JPH07113709A - 圧力差測定方法及び変位変換装置 - Google Patents
圧力差測定方法及び変位変換装置Info
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- JPH07113709A JPH07113709A JP5256198A JP25619893A JPH07113709A JP H07113709 A JPH07113709 A JP H07113709A JP 5256198 A JP5256198 A JP 5256198A JP 25619893 A JP25619893 A JP 25619893A JP H07113709 A JPH07113709 A JP H07113709A
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/12—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor
- G01L9/125—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor with temperature compensating means
Abstract
(57)【要約】
【目的】両面に圧力差を受け変位するダイヤフラム１
と、固定電極３，４間の静電容量Ｃ１，Ｃ２を検出して
圧力差を求め、Ｖ／Ｉ変換器２０９を介しプロセス統一
信号として出力する変位変換器にて、静電容量Ｃ１，Ｃ
２内のダイアフラム変位と無関係の浮遊容量を補償コン
デンサ等のハードを用いて補償する厄介な調整を省き、
調整（較正）を測定精度を損なわずに簡単化する。 【構成】予め較正モードにてマイコン２０５は複数の既
知圧力差のもとで、時定数測定器２０２，Ａ／Ｄ変換器
２０３，タイマカウンタ２０６を介し静電容量Ｃ１，Ｃ
２を測定し、このデータから浮遊容量の補正や、圧力検
出に必要な定数を求めてメモリ２０４に記憶する。そし
て測定モードでは、測定した静電容量Ｃ１，Ｃ２とメモ
リ２０４に記憶した定数から被測定圧力差を演算にて求
め、Ｄ／Ａ変換器２０７，Ｖ／Ｉ変換器２０９を介し変
換器出力とする。
と、固定電極３，４間の静電容量Ｃ１，Ｃ２を検出して
圧力差を求め、Ｖ／Ｉ変換器２０９を介しプロセス統一
信号として出力する変位変換器にて、静電容量Ｃ１，Ｃ
２内のダイアフラム変位と無関係の浮遊容量を補償コン
デンサ等のハードを用いて補償する厄介な調整を省き、
調整（較正）を測定精度を損なわずに簡単化する。 【構成】予め較正モードにてマイコン２０５は複数の既
知圧力差のもとで、時定数測定器２０２，Ａ／Ｄ変換器
２０３，タイマカウンタ２０６を介し静電容量Ｃ１，Ｃ
２を測定し、このデータから浮遊容量の補正や、圧力検
出に必要な定数を求めてメモリ２０４に記憶する。そし
て測定モードでは、測定した静電容量Ｃ１，Ｃ２とメモ
リ２０４に記憶した定数から被測定圧力差を演算にて求
め、Ｄ／Ａ変換器２０７，Ｖ／Ｉ変換器２０９を介し変
換器出力とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力差によるダイヤフ
ラムの微小変位をキャパシタンスの差動的な変化として
検出し、プロセス制御のための統一信号に変換する圧力
差測定方法及び変位変換装置に関する。なお、以下各図
において同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
ラムの微小変位をキャパシタンスの差動的な変化として
検出し、プロセス制御のための統一信号に変換する圧力
差測定方法及び変位変換装置に関する。なお、以下各図
において同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【０００２】
【従来の技術】図１はその両面間の圧力差Ｐ（＝ＰＨ−
ＰＬ）に比例して、Δｄだけ平行に変位する円板状のダ
イヤフラムを一つの可動電極とし、そのダイヤフラムの
両側に該ダイヤフラムの面に平行に対向して配置された
２つの固定電極と、前記可動電極とで一対のキャパシタ
を構成してなるいわゆる平行平板モデルのセンサの説明
図で、同図（Ａ）は電極の配置を、同図（Ｂ）は等価回
路をそれぞれ示す。
ＰＬ）に比例して、Δｄだけ平行に変位する円板状のダ
イヤフラムを一つの可動電極とし、そのダイヤフラムの
両側に該ダイヤフラムの面に平行に対向して配置された
２つの固定電極と、前記可動電極とで一対のキャパシタ
を構成してなるいわゆる平行平板モデルのセンサの説明
図で、同図（Ａ）は電極の配置を、同図（Ｂ）は等価回
路をそれぞれ示す。
【０００３】図１において１（１Ａ，１Ｂ）は、１枚の
変位位置の異なる状態のダイヤフラム（可動電極）、
３，４はこのダイヤフラム１の両側に、かつダイヤフラ
ム１の面に平行にそれぞれ配置された固定電極、ＰＬと
ＰＨはそれぞれ固定電極３，４に設けられた小孔３ａと
４ａを介してダイヤフラム１の左，右の面に加えられる
負圧と正圧である。また、２ｄは固定電極３，４間の距
離である。なお、１，３，４の電極面積は全て等しい。
変位位置の異なる状態のダイヤフラム（可動電極）、
３，４はこのダイヤフラム１の両側に、かつダイヤフラ
ム１の面に平行にそれぞれ配置された固定電極、ＰＬと
ＰＨはそれぞれ固定電極３，４に設けられた小孔３ａと
４ａを介してダイヤフラム１の左，右の面に加えられる
負圧と正圧である。また、２ｄは固定電極３，４間の距
離である。なお、１，３，４の電極面積は全て等しい。
【０００４】１Ａはダイヤフラム印加圧力ＰＨ＝ＰＬ
（つまり圧力差Ｐ＝０）のときのダイヤフラム１の位置
で、ｄ１，ｄ２はそれぞれこのときのダイヤフラム１と
固定電極３，４との電極間ギャップ、δは同じくこのと
きのダイヤフラム１の固定電極３，４間の中間からのず
れである。１Ｂはダイヤフラム両面間の印加圧力差Ｐ＝
ＰＨ−ＰＬ＞０のときのダイヤフラム１の位置で、Δｄ
はこのときのダイヤフラム１の変位である。
（つまり圧力差Ｐ＝０）のときのダイヤフラム１の位置
で、ｄ１，ｄ２はそれぞれこのときのダイヤフラム１と
固定電極３，４との電極間ギャップ、δは同じくこのと
きのダイヤフラム１の固定電極３，４間の中間からのず
れである。１Ｂはダイヤフラム両面間の印加圧力差Ｐ＝
ＰＨ−ＰＬ＞０のときのダイヤフラム１の位置で、Δｄ
はこのときのダイヤフラム１の変位である。
【０００５】また、図１（Ｂ）においてＣＡはダイヤフ
ラム１と固定電極３との間の全静電容量Ｃ１のうち、ダ
イヤフラム１の変位によって変化する静電容量、ＣS1は
同じくＣ１のうちダイヤフラム１の変位によって変化し
ない浮遊容量であり、同様にＣＢはダイヤフラム１と固
定電極４との間の全静電容量Ｃ２のうち、ダイヤフラム
１の変位によって変化する静電容量、ＣS2は同じくＣ２
のうちダイヤフラム１の変位によって変化しない浮遊容
量である。
ラム１と固定電極３との間の全静電容量Ｃ１のうち、ダ
イヤフラム１の変位によって変化する静電容量、ＣS1は
同じくＣ１のうちダイヤフラム１の変位によって変化し
ない浮遊容量であり、同様にＣＢはダイヤフラム１と固
定電極４との間の全静電容量Ｃ２のうち、ダイヤフラム
１の変位によって変化する静電容量、ＣS2は同じくＣ２
のうちダイヤフラム１の変位によって変化しない浮遊容
量である。
【０００６】図１のようにダイヤフラム１が固定電極
３，４に対し平行に変位すると見なしうるセンサでは、
前記の静電容量は次式で与えることができる。
３，４に対し平行に変位すると見なしうるセンサでは、
前記の静電容量は次式で与えることができる。
【０００７】
【数３】 Ｃ１＝ＣＡ＋ＣS1＝ε・Ａ／（ｄ１−Δｄ）＋ＣS1 ＝｛ＣOO／（１−Δｄ／ｄ−δ／ｄ）｝＋ＣS1・・・（３）
【数４】 Ｃ２＝ＣＢ＋ＣS2＝ε・Ａ／（ｄ２＋Δｄ）＋ＣS2 ＝｛ＣOO／（１＋Δｄ／ｄ＋δ／ｄ）｝＋ＣS2・・・（４） 但し、
【数５】 ＣOO＝ε・Ａ／ｄ、ｄ＝（ｄ１＋ｄ２）／２、δ＝（ｄ２−ｄ１）／２ ・・・（５） また、 ｄ１，ｄ２：電極間のギャップ（圧力差Ｐ＝０のと
き）、 Δｄ ：ダイヤフラムの変位（∝圧力差Ｐ）、 ε ：電極間を満たす誘電体の誘電率、 Ａ ：電極面積、 ＣS1，ＣS2：浮遊容量。
き）、 Δｄ ：ダイヤフラムの変位（∝圧力差Ｐ）、 ε ：電極間を満たす誘電体の誘電率、 Ａ ：電極面積、 ＣS1，ＣS2：浮遊容量。
