation of the cantilever, the temperature change amount can be measured by detecting the electromotive force. That is, according to the temperature sensor of the second aspect, by using the piezoelectric element, it is possible to output the amount of temperature change as an electric signal and to suppress power consumption during temperature measurement as much as possible.
また、請求項3に係る温度センサは、前記仕切り板は、一部に開口を有し、前記カンチレバーは、前記開口の縁部に一端が固定され他端が自由端からなり、前記間隙を除く前記開口を閉塞するように配置されることを特徴とする。
請求項3記載の温度センサによると、カンチレバーが仕切り板の開口部分(つまり、第1の温度室と第2の温度室の境界部分)に設けられているので、一層精確に第1の温度室と第2の温度室の温度差を検出することができる。
Further, in the temperature sensor according to
According to the temperature sensor of the third aspect, since the cantilever is provided in the opening portion of the partition plate (that is, the boundary portion between the first temperature chamber and the second temperature chamber), the first temperature chamber is more accurately detected. And the temperature difference between the second temperature chambers can be detected.
また、請求項4に係る温度センサは、前記第1の温度室は枠体が伝熱材からなり、前記第2の温度室は枠体が断熱材からなることを特徴とする。
請求項4記載の温度センサによると、一層容易に第1の温度室と第2の温度室の温度差形成が実現できる。
The temperature sensor according to claim 4 is characterized in that the first temperature chamber has a frame made of a heat transfer material, and the second temperature chamber has a frame made of a heat insulating material.
According to the temperature sensor of the fourth aspect, the temperature difference between the first temperature chamber and the second temperature chamber can be more easily realized.
また、請求項5に係る温度センサは、前記第1の温度室は、枠体が伝熱材からなる第3の温度室と、枠体が断熱材からなり、仕切り板を介して第2の温度室と連接された第4の温度室と、前記第3の温度室と前記第4の温度室とを分離し当該第3の温度室と第4の温度室とを熱的に絶縁する分離壁と、前記分離壁に設けられ、前記第3の温度室と前記第4の温度室との圧力差が予め定めた閾値を超えた場合に開弁して前記第3の温度室と前記第4の温度室との間で流体を流通させる前記間隙よりも大きな口径からなる弁部材と、を備えることを特徴とする。 Further, in the temperature sensor according to claim 5, the first temperature chamber includes a third temperature chamber in which the frame body is made of a heat transfer material, and a frame body is made of a heat insulating material. Separating the fourth temperature chamber connected to the temperature chamber, the third temperature chamber, and the fourth temperature chamber to thermally insulate the third temperature chamber from the fourth temperature chamber Provided on the wall and the separation wall, and opens when the pressure difference between the third temperature chamber and the fourth temperature chamber exceeds a predetermined threshold, and the third temperature chamber and the third temperature chamber And a valve member having a larger diameter than the gap for allowing fluid to flow between the four temperature chambers.
請求項5記載の温度センサによると、外部の温度が非常にゆっくりと変化し、間隙を介して外部の温度変化速度に併せて第1の温度室から第2の温度室への内部流体の流通が進行することで、双方の温度室間に十分な差圧が生じない場合であっても、第3の温度室と第4の温度室との圧力差が予め定めた閾値を超えるまで第4の温度室を第2の温度室と等温等圧に保ち、上記圧力差が閾値を超えると同時に、十分に高圧又は低圧化された第3の温度室の流体を第4の温度室に流入させることで、第4の温度室と第2の温度室との間(カンチレバーの表裏面)に差圧を形成することができる。そのため、請求項5記載の温度センサによると、外部の温度が非常にゆっくりと変化する場合であっても、精確に第1の温度室と第2の温度室の温度差を検出することができる。 According to the temperature sensor of claim 5, the external temperature changes very slowly, and the internal fluid flows from the first temperature chamber to the second temperature chamber through the gap in accordance with the external temperature change rate. Even if a sufficient differential pressure does not occur between the two temperature chambers as a result of the progress, the fourth temperature until the pressure difference between the third temperature chamber and the fourth temperature chamber exceeds a predetermined threshold value. The temperature chamber of the third temperature chamber is maintained at the same isothermal pressure as the second temperature chamber, and at the same time the pressure difference exceeds a threshold value, the fluid in the third temperature chamber that has been sufficiently increased in pressure or pressure is caused to flow into the fourth temperature chamber. Thus, a differential pressure can be formed between the fourth temperature chamber and the second temperature chamber (front and back surfaces of the cantilever). Therefore, the temperature sensor according to claim 5 can accurately detect the temperature difference between the first temperature chamber and the second temperature chamber even when the external temperature changes very slowly. .
