JPH0534223A - 機械振動式圧力センサ - Google Patents
機械振動式圧力センサInfo
- Publication number
- JPH0534223A JPH0534223A JP3187698A JP18769891A JPH0534223A JP H0534223 A JPH0534223 A JP H0534223A JP 3187698 A JP3187698 A JP 3187698A JP 18769891 A JP18769891 A JP 18769891A JP H0534223 A JPH0534223 A JP H0534223A
- Authority
- JP
- Japan
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- vibrating body
- vibration
- pressure sensor
- type pressure
- vibration type
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、少ないスペースで冗長系を実現す
る機械振動式圧力センサに関する。 【構成】故障確率の小さい振動体は１つにし、１つの振
動体１を２つの加振子２，２により振動させる。振動体
１の振動を２つの検出子３，３により検出し、２つの駆
動・信号処理回路４，４により別個に圧力を算出する。
この結果、１つの振動体１から電気的に独立な２つの出
力を得る冗長構成とする。
る機械振動式圧力センサに関する。 【構成】故障確率の小さい振動体は１つにし、１つの振
動体１を２つの加振子２，２により振動させる。振動体
１の振動を２つの検出子３，３により検出し、２つの駆
動・信号処理回路４，４により別個に圧力を算出する。
この結果、１つの振動体１から電気的に独立な２つの出
力を得る冗長構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、航空機の機体やエン
ジン等に設置して空気の圧力測定を実施する、機械振動
式圧力センサに関する。
ジン等に設置して空気の圧力測定を実施する、機械振動
式圧力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の機械振動式圧力センサの１例を図
４、図５に示す。１個の振動体１に、それを振動させる
加振子２と、振動を検出する検出子３、および駆動・信
号処理回路４をそれぞれ１個づつ備えている。加振子
２、検出子３が付設されている空間は通常真空にしてお
き、加振子２によって加えられた振動は、流体ではなく
振動体１そのものにより伝達される。振動体の内外圧力
差により振動体の表面張力が変化すると振動体の共振す
る振動数が変化し、これを検出することで電気的に圧力
を求めることができる。
４、図５に示す。１個の振動体１に、それを振動させる
加振子２と、振動を検出する検出子３、および駆動・信
号処理回路４をそれぞれ１個づつ備えている。加振子
２、検出子３が付設されている空間は通常真空にしてお
き、加振子２によって加えられた振動は、流体ではなく
振動体１そのものにより伝達される。振動体の内外圧力
差により振動体の表面張力が変化すると振動体の共振す
る振動数が変化し、これを検出することで電気的に圧力
を求めることができる。
【０００３】圧力計測器には一般に、差圧計（大気圧と
の差として出力する）と、絶対圧計（０気圧との差とし
て出力する）とがある。加振子２、検出子３が付設され
ている空間が真空であれば絶対圧計、空間が大気圧であ
れば差圧計となる。実際に製作する場合には、丁度１気
圧にしておくことは難しく、特に温度が変化しても１気
圧に保つことは、密閉されているので膨脹すると圧力が
上昇するために、不可能である。勿論、補正計算を行え
ば差圧計として使用できるが、実用的には、真空である
絶対圧計を通常使用する。
の差として出力する）と、絶対圧計（０気圧との差とし
て出力する）とがある。加振子２、検出子３が付設され
ている空間が真空であれば絶対圧計、空間が大気圧であ
れば差圧計となる。実際に製作する場合には、丁度１気
圧にしておくことは難しく、特に温度が変化しても１気
圧に保つことは、密閉されているので膨脹すると圧力が
上昇するために、不可能である。勿論、補正計算を行え
ば差圧計として使用できるが、実用的には、真空である
絶対圧計を通常使用する。
【０００４】たとえば、断面円形の振動体を使用する
と、２次の共振周波数で加振した場合に、図７のよう
に、点線で示す平静時の振動体の断面位置ａ0 からａ1
，ａ2 のように変形する。
と、２次の共振周波数で加振した場合に、図７のよう
に、点線で示す平静時の振動体の断面位置ａ0 からａ1
，ａ2 のように変形する。
【０００５】図８は、断面位置の違いによる振動のしか
たの差を示す。図８（ａ）は、振動体１の上部、中央
部、下部に、それぞれ切断線ＡＡ，ＢＢ，ＣＣを設定し
たことを示している。図８（ｂ）は切断線ＡＡ、図８
（ｃ）は切断線ＢＢ、図８（ｄ）は切断線ＣＣによる切
断面を示している。このために、検出子３と加振子２は
通常共振時に断面上最も振幅の大きな位置（図７、図８
の一点鎖線と破線の交わっている位置Ｐ）に配置され
る。検出子３と加振子２の配置例を図９に示す。
たの差を示す。図８（ａ）は、振動体１の上部、中央
部、下部に、それぞれ切断線ＡＡ，ＢＢ，ＣＣを設定し
たことを示している。図８（ｂ）は切断線ＡＡ、図８
（ｃ）は切断線ＢＢ、図８（ｄ）は切断線ＣＣによる切
断面を示している。このために、検出子３と加振子２は
通常共振時に断面上最も振幅の大きな位置（図７、図８
の一点鎖線と破線の交わっている位置Ｐ）に配置され
る。検出子３と加振子２の配置例を図９に示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般に、計測システム
の信頼性を向上させる手段の１つとして、同一計測対象
を複数のセンサで計測する、いわゆる冗長化がある。図
６に二重冗長系（同一計測対象を、２つのセンサ１０，
１０′で計測する）の例を示す。従来の機械振動式圧力
センサにおいては、振動体１、加振子２、検出子３、駆
動・信号処理回路４が各々１つづつ備わって１個のセン
サを構成しているため、冗長化を実施すると、冗長度と
等しい個数のセンサが必要であり、特に振動体１は比較
的大きなスペースを必要とするため、多くのスペースを
必要としていた。この発明は、少ないスペースで信頼性
の高い計測を可能とする、機械振動式圧力センサを提供
することを目的とする。
の信頼性を向上させる手段の１つとして、同一計測対象
を複数のセンサで計測する、いわゆる冗長化がある。図
６に二重冗長系（同一計測対象を、２つのセンサ１０，
１０′で計測する）の例を示す。従来の機械振動式圧力
センサにおいては、振動体１、加振子２、検出子３、駆
動・信号処理回路４が各々１つづつ備わって１個のセン
サを構成しているため、冗長化を実施すると、冗長度と
等しい個数のセンサが必要であり、特に振動体１は比較
的大きなスペースを必要とするため、多くのスペースを
必要としていた。この発明は、少ないスペースで信頼性
の高い計測を可能とする、機械振動式圧力センサを提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、機械振動式
圧力センサにおいて、故障確率の小さい振動体は１つに
して、１つの振動体あたり電気的に独立に２つ以上の出
力を得るように構成して、少ないスペースで冗長化する
ものである。この発明の機械振動式圧力センサは、振動
を加えられる１個の振動体に結合された、振動を加える
手段および振動検出手段と、振動検出手段の出力に結合
された複数の振動圧力算出手段とを備え、上記振動を加
える手段と振動検出手段の少なくとも一方を、複数個備
えることにより冗長化することを特徴とする。
圧力センサにおいて、故障確率の小さい振動体は１つに
して、１つの振動体あたり電気的に独立に２つ以上の出
力を得るように構成して、少ないスペースで冗長化する
ものである。この発明の機械振動式圧力センサは、振動
を加えられる１個の振動体に結合された、振動を加える
手段および振動検出手段と、振動検出手段の出力に結合
された複数の振動圧力算出手段とを備え、上記振動を加
える手段と振動検出手段の少なくとも一方を、複数個備
えることにより冗長化することを特徴とする。
【０００８】
【作用】１つの振動体を複数の加振子により振動させ
る。振動体自体の故障の確率は非常に小さいので、振動
体自体を冗長化する必要性は極めて低い。振動体の振動
を複数の検出子により検出し、複数の駆動・信号処理回
路により別個に圧力を算出する。この結果、１つの振動
体から電気的に独立な複数の出力を得ることができ、こ
れによって少ないスペースで加振子、検出子、駆動・信
号処理回路の冗長化が可能になる。
る。振動体自体の故障の確率は非常に小さいので、振動
体自体を冗長化する必要性は極めて低い。振動体の振動
を複数の検出子により検出し、複数の駆動・信号処理回
路により別個に圧力を算出する。この結果、１つの振動
体から電気的に独立な複数の出力を得ることができ、こ
れによって少ないスペースで加振子、検出子、駆動・信
号処理回路の冗長化が可能になる。
【０００９】なお、最も故障の発生する可能性が高いも
のは駆動・信号処理回路であり、加振子，検出子も故障
率は比較的小さいから、加振子、検出子を共に複数にせ
ずに加振子のみ１つで共通に使用し、検出子は複数、あ
るいは、１つの検出子を共通に使用して加振子は複数と
し、複数の駆動・信号処理回路により別個に圧力を算出
して、１つの振動体から電気的に独立な複数の出力を得
ることもできる。
のは駆動・信号処理回路であり、加振子，検出子も故障
率は比較的小さいから、加振子、検出子を共に複数にせ
ずに加振子のみ１つで共通に使用し、検出子は複数、あ
るいは、１つの検出子を共通に使用して加振子は複数と
し、複数の駆動・信号処理回路により別個に圧力を算出
して、１つの振動体から電気的に独立な複数の出力を得
ることもできる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。 （第１実施例）
説明する。 （第１実施例）
【００１１】図１は、この発明の機械振動式圧力センサ
の第１の実施例を示す全体構成図である。故障確率の小
さい振動体は１つにし、１つの振動体あたり電気的に独
立に２つ以上の出力を得るように構成してある。同図に
おいては、１つの振動体１に、それぞれ２つの加振子
２，２、検出子３，３、駆動・信号処理回路４，４を備
えている。２つの加振子２，２により振動体１に全く同
一振動数で振動を加え、２つの検出子３，３により検出
する。全く同一振動数で振動を加えるため、加振子が２
つあっても、干渉を配慮する必要はない。このようにし
て得られた共振振動数から、２つの駆動・信号処理回路
４，４において各々独立に、次に示す（１）式の演算を
実行して圧力を求める。 Ｐ＝Ａ0 ＋Ａ1 （１−ｆ／ｆ0 ）＋Ａ2 （１−ｆ／ｆ0 ）2 ＋… …＋Ａm （１−ｆ／ｆ0 ）m …（１） Ｐ：圧力， ｆ0 ：振動数（内圧なし）， ｆ：圧力が加わっているときの振動数， Ａｎ（ｎ＝１，２，…，ｍ）：係数。 （第２実施例）
の第１の実施例を示す全体構成図である。故障確率の小
さい振動体は１つにし、１つの振動体あたり電気的に独
立に２つ以上の出力を得るように構成してある。同図に
おいては、１つの振動体１に、それぞれ２つの加振子
２，２、検出子３，３、駆動・信号処理回路４，４を備
えている。２つの加振子２，２により振動体１に全く同
一振動数で振動を加え、２つの検出子３，３により検出
する。全く同一振動数で振動を加えるため、加振子が２
つあっても、干渉を配慮する必要はない。このようにし
て得られた共振振動数から、２つの駆動・信号処理回路
４，４において各々独立に、次に示す（１）式の演算を
実行して圧力を求める。 Ｐ＝Ａ0 ＋Ａ1 （１−ｆ／ｆ0 ）＋Ａ2 （１−ｆ／ｆ0 ）2 ＋… …＋Ａm （１−ｆ／ｆ0 ）m …（１） Ｐ：圧力， ｆ0 ：振動数（内圧なし）， ｆ：圧力が加わっているときの振動数， Ａｎ（ｎ＝１，２，…，ｍ）：係数。 （第２実施例）
【００１２】図２は、この発明の機械振動式圧力センサ
の第２の実施例を示す全体構成図である。同図において
は、１つの振動体１に２つの加振子２，２、１つの検出
子３、２つの駆動・信号処理回路４を備えている。２つ
の加振子２，２により振動体１に加えられた振動は、１
つの検出子３により検出される。このようにして得られ
た共振振動数から、２つの駆動・信号処理回路４，４に
おいて各々独立に、（１）式の演算を実行して圧力を求
める。 （第３実施例）
の第２の実施例を示す全体構成図である。同図において
は、１つの振動体１に２つの加振子２，２、１つの検出
子３、２つの駆動・信号処理回路４を備えている。２つ
の加振子２，２により振動体１に加えられた振動は、１
つの検出子３により検出される。このようにして得られ
た共振振動数から、２つの駆動・信号処理回路４，４に
おいて各々独立に、（１）式の演算を実行して圧力を求
める。 （第３実施例）
【００１３】図３は、この発明の機械振動式圧力センサ
の第３の実施例を示す全体構成図である。同図において
は、１つの振動体１に、１つの加振子２、２つの検出子
３，３、２つの駆動・信号処理回路４，４を備えてい
る。１つの加振子２により振動体１に加えられた振動
は、２つの検出子３，３により検出される。このように
して得られた共振振動数から、２つの駆動・信号処理回
路４，４において各々独立に、上記（１）式の演算を実
行して圧力を求める。
の第３の実施例を示す全体構成図である。同図において
は、１つの振動体１に、１つの加振子２、２つの検出子
３，３、２つの駆動・信号処理回路４，４を備えてい
る。１つの加振子２により振動体１に加えられた振動
は、２つの検出子３，３により検出される。このように
して得られた共振振動数から、２つの駆動・信号処理回
路４，４において各々独立に、上記（１）式の演算を実
行して圧力を求める。
【００１４】この発明による機械振動式圧力センサは、
たとえば、エンジンの電子式燃料制御装置やエンジン本
体に設置して、エンジン入口や圧縮機出口の空気の圧力
を検出し、エンジンの燃料制御計算を行うために使用で
きる。また、航空機の機体本体や機速測定用ピトー管，
客室の予圧装置等に設置して、大気圧力や機体の全圧，
客室内の圧力等を検出して、機体の飛行速度計算や高度
計算，機内の予圧制御等を行うことができる。
たとえば、エンジンの電子式燃料制御装置やエンジン本
体に設置して、エンジン入口や圧縮機出口の空気の圧力
を検出し、エンジンの燃料制御計算を行うために使用で
きる。また、航空機の機体本体や機速測定用ピトー管，
客室の予圧装置等に設置して、大気圧力や機体の全圧，
客室内の圧力等を検出して、機体の飛行速度計算や高度
計算，機内の予圧制御等を行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】以上詳記したように、この発明によれ
ば、故障確率の小さい振動体は１つにして、１つの振動
体あたり電気的に独立に２つ以上の出力を得るように構
成して、少ないセンサ数で信頼性の高い計測を可能とす
る機械振動式圧力センサを提供することができる。
ば、故障確率の小さい振動体は１つにして、１つの振動
体あたり電気的に独立に２つ以上の出力を得るように構
成して、少ないセンサ数で信頼性の高い計測を可能とす
る機械振動式圧力センサを提供することができる。
【図１】この発明の第１の実施例に係る機械振動式圧力
センサの全体構成図。
センサの全体構成図。
【図２】この発明の第２の実施例に係る機械振動式圧力
センサの全体構成図。
センサの全体構成図。
【図３】この発明の第３の実施例に係る機械振動式圧力
センサの全体構成図。
センサの全体構成図。
【図４】従来例の機械振動式圧力センサの全体構成図。
【図５】他の従来例の機械振動式圧力センサの全体構成
図。
図。
【図６】さらに他の従来例である二重冗長系の機械振動
式圧力センサの全体構成図。
式圧力センサの全体構成図。
【図７】２次の共振周波数で加振した場合の振動体の断
面図。
面図。
【図８】断面位置の違いによる振動のしかたの差を示す
図。
図。
【図９】検出子と加振子の配置例を示す図。
１…振動体、２…加振子、３…検出子、４…駆動・信号
処理回路、１０，１０′…センサ。
処理回路、１０，１０′…センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 振動を加えられる１個の振動体に結合さ
れた振動を加える手段および振動検出手段と、 振動検出手段の出力に結合された複数の振動圧力算出手
段とを備え、 上記振動を加える手段と振動検出手段の少なくとも一方
は複数個具備され、また振動圧力算出手段も複数個具備
されて冗長化されていることを特徴とする機械振動式圧
力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187698A JPH0534223A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 機械振動式圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3187698A JPH0534223A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 機械振動式圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534223A true JPH0534223A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16210592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3187698A Withdrawn JPH0534223A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 機械振動式圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0534223A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010019629A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Yokogawa Denshikiki Co Ltd | 圧力センサ及び圧力センサユニット |
| JP2011133475A (ja) * | 2009-12-23 | 2011-07-07 | Liebherr Werk Ehingen Gmbh | センサ |
| US8257751B2 (en) | 2003-11-03 | 2012-09-04 | Beauté Pacifique ApS | Composition for the cosmetic treatment of age-related dermatological symptoms |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3187698A patent/JPH0534223A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8257751B2 (en) | 2003-11-03 | 2012-09-04 | Beauté Pacifique ApS | Composition for the cosmetic treatment of age-related dermatological symptoms |
| JP2010019629A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Yokogawa Denshikiki Co Ltd | 圧力センサ及び圧力センサユニット |
| JP2011133475A (ja) * | 2009-12-23 | 2011-07-07 | Liebherr Werk Ehingen Gmbh | センサ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |