JP5276917B2 - 圧力センサ及び圧力センサユニット - Google Patents

Description

本発明は、空気圧や液体の圧力の計測等、各種圧力の精密計測に用いられる圧力センサ及び圧力センサユニットに関する。

従来、ジェットエンジンの空燃比を決定する際の空気圧や液体の圧力の計測等、各種圧力の精密計測には、円筒振動子を用いた圧力センサが用いられている（例えば特許文献１参照）。

このような圧力センサは、例えば図１２に示す構成とされており、従来の圧力センサ１００は、薄肉円筒状の金属材料からなる円筒振動子１０２と、この円筒振動子１０２の外面に周方向均等に間隔を開け配置される４つの圧電素子１０５Ａ，１０５Ｂ，１０６Ａ，１０６Ｂとを備えている。４つの圧電素子１０５Ａ，１０５Ｂ，１０６Ａ，１０６Ｂは、円筒振動子１０２の外面に径方向に対向配置された圧電素子１０５Ａ，１０６Ａの対と、同じく対向配置された圧電素子１０５Ｂ，１０６Ｂとを備え、夫々の圧電素子１０５Ａ，１０５Ｂ，１０６Ａ，１０６Ｂが増幅器１０７に電気的に接続されている（図２参照）。

すなわち、圧電素子の２つの対のうち、一対の圧電素子１０５Ａ，１０６Ａは増幅器の入力に電気的に接続され、他の対の圧電素子１０５Ｂ，１０６Ｂは増幅器の出力に接続されていて、この構成により円筒振動子１０２を固有振動数で自励発振させるようにしている。また、ジェットエンジン等に用いられる圧力センサ１００では、円筒振動子１０２の外面に周方向に間隔を開け設定された圧電素子配置領域が設けられており、圧電素子１０５Ａ，１０５Ｂ，１０６Ａ，１０６Ｂは該圧電素子配置領域の内部に配置される。
また、図１３に示すように、圧力センサ１００の圧電素子１０５Ａ，１０５Ｂ，１０６Ａ，１０６Ｂは、夫々が略円板状に形成されており、圧電体を間に挟んで一対の電極が積層された構成とされ、互いに同一の形状を有している。

また、円筒振動子１０２の軸線方向の基端側には、測定する気体又は液体（被測定物）の圧力Ｐが供給される圧力ポートが連結される。そして、圧力ポートから円筒振動子１０２に供給される被測定物の圧力Ｐの変化に伴って円筒振動子１０２の固有振動数が変化することで、圧力Ｐが測定される。
また、１つの圧力ポートに対して複数の圧力センサ１００が設けられた圧力センサユニットが知られている。
特開２０００−３５２５３７号公報

ところで、前述の圧力センサユニットのように、１つの圧力ポートに対し複数の圧力センサ１００が設けられる場合、下記のような問題が生じることがあった。
すなわち、圧力センサ１００の前記一対の圧電素子１０５Ａ，１０６Ａに対し、圧力ポートに連結された他の圧力センサの固有振動周波数が干渉して、円筒振動子１０２の振動の周波数が変動してしまうことがあった。この周波数の変動幅は、例えば±０．５Ｈｚにも及ぶため、圧力センサ１００の測定精度が低減してしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、圧力センサの円筒振動子の振動の周波数が変動してしまうようなことがなく、測定精度が確保できる圧力センサ及び圧力センサユニットを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、円筒状に形成され軸線方向の基端側に圧力ポートが連結された円筒振動子と、前記円筒振動子の外面に周方向に間隔を開け配置された圧電素子の２つの対と、前記圧電素子の２つの対のうち一対を入力に電気的に接続し他の対を出力に電気的に接続した増幅器と、を備えた圧力センサであって、前記一対の圧電素子の電極が、前記他の対の圧電素子の電極よりも小さく形成されることを特徴とする。

本発明に係る圧力センサによれば、圧力センサの円筒振動子の外面に配置された圧電素子の２つの対のうち、増幅器の入力に電気的に接続された一対の圧電素子の電極が増幅器の出力に電気的に接続された他の対の圧電素子の電極よりも小さく形成されているので、前記一対の圧電素子が、圧力ポートに設けられた他の圧力センサから固有振動周波数の干渉を受けて、円筒振動子の振動の周波数が変動させられるようなことが防止されている。また、前記他の対の圧電素子は電極が充分に大きく形成されているので、円筒振動子を確実に自励発振させることができる。従って、圧力センサの測定精度が向上する。