【０００８】そして本出願人の先願になる、特願昭６３
−２７３１２０号「線形性を改善した変位変換器」に示
すように従来のこの種の変位変換器では、さらに２つの
浮遊容量補償用のキャパシタを設け、その静電容量（あ
るいは抵抗器等との組み合わせによる等価静電容量）Ｃ
C1，ＣC2がＣC1＝ＣS1，ＣC2＝ＣS2となるように調整
し、静電容量Ｃ１，Ｃ２，ＣC1，ＣC2にそれぞれ所定電
圧，所定周波数の電圧を印加してその充電電流から（Ｃ
１−ＣC1），（Ｃ２−ＣC2）の値を求め、この２つの括
弧の値の差を同じくこの２つの括弧値の和で割算するこ
とにより、
−２７３１２０号「線形性を改善した変位変換器」に示
すように従来のこの種の変位変換器では、さらに２つの
浮遊容量補償用のキャパシタを設け、その静電容量（あ
るいは抵抗器等との組み合わせによる等価静電容量）Ｃ
C1，ＣC2がＣC1＝ＣS1，ＣC2＝ＣS2となるように調整
し、静電容量Ｃ１，Ｃ２，ＣC1，ＣC2にそれぞれ所定電
圧，所定周波数の電圧を印加してその充電電流から（Ｃ
１−ＣC1），（Ｃ２−ＣC2）の値を求め、この２つの括
弧の値の差を同じくこの２つの括弧値の和で割算するこ
とにより、
【０００９】
【数６】 ｛Ｃ１−Ｃ２−（ＣC1−ＣC2）｝／｛Ｃ１＋Ｃ２−（ＣC1＋ＣC2）｝ ＝〔Δｄ／ｄ＋δ／ｄ＋〔｛ＣS1−ＣS2−（ＣC1−ＣC2）｝／２・ＣOO〕 ×｛１−（Δｄ／ｄ＋δ／ｄ）2 ｝〕／ 〔１＋〔｛ＣS1＋ＣS2−（ＣC1＋ＣC2）｝／２・ＣOO〕 ×｛１−（Δｄ／ｄ＋δ／ｄ）2 ｝〕 ＝Δｄ／ｄ＋δ／ｄ ・・・（６） なる演算を行うことによってダイヤフラムの微小変位Δ
ｄ、従ってダイヤフラム１の両面間の圧力差Ｐを検出し
ている。
ｄ、従ってダイヤフラム１の両面間の圧力差Ｐを検出し
ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の圧力差の検出方法には次のような問題がある。 ＣC1＝ＣS1，ＣC2＝ＣS2となるようにＣC1及びＣC2を
調整するのであるが、この調整が極めて困難であった。
具体的な方法としては、適当なＣC1，ＣC2を付けて変換
特性を測定して、その結果からＣC1，ＣC2の値（または
組み合わせた抵抗器の値）を調整し再び変換特性を測定
して確認する。実際、この方法で調整して高精度の特性
を得るためには、何度か繰り返し試行錯誤しなければな
らなかった。そのため調整に非常に多くの時間と手間を
費やすことになった。
た従来の圧力差の検出方法には次のような問題がある。 ＣC1＝ＣS1，ＣC2＝ＣS2となるようにＣC1及びＣC2を
調整するのであるが、この調整が極めて困難であった。
具体的な方法としては、適当なＣC1，ＣC2を付けて変換
特性を測定して、その結果からＣC1，ＣC2の値（または
組み合わせた抵抗器の値）を調整し再び変換特性を測定
して確認する。実際、この方法で調整して高精度の特性
を得るためには、何度か繰り返し試行錯誤しなければな
らなかった。そのため調整に非常に多くの時間と手間を
費やすことになった。
【００１１】また、温度の変化により浮遊容量が変動
し、直線性が悪化してしまう。 ゼロ及びスパンの温度特性については、感温抵抗やサ
ーミスタ等を組み合わせて補正を行っていたが、計算通
りの補正はできず、これも何度か繰り返し試行錯誤しな
ければならなかった。 そこで本発明は、この問題を解消できる圧力差測定方法
及び変位変換装置を提供することを課題とする。
し、直線性が悪化してしまう。 ゼロ及びスパンの温度特性については、感温抵抗やサ
ーミスタ等を組み合わせて補正を行っていたが、計算通
りの補正はできず、これも何度か繰り返し試行錯誤しな
ければならなかった。 そこで本発明は、この問題を解消できる圧力差測定方法
及び変位変換装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の圧力差測定方法では、圧力差Ｐによる
ダイヤフラム（１など）の微小変位Δｄを、ダイヤフラ
ムとその両側に対向して設けられた２つの固定電極
（３，４など）との間の一対のキャパシタの差動的な静
電容量変化として検出する圧力差測定方法であって、こ
の一対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定する静
電容量測定手段（時定数測定器２０２，Ａ／Ｄ変換器２
０３，タイマカウンタ２０６など）を設け、圧力差Ｐの
もとで前記静電容量測定手段により測定された、前記一
対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２の値としてのＣ１
（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）と、前記一対の静電容量Ｃ１，Ｃ２
内の浮遊容量に基づく定数α，βとからなる前記（１）
式の関数値ｆ（Ｐ）が、圧力差Ｐ＝０の点の前記関数値
ｆ（Ｐ）に相当する定数ｆ（０）と、圧力差Ｐの正，負
の夫々の領域に対応する比例定数ＫP とを含む前記
（２）式に従って、圧力差Ｐに対し線形条件を満たすも
のとして、予め較正時において、圧力差Ｐの正の領域又
は（及び）負の領域におけるそれぞれ複数の既知の圧力
差Ｐの測定点での静電容量測定値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２
（Ｐ）を用いて、（１），（２）式からその定数α，
β，ｆ（０），ＫP を算出し、圧力差測定時において、
被測定圧力差Ｐのもとで前記静電容量測定手段により測
定された静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）と、前記較
正時に算出された定数とから（１），（２）式を用い
て、被測定圧力差Ｐを算出測定するようにする。
めに、請求項１の圧力差測定方法では、圧力差Ｐによる
ダイヤフラム（１など）の微小変位Δｄを、ダイヤフラ
ムとその両側に対向して設けられた２つの固定電極
（３，４など）との間の一対のキャパシタの差動的な静
電容量変化として検出する圧力差測定方法であって、こ
の一対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定する静
電容量測定手段（時定数測定器２０２，Ａ／Ｄ変換器２
０３，タイマカウンタ２０６など）を設け、圧力差Ｐの
もとで前記静電容量測定手段により測定された、前記一
対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２の値としてのＣ１
（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）と、前記一対の静電容量Ｃ１，Ｃ２
内の浮遊容量に基づく定数α，βとからなる前記（１）
式の関数値ｆ（Ｐ）が、圧力差Ｐ＝０の点の前記関数値
ｆ（Ｐ）に相当する定数ｆ（０）と、圧力差Ｐの正，負
の夫々の領域に対応する比例定数ＫP とを含む前記
（２）式に従って、圧力差Ｐに対し線形条件を満たすも
のとして、予め較正時において、圧力差Ｐの正の領域又
は（及び）負の領域におけるそれぞれ複数の既知の圧力
差Ｐの測定点での静電容量測定値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２
（Ｐ）を用いて、（１），（２）式からその定数α，
β，ｆ（０），ＫP を算出し、圧力差測定時において、
被測定圧力差Ｐのもとで前記静電容量測定手段により測
定された静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）と、前記較
正時に算出された定数とから（１），（２）式を用い
て、被測定圧力差Ｐを算出測定するようにする。
【００１３】また請求項２の変位変換装置は、圧力差Ｐ
によるダイヤフラム（１など）の微小変位Δｄを、ダイ
ヤフラムとその両側に対向して設けられた２つの固定電
極（３，４など）との間の一対のキャパシタの差動的な
静電容量変化として検出する変位変換システムであっ
て、前記一対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定
する静電容量測定手段（時定数測定器２０２，Ａ／Ｄ変
換器２０３，タイマカウンタ２０６など）と、予め当該
変位変換装置の較正時において、前記（１）式のＣ１
