JP6154760B2 - Capacitive pressure sensor - Google Patents

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Description

この発明は、被測定流体の圧力を受けて撓むダイアフラム(隔膜)の変化を静電容量の変化として検出する静電容量型圧力センサに関するものである。   The present invention relates to a capacitance type pressure sensor that detects a change in a diaphragm (diaphragm) that is deflected by the pressure of a fluid to be measured as a change in capacitance.

従来より、被測定流体の圧力を受けて撓むダイアフラムの変化を静電容量の変化として検出する静電容量型圧力センサは広く知られている。例えば、半導体製造装置などにおける薄膜形成プロセス中の真空状態の圧力を計測するために静電容量型圧力センサが利用されており、この真空状態の圧力を計測するための静電容量型圧力センサを隔膜真空計と呼んでいる。   2. Description of the Related Art Conventionally, a capacitance type pressure sensor that detects a change in a diaphragm that is bent under the pressure of a fluid to be measured as a change in capacitance has been widely known. For example, a capacitive pressure sensor is used to measure a vacuum pressure during a thin film formation process in a semiconductor manufacturing apparatus or the like, and a capacitive pressure sensor for measuring the vacuum pressure is used. This is called a diaphragm gauge.

この隔膜真空計は、被測定流体の導入部を有するハウジングと、このハウジングの導入部を通して導かれてくる被測定流体の圧力を受けて撓むダイアフラムの変化を静電容量の変化として検出するセンサチップと、センサチップを内部に収容したハウジングの本体を覆うセンサケースとを有している。   This diaphragm vacuum gauge is a sensor that detects a change in the capacitance of a housing that has an introduction portion of a fluid to be measured and that is deflected by the pressure of the fluid to be measured guided through the introduction portion of the housing as a change in capacitance. It has a chip and a sensor case that covers the main body of the housing that houses the sensor chip.

この隔膜真空計は、基本的に、そのダイアフラムにプロセス対象の薄膜と同じ物質やその副生成物等が堆積する。以下、この堆積する物質を汚染物質と呼ぶ。この汚染物質がダイアフラムに堆積すると、それらによる応力によりダイアフラムの撓みが生じて、センサの出力信号にシフト(零点ドリフト)を生じる。また、堆積した汚染物質により見かけ上ダイアフラムが厚くなるので、ダイアフラムが撓みにくくなり、圧力印加に伴う出力信号の変化幅(スパン)も本来の出力信号の変化幅よりも小さくなってしまう。   In this diaphragm vacuum gauge, basically, the same material as the thin film to be processed and its by-products are deposited on the diaphragm. Hereinafter, this deposited substance is called a contaminant. When this pollutant accumulates on the diaphragm, the stress caused by them causes the diaphragm to bend, resulting in a shift (zero drift) in the output signal of the sensor. Further, since the diaphragm is apparently thick due to the accumulated contaminants, the diaphragm is difficult to bend, and the change width (span) of the output signal due to the pressure application is also smaller than the change width of the original output signal.

そこで、隔膜真空計には、導入部とダイアフラムとの間に、被測定流体の通過方向にその板面を直交させて、被測定流体に含まれる汚染物質のダイアフラムへの堆積を防止するバッフルが設けられている。また、ヒータによって加熱することにより、センサケース内の温度を汚染物質が析出することのない高温度に保つようにしている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in the diaphragm vacuum gauge, there is a baffle between the introduction portion and the diaphragm that prevents the deposition of contaminants contained in the measured fluid on the diaphragm by making the plate surface perpendicular to the direction of passage of the measured fluid. Is provided. Further, by heating with a heater, the temperature in the sensor case is kept at a high temperature at which no contaminants are deposited (see, for example, Patent Document 1).

なお、特許文献1ではセンサケース内にヒータを設けているが、例えば特許文献2,3に示されるように、センサケースの外周壁にヒータを巻き付けたり、すり割り状のヒータを外側から締め付けて取り付けるなどの方法も考えられる。   In Patent Document 1, a heater is provided in the sensor case. For example, as shown in Patent Documents 2 and 3, a heater is wound around the outer peripheral wall of the sensor case, or a slot-shaped heater is tightened from the outside. A method such as mounting is also conceivable.

特開2007−155500号公報JP 2007-155500 A 特開平5−281073号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-281073 特開2007−002986号公報JP 2007-002986 A 特開2002−111011号公報JP 2002-1111011 A

しかしながら、例えば、シースヒータ(金属パイプの中央にスパイラル発熱体を熱伝導の良い高絶縁粉末で充填した電気ヒータ)をセンサケースの外周壁にコイル状に巻き付けるように構成した場合、加熱冷却の繰り返しに伴う膨張・収縮によりヒータが変形して被加熱物との接触面積が減少し、昇温効率の低下を招き、最終的にはセンサケース内の温度が目標温度に到達しない虞がある。さらに、目標温度に到達しないなど制御不能状態に陥らない限り問題に気づくことができず、昇温効率が低下した状態が放置されてしまうことがある。また、温度センサの故障などの異常を見逃してしまうこともある。   However, for example, when a sheath heater (an electric heater in which a spiral heating element is filled with a highly insulating powder having good heat conduction in the center of a metal pipe) is wound around the outer peripheral wall of the sensor case in a coil shape, the heating and cooling are repeated. Due to the expansion / contraction, the heater is deformed, the contact area with the object to be heated is reduced, the temperature raising efficiency is lowered, and the temperature in the sensor case may not reach the target temperature in the end. Furthermore, the problem cannot be noticed unless a controllable state such as the target temperature is not reached, and a state in which the temperature rise efficiency is lowered may be left unattended. Also, an abnormality such as a temperature sensor failure may be missed.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ヒータの昇温効率の低下や温度センサの故障などの異常を早期に発見することが可能な静電容量型圧力センサを提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to statically detect abnormalities such as a decrease in the heating efficiency of the heater and a failure of the temperature sensor at an early stage. It is to provide a capacitance type pressure sensor.

このような目的を達成するために本発明は、被測定流体の導入部を有するハウジングと、導入部を通して導かれてくる被測定流体の圧力を受けて撓むダイアフラムの変化を静電容量の変化として検出するセンサチップと、センサチップを内部に収容したハウジングの本体を覆うセンサケースと、センサケース内を加熱するヒータと、センサケース内の温度を測定する温度センサと、センサケース内の温度が予め定められた温度となるようにヒータへの出力を制御するヒータ制御部と、温度センサが測定するセンサケース内の温度の推移およびヒータ制御部からのヒータへの出力の推移に基づいて異常が発生しているか否かを判定する状態判定部を備えることを特徴とするIn order to achieve such an object, the present invention relates to a change in the capacitance of a housing having an introduction portion for a fluid to be measured and a diaphragm that is bent by receiving the pressure of the fluid to be measured guided through the introduction portion. A sensor chip that covers the body of the housing that houses the sensor chip, a heater that heats the inside of the sensor case, a temperature sensor that measures the temperature inside the sensor case, and the temperature inside the sensor case The heater control unit that controls the output to the heater so that the temperature becomes a predetermined temperature, and the abnormality based on the transition of the temperature in the sensor case measured by the temperature sensor and the transition of the output from the heater control unit to the heater A state determination unit for determining whether or not it has occurred is provided .

本願の請求項1に係る発明では、温度センサが測定するセンサケース内の温度を計測温度Tpvとし、予め定められた温度を設定温度Tspとし、計測温度Tpvが設定温度Tspと等しくなるようにヒータへの出力(ヒータ出力)をクローズドループ制御する場合、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しく制御されている時のヒータ出力に基づいてヒータに関する異常が発生しているか否かを判定するようにする。 In the invention according to claim 1 of the present application , the temperature in the sensor case measured by the temperature sensor is set as the measured temperature Tpv, the predetermined temperature is set as the set temperature Tsp, and the heater is set so that the measured temperature Tpv becomes equal to the set temperature Tsp. When the output (heater output) is controlled in closed loop, it is determined whether an abnormality relating to the heater has occurred based on the heater output when the measured temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled to be equal. To do.

クローズドループ制御の場合、例えば、ヒータの接触面積が減少すると、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しく制御されている時(高温到達時)のヒータ出力は大きくなる。この場合、高温到達時のヒータ出力を正常値(標準値)と比較することにより、ヒータの接触面積が減少しているか否かを判断することが可能である。   In the closed loop control, for example, when the contact area of the heater decreases, the heater output increases when the measured temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled to be equal (when the temperature reaches a high temperature). In this case, it is possible to determine whether or not the contact area of the heater has decreased by comparing the heater output when reaching a high temperature with a normal value (standard value).

本願の請求項2に係る発明では、温度センサが測定するセンサケース内の温度を計測温度Tpvとし、予め定められた温度を設定温度Tspとし、計測温度Tpvが設定温度Tspと等しくなるようにヒータへの出力(ヒータ出力)をクローズドループ制御する場合、ヒータへの出力が予め定められている上限値に達している時の計測温度Tpvに基づいて温度センサに関する異常が発生しているか否かを判定するようにする。 In the invention according to claim 2 of the present application , the temperature in the sensor case measured by the temperature sensor is set as the measured temperature Tpv, the predetermined temperature is set as the set temperature Tsp, and the heater is set so that the measured temperature Tpv becomes equal to the set temperature Tsp. When closed-loop control is performed on the output to the heater (heater output), it is determined whether an abnormality relating to the temperature sensor has occurred based on the measured temperature Tpv when the output to the heater reaches a predetermined upper limit value. Make a decision.

クローズドループ制御の場合、例えば、計測温度Tpvが異常低下すると、ヒータ出力が大きくなり、上限値に達する。この場合、ヒータ出力が上限値に達している時(最大ヒータ出力時)の計測温度Tpvと設定温度Tspとを比較することにより、温度センサに異常が生じているか否かを判断することが可能である。   In the case of closed loop control, for example, when the measured temperature Tpv drops abnormally, the heater output increases and reaches the upper limit value. In this case, it is possible to determine whether or not an abnormality has occurred in the temperature sensor by comparing the measured temperature Tpv when the heater output reaches the upper limit (at the maximum heater output) and the set temperature Tsp. It is.

本願の請求項3に係る発明では、予め定められた温度を目標温度Ttpとし、センサケース内の温度が目標温度Ttpとなるようにヒータへの出力をオープンループ制御する場合、温度センサが測定するセンサケース内の温度を計測温度Tpvとして取り込み、ヒータへの出力(ヒータ出力)が目標温度Ttpに対応する正常な値に達している時の計測温度Tpvに基づいてヒータに関する異常が発生しているか否かを判定するようにする。
本願の請求項4に係る発明では、予め定められた温度を目標温度Ttpとし、センサケース内の温度が目標温度Ttpとなるようにヒータへの出力をオープンループ制御する場合、温度センサが測定するセンサケース内の温度を計測温度Tpvとして取り込み、ヒータへの出力(ヒータ出力)が目標温度Ttpに対応する正常な値に達している時の計測温度Tpvに基づいて温度センサに関する異常が発生しているか否かを判定するようにする。
In the invention according to claim 3 of the present application, when a predetermined temperature is set as the target temperature Ttp and the output to the heater is controlled in an open loop so that the temperature in the sensor case becomes the target temperature Ttp, the temperature sensor measures. Is the temperature in the sensor case taken in as the measured temperature Tpv and whether an abnormality related to the heater has occurred based on the measured temperature Tpv when the output to the heater (heater output) reaches a normal value corresponding to the target temperature Ttp It is determined whether or not .
In the invention according to claim 4 of the present application, when the predetermined temperature is set as the target temperature Ttp and the output to the heater is controlled in an open loop so that the temperature in the sensor case becomes the target temperature Ttp, the temperature sensor measures. The temperature in the sensor case is taken as the measured temperature Tpv, and an abnormality related to the temperature sensor occurs based on the measured temperature Tpv when the output to the heater (heater output) reaches a normal value corresponding to the target temperature Ttp. Whether or not it is determined.

オープンループ制御の場合、例えば、ヒータの接触面積が減少すると、ヒータへの出力が目標温度Ttpに対応する標準値に達している時の計測温度Tpvは低下する。この場合、ヒータへの出力が目標温度Ttpに対応する正常値(標準値)に達している時(高温到達時)の計測温度Tpvと目標温度Ttpとを比較することにより、ヒータの接触面積が減少しているか否かを判断することが可能である。   In the case of open loop control, for example, when the contact area of the heater decreases, the measured temperature Tpv when the output to the heater reaches the standard value corresponding to the target temperature Ttp decreases. In this case, the contact area of the heater is determined by comparing the measured temperature Tpv when the output to the heater reaches a normal value (standard value) corresponding to the target temperature Ttp (when reaching a high temperature) and the target temperature Ttp. It is possible to determine whether or not it is decreasing.

また、オープンループ制御の場合、例えば、計測温度Tpvが異常低下しても、ヒータへの出力は変わらない。この場合、ヒータへの出力が目標温度Ttpに対応する正常値(標準値)に達している時(高温到達時)の計測温度Tpvと目標温度Ttpとを比較することにより、温度センサに異常が生じているか否かを判断することが可能である。   In the case of open loop control, for example, even if the measured temperature Tpv drops abnormally, the output to the heater does not change. In this case, when the output to the heater reaches a normal value (standard value) corresponding to the target temperature Ttp (at the time of high temperature), the measured temperature Tpv is compared with the target temperature Ttp, so that there is an abnormality in the temperature sensor. It is possible to determine whether it has occurred.

本発明によれば、温度センサが測定するセンサケース内の温度の推移およびヒータ制御部からのヒータへの出力の推移に基づいて異常が発生しているか否かを判定するようにしたので、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しく制御されている時のヒータ出力に基づいてヒータに関する異常が発生しているか否かを判定するようにしたり、ヒータへの出力が予め定められている上限値に達している時の計測温度Tpvに基づいて温度センサに関する異常が発生しているか否かを判定するようにしたり、ヒータへの出力が目標温度Ttpに対応する正常な値に達している時の計測温度Tpvに基づいてヒータもしくは温度センサに関する異常が発生しているか否かを判定するようにしたりして、ヒータの昇温効率の低下や温度センサの故障などの異常を早期に発見することが可能となる。これにより、静電容量型圧力センサの不具合発生の確率が低くない状態を検出し、静電容量型圧力センサ自体の健常性を向上させることができるようになる。   According to the present invention, it is determined whether or not an abnormality has occurred based on the transition of the temperature in the sensor case measured by the temperature sensor and the transition of the output from the heater controller to the heater. Based on the heater output when the temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled to be equal, it is determined whether an abnormality relating to the heater has occurred, or the output to the heater is set to a predetermined upper limit value. It is determined whether or not an abnormality relating to the temperature sensor has occurred based on the measured temperature Tpv when it has reached, or when the output to the heater has reached a normal value corresponding to the target temperature Ttp Based on the temperature Tpv, it is determined whether or not an abnormality relating to the heater or the temperature sensor has occurred. It is possible to find the abnormal at an early stage. As a result, it is possible to detect a state where the probability of occurrence of a malfunction of the capacitive pressure sensor is not low, and to improve the health of the capacitive pressure sensor itself.

本発明に係る静電容量型圧力センサの一実施の形態の要部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of one Embodiment of the capacitive pressure sensor which concerns on this invention. この隔膜真空計に用いるバッフルの平面図である。It is a top view of the baffle used for this diaphragm vacuum gauge. この隔膜真空計における加熱制御回路の第1例の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the 1st example of the heating control circuit in this diaphragm vacuum gauge. 加熱制御回路の第1例の動作を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating operation | movement of the 1st example of a heating control circuit. この隔膜真空計における加熱制御回路の第2例の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the 2nd example of the heating control circuit in this diaphragm vacuum gauge. 加熱制御回路の第2例の動作を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating operation | movement of the 2nd example of a heating control circuit. この隔膜真空計における加熱制御回路の第3例の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the 3rd example of the heating control circuit in this diaphragm vacuum gauge. 加熱制御回路の第3例の動作を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating operation | movement of the 3rd example of a heating control circuit. この隔膜真空計における加熱制御回路の第4例の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the 4th example of the heating control circuit in this diaphragm vacuum gauge. 加熱制御回路の第4例の動作を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating operation | movement of the 4th example of a heating control circuit.

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図1はこの発明に係る静電容量型圧力センサの一実施の形態の要部を示す縦断面図である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of an embodiment of a capacitive pressure sensor according to the present invention.

この静電容量型圧力センサ(隔膜真空計)1は、ハウジング10と、ハウジング10内に収容された台座プレート20と、同じくハウジング10内に収容され台座プレート20に接合されたセンサチップ30と、ハウジング10に直接取付けられハウジング10内外を導通接続する電極リード部40とを備えている。   This capacitive pressure sensor (diaphragm vacuum gauge) 1 includes a housing 10, a pedestal plate 20 accommodated in the housing 10, and a sensor chip 30 that is also accommodated in the housing 10 and joined to the pedestal plate 20. And an electrode lead portion 40 that is directly attached to the housing 10 and electrically connects the inside and outside of the housing 10.

また、台座プレート20は、第1の台座プレート21と第2の台座プレート22とから構成され、ハウジング10に対して隔間しており、支持ダイアフラム50のみを介してハウジング10に支持されている。   The pedestal plate 20 includes a first pedestal plate 21 and a second pedestal plate 22. The pedestal plate 20 is spaced from the housing 10 and is supported by the housing 10 only through the support diaphragm 50. .

ハウジング10は、ロアハウジング11、アッパハウジング12、及びカバー13から構成されている。なお、ロアハウジング11、アッパハウジング12、及びカバー13は、耐食性の金属であるインコネルからなり、それぞれ溶接により接合されている。   The housing 10 includes a lower housing 11, an upper housing 12, and a cover 13. The lower housing 11, the upper housing 12, and the cover 13 are made of Inconel, which is a corrosion-resistant metal, and are joined by welding.

ロアウジング11は、径の異なる円筒体を連結した形状を備え、その大径部11aは支持ダイアフラム50との接合部を有し、その小径部11bは被測定流体が流入する導入部10Aをなしている。   The lower edging 11 has a shape in which cylindrical bodies having different diameters are connected, the large diameter portion 11a has a joint portion with the support diaphragm 50, and the small diameter portion 11b forms an introduction portion 10A into which a fluid to be measured flows. Yes.

