JP6685766B2 - 圧力変化測定装置、高度測定装置、及び圧力変化測定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、圧力変化測定装置、高度測定装置、及び圧力変化測定方法に関する。
従来、測定対象の圧力変化を測定する装置として、内室（圧力室）と、この内室の圧力と測定対象の圧力との差圧を検出する差圧センサと、測定対象の圧力伝達媒体が内室に対して流入出できる圧力通過孔とを有する圧力変化測定装置が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献３）。
しかしながら、上記のような圧力変化測定装置では、その出力信号から所定のタイミングにおける測定対象の圧力変化を検知できる反面、測定対象の圧力の経時的変化、つまり時間軸に対する測定対象圧力の変化を測定することが難しい。例えば、上記のような圧力変化測定装置では、得られた出力信号に基づいて、測定対象の圧力の経時的変化を測定する場合に、測定対象の圧力が一定である状態の基準値に対して、出力信号がどれだけ変化したかを測定する必要があるが、この基準値をどのように設定するかに関しては明らかにされていない。そのため、上記のような圧力変化測定装置では、測定対象の圧力の経時的変化を高精度に測定することが困難であった。
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、測定対象の圧力の経時的変化を高精度に測定することができる圧力変化測定装置、高度測定装置、及び圧力変化測定方法を提供することにある。
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、測定対象圧力を伝達する圧力伝達媒体が流入するキャビティと、前記圧力伝達媒体を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部圧力と前記測定対象圧力との差圧に応じた差圧検出値を検出する差圧センサと、前記差圧センサの温度に応じた温度検出値を検出する温度センサと、前記温度センサによって検出された前記温度検出値と、前記差圧のない状態における前記差圧センサの検出値を示す検出基準値の温度特性とに基づいて、前記検出基準値を設定する基準値設定部と、前記基準値設定部によって設定された前記検出基準値と、前記差圧センサによって検出された前記差圧検出値とに基づいて、前記測定対象圧力の変化を示す情報を生成する演算処理部とを備え、前記差圧センサは、前記キャビティを有するセンサ本体と、前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状であり、前記キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバーと、前記カンチレバーの撓み変形に応じた前記基端部の抵抗変化に基づいて、前記差圧検出値を検出する差圧検出回路部と、前記カンチレバーと同一材質及び同一形状になるように構成されたレバー部を有するレファレンス部とを備え、前記差圧検出回路部は、前記カンチレバーの基端部の抵抗を含む検出抵抗と、前記レバー部の基端部の抵抗を含む参照抵抗とを有するホイートストンブリッジ回路を備え、前記温度センサは、前記カンチレバーと同一材質で、前記カンチレバー及び前記レバー部と同一の基板上に構成された温度検出抵抗部と、前記温度検出抵抗部の抵抗変化に基づいて、前記温度検出値を検出する温度検出回路部とを備え、前記演算処理部は、前記温度センサを用いて設定された前記検出基準値と、前記カンチレバーと前記レファレンス部のレバー部とを用いることで温度変化の影響を低減した前記差圧検出値とに基づいて、前記測定対象圧力の変化を示す情報を生成することを特徴とする圧力変化測定装置である。
また、本発明の一態様は、測定対象圧力を伝達する圧力伝達媒体が流入するキャビティと、前記圧力伝達媒体を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部圧力と前記測定対象圧力との差圧に応じた差圧検出値を検出する差圧センサと、前記差圧センサの温度に応じた温度検出値を検出する温度センサと、前記温度センサによって検出された前記温度検出値と、前記差圧のない状態における前記差圧センサの検出値を示す検出基準値の温度特性とに基づいて、前記検出基準値を設定する基準値設定部と、前記基準値設定部によって設定された前記検出基準値と、前記差圧センサによって検出された前記差圧検出値とに基づいて、前記測定対象圧力の変化を示す情報を生成する演算処理部とを備え、前記差圧センサは、前記キャビティを有するセンサ本体と、前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状であり、前記キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバーと、前記カンチレバーの撓み変形に応じた前記基端部の抵抗変化に基づいて、前記差圧検出値を検出する差圧検出回路部とを備え、前記温度センサは、キャビティを有する本体部と、前記カンチレバーと同一材質及び同一形状になるように、且つ、前記本体部のキャビティを覆うように構成された温度検出抵抗部と、前記温度検出抵抗部の抵抗変化に基づいて、前記温度検出値を検出する温度検出回路部とを備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の圧力変化測定装置において、前記カンチレバーは、不純物半導体層で構成されるピエゾ抵抗を、少なくとも前記基端部に備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の圧力変化測定装置において、前記基準値設定部は、前記温度検出値と、前記温度検出値の温度特性と、前記検出基準値の温度特性とに基づいて、前記検出基準値を設定することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の圧力変化測定装置において、前記基準値設定部は、前記温度検出値と、前記温度検出値の温度特性とに基づいて、前記差圧センサの温度を推定し、推定した前記差圧センサの温度と、前記検出基準値の温度特性とに基づいて、前記検出基準値を設定することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の圧力変化測定装置において、前記基準値設定部は、前記温度検出値の温度特性と、前記検出基準値の温度特性とに基づいて生成された、前記温度検出値から前記検出基準値を算出する算出式と、前記温度検出値とに基づいて、前記検出基準値を算出することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の圧力変化測定装置において、前記基準値設定部は、前記温度検出値の温度特性と、前記検出基準値の温度特性とに基づいて生成された、前記温度検出値と前記検出基準値とを対応づける変換テーブルと、前記温度検出値とに基づいて、前記検出基準値を生成することを特徴とする。
また、本発明の一態様は、上記の圧力変化測定装置と、前記圧力変化測定装置から得られた前記測定対象圧力の変化を高度情報に変換する高度変換部とを備えることを特徴とする高度測定装置である。
また、本発明の一態様は、測定対象圧力を伝達する圧力伝達媒体が流入するキャビティと、前記圧力伝達媒体を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部圧力と前記測定対象圧力との差圧に応じた差圧検出値を検出する差圧センサと、前記差圧センサの温度に応じた温度検出値を検出する温度センサとを利用した圧力変化測定方法であって、前記差圧センサは、前記キャビティを有するセンサ本体と、前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状であり、前記キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバーと、前記カンチレバーの撓み変形に応じた前記基端部の抵抗変化に基づいて、前記差圧検出値を検出する差圧検出回路部と、前記カンチレバーと同一材質及び同一形状になるように構成されたレバー部を有するレファレンス部とを備えており、前記差圧検出回路部は、前記カンチレバーの基端部の抵抗を含む検出抵抗と、前記レバー部の基端部の抵抗を含む参照抵抗とを有するホイートストンブリッジ回路を備えており、前記温度センサは、前記カンチレバーと同一材質で、前記カンチレバー及び前記レバー部と同一の基板上に構成された温度検出抵抗部と、前記温度検出抵抗部の抵抗変化に基づいて、前記温度検出値を検出する温度検出回路部とを備えており、基準値設定部が、前記温度センサによって検出された前記温度検出値と、前記差圧のない状態における前記差圧センサの検出値を示す検出基準値の温度特性とに基づいて、前記検出基準値を設定する基準値設定ステップと、演算処理部が、前記基準値設定ステップによって設定された前記検出基準値と、前記差圧センサによって検出された前記差圧検出値とに基づいて、前記測定対象圧力の変化を示す情報を生成する演算処理ステップとを含み、前記演算処理ステップにおいて、前記演算処理部は、前記温度センサを用いて設定された前記検出基準値と、前記カンチレバーと前記レファレンス部のレバー部とを用いることで温度変化の影響を低減した前記差圧検出値とに基づいて、前記測定対象圧力の変化を示す情報を生成することを特徴とする圧力変化測定方法である。
本発明によれば、測定対象の圧力の経時的変化を高精度に測定することができる。
以下、本発明の一実施形態による圧力変化測定装置、及び高度測定装置について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態による圧力変化測定装置１の一例を示す機能ブロック図である。
図１に示すように、圧力変化測定装置１は、差圧センサ１１０と、温度センサ１２０と、基準値設定部６０と、演算処理部７０とを備えている。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態による圧力変化測定装置１の一例を示す機能ブロック図である。
図１に示すように、圧力変化測定装置１は、差圧センサ１１０と、温度センサ１２０と、基準値設定部６０と、演算処理部７０とを備えている。
差圧センサ１１０は、測定対象媒体（例えば、空気などの流体）の圧力（測定対象圧力）の変化を検出するものであり、後述するキャビティ１０（図３参照）の内部圧力と測定対象圧力（外部圧力）との差圧に応じた差圧検出値を検出する。差圧センサ１１０は、差圧検出値を検出する差圧検出回路部４０を備えている。
差圧検出回路部４０は、ホイートストンブリッジ回路４１と、差動増幅回路４２とを備えている。
ホイートストンブリッジ回路４１は、後述する差圧センサ部１１１が有する抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）と、後述するレファレンス部１１２が有する抵抗Ｒ２（参照抵抗Ｒｒｅｆ）と、抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ４とを備えている。
抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）は、第１端が電源線Ｖｃｃに、第２端がノードＮ１に接続されており、キャビティ１０内外の差圧に応じて抵抗が変化する。抵抗Ｒ２（参照抵抗Ｒｒｅｆ）は、第１端がノードＮ１に、第２端が電源線ＧＮＤに接続されており、差圧検出値の温度依存及び抵抗値バラツキによる検出誤差を低減するための参照抵抗である。
また、抵抗Ｒ３は、第１端が電源線Ｖｃｃに、第２端がノードＮ２に接続され、抵抗Ｒ４は、第１端がノードＮ２に、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。抵抗Ｒ１及びＲ２は、後述するセンサチップ１００内に構成されており、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４は、センサチップ１００の外部に備えられた外付け抵抗である。
ホイートストンブリッジ回路４１は、後述する差圧センサ部１１１が有する抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）と、後述するレファレンス部１１２が有する抵抗Ｒ２（参照抵抗Ｒｒｅｆ）と、抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ４とを備えている。
抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）は、第１端が電源線Ｖｃｃに、第２端がノードＮ１に接続されており、キャビティ１０内外の差圧に応じて抵抗が変化する。抵抗Ｒ２（参照抵抗Ｒｒｅｆ）は、第１端がノードＮ１に、第２端が電源線ＧＮＤに接続されており、差圧検出値の温度依存及び抵抗値バラツキによる検出誤差を低減するための参照抵抗である。
また、抵抗Ｒ３は、第１端が電源線Ｖｃｃに、第２端がノードＮ２に接続され、抵抗Ｒ４は、第１端がノードＮ２に、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。抵抗Ｒ１及びＲ２は、後述するセンサチップ１００内に構成されており、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４は、センサチップ１００の外部に備えられた外付け抵抗である。
差動増幅回路４２は、例えば、計測アンプ（インスツルメンテーションアンプ）であり、ノードＮ１とノードＮ２との電位差を増幅して出力信号Ｓ１として出力する。差動増幅回路４２は、反転入力端子（−端子）がノードＮ１に接続され、非反転入力端子（＋端子）がノードＮ２に接続されている。
温度センサ１２０は、差圧センサ１１０の温度（例えば、周辺温度）に応じた温度検出値を検出する。温度センサ１２０は、温度検出値を検出する温度検出回路部５０を備えている。
温度検出回路部５０は、ホイートストンブリッジ回路５１と、差動増幅回路５２とを備えている。
ホイートストンブリッジ回路５１は、後述する温度センサ部１２１が有する抵抗Ｒ５（検出抵抗Ｒｔｍｐ）と、抵抗Ｒ６と、抵抗Ｒ７と、抵抗Ｒ８とを備えている。
抵抗Ｒ５（検出抵抗Ｒｔｍｐ）は、第１端が電源線Ｖｃｃに、第２端がノードＮ３に接続されており、差圧センサ１１０の温度に応じて抵抗値が変化する。抵抗Ｒ６は、第１端がノードＮ３に、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。
また、抵抗Ｒ７は、第１端が電源線Ｖｃｃに、第２端がノードＮ４に接続され、抵抗Ｒ８は、第１端がノードＮ４に、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。抵抗Ｒ５は、後述するセンサチップ１００内に構成されており、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ７、及びＲ８は、センサチップ１００の外部に備えられた外付け抵抗である。
温度検出回路部５０は、ホイートストンブリッジ回路５１と、差動増幅回路５２とを備えている。
ホイートストンブリッジ回路５１は、後述する温度センサ部１２１が有する抵抗Ｒ５（検出抵抗Ｒｔｍｐ）と、抵抗Ｒ６と、抵抗Ｒ７と、抵抗Ｒ８とを備えている。
抵抗Ｒ５（検出抵抗Ｒｔｍｐ）は、第１端が電源線Ｖｃｃに、第２端がノードＮ３に接続されており、差圧センサ１１０の温度に応じて抵抗値が変化する。抵抗Ｒ６は、第１端がノードＮ３に、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。
また、抵抗Ｒ７は、第１端が電源線Ｖｃｃに、第２端がノードＮ４に接続され、抵抗Ｒ８は、第１端がノードＮ４に、第２端が電源線ＧＮＤに接続されている。抵抗Ｒ５は、後述するセンサチップ１００内に構成されており、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ７、及びＲ８は、センサチップ１００の外部に備えられた外付け抵抗である。
差動増幅回路５２は、例えば、計測アンプ（インスツルメンテーションアンプ）であり、ノードＮ３とノードＮ４との電位差を増幅して出力信号Ｓ２として出力する。差動増幅回路５２は、反転入力端子（−端子）がノードＮ３に接続され、非反転入力端子（＋端子）がノードＮ４に接続されている。
なお、センサチップ１００は、差圧センサ１１０、差圧センサ部１１１、及びレファレンス部１１２を備えており、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、及び抵抗Ｒ５は、センサチップ１００内の同一の半導体基板上に構成されている。また、センサチップ１００の構成の詳細については、後述する。
なお、センサチップ１００は、差圧センサ１１０、差圧センサ部１１１、及びレファレンス部１１２を備えており、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、及び抵抗Ｒ５は、センサチップ１００内の同一の半導体基板上に構成されている。また、センサチップ１００の構成の詳細については、後述する。
基準値設定部６０は、温度センサ１２０によって検出された温度検出値（信号Ｓ２の値）と、差圧のない状態における差圧センサ１１０の検出値を示す検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を設定する。基準値設定部６０は、例えば、温度検出値と、温度検出値の温度特性と、検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を設定する。具体的に、基準値設定部６０は、例えば、温度検出値と、温度検出値の温度特性とに基づいて、差圧センサ１１０の温度を推定し、推定した差圧センサ１１０の温度と、検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を設定する。
また、基準値設定部６０は、温度特性記憶部６１と、基準値生成部６２とを備えている。
また、基準値設定部６０は、温度特性記憶部６１と、基準値生成部６２とを備えている。
温度特性記憶部６１は、検出基準値を生成（推定）するために用いる各種温度特性データを記憶する。温度特性記憶部６１は、例えば、差圧センサ１１０の温度と、検出基準値との関係を示す検出基準値の温度特性と、温度センサ１２０の温度と、温度検出値との関係を示す温度検出値の温度特性とを記憶する。
なお、本実施形態では、温度特性記憶部６１は、検出基準値の温度特性の一例として、差圧センサ１１０の温度を変化させて、当該温度値と、検出基準値とを対応付けた温度特性データ（基準値変換テーブル）を記憶する。また、温度特性記憶部６１は、温度検出値の温度特性の一例として、温度センサ１２０の温度を変化させて、当該温度値と、温度検出値とを対応付けた温度特性データ（温度変換テーブル）を記憶する。
なお、本実施形態では、温度特性記憶部６１は、検出基準値の温度特性の一例として、差圧センサ１１０の温度を変化させて、当該温度値と、検出基準値とを対応付けた温度特性データ（基準値変換テーブル）を記憶する。また、温度特性記憶部６１は、温度検出値の温度特性の一例として、温度センサ１２０の温度を変化させて、当該温度値と、温度検出値とを対応付けた温度特性データ（温度変換テーブル）を記憶する。
基準値生成部６２は、温度センサ１２０が検出した温度検出値と、温度特性記憶部６１が記憶する温度検出値の温度特性とに基づいて、差圧センサ１１０の温度を推定する。すなわち、基準値生成部６２は、温度センサ１２０から取得した温度検出値に対応する温度値を、温度特性記憶部６１の温度変換テーブルから取得することで、差圧センサ１１０の温度を推定する。なお、温度検出値が、温度変換テーブルに存在しない場合には、基準値生成部６２は、最も近い温度検出値に対応する温度値を取得してもよいし、例えば、線形補完などを用いて、温度値を推定してもよい。
また、基準値生成部６２は、推定した差圧センサ１１０の温度と、検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を設定する。すなわち、基準値生成部６２は、温度特性記憶部６１の温度変換テーブルから取得した温度値に対応する検出基準値を、温度特性記憶部６１の基準値変換テーブルから取得することで、検出基準値を生成（設定）する。なお、温度値が、基準値変換テーブルに存在しない場合には、基準値生成部６２は、最も近い温度値に対応する検出基準値を取得してもよいし、例えば、線形補完などを用いて、検出基準値を推定してもよい。基準値生成部６２は、取得した検出基準値を、出力信号Ｓ３として、演算処理部７０に出力する。
演算処理部７０は、基準値設定部６０によって設定された検出基準値と、差圧センサ１１０によって検出された差圧検出値（信号Ｓ１の値）とに基づいて、測定対象圧力の変化を示す情報を生成する。演算処理部７０は、算出した測定対象圧力の変化を示す圧力の変化情報を出力する。なお、本実施形態では、演算処理部７０は、圧力の変化情報の一例として、キャビティ１０の外部の圧力値（外圧値Ｐｏｕｔ）を出力するものとする。
また、演算処理部７０は、テーブル記憶部７１と、内圧値記憶部７２と、圧力算出部７３とを備えている。
また、演算処理部７０は、テーブル記憶部７１と、内圧値記憶部７２と、圧力算出部７３とを備えている。
テーブル記憶部７１は、外圧値Ｐｏｕｔの算出に利用する各種変換テーブルを記憶する。テーブル記憶部７１は、例えば、差圧値変換テーブル、及び流量変換テーブルを記憶する。差圧値変換テーブルは、抵抗Ｒ１の変化率（ΔＲ／Ｒ）と、キャビティ１０の内外の差圧値ΔＰとの関係を示すテーブルであり、抵抗Ｒ１の変化率（ΔＲ／Ｒ）と、差圧値ΔＰとを対応付けたテーブルである。また、流量変換テーブルは、差圧値ΔＰと、キャビティ１０の内外へ移動する空気の流量Ｑとの関係を示すテーブルであり、差圧値ΔＰと、流量Ｑとを対応付けたテーブルである。
内圧値記憶部７２は、次回の測定時の推定値である内圧値Ｐｉｎを記憶する。
内圧値記憶部７２は、次回の測定時の推定値である内圧値Ｐｉｎを記憶する。
圧力算出部７３は、差圧センサ１１０によって検出された差圧検出値Ｖｓｅｎと、基準値設定部６０によって設定された検出基準値Ｖｒｅｆとに基づいて、温度変動分を除外した正確な変動電圧ΔＶｐを算出する。ここで、変動電圧ΔＶｐは、下記の式（１）で表される。
圧力算出部７３は、式（１）を利用して、変動電圧ΔＶｐを算出する。次に、圧力算出部７３は、変動電圧ΔＶｐに対して、差動増幅回路４２の増幅率（ゲイン値）で除算するとともに、ホイートストンブリッジ回路４１に供給される電源線Ｖｃｃの電圧、及び抵抗Ｒ２〜Ｒ４の抵抗値に基づいて、抵抗Ｒ１の抵抗値（Ｒ＋ΔＲ）を算出する。ここで、抵抗値Ｒは、差圧値ΔＰが“０”の場合の抵抗Ｒ１の抵抗値を示し、抵抗値ΔＲは、差圧値ΔＰによって変化した抵抗Ｒ１の変化分の抵抗値を示す。また、圧力算出部７３は、抵抗Ｒ１の変化率（ΔＲ／Ｒ）に対応する差圧値ΔＰを、テーブル記憶部７１の差圧値変換テーブルから取得する。
また、圧力算出部７３は、内圧値記憶部７２が記憶する内圧値Ｐｉｎと、差圧値変換テーブルから取得した差圧値ΔＰと、下記の式（２）とに基づいて、外圧値Ｐｏｕｔを算出する。圧力算出部７３は、算出した外圧値Ｐｏｕｔを圧力変化測定装置１の外部に出力する。
また、圧力算出部７３は、差圧値ΔＰに対応する流量Ｑを、テーブル記憶部７１の流量変換テーブルから取得する。圧力算出部７３は、取得した流量Ｑから下記の式（３）を利用して、次回の測定時の内圧値Ｐｉｎを算出する。
ここで、変数ｉは、サンプル番号（測定番号）を示し、変数Ｖｃは、キャビティ１０の容積を示し、変数Δｔは、測定時間間隔（サンプル間隔）を示している。また、内圧値Ｐｉｎ（ｉ）は、現在の内圧値を示し、内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋１）は、次回の測定時の内圧値を示している。
圧力算出部７３は、算出した次回の測定時の内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋１）を内圧値記憶部７２に記憶させる。
圧力算出部７３は、算出した次回の測定時の内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋１）を内圧値記憶部７２に記憶させる。
次に、図２〜図４を参照して、センサチップ１００の構成について説明する。
図２は、本実施形態におけるセンサチップ１００の一例を示す平面図である。また、図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿ったセンサチップ１００の断面図である。また、図４は、図２に示すＢ−Ｂ線に沿ったセンサチップ１００の断面図である。
図１〜３に示すように、本実施形態のセンサチップ１００は、ＳＯＩ基板５を利用して形成された直方体状の外形を有するセンサ本体２を備え、差圧センサ部１１１と、レファレンス部１１２と、温度センサ部１２１とを備えている。
図２は、本実施形態におけるセンサチップ１００の一例を示す平面図である。また、図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿ったセンサチップ１００の断面図である。また、図４は、図２に示すＢ−Ｂ線に沿ったセンサチップ１００の断面図である。
図１〜３に示すように、本実施形態のセンサチップ１００は、ＳＯＩ基板５を利用して形成された直方体状の外形を有するセンサ本体２を備え、差圧センサ部１１１と、レファレンス部１１２と、温度センサ部１２１とを備えている。
差圧センサ部１１１は、所定の周波数帯域（例えば、１Ｈｚ以下の低周波帯域）の圧力変動を検出するセンサであり、圧力伝達媒体（例えば空気等の気体）が存在する空間等に配置されて使用される。差圧センサ部１１１は、キャビティ１０を有するセンサ本体２と、先端部３ａが自由端とされ、基端部３ｂが片持ち支持されたカンチレバー３とを備えている。
なお、本実施形態では、センサチップ１００の厚み方向（Ｚ軸方向）に沿ったカンチレバー３側を上方、その反対側を下方といい、センサチップ１００の平面視で長手方向をＸ軸方向、センサチップ１００の平面視で長手方向（Ｘ軸方向）に直交する短手方向をＹ軸方向として説明する。
また、ＳＯＩ基板５は、図３に示すように、シリコン支持層５ａ、シリコン酸化膜等の電気的絶縁性を有する絶縁層５ｂ、及びシリコン活性層５ｃを熱的に張り合わせた基板とされている。
また、ＳＯＩ基板５は、図３に示すように、シリコン支持層５ａ、シリコン酸化膜等の電気的絶縁性を有する絶縁層５ｂ、及びシリコン活性層５ｃを熱的に張り合わせた基板とされている。
センサ本体２は、例えばＳＯＩ基板５におけるシリコン支持層５ａで形成されている。
具体的には、センサ本体２は底壁部２ａ及び周壁部２ｂを有し、上方に開口する中空の有底筒状に形成されている。センサ本体２の内部空間は、キャビティ（空気室）１０として機能し、上方に開口した部分がキャビティ１０の内部と外部とを連通する連通開口１１として機能する。すなわち、中空のセンサ本体２は、内部にキャビティ１０が形成され、キャビティ１０の内部と外部とを連通する連通開口１１を有する。
具体的には、センサ本体２は底壁部２ａ及び周壁部２ｂを有し、上方に開口する中空の有底筒状に形成されている。センサ本体２の内部空間は、キャビティ（空気室）１０として機能し、上方に開口した部分がキャビティ１０の内部と外部とを連通する連通開口１１として機能する。すなわち、中空のセンサ本体２は、内部にキャビティ１０が形成され、キャビティ１０の内部と外部とを連通する連通開口１１を有する。
絶縁層５ｂは、例えば、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）により形成された酸化層であり。センサ本体２の周壁部２ｂの開口端縁上に全周に亘って環状に形成されている。
シリコン活性層５ｃは、センサ本体２を上方から塞ぐように絶縁層５ｂ上に形成されている。このシリコン活性層５ｃには、該シリコン活性層５ｃを厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通する平面視コ形状（Ｃ形状）のギャップＧ１（区画溝）が形成されている。これにより、シリコン活性層５ｃには、環状の枠部１３とカンチレバー３とが形成されている。
ギャップＧ１は、平面視で連通開口１１の内側に位置する領域内（キャビティ１０の内部に連通する領域内）に形成され、圧力伝達媒体をキャビティ１０の内外に流通させる連通孔として機能する。
シリコン活性層５ｃは、センサ本体２を上方から塞ぐように絶縁層５ｂ上に形成されている。このシリコン活性層５ｃには、該シリコン活性層５ｃを厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通する平面視コ形状（Ｃ形状）のギャップＧ１（区画溝）が形成されている。これにより、シリコン活性層５ｃには、環状の枠部１３とカンチレバー３とが形成されている。
ギャップＧ１は、平面視で連通開口１１の内側に位置する領域内（キャビティ１０の内部に連通する領域内）に形成され、圧力伝達媒体をキャビティ１０の内外に流通させる連通孔として機能する。
カンチレバー３は、基端部３ｂが枠部１３を介してセンサ本体２における周壁部２ｂの開口端の内側に一体的に接続され、且つ先端部３ａが自由端とされた片持ち梁構造とされ、連通開口１１を覆うように配置されている。すなわち、カンチレバー３は、ギャップＧ１（連通孔）を除くキャビティ１０の開口面を塞ぐように基端部３ｂから先端部３ａに向けて一方向に延びる板状であり、キャビティ１０の内部と外部との圧力差に応じて撓み変形する。また、カンチレバー３は、レバー本体２０と、レバー本体２０とセンサ本体２とを接続するとともにレバー本体２０を片持ち状態で支持する複数のレバー支持部２１とを有し、連通開口１１を覆うように配置される。
カンチレバー３の基端部３ｂには、該カンチレバー３を厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通する平面視コ形状（Ｃ形状）のギャップＧ２（区画溝）が形成されている。このギャップＧ２は、カンチレバー３の基端部３ｂにおいてセンサチップ１００の短手方向（Ｙ軸方向）の中央部に配置されている。これにより、カンチレバー３は基端部３ｂを中心として撓み変形し易い構造とされている。
２つのレバー支持部２１Ａ、２１Ｂは、ギャップＧ２を挟んで短手方向（Ｙ軸方向）に並ぶように配置され、レバー本体２０と枠部１３とを接続するとともにレバー本体２０を片持ち状態で支持している。従って、カンチレバー３は、これらレバー支持部２１Ａ、２１Ｂを中心に撓み変形する。
なお、２つのレバー支持部２１の短手方向（Ｙ軸方向）に沿った支持幅は、同等とされている。従って、カンチレバー３が撓み変形した際、一方のレバー支持部２１に作用する単位面積当たりの応力と、他方のレバー支持部２１に作用する単位面積当たりの応力とは同等とされている。
なお、２つのレバー支持部２１の短手方向（Ｙ軸方向）に沿った支持幅は、同等とされている。従って、カンチレバー３が撓み変形した際、一方のレバー支持部２１に作用する単位面積当たりの応力と、他方のレバー支持部２１に作用する単位面積当たりの応力とは同等とされている。
上述したカンチレバー３が形成されたシリコン活性層５ｃには、ピエゾ抵抗（抵抗素子）であるドープ層６（不純物半導体層）がシリコン活性層５ｃの全面に亘って形成されている。このドープ層６は、例えばリン等のドープ材（不純物）がイオン注入法や拡散法等の各種の方法によりドーピングされることで形成されている。
ドープ層６のうち、カンチレバー３が形成された部分（レバー支持部２１に形成されている部分を含む）は、上述した抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）として機能する。抵抗Ｒ１は、レバー支持部２１の撓み量に応じて抵抗値が変化する。
また、ドープ層６の上面には、ドープ層６よりも電気抵抗率が小さい導電性材料（例えば、Ａｕ（金）等）からなる電極（Ｄ１、Ｄ２）が形成されている。この電極（Ｄ１、Ｄ２）は、平面視でカンチレバー３を囲む枠状に形成され、ギャップＧ１及びギャップＧ５によって、電極Ｄ１と、電極Ｄ２に分離されている。なお、電極Ｄ１は、抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）の第１端として機能し、電源線Ｖｃｃが接続され、電極Ｄ２は、抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）の第２端として機能し、差動増幅回路４２の反転入力端子（−端子）が接続される。
また、ドープ層６の上面には、ドープ層６よりも電気抵抗率が小さい導電性材料（例えば、Ａｕ（金）等）からなる電極（Ｄ１、Ｄ２）が形成されている。この電極（Ｄ１、Ｄ２）は、平面視でカンチレバー３を囲む枠状に形成され、ギャップＧ１及びギャップＧ５によって、電極Ｄ１と、電極Ｄ２に分離されている。なお、電極Ｄ１は、抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）の第１端として機能し、電源線Ｖｃｃが接続され、電極Ｄ２は、抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）の第２端として機能し、差動増幅回路４２の反転入力端子（−端子）が接続される。
レファレンス部１１２は、カンチレバー３と同一材質及び同一形状になるように構成されたレバー部４と、を有している。なお、本実施形態では、レファレンス部１１２は、センサチップ１００の短手方向（Ｙ軸方向）の中央線を中心に、差圧センサ部１１１と対称に構成されており、レバー部４と、ギャップＧ３と、ギャップＧ４と、電極（Ｄ２、Ｄ３）を有している。なお、レファレンス部１１２は、図３に示すように、キャビティを有していない点を除いて同一材質及び同一形状になるように構成されている。
レバー部４は、カンチレバー３と同様に、ドープ層６を備え、当該ドープ層６が、上述した抵抗Ｒ２（参照抵抗Ｒｒｅｆ）として機能するが、キャビティがない状態で固定されて生成されているため、抵抗Ｒ２の抵抗値は、測定対象圧力の変動に影響されない。
なお、レファレンス部１１２において、電極（Ｄ２、Ｄ３）は、ギャップＧ２及びギャップＧ５によって、電極Ｄ２と、電極Ｄ３に分離されている。なお、電極Ｄ２は、抵抗Ｒ２（参照抵抗Ｒｓｅｎ）の第１端として機能し、差動増幅回路４２の非反転入力端子（＋端子）が接続され、電極Ｄ２は、抵抗Ｒ１（参照抵抗Ｒｓｅｎ）の第２端として機能し、電源線ＧＮＤが接続される。
なお、レファレンス部１１２において、電極（Ｄ２、Ｄ３）は、ギャップＧ２及びギャップＧ５によって、電極Ｄ２と、電極Ｄ３に分離されている。なお、電極Ｄ２は、抵抗Ｒ２（参照抵抗Ｒｓｅｎ）の第１端として機能し、差動増幅回路４２の非反転入力端子（＋端子）が接続され、電極Ｄ２は、抵抗Ｒ１（参照抵抗Ｒｓｅｎ）の第２端として機能し、電源線ＧＮＤが接続される。
温度センサ部１２１は、図２及び図４に示すように、電極Ｄ４と、電極Ｄ５と、ピエゾ抵抗としてのドープ層６を有している。なお、ドープ層６は、上述した抵抗Ｒ５として機能し、ドープ層６（抵抗Ｒ５）は、ギャップＧ５とギャップＧ６との間に形成されており、長手方向（Ｘ軸方向）長い長方形として形成されている。なお、電極Ｄ４は、抵抗Ｒ５（検出抵抗Ｒｔｍｐ）の第１端として機能し、電源線Ｖｃｃが接続され、電極Ｄ５は、抵抗Ｒ５（検出抵抗Ｒｔｍｐ）の第２端として機能し、差動増幅回路５２の反転入力端子（−端子）が接続される。
次に、図面を参照して、本実施形態のよる圧力変化測定装置１の動作について説明する。
まず、図５及び図６を参照して、本実施形態による差圧センサ１１０の動作について説明する。
図５は、本実施形態による差圧センサ１１０の出力信号の一例を示す図である。また、図６は、本実施形態による差圧センサ１１０の動作の一例を示す図である。
図５（ａ）は、外圧（Ｐｏｕｔ）及び内圧（Ｐｉｎ）の経時変化を示し、図５（ｂ）は差圧センサ１１０の出力信号の経時変化を示している。
まず、図５及び図６を参照して、本実施形態による差圧センサ１１０の動作について説明する。
図５は、本実施形態による差圧センサ１１０の出力信号の一例を示す図である。また、図６は、本実施形態による差圧センサ１１０の動作の一例を示す図である。
図５（ａ）は、外圧（Ｐｏｕｔ）及び内圧（Ｐｉｎ）の経時変化を示し、図５（ｂ）は差圧センサ１１０の出力信号の経時変化を示している。
まず、図５（ａ）における期間Ａのように、外圧（Ｐｏｕｔ）と内圧（Ｐｉｎ）とが等しく、差圧（ΔＰ）がゼロである場合には、図６（ａ）に示すように、カンチレバー３は、撓み変形しない。ここで、図５（ａ）における時刻ｔ以降の期間Ｂのように、例えば、外圧（Ｐｏｕｔ）がステップ状に上昇すると、内圧（Ｐｉｎ）は急激に変化できず、差圧（ΔＰ）が生じるため、図６（ｂ）に示すように、カンチレバー３はキャビティ１０内部に向けて撓み変形する。すると、当該カンチレバー３の撓み変形に応じてドープ層６（抵抗Ｒ１）に応力が加わり、抵抗値が変化するので、図５（ｂ）に示すように、差圧センサ１１０の出力信号がカンチレバー３の撓み量（変位量）に応じて増大する。
また、外圧（Ｐｏｕｔ）の上昇以降（時刻ｔ１以降）において、ギャップＧ１を介してキャビティ１０の外部から内部へと圧力伝達媒体が徐々に流動する。このため、図５（ａ）に示すように、内圧（Ｐｉｎ）は、時間の経過とともに外圧（Ｐｏｕｔ）に遅れながら、且つ、外圧（Ｐｏｕｔ）の変動よりも緩やかな応答で上昇する。
その結果、内圧（Ｐｉｎ）が外圧（Ｐｏｕｔ）に徐々に近づくので、カンチレバー３の撓みが徐々に小さくなり、差圧センサ１１０は、図５（ｂ）に示すように、徐々に低下する出力信号を出力する（期間Ｃ）。
その結果、内圧（Ｐｉｎ）が外圧（Ｐｏｕｔ）に徐々に近づくので、カンチレバー３の撓みが徐々に小さくなり、差圧センサ１１０は、図５（ｂ）に示すように、徐々に低下する出力信号を出力する（期間Ｃ）。
そして、図５（ａ）に示す時刻ｔ３以降の期間Ｄのように、内圧（Ｐｉｎ）が外圧（Ｐｏｕｔ）と同じになると、図６（ｃ）に示すように、カンチレバー３の撓み変形が解消され、図６（ａ）に示す初期状態に復帰する。さらに、図５（ｂ）に示すように、差圧センサ１１０の出力信号も期間Ａの初期状態と同値に戻る。
なお、差圧センサ１１０の出力信号は、初期状態における基準電圧と、ドープ層６（抵抗Ｒ１）の抵抗変化に基づいて増幅された信号との加算となる。初期状態における基準電圧は、カンチレバー３に加わる差圧（ΔＰ）がゼロの場合の、図１に図示したホイートストンブリッジ回路４１のノードＮ１とノードＮ２との電圧差（電位差）を差動増幅回路４２で増幅した電圧値となる。基準値設定部６０は、初期状態、つまり内圧（Ｐｉｎ）と外圧（Ｐｏｕｔ）との差圧（ΔＰ＝Ｐｏｕｔ−Ｐｉｎ）が“０”である状態（差圧がない状態）の基準電圧（検出基準値）を推定として設定する。
次に、図７を参照して、本実施形態における圧力変化測定装置１の動作について説明する。
図７は、本実施形態における圧力変化測定装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
図７に示すように、圧力変化測定装置１は、まず、温度センサ１２０及び差圧センサ１１０が検出値を検出する（Ｓ１０１）。すなわち、温度センサ１２０の温度検出回路部５０が、差圧センサ１１０の温度に応じた検出値（温度検出値）を検出する。また、差圧センサ１１０の差圧検出回路部４０が、キャビティ１０の内圧と外圧との差圧に応じた検出値（差圧検出値）を検出する。
図７は、本実施形態における圧力変化測定装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
図７に示すように、圧力変化測定装置１は、まず、温度センサ１２０及び差圧センサ１１０が検出値を検出する（Ｓ１０１）。すなわち、温度センサ１２０の温度検出回路部５０が、差圧センサ１１０の温度に応じた検出値（温度検出値）を検出する。また、差圧センサ１１０の差圧検出回路部４０が、キャビティ１０の内圧と外圧との差圧に応じた検出値（差圧検出値）を検出する。
次に、圧力変化測定装置１は、温度センサ１２０の検出値（温度検出値）と、差圧センサ１１０の検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を設定する（ステップＳ１０２）。すなわち、圧力変化測定装置１の基準値設定部６０は、温度センサ１２０が検出した温度検出値と、当該温度検出値の温度特性とに基づいて、差圧センサ１１０の温度を推定し、推定した差圧センサ１１０の温度と、検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を生成する。基準値設定部６０は、生成した検出基準値を演算処理部７０に出力して設定する。なお、基準値設定部６０による検出基準値の設定処理の詳細については、図８及び図９を参照して後述する。
次に、圧力変化測定装置１は、検出基準値と、差圧センサ１１０の検出値（差圧検出値）とに基づいて、測定対象圧力の変化を示す情報を生成する（ステップＳ１０３）。圧力変化測定装置１の演算処理部７０は、基準値設定部６０によって設定された検出基準値と、内圧値記憶部７２が記憶する内圧値Ｐｉｎとに基づいて、測定対象圧力である外圧値Ｐｏｕｔを、測定対象圧力の変化を示す情報として、算出する。また、演算処理部７０は、次回の測定時の内圧値Ｐｉｎを推定し、内圧値記憶部７２に記憶させる。なお、演算処理部７０の動作の詳細については、図１０及び図１１を参照して後述する。
次に、圧力変化測定装置１は、生成した測定対象圧力の変化を示す情報を出力する（ステップＳ１０４）。圧力変化測定装置１は、ステップＳ１０４の処理後に、測定処理を終了する。
なお、圧力変化測定装置１は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理を、所定の時間間隔ごとに、定期的に実行する。
なお、圧力変化測定装置１は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理を、所定の時間間隔ごとに、定期的に実行する。
次に、図８及び図９を参照して、基準値設定部６０の動作について説明する。
図８は、本実施形態における基準値設定部６０の動作の一例を説明する図である。
図８に示すグラフは、縦軸が、差圧センサ１１０及び温度センサ１２０の出力電圧［Ｖ］（ボルト）を示し、横軸が温度Ｔ［℃］を示している。また、波形Ｗ１は、温度検出値の温度特性として、温度Ｔに対する温度センサ１２０の出力電圧の変化を示している。また、波形Ｗ２は、差圧検出値の温度特性として、温度Ｔに対する、差圧がない状態の差圧センサ１１０の出力電圧（検出基準値）の変化を示している。
図８は、本実施形態における基準値設定部６０の動作の一例を説明する図である。
図８に示すグラフは、縦軸が、差圧センサ１１０及び温度センサ１２０の出力電圧［Ｖ］（ボルト）を示し、横軸が温度Ｔ［℃］を示している。また、波形Ｗ１は、温度検出値の温度特性として、温度Ｔに対する温度センサ１２０の出力電圧の変化を示している。また、波形Ｗ２は、差圧検出値の温度特性として、温度Ｔに対する、差圧がない状態の差圧センサ１１０の出力電圧（検出基準値）の変化を示している。
なお、波形Ｗ１に示す情報は、例えば、温度変換テーブルとして温度特性記憶部６１に予め記憶されているものとする。また、波形Ｗ２に示す情報は、例えば、基準値変換テーブルとして温度特性記憶部６１に予め記憶されているものとする。
基準値設定部６０の基準値生成部６２は、まず、波形Ｗ１に基づいて、温度センサ１２０の検出値である温度検出値（Ｖｙｍｐ）に対応する温度Ｔを、差圧センサ１１０の温度として取得する。図８に示す例では、差圧センサ１１０の温度は、温度Ｔ１である。
次に、基準値生成部６２は、波形Ｗ２に基づいて、差圧センサ１１０の温度（温度Ｔ１）に対応する検出基準値（Ｖｒｅｆ）を取得する。
このように、基準値設定部６０は、温度検出値と、当該温度検出値の温度特性とに基づいて、差圧センサ１１０の温度を推定し、推定した差圧センサ１１０の温度と、検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を生成する。
次に、基準値生成部６２は、波形Ｗ２に基づいて、差圧センサ１１０の温度（温度Ｔ１）に対応する検出基準値（Ｖｒｅｆ）を取得する。
このように、基準値設定部６０は、温度検出値と、当該温度検出値の温度特性とに基づいて、差圧センサ１１０の温度を推定し、推定した差圧センサ１１０の温度と、検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を生成する。
また、図９は、本実施形態における基準値設定部６０の動作の一例を説明する別の図である。
図９に示す棒グラフ（ＢＧ０、ＢＧ１、ＢＧ２）は、縦軸が電圧［Ｖ］を示している。図９において、棒グラフＢＧ０は、キャビティ１０に差圧のない状態の温度Ｔ＝Ｔ０である場合の差圧センサ１１０の差圧検出値（Ｖｒｅｆ０）を示している。
図９に示す棒グラフ（ＢＧ０、ＢＧ１、ＢＧ２）は、縦軸が電圧［Ｖ］を示している。図９において、棒グラフＢＧ０は、キャビティ１０に差圧のない状態の温度Ｔ＝Ｔ０である場合の差圧センサ１１０の差圧検出値（Ｖｒｅｆ０）を示している。
次に、棒グラフＢＧ１は、温度Ｔ＝Ｔ０であり、キャビティ１０に差圧が生じた場合の一例を示している。この例では、差圧により、差圧センサ１１０が、差圧検出値として電圧Ｖｓｅｎ１を出力していることを示している。この例の場合、電圧Ｖｓｅｎ１から差圧検出値（Ｖｒｅｆ０）の差分ΔＶｐ１が、差圧検出値の差圧に対応する電圧値となる。
次に、棒グラフＢＧ２は、温度Ｔ＝Ｔ０＋ΔＴである状態で、棒グラフＢＧ１の場合と同一の差圧があった場合の一例を示している。この例では、差圧により、差圧センサ１１０が、差圧検出値として電圧Ｖｓｅｎ２を出力していることを示している。この例の場合、基準値設定部６０は、図９に示した処理により、温度Ｔ＝０の検出基準値（Ｖｒｅｆ０）に、温度変動分ΔＶｔｍｐ１を加算した検出基準値（Ｖｒｅｆ１）を生成する。そのため、電圧Ｖｓｅｎ１から差圧検出値（Ｖｒｅｆ１）の差分ΔＶｐ１が、差圧検出値の差圧に対応する電圧値となり、圧力変化測定装置１は、温度変化による差圧検出値の変動を補正することができる。
次に、図１０及び図１１を参照して、演算処理部７０の動作について説明する。
図１０は、本実施形態における演算処理部７０の動作の一例を示すフローチャートである。なお、この図に示すフローチャートの処理は、図７のステップＳ１０３に対応する。
図１０に示すように、演算処理部７０の圧力算出部７３は、まず、差圧検出値と、検出基準値とに基づいて、検出変化量（ΔＶｐ）を算出する（ステップＳ２０１）。圧力算出部７３は、差圧センサ１１０によって検出された差圧検出値Ｖｓｅｎと、基準値設定部６０によって設定された検出基準値Ｖｒｅｆとに基づいて、温度変動分を除外した正確な変動電圧ΔＶｐを算出する。例えば、圧力算出部７３は、上述した式（１）を利用して、差圧に対応した変動電圧ΔＶｐを算出する。
図１０は、本実施形態における演算処理部７０の動作の一例を示すフローチャートである。なお、この図に示すフローチャートの処理は、図７のステップＳ１０３に対応する。
図１０に示すように、演算処理部７０の圧力算出部７３は、まず、差圧検出値と、検出基準値とに基づいて、検出変化量（ΔＶｐ）を算出する（ステップＳ２０１）。圧力算出部７３は、差圧センサ１１０によって検出された差圧検出値Ｖｓｅｎと、基準値設定部６０によって設定された検出基準値Ｖｒｅｆとに基づいて、温度変動分を除外した正確な変動電圧ΔＶｐを算出する。例えば、圧力算出部７３は、上述した式（１）を利用して、差圧に対応した変動電圧ΔＶｐを算出する。
次に、圧力算出部７３は、検出変化量ΔＶｐを差圧値ΔＰに変換する（ステップＳ２０２）。すなわち、圧力算出部７３は、変動電圧ΔＶｐに対して、差動増幅回路４２の増幅率（ゲイン値）で除算するとともに、ホイートストンブリッジ回路４１に供給される電源線Ｖｃｃの電圧、及び抵抗Ｒ２〜Ｒ４の抵抗値に基づいて、抵抗Ｒ１の抵抗値（Ｒ＋ΔＲ）を算出する。そして、圧力算出部７３は、抵抗Ｒ１の変化率（ΔＲ／Ｒ）に対応する差圧値ΔＰを、テーブル記憶部７１の差圧値変換テーブルから取得する。
次に、圧力算出部７３は、内圧値Ｐｉｎと差圧値ΔＰとに基づいて、測定対象圧力の変化を示す情報（外圧値Ｐｏｕｔ）を算出する（ステップＳ２０３）。すなわち、圧力算出部７３は、内圧値記憶部７２が記憶する内圧値Ｐｉｎと、差圧値変換テーブルから取得した差圧値ΔＰと、上述した式（２）とに基づいて、外圧値Ｐｏｕｔを算出する。
次に、圧力算出部７３は、差圧値ΔＰから流量Ｑを推定する（ステップＳ２０４）。ここで、流量は、キャビティ１０の内外で移動する流量である。圧力算出部７３は、差圧値ΔＰに対応する流量Ｑを、テーブル記憶部７１のから取得する。
次に、圧力算出部７３は、流量Ｑに基づいて、次回の内圧値Ｐｉｎを推定し、内圧値記憶部７２に記憶させる（ステップＳ２０５）。すなわち、圧力算出部７３は、流量変換テーブルから取得した流量Ｑと、上述した式（３）とに基づいて、次回の測定時の内圧値Ｐｉｎを算出する。圧力算出部７３は、算出した次回の測定時の内圧値Ｐｉｎを内圧値記憶部７２に記憶させる。ステップＳ２０５の処理後に、圧力算出部７３は、処理を終了する。
次に、図１１は、本実施形態における演算処理部７０の動作の一例を説明する図である。
図１１において、縦軸は、圧力Ｐを示し、横軸は、測定を行ったサンプル番号を示している。また、波形Ｗ３は、測定対象圧力（Ｐｏｕｔ）の変化を示している。
図１１に示す例では、ｉ番目の測定では、差圧値ΔＰがない初期状態であり、内圧値記憶部７２には、内圧値Ｐｉｎとして、内圧初期値である内圧値Ｐｉｎ（ｉ）が記憶されている。ここで、圧力算出部７３は、次回の測定時の内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋１）として、内圧値Ｐｉｎ（ｉ）を内圧値記憶部７２に記憶させる。
