JP2016194468A - 圧力センサー検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査物の検査工数の更なる削減が可能な圧力センサー検査装置の提供。【解決手段】圧力センサー検査装置１は、内部の圧力を調整可能な容器１０と、容器１０の内部にあって、被検査物としての圧力センサー２０を載置する載置台４０と、載置台４０と接していて第１温度変化部３１を有する第１温度調節手段３０と、容器１０の内部で載置台４０から離れた位置にある第２温度変化部５１を有する第２温度調節手段５０と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、圧力センサーを検査する圧力センサー検査装置に関する。

従来、圧力センサー検査装置として、被検査物である圧力センサーを収納する圧力容器
と、この圧力容器の内部の圧力を制御する圧力制御部と、圧力容器の内部に配置され、圧
力センサーを冷却または加熱する冷熱プレートと、この冷熱プレートの温度を制御する温
度制御部と、圧力センサーの出力信号を計測する計測部と、圧力制御部、温度制御部及び
計測部を制御するとともに、計測部により得られた圧力センサーの出力信号を、計測時の
温度及び圧力の情報とともに取得する演算処理部とを備えている圧力センサーの検査装置
（以下、圧力センサー検査装置という）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記圧力センサー検査装置は、被検査物である圧力センサーが、圧力容器の内部に配置
された冷熱プレートによって冷却または加熱されるので、圧力容器の外部から冷却または
加熱される場合と比較して、充分に短い時間で圧力センサーを所定の温度にすることがで
き、圧力センサーの温度特性を短時間で測定することができるとされている。

特開２０１１−１０７００３号公報

しかしながら、上記圧力センサー検査装置は、圧力容器の内部での同一温度条件下にお
ける圧力変更の際に、圧力の変化とともに圧力容器の内部の雰囲気の温度も変化すること
から、この雰囲気の温度変化の影響を受けて変化した圧力センサーの温度を、所定の温度
にする（所定の温度に戻す）のに相当程度の時間がかかる虞がある。
この結果、上記圧力センサー検査装置は、圧力センサーの温度特性を更に短時間で測定
することが困難となる虞がある。
これにより、上記圧力センサー検査装置は、圧力センサーの検査工数の更なる削減が困
難となる虞がある。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形
態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる圧力センサー検査装置は、内部の圧力を調整可能な容器
と、前記内部にあって、被検査物を載置する載置台と、前記載置台と接していて第１温度
変化部を有する第１温度調節手段と、前記内部で前記載置台から離れた位置にある第２温
度変化部を有する第２温度調節手段と、を備えていることを特徴とする。

これによれば、圧力センサー検査装置は、被検査物（例えば、圧力センサー）を載置す
る載置台と、載置台と接していて第１温度変化部を有する第１温度調節手段と、容器の内
部で載置台から離れた位置にある第２温度変化部を有する第２温度調節手段と、を備えて
いる。
これにより、圧力センサー検査装置は、例えば、容器の内部での同一温度条件下におけ
る圧力変更の際に、圧力の変化とともに変化する容器の内部の雰囲気の温度を、第２温度
調節手段を用いて調整可能である。

具体的には、圧力センサー検査装置は、第２温度調節手段を用いて、加圧により雰囲気
の温度の上昇が予想されれば、第２温度変化部の温度を下げることによって雰囲気を冷却
し、減圧により雰囲気の温度の下降が予想されれば、第２温度変化部の温度を上げること
によって雰囲気を加熱することができる。
この結果、圧力センサー検査装置は、従来のような、第２温度調節手段がない場合と比
較して、被検査物を所定の温度にする（所定の温度に戻す）時間を短縮することができる
。これにより、圧力センサー検査装置は、第２温度調節手段がない場合と比較して、被検
査物の検査工数を削減することができる。

［適用例２］上記適用例にかかる圧力センサー検査装置において、前記第１温度調節手
段を制御する第１制御部と、前記第２温度調節手段を制御する第２制御部と、を備えてい
ることが好ましい。

これによれば、圧力センサー検査装置は、第１温度調節手段を制御する第１制御部と、
第２温度調節手段を制御する第２制御部と、を備えていることから、被検査物を効率的に
且つ精度よく所定の温度にすることができる。

