JPH06281521A - Method for adjusting pressure sensor - Google Patents

Method for adjusting pressure sensor

Info

Publication number
JPH06281521A
JPH06281521A JP6796493A JP6796493A JPH06281521A JP H06281521 A JPH06281521 A JP H06281521A JP 6796493 A JP6796493 A JP 6796493A JP 6796493 A JP6796493 A JP 6796493A JP H06281521 A JPH06281521 A JP H06281521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
magnetic
diaphragm
voltage
pressure
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
Application number
JP6796493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Suzuki
勝 鈴木
Hideki Miyazawa
秀樹 宮澤
Fumiaki Murakami
文章 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP6796493A priority Critical patent/JPH06281521A/en
Publication of JPH06281521A publication Critical patent/JPH06281521A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To realize an adjusting method for high sensitivity pressure sensor having small output change due to the surrounding environment. CONSTITUTION:When a diaphragm 93c displaces due to the pressure difference of fluid working on both sides of the diaphragm 93c, the gap size (hereinafter referred to gap length) between a magnetic film 93d put on the diaphragm 93c and a coil 92 adjacent to the magnetic film 93d varies and by this, the inductance of a coil 92 varies. A circuit part supplies the coil 92 with alternating current and also detects the signal component modulated by the impedance variation in the coil in accordance with the above pressure difference. A plurality of slits formed on the magnetic film 93d with specific intervals in parallel to the magnetic flux penetration direction acts to reduce eddy current and resultingly increase the current variation due to gap variation (pressure variation) and therefore improve the detection sensitivity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧力センサに関し、例
えばタイヤの空気圧を検出する圧力センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor, for example, a pressure sensor for detecting tire air pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のセンサとして特開昭54
ー124771号公報に示されるものがあり、圧力差に
より変位するダイヤフラムやベローズにより圧電素子の
静電容量を変化させ、この静電容量を変化を電気信号に
変換することにより、圧力差を電気的に検出している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a sensor of this kind, Japanese Patent Laid-Open No.
There is one disclosed in Japanese Patent No. 124771. A diaphragm or a bellows which is displaced by a pressure difference changes the electrostatic capacity of a piezoelectric element, and the electrostatic capacity is converted into an electric signal to change the electrostatic capacity. Is detected.

【0003】また、上記ダイヤフラム上にピエゾ抵抗素
子を配設して圧力変化を電気抵抗の変化として検出する
圧力センサも知られている。
A pressure sensor is also known in which a piezoresistive element is arranged on the diaphragm to detect a pressure change as a change in electric resistance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
静電容量型の圧力センサでは、圧電素子の材料特性が検
出感度すなわち圧力ー静電容量特性を支配する主要なパ
ラメータであるので、圧電素子特性の製造ばらつきが感
度ばらつきを生じさせるという不具合が問題となってい
た。
However, in the capacitance type pressure sensor described above, the material characteristic of the piezoelectric element is a main parameter that governs the detection sensitivity, that is, the pressure-capacitance characteristic. The problem is that manufacturing variations cause sensitivity variations.

【0005】半導体圧力センサなどピエゾ抵抗型の圧力
センサにおいても同じ問題を有している。本発明者らは
上記問題に鑑み、圧力変化により変位するダイヤフラム
に貼着された磁性膜を用いて有ギャップ磁気回路のギャ
ップ長さを変化させ、この磁気回路の磁気抵抗変化をコ
イルのインダクタンスとして検出する圧力センサを先に
出願した(特願平5−36582号)。
A piezoresistive pressure sensor such as a semiconductor pressure sensor has the same problem. In view of the above problems, the inventors of the present invention change the gap length of a magnetic circuit with a gap by using a magnetic film attached to a diaphragm that is displaced by a pressure change, and change the magnetic resistance of the magnetic circuit as the inductance of the coil. I applied for a pressure sensor for detection (Japanese Patent Application No. 5-36282).

【0006】この圧力センサは、材料特性のばらつきに
よる感度ばらつきが小さいものの、磁性膜として好適な
ヒステリシス損が小さいアモルファス磁性膜やパーマロ
イ膜は電気抵抗が比較的低く、そのためにSN比向上に
有利な高周波領域で、大きな渦電流損失を発生させる。
この渦電流損失の増大は等価電気回路から考えると、検
出パラメータであるコイルのインダクタンス成分に対し
て並列抵抗成分となり、ギャップ変化による出力電流の
変化率を減少させるので、検出感度が低下するという問
題がある。
In this pressure sensor, although the variation in sensitivity due to the variation in material characteristics is small, an amorphous magnetic film or a permalloy film, which is suitable as a magnetic film and has a small hysteresis loss, has a relatively low electric resistance, which is advantageous for improving the SN ratio. Large eddy current loss occurs in the high frequency range.
Considering the equivalent electric circuit, this increase in eddy current loss becomes a parallel resistance component with respect to the coil inductance component, which is a detection parameter, and reduces the rate of change in the output current due to a gap change, which reduces detection sensitivity. There is.

【0007】本発明はこの問題に鑑みなされたものであ
り、磁性膜の渦電流損失の低減により高感度化を実現し
た圧力センサを提供することを、その目的としている。
The present invention has been made in view of this problem, and an object thereof is to provide a pressure sensor which realizes high sensitivity by reducing the eddy current loss of the magnetic film.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の圧力センサは、
ケースと、周辺部が前記ケースに支持されるとともに中
央部の両面に作用する二流体の圧力差に応じて変位する
ダイヤフラムと、該ダイヤフラムの変位を電気信号に変
換する変換部とを備える圧力センサにおいて、前記変換
部は、前記ダイヤフラムに配設され高透磁率を有する磁
性膜と、該磁性膜に所定のギャップを介して近接して前
記ケースに保持され前記ダイヤフラムの変位に基づく前
記ギャップの大きさに応じてインダクタンスが変化する
コイルと、前記コイルに交流電流を給電して前記インダ
クタンスにより変調された信号成分を検出する回路部と
を備え、前記磁性膜は、磁束貫流方向と平行に所定間隔
で形成された複数のスリットを有することを特徴として
いる。
The pressure sensor of the present invention comprises:
A pressure sensor including a case, a diaphragm whose peripheral portion is supported by the case and which is displaced according to a pressure difference between two fluids acting on both surfaces of the central portion, and a conversion portion which converts the displacement of the diaphragm into an electric signal. In the above-mentioned, the conversion part is arranged on the diaphragm and has a high magnetic permeability, and the size of the gap based on the displacement of the diaphragm, which is held in the case in close proximity to the magnetic film via a predetermined gap. And a circuit section for feeding an alternating current to the coil to detect a signal component modulated by the inductance, wherein the magnetic film has a predetermined interval in parallel with a magnetic flux flow direction. It is characterized by having a plurality of slits formed in.

【0009】好適な態様において、前記磁性膜の所定領
域に微小ギャップを介して対面配置されて前記磁性膜と
ともに有ギャップ磁気回路を構成するとともに、コイル
が巻装された磁性体コアを有し、前記スリットは磁束が
前記磁性体コアから流れ込む領域に形成される。
In a preferred embodiment, a magnetic circuit having a gap is formed with the magnetic film so as to face each other in a predetermined region of the magnetic film via a minute gap, and the magnetic film has a magnetic core wound with a coil. The slit is formed in a region where magnetic flux flows from the magnetic core.

【0010】[0010]

【作用及び発明の効果】ダイヤフラムの両面に作用する
流体の圧力差によりダイヤフラムが変位すると、ダイヤ
フラム上の磁性膜とこの磁性膜に近接するコイルとの間
のギャップの大きさ(以下、ギャップ長という)が変化
し、それによりコイルのインダクタンスが変化する。
When the diaphragm is displaced by the pressure difference of the fluid acting on both sides of the diaphragm, the size of the gap between the magnetic film on the diaphragm and the coil adjacent to this magnetic film (hereinafter referred to as the gap length). ) Changes, which changes the inductance of the coil.

【0011】回路部はコイルへ交流電流を給電するとと
もに上記圧力差に応じたコイルのインダクタンス変化に
より変調された信号成分を検出する。磁性膜に磁束貫流
方向と平行に所定間隔で形成された複数のスリットは、
渦電流を低減することによってギャップ変化(圧力変
化)による電流変化を増大させ、検出感度を向上させ
る。
The circuit section supplies an alternating current to the coil and detects a signal component modulated by the change in the coil inductance according to the pressure difference. A plurality of slits formed in the magnetic film at predetermined intervals in parallel with the magnetic flux flow direction,
By reducing the eddy current, the current change due to the gap change (pressure change) is increased, and the detection sensitivity is improved.

【0012】以上説明したように本発明の圧力センサ
は、ダイヤフラム上に配設されたスリット付の磁性膜
と、この磁性膜に近接して配設されたコイルと、このコ
イルのインダクタンスを検出する回路部とを備えている
ので、周囲環境による出力変化が少なく、かつ、高感度
の圧力センサを実現することができる。
As described above, the pressure sensor of the present invention detects the magnetic film with a slit arranged on the diaphragm, the coil arranged close to this magnetic film, and the inductance of this coil. Since it is provided with the circuit section, it is possible to realize a highly sensitive pressure sensor with little change in output due to the surrounding environment.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明を図面を用いて説明する。 (実施例1)図1は本発明の圧力センサを用いたタイヤ
監視装置の一実施例を示す全体構成図であり、図2はそ
のA−A断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a tire monitoring apparatus using a pressure sensor of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA.

【0014】この図1および図2において、1はタイヤ
のホイ−ルであり、3はこのホイ−ル1に接続されたリ
ムである。5はベリリウム銅などの弾性材料より成る固
定ケ−スであって、リム3の切欠き部7にその両端部が
嵌合されており、固定ケ−ス5はベリリウム銅などの弾
性材料であるため、この弾性力によって切欠き部7と嵌
合している。なお、この切欠き部7においては、溶接や
接着によって接合させるようにしてもよい。9は圧力温
度検知部であり、リム3と非接触の状態で固定ケ−ス5
に固定されている。圧力温度検知部9の端子は、リ−ド
線11を介してリム側のコイル13に接続されている。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 is a wheel of the tire, and 3 is a rim connected to the wheel 1. Reference numeral 5 denotes a fixing case made of an elastic material such as beryllium copper, both ends of which are fitted in the notch 7 of the rim 3, and the fixing case 5 is an elastic material such as beryllium copper. Therefore, the elastic force fits the notch 7. Note that the notch 7 may be joined by welding or adhesion. Reference numeral 9 is a pressure / temperature detector, which is fixed to the rim 3 in a fixed case 5 in a non-contact state.
It is fixed to. The terminal of the pressure / temperature detector 9 is connected to the rim-side coil 13 via a lead wire 11.

【0015】15は硝子等の絶縁部材であり、絶縁部材
15には二本の導線が埋め込まれていて、このような二
本の導線を有する絶縁部材15をリム3に固定した後、
埋め込まれた導線にリ−ド線11を接続した後、ゴムシ
−ル17によって封止されている。19はフランジ付の
短円筒ボビンであり、ボビン19にリム側コイル13が
巻装されており、ボビン19はボビン取り付けステ−2
1の内周面に固定され、ボビン取り付けステ−21の外
周面はリム3の内周面に溶接または接着固定されてい
る。
Reference numeral 15 denotes an insulating member such as glass. Two insulating wires are embedded in the insulating member 15. After fixing the insulating member 15 having such two conductive wires to the rim 3,
After the lead wire 11 is connected to the embedded conductive wire, it is sealed by a rubber seal 17. Reference numeral 19 is a short cylindrical bobbin with a flange, the rim-side coil 13 is wound around the bobbin 19, and the bobbin 19 is a bobbin mounting stage-2.
1 is fixed to the inner peripheral surface of the rim 3, and the outer peripheral surface of the bobbin mounting stage 21 is welded or fixed to the inner peripheral surface of the rim 3.

【0016】23は図示しない車体側に固定されるコイ
ル取り付けステ−であり、ステ−取り付け穴25と図示
しないボルトによって車体に固定される。コイル取り付
けステ−23の先端部はボビン19の内周面に近接する
位置まで延設されており、コイル取り付けステ−23の
先端部には、アルミニウムなどの非磁性材よりなるケ−
ス39がボルト41によって取りつけられている。
Reference numeral 23 denotes a coil mounting station which is fixed to the vehicle body side (not shown), and is fixed to the vehicle body by a stay mounting hole 25 and a bolt (not shown). The front end of the coil mounting station 23 extends to a position close to the inner peripheral surface of the bobbin 19, and the front end of the coil mounting station 23 is made of a non-magnetic material such as aluminum.
The screws 39 are attached by bolts 41.

【0017】ケ−ス39には図2に明らかなように鉄心
29a、29bが収容されており、鉄心29aには励振
コイル99が、鉄心29bには受信コイル101が巻装
されている。両コイル99、101は非磁性材料よりな
るセパレ−タ27によって仕切られており、励振コイル
99及び受信コイル101の各両端はリ−ド線31を介
して電子制御装置(以下、ECUと言う)35に接続さ
れている。
As shown in FIG. 2, iron cores 29a and 29b are housed in the case 39. An exciting coil 99 is wound around the iron core 29a and a receiving coil 101 is wound around the iron core 29b. Both coils 99 and 101 are partitioned by a separator 27 made of a non-magnetic material, and both ends of the exciting coil 99 and the receiving coil 101 are electronically controlled by a lead wire 31 (hereinafter referred to as ECU). It is connected to 35.

【0018】次に、図3および図4により固定ケ−ス5
付近の詳細を説明する。図3において、5aは折り曲げ
固定部であり、この固定ケ−ス5と一体となった折り曲
げ固定部5aが圧力温度検知部9に嵌合している。図3
の平面図を図4に示す。図4において43はリ−ド線1
1を固定するためのハ−ネス部材である。
Next, referring to FIG. 3 and FIG.
The details of the vicinity will be described. In FIG. 3, reference numeral 5a denotes a bending fixing portion, and the bending fixing portion 5a integrated with the fixing case 5 is fitted to the pressure temperature detecting portion 9. Figure 3
A plan view of is shown in FIG. In FIG. 4, 43 is a lead wire 1
1 is a harness member for fixing 1.

【0019】次に圧力温度検知部9について図5により
説明する。この圧力温度検知部9は、圧力検出部(EC
U(本発明でいう回路部)35とともに本発明でいう圧
力センサを構成する)9a(図5参照)と温度検出部9
b(図6参照)と、直列コンデンサ55(図7参照)を
内蔵している。圧力部検出部9aは、図5中、上端開口
の凹部90が凹設された後述の部分有底円筒形状のフェ
ライトコア91と、凹部90に収容されたコイル92
と、フェライトコア91上に重設された中空円盤状のダ
イヤフラム部93とからなり、フェライトコア91及び
ダイヤフラム部93は両端開口短軸円筒状のケース94
に嵌入されている。
Next, the pressure / temperature detector 9 will be described with reference to FIG. The pressure / temperature detector 9 is a pressure detector (EC
A pressure sensor according to the present invention, together with U (circuit portion according to the present invention) 35, 9a (see FIG. 5) and a temperature detecting portion 9
b (see FIG. 6) and a series capacitor 55 (see FIG. 7). 5, the pressure portion detection portion 9a includes a ferrite core 91 having a partially bottomed cylindrical shape, which will be described later, in which a concave portion 90 having an upper end opening is provided, and a coil 92 accommodated in the concave portion 90.
And a hollow disk-shaped diaphragm portion 93 that is provided on the ferrite core 91 in an overlapping manner. The ferrite core 91 and the diaphragm portion 93 are both ends open with a short-axis cylindrical case 94.
Has been inserted into.

【0020】フェライトコア91の平面形状を図6に示
し、その縦断面形状を図7に示す。フェライトコア91
は、それぞれ中心点kからの最短距離が等しい互いに平
行な切断線c1,c2で切断された部分円板形状の底部
91dと、底部91dの周辺部上面から軸方向に立設さ
れた円弧壁状の部分円筒壁からなる一対の外壁部91b
と、底部91dの中央部上面から軸方向に立設される径
小な中央柱部91aとからなり、中央柱部91aの外側
で両外壁部91bの内側の空間が上記凹部90となって
いる。中央柱部91aには、コイル92が巻装された樹
脂ボビン92aが嵌着されている。凹部90を囲むフェ
ライトコア91の外壁部91b及びケース94には凹部
90と外部(ここではタイヤ内部)とを連通する連通孔
91cが貫孔されている。
The plane shape of the ferrite core 91 is shown in FIG. 6, and the vertical cross-sectional shape thereof is shown in FIG. Ferrite core 91
Is a partial disk-shaped bottom portion 91d cut along cutting lines c1 and c2 that are parallel to each other and have the same shortest distance from the center point k, and an arc wall shape that is erected in the axial direction from the upper surface of the peripheral portion of the bottom portion 91d. Pair of outer wall portions 91b composed of partial cylindrical walls of
And a central pillar portion 91a having a small diameter which is erected from the upper surface of the central portion of the bottom portion 91d in the axial direction. The space inside the outer wall portions 91b outside the central pillar portion 91a is the recess 90. . A resin bobbin 92a around which a coil 92 is wound is fitted on the central column portion 91a. A communication hole 91c that communicates the recess 90 with the outside (here, inside the tire) is formed in the outer wall portion 91b of the ferrite core 91 surrounding the recess 90 and the case 94.

【0021】ダイヤフラム部93は、厚肉円盤形状のベ
ース93aと、短軸円筒形状のリング93bと、薄い円
板形状のダイヤフラム93cと、ダイヤフラム93cの
下面に貼着された薄い磁性箔(本発明でいう磁性膜)9
3dとからなる。ベース93aは外周部下面から下方に
輪状突起93eを有しており、一方、ダイヤフラム93
cはその平坦な円盤部分の外周縁から上方へ周壁が形成
されている。そしてダイヤフラム93cの周壁がベース
93aの輪状突起93eに嵌着された後、溶接されて内
部に密閉空間Sが形成されている。
The diaphragm portion 93 includes a thick disk-shaped base 93a, a short-axis cylindrical ring 93b, a thin disk-shaped diaphragm 93c, and a thin magnetic foil attached to the lower surface of the diaphragm 93c (the present invention). Magnetic film referred to in 9)
It consists of 3d. The base 93a has a ring-shaped protrusion 93e downward from the lower surface of the outer peripheral portion, while the diaphragm 93
In c, a peripheral wall is formed upward from the outer peripheral edge of the flat disk portion. The peripheral wall of the diaphragm 93c is fitted into the ring-shaped projection 93e of the base 93a and then welded to form a closed space S inside.

【0022】したがって、磁性箔93dの下面中央部は
フェライトコア91の中央柱部91aの上端面にギャッ
プdを介して近接しており、また、磁性箔93dの周辺
部はフェライトコア91の外壁部91bの上端面に接し
ている。リング93bはダイヤフラム93cに嵌着さ
れ、リング93bの上端面はベース93aの下面に当接
し、リング93bの下端面とフェライトコア91の外壁
部91bの上端面とは磁性箔93dの周辺部を挟持して
いる。したがってこのリング93bはフェライトコア9
1の中央柱部91aの上端面と磁性箔93dの下端面と
の間のギャップdの長さを規定しており、リング93b
の交換によりこのギャップdの長さは変更可能となって
いる。
Therefore, the central portion of the lower surface of the magnetic foil 93d is close to the upper end surface of the central column portion 91a of the ferrite core 91 via the gap d, and the peripheral portion of the magnetic foil 93d is the outer wall portion of the ferrite core 91. It is in contact with the upper end surface of 91b. The ring 93b is fitted to the diaphragm 93c, the upper end surface of the ring 93b abuts the lower surface of the base 93a, and the lower end surface of the ring 93b and the upper end surface of the outer wall portion 91b of the ferrite core 91 sandwich the peripheral portion of the magnetic foil 93d. is doing. Therefore, this ring 93b is
1 defines the length of the gap d between the upper end surface of the central pillar portion 91a and the lower end surface of the magnetic foil 93d.
The length of the gap d can be changed by exchanging.

【0023】磁性箔93dは、厚さが約0.03mmの
アモルファス磁性膜からなり、図8に示すように、フェ
ライトコア91の水平投影形状に等しい平面形状を有し
ている。すなわち、磁性箔93dは円形のアモルファス
磁性膜を中心点Cからの最短距離が等しく互いに平行な
2本の切断線c3,c4で切断した形状を有し、更に、
その周辺部及び中央部に互いに平行に細かいスリット9
30、931、932が切断線c1,c2と平行に形成
されている。ちなみに、切断線c3,c4間の幅は12
mm、スリット930、931のピッチは50μmとし
ている。
The magnetic foil 93d is made of an amorphous magnetic film having a thickness of about 0.03 mm, and has a plane shape equal to the horizontally projected shape of the ferrite core 91, as shown in FIG. That is, the magnetic foil 93d has a shape obtained by cutting a circular amorphous magnetic film by two cutting lines c3 and c4 which are parallel to each other and have the same shortest distance from the center point C.
Fine slits 9 parallel to each other in the peripheral portion and the central portion
30, 931 and 932 are formed in parallel with the cutting lines c1 and c2. By the way, the width between the cutting lines c3 and c4 is 12
mm, and the pitch of the slits 930 and 931 is 50 μm.

【0024】もちろん、磁性箔93dは円形のアモルフ
ァス磁性膜の他に、例えば酸化鉄微粒子などをコーティ
ングしたいわゆる磁気テープや、純鉄、珪素鋼板などで
もよい。磁性箔93dは貼着の他、蒸着、CVD、PV
D、塗布などの諸方法でも形成することができる。た
だ、残留磁化及び磁歪係数が小さい軟磁性高透磁率材料
を素材とすることが好ましい。ベース93a、リング9
3b及びダイヤフラム93cはステンレスを素材として
いるが、非磁性材料であればよい。
Of course, the magnetic foil 93d may be a circular amorphous magnetic film, a so-called magnetic tape coated with iron oxide fine particles, pure iron, or a silicon steel plate. The magnetic foil 93d is attached, vapor deposited, CVD, PV
It can also be formed by various methods such as D and coating. However, it is preferable to use a soft magnetic high magnetic permeability material having a small residual magnetization and a small magnetostriction coefficient. Base 93a, ring 9
Although 3b and the diaphragm 93c are made of stainless steel, any non-magnetic material may be used.

