JP2533357Y2 - 圧力変換器 - Google Patents

圧力変換器

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JP2533357Y2
JP2533357Y2 JP1990001859U JP185990U JP2533357Y2 JP 2533357 Y2 JP2533357 Y2 JP 2533357Y2 JP 1990001859 U JP1990001859 U JP 1990001859U JP 185990 U JP185990 U JP 185990U JP 2533357 Y2 JP2533357 Y2 JP 2533357Y2
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澄夫 横田
憲二 小林
秀司 遠山
憲生 保科
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株式会社 長野計器製作所
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、流体の圧力変化を電気的に検出する圧力変
換器に関するものである。
〔従来の技術〕 第3図は、従来の圧力変換器の一例である歪ゲージ接
着型圧力変換器を示している。
この図に示されるように、該圧力変換器は全体が円筒
状のケース1によって取囲まれており、該ケース1の一
端は圧力導入部として形成され、該圧力導入部の内方に
は、起歪部3が形成されている。
該起歪部3は、ジョイント部材2と一体となったダイ
ヤフラム4を有し、該ダイヤフラム4の上面には金属抵
抗体5とそのベース6からなる歪ゲージが接着されてい
る。そして、金属抵抗体5からリード線7がケース1の
中央部に伸び、該中央部にハーメチックシール8を介し
て固定された電極棒9に接続されている。
ケース1内の前記ハーメチックシール8よりも反対側
には増幅器10が設置され、該増幅器10は前記電極棒9の
他端とリード線11で接続されている。また、増幅器10か
らはケース1外へケーブル12が伸びている。
なお、符号13で示されるものは該ケーブル12をケース
1に固定するためのパッキンであり、符号14で示される
ものは螺子部材である。
〔考案が解決しようとする課題〕
しかしながら、前記従来の圧力変換器は、その圧力セ
ンサ部がジョイント部材と製造時より一体化されている
ので、特にダイヤフラムの部分の工作、歪みゲージの形
成等に手間がかかり、コストアップを来すという欠点が
ある。また、ジョイント部材の螺子等を締め付けると、
それによる歪みがダイヤフラムにも及び、圧力センサに
外乱として作用し易くなるという不都合を生ずる。
そのような不都合を解消するべく圧力センサ部をジョ
イント部材と別体にした圧力変換器も考えられている
が、それらは圧力センサ部の支持部にネジを形成しジョ
イント部材に単に螺入するものであり、或いはOリング
を介してジョイント部材の筒内に挿入するものであるか
ら、圧力センサ部のジョイント部材に対する位置決めが
面倒であり、また位置決め後も安定性に欠けるという問
題を有する。
〔課題を解決するための手段〕
本考案は、歪ゲージ15が形成されたダイヤフラム16を
有する圧力センサ部17が、圧力導入管24を介してジョイ
ント部材18に連結された圧力変換器において、上記ジョ
イント部材18の上記圧力導入管24が挿入される空洞26の
底には上向きの段差28を介して圧力導入用の空洞27が設
けられ、上記圧力導入管24の中間には鍔部29が設けら
れ、上記圧力導入管24の上記鍔部29より下方の細管が上
記圧力導入用の空洞27に挿入固定され、上記鍔部29が上
記段差28上に乗せられた圧力変換器の構成を採用してい
る。
〔作用〕
圧力センサ部17はジョイント部材18と別体となってお
り、各々が別個に製造された後に結合され、一体化され
る。
圧力センサ部17は、圧力導入管24を介してジョイント
部材18に連結される。その際、圧力導入管24の中間の鍔
部29が空洞26の底の段差28に乗るので、圧力センサ部17
はジョイント部材18に対し簡易に位置決めされ、また位
置決め後も安定的に保持される。
〔実施例〕
以下図面に基づき本考案の実施例を説明する。
第1図で示されるように、圧力変換器は、歪ゲージ15
が形成されたダイヤフラム16を有する圧力センサ部17
と、該圧力センサ部17を支えると共に該圧力センサ部17
に対して圧力を導入するジョイント部材18と、前記圧力
センサ部17からの信号を処理する信号処理装置を覆う、
前記ジョイント部材18に連結されたケース20とを備えて
いる。
圧力センサ部17は、ダイヤフラム16と、該ダイヤフラ
ム16を上端で支える筒状台座部21とを有している。
前記筒状台座部21は、圧力センサ部17の圧力導入部と
なるもので、その内部は圧力導入用の空洞22となってい
