JP4556782B2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

本発明は、センサチップの圧力受圧面に保護部材を被覆させることで圧力媒体から圧力受圧面を保護してなる圧力センサに関する。

従来より、圧力受圧面が設けられたセンサチップが例えば２つ備えられた圧力センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような圧力センサでは、一方のセンサチップにて圧力媒体の圧力と大気圧との圧力差が検出され、他方のセンサチップにて大気圧と真空圧との圧力差が検出される。そして、各センサチップで検出された各圧力差の値の差が求められ、すなわち大気圧の圧力値が相殺され、圧力媒体の真空圧に対する絶対圧力値が得られるようになっている。

また、近年では、車両から排出されるＮＯ_x（窒素酸化物）やＰＭ（粒子状物質）を低減させるＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）やＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）システムが普及し始めている。ＤＰＦは、ＰＭを排出するディーゼル車に装備され、エンジンの燃焼室から排出された排気ガスに含まれるＰＭを捕集して大気に放出しないようにする、いわゆるマフラーである。一方、ＥＧＲシステムは、エンジンから一度排出された排気ガスを再びエンジンの燃焼室に送り、吸入空気と混合することでエンジン燃焼室に導入される空気の酸素濃度および燃焼温度を低下させてＮＯ_xやＣＯの生成量を低減させるシステムである。

そして、このようなＤＰＦやＥＧＲシステムに圧力センサが装着されて排気ガス等の圧力が測定され、測定された圧力値が排気制御やエンジン吸入空気制御等に利用され始めている。しかしながら、ＤＰＦやＥＧＲシステムでは、圧力媒体が腐蝕性の高い排気ガスであるため、センサチップの圧力受圧面が直接排気ガスにさらされると、圧力受圧面が腐蝕してしまい、圧力受圧面にて圧力を検出できなくなってしまう。そこで、圧力センサの耐環境性を考慮して、センサチップに対し裏面受圧方式を採用すると共に、センサチップの圧力受圧面をゲル等の保護部材で被覆保護する構造が実施されている。
特開平５−２４８９７９号公報

上記従来の技術では、センサチップの圧力受圧面を腐蝕性の圧力媒体から保護するため、センサチップの圧力受圧面に保護部材が設けられた構造となっている。このような構造により、次のような問題が発生することが発明者らの検討により明らかとなった。

図４は、従来の絶対圧センサの概略断面図である。この図に示されるように、圧力センサＳ４は、圧力媒体の圧力（Ｐ１）を検出するための第１センサチップ１０と、大気圧（Ｐａｔｍ）を検出するための第２センサチップ２０と、をケース１０３内に設けられた空間１１０内に備えて構成されている。ケース１０３には、大気圧を空間１１０内に導入する大気圧導入孔１２０と、圧力媒体の圧力を導入する圧力導入孔１３０と、がそれぞれ設けられている。

上記第１、第２センサチップ１０、２０には、ダイヤフラム１１、２１がそれぞれ形成されている。第１センサチップ１０のダイヤフラム裏面側（圧力受圧面）にはダイヤフラム１１を保護するための保護部材（例えばゲル）１２が設けられ、この保護部材１２が圧力導入孔１３０内に露出するようにケース１０３の空間１１０内に設置される。一方、第２センサチップ２０は、ダイヤフラム裏面側と空間１１０の壁面との間で真空室２２を構成するように空間１１０内に設置される。

なお、各センサチップ１０、２０では、圧力に応じたレベルの電圧値が検出され、その電圧値が演算回路部４０にワイヤ５１、５２を介して出力されると共に、演算回路部４０にて電圧値が増幅されて外部に出力される。そして、外部にてこの増幅された電圧値が圧力値に変換される。

