JP2019056666A - Pressure change measuring device - Google Patents

Pressure change measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP2019056666A
JP2019056666A JP2017182437A JP2017182437A JP2019056666A JP 2019056666 A JP2019056666 A JP 2019056666A JP 2017182437 A JP2017182437 A JP 2017182437A JP 2017182437 A JP2017182437 A JP 2017182437A JP 2019056666 A JP2019056666 A JP 2019056666A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
cavity
change measuring
circuit board
measuring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017182437A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6923405B2 (en
Inventor
内山 武
Takeshi Uchiyama
武 内山
大海 学
Manabu Omi
学 大海
篠原 陽子
Yoko Shinohara
陽子 篠原
彩子 野邉
Ayako Nobe
彩子 野邉
高橋 寛
Hiroshi Takahashi
寛 高橋
須田 正之
Masayuki Suda
正之 須田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP2017182437A priority Critical patent/JP6923405B2/en
Publication of JP2019056666A publication Critical patent/JP2019056666A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6923405B2 publication Critical patent/JP6923405B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

To provide a pressure change measuring device which enables a precise measurement by stabilizing the pressure and/or temperature in a pressure chamber as a basis for differential pressure measurement.SOLUTION: A pressure change measuring device (1) comprises: a circuit board (3) having an opening (4); a sensor (5) having a first pressure passage hole (8), which is disposed so as to cover the opening of the circuit board; a first cavity (6) disposed at the sensor side of the circuit board, which is composed so as to form a first pressure chamber enclosing the sensor; a second cavity (7) having a second pressure passage hole (9), which is dispose at the opposite side of the sensor on the circuit board and is composed so as to form a second pressure chamber covering the opening.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、圧力変化測定装置に関する。   The present invention relates to a pressure change measuring device.

従来、測定対象の圧力変化を測定する装置として、圧力室(内室)と、圧力室内部の圧力と測定対象の圧力との差圧を検出する差圧センサ(ダイヤフラム等)と、測定対象の圧力伝達媒体が圧力室内部に対して流入出できる圧力通過孔とを有する圧力変化測定装置が知られている(例えば、特許文献1)。   Conventionally, as a device for measuring a change in pressure of a measurement target, a pressure chamber (inner chamber), a differential pressure sensor (diaphragm, etc.) for detecting a differential pressure between the pressure in the pressure chamber and the pressure of the measurement target, and the measurement target A pressure change measuring device having a pressure passage hole through which a pressure transmission medium can flow into and out of a pressure chamber is known (for example, Patent Document 1).

図5は、従来技術に係る圧力変化測定装置51を示す構成図である。圧力変化測定装置51は、配線52に接続された回路基板53と、回路基板の開口部54を覆うように配置されたセンサ(ダイアフラム)55と、回路基板上に配置されセンサを囲む圧力室を形成するキャビティ56とを有する。ダイアフラム55には圧力感知用のゲージ抵抗が配置され、ダイアフラム55の一部には圧力通過孔57が設けられている。   FIG. 5 is a block diagram showing a pressure change measuring device 51 according to the prior art. The pressure change measuring device 51 includes a circuit board 53 connected to the wiring 52, a sensor (diaphragm) 55 disposed so as to cover the opening 54 of the circuit board, and a pressure chamber disposed on the circuit board and surrounding the sensor. And a cavity 56 to be formed. The diaphragm 55 is provided with a pressure sensing gauge resistor, and a part of the diaphragm 55 is provided with a pressure passage hole 57.

このような圧力変化測定装置において、圧力通過孔57は非常に小さい構造であり、キャビティ56に囲まれた圧力室内部への圧力伝達媒体の流動を制限している。さらに、圧力室内部の圧力Pcは、圧力伝達媒体の流入出量によって変化する。そのため、圧力室内部の圧力Pcは、測定対象の圧力(=外部の圧力)Paの変化に対して遅れて追従する。そこで、圧力室内部の圧力Pcと測定対象の圧力Paとの差圧(Pa−Pc)を測定することで、測定対象の圧力変化を検知することができる。   In such a pressure change measuring device, the pressure passage hole 57 has a very small structure, and restricts the flow of the pressure transmission medium to the inside of the pressure chamber surrounded by the cavity 56. Further, the pressure Pc in the pressure chamber varies depending on the inflow / outflow amount of the pressure transmission medium. For this reason, the pressure Pc in the pressure chamber follows the change in the pressure (= external pressure) Pa to be measured with a delay. Therefore, by measuring the pressure difference (Pa−Pc) between the pressure Pc in the pressure chamber and the pressure Pa of the measurement object, it is possible to detect a change in pressure of the measurement object.