る。
図示例の場合、筒状台座部21及びダイヤフラム16はス
テンレス材の旋削等により一体的に作られているが、別
体として作った後、接合するようにしてもよいものであ
る。
前記ダイヤフラム16は圧力センサ部17の起歪部となる
もので、その上面には酸化珪素(SiO2)の薄膜23が形成
され、更にその上にシリコン薄膜等からなる蒸着型歪ゲ
ージ15が形成されている。このように、蒸着型歪ゲージ
15を使用していることからゲージファクタが大きく、ま
た接着剤を使用しないのでクリープが生じる事なく温度
係数も安定しており、小形化できる。
前記酸化珪素薄膜23の形成には、プラズマCVD法が採
用されており、ここでプラズマCVD法を遂行するための
プラズマCVD装置について第2図を参照して説明する。
プラズマCVD装置には、誘導結合方式および容量結合
方式のものがある(詳しくは、菅野卓雄編著「半導体プ
ロセス技術」産業図書)。
ここでは、平行平板型の容量結合型プラズマCVD装置
を使用した場合について説明する。
第2図は、容量結合型プラズマCVD装置40の一実施例
であり、反応室41内には丸型の基板電極43と高周波電極
42が対向して配設されている。前記反応室41の外側部近
傍には、真空ポンプ(図示せず)に連通するための連通
路44,44が形成されていて、前記真空ポンプにより反応
室41内が排気されるようになっている。
一方、前記基板電極43の中央部にはガス導入路45が形
成されており、このガス導入路45が3方に分岐されてい
て、左端の分岐路は開閉弁SV1を介して水素化ケイ素ガ
ス(SiH4)供給源46に連結され、中間の分岐路は開閉弁
SV2を介して一酸化二窒素ガス(N2O)供給源47に連通さ
れ、そして右端の分岐路は開閉弁SV3を介して水素化ホ
ウ素ガス(B2H6)供給源48に連通されている。
また、前記基板電極43は換気回転機構49により回転可
能に構成されており、そしてこの基板電極43の下方には
ヒータ50が配設されていて、このヒータ50により反応室
41内の基板電極43の温度がコントロールされるようにな
っている。
次に、上記プラズマCVD装置によりダイヤフラム16の
上面に酸化珪素薄膜23を析出させる方法について説明す
る。
まず、表面を研磨洗浄等の表面処理をしたダイヤフラ
ム16を反応室41内の基板電極43上に配置し、反応室41内
の空気を前記真空ポンプにより排気する。そして開閉弁
SV1およびSV2を開放し、水素化ケイ素ガス供給源46によ
りSiH4ガス(N290%希釈)を、一酸化二窒素ガス供給源
47よりN2Oガスをガス導入路45から反応室41内に導入す
る。このときN2OガスとSiH4ガスからなる反応ガスの混
合比は10:1である。またSiH4ガスとN2Oガスの流量はニ
ードルバルブで微調整されて、たとえば反応ガスの総流
量は140SCCM(20℃1気圧での1分間あたりのcm3)で調
整した。そしてこの反応ガスに基板電極43と高周波電極
42とにより高周波電界を印加し、その電気的エネルギを
利用して反応ガスを活性化し、この第1プラズマ雰囲気
下で気体状物質を反応させてダイヤフラム16の上面に酸
化珪素薄膜23を析出させる。このとき基板電極43の下方
に配設されたヒータ50によりダイヤフラム16は加熱され
るが、ダイヤフラム16の温度は約250〜500℃の範囲の一
定温度に保たれている。また反応室41内の圧力は10Pa
(パスカル)に保たれている。気体分子の平均自由行程
は絶対圧力に反比例するので、常圧における時よりも低
圧の時の方が平均自由行程が大きいため、形成される酸
化珪素薄膜の均一性が良い。一方、10-3Pa以下の超低圧
では平均自由行程が大きくなり過ぎ、気体分子のまわり
込みが悪くなり、凹凸面への膜の形成が出来にくくな
る。したがって反応室41内の圧力は102Pa〜10-3Paの範
囲内にあることが望ましいが、プラズマCVD法は10Pa〜1
0-3Paの範囲で行われるので凹凸面にも均一でまわり込
みの良い酸化珪素薄膜を形成することができる。なお、
ここでは前記したように10Paの圧力で行なった。
そして基板電極43と高周波電極42間のR.F.電力は70W
印加し所定時間保持し酸化珪素薄膜23をダイヤフラム16
上に所定厚さ堆積させた。
このあと、反応室41内を前記真空ポンプで排気し、絶
縁膜形成時のガスを一掃して残留しないようにした後、
ダイヤフラム16を約400〜650℃の範囲の一定温度に加熱
するとともに、開閉弁SV1およびSV3を開放し、SiH4ガス
(N290%希釈)とB2H6ガス(1500ppm、H2希釈)とを反
応室41内に導入する。このときSiH4ガスとB2H6ガスから
なる反応ガスの混合比は100:0.01〜100:2の範囲内のも
のを選定し、反応室41内の圧力は前述と同様に適当なも
のを選定し、所定時間保持する。
この第2プラズマ雰囲気下で気体状物質を反応させて