（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）に既知の圧力差Ｐのもとで前記静電
容量測定手段により測定された、前記一対のキャパシタ
の静電容量Ｃ１，Ｃ２内の値を用い、この各静電容量Ｃ
１，Ｃ２の浮遊容量に基づく定数α，βを、前記（１）
式の関数値ｆ（Ｐ）が、前記圧力差Ｐの正の領域又は
（及び）前記圧力差Ｐの負の領域において、それぞれ複
数の圧力差Ｐの測定点について、前記圧力差Ｐに対して
線形条件を満たしているとして、算出する第１の定数算
出手段（マイコン２０５又は外部コミュニケータ２１２
など）と、同じく較正時において、第１の定数算出手段
によって算出された定数α，β及び前記既知の複数の圧
力差Ｐのもとで、前記静電容量測定手段により測定され
た静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を用いて圧力差Ｐ
ごとの前記（１）式の関数値ｆ（Ｐ）を求め、この関数
値ｆ（Ｐ）とこれに対応する既知圧力差Ｐとを用いてこ
の両者の線形条件を定める前記（２）式における、圧力
差Ｐが０の点の関数値ｆ（Ｐ）に相当する定数ｆ（０）
と、圧力差Ｐの正の領域の比例定数ＫP 又は（及び）圧
力差Ｐの負の領域における比例定数ＫP とを算出する第
２の定数算出手段（マイコン２０５など）と、圧力差測
定時において、第１の定数算出手段によって算出された
定数α，βと、被測定圧力差Ｐのもとで前記静電容量測
定手段により測定された静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２
（Ｐ）とを用いて前記（１）式の関数値ｆ（Ｐ）を求
め、さらにこの求められた関数値ｆ（Ｐ）と、前記第２
の定数算出手段によって算出された定数ｆ（０）及び比
例定数ＫP とを用いて、前記（２）式の関係から被測定
圧力差Ｐを算出測定する圧力差測定手段（マイコン２０
５など）とを備えたものとする。
によるダイヤフラム（１など）の微小変位Δｄを、ダイ
ヤフラムとその両側に対向して設けられた２つの固定電
極（３，４など）との間の一対のキャパシタの差動的な
静電容量変化として検出する変位変換システムであっ
て、前記一対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定
する静電容量測定手段（時定数測定器２０２，Ａ／Ｄ変
換器２０３，タイマカウンタ２０６など）と、予め当該
変位変換装置の較正時において、前記（１）式のＣ１
（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）に既知の圧力差Ｐのもとで前記静電
容量測定手段により測定された、前記一対のキャパシタ
の静電容量Ｃ１，Ｃ２内の値を用い、この各静電容量Ｃ
１，Ｃ２の浮遊容量に基づく定数α，βを、前記（１）
式の関数値ｆ（Ｐ）が、前記圧力差Ｐの正の領域又は
（及び）前記圧力差Ｐの負の領域において、それぞれ複
数の圧力差Ｐの測定点について、前記圧力差Ｐに対して
線形条件を満たしているとして、算出する第１の定数算
出手段（マイコン２０５又は外部コミュニケータ２１２
など）と、同じく較正時において、第１の定数算出手段
によって算出された定数α，β及び前記既知の複数の圧
力差Ｐのもとで、前記静電容量測定手段により測定され
た静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を用いて圧力差Ｐ
ごとの前記（１）式の関数値ｆ（Ｐ）を求め、この関数
値ｆ（Ｐ）とこれに対応する既知圧力差Ｐとを用いてこ
の両者の線形条件を定める前記（２）式における、圧力
差Ｐが０の点の関数値ｆ（Ｐ）に相当する定数ｆ（０）
と、圧力差Ｐの正の領域の比例定数ＫP 又は（及び）圧
力差Ｐの負の領域における比例定数ＫP とを算出する第
２の定数算出手段（マイコン２０５など）と、圧力差測
定時において、第１の定数算出手段によって算出された
定数α，βと、被測定圧力差Ｐのもとで前記静電容量測
定手段により測定された静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２
（Ｐ）とを用いて前記（１）式の関数値ｆ（Ｐ）を求
め、さらにこの求められた関数値ｆ（Ｐ）と、前記第２
の定数算出手段によって算出された定数ｆ（０）及び比
例定数ＫP とを用いて、前記（２）式の関係から被測定
圧力差Ｐを算出測定する圧力差測定手段（マイコン２０
５など）とを備えたものとする。
【００１４】また請求項３の変位変換装置では、請求項
２に記載の変位変換装置において、前記静電容量測定手
段は、前記一対のキャパシタの静電容量の差及び和を測
定して、夫々のキャパシタの静電容量を求めるものであ
るようにする。また請求項４の変位変換装置では、請求
項２に記載の変位変換装置において、前記静電容量測定
手段は、前記一対のキャパシタの静電容量の差あるいは
和、及びいずれか一方のキャパシタの静電容量を測定し
て、他方のキャパシタの静電容量を求めるものであるよ
うにする。
２に記載の変位変換装置において、前記静電容量測定手
段は、前記一対のキャパシタの静電容量の差及び和を測
定して、夫々のキャパシタの静電容量を求めるものであ
るようにする。また請求項４の変位変換装置では、請求
項２に記載の変位変換装置において、前記静電容量測定
手段は、前記一対のキャパシタの静電容量の差あるいは
和、及びいずれか一方のキャパシタの静電容量を測定し
て、他方のキャパシタの静電容量を求めるものであるよ
うにする。
【００１５】また請求項５の変位変換装置は、請求項２
ないし請求項４のいずれかに記載の変位変換装置におい
て、温度を検出する手段（温度検出器２１４など）と、
この温度検出手段を介し検出された複数の温度ごとの前
記較正によって、前記第１の定数算出手段を介し算出さ
れた定数α，βを用いて、圧力差測定時に前記温度検出
手段を介し検出された温度に対する定数α，βを求め、
前記圧力差測定手段の関数値ｆ（Ｐ）の算出用に与える
手段（マイコン２０５など）とを備えたものとする。
ないし請求項４のいずれかに記載の変位変換装置におい
て、温度を検出する手段（温度検出器２１４など）と、
この温度検出手段を介し検出された複数の温度ごとの前
記較正によって、前記第１の定数算出手段を介し算出さ
れた定数α，βを用いて、圧力差測定時に前記温度検出
手段を介し検出された温度に対する定数α，βを求め、
前記圧力差測定手段の関数値ｆ（Ｐ）の算出用に与える
手段（マイコン２０５など）とを備えたものとする。
【００１６】また請求項６の変位変換装置は、請求項２
ないし請求項４のいずれかに記載の変位変換装置におい
て、温度を検出する手段（温度検出器２１４など）と、
この温度検出手段を介し検出された複数の温度ごとの前
記較正によって、前記第２の定数算出手段を介し算出さ
れた定数ｆ（０），ＫP を用いて、圧力差測定時に前記
温度検出手段を介し検出された温度に対する定数ｆ
（０），ＫP を求め、前記圧力差測定手段の被測定圧力
差Ｐの算出用に与える手段（マイコン２０５など）とを
備えたものとする。
ないし請求項４のいずれかに記載の変位変換装置におい
て、温度を検出する手段（温度検出器２１４など）と、
この温度検出手段を介し検出された複数の温度ごとの前
記較正によって、前記第２の定数算出手段を介し算出さ
れた定数ｆ（０），ＫP を用いて、圧力差測定時に前記
温度検出手段を介し検出された温度に対する定数ｆ
（０），ＫP を求め、前記圧力差測定手段の被測定圧力
差Ｐの算出用に与える手段（マイコン２０５など）とを
備えたものとする。
【００１７】また請求項７の変位変換装置は、請求項２
ないし請求項４のいずれかに記載の変位変換装置におい
て、温度を検出する手段（温度検出器２１４など）と、
この温度検出手段を介し検出された複数の温度ごとの前
記較正によって、前記第１の定数算出手段を介し算出さ
れた定数α，βを用いて、圧力差測定時に前記温度検出
手段を介し検出された温度に対する定数α，βを求め、
前記圧力差測定手段の関数値ｆ（Ｐ）の算出用に与える
手段（マイコン２０５など）と、前記温度検出手段を介
し検出された複数の温度ごとの前記較正によって、前記
第２の定数算出手段を介し算出された定数ｆ（０），Ｋ
P を用いて、圧力差測定時に前記温度検出手段を介し検