【0025】なお、ダイヤフラム93c自体が磁性膜を
兼ねることができ、その場合には磁性箔93dの貼着は
不要となる。また、図8では磁性箔93dは部分円板形
状に形成されているが、形状は自由である。更に、フェ
ライトコア91は省略してもよい。いま、タイヤの空気
圧が変化すると、密閉空間Sに封入されたガス圧とタイ
ヤの空気圧との差圧が変化し、この差圧変化によりダイ
ヤフラム93cが図5中、上下方向に変化してギャップ
dの長さが変化する。その結果、コイル92のインダク
タンスLが変化する。このインダクタンスLの変化はコ
イル92に交流電流を給電することにより簡単に交流電
気信号として出力される。すなわち、コイル92に交流
電流を給電すると、フェライトコア91と磁性箔93d
とからなる有ギャップ磁気回路に磁束が形成され、この
磁束は図9に示すように磁性箔93d内を長手方向に流
れる。
The diaphragm 93c itself can also serve as a magnetic film, in which case the magnetic foil 93d need not be attached. Further, in FIG. 8, the magnetic foil 93d is formed in a partial disk shape, but the shape is free. Further, the ferrite core 91 may be omitted. Now, when the tire air pressure changes, the differential pressure between the gas pressure filled in the closed space S and the tire air pressure changes, and this differential pressure change causes the diaphragm 93c to move vertically in FIG. The length of changes. As a result, the inductance L of the coil 92 changes. This change in the inductance L is simply output as an AC electrical signal by supplying an AC current to the coil 92. That is, when an alternating current is supplied to the coil 92, the ferrite core 91 and the magnetic foil 93d are
A magnetic flux is formed in the gapped magnetic circuit consisting of and, and this magnetic flux flows in the longitudinal direction in the magnetic foil 93d as shown in FIG.

【0026】ただ、磁束はフェライトコア91の外壁部
91bの上端面から磁性箔93dに磁性箔93dに対し
て直角に出入する。同様に、磁束はフェライトコア91
の中央柱部91aの上端面から磁性箔93dに磁性箔9
3dに対して直角に出入する。したがって、これら外壁
部91b及び中央柱部91aの近傍の磁性箔93dの部
分には、図10に示すように、大きな渦電流が発生す
る。
However, the magnetic flux enters and leaves the magnetic foil 93d at a right angle to the magnetic foil 93d from the upper end surface of the outer wall portion 91b of the ferrite core 91. Similarly, the magnetic flux is the ferrite core 91
From the upper end surface of the central pillar portion 91a to the magnetic foil 93d.
Enter and exit at a right angle to 3d. Therefore, a large eddy current is generated in the magnetic foil 93d near the outer wall 91b and the central column 91a, as shown in FIG.

【0027】この渦電流は、電気回路においてはコイル
92のインダクタンス成分と並列接続される抵抗成分と
なり、コイル抵抗及びヒステリシス損を無視して概略的
に考えると、コイルの全体としてのインピーダンスは、
上記インダクタンス成分及び渦電流による抵抗成分の並
列接続回路のインピーダンスに等しくなる。したがっ
て、ダイヤフラム93cの変位によりコイル92のイン
ダクタンス成分が変化してもコイル全体としてのインピ
ーダンス変化は小さくなり、コイルに流れる電流の変化
率は小さくなり、検出感度が低下してしまう。
This eddy current becomes a resistance component which is connected in parallel with the inductance component of the coil 92 in the electric circuit. When the coil resistance and the hysteresis loss are neglected, the impedance of the coil as a whole is:
The inductance component and the resistance component due to the eddy current are equal to the impedance of the parallel connection circuit. Therefore, even if the inductance component of the coil 92 changes due to the displacement of the diaphragm 93c, the impedance change of the coil as a whole becomes small, the change rate of the current flowing through the coil becomes small, and the detection sensitivity deteriorates.

【0028】この実施例では、この問題を解決するため
に、磁性箔93dにスリット930、931を設けるこ
とにより、このフェライトコア91から磁束が磁性箔9
3dに面直角方向に入る場合の大きな渦電流を低減して
いる。その結果、本実施例では、コイル92のインピー
ダンスの並列抵抗成分が大きくなり、検出感度が著しく
向上する。
In this embodiment, in order to solve this problem, the magnetic foil 93d is provided with slits 930 and 931 so that the magnetic flux from the ferrite core 91 is generated by the magnetic flux.
A large eddy current when entering in the direction perpendicular to 3d is reduced. As a result, in this embodiment, the parallel resistance component of the impedance of the coil 92 is increased, and the detection sensitivity is significantly improved.

【0029】更に言えば、本実施例は、ヒステリシス損
(これも同様に上記インダクタンス成分に対する並列抵
抗成分となる)が小さいアモルファス合金膜からなる磁
性箔93dを採用した場合において、その渦電流損失を
有効に低減することにより、上記した並列抵抗成分を大
幅に排除して、検出感度を向上したものである。なお、
給電電流は小さくする方が磁性箔93dの飽和や、コイ
ル92やフェライトコア91の発熱などを低減し、かつ
消費電力を減らせるので好都合である。
Furthermore, in this embodiment, when the magnetic foil 93d made of an amorphous alloy film having a small hysteresis loss (which also becomes a parallel resistance component with respect to the inductance component) is adopted, the eddy current loss is reduced. By effectively reducing, the parallel resistance component described above is largely eliminated and the detection sensitivity is improved. In addition,
It is convenient to reduce the power supply current because it can reduce the saturation of the magnetic foil 93d, the heat generation of the coil 92 and the ferrite core 91, and the power consumption.

【0030】スリット930、931、932の横幅は
小さいのが飽和磁束量の低下を防止する点で好ましい
が、磁性箔93dにおけるスリットの位置、形状、本数
などは、渦電流低減に有効であれば変更自由であること
はもちろんである。ただし、スリット方向はほぼスリッ
トが無い場合の磁束貫流方向に等しいことが磁気抵抗増
大抑止の点で好ましい。また、スリット930、93
1、932は、磁性箔93dの打ち抜き成形時に一括し
て形成することができる。
It is preferable that the widths of the slits 930, 931 and 932 are small in order to prevent the saturation magnetic flux from decreasing. However, the position, shape and number of the slits in the magnetic foil 93d should be effective in reducing the eddy current. Of course, you are free to change. However, it is preferable that the slit direction is substantially equal to the magnetic flux flow direction when there is no slit, from the viewpoint of suppressing increase in magnetic resistance. In addition, the slits 930 and 93
1, 932 can be collectively formed at the time of stamping and forming the magnetic foil 93d.

【0031】図17にこの圧力部検出部9aと同形の圧
力センサによる印加圧力とコイル92のインダクタンス
との関係の実測結果を示し、図18にこの圧力部検出部
9aと同形の圧力センサによる印加圧力とダイヤフラム
93cのギャップ方向の変位との関係の実測結果を示
す。温度検出部9bの断面図を図11に示す。
FIG. 17 shows the measurement results of the relationship between the applied pressure and the inductance of the coil 92 by the pressure sensor having the same shape as the pressure section detecting section 9a, and FIG. 18 shows the result of the measurement by the pressure sensor having the same shape as the pressure section detecting section 9a. The measurement result of the relationship between the pressure and the displacement of the diaphragm 93c in the gap direction is shown. FIG. 11 shows a sectional view of the temperature detector 9b.

【0032】この温度検出部9bは、薄皿状の金属ケ−
ス95と、ケ−ス95の開口を密閉してケ−ス95内部
に密閉空間Mを形成する蓋板96と、蓋板96に絶縁フ
ィルム(図示せず)を挟んで電気絶縁可能に固定された
圧電キャパシタ53とからなる。この圧電キャパシタ5
3は、チタン酸バリウム系の複素インピ−ダンス素子で
あるが、この実施例の使用周波数帯域ではアドミッタン
ス成分が優勢であるので、単にコンデンサとして考える
ものとする。
The temperature detecting portion 9b is a thin metal plate-shaped metal case.
Case 95, a cover plate 96 that seals the opening of the case 95 to form a closed space M inside the case 95, and an insulating film (not shown) is sandwiched between the cover plate 96 and fixed so as to be electrically insulated. And the piezoelectric capacitor 53. This piezoelectric capacitor 5
Reference numeral 3 is a barium titanate-based complex impedance element, but since the admittance component is predominant in the frequency band used in this embodiment, it is simply considered as a capacitor.

【0033】この実施例の装置の等価回路を図12に示
す。圧力温度検知部9の圧電キャパシタ53とコイル9
2と直列コンデンサ55とは、リム側コイル13ととも
に本発明でいう共振回路100を構成しており、具体的
には、直列接続されてLC直列回路部を構成するコイル
92及び直列コンデンサ55がリム側コイル13の両端
に接続され、更に、圧電キャパシタ53がリム側コイル
13の両端に接続されてなる。
An equivalent circuit of the device of this embodiment is shown in FIG. Piezoelectric capacitor 53 and coil 9 of pressure / temperature detector 9
2 and the series capacitor 55 together with the rim-side coil 13 compose the resonance circuit 100 in the present invention. Specifically, the coil 92 and the series capacitor 55 that are connected in series to form an LC series circuit section are the rim. It is connected to both ends of the side coil 13, and further, piezoelectric capacitors 53 are connected to both ends of the rim side coil 13.

【0034】この共振回路100は二つの共振周波数f
1、f2を有し、これらf1、f2は次の数式1、数式
2で定義される。但し、L1 はリム側コイル13のイン
ダクタンス、L2 はコイル92のインダクタンス、C1
はタイヤ温度検出用の圧電キャパシタ53の静電容量、
2 は直列コンデンサ55の静電容量である。
This resonance circuit 100 has two resonance frequencies f
1 and f2, and these f1 and f2 are defined by the following formulas 1 and 2. However, L 1 is the inductance of the rim side coil 13, L 2 is the inductance of the coil 92, and C 1
Is the capacitance of the piezoelectric capacitor 53 for tire temperature detection,
C 2 is the capacitance of the series capacitor 55.

【0035】[0035]

【数式1】 f1=(A/2L1 2 1 2 1/2 /2Π A={(L2 2 −(C1 +C2 ) L1 2 +4L1 2 2 2 1/2 +L2 2 +(C1 +C2 )L1 [Formula 1] f1 = (A / 2L 1 L 2 C 1 C 2 ) 1/2 / 2Π A = {(L 2 C 2 − (C 1 + C 2 ) L 1 ) 2 + 4L 1 L 2 C 2 2 } 1/2 + L 2 C 2 + (C 1 + C 2 ) L 1

【0036】[0036]

【数式2】 f2=(B/2L1 2 1 2 1/2 /2Π B=−{(L2 2 −(C1 +C2 ) L1 2 +4L1 2 2 2 1/2 +L2 2 +(C1 +C2 )L1 これら数式1、2からわかるように、共振回路100の
二つの共振周波数f1、f2は、各インピ−ダンス
1 、L2 、C1 、C2 の関数であるので、これら
1 、L2 、C1 、C2 から任意に選択した二つのイン
ピ−ダンスをそれぞれタイヤ状態変数により変化する変
数とすれば、共振周波数f1、f2を検出して数式1、
2を解くことにより、L1 、L2 、C1 、C2 の内の上
記二変数を算出することができることがわかる。この実
施例では上述したように、C1 をタイヤ温度の変数と
し、L2 をタイヤ圧力の変数としている。更に、求めた
1 からタイヤ温度を、L2 からタイヤ圧力を算出する
ことができる。
[Equation 2] f2 = (B / 2L 1 L 2 C 1 C 2) 1/2 / 2Π B = - {(L 2 C 2 - (C 1 + C 2) L 1) 2 + 4L 1 L 2 C 2 2 } 1/2 + L 2 C 2 + (C 1 + C 2 ) L 1 As can be seen from these Equations 1 and 2, the two resonance frequencies f1 and f2 of the resonance circuit 100 are the impedances L 1 and L 2 , respectively. Since it is a function of C 1 and C 2 , if two impedances arbitrarily selected from these L 1 , L 2 , C 1 and C 2 are variables that change depending on tire state variables, the resonance frequency f 1, Detecting f2, Equation 1,
It can be seen that the above two variables of L 1 , L 2 , C 1 and C 2 can be calculated by solving 2. In this embodiment, as described above, C 1 is a tire temperature variable and L 2 is a tire pressure variable. Further, the tire temperature can be calculated from the obtained C 1 and the tire pressure can be calculated from the L 2 .

【0037】励振コイル99はECU35から周波数可
変の交流電流を給電され、リム側コイル13との非接触
電磁結合により共振回路100に上記交流電流を給電す
る。受信コイル101はリム側コイル13との非接触電
磁結合により共振回路100から交流電流を誘導され
る。この回路では、励振周波数、すなわち、励振コイル
に印加される励振電圧V1の周波数が、共振回路100
の共振周波数に等しい場合に、励振電圧V1と受信電圧
V2との位相差はπ/2になることが知られている(図
13参照)。したがって、励振電圧V1と受信電圧V2
との位相差をπ/2になるように励振電圧V1の周波数
を調節し、位相差π/2時の受信電圧V2の周波数値を
共振周波数frとして検出すればよい。特に、共振回路
100が共振状態にあるときは受信コイル101の受信
電圧V2は最大となるので、受信電圧V2のSN比は高
くなり、その検出精度も向上する。なお、励振コイル9
9と受信コイル101との電磁結合はここでは無視す
る。
The excitation coil 99 is supplied with a variable frequency alternating current from the ECU 35, and supplies the alternating current to the resonance circuit 100 by non-contact electromagnetic coupling with the rim side coil 13. An alternating current is induced in the receiving coil 101 from the resonance circuit 100 by non-contact electromagnetic coupling with the rim side coil 13. In this circuit, the excitation frequency, that is, the frequency of the excitation voltage V1 applied to the excitation coil is the resonance circuit 100.
It is known that the phase difference between the excitation voltage V1 and the reception voltage V2 becomes π / 2 when the resonance frequency is equal to (2) (see FIG. 13). Therefore, the excitation voltage V1 and the reception voltage V2
The frequency of the excitation voltage V1 may be adjusted so that the phase difference between and becomes π / 2, and the frequency value of the reception voltage V2 when the phase difference is π / 2 may be detected as the resonance frequency fr. In particular, when the resonance circuit 100 is in a resonance state, the reception voltage V2 of the reception coil 101 is maximum, so that the SN ratio of the reception voltage V2 is high and the detection accuracy thereof is improved. The excitation coil 9
The electromagnetic coupling between 9 and the receiving coil 101 is ignored here.