また、本発明に係る圧力センサにおいて、前記一対の圧電素子の電極が、前記他の対の圧電素子の電極に対し前記軸線方向の先端側に偏倚して配されることとしてもよい。

本発明に係る圧力センサによれば、一対の圧電素子の電極が、他の対の圧電素子の電極に対し円筒振動子の軸線方向の先端側に偏倚して配されているので、円筒振動子の基端側に連結された圧力ポートから伝わる他の圧力センサからの固有振動周波数の干渉をより確実に防止することができ、測定精度が向上する。

また、本発明に係る圧力センサにおいて、前記一対の圧電素子の電極が、前記他の対の圧電素子の電極に対し１／２以下の大きさに形成されることとしてもよい。
本発明に係る圧力センサによれば、圧力センサの一対の圧電素子が、圧力ポートに設けられた他の圧力センサから固有振動周波数の干渉を受けることが確実に防止され、測定精度が向上する。

また、本発明に係る圧力センサにおいて、前記圧電素子の２つの対のうち、少なくとも前記一対の圧電素子の電極が、複数に分割されて形成されていることとしてもよい。

本発明に係る圧力センサによれば、一対の圧電素子の電極が複数に分割されているので、分割された電極のうち任意の電極を選択して用いることができる。すなわち、一対の圧電素子の電極が他の対の圧電素子の電極よりも小さくなるように、分割された電極を選択して用いることができる。また、圧力ポートに１つの圧力センサのみが設けられるような場合は前述した固有振動周波数の干渉が無いので、一対の圧電素子の分割された電極を全て用いることとしてもよい。このように、使用の用途に合わせ一対の圧電素子の分割された電極を種々に選択し用いることができるので、様々な要望、用途に対応可能である。

また、本発明は、円筒状に形成され軸線方向の基端側に圧力ポートが連結された円筒振動子と、前記円筒振動子の外面に周方向に間隔を開け設定された圧電素子配置領域に配置される複数の圧電素子と、前記圧電素子に電気的に接続された増幅器と、を備えた圧力センサであって、前記圧電素子が、前記圧電素子配置領域よりも小さく形成されるとともに、該圧電素子配置領域の前記軸線方向の先端側に偏倚して配置されることを特徴とする。

本発明に係る圧力センサによれば、円筒振動子の外面に設定された圧電素子配置領域に配置される圧電素子が、圧電素子配置領域よりも小さく形成されるとともに該圧電素子配置領域における軸線方向の先端側に偏倚して配置されているので、圧力ポートに設けられた他の圧力センサから固有振動周波数の干渉を受けて、円筒振動子の振動の周波数が変動させられるようなことが防止されている。従って、圧力センサの測定精度が向上する。

また、本発明は、圧力ポートに複数の圧力センサを設けてなる圧力センサユニットであって、前述の圧力センサを用いたことを特徴とする。
本発明に係る圧力センサユニットによれば、圧力センサの測定精度が向上して、種々様々な要望、用途に対応することができる。

本発明に係る圧力センサによれば、圧力ポートに設けられる他の圧力センサの固有振動周波数が干渉して円筒振動子の振動の周波数が変動してしまうようなことがなく、測定精度が飛躍的に向上する。
また、本発明に係る圧力センサユニットによれば、圧力センサの測定精度が向上して、種々様々な要望、用途に対応することができる。

図１は本発明の第１の実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す部分側断面図、図２は本発明の第１の実施形態に係る圧力センサの構成を示すブロック図、図３は本発明の第１の実施形態に係る圧力センサを用いた圧力センサユニットの概略構成を示す側面図、図４は本発明の第１の実施形態に係る圧力センサの圧電素子を示す平面図及び側面図、図５は本発明の第１の実施形態に係る圧力センサの圧電素子の電極の使用部位を説明する図、図６は本発明の第１の実施形態に係る圧力センサの周波数の変動幅を説明するグラフ、図７は従来の圧力センサの周波数の変動幅を説明するグラフである。