特開平2−52229号公報JP-A-2-52229

上述の圧力変化測定装置は、ダイアフラムの膜を薄くして感度を上げた差圧センサである。そのため、外気温度Taが変化した場合や外部からの光(可視光や赤外線など)が入射したときに回路基板の開口部側の開口部や基板を介して熱が伝わり、キャビティに囲まれた圧力室の内部温度Tcが変化する。圧力室の内部温度Tcが変化すると、気体の状態方程式(Pc×Vc/Tc=一定値)に従い、圧力室内部の圧力Pcが変化する。差圧センサは、圧力室内部の圧力Pcを基準として、外部の圧力Paとの差圧を測定するため、外気温度Taの変化や外部からの光が外乱(ノイズ)となり基準である圧力Pcが変化すると測定誤差が発生する。このように、従来の圧力変化測定装置では、差圧測定の基準となる圧力室内部の圧力は、外気温度や入射光の影響を受けて変化しやすく、高精度な測定が困難であるという問題があった。   The above-described pressure change measuring device is a differential pressure sensor in which the diaphragm membrane is thinned to increase sensitivity. Therefore, when the outside air temperature Ta changes or when external light (visible light, infrared light, etc.) enters, heat is transmitted through the opening on the opening side of the circuit board or the board, and the pressure surrounded by the cavity The internal temperature Tc of the chamber changes. When the internal temperature Tc of the pressure chamber changes, the pressure Pc in the pressure chamber changes according to the gas equation of state (Pc × Vc / Tc = constant value). Since the differential pressure sensor measures the differential pressure with the external pressure Pa using the pressure Pc in the pressure chamber as a reference, a change in the outside air temperature Ta or light from the outside becomes disturbance (noise), and the reference pressure Pc is If it changes, a measurement error occurs. As described above, in the conventional pressure change measuring device, the pressure in the pressure chamber, which is a reference for the differential pressure measurement, easily changes due to the influence of the outside air temperature or incident light, and it is difficult to measure with high accuracy. was there.

この外乱による測定誤差は、特に圧力室の内部温度Tcの変化量や変化速度に依存し、変化量が小さい方が、また変化速度が小さい方が、誤差が小さくなることが分かっている。つまり、圧力室の内部温度Tcをなるべく安定に保つことが必要であり、外気温度Taの急激な変化に対して圧力室の内部温度Tcの変化量や変化速度を小さくする必要がある。回路基板の開口部側では、外部からの熱が開口部を通じてキャビティの内側に伝わりやすく、圧力室の内部温度Tcが変化しやすい。   It is known that the measurement error due to this disturbance particularly depends on the change amount and change speed of the internal temperature Tc of the pressure chamber, and the error is smaller when the change amount is smaller and when the change speed is smaller. That is, it is necessary to keep the internal temperature Tc of the pressure chamber as stable as possible, and it is necessary to reduce the amount of change and the change rate of the internal temperature Tc of the pressure chamber with respect to a sudden change in the outside air temperature Ta. On the opening side of the circuit board, heat from the outside is easily transferred to the inside of the cavity through the opening, and the internal temperature Tc of the pressure chamber is likely to change.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、差圧測定の基準となる圧力室内部の圧力Pcおよび/または温度Tcを安定化させることにより高精度な測定が可能な圧力変化測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a pressure change measuring device capable of highly accurate measurement by stabilizing the pressure Pc and / or the temperature Tc in the pressure chamber, which is a reference for differential pressure measurement. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明の1態様に係る圧力変化測定装置は、開口部を有する回路基板と、前記回路基板の前記開口部を覆うように配置され、第1圧力通過孔を有するセンサと、前記回路基板のセンサ側に配置され、前記センサを囲む第1圧力室を形成するように構成された第1キャビティと、前記回路基板のセンサと反対側に配置され、前記開口部を覆う第2圧力室を形成するように構成され、第2圧力通過孔を有する第2キャビティと、を備える。   In order to solve the above-described problem, a pressure change measuring device according to one aspect of the present invention includes a circuit board having an opening, and is arranged to cover the opening of the circuit board, and has a first pressure passage hole. A sensor, a first cavity disposed on the sensor side of the circuit board and configured to form a first pressure chamber surrounding the sensor; and disposed on an opposite side of the circuit board to the sensor, the opening portion A second cavity configured to form a second pressure chamber to be covered and having a second pressure passage hole.