このような圧力センサＳ４では、圧力は以下のようにして得られる。以下では、各センサチップ１０、２０にて得られる圧力値に基づいて説明する。

圧力媒体の圧力をＰ１、ゲルの応力による圧力をＰｇｅｌ、大気圧をＰａｔｍ、真空圧をＰｖａｃとすると、第１センサチップ１０で検出される圧力はＰ１＋Ｐｇｅｌ−Ｐａｔｍとなる。一方、第２センサチップ２０で検出される圧力はＰｖａｃ−Ｐａｔｍとなる。したがって、第１センサチップ１０で得られる圧力から第２センサチップ２０で得られる圧力を減算して大気圧Ｐａｔｍを相殺するとＰ１＋Ｐｇｅｌ−Ｐｖａｃとなり、真空圧Ｐｖａｃに対する絶対圧力値が得られる。しかしながら、得られた圧力に、保護部材１２の応力による圧力誤差（Ｐｇｅｌ）が含まれてしまう。

また、図５は、従来の差圧センサの概略断面図である。なお、図５においてケースを省略してある。なお、図５に示される圧力センサＳ５には、図４に示される第１センサチップ１０が用いられている。

この第１センサチップ１０のダイヤフラム裏面側に圧力Ｐ１、ダイヤフラム表面側に圧力Ｐ２がそれぞれ印加されると、この第１センサチップ１０で検出される圧力Ｐ２に対する差圧は、Ｐ１＋Ｐｇｅｌ−Ｐ２となる。したがって、上記絶対圧を検出する圧力センサＳ４と同様に、得られた差圧には、保護部材１２の応力による圧力誤差（Ｐｇｅｌ）が含まれてしまう。

上述のように、第１センサチップ１０のダイヤフラム裏面側を保護部材１２で充填することにより、ダイヤフラム裏面側を腐蝕性の排気ガス等から保護することはできるが、検出される圧力値に保護部材１２の応力による圧力（Ｐｇｅｌ）が誤差として含まれてしまい、圧力センサＳ４、Ｓ５のセンサ特性が低下してしまう。

なお、保護部材１２の応力による圧力（Ｐｇｅｌ）をオフセット分として演算回路部４０に設定しておくことが考えられる。しかしながら、保護部材１２の応力は、時間の経過と共に変化して常に一定ではないため、演算回路部４０にオフセット分を設定しておくことはできない。

本発明は、上記点に鑑み、センサチップのダイヤフラムの圧力受圧面側を保護部材で被覆保護してなる圧力センサにおいて、保護部材の応力による圧力誤差を低減させてセンサ特性を向上させることができる圧力センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一方の面に基準圧力が印加され、基準圧力が印加される面とは反対側の面に第１保護部材（１２）が設けられていると共に、この第１保護部材を介して圧力媒体の圧力が印加される第１センシング部（１１）と、一方の面に基準圧力が印加されると共に、基準圧力が印加される面とは反対側の面に真空圧が印加される第２センシング部（２１）と、一方の面に基準圧力が印加され、基準圧力が印加される面とは反対側の面に第１保護部材と同一特性を有する第２保護部材（３２）が設けられていると共に、この第２保護部材を介して基準圧力が印加される第３センシング部（３１）と、を備えていることを特徴としている。

このように、第３センシング部で第２保護部材の応力に応じた圧力を検出する。これにより、第１センシング部に設けられた第１保護部材と第３センシング部に設けられた第２保護部材とが同一特性であるため、第１、第２保護部材の応力に応じた圧力を相殺させることができる。したがって、真空圧に対する圧力媒体の絶対圧力値に対し、第１、第２保護部材の圧力誤差を低減させることができる。このようにして、圧力センサのセンサ特性を向上させることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態では、圧力センサとして、真空圧に対する圧力媒体の圧力、すなわち絶対圧を検出する絶対圧センサについて説明する。また、限定するものではないが、圧力センサは、例えばＤＰＦやＥＧＲシステム等における排気ガス等の圧力測定に用いられ、排気制御などに適用される。

図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサの概略断面図である。この図に示されるように、圧力センサＳ１は、ケース１００と、第１〜第３センサチップ１０、２０、３０と、演算回路部４０と、を備えて構成されている。

