JPH0531092B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ケーシングを備えた圧力センサであ
つて、１壁部に永久磁石を備えた、測定圧力にさ
らされるダイヤフラムボツクスと、ホール素子と
が前記ケーシングの軸線上に互いに接近して相前
後して配置されており、該ホール素子がベースプ
レートに配置されていて、該ベースプレートに、
複数の厚層抵抗と差圧増幅器とを備えたハイブリ
ツド回路が設けられている形式のものに関する。

〔従来技術〕

絶対圧力又は相対圧力を測定するために、圧力
に応じて変位可能であるダイヤフラムボツクス
が、不動に設けられたホール素子と協働する永久
磁石を有している形式の圧力センサは公知であ
る。このような形式のセンサは例えばドイツ連邦
共和国特許出願公開第2842140号明細書に記載さ
れている。

〔発明の課題〕

この公知のセンサは、別個の評価回路を必要と
し、温度との不都合な関連性が生じ、しかも運転
電圧に関連した特別な手段を必要とするという欠
点がある。

そこで本発明の課題はこのような公知のセンサ
における欠点を取り除くことである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決した本発明の圧力センサによれ
ば、（イ）前記ホール素子がGaAs・ホール素子
であつて、（ロ）前記複数の厚層抵抗がそれぞれ
異なる温度係数を有しており、（ハ）前記ベース
プレートがケーシングの一端部を制限している。

〔発明の効果〕

本発明による圧力センサは、評価回路をセンサ
ケーシングに組み込み、かつ、該評価回路の設け
られたベースプレートがケーシングの一端部を制
限していることによつて、センサの構造が特にコ
ンパクトで安定していて、故障しにくいという利
点を有している。さらに、使用されたガリウムヒ
素・ホール素子は特にわずかな温度変化しか生じ
ないものであつて、この場合なお残存するわずか
な温度変化はさらに組み込まれた評価回路によつ
て補償されるようになつている。また本発明に使
用された前記部材はわずかな供給電圧を必要とす
るだけである。

特許請求の従属項に記載された手段によつて特
許請求の範囲第１項に記載された圧力センサの有
利な実施態様が可能である。

センサを絶対圧力センサとして構成する場合、
密閉した、有利には排気されたダイヤフラムボツ
クスが使用される。ケーシングはベースプレート
によつて閉鎖されて測定圧力によつて負荷され
る。測定圧力にさらされない方の側にホール素子
と評価回路とを配置したことによつて、このホー
ル素子を圧力媒体に対して保護することができ
る。

絶対圧力センサを形成する際に、組み込まれた
評価回路及びホール素子用のベースプレートとし
て銅プレートが使用され、この銅プレートに波形
ダイヤフラム・ハーフボツクスがはんだ付けされ
ており、これによつてこの波形ダイヤフラム・ハ
ーフボツクスとベースプレートとが１つの構造ユ
ニツトを形成するようになつているので特にコン
パクトな構造が得られる。これによつて本発明に
よるセンサは簡単な製造技術によつてより簡単に
製造される。

〔実施例〕

次に図面に示した実施例について本発明の構成
を具体的に説明する。

第１図に示されたダイヤフラムボツクス１０に
は接続管片１１を介して圧力が供給されるように
なつている。ダイヤフラムボツクス１０は永久磁
石１２、有利にはコバルト希土類合金、例えば
CoSmを有している。永久磁石１２の向かい側で
は、GaAs・ホール素子１３がベースプレート１
４に固定されている。ベースプレート１４はさら
に、厚層抵抗１５ａ，１５ｂと少なくとも１つの
差圧増幅器１６とから成るハイブリツド回路を有
している。ベースプレート１４は、ケーシングの
１端部を制限しており、このケーシング１７には
ねじ山１９を備えた円板１８がねじ込まれてい
る。円板１８は、永久磁石１２を備えたダイヤフ
ラムボツクス１０及び接続管片１１を支持してい
る。円板１８はばね２０を介してケーシング１７
に支えられている。また、ハイブリツド回路用の
電気的な接続部２１が設けられている。

ダイヤフラムボツクス１０に接続管片１１を介
して測定圧力が供給されると、ダイヤフラムボツ
クス１０は変位させられて、これによつて
GaAs・ホール素子１３からの永久磁石１２の間
隔は変化せしめられる。さらにこれによつて、
GaAs・ホール素子１３の出力信号は変化する。
この場合、GaAsは信号量が大きい時でも特に低
い温度係数を有している。ケーシング１７のベー
スプレート１４に増幅器１６を組み込んだことに
よつて、GaAs・ホール素子１３の発信信号を直
接的に評価することが可能である。厚層抵抗１５
ａ，１５ｂを合わせることによつて、圧力センサ
の特性曲線は、例えば種種異なる温度において調
節されるので、温度変化を完全に補償することが
可能である。同様に、本発明によれば、零時点は
円板１８を回転させることによつて変化させるこ
とができる。

図面では、ダイヤフラムボツクス１０に供給可
能な圧力を測定するための、本発明による装置の
１実施例が示されている。もちろんダイヤフラム
ボツクス１０を絶対圧力ボツクスとして密閉して
構成し、ケーシング１７の内部に測定圧力を導く
ことも可能である。さらに、１つのGaAs・ホー
ル素子１３に作用する多数のダイヤフラムボツク
ス１０を使用し、これによつて、差圧測定をする
こともできる。また、補償する目的で、センサの
軸線上の、GaAs・ホール素子１３の、永久磁石
１２とは反対側、有利には別のねじ込み可能な円
板に別の永久磁石を配置することもできる。

さらに、使用されたダイヤフラムボツクス１０
並びに永久磁石１２の特性が再生可能であれば、
第１図の実施例において設けられた、ダイヤフラ
ムボツクス１０を調整するための円板１８を省く
ことができることは明らかである。これは第２図
による実施例に示されており、この第２図の実施
例では円板１８ａがケーシング１７ａ内に不動に
配置されている。第２図によるセンサは絶対圧力
センサとして構成されている。ダイヤフラムボツ
クス１０ａは密閉されていて有利には排気されて
いる。測定圧力は接続管片１１と、ダイヤフラム
ボツクス１０ａに沿つて案内された接続部２１と
を介してケーシング１７ａの内部に供給される。
ケーシング１７ａはベースプレート１４ａによつ
てその低部が気密に閉鎖されている。磁場に感応
しやすいGaAs・ホール素子１３並びにハイブリ
ツド回路コアの厚層抵抗１５ａ，１５ｂ、差圧増
幅器１６はベースプレート１４ａの外側に配置さ
れているので、これらはケーシング１７ａの内部
の圧力媒体によつて負荷されない。

第３図に示した第３実施例においては、圧力セ
ンサは前記実施例と同様に接続管片３１として構
成されていて、この接続管片３１を通してケーシ
ング３２の内部に、この場合絶対圧力であるとこ
ろの測定圧力が供給される。このために、必要な
密閉された絶対圧力ボツクスは、永久磁石３５を
有する波形ダイヤフラム・ハーフボツクス３３に
よつて形成されている。波形ダイヤフラム・ハー
フボツクス３３は銅ベースプレート３４にはんだ
付けされており、これによつて密閉された絶対圧
力ボツクスが形成される。銅ベースプレート３４
はその表面でエナメル絶縁体３９にはGaAs・ホ
ール素子３６並びに複数の厚層抵抗３８及び増幅
器３７が配置されている。これらの厚層抵抗３８
は、この第３図の実施例では相前後して配置され
ているので１つしか見えないが、実際には手前の
厚層抵抗３８の向こう側に別の厚層抵抗３８が設
けられている。波形ダイヤフラム・ハーフボツク
ス３３と銅ベースプレート３４とによつて形成さ
れた絶対圧力ボツクスは有利には排気されている
ので、スリーブ３１を介して供給された絶対測定
圧は波形ダイヤフラム・ハーフボツクス３３を変
向させ、これによつて永久磁石３５をGaAs・ホ
ール素子３６に対して相対的に変位させる。この
ような形式によつて、絶対圧力を測定するため
の、特にコンパクトな構造の圧力センサが得ら
れ、この場合絶対圧力ボツクスを製造するため簡
単な技術が使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による圧力センサの第１実施例
の断面図、第２図は第２実施例の断面図、第３図
は第３実施例の断面図である。 １０……ダイヤフラムボツクス、１１……接続
管片、１２……永久磁石、１３……GaAs・ホー
ル素子、１４，１４ａ……ベースプレート、１５
ａ，１５ｂ……厚層抵抗、１６……差圧増幅器、
１７……ケーシング、１８……円板、１９……ね
じ山、２０……ばね、２１……接続部、３１……
接続管片、３２……ケーシング、３３……波形ダ
イヤフラム・ハーフボツクス、３４……銅ベース
プレート、３５……永久磁石、３６……GaAs・
ホール素子．３７……増幅器、３８……厚層抵
抗、３９……エナメル絶縁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシング１７，１７ａ，３２を備えた圧力
   センサであつて、１壁部に永久磁石を備えた、測
   定圧力にさらされるダイヤフラムボツクス１０，
   １０ａ，３３と、ホール素子とが前記ケーシング
   １７，１７ａ，３２の軸線上に互いに接近して相
   前後して配置されており、該ホール素子１３，３
   ６がベースプレート１４，１４ａ，３４に配置さ
   れていて、該ベースプレート１４，１４ａ，３４
   に、複数の厚層抵抗１５ａ，１５ｂ；３８と差圧
   増幅器１６，３７とを備えたハイブリツド回路が
   設けられている形式のものにおいて、 (イ) 前記ホール素子がGaAs・ホール素子１３，
   ３６であつて、 (ロ) 前記複数の厚層抵抗１５ａ，１５ｂ；３８が
   それぞれ異なる温度係数を有しており、 (ハ) 前記ベースプレート１４，１４ａ，３４がケ
   ーシング１７，１７ａ，３２の一端部を制限し
   ている、 ことを特徴とする、圧力センサ。 ２ 前記ダイヤフラムボツクス１０ａが密閉した
   絶対圧力ボツクスとして構成されていて、前記ケ
   ーシング１７ａが前記ベースプレート１４ａによ
   つて密閉され測定圧力によつて負荷されるケーシ
   ングとして構成されており、前記ハイブリツド回
   路とホール素子とが、前記ベースプレート１４ａ
   の、測定圧力にさらされない方の側に配置されて
   いる、特許請求の範囲第１項記載の圧力センサ。 ３ ベースプレート３４がエナメル絶縁体３９を
   備えた銅より成つており、ダイヤフラムボツクス
   が、波形ダイヤフラム・ハーフボツクス３３をベ
   ースプレート３４にはんだ付けすることによつて
   形成されている、特許請求の範囲第１項記載の圧
   力センサ。