前記第1キャビティの形(容量)と前記第2キャビティの形(容量)は略等しく、前記第1キャビティおよび前記第2キャビティは前記回路基板を挟んで対称に配置されていてもよい。   The shape (capacitance) of the first cavity and the shape (capacitance) of the second cavity may be substantially equal, and the first cavity and the second cavity may be arranged symmetrically across the circuit board.

前記第1キャビティの材質と前記第2キャビティの材質は略等しく、前記第1キャビティおよび前記第2キャビティは前記回路基板を挟んで対称に配置されていてもよい。   The material of the first cavity and the material of the second cavity may be substantially equal, and the first cavity and the second cavity may be arranged symmetrically across the circuit board.

前記第2キャビティは、遮光性を有し熱伝導率の低い材質からなっていてもよい。   The second cavity may be made of a material having a light shielding property and low thermal conductivity.

前記回路基板の一部の厚さが薄くてもよい。   A portion of the circuit board may be thin.

前記第2圧力通過孔は、吸音材または保湿剤で覆われていてもよい。   The second pressure passage hole may be covered with a sound absorbing material or a humectant.

前記第2圧力通過孔は2つ以上設けられていてもよい。   Two or more second pressure passage holes may be provided.

前記第2圧力通過孔は、前記第2キャビティの1面に設けられたメッシュ形状であってもよい。   The second pressure passage hole may have a mesh shape provided on one surface of the second cavity.

本発明の各態様に係る圧力変化測定装置および圧力変化測定方法によれば、差圧測定の基準となる圧力室内部の圧力Pcおよび/または温度Tcを安定化させることが可能となる。これにより、高精度な圧力変化測定が可能な圧力変化測定装置および圧力変化測定方法を提供することができる。   According to the pressure change measuring device and the pressure change measuring method according to each aspect of the present invention, it is possible to stabilize the pressure Pc and / or the temperature Tc in the pressure chamber which is a reference for differential pressure measurement. Thereby, it is possible to provide a pressure change measuring apparatus and a pressure change measuring method capable of measuring pressure changes with high accuracy.

本発明の第1実施形態に係る圧力変化測定装置を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing the pressure change measuring device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る圧力変化測定装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the pressure change measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る圧力変化測定装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the pressure change measuring apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る圧力変化測定装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the pressure change measuring apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 従来技術に係る圧力変化測定装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the pressure change measuring apparatus which concerns on a prior art.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る圧力変化測定装置について詳細に説明する。   Hereinafter, a pressure change measuring device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態に係る圧力変化測定装置の構成について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る圧力変化測定装置1を示す構成図である。圧力変化測定装置1は、配線2に接続された回路基板3と、回路基板の開口部4を覆うように配置されたセンサ5と、回路基板のセンサ側に配置されセンサを囲む第1圧力室を形成する第1キャビティ6と、回路基板のセンサと反対側(開口部側)に配置され回路基板の開口部4を覆う第2圧力室を形成する第2キャビティ7とを有する。
(First embodiment)
First, the configuration of the pressure change measuring device according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing a pressure change measuring apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The pressure change measuring device 1 includes a circuit board 3 connected to the wiring 2, a sensor 5 arranged so as to cover the opening 4 of the circuit board, and a first pressure chamber arranged on the sensor side of the circuit board and surrounding the sensor. And a second cavity 7 that is disposed on the opposite side (opening side) of the circuit board from the sensor and forms a second pressure chamber that covers the opening 4 of the circuit board.

センサ5は、第1キャビティ6に囲まれた第1圧力室の内部の圧力Pcと外部の圧力(=測定対象の圧力Pa)との差圧(Pa−Pc)を検出する。センサ5は、例えば、第1圧力室の内部の圧力と外部の圧力との差圧に応じて変形するように構成されたカンチレバーを備えていてもよい。センサ5の一部には第1圧力通過孔8が設けられており、第1圧力通過孔8を介して圧力伝達媒体が、第1キャビティ6に囲まれた第1圧力室の内部と第2キャビティ7に囲まれた第2圧力室の内部との間を流入出できる。第1圧力通過孔8は非常に小さい構造であり、第1キャビティ6に囲まれた第1圧力室内部への圧力伝達媒体の流動を制限している。   The sensor 5 detects a differential pressure (Pa−Pc) between the pressure Pc inside the first pressure chamber surrounded by the first cavity 6 and the external pressure (= pressure Pa to be measured). The sensor 5 may include, for example, a cantilever configured to be deformed according to a differential pressure between the internal pressure of the first pressure chamber and the external pressure. A first pressure passage hole 8 is provided in a part of the sensor 5, and the pressure transmission medium passes through the first pressure passage hole 8 to the inside of the first pressure chamber surrounded by the first cavity 6 and the second pressure passage medium. It is possible to flow into and out of the second pressure chamber surrounded by the cavity 7. The first pressure passage hole 8 has a very small structure and restricts the flow of the pressure transmission medium into the first pressure chamber surrounded by the first cavity 6.