ケース１００は、圧力センサＳ１の外形をなすものであり、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やエポキシ樹脂等の樹脂材料を型成形してなるものである。このようなケース１００内には、空間１１０が設けられており、この空間１１０内に第１〜第３センサチップ１０、２０、３０および演算回路部４０が設置されている。また、ケース１００には、ケース１００の外部からこの空間１１０に通じる第１大気圧導入孔１２０が設けられており、この第１大気圧導入孔１２０を通じて空間１１０内に大気圧が導入されるようになっている。なお、この大気圧は、本発明の基準圧力に相当する。

さらに、ケース１００には、空間１１０内のうち後述する第１センサチップ１０が設置される場所に圧力媒体の圧力を導入するための圧力導入孔１３０が設けられており、第３センサチップ３０が設置される場所に大気圧を導入するための第２大気圧導入孔１４０が設けられている。これら圧力導入孔１３０および第２大気圧導入孔１４０は、第１大気圧導入孔１２０と同様に、ケース１００の外部からケース１００の空間１１０に貫通している。

第１〜第３センサチップ１０、２０、３０は、圧力を検出してその圧力に応じたレベルの電気信号を発生するものであり、ピエゾ抵抗効果を利用した周知構成のもので、ダイヤフラム１１、２１、３１がそれぞれ形成され、これらダイヤフラム１１、２１、３１に拡散抵抗などにより形成されたブリッジ回路などを備えた構成となっている。

なお、第１センサチップ１０のダイヤフラム１１は、本発明の第１センシング部に相当し、第２センサチップ２０のダイヤフラム２１は、本発明の第２センシング部に相当し、第３センサチップ３０のダイヤフラム３１は、本発明の第３センシング部に相当する。また、本実施形態では、これら第１〜第３センサチップ１０、２０、３０において、ダイヤフラム１１、２１、３１や拡散抵抗値等、機械的および電気的特性がそれぞれ同一のものを採用している。

本実施形態では、裏面受圧方式が採用され、これら第１〜第３センサチップ１０、２０、３０のダイヤフラム裏面側がケース１００の空間１１０を構成する壁面に対向するようにそれぞれ固定される。したがって、第１〜第３センサチップ１０、２０、３０の各ダイヤフラム表面側がケース１００の空間１１０内に露出することとなる。

また、上記第１〜第３センサチップ１０、２０、３０のうち、第１、第３センサチップ１０、３０の各ダイヤフラム裏面には、この各ダイヤフラム裏面を覆う保護部材１２、３２が充填されている。本実施形態では、保護部材１２、３２として、例えば、シリコーンゲル、フロロシリコーンゲルあるいはフッ素ゲルといったような圧力伝達性と耐環境性に優れたゲル剤が採用される。このような保護部材１２、３２が各ダイヤフラム裏面にそれぞれ充填されると、保護部材１２、３２に生じる応力に応じた圧力がダイヤフラム１１、３１にそれぞれ印加されるようになっている。

なお、本実施形態では、第１、第３センサチップ１０、３０の各ダイヤフラム裏面には、同一部材、同一体積、同一特性の保護部材１２、３２がそれぞれ充填される。また、第１センサチップ１０に設けられた保護部材１２は、本発明の第１保護部材に相当し、第３センサチップ３０に設けられた保護部材３２は、本発明の第２保護部材に相当する。

このような第１〜第３センサチップ１０、２０、３０のうち、第１センサチップ１０は空間１１０の壁面のうち圧力導入孔１３０が設けられた場所に設置される。したがって、第１センサチップ１０では、大気圧（Ｐａｔｍ）に対する圧力媒体の圧力（Ｐ１）および保護部材１２の応力よる圧力（Ｐｇｅｌ）に応じたレベルの電圧信号が検出される。上述のように、第１センサチップ１０のダイヤフラム１１は保護部材１２によって被覆保護されているため、ダイヤフラム１１は圧力媒体である腐蝕性の排気ガス等の影響は受けない。

なお、本実施形態では、腐蝕性の排気ガスである圧力媒体の影響によって保護部材１２の特性は変化しないものとする。つまり、第１、第３センサチップ１０、３０にそれぞれ設けられた保護部材１２、３２の特性は常に同一であるとする。