図１１において、縦軸は、圧力Ｐを示し、横軸は、測定を行ったサンプル番号を示している。また、波形Ｗ３は、測定対象圧力（Ｐｏｕｔ）の変化を示している。
図１１に示す例では、ｉ番目の測定では、差圧値ΔＰがない初期状態であり、内圧値記憶部７２には、内圧値Ｐｉｎとして、内圧初期値である内圧値Ｐｉｎ（ｉ）が記憶されている。ここで、圧力算出部７３は、次回の測定時の内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋１）として、内圧値Ｐｉｎ（ｉ）を内圧値記憶部７２に記憶させる。
次に、（ｉ＋１）番目の測定では、差圧値ΔＰ（ｉ＋１）が発生しており、演算処理部７０は、内圧値記憶部７２が記憶する内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋１）に差圧値ΔＰ（ｉ＋１）を加算した値を、外圧値Ｐｏｕｔとして算出する。また、演算処理部７０は、差圧値ΔＰ（ｉ＋１）から流量Ｑを推定し、流量Ｑに基づいて、次回の測定時の内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋２）を算出する。圧力算出部７３は、算出した次回の測定時の内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋２）を内圧値記憶部７２に記憶させる。
次に、（ｉ＋２）番目の測定では、差圧値ΔＰ（ｉ＋２）が発生しており、演算処理部７０は、内圧値記憶部７２が記憶する内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋２）に差圧値ΔＰ（ｉ＋２）を加算した値を、外圧値Ｐｏｕｔとして算出する。また、演算処理部７０は、差圧値ΔＰ（ｉ＋２）から流量Ｑを推定し、流量Ｑに基づいて、次回の測定時の内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋３）を算出する。圧力算出部７３は、算出した次回の測定時の内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋３）を内圧値記憶部７２に記憶させる。
なお、次の（ｉ＋３）番目の測定についても、演算処理部７０は、同様の処理を行い、内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋３）に差圧値ΔＰ（ｉ＋３）を加算した値を、外圧値Ｐｏｕｔとして算出する。
なお、次の（ｉ＋３）番目の測定についても、演算処理部７０は、同様の処理を行い、内圧値Ｐｉｎ（ｉ＋３）に差圧値ΔＰ（ｉ＋３）を加算した値を、外圧値Ｐｏｕｔとして算出する。
以上説明したように、本実施形態による圧力変化測定装置１は、差圧センサ１１０と、温度センサ１２０と、基準値設定部６０と、演算処理部７０とを備えている。差圧センサ１１０は、測定対象圧力（例えば、空気圧など）を伝達する圧力伝達媒体（例えば、空気など）が流入するキャビティ１０と、圧力伝達媒体をキャビティ１０の内外に流通させるギャップＧ１（連通孔）と、を有し、キャビティ１０の内部圧力と測定対象圧力との差圧に応じた差圧検出値を検出する。温度センサ１２０は、差圧センサ１１０の温度に応じた温度検出値を検出する。基準値設定部６０は、温度センサ１２０によって検出された温度検出値と、差圧のない状態における差圧センサ１１０の検出値を示す検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を設定する。演算処理部７０は、基準値設定部６０によって設定された検出基準値と、差圧センサ１１０によって検出された差圧検出値とに基づいて、測定対象圧力の変化を示す情報（例えば、外圧値Ｐｏｕｔ）を生成する。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１は、温度変動に応じた検出基準値を正確に設定することができる。よって、本実施形態による圧力変化測定装置１は、測定対象の圧力の経時的変化を高精度に測定することができる。
また、本実施形態では、差圧センサ１１０は、キャビティ１０を有するセンサ本体２と、ギャップＧ１（連通孔）を除くキャビティ１０の開口面を塞ぐように基端部３ｂから先端部３ａに向けて一方向に延びる板状であり、キャビティ１０の内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバー３と、差圧検出回路部４０とを備えている。差圧検出回路部４０は、カンチレバー３の撓み変形に応じた基端部３ｂの抵抗変化（抵抗Ｒ１の抵抗変化）に基づいて、差圧検出値を検出する。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１では、カンチレバー３の撓み変形に応じた抵抗変化に基づいて、差圧センサ１１０が、キャビティ１０の内部圧力と測定対象圧力との差圧をより正確に検出することができる。なお、半導体プロセス技術によりカンチレバー３を形成できるので、本実施形態による圧力変化測定装置１では、カンチレバー３を非常に薄型化（例えば数十から数百ｎｍ厚）することができる。よって、本実施形態による圧力変化測定装置１では、微小な圧力変動の検出を精度よく行うことができる。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１では、カンチレバー３の撓み変形に応じた抵抗変化に基づいて、差圧センサ１１０が、キャビティ１０の内部圧力と測定対象圧力との差圧をより正確に検出することができる。なお、半導体プロセス技術によりカンチレバー３を形成できるので、本実施形態による圧力変化測定装置１では、カンチレバー３を非常に薄型化（例えば数十から数百ｎｍ厚）することができる。よって、本実施形態による圧力変化測定装置１では、微小な圧力変動の検出を精度よく行うことができる。
また、本実施形態では、差圧センサ１１０は、カンチレバー３と同一材質及び同一形状になるように構成されたレバー部４を有するレファレンス部１１２を有し、差圧検出回路部４０は、カンチレバー３の基端部３ｂの抵抗を含む検出抵抗Ｒ１と、レバー部４の基端部の抵抗を含む参照抵抗Ｒ２とを有するホイートストンブリッジ回路４１を備える。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１では、差圧センサ１１０は、抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）と、抵抗Ｒ２（参照抵抗Ｒｒｅｆ）とが同一材質及び同一形状になるため、外部からの電磁ノイズ（例えば、コモンノイズ）や温度変化の影響を低減することができる。よって、本実施形態による圧力変化測定装置１は、測定対象の圧力の経時的変化をさらに高精度に測定することができる。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１では、差圧センサ１１０は、抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）と、抵抗Ｒ２（参照抵抗Ｒｒｅｆ）とが同一材質及び同一形状になるため、外部からの電磁ノイズ（例えば、コモンノイズ）や温度変化の影響を低減することができる。よって、本実施形態による圧力変化測定装置１は、測定対象の圧力の経時的変化をさらに高精度に測定することができる。
また、本実施形態では、カンチレバー３は、不純物半導体層（ドープ層６）で構成されるピエゾ抵抗を、少なくとも基端部３ｂに備える。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１では、不純物半導体層（ドープ層６）を形成することで、容易にカンチレバー３にピエゾ抵抗を付加することができる。
なお、本実施形態では、温度センサ１２０が備える抵抗Ｒ５も、不純物半導体層（ドープ層６）によって形成されたピエゾ抵抗である。これにより、差圧センサ１１０の温度特性と、温度センサ１２０の温度特性とを近づけることができるため、本実施形態による圧力変化測定装置１は、温度変動に応じた検出基準値をさらに正確に設定することができる。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１では、不純物半導体層（ドープ層６）を形成することで、容易にカンチレバー３にピエゾ抵抗を付加することができる。
なお、本実施形態では、温度センサ１２０が備える抵抗Ｒ５も、不純物半導体層（ドープ層６）によって形成されたピエゾ抵抗である。これにより、差圧センサ１１０の温度特性と、温度センサ１２０の温度特性とを近づけることができるため、本実施形態による圧力変化測定装置１は、温度変動に応じた検出基準値をさらに正確に設定することができる。
また、本実施形態では、基準値設定部６０は、温度検出値と、温度検出値の温度特性と、検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を設定する。すなわち、基準値設定部６０は、温度検出値と、温度検出値の温度特性とに基づいて、差圧センサ１１０の温度を推定し、推定した差圧センサ１１０の温度と、検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を設定する。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１は、簡易な手法により、温度変動に応じた検出基準値を正確に設定することができる。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１は、簡易な手法により、温度変動に応じた検出基準値を正確に設定することができる。
本実施形態では、差圧センサ１１０の抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２と、温度センサ１２０の抵抗Ｒ５とが、センサチップ１００として、１つのチップに構成されている。すなわち、差圧センサ１１０の抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２と、温度センサ１２０の抵抗Ｒ５とが、同一の基板（半導体基板）に形成されている。
これにより、温度センサ１２０によって、差圧センサ１１０の温度をより正確に検出することが可能になるため、本実施形態による圧力変化測定装置１は、簡易な手法により、温度変動に応じた検出基準値をさらに正確に設定することができる。また、温度センサ１２０は、差圧検出値を検出中の差圧センサ１１０の温度を正確に検出することができる。よって、本実施形態による圧力変化測定装置１は、測定対象の圧力を測定するごとに、検出基準値を設定し直すことが可能である。
これにより、温度センサ１２０によって、差圧センサ１１０の温度をより正確に検出することが可能になるため、本実施形態による圧力変化測定装置１は、簡易な手法により、温度変動に応じた検出基準値をさらに正確に設定することができる。また、温度センサ１２０は、差圧検出値を検出中の差圧センサ１１０の温度を正確に検出することができる。よって、本実施形態による圧力変化測定装置１は、測定対象の圧力を測定するごとに、検出基準値を設定し直すことが可能である。
また、本実施形態による圧力変化測定方法は、測定対象圧力を伝達する圧力伝達媒体が流入するキャビティ１０と、圧力伝達媒体をキャビティ１０の内外に流通させるギャップＧ１（連通孔）と、を有し、キャビティ１０の内部圧力と測定対象圧力との差圧に応じた差圧検出値を検出する差圧センサ１１０を利用した圧力変化測定方法であって、基準値設定ステップと、演算処理ステップとを含む。基準値設定ステップにおいて、基準値設定部６０が、差圧センサ１１０の温度に応じた温度検出値を検出する温度センサ１２０によって検出された温度検出値と、差圧のない状態における差圧センサ１１０の検出値を示す検出基準値の温度特性とに基づいて、検出基準値を設定する。演算処理ステップにおいて、演算処理部７０が、基準値設定ステップによって設定された検出基準値と、差圧センサ１１０によって検出された検出値を示す差圧検出値とに基づいて、測定対象圧力の変化を示す情報（外圧値Ｐｏｕｔ）を生成する。
これにより、本実施形態による圧力変化測定方法は、上述した圧力変化測定装置１と同様に、測定対象の圧力の経時的変化を高精度に測定することができる。
これにより、本実施形態による圧力変化測定方法は、上述した圧力変化測定装置１と同様に、測定対象の圧力の経時的変化を高精度に測定することができる。
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態による圧力変化測定装置１について説明する。
上述した第１の実施形態では、基準値設定部６０が、温度変換テーブル及び基準値変換テーブルに基づいて、検出基準値を設定する例を説明したが、本実施形態では、温度特性を示す演算式（演算モデル）に基づいて、検出基準値を設定する変形例を説明する。
なお、本実施形態による圧力変化測定装置１の構成は、基本的には、第１の実施形態の圧力変化測定装置１の構成と同様であるため、ここではその説明を省略する。本実施形態では、温度特性記憶部６１が、温度変換テーブル及び基準値変換テーブルの代わりに、演算式の係数情報を記憶する点と、基準値設定部６０の処理が異なる。
次に、第２の実施形態による圧力変化測定装置１について説明する。
上述した第１の実施形態では、基準値設定部６０が、温度変換テーブル及び基準値変換テーブルに基づいて、検出基準値を設定する例を説明したが、本実施形態では、温度特性を示す演算式（演算モデル）に基づいて、検出基準値を設定する変形例を説明する。
なお、本実施形態による圧力変化測定装置１の構成は、基本的には、第１の実施形態の圧力変化測定装置１の構成と同様であるため、ここではその説明を省略する。本実施形態では、温度特性記憶部６１が、温度変換テーブル及び基準値変換テーブルの代わりに、演算式の係数情報を記憶する点と、基準値設定部６０の処理が異なる。
本実施形態において、図８に示す波形Ｗ１の温度検出値の温度特性は、以下の１次関数の式（４）により表すことができる。
ここで、変数Ｖｔｍｐは、温度センサ１２０の温度検出値を示し、変数Ｔは、温度を示している。
本実施形態の温度特性記憶部６１は、温度変換テーブルの代わりに、式（４）の係数情報（係数ａ１及び係数ｂ１）を記憶する。
また、図８に示す波形Ｗ２の検出基準値の温度特性は、以下の１次関数の式（５）により表すことができる。
本実施形態の温度特性記憶部６１は、温度変換テーブルの代わりに、式（４）の係数情報（係数ａ１及び係数ｂ１）を記憶する。
また、図８に示す波形Ｗ２の検出基準値の温度特性は、以下の１次関数の式（５）により表すことができる。
ここで、変数Ｖｓｅｎは、差圧センサ１１０の差圧検出値を示している。
本実施形態の温度特性記憶部６１は、基準値変換テーブルの代わりに、式（５）の係数情報（係数ａ２及び係数ｂ２）を記憶する。
本実施形態の温度特性記憶部６１は、基準値変換テーブルの代わりに、式（５）の係数情報（係数ａ２及び係数ｂ２）を記憶する。
また、本実施形態による基準値設定部６０は、温度特性記憶部６１が記憶する係数情報及び上述した式（４）を、温度検出値の温度特性として、温度センサ１２０によって検出された温度検出値から差圧センサ１１０の温度を算出する。また、基準値設定部６０は、温度特性記憶部６１が記憶する係数情報及び上述した式（５）を、検出基準値の温度特性として、算出した差圧センサ１１０の温度から検出基準値を算出する。
なお、上述した式（４）及び式（５）に基づいて、検出基準値（Ｖｒｅｆ）と、温度センサ１２０の温度検出値（Ｖｔｍｐ）との関係を、下記の式（６）に表すことができる。
本実施形態の基準値設定部６０は、温度特性記憶部６１が記憶する係数情報（係数ａ１係数ａ２、係数ｂ１、及び係数ｂ２）と、上述の式（６）とに基づいて、温度センサ１２０によって検出された温度検出値から検出基準値を算出するようにしてもよい。
以上説明したように、本実施形態では、基準値設定部６０は、温度検出値の温度特性と、検出基準値の温度特性とに基づいて生成された、温度検出値から検出基準値を算出する算出式（式（６））と、温度検出値とに基づいて、検出基準値を算出する。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１は、さらに簡易な手法により、検出基準値を温度変動に応じた検出基準値を正確に設定することができる。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１は、さらに簡易な手法により、検出基準値を温度変動に応じた検出基準値を正確に設定することができる。
［第３の実施形態］
次に、図面を参照して、第３の実施形態による圧力変化測定装置１について説明する。
本実施形態では、基準値設定部６０が、上述した温度検出値から検出基準値を算出する算出式（式（６））の代わりに、温度検出値から検出基準値に変換する変換テーブルに基づいて、検出基準値を設定する変形例を説明する。
次に、図面を参照して、第３の実施形態による圧力変化測定装置１について説明する。
本実施形態では、基準値設定部６０が、上述した温度検出値から検出基準値を算出する算出式（式（６））の代わりに、温度検出値から検出基準値に変換する変換テーブルに基づいて、検出基準値を設定する変形例を説明する。
なお、本実施形態による圧力変化測定装置１の構成は、基本的には、第１及び第２の実施形態の圧力変化測定装置１の構成と同様であるため、ここではその説明を省略する。本実施形態では、温度特性記憶部６１が、温度変換テーブル及び基準値変換テーブルの代わりに、温度検出値から検出基準値に変換する変換テーブルを記憶する点と、基準値設定部６０の処理が異なる。
本実施形態の温度特性記憶部６１は、図１２に示すように、温度検出値と検出基準値とを対応づける変換テーブルを記憶している。
図１２は、本実施形態における変換テーブルの一例を示す図である。
この図に示すように、温度特性記憶部６１は、「温度検出値」と、「検出基準値」とを対応付けた変換テーブルを記憶している。図１２に示す例では、「温度検出値」が“Ｖｔｍｐ１”に対応する「検出基準値」が“Ｖｒｅｆ１”であることを示し、「温度検出値」が“Ｖｔｍｐ２”に対応する「検出基準値」が“Ｖｒｅｆ２”であることを示している。
図１２は、本実施形態における変換テーブルの一例を示す図である。
この図に示すように、温度特性記憶部６１は、「温度検出値」と、「検出基準値」とを対応付けた変換テーブルを記憶している。図１２に示す例では、「温度検出値」が“Ｖｔｍｐ１”に対応する「検出基準値」が“Ｖｒｅｆ１”であることを示し、「温度検出値」が“Ｖｔｍｐ２”に対応する「検出基準値」が“Ｖｒｅｆ２”であることを示している。
なお、当該変換テーブルは、温度検出値の温度特性と、検出基準値の温度特性とに基づいて生成れ、例えば、上述した温度変換テーブル及び基準値変換テーブル、又は、上述した式（６）によって生成される。
本実施形態の基準値設定部６０は、温度特性記憶部６１が記憶する温度検出値から検出基準値に変換する変換テーブルに基づいて、温度検出値から検出基準値に変換する。
本実施形態の基準値設定部６０は、温度特性記憶部６１が記憶する温度検出値から検出基準値に変換する変換テーブルに基づいて、温度検出値から検出基準値に変換する。
以上説明したように、本実施形態では、基準値設定部６０は、温度検出値の温度特性と、検出基準値の温度特性とに基づいて生成された、温度検出値と検出基準値とを対応づける変換テーブルと、温度検出値とに基づいて、検出基準値を生成する。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１は、さらに簡易な手法により、検出基準値を温度変動に応じた検出基準値を正確に設定することができる。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１は、さらに簡易な手法により、検出基準値を温度変動に応じた検出基準値を正確に設定することができる。
［第４の実施形態］
次に、図面を参照して、本実施形態による圧力変化測定装置１について説明する。
本実施形態では、圧力変化測定装置１が、上述したセンサチップ１００の代わりに、レファレンス部１１２と、温度センサ部１２１の構造が異なるセンサチップ１００ａを備える変形例について説明する。
次に、図面を参照して、本実施形態による圧力変化測定装置１について説明する。
本実施形態では、圧力変化測定装置１が、上述したセンサチップ１００の代わりに、レファレンス部１１２と、温度センサ部１２１の構造が異なるセンサチップ１００ａを備える変形例について説明する。
図１３〜図１５を参照して、センサチップ１００ａの構成について説明する。
図１３は、本実施形態におけるセンサチップ１００ａの一例を示す平面図である。また、図１４は、図１３に示すＡ−Ａ線に沿ったセンサチップ１００ａの断面図である。また、図１５は、図１３に示すＢ−Ｂ線に沿ったセンサチップ１００ａの断面図である。
図１３〜図１５において、図２〜図４と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１３は、本実施形態におけるセンサチップ１００ａの一例を示す平面図である。また、図１４は、図１３に示すＡ−Ａ線に沿ったセンサチップ１００ａの断面図である。また、図１５は、図１３に示すＢ−Ｂ線に沿ったセンサチップ１００ａの断面図である。
図１３〜図１５において、図２〜図４と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１３〜図１５に示すように、センサチップ１００ａは、差圧センサ部１１１と、レファレンス部１１２ａと、温度センサ部１２１ａとを有している。本実施形態におけるセンサチップ１００ａは、レファレンス部１１２ａが差圧センサ部１１１と同様のキャビティ１０ａを備えている点と、温度センサ部１２１ａが、差圧センサ部１１１及びレファレンス部１１２ａと同一の構造で構成されている点が、第１の実施形態のセンサチップ１００と異なる。
レファレンス部１１２ａは、差圧センサ部１１１と同様の連通開口１１ａを備えており、連通開口１１ａによるセンサ本体２の内部空間は、キャビティ１０ａ（空気室）として機能する。なお、レバー部４は、センサ本体２に固定されており、撓み変形が不可能な構成になっている。
温度センサ部１２１ａは、レファレンス部１１２ａと同一の構成であり、キャビティ１０ｂを有するセンサ本体２（本体部）と、カンチレバー３と同一材質及び同一形状になるように、且つ、センサ本体２（本体部）のキャビティ１０ｂを覆うように構成されたレバー部４ａ（温度検出抵抗部）とを備えている。レバー部４ａは、抵抗Ｒ５と同様の抵抗Ｒ５ａ（検出抵抗Ｒｔｍｐ）として機能する。また、温度センサ部１２１ａは、差圧センサ部１１１と同様の連通開口１１ｂを備えており、連通開口１１ｂによるセンサ本体２の内部空間は、キャビティ１０ｂ（空気室）として機能する。
また、温度センサ部１２１ａにおいて、ギャップＧ６は、レファレンス部１１２ａのギャップＧ３に対応し、ギャップＧ７は、レファレンス部１１２ａのギャップＧ４に対応する。
なお、温度センサ部１２１ａは、レファレンス部１１２ａ又は差圧センサ部１１１と平面視で９０度回転された向きで配置されている。
本実施形態では、温度センサ部１２１ａは、キャビティ１０ｂを備えることで、熱平衡状態の温度特性だけでなく、熱容量、及び過渡状態の温度特性についても、差圧センサ部１１１に近づけることができる。
なお、温度センサ部１２１ａは、レファレンス部１１２ａ又は差圧センサ部１１１と平面視で９０度回転された向きで配置されている。
本実施形態では、温度センサ部１２１ａは、キャビティ１０ｂを備えることで、熱平衡状態の温度特性だけでなく、熱容量、及び過渡状態の温度特性についても、差圧センサ部１１１に近づけることができる。
以上説明したように、本実施形態では、温度センサ１２０は、キャビティ１０ｂを有するセンサ本体２（本体部）と、カンチレバー３と同一材質及び同一形状になるように、且つ、センサ本体２（本体部）のキャビティ１０を覆うように構成されたレバー部４ａ（温度検出抵抗部）と、レバー部４ａの抵抗変化に基づいて、温度検出値を検出する温度検出回路部５０とを備えている。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１は、温度センサ部１２１ａの温度特性（抵抗Ｒ５ａの温度特性）を、熱平衡状態の場合だけでなく、過渡状態の場合についても、差圧センサ１１０の温度特性（抵抗Ｒ１の温度特性）に近づけることができるため、さらに精度よく設定基準値を設定することができる。そのため、本実施形態による圧力変化測定装置１は、温度変動のある場合であっても、測定対象の圧力の経時的変化を高精度に測定することができる。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１は、温度センサ部１２１ａの温度特性（抵抗Ｒ５ａの温度特性）を、熱平衡状態の場合だけでなく、過渡状態の場合についても、差圧センサ１１０の温度特性（抵抗Ｒ１の温度特性）に近づけることができるため、さらに精度よく設定基準値を設定することができる。そのため、本実施形態による圧力変化測定装置１は、温度変動のある場合であっても、測定対象の圧力の経時的変化を高精度に測定することができる。
また、本実施形態では、レファレンス部１１２ａが、差圧センサ部１１１と同様のキャビティ１０ａを有している。そのため、レファレンス部１１２ａの抵抗Ｒ２（参照抵抗Ｒｒｅｆ）の温度特性を、差圧センサ部１１１の抵抗Ｒ１（検出抵抗Ｒｓｅｎ）の温度特性にさらに近づけることができる。よって、本実施形態による圧力変化測定装置１は、差圧センサ１１０の温度変化による影響をさらに低減することができる。
なお、上述した本実施形態の一例では、差圧センサ部１１１と、レファレンス部１１２ａと、温度センサ部１２１ａとを異なる向きに配置する例を説明したが、差圧センサ部１１１と、レファレンス部１１２ａと、温度センサ部１２１ａと同一の向きになるように配置してもよい。例えば、差圧センサ部１１１と、レファレンス部１１２ａと、温度センサ部１２１ａとを同一の向きにして、差圧センサ部１１１、温度センサ部１２１ａ、及びレファレンス部１１２ａの順に、Ｘ軸方向に並べて配置するようにしてもよい。
これにより、センサチップ１００ａは、製造装置の向き依存の製造バラツキによる抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、及び抵抗Ｒ５ａのバラツキを低減することができる。
これにより、センサチップ１００ａは、製造装置の向き依存の製造バラツキによる抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、及び抵抗Ｒ５ａのバラツキを低減することができる。
［第５の実施形態］
次に、図面を参照して、第５の実施形態による圧力変化測定装置１について説明する。
本実施形態では、圧力変化測定装置１が、上述したセンサチップ１００の代わりに、温度センサ部１２１の構造が異なるセンサチップ１００ｂを備える変形例について説明する。
次に、図面を参照して、第５の実施形態による圧力変化測定装置１について説明する。
本実施形態では、圧力変化測定装置１が、上述したセンサチップ１００の代わりに、温度センサ部１２１の構造が異なるセンサチップ１００ｂを備える変形例について説明する。
図１６及び図１７を参照して、センサチップ１００ｂの構成について説明する。
図１６は、本実施形態におけるセンサチップ１００ｂの一例を示す平面図である。また、図１７は、図１６に示すＢ−Ｂ線に沿ったセンサチップ１００ｂの断面図である。
図１６及び図１７において、図２及び図４と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１６は、本実施形態におけるセンサチップ１００ｂの一例を示す平面図である。また、図１７は、図１６に示すＢ−Ｂ線に沿ったセンサチップ１００ｂの断面図である。
図１６及び図１７において、図２及び図４と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１６及び図１７に示すように、センサチップ１００ｂは、差圧センサ部１１１と、レファレンス部１１２と、温度センサ部１２１ｂとを有している。本実施形態におけるセンサチップ１００ｂは、温度センサ部１２１ｂが、白金膜７による抵抗R５ｂを備える点が、第１の実施形態のセンサチップ１００と異なる。
温度センサ部１２１ｂでは、図１７に示すように、ドープ層６の上面には、温度センサ１２０に用いるセンサ抵抗としての特性がピエゾ抵抗よりも良い白金膜７が形成されている。なお、白金膜７は、このまた、本実施形態では、ギャップＧ５及びギャップＧ６が、白金膜７による抵抗Ｒ５ｂを形成するように配置されている。白金膜７は、長手方向（Ｙ軸方向）に長い長方形になるように形成されている。
温度センサ部１２１ｂでは、図１７に示すように、ドープ層６の上面には、温度センサ１２０に用いるセンサ抵抗としての特性がピエゾ抵抗よりも良い白金膜７が形成されている。なお、白金膜７は、このまた、本実施形態では、ギャップＧ５及びギャップＧ６が、白金膜７による抵抗Ｒ５ｂを形成するように配置されている。白金膜７は、長手方向（Ｙ軸方向）に長い長方形になるように形成されている。
以上説明したように、本実施形態では、温度センサ１２０が、白金膜７により構成された抵抗Ｒ５（検出抵抗Ｒｔｍｐ）を備えている。
これにより、温度センサ１２０は、より正確に差圧センサ１１０の温度を測定することができる。よって、本実施形態による圧力変化測定装置１は、測定対象の圧力の経時的変化をさらに高精度に測定することができる。
これにより、温度センサ１２０は、より正確に差圧センサ１１０の温度を測定することができる。よって、本実施形態による圧力変化測定装置１は、測定対象の圧力の経時的変化をさらに高精度に測定することができる。
［第６の実施形態］
次に、図面を参照して、第６の実施形態による圧力変化測定装置１ａについて説明する。
図１８は、本実施形態による圧力変化測定装置１ａの一例を示す機能ブロック図である。
図１８に示すように、圧力変化測定装置１ａは、差圧センサ１１０と、温度センサ１２０と、基準値設定部６０ａと、演算処理部７０とを備えている。
この図において、図１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、図面を参照して、第６の実施形態による圧力変化測定装置１ａについて説明する。
図１８は、本実施形態による圧力変化測定装置１ａの一例を示す機能ブロック図である。
図１８に示すように、圧力変化測定装置１ａは、差圧センサ１１０と、温度センサ１２０と、基準値設定部６０ａと、演算処理部７０とを備えている。
この図において、図１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
基準値設定部６０ａは、温度特性記憶部６１と、基準値生成部６２と、特性測定部６３とを備えている。
本実施形態では、基準値設定部６０ａが、特性測定部６３を備えている点が、第１の実施形態と異なる。
本実施形態では、基準値設定部６０ａが、特性測定部６３を備えている点が、第１の実施形態と異なる。
特性測定部６３は、温度特性記憶部６１が記憶する各種温度特性を測定する。例えば、特性測定部６３は、所定の温度間隔で、差圧センサ１１０によって検出された設定基準値を取得し、設定基準値の温度特性（例えば、上述した基準値変換テーブルや、係数情報）を温度特性記憶部６１に記憶させる。また、例えば、特性測定部６３は、所定の温度間隔で、温度センサ１２０によって検出された温度検出値を取得し、温度検出値の温度特性（例えば、上述した温度変換テーブルや、係数情報）を温度特性記憶部６１に記憶させる。
なお、特性測定部６３は、定期的に温度特性を測定するようにしてもよいし、キャリブレーションモードなどのメンテナンスモードによって、温度特性を測定するようにしてもよい。
以上説明したように、本実施形態による圧力変化測定装置１ａは、温度特性記憶部６１が記憶する各種温度特性を測定する特性測定部６３を備えている。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１ａは、経年変化（経時変化）などにより、差圧センサ１１０又は温度センサ１２０の温度特性が変化した場合であっても、測定対象の圧力の経時的変化をさらに高精度に測定することができる。
これにより、本実施形態による圧力変化測定装置１ａは、経年変化（経時変化）などにより、差圧センサ１１０又は温度センサ１２０の温度特性が変化した場合であっても、測定対象の圧力の経時的変化をさらに高精度に測定することができる。
［第７の実施形態］
次に、図面を参照して、第７の実施形態による高度測定装置２００について説明する。
図１９は、本実施形態による高度測定装置２００の一例を示す機能ブロック図である。
図１９に示すように、高度測定装置２００は、上述した圧力変化測定装置１（１ａ）と、高度変換部２１０とを備えている。
次に、図面を参照して、第７の実施形態による高度測定装置２００について説明する。
図１９は、本実施形態による高度測定装置２００の一例を示す機能ブロック図である。
図１９に示すように、高度測定装置２００は、上述した圧力変化測定装置１（１ａ）と、高度変換部２１０とを備えている。
高度変換部２１０は、圧力変化測定装置１（１ａ）から得られた測定対象圧力の変化（例えば、外圧値Ｐｏｕｔ）を高度情報に変換する。例えば、外圧値Ｐｏｕｔは、気圧に相当するため、高度変換部２１０は、気圧の変化を高度の変化に変換した高度情報を出力する。
このように、本実施形態による高度測定装置２００は、上述した測定対象の圧力の経時的変化を高精度に測定することができる圧力変化測定装置１（１ａ）を備えているため、高度情報の経時的変化を高精度に測定することができる。
このように、本実施形態による高度測定装置２００は、上述した測定対象の圧力の経時的変化を高精度に測定することができる圧力変化測定装置１（１ａ）を備えているため、高度情報の経時的変化を高精度に測定することができる。
なお、本発明は、上記の各実施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で変更可能である。
例えば、上記の第１の実施形態において、差圧センサ１１０は、レファレンス部１１２を備える例を説明したが、レファレンス部１１２を備えずに、抵抗Ｒ２を外付け抵抗により構成してもよい。
また、上記の各実施形態において、基準値設定部６０は、測定のたびに毎回、設定基準値を設定する例を説明したが、所定の期間ごとに設定基準値を設定するようにしてもよいし、差圧検出値が所定の範囲から外れた場合に、設定基準値を設定するようにしてもよい。
例えば、上記の第１の実施形態において、差圧センサ１１０は、レファレンス部１１２を備える例を説明したが、レファレンス部１１２を備えずに、抵抗Ｒ２を外付け抵抗により構成してもよい。
また、上記の各実施形態において、基準値設定部６０は、測定のたびに毎回、設定基準値を設定する例を説明したが、所定の期間ごとに設定基準値を設定するようにしてもよいし、差圧検出値が所定の範囲から外れた場合に、設定基準値を設定するようにしてもよい。
また、上記の第１〜３の実施形態において説明した基準値設定部６０における各種処理は、第１の実施形態におけるセンサチップ１００の構成に限定されるものではなく、第４及び第５の実施形態におけるセンサチップ１００ａ（１００ｂ）に基準値設定部６０における各種処理を適用してもよい。
上記の第２の実施形態において、基準値設定部６０が、１次関数を利用して、設定基準値を算出する例を説明したが、２次関数などの他の関数を利用してもよい。
上記の第２の実施形態において、基準値設定部６０が、１次関数を利用して、設定基準値を算出する例を説明したが、２次関数などの他の関数を利用してもよい。
また、上記の第５の実施形態において、温度センサ１２０に白金膜７による抵抗を利用する例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、サーミスタや熱電対などを利用するようにしてもよい。
また、上記の各実施形態において、温度センサ１２０は、差圧センサ１１０と同様の検出信号（温度に応じて変化する検出値）を出力する例を説明したが、直接、温度を示す情報を出力するようにしてもよい。この場合、温度特性記憶部６１は、温度検出値の温度特性を記憶する必要がなくなる。
また、上記の各実施形態において、温度センサ１２０は、差圧センサ１１０と同様の検出信号（温度に応じて変化する検出値）を出力する例を説明したが、直接、温度を示す情報を出力するようにしてもよい。この場合、温度特性記憶部６１は、温度検出値の温度特性を記憶する必要がなくなる。
また、上記の各実施形態において、圧力変化測定装置１（１ａ）が、対象圧力の変化を示す情報として、外圧値Ｐｏｕｔを出力する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、圧力変化測定装置１（１ａ）は、差圧値ΔＰを、対象圧力の変化を示す情報として出力するようにしてもよい。また、圧力変化測定装置１（１ａ）は、対象圧力の変化を示す情報を内部に順次記憶するようにしてもよい。
また、第１、及び第５の実施形態において、抵抗Ｒ５（Ｒ５ａ）は、長方形の形状に形成される例を説明したが、抵抗値を大きくするように、矩形波状の形状や、蛇行した形状に形成されてもよい。この場合、抵抗値を大きくすることで、圧力変化測定装置１（１ａ）の消費電力を低減することができる。
また、上記の各実施形態において、差圧センサ１１０と温度センサ１２０とは、同一の電源電圧（電源線Ｖｃｃの電圧）を供給する例を説明したが、差圧センサ１１０と温度センサ１２０とのそれぞれの特性により、異なる電源電圧を供給するようにしてもよい。例えば、温度センサ１２０に供給する電源電圧を、差圧センサ１１０より低くして、圧力変化測定装置１（１ａ）の消費電力を低減するようにしてもよい。
また、上記の各実施形態において、差圧センサ１１０と温度センサ１２０とは、同一の電源電圧（電源線Ｖｃｃの電圧）を供給する例を説明したが、差圧センサ１１０と温度センサ１２０とのそれぞれの特性により、異なる電源電圧を供給するようにしてもよい。例えば、温度センサ１２０に供給する電源電圧を、差圧センサ１１０より低くして、圧力変化測定装置１（１ａ）の消費電力を低減するようにしてもよい。
なお、上述した圧力変化測定装置１（１ａ）が備える基準値設定部６０（６０ａ）及び演算処理部７０は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した基準値設定部６０（６０ａ）及び演算処理部７０が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した基準値設定部６０（６０ａ）及び演算処理部７０が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に基準値設定部６０（６０ａ）及び演算処理部７０が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
また、上述した圧力変化測定装置１（１ａ）が備える機能の一部又は全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
１、１ａ…圧力変化測定装置
２…センサ本体
２ａ…底壁部
２ｂ…周壁部
３…カンチレバー
３ａ…先端部
３ｂ…基端部
４、４ａ…レバー部
５…ＳＯＩ基板
５ａ…シリコン支持層
５ｂ…絶縁層
５ｃ…シリコン活性層
６‥ドープ層（ピエゾ抵抗）
７…白金膜
１０、１０ａ、１０ｂ…キャビティ
１１、１１ａ、１１ｂ…連通開口
１３…枠部
２０…レバー本体
２１…レバー支持部
４０…差圧検出回路部
４１、５１…ホイートストンブリッジ回路
４２、５２…差動増幅回路
５０…温度検出回路部
６０、６０ａ…基準値設定部
６１…温度特性記憶部
６２…基準値生成部
６３…特性測定部
７０…演算処理部
７１…テーブル記憶部
７２…内圧値記憶部
７３…圧力算出部
１００、１００ａ、１００ｂ…センサチップ
１１０…差圧センサ
１１１…差圧センサ部
１１２、１１２ａ…レファレンス部
１２０…温度センサ
１２１、１２１ａ、１２１ｂ…温度センサ部
２００…高度測定装置
２１０…高度変換部
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５…電極
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８…抵抗
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７…ギャップ
２…センサ本体
２ａ…底壁部
２ｂ…周壁部
３…カンチレバー
３ａ…先端部
３ｂ…基端部
４、４ａ…レバー部
５…ＳＯＩ基板
５ａ…シリコン支持層
５ｂ…絶縁層
５ｃ…シリコン活性層
６‥ドープ層（ピエゾ抵抗）
７…白金膜
１０、１０ａ、１０ｂ…キャビティ
１１、１１ａ、１１ｂ…連通開口
１３…枠部
２０…レバー本体
２１…レバー支持部
４０…差圧検出回路部
４１、５１…ホイートストンブリッジ回路
４２、５２…差動増幅回路
５０…温度検出回路部
６０、６０ａ…基準値設定部
６１…温度特性記憶部
６２…基準値生成部
６３…特性測定部
７０…演算処理部
７１…テーブル記憶部
７２…内圧値記憶部
７３…圧力算出部
１００、１００ａ、１００ｂ…センサチップ
１１０…差圧センサ
１１１…差圧センサ部
１１２、１１２ａ…レファレンス部
１２０…温度センサ
１２１、１２１ａ、１２１ｂ…温度センサ部
２００…高度測定装置
２１０…高度変換部
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５…電極
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８…抵抗
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７…ギャップ
Claims (9)
- 測定対象圧力を伝達する圧力伝達媒体が流入するキャビティと、前記圧力伝達媒体を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部圧力と前記測定対象圧力との差圧に応じた差圧検出値を検出する差圧センサと、
前記差圧センサの温度に応じた温度検出値を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出された前記温度検出値と、前記差圧のない状態における前記差圧センサの検出値を示す検出基準値の温度特性とに基づいて、前記検出基準値を設定する基準値設定部と、
前記基準値設定部によって設定された前記検出基準値と、前記差圧センサによって検出された前記差圧検出値とに基づいて、前記測定対象圧力の変化を示す情報を生成する演算処理部と
を備え、
前記差圧センサは、
前記キャビティを有するセンサ本体と、
前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状であり、前記キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバーと、
前記カンチレバーの撓み変形に応じた前記基端部の抵抗変化に基づいて、前記差圧検出値を検出する差圧検出回路部と、
前記カンチレバーと同一材質及び同一形状になるように構成されたレバー部を有するレファレンス部と
を備え、
前記差圧検出回路部は、
前記カンチレバーの基端部の抵抗を含む検出抵抗と、前記レバー部の基端部の抵抗を含む参照抵抗とを有するホイートストンブリッジ回路を備え、
前記温度センサは、
前記カンチレバーと同一材質で、前記カンチレバー及び前記レバー部と同一の基板上に構成された温度検出抵抗部と、
前記温度検出抵抗部の抵抗変化に基づいて、前記温度検出値を検出する温度検出回路部と
を備え、
前記演算処理部は、前記温度センサを用いて設定された前記検出基準値と、前記カンチレバーと前記レファレンス部のレバー部とを用いることで温度変化の影響を低減した前記差圧検出値とに基づいて、前記測定対象圧力の変化を示す情報を生成する
ことを特徴とする圧力変化測定装置。 - 測定対象圧力を伝達する圧力伝達媒体が流入するキャビティと、前記圧力伝達媒体を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部圧力と前記測定対象圧力との差圧に応じた差圧検出値を検出する差圧センサと、
前記差圧センサの温度に応じた温度検出値を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出された前記温度検出値と、前記差圧のない状態における前記差圧センサの検出値を示す検出基準値の温度特性とに基づいて、前記検出基準値を設定する基準値設定部と、
前記基準値設定部によって設定された前記検出基準値と、前記差圧センサによって検出された前記差圧検出値とに基づいて、前記測定対象圧力の変化を示す情報を生成する演算処理部と
を備え、
前記差圧センサは、
前記キャビティを有するセンサ本体と、
前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状であり、前記キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバーと、
前記カンチレバーの撓み変形に応じた前記基端部の抵抗変化に基づいて、前記差圧検出値を検出する差圧検出回路部と
を備え、
前記温度センサは、
キャビティを有する本体部と、
前記カンチレバーと同一材質及び同一形状になるように、且つ、前記本体部のキャビティを覆うように構成された温度検出抵抗部と、
前記温度検出抵抗部の抵抗変化に基づいて、前記温度検出値を検出する温度検出回路部と
を備えることを特徴とする圧力変化測定装置。 - 前記カンチレバーは、不純物半導体層で構成されるピエゾ抵抗を、少なくとも前記基端部に備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力変化測定装置。 - 前記基準値設定部は、
前記温度検出値と、前記温度検出値の温度特性と、前記検出基準値の温度特性とに基づいて、前記検出基準値を設定する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧力変化測定装置。 - 前記基準値設定部は、
前記温度検出値と、前記温度検出値の温度特性とに基づいて、前記差圧センサの温度を推定し、推定した前記差圧センサの温度と、前記検出基準値の温度特性とに基づいて、前記検出基準値を設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の圧力変化測定装置。 - 前記基準値設定部は、
前記温度検出値の温度特性と、前記検出基準値の温度特性とに基づいて生成された、前記温度検出値から前記検出基準値を算出する算出式と、前記温度検出値とに基づいて、前記検出基準値を算出する
ことを特徴とする請求項４に記載の圧力変化測定装置。 - 前記基準値設定部は、
前記温度検出値の温度特性と、前記検出基準値の温度特性とに基づいて生成された、前記温度検出値と前記検出基準値とを対応づける変換テーブルと、前記温度検出値とに基づいて、前記検出基準値を生成する
ことを特徴とする請求項４に記載の圧力変化測定装置。 - 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の圧力変化測定装置と、
前記圧力変化測定装置から得られた前記測定対象圧力の変化を高度情報に変換する高度変換部と
を備えることを特徴とする高度測定装置。 - 測定対象圧力を伝達する圧力伝達媒体が流入するキャビティと、前記圧力伝達媒体を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部圧力と前記測定対象圧力との差圧に応じた差圧検出値を検出する差圧センサと、前記差圧センサの温度に応じた温度検出値を検出する温度センサとを利用した圧力変化測定方法であって、
前記差圧センサは、
前記キャビティを有するセンサ本体と、
前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状であり、前記キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバーと、
前記カンチレバーの撓み変形に応じた前記基端部の抵抗変化に基づいて、前記差圧検出値を検出する差圧検出回路部と、
前記カンチレバーと同一材質及び同一形状になるように構成されたレバー部を有するレファレンス部と
を備えており、
前記差圧検出回路部は、
前記カンチレバーの基端部の抵抗を含む検出抵抗と、前記レバー部の基端部の抵抗を含む参照抵抗とを有するホイートストンブリッジ回路を備えており、
前記温度センサは、
前記カンチレバーと同一材質で、前記カンチレバー及び前記レバー部と同一の基板上に構成された温度検出抵抗部と、
前記温度検出抵抗部の抵抗変化に基づいて、前記温度検出値を検出する温度検出回路部と
を備えており、
基準値設定部が、前記温度センサによって検出された前記温度検出値と、前記差圧のない状態における前記差圧センサの検出値を示す検出基準値の温度特性とに基づいて、前記検出基準値を設定する基準値設定ステップと、
演算処理部が、前記基準値設定ステップによって設定された前記検出基準値と、前記差圧センサによって検出された前記差圧検出値とに基づいて、前記測定対象圧力の変化を示す情報を生成する演算処理ステップと
を含み、
前記演算処理ステップにおいて、前記演算処理部は、前記温度センサを用いて設定された前記検出基準値と、前記カンチレバーと前記レファレンス部のレバー部とを用いることで温度変化の影響を低減した前記差圧検出値とに基づいて、前記測定対象圧力の変化を示す情報を生成する
ことを特徴とする圧力変化測定方法。
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