また、第2キャビティ7の一部には第2圧力通過孔9が設けられており、第2圧力通過孔9を介して圧力伝達媒体が第2圧力室の内部と外部との間を流入出できる。ここで、第2圧力通過孔9の大きさ(面積)は、第1圧力通過孔8の大きさ(面積)以上であることが好ましい。このような構成により、第2圧力室の内部の圧力Pa2は、外部の圧力Paと略同じとなる(Pa2≒Pa)。   A second pressure passage hole 9 is provided in a part of the second cavity 7, and the pressure transmission medium flows between the inside and the outside of the second pressure chamber through the second pressure passage hole 9. it can. Here, the size (area) of the second pressure passage hole 9 is preferably equal to or larger than the size (area) of the first pressure passage hole 8. With such a configuration, the pressure Pa2 inside the second pressure chamber is substantially the same as the external pressure Pa (Pa2≈Pa).

すなわち、圧力伝達媒体は、第2圧力通過孔9を介して外部と第2圧力室の内部との間を流入出し、さらに第1圧力通過孔8を介して第2圧力室の内部と第1圧力室の内部との間を流入出する。第1圧力室の内部の圧力Pcは、圧力伝達媒体の流入出量によって変化する。圧力室内部の圧力Pcは、測定対象の圧力(=外部の圧力)Paの変化に対して遅れて追従する。そこで、圧力室内部の圧力Pcと測定対象の圧力Paとの差圧(Pa−Pc)を測定することで、測定対象の圧力変化を検知することができる。   That is, the pressure transmission medium flows in and out between the outside and the inside of the second pressure chamber through the second pressure passage hole 9, and further, the inside of the second pressure chamber and the first portion through the first pressure passage hole 8. It flows in and out between the inside of the pressure chamber. The pressure Pc inside the first pressure chamber varies depending on the inflow / outflow amount of the pressure transmission medium. The pressure Pc in the pressure chamber follows the change in the pressure (= external pressure) Pa to be measured with a delay. Therefore, by measuring the pressure difference (Pa−Pc) between the pressure Pc in the pressure chamber and the pressure Pa of the measurement object, it is possible to detect a change in pressure of the measurement object.

このように、本発明の第1実施形態に係る圧力変化測定装置では、回路基板のセンサと反対側(開口部側)にもキャビティ(第2キャビティ7)を設けていることを特徴とする。第2キャビティ7を設けることにより、開口部4や回路基板3を介して、回路基板の開口部側の外部から第1圧力室の内部への伝熱を断熱し、かつ回路基板の開口部側の外部から第1圧力室の内部への光(可視光や赤外線など)を遮光することができる。従って、第1圧力室の内部の温度Tcが安定する。   Thus, the pressure change measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention is characterized in that a cavity (second cavity 7) is also provided on the side (opening side) opposite to the sensor of the circuit board. By providing the second cavity 7, heat transfer from the outside of the opening side of the circuit board to the inside of the first pressure chamber is insulated via the opening 4 and the circuit board 3, and the opening side of the circuit board The light (visible light, infrared rays, etc.) from the outside to the inside of the first pressure chamber can be shielded. Therefore, the temperature Tc inside the first pressure chamber is stabilized.

また、第2キャビティ7の一部に第2圧力通過孔9が設けられているため、第2キャビティ7に囲まれた第2圧力室の内部の圧力Pa2は、外部の圧力Paと略同じになっている。これにより、高精度な圧力変化測定を可能としている。   Further, since the second pressure passage hole 9 is provided in a part of the second cavity 7, the pressure Pa2 inside the second pressure chamber surrounded by the second cavity 7 is substantially the same as the external pressure Pa. It has become. Thereby, highly accurate pressure change measurement is enabled.

なお、第1キャビティ6の形と第2キャビティ7の形は同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、第1キャビティ6に囲まれた第1圧力室の容量と第2キャビティ7に囲まれた第2圧力室の容量は同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、第1キャビティ6の材質と第2キャビティ7の材質は同じであってもよいし、異なっていてもよい。   Note that the shape of the first cavity 6 and the shape of the second cavity 7 may be the same or different. Further, the capacity of the first pressure chamber surrounded by the first cavity 6 and the capacity of the second pressure chamber surrounded by the second cavity 7 may be the same or different. The material of the first cavity 6 and the material of the second cavity 7 may be the same or different.