アッパハウジング12は略円筒体形状を有し、カバー13、支持ダイアフラム50、台座プレート20、及びセンサチップ30を介してハウジング10内に独立した真空の基準真空室10Bを形成している。なお、基準真空室10Bにはいわゆるゲッター(図示せず)と呼ばれる気体吸着物質が備わり、真空度を維持している。   The upper housing 12 has a substantially cylindrical shape, and forms an independent vacuum reference vacuum chamber 10 </ b> B in the housing 10 via the cover 13, the support diaphragm 50, the pedestal plate 20, and the sensor chip 30. The reference vacuum chamber 10B is provided with a gas adsorbing material called a getter (not shown) to maintain the degree of vacuum.

また、カバー13は円形のプレートからなり、カバー13の所定位置には電極リード挿通孔13aが形成されており、ハーメチックシール60を介して電極リード部40が埋め込まれ、この部分のシール性が確保されている。   Further, the cover 13 is made of a circular plate, and an electrode lead insertion hole 13a is formed at a predetermined position of the cover 13, and the electrode lead portion 40 is embedded through a hermetic seal 60, and the sealing performance of this portion is ensured. Has been.

一方、支持ダイアフラム50はハウジング10の形状に合わせた外形形状を有するインコネルの薄板からなり、第1の台座プレート21と第2の台座プレート22との間に挟まれた状態で、その外周部(周囲縁部)が上述したロアハウジング11とアッパハウジング12の縁部に挟まれて溶接等により接合されている。   On the other hand, the support diaphragm 50 is made of an Inconel thin plate having an outer shape matched to the shape of the housing 10, and is sandwiched between the first pedestal plate 21 and the second pedestal plate 22 and its outer peripheral portion ( The peripheral edge) is sandwiched between the lower housing 11 and the upper housing 12 and joined by welding or the like.

なお、支持ダイアフラム50の厚さは、例えば本実施形態の場合数十ミクロンであって、各台座プレート21,22より充分薄い厚さとなっている。また、支持ダイアフラム50の中央部には、第1の台座プレート21と第2の台座プレート22との間にスリット状の空間(キャビティ)20Aを作る大径の孔50aが形成されている。   The thickness of the support diaphragm 50 is, for example, several tens of microns in the case of the present embodiment, and is sufficiently thinner than the pedestal plates 21 and 22. Further, a large-diameter hole 50 a that forms a slit-like space (cavity) 20 </ b> A is formed between the first pedestal plate 21 and the second pedestal plate 22 in the central portion of the support diaphragm 50.

第1の台座プレート21および第2の台座プレート22は、酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアからなり、第1の台座プレート21はハウジング10の内面から離間させた状態で支持ダイアフラム50の上面に接合され、第2の台座プレート22はハウジング10の内面から離間させた状態で支持ダイアフラム50の下面に接合されている。   The first pedestal plate 21 and the second pedestal plate 22 are made of sapphire, which is a single crystal of aluminum oxide, and the first pedestal plate 21 is spaced from the inner surface of the housing 10 on the upper surface of the support diaphragm 50. The second pedestal plate 22 is bonded to the lower surface of the support diaphragm 50 while being separated from the inner surface of the housing 10.

また、第1の台座プレート21には、スリット状の空間(キャビティ)20Aに連通する被測定流体の導入孔21aがその中央部に形成されており、第2の台座プレート22には、スリット状の空間(キャビティ)20Aに連通するとともにセンサチップ30のセンサダイアフラム32への導出孔22aが複数(この例では、4つ)形成されている。   The first pedestal plate 21 is formed with an introduction hole 21a for a fluid to be measured that communicates with a slit-shaped space (cavity) 20A at the center thereof. The second pedestal plate 22 has a slit-like shape. A plurality of (four in this example) lead-out holes 22a are formed in the sensor chip 30 and communicated with the space (cavity) 20A.

なお、各台座プレート21,22は、支持ダイアフラム50の厚さに対して上述の通り十分に厚くなっており、かつ支持ダイアフラム50を両台座プレート21,22でいわゆるサンドイッチ状に挟み込む構造を有している。これによって、支持ダイアフラム50と台座プレート20の熱膨張率の違いによって発生する熱応力でこの部分が反るのを防止している。   Each pedestal plate 21, 22 is sufficiently thick as described above with respect to the thickness of the support diaphragm 50, and has a structure in which the support diaphragm 50 is sandwiched between both pedestal plates 21, 22. ing. This prevents this portion from warping due to thermal stress generated by the difference in thermal expansion coefficient between the support diaphragm 50 and the base plate 20.

また、第2の台座プレート22には酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアでできた上面視矩形状のセンサチップ30が酸化アルミニウムベースの接合材を介して接合されている。なお、このセンサチップ30の接合方法については、特許文献4に詳しく記載されているのでここでの説明は省略する。   A sensor chip 30 having a rectangular shape in a top view made of sapphire, which is a single crystal of aluminum oxide, is bonded to the second pedestal plate 22 via an aluminum oxide-based bonding material. The sensor chip 30 joining method is described in detail in Patent Document 4 and will not be described here.

センサチップ30は上面視で1cm角以下の大きさを有し、四角角型の薄板からなるスペーサ31と、スペーサ31に接合されかつ圧力の印加に応じてひずみが生じるセンサダイアフラム32と、センサダイアフラム32に接合して真空の容量室(リファレンス室)30Aを形成するセンサ台座33を有している。また、真空の容量室30Aと基準真空室10Bとはセンサ台座32の適所に穿設された図示しない連通孔を介して共に同一の真空度を保っている。   The sensor chip 30 has a size of 1 cm square or less in a top view, a spacer 31 made of a rectangular thin plate, a sensor diaphragm 32 that is bonded to the spacer 31 and generates a strain in response to application of pressure, and a sensor diaphragm. The sensor pedestal 33 is formed so as to form a vacuum capacity chamber (reference chamber) 30A. The vacuum capacity chamber 30 </ b> A and the reference vacuum chamber 10 </ b> B maintain the same degree of vacuum through a communication hole (not shown) drilled at an appropriate position of the sensor base 32.

なお、スペーサ31、センサダイアフラム32、及びセンサ台座33はいわゆる直接接合によって互いに接合され、一体化したセンサチップ30を構成している。このセンサチップ30の構成要素とされるセンサダイアフラム32が本発明でいうダイアフラムに相当する。   The spacer 31, the sensor diaphragm 32, and the sensor pedestal 33 are joined together by so-called direct joining to constitute an integrated sensor chip 30. The sensor diaphragm 32 which is a component of the sensor chip 30 corresponds to the diaphragm referred to in the present invention.

また、センサチップ30の容量室30Aには、センサ台座33の内面に金又は白金等の導体でできた固定電極(図示せず)が形成されているとともに、これと対向するセンサダイアフラム32の内面(裏面)上に金又は白金等の導体でできた可動電極(図示せず)が形成されている。また、センサチップ30の上面には金又は白金からなるコンタクトパッド35,36が形成され、容量室30A内の固定電極や可動電極はコンタクトパッド35,36と図示しない配線によって接続されている。   Further, in the capacity chamber 30A of the sensor chip 30, a fixed electrode (not shown) made of a conductor such as gold or platinum is formed on the inner surface of the sensor pedestal 33, and the inner surface of the sensor diaphragm 32 facing the fixed electrode. A movable electrode (not shown) made of a conductor such as gold or platinum is formed on the (back surface). Further, contact pads 35 and 36 made of gold or platinum are formed on the upper surface of the sensor chip 30, and the fixed electrode and the movable electrode in the capacity chamber 30A are connected to the contact pads 35 and 36 by wiring (not shown).

一方、電極リード部40は電極リードピン41と金属製のシールド42とを備え、電極リードピン41は金属製のシールド42にガラスなどの絶縁性材料からなるハーメチックシール43によってその中央部分が埋設され、電極リードピン41の両端部間で気密状態を保っている。そして、電極リードピン41の一端はハウジング10の外部に露出して図示しない配線によって隔膜真空計1の出力を外部の信号処理部に伝達するようになっている。なお、シールド42とカバー13との間にも上述の通りハーメチックシール60が介在している。また、電極リードピン41の他方の端部には導電性を有するコンタクトバネ45,46が接続されている。   On the other hand, the electrode lead portion 40 includes an electrode lead pin 41 and a metal shield 42. The electrode lead pin 41 is embedded in the metal shield 42 with a hermetic seal 43 made of an insulating material such as glass, An airtight state is maintained between both end portions of the lead pin 41. One end of the electrode lead pin 41 is exposed to the outside of the housing 10 so that the output of the diaphragm vacuum gauge 1 is transmitted to an external signal processing unit through a wiring (not shown). A hermetic seal 60 is interposed between the shield 42 and the cover 13 as described above. Further, conductive contact springs 45 and 46 are connected to the other end of the electrode lead pin 41.

コンタクトバネ45,46は、導入部10Aから被測定流体が急に流れ込むことで発生する急激な圧力上昇により支持ダイアフラム50が若干変移しても、コンタクトバネ45,46の付勢力がセンサチップ30の測定精度に影響を与えない程度の十分な柔らかさを有している。   Even if the support diaphragm 50 is slightly changed due to a sudden pressure increase caused by a sudden flow of the fluid to be measured from the introduction portion 10A, the contact springs 45 and 46 have a biasing force of the contact springs 45 and 46 of the sensor chip 30. It is soft enough not to affect the measurement accuracy.