出された温度に対する定数ｆ（０），ＫP を求め、前記
圧力差測定手段の被測定圧力差Ｐの算出用に与える手段
（マイコン２０５など）とを備えたものとする。
ないし請求項４のいずれかに記載の変位変換装置におい
て、温度を検出する手段（温度検出器２１４など）と、
この温度検出手段を介し検出された複数の温度ごとの前
記較正によって、前記第１の定数算出手段を介し算出さ
れた定数α，βを用いて、圧力差測定時に前記温度検出
手段を介し検出された温度に対する定数α，βを求め、
前記圧力差測定手段の関数値ｆ（Ｐ）の算出用に与える
手段（マイコン２０５など）と、前記温度検出手段を介
し検出された複数の温度ごとの前記較正によって、前記
第２の定数算出手段を介し算出された定数ｆ（０），Ｋ
P を用いて、圧力差測定時に前記温度検出手段を介し検
出された温度に対する定数ｆ（０），ＫP を求め、前記
圧力差測定手段の被測定圧力差Ｐの算出用に与える手段
（マイコン２０５など）とを備えたものとする。
【００１８】また請求項８の変位変換装置では、請求項
２ないし請求項７のいずれかに記載の変位変換装置にお
いて、前記第１の定数算出手段を除く各手段は、一体の
装置（変位変換器２００など）として組立てられこの装
置は前記第１の定数算出手段によって算出された定数
α，βを設定されるものであるようにする。
２ないし請求項７のいずれかに記載の変位変換装置にお
いて、前記第１の定数算出手段を除く各手段は、一体の
装置（変位変換器２００など）として組立てられこの装
置は前記第１の定数算出手段によって算出された定数
α，βを設定されるものであるようにする。
【００１９】
【作用】本発明では下記手段を設ける。 １）演算・制御手段としてのマイコン２０５、 ２）センサキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２の測定手段
としての時定数測定器２０２、 ３）２）で得られた時定数をＡ／Ｄ変換するためのタイ
マカウンタ２０６、 ４）検出された静電容量を記憶するメモリ２０４、 ５）リニア補正定数α及びβを記憶するメモリ２０４、 ６）メモリをリード・ライトする手段（マイコン２０
５）。
としての時定数測定器２０２、 ３）２）で得られた時定数をＡ／Ｄ変換するためのタイ
マカウンタ２０６、 ４）検出された静電容量を記憶するメモリ２０４、 ５）リニア補正定数α及びβを記憶するメモリ２０４、 ６）メモリをリード・ライトする手段（マイコン２０
５）。
【００２０】さらに温度の変化により浮遊容量が変動し
直線性が悪化することを防ぐために、下記手段を設け
る。 ７）温度を検出する手段（温度検出器２１４）、 ８）α，βの温度補正係数を記憶するメモリ２０４。 また、ゼロ及びスパンの温度特性を補正するための手段
として次の手段を設ける。
直線性が悪化することを防ぐために、下記手段を設け
る。 ７）温度を検出する手段（温度検出器２１４）、 ８）α，βの温度補正係数を記憶するメモリ２０４。 また、ゼロ及びスパンの温度特性を補正するための手段
として次の手段を設ける。
【００２１】９）ゼロ，スパンの温度補正係数を記憶す
るメモリ２０４。そして次のような原理で圧力差を測定
する。即ち、センサキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２に
含まれる浮遊容量を従来のようにハード的に補償する代
りに、予め較正時に複数の既知圧力差Ｐのもとで測定さ
れたセンサキャパシタの静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２
（Ｐ）から浮遊容量（によって定まる定数）を演算によ
って求め、圧力差の測定時には演算によって（ソフト的
に）浮遊容量を補償する。
るメモリ２０４。そして次のような原理で圧力差を測定
する。即ち、センサキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２に
含まれる浮遊容量を従来のようにハード的に補償する代
りに、予め較正時に複数の既知圧力差Ｐのもとで測定さ
れたセンサキャパシタの静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２
（Ｐ）から浮遊容量（によって定まる定数）を演算によ
って求め、圧力差の測定時には演算によって（ソフト的
に）浮遊容量を補償する。
【００２２】つまり、前記の式（１）において、
【００２３】
【数７】 α＝ＣS1−ＣS2，β＝ＣS1＋ＣS2 ・・・（７） と置くと、式（１）の関数値ｆ（Ｐ）は前記の式（６）
において、ＣC1＝ＣS1，ＣC2＝ＣS2と置いたものに等し
くなり、
において、ＣC1＝ＣS1，ＣC2＝ＣS2と置いたものに等し
くなり、
【００２４】
【数８】 ｆ（Ｐ）＝Δｄ／ｄ＋δ／ｄ ・・・（８） と表わされる。この式（８）でダイヤフラムの変位Δｄ
は印加圧力差Ｐに比例するので、比例定数をＫP とすれ
ば（但し、この比例定数は圧力差Ｐが正の領域と負の領
域とでダイヤフラムの組立誤差のために一般には異な
る）、
は印加圧力差Ｐに比例するので、比例定数をＫP とすれ
ば（但し、この比例定数は圧力差Ｐが正の領域と負の領
域とでダイヤフラムの組立誤差のために一般には異な
る）、
【００２５】
【数９】 Δｄ／ｄ＝ＫP ・Ｐ ・・・（９） のように表わされ、またδ／ｄは変位Δｄ＝０（つまり
圧力差Ｐ＝０）の時の関数値ｆ（０）に他ならず、
圧力差Ｐ＝０）の時の関数値ｆ（０）に他ならず、
【００２６】
【数１０】 δ／ｄ＝ｆ（０） ・・・（１０） と表わすことができるので、結局、関数値ｆ（Ｐ）は、
【００２７】
【数１１】 ｆ（Ｐ）＝ＫP ・Ｐ＋ｆ（０） ・・・（２） の式（２）の線形関係を満たすことになる。そこで変位
変換器の較正時に、例えば圧力差Ｐが正の領域における
異なる３つの既知の圧力差Ｐ0 ，Ｐ1 ，Ｐ2 の測定点、
及び圧力差Ｐが負の領域における異なる３つの既知の圧
力差Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ5 の夫々センサキャパシタの静電容
量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を測定した場合を考える。
変換器の較正時に、例えば圧力差Ｐが正の領域における
異なる３つの既知の圧力差Ｐ0 ，Ｐ1 ，Ｐ2 の測定点、
及び圧力差Ｐが負の領域における異なる３つの既知の圧
力差Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ5 の夫々センサキャパシタの静電容
量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を測定した場合を考える。
【００２８】ここで２つの圧力差Ｐ0 ，Ｐ1 に対する関
数ｆの差をとると、式（２）から、
数ｆの差をとると、式（２）から、
【００２９】
【数１２】 ｆ（Ｐ1 ）−ｆ（Ｐ0 ）＝ＫP ・（Ｐ1 −Ｐ0 ） ・・・（１１） 同様に圧力差Ｐ1 ，Ｐ2 に対する関数ｆの差をとると、
【００３０】
【数１３】 ｆ（Ｐ2 ）−ｆ（Ｐ1 ）＝ＫP ・（Ｐ2 −Ｐ1 ） ・・・（１２） この式（１１），（１２）から次の式（１３）が得られ
る。
る。
【００３１】
【数１４】 ｆ（Ｐ2 ）−ｆ（Ｐ1 ）＝｛（Ｐ2 −Ｐ1 ）／（Ｐ1 −Ｐ0 ）｝｛ｆ（Ｐ1 ） −ｆ（Ｐ0 ）｝ ・・・（１３） 同様に圧力差Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ5 について、
【００３２】
【数１５】 ｆ（Ｐ4 ）−ｆ（Ｐ3 ）＝ＫP ・（Ｐ4 −Ｐ3 ） ・・・（１４）
【数１６】 ｆ（Ｐ5 ）−ｆ（Ｐ4 ）＝ＫP ・（Ｐ5 −Ｐ4 ） ・・・（１５） の関係が得られるので、この式（１４），（１５）か
ら、
ら、
【００３３】
【数１７】 ｆ（Ｐ5 ）−ｆ（Ｐ4 ）＝｛（Ｐ5 −Ｐ4 ）／（Ｐ4 −Ｐ3 ）｝｛ｆ（Ｐ4 ） −ｆ（Ｐ3 ）｝ ・・・（１６） 従って、圧力差Ｐ0 〜Ｐ5 に夫々対応するセンサキャパ
シタの静電容量Ｃ１，Ｃ２の差と和を得て、式（１
３），（１６）の連立方程式を解くことにより、式
（８）（従って式（２））を満足する未知の定数α，β
を求めることができ、次はこの定数α，βと被測定圧力
差のもとで測定した静電容量値Ｃ１，Ｃ２とを用いて、
