JP5574167B2 - 圧力検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動子を配したセンサ部により測定対象の圧力を検出する圧力検出装置に関する。

プラントや工場等では、圧力検出装置や流量計、温度計、バルブポジショナ等のフィールド機器が分散配置して用いられている。

圧力検出装置の一種に、流体が流れる配管の途中にオリフィスプレート等の絞り機構を設け、絞り機構の上流側の圧力（高圧側圧力）と下流側の圧力（低圧側圧力）とを検出し、これらの差圧を示す差圧信号と静圧を示す静圧信号とを求める圧力検出装置がある。この種の圧力検出装置は、絞り機構の上流側に位置して配管に接続された導圧管と下流側に位置して配管に接続される導圧管とを備えており、この導圧管を伝う流体の圧力を検出することで、上記の高圧側圧力と低圧側圧力とを検出する。

圧力検出装置における圧力検出の方式の一種に、センサチップ上に振動子を配置して発振させるとともに、この振動子の固有振動数を検出することによりそのセンサチップにかかる圧力を検出する方式がある。

近年は、上記のようなフィールド機器に無線通信手段を組み込み、検知、収集したデータを無線通信によりホストコンピュータへ送信するものが提案されている。

通常、無線通信を用いるフィールド機器の多くは、配線が難しい場所への配置が考えられているため、電池で動作する方式が用いられる。このようなフィールド機器には、電池交換せずに長期間（たとえば数年間）にわたって動作することが要求されるため、低消費電力で動作することが必要となる。

下記特許文献１〜３には、無線通信手段をフィールド機器に組み込み、検出・収集したデータをホストコンピュータに送信する技術が記載されている。また、下記特許文献４には、センサと無線通信手段とを間欠動作させて消費電力を削減する監視端末装置が記載されている。

図６は、センサチップ上に振動子を配置して発振させ、振動子の固有振動数を検出することで圧力検出する従来の圧力検出装置において、センサ部に印加する駆動電圧とセンサ部出力を示す図である。図６の（ａ１）はセンサ部に印加する駆動電圧、（ａ２）はセンサ部出力であり、（ｂ１）と（ｂ２）はそれぞれ（ａ１）と（ａ２）の部分拡大図である。

図６の（ａ１）において、所定の間欠動作周期ｔｓ（たとえば１sec〜３６００sec）で駆動電圧Ｖａがセンサ部に印加される。センサ部に駆動電圧Ｖａが印加されると、センサチップ上の振動子が発振を開始し、また、センサ部のその他のデジタル回路部分も駆動される。

図７は従来の圧力検出装置の動作フローを示す図である。圧力検出装置の電源が投入され、ユーザから圧力検出を指示する操作が行われることにより本フローはスタートする。
まず、ステップＳ１において、圧力検出の周期を定める間欠動作周期タイマをスタートし、ステップＳ２に進む。間欠動作周期タイマは、圧力のセンシングを行う間欠動作周期ｔｓをカウントするためのタイマである。
ステップＳ２では、間欠動作周期タイマが満了しているか否かを確認し、満了していない場合には満了を待ち、満了している場合にはステップＳ３に進む。
ステップＳ３では、間欠動作周期タイマをリセットし、ステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、センサ部に通常の駆動電圧である駆動電圧Ｖａの印加を開始し、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５では、振動子の発振を待ち、振動子の発振が開始すると次のステップＳ６に進み、振動子の発振が安定するのを待つ。その後ステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、圧力のセンシングが完了したかどうかを確認し、センシングが完了していない場合には完了を待ち、センシングが完了している場合にはステップＳ８に進む。
ステップＳ８では、センサ部に印加していた駆動電圧ＶａをＯＦＦし、ステップＳ１に戻る。

