JP3494523B2 - 静電容量式圧力センサ - Google Patents
静電容量式圧力センサInfo
- Publication number
- JP3494523B2 JP3494523B2 JP07396996A JP7396996A JP3494523B2 JP 3494523 B2 JP3494523 B2 JP 3494523B2 JP 07396996 A JP07396996 A JP 07396996A JP 7396996 A JP7396996 A JP 7396996A JP 3494523 B2 JP3494523 B2 JP 3494523B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- substrate
- pressure sensor
- electrode
- peripheral edge
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 47
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 41
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 31
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 13
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N palladium silver Chemical compound [Pd].[Ag] SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対向する電極間の
静電容量の変化を利用して圧力を検出する静電容量式圧
力センサに関する。
静電容量の変化を利用して圧力を検出する静電容量式圧
力センサに関する。
【０００２】
【背景技術】従来より、対向する電極間の静電容量の変
化を利用して圧力を検出する静電容量式圧力センサが利
用されている。図２には、従来の静電容量式圧力センサ
の一例（特開平6-288851号、特開平6-288852号）が示さ
れている。図２において、圧力センサ10は、セラミック
等で形成された厚肉の基板11に所定間隔を開けて薄肉の
ダイアフラム12を設けたものである。ダイアフラム12の
図中上方の面には、共通電極13が形成されている。この
共通電極13と対向する基板11の表面には、中央に円板状
の中央電極14と、中央電極14の外周側に配置されるリン
グ状のリファレンス電極15とが設けられている。ダイア
フラム12および基板11の周縁部の間には、接合部材16お
よびスペーサ17が介装されている。このうち、接合部材
16は、ダイアフラム12および基板11を相互に接合するも
のである。ダイアフラム12および基板11がセラミックの
場合、接合部材16の材質としては、充分な接合強度が得
られ、かつ、製造が容易となる、接合ガラスが採用され
ることが多い。
化を利用して圧力を検出する静電容量式圧力センサが利
用されている。図２には、従来の静電容量式圧力センサ
の一例（特開平6-288851号、特開平6-288852号）が示さ
れている。図２において、圧力センサ10は、セラミック
等で形成された厚肉の基板11に所定間隔を開けて薄肉の
ダイアフラム12を設けたものである。ダイアフラム12の
図中上方の面には、共通電極13が形成されている。この
共通電極13と対向する基板11の表面には、中央に円板状
の中央電極14と、中央電極14の外周側に配置されるリン
グ状のリファレンス電極15とが設けられている。ダイア
フラム12および基板11の周縁部の間には、接合部材16お
よびスペーサ17が介装されている。このうち、接合部材
16は、ダイアフラム12および基板11を相互に接合するも
のである。ダイアフラム12および基板11がセラミックの
場合、接合部材16の材質としては、充分な接合強度が得
られ、かつ、製造が容易となる、接合ガラスが採用され
ることが多い。
【０００３】基板11の図中上方の面には、変換回路18が
取付けられている。この変換回路18は、共通電極13と、
中央電極14およびリファレンス電極15との間に形成され
る静電容量を所定の電気信号に変換するものである。ダ
イアフラム12は、共通電極13が設けられた面に加わって
いる圧力よりも大きな圧力（以下、「正圧」という。）
が、その反対側の面に加えられ、これにより、ダイアフ