第1キャビティ6の形と第2キャビティ7の形および材質が略等しい場合、第1キャビティ6と第2キャビティ7とを回路基板3を挟んで対称に配置することにより、第1圧力室の内部の温度Tcと第2圧力室の内部の温度Ta2を略等しくすることができる(Tc≒Ta2)。すなわち、外部の温度Taが変化しても、センサ5の周囲における温度環境を均一にすることができる。   When the shape and material of the first cavity 6 and the second cavity 7 are substantially the same, the first cavity 6 and the second cavity 7 are arranged symmetrically with the circuit board 3 in between, whereby the inside of the first pressure chamber And the temperature Ta2 inside the second pressure chamber can be made substantially equal (Tc≈Ta2). That is, even if the external temperature Ta changes, the temperature environment around the sensor 5 can be made uniform.

第1キャビティ6および/または第2キャビティ7は、可視光・近赤外線・遠赤外線などに対し遮光性を有する材質から構成されていてもよい。第1キャビティ6および/または第2キャビティ7は、熱伝導率の低いプラスチックなどの材質から構成されていてもよい。このような構成により、外部から圧力室内部への熱をさらに遮断することができ、センサ5の周囲における温度環境を均一にすることができる。   The 1st cavity 6 and / or the 2nd cavity 7 may be comprised from the material which has light-shielding property with respect to visible light, near infrared rays, far infrared rays, etc. The 1st cavity 6 and / or the 2nd cavity 7 may be comprised from materials, such as a plastic with low heat conductivity. With such a configuration, heat from the outside to the inside of the pressure chamber can be further blocked, and the temperature environment around the sensor 5 can be made uniform.

第1キャビティ6および/または第2キャビティ7は、音を遮音する材料・構造を有していてもよい。このような構成により、外部から圧力室内部への外乱(音ノイズ)を低減することができ、センサ5の周囲の環境をさらに安定させることができる。   The first cavity 6 and / or the second cavity 7 may have a material / structure for insulating sound. With such a configuration, disturbance (sound noise) from the outside to the inside of the pressure chamber can be reduced, and the environment around the sensor 5 can be further stabilized.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る圧力変化測定装置の構成について説明する。図2は、本発明の第2実施形態に係る圧力変化測定装置21を示す構成図である。図1に示す第1実施形態に係る圧力変化測定装置1との違いは、第2実施形態に係る圧力変化測定装置21では、基板の一部に溝10、11を設けている点である。他の構成については、図1に示す第1実施形態に係る圧力変化測定装置1と同じであるので、説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, the configuration of the pressure change measuring device according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a configuration diagram showing a pressure change measuring device 21 according to the second embodiment of the present invention. The difference from the pressure change measuring device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is that the pressure change measuring device 21 according to the second embodiment is provided with grooves 10 and 11 in a part of the substrate. Other configurations are the same as those of the pressure change measuring apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG.

図2に示す例では、第1キャビティ6および第2キャビティ7の外部において、基板3のセンサ側の面に、溝10、11が設けられている。このように基板3の一部に溝10、11を設けることにより、この部分の熱抵抗を大きくし、外部から基板を伝わって圧力室内部へ伝わる熱伝導を抑えることができる。すなわち、このような構成により、第2実施形態に係る圧力変化測定装置21では、外部から圧力室内部への熱をさらに遮断することができ、センサ5の周囲における温度環境を均一にすることができる。   In the example shown in FIG. 2, grooves 10 and 11 are provided on the sensor side surface of the substrate 3 outside the first cavity 6 and the second cavity 7. By providing the grooves 10 and 11 in a part of the substrate 3 in this way, the thermal resistance of this part can be increased, and the heat conduction transmitted from the outside to the pressure chamber through the substrate can be suppressed. That is, with such a configuration, in the pressure change measuring device 21 according to the second embodiment, heat from the outside to the inside of the pressure chamber can be further blocked, and the temperature environment around the sensor 5 can be made uniform. it can.