式（１）の演算を行うことにより、圧力差をリニアに検
出できる。
シタの静電容量Ｃ１，Ｃ２の差と和を得て、式（１
３），（１６）の連立方程式を解くことにより、式
（８）（従って式（２））を満足する未知の定数α，β
を求めることができ、次はこの定数α，βと被測定圧力
差のもとで測定した静電容量値Ｃ１，Ｃ２とを用いて、
式（１）の演算を行うことにより、圧力差をリニアに検
出できる。
【００３４】なお、以下の実施例ではセンサキャパシタ
の静電容量Ｃ１，Ｃ２を直接測定する代りに、この静電
容量に比例する値としてこのキャパシタを所定の回路条
件の下で、夫々充電する時間Ｔ1 ，Ｔ2 を測定する。そ
して式（１）の基準演算に代り、
の静電容量Ｃ１，Ｃ２を直接測定する代りに、この静電
容量に比例する値としてこのキャパシタを所定の回路条
件の下で、夫々充電する時間Ｔ1 ，Ｔ2 を測定する。そ
して式（１）の基準演算に代り、
【００３５】
【数１８】 ｆ＝（Ｔ1 −Ｔ2 −Ｔd ）／（Ｔ1 ＋Ｔ2 −Ｔa ） ・・・（１７） の演算を行う。ここでＴd 及びＴa は夫々α及びβに対
応する定数であり、Ｔ 1 ，Ｔ2 内の圧力差Ｐに無関係の
項の差及び和で、浮遊容量や測定回路に基づく定数等に
よって形成される。
応する定数であり、Ｔ 1 ，Ｔ2 内の圧力差Ｐに無関係の
項の差及び和で、浮遊容量や測定回路に基づく定数等に
よって形成される。
【００３６】
【実施例】次に図２ないし図７を用いて本発明の実施例
を説明する。図２は本発明の実施例としての変位変換装
置の構成図である。同図において２００は変位変換器、
２０１は図１で述べたダイヤフラム１及び固定電極３，
４からなるセンサ、２０５はこの変位変換器を制御する
演算制御手段としてのマイコン、２０２はこのセンサ２
０１のダイヤフラム１と固定電極３及び４との間に、夫
々形成されるセンサキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２を
測定するための時定数測定器、２０３は時定数測定器２
０２で測定された時定数をＡ／Ｄ変換してマイコン２０
５に与えるＡ／Ｄ変換器、２０６はマイコン２０５の計
時動作などに用いられるタイマカウンタ、２０４はマイ
コン２０５に属するメモリで検出された静電容量値や、
各種の定数等を記憶するメモリである。２０７は測定さ
れた圧力差をアナログ電圧信号に変換するＤ／Ａ変換
器、２０９は電圧信号を４〜２０ｍＡ等の電流信号に変
換するＶ／Ｉ変換器、２０８はこの変位変換器が外部へ
デジタルデータを送信する際に、データの変調信号を作
るために用いられるモデムである。
を説明する。図２は本発明の実施例としての変位変換装
置の構成図である。同図において２００は変位変換器、
２０１は図１で述べたダイヤフラム１及び固定電極３，
４からなるセンサ、２０５はこの変位変換器を制御する
演算制御手段としてのマイコン、２０２はこのセンサ２
０１のダイヤフラム１と固定電極３及び４との間に、夫
々形成されるセンサキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２を
測定するための時定数測定器、２０３は時定数測定器２
０２で測定された時定数をＡ／Ｄ変換してマイコン２０
５に与えるＡ／Ｄ変換器、２０６はマイコン２０５の計
時動作などに用いられるタイマカウンタ、２０４はマイ
コン２０５に属するメモリで検出された静電容量値や、
各種の定数等を記憶するメモリである。２０７は測定さ
れた圧力差をアナログ電圧信号に変換するＤ／Ａ変換
器、２０９は電圧信号を４〜２０ｍＡ等の電流信号に変
換するＶ／Ｉ変換器、２０８はこの変位変換器が外部へ
デジタルデータを送信する際に、データの変調信号を作
るために用いられるモデムである。
【００３７】次に２１０は変位変換器２００の外部にあ
って、前記電流信号発生のための電源となる外部直流電
源、２１１は同じく電流信号を電圧信号として捕えるた
めの外部負荷抵抗（たとえば４〜２０ｍＡを１〜５Ｖと
して捕らえる場合は２５０Ωとなる）、２１２は同じく
この変位変換器２００が外部へデータ送信する際の相手
となる外部コミュニケータ、２３１は同じくセンサ２０
１に外部から既知の圧力等を印加する際などに、その圧
力を測定するために用いられる外部圧力測定器である。
また、２１４は変位変換器２００の温度補正などのため
に変位変換器２００に設けられる温度検出器である。
って、前記電流信号発生のための電源となる外部直流電
源、２１１は同じく電流信号を電圧信号として捕えるた
めの外部負荷抵抗（たとえば４〜２０ｍＡを１〜５Ｖと
して捕らえる場合は２５０Ωとなる）、２１２は同じく
この変位変換器２００が外部へデータ送信する際の相手
となる外部コミュニケータ、２３１は同じくセンサ２０
１に外部から既知の圧力等を印加する際などに、その圧
力を測定するために用いられる外部圧力測定器である。
また、２１４は変位変換器２００の温度補正などのため
に変位変換器２００に設けられる温度検出器である。
【００３８】図３は本発明実施例の線型信号出力時（つ
まり圧力差Ｐの測定モード）におけるマイコン２０５の
演算フローで、３０１〜３１０はそのステップを示す。
即ち、ステップ３０２ではマイコン２０５は時定数測定
器２０２，Ａ／Ｄ変換器２０３，タイマカウンタ２０６
を制御して、センサキャパシタ静電容量Ｃ１とＣ２に夫
々比例する時間Ｔ1 とＴ2 を検出する。
まり圧力差Ｐの測定モード）におけるマイコン２０５の
演算フローで、３０１〜３１０はそのステップを示す。
即ち、ステップ３０２ではマイコン２０５は時定数測定
器２０２，Ａ／Ｄ変換器２０３，タイマカウンタ２０６
を制御して、センサキャパシタ静電容量Ｃ１とＣ２に夫
々比例する時間Ｔ1 とＴ2 を検出する。
【００３９】なお、この時間Ｔ1 ，Ｔ2 の検出方法とし
ては、例えば本出願人の先願（特開平４−２５７４３０
号）に示すように、センサキャパシタが所定の電源電圧
によって所定の抵抗を介し、所定のスレッシュホールド
レベルまで充電される際の時間を測定する方法を用いる
ことができる。また、時間Ｔ1 ，Ｔ2 を個別に検出する
代りに、本出願人の先願（特開平５−６６１６８号）に
示すように（Ｔ1 −Ｔ2 ）と（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）を検出した
り、Ｔ 1 またはＴ2 と（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）、あるいはＴ1 ま
たはＴ2 と（Ｔ1 −Ｔ2 ）を検出してＴ1 ，Ｔ2 を得る
方法を用いてもよい。
ては、例えば本出願人の先願（特開平４−２５７４３０
号）に示すように、センサキャパシタが所定の電源電圧
によって所定の抵抗を介し、所定のスレッシュホールド
レベルまで充電される際の時間を測定する方法を用いる
ことができる。また、時間Ｔ1 ，Ｔ2 を個別に検出する
代りに、本出願人の先願（特開平５−６６１６８号）に
示すように（Ｔ1 −Ｔ2 ）と（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）を検出した
り、Ｔ 1 またはＴ2 と（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）、あるいはＴ1 ま
たはＴ2 と（Ｔ1 −Ｔ2 ）を検出してＴ1 ，Ｔ2 を得る
方法を用いてもよい。
【００４０】次のステップ３０３では、メモリ２０４に
ある時間定数Ｔd ，Ｔa を用いて前記した式（１７）
（以下に再掲）、
ある時間定数Ｔd ，Ｔa を用いて前記した式（１７）
（以下に再掲）、
【００４１】
【数１９】 ｆ＝（Ｔ1 −Ｔ2 −Ｔd ）／（Ｔ1 ＋Ｔ2 −Ｔa ） ・・・（１７） の基準演算を行う。次のステップ３０４ではメモリ２０
４にある定数ｆ（０）（圧力差０％時のｆ）を用いて、
ｆとｆ（０）の差をＰＮとする。次のステップ３０５で
はメモリ２０４にあるＫs （スパン係数）とＫZ （ゼロ
係数）を用いて、次式（１８）により被測定圧力差に関
わるプロセス用の出力信号の演算を行い、ステップ３０
６でその結果としての変換器出力Ｐout をＤ／Ａ変換器
２０７に出力する。
４にある定数ｆ（０）（圧力差０％時のｆ）を用いて、
ｆとｆ（０）の差をＰＮとする。次のステップ３０５で
はメモリ２０４にあるＫs （スパン係数）とＫZ （ゼロ