ラム12自体が基板11側へ撓むように設定されている。ダ
イアフラム12の弾性変形で、中央電極14および共通電極
13の距離、ならびに、リファレンス電極15および共通電
極13の距離が変位する。この変位により、共通電極13と
中央電極14とが構成する静電容量Ｃm 、および、共通電
極13とリファレンス電極15が構成する静電容量Ｃr が変
化する。従って、これらの静電容量Ｃm ，Ｃr に基づい
て圧力を検出することができる。
取付けられている。この変換回路18は、共通電極13と、
中央電極14およびリファレンス電極15との間に形成され
る静電容量を所定の電気信号に変換するものである。ダ
イアフラム12は、共通電極13が設けられた面に加わって
いる圧力よりも大きな圧力（以下、「正圧」という。）
が、その反対側の面に加えられ、これにより、ダイアフ
ラム12自体が基板11側へ撓むように設定されている。ダ
イアフラム12の弾性変形で、中央電極14および共通電極
13の距離、ならびに、リファレンス電極15および共通電
極13の距離が変位する。この変位により、共通電極13と
中央電極14とが構成する静電容量Ｃm 、および、共通電
極13とリファレンス電極15が構成する静電容量Ｃr が変
化する。従って、これらの静電容量Ｃm ，Ｃr に基づい
て圧力を検出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような圧力センサ
10では、ダイアフラム12の共通電極13が設けられた面
に、その反対側の面よりも大きな圧力（以下、「負圧」
という。）が加わると、ダイアフラム12が基板11側とは
反対の方向へ撓み、ダイアフラム12および基板11の間に
介装された接合部材16に張力が加わる。この張力は、接
合部材16の内周縁部分16A に集中するので、ダイアフラ
ム12に加わる、例えば、−０．１MPa 程度の大きな負圧
により、接合部材16が破損するおそれがある。この接合
部材16の破損は、精度を低下させ、性能を損なう原因と
なる。特に、接合部材16が接合ガラスである場合には、
接合ガラスが圧縮力には強いが、張力には脆いので、ダ
イアフラム12に負圧が加わることにより、接合部材16が
破損しやすく、静電容量式圧力センサ10の性能は損なわ
れやすい。
10では、ダイアフラム12の共通電極13が設けられた面
に、その反対側の面よりも大きな圧力（以下、「負圧」
という。）が加わると、ダイアフラム12が基板11側とは
反対の方向へ撓み、ダイアフラム12および基板11の間に
介装された接合部材16に張力が加わる。この張力は、接
合部材16の内周縁部分16A に集中するので、ダイアフラ
ム12に加わる、例えば、−０．１MPa 程度の大きな負圧
により、接合部材16が破損するおそれがある。この接合
部材16の破損は、精度を低下させ、性能を損なう原因と
なる。特に、接合部材16が接合ガラスである場合には、
接合ガラスが圧縮力には強いが、張力には脆いので、ダ
イアフラム12に負圧が加わることにより、接合部材16が
破損しやすく、静電容量式圧力センサ10の性能は損なわ
れやすい。
【０００５】本発明の目的は、ダイアフラムに負圧が加
わっても、性能が損なわれない静電容量式圧力センサを
提供することにある。
わっても、性能が損なわれない静電容量式圧力センサを
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、厚肉の基板
と、所定の間隔を置いて前記基板と対向して配置された
薄肉のダイアフラムと、前記基板の前記ダイアフラムと
対向する面に設けられた第１の電極と、前記ダイアフラ
ムの前記基板と対向する面に設けられた第２の電極とを
有し、前記ダイアフラムに加わる圧力を前記第１および
第２の電極間の静電容量の変化により検出する静電容量
式圧力センサであって、前記ダイアフラムと前記基板と
は、その周縁部の間に介装された第１の接合部材で互い
に接合され、前記ダイアフラムには、前記第２の電極が
設けられる面とは反対側の面の周縁に沿ってリング状の
補強部が設けられ、前記補強部は前記ダイアフラムとの
間に介装された第２の接合部材で互いに接合され、前記
第２の接合部材の内周縁は、前記補強部の内周縁よりも
ダイアフラム径方向の外側であって、かつ、前記第１の
接合部材の内周縁よりもダイアフラム径方向の内側の位
置に配置されていることを特徴とする。以上において、
前記ダイアフラムおよび前記基板は、セラミック製のも
のである。また、前記ダイアフラムは、前記第２の電極
が設けられる面とは反対側に正圧が加えられると、前記