なお、溝の位置は、基板3のセンサ側の面でなくてもよいし、第1キャビティ6および第2キャビティ7の内部であってもよい。また、溝の数は2つに限定されない。また、基板に設けるのは溝でなくてもよく、基板の一部の厚さが薄い構造であれば同様の効果が得られる。ここで、基板3には、フレキシブル基板を用いてもよい。   The position of the groove may not be on the sensor side surface of the substrate 3, but may be inside the first cavity 6 and the second cavity 7. Further, the number of grooves is not limited to two. Further, it is not necessary to provide a groove on the substrate, and the same effect can be obtained if a part of the substrate is thin. Here, a flexible substrate may be used as the substrate 3.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る圧力変化測定装置の構成について説明する。図3(a)は、本発明の第3実施形態に係る圧力変化測定装置31を示す構成図であり、図3(b)は、本発明の第3実施形態に係る圧力変化測定装置32を示す構成図である。図1に示す第1実施形態に係る圧力変化測定装置1との違いは、第3実施形態に係る圧力変化測定装置31および32では、第2圧力通過孔9を覆うように吸音材および/または保温材12が設けられている点である。他の構成については、図1に示す第1実施形態に係る圧力変化測定装置1と同じであるので、説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, the configuration of the pressure change measuring device according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3A is a configuration diagram showing a pressure change measuring device 31 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 3B shows a pressure change measuring device 32 according to the third embodiment of the present invention. FIG. The difference from the pressure change measuring device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is that in the pressure change measuring devices 31 and 32 according to the third embodiment, a sound absorbing material and / or so as to cover the second pressure passage hole 9 is used. The heat insulating material 12 is provided. Other configurations are the same as those of the pressure change measuring apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG.

図3(a)に示す圧力変化測定装置31では、吸音材および/または保温材12が、第2キャビティ7の外側において第2圧力通過孔9を覆っている。また、図3(b)に示す圧力変化測定装置32では、吸音材および/または保温材12が、第2キャビティ7の内側において第2圧力通過孔9を覆っている。ここで、吸音材および/または保温材12は通気性がある材質である。   In the pressure change measuring device 31 shown in FIG. 3A, the sound absorbing material and / or the heat insulating material 12 covers the second pressure passage hole 9 outside the second cavity 7. Further, in the pressure change measuring device 32 shown in FIG. 3B, the sound absorbing material and / or the heat insulating material 12 covers the second pressure passage hole 9 inside the second cavity 7. Here, the sound absorbing material and / or the heat insulating material 12 is a material having air permeability.

このような構成により、第3実施形態に係る圧力変化測定装置31、32では、第2圧力通過孔9を介した外部と第2圧力室内部との間の熱の伝導(放熱、伝熱)を低減することができる。また第2圧力通過孔9を通って外部から第2圧力室内部へ伝わる音ノイズを低減することができる。このようにして、センサ5の周囲の環境をさらに安定させることができる。   With such a configuration, in the pressure change measurement devices 31 and 32 according to the third embodiment, heat conduction between the outside and the second pressure chamber through the second pressure passage hole 9 (heat dissipation and heat transfer). Can be reduced. In addition, noise noise transmitted from the outside to the second pressure chamber through the second pressure passage hole 9 can be reduced. In this way, the environment around the sensor 5 can be further stabilized.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る圧力変化測定装置の構成について説明する。図4(a)は、本発明の第4実施形態に係る圧力変化測定装置41を示す構成図であり、図4(b)は、本発明の第4実施形態に係る圧力変化測定装置42を示す構成図である。図1に示す第1実施形態に係る圧力変化測定装置1との違いは、第4実施形態に係る圧力変化測定装置41および42では、第2圧力通過孔9の形態が異なる点である。他の構成については、図1に示す第1実施形態に係る圧力変化測定装置1と同じであるので、説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Next, the configuration of the pressure change measuring device according to the fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4A is a configuration diagram showing a pressure change measuring device 41 according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 4B shows a pressure change measuring device 42 according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. The difference from the pressure change measurement device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is that the pressure change measurement devices 41 and 42 according to the fourth embodiment differ in the form of the second pressure passage hole 9. Other configurations are the same as those of the pressure change measuring apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG.

図4(a)に示す圧力変化測定装置41では、第2キャビティ7の左側に第2圧力通過孔9a、第2キャビティ7の右側に第2圧力通過孔9bが設けられている。このように、第2キャビティ7の左右に第2圧力通過孔9a、9bを設けることにより、第2キャビティ7の左側の外部と右側の外部で気圧差があったとしても、第2圧力室の内部の圧力Pa2を、外部の圧力Paに略近づけることができる(Pa2≒Pa)。   In the pressure change measuring device 41 shown in FIG. 4A, a second pressure passage hole 9 a is provided on the left side of the second cavity 7, and a second pressure passage hole 9 b is provided on the right side of the second cavity 7. As described above, by providing the second pressure passage holes 9a and 9b on the left and right sides of the second cavity 7, even if there is a pressure difference between the outside on the left side and the outside on the right side of the second cavity 7, The internal pressure Pa2 can be made substantially close to the external pressure Pa (Pa2≈Pa).