圧力検出装置で求められた差圧信号及び静圧信号は、アナログ伝送路又はデジタル伝送路を介してホストコンピュータに送信される。

特開２００３−１３４０３０号公報 特開２００３−１３４２６１号公報 特開２００９−０５３０８３号公報 特開２００４−３５５１６４号公報

しかしながら、図６の（ｂ２）に示すように、センサ部に駆動電圧Ｖａを印加してからセンサ出力が得られるまでには時間（図中ｔ０）がかかる。これは、振動子に駆動電圧Ｖａの印加を開始してから振動子の発振がセンサ部のデジタル回路で検出できる程度まで立ち上がるまでに時間がかかるためである。その結果、安定したセンサ出力が得られるまでの待ち時間（ｔ０）が余計な電力消費につながってしまう。

本発明は、従来の問題をなくし、消費電力をより低減できる圧力検出装置を提供することを目的とする。

このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
振動子を配したセンサ部により測定対象の圧力を検出する圧力検出装置において、
前記センサ部の動作タイミングを制御する制御部と、
この制御部から指示される動作タイミングに基づいて前記センサ部に駆動電圧を印加する電源部とを備え、
この電源部は、前記駆動電圧の印加に先立ち、前記駆動電圧よりも低い電圧であって前記振動子の発振を促すが一部の回路部分は駆動されない初期電圧を前記センサ部に印加することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の圧力検出装置において、
前記制御部は、前記センサ部を間欠動作させることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または２に記載の圧力検出装置において、
前記初期電圧は、前記振動子は駆動され、前記センサ部のデジタル回路部分は駆動されない電圧値であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の圧力検出装置において、
前記電源部は、前記初期電圧の電圧値を変更可能に構成されたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれかに記載の圧力検出装置において、
前記電源部は、前記初期電圧の印加時間を変更可能に構成されたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、
請求項４に記載の圧力検出装置において、
前記電源部は、前記初期電圧の電圧値を前記センサ部の温度に基づいて変化させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、
請求項５に記載の圧力検出装置において、
前記電源部は、前記初期電圧の印加時間を前記センサ部の動作周期に基づいて変化させることを特徴とする。

本発明によれば、
振動子を配したセンサ部により測定対象の圧力を検出する圧力検出装置において、前記センサ部の動作タイミングを制御する制御部と、この制御部から指示される動作タイミングに基づいて前記センサ部に駆動電圧を印加する電源部とを備え、この電源部は、前記駆動電圧の印加に先立ち、前記駆動電圧よりも低い電圧であって前記振動子の発振を促す初期電圧を印加することにより、
センサ部に通常の駆動電圧を印加する時間の中から振動子の発振待ちの時間を削減することができ、消費電力をより低減できる圧力検出装置を提供できる。

本発明の一実施形態による圧力検出装置の概要を示す図である。 本発明の圧力検出装置の内部構成を示すブロック図である。 シリコンレゾナントセンサが形成されたセンサチップの構成を示す図である。 センサ部に印加する駆動電圧とセンサ部の出力を示す図である。 本発明の圧力検出装置の動作フローを示す図である。 従来のセンサ部に印加する駆動電圧とセンサ部出力を示す図である。 従来の圧力検出装置の動作フローを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による圧力検出装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による圧力検出装置１の概要を示す図である。圧力検出装置１は、流体Ｘが流れる配管４に設置されている。圧力検出装置１は、ホストコンピュータ３（管理装置）と無線のデジタル伝送路（図示省略）を介して相互に接続されている。

この圧力検出装置１は、配管４内に設置されたオリフィス５（絞り機構：図２参照）の上流側の配管４に接続された導圧管６ａ（第１導圧管）と、下流側の配管４に接続された導圧管６ｂ（第２導圧管）とを備えており、導圧管６ａ，６ｂ内の圧力の差圧及び静圧を検出する。圧力検出装置１は、図１に示す通り、上記の静圧及び差圧以外に流体Ｘの温度や質量流量の検出も可能である。

図２は、圧力検出装置１の内部構成を示すブロック図である。図２に示す通り、圧力検出装置１は、センサ部１１、周波数カウンタ１２、発振回路１３、中央処理装置（ＭＰＵ：Micro Processing Unit）１４、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）１６、表示部１７、通信部１８、及びＲＯＭ（Read Only Memory）２０、リチウム電池からなる電池部２５、電池管理部２６を備える。なお、電池部２５と電池管理部２６で電源部を構成する。