基板側へ撓むように設定されたものである。また、前記
補強部は、リング状に形成されたセラミック製のもので
ある。
と、所定の間隔を置いて前記基板と対向して配置された
薄肉のダイアフラムと、前記基板の前記ダイアフラムと
対向する面に設けられた第１の電極と、前記ダイアフラ
ムの前記基板と対向する面に設けられた第２の電極とを
有し、前記ダイアフラムに加わる圧力を前記第１および
第２の電極間の静電容量の変化により検出する静電容量
式圧力センサであって、前記ダイアフラムと前記基板と
は、その周縁部の間に介装された第１の接合部材で互い
に接合され、前記ダイアフラムには、前記第２の電極が
設けられる面とは反対側の面の周縁に沿ってリング状の
補強部が設けられ、前記補強部は前記ダイアフラムとの
間に介装された第２の接合部材で互いに接合され、前記
第２の接合部材の内周縁は、前記補強部の内周縁よりも
ダイアフラム径方向の外側であって、かつ、前記第１の
接合部材の内周縁よりもダイアフラム径方向の内側の位
置に配置されていることを特徴とする。以上において、
前記ダイアフラムおよび前記基板は、セラミック製のも
のである。また、前記ダイアフラムは、前記第２の電極
が設けられる面とは反対側に正圧が加えられると、前記
基板側へ撓むように設定されたものである。また、前記
補強部は、リング状に形成されたセラミック製のもので
ある。
【０００７】このような本発明では、ダイアフラムに負
圧が加わり、ダイアフラムが基板側とは反対の方向へ撓
み、ダイアフラムの周縁部分に沿った接合部材に張力が
加わっても、リング状の補強部がダイアフラムの周縁部
分の弾性変形を抑制するので、張力が接合部材の内周縁
部分に集中することがなく、接合部材の全体に分散され
るようになる。このため、接合部材が、張力には脆い接
合ガラスであっても、接合部材の破損が防止され、静電
容量式圧力センサの負圧に対する耐力が向上し、これに
より前記目的が達成される。ここで、ダイアフラムおよ
び基板として、セラミック製のものを採用し、ダイアフ
ラムと基板とを接合する接合部材を接合ガラスとすれ
ば、耐蝕性に優れた圧力センサとなり、腐食性を有する
気体および液体の圧力測定に利用できるようになる。
圧が加わり、ダイアフラムが基板側とは反対の方向へ撓
み、ダイアフラムの周縁部分に沿った接合部材に張力が
加わっても、リング状の補強部がダイアフラムの周縁部
分の弾性変形を抑制するので、張力が接合部材の内周縁
部分に集中することがなく、接合部材の全体に分散され
るようになる。このため、接合部材が、張力には脆い接
合ガラスであっても、接合部材の破損が防止され、静電
容量式圧力センサの負圧に対する耐力が向上し、これに
より前記目的が達成される。ここで、ダイアフラムおよ
び基板として、セラミック製のものを採用し、ダイアフ
ラムと基板とを接合する接合部材を接合ガラスとすれ
ば、耐蝕性に優れた圧力センサとなり、腐食性を有する
気体および液体の圧力測定に利用できるようになる。
【０００８】また、ダイアフラムには、前記第２の電極
が設けられる面とは反対側に正圧が加えられるように
し、この正圧によりダイアフラムが基板側へのみ撓むよ
うに設定すれば、補強部により、ダイアフラムの弾性変
形が阻害されず、測定精度を損なうことがない。さら
に、補強部の内周縁を、ダイアフラムと基板とを相互に
接合する接合部材の内周縁よりも、ダイアフラムの内側
に延ばせば、補強部によるダイアフラムの弾性変形抑制
作用が充分確保される。また、補強部を、リング状に形
成されたセラミック製のものにするとともに、ダイアフ
ラムとの間に介装された接合部材で当該ダイアフラムに
接合すれば、補強部についても、耐蝕性が確保される。
が設けられる面とは反対側に正圧が加えられるように
し、この正圧によりダイアフラムが基板側へのみ撓むよ
うに設定すれば、補強部により、ダイアフラムの弾性変
形が阻害されず、測定精度を損なうことがない。さら
に、補強部の内周縁を、ダイアフラムと基板とを相互に
接合する接合部材の内周縁よりも、ダイアフラムの内側
に延ばせば、補強部によるダイアフラムの弾性変形抑制
作用が充分確保される。また、補強部を、リング状に形
成されたセラミック製のものにするとともに、ダイアフ
ラムとの間に介装された接合部材で当該ダイアフラムに
接合すれば、補強部についても、耐蝕性が確保される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説明し
た部材と同じ部材には、同一記号を付し、その説明を省
略若しくは簡略にする。図１には、本実施例に係る静電