図4(b)に示す圧力変化測定装置42では、第2キャビティ7の下部の面にメッシュ状の第2圧力通過孔9cが設けられている。このような構成により、第2圧力室の内部の圧力Pa2を、外部の圧力Paに略近づけることができる(Pa2≒Pa)。   In the pressure change measuring device 42 shown in FIG. 4B, a mesh-like second pressure passage hole 9 c is provided on the lower surface of the second cavity 7. With such a configuration, the pressure Pa2 inside the second pressure chamber can be made substantially close to the external pressure Pa (Pa2≈Pa).

このような構成により、第4実施形態に係る圧力変化測定装置41、42では、第2キャビティ7に囲まれた第2圧力室の内部の圧力Pa2を、外部の圧力Paと略近づけることができるため、さらに高精度な圧力変化測定を可能としている。   With such a configuration, in the pressure change measuring devices 41 and 42 according to the fourth embodiment, the pressure Pa2 inside the second pressure chamber surrounded by the second cavity 7 can be made substantially close to the external pressure Pa. Therefore, it is possible to measure the pressure change with higher accuracy.

本明細書において「前、後ろ、上、下、右、左、垂直、水平、縦、横、行および列」などの方向を示す言葉は、本発明の装置におけるこれらの方向を説明するために使用している。従って、本発明の明細書を説明するために使用されたこれらの言葉は、本発明の装置において相対的に解釈されるべきである。   In the present specification, words indicating directions such as “front, back, top, bottom, right, left, vertical, horizontal, vertical, horizontal, row and column” are used to describe these directions in the apparatus of the present invention. I use it. Accordingly, these terms used to describe the specification of the present invention should be interpreted relatively in the device of the present invention.

本明細書において使用している「大体」、「約」、「略」等の程度を表わす言葉は、最終結果が著しくは変わらない範囲において、合理的な範囲のばらつきがあることを意味する。従って、「略等しい」という言葉は、「完全に等しい」場合も含む。   As used herein, terms such as “roughly”, “about”, “substantially” and the like mean that there is a reasonable range of variation within a range where the final result does not change significantly. Therefore, the term “substantially equal” includes the case of “perfectly equal”.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment and its modification. Additions, omissions, substitutions, and other modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Further, the present invention is not limited by the above description, and is limited only by the scope of the appended claims.

1、21、31、32、41、42、51 圧力変化測定装置
2、52 配線
3、53 回路基板
4、54 開口部
5 センサ(カンチレバー)
6 第1キャビティ
7 第2キャビティ
8 第1圧力通過孔
9、9a、9b、9c 第2圧力通過孔
10、11 溝
12 吸音材・保湿剤
55 センサ
56 キャビティ
57 圧力通過孔
1, 21, 31, 32, 41, 42, 51 Pressure change measuring device 2, 52 Wiring 3, 53 Circuit board 4, 54 Opening 5 Sensor (cantilever)
6 First cavity 7 Second cavity
8 First pressure passage hole 9, 9a, 9b, 9c Second pressure passage hole 10, 11 Groove 12 Sound absorbing material / humectant 55 Sensor 56 Cavity 57 Pressure passage hole

Claims (8)