センサ部１１は、シリコンレゾナントセンサの振動子２１ａ、トランス２２ａ、アンプ２３ａ、及び駆動回路２４ａからなる第１センサ部１１ａと、シリコンレゾナントセンサの振動子２１ｂ、トランス２２ｂ、アンプ２３ｂ、及び駆動回路２４ｂからなる第２センサ部１１ｂとを備える。

電池管理部２６は、電池部２５から供給される電圧から圧力検出装置１の動作に必要な電圧を生成し、圧力検出装置１内の各構成物品に適時供給する。発振回路１３とＭＰＵ１４については常時動作電圧を供給し、その他の構成物品についてはＭＰＵ１４から指示される動作タイミングに従って間欠的に電圧の供給を行う。センサ部１１に供給する電圧については、通常の駆動電圧Ｖａと初期電圧Ｖｂの２種類の電圧を生成するレギュレータ２６ａを備え、生成した２種類の電圧を選択的にセンサ部１１に供給する。初期電圧Ｖｂは駆動電圧Ｖａよりも低い。
ＭＰＵ１４は、検知部１９ａ、間欠動作周期タイマ１９ｂ、初期電圧印加タイマ１９ｃを備える。

図３は、シリコンレゾナントセンサが形成されたセンサチップの構成を示す図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。図３に示す通り、センサチップ３０は、シリコンによって形成された略直方体の形状であって、その底面３０ｂの中央部に凹部３１が形成されていることによりセンサチップ３０の表面３０ａ側の中央部がダイアフラム３２とされている。図３（ａ）に示す通り、振動子２１ａはセンサチップ３０の表面３０ａ上であってダイアフラム３２の端部に取り付けられており、振動子２１ｂは同表面３０ａ上であってダイアフラム３２の中央部に取り付けられている。

センサチップ３０の表面３０ａには、振動子２１ａに接続された一対の配線が紙面に沿う上下方向にそれぞれ延びており、対をなす一方の配線の端部に励振端子３３が設けられ、対をなす他方の配線の端部に検出端子３４が設けられている。同様に、センサチップ３０の表面３０ａには、振動子２１ｂに接続された一対の配線が紙面に沿う上下方向にそれぞれ延びており、対をなす一方の配線の端部に励振端子３５が設けられ、対をなす他方の配線の端部に検出端子３６が設けられている。励振端子３３は図２中の駆動回路２４ａに接続されており、検出端子３４は図２中のトランス２２ａに接続されている。同様に、励振端子３５は図２中の駆動回路２４ｂに接続されており、検出端子３６は図２中のトランス２２ｂに接続されている。

以上の構成のシリコンレゾナントセンサに対して、図３（ａ）の紙面に沿う上方向又は下方向から磁界が印加されており、振動子２１ａ，２１ｂに電流を流せば振動子２１ａ，２１ｂが所定の固有振動数で振動する。第１センサ部１１ａに設けられたトランス２２ａ、アンプ２３ａ、及び駆動回路２４ａは振動子２１ａをその固有振動数で振動させるための回路であり、第２センサ部１１ｂに設けられたトランス２２ｂ、アンプ２３ｂ、及び駆動回路２４ｂは振動子２１ｂをその固有振動数で振動させるための回路である。

また、図３に示すセンサチップ３０の表面３０ａ側には導圧管６ａを介した流体が導かれ、裏面３０ｂ側（凹部３１内）には導圧管６ｂを介した流体が導かれる。このため、導圧管６ａ，６ｂ内の圧力の差に応じてダイアフラム３２に歪が生ずると、振動子２１ａ，２１ｂが伸縮又は圧縮を受けて自身の張力が変化し、振動子２１ａ，２１ｂの固有振動数が以下の（１）式に示す通り変化する。

但し、上記（１）式中の各変数は以下の通りである。
ｆ ：固有振動数
Ｅ ：シリコンのヤング率
ρ ：シリコンの密度
ｌ ：振動子の長さ
ｈ ：振動子の厚さ
ε ：張力
ε０ ：初期張力
εｄｐ：差圧による張力変化
εｓｐ：静圧による張力変化
尚、ε＝ε０＋εｄｐ＋εｓｐなる関係がある。

