JP5057060B2 - 流体センサおよび音叉型センサ素子 - Google Patents

Description

本発明は、流体センサおよび音叉型センサ素子に関する。

水晶ウエハを加工して音叉型水晶振動片を製造することが知られている。このような音叉型振動子を用いた発振回路は、電源電圧や周囲温度の変化により極めて安定した周波数で発振をするため、高精度の周波数安定度が要求される発振回路として広く用いられている。

また、このような音叉型振動子は、流体の物理量を検出する流体センサとして用いることが可能である。たとえば米国特許４７８９８０４号（特許文献１）には、水晶振動子に設けられた電極に何らかの物質が外部から付着したときの共振周波数の変化を利用して、その質量変化を検出する質量センサが開示されている。

しかし、このような水晶振動子を用いた場合には、検体が導電性溶液の場合には、質量センサをそのまま検体に浸漬すると、電極間の短絡を引き起こしてしまうという問題点がある。

また、特開平９−２５７６８２（特許文献２）には、互いに平行な第１、第２の振動片（振動腕）を有する音叉振動子を液体に浸漬させ、液体の粘度に応じて変化する音叉振動子が出力する交流電圧を得る粘性センサが開示されている。しかし、励振させる箇所（振動腕）が液体に浸漬されると、音叉振動子が発振し難くなる。とくに、振動片を小型化すると、液体の粘性によらず発振しなくなる。
米国特許４７８９８０４号公報 特開平９−２５７６８２号公報

本発明の目的は、電極間の短絡を防ぐことができる流体センサおよび当該流体センサのための音叉型センサ素子を提供することにある。

本発明にかかる流体センサは、流体の物理量を検出する流体センサであって、一対の振動腕を有する音叉型センサ素子と、前記一対の振動腕を振動させ、前記流体の物理量に応じて変化する一対の振動腕の振動周波数に対応した信号を出力する発振回路と、前記発振回路が出力した信号の周波数または周期を検出する検出部と、を含み、前記音叉型センサ素子は、前記一対の振動腕に形成される一対の電極と、前記振動腕の振動を伝達する振動伝達部と、前記振動伝達部から延び、当該振動伝達部を介して前記振動腕から振動が伝わる検出腕と、前記振動伝達部から延びているバランス腕と、をさらに有し、前記一対の振動腕は、前記振動伝達部から延び、線対称の領域に設けられており、前記検出腕及び前記バランス腕は、前記線対称の領域に設けられている。

本発明にかかる流体センサによれば、検出腕の少なくとも一部を流体に浸漬することによって、流体の物理量を検出することができるため、一対の振動腕を流体に接触させる必要がない。したがって、一対の振動腕に形成されている一対の電極が導電性の流体に浸漬することによって短絡を引き起こすことを防ぐことができる。また、振動腕を流体に浸漬させないで済むため、発振が停止することがない。

また、本願にかかる流体センサは、前記音叉型センサ素子は、水晶振動片であり、前記一対の振動腕は、水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、最もＹ軸に近い方向に延び、前記検出腕および前記バランス腕の一方は、水晶の結晶軸であるＸ軸方向において、前記一対の振動腕より−Ｘ側に配置され、もう一方は、水晶の結晶軸であるＸ軸方向において、前記一対の振動腕より＋Ｘ側に配置される。

また、本願にかかる流体センサは、前記検出腕および前記バランス腕は、前記一対の振動腕と同じ方向に延び、前記検出腕のＹ軸方向における長さは、前記一対の振動腕より長い。

また、本願にかかる流体センサは、前記検出腕および前記バランス腕は、前記一対の振動腕の反対側に延びている。

また、本願にかかる流体センサは、前記検出腕および前記バランス腕の一方は、前記Ｘ軸方向において−Ｘ側に延び、他方は、前記Ｘ軸方向において＋Ｘ側に延びている。

また、本願にかかる流体センサは、前記発振回路は、前記一対の振動腕の基本波モード振動よりも高調波の高調波モード振動を発振させる。

また、本願にかかる音叉型センサ素子は、流体の物理量を検出するために用いられる音叉型センサ素子であって、一対の振動腕と、前記一対の振動腕の振動を伝達する振動伝達部と、前記振動伝達部から延び、線対称の領域に設けられている前記一対の振動腕と、前記一対の振動腕に形成される一対の電極と、前記振動伝達部から延び、当該振動伝達部を介して前記振動腕から振動が伝わる検出腕と、前記振動伝達部から延び、前記検出腕と前記線対称の領域に設けられているバランス腕と、を含む。