係数）を用いて、次式（１８）により被測定圧力差に関
わるプロセス用の出力信号の演算を行い、ステップ３０
６でその結果としての変換器出力Ｐout をＤ／Ａ変換器
２０７に出力する。
【００４２】
【数２０】 Ｐout ＝Ｋs ・ＰＮ＋ＫZ ・・・（１８） なお、この式（１８）の演算は、圧力差Ｐに線形な出力
信号Ｐout を得るための演算である。ここで例えば図２
に示す構成において圧力差Ｐの０〜１００％に対応する
Ｖ／Ｉ変換器２０９の電流信号を４〜２０ｍＡとする
と、ゼロ係数ＫｚはＰ＝０％（すなわちｆ＝ｆ（０）で
ＰＮ＝０）の時のＶ／Ｉ変換器２０９の電流信号を４ｍ
Ａとするために、Ｄ／Ａ変換器２０７に出力する信号成
分であり、スパン係数Ｋｓは圧力差Ｐ＝１００％の時と
Ｐ＝０％の時のＶ／Ｉ変換器２０９の電流信号の差を１
６ｍＡとするためにＤ／Ａ変換器２０７に出力する信号
成分である。
信号Ｐout を得るための演算である。ここで例えば図２
に示す構成において圧力差Ｐの０〜１００％に対応する
Ｖ／Ｉ変換器２０９の電流信号を４〜２０ｍＡとする
と、ゼロ係数ＫｚはＰ＝０％（すなわちｆ＝ｆ（０）で
ＰＮ＝０）の時のＶ／Ｉ変換器２０９の電流信号を４ｍ
Ａとするために、Ｄ／Ａ変換器２０７に出力する信号成
分であり、スパン係数Ｋｓは圧力差Ｐ＝１００％の時と
Ｐ＝０％の時のＶ／Ｉ変換器２０９の電流信号の差を１
６ｍＡとするためにＤ／Ａ変換器２０７に出力する信号
成分である。
【００４３】次のステップ３０７では、外部のコミュニ
ケータ２１２からメモリ２０４のリード／ライト（例え
ばＴ1 ，Ｔ2 のリード、Ｔd ，Ｔa のライト等）の要求
があった場合は、ステップ３０８でこのメモリのリード
／ライトを実行する。図４は変位変換器２００の出力調
整（較正）の際のマイコン２０５の動作手順を示すフロ
ーチャートで、４０１〜４１３はそのステップを示す。
即ち、ステップ４０２〜４０５でリニア補正に必要な前
記の定数Ｔd ，Ｔa の計算に必要なデータを収集する。
つまり、ステップ４０３でセンサ２０１への印加差圧Ｐ
X （但し、Ｘは測定点の番号を表わすパラメータ）を入
力し、ステップ４０４でこのときの時定数測定器２０２
による、センサキャパシタ静電容量Ｃ１，Ｃ２に夫々比
例する前記の時間検出値Ｔ1 （ＰX ），Ｔ2 （ＰX ）を
読込むという、ステップ４０３，４０４の動作を測定点
番号Ｘ＝０〜ｎの順に繰り返す。
ケータ２１２からメモリ２０４のリード／ライト（例え
ばＴ1 ，Ｔ2 のリード、Ｔd ，Ｔa のライト等）の要求
があった場合は、ステップ３０８でこのメモリのリード
／ライトを実行する。図４は変位変換器２００の出力調
整（較正）の際のマイコン２０５の動作手順を示すフロ
ーチャートで、４０１〜４１３はそのステップを示す。
即ち、ステップ４０２〜４０５でリニア補正に必要な前
記の定数Ｔd ，Ｔa の計算に必要なデータを収集する。
つまり、ステップ４０３でセンサ２０１への印加差圧Ｐ
X （但し、Ｘは測定点の番号を表わすパラメータ）を入
力し、ステップ４０４でこのときの時定数測定器２０２
による、センサキャパシタ静電容量Ｃ１，Ｃ２に夫々比
例する前記の時間検出値Ｔ1 （ＰX ），Ｔ2 （ＰX ）を
読込むという、ステップ４０３，４０４の動作を測定点
番号Ｘ＝０〜ｎの順に繰り返す。
【００４４】なお、この測定点の種類としては、例えば
圧力差ＰX を−１００，−５０，０，５０，１００各
％の５種類とする方法、０，２５，５０，１００各％
の４種類とする方法、〔作用〕の項で述べたように圧
力差の正負の各領域で、夫々３つ（従って計６種類）の
測定点を用いる方法等が考えられる。また、前記のステ
ップ４０４は、センサキャパシタ静電容量Ｃ１，Ｃ２の
和と差を検出する方式の変位変換器の場合、Ｔ
1 （ＰX ）＋Ｔ2 （ＰX ）とＴ1 （Ｐ X ）−Ｔ
2 （ＰX ）のリードとなり、静電容量Ｃ１又はＣ２とそ
の和、あるいはＣ１又はＣ２とその差を検出する方式の
変位変換器の場合、Ｔ1 （ＰX ）又はＴ 2 （ＰX ）とＴ
1 （ＰX ）＋Ｔ2 （ＰX ）のリード、あるいはＴ1 （Ｐ
X ）又はＴ2 （ＰX ）とＴ1 （ＰX ）−Ｔ2 （ＰX ）の
リードとなる。そして、ステップ４０６では前記の定数
Ｔa ，Ｔd を計算し、ステップ４０７でこの計算値
Ｔa ，Ｔd をメモリ２０４に書込む。
圧力差ＰX を−１００，−５０，０，５０，１００各
％の５種類とする方法、０，２５，５０，１００各％
の４種類とする方法、〔作用〕の項で述べたように圧
力差の正負の各領域で、夫々３つ（従って計６種類）の
測定点を用いる方法等が考えられる。また、前記のステ
ップ４０４は、センサキャパシタ静電容量Ｃ１，Ｃ２の
和と差を検出する方式の変位変換器の場合、Ｔ
1 （ＰX ）＋Ｔ2 （ＰX ）とＴ1 （Ｐ X ）−Ｔ
2 （ＰX ）のリードとなり、静電容量Ｃ１又はＣ２とそ
の和、あるいはＣ１又はＣ２とその差を検出する方式の
変位変換器の場合、Ｔ1 （ＰX ）又はＴ 2 （ＰX ）とＴ
1 （ＰX ）＋Ｔ2 （ＰX ）のリード、あるいはＴ1 （Ｐ
X ）又はＴ2 （ＰX ）とＴ1 （ＰX ）−Ｔ2 （ＰX ）の
リードとなる。そして、ステップ４０６では前記の定数
Ｔa ，Ｔd を計算し、ステップ４０７でこの計算値
Ｔa ，Ｔd をメモリ２０４に書込む。
【００４５】なお、このステップ４０６の計算のために
は、前記のように圧力差ＰX として−１００，−５
０，０，５０，１００各％の５種類の測定点を用いた場
合、
は、前記のように圧力差ＰX として−１００，−５
０，０，５０，１００各％の５種類の測定点を用いた場
合、
【００４６】
【数２１】 ｆ（＋１００）−ｆ（＋５０）＝ｆ（＋５０）−ｆ（０） ・・・（１９）
【数２２】 ｆ（−１００）−ｆ（−５０）＝ｆ（−５０）−ｆ（０） ・・・（２０） の連立方程式を満足するＴa ，Ｔd を求めることにな
り、また、前記のように圧力差ＰX として０，２５，
５０，１００各％の４種類の測定点を用いた場合、
り、また、前記のように圧力差ＰX として０，２５，
５０，１００各％の４種類の測定点を用いた場合、
【００４７】
【数２３】 ｆ（１００）−ｆ（５０）＝ｆ（５０）−ｆ（０） ・・・（２１）
【数２４】 ｆ（５０）−ｆ（２５）＝ｆ（２５）−ｆ（０） ・・・（２２） の連立方程式を満足するＴa ，Ｔd を求めることにな
り、また、前記のように６種類の測定点を用いた場
合、式（１３），（１６）の連立方程式を解くことにな
る。
り、また、前記のように６種類の測定点を用いた場
合、式（１３），（１６）の連立方程式を解くことにな
る。
【００４８】なお、ステップ４０６の定数Ｔa ，Ｔd の
計算をマイコン２０５に行わせる代りに変位変換器２０
０の外部で行わせて、その計算の結果としてのＴa ，Ｔ
d をマイコン２０５がステップ４０７で読み込み、メモ
リ２０４に書込むようにしてもよい。次にステップ４０
８〜４１０でゼロ調整を行う。即ち、ステップ４０８で
差圧力０％を入力し、ステップ４０９でこのときの時間
検出値Ｔ1 （０），Ｔ2 （０）及びメモリ２０４に記憶
した定数Ｔa ，Ｔd を用いて式（１７）により、関数値
ｆ（０）を求め定数としてメモリ２０４に書込む。これ
により、圧力差Ｐ＝０％では式（１８）のＰＮ＝ｆ−ｆ
（０）＝０、従ってＰout ＝ＫZ となるので、ステップ
４１０で、このときの変換器出力Ｐout が所望の値（例
えば４ｍＡ）となるようにゼロ係数ＫZ を定めてメモリ
２０４に書込む。
計算をマイコン２０５に行わせる代りに変位変換器２０
０の外部で行わせて、その計算の結果としてのＴa ，Ｔ
d をマイコン２０５がステップ４０７で読み込み、メモ
リ２０４に書込むようにしてもよい。次にステップ４０
８〜４１０でゼロ調整を行う。即ち、ステップ４０８で
差圧力０％を入力し、ステップ４０９でこのときの時間
検出値Ｔ1 （０），Ｔ2 （０）及びメモリ２０４に記憶
した定数Ｔa ，Ｔd を用いて式（１７）により、関数値
ｆ（０）を求め定数としてメモリ２０４に書込む。これ
により、圧力差Ｐ＝０％では式（１８）のＰＮ＝ｆ−ｆ
（０）＝０、従ってＰout ＝ＫZ となるので、ステップ
４１０で、このときの変換器出力Ｐout が所望の値（例
えば４ｍＡ）となるようにゼロ係数ＫZ を定めてメモリ
２０４に書込む。
【００４９】次にステップ４１１及び４１２でスパン調