容量式圧力センサ10が示されている。この圧力センサ10
は、円柱状の基板11と、円盤状のダイアフラム12とを有
するものである。基板11およびダイアフラム12の間に
は、接合部材16に囲まれた空間20が形成されている。
基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説明し
た部材と同じ部材には、同一記号を付し、その説明を省
略若しくは簡略にする。図１には、本実施例に係る静電
容量式圧力センサ10が示されている。この圧力センサ10
は、円柱状の基板11と、円盤状のダイアフラム12とを有
するものである。基板11およびダイアフラム12の間に
は、接合部材16に囲まれた空間20が形成されている。
【００１０】基板11の図中下方の面には、第１の電極で
ある円盤状の中央電極14、および、リング状のリファレ
ンス電極15の他に、このリファレンス電極15の外側に配
置されるリング状のシールド電極21が同心となるように
設けられている。中央電極14、リファレンス電極15、お
よび、シールド電極21は、銀パラジウムペースト等の導
電性を有する印刷用ペーストをそれぞれの形状にスクリ
ーン印刷した後、700 〜900 ℃程度の温度で焼成したも
のである。中央電極14、リファレンス電極15、および、
シールド電極21の焼成厚みは、５〜１０μｍの範囲で設
定されている。ダイアフラム12に形成された第２の電極
である円板状の共通電極13は、印刷用ペーストをスクリ
ーン印刷した後に、700 〜900 ℃程度の温度で焼成した
ものである。共通電極13となる印刷用ペーストとして
は、金レジネート等の導電性を有するものが採用され
る。共通電極13の焼成厚みは、０．５〜１μｍの範囲で
設定されている。
ある円盤状の中央電極14、および、リング状のリファレ
ンス電極15の他に、このリファレンス電極15の外側に配
置されるリング状のシールド電極21が同心となるように
設けられている。中央電極14、リファレンス電極15、お
よび、シールド電極21は、銀パラジウムペースト等の導
電性を有する印刷用ペーストをそれぞれの形状にスクリ
ーン印刷した後、700 〜900 ℃程度の温度で焼成したも
のである。中央電極14、リファレンス電極15、および、
シールド電極21の焼成厚みは、５〜１０μｍの範囲で設
定されている。ダイアフラム12に形成された第２の電極
である円板状の共通電極13は、印刷用ペーストをスクリ
ーン印刷した後に、700 〜900 ℃程度の温度で焼成した
ものである。共通電極13となる印刷用ペーストとして
は、金レジネート等の導電性を有するものが採用され
る。共通電極13の焼成厚みは、０．５〜１μｍの範囲で
設定されている。
【００１１】 基板11およびダイアフラム12の周縁部分
の間には、第１の接合部材16およびスペーサ17の他に、
絶縁部材22が介装されている。絶縁部材22は、基板11の
図中下方の面の外周縁からシールド電極21までを覆うオ
ーバーコートガラス等からなるリング状の絶縁体であ
る。接合部材16は、基板11とダイアフラム12とを接合す
るために、溶融した低融点ガラス等を絶縁部材22とダイ
アフラム12との間に介装・固化させたリング状の部材で
ある。スペーサ17は、溶融した低融点ガラス等（接合部
材16）で基板11とダイアフラム12とを接合する際に、絶
縁部材22とダイアフラム12との間隔を確保するために介
装されるリング状の高融点部材である。スペーサ17とし
ては、高融点ガラス等が採用できる。
の間には、第１の接合部材16およびスペーサ17の他に、
絶縁部材22が介装されている。絶縁部材22は、基板11の
図中下方の面の外周縁からシールド電極21までを覆うオ
ーバーコートガラス等からなるリング状の絶縁体であ
る。接合部材16は、基板11とダイアフラム12とを接合す
るために、溶融した低融点ガラス等を絶縁部材22とダイ
アフラム12との間に介装・固化させたリング状の部材で
ある。スペーサ17は、溶融した低融点ガラス等（接合部
材16）で基板11とダイアフラム12とを接合する際に、絶
縁部材22とダイアフラム12との間隔を確保するために介
装されるリング状の高融点部材である。スペーサ17とし
ては、高融点ガラス等が採用できる。
【００１２】 ダイアフラム12には、共通電極13が設け
られる面とは反対側の面の周縁に沿ってリング状の補強
部30が設けられている。補強部30の内周縁は、ダイアフ
ラム12と基板11とを相互に接合する接合部材16の内周縁
よりも、ダイアフラム12の内側に延びている。補強部30