（流体センサ）
図１は、本実施の形態に係る流体センサの機能構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る流体センサ１００は、音叉型センサ素子の一部を流体に浸漬することによって、流体の物理量を検出する。ここで流体の物理量とは、流体の粘度や、音叉型センサ素子の位置における流体の有無等をいう。流体としては、たとえば液体であることができ、より具体的には、水、水溶液、コロイド溶液、有機溶媒、樹脂材料等であることができる。

流体センサ１００は、音叉型センサ素子１と、発振回路６０と、検出部８０と、通知部９０とを含む。発振回路６０は、音叉型センサ素子１の振動腕を発振させる。流体の物理量に応じて音叉型センサ素子の振動腕の振動周波数が変化すると、それに伴って、発振回路６０が出力する信号の周波数が変化する。即ち、発振回路６０は、流体の物理量に応じて変化する一対の振動腕の振動周波数に対応した信号を出力する。発振回路６０の詳細な構成については後述する。

検出部８０は、発振回路６０が発振した電気振動の周波数を検出する。検出部８０は、公知の技術を適用して周波数を検出および分析することができ、たとえばインピーダンスアナライザ８２、コンパレータ８４、および基準信号発生回路８６を用いて周波数を検出および分析することができる。インピーダンスアナライザ８２は、発振回路６０が発振した電気振動の周波数を検出する。コンパレータ８４は、インピーダンスアナライザ８２が検出した周波数と、基準信号発生回路８６が発振した基準信号の周波数とを比較する。通知部９０は、コンパレータ８４が周波数を比較した結果を示す情報を通知する。

たとえば、通知部９０は、基準信号発生回路８６からの周波数と発振回路６０からの周波数とが異なるとコンパレータ８４が判断した場合にのみ、その旨を外部に通知してもよいし、基準信号発生回路８６からの周波数と発振回路６０からの周波数との差を示す情報を外部に通知してもよいし、発振回路６０からの周波数そのものを外部に通知してもよい。

図２は、発振回路６０を示す回路図の一例である。発振回路６０は、水晶振動子６２、増幅器（ＣＭＯＳインバータ）６４，６５，６６、帰還抵抗６８，６９，７０、ドレイン抵抗７１、コンデンサー（キャパシタ）７３，７４，７６によって構成されている。水晶振動子６２としては、後述する音叉型センサ素子を用いることができる。発振回路６０は、基本波モード振動だけでなく、高調波モード振動を発振してもよい。発振回路６０は、上記構成により帰還回路を構成しており、帰還率と負荷容量を適宜調製することにより、所望のモード振動を発振し易くすることができる。

（音叉型センサ素子）
図３（Ａ）は、本実施の形態に係る音叉型センサ素子を示す平面図である。なお、音叉型センサ素子１の底面図は平面図と対称に表されるので記載を省略する。音叉型センサ素子１は、上述した発振回路６０の水晶振動子６２に含まれる。音叉型センサ素子１は、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料からなる。音叉型センサ素子１は、振動伝達部１０と、振動伝達部１０から延びる一対の振動腕１２と、振動伝達部１０から延びる検出腕３２およびバランス腕３４と、を含む。

図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す音叉型センサ素子１のIIIＢ−IIIＢ線断面拡大図である。一対の振動腕１２は、Ｙ軸方向に延びる直線Ｌを基準にして線対称の領域にそれぞれが設けられている。振動腕１２は、相互に反対を向く表裏面１４，１６と、表裏面１４，１６を両側で接続する第１及び第２の側面１８，２０とを有する。音叉型センサ素子１を水晶から構成する場合、結晶方位について、表裏面１４，１６がＺ軸方向を向き、第１の側面１８がＸ軸の＋方向を向き、第２の側面２０がＸ軸の−方向を向くように構成する。

一方（図３（Ａ）で左側）の振動腕１２の第１の側面１８と他方（図３（Ａ）で右側）の振動腕１２の第２の側面２０が対向するように並列している。第１の側面１８は、表裏面１４，１６の間隔によって定義される振動腕１２の厚みの中央方向に高くなる山型となるように形成されている。第１の側面１８が描く山型の高さは、第１及び第２の側面１８，２０の間隔によって定義される振動腕１２の幅の、０％超１２．５％以下である。

振動腕１２は、振動伝達部１０に接続される根本部において、振動伝達部１０側に向けて幅を拡げてあり、広い幅で振動伝達部１０に接続するので剛性が高くなっている。振動腕１２は、第１及び第２の側面１８，２０の間隔によって定義される幅が、振動伝達部１０から先端に向けて細くなるテーパ部２２を含む。テーパ部２２を形成することにより、振動腕１２は振動しやすくなっている。

振動腕１２には、表裏面１４，１６に、長手方向に延びる長溝２６がそれぞれ形成されている。長溝２６によって振動腕１２が動きやすくなって効率的に振動するのでＣＩ値を下げることができる。また、長溝２６によって、振動腕１２の表裏面１４、１６から離れた中央付近まで、±Ｘ軸方向の電界を形成できるため、効率的な圧電効果を得られ、ＣＩ値を下げることができる。長溝２６は、振動腕１２の長さの５０〜７０％の長さを有する。また、長溝２６は、振動腕１２の幅の６０〜９０％の幅を有する。

長溝２６は、第１の側面１８と背中合わせに延びる第１の内面２８と、第２の側面２０と背中合わせに延びる第２の内面３０と、を含む。第１の内面２８は第２の内面３０よりも、表裏面１４，１６に対する角度が垂直に近くなっている。第１の内面２８は平坦面であってもよい。第２の内面３０も平坦面であってもよいが、図３（Ｂ）に示す例では、異なる角度の面が接続されてなる。第１及び第２の側面１８，２０は、第２の内面３０よりも表裏面１４，１６に対する角度（表裏面１４，１６と接続する部分の角度）が垂直に近くなっている。

検出腕３２およびバランス腕３４は、振動伝達部１０から一対の振動腕１２が延びる方向とは交差方向（Ｘ軸方向）であってそれぞれ相互に反対方向に延び、一対の振動腕１２の延びる方向（Ｙ軸方向）に屈曲してさらに延びる。ここで検出腕３２およびバランス腕３４は、Ｙ軸方向において一対の振動腕１２と同じ側に延びる。また、検出腕３２およびバランス腕３４は、一対の振動腕１２と同様に直線Ｌを基準にして線対称の領域にそれぞれ設けられている。検出腕３２は、一対の振動腕１２よりＸ軸方向の−Ｘ側に配置され、バランス腕３４は、一対の振動腕１２よりＸ軸の＋Ｘ側に配置されている。

検出腕３２およびバランス腕３４は、一対の振動腕１２よりも、Ｙ軸方向において長い。即ち、検出腕３２およびバランス腕３４の先端部は、一対の振動腕１２の先端部より振動伝達部１０から離れた領域Ｂに達している。流体センサ１００が流体の物理量を検出する際には、検出腕３２およびバランス腕３４の先端部（領域Ｂ）の少なくとも一部が流体に浸漬されることが好ましく、検出腕３２の先端部（領域Ａ）のみが流体に浸漬されることがより好ましい。

このように、−Ｘ側に配置される検出腕３２が、流体に浸漬されることにより、バランス腕３４のみが流体に浸漬される場合と比べて精密に流体の物理量を検出することができる。

検出腕３２およびバランス腕３４は、上述した一対の振動腕１２と同様に相互に反対を向く表裏面３５，３６と、表裏面３５，３６を両側で接続する第１及び第２の側面３８，３９とを有する。検出腕３２の第１の側面３８と、一方（図３（Ａ）で左側）の振動腕１２の第２の側面２０とが対向するように並列している。バランス腕３４の第２の側面３９と、他方（図３（Ａ）で右側）の振動腕１２の第１の側面１８とが対向するように並列している。第１の側面３８は、表裏面３５，３６の間隔によって定義される検出腕３２またはバランス腕３４の厚みの中央方向に高くなる山型となるように形成されている。第１の側面３８が描く山型の高さは、第１及び第２の側面３８，３９の間隔によって定義される検出腕３２またはバランス腕３４の幅の、０％超１２．５％以下である。

検出腕３２およびバランス腕３４は、振動伝達部１０に接続される根本部において、振動伝達部１０側に向けて幅を拡げてあり、広い幅で振動伝達部１０に接続するので、振動が伝わりやすく、剛性も高くなっている。

また検出腕３２およびバランス腕３４は、第１及び第２の側面１８，２０の間隔によって定義される幅が、振動伝達部１０から先端に向けて細くなるテーパ部３３を含む。テーパ部３３を形成することにより、検出腕３２およびバランス腕３４は振動しやすくなっている。