整を行う。即ち、ステップ４１１で差圧力１００％を入
力し、このときの時間検出値Ｔ1 （１００），Ｔ2 （１
００）及びメモリ２０４に記憶した定数Ｔa ，Ｔd を用
いて式（１７）によりｆ（１００）を求め、これにより
得られたＰＮ＝ｆ（１００）−ｆ（０）及びメモリ２４
０内の前記のゼロ係数ＫZ を用いて、このときの変換器
出力Ｐout ＝ＫS ・ＰＮ＋ＫZ が所望の値（例えば２０
ｍＡ）となるようにスパン係数ＫS を定め、ステップ４
１２でメモリ２０４に書込む。
整を行う。即ち、ステップ４１１で差圧力１００％を入
力し、このときの時間検出値Ｔ1 （１００），Ｔ2 （１
００）及びメモリ２０４に記憶した定数Ｔa ，Ｔd を用
いて式（１７）によりｆ（１００）を求め、これにより
得られたＰＮ＝ｆ（１００）−ｆ（０）及びメモリ２４
０内の前記のゼロ係数ＫZ を用いて、このときの変換器
出力Ｐout ＝ＫS ・ＰＮ＋ＫZ が所望の値（例えば２０
ｍＡ）となるようにスパン係数ＫS を定め、ステップ４
１２でメモリ２０４に書込む。
【００５０】図５は変位変換器２００が温度補正された
線型の変換器出力Ｐout を出力する際のマイコン２０５
の動作を示すフローチャートで、５０１〜５１４はその
ステップを示す。即ち、マイコン２０５はステップ５０
２で時定数測定器２０２，Ａ／Ｄ変換器２０３，タイマ
カウンタ２０６を制御して、センサ２０１のキャパシタ
静電容量Ｃ１とＣ２に比例する時間値Ｔ1 ，Ｔ2 を検出
し、ステップ５０３で温度検出器２１４を介してこのと
きの温度ＴT を測定する。そしてステップ５０４で、メ
モリ２０４に予め記憶した温度ＴTi別の定数Ｔdi，Ｔai
のデータテーブル（但し、ここでＴTi，Ｔdi，Ｔaiの添
字ｉは、データＴT ，Ｔd ，Ｔa の温度別の区分を示す
パラメータ（番号）である）を用いて、現に測定した温
度ＴT に対応する定数Ｔd ，Ｔa を求める。
線型の変換器出力Ｐout を出力する際のマイコン２０５
の動作を示すフローチャートで、５０１〜５１４はその
ステップを示す。即ち、マイコン２０５はステップ５０
２で時定数測定器２０２，Ａ／Ｄ変換器２０３，タイマ
カウンタ２０６を制御して、センサ２０１のキャパシタ
静電容量Ｃ１とＣ２に比例する時間値Ｔ1 ，Ｔ2 を検出
し、ステップ５０３で温度検出器２１４を介してこのと
きの温度ＴT を測定する。そしてステップ５０４で、メ
モリ２０４に予め記憶した温度ＴTi別の定数Ｔdi，Ｔai
のデータテーブル（但し、ここでＴTi，Ｔdi，Ｔaiの添
字ｉは、データＴT ，Ｔd ，Ｔa の温度別の区分を示す
パラメータ（番号）である）を用いて、現に測定した温
度ＴT に対応する定数Ｔd ，Ｔa を求める。
【００５１】図７はこの温度補正の演算手順の例を示
し、７０１〜７０６はそのステップを示す。この例では
メモリ２０４のデータテーブルには、パラメータｉ＝
１，２，３の３点の温度（ＴT1，ＴT2，ＴT3、但しＴT1
＜ＴT2＜ＴT3）の夫々の定数データ（Ｔd1，Ｔd2，Ｔd3
及びＴa1，Ｔa2，Ｔa3）が存在するものとし、測定温度
Ｔ T が測定温度ＴT2より大きいか小さいかに応じて（７
０２）、温度ＴT3〜ＴT2の間、又は温度ＴT2〜ＴT1の間
を夫々直線近似して、定数Ｔd ，Ｔa の近似した温度補
正値Ｔd ′，Ｔa ′を求めるものとする（７０４，７０
３）。
し、７０１〜７０６はそのステップを示す。この例では
メモリ２０４のデータテーブルには、パラメータｉ＝
１，２，３の３点の温度（ＴT1，ＴT2，ＴT3、但しＴT1
＜ＴT2＜ＴT3）の夫々の定数データ（Ｔd1，Ｔd2，Ｔd3
及びＴa1，Ｔa2，Ｔa3）が存在するものとし、測定温度
Ｔ T が測定温度ＴT2より大きいか小さいかに応じて（７
０２）、温度ＴT3〜ＴT2の間、又は温度ＴT2〜ＴT1の間
を夫々直線近似して、定数Ｔd ，Ｔa の近似した温度補
正値Ｔd ′，Ｔa ′を求めるものとする（７０４，７０
３）。
【００５２】図５に戻りステップ５０５では、検出時間
値Ｔ1 ，Ｔ2 とステップ５０４で得られた定数Ｔd ′，
Ｔa ′を用いて関数ｆを演算算出する。次のステップ５
０７では、予めメモリ２０４に記憶した温度別の定数ｆ
（０）（差圧力０％でのｆ値）のデータを用いて、現に
測定された温度ＴT に対応する定数ｆ（０）の値として
のｆ（０）′を求める。
値Ｔ1 ，Ｔ2 とステップ５０４で得られた定数Ｔd ′，
Ｔa ′を用いて関数ｆを演算算出する。次のステップ５
０７では、予めメモリ２０４に記憶した温度別の定数ｆ
（０）（差圧力０％でのｆ値）のデータを用いて、現に
測定された温度ＴT に対応する定数ｆ（０）の値として
のｆ（０）′を求める。
【００５３】次のステップ５０７では、ｆとｆ（０）′
の差をＰＮとすることでゼロ点の温度補正をする。次の
ステップ５０８では、次式（２３）によりＰＮ値に対す
るスパンの温度補正を行う。
の差をＰＮとすることでゼロ点の温度補正をする。次の
ステップ５０８では、次式（２３）によりＰＮ値に対す
るスパンの温度補正を行う。
【００５４】
【数２５】 ＰＮ′＝ＰＮ×ＰＮ１００（ＴT1）／ 〔｛ＰＮ１００（ＴT2）−ＰＮ１００（ＴT1）｝（ＴT −ＴT1）／ （ＴT2−ＴT1）＋ＰＮ１００（ＴT1）〕 ・・・（２３） 但し、ＰＮ１００（ＴT1），ＰＮ１００（ＴT2）は夫々
予め定めた温度ＴT1，ＴT2のときの入力１００％におけ
るＰＮの値であり、かつ温度ＴT1はゼロ係数Ｋ Z ，スパ
ン係数ＫS の調整決定時の温度（基準温度という）であ
る。なおこの式はＴT ≦Ｔ2 の場合の式である。ＴT ＞
Ｔ2 の場合は式（２３）中のＴT1をＴT3に置き換えた式
となる。
予め定めた温度ＴT1，ＴT2のときの入力１００％におけ
るＰＮの値であり、かつ温度ＴT1はゼロ係数Ｋ Z ，スパ
ン係数ＫS の調整決定時の温度（基準温度という）であ
る。なおこの式はＴT ≦Ｔ2 の場合の式である。ＴT ＞
Ｔ2 の場合は式（２３）中のＴT1をＴT3に置き換えた式
となる。
【００５５】次のステップ５０９では、次式（２４）に
より温度補正された変換器出力Ｐou t の演算を行い、ス
テップ５１０でその結果Ｐout をＤ／Ａ変換器２０７に
出力する。
より温度補正された変換器出力Ｐou t の演算を行い、ス
テップ５１０でその結果Ｐout をＤ／Ａ変換器２０７に
出力する。
【００５６】
【数２６】 Ｐout ＝ＫS ・ＰＮ′＋ＫZ ・・・（２４） また、ステップ５１１で外部コミュニケータ２１２のメ
モリリード／ライトの要求があった場合は、ステップ５
１２でメモリ２０４のリード／ライト（例えばＴ1 ，Ｔ
2 のリード、Ｔd ，Ｔa のライト等）を行う。
モリリード／ライトの要求があった場合は、ステップ５
１２でメモリ２０４のリード／ライト（例えばＴ1 ，Ｔ
2 のリード、Ｔd ，Ｔa のライト等）を行う。
【００５７】図６は変位変換器２００を温度補正可能な
ように出力調整（較正）する際のマイコン２０５の動作
の実施例を示すフローチャートで、６０１〜６２０はそ
のステップを示す。この場合、温度ＴTiをある範囲内で
予め定めたいくつかの温度点（なお、ＴTiの添字ｉはこ
の点の順番を示すパラメータである）に変化させ、その
つど（つまりこの温度点ごとに）図６の手順で定数を求
めて記憶するようにする。
ように出力調整（較正）する際のマイコン２０５の動作
の実施例を示すフローチャートで、６０１〜６２０はそ
のステップを示す。この場合、温度ＴTiをある範囲内で
予め定めたいくつかの温度点（なお、ＴTiの添字ｉはこ
の点の順番を示すパラメータである）に変化させ、その
つど（つまりこの温度点ごとに）図６の手順で定数を求
めて記憶するようにする。
【００５８】即ち、図６において温度が上記の温度点に
あるものとし、まず、ステップ６０２〜６０５でリニア
補正定数Ｔdi，Ｔaiの計算に必要なデータを収集する。
次にステップ６０６で、その温度でのリニア補正定数Ｔ
di，Ｔaiの計算を行う。なお、以上の各ステップ６０２
〜６０６の動作は、図４の各ステップ４０２〜４０６の
動作と同じである。
あるものとし、まず、ステップ６０２〜６０５でリニア
補正定数Ｔdi，Ｔaiの計算に必要なデータを収集する。
次にステップ６０６で、その温度でのリニア補正定数Ｔ
di，Ｔaiの計算を行う。なお、以上の各ステップ６０２
〜６０６の動作は、図４の各ステップ４０２〜４０６の