また、第２センサチップ２０は空間１１０の壁面に直接設置される。そして、第２センサチップ２０のダイヤフラム裏面と空間１１０の壁面との間に真空室２２が形成される。したがって、第２センサチップ２０では、真空圧（Ｐｖａｃ）に対する大気圧（Ｐａｔｍ）に応じたレベルの電圧信号が検出される。

さらに、第３センサチップ３０は、空間１１０の壁面のうち第２大気圧導入孔１４０が設けられた場所に設置される。したがって、第３センサチップ３０では、大気圧（Ｐａｔｍ）に対する大気圧（Ｐａｔｍ）および保護部材３２の応力による圧力（Ｐｇｅｌ）、つまり保護部材３２の応力による圧力（Ｐｇｅｌ）のみに応じたレベルの電圧信号が検出される。

つまり、各センサチップ１０、２０、３０の各ダイヤフラム表面側には大気圧（Ｐａｔｍ）が印加され、各ダイヤフラム裏面側にはそれぞれ異なる圧力が印加されることとなる。

上記第１〜第３センサチップ１０、２０、３０にて検出された各電圧信号は、例えばワイヤ５１〜５３を介して演算回路部４０にそれぞれ出力される。

演算回路部４０は、各センサチップ１０、２０、３０から入力される電圧信号に基づいて、圧力媒体の圧力に応じた電圧値を求めると共に、その電圧値を増幅して外部に出力するものである。この演算回路部４０で得られた電圧値は、例えば図示しないターミナルを介してケース１００の外部に出力される。そして、外部にて電圧値が圧力値に変換される。

以上が、本実施形態に係る絶対圧センサとしての圧力センサＳ１の構成である。

次に、上記圧力センサＳ１が、例えば排気ガス環境下に取り付けられると、排気ガス環境下における圧力媒体の圧力は以下のようにして測定される。上述のように、実際に各センサチップ１０、２０、３０で検出される物理量は圧力に応じたレベルの電圧信号であるが、以下では、各センサチップ１０、２０、３０でそれぞれ検出される各圧力値を用いて本圧力センサＳ１にて得られる圧力値について説明する。また、圧力媒体の圧力をＰ１、保護部材１２、３２の応力による圧力をＰｇｅｌ、大気圧をＰａｔｍ、真空圧をＰｖａｃとする。なお、各センサチップ１０、２０、３０で得られた圧力に応じた電圧信号は、それぞれ演算回路部４０にて増幅されて外部に出力されると共に、外部にて圧力値に変換される。

上記圧力センサＳ１において、第１〜第３センサチップ１０、２０、３０の各ダイヤフラム表面側には、ケース１００の第１大気圧導入孔１２０から空間１１０内に導入された大気圧Ｐａｔｍがそれぞれ印加される。

第１センサチップ１０のダイヤフラム裏面側には、ケース１００の圧力導入孔１３０から導入された圧力媒体の圧力Ｐ１が印加される。さらに、第１センサチップ１０のダイヤフラム１１には、ダイヤフラム裏面側に充填された保護部材１２の応力による圧力Ｐｇｅｌが印加される。

第２センサチップ２０のダイヤフラム裏面側には、真空室２２による真空圧Ｐｖａｃが印加される。そして、第３センサチップ３０のダイヤフラム裏面側には、ケース１００の第２大気圧導入孔１４０から導入される大気圧Ｐａｔｍが印加されると共に、ダイヤフラム３１にはダイヤフラム裏面側に充填された保護部材３２の応力による圧力Ｐｇｅｌが印加される。