ここで、図３に示す通り、振動子２１ａはダイアフラム３２の端部に取り付けられており、振動子２１ｂはダイアフラム３２の中央部に取り付けられている。このため、振動子２１ａ，２１ｂの固有振動数の変化はダイアフラム３２の歪み量に応じてそれぞれ異なったものになる。本実施形態では、振動子２１ａ，２１ｂの各々の固有振動数の変化を検出することにより、導圧管６ａ，６ｂ内の圧力の差圧及び静圧を検出している。

尚、導圧管６ａ，６ｂの固有振動数が変化した場合には、第１センサ部１１ａに設けられたトランス２２ａ、アンプ２３ａ、及び駆動回路２４ａは変化後の固有振動数で振動子２１ａを駆動し、第２センサ部１１ｂに設けられたトランス２２ｂ、アンプ２３ｂ、及び駆動回路２４ｂは変化後の固有振動数で振動子２１ｂを駆動する。このため、駆動回路２４ａ，２４ｂは、振動子２１ａ，２１ｂの固有振動数を示す信号（振動子２１ａ，２１ｂを駆動する信号）を周波数カウンタ１２に出力する。

周波数カウンタ１２は、発振回路１３から出力される基準クロックを用いて第１センサ部１１ａ，１１ｂから出力される信号をそれぞれサンプリングし、各々の信号のパルス数をカウントする。ここで、周波数カウンタ１２のサンプリング周期は数十ｍｓｅｃ程度である。発振回路１３は、周波数カウンタ１２及びＭＰＵ１４に対して所定の周波数の基準クロックを供給する。ＭＰＵ１４は、発振回路１３から供給される基準クロックに同期して動作し、圧力検出装置１の動作を統括的に制御する。また、ＭＰＵ１４は、ＲＯＭ２０に格納されたプログラムを読み出して実行することにより検知部１９をソフトウェア的に実現する。尚、ＲＯＭ２０は、ＭＰＵ１４に内蔵されていても、外部に設けられていても良い。

検知部１９ａは、周波数カウンタ１２でカウントされたパルス数から振動子２１ａ，２１ｂの固有振動数を求めるとともに、上記（１）式から導圧管６ａ，６ｂ内の圧力の差圧及び静圧を求める。

図４はセンサ部１１に印加する駆動電圧とセンサ部１１の出力を示す図である。図４の（ａ１）はセンサ部１１に印加する駆動電圧、（ａ２）はセンサ部１１の出力であり、（ｂ１）と（ｂ２）はそれぞれ（ａ１）と（ａ２）の部分拡大図である。時間ｔｘは初期電圧の印加時間、時間ｔ１は振動子２１ａ，２１ｂの発振安定待ち時間、時間ｔ２は振動子２１ａ，２１ｂの発振が安定している時間である。

図４の（ａ１）において、電源管理部２６は、所定の間欠動作周期ｔｓ（たとえば１sec〜３６００sec）で初期電圧Ｖｂおよび駆動電圧Ｖａをセンサ部１１に印加する。電源管理部２６は、間欠動作周期ｔｓで駆動電圧Ｖａを印加するとともに、駆動電圧Ｖａの印加開始前の期間ｔｘ間、センサ部１１に初期電圧Ｖｂを印加する。駆動電圧Ｖａがセンサ部１１全体を駆動可能な電圧値であるのに対し、初期電圧Ｖｂはセンサチップ上の振動子２１ａ，２１ｂは駆動され発振を開始するがセンサ部１１のその他のデジタル回路部分は駆動されない、駆動電圧Ｖａに比して小さな電圧値に設定される。具体的な電圧値の例としては、駆動電圧Ｖａが５Ｖであった場合に、初期電圧は０．５Ｖ程度とする。電源管理部２６のこれらの動作（センサ部１１への電圧供給のタイミングや初期電圧Ｖｂ／駆動電圧Ｖａの切り替えなど）はＭＰＵ１４から入力される制御信号に従って行われる。

