JPH04290936A - 容量式マノメータのためのセンサ - Google Patents

容量式マノメータのためのセンサ

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JPH04290936A
JPH04290936A JP3260090A JP26009091A JPH04290936A JP H04290936 A JPH04290936 A JP H04290936A JP 3260090 A JP3260090 A JP 3260090A JP 26009091 A JP26009091 A JP 26009091A JP H04290936 A JPH04290936 A JP H04290936A
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JP
Japan
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electrodes
diaphragm
substrate
sensor
disk
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JP3260090A
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English (en)
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Guenter Voss
ギュンター　フォス
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Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Original Assignee
Leybold AG
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
    • G01L9/0075—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a ceramic diaphragm, e.g. alumina, fused quartz, glass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/12—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor
    • G01L9/125—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor with temperature compensating means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T29/00—Metal working
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁材料から成る２つ
のディスクを有する容量式マノメータのためのセンサを
対象とする。この場合このディスクは、それらの周縁領
域において互いに結合されており、それらのディスクの
内側には、コンデンサ電極を形成する金属の層シートが
設けられており、さらに一方のディスクはダイヤフラム
として、他方のディスクは基板として形成されている。
【０００２】
【従来技術】この種のセンサを有する容量式マノメータ
は、通常の他の圧力測定装置に比較して、感度が高くか
つ一層正確であり、さらに━感度に応じて及び／又はセ
ンサの内部における基準圧力に応じて━ほとんど全部の
圧力領域及び周囲状況に使用できる利点を有する。しか
しセンサの製造が高価である。例えばダイヤフラム上に
設けられている電極の接触接続が特に機械的に困難であ
り、これにより良好な測定特性が損なわれる。
【０００３】冒頭で述べた形式のセンサはドイツ連邦共
和国特許第２７０９９４５号公報に示されている。この
公知の実施例の場合、接続線が電極の平面において外側
へ導かれている。この解決手段の前提とすることは、接
続線が、例えばガラスフリットを有するセンサの周辺領
域━この中では両方のディスクが圧力密に及び／又は真
空密に互いに接続する必要のある━を貫通することであ
る。接続線の貫通案内にもとづき、周縁領域の念入りの
密閉が必ずしも保証はされない。
【０００４】
【発明の解決すべき課題】本発明の課題はセンサ両極の
接触接続に伴う困難がもはや生じないようにした、冒頭
の形式のセンサを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明により
、次のようにして解決される。即ち基板ディスクの内側
に少なくとも２つの別個の金属の層シートが設けられて
おり、該層シートは、互いに導電結合されている金属の
層シートと共に２つの直列接続された容量を形成するよ
うにし、この容量の端子を基板ディスクに設けたのであ
る。
【０００６】このように構成されたセンサにおいては、
もはやダイヤフラムに電気接点を設ける必要がない。そ
のためこれに伴う従来の機械的問題点と、それのセンサ
の特性への影響が回避される。さらに本発明の形式のセ
ンサは、接触接続されたダイヤフラム電極を有するセン
サと比較して、外乱（電気的，磁気的）に対して実質的
に影響されないことが十分に証明された。外乱電磁界は
本発明の全部の電極へ一様に作用するため、容量値が全
体として変化しない。
【０００７】次に本発明の実施例を図１〜図１１を用い
て説明する。
【０００８】
【実施例】全部の図面において、本発明のセンサは１で
、その基板ディスクは２で、及びそのダイヤフラムは３
で示されている。基板ディスクとダイヤフラムは絶縁材
料から、例えばブラスチック，ガラス，セラミック等か
ら成る。基板ディスクの周辺領域において基板ディスク
２とダイラフラム３とは、例えばガラスフリット４を介
してまたは接着剤を用いて互いに結合されている。この