【0038】図14にECU35の一例を示し、図15
にECU35の各部の波形を示す。電圧制御発振器(以
下、VCOと略称する)206は、共振回路100の二
つの共振周波数f1、f2を含む範囲で発振可能に設計
されており、VCO206の出力電圧V1は励振コイル
99を介してリム側コイル13に放射される。これによ
り共振回路100が励振され、リム側コイル13から放
射される電磁波により受信コイル101の両端に誘起起
電力V2が生じる。このとき、受信コイル101の受信
電圧V2の波形は正弦波となる。受信電圧V2の波形は
比較器201により受信電圧V2と同相の矩形波電圧V
kに変換され、排他的論理和ゲ−ト202においてVC
O206の出力電圧V1と比較される。図15に示され
るように、排他的論理和ゲ−ト202の出力電圧Vg
は、VkとV1の状態が等しければロ−レベル、異なっ
ていればハイレベルとなる。排他的論理和ゲ−ト202
の出力電圧Vgは、低域フィルタ203によりそのデュ
−ティ−比によりレベルが異なる直流電圧Vfに変換さ
れ、直流電圧Vfは制御電圧発生器205において基準
電圧発生器204からの参照電圧Vrと比較される。
FIG. 14 shows an example of the ECU 35, and FIG.
The waveform of each part of ECU35 is shown in FIG. The voltage controlled oscillator (hereinafter, abbreviated as VCO) 206 is designed so as to oscillate within a range including the two resonance frequencies f1 and f2 of the resonance circuit 100, and the output voltage V1 of the VCO 206 is limbed via the excitation coil 99. It is radiated to the side coil 13. As a result, the resonance circuit 100 is excited, and the electromagnetic wave emitted from the rim-side coil 13 causes an induced electromotive force V2 at both ends of the receiving coil 101. At this time, the waveform of the reception voltage V2 of the reception coil 101 becomes a sine wave. The waveform of the reception voltage V2 is the rectangular wave voltage V in phase with the reception voltage V2 by the comparator 201.
converted to k and VC in the exclusive OR gate 202
It is compared with the output voltage V1 of O206. As shown in FIG. 15, the output voltage Vg of the exclusive OR gate 202
Becomes a low level if the states of Vk and V1 are equal, and becomes a high level if they are different. Exclusive OR gate 202
Output voltage Vg is converted into a DC voltage Vf having a different level depending on the duty ratio by the low-pass filter 203, and the DC voltage Vf is compared with the reference voltage Vr from the reference voltage generator 204 in the control voltage generator 205. To be done.

【0039】制御電圧発生器205は、直流電圧Vfと
参照電圧Vrとの差電圧が0となるように出力電圧Vc
を出力し、VCO206は出力電圧Vcの値により唯一
決定される周波数の矩形波を出力する。ここで、比較器
201の出力信号VkとVCO206の出力信号V1の
位相差がπ/2であれば、排他的論理和ゲ−ト202の
出力電圧Vgのデュ−ティ比は0.5となるので、この
ときの低域フィルタ203の出力電圧Vfは、排他的論
理和ゲ−ト202の出力電圧Vgの波高値Vgxの2分
の1となる。従って、基準電圧発生器204から出力さ
れる参照電圧Vrの値を排他的論理和ゲ−ト202の出
力電圧Vgの半分とすることにより、VCO206の発
振周波数は常に共振回路の共振周波数になる。
The control voltage generator 205 outputs the output voltage Vc so that the difference voltage between the DC voltage Vf and the reference voltage Vr becomes zero.
And the VCO 206 outputs a rectangular wave having a frequency that is uniquely determined by the value of the output voltage Vc. If the phase difference between the output signal Vk of the comparator 201 and the output signal V1 of the VCO 206 is π / 2, the duty ratio of the output voltage Vg of the exclusive OR gate 202 is 0.5. Therefore, the output voltage Vf of the low-pass filter 203 at this time becomes one half of the peak value Vgx of the output voltage Vg of the exclusive OR gate 202. Therefore, by setting the value of the reference voltage Vr output from the reference voltage generator 204 to be half the output voltage Vg of the exclusive OR gate 202, the oscillation frequency of the VCO 206 is always the resonance frequency of the resonance circuit.

【0040】ここで、マイコン209は共振周波数f1
を検出する場合に制御電圧発生器205に第一電圧Vc
1を出力し、制御電圧発生器205は内蔵のゲ−ト(図
示せず)により電圧Vr、Vfに関わらずこの第一電圧
Vc1を電圧制御発振器206に出力し、電圧制御発振
器206は第一電圧Vc1に応じた周波数で発振する。
この第一電圧Vc1は共振回路100の第1の共振周波
数f1近傍に設定されており、その結果、制御電圧発生
器205が内蔵のゲ−ト(図示せず)により第一電圧V
c1の出力を遮断して直流電圧Vfと参照電圧Vrとの
差電圧が0となるように出力電圧Vcを出力すると、電
圧制御発振器206は第1の共振周波数f1で発振する
こととなる。
Here, the microcomputer 209 determines the resonance frequency f1.
To detect the first voltage Vc to the control voltage generator 205.
1 and the control voltage generator 205 outputs the first voltage Vc1 to the voltage control oscillator 206 regardless of the voltages Vr and Vf by the built-in gate (not shown), and the voltage control oscillator 206 outputs the first voltage Vc1. It oscillates at a frequency according to the voltage Vc1.
The first voltage Vc1 is set in the vicinity of the first resonance frequency f1 of the resonance circuit 100, and as a result, the first voltage Vc1 is generated by the gate (not shown) incorporated in the control voltage generator 205.
If the output voltage Vc is output so that the output voltage of c1 is cut off and the difference voltage between the DC voltage Vf and the reference voltage Vr becomes 0, the voltage controlled oscillator 206 oscillates at the first resonance frequency f1.

【0041】同様に、マイコン209が共振周波数f2
を検出する場合に制御電圧発生器205に第二電圧Vc
2を出力し、制御電圧発生器205は内蔵のゲ−ト(図
示せず)により電圧Vr、Vfに関わらずこの第二電圧
Vc2を電圧制御発振器206に出力し、電圧制御発振
器206は第二電圧Vc2に応じた周波数で発振する。
この第二電圧Vc2は共振回路100の第2の共振周波
数f2近傍に設定されており、その結果、制御電圧発生
器205が内蔵のゲ−ト(図示せず)により第二電圧V
c2の出力を遮断して直流電圧Vfと参照電圧Vrとの
差電圧が0となるように出力電圧Vcを出力すると、電
圧制御発振器206は第2の共振周波数f2で発振する
こととなる。
Similarly, the microcomputer 209 sets the resonance frequency f2.
The second voltage Vc to the control voltage generator 205 when detecting
2, the control voltage generator 205 outputs the second voltage Vc2 to the voltage controlled oscillator 206 by the built-in gate (not shown) regardless of the voltages Vr and Vf, and the voltage controlled oscillator 206 outputs the second voltage Vc2. It oscillates at a frequency according to the voltage Vc2.
This second voltage Vc2 is set in the vicinity of the second resonance frequency f2 of the resonance circuit 100, and as a result, the control voltage generator 205 is supplied with a second voltage Vc by a gate (not shown) built therein.
When the output voltage Vc is output so that the output voltage of c2 is cut off and the difference voltage between the DC voltage Vf and the reference voltage Vr becomes 0, the voltage controlled oscillator 206 oscillates at the second resonance frequency f2.

【0042】次に、電圧制御発振器206の上記第1、
第2の共振周波数f1、f2からタイヤ圧力に関連する
インダクタンスL2 とタイヤ温度に関連するインダクタ
ンスC2 を求めるプロセスを説明する。電圧制御発振器
206の発振電圧V1はシュミットトリガ207でパル
ス成形されてカウンタ208に入力しカウントされ、カ
ウント値はマイコン209に適宜送られる。
Next, the above-mentioned first of the voltage controlled oscillator 206,
A process for obtaining the inductance L 2 related to the tire pressure and the inductance C 2 related to the tire temperature from the second resonance frequencies f1 and f2 will be described. The oscillation voltage V1 of the voltage controlled oscillator 206 is pulse-shaped by the Schmitt trigger 207, input to the counter 208 and counted, and the count value is appropriately sent to the microcomputer 209.

【0043】図16にマイコン209の共振周波数f
1、f2検出ル−チンを示す。まず、制御電圧発生器2
05に第一電圧Vc1を出力する(102)。すると、
電圧制御発振器206は第1共振周波数f1で発振し、
その後、制御電圧発生器205が第一電圧Vc1を遮断
し、その結果、電圧制御発振器206は第1共振周波数
f1で発振する。
FIG. 16 shows the resonance frequency f of the microcomputer 209.
1 shows the f2 detection routine. First, the control voltage generator 2
The first voltage Vc1 is output to 05 (102). Then,
The voltage controlled oscillator 206 oscillates at the first resonance frequency f1,
Thereafter, the control voltage generator 205 cuts off the first voltage Vc1, and as a result, the voltage controlled oscillator 206 oscillates at the first resonance frequency f1.

【0044】電圧制御発振器206が第1共振周波数f
1で発振するまでマイコン209は時間ΔTだけ待機し
ており(104)、その後、カウンタ208から第1共
振周波数f1を読み取る(106)。更に具体的に説明
すれば、ある時刻におけるカウンタ208のカウント値
C1を読み取り、その後、一定時間遅れて再びカウント
値C2を読み取り、差C2−C1を計算すればよい。
The voltage controlled oscillator 206 outputs the first resonance frequency f
The microcomputer 209 waits for a time ΔT until it oscillates at 1 (104), and then reads the first resonance frequency f1 from the counter 208 (106). More specifically, the count value C1 of the counter 208 at a certain time may be read, then the count value C2 may be read again with a certain time delay, and the difference C2-C1 may be calculated.

【0045】次に、制御電圧発生器205に第二電圧V
c2を出力する(108)。すると、電圧制御発振器2
06は第2共振周波数f2で発振し、その後、制御電圧
発生器205が第二電圧Vc2を遮断し、その結果、電
圧制御発振器206は第2共振周波数f2で発振する。
電圧制御発振器206が第2共振周波数f2で発振する
までマイコン209は時間ΔTだけ待機しており(11
0)、その後、カウンタ208から第2共振周波数f2
を読み取る(112)。
Next, the control voltage generator 205 receives the second voltage V
c2 is output (108). Then, the voltage controlled oscillator 2
06 oscillates at the second resonance frequency f2, and then the control voltage generator 205 cuts off the second voltage Vc2, and as a result, the voltage controlled oscillator 206 oscillates at the second resonance frequency f2.
The microcomputer 209 waits for a time ΔT until the voltage controlled oscillator 206 oscillates at the second resonance frequency f2 (11
0) and then from the counter 208 to the second resonance frequency f2
Is read (112).

【0046】次に、マイコン209は内蔵のマップを参
照して共振周波数f1、f2に基づいて、L2 、C1
算出し(114)、算出したL2 、C1 から内蔵のマッ
プを参照してタイヤ圧力及びタイヤ温度をサ−チする
(116)。 (変形態様)図12において、圧電キャパシタ53を省
略すれば、タイヤ空気圧だけを検出することができ、そ
の場合の回路処理は実施例1と同様であるので説明は省
略する。
Next, the microcomputer 209 refers to the built-in map, calculates L 2 and C 1 based on the resonance frequencies f1 and f2 (114), and refers to the built-in map from the calculated L 2 and C 1 . Then, the tire pressure and the tire temperature are searched (116). (Modification) In FIG. 12, if the piezoelectric capacitor 53 is omitted, only the tire air pressure can be detected, and the circuit processing in that case is the same as that of the first embodiment, so the description thereof is omitted.

【0047】圧電キャパシタ53を図11のように密閉
空間に入れない場合も、数式1、2により、共振周波数
f1,f2から温度と圧力を検出することができる。な
おこの場合、圧電キャパシタ53の静電容量は圧力及び
温度の双方により変化する。図19、図20に圧力部検
出部9aの他の信号処理回路を示す。図14では、一定
周波数の交流電源(所定の出力インピーダンスをもつ)
201からコイル99、13を通じて直列共振回路のコ
イル92及び容量C(一定)に給電する。予め発振周波
数は直列共振回路の共振周波数近傍に選んであり、圧力
変化によりコイル92のインダクタンスが変化すれば共
振周波数が変化し、共振周波数が発振周波数からはずれ
るほど検波器202への入力電圧が増加する。
Even if the piezoelectric capacitor 53 is not placed in the closed space as shown in FIG. 11, it is possible to detect the temperature and the pressure from the resonance frequencies f1 and f2 by the equations 1 and 2. In this case, the electrostatic capacitance of the piezoelectric capacitor 53 changes with both pressure and temperature. 19 and 20 show another signal processing circuit of the pressure detector 9a. In FIG. 14, an AC power supply with a constant frequency (having a predetermined output impedance)
Power is supplied from 201 to the coil 92 and the capacitor C (constant) of the series resonance circuit through the coils 99 and 13. The oscillation frequency is selected near the resonance frequency of the series resonance circuit in advance. If the inductance of the coil 92 changes due to pressure change, the resonance frequency changes, and the input voltage to the detector 202 increases as the resonance frequency deviates from the oscillation frequency. To do.

【0048】したがって、検波器54の出力電圧を平滑
回路203で平滑すれば、その出力電圧は圧力変化の関
数となる。図20では、可変発振回路301の発振周波
数はコイル92のインダクタンスとコンデンサCの容量
との直列インピーダンスにより可変となっている。した
がって、その発振電圧をf/v変換回路302でf/v
変換した後、二乗回路303で二乗すれば、その出力電
圧は圧力変化の関数となり、リニアリティも改善され
る。
Therefore, if the output voltage of the detector 54 is smoothed by the smoothing circuit 203, the output voltage becomes a function of the pressure change. In FIG. 20, the oscillation frequency of the variable oscillation circuit 301 is variable due to the series impedance of the inductance of the coil 92 and the capacitance of the capacitor C. Therefore, the oscillation voltage is converted to f / v by the f / v conversion circuit 302.
After conversion, if squared by the squaring circuit 303, the output voltage becomes a function of pressure change, and linearity is also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の全体構成を示す要部断面
図、
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing the overall configuration of a first embodiment of the present invention,

【図2】図1のA−A断面図、2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】第1実施例の圧力検知部の取り付け状態を示す
概略図、
FIG. 3 is a schematic view showing a mounting state of the pressure detection unit of the first embodiment,

【図4】図3の平面図、FIG. 4 is a plan view of FIG.

【図5】圧力温度検知部内の圧力検知部の断面図、FIG. 5 is a cross-sectional view of the pressure detection unit inside the pressure temperature detection unit,

【図6】圧力検知部内のフェライトコアの平面図、FIG. 6 is a plan view of a ferrite core in the pressure detection unit,

【図7】図6のフェライトコアの断面図、7 is a sectional view of the ferrite core of FIG. 6,

【図8】圧力検知部内の磁性箔の平面図、FIG. 8 is a plan view of the magnetic foil in the pressure detection unit,

【図9】圧力検知部内の磁性箔とフェライトコアとの間
の磁束の流れを示す部分斜視図、
FIG. 9 is a partial perspective view showing a flow of magnetic flux between a magnetic foil and a ferrite core in the pressure detection unit,

【図10】図8の磁性箔(スリットが無い場合)におけ
る渦電流の状態を示す模式斜視図、
10 is a schematic perspective view showing a state of eddy current in the magnetic foil (when there is no slit) of FIG. 8,

【図11】圧力温度検知部内の温度検知部の断面図、FIG. 11 is a cross-sectional view of the temperature detection unit in the pressure temperature detection unit,

【図12】第1実施例の等価回路図、FIG. 12 is an equivalent circuit diagram of the first embodiment,

【図13】共振回路の出力レベル及び位相差と周波数と
の関係を示すグラフ、
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the output level and phase difference of the resonance circuit and the frequency;

【図14】実施例1のECUのブロック回路図、FIG. 14 is a block circuit diagram of the ECU of the first embodiment,

【図15】図9のECUの各部信号波形図、FIG. 15 is a signal waveform diagram of each part of the ECU of FIG.

【図16】図9のECU内のマイコンのタイヤ圧力、温
度検出動作を示すフロ−チャ−ト、
16 is a flow chart showing the tire pressure and temperature detection operation of the microcomputer in the ECU of FIG.

【図17】図5の圧力検知部と同形の圧力センサの特性
の実測結果を示す特性図、
FIG. 17 is a characteristic diagram showing an actual measurement result of characteristics of a pressure sensor having the same shape as the pressure detection unit of FIG.

【図18】図5の圧力検知部と同形の圧力センサの特性
の実測結果を示す特性図、
FIG. 18 is a characteristic diagram showing an actual measurement result of characteristics of a pressure sensor having the same shape as the pressure detection unit of FIG.

【図19】図5の圧力検知部を用いた他の態様の信号処
理回路方式を示すブロック図、
FIG. 19 is a block diagram showing another mode of a signal processing circuit system using the pressure detection unit of FIG.

【図20】図5の圧力検知部を用いた他の態様の信号処
理回路方式を示すブロック図、
20 is a block diagram showing another mode of a signal processing circuit system using the pressure detection unit of FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9a 圧力部検出部、 92 コイル、 93c ダイヤフラム 93d 磁性箔 94 ケース 930 スリット 931 スリット。 9a Pressure part detection part, 92 coil, 93c diaphragm 93d magnetic foil 94 case 930 slit 931 slit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ケースと、周辺部が前記ケースに支持され
るとともに中央部の両面に作用する二流体の圧力差に応
じて変位するダイヤフラムと、該ダイヤフラムの変位を
電気信号に変換する変換部とを備える圧力センサにおい
て、 前記変換部は、前記ダイヤフラムに配設され高透磁率を
有する磁性膜と、該磁性膜に所定のギャップを介して近
接して前記ケースに保持され前記ダイヤフラムの変位に
基づく前記ギャップの大きさに応じてインダクタンスが
変化するコイルと、前記コイルに交流電流を給電して前
記インダクタンスにより変調された信号成分を検出する
回路部とを備え、前記磁性膜は、磁束貫流方向と平行に
所定間隔で形成された複数のスリットを有することを特
徴とする圧力センサ。
1. A case, a diaphragm whose peripheral portion is supported by the case, and which is displaced according to a pressure difference of two fluids acting on both surfaces of a central portion, and a conversion portion which converts the displacement of the diaphragm into an electric signal. In the pressure sensor including, the conversion unit is disposed on the diaphragm and has a high magnetic permeability, and the displacement is performed by holding the case in close proximity to the magnetic film with a predetermined gap. The magnetic film includes a coil whose inductance changes according to the size of the gap, and a circuit section which supplies an alternating current to the coil to detect a signal component modulated by the inductance. A pressure sensor having a plurality of slits formed at predetermined intervals in parallel with the pressure sensor.
【請求項2】前記磁性膜の所定領域に微小ギャップを介
して対面配置されて前記磁性膜とともに有ギャップ磁気
回路を構成するとともに、コイルが巻装された磁性体コ
アを有し、前記スリットは磁束が前記磁性体コアから流
れ込む領域に形成される請求項1記載の圧力センサ。
2. A magnetic circuit having a gap is formed together with the magnetic film so as to face each other in a predetermined region of the magnetic film via a minute gap, and the magnetic core has a coil wound around it. The pressure sensor according to claim 1, wherein the magnetic flux is formed in a region where the magnetic flux flows from the magnetic core.
JP6796493A 1993-03-26 1993-03-26 Method for adjusting pressure sensor Pending JPH06281521A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6796493A JPH06281521A (en) 1993-03-26 1993-03-26 Method for adjusting pressure sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6796493A JPH06281521A (en) 1993-03-26 1993-03-26 Method for adjusting pressure sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06281521A true JPH06281521A (en) 1994-10-07

Family

ID=13360166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6796493A Pending JPH06281521A (en) 1993-03-26 1993-03-26 Method for adjusting pressure sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06281521A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1239267A2 (en) * 2001-03-07 2002-09-11 Starr Johnson Liquid level measurement by magnetic excitation and vibration sensing
EP1279938A1 (en) * 2001-07-24 2003-01-29 Starr Johnson Load sensing by partial magnetic saturation
KR20160147418A (en) * 2015-06-15 2016-12-23 금오기전 주식회사 Pressure Sensor Using Eddy Current

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1239267A2 (en) * 2001-03-07 2002-09-11 Starr Johnson Liquid level measurement by magnetic excitation and vibration sensing
US6591688B2 (en) 2001-03-07 2003-07-15 Starr-Johnson Load sensing by partial magnetic saturation
EP1279938A1 (en) * 2001-07-24 2003-01-29 Starr Johnson Load sensing by partial magnetic saturation
KR20160147418A (en) * 2015-06-15 2016-12-23 금오기전 주식회사 Pressure Sensor Using Eddy Current

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5355714A (en) Pressure sensor using a pressure responsive magnetic film to vary inductance of a coil
US5260683A (en) Tire pressure detecting apparatus for vehicle
US7146861B1 (en) Disposable and trimmable wireless pressure sensor
JP4278303B2 (en) Apparatus and method for contactlessly measuring the conductivity of a liquid present in a flow passage
US7938022B2 (en) Flowmeter with an oscillation circuit receiving electric power in a non-insulating manner
EP2692148B1 (en) Measuring transducer displacement
GB2063485A (en) Contactless Detection of the Distance of a Metal Surface from a Counter-surface
US7304292B2 (en) Displacement sensor having a phase variation of an impedance
JPS587182B2 (en) Saatsu Oudousouchi
JP2830483B2 (en) Tire pressure monitoring device
JPH06281521A (en) Method for adjusting pressure sensor
JP3075432B2 (en) Tire monitoring equipment
JPH02287266A (en) Dc current measuring apparatus
US7511476B2 (en) Electromagnetic sensor systems and methods of use thereof
JPH05340831A (en) Pressure sensor
JPH06281520A (en) Method for adjusting pressure sensor
JP2009158149A (en) Detecting part for proximity sensor, and proximity sensor
JP2001281070A (en) Physical quantity sensor
JPS6161602B2 (en)
US20050017714A1 (en) Magnetic field sensor device
JP2001336906A (en) Electromagnetic induction type displacement detecting device
JPH06174574A (en) Pressure sensor
JPH08160082A (en) Method and device for detecting insulation deterioration
RU2206469C2 (en) Track detector for determining position of wheel axle and counting axles
SU697802A1 (en) Transformer-type transducer