この隔膜真空計1において、センサチップ30のセンサダイアフラム32と導入部10Aとの間には、導入部10Aからの被測定流体の出口に、被測定流体の通過方向Fにその板面を直交させて、インコネルからなるバッフル70が配置されている。   In this diaphragm vacuum gauge 1, between the sensor diaphragm 32 of the sensor chip 30 and the introduction part 10A, the plate surface is orthogonal to the measurement fluid passage direction F at the outlet of the measurement fluid from the introduction part 10A. Thus, a baffle 70 made of Inconel is disposed.

図2にバッフル70の平面図を示す。バッフル70には、その外周部に所定の角度間隔でタブ70aが形成されており、このタブ70a間の隙間70bを被測定流体が通過して、センサダイアフラム32へと送られる。   FIG. 2 shows a plan view of the baffle 70. The baffle 70 has tabs 70 a formed at predetermined angular intervals on the outer periphery thereof, and the fluid to be measured passes through the gap 70 b between the tabs 70 a and is sent to the sensor diaphragm 32.

また、この隔膜真空計1において、ハウジング10は、その被測定流体の導入部(導圧管)10Aを外部(下方)に引き出すようにして、円筒状のセンサケース80の内部に設けられている。センサケース80の上部は、このセンサケース80の一部をなす蓋80aで塞がれており、すなわちセンサチップ30を内部に収容したハウジング10の本体がセンサケース80によって覆われており、このセンサケース80の蓋80aに設けられた導出孔(図示せず)を通して、電極リードピン41に接続された配線が外部の信号処理部に導かれている。   Further, in the diaphragm vacuum gauge 1, the housing 10 is provided inside the cylindrical sensor case 80 so that the introduction portion (pressure guiding tube) 10A of the fluid to be measured is drawn out (downward). The upper part of the sensor case 80 is closed with a lid 80a that forms a part of the sensor case 80, that is, the body of the housing 10 that houses the sensor chip 30 is covered with the sensor case 80, and this sensor Through the lead-out hole (not shown) provided in the lid 80a of the case 80, the wiring connected to the electrode lead pin 41 is guided to an external signal processing unit.

また、この隔膜真空計1において、センサケース80の外周壁には、その周囲を囲むように加熱用ヒータ90が設けられている。この例では、加熱用ヒータ90としてシースヒータが用いられているが、すり割り状のヒータを用いるなどしてもよい。また、加熱用ヒータ90に対しては、この加熱用ヒータ90の外表面を押さえ込むようにして金属製のブロック100が設けられている。   In the diaphragm vacuum gauge 1, a heater 90 is provided on the outer peripheral wall of the sensor case 80 so as to surround the periphery. In this example, a sheath heater is used as the heater 90. However, a slot heater may be used. Further, a metal block 100 is provided for the heater 90 so as to press down the outer surface of the heater 90.

一方、この隔膜真空計1には、加熱用ヒータ90を加熱制御する加熱制御回路400が設けられている。この加熱制御回路400は、センサケース80内の温度の計測値(計測温度)Tpvと、予め定められた温度(フィードバック制御の場合は設定温度Tsp、オープンループ制御の場合は目標温度Ttp)とを入力とし、加熱用ヒータ90への出力(ヒータ出力)を制御する。   On the other hand, the diaphragm vacuum gauge 1 is provided with a heating control circuit 400 that controls the heating of the heater 90. The heating control circuit 400 uses a measured value (measured temperature) Tpv of the temperature in the sensor case 80 and a predetermined temperature (set temperature Tsp for feedback control, target temperature Ttp for open loop control). As an input, the output to the heater 90 for heating (heater output) is controlled.

なお、この例では、ハウジング10の外側に温度センサ14が設けられており、この温度センサ14が検出するセンサ温度がセンサケース80内の計測温度Tpvとして、センサケース80の蓋80aに設けられた導出孔(図示せず)を通して、加熱制御回路400に送られてくるものとされている。   In this example, the temperature sensor 14 is provided outside the housing 10, and the sensor temperature detected by the temperature sensor 14 is provided on the lid 80 a of the sensor case 80 as the measured temperature Tpv in the sensor case 80. It is supposed to be sent to the heating control circuit 400 through a lead-out hole (not shown).

また、加熱制御回路400において、設定温度Tsp(目標温度Ttp)は、例えば300℃以上の値として定められている 。この加熱制御回路400は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。   In the heating control circuit 400, the set temperature Tsp (target temperature Ttp) is determined as a value of 300 ° C. or more, for example. The heating control circuit 400 is realized by hardware including a processor and a storage device, and a program that realizes various functions in cooperation with the hardware.

また、この隔膜真空計1において、操作者は、被測定流体の圧力の測定に際し、加熱制御回路400への指令をONとして被測定流体の圧力の測定を行い、被測定流体の圧力の測定を行った後は省エネルギーのために加熱制御回路400への指令をOFFとする。   In the diaphragm vacuum gauge 1, the operator measures the pressure of the fluid to be measured by measuring the pressure of the fluid to be measured by turning on the command to the heating control circuit 400 when measuring the pressure of the fluid to be measured. After the execution, the command to the heating control circuit 400 is turned OFF for energy saving.

〔加熱制御回路の第1例(実施の形態1):クローズドループ制御、ヒータの異常判定〕
図3に加熱制御回路400の第1例の要部を示す。この加熱制御回路400(400A)は、クローズドループ温度制御部401Aと、状態判定部402Aと、アラーム等信号送信部403Aとを備えている。
[First example of heating control circuit (Embodiment 1): closed loop control, heater abnormality determination]
The principal part of the 1st example of the heating control circuit 400 is shown in FIG. The heating control circuit 400 (400A) includes a closed loop temperature control unit 401A, a state determination unit 402A, and an alarm signal transmission unit 403A.

クローズドループ温度制御部401Aは、操作者からのON/OFFの指令を受けて動作し、操作者からのONの指令を受けると、温度センサ14からの計測温度Tpvが設定温度Tspと等しくなるように加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutをクローズドループ制御し、操作者からのOFFの指令を受けると、加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを0とする。なお、この例において、クローズドループ制御としては、PID制御などのフィードバック制御が採用されている。   The closed loop temperature control unit 401A operates in response to an ON / OFF command from the operator. When the ON loop command is received from the operator, the measured temperature Tpv from the temperature sensor 14 becomes equal to the set temperature Tsp. When the heater output Pout to the heater 90 is closed-loop controlled and an OFF command is received from the operator, the heater output Pout to the heater 90 is set to zero. In this example, feedback control such as PID control is adopted as closed loop control.

状態判定部402Aは、温度センサ14からの計測温度Tpvとクローズドループ温度制御部401Aからのヒータ出力Poutと設定温度Tspとを入力とし、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しく制御されている時のヒータ出力Poutに基づいて加熱用ヒータ90に関する異常が発生しているか否かを判定する。   The state determination unit 402A receives the measured temperature Tpv from the temperature sensor 14, the heater output Pout from the closed loop temperature control unit 401A, and the set temperature Tsp, and the measured temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled to be equal. It is determined whether an abnormality relating to the heater 90 has occurred based on the heater output Pout.

なお、状態判定部402Aには、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しく制御されている時のヒータ出力Poutの正常値(標準値)がPstとして設定されており、加熱用ヒータ90に関する異常の発生の有無の判定に際して用いられる閾値がαとして設定されている。   In the state determination unit 402A, the normal value (standard value) of the heater output Pout when the measured temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled to be equal is set as Pst. A threshold value used for determination of occurrence / non-occurrence is set as α.

アラーム等信号送信部403Aは、状態判定部402Aからの加熱用ヒータ90に関する異常の発生の有無の判定結果を受けて、その判定結果を上位装置(図示せず)へ送信する。   The alarm signal transmission unit 403A receives the determination result of the occurrence of abnormality related to the heater 90 from the state determination unit 402A, and transmits the determination result to a higher-level device (not shown).

以下、図4に示すタイムチャートを用いて、加熱制御回路400Aの動作について具体的に説明する。図4に示すタイムチャートにおいて、図4(a)は計測温度Tpvの変化を示し、図4(b)はヒータ出力Poutの変化を示す。   Hereinafter, the operation of the heating control circuit 400A will be specifically described with reference to the time chart shown in FIG. In the time chart shown in FIG. 4, FIG. 4 (a) shows a change in the measured temperature Tpv, and FIG. 4 (b) shows a change in the heater output Pout.

図4に示すt1点では、加熱制御回路400Aへの操作者からの指令がOFFとされており、この指令を受けてクローズドループ温度制御部401Aは加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを0とする。これにより、それまで設定温度Tspに合わせ込まれていた計測温度Tpvは低下して行く。   At the point t1 shown in FIG. 4, the command from the operator to the heating control circuit 400A is turned OFF. Upon receiving this command, the closed loop temperature control unit 401A sets the heater output Pout to the heater 90 to 0. To do. As a result, the measured temperature Tpv that has been adjusted to the set temperature Tsp until then decreases.

なお、この例において、t1点までは、加熱用ヒータ90の変形は生じておらず、t1点以降、加熱用ヒータ90が徐々に変形し、センサケース80との接触面積が徐々に減少し、昇温効率の低下が生じ始めているものとする。   In this example, the heater 90 is not deformed until the point t1, the heater 90 gradually deforms after the point t1, and the contact area with the sensor case 80 gradually decreases. It is assumed that the temperature rise efficiency starts to decrease.

次の回の圧力測定に際し、加熱制御回路400Aへの操作者からの指令がONとされると(図4に示すt2点)、クローズドループ温度制御部401Aは、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しくなるように加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを制御(クローズドループ制御)し始める。   When the command from the operator to the heating control circuit 400A is turned on in the next pressure measurement (point t2 shown in FIG. 4), the closed-loop temperature control unit 401A sets the measured temperature Tpv and the set temperature Tsp. The heater output Pout to the heater 90 for heating is controlled (closed loop control) so as to be equal.

この例では、加熱用ヒータ90の変形により、センサケース80との接触面積が少し減少している。このため、ヒータ出力Poutが正常値(標準値)Pstに達しても計測温度Tpvと設定温度Tspとは等しくならず、正常値(標準値)Pstを少し超えた所で計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しくなっている(図4に示すt3点)。この場合、被測定流体の圧力の測定は、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しく制御されている状態で行われる。   In this example, the contact area with the sensor case 80 is slightly reduced due to the deformation of the heater 90. For this reason, even if the heater output Pout reaches the normal value (standard value) Pst, the measured temperature Tpv is not equal to the set temperature Tsp, and the measured temperature Tpv and the set temperature are slightly exceeded when the normal value (standard value) Pst is exceeded. Tsp is equal (t3 point shown in FIG. 4). In this case, the measurement of the pressure of the fluid to be measured is performed in a state where the measurement temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled equally.

加熱用ヒータ90の変形により、センサケース80との接触面積が徐々に減少して行くと、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しく制御されている時のヒータ出力Poutの正常値(標準値)Pstに対する超過分が増大して行く。   When the contact area with the sensor case 80 gradually decreases due to the deformation of the heating heater 90, the normal value (standard value) of the heater output Pout when the measured temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled to be equal. The excess with respect to Pst increases.

状態判定部402Aは、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しく制御されている時のヒータ出力Poutを監視し、このヒータ出力Poutが正常値(標準値)Pstに対して閾値α以上高い場合、加熱用ヒータ90に変形の兆候が生じているものと判断し、加熱用ヒータ90に異常が発生している旨の判定結果をアラーム等信号送信部403Aへ送る。アラーム等信号送信部403Aは、この状態判定部402Aからの判定結果を上位装置へ送信する。   The state determination unit 402A monitors the heater output Pout when the measured temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled to be equal, and when the heater output Pout is higher than the normal value (standard value) Pst by a threshold value α or more, It is determined that a sign of deformation has occurred in the heating heater 90, and a determination result indicating that an abnormality has occurred in the heating heater 90 is sent to the alarm signal transmission unit 403A. The alarm signal transmission unit 403A transmits the determination result from the state determination unit 402A to the host device.

このようにして、この加熱制御回路400Aでは、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しく制御されている時(高温到達時)のヒータ出力Poutをデータ処理(正常値(標準値)Pstとの差異を検出)することで、加熱用ヒータ90の変形の経時変化(的なもの)を簡易的に推定し、ヒータの昇温効率の低下を早期に発見することが可能となる。これにより、隔膜真空計1の不具合発生の確率が低くない状態を検出し、隔膜真空計1自体の健常性を向上させることができるようになる。   In this manner, in the heating control circuit 400A, the heater output Pout when the measured temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled to be equal (at the time of reaching high temperature) is processed with data (difference from the normal value (standard value) Pst). )), It is possible to easily estimate a change with time in the deformation of the heater 90 and to detect a decrease in the heating efficiency of the heater at an early stage. As a result, it is possible to detect a state in which the probability of occurrence of the malfunction of the diaphragm vacuum gauge 1 is not low and improve the health of the diaphragm vacuum gauge 1 itself.

〔加熱制御回路の第2例(実施の形態2):クローズドループ制御、温度センサの異常判定〕
図5に加熱制御回路400の第2例の要部を示す。この第2例の加熱制御回路400(400B)は、クローズドループ温度制御部401Bと、状態判定部402Bと、アラーム等信号送信部403Bとを備えている。
[Second example of heating control circuit (Embodiment 2): closed loop control, temperature sensor abnormality determination]
FIG. 5 shows a main part of a second example of the heating control circuit 400. The heating control circuit 400 (400B) of the second example includes a closed loop temperature control unit 401B, a state determination unit 402B, and an alarm signal transmission unit 403B.

この加熱制御回路400Bにおいて、クローズドループ温度制御部401Bおよびアラーム等信号送信部403Bの機能は、第1例の加熱制御回路400Aにおけるクローズドループ温度制御部401Aおよびアラーム等信号送信部403Aと同じである。この第2例の加熱制御回路400Bでは、状態判定部402Bの機能のみが第1例の加熱制御回路400Aにおける状態判定部402Aとは異なっている。   In the heating control circuit 400B, the functions of the closed loop temperature control unit 401B and the alarm signal transmitting unit 403B are the same as those of the closed loop temperature control unit 401A and the alarm signal transmitting unit 403A in the heating control circuit 400A of the first example. . In the heating control circuit 400B of the second example, only the function of the state determination unit 402B is different from the state determination unit 402A in the heating control circuit 400A of the first example.

この加熱制御回路400Bにおいて、状態判定部402Bには、ヒータ出力Poutの上限値がPmaxとして設定されており、温度センサ14に関する異常の発生の有無の判定に際して用いられる閾値がβとして設定されている。   In the heating control circuit 400B, in the state determination unit 402B, the upper limit value of the heater output Pout is set as Pmax, and a threshold value used in determining whether or not an abnormality has occurred regarding the temperature sensor 14 is set as β. .

以下、図6に示すタイムチャートを用いて、加熱制御回路400Bの動作について具体的に説明する。図6に示すタイムチャートにおいて、図6(a)は計測温度Tpvの変化を示し、図6(b)はヒータ出力Poutの変化を示す。   Hereinafter, the operation of the heating control circuit 400B will be specifically described with reference to a time chart shown in FIG. In the time chart shown in FIG. 6, FIG. 6 (a) shows a change in the measured temperature Tpv, and FIG. 6 (b) shows a change in the heater output Pout.

図6に示すt1点では、加熱制御回路400Bへの操作者からの指令がOFFとされており、この指令を受けてクローズドループ温度制御部401Bは加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを0とする。これにより、それまで設定温度Tspに合わせ込まれていた計測温度Tpvは低下して行く。   At point t1 shown in FIG. 6, the command from the operator to the heating control circuit 400B is turned OFF, and the closed loop temperature control unit 401B receives the command and sets the heater output Pout to the heater 90 to 0. To do. As a result, the measured temperature Tpv that has been adjusted to the set temperature Tsp until then decreases.

次の回の圧力測定に際し、加熱制御回路400Bへの操作者からの指令がONとされると(図6に示すt2点)、クローズドループ温度制御部401Bは、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しくなるように加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを制御(クローズドループ制御)し始める。   When the command from the operator to the heating control circuit 400B is turned on at the next pressure measurement (point t2 shown in FIG. 6), the closed loop temperature control unit 401B sets the measured temperature Tpv and the set temperature Tsp. The heater output Pout to the heater 90 for heating is controlled (closed loop control) so as to be equal.

このクローズドループ制御によって、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しくなり(図6に示すt3点)、ヒータ出力Poutは正常値(標準値)Pstを維持する。この場合、被測定流体の圧力の測定は、計測温度Tpvと設定温度Tspとが等しく制御されている状態で行われる。   By this closed loop control, the measured temperature Tpv becomes equal to the set temperature Tsp (point t3 shown in FIG. 6), and the heater output Pout maintains the normal value (standard value) Pst. In this case, the measurement of the pressure of the fluid to be measured is performed in a state where the measurement temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled equally.

ここで、例えば温度センサ14に異常が生じ、センサケース80内の温度が設定温度Tspとなっているにも拘わらず、温度センサ14からの計測温度Tpvが低下(異常低下)し始めたとする(図6に示すt4点)。   Here, for example, it is assumed that an abnormality occurs in the temperature sensor 14 and the measured temperature Tpv from the temperature sensor 14 starts to decrease (abnormally decreases) even though the temperature in the sensor case 80 is the set temperature Tsp ( T4 point shown in FIG. 6).

このような場合、クローズドループ温度制御部401Bは、温度センサ14からの計測温度Tpvを設定温度Tspに一致させようとして、ヒータ出力Poutを大きくする。しかし、ヒータ出力Poutをいくら大きくしても、温度センサ14からの計測温度Tpvは高くならない。   In such a case, the closed loop temperature control unit 401B increases the heater output Pout so as to make the measured temperature Tpv from the temperature sensor 14 coincide with the set temperature Tsp. However, no matter how much the heater output Pout is increased, the measured temperature Tpv from the temperature sensor 14 does not increase.

状態判定部402Bは、ヒータ出力Poutを監視し、このヒータ出力Poutが上限値Pmaxに達している時(最大ヒータ出力時)の計測温度Tpvを取り込み、この計測温度Tpvが設定温度Tspに対して閾値β以上低い場合、温度センサ14に故障などの異常が発生している旨の判定結果をアラーム等信号送信部403Bへ送る。アラーム等信号送信部403Bは、この状態判定部402Bからの判定結果を上位装置へ送信する。   The state determination unit 402B monitors the heater output Pout, takes in the measured temperature Tpv when the heater output Pout reaches the upper limit value Pmax (at the time of the maximum heater output), and the measured temperature Tpv is compared with the set temperature Tsp. When the threshold value β is lower than the threshold value β, a determination result indicating that an abnormality such as a failure has occurred in the temperature sensor 14 is sent to the alarm signal transmitting unit 403B. The alarm signal transmission unit 403B transmits the determination result from the state determination unit 402B to the host device.

このようにして、この加熱制御回路400Bでは、最大ヒータ出力時(ヒータ出力Poutが上限値Pmaxに達している時)の計測温度Tpvをデータ処理(設定温度Tspとの差異を検出)することで、温度センサ14の不具合を簡易的に推定し、温度センサ14の故障などの異常を早期に発見することが可能となる。これにより、隔膜真空計1の不具合発生の確率が低くない状態を検出し、隔膜真空計1自体の健常性を向上させることができるようになる。   In this way, in the heating control circuit 400B, the measured temperature Tpv at the time of maximum heater output (when the heater output Pout reaches the upper limit value Pmax) is subjected to data processing (detecting a difference from the set temperature Tsp). Thus, it is possible to simply estimate the malfunction of the temperature sensor 14 and to detect an abnormality such as a failure of the temperature sensor 14 at an early stage. As a result, it is possible to detect a state in which the probability of occurrence of the malfunction of the diaphragm vacuum gauge 1 is not low and improve the health of the diaphragm vacuum gauge 1 itself.

〔加熱制御回路の第3例(実施の形態3):オープンループ制御、ヒータの異常判定〕
図7に加熱制御回路400の第3例の要部を示す。この第3例の加熱制御回路400(400C)は、オープンループ温度制御部401Cと、状態判定部402Cと、アラーム等信号送信部403Cとを備えている。
[Third example of heating control circuit (Embodiment 3): Open loop control, heater abnormality determination]
FIG. 7 shows a main part of a third example of the heating control circuit 400. The heating control circuit 400 (400C) of the third example includes an open loop temperature control unit 401C, a state determination unit 402C, and an alarm signal transmission unit 403C.

この加熱制御回路400Cにおいて、オープンループ温度制御部401Cは、操作者からのON/OFFの指令を受けて動作し、操作者からのONの指令を受けると、センサケース80内の温度が目標温度Ttpとなるように加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutをオープンループ制御し、操作者からのOFFの指令を受けると、加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを0とする。加熱制御回路400Cにおけるオープンループ制御としては、フィードフォワード制御が採用されている。   In this heating control circuit 400C, the open loop temperature control unit 401C operates in response to an ON / OFF command from the operator, and when the ON command from the operator is received, the temperature in the sensor case 80 becomes the target temperature. The heater output Pout to the heating heater 90 is subjected to open loop control so as to be Ttp, and when an OFF command is received from the operator, the heater output Pout to the heating heater 90 is set to zero. As the open loop control in the heating control circuit 400C, feedforward control is adopted.

状態判定部402Cは、温度センサ14からの計測温度Tpvとオープンループ温度制御部401Cからのヒータ出力Poutとを入力とし、ヒータ出力Poutが目標温度Ttpに対応するヒータ出力Poutの正常値(標準値)に達している時の計測温度Tpvに基づいて加熱用ヒータ90に関する異常が発生しているか否かを判定する。   The state determination unit 402C receives the measured temperature Tpv from the temperature sensor 14 and the heater output Pout from the open loop temperature control unit 401C, and the heater output Pout is a normal value (standard value) of the heater output Pout corresponding to the target temperature Ttp. ) Is determined based on the measured temperature Tpv when the temperature reaches ().

なお、状態判定部402Cには、目標温度Ttpに対応するヒータ出力Poutの正常値(標準値)がPstとして設定されており、加熱用ヒータ90に関する異常の発生の有無の判定に際して用いる閾値がγとして設定されている。   In the state determination unit 402C, a normal value (standard value) of the heater output Pout corresponding to the target temperature Ttp is set as Pst, and a threshold value used for determining whether or not an abnormality has occurred in the heater 90 is γ. Is set as

アラーム等信号送信部403Cは、状態判定部402Cからの加熱用ヒータ90に関する異常の発生の有無の判定結果を受けて、その判定結果を上位装置(図示せず)へ送信する。   The alarm signal transmission unit 403C receives the determination result of the occurrence of abnormality related to the heater 90 from the state determination unit 402C, and transmits the determination result to a higher-level device (not shown).

以下、図8に示すタイムチャートを用いて、加熱制御回路400Cの動作について具体的に説明する。図8に示すタイムチャートにおいて、図8(a)は計測温度Tpvの変化を示し、図8(b)はヒータ出力Poutの変化を示す。   Hereinafter, the operation of the heating control circuit 400C will be specifically described with reference to a time chart shown in FIG. In the time chart shown in FIG. 8, FIG. 8A shows a change in the measured temperature Tpv, and FIG. 8B shows a change in the heater output Pout.

図8に示すt1点では、加熱制御回路400Cへの操作者からの指令がOFFとされており、この指令を受けてオープンループ温度制御部401Cは加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを0とする。これにより、それまで目標温度Ttpに達していた計測温度Tpvは低下して行く。 At the point t1 shown in FIG. 8, the command from the operator to the heating control circuit 400C is turned OFF. Upon receiving this command, the open loop temperature control unit 401C sets the heater output Pout to the heater 90 to 0. To do. As a result, the measured temperature Tpv that has reached the target temperature Ttp until then decreases.

なお、この例において、t1点までは、加熱用ヒータ90の変形は生じておらず、t1点以降、加熱用ヒータ90が徐々に変形し、センサケース80との接触面積が徐々に減少し、昇温効率の低下が生じ始めているものとする。   In this example, the heater 90 is not deformed until the point t1, the heater 90 gradually deforms after the point t1, and the contact area with the sensor case 80 gradually decreases. It is assumed that the temperature rise efficiency starts to decrease.

加熱制御回路400Cへの操作者からの指令がONとされると(図8に示すt2点)、オープンループ温度制御部401Cは、センサケース80内の温度が目標温度Ttpとなるように加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを制御(オープンループ制御)し始める。すなわち、センサケース80内の温度を目標温度Ttpとするべく、加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを目標温度Ttpに対応する正常値(標準値)Pstまで上昇させ始める。   When an instruction from the operator to the heating control circuit 400C is turned ON (point t2 shown in FIG. 8), the open loop temperature control unit 401C performs heating so that the temperature in the sensor case 80 becomes the target temperature Ttp. The heater output Pout to the heater 90 is controlled (open loop control). That is, in order to set the temperature in the sensor case 80 to the target temperature Ttp, the heater output Pout to the heater 90 is started to rise to a normal value (standard value) Pst corresponding to the target temperature Ttp.

この例では、加熱用ヒータ90の変形により、センサケース80との接触面積が少し減少している。このため、ヒータ出力Poutが正常値(標準値)Pstに達してもセンサケース80内の温度すなわち計測温度Tpvは目標温度Ttpとならず、目標温度Ttpよりも少し低い温度で落ち着く(図8に示すt3点)。この場合、被測定流体の圧力の測定は、ヒータ出力Poutが正常値(標準値)Pstに達している状態で行われる。   In this example, the contact area with the sensor case 80 is slightly reduced due to the deformation of the heater 90. Therefore, even if the heater output Pout reaches the normal value (standard value) Pst, the temperature in the sensor case 80, that is, the measured temperature Tpv does not become the target temperature Ttp but settles at a temperature slightly lower than the target temperature Ttp (see FIG. 8). T3 point shown). In this case, the pressure of the fluid to be measured is measured in a state where the heater output Pout has reached the normal value (standard value) Pst.

加熱用ヒータ90の変形により、センサケース80との接触面積が徐々に減少して行くと、ヒータ出力Poutが正常値(標準値)Pstに達している時の目標温度Ttpに対する計測温度Tpvの不足分が増大して行く。   If the contact area with the sensor case 80 gradually decreases due to the deformation of the heater 90, the measured temperature Tpv is insufficient with respect to the target temperature Ttp when the heater output Pout reaches the normal value (standard value) Pst. The minutes increase.

状態判定部402Cは、ヒータ出力Poutが正常値(標準値)Pstに達している時の計測温度Tpvを監視し、この計測温度Tpvが目標温度Ttpに対して閾値γ以上低い場合、加熱用ヒータ90に変形の兆候が生じているものと判断し、加熱用ヒータ90に異常が発生している旨の判定結果をアラーム等信号送信部403Cへ送る。アラーム等信号送信部403Cは、この状態判定部402Cからの判定結果を上位装置へ送信する。   The state determination unit 402C monitors the measured temperature Tpv when the heater output Pout reaches the normal value (standard value) Pst. If the measured temperature Tpv is lower than the target temperature Ttp by the threshold γ or more, the heater for heating 90, it is determined that a sign of deformation has occurred, and a determination result indicating that an abnormality has occurred in the heater 90 is sent to the alarm signal transmission unit 403C. The alarm signal transmission unit 403C transmits the determination result from the state determination unit 402C to the host device.