［適用例３］上記適用例にかかる圧力センサー検査装置において、前記内部の圧力を測
定する圧力測定部と、前記内部を加圧する加圧手段及び前記内部を減圧する減圧手段の少
なくとも一方と、を備えていることが好ましい。

これによれば、圧力センサー検査装置は、容器の内部の圧力を測定する圧力測定部と、
容器の内部を加圧する加圧手段及び容器の内部を減圧する減圧手段の少なくとも一方と、
を備えていることから、容器の内部の圧力を効率的に且つ精度よく所定の圧力にすること
ができる。

［適用例４］上記適用例にかかる圧力センサー検査装置において、前記容器は、前記被
検査物からの検出信号を出力する検出信号出力端子を備えていることが好ましい。

これによれば、圧力センサー検査装置は、容器が被検査物からの検出信号を出力する検
出信号出力端子を備えていることから、容器の外側において容易に被検査物からの検出信
号を取得することができる。

［適用例５］上記適用例にかかる圧力センサー検査装置において、前記内部の圧力デー
タ、温度データ及び前記被検査物からの検出信号データを出力するデータ出力部を備えて
いることが好ましい。

これによれば、圧力センサー検査装置は、容器の内部の圧力データ、温度データ及び被
検査物からの検出信号データを出力するデータ出力部を備えていることから、各検査条件
における検査データが容易に取得でき、検査の効率化を図ることができる。

本実施形態の圧力センサー検査装置の概略構成を示す模式ブロック図。 図１の矢印Ａ視図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。

（実施形態）
図１は、本実施形態の圧力センサー検査装置の概略構成を示す模式ブロック図である。
図２は、図１の矢印Ａ視図である。

図１、図２に示すように、圧力センサー検査装置１は、内部の圧力を調整可能な容器１
０と、容器１０の内部にあって、被検査物としての圧力センサー２０を載置する載置台４
０と、載置台４０と接していて第１温度変化部３１を有する第１温度調節手段３０と、容
器１０の内部で載置台４０から離れた位置にある第２温度変化部５１を有する第２温度調
節手段５０と、を備えている。

また、圧力センサー検査装置１は、第１温度調節手段３０を制御する第１制御部３２と
、第２温度調節手段５０を制御する第２制御部５２と、容器１０の内部の圧力を測定する
圧力測定部６０と、容器１０の内部の圧力を制御する圧力制御部７０と、圧力制御部７０
からの制御信号により容器１０の内部を加圧する加圧手段７１及び容器１０の内部を減圧
する減圧手段７２の少なくとも一方（ここでは両方）と、を備えている。
これにより、第１温度調節手段３０と第２温度調節手段５０とは、それぞれ第１制御部
３２と第２制御部５２とによって、別々に制御されていることになる。

また、圧力センサー検査装置１は、容器１０の内部の圧力センサー２０の温度を測定す
る温度測定部８０と、圧力センサー２０からの印加された圧力に対する検出信号（電圧ま
たは電流）を計測する計測部９０と、を備えている。
温度測定部８０は、熱電対、サーミスターなどの感温素子８１を備え、感温素子８１を
、例えば載置台４０上の圧力センサー２０の近傍（直近）に取り付けることにより、圧力
センサー２０近傍の温度を圧力センサー２０の温度として測定する。
計測部９０は、圧力センサー２０から延びるセンサー基板２１上の端子２２に接触する
プローブユニット９１と、容器１０の外部に設けられ、プローブユニット９１を介して圧
力センサー２０からの検出信号を出力する検出信号出力端子９２と、検出信号出力端子９
２に接続されている計測回路（図示せず）と、を備えている。

加えて、圧力センサー検査装置１は、演算処理部１００を備えている。演算処理部１０
０には、入力部１０１と、記憶部１０２と、データ出力部１０３とが接続されている。
演算処理部１００は、入力部１０１からの入力により、第１制御部３２、第２制御部５
２、圧力制御部７０及び計測部９０を制御するとともに、計測部９０によって得られた圧
力センサー２０の検出信号データ（検出信号情報）を、計測時の圧力測定部６０によって
得られた圧力データ（圧力情報）及び温度測定部８０によって得られた温度データ（温度
情報）とともに取得し、これらのデータ（情報）を演算処理する。