は、リング状に形成されたセラミック製のものであり、
ダイアフラム12との間に介装された第２の接合部材31で
相互に接合されている。この接合部材31は、接合部材16
と同様に、接合ガラスで形成されている。ここで、接合
部材31の内周縁は、補強部30の内周縁よりもダイアフラ
ム12の径方向外側、かつ、接合部材16の内周縁よりもダ
イアフラム12の径方向内側の位置に配置されている。こ
れにより、補強部30の内周面およびダイアフラム12の表
面との間に凹みが形成されている。そして、接合部材31
の内周縁と接合部材16の内周縁との間隔寸法ｄは、０．
５〜１．０mmの範囲で設定されている。また、接合部材
31の厚さ寸法ｔは、１０μｍ程度に薄く設定されてい
る。
られる面とは反対側の面の周縁に沿ってリング状の補強
部30が設けられている。補強部30の内周縁は、ダイアフ
ラム12と基板11とを相互に接合する接合部材16の内周縁
よりも、ダイアフラム12の内側に延びている。補強部30
は、リング状に形成されたセラミック製のものであり、
ダイアフラム12との間に介装された第２の接合部材31で
相互に接合されている。この接合部材31は、接合部材16
と同様に、接合ガラスで形成されている。ここで、接合
部材31の内周縁は、補強部30の内周縁よりもダイアフラ
ム12の径方向外側、かつ、接合部材16の内周縁よりもダ
イアフラム12の径方向内側の位置に配置されている。こ
れにより、補強部30の内周面およびダイアフラム12の表
面との間に凹みが形成されている。そして、接合部材31
の内周縁と接合部材16の内周縁との間隔寸法ｄは、０．
５〜１．０mmの範囲で設定されている。また、接合部材
31の厚さ寸法ｔは、１０μｍ程度に薄く設定されてい
る。
【００１３】前述のような本実施例によれば、次のよう
な効果が得られる。すなわち、共通電極13が設けられる
面とは反対側の面の周縁に沿ったリング状の補強部30を
ダイアフラム12に設け、ダイアフラム12の周縁部分にお
いて、基板11から離れる方向の弾性変形を補強部30で抑
制するようにしたので、ダイアフラム12に負圧が加わ
り、ダイアフラム12が基板11側とは反対の方向へ撓み、
ダイアフラム12の周縁に沿った接合部材16に張力が加わ
っても、補強部30がダイアフラム12の周縁部分の弾性変
形を抑制するので、接合部材16の内周縁部分16A に集中
する張力が小さくなる。このため、接合部材16が張力に
は脆い接合ガラスであっても、接合部材16の破損が防止
され、静電容量式圧力センサ10の耐久性を向上できる。
な効果が得られる。すなわち、共通電極13が設けられる
面とは反対側の面の周縁に沿ったリング状の補強部30を
ダイアフラム12に設け、ダイアフラム12の周縁部分にお
いて、基板11から離れる方向の弾性変形を補強部30で抑
制するようにしたので、ダイアフラム12に負圧が加わ
り、ダイアフラム12が基板11側とは反対の方向へ撓み、
ダイアフラム12の周縁に沿った接合部材16に張力が加わ
っても、補強部30がダイアフラム12の周縁部分の弾性変
形を抑制するので、接合部材16の内周縁部分16A に集中
する張力が小さくなる。このため、接合部材16が張力に
は脆い接合ガラスであっても、接合部材16の破損が防止
され、静電容量式圧力センサ10の耐久性を向上できる。
【００１４】また、ダイアフラム12および基板11とし
て、セラミック製のものを採用し、ダイアフラム12と基
板11とを相互に接合する接合部材16として、接合ガラス
を採用したので、圧力センサ10が耐蝕性に優れたものと
なり、腐食性を有する気体および液体の圧力測定に利用
できる。
て、セラミック製のものを採用し、ダイアフラム12と基
板11とを相互に接合する接合部材16として、接合ガラス
を採用したので、圧力センサ10が耐蝕性に優れたものと
なり、腐食性を有する気体および液体の圧力測定に利用
できる。
【００１５】さらに、ダイアフラム12の共通電極13が設
けられる面とは反対側に正圧が加えられると、ダイアフ
ラム12が基板11側へ撓むように設定されているので、補
強部30により、ダイアフラム12の弾性変形が阻害され
ず、測定精度を何ら損なうことがない。
けられる面とは反対側に正圧が加えられると、ダイアフ
ラム12が基板11側へ撓むように設定されているので、補
強部30により、ダイアフラム12の弾性変形が阻害され
ず、測定精度を何ら損なうことがない。
【００１６】また、補強部30の内周縁を、ダイアフラム
12と基板11とを相互に接合する接合部材16の内周縁より
