JPH03255327A - 差圧検出器 - Google Patents

差圧検出器

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JPH03255327A
JPH03255327A JP5196390A JP5196390A JPH03255327A JP H03255327 A JPH03255327 A JP H03255327A JP 5196390 A JP5196390 A JP 5196390A JP 5196390 A JP5196390 A JP 5196390A JP H03255327 A JPH03255327 A JP H03255327A
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JP
Japan
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pressure
differential pressure
electrode
static
differential
Prior art date
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Pending
Application number
JP5196390A
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English (en)
Inventor
Tadanori Yuhara
湯原 忠徳
Hironobu Yao
博信 矢尾
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、差圧検出部と静圧検出部とを具備し、静圧
の影響を補償して正確な差圧を求めるための差圧、静圧
の各検出信号が得られる差圧検出器に関する。なお、こ
の差圧検出器は、導入圧力の一方が大気圧または真空で
あることによって、ゲージ圧用または絶対圧用になる。
【従来の技術1 従来の差圧検出器は基本的に、1個の測定用ダイヤフラ
ムと、これを中間に置く形で各側に近接対向して配設さ
れる固定電極とで構成される。測定用ダイヤフラムの各
側に異なる圧力(静圧)を作用させたときの測定用ダイ
ヤフラムの変位によって、測定用ダイヤフラムと各固定
電極との間の静電容量を変化させ、この変化に基づいて
各圧力(静圧)の差、つまり差圧を測定する。 第6図は従来例の断面図である。第6図において、差圧
測定用ダイヤフラム11の両側に各固定電極5.10が
配設される。左側の固定電極5は主として、ダイヤフラ
ム11に近接対向する導電性板2と、これのダイヤフラ
ム11とは逆側の面に固着される絶縁板3と、これの導
電性板2とは逆側の面に固着される導電性板4とからな
る。また、導電性板2を囲む形で円環状支持体13が、
絶縁板3に固着され、かつ支持体13はダイヤフラム1
1の周縁部に、ガラス接合部lを介して絶縁的に固着さ
れる。固定電極5の中心部を直角に貫通して一方の圧力
P1に係る導圧孔15があけられ、この導圧孔工5の内
周面に導体膜17が被覆され、これによって各導電性板
2.4が電気的に接続される。ダイヤフラム11と導電
性板2との対向する各面間に空隙19が形成される。 右側の固定電極10も同様に、導電性板7.絶縁板8.
導電性板9.支持体14.他方の圧力P2に係る導圧孔
16.導体膜18からなる。ダイヤフラム11と支持体
14とがガラス接合部6を介して絶縁的に固着され、ダ
イヤフラム11と導電性板7との対向する各面間に空隙
20が形成される。 各静電容量は、電極37.電極35から各リードビンC
,AIを介して、また電極37.電極36から各リード
ピンC,Bを介してそれぞれ取り出されることになる。 なお、この従来例は、各ガラス接合部1,6の静電容量
の影響を除去するとともに、検出信号を差圧に比例させ
るための工夫がなされた周知の技術に基づくものである
。 【発明が解決しようとする課題】 以上説明したような従来の差圧検出器では、測定差圧が
、この差圧を生じるべき各圧力(以後、静圧という)に
よって若干変化する。すなわち、各静圧が高圧のときに
は特に著しいが、各静圧側の測定室、つまり従来例にお
ける各空隙19.20に係る空間が外方に膨張し、同時
に測定用ダイヤフラム11が半径方向に引っ張られて、
その変位特性が剛めになる。したがって、差圧が同じで
あっても、各静圧の大きさに応じてダイヤフラム11の
変位が若干異なり、ひいては静電容量も若干異なってく
る。そのために、差圧の測定値が若干変化することにな
る。 たとえば、各静圧をPi、P2としたとき、P1=50
kg/ cd、  P2 =49(以下、単位は同じ)
の場合と、Pi =100.P2 =99  の場合と
では、同じ差圧であっても、後者の方の差圧測定値が前
者のそれより見掛は上小さくなる。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、静圧の影響を補償して正確な差圧を求めるための
差圧、静圧の各検出信号が得られる差圧検出器を提供す
ることにある。
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、第1の発明に係る差圧検出
器は、 差圧に応じて変位する差圧測定用ダイヤフラムと、これ
の各側に配設され導圧孔をもつ第1.第2の各固定電極
との間に各々形成される静電容量に基づき、前記差圧が
測定される差圧検出部と;前記差圧を生じるべき一方の
圧力が一方の側に、大気圧が他方の側にそれぞれ作用す
る静圧測定用ダイヤフラムと、これの前記一方の側に配
設され前記一方の圧力用導圧孔をもつ第3の固定電極と
の間に形成される静電容量に基づき、前記一方の圧力が
測定される静圧検出部と;を備える。 第2の発明に係る差圧検出器は、 差圧に応じて変位する差圧測定用ダイヤフラムと、これ
の各側に配設され導圧孔をもつ第1.第2の各固定電極
との間に各々形成される静電容量に基づき、前記差圧が
測定される差圧検出部と;前記差圧を生じるべき一方の
圧力が一方の側に、大気圧が他方の側にそれぞれ作用す
る静圧測定用ダイヤフラムと、これの前記一方の側に配
設され前記一方の圧力用導圧孔をもつ第3の固定電極と
、前記一方の圧力用導圧孔をもち前記一方の圧力に対応
する第1.第2いずれかの固定電極の前記差圧測定用ダ
イヤフラムとは逆側に配設される第4の固定電極とを具
備し、 前記静圧測定用ダイヤフラム、第3固定電極間の静電容
量と、前記一方の圧力に対応する第1.第2いずれかの
固定電極、第4固定電極間の静電容量とに基づき、前記
一方の圧力が測定される静圧検出部と;を備える。
【作用】
第1.第2の各発明においては共通に、差圧検出部によ
って差圧検出信号が、静圧検出部によって静圧検出信号
が得られるから、この差圧、静圧の各検出信号に基づい
て、差圧の静圧に係る補正が可能になる。 とくに第1発明においては、差圧測定用ダイヤフラムと
第1.第2の各固定電極との間の静電容量が差動的に取
り出されるから、差圧検出信号を差圧に比例させること
ができる。第2発明においては、第1発明におけると同
様に、差圧検出信号を差圧に比例させることができると
ともに、静圧測定用ダイヤフラム、第3固定電極間の静
電容量と、一方の圧力に対応する第1.第2いずれかの
固定電極、第4固定電極間の基準的な静電容量との比較
によって、静圧検出信号も静圧に比例させることができ
る。
【実施例】
第1の発明に係る差圧検出器の二つの実施例について、
以下に図面を参照しながら説明する。第1図はその一実
施例(以下、第1実施例という)の断面図である。第1
実施例の差圧検出器61は概略的に言えば、差圧検出部
と静圧検出部とからなる。第1図において、差圧検出部
は中央から右側の部分で、第6図に示した従来の差圧検
出器と、電極A1に代えて電極Aになる外は同しである
。 なお、従来例におけるのと同し部材には同じ符号を付け
である。 第1図において、静圧検出部器マ中央から左側の部分で
、主として静圧測定用ダイヤフラム30と、これの左側
面の周縁部でガラス接合部31を介して固着される、大
気圧POに係る側の基板32と、ダイヤフラム30の右
側面の周縁部でガラス接合部21を介して固着される、
静圧P1に係る側の固定電極25とからなる。固定電極
25は、第1発明における第3固定電極に相当し、差圧
検出部における各固定電極5,10と同様な構成をとる
。すなわち、ダイヤフラム30に近接対向する導電性板
22と、これと固着される絶縁板23と、これと固着さ
れる導電性板24とを備え、中心部を直角に貫通し、か
つ固定電極5の左側面に沿って下方に抜ける、静圧P1
用の導圧孔27があけられ、その内周面に導体膜28が
被覆される。なお、導圧孔27と、固定電極5の導圧孔
15(第6図参照)とは連通している。 しかも、固定電極25と固定電極5とは、前者の右側面
と後者の左側面とにおいて接合される。 したがって、差圧に係る静電容量は、電極37゜電極3
8から各リードビンC,Aを介して、また電極37.電
極36から各リードビンC,Bを介してそれぞれ取り出
される。また、静圧に係る静電容量は、電極39.電極
38から各リードビンD、Aを介して取り出される。こ
の差圧、静圧の各静電容量から、詳しく後述するように
、静圧に関する差圧の補正、言いかえれば、差圧の静圧
の影響に対する補償がなされることになる。 第2図は第1発明に係る差圧検出器の別の実施例(以下
、第2実施例という)の断面図である。 第2実施例が第1実施例と異なるのは、差圧検出部と静
圧検出部とが分離された構成をとっている点である。そ
