JP7308522B2 - pressure sensor - Google Patents

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Description

本発明は、圧力センサに関する。 The present invention relates to pressure sensors.

ダイアフラムで区画されてオイルが封入された受圧室内に半導体型圧力検出装置を収容した液封入式の圧力センサは、冷凍冷蔵装置や空調装置に装備されて冷媒圧力を検知し、また産業用機器に装備されて各種の流体圧力を検知するために使用されている。 A liquid-sealed pressure sensor that houses a semiconductor-type pressure sensing device in a pressure-receiving chamber partitioned by a diaphragm and filled with oil is installed in freezer/refrigerators and air conditioners to detect refrigerant pressure, and is also used in industrial equipment. installed and used to detect various fluid pressures.

半導体型圧力検出装置は、上記受圧室内に配置され、受圧空間内の圧力変化を圧力検出素子により電気信号に変換して外部に出力する機能を有している。 The semiconductor type pressure detection device is arranged in the pressure receiving chamber and has a function of converting the pressure change in the pressure receiving space into an electric signal by means of the pressure detecting element and outputting the electric signal to the outside.

受圧空間内に配置されるダイアフラムは、可撓性の金属板である。このため、半導体型圧力検出装置の圧力検出素子とダイアフラムとの間で電位差が発生して、封入されたオイルが静電気を帯びると、圧力検出素子あるいはその出力信号に不具合が生ずる場合がある。圧力検出素子とダイアフラムとの間の電位差は、例えば圧力センサが取り付けられる配管系から伝達されるノイズなどに起因して生じうる。 A diaphragm placed in the pressure receiving space is a flexible metal plate. Therefore, if a potential difference occurs between the pressure sensing element and the diaphragm of the semiconductor type pressure sensing device and the enclosed oil is charged with static electricity, the pressure sensing element or its output signal may malfunction. A potential difference between the pressure sensing element and the diaphragm can be caused, for example, by noise transmitted from the piping system to which the pressure sensor is attached.

これに対し、特許文献1には、半導体型圧力検出装置を取り付けるベースをセラミックス材料で形成した圧力センサが開示されている。特許文献1の圧力センサによれば、セラミックス製のベースに半導体型圧力検出装置を取り付けることにより絶縁効果が発揮されるため、配管系から伝達される高周波等のノイズなどの影響を有効に抑制できる。 On the other hand, Patent Literature 1 discloses a pressure sensor in which a base for mounting a semiconductor type pressure detection device is formed of a ceramic material. According to the pressure sensor of Patent Literature 1, since the semiconductor type pressure detection device is attached to the base made of ceramics, the insulation effect is exhibited, so that the influence of noise such as high frequency transmitted from the piping system can be effectively suppressed. .

特開2017-146136号公報JP 2017-146136 A

特許文献1に開示されている圧力センサによれば、ベースをセラミックス材料により形成することで有効なノイズ対策を行えるが、一般的にセラミックス材料は加工難易度が高く、それによりコスト高を招くという問題がある。特に、ベースとダイアフラムとは直接溶接できないため、間に金属製のリング部材を介在させる必要があり、それにより部品コストがさらに増大する。 According to the pressure sensor disclosed in Patent Document 1, effective noise suppression can be achieved by forming the base from a ceramic material. There's a problem. In particular, since the base and the diaphragm cannot be directly welded, it is necessary to interpose a metal ring member therebetween, which further increases the part cost.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、コストを抑えつつも、ノイズの影響を抑制できる圧力センサを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pressure sensor capable of suppressing the influence of noise while suppressing costs.

上記目的を達成するために、本発明の圧力センサは、
流体の圧力を受けるダイアフラムと、
前記ダイアフラムとの間に絶縁性媒質が封入された受圧空間を形成するベースと、
前記受圧空間内に配置され、前記絶縁性媒質に伝達された圧力を検出して電気的圧力信号に変換する圧力検出装置と、
前記ベースを貫通して配置され、前記受圧空間内で前記圧力検出装置と電気的に接続された複数の端子ピンと、を具備した圧力センサであって、
前記ベースは、前記ダイアフラムに固着される金属製の環状部と、前記環状部の内側に配置された絶縁性素材から形成されるセラミック製の中央部と、を有し、
前記圧力検出装置は、前記中央部に配置されており、
前記複数の端子ピンは、前記環状部の貫通孔をハーメチックシールにより絶縁封止されて貫通配置されている、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the pressure sensor of the present invention
a diaphragm that receives fluid pressure;
a base forming a pressure-receiving space filled with an insulating medium between itself and the diaphragm;
a pressure detection device disposed in the pressure receiving space for detecting the pressure transmitted to the insulating medium and converting it into an electrical pressure signal;
a plurality of terminal pins disposed through the base and electrically connected to the pressure detection device within the pressure receiving space, the pressure sensor comprising:
The base has a metal annular portion fixed to the diaphragm, and a ceramic center portion made of an insulating material disposed inside the annular portion,
The pressure detection device is arranged in the central portion,
The plurality of terminal pins are arranged to pass through the through-hole of the annular portion while being insulated and sealed by a hermetic seal .