したがって、第１センサチップ１０で検出される圧力値はＰ１＋Ｐｇｅｌ−Ｐａｔｍとなる。また、第２センサチップ２０で検出される圧力値はＰｖａｃ−Ｐａｔｍとなる。さらに、第３センサチップ３０で検出される圧力値はＰａｔｍ＋Ｐｇｅｌ−Ｐａｔｍ＝Ｐｇｅｌとなる。したがって、第１センサチップ１０で得られた圧力値と、第２および第３センサチップ２０、３０で得られた圧力値と、の差を求める。これにより、第１センサチップ１０で検出されていた保護部材１２の応力による圧力Ｐｇｅｌおよび大気圧Ｐａｔｍを相殺することができ、真空圧Ｐｖａｃに対する圧力媒体の圧力Ｐ１を求めることができる。

すなわち、得られる圧力値は、（Ｐ１＋Ｐｇｅｌ−Ｐａｔｍ）−（Ｐｖａｃ−Ｐａｔｍ）−Ｐｇｅｌ＝Ｐ１−Ｐｖａｃとなり、真空圧Ｐｖａｃに対する圧力媒体の圧力Ｐ１が得られる。この結果は、第１センサチップ１０に設けられた保護部材１２の応力による圧力誤差（Ｐｇｅｌ）を含んでおらず、純粋に圧力媒体の絶対圧力値（Ｐ１−Ｐｖａｃ）のみが得られることを示している。

以上説明したように、本実施形態では、第１センサチップ１０と同一の第３センサチップ３０を用意し、この第３センサチップ３０に設けられた保護部材３２の応力に応じた圧力Ｐｇｅｌを検出する。これにより、第１センサチップ１０に設けられた保護部材１２と第３センサチップ３０に設けられた保護部材３２とが同一特性であるため、保護部材１２、３２の応力に応じた圧力Ｐｇｅｌを相殺させることができる。したがって、真空圧Ｐｖａｃに対する圧力媒体の絶対圧力値に対し、保護部材１２、３２の圧力誤差を低減させることができる。このようにして、圧力センサＳ１のセンサ特性を向上させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様に、絶対圧センサとしての圧力センサについて説明する。なお、本実施形態で用いられる図面において、上記第１実施形態と同一構成要素および同一部材には同一符号を記してある。

図２は、本発明の第２実施形態に係る圧力センサの概略断面図である。この図に示されるように、圧力センサＳ２は、ケース１０１と、第１、第３センサチップ１０、３０と、演算回路部４０と、を備えて構成されている。

本実施形態では、図２に示されるように、ケース１０１に第１、第２真空室１５０、１６０が設けられている。そして、第２真空室１６０は第１真空室１５０の壁面の一部が凹んで形成されている。また、第１真空室１５０内には各センサチップ１０、３０が設置されており、第３センサチップ３０によって第１真空室１５０と第２真空室１６０とが区分けされた状態になっている。つまり、第３センサチップ３０のダイヤフラム表面側は第１真空室１５０側、ダイヤフラム裏面側は第２真空室１６０側に向いている。

第１センサチップ１０は第１真空室１５０の壁面のうち圧力導入孔１３０が設けられた場所に設置される。したがって、第１センサチップ１０では、真空圧（Ｐｖａｃ）に対する圧力媒体の圧力（Ｐ１）および保護部材１２の応力よる圧力（Ｐｇｅｌ）に応じたレベルの電圧信号が検出される。

また、第３センサチップ３０は、第１真空室１５０の壁面のうち第２真空室１６０が設けられた場所に設置される。したがって、第３センサチップ３０では、真空圧（Ｐｖａｃ）に対する真空圧（Ｐｖａｃ）および保護部材３２の応力による圧力（Ｐｇｅｌ）、つまり保護部材３２の応力による圧力（Ｐｇｅｌ）のみに応じたレベルの電圧信号が検出される。

なお、第１センサチップ１０のダイヤフラム１１は本発明の第１センシング部に相当し、第３センサチップ３０のダイヤフラム３１は本発明の第２センシング部に相当する。さらに、第１センサチップ１０に設けられた保護部材１２は本発明の第１保護部材に相当し、第３センサチップ３０に設けられた保護部材３２は本発明の第２保護部材に相当する。