図１に示すように、第１の実施形態の圧力センサ１は、薄肉の恒弾性合金等の金属材料からなり略多段円筒状に形成される円筒振動子２と、円筒振動子２の軸線Ｃ方向の先端（図１における上端）から中央近傍までの外方を覆い略円筒状に形成されるハウジング３と、を有している。円筒振動子２及びハウジング３は、軸線Ｃ方向の先端を夫々気密に封止されており、また円筒振動子２とハウジング３との間には、真空雰囲気からなる略円筒穴状の室４が形成されている。

また、円筒振動子２の室４の基端側（図１における下側）部分には、該円筒振動子２の先端側よりも拡径しハウジング３の直径と略同一寸法の基部２ａが形成されている。また、基部２ａには、周方向に延びる略リング溝状の溝部２ｂが形成されており、該溝部２ｂの径方向内方の底面部分が、円筒振動子２の振動する外面の一部を形成している。

また、円筒振動子２の外面を形成する溝部２ｂの底面部分には、周方向均等に後述する４つの圧電素子５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂが設けられている。また、円筒振動子２の溝部２ｂの基端側には、基部２ａよりも拡径して台部２ｃが形成されている。台部２ｃの下面の径方向中央には、軸線Ｃ方向に延び円筒振動子２の内部に測定するエア（被測定物）を導く連通孔２ｄが開口して形成されている。
このように圧力センサ１は全体として略円筒状に形成されており、外形寸法が例えば直径φ１６ｍｍ程度、軸線Ｃ方向の高さ２０〜３０ｍｍ程度に設定される。

また、図２に示すように、４つの圧電素子５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂは、円筒振動子２の外面に径方向に対向配置された一対の圧電素子５Ａ，６Ａと、前記一対の圧電素子５Ａ，６Ａの対向する向きに直交する向きに対向配置された他の対の圧電素子５Ｂ，６Ｂとからなり、夫々の圧電素子５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂが増幅器７に電気的に接続されている。

すなわち、圧電素子の２つの対のうち、一対の圧電素子５Ａ，６Ａが増幅器７の入力に電気的に接続され、他の対の圧電素子５Ｂ，６Ｂが増幅器７の出力に電気的に接続されていて、この構成により円筒振動子２を固有振動数で自励発振させる。
また、図２に示す円筒振動子２の形状は、該円筒振動子２が周方向に４次振動モードで振動している状態を示している。

また、円筒振動子２の軸線Ｃ方向の基端側には、測定するエアの圧力Ｐが供給される圧力ポート８が連結されている。図３に示すように、圧力ポート８は、複数の圧力センサ１を設けており、エアを受け入れる受入口８ａと、受け入れたエアを夫々の圧力センサ１に供給する複数の供給口８ｂとを備えている。圧力ポート８の夫々の供給口８ｂは、圧力センサ１の円筒振動子２の連通孔２ｄに気密に接続されている。

このように圧力ポート８に複数の圧力センサ１を設けてなる圧力センサユニット１０が形成されており、本実施形態では、２つの圧力センサ１が圧力ポート８を挟んで対向配置されている。また、２つの圧力センサ１に夫々接続される供給孔８ｂ同士の間隔は、例えば２０〜３０ｍｍ程度とされる。
また、圧力ポート８の受入口８ａには、例えば圧縮機が接続されており、２０ａｔｍ（２．０３ＭＰａ）程度のエアの圧力Ｐが該圧力ポート８に供給される。

また、図４に示すように、圧電素子５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂは、夫々が略円板状又は略円形薄膜状に形成されており、例えばその直径がφ３．６ｍｍ程度、厚さが０．１５ｍｍ程度に設定されている。圧電素子５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂは、図４（ｂ）に示すように、電極（＋）１１、圧電体１２及び電極（−）１３を順次積層した構成とされており、また一対の電極１１，１３のうち電極（＋）１１は、４つの分割体１１ａから形成されている。

図４（ａ）に示すように、４つの分割体１１ａは、平面視における電極（＋）１１の中心を通り直交して延びる２条の溝１１ｂによって該電極（＋）１１を略均等に４分割したように形成されており、夫々の分割体１１ａが略扇形状の同一形状とされている。

また、図５（ａ）に示すように、２対の圧電素子のうち、一対の圧電素子５Ａ，６Ａは、電極（＋）１１の４つの分割体１１ａのうち図に斜線で示す軸線Ｃ方向の先端側に配された２つの分割体１１ａを用いて、増幅器７の入力に電気的に接続されている。また、図５（ｂ）に示すように、２対の圧電素子のうち、他の対の圧電素子５Ｂ，６Ｂは、電極（＋）１１の４つの分割体１１ａを全て用いて、増幅器７の出力に電気的に接続されている。