本発明によれば、コストを抑えつつも、ノイズの影響を抑制できる圧力センサを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pressure sensor capable of suppressing the influence of noise while suppressing costs.

図1は、第1の実施形態にかかる圧力センサを示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a pressure sensor according to a first embodiment; FIG. 図2は、第1の実施形態にかかる圧力検出ユニットの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the pressure detection unit according to the first embodiment; 図3は、圧力検出ユニットの上面図である。FIG. 3 is a top view of the pressure detection unit. 図4は、圧力検出ユニットにおける図2のA-A線における断面を底面視した図である。4 is a bottom view of a cross section of the pressure detection unit taken along line AA of FIG. 2. FIG. 図5は、第2の実施形態にかかる圧力センサを示す縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a pressure sensor according to a second embodiment;

(第1の実施形態)
以下、図面を参照して、本発明にかかる実施形態を説明する。図1は、第1の実施形態にかかる圧力センサ1を示す縦断面図である。図2は、第1の実施形態にかかる圧力検出ユニット2の縦断面図である。図3は、圧力検出ユニット2の上面図である。図4は、圧力検出ユニット2における図2のA-A線における断面を底面視した図である。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a pressure sensor 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the pressure detection unit 2 according to the first embodiment. FIG. 3 is a top view of the pressure detection unit 2. FIG. FIG. 4 is a bottom view of a cross section of the pressure detection unit 2 taken along line AA of FIG.

図1に示すように、圧力センサ1は、横断面が例えば円管状である大筒部10aと、横断面が円環状、長円状、楕円状等である小筒部10bとが同軸に配列され、それぞれの端部同士を、段部10cを介して成形した形状の樹脂製のカバー10を有する。カバー10の大筒部10aの内側には、圧力検出ユニット2が取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the pressure sensor 1 includes a large cylindrical portion 10a having a circular cross section, for example, and a small cylindrical portion 10b having an annular, oval, or elliptical cross section, which are coaxially arranged. , and a resin-made cover 10 having a shape in which the respective ends are formed via a stepped portion 10c. A pressure detection unit 2 is attached inside the large cylindrical portion 10 a of the cover 10 .

圧力検出ユニット2は、図示されない流体流入管(配管)が螺合接続される接続ナット20を支持する皿状の取付部材30と、取付部材30に対向配置される皿状のベース40と、取付部材30とベース40とにより外周が挟持される金属製のダイアフラム50とを備えている。取付部材30及びダイアフラム50は、例えばステンレス合金などより形成することができる。 The pressure detection unit 2 includes a dish-shaped mounting member 30 that supports a connection nut 20 to which a fluid inflow pipe (piping) (not shown) is screwed and connected, a dish-shaped base 40 that faces the mounting member 30, and a mounting It has a metal diaphragm 50 whose outer circumference is sandwiched between the member 30 and the base 40 . The mounting member 30 and diaphragm 50 can be made of, for example, a stainless alloy.

ベース40は、図2において、SUS(ステンレス合金)などの金属製の導電性素材から形成された環状部41と、環状部41の内側に接合された円盤状のマウント部材(中央部)42とを有する。マウント部材42は、セラミックス、ガラス等の無機材料、又はポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、PPS等の耐熱性に富んだ絶縁性素材から形成されている。マウント部材42がセラミックスの場合は、ロウ付け又は接着にて環状部41に全周固着され、またガラスの場合はハーメチックシールにて環状部41に全周固着されている。マウント部材42がポリアミド等の樹脂の場合は接着剤を介して全周にわたって環状部41に固着されている。これにより受圧空間52からの絶縁性媒質の漏れを防止する。 As shown in FIG. 2, the base 40 includes an annular portion 41 made of a conductive metal material such as SUS (stainless alloy), and a disc-shaped mount member (central portion) 42 joined to the inside of the annular portion 41. have The mount member 42 is made of an inorganic material such as ceramics or glass, or a highly heat-resistant insulating material such as polyamide, polyimide, polyethylene terephthalate (PET), or PPS. If the mount member 42 is made of ceramics, it is fixed to the annular portion 41 by brazing or adhesion, and if it is made of glass, it is fixed to the annular portion 41 by a hermetic seal. When the mount member 42 is made of resin such as polyamide, it is fixed to the annular portion 41 over the entire circumference with an adhesive. This prevents leakage of the insulating medium from the pressure receiving space 52 .

マウント部材42のダイアフラム50側の面の中央に、底面視で矩形状の凹部42aが形成されている。また凹部42aの底面、側面及び周囲には、導電層42bが形成されている。導電層42bの材料としては、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル等が代表的であるが、高電圧耐久性を得るためにタングステンやモリブデン等が高融点材料を用いることもできる。 A concave portion 42a having a rectangular shape in bottom view is formed in the center of the surface of the mount member 42 on the diaphragm 50 side. A conductive layer 42b is formed on the bottom surface, side surfaces and periphery of the recess 42a. The material of the conductive layer 42b is typically gold, silver, copper, aluminum, nickel, or the like, but a high melting point material such as tungsten or molybdenum can also be used in order to obtain high voltage durability.

取付部材30、ベース40の環状部41及びダイアフラム50の外周部は、周溶接されてなる溶接部Wにより一体化されている。 The attachment member 30, the annular portion 41 of the base 40, and the outer peripheral portion of the diaphragm 50 are integrated by a welded portion W formed by circumferential welding.

また、接続ナット20の上端に円筒部20aが突出して形成されている。一方、取付部材30の中央には、円孔30aが形成されている。円筒部20aと取付部材30とは嵌合した後に、ろう付けなどの手段によって接合されている。 A cylindrical portion 20a is formed at the upper end of the connection nut 20 so as to protrude therefrom. On the other hand, a circular hole 30a is formed in the center of the mounting member 30. As shown in FIG. After the cylindrical portion 20a and the mounting member 30 are fitted together, they are joined by means such as brazing.

円筒部20aの内部には貫通路20bが形成されていて、貫通路20bを介して、取付部材30の内部と接続ナット20の内部とが連通している。 A through passage 20b is formed inside the cylindrical portion 20a, and the inside of the mounting member 30 and the inside of the connection nut 20 communicate with each other via the through passage 20b.

図1,2において、ベース40とダイアフラム50で区画される受圧空間52には、オイル等の絶縁性の液状媒質が充填される。この液状媒質を、ベース40の環状部41に形成した開口40a(図4)を介して受圧空間内に充填した後、これを密閉するため、金属製のボール43がベース40に溶接などの手段で固着される。 1 and 2, a pressure receiving space 52 defined by the base 40 and the diaphragm 50 is filled with an insulating liquid medium such as oil. After the liquid medium is filled into the pressure receiving space through the opening 40a (FIG. 4) formed in the annular portion 41 of the base 40, a metal ball 43 is welded to the base 40 to seal it. is fixed with

ベース40の凹部42a内には、半導体形の圧力検出装置60が配置されている。圧力検出装置60は、ガラス製の台座62と、その表面に貼付された圧力検出素子(半導体チップ)64とからなる。台座62は接着剤を用いて凹部42aの底面に固着されている。圧力検出素子64と導電層42bとの間には、隙間が設けられている。 A semiconductor pressure detection device 60 is arranged in the recess 42 a of the base 40 . The pressure detection device 60 comprises a glass base 62 and a pressure detection element (semiconductor chip) 64 attached to the surface thereof. The pedestal 62 is fixed to the bottom surface of the recess 42a using an adhesive. A gap is provided between the pressure detection element 64 and the conductive layer 42b.

ダイアフラム50側の圧力検出装置60の表面は、凹部42aの周囲におけるマウント部材42の表面よりも、ダイアフラム50から離間するように凹部42a内に位置している。ただし、圧力検出装置60の該表面が、凹部42aの周囲面と同一面内にあるようにしてもよい。 The surface of the pressure detection device 60 on the side of the diaphragm 50 is positioned within the recess 42a so as to be further away from the diaphragm 50 than the surface of the mount member 42 around the recess 42a. However, the surface of the pressure detection device 60 may be flush with the peripheral surface of the recess 42a.

図4において、圧力検出素子64は、その外周近傍に8つのボンディングパッド(電極)を備えている。ボンディングパッドのうち3つは、センサ入力電源パッド64a、グラウンドパッド64b及びセンサ出力パッド64cであり、残る5つは信号調整用パッド64dである。ただし、ボンディングパッドの数は8つに限られない。本実施形態では、センサ入力電源パッド64aは5Vに維持され、グラウンドパッド64bは0Vに維持され、センサ出力パッド64cの電圧は、検出した圧力に応じて0V以上、5V以下(好ましくは0.5V以上、4.5V以下)の範囲で変化する。また、ボンディングパッドの配置は、以上に限られない。 In FIG. 4, the pressure sensing element 64 has eight bonding pads (electrodes) near its periphery. Three of the bonding pads are a sensor input power supply pad 64a, a ground pad 64b and a sensor output pad 64c, and the remaining five are signal conditioning pads 64d. However, the number of bonding pads is not limited to eight. In this embodiment, the sensor input power supply pad 64a is maintained at 5V, the ground pad 64b is maintained at 0V, and the voltage of the sensor output pad 64c is between 0V and 5V (preferably 0.5V) depending on the detected pressure. 4.5 V or less). Also, the arrangement of the bonding pads is not limited to the above.

半導体形の圧力検出装置60の周囲には、ベース40を貫通するようにして複数本(この例においては8本)の端子ピン70、72が配置されている。端子ピン70、72は、これらが挿通されたベース40の貫通孔に対してハーメチックシール74により絶縁封止されている。 A plurality of (eight in this example) terminal pins 70 and 72 are arranged around the semiconductor type pressure detection device 60 so as to pass through the base 40 . The terminal pins 70 and 72 are insulated and sealed by a hermetic seal 74 with respect to the through holes of the base 40 through which they are inserted.

複数の端子ピンのうちの1つは、グラウンド用の端子ピン70である。グラウンド用以外の7本の端子ピン72は、図1に示す中継基板90の配線層の端子に接続されている。1本のグラウンド用の端子ピン70の上端は、図1に示す中継基板90の配線層のグラウンドに接続されている。 One of the plurality of terminal pins is terminal pin 70 for ground. The seven terminal pins 72 other than those for grounding are connected to the wiring layer terminals of the relay board 90 shown in FIG. The upper end of one ground terminal pin 70 is connected to the ground of the wiring layer of the relay board 90 shown in FIG.

図1において、中継基板90にコネクタ92を介して接続されるリード線94は、圧力センサ1が設置された冷凍冷蔵装置や空調装置等の制御盤内に設けられた、図示されない電気回路に接続される。かかる電気回路から、リード線94、端子ピン70、72を介して圧力検出素子64に電源電圧を印加することができ、また圧力検出用の信号を出力できる。 In FIG. 1, a lead wire 94 connected to a relay board 90 via a connector 92 is connected to an electric circuit (not shown) provided in a control panel of a freezer/refrigerator, an air conditioner, or the like in which the pressure sensor 1 is installed. be done. From such an electric circuit, a power supply voltage can be applied to the pressure detection element 64 via the lead wire 94 and the terminal pins 70 and 72, and a signal for pressure detection can be output.

図4において、半導体形の圧力検出装置60における、グラウンドパッド64b以外の、センサ入力電源パッド64a、センサ出力パッド64c、信号調整用パッド64dと、端子ピン72とは、ボンディングワイヤ80で接続(結線)される。また本実施形態では、グラウンドパッド64bが、ボンディングワイヤ81を介して、マウント部材42の導電層42bに接続(結線)される。また、端子ピン70と導電層42bとが、ボンディングワイヤ82を介して接続(結線)される。 In FIG. 4, the sensor input power supply pad 64a, the sensor output pad 64c, the signal adjustment pad 64d other than the ground pad 64b, and the terminal pin 72 in the semiconductor type pressure detection device 60 are connected by bonding wires 80. ) is done. Further, in this embodiment, the ground pad 64b is connected (wired) to the conductive layer 42b of the mount member 42 via the bonding wire 81. As shown in FIG. Also, the terminal pin 70 and the conductive layer 42b are connected (connected) via a bonding wire 82. As shown in FIG.