も、ダイアフラム12の径方向内側に延ばしたので、ダイ
アフラム12の周縁部分において、基板11から離れる方向
の弾性変形を補強部30で抑制する作用を充分確保するこ
とができる。しかも、接合部材31の内周縁を、補強部30
の内周縁よりもダイアフラム12の径方向外側であり、か
つ、接合部材16の内周縁よりもダイアフラム12の径方向
内側の位置に配置し、補強部30の内周面およびダイアフ
ラム12の表面との間に凹みを形成したので、ダイアフラ
ム12の周縁部分において、基板11に近づく方向の弾性変
形を補強部30が抑制することがなく、ダイアフラム12の
有効面積が広くとれ、測定精度およびダイナミックレン
ジを損なうことがない。そのうえ、接合部材31の厚さ寸
法ｔを、１０μｍ程度に薄く設定したので、補強部30が
ダイアフラム12の過度の変位を防止するストッパとなる
ので、過大な負圧によるダイアフラム12の撓みを抑制で
きる。
12と基板11とを相互に接合する接合部材16の内周縁より
も、ダイアフラム12の径方向内側に延ばしたので、ダイ
アフラム12の周縁部分において、基板11から離れる方向
の弾性変形を補強部30で抑制する作用を充分確保するこ
とができる。しかも、接合部材31の内周縁を、補強部30
の内周縁よりもダイアフラム12の径方向外側であり、か
つ、接合部材16の内周縁よりもダイアフラム12の径方向
内側の位置に配置し、補強部30の内周面およびダイアフ
ラム12の表面との間に凹みを形成したので、ダイアフラ
ム12の周縁部分において、基板11に近づく方向の弾性変
形を補強部30が抑制することがなく、ダイアフラム12の
有効面積が広くとれ、測定精度およびダイナミックレン
ジを損なうことがない。そのうえ、接合部材31の厚さ寸
法ｔを、１０μｍ程度に薄く設定したので、補強部30が
ダイアフラム12の過度の変位を防止するストッパとなる
ので、過大な負圧によるダイアフラム12の撓みを抑制で
きる。
【００１７】さらに、補強部30を、リング状に形成され
たセラミック製のものとするとともに、接合ガラスから
なる接合部材31でダイアフラム12に接合したので、補強
部30についても、耐蝕性を確保することができる。
たセラミック製のものとするとともに、接合ガラスから
なる接合部材31でダイアフラム12に接合したので、補強
部30についても、耐蝕性を確保することができる。
【００１８】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は、この実施例に限られるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改
良並びに設計の変更が可能である。例えば、基板11およ
びダイアフラム12は、セラミクス製のものに限らず、炭
素繊維強化プラスチック等の非金属または金属等の他の
材質のものでもよい。金属製のものを採用する場合は、
各電極を相互に絶縁すればよい。また、電極としては、
印刷用ペーストから形成されるものに限らず、金属箔等
から形成してもよい。さらに、補強部としては、セラミ
ック製のものに限らず、金属製のものでよく、また、ダ
イアフラムとは別個に成形され、成形工程とは別工程で
ダイアフラムに接合されるものに限らず、ダイアフラム
を成形する際に、ダイアフラムに一体成形したものでも
よい。
て説明したが、本発明は、この実施例に限られるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改
良並びに設計の変更が可能である。例えば、基板11およ
びダイアフラム12は、セラミクス製のものに限らず、炭
素繊維強化プラスチック等の非金属または金属等の他の
材質のものでもよい。金属製のものを採用する場合は、
各電極を相互に絶縁すればよい。また、電極としては、
印刷用ペーストから形成されるものに限らず、金属箔等
から形成してもよい。さらに、補強部としては、セラミ
ック製のものに限らず、金属製のものでよく、また、ダ
イアフラムとは別個に成形され、成形工程とは別工程で
ダイアフラムに接合されるものに限らず、ダイアフラム
を成形する際に、ダイアフラムに一体成形したものでも
よい。
【００１９】
【発明の効果】前述のように本発明によれば、負圧が加
わっても、張力に脆い接合部材の破損が抑制されるの
で、性能が損なわれない静電容量式圧力センサを提供す
ることができる。
わっても、張力に脆い接合部材の破損が抑制されるの
で、性能が損なわれない静電容量式圧力センサを提供す
ることができる。