ダイヤフラム16の酸化珪素薄膜23上にホウ素化珪素(Si
B)からなるシリコン薄膜を形成する。
そして、前記シリコン薄膜にホトエッチングを施し、
部分的にシリコン薄膜を残してその他の部分を除去せし
め、残されたシリコン薄膜により歪ゲージ15を形成し、
この歪ゲージ15に金などの金属を蒸着して電極を形成す
る。
以上述べた実施例において、プラズマCVD法のパラメ
ータ(例えば金属製起歪部の加熱温度、ガスの成分およ
び濃度、反応容器の形状、ガス流量、容器内の圧力、処
理時間等)は絶縁膜と歪ゲージの特性、用途、形状等に
応じて適宜変更できる。
なお、前記歪ゲージ15は蒸着型のものであるが、これ
に替えて半導体歪ゲージを使用することも可能である。
前記筒状台座部21の下端には圧力導入管である圧力導
入用金属管24の先端が連結され、該圧力導入用金属管24
の下部にジョイント部材18が連結されている。このた
め、圧力を計測すべき流体は、ジョイント部材18内に入
った後、圧力導入用金属管24を経て空洞22内に至ること
になる。
なお、前記連結には、電子ビーム溶接、レーザー溶接
等の入熱の少ない方法が採られている。従って、連結部
分の変形も少なくシールも確実となっている。
前記ジョイント部材18は略円筒状であるが、その上部
は拡大部25となっており、その空洞26中に隙間を置いて
前記圧力センサ部17及び圧力導入用金属管24が格納され
ている。また、ジョイント部材18の下部の内方は圧力導
入用の空洞27となっており、前記拡大部25との境界位置
には段差28が形成されている。前記圧力導入用金属管24
の下部は前記圧力導入用の空洞27内に侵入し、またその
中間に設けられた鍔部29が前記段差28に当接することに
より定位置に固着されている。
前記ジョイント部材18の下部の外周には当該圧力変換
器取り付け用の螺子30が形成されている。この螺子30に
図示しないナット等を取り付ける際に該力が加わるが、
上述のように圧力センサ部17にはジョイント部材18が直
接接していないので、ジョイント部材18にかかる力は圧
力センサ部17のダイヤフラム16には伝わらなくなってい
る。
前記ジョイント部材18の圧力導入用の空洞27内には圧
力緩衝用部材31が螺子締めされている。該圧力緩衝用部
材31は、前記空洞27内に流入する流体の流量を絞るため
の小径部31aを備えている。
前記信号処理装置は、前記圧力センサ部17からの信号
を増幅する増幅器等を回路として含むもので、前記ジョ
イント部材18の軸方向と直交する方向に延在し、かつ前
記圧力センサ部17の上方に位置する基板19の上に形成さ
れている。
前記信号処理装置の増幅器は、前記圧力センサ部17の
歪ゲージ15が蒸着膜として形成され、ゲージファクタが
大きく、歪ゲージの出力信号が強いことから、小型のも
ので済み、基板19中に組み込むことができるものであ
る。
なお、圧力センサ部17の歪ゲージ15と基板19とは、ボ
ンディング線32により電気的に接続されている。このボ
ンディング線32は、基板19に被せられたキャップ33によ
り後述のリード線34と接触しないようになっている。ま
た、前記圧力センサ部17の歪ゲージ15を掩蔽し保護する
キャップ33が前記基板19に固着されている。
また、符号34で示されるものは、前記圧力センサ部17
からの出力信号を取り出すため前記基板19に半田付けさ
れたリード線であり、このリード線34は前記ケース20に
取り付けられた中継基板35に半田付けされている。
中継基板35は前記基板19の上方にこれと平行になるよ
うケース20内面に固着されている。この中継基板35には
前記基板19から信号を取り出すための電線36が半田付け
されている。該電線36はケース20の最上部のブッシュ37
を貫通し、ケース20外に出ている。
該中継基板35の上方には金属プレート38が前記基板19
と平行に配置されている。該金属プレート38の周縁はケ
ース20の内面に接しており、その中央部には前記電線36
を囲繞する貫通コンデンサ39を支持している。
貫通コンデンサ39は、内筒と外筒との間に誘電体を挟
んでなるもので、前記電線36から入る外乱となる交流成
分を金属プレート38を通じてケース20に逃す役割を果た
すものである。
前記ケース20は、金属筒が下から上に向かって階段状
に窄まった形となっており、一番下の段の空室内に前記
圧力センサ部17等を収容し、下から二番目の段の空室内
に中継基板35及び金属プレート38等を収容し、それより
上の段の空室内に電線36等を収容している。
以上のような圧力変換器を使用するに際して、圧力を
測定されるべき流体は、ジョイント部材18の軸に沿った
空洞27内及び金属管24内の空洞を通り、筒状台座部21の
空洞22に至りダイヤフラム16に作用する。また、この
時、流体は圧力緩衝用部材31の小径部31aにより絞られ
るので、ダイヤフラム16に加わる圧力が適度な大きさに