このように、一対の圧電素子５Ａ，６Ａの電極（＋）１１が、他の対の圧電素子５Ｂ，６Ｂの電極（＋）１１に対し小さく形成されており、本実施形態では１／２の大きさとされている。また、一対の圧電素子５Ａ，６Ａの電極（＋）１１が、他の対の圧電素子５Ｂ，６Ｂの電極（＋）１１に対し、軸線Ｃ方向の先端側に偏倚して配されている。

また、図示しないが、圧力センサユニット１０の夫々の圧力センサ１には温度補償用の温度センサが取り付けられており、また、夫々の圧力センサ１が受信計に電気的に接続されていて、圧力計測装置が構成されている。

次いで、本実施形態の圧力センサ１を用いたエアの圧力Ｐの測定について説明する。
まず、圧力計測装置の電源を入れ、圧力センサ１の円筒振動子２を自励発振させ固有振動数で振動させる。この状態で、圧力センサ１の円筒振動子２に供給されるエアの圧力Ｐが変化すると、圧力Ｐの変化に比例して円筒振動子２の固有振動数が変化する。圧力計測装置では、圧力センサ１の円筒振動子２の固有振動数の変化を用いて、圧力Ｐを計測する。また、円筒振動子２の固有振動周波数は、例えば４０ｋＨｚ程度とされる。

また、図６の折れ線グラフは、本実施形態の圧力センサユニット１０の圧力センサ１における円筒振動子２の振動の周波数の変動幅の経時的な変化の様子を示しており、図６に示すように、周波数の変動幅の範囲は±０．１Ｈｚ程度に抑えられることがわかった。

一方、図７の折れ線グラフは、従来の圧力センサユニットの圧力センサ１００（図１１参照）における円筒振動子１０２の振動の周波数の変動幅の経時的な変化の様子を示している。尚、従来の圧力センサ１００の圧電素子１０５Ａ，１０５Ｂ，１０６Ａ，１０６Ｂには、図１２に示すように電極が分割されていないものを用いている。
図７に示すように、従来の圧力センサ１００の円筒振動子２の振動の周波数の変動幅の範囲は±０．５Ｈｚ程度にも及ぶことがわかった。

以上説明したように、本実施形態の圧力センサ１によれば、圧力センサ１の円筒振動子２の外面に配置された圧電素子５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂの２つの対のうち、増幅器７の入力に電気的に接続された一対の圧電素子５Ａ，６Ａの電極（＋）１１が増幅器７の出力に電気的に接続された他の対の圧電素子５Ｂ，６Ｂの電極（＋）１１よりも小さく形成されているので、一対の圧電素子５Ａ，６Ａが、圧力ポート８に設けられた他の圧力センサ１から固有振動周波数の干渉を受けて、円筒振動子２の振動の周波数が変動させられるようなことが防止される。詳しくは、一対の圧電素子５Ａ，６Ａの電極（＋）１１が、他の対の圧電素子５Ｂ，６Ｂの電極（＋）１１に対比し１／２の大きさに形成されているので、前述の効果が確実に奏功される。

また、他の対の圧電素子５Ｂ，６Ｂは電極（＋）１１が充分に大きく形成されているので、円筒振動子２を確実に自励発振させることができる。
従って、圧力センサ１の測定精度が向上する。
また、このような圧力センサ１を複数用いた圧力センサユニット１０によれば、各圧力センサ１の測定精度が向上して、種々様々な要望、用途に対応することができる。

また、一対の圧電素子５Ａ，６Ａの電極（＋）１１が、他の対の圧電素子５Ｂ，６Ｂの電極（＋）１１に対し円筒振動子２の軸線Ｃ方向の先端側に偏倚して配されているので、円筒振動子２の基端側に連結された圧力ポート８から伝わる他の圧力センサ１からの固有振動周波数の干渉をより確実に防止することができ、測定精度が飛躍的に向上する。