【図１】本発明の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】従来例を示す図１に相当する図である。
10 圧力センサ
11 基板
12 ダイアフラム
13 第２の電極としての共通電極
14 第１の電極としての中央電極
15 第１の電極としてのリファレンス電極
16 基板とダイアフラムとを接合する接合部材
30 補強部
31 補強部とダイアフラムとを接合する接合部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−20830（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−163514（ＪＰ，Ａ)
国際公開95／028624（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01L 9/12
Claims (4)
- 【請求項１】厚肉の基板と、所定の間隔を置いて前記基
板と対向して配置された薄肉のダイアフラムと、前記基
板の前記ダイアフラムと対向する面に設けられた第１の
電極と、前記ダイアフラムの前記基板と対向する面に設
けられた第２の電極とを有し、前記ダイアフラムに加わ
る圧力を前記第１および第２の電極間の静電容量の変化
により検出する静電容量式圧力センサであって、前記ダイアフラムと前記基板とは、その周縁部の間に介
装された第１の接合部材で互いに接合され、 前記ダイア
フラムには、前記第２の電極が設けられる面とは反対側
の面の周縁に沿ってリング状の補強部が設けられ、前記
補強部は前記ダイアフラムとの間に介装された第２の接
合部材で互いに接合され、前記第２の接合部材の内周縁
は、前記補強部の内周縁よりもダイアフラム径方向の外
側であって、かつ、前記第１の接合部材の内周縁よりも
ダイアフラム径方向の内側の位置に配置されていること
を特徴とする静電容量式圧力センサ。 - 【請求項２】請求項１に記載の静電容量式圧力センサに
おいて、前記ダイアフラムおよび前記基板は、セラミッ
ク製のものであることを特徴とする静電容量式圧力セン
サ。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の静電容量
式圧力センサにおいて、前記ダイアフラムは、前記第２
の電極が設けられる面とは反対側に正圧が加えられる
と、前記基板側へ撓むように設定されたものであること
を特徴とする静電容量式圧力センサ。 - 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の静電容量式圧力センサにおいて、前記補強部は、リン
グ状に形成されたセラミック製のものであることを特徴
とする静電容量式圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07396996A JP3494523B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 静電容量式圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07396996A JP3494523B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 静電容量式圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09264804A JPH09264804A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3494523B2 true JP3494523B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=13533426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07396996A Expired - Fee Related JP3494523B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 静電容量式圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494523B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002107254A (ja) * | 2000-09-28 | 2002-04-10 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