れぞれがユニット化されることに基づく組立上の便利さ
を目的としている。したがって部材的には、第1実施例
における固定ti25の代わりに固定電極25A、同じ
く導電性板24の代わりに導電性板24/l 、 を極
38の代わりに各電極38a。 38bが用いられるだけの変更である。なお、各リード
ビンAl、A2は、各電極38a、38bにそれぞれ対
応する。この第2実施例の動作は、第1実施例のそれと
全(同じである。 さて、第3図は第1実施例の差圧検出器61を組み込ん
だ差圧検出装置の断面図である。第3図において、差圧
検出装置は概略的に言えば、図のほぼ中央に位置する差
圧検出器61と、図の下部に位置する片圧に対する保護
部と、差圧検出器61からの、差圧信号および静圧信号
に基づいて、差圧補正をおこなう図の上部に位置する差
圧補正部50とからなる。 保護部の構成は次のとおりである。保護ダイヤフラム4
3を、各本体41.42が左右から挟み、この各本体4
1.42の逆側の端部には、シールダイヤフラム44が
溶接され、これに対向してカバー46が、0リング45
を介して各本体41.42に対して密封的に取り付けら
れる。 差圧検出器61は、その両側で絶縁板49を介して格納
ケース48に格納、固定され、この格納ケース48はケ
ース47を介して各本体41.42密封的にに取り付け
られる。大気圧Poは、ケース47の左側面にあけられ
た導入用孔47aを通り、差圧検出器61の左側(第1
図における基板32の孔33)に導入される。 一方の静圧P1は、保護部の左側のカバー46の導圧孔
46aから導入され、本体41の内部を通って格納ケー
ス48の内部を経て、差圧検出器61の中央部(第1図
における導圧孔27)から導入される。 また、他方の静圧P2は、保護部の右側のカバー46の
導圧孔46bから導入され、本体42の内部を通7て差
圧検出器61の右側の固定電極(第1図における固定電
極10)の導圧孔から導入される。 その結果、第1実施例において既に説明したように、差
圧に係る各静電容量は、各リードビンC1Aと、各リー
ドビンC,Bとを介してそれぞれ取り出され、静圧に係
る静電容量は、各リードビンD、Aを介して取り出され
る。この差圧、静圧に係る各静電容量に基づいて、差圧
補正部50によって静圧に関する差圧の補正、つまり差
圧の静圧の影響に対する補償がなされることになる。そ
のために、差圧補正部50には、模式的に言えば、各差
圧検出値に対し、各静圧検出値ごとの差圧補正値が数表
の形で格納される。なお、この数表は、実験的に求めら
れる。 第4図は第2発明に係る差圧検出器の一実施例(以下、
第3実施例という)の断面図である。第4図において、
第3実施例は概略的に言えば、差圧検出部と静圧検出部
とからなる。差圧検出部は右側の部分で、第6図に示し
た従来の差圧検出器と同じである。なお、従来例におけ
るのと同じ部材には同じ符号を付けるとともに、細部に
符号を付けるのは省略しである。 静圧検出部は、中央部分および左側の部分である。左側
部分は、第1図に示した第1実施例における測定用ダイ
ヤフラム30と、固定電極25とからなり、中央部分は
、固定電極55である。この固定電極55は、その他の
固定電極と同様な構成をもち、導電性板52.絶縁板5
3.導電性板54.支持体56゜導圧孔57.導体膜5
8からなり、支持体56の右側面でガラス接合部51を
介して固定電極5の左側面に固着される。そのとき、導
電性板52と、固定電極5の左側面との対向箇所に空隙
59が形成される。 大気圧Poは、基板32の孔33から導入され、静圧測
定用ダイヤフラム30の左側に作用する。一方の静圧P
1は、導圧孔27から導入されて、ダイヤフラム30の
右側に作用するとともに、各固定電極55.5を経て差
圧測定用ダイヤフラム11の左側に作用する。また、他
方の静圧P2は、固定電極10の右側から導入されて、
ダイヤフラム11の右側に作用する。 したがって、差圧に係る静電容量は、電極37゜電極3
8aから各リードビンC,AIを介して、また電極37
.電極36から各リードビンC,Bを介してそれぞれ取
り出される。また、淳圧に係る静電容量は、一つには電
極39.電極40から各リードビンD、Eを介して取り
出され、もう一つには電極38a、電極40から各リー
ドビンA1.Eを介して取り出される。これは、周知の
演算回路を用いることによって、前者の静電容量と、後
者の基準的な静電容量との比較に基づき、静圧の検出値
を静圧に比例する形にするためである。こうすることに
よって、差圧の検出値が差圧に比例するのとあいまって
、差圧補正演算が容易になり、第4図に示したような差
圧補正部50の構成がそれだけ簡素になる効果がある。 第5図は第2発明に係る差圧検出器の別の実施例(以下
、第4実施例という)の断面図である。 第4実施例が第3実施例と異なるのは、差圧検出部に静
圧検出部の一部を接合したものと、その他の静圧検出部
とが分離された構成をとっている点である。それぞれが
ユニット化されることに基づく組立上の便利さを目的と
している。 すなわち、第5図において、第6図に示した従来の差圧
検出器に、固定電極55を結合したユニットが右側に図
示され、第2図に示した第2実施例での左側と同じユニ
ットが左側に図示される。したがって部材的には、第3
実施例における固定電極25の代わりに固定電極25A
、同じく導電性板24の代わりに導電性板24A、電極
40の代わりに各電極40a、40bが用いられるだけ
の変更である。なお、各リードビンEl、E2は、各電
極40a、40bにそれぞれ対応する。この第4実施例
の動作は、第3実施例のそれと全く同じである。
【発明の効果】
以上説明したように、第1.第2の各発明においては共
通に、差圧検出部によって差圧検出信号が、静圧検出部
によって静圧検出信号が得られるから、この各検出信号
に基づいて静圧の影響を補償することができ、静圧が高
い場合、または静圧変動の激しい場合にも正確な差圧測
定が可能である。しかも差圧検出部と静圧検出部とがコ
ンパクトにまとめられるから、装置の小形化が図れる。 また、とくに第2発明においては、差圧、静圧の各検出
信号が共にそれぞれ差圧、静圧に比例しているから、後
段での差圧補正演算がそれだけ容易に、かつ低コストで
実施できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1発明に係る一実施例の断面図、第2図は同
じくその別の実施例の断面図、第3図は一実施例を組み
込んだ差圧検出装置の断面図、 第4図は第2発明に係る一実施例の断面図、第5図は同
じくその別の実施例の断面図、第6図は従来例の断面図
である。 符号説明 2.4.7,9,22,24.24A、52,54  
:導電性板、3.8,23,53 :絶縁板、 5、10.25.25A、 55 :固定電極、11:
(差圧測定用)ダイヤフラム、 13.14,26,56  :支持体、15.16,2
7,27A、33,57 :導圧孔、17.18,28
.28^、58:導体膜、19,20,29,59  
:空隙、30:(静圧測定用)ダイヤフラム、 50:差圧補正部、61:差圧検出器。 −17′ ・σ d 不3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)差圧に応じて変位する差圧測定用ダイヤフラムと、
    これの各側に配設され導圧孔をもつ第1、第2の各固定
    電極との間にそれぞれ形成される静電容量に基づき、前
    記差圧が測定される差圧検出部と;前記差圧を生じるべ
    き一方の圧力が一方の側に、大気圧が他方の側にそれぞ
    れ作用する静圧測定用ダイヤフラムと、これの前記一方
    の側に配設され前記一方の圧力用導圧孔をもつ第3の固
    定電極との間に形成される静電容量に基づき、前記一方
    の圧力が測定される静圧検出部と;を備えることを特徴
    とする差圧検出器。 2)差圧に応じて変位する差圧測定用ダイヤフラムと、
    これの各側に配設され導圧孔をもつ第1、第2の各固定
    電極との間にそれぞれ形成される静電容量に基づき、前
    記差圧が測定される差圧検出部と;前記差圧を生じるべ
    き一方の圧力が一方の側に、大気圧が他方の側にそれぞ
    れ作用する静圧測定用ダイヤフラムと、これの前記一方
    の側に配設され前記一方の圧力用導圧孔をもつ第3の固
    定電極と、前記一方の圧力用導圧孔をもち前記一方の圧
    力に対応する第1、第2いずれかの固定電極の前記差圧
    測定用ダイヤフラムとは逆側に配設される第4の固定電
    極とを具備し、前記静圧測定用ダイヤフラム、第3固定
    電極間の静電容量と、前記一方の圧力に対応する第1、
    第2いずれかの固定電極、第4固定電極間の静電容量と
    に基づき、前記一方の圧力が測定される静圧検出部と;
    を備えることを特徴とする差圧検出器。
JP5196390A 1990-03-03 1990-03-03 差圧検出器 Pending JPH03255327A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013524215A (ja) * 2010-03-30 2013-06-17 ローズマウント インコーポレイテッド 共鳴周波数に基づく圧力センサ
JP2013531791A (ja) * 2010-06-08 2013-08-08 ローズマウント インコーポレイテッド ライン圧力測定を伴う差圧センサ

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