また、一対の圧電素子５Ａ，６Ａの電極（＋）１１が複数の分割体１１ａに分割されているので、任意の分割体１１ａを選択して電極（＋）１１を形成することができる。すなわち、一対の圧電素子５Ａ，６Ａの電極（＋）１１が他の対の圧電素子５Ｂ，６Ｂの電極（＋）１１よりも小さくなるように分割体１１ａを選択して電極（＋）１１を形成することができる。

また、圧力ポート８に１つの圧力センサ１のみが設けられるような場合は、前述した固有振動周波数の干渉が無いので、一対の圧電素子５Ａ，６Ａは、夫々の分割体１１ａを全て用いて夫々の電極（＋）１１を形成することとしてもよい。このように、使用の用途に合わせ一対の圧電素子５Ａ，６Ａの分割体１１ａを種々に選択し用いて電極（＋）１１を形成できるので、圧力センサ１への様々な要望、用途に対応可能である。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図８は本発明の第２の実施形態に係る圧力センサを示す概略側面図、図９は本発明の第２の実施形態に係る圧力センサの周波数の変動幅を説明するグラフ、図１０は従来の圧力センサを示す概略側面図、図１１は従来の圧力センサの周波数の変動幅を説明するグラフである。
尚、前述の第１の実施形態の圧力センサ１と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図２及び図８に示すように、本実施形態の圧力センサ２１は、円筒振動子２の外面に周方向等間隔に４つの圧電素子２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂを設けている。詳しくは、圧電素子２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂは夫々円形薄膜状に形成された電極（＋）、圧電体及び電極（−）を順次積層した構成とされており、全体として略円板状又は略円形薄膜状に形成されている。

また、４つの圧電素子２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂは、円筒振動子２の外面に周方向等間隔に設定された略円形状の４つの圧電素子配置領域Ｔの内部に配置されており、圧電素子配置領域Ｔよりも小さく形成されている。詳しくは、例えば圧電素子配置領域Ｔの直径がφ３．６ｍｍ程度、圧電素子２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂの直径がφ２．３ｍｍ程度に設定されている。

また、４つの圧電素子２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂは、夫々の配置される圧電素子配置領域Ｔの内部における軸線Ｃ方向の先端側に偏倚して配置されている。
また、図３に示すように、本実施形態の圧力センサユニット３０は、２つの圧力センサ２１を備えており、これら圧力センサ２１が圧力ポート８を挟んで対向配置された構成とされている。

また、図９の折れ線グラフは、本実施形態の圧力センサユニット３０の圧力センサ２１における円筒振動子２の振動の周波数の変動幅の経時的な変化の様子を示しており、図９に示すように、周波数の変動幅の範囲は±０．１Ｈｚ程度に抑えられることがわかった。

一方、図１０及び図１２に示す従来の圧力センサ１００は、圧電素子配置領域Ｔと略同一の直径を有する圧電素子１０５Ａ，１０５Ｂ，１０６Ａ，１０６Ｂを設けている。
図１１の折れ線グラフは、従来の圧力センサユニットの圧力センサ１００における円筒振動子１０２の振動の周波数の変動幅の経時的な変化の様子を示しており、図１１に示すように、従来の圧力センサ１００の円筒振動子２の振動の周波数の変動幅の範囲は±０．５Ｈｚ程度にも及ぶことがわかった。

以上説明したように、本実施形態の圧力センサ２１によれば、円筒振動子２の外面に設定された圧電素子配置領域Ｔに配置される圧電素子２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂが、圧電素子配置領域Ｔよりも小さく形成されるとともに該圧電素子配置領域Ｔにおける軸線Ｃ方向の先端側に偏倚して配置されているので、圧力ポート８に設けられた他の圧力センサ２１から固有振動周波数の干渉を受けて、円筒振動子２の振動の周波数が変動させられるようなことが防止されている。従って、圧力センサ２１の測定精度が向上する。

尚、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態では、圧力Ｐを測定する被測定物としてエアを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、それ以外の気体や液体等であっても構わない。

また、本実施形態では、増幅器７の入力に接続される一対の圧電素子５Ａ（２５Ａ），６Ａ（２６Ａ）が円筒振動子２の外面に径方向に対向配置され、また増幅器７の出力に接続される他の対の圧電素子５Ｂ（２５Ｂ），６Ｂ（２６Ｂ）が円筒振動子２の外面に径方向に対向配置されることとして説明したが、圧電素子５Ａ（２５Ａ），５Ｂ（２５Ｂ），６Ａ（２６Ａ），６Ｂ（２６Ｂ）の対向配置される対の組合せは本実施形態に限定されるものではない。