このようにして、この加熱制御回路400Cでは、ヒータ出力Poutが正常値(標準値)Pstに達している時(高温到達時)の計測温度Tpvをデータ処理(目標温度Ttpとの差異を検出)することで、加熱用ヒータ90の変形の経時変化(的なもの)を簡易的に推定し、ヒータの昇温効率の低下を早期に発見することが可能となる。これにより、隔膜真空計1の不具合発生の確率が低くない状態を検出し、隔膜真空計1自体の健常性を向上させることができるようになる。   In this way, in this heating control circuit 400C, the measured temperature Tpv when the heater output Pout reaches the normal value (standard value) Pst (at the time of reaching high temperature) is data-processed (a difference from the target temperature Ttp is detected). By doing so, it is possible to easily estimate a change with time in the deformation of the heater 90 for heating and to detect a decrease in the heating efficiency of the heater at an early stage. As a result, it is possible to detect a state in which the probability of occurrence of the malfunction of the diaphragm vacuum gauge 1 is not low and improve the health of the diaphragm vacuum gauge 1 itself.

〔加熱制御回路の第4例(実施の形態4):オープンループ制御、温度センサの異常判定〕
図9に加熱制御回路400の第4例の要部を示す。この第4例の加熱制御回路400(400D)は、オープンループ温度制御部401Dと、状態判定部402Dと、アラーム等信号送信部403Dとを備えている。
[Fourth example of heating control circuit (Embodiment 4): Open loop control, temperature sensor abnormality determination]
FIG. 9 shows a main part of a fourth example of the heating control circuit 400. The heating control circuit 400 (400D) of the fourth example includes an open loop temperature control unit 401D, a state determination unit 402D, and an alarm signal transmission unit 403D.

この加熱制御回路400Dにおいて、オープンループ温度制御部401D、状態判定部402Dおよびアラーム等信号送信部403Dの機能は、第3例の加熱制御回路400Cにおけるオープンループ温度制御部401C、状態判定部402Cおよびアラーム等信号送信部403Cと同じであるが、状態判定部402Dには、温度センサ14に関する異常の発生の有無の判定に際して用いる閾値としてδが設定されている。   In the heating control circuit 400D, the functions of the open loop temperature control unit 401D, the state determination unit 402D, and the alarm signal transmission unit 403D are the same as the open loop temperature control unit 401C, the state determination unit 402C, and the heating control circuit 400C of the third example. Although the same as the alarm signal transmission unit 403C, in the state determination unit 402D, δ is set as a threshold used when determining whether or not an abnormality has occurred in the temperature sensor 14.

以下、図10に示すタイムチャートを用いて、加熱制御回路400Dの動作について具体的に説明する。図10に示すタイムチャートにおいて、図10(a)は計測温度Tpvの変化を示し、図10(b)はヒータ出力Poutの変化を示す。   Hereinafter, the operation of the heating control circuit 400D will be specifically described with reference to a time chart shown in FIG. In the time chart shown in FIG. 10, FIG. 10 (a) shows a change in measured temperature Tpv, and FIG. 10 (b) shows a change in heater output Pout.

図10に示すt1点では、加熱制御回路400Dへの操作者からの指令がOFFとされており、この指令を受けてオープンループ温度制御部401Dは加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを0とする。これにより、それまで目標温度Ttpに達していた計測温度Tpvは低下して行く。   At the point t1 shown in FIG. 10, the command from the operator to the heating control circuit 400D is turned OFF. Upon receiving this command, the open loop temperature control unit 401D sets the heater output Pout to the heater 90 to 0. To do. As a result, the measured temperature Tpv that has reached the target temperature Ttp until then decreases.

次の回の圧力測定に際し、加熱制御回路400Dへの操作者からの指令がONとされると(図10に示すt2点)、オープンループ温度制御部401Dは、センサケース80内の温度が目標温度Ttpとなるように加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを制御(オープンループ制御)し始める。すなわち、センサケース80内の温度を目標温度Ttpとするべく、加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutを目標温度Ttpに対応する正常値(標準値)Pstまで上昇させ始める。   When the command from the operator to the heating control circuit 400D is turned on at the next pressure measurement (point t2 shown in FIG. 10), the open loop temperature control unit 401D sets the temperature in the sensor case 80 to the target. Control of the heater output Pout to the heater 90 for heating (open loop control) is started so as to reach the temperature Ttp. That is, in order to set the temperature in the sensor case 80 to the target temperature Ttp, the heater output Pout to the heater 90 is started to rise to a normal value (standard value) Pst corresponding to the target temperature Ttp.

このオープンループ制御によって、加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutが目標温度Ttpに対応する正常値(標準値)Pstになり(図10に示すt3点)、計測温度Tpvは目標温度Ttpに達した状態を維持する。この場合、被測定流体の圧力の測定は、ヒータ出力Poutが正常値(標準値)Pstに達している状態で行われる。   By this open loop control, the heater output Pout to the heater 90 becomes a normal value (standard value) Pst corresponding to the target temperature Ttp (point t3 shown in FIG. 10), and the measured temperature Tpv has reached the target temperature Ttp. Maintain state. In this case, the pressure of the fluid to be measured is measured in a state where the heater output Pout has reached the normal value (standard value) Pst.

ここで、例えば温度センサ14に異常が生じ、センサケース80内の温度が目標温度Ttpとなっているにも拘わらず、温度センサ14からの計測温度Tpvが低下(異常低下)し始めたとする(図10に示すt4点)。   Here, for example, it is assumed that an abnormality occurs in the temperature sensor 14 and the measured temperature Tpv from the temperature sensor 14 starts to decrease (abnormally decreases) even though the temperature in the sensor case 80 is the target temperature Ttp ( T4 point shown in FIG. 10).

この場合、オープンループ温度制御部401Dは、加熱用ヒータ90へのヒータ出力Poutとして正常値(標準値)Pstを維持し続ける。このため、センサケース80内の温度は上昇しない。   In this case, the open loop temperature control unit 401D continues to maintain a normal value (standard value) Pst as the heater output Pout to the heater 90. For this reason, the temperature in the sensor case 80 does not rise.

状態判定部402Dは、ヒータ出力Poutが正常値(標準値)Pstに達している時の計測温度Tpvを監視し、この計測温度Tpvが目標温度Ttpに対して閾値δ以上低い場合、温度センサ14に故障などの異常が発生している旨の判定結果をアラーム等信号送信部403Dへ送る。アラーム等信号送信部403Dは、この状態判定部402Dからの判定結果を上位装置へ送信する。   The state determination unit 402D monitors the measured temperature Tpv when the heater output Pout reaches the normal value (standard value) Pst. If the measured temperature Tpv is lower than the target temperature Ttp by the threshold δ or more, the temperature sensor 14 The determination result indicating that an abnormality such as a failure has occurred is sent to the alarm signal transmitting unit 403D. The alarm signal transmission unit 403D transmits the determination result from the state determination unit 402D to the host device.

このようにして、この加熱制御回路400Dでは、ヒータ出力Poutが正常値(標準値)Pstに達している時(高温到達時)の計測温度Tpvをデータ処理(目標温度Ttpとの差異を検出)することで、温度センサ14の不具合を簡易的に推定し、温度センサ14の故障などの異常を早期に発見することが可能となる。これにより、隔膜真空計1の不具合発生の確率が低くない状態を検出し、隔膜真空計1自体の健常性を向上させることができるようになる。   In this way, in the heating control circuit 400D, the measured temperature Tpv when the heater output Pout reaches the normal value (standard value) Pst (at the time of reaching high temperature) is processed (detecting a difference from the target temperature Ttp). By doing so, it is possible to simply estimate the malfunction of the temperature sensor 14 and detect an abnormality such as a failure of the temperature sensor 14 at an early stage. As a result, it is possible to detect a state in which the probability of occurrence of the malfunction of the diaphragm vacuum gauge 1 is not low and improve the health of the diaphragm vacuum gauge 1 itself.

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
[Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.

1…隔膜真空計(静電容量型圧力センサ)、10…ハウジング、10A…導入部、11…ロアハウジング、12…アッパハウジング、13…カバー、14…温度センサ、20…台座プレート、21…第1の台座プレート、22…第2の台座プレート、30…センサチップ、31…センサプレート、32…センサダイアフラム、33…センサ台座、50…支持ダイアフラム、70…バッフル、80…センサケース、90…加熱用ヒータ、400(400A〜400D)…加熱制御回路、401A,401B…クローズドループ温度制御部、401C,401D…オープンループ温度制御部、402A〜402D…状態判定部、403A〜403D…アラーム等信号送信部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diaphragm gauge (capacitance type pressure sensor), 10 ... Housing, 10A ... Introduction part, 11 ... Lower housing, 12 ... Upper housing, 13 ... Cover, 14 ... Temperature sensor, 20 ... Base plate, 21 ... No. 1 pedestal plate, 22 ... second pedestal plate, 30 ... sensor chip, 31 ... sensor plate, 32 ... sensor diaphragm, 33 ... sensor pedestal, 50 ... support diaphragm, 70 ... baffle, 80 ... sensor case, 90 ... heating Heaters, 400 (400A to 400D) ... heating control circuit, 401A, 401B ... closed loop temperature control unit, 401C, 401D ... open loop temperature control unit, 402A-402D ... state determination unit, 403A-403D ... alarm transmission Department.

