JPH05215632A - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
- Publication number
- JPH05215632A JPH05215632A JP4019126A JP1912692A JPH05215632A JP H05215632 A JPH05215632 A JP H05215632A JP 4019126 A JP4019126 A JP 4019126A JP 1912692 A JP1912692 A JP 1912692A JP H05215632 A JPH05215632 A JP H05215632A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- pressure
- pressure sensor
- case
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/147—Details about the mounting of the sensor to support or covering means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0007—Fluidic connecting means
- G01L19/0046—Fluidic connecting means using isolation membranes
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジンの全運転条件での燃焼圧力検出時に
おいて、破損に至らないダイアフラムを有する圧力セン
サを得る。 【構成】 圧力センサのケース１にダイアフラム４と圧
力検出部２を持つステム７を取り付け、内部にシリコン
オイル５を充填する。ダイアフラム４は直径7.5mm から
8.5mm 、板厚35μm から45μm の範囲で構成する。
おいて、破損に至らないダイアフラムを有する圧力セン
サを得る。 【構成】 圧力センサのケース１にダイアフラム４と圧
力検出部２を持つステム７を取り付け、内部にシリコン
オイル５を充填する。ダイアフラム４は直径7.5mm から
8.5mm 、板厚35μm から45μm の範囲で構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属ダイアフラムを
有し、流体で圧力伝達し、圧力を検出する圧力センサに
関するもので、例えば、エンジンの燃焼圧測定などに用
いるものである。
有し、流体で圧力伝達し、圧力を検出する圧力センサに
関するもので、例えば、エンジンの燃焼圧測定などに用
いるものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来提案されていた圧力センサ
を示す断面図である。図において、１はＳＵＳ304 から
なるケース、２はこのケース１のエンジン取付ネジ部、
３は上記ケース１の内部の円柱状空胴部、４はケース１
に溶接されたＳＵＳ304 からなる厚さ30μm の波状成形
されたダイアフラム、５は半導体ストレインゲージによ
る圧力検出部、６は検出部５を接合したガラス台座、７
はガラス台座６を接着した軟鋼からなるステム、８はこ
のステム７に取付けられた出力線、９はこの出力線８と
検出部５を接続するボンディングワイヤ、10は検出部
５、ステム７、出力線８の一部とガラス台座６、ボンデ
ィングワイヤ９の全てを一体モールドする樹脂で、モー
ルドされたステム７はケース４に溶接され、11はその内
部に充填されるシリコンオイルである。
を示す断面図である。図において、１はＳＵＳ304 から
なるケース、２はこのケース１のエンジン取付ネジ部、
３は上記ケース１の内部の円柱状空胴部、４はケース１
に溶接されたＳＵＳ304 からなる厚さ30μm の波状成形
されたダイアフラム、５は半導体ストレインゲージによ
る圧力検出部、６は検出部５を接合したガラス台座、７
はガラス台座６を接着した軟鋼からなるステム、８はこ
のステム７に取付けられた出力線、９はこの出力線８と
検出部５を接続するボンディングワイヤ、10は検出部
５、ステム７、出力線８の一部とガラス台座６、ボンデ
ィングワイヤ９の全てを一体モールドする樹脂で、モー
ルドされたステム７はケース４に溶接され、11はその内
部に充填されるシリコンオイルである。
【０００３】次に動作について説明する。ダイアフラム
４は、エンジンの燃焼室内、あるいは燃焼室とつながる
導圧路中に設けられ、燃焼室内部の圧力変動に応じて変
形し、シリコンオイル11を介し、圧力検出部５へ圧力を
伝達する。検出部５において、燃焼室内部の圧力変化を
電気信号に変換し、ボンディングワイヤ９を介し、出力
線８にて外部へ出力される。
４は、エンジンの燃焼室内、あるいは燃焼室とつながる
導圧路中に設けられ、燃焼室内部の圧力変動に応じて変
形し、シリコンオイル11を介し、圧力検出部５へ圧力を
伝達する。検出部５において、燃焼室内部の圧力変化を
電気信号に変換し、ボンディングワイヤ９を介し、出力
線８にて外部へ出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧力センサで
は、直径８mmのダイアフラムに厚さ30μm の材料を使用
しているため、共振周波数が8500〜8600Hzにあり、ま
た、燃焼室内の圧力振動が5000〜9000Hzにあり、それに
より、ダイアフラムの共振が励起され、ダイアフラムが
破損に至る問題があった。
は、直径８mmのダイアフラムに厚さ30μm の材料を使用
しているため、共振周波数が8500〜8600Hzにあり、ま
た、燃焼室内の圧力振動が5000〜9000Hzにあり、それに
より、ダイアフラムの共振が励起され、ダイアフラムが
破損に至る問題があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ダイアフラムの共振を回避し、
破損を防ぐことができることを目的としている。
ためになされたもので、ダイアフラムの共振を回避し、
破損を防ぐことができることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る圧力セン
サは、ダイアフラムが従来装置では直径８mm、厚さ30μ
m であったものを、直径7.5 mmから8.5mm 、厚さ35μm
から45μm の範囲で構成したものである。
サは、ダイアフラムが従来装置では直径８mm、厚さ30μ
m であったものを、直径7.5 mmから8.5mm 、厚さ35μm
から45μm の範囲で構成したものである。
【０００７】
【作用】この発明における圧力センサでは、ダイアフラ
ム材料の厚さを従来装置より厚くすることにより、ダイ
アフラムの共振周波数が高くなり、燃焼室内の圧力振動
周波数を回避する。
ム材料の厚さを従来装置より厚くすることにより、ダイ
アフラムの共振周波数が高くなり、燃焼室内の圧力振動
周波数を回避する。
【０００８】
実施例１．図１は、この発明の一実施例を示す断面図で
あり、１〜３および、５〜11は従来装置と全く同一であ
る。40は、直径7.5mm から8.5 mm、厚さ35μm から45μ
mの範囲の金属ダイアフラムで、ケース１に溶接されて
いる。
あり、１〜３および、５〜11は従来装置と全く同一であ
る。40は、直径7.5mm から8.5 mm、厚さ35μm から45μ
mの範囲の金属ダイアフラムで、ケース１に溶接されて
いる。
【０００９】外周固定の円平板の共振周波数ｆは板厚ｔ
について式(1)
について式(1)
【００１０】
【数１】
【００１１】で示され、比例関係にある。そのため、板
厚ｔを増すことで、共振周波数ｆを高くすることができ
る。しかし、本センサの場合、エンジン取付時の熱によ
るシリコンオイルの膨張で、ダイアフラム表面に初期応
力が働き、同一膨張量ならば板厚ｔが厚いほど初期応力
が高くなる。有限要素法による数値解析の結果、直径7.
5 mmの場合板厚ｔが45μm 以上になると、疲労限以上の
応力となる。そのため厚さ45μm までの範囲で上記式
(1) を用い、有限要素法による固有値解析を行った結
果、直径7.5mm から8.5mm 、板厚ｔを35μm から45μm
の範囲に構成することで、ダイアフラムの共振周波数が
9000〜15000Hz となり、燃焼圧力振動の周波数を回避す
ることができ、かつ初期応力も疲労限以下となる。
厚ｔを増すことで、共振周波数ｆを高くすることができ
る。しかし、本センサの場合、エンジン取付時の熱によ
るシリコンオイルの膨張で、ダイアフラム表面に初期応
力が働き、同一膨張量ならば板厚ｔが厚いほど初期応力
が高くなる。有限要素法による数値解析の結果、直径7.
5 mmの場合板厚ｔが45μm 以上になると、疲労限以上の
応力となる。そのため厚さ45μm までの範囲で上記式
(1) を用い、有限要素法による固有値解析を行った結
果、直径7.5mm から8.5mm 、板厚ｔを35μm から45μm
の範囲に構成することで、ダイアフラムの共振周波数が
9000〜15000Hz となり、燃焼圧力振動の周波数を回避す
ることができ、かつ初期応力も疲労限以下となる。
【００１２】実施例２．上記実施例では、圧力センサを
エンジンに取付け燃焼圧力を検出する場合について説明
したが、油圧や空気圧など、その他の流体の圧力検出に
も同様の効果を奏する。
エンジンに取付け燃焼圧力を検出する場合について説明
したが、油圧や空気圧など、その他の流体の圧力検出に
も同様の効果を奏する。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ダイ
アフラムの直径を7.5mm から8.5mm 、板厚を35μm から
45μm の範囲で構成することで、ダイアフラムの共振周
波数を、燃焼室内の圧力振動周波数から回避できるた
め、ダイアフラムの破損を防ぐことができる。
アフラムの直径を7.5mm から8.5mm 、板厚を35μm から
45μm の範囲で構成することで、ダイアフラムの共振周
波数を、燃焼室内の圧力振動周波数から回避できるた
め、ダイアフラムの破損を防ぐことができる。
【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】従来の圧力センサを示す断面図である。
１ ケース ２ 取付ネジ ３ 空胴部 ４ ダイアフラム ５ 検出部 ６ 台座 ７ ステム ８ 出力線 ９ ボンディングワイヤ 10 樹脂 11 シリコンオイル 40 ダイアフラム
Claims (1)
- 【請求項１】 圧力発生媒体に接し、圧力を受ける金属
ダイアフラム、ダイアフラムの変形による圧力を圧縮に
より伝達するためダイアフラム内側に充填されたシリコ
ンオイル、シリコンオイルの圧縮による圧力を電気信号
に変換する検出部、及びダイアフラム、シリコンオイ
ル、検出部を装着するケースを備え、金属ダイアフラム
を直径7.5mm から8.5mm 、厚さ35μm から45μm の範囲
に設定したことを特徴とする圧力センサ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4019126A JPH05215632A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 圧力センサ |
| US08/012,401 US5741974A (en) | 1992-02-04 | 1993-02-02 | Pressure sensor with resonant vibration preventing means |
| DE4303228A DE4303228C2 (de) | 1992-02-04 | 1993-02-04 | Drucksensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4019126A JPH05215632A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215632A true JPH05215632A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=11990773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4019126A Pending JPH05215632A (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 圧力センサ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5741974A (ja) |
| JP (1) | JPH05215632A (ja) |
| DE (1) | DE4303228C2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6883377B2 (en) | 2001-06-14 | 2005-04-26 | Regulateurs Georgin | Measurement device including a pressure sensor |
| FR2826116B1 (fr) * | 2001-06-14 | 2003-12-26 | Regulateur Georgin | Dispositif de mesure comportant un capteur de pression |
| DE102004033813B4 (de) * | 2004-07-12 | 2010-04-08 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Druckmessgerät |
| US9909947B2 (en) * | 2015-11-13 | 2018-03-06 | Sensata Technologies, Inc. | Pressure sensor comprising a tip secured to a port |
| US10598559B2 (en) | 2017-06-29 | 2020-03-24 | Rosemount Inc. | Pressure sensor assembly |
| JP6897421B2 (ja) | 2017-08-22 | 2021-06-30 | 横河電機株式会社 | センサ |
| DE102018206477B3 (de) * | 2018-04-26 | 2019-02-07 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Abdichtung zweier mit unterschiedlichen Fluiden gefüllter Räume bei einer MEMS-Sensoranordnung |
| DE102018131795A1 (de) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Drucksensoranordnung zum Bestimmen eines Drucks eines Mediums in einem hygienischen Prozess |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4382377A (en) * | 1980-05-16 | 1983-05-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Pressure sensor for an internal combustion engine |
| JPH0368036A (ja) * | 1989-08-08 | 1991-03-25 | Fujitsu Ltd | マルチプロセッサ診断方式 |
| KR930011091B1 (ko) * | 1990-06-08 | 1993-11-20 | 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤 | 압력 센서 |
| KR950005891B1 (ko) * | 1990-11-28 | 1995-06-02 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 압력센서 |
| US5161415A (en) * | 1991-04-11 | 1992-11-10 | Mitsubishi Denki K.K. | Pressure sensor |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP4019126A patent/JPH05215632A/ja active Pending
-
1993
- 1993-02-02 US US08/012,401 patent/US5741974A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-04 DE DE4303228A patent/DE4303228C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4303228C2 (de) | 1999-07-08 |
| DE4303228A1 (en) | 1993-08-05 |
| US5741974A (en) | 1998-04-21 |
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