また、本実施形態では、圧力センサユニット１０（３０）は、圧力ポート８を挟んで２つの圧力センサ１（２１）が対向配置されて形成されることとして説明したが、圧力ポート８に３つ以上の圧力センサ１（２１）が設けられる構成であっても構わない。また、圧力ポート８に１つの圧力センサ１（２１）のみが設けられる構成であっても構わない。

また、第１の実施形態では、電極（＋）１１が略扇形状の同一形状からなる４つの分割体１１ａで構成されることとして説明したが、分割体１１ａの形状や数量は第１の実施形態に限定されるものではない。
また、圧電素子５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂの夫々の電極（＋）１１が複数の分割体１１ａからなることとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば圧電素子の２つの対のうち、一対の圧電素子５Ａ，６Ａの夫々の電極（＋）１１のみが複数に分割されて形成されていることとしても構わない。

また、第１の実施形態では、圧電素子５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂの夫々の電極１１，１３のうち、電極（＋）１１のみが複数の分割体１１ａからなることとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば電極（−）１３も同様に複数の分割体からなることとしてもよい。この場合、電極（−）１３の複数の分割体が圧電体１２を挟んで電極（＋）１１の複数の分割体１１ａに夫々対向配置されることが好ましい。

また、第２の実施形態では、４つの圧電素子２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂは、夫々圧電素子配置領域Ｔよりも小さく形成されていることとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば４つの圧電素子のうち、増幅器７の入力に接続される一対の圧電素子２５Ａ，２６Ａのみ圧電素子配置領域Ｔよりも小さく形成することとしても構わない。

本発明の第１の実施形態に係る圧力センサの概略構成を示す部分側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る圧力センサの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る圧力センサを用いた圧力センサユニットの概略構成を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る圧力センサの圧電素子を示す平面図及び側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る圧力センサの圧電素子の電極の使用部位を説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る圧力センサの周波数の変動幅を説明するグラフである。 従来の圧力センサの周波数の変動幅を説明するグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る圧力センサを示す概略側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る圧力センサの周波数の変動幅を説明するグラフである。 従来の圧力センサを示す概略側面図である。 従来の圧力センサの周波数の変動幅を説明するグラフである。 従来の圧力センサの概略構成を示す部分側断面図である。 従来の圧力センサの圧電素子を示す平面図及び側面図である。

符号の説明

１，２１ 圧力センサ
２ 円筒振動子
５Ａ，６Ａ，２５Ａ，２６Ａ 増幅器の入力に接続される圧電素子
５Ｂ，６Ｂ，２５Ｂ，２６Ｂ 増幅器の出力に接続される圧電素子
７ 増幅器
８ 圧力ポート
１０，３０ 圧力センサユニット
１１ 電極
１１ａ 電極の分割体
Ｃ 円筒振動子の軸線
Ｔ 圧電素子配置領域

Claims (5)

1. 円筒状に形成され軸線方向の基端側に圧力ポートが連結された円筒振動子と、該円筒振動子の径方向に対向するように前記円筒振動子の外面に周方向に間隔を開け配置された圧電素子の２つの対と、前記圧電素子の２つの対のうち一対を入力に電気的に接続し他の対を出力に電気的に接続した増幅器と、を備えた圧力センサであって、
   前記一対の圧電素子の電極が、前記他の対の圧電素子の電極よりも小さく形成されることを特徴とする圧力センサ。
2. 請求項１に記載の圧力センサであって、
   前記一対の圧電素子の電極が、前記他の対の圧電素子の電極に対し前記軸線方向の先端側に偏倚して配されることを特徴とする圧力センサ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の圧力センサであって、
   前記一対の圧電素子の電極が、前記他の対の圧電素子の電極に対し１／２以下の大きさに形成されることを特徴とする圧力センサ。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧力センサであって、
   前記圧電素子の２つの対のうち、少なくとも前記一対の圧電素子の電極が、複数に分割されて形成されていることを特徴とする圧力センサ。
5. 圧力ポートに複数の圧力センサを設けてなる圧力センサユニットであって、
   前記圧力センサとして、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧力センサを用いたことを特徴とする圧力センサユニット。

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