このような構成を有する圧力センサＳ２において圧力媒体の圧力は次のように求められる。まず、第１センサチップ１０で検出される圧力値はＰ１＋Ｐｇｅｌ−Ｐｖａｃとなる。また、第３センサチップ３０で検出される圧力値はＰｖａｃ＋Ｐｇｅｌ−Ｐｖａｃ＝Ｐｇｅｌとなる。これに基づき、第１センサチップ１０で得られた圧力値と、第３センサチップ３０で得られた圧力値と、の差を求めることにより、第１センサチップ１０で検出されていた保護部材１２の応力による圧力Ｐｇｅｌを相殺することができ、真空圧Ｐｖａｃに対する圧力媒体の圧力Ｐ１を求めることができる。

すなわち、得られる圧力値は、（Ｐ１＋Ｐｇｅｌ−Ｐｖａｃ）−Ｐｇｅｌ＝Ｐ１−Ｐｖａｃとなり、第１実施形態と同様に、真空圧Ｐｖａｃに対する圧力媒体の絶対圧力値が得られる。

以上説明したように、本実施形態では、第３センサチップ３０で保護部材３２の応力に応じた圧力Ｐｇｅｌを検出する。これにより、第１センサチップ１０で検出された検出結果から保護部材１２の応力による圧力Ｐｇｅｌを相殺することができる。したがって、保護部材１２の応力による圧力誤差を取り除くことができ、真空圧Ｐｖａｃに対する圧力媒体の圧力Ｐ１のみを得ることができる。このようにして、圧力センサＳ２のセンサ特性を向上させることができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、第１、第２実施形態とは異なり、差圧センサとしての圧力センサについて説明する。なお、本実施形態で用いられる図面において、上記第１、第２実施形態と同一構成要素および同一部材には同一符号を記してある。

図３は、本発明の第３実施形態に係る圧力センサの概略断面図である。図３に示されるように、圧力センサＳ３は、ケース１０２と、第１、第３センサチップ１０、３０と、演算回路部４０と、を備えて構成されている。

ケース１０２には、ケース１０２には大気圧導入孔１７０が設けられており、ケース１０２内の空間１１０に通じた状態になっている。また、空間１１０内には第１、第３センサチップ１０、３０がそれぞれ固定されている。

また、ケース１０２には、圧力媒体の圧力を導入するための第１、第２圧力導入孔１８０、１９０がそれぞれ設けられている。各圧力導入孔１８０、１９０にはそれぞれ異なる圧力値を示す圧力媒体が導入されるようになっている。

第１センサチップ１０は、ケース１０２の空間１１０において第１圧力導入孔１８０が設けられた場所に固定される。一方、第３センサチップ３０は、ケース１０２の空間１１０において第２圧力導入孔１９０が設けられた場所に固定される。

なお、第１センサチップ１０のダイヤフラム１１は本発明の第１センシング部に相当し、第３センサチップ３０のダイヤフラム３１は本発明の第２センシング部に相当する。また、第１センサチップ１０に設けられた保護部材１２は本発明の第１保護部材に相当し、第３センサチップ３０に設けられた保護部材３２は本発明の第２保護部材に相当する。

このような構成を有する圧力センサＳ３において、第１、第２圧力導入孔１８０、１９０にそれぞれ導入される各圧力の差圧は、以下のようにして得られる。まず、第１圧力導入孔１８０に導入される圧力媒体の圧力をＰ１とし、第２圧力導入孔１９０に導入される圧力媒体の圧力をＰ２とする。

なお、第１圧力導入孔１８０に導入される圧力Ｐ１は本発明の第１圧力媒体の圧力に相当し、第２圧力導入孔１９０に導入される圧力Ｐ２は本発明の第２圧力媒体の圧力に相当する。

図３に示されるように、第１センサチップ１０で検出される圧力値はＰ１＋Ｐｇｅｌ−Ｐａｔｍとなる。また、第３センサチップ３０で検出される圧力値はＰ２＋Ｐｇｅｌ−Ｐａｔｍとなる。

したがって、第１センサチップ１０で得られた圧力値と、第３センサチップ３０で得られた圧力値と、の差を求めることにより、圧力Ｐ２に対する圧力Ｐ１の圧力差を求めることができ、第１センサチップ１０で検出されていた保護部材１２の応力による圧力Ｐｇｅｌおよび大気圧Ｐａｔｍを相殺することができる。

すなわち、得られる圧力値は、（Ｐ１＋Ｐｇｅｌ−Ｐａｔｍ）−（Ｐ２＋Ｐｇｅｌ−Ｐａｔｍ）＝Ｐ１−Ｐ２となり、圧力Ｐ２に対する圧力Ｐ１の差圧が得られる。

なお、圧力Ｐ１または圧力Ｐ２のいずれか一方が大気圧Ｐａｔｍである場合、図３に示される圧力センサＳ３は相対圧センサとして機能する。

以上説明したように、本実施形態では、第１センサチップ１０で圧力Ｐ１、第３センサチップ３０で圧力Ｐ２をそれぞれ検出する。各センサチップ１０、３０には同一特性の保護部材１２、３２がそれぞれ設けられているため、各保護部材１２、３２の応力によって生じる圧力Ｐｇｅｌを相殺することができる。これにより、圧力Ｐ１に対する圧力Ｐ２の差圧のみを得ることができる。このようにして、圧力センサＳ３のセンサ特性を向上させることができる。

（他の実施形態）
上記第１〜第３実施形態で示された各圧力センサＳ１〜Ｓ３の構成は一例を示すものであって、これらに限定されるものではない。

上記第１〜第３実施形態では、演算回路部４０はケース１００の空間１１０内に設置されているが、この演算回路部４０は、ケース１００の外部に設けられていても構わない。

上記第１〜第３実施形態では、各センサチップ１０、２０、３０はそれぞれ別体にされているが、１つの基板にそれぞれのセンサチップのダイヤフラム１１、２１、３１が形成された一体型のものを採用しても構わない。

上記第１〜第３実施形態では、各センサチップ１０、２０、３０に裏面受圧方式を採用しているが、各センサチップ１０、３０の各ダイヤフラム表面側にそれぞれ保護部材１２、３２を設けて、各ダイヤフラム表面側で圧力媒体の圧力を検出するようにしても構わない。

上記第１、第３実施形態では、各センサチップ１０、３０に基準圧力として大気圧が印加されるようになっているが、大気圧に限らず、他の圧力媒体（例えば不揮発性ガス）による圧力が印加されても構わない。

本発明の第１実施形態に係る圧力センサの概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る圧力センサの概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る圧力センサの概略断面図である。 従来の絶対圧センサの概略断面図である。 従来の差圧センサの概略断面図である。

符号の説明

１００、１０１、１０２…ケース、１１０…空間、１２０…第１大気圧導入孔、
１３０…圧力導入孔、１４０…第２大気圧導入孔、
１５０、１６０…第１、第２真空室、１７０…大気圧導入孔、
１８０、１９０…第１、第２圧力導入孔、１０、２０、３０…第１〜第３センサチップ、
１１、２１、３１…ダイヤフラム、１２、３２…保護部材、４０…演算回路部。

Claims (1)

1. 一方の面に基準圧力が印加され、前記基準圧力が印加される面とは反対側の面に第１保護部材（１２）が設けられていると共に、この第１保護部材を介して圧力媒体の圧力が印加される第１センシング部（１１）と、
   一方の面に前記基準圧力が印加されると共に、前記基準圧力が印加される面とは反対側の面に真空圧が印加される第２センシング部（２１）と、
   一方の面に前記基準圧力が印加され、前記基準圧力が印加される面とは反対側の面に前記第１保護部材と同一特性を有する第２保護部材（３２）が設けられていると共に、この第２保護部材を介して前記基準圧力が印加される第３センシング部（３１）と、を備え、 前記第１センシング部で検出された検出結果と前記第２センシング部および前記第３センシング部で検出された検出結果との差によって、前記真空圧に対する前記圧力媒体の圧力の絶対圧力が求められるようになっていることを特徴とする圧力センサ。

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