したがって、本発明は、温度変化を精確に検出できる利便性の良い温度センサを提供できる。 Therefore, the present invention can provide a convenient temperature sensor that can accurately detect a temperature change.
以下、本発明に係わる温度センサ1000の第1実施形態について図1〜図3を参照して説明する。
「第1実施形態」
(温度センサの全体構成)
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る温度センサ1000は、外気温の変化に応じて内部の温度が変化する第1の温度室200と、外気温の変化に追従せずに内部の温度が一定の第2の温度室300と、第1の温度室200と第2の温度室300の間に設けられた仕切り板400と、仕切り板400の上部に配設された電極500及び圧力センサ部100と、を備え、第1の温度室200及び第2の温度室300の内部に流体(空気)が密閉された構造からなる。
Hereinafter, a first embodiment of a
“First Embodiment”
(Overall configuration of temperature sensor)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1の温度室200は、内部及び底面が開口した箱形状からなる部材である。当該第1の温度室200は、例えば、アルミニウムや銅といった金属やSiなどの伝熱性の材料を用いて形成され、外気温の変化に応じて内部の温度が変化する。
The
第2の温度室300は、仕切り板400を介して第1の温度室200の下部に配設され、内部及び上面が開口した箱形状からなる部材である。当該第2の温度室300は、樹脂表面に例えば、アルミニウムといった金属が成膜された材料やセラミック材など、内外を熱的に絶縁可能な材料を用いて形成され、外気温の変化に追従せずに内部の温度を一定に保つ。
The
仕切り板400は、第1の温度室200の底面と第2の温度室300の上面とを接続し、第1の温度室200と第2の温度室300の蓋として機能する板状の部材である。当該仕切り板400は、樹脂材やセラミック材を用いて構成され、第1の温度室200の内部と第2の温度室300の内部とを熱的に絶縁する。
The
また、仕切り板400は、第1の温度室200の内部と第2の温度室300の内部とを連接する貫通孔410を有する。
電極500は、仕切り板400上面に設けられ、一部が外部へ露出するように配置された電極であり、後述する圧力センサ部100と電気的に接続される。
In addition, the
The
(圧力センサ部の構成)
圧力センサ部100は、図2に示すように、例えば、圧力センサの基部であるセンサフレーム10と、センサフレーム10の上部に基端側が支持されたカンチレバー15と、カンチレバー15の上部に配置された圧電体30と、カンチレバー15と貫通孔410の周縁との間に形成された間隙であり、第1の温度室200と第2の温度室300との間で内部流体を流通させるギャップ20と、を備えている。
(Configuration of pressure sensor)
As shown in FIG. 2, the
上記センサフレーム10及びカンチレバー15は、例えば、シリコン支持層11、シリコン酸化膜12、およびシリコン活性層13を張り合わせたSOI基板14によって一体に形成される。
具体的には、センサフレーム10は、シリコン支持層11及びシリコン酸化膜12から構成され、貫通孔410に沿った孔を切り出した形状からなる。
The
Specifically, the
一方、カンチレバー15は、平板状のシリコン活性層13よりギャップ20を切り出した形状からなる。つまり、カンチレバー15は、平面視矩形状の貫通孔410よりも長手方向及び幅方向の長さが僅かに小さくなるように(つまり、カンチレバー15が貫通孔410を塞ぐように)、平面視コ字状のギャップ20を切り出すことで、一端がセンサフレーム10に固定され、他端が自由端からなる矩形の片持ち梁状に形成される。ここで、ギャップ20は、第1の温度室200の内部と第2の温度室300の内部との微小な圧力差を検出するために、数マイクロメートルオーダーの大きさからなる。
On the other hand, the
圧電体30は、カンチレバー15の上面に配置され、カンチレバー15のたわみ変形に応じて撓み、圧電効果により起電力を出力する圧電材である。当該圧電体30は、MEMSプロセスによりシリコン基板上に圧電材をつけて加工したものである。このような構造により、微小な圧力差によっても、圧電体30が撓むことができるので、例えば1キロパスカル以下、数パスカルの圧力変化を検出できる感度を確保することができる。
The
以上のように構成された圧力センサ部100によると、カンチレバー15の上面側である第1の温度室200の内圧と、カンチレバー15の下面側である第2の温度室300の内圧と、に差圧が生じた場合、カンチレバー15及び圧電体30が当該差圧に応じて撓み変形し、圧電体30から圧電効果に基づく起電力が出力されるので、当該起電力を電極500より検出することで、上記差圧を計測することが出来る。そして、第1の温度室200と第2の温度室300とは、微小なギャップ20を介して内部流体がゆっくりと流通するため、差圧が生じた後時間経過とともに、第1の温度室200と第2の温度室300とが徐々に等圧化される。その結果、上記等圧化された状態では、カンチレバー15及び圧電体30が元の状態(たわみ変形前の状態)に戻り、電極500による起電力の検出がなされなくなる。
According to the
(温度センサの動作)
次いで、上述の温度センサ1000による測温時の動作について、図3を用いて説明する。ここで、第1の温度室200の内部温度/内圧をT1/P1,第2の温度室200の内部温度/内圧をT2/P2,外気の温度をTO、とする。また、測温時において外気の温度TOは、時間経過とともにTL→TH(TL<TH)へと変化していくものとする。
(Temperature sensor operation)
Next, an operation at the time of temperature measurement by the
はじめに、温度センサ1000が、図3(A)の時間S0に示すように、外気温TO(=TL)に変化の無い初期状態、つまり第1の温度室200の内部温度T1と第2の温度室300の内部温度T2とが等温状態(T1=T2=TL)にあるものとする。この場合、図3(B)の時間S0に示すように、第1の温度室200と第2の温度室300の容積がそれぞれ一定であるので、第1の温度室200の内圧P1と第1の温度室200の内圧P2も等圧(P1=P2=PL)となる。そのため、センサ部100において、カンチレバー15は上下面に差圧が生じないためにたわみ変形することなく、圧電体30から起電力が出力されることは無い。
First, as shown at time S0 in FIG. 3A, the
次に、上記の初期状態より外気温TOに変化が生じた、一例として、図3(A)の時間S0〜S1に示すように、外気温TOがTLからTHに変化(TH>TL)したものとする。この場合、第1の温度室200の内部温度T1は、外気温TOの変化に応じてTHに変化する一方、第2の温度室300の内部温度T2は、外気温TOの変化に依らずにTLを保つ。そのため、T1>T2の関係性と、第1の温度室200と第2の温度室300の容積の一定性と、により、図3(B)の時間S1に示すように、P1>P2の関係(P1=PH,P2=PL,PH>PL)が成り立つ。
Next, as an example, a change has occurred in the outside air temperature TO from the initial state described above, and the outside air temperature TO has changed from TL to TH (TH> TL) as shown at time S0 to S1 in FIG. Shall. In this case, the internal temperature T1 of the
したがって、センサ部100において、カンチレバー15の上面側が下面側に対して高圧となってカンチレバー15がその差圧に応じて下向きにたわみ変形するので、当該変形量に応じた起電力が圧電体30から出力される。その結果、センサ部100は、外気温TOの変化に応じた起電力を検出することで、温度変化量を計測することが可能となる。
Accordingly, in the
そして、センサ部100は、当該温度を測定した後、第1の温度室200の内部流体と第2の温度室300の内部流体とが徐々に混ざり合っていき、第1の温度室200の内部温度T1と第2の温度室300の内部温度T2とが等温化されるにつれて、図3(B)の時間S2に示すように、カンチレバー15の上下面の差圧が消滅し(P1=P2=PHとなり)、カンチレバーがたわみのない状態に帰着する。
Then, after measuring the temperature, the
以上のように、本実施形態に係る温度センサ1000によると、ある基準温度に置かれた第1の温度室200及び第2の温度室300において、第1の温度室200の温度(外部の温度)を変化させた場合、第1の温度室200の内圧がその温度変化に応じて変化する一方で、第2の温度室300の内圧(内部の温度)は外部の温度に追従する変化をしない。そのため、第1の温度室200と第2の温度室300の圧力差に応じてカンチレバー15がたわみ変形するため、センサ部100にてその変形量を検出することで、基準温度に対する温度変化量(圧力変化量)を計測することが可能となる。しかも、第1の温度室200及び第2の温度室300をある基準温度に設置する際に第1の温度室200の温度が変化したとしても、第1の温度室200の流体がギャップ20を介して第2の温度室300に流入するため、暫くすれば第1の温度室200と第2の温度室300は等温化(等圧化)されるため、カンチレバー15をたわみの無い初期状態にすることができる。そのため、本発明の温度センサによると、第1の温度室200と第2の温度室300の相対的な温度変化量を精確に検出できる。