音叉型センサ素子１は、一対の支持部５４，５６をさらに含む。一対の支持部５４，５６は、振動伝達部１０に設けられ、パッケージや基板等（図示せず。）に取り付けられる部分である。一対の支持部５４，５６は、直線Ｌを基準にして線対称の領域にそれぞれ設けられていてもよい。

音叉型センサ素子１は、励振電極膜４０をさらに含む。励振電極膜４０は、振動腕１２に形成されている。励振電極膜４０は、１００Å以上３００Å以下の厚みを有する下地のＣｒ膜と、Ｃｒ膜上に形成された２００Å以上５００Å以下の厚みを有するＡｕ膜と、を含む多層構造であってもよい。Ｃｒ膜は水晶との密着性が高く、Ａｕ膜は電気抵抗が低く酸化し難いことで知られている。励振電極膜４０は、第１及び第２の側面１８，２０にそれぞれ形成された第１及び第２の側面電極膜４２，４４と、第１及び第２の内面２８，３０にそれぞれ形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８と、を含む。励振電極膜４０によって、第１及び第２の励振電極５０，５２が構成される。

第１の励振電極５０は、長溝２６に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８を含む。１つの長溝２６に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８は、相互に連続的に形成されて電気的に接続されている。表裏面１４，１６の一方（例えば表面）の長溝２６に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８と、表裏面１４，１６の他方（例えば裏面）の長溝２６に形成された第１及び第２の内面電極膜４６，４８と、は電気的に接続されている。すなわち、表裏面１４，１６それぞれに形成された一対の第１の励振電極５０は電気的に接続されている。一方の振動腕１２に形成された一対の第１の励振電極５０は、振動伝達部１０上の表裏面１４，１６それぞれに形成された引き出し電極５８に接続され、これらの引き出し電極５８が、他方の振動腕１２の第１又は第２の側面電極膜４２，４４に接続されることで電気的に接続される。

第２の励振電極５２は、第１及び第２の側面電極膜４２，４４を含む。また、第１及び第２の側面電極膜４２，４４は電気的に接続されている。その電気的接続は、振動腕１２の長溝２６が形成されていない部分（例えば先端部）において、表裏面１４，１６の少なくとも一方（あるいは両方）上に形成された接続電極５９によってなされている。

一方の振動腕１２に形成された第１の励振電極５０と、他方の振動腕１２に形成された第２の励振電極５２と、は振動伝達部１０上の引き出し電極５８で電気的に接続されている。引き出し電極５８は、第２の励振電極５２が形成される振動腕１２の隣に並ぶ支持部５４，５６上に至るまで形成されている。支持部５４，５６上で、引き出し電極５８を外部との電気的接続部にすることができる。

本実施の形態では、第１の側面電極膜４２と第１の内面電極膜４６との間に電圧を印加し、第２の側面電極膜４４と第２の内面電極膜４８との間に電圧を印加することで、振動腕１２の一方の側端を伸ばし、他方の側端を縮ませて振動腕１２を屈曲させて振動させる。言い換えると、１つの振動腕１２において、第１及び第２の励振電極５０，５２間に電圧を印加して、振動腕１２の第１及び第２の側面１８，２０を伸縮させることで振動腕１２を振動させる。なお、第１及び第２の励振電極５０，５２は、振動腕１２の７０％までは、長いほどＣＩ値が下がることが分かっている。

振動腕１２を振動させると、その振動は振動伝達部１０を介して検出腕３２およびバランス腕に伝えられる。そして、検出腕３２の先端が流体に浸漬している場合には、流体に対して振動漏れを起こさせることができる。振動漏れによって、発振回路６０が発振する周波数が変化する。この変化した周波数に基づいて流体の物理量を検出することができる。

本実施の形態にかかる流体センサ１００によれば、上述した音叉型センサ素子１を用いることにより、簡単な構造で流体の状態を検出することができる。

また本実施の形態にかかる音叉型センサ素子１によれば、検出腕３２の先端に流体と接触させる領域を設けるため、振動腕１２そのものを流体に浸漬させることなく、流体の物理量を検出することができる。これにより、導電性の流体を用いた場合であっても、振動腕１２に設けられている電極間の短絡を防止することができる。

（実験例）
本実施の形態にかかる音叉型センサ素子１を用いて、大気中における振動周波数と、検出腕３４を水に浸漬したときの振動周波数と、検出腕３４をエタノールに浸漬したときの振動周波数とを測定した。大気中における振動周波数は、３４．５ｋＨｚであった。検出腕３４の先端のみを水に浸漬したときの振動周波数は、１５．０ｋＨｚであった。また、検出腕３４の先端のみをエタノールに浸漬したときの振動周波数は、１４．０ｋＨｚであった。

このように、流体である水やエタノールに検出腕３２を浸漬したときの振動周波数と、大気中における振動周波数が異なることから、本実施の形態にかかる流体センサ１００は、検出腕３４の先端の位置における水、エタノールの有無の判断ができることを確認できた。また、流体の種類が異なることによって、振動周波数が異なることから、流体の種類についても検出できることが確認できた。なお、水やエタノールに検出腕３２を浸漬したときの共振周波数は、基本波モード振動以外の高調波モード振動の共振周波数であった。

（第１の変形例）
図４は、本実施の形態の第１の変形例にかかる音叉型センサ素子を示す平面図である。第１の変形例にかかる音叉型センサ素子２は、検出腕１３２およびバランス腕１３４が振動腕１２と反対方向に延びている点で、上述した音叉型センサ素子１と異なる。

検出腕１３２およびバランス腕１３４は、振動伝達部１０から一対の振動腕１２が延びる方向とは交差方向（＋／−Ｘ軸方向）であってそれぞれ相互に反対方向に延び、一対の振動腕１２の延びる方向とは逆方向（−Ｙ軸方向）に屈曲してさらに延びる。ここで検出腕１３２およびバランス腕１３４は、Ｙ軸方向において一対の振動腕１２と異なる側に延びる。また、検出腕１３２およびバランス腕１３４は、一対の振動腕１２と同様に直線Ｌを基準にして線対称の領域にそれぞれ設けられている。検出腕１３２は、一対の振動腕１２よりＸ軸方向の−Ｘ側に配置され、バランス腕１３４は、一対の振動腕１２よりＸ軸の＋Ｘ側に配置されている。

検出腕１３２およびバランス腕１３４は、一対の振動腕１２よりも、Ｙ軸方向において長くてもよいし、短くてもよい。流体センサ１００が流体の物理量を検出する際には、検出腕１３２およびバランス腕１３４の先端部（領域Ｄ）の少なくとも一部が流体に浸漬されることが好ましく、検出腕３２の先端部（領域Ｃ）のみが流体に浸漬されることがより好ましい。

音叉型センサ素子２の他の構成は、上述した音叉型センサ素子１と同様であるので、説明を省略する。

このように検出腕１３２およびバランス腕１３４が一対の振動腕１２とは反対側に屈曲することによって、流体に浸漬させる領域を広げて、一対の振動片１２が流体に浸漬するのを防止することができる。

音叉型センサ素子１、２のいずれにおいても、検出腕およびバランス腕は、振動伝達部１０からＹ軸方向に屈曲しているが、これに限定されず、たとえば屈曲しないで先端までＸ軸方向に延びていてもよい。

また、検出軸３２、１３２とバランス腕３４、１３４との配置を入れ換えても良い。検出軸３２、１３２とバランス腕３４、１３４との位置を入れ換えることで感度を異ならせることが可能になる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

また、温度特性などの特性を最適化する為に振動腕１２が延びる方向をＹ軸からずらしたり、検出腕３２、１３２およびバランス腕３４、１３５が延びる方向をＹ軸またはＸ軸からずらしたりする場合がある。

（第２の変形例）
図５は、第２の変形例に係る流体センサ２００の機能構成を示すブロック図である。図１と共通する構成については説明を省略する。本実施の形態に係る流体センサ１００は、周波数を検出しているが、これにかえて、周期を検出してもよい。

第２の変形例に係る流体センサ２００は、音叉型センサ素子１と、発振回路６０と、検出部１８０と、変換回路１９０とを有する。周期検出部１８０は、周期検出回路１８２を有する。周期検出回路１８２は、発振回路６０の出力信号が入力されると発振回路６０の周期を示す信号を出力する。変換回路１９０は、この周期を示す信号が入力されると液体の粘性を表わす信号または液体の有無を示す信号を出力する。なお、周期検出回路１８２をカウンタに換える構成にしても良い。カウンタは、所定の期間内に発振回路６０の出力信号の変化が何サイクルあるかのカウント値を出力する。変換回路１９０は、カウント値が入力されると、液体の粘性を表わす信号または液体の有無を示す信号を出力する。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