Claims (4)

被測定流体の導入部を有するハウジングと、
前記導入部を通して導かれてくる被測定流体の圧力を受けて撓むダイアフラムの変化を静電容量の変化として検出するセンサチップと、
前記センサチップを内部に収容した前記ハウジングの本体を覆うセンサケースと、
前記センサケース内を加熱するヒータと、
前記センサケース内の温度を測定する温度センサと、
前記センサケース内の温度が予め定められた温度となるように前記ヒータへの出力を制御するヒータ制御部と、
前記温度センサが測定する前記センサケース内の温度の推移および前記ヒータ制御部からの前記ヒータへの出力の推移に基づいて異常が発生しているか否かを判定する状態判定部とを備えた静電容量型圧力センサであって、
前記ヒータ制御部は、
前記温度センサが測定する前記センサケース内の温度を計測温度Tpvとし、前記予め定められた温度を設定温度Tspとし、計測温度Tpvが設定温度Tspと等しくなるように前記ヒータへの出力をクローズドループ制御し、
前記状態判定部は、
前記計測温度Tpvと前記設定温度Tspとが等しく制御されている時の前記ヒータ制御部からの前記ヒータへの出力に基づいて前記ヒータに関する異常が発生しているか否かを判定する
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
A housing having an introduction section for a fluid to be measured;
A sensor chip that detects a change in the diaphragm that is deflected by receiving the pressure of the fluid to be measured guided through the introduction unit, as a change in capacitance;
A sensor case that covers the body of the housing that houses the sensor chip;
A heater for heating the inside of the sensor case;
A temperature sensor for measuring the temperature in the sensor case;
A heater control unit for controlling the output to the heater so that the temperature in the sensor case becomes a predetermined temperature ;
A state determination unit that determines whether an abnormality has occurred based on a change in temperature in the sensor case measured by the temperature sensor and a change in output from the heater control unit to the heater. A capacitive pressure sensor,
The heater control unit
The temperature in the sensor case measured by the temperature sensor is a measured temperature Tpv, the predetermined temperature is a set temperature Tsp, and the output to the heater is closed loop so that the measured temperature Tpv is equal to the set temperature Tsp. Control
The state determination unit
It is determined whether an abnormality relating to the heater has occurred based on an output from the heater control unit to the heater when the measured temperature Tpv and the set temperature Tsp are controlled to be equal. Capacitive pressure sensor.
被測定流体の導入部を有するハウジングと、
前記導入部を通して導かれてくる被測定流体の圧力を受けて撓むダイアフラムの変化を静電容量の変化として検出するセンサチップと、
前記センサチップを内部に収容した前記ハウジングの本体を覆うセンサケースと、
前記センサケース内を加熱するヒータと、
前記センサケース内の温度を測定する温度センサと、
前記センサケース内の温度が予め定められた温度となるように前記ヒータへの出力を制御するヒータ制御部と、
前記温度センサが測定する前記センサケース内の温度の推移および前記ヒータ制御部からの前記ヒータへの出力の推移に基づいて異常が発生しているか否かを判定する状態判定部とを備えた静電容量型圧力センサであって、
前記ヒータ制御部は、
前記温度センサが測定する前記センサケース内の温度を計測温度Tpvとし、前記予め定められた温度を設定温度Tspとし、計測温度Tpvが設定温度Tspと等しくなるように前記ヒータへの出力をクローズドループ制御し、
前記状態判定部は、
前記ヒータへの出力が予め定められている上限値に達している時の前記計測温度Tpvに基づいて前記温度センサに関する異常が発生しているか否かを判定する
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
A housing having an introduction section for a fluid to be measured;
A sensor chip that detects a change in the diaphragm that is deflected by receiving the pressure of the fluid to be measured guided through the introduction unit, as a change in capacitance;
A sensor case that covers the body of the housing that houses the sensor chip;
A heater for heating the inside of the sensor case;
A temperature sensor for measuring the temperature in the sensor case;
A heater control unit for controlling the output to the heater so that the temperature in the sensor case becomes a predetermined temperature;
A state determination unit that determines whether an abnormality has occurred based on a change in temperature in the sensor case measured by the temperature sensor and a change in output from the heater control unit to the heater. A capacitive pressure sensor,
The heater control unit
The temperature in the sensor case measured by the temperature sensor is a measured temperature Tpv, the predetermined temperature is a set temperature Tsp, and the output to the heater is closed loop so that the measured temperature Tpv is equal to the set temperature Tsp. Control
The state determination unit
A capacitance type that determines whether or not an abnormality relating to the temperature sensor has occurred based on the measured temperature Tpv when the output to the heater has reached a predetermined upper limit value. Pressure sensor.
被測定流体の導入部を有するハウジングと、
前記導入部を通して導かれてくる被測定流体の圧力を受けて撓むダイアフラムの変化を静電容量の変化として検出するセンサチップと、
前記センサチップを内部に収容した前記ハウジングの本体を覆うセンサケースと、
前記センサケース内を加熱するヒータと、
前記センサケース内の温度を測定する温度センサと、
前記センサケース内の温度が予め定められた温度となるように前記ヒータへの出力を制御するヒータ制御部と、
前記温度センサが測定する前記センサケース内の温度の推移および前記ヒータ制御部からの前記ヒータへの出力の推移に基づいて異常が発生しているか否かを判定する状態判定部とを備えた静電容量型圧力センサであって、
前記ヒータ制御部は、
前記予め定められた温度を目標温度Ttpとし、前記センサケース内の温度が目標温度Ttpとなるように前記ヒータへの出力をオープンループ制御し、
前記状態判定部は、
前記温度センサが測定する前記センサケース内の温度を計測温度Tpvとして取り込み、前記ヒータへの出力が前記目標温度Ttpに対応する正常な値に達している時の前記計測温度Tpvに基づいて前記ヒータに関する異常が発生しているか否かを判定する
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
A housing having an introduction section for a fluid to be measured;
A sensor chip that detects a change in the diaphragm that is deflected by receiving the pressure of the fluid to be measured guided through the introduction unit, as a change in capacitance;
A sensor case that covers the body of the housing that houses the sensor chip;
A heater for heating the inside of the sensor case;
A temperature sensor for measuring the temperature in the sensor case;
A heater control unit for controlling the output to the heater so that the temperature in the sensor case becomes a predetermined temperature;
A state determination unit that determines whether an abnormality has occurred based on a change in temperature in the sensor case measured by the temperature sensor and a change in output from the heater control unit to the heater. A capacitive pressure sensor,
The heater control unit
The predetermined temperature is set as the target temperature Ttp, and the output to the heater is subjected to open loop control so that the temperature in the sensor case becomes the target temperature Ttp,
The state determination unit
The temperature in the sensor case measured by the temperature sensor is taken as a measured temperature Tpv, and the heater is based on the measured temperature Tpv when the output to the heater reaches a normal value corresponding to the target temperature Ttp. A capacitance type pressure sensor characterized by determining whether or not an abnormality has occurred .
被測定流体の導入部を有するハウジングと、
前記導入部を通して導かれてくる被測定流体の圧力を受けて撓むダイアフラムの変化を静電容量の変化として検出するセンサチップと、
前記センサチップを内部に収容した前記ハウジングの本体を覆うセンサケースと、
前記センサケース内を加熱するヒータと、
前記センサケース内の温度を測定する温度センサと、
前記センサケース内の温度が予め定められた温度となるように前記ヒータへの出力を制御するヒータ制御部と、
前記温度センサが測定する前記センサケース内の温度の推移および前記ヒータ制御部からの前記ヒータへの出力の推移に基づいて異常が発生しているか否かを判定する状態判定部とを備えた静電容量型圧力センサであって、
前記ヒータ制御部は、
前記予め定められた温度を目標温度Ttpとし、前記センサケース内の温度が目標温度Ttpとなるように前記ヒータへの出力をオープンループ制御し、
前記状態判定部は、
前記温度センサが測定する前記センサケース内の温度を計測温度Tpvとして取り込み、前記ヒータへの出力が前記目標温度Ttpに対応する正常な値に達している時の前記計測温度Tpvに基づいて前記温度センサに関する異常が発生しているか否かを判定する
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
A housing having an introduction section for a fluid to be measured;
A sensor chip that detects a change in the diaphragm that is deflected by receiving the pressure of the fluid to be measured guided through the introduction unit, as a change in capacitance;
A sensor case that covers the body of the housing that houses the sensor chip;
A heater for heating the inside of the sensor case;
A temperature sensor for measuring the temperature in the sensor case;
A heater control unit for controlling the output to the heater so that the temperature in the sensor case becomes a predetermined temperature;
A state determination unit that determines whether an abnormality has occurred based on a change in temperature in the sensor case measured by the temperature sensor and a change in output from the heater control unit to the heater. A capacitive pressure sensor,
The heater control unit
The predetermined temperature is set as the target temperature Ttp, and the output to the heater is subjected to open loop control so that the temperature in the sensor case becomes the target temperature Ttp,
The state determination unit
The temperature in the sensor case measured by the temperature sensor is taken as a measured temperature Tpv, and the temperature based on the measured temperature Tpv when the output to the heater reaches a normal value corresponding to the target temperature Ttp. A capacitance type pressure sensor characterized by determining whether or not an abnormality relating to the sensor has occurred .
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