入力部１０１からは、容器１０の内部の設定圧力、圧力センサー２０の設定温度などが
入力される。
入力された設定圧力の情報は、演算処理部１００によって処理され、演算処理部１００
からの処理信号によって圧力制御部７０が、加圧手段７１または減圧手段７２を用いて容
器１０の内部を設定圧力に制御する。
容器１０の内部の圧力は、圧力測定部６０の圧力計（図示せず）により測定され、圧力
情報として、演算処理部１００にフィードバックされる。
加圧手段７１としては、特に限定されないが、例えば、コンプレッサーが挙げられ、減
圧手段７２としては、特に限定されないが、例えば、真空ポンプが挙げられる。

入力された設定温度の情報は、演算処理部１００により処理され、演算処理部１００か
らの処理信号により第１制御部３２及び第２制御部５２が、それぞれ第１温度調節手段３
０及び第２温度調節手段５０を用いて圧力センサー２０及び容器１０の内部の雰囲気を設
定温度に制御する。
圧力センサー２０の温度は、温度測定部８０の感温素子８１により測定され、温度情報
として、演算処理部１００にフィードバックされる。

第１温度調節手段３０及び第２温度調節手段５０としては、特に限定されないが、例え
ば、ペルチェ素子、電熱器、熱媒体（流動性を有するものが好ましい）などが挙げられる
。
なお、第１温度調節手段３０及び第２温度調節手段５０としてペルチェ素子を用いる場
合には、第１温度変化部３１及び第２温度変化部５１以外の部分を、２点鎖線で示すよう
に容器１０の外側に突出させることが、容器１０の内部の効率的な温度制御の観点から好
ましい。

記憶部１０２は、演算処理部１００によって取得されたデータ（圧力センサー２０から
の検出信号データ、計測時の容器１０の内部の圧力データ及び圧力センサー２０の温度デ
ータ）などを記憶する。
記憶部１０２により記憶された上記データは、データ出力部１０３から、例えば、表示
、印字、転送などの形態で出力される。

容器１０は、例えば、金属製で相当程度の剛性を有し、２分割されていて開閉可能であ
り、閉じた状態では、内部が気密空間となっている。
容器１０の内部にあって、略平板状の載置台４０には、熱伝導率が比較的大きいアルミ
ニウムなどの金属が用いられ、一方の面に圧力センサー２０を位置決めする凹部４１が複
数（ここでは、便宜的に３つ）設けられている。

第１温度調節手段３０は、載置台４０の凹部４１がある一方の面とは反対側の面に接し
ている第１温度変化部３１が、主に載置台４０を介しての熱伝導により、圧力センサー２
０を、現温度に対する設定温度の高低によって冷却または加熱する。
第２温度調節手段５０は、容器１０の内部で載置台４０から離れた位置である紙面左側
の内壁の近傍に、圧力センサー２０と対峙するように配置されている第２温度変化部５１
が、主に容器１０の内部の雰囲気を、現温度に対する設定温度の高低や、加圧に伴う温度
の上昇または減圧に伴う温度の下降によって冷却または加熱する。

圧力センサー２０は、例えば、底部が塞がれた略円筒状のハウジング内に、例えば、半
導体を用いたダイアフラム型の圧力検出素子が、ゲル状部材に保護された状態で収容され
、圧力検出素子と接続されているセンサー基板２１の端子２２に、印加された圧力に応じ
た検出信号が出力される構成となっている。
なお、圧力センサー２０は、センサー基板２１の４つの端子２２の内、２つには駆動信
号などが印加され、残りの２つから検出信号が出力される。
なお、圧力センサー２０のハウジングの底部（凹部４１に接する部分）には、熱伝導率
が比較的大きいステンレス鋼などの金属を用いることが、第１温度調節手段３０の第１温
度変化部３１から載置台４０を介して圧力センサー２０へ熱を伝導する熱伝導効率の観点
から好ましい。

複数（ここでは、便宜的に３つ）の圧力センサー２０は、載置台４０の３つの凹部４１
にそれぞれ載置され、略平板状のセンサー押さえ４２によって載置台４０に押圧されてい
る。
センサー押さえ４２は、図示のようにプローブユニット９１の保持及び位置決め機能を
兼ね備えていてもよい。
なお、センサー押さえ４２には、熱伝導率が比較的大きいアルミニウムなどの金属を用
いることが好ましい。
なお、プローブユニット９１は、センサー押さえ４２とは別の、独立した保持及び位置
決め部材（図示せず）を備えていてもよい。

ここで、圧力センサー検査装置１の動作について説明する。
圧力センサー２０の検査では、圧力センサー２０に対して、同一温度条件下で異なる圧
力を印加する検査項目がある。
一例を挙げると、（１）２０℃で３０ｋＰａ印加、（２）２０℃で７５ｋＰａ印加、（
３）２０℃で１２０ｋＰａ印加の３状態で、順次圧力センサー２０の検出特性（例えば、
印加した圧力に対して圧力センサー２０から出力される検出信号の誤差の程度や傾向）を
検査する。

ここで、（２）から（３）へ移行し、印加する圧力を上げた場合（７５ｋＰａ→１２０
ｋＰａ）には、容器１０の内部の雰囲気（ここでは大気）が圧縮され、それに伴い容器１
０の内部の雰囲気の温度が僅かながら（例えば、０．５℃程度）上昇することになる。
これにより、主に載置台４０に接している第１温度調節手段３０の第１温度変化部３１
からの熱伝導により制御されている圧力センサー２０の温度が、温度が上昇した雰囲気か
らの熱伝導により僅かながら上昇し、このままでは設定温度の２０℃に戻るのに時間がか
かることになる。これは、（１）から（２）への移行でも同様である。

一方、（２）から（１）へ移行し、印加する圧力を下げた場合（７５ｋＰａ→３０ｋＰ
ａ）には、容器１０の内部の雰囲気が膨張し、それに伴い容器１０の内部の雰囲気の温度
が僅かながら（例えば、０．５℃程度）下降することになる。
これにより、主に載置台４０に接している第１温度調節手段３０の第１温度変化部３１
からの熱伝導により制御されている圧力センサー２０の温度が、温度が下降した雰囲気か
らの熱伝導により僅かながら下降し、このままでは設定温度の２０℃に戻るのに時間がか
かることになる。これは、（３）から（２）への移行でも同様である。

これらの際、圧力センサー検査装置１では、第１温度調節手段３０とは別に、第２温度
調節手段５０を備えていることから、第２温度調節手段５０からの熱伝導により容器１０
の内部の雰囲気の温度変化を早期に収束させ、第２温度調節手段５０がない場合と比較し
て、圧力センサー２０の温度を短時間で設定温度の２０℃に戻すことができる。

詳述すると、（２）から（３）へ移行して雰囲気の温度の上昇が予想される場合には、
第２温度調節手段５０の第２温度変化部５１が、演算処理部１００からの処理信号により
第２制御部５２によって２０℃よりも若干低めの温度（例えば、１９．５℃）に制御され
、雰囲気を冷却する。これは、（１）から（２）への移行でも同様である。
また、（２）から（１）へ移行して雰囲気の温度の下降が予想される場合には、第２温
度調節手段５０の第２温度変化部５１が、演算処理部１００からの処理信号により第２制
御部５２によって２０℃よりも若干高めの温度（例えば、２０．５℃）に制御され、雰囲
気を加熱する。これは、（３）から（２）への移行でも同様である。

これらにより、圧力センサー検査装置１は、容器１０の内部の雰囲気の温度変化を早期
に収束させ、容器１０の内部の雰囲気の温度変化により変化する圧力センサー２０の温度
を、第２温度調節手段５０がない場合よりも短時間で設定温度の２０℃に戻すことができ
る。
このことから、圧力センサー検査装置１は、圧力センサー２０の（１）〜（３）の検査
工数の削減を図ることができる。

なお、圧力センサー２０の検査では、一例として（１）〜（３）に加えて、（４）−２
０℃で３０ｋＰａ印加、（５）−２０℃で１２０ｋＰａ印加、（６）６０℃で３０ｋＰａ
印加、（７）６０℃で１２０ｋＰａ印加、の検査をする場合がある。
圧力センサー検査装置１は、これら（１）〜（７）までの検査工数を、第２温度調節手
段５０がない場合の３／４程度に削減することが可能である。

上述したように、本実施形態の圧力センサー検査装置１は、内部の圧力を調整可能な容
器１０と、容器１０の内部にあって、被検査物としての圧力センサー２０を載置する載置
台４０と、載置台４０と接していて第１温度変化部３１を有する第１温度調節手段３０と
、容器１０の内部で載置台４０から離れた位置にある第２温度変化部５１を有する第２温
度調節手段５０と、を備えている。