本実施の形態に係る流体センサの機能構成を示すブロック図である。 発振回路６０を示す回路図の一例である。 図３（Ａ）は、本実施の形態に係る音叉型センサ素子を示す平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す音叉型センサ素子１のIIIＢ−IIIＢ線断面拡大図である。 本実施の形態の第１の変形例にかかる音叉型センサ素子を示す平面図である。 本実施の形態の第２の変形例にかかる流体センサの機能構成を示すブロック図である。

符号の説明

１、２…音叉型センサ素子、 １０…振動伝達部、 １２…振動腕、 １４，１６…表裏面、 １８…第１の側面、 ２０…第２の側面、 ２２…テーパ部、 ２６…長溝、 ２８…第１の内面、 ３０…第２の内面、 ３２…検出腕、 ３３…テーパ部、 ３４…バランス腕、 ４０…励振電極膜、 ４２…第１の側面電極膜、 ４４…第２の側面電極膜、 ４６…第１の内面電極膜、 ４８…第２の内面電極膜、 ５０…第１の励振電極、 ５２…第２の励振電極、 ５４…支持部、 ５６…支持部、 ５８…引き出し電極、 ５９…接続電極、 ６０…発振回路、 ６２…水晶振動子、 ６４〜６６…増幅器、 ６８〜７０…帰還抵抗、 ７１…ドレイン抵抗、 ７３〜７６…コンデンサー、 ８０…検出部、 ８２…インピーダンスアナライザ、 ８４…コンパレータ、 ８６…基準信号発生回路、 ９０…通知部、 １００…流体センサ

Claims (5)

1. 流体の物理量を検出する流体センサであって、
   一対の振動腕を有する音叉型センサ素子と、
   前記一対の振動腕を振動させ、前記流体の物理量に応じて変化する一対の振動腕の振動周波数に対応した信号を出力する発振回路と、
   前記発振回路が出力した信号の周波数または周期を検出する検出部と、
   を含み、
   前記音叉型センサ素子は、
   前記一対の振動腕に形成される一対の電極と、
   前記振動腕の振動を伝達する振動伝達部と、
   前記振動伝達部から延び、当該振動伝達部を介して前記振動腕から振動が伝わる検出腕と、
   前記振動伝達部から延びているバランス腕と、
   をさらに有し、
   前記一対の振動腕は、前記振動伝達部から延び、線対称の領域に設けられており、
   前記検出腕及び前記バランス腕は、前記線対称の領域に設けられており、
   前記音叉型センサ素子は、水晶振動片であり、
   前記一対の振動腕は、水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、最もＹ軸に近い方向に延び、
   前記検出腕および前記バランス腕の一方は、水晶の結晶軸であるＸ軸方向において、前記一対の振動腕より−Ｘ側に配置され、
   他方は、水晶の結晶軸であるＸ軸方向において、前記一対の振動腕より＋Ｘ側に配置される、流体センサ。
2. 請求項１において、
   前記検出腕および前記バランス腕は、前記一対の振動腕と同じ方向に延び、
   前記検出腕のＹ軸方向における長さは、前記一対の振動腕より長い、流体センサ。
3. 請求項１において、
   前記検出腕および前記バランス腕は、前記一対の振動腕の反対側に延びている、流体センサ。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記発振回路は、前記一対の振動腕の基本波モード振動よりも高調波の高調波モード振動を発振させる、流体センサ。
5. 流体の物理量を検出するために用いられ、水晶振動片である音叉型センサ素子であって、
   一対の振動腕と、
   前記一対の振動腕の振動を伝達する振動伝達部と、
   前記振動伝達部から延び、線対称の領域に設けられている前記一対の振動腕と、
   前記一対の振動腕に形成される一対の電極と、
   前記振動伝達部から延び、当該振動伝達部を介して前記振動腕から振動が伝わる検出腕と、
   前記振動伝達部から延び、前記検出腕と前記線対称の領域に設けられているバランス腕と、
   を含み、
   前記一対の振動腕は、水晶の結晶軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、最もＹ軸に近い方向に延び、
   前記検出腕および前記バランス腕の一方は、水晶の結晶軸であるＸ軸方向において、前記一対の振動腕より−Ｘ側に配置され、
   他方は、水晶の結晶軸であるＸ軸方向において、前記一対の振動腕より＋Ｘ側に配置される、音叉型センサ素子。

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