圧力センサ1の組み付け時には、図1において、圧力検出ユニット2のベース40の環状部41を、カバー10の大筒部10aの内側に形成された段部10dに突き当てるようにして配置する。その後、大筒部10aの下端側及び小筒部10bの上端側(リード線94が導出される側)からカバー10の内部に樹脂Pを充填し、これを固化させる。これによりカバー10内に、圧力検出ユニット2の電気的構造部が密封されるようにして固定される。 When assembling the pressure sensor 1, in FIG. 1, the annular portion 41 of the base 40 of the pressure detection unit 2 is arranged so as to abut against the stepped portion 10d formed inside the large cylindrical portion 10a of the cover 10. As shown in FIG. After that, the resin P is filled inside the cover 10 from the lower end side of the large cylindrical portion 10a and the upper end side of the small cylindrical portion 10b (the side from which the lead wire 94 is led out), and is solidified. The electrical structure of the pressure detection unit 2 is thereby fixed in the cover 10 in a hermetically sealed manner.

圧力検出装置60は、外部の電気回路から入力電源用の端子ピン72を介して給電されることで動作する。流体が接続ナット20内に導入されて、取付部材30の内側の流体導入室32内に進入すると、その圧力でダイアフラム50が弾性変形し、受圧空間52内の絶縁性媒質を加圧する。圧力検出素子64は、この圧力変動を検知して電気信号に変換し、端子ピン72を介して電気信号、すなわち圧力検出用の信号を外部に出力する。かかる圧力検出用の信号を入力した外部の電気回路は、それに基づき、接続ナット20に導入された流体の圧力を精度よく検出することができる。 The pressure detection device 60 operates by receiving power from an external electric circuit via a terminal pin 72 for input power. When the fluid is introduced into the connection nut 20 and enters the fluid introduction chamber 32 inside the mounting member 30 , the pressure causes the diaphragm 50 to elastically deform and pressurize the insulating medium in the pressure receiving space 52 . The pressure detection element 64 detects this pressure variation, converts it into an electric signal, and outputs the electric signal, that is, a signal for pressure detection to the outside through the terminal pin 72 . An external electric circuit to which such a signal for pressure detection is input can accurately detect the pressure of the fluid introduced into the connection nut 20 based thereon.

本実施形態によれば、圧力検出装置60を、絶縁性素材から形成されたマウント部材42に配置しているので、ベース40の環状部41とは絶縁が確保される。このため、例えば外部の配管から接続ナット20を介してベース40の環状部41に高周波等のノイズが伝達された場合でも、かかるノイズを有効に遮断できる。 According to this embodiment, the pressure detection device 60 is arranged on the mount member 42 made of an insulating material, so insulation from the annular portion 41 of the base 40 is ensured. Therefore, even if noise such as high frequency is transmitted from an external pipe to the annular portion 41 of the base 40 through the connection nut 20, such noise can be effectively blocked.

加えて、圧力検出装置60を凹部42a内に配置しているため、圧力検出装置60とダイアフラム50との間の距離を広げることができる。特に、圧力検出装置60の表面を凹部42a内に配置することで、更にダイアフラム50から遠ざけることができるため、ダイアフラム50が帯電した場合でも、その影響が圧力検出装置60に及ぶことを抑制できる。 In addition, since the pressure detection device 60 is arranged inside the recess 42a, the distance between the pressure detection device 60 and the diaphragm 50 can be increased. In particular, by arranging the surface of the pressure detection device 60 in the recess 42a, it is possible to further distance it from the diaphragm 50, so even if the diaphragm 50 is electrified, the pressure detection device 60 can be suppressed from being affected.

さらに、圧力検出装置60の周囲に導電層42bを設けることにより、圧力検出装置60の周囲に帯電する電荷、あるいは受圧空間52内に充填された液状媒質に帯電する電荷が導電層42bを介して除電され、これにより圧力検出装置60の帯電に起因する作動不良が防止される。 Further, by providing the conductive layer 42b around the pressure detecting device 60, the electric charges around the pressure detecting device 60 or the electric charges charged in the liquid medium filled in the pressure receiving space 52 are transmitted through the conductive layer 42b. The charge is eliminated, thereby preventing malfunction caused by charging of the pressure detection device 60 .

(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態にかかる圧力センサ1Aを示す縦断面図である。本実施形態においては、上述した実施形態に対し、圧力検出ユニット2Aのベース40Aにおけるマウント部材42Aの形状が異なる。より具体的には、上述した実施形態よりも凹部42Aaの深さが浅くなっている。一方、圧力検出装置60は同じ形状を有するため、凹部42Aaに圧力検出装置60を固着させることで、ダイアフラム50側の圧力検出装置60の面は、凹部42Aaの周囲面よりも、ダイアフラム50に接近することとなる。
(Second embodiment)
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a pressure sensor 1A according to the second embodiment. In this embodiment, the shape of the mount member 42A on the base 40A of the pressure detection unit 2A is different from that in the above-described embodiment. More specifically, the depth of the recess 42Aa is shallower than in the above-described embodiment. On the other hand, since the pressure detection device 60 has the same shape, by fixing the pressure detection device 60 to the recess 42Aa, the surface of the pressure detection device 60 on the side of the diaphragm 50 is closer to the diaphragm 50 than the peripheral surface of the recess 42Aa. It will be done.

一方、ダイアフラム50における中央平坦部の受圧空間52側の面に、圧力検出装置60に対向するようにして、円形の絶縁層51が固着されている。絶縁層51は、例えばポリイミドフィルムであって、ダイアフラム50の中央平坦部に接着されていると好ましい。絶縁層51は、絶縁性媒質よりも高い誘電率を有する。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。 On the other hand, a circular insulating layer 51 is fixed to the pressure receiving space 52 side surface of the central flat portion of the diaphragm 50 so as to face the pressure detecting device 60 . The insulating layer 51 is, for example, a polyimide film, and is preferably adhered to the central flat portion of the diaphragm 50 . The insulating layer 51 has a higher dielectric constant than the insulating medium. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, they are denoted by the same reference numerals and will not be described repeatedly.

本実施形態によれば、ダイアフラム50側の圧力検出装置60の面が、凹部42Aaの周囲面よりダイアフラム50側に突出している。しかし、圧力検出装置60に対向するダイアフラム50の面に絶縁層51を設けたことにより、ノイズ伝達時に絶縁性媒質から絶縁層51に帯電しやすくなり、これにより圧力検出装置60への帯電を抑制できる。 According to this embodiment, the surface of the pressure detection device 60 on the side of the diaphragm 50 protrudes toward the diaphragm 50 from the peripheral surface of the recess 42Aa. However, since the insulating layer 51 is provided on the surface of the diaphragm 50 facing the pressure detecting device 60, the insulating medium is easily charged to the insulating layer 51 during noise transmission, thereby suppressing charging of the pressure detecting device 60. can.

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。また、本発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Further, within the scope of the present invention, it is possible to modify any component of the embodiment or omit any component from each embodiment.

1、1A 圧力センサ
2、2A 圧力検出ユニット
10 カバー
20 接続ナット
30 取付部材
32 流体導入室
40,40A ベース
50 ダイアフラム
52 受圧空間
60 圧力検出装置
62 ガラス製の台座
64 圧力検出素子
70 グラウンド用の端子ピン
72 端子ピン
74 ハーメチックシール
80 ボンディングワイヤ
82 グラウンド用のボンディングワイヤ
90 中継基板
92 コネクタ
94 リード線


Reference Signs List 1, 1A pressure sensor 2, 2A pressure detection unit 10 cover 20 connection nut 30 mounting member 32 fluid introduction chamber 40, 40A base 50 diaphragm 52 pressure receiving space 60 pressure detection device 62 glass base 64 pressure detection element 70 ground terminal Pin 72 Terminal pin 74 Hermetic seal 80 Bonding wire 82 Bonding wire for ground 90 Relay board 92 Connector 94 Lead wire


Claims (5)

流体の圧力を受けるダイアフラムと、
前記ダイアフラムとの間に絶縁性媒質が封入された受圧空間を形成するベースと、
前記受圧空間内に配置され、前記絶縁性媒質に伝達された圧力を検出して電気的圧力信号に変換する圧力検出装置と、
前記ベースを貫通して配置され、前記受圧空間内で前記圧力検出装置と電気的に接続された複数の端子ピンと、を具備した圧力センサであって、
前記ベースは、前記ダイアフラムに固着される金属製の環状部と、前記環状部の内側に配置された絶縁性素材から形成されるセラミック製の中央部と、を有し、
前記圧力検出装置は、前記中央部に配置されており、
前記複数の端子ピンは、前記環状部の貫通孔をハーメチックシールにより絶縁封止されて貫通配置されている、ことを特徴とする圧力センサ。
a diaphragm that receives fluid pressure;
a base forming a pressure-receiving space filled with an insulating medium between itself and the diaphragm;
a pressure detection device disposed in the pressure receiving space for detecting the pressure transmitted to the insulating medium and converting it into an electrical pressure signal;
a plurality of terminal pins disposed through the base and electrically connected to the pressure detection device within the pressure receiving space, the pressure sensor comprising:
The base has a metal annular portion fixed to the diaphragm, and a ceramic center portion made of an insulating material disposed inside the annular portion,
The pressure detection device is arranged in the central portion,
The pressure sensor according to claim 1, wherein the plurality of terminal pins are arranged to pass through the through-hole of the annular portion, the through-hole being insulated and sealed by a hermetic seal.
前記中央部は、前記ダイアフラムから離間するように窪んだ凹部を備え、前記圧力検出装置は、前記凹部内に配置されている、ことを特徴とする請求項1に記載の圧力センサ。 2. The pressure sensor of claim 1, wherein the central portion includes a recess recessed away from the diaphragm, and wherein the pressure sensing device is positioned within the recess. 前記圧力検出装置の前記ダイアフラム側の表面は、前記凹部の周囲における前記中央部の表面に対して同一面内にあるか、もしくは前記凹部内に位置する、ことを特徴とする請求項2に記載の圧力センサ。 3. The diaphragm-side surface of the pressure sensing device according to claim 2, wherein the surface is flush with the surface of the central portion around the recess or is located within the recess. pressure sensor. 前記圧力検出装置の前記ダイアフラム側の表面は、前記凹部の周囲における前記中央部の表面に対して前記ダイアフラム側に突出しており、前記圧力検出装置に対向する前記ダイアフラムの面には絶縁層が配置されている、ことを特徴とする請求項2に記載の圧力センサ。 The diaphragm-side surface of the pressure detection device protrudes toward the diaphragm with respect to the surface of the central portion around the recess, and an insulating layer is disposed on the surface of the diaphragm facing the pressure detection device. 3. The pressure sensor according to claim 2, wherein: 前記凹部の周囲には導電層が形成されており、前記圧力検出装置とグラウンド用の前記端子ピンとは、前記導電層を介して電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項2~4のいずれか一項に記載の圧力センサ。 A conductive layer is formed around the recess, and the pressure detection device and the terminal pin for ground are electrically connected via the conductive layer. 5. The pressure sensor according to any one of 4.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020029639A1 (en) 2000-01-19 2002-03-14 Measurement Specialities, Inc. Isolation technique for pressure sensing structure
JP2003042883A (en) 2001-07-30 2003-02-13 Saginomiya Seisakusho Inc Liquid-sealed-type pressure sensor
JP2005249595A (en) 2004-03-04 2005-09-15 Denso Corp Pressure sensor
JP2014153073A (en) 2013-02-05 2014-08-25 Saginomiya Seisakusho Inc Pressure detection unit
JP2014178125A (en) 2013-03-13 2014-09-25 Fuji Koki Corp Pressure sensor
JP2015004591A (en) 2013-06-21 2015-01-08 株式会社不二工機 Pressure sensor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3481326B2 (en) * 1994-11-30 2003-12-22 松下電工株式会社 Semiconductor pressure sensor and method of manufacturing the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020029639A1 (en) 2000-01-19 2002-03-14 Measurement Specialities, Inc. Isolation technique for pressure sensing structure
JP2003042883A (en) 2001-07-30 2003-02-13 Saginomiya Seisakusho Inc Liquid-sealed-type pressure sensor
JP2005249595A (en) 2004-03-04 2005-09-15 Denso Corp Pressure sensor
JP2014153073A (en) 2013-02-05 2014-08-25 Saginomiya Seisakusho Inc Pressure detection unit
JP2014178125A (en) 2013-03-13 2014-09-25 Fuji Koki Corp Pressure sensor
JP2015004591A (en) 2013-06-21 2015-01-08 株式会社不二工機 Pressure sensor

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