これによれば、圧力センサー検査装置１は、例えば、容器１０の内部での同一温度条件
下における圧力変更の際に、圧力の変化とともに変化する容器１０の内部の雰囲気の温度
を、第２温度調節手段５０を用いて調整可能である。
具体的には、圧力センサー検査装置１は、第２温度調節手段５０を用いて、加圧により
容器１０の内部の雰囲気の温度の上昇が予想されれば、第２温度変化部５１によって雰囲
気を冷却し、減圧により容器１０の内部の雰囲気の温度の下降が予想されれば、第２温度
変化部５１によって雰囲気を加熱することができる。

この結果、圧力センサー検査装置１は、従来のような、第２温度調節手段５０がない場
合と比較して、圧力センサー２０を所定の温度にする時間を短縮することができる。
これにより、圧力センサー検査装置１は、第２温度調節手段５０がない場合と比較して
、圧力センサー２０の検査工数を削減することができる。
このことから、圧力センサー検査装置１は、圧力センサー２０の製造から検査までを含
めたトータルでの生産性を向上させることができる。

また、圧力センサー検査装置１は、第１温度調節手段３０を制御する第１制御部３２と
、第２温度調節手段５０を制御する第２制御部５２と、を備えていることから、第１制御
部３２と第２制御部５２とによって、第１温度調節手段３０と第２温度調節手段５０とを
別々に制御することができる。
これにより、圧力センサー検査装置１は、圧力センサー２０を効率的に且つ精度よく所
定の温度にすることができる。

また、圧力センサー検査装置１は、容器１０の内部の圧力を測定する圧力測定部６０と
、容器１０の内部を加圧する加圧手段７１及び容器１０の内部を減圧する減圧手段７２の
少なくとも一方（ここでは両方）と、を備えていることから、加圧手段７１及び減圧手段
７２を駆使して、容器１０の内部の圧力を効率的に且つ精度よく所定の圧力にすることが
できる。

また、圧力センサー検査装置１は、容器１０が圧力センサー２０からの検出信号を出力
する検出信号出力端子９２を備えていることから、容器１０の気密性を損なうことなく容
器１０の外側において容易に検出信号を取得することができる。

また、圧力センサー検査装置１は、容器１０の内部の圧力データ、温度データ及び圧力
センサー２０からの検出信号データを出力するデータ出力部１０３を備えていることから
、各検査条件における一連の検査データが容易に取得でき、圧力センサー２０の検査の効
率化を図ることができる。

１…圧力センサー検査装置、１０…容器、２０…被検査物としての圧力センサー、２１
…センサー基板、２２…端子、３０…第１温度調節手段、３１…第１温度変化部、３２…
第１制御部、４０…載置台、４１…凹部、４２…センサー押さえ、５０…第２温度調節手
段、５１…第２温度変化部、５２…第２制御部、６０…圧力測定部、７０…圧力制御部、
７１…加圧手段、７２…減圧手段、８０…温度測定部、８１…感温素子、９０…計測部、
９１…プローブユニット、９２…検出信号出力端子、１００…演算処理部、１０１…入力
部、１０２…記憶部、１０３…データ出力部。

Claims (5)

1. 内部の圧力を調整可能な容器と、
   前記内部にあって、被検査物を載置する載置台と、
   前記載置台と接していて第１温度変化部を有する第１温度調節手段と、
   前記内部で前記載置台から離れた位置にある第２温度変化部を有する第２温度調節手段
   と、
   を備えていることを特徴とする圧力センサー検査装置。
2. 前記第１温度調節手段を制御する第１制御部と、
   前記第２温度調節手段を制御する第２制御部と、
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサー検査装置。
3. 前記内部の圧力を測定する圧力測定部と、
   前記内部を加圧する加圧手段及び前記内部を減圧する減圧手段の少なくとも一方と、
   を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力センサー検査装置。
4. 前記容器は、前記被検査物からの検出信号を出力する検出信号出力端子を備えているこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の圧力センサー検査装置。
5. 前記内部の圧力データ、温度データ及び前記被検査物からの検出信号データを出力する
   データ出力部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記
   載の圧力センサー検査装置。

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