| JP4859280B2 (ja) * | 2001-04-25 | 2012-01-25 | 京セラ株式会社 | 圧力検出装置用パッケージおよびその製造方法 |
| JP4794072B2 (ja) * | 2001-06-27 | 2011-10-12 | 京セラ株式会社 | 圧力検出装置用パッケージ |
| JP4713029B2 (ja) * | 2001-08-28 | 2011-06-29 | 京セラ株式会社 | 圧力検出装置用パッケージ |
| JP3850263B2 (ja) * | 2001-10-25 | 2006-11-29 | 京セラ株式会社 | 圧力検出装置用パッケージおよび圧力検出装置 |
| JP4753926B2 (ja) * | 2007-11-22 | 2011-08-24 | 京セラ株式会社 | 圧力検出器および圧力検出器組立体 |
| JP5656062B2 (ja) * | 2010-10-08 | 2015-01-21 | 横河電機株式会社 | 振動式圧力センサ |
| JP5937338B2 (ja) * | 2011-11-25 | 2016-06-22 | 京セラ株式会社 | 圧力検出装置用基体および圧力検出装置 |
| CN113483828A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-10-08 | 深圳聚德寿科技有限公司 | 一种双片陶瓷温压芯体及其制备方法 |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP07396996A patent/JP3494523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09264804A (ja) | 1997-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101257608B1 (ko) | 정전 용량형 압력 센서 | |
| US3739315A (en) | Semiconductor transducers having h shaped cross-sectional configurations | |
| JPS62191730A (ja) | 圧力センサ | |
| JPS6257933B2 (ja) | ||
| CN1129980A (zh) | 电容压力传感器 | |
| JPS6227636A (ja) | 圧力変換器 | |
| JP3494523B2 (ja) | 静電容量式圧力センサ | |
| JPH021253B2 (ja) | ||
| TW201007151A (en) | Diaphram for pressure sensor and pressure sensor | |
| CN110987159B (zh) | 声压传感器 | |
| JP3147778B2 (ja) | 静電容量式差圧検出器 | |
| JPH0324793B2 (ja) | ||
| JP3399688B2 (ja) | 圧力センサ | |
| US20060150739A1 (en) | Vibration sensor | |
| JP4797829B2 (ja) | コンデンサマイクロホン及びコンデンサマイクロホンの製造方法 | |
| JPH08261857A (ja) | 圧力センサ | |
| US6279407B1 (en) | Linkage with capacitive force sensor assembly | |
| JP2007101222A (ja) | 圧力センサ | |
| WO2005079112A1 (ja) | 容量検知型センサ素子 | |
| JPS59163514A (ja) | 静電容量式センサ | |
| JPH11344506A (ja) | 半導体加速度センサ | |
| JP2005337774A (ja) | 静電容量式センサ | |
| JPH0495743A (ja) | 静電容量式差圧検出器 | |
| JP2017072384A (ja) | 圧力センサ | |
| JPH0447272A (ja) | 半導体加速度センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031014 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |