JPH0635156Y2 - Pressure sensor - Google Patents

Pressure sensor

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JPH0635156Y2
JPH0635156Y2 JP264189U JP264189U JPH0635156Y2 JP H0635156 Y2 JPH0635156 Y2 JP H0635156Y2 JP 264189 U JP264189 U JP 264189U JP 264189 U JP264189 U JP 264189U JP H0635156 Y2 JPH0635156 Y2 JP H0635156Y2
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JP
Japan
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electrode plate
fixed
plate
pressure sensor
bottom plate
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JP264189U
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和博 泉屋
真人 西沢
良一郎 高柳
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Saginomiya Seisakusho Inc
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Saginomiya Seisakusho Inc
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【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はタンク内の液面位置や配管等における水頭など
を検知するに有用な静電容量型の圧力センサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a capacitance-type pressure sensor useful for detecting a liquid level position in a tank, a water head in a pipe or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

流体圧力の変化を検出するに際して、圧力をダイヤフラ
ムに受けてそのリフト量変化に変え、ダイヤフラムに結
合した可動電極板と固定電極板との間の静電容量の変化
として電気的に検出することが行われている。かかる検
出機構を有する従来の空気圧検出センサは、たとえば第
3図のような構造を有しており、固定電極板21と可動電
極板22との平行度を確保するために、可動電極板22をダ
イヤフラム23にハンダや接着剤24等によって固着してあ
る。固定電極板21とダイヤフラム23とは固定枠体25およ
びその底部に取り付けられたダイヤフラム支持板26によ
り固定され、その底面に設けられた圧力導入管27から圧
力Pが加えられるようになっている。固定電極板21と可
動電極板22との間の静電容量は、固定電極板21から直接
に引き出された出力導線28と可動電極板22から引き出さ
れた出力導線29との間で測定されるようになっている。
When detecting a change in fluid pressure, it is possible to detect the change in the lift amount by receiving the pressure on the diaphragm and to electrically detect it as a change in the capacitance between the movable electrode plate and the fixed electrode plate connected to the diaphragm. Has been done. A conventional air pressure detection sensor having such a detection mechanism has, for example, a structure as shown in FIG. 3, and in order to secure the parallelism between the fixed electrode plate 21 and the movable electrode plate 22, the movable electrode plate 22 is It is fixed to the diaphragm 23 with solder or adhesive 24. The fixed electrode plate 21 and the diaphragm 23 are fixed by a fixed frame body 25 and a diaphragm support plate 26 attached to the bottom of the fixed frame body 25, and a pressure P is applied from a pressure introduction pipe 27 provided on the bottom surface thereof. The capacitance between the fixed electrode plate 21 and the movable electrode plate 22 is measured between the output lead wire 28 directly drawn from the fixed electrode plate 21 and the output lead wire 29 drawn from the movable electrode plate 22. It is like this.

静電容量の測定に当っては、例えば第4図に示すよう
に、容量Cの変化に対応して可変周波数発振器(OSC)
を発振させ、その出力周波数をV変換器(−V)に
よって電圧に変換して検出するなどの方法が用いられる
が、指示計器などの目盛りは勿論ダイヤフラムに加えら
れる圧力Pに基づいて設定されている。
In measuring the electrostatic capacitance, for example, as shown in FIG. 4, a variable frequency oscillator (OSC) is used in response to a change in the capacitance C.
Is used, and the output frequency is converted into a voltage by the V converter (-V) and detected, but the scale of the indicating instrument is of course set based on the pressure P applied to the diaphragm. There is.

このような従来の空気圧検出センサは、固定電極板21と
可動電極板22とに対する外部環境の影響が、センサ部分
をシールド体30によって包囲することによって遮断され
ていて、空気圧の測定精度などに関しては何等不具合は
なかった。
In such a conventional air pressure detection sensor, the influence of the external environment on the fixed electrode plate 21 and the movable electrode plate 22 is blocked by surrounding the sensor portion with the shield body 30. There were no problems.

ところが、このような圧力測定方式を水位の検知に利用
しようとする場合には、環境が高湿度となることが多い
ため、温度の変化などにつれてセンサ内部にも高湿度の
空気が出入し、静電容量の測定値に誤差が生ずることが
あった。
However, when such a pressure measurement method is used to detect the water level, the environment is often high in humidity, so air with high humidity enters and leaves the sensor as the temperature changes, etc. An error may occur in the measured value of the capacitance.

〔考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the device]

本考案は、このような静電容量型の圧力センサを劣悪な
環境下での使用、たとえば温水槽の水位の検出などに際
して測定誤差が大きくなるという問題を解決して、悪環
境下でも高精度を維持することができる高信頼性の圧力
センサを提供しようとするものである。
The present invention solves the problem that the measurement error becomes large when using such a capacitance type pressure sensor in a bad environment, for example, when detecting the water level in a hot water tank, and it is highly accurate even in a bad environment. The present invention aims to provide a highly reliable pressure sensor that can maintain the above.

すなわち本考案の目的は、温度および湿度の変化があっ
ても常に高精度で圧力を検出することができる圧力セン
サを提供することにある。
That is, an object of the present invention is to provide a pressure sensor that can always detect pressure with high accuracy even if there are changes in temperature and humidity.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

前記の目的を達成するあめに、本考案では、圧力導入孔
を備えた金属底板と電気的に結合したシールドケース内
に、該底板に封着されて圧力室を形成するダイヤフラム
に対して絶縁体を介して固着した可動電極板と、該可動
電極板に対向して平行に支持された固定電極板と、前記
の電極板間の静電容量の変化を電気信号に変換する出力
回路実装基板とを設けてなる圧力センサにおいて、該底
板と該実装基板とがこれらの中間に設けた金属枠板の周
縁から上下方向に交互に延設された各3個以上の結合腕
によって夫々結合固定され、該固定電極板が該底板と該
枠板との間に設けられた1対の電気絶縁性環状スペーサ
によって挟持固定された構造を導入したものである。
In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, an insulator is attached to a diaphragm which is sealed to the bottom plate in a shield case electrically connected to a metal bottom plate having a pressure introduction hole. A movable electrode plate fixed through the fixed electrode plate, a fixed electrode plate supported in parallel to the movable electrode plate, and an output circuit mounting board for converting a change in capacitance between the electrode plates into an electric signal. In the pressure sensor provided with, the bottom plate and the mounting substrate are respectively coupled and fixed by three or more coupling arms that are alternately extended in a vertical direction from a peripheral edge of a metal frame plate provided in the middle of them. A structure in which the fixed electrode plate is sandwiched and fixed by a pair of electrically insulating annular spacers provided between the bottom plate and the frame plate is introduced.

さらには、電気絶縁性環状スペーサ及び可動電極板をダ
イヤフラムに対して固着するための絶縁体がセラミック
ス成形体で形成し、また固定電極板の背面にヒータを固
着することによって一層の高信頼性が実現できる。
Further, the insulator for fixing the electrically insulating annular spacer and the movable electrode plate to the diaphragm is formed of a ceramic molded body, and the heater is fixed to the back surface of the fixed electrode plate to further improve reliability. realizable.

本考案の圧力センサを、第1図および第2図に示す例に
よって説明する。
The pressure sensor of the present invention will be described with reference to the examples shown in FIGS. 1 and 2.

1は金属製の底板であり、その中央部に圧力導入孔1aが
設けられている。また2は金属製のダイヤフラムであ
り、その周縁部は底板1と溶接されている。3はセラミ
ックス製のチップ絶縁碍子であり、その下面はダイヤフ
ラム2の中心部にハンダ接合されると共にその上面は可
動電極板4の中心部にハンダ結合されている。
Reference numeral 1 is a metal bottom plate, and a pressure introducing hole 1a is provided in the center thereof. Reference numeral 2 is a metal diaphragm, and its peripheral edge is welded to the bottom plate 1. 3 is a ceramic chip insulator, the lower surface of which is soldered to the center of the diaphragm 2 and the upper surface of which is soldered to the center of the movable electrode plate 4.

5aおよび5bはそれぞれセラミックス製の環状絶縁碍子で
あり、それらの間に挟持された固定電極板6を可動電極
板4と平行であってかつ所定の間隔を置いた位置に維持
するためのスペーサとなっている。
Reference numerals 5a and 5b are ceramic annular insulators, respectively, and spacers for maintaining the fixed electrode plate 6 sandwiched between them in a position parallel to the movable electrode plate 4 and at a predetermined interval. Has become.