構成により内室５が形成され、この内室の中へ基板ディ
スク２における孔６が連通する。この孔６を用いて室５
における基準圧力の設定調整が行なわれる。基準圧力の
設定調整後にこの孔６は閉じられる。この孔に栓を設け
ることも可能であり、これにより差圧センサが構成され
る。このセンサを真空測定装置に用いるべき時は、内室
５がまず最初に孔６を介してまたはこの孔６に接続され
たパイプを介して排気される。孔６の内部にまたはパイ
プの内部にゲッター材が収容される。孔６の閉鎖━例え
ば接続されたパイプの溶融による━の後はゲッター材が
、常に室５の内部に著しく小さい圧力が存在するように
、作動する。
【０００９】図示されている実施例は全体的に円形のな
いし円筒状の構成を有する。軸線は９で示されている。
【００１０】図２，３，６，７，９及び１０は、ダイヤ
フラム２のないし基板ディスク３の内側に取り付けられ
た、所望のコンデンサを形成する金属電極を示す。これ
らの電極は蒸着によりまたはスクリーン印刷により取り
付けられ、例えば５０Ｍの厚さを有し、例えばプラチナ
から構成される。
【００１１】図１〜図４による実施例の場合の、２つの
半円形の電極７，８が基板ディスク２の上へ取り付けら
れた状態が、図２に示されている。ダイヤフラム３は相
応の電極１１，１２を支持する。これらの電極は橋絡体
１３を介して互いに結合されている。両方の電極１１，
１２を、それらの隣り合う領域全体において互いに接続
することもできる。その結果、１つの円形の金属層シー
トだけがダイヤフラム３の上に存在することになる。
【００１２】層シートないし電極７，８及び１１，１２
は、図４に示されている様に、２つの直列に接続された
コンデンサを形成する。この実施例の場合、ダイヤフラ
ム３そのものに接続線を設ける必要はない。基板電極７
，８だけに端子１４，１５が設けられており、これらは
図示されていない回路へ導かれている導線１６，１７と
接続される。図２に端子１４，１５が破線で示されてい
る。
【００１３】端子１４，１５を形成する目的で軸線に平
行な孔１８，１９が設けられている。これらの孔はまず
最初にはんだで充たされる。次に、ディスク２の端面━
この上に電極７，８が取り付けられる━がみがかれる。 電極７，８の取り付けと同時に、これらの電極と端子１
４，１５のはんだとの導電接続が形成される。
【００１４】さらに図１に示されている様に、基板ディ
スク２におけるもう一つの孔１０の中にサーモ抵抗２０
が例えばＰＴ１００が取り付けられている。この抵抗か
ら供給される信号も前記の図示されていない測定回路へ
導かれる。その結果、温度不安定性を補償することがで
きる。
【００１５】図５〜図８の実施例の場合、基板ディスク
２は全部で４つの電極２１〜２４を支持する。電極２５
〜２８と共働して、ダイヤグラム３の上で対毎に互いに
導電結合されている電極２１〜２４が、それぞれ２つの
直列に接続されたコンデンサ（図８参照）を形成する。 基板ディスク２の４つの電極の各々はそれぞれ端子３１
〜３４を有する。これらの端子は図１〜図４に示された
様に構成されている。この実施例の場合も、ダイヤフラ
ム３の上の電極２５〜２８に接続線を設ける必要のない
利点が得られる。
【００１６】基板ディスク２の上の電極及びこれに対応
する電極は、半円形（電極２２，２３，２６，２７）な
いし半リング形（電極２１，２４，２５，２８）に形成
されている。中央の電極２２，２３，２６，２７は測定
値検出のために用いられる、何故ならばこれらの電極に
より形成されるコンデンサの容量が、ダイヤフラム３の
変位と共に値が変化するからである。半リング状の電極
２１，２４，２５，２８はセンサ１の周縁領域に存在す
る。これらの電極により形成されるコンデンサの容量は
ダイヤフラムの運動によりほとんど影響されない。その
ためこれらのコンデンサは公知のように温度補償の目的
で用いられる。
【００１７】図９と図１０は、基板ディスク２の上の変
形された層シート４１，４２，４３及び、ダイヤフラム
３の上の変形された層シート４４，４５を示す。半リン
グ状の電極４１は、図６に示された互いに導電結合され
た電極２１，２２に相応する。その結果、ただ１つの端
子４６しか必要とされない。電極４２，４３は図６に示
された電極２３，２４に相応する。電極４４，４５は実
質的に電極２５〜２８（図７）と同一である。これらの
電極ないし層シート４１〜４６も、ダイヤフラム３の接
触接続を必要とすることなく、２対の直列に接続された
コンデンサ（図１１）を形成する。基板ディスク２には
３つの端子４６，４７，４８が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板ディスク上に２つの電極を有する本発明に
よるセンサの実施例の図面である。
【図２】基板ディスク上に２つの電極を有する本発明に
よるセンサの実施例の図面である。
【図３】基板ディスク上に２つの電極を有する本発明に
よるセンサの実施例の図面である。
【図４】基板ディスク上に２つの電極を有する本発明に
よるセンサの実施例の図面である。
【図５】基板ディスク上に４つの電極を有する実施例の
図面である。
【図６】基板ディスク上に４つの電極を有する実施例の
図面である。
【図７】基板ディスク上に４つの電極を有する実施例の
図面である。
【図８】基板ディスク上に４つの電極を有する実施例の
図面である。
【図９】図５〜図９におけるセンサの電極構造を示す図
面である。
【図１０】図５〜図９におけるセンサの電極構造を示す
図面である。
【図１１】図５〜図９におけるセンサの電極構造を示す
図面である。
【符号の説明】
１　　　　センサ、　　２　　　　基板ディスク、　　
３　　　　ダイヤフラム、　　４ガラスフリット、　　
５　　　　内室、　　６　　　　孔、　　７，８，１１
，１２　　　　電極、９　　　　軸線、　　１４，１５
　　　　端子、　　１６，１７　　　　線路、　　２０
　　　　サーモ抵抗、　　２１〜２８　　　　電極、　
　４１，４２，４３　　　　層シート、　　４４，４５
　　　　電極、　　４６，４７，４８　　　　端子

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　絶縁材料から成る２つのディスク（２
    ，３）を有する容量式マノメータのためのセンサであっ
    て、該ディスクはそれらの周縁領域において互いに結合
    されており、それらディスクの内側には、コンデンサ電
    極を形成する金属の層シートが設けられており、さらに
    一方のディスク（３）はダイヤフラムとして、他方のデ
    ィスク（２）は基板として形成されている形式のセンサ
    において、基板ディスク（２）の内側に少なくとも２つ
    の別個の金属の層シート（７，８；２２，２３；４１，
    ４２）が設けられており、該層シートは、ダイヤフラム
    （３）の上で互いに導電結合されている金属の層シート
    （１１，１２；２６，２７；４５）と共に、２つの直列
    接続された容量を形成するようにし、該容量の端子（１
    ４，１５；３２，３３；４６，４７）が基板ディスク（
    ２）に設けられていることを特徴とする容量式マノメー
    タのためのセンサ。
  2. 【請求項２】　　それぞれ４つの層シート（２１〜２４
    ないし２５〜２８）が、基板（２）ないしダイヤフラム
    （３）の上に設けられており、これらが２対の直列に接
    続された容量を形成しており、これらの容量の端子（３
    １〜３４）が基板ディスク（２）に設けられている請求
    項１記載のセンサ。
  3. 【請求項３】　　互いに導電結合されている電極（２１
    ，２２；２５，２８；２６，２７）が一体的な層シート
    （４１，４４，４５）へまとめられている請求項２記載
    のセンサ。
  4. 【請求項４】　　電極が半円形にないし半リング状に形
    成されている請求項１又は２又は３記載のセンサ。
  5. 【請求項５】　　１つの層シートへまとめられた電極（
    ４４ないし４５）がダイヤフラム（３）の上でリング状
    にないし円形に形成されている請求項３記載のセンサ。
  6. 【請求項６】　　基板ディスク２にサーモ抵抗（２０）
    が配属されている請求項１から５までのいずれか１項記
    載のセンサ。
  7. 【請求項７】　　端子（１４，１５，３１〜３４，４６
    〜４８）を形成する目的で、孔（１８，１９）が設けら
    れており、該孔は基板ディスク（２）を貫通しさらには
    んだで満たされている請求項１から６までのいずれか１
    項記載のセンサ。
JP3260090A 1990-10-08 1991-10-08 容量式マノメータのためのセンサ Pending JPH04290936A (ja)

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DE4031791A DE4031791A1 (de) 1990-10-08 1990-10-08 Sensor fuer ein kapazitaetsmanometer
DE4031791.9 1990-10-08

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JPH04290936A true JPH04290936A (ja) 1992-10-15

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