緩和される。これにより、圧力センサ部17に流体圧力に
応じた信号が発生し、基板19上の信号処理装置によって
処理された後、リード線34、中継基板35を経て電線36か
ら外部に取り出される。このとき電線36を通じてセンサ
内に侵入するノイズは貫通コンデンサ39により除去され
るので、S/N比の大きな信号が得られる。
〔考案の効果〕
本考案は、以上のような構成を備えてなるものであ
り、圧力センサ部が圧力導入管を介してジョイント部材
に連結されるに際し、圧力導入管の中間の鍔部が空洞の
底の段差に乗るので、圧力センサ部はジョイント部材に
対し傾斜等することなく簡易に位置決めされ、また位置
決め後も安定的に保持され、測定精度の向上に資すると
いう効果を奏する。また、圧力導入管の中間に容量の大
きい鍔部が存在するので上記ジョイント部材を所定位置
に取り付ける際にその圧力導入用の空洞の回りで締め付
けてもそれによる歪みがダイヤフラムにまで及ばないよ
うにすることができ、さらに鍔部はジョイント部材の段
差に乗っているのでそれ自体振動し難くダイヤフラムに
外乱を及ぼすこともない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係る圧力変換器の一実施例の垂直断面
図、第2図はCVD装置の構成図、第3図は従来の圧力変
換器の垂直断面図である。 15……歪ゲージ、16……ダイヤフラム、17……圧力セン
サ部、18……ジョイント部材、19……基板、20……ケー
ス、21……筒状台座部、22……空洞、23……酸化珪素薄
膜、24……圧力導入用金属管、25……拡大部、26……空
洞、27……空洞、30……螺子、31……圧力緩衝用部材、
31a……小径部、34……リード線、35……中継基板、36
……電線、38……金属プレート、39……貫通コンデン
サ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−3020(JP,A) 特開 平1−109230(JP,A) 特開 昭52−143786(JP,A) 特開 昭63−113331(JP,A) 特開 昭61−65126(JP,A) 特開 昭63−16240(JP,A) 実開 昭53−109483(JP,U) 実開 昭63−44132(JP,U)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】歪ゲージ15が形成されたダイヤフラム16を
    有する圧力センサ部17が、圧力導入管24を介してジョイ
    ント部材18に連結された圧力変換器において、上記ジョ
    イント部材18の上記圧力導入管24が挿入される空洞26の
    底には上向きの段差28を介して圧力導入用の空洞27が設
    けられ、上記圧力導入管24の中間には鍔部29が設けら
    れ、上記圧力導入管24の上記鍔部29より下方の細管が上
    記圧力導入用の空洞27に挿入固定され、上記鍔部29が上
    記段差28上に乗せられたことを特徴とする圧力変換器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000510956A (ja) * 1997-03-21 2000-08-22 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 内燃機関の吸気管内の圧力と温度とを検出するための装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52143786A (en) * 1976-05-26 1977-11-30 Toshiba Corp Semiconductor pressure, differential pressure transmitter
JPS53109483U (ja) * 1977-02-08 1978-09-01
JPS613020A (ja) * 1984-06-18 1986-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 流体圧センサ
JPS6344132U (ja) * 1986-09-05 1988-03-24
JPH067077B2 (ja) * 1987-10-21 1994-01-26 株式会社日本自動車部品総合研究所 圧力検出器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000510956A (ja) * 1997-03-21 2000-08-22 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 内燃機関の吸気管内の圧力と温度とを検出するための装置

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