開口部を有する回路基板と、
前記回路基板の前記開口部を覆うように配置され、第1圧力通過孔を有するセンサと、
前記回路基板のセンサ側に配置され、前記センサを囲む第1圧力室を形成するように構成された第1キャビティと、
前記回路基板のセンサと反対側に配置され、前記開口部を覆う第2圧力室を形成するように構成され、第2圧力通過孔を有する第2キャビティと、
を備えることを特徴とする圧力変化測定装置。
A circuit board having an opening;
A sensor disposed to cover the opening of the circuit board and having a first pressure passage hole;
A first cavity disposed on the sensor side of the circuit board and configured to form a first pressure chamber surrounding the sensor;
A second cavity disposed on the opposite side of the circuit board from the sensor and configured to form a second pressure chamber covering the opening, and having a second pressure passage hole;
A pressure change measuring device comprising:
前記第1キャビティの形(容量)と前記第2キャビティの形(容量)は略等しく、前記第1キャビティおよび前記第2キャビティは前記回路基板を挟んで対称に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の圧力変化測定装置。
The shape (capacitance) of the first cavity and the shape (capacitance) of the second cavity are substantially equal, and the first cavity and the second cavity are arranged symmetrically across the circuit board. The pressure change measuring apparatus according to claim 1.
前記第1キャビティの材質と前記第2キャビティの材質は略等しく、前記第1キャビティおよび前記第2キャビティは前記回路基板を挟んで対称に配置されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧力変化測定装置。
The material of the first cavity and the material of the second cavity are substantially equal, and the first cavity and the second cavity are arranged symmetrically with the circuit board interposed therebetween. 2. The pressure change measuring apparatus according to 2.
前記第2キャビティは、遮光性を有し熱伝導率の低い材質からなる
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の圧力変化測定装置。
The pressure change measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second cavity is made of a material having light shielding properties and low thermal conductivity.
前記回路基板の一部の厚さが薄い
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の圧力変化測定装置。
The pressure change measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein a part of the circuit board is thin.
前記第2圧力通過孔は、吸音材または保湿剤で覆われている
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の圧力変化測定装置。
The pressure change measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second pressure passage hole is covered with a sound absorbing material or a humectant.
前記第2圧力通過孔は2つ以上設けられている
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の圧力変化測定装置。
The pressure change measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein two or more second pressure passage holes are provided.
前記第2圧力通過孔は、前記第2キャビティの1面に設けられたメッシュ形状である
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の圧力変化測定装置。
The pressure change measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein the second pressure passage hole has a mesh shape provided on one surface of the second cavity.
JP2017182437A 2017-09-22 2017-09-22 Pressure change measuring device Active JP6923405B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017182437A JP6923405B2 (en) 2017-09-22 2017-09-22 Pressure change measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017182437A JP6923405B2 (en) 2017-09-22 2017-09-22 Pressure change measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019056666A true JP2019056666A (en) 2019-04-11
JP6923405B2 JP6923405B2 (en) 2021-08-18

Family

ID=66107254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017182437A Active JP6923405B2 (en) 2017-09-22 2017-09-22 Pressure change measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6923405B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5742323B2 (en) * 2011-03-14 2015-07-01 オムロン株式会社 Sensor package
US20160061677A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 Apple Inc. Various stress free sensor packages using wafer level supporting die and air gap technique
JP6144540B2 (en) * 2013-06-03 2017-06-07 セイコーインスツル株式会社 Pressure sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5742323B2 (en) * 2011-03-14 2015-07-01 オムロン株式会社 Sensor package
JP6144540B2 (en) * 2013-06-03 2017-06-07 セイコーインスツル株式会社 Pressure sensor
US20160061677A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 Apple Inc. Various stress free sensor packages using wafer level supporting die and air gap technique

Also Published As

Publication number Publication date
JP6923405B2 (en) 2021-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10129676B2 (en) MEMS microphone, apparatus comprising a MEMS microphone and method for fabricating a MEMS microphone
KR102207406B1 (en) System and method for a wind speed meter
JP6349713B2 (en) Internal temperature sensor
US8785856B2 (en) Infrared temperature measurement and stabilization thereof
JP6398808B2 (en) Internal temperature measuring device and sensor package
JP2016523356A5 (en)
CN107966211B (en) Infrared sensor for measuring ambient air temperature
WO2016067952A1 (en) Internal temperature measurement device
JP6398807B2 (en) Temperature difference measuring device
JP6398806B2 (en) Sensor package
JP2019056666A (en) Pressure change measuring device
JP6564358B2 (en) Physical quantity measuring device
JP6923406B2 (en) Pressure change measuring device
KR20130049157A (en) Device for detecting a pressure of a fluidic medium
JP5573689B2 (en) Air flow measurement device
JP7128946B2 (en) Heat transfer coefficient measuring element
JP2019028055A (en) Gas sensor
JPWO2017203860A1 (en) Humidity measuring device
KR101885854B1 (en) Thermal flow rate sensor with the membrane breakage prevention structure and the method of manufacturing of thereof
JP6428397B2 (en) Internal temperature measuring device and temperature difference measuring module
JP5688678B2 (en) Temperature measuring device
JP2014219318A (en) Pressure sensor
JP2014153310A (en) Temperature detecting device
JP2010223858A (en) Device for measuring flow rate
JP2019095227A (en) Air flow measuring device and environmental measuring device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200707

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210512

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210518

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210630

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210713

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210729

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6923405

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150