7は金属製の枠板であり、環状スペーサ5bの上面に圧着
できる大きさのほゞ円板状に形成されその周縁から上下
交互に各3個ずつの結合腕7a,7cが延設されている。結
合腕7aの先端7bはスリットによって2本に分れており、
底板1の結合孔1bに挿入されたうえかしめて固着されて
おり、これによって底板1と枠板7との間に環状スペー
サ5a,5bおよび固定電極板6とを正確な位置に固定して
いる。また結合腕7cの先端部には係止部7dが形成されて
おり、固定電極板6と可動電極板4との間の静電容量を
検出して電圧等の出力信号に変換するための出力回路実
装基板8の係合部8aに係合すると共にハンダ接合によっ
て結合されている。
Reference numeral 7 denotes a metal frame plate, which is formed in a substantially circular plate shape having a size capable of being crimped onto the upper surface of the annular spacer 5b, and has three connecting arms 7a and 7c extending alternately vertically from the periphery thereof. There is. The tip 7b of the connecting arm 7a is divided into two by a slit,
The ring spacers 5a, 5b and the fixed electrode plate 6 are fixed between the bottom plate 1 and the frame plate 7 at the correct positions by being inserted into the coupling holes 1b of the bottom plate 1 and fixed by caulking. . An engaging portion 7d is formed at the tip of the coupling arm 7c, and an output for detecting the electrostatic capacitance between the fixed electrode plate 6 and the movable electrode plate 4 and converting it into an output signal such as a voltage. It engages with the engaging portion 8a of the circuit mounting board 8 and is joined by soldering.

出力回路実装基板8の入力端子の一方には、可動電極板
4からの導線8bが結合され、また他方には固定電極板6
の縁部から延設された端子ピン6aが結合されている。な
お、8cは出力信号および電源電力等を入出力するケーブ
ルである。
The conducting wire 8b from the movable electrode plate 4 is coupled to one of the input terminals of the output circuit mounting board 8, and the fixed electrode plate 6 is coupled to the other.
The terminal pin 6a extending from the edge portion of is connected. Reference numeral 8c is a cable for inputting / outputting an output signal, power source power and the like.

さらに、枠体7の中央部には窓部7eが設けてあり、この
窓部7eに対応する固定電極板6の背面には温度の自動制
御能力のあるPTCサーミスタ発熱体からなるヒータ9が
固着してあり、固定電極板6は所定の温度範囲内に保温
されるようになっている。
Further, a window portion 7e is provided in the center of the frame body 7, and a heater 9 composed of a PTC thermistor heating element capable of automatically controlling temperature is fixed to the back surface of the fixed electrode plate 6 corresponding to the window portion 7e. Therefore, the fixed electrode plate 6 is kept warm within a predetermined temperature range.

10は金属製のシールドケースであり、底板1に封止され
ると共にこれと電気的に結合されている。
Reference numeral 10 denotes a metal shield case, which is sealed in the bottom plate 1 and electrically coupled thereto.

このように構成された本考案の圧力センサは、全体が底
板1とシールドケース10とによってシールドされている
ほか、枠板7によって出力回路部分と電極部分とが相互
にシールドされていることと、固定電極板6がセラミッ
クス製の環状スペーサ5a,5bによって正確な位置に固定
されているので静電容量値が極めて安定で誤差が少ない
ことによって高精度の圧力測定ができ、また、固定電極
板6にヒータ9を固着して常温より高く維持すれば侵入
した湿気による結露が防止されて一層安定化したセンサ
出力が得られるものである。
In the pressure sensor of the present invention configured as described above, the whole is shielded by the bottom plate 1 and the shield case 10, and the output circuit portion and the electrode portion are mutually shielded by the frame plate 7, Since the fixed electrode plate 6 is fixed at accurate positions by the annular spacers 5a, 5b made of ceramics, the capacitance value is extremely stable and the error is small, so that highly accurate pressure measurement can be performed. If the heater 9 is fixed to and kept at a temperature higher than room temperature, dew condensation due to invading moisture is prevented and a more stable sensor output can be obtained.

〔考案の効果〕[Effect of device]

本考案の圧力センサは、金属製の底板とシールドケース
の内側にシールド板としての機能を有する金属枠板によ
って固定電極板を1対の環状スペーサの間に確実に挟持
固定すると共に出力回路実装基板をも支持固定したもの
で、組立が容易となったばかりでなく、組立精度も向上
した。そして、環状スペーサ等の絶縁材料にセラミック
ス成形体を用いることおよび固定電極板にヒータを固定
することなどとも相俟って、一層温度や湿度の影響を受
け難く、劣悪な環境下でも高精度の圧力測定ができる特
長を有する。
In the pressure sensor of the present invention, a fixed electrode plate is securely sandwiched and fixed between a pair of annular spacers by a metal bottom plate and a metal frame plate having a function as a shield plate inside a shield case, and an output circuit mounting board. Since it is also supported and fixed, not only the assembly is easy, but the assembly accuracy is also improved. Further, in combination with the use of a ceramic molded body as the insulating material such as the annular spacer and fixing the heater to the fixed electrode plate, the effect of temperature and humidity is further reduced, and high accuracy is achieved even in a bad environment. It has the feature that pressure can be measured.

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

第1図は本考案の圧力センサの例の断面図、 第2図はその組立構造を示す説明図、 第3図は従来の圧力センサの例の断面図、 第4図は静電容量型圧力センサにおける出力回路の例の
構成図である。 1……底板、2……ダイヤフラム、3……チップ絶縁碍
子、4……可動電極板、5a,5b……環状スペーサ、6…
…固定電極板、7……枠板、8……出力回路実装基板、
9……ヒータ、10……シールドケース、21……固定電極
板、22……可動電極板、23……ダイヤフラム、25……固
定枠体、30……シールドケース、P……圧力、C……静
電容量、OSC……可変周波数発振器、−V……V変
換器。
FIG. 1 is a sectional view of an example of a pressure sensor of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing its assembly structure, FIG. 3 is a sectional view of an example of a conventional pressure sensor, and FIG. 4 is a capacitance type pressure. It is a block diagram of the example of the output circuit in a sensor. 1 ... bottom plate, 2 ... diaphragm, 3 ... chip insulator, 4 ... movable electrode plate, 5a, 5b ... annular spacer, 6 ...
... fixed electrode plate, 7 ... frame plate, 8 ... output circuit mounting board,
9 ... Heater, 10 ... Shield case, 21 ... Fixed electrode plate, 22 ... Movable electrode plate, 23 ... Diaphragm, 25 ... Fixed frame body, 30 ... Shield case, P ... Pressure, C ... … Capacitance, OSC… Variable frequency oscillator, –V… V converter.

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】圧力導入孔を備えた金属底板と電気的に結
合したシールドケース内に、該底板に封着されて圧力室
を形成するダイヤフラムに対して絶縁体を介して固着し
た可動電極板と、該可動電極板に対向して平行に支持さ
れた固定電極板と、前記の電極板間の静電容量の変化を
電気信号に変換する出力回路実装基板とを設けてなる圧
力センサにおいて、該底板と該実装基板とがこれらの中
間に設けた金属枠板の周縁から上下方向に交互に延設さ
れた各3個以上の結合腕によって夫々結合固定され、該
固定電極板が該底板と該枠板との間に設けられた1対の
電気絶縁性環状スペーサによって挟持固定されたことを
特徴とする圧力センサ。
1. A movable electrode plate fixed in a shield case electrically connected to a metal bottom plate having a pressure introducing hole to a diaphragm which is sealed to the bottom plate to form a pressure chamber through an insulator. And a fixed electrode plate that is supported in parallel to face the movable electrode plate, and an output circuit mounting substrate that converts a change in capacitance between the electrode plates into an electric signal. The bottom plate and the mounting substrate are respectively coupled and fixed by three or more coupling arms extending vertically from a peripheral edge of a metal frame plate provided in the middle thereof, and the fixed electrode plate and the bottom plate. A pressure sensor which is sandwiched and fixed by a pair of electrically insulating annular spacers provided between the frame plate and the frame plate.
【請求項2】環状スペーサがセラミックス成形体で形成
されている請求項(1)記載の圧力センサ。
2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the annular spacer is formed of a ceramic molded body.
【請求項3】絶縁体がセラミックス成形体で形成されて
いる請求項(1)または(2)記載の圧力センサ。
3. The pressure sensor according to claim 1, wherein the insulator is formed of a ceramic molded body.
【請求項4】固定電極板の背面にヒータを固着してなる
請求項(1)ないし(3)のいづれかに記載の圧力セン
サ。
4. The pressure sensor according to claim 1, wherein a heater is fixedly attached to the back surface of the fixed electrode plate.
JP264189U 1989-01-17 1989-01-17 Pressure sensor Expired - Lifetime JPH0635156Y2 (en)

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US8704538B2 (en) * 2010-07-01 2014-04-22 Mks Instruments, Inc. Capacitance sensors

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007086002A (en) * 2005-09-26 2007-04-05 Hitachi Ltd Sensor and sensor module

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