初期電圧Ｖｂの印加時間ｔｘは、振動子２１ａ，２１ｂの発振がセンサ部１１のデジタル回路で検出できる程度まで立ち上がるのに必要な時間を目安に決定する。電源管理部２６は、初期電圧Ｖｂの印加時間ｔｘが終了すると、センサ部１１に印加する電圧を駆動電圧Ｖａに切り替える。駆動電圧Ｖａに切り替えられると、振動子２１ａ，２１ｂだけでなく、センサ部１１のその他のデジタル回路部分も駆動される。駆動電圧Ｖａに切り替え後所定期間は振動子２１ａ，２１ｂの発振が安定するのを待ち（時間ｔ１）、その後駆動電圧ＶａをＯＦＦするまでの期間（時間ｔ２）に振動子２１ａ，２１ｂから得られる信号をセンサ部１１の出力として使用する。

なお、期間ｔｘ中は、振動子２１ａ，２１ｂはアナログ的に発振するが、その他のデジタル回路部分は電圧値が足りず駆動されないため、デジタル回路部分の電力消費は生じない。その結果、安定したセンサ出力が得られるまでの待ち時間（従来例における期間ｔ０に相当）にデジタル回路部分における電力消費をカットすることができる。

図５は本発明の圧力検出装置の動作フローを示す図である。本図は、従来の図７に対し、ステップＳ１０〜ステップＳ１３を追加し、ステップＳ５を削除したものである。

圧力検出装置の電源が投入され、ユーザから圧力検出を指示する操作が行われることにより本フローはスタートする。
まず、ステップＳ１において、圧力検出の周期を定める間欠動作周期タイマをスタートし、ステップＳ２に進む。間欠動作周期タイマは、圧力のセンシングを行う間欠動作周期ｔｓをカウントするためのタイマである。
ステップＳ２では、間欠動作周期タイマが満了しているか否かを確認し、満了していない場合には満了を待ち、満了している場合にはステップＳ３に進む。
ステップＳ３では、間欠動作周期タイマをリセットし、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、初期電圧印加タイマをスタートし、ステップＳ１１に進む。初期電圧印加タイマは、初期電圧Ｖｂの印加時間ｔｘをカウントするためのタイマである。
ステップＳ１１では、センサ部１１に初期電圧Ｖｂを開始し、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、初期電圧印加タイマが満了しているか否かを確認し、満了していない場合にはステップＳ１１に戻り、満了している場合にはステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、初期電圧印加タイマをリセットする。また、初期電圧ＶｂをＯＦＦし、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、センサ部１１に通常の駆動電圧である駆動電圧Ｖａの印加を開始し、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、センサ部１１の振動子２１ａ，２１ｂの発振が安定するのを待ち、ステップＳ７に進む。なお、センサ部１１に印加する電圧を初期電圧Ｖｂから駆動電圧Ｖａに切り替わる時点において、すでに振動子２１ａ，２１ｂは予備的な発振をしているため、駆動電圧Ｖａを印加した後に改めて振動子２１ａ，２１ｂの発振待ち（従来例におけるステップＳ５）の時間を設ける必要がない。
ステップＳ７では、圧力のセンシングが完了したかどうかを確認し、センシングが完了していない場合には完了を待ち、センシングが完了している場合にはステップＳ８に進む。
ステップＳ８では、センサ部に印加していた駆動電圧ＶａをＯＦＦし、ステップＳ１に戻る。

本実施例は以上のように構成され、
振動子２１ａ，２１ｂを配したセンサ部１１により流体Ｘの圧力を検出する圧力検出装置１において、センサ部１１の動作タイミングを制御するＭＰＵ１４と、このＭＰＵ１４から指示される動作タイミングに基づいてセンサ部１１に駆動電圧Ｖａを印加する電源部とを備え、この電源部は、駆動電圧Ｖａの印加に先立ち、駆動電圧Ｖａよりも低い電圧であり振動子２１ａ，２１ｂの発振を促す初期電圧Ｖｂを印加することにより、
センサ部１１に通常の駆動電圧Ｖａを印加する時間の中から振動子２１ａ，２１ｂの発振待ちの時間を削減することができ、消費電力をより低減できる。

また、ＭＰＵ１４は、センサ部１１を間欠動作させるため、圧力検出装置１の単位時間あたりの消費電力を低減できる。

また、初期電圧Ｖｂは、振動子２１ａ，２１ｂは駆動され、センサ部１１のデジタル回路部分は駆動されない電圧値であるため、初期電圧Ｖｂをセンサ部１１に印加している期間のデジタル回路部分における電力消費をカットできる。

なお、本実施例では、圧力検出装置１は、ホストコンピュータ３（管理装置）と無線で接続されていたが、有線で接続されていてもよい。

また、本実施例では、初期電圧Ｖｂの印加時間ｔｘは振動子２１ａ，２１ｂの発振が立ち上がるのに必要な時間を目安に決定したが、振動子の発振が安定するまで延ばしてもよい。

また、本実施例では、初期電圧Ｖｂは一定の電圧値として説明したが、初期電圧Ｖｂは変更可能に構成されていてもよい。初期電圧Ｖｂは、たとえば、センサ部１１の温度に基づいて変化させてもよい。具体的には、センサ部１１の温度が高い場合には振動子２１ａ，２１ｂは発振しやすくなるため、初期電圧Ｖｂの電圧値を低めの値に調整する。一方、センサ部１１の温度が低い場合には振動子２１ａ，２１ｂは発振しにくくなるため、初期電圧Ｖｂの電圧値を高めの値に調整する。

また、本実施例では、初期電圧Ｖｂの印加時間は一定期間ｔｘとして説明したが、印加時間は変更可能に構成されていてもよい。初期電圧Ｖｂの印加時間は、たとえば、流体Ｘの圧力を検出する間欠動作周期に基づいて変化させてもよい。具体的には、間欠動作の周期が短い場合には、振動子２１ａ，２１ｂは前回動作時の発振が残っており、発振しやすくなるため、初期電圧Ｖｂの電圧値を低めの値に調整する。一方、間欠動作の周期が長い場合には、振動子２１ａ，２１ｂは前回動作終了後完全に静止してしまい、発振しにくくなるため、初期電圧Ｖｂの電圧値を高めの値に調整する。

本実施例における流体Ｘは特許請求の範囲における測定対象に相当し、ＭＰＵ１４は制御部に相当する。

１ 圧力検出装置
１１ センサ部
１１ａ，１１ｂ シリコンレゾナントセンサ
１４ ＭＰＵ
２１ａ，２１ｂ 振動子
２５ 電池部
２６ 電池管理部
１９ｂ 間欠動作周期タイマ
１９ｃ 初期電圧印加タイマ

Claims (7)

1. 振動子を配したセンサ部により測定対象の圧力を検出する圧力検出装置において、
   前記センサ部の動作タイミングを制御する制御部と、
   この制御部から指示される動作タイミングに基づいて前記センサ部に駆動電圧を印加する電源部とを備え、
   この電源部は、前記駆動電圧の印加に先立ち、前記駆動電圧よりも低い電圧であって前記振動子の発振を促すが一部の回路部分は駆動されない初期電圧を前記センサ部に印加することを特徴とする圧力検出装置。
2. 前記制御部は、前記センサ部を間欠動作させることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
3. 前記初期電圧は、前記振動子は駆動され、前記センサ部のデジタル回路部分は駆動されない電圧値であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力検出装置。
4. 前記電源部は、前記初期電圧の電圧値を変更可能に構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧力検出装置。
5. 前記電源部は、前記初期電圧の印加時間を変更可能に構成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧力検出装置。
6. 前記電源部は、前記初期電圧の電圧値を前記センサ部の温度に基づいて変化させることを特徴とする請求項４に記載の圧力検出装置。
7. 前記電源部は、前記初期電圧の印加時間を前記センサ部の動作周期に基づいて変化させることを特徴とする請求項５に記載の圧力検出装置。