As described above, according to the
「第2実施形態」
次いで、本発明の第2実施形態に係る温度センサ1100について、図4〜図5を用いて説明する。なお、温度センサ1100の各部構成について、第1実施形態に係る温度センサ1000と同一構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
“Second Embodiment”
Next, a
第1実施形態に係る温度センサ1000では、図5の破線で示すように、微小時間S1で外気温TOがTLからTHに変化した際、その温度変化量を圧力センサ部100にて計測出来る旨を説明したが、図5の実線で示すように、外気温TOの変化が非常にゆっくりと変化する場合(S1<<S3)、外気温TOの変化速度に併せて第1の温度室200から第2の温度室300への内部流体の流通が進行することで、双方の温度室間に十分な差圧が生じない可能性もある。
In the
そこで、図4に示すように、本実施形態に係る温度センサ1100は、第1の温度室200と、第2の温度室300と、仕切り板400と、電極500と、圧力センサ部100と、を備え、第1の温度室200が、分離部600によって第3の温度室200aと第4の温度室200bとに分離される構成とする。
Therefore, as shown in FIG. 4, the
第3の温度室200aは、例えば、アルミニウムや銅といった金属やSiなどの伝熱性の材料を用いて形成され、外気温の変化に応じて内部の温度が変化する。
第4の温度室200bは、樹脂表面に例えば、アルミニウムといった金属が成膜された材料やセラミック材など、内外を熱的に絶縁可能な材料を用いて形成され、外気温の変化に追従せずに内部の温度を一定に保つ。
The
The
分離部600は、第1の温度室200を第3の温度室200aと第4の温度室200bとに分離する分離壁610,620と、予め定められた開弁圧で開弁する弁部材650と、で構成される。
分離壁610,620は、樹脂材やセラミック材を用いて構成され、第3の温度室200aと第4の温度室200bの内部とを熱的に絶縁する。
The
弁部材650は、第3の温度室200aと第4の温度室200bの差圧が開弁圧Pthを上回った際に開弁して、第3の温度室200aと第4の温度室200bとの間の流体の流通を許容する弁である。なお、弁部材650の開弁時の開口径は、ギャップ20の口径よりも十分大きいものとする。
The
(温度センサの動作)
次いで、上述の温度センサ1100による測温時の動作について、図5を用いて説明する。ここで、第2の温度室300の内部温度/内圧をT2/P2,第3の温度室200aの内部温度/内圧をT3/P3,第4の温度室の内部温度/内圧をT4/P4、外気の温度をTO、とする。また、測温時において外気の温度TOは、時間経過とともにTL→TM1→TM2→TH(TL<TM1<TM2<TH)へと変化していくものとする。さらに、弁部材650の開弁圧Pthは、図5(B)に示される、PM1−PLよりも大きくPM2−PLよりも小さい値とする。
(Temperature sensor operation)
Next, the operation during temperature measurement by the
はじめに、図5(A)の実線の時間S0に示すように、温度センサ1000が、外気温TO(=TL)に変化の無い初期状態、つまり第2の温度室300〜第4の温度室200bの内部温度が等温状態(T2=T3=T4=TL)にある場合は、第1実施形態と同様である。
First, as shown by a solid line time S0 in FIG. 5A, the
次に、図5(A)の実線の時間S1に示すように、上記の初期状態より外気温TOがTM1に変化したものとする。この場合、第3の温度室200aの内部温度T3が外気温TOの変化に応じてTM1に変化するため、図5(B)の実線で示すように内圧P3がPM1に上昇する。一方で、第2の温度室300の内部温度T2及び第4の温度室200bの内部温度T4は、外気温TOの変化に依らずにTLを保つため、図5(B)の破線及び一点鎖線で示すように、第2の温度室300の内圧P2及び第4の温度室200bの内圧P4はPLのままである。この際、第3の温度室200aと第4の温度室200bの圧力差は、PM1−PLであり、弁部材650の開弁圧Pth未満であるため、第3の温度室200aから第4の温度室200bへ内部流体は流通しない。
Next, it is assumed that the outside air temperature TO has changed to TM1 from the initial state as indicated by a solid time S1 in FIG. In this case, since the internal temperature T3 of the
次に、図5(A)の実線の時間S2に示すように、外気温TOがTM1からTM2に変化したものとする。この場合、第3の温度室200aの内部温度T3が外気温TOの変化に応じてTM2に変化するため、内圧P3がPM2に上昇する一方、第2の温度室300の内部温度T2及び第4の温度室200bの内部温度T4は、外気温TOの変化に依らずにTLを保つ。そのため、第2の温度室300の内圧P2及び第4の温度室200bの内圧P4はPLのままである。この際、第3の温度室200aと第4の温度室200bの圧力差は、PM2−PLであり、弁部材650の開弁圧Pthを超えるため弁部材650が開弁し、第3の温度室200aから第4の温度室200bへ高圧の内部流体が一気に流入する。
Next, it is assumed that the outside air temperature TO has changed from TM1 to TM2 as indicated by a solid line time S2 in FIG. In this case, since the internal temperature T3 of the
したがって、図5(A)の実線の時間S2〜S3にかけて、第4の温度室200bの内圧P4は第3の温度室200aの内圧P3に追従するように一気に昇圧される。一方で、第4の温度室200bと第2の温度室300との内部流体の流通は、弁部材650よりも十分小さな口径よりなるギャップ20を介してなされるため、第2の温度室300の内圧P2は非常にゆっくりと昇圧される。
Therefore, the internal pressure P4 of the
その結果、センサ部100において、カンチレバー15の上面側が下面側に対して高圧となってカンチレバー15がその差圧に応じて下向きにたわみ変形するので、当該変形量に応じた起電力が圧電体30から出力される。その結果、センサ部100は、外気温TOの変化に応じた起電力を検出することで、温度を計測することが可能となる。
As a result, in the
以上により、第2実施形態に係る温度センサ1100によると、第1実施形態に係る温度センサ1000と同様の効果が得られることは勿論、外気温が非常にゆっくりと変化した場合であっても、その温度変化量を計測することが可能となるので、一層利便性の良い温度センサを提供することができる。
As described above, according to the
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態への適宜の変更が可能である。具体的には、上記第1及び第2実施形態において、温度センサ1000,1100が外気温の変化を計測する例を示したが、温度センサ1000,1100は、所定の装置に取り付けられ当該装置の温度変化(停止時と駆動時の温度変化など)を計測することとしても勿論良い。この場合の温度センサ1000,1100は、熱伝導性に優れた第1の温度室200(第3の温度室200a)の表面側に上記装置が当接するように取り付けられることで、精確に装置の温度変化を計測することができる。
Note that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications to the above-described embodiments are possible without departing from the spirit of the present invention. Specifically, in the first and second embodiments, the
1000,1100 温度センサ
10
11 シリコン支持層
12 シリコン酸化膜
13 シリコン活性層
14 SOI基板
15 カンチレバー
20 ギャップ(間隙)
100 圧力センサ部
200 第1の温度室
200a 第3の温度室
200b 第4の温度室
300 第2の温度室
400 仕切り板
410 貫通孔(開口)
500 電極
600 分離部
610,620 分離壁
650 弁部材
1000, 1100
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1の温度室と仕切り板を介して連接され、内部の温度が外部の温度変化に追従しない第2の温度室と、
を備え、
前記仕切り板は、前記第1の温度室と前記第2の温度室とを熱的に絶縁し、
前記仕切り板に配置され、前記第1の温度室と前記第2の温度室との圧力差に応じてたわみ変形するカンチレバーと、前記第1の温度室と第2の温度室との間で流体を流通させる間隙と、を含み当該カンチレバーの変形量を検出する検出部を有することを特徴とする温度センサ。 A first temperature chamber in which an internal temperature changes according to an external temperature change;
A second temperature chamber connected to the first temperature chamber via a partition plate, and the internal temperature does not follow the external temperature change;
With
The partition plate thermally insulates the first temperature chamber and the second temperature chamber,
A cantilever disposed on the partition plate and deformed in accordance with a pressure difference between the first temperature chamber and the second temperature chamber, and a fluid between the first temperature chamber and the second temperature chamber. A temperature sensor comprising: a gap through which the cantilever is circulated; and a detection unit that detects a deformation amount of the cantilever.
前記カンチレバーは、前記開口の縁部に一端が固定され他端が自由端からなり、前記間隙を除く前記開口を閉塞するように配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の温度センサ。 The partition plate has an opening in part,
3. The temperature according to claim 1, wherein the cantilever is arranged so that one end is fixed to an edge of the opening and the other end is a free end, and the opening excluding the gap is closed. Sensor.
枠体が伝熱材からなる第3の温度室と、
枠体が断熱材からなり、仕切り板を介して第2の温度室と連接された第4の温度室と、
前記第3の温度室と前記第4の温度室とを分離し当該第3の温度室と第4の温度室とを熱的に絶縁する分離壁と、
前記分離壁に設けられ、前記第3の温度室と前記第4の温度室との圧力差が予め定めた閾値を超えた場合に開弁して前記第3の温度室と前記第4の温度室との間で流体を流通させる前記間隙よりも大きな口径からなる弁部材と、 The first temperature chamber is
A third temperature chamber whose frame is made of a heat transfer material;
A fourth temperature chamber having a frame made of a heat insulating material and connected to the second temperature chamber via a partition plate;
A separation wall that separates the third temperature chamber from the fourth temperature chamber and thermally insulates the third temperature chamber from the fourth temperature chamber;
When the pressure difference between the third temperature chamber and the fourth temperature chamber exceeds a predetermined threshold, the valve is opened on the separation wall, and the third temperature chamber and the fourth temperature are opened. A valve member having a larger diameter than the gap through which fluid flows between the chamber and
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