動作と同じである。
【００５９】次にステップ６０７で温度検出器２１４を
介して、そのときの温度データＴTiを測定する。次にス
テップ６０８でＴdi，Ｔai，ＴTiをメモリ２０４にライ
トする。ステップ６０９で入力差圧を０％として、ｆ
（０）i を測定し、ステップ６１０でメモリ２０４にラ
イトする。次に、温度が基準温度である場合のみ（ステ
ップ６１１，分岐Ｙ）、ステップ６１２でゼロ係数ＫZ
をメモリ２０４にライトする。次は、ステップ６１４で
入力差圧を１００％とする。そして基準温度の場合は
（ステップ６１５，分岐Ｙ）、ステップ６１６でスパン
係数ＫS をメモリ２０４にライトする。他方、基準温度
でない場合は（ステップ６１５，分岐Ｎ）、ステップ６
１７でこのときのＰＮ値としてのＰＮ１００i の演算を
行い、ステップ６１８でＰＮ１００i をメモリ２０４に
ライトする。
介して、そのときの温度データＴTiを測定する。次にス
テップ６０８でＴdi，Ｔai，ＴTiをメモリ２０４にライ
トする。ステップ６０９で入力差圧を０％として、ｆ
（０）i を測定し、ステップ６１０でメモリ２０４にラ
イトする。次に、温度が基準温度である場合のみ（ステ
ップ６１１，分岐Ｙ）、ステップ６１２でゼロ係数ＫZ
をメモリ２０４にライトする。次は、ステップ６１４で
入力差圧を１００％とする。そして基準温度の場合は
（ステップ６１５，分岐Ｙ）、ステップ６１６でスパン
係数ＫS をメモリ２０４にライトする。他方、基準温度
でない場合は（ステップ６１５，分岐Ｎ）、ステップ６
１７でこのときのＰＮ値としてのＰＮ１００i の演算を
行い、ステップ６１８でＰＮ１００i をメモリ２０４に
ライトする。
【００６０】
【発明の効果】本発明によれば、変位変換器のセンサキ
ャパシタ静電容量Ｃ１，Ｃ２に含まれる浮遊容量を従来
のようにハード的に補償する代りに、予め較正時におい
て複数の既知の圧力差Ｐの測定点で測定した静電容量値
Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を基に、所定の関数値ｆ（Ｐ）
に表れる浮遊容量に関わる定数α，βを算出し、次にこ
の定数を用い被測定圧力差において測定された静電容量
値に基づく関数ｆを求めて、被測定圧力差を演算出力す
るようにし、いわば浮遊容量をソフト的に補償するよう
にしたので、変位変換器のリニア，ゼロ，スパンの各調
整が容易に、しかも正確に行うことができるようになっ
た。
ャパシタ静電容量Ｃ１，Ｃ２に含まれる浮遊容量を従来
のようにハード的に補償する代りに、予め較正時におい
て複数の既知の圧力差Ｐの測定点で測定した静電容量値
Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を基に、所定の関数値ｆ（Ｐ）
に表れる浮遊容量に関わる定数α，βを算出し、次にこ
の定数を用い被測定圧力差において測定された静電容量
値に基づく関数ｆを求めて、被測定圧力差を演算出力す
るようにし、いわば浮遊容量をソフト的に補償するよう
にしたので、変位変換器のリニア，ゼロ，スパンの各調
整が容易に、しかも正確に行うことができるようになっ
た。
【００６１】また、前記の較正を予め定めた各温度点で
行って、定数をこの温度ごとに記憶し、被測定圧力差の
測定時点にセンサキャパシタ静電容量値の他に温度を測
定し、温度補正された定数を用いて圧力差を演算出力す
るようにしたので、変位変換器のリニア，ゼロ，スパン
の温度特性が良好となった。
行って、定数をこの温度ごとに記憶し、被測定圧力差の
測定時点にセンサキャパシタ静電容量値の他に温度を測
定し、温度補正された定数を用いて圧力差を演算出力す
るようにしたので、変位変換器のリニア，ゼロ，スパン
の温度特性が良好となった。
【図１】本発明に関わる平行平板モデルのセンサの説明
図
図
【図２】本発明の実施例としての変位変換装置の構成図
【図３】同じく測定モードにおける変位変換装置の動作
を示すフローチャート
を示すフローチャート
【図４】同じく較正モードにおける変位変換装置の動作
を示すフローチャート
を示すフローチャート
【図５】同じく温度補正付測定モードにおける変位変換
装置の動作を示すフローチャート
装置の動作を示すフローチャート
【図６】同じく温度補正付較正モードにおける変位変換
装置の動作を示すフローチャート
装置の動作を示すフローチャート
【図７】同じく温度補正演算の処理を示すフローチャー
ト
ト
１（１Ａ，１Ｂ） ダイヤフラム ３ 固定電極 ４ 固定電極 ２００ 変位変換器 ２０１ センサ ２０２ 時定数測定器 ２０３ Ａ／Ｄ変換器 ２０４ メモリ ２０５ マイコン ２０６ タイマカウンタ ２０７ Ｄ／Ａ変換器 ２０８ モデム ２０９ Ｖ／Ｉ変換器 ２１０ 外部直流電源 ２１１ 外部負荷抵抗 ２１２ 外部コミュニケータ ２１３ 外部圧力測定器 ２１４ 温度検出器
Claims (8)
- 【請求項１】圧力差によるダイヤフラムの微小変位を、
ダイヤフラムとその両側に対向して設けられた２つの固
定電極との間の一対のキャパシタの差動的な静電容量変
化として検出する圧力差測定方法であって、 この一対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定する
静電容量測定手段を設け、 圧力差Ｐのもとで前記静電容量測定手段により測定され
た、前記一対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２の値と
してのＣ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）と、前記一対の静電容量
Ｃ１，Ｃ２内の浮遊容量に基づく定数α，βとからなる
下記（１）式の関数値ｆ（Ｐ）が、 圧力差Ｐ＝０の点の前記関数値ｆ（Ｐ）に相当する定数
ｆ（０）と、圧力差Ｐの正，負の夫々の領域に対応する
比例定数ＫP とを含む下記（２）式に従って、圧力差Ｐ
に対し線形条件を満たすものとして、 予め較正時において、圧力差Ｐの正の領域又は（及び）
負の領域におけるそれぞれ複数の既知の圧力差Ｐの測定
点での静電容量測定値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を用い
て、（１），（２）式からその定数α，β，ｆ（０），
ＫP を算出し、 圧力差測定時において、被測定圧力差Ｐのもとで前記静
電容量測定手段により測定された静電容量値Ｃ１
（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）と、前記較正時に算出された定数と
から（１），（２）式を用いて被測定圧力差Ｐを算出測
定することを特徴とする圧力差測定方法。 - 【請求項２】圧力差によるダイヤフラムの微小変位を、
ダイヤフラムとその両側に対向して設けられた２つの固
定電極との間の一対のキャパシタの差動的な静電容量変
化として検出する変位変換装置であって、 前記一対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定する
静電容量測定手段と、 予め当該変位変換装置の較正時において、下記（１）式
のＣ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）に既知の圧力差Ｐのもとで前
記静電容量測定手段により測定された、前記一対のキャ
パシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２の値を用い、この各静電容
量Ｃ１，Ｃ２内の浮遊容量に基づく定数α，βを、下記
（１）式の関数値ｆ（Ｐ）が、前記圧力差Ｐの正の領域
又は（及び）前記圧力差Ｐの負の領域において、それぞ
れ複数の圧力差Ｐの測定点について、前記圧力差Ｐに対
して線形条件を満たしているとして、算出する第１の定
数算出手段と、 同じく較正時において、第１の定数算出手段によって算
出された定数α，β及び前記既知の複数の圧力差Ｐのも
とで、前記静電容量測定手段により測定された静電容量
値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を用いて圧力差Ｐごとの下記
（１）式の関数値ｆ（Ｐ）を求め、この関数値ｆ（Ｐ）
とこれに対応する既知圧力差Ｐとを用いて、この両者の
線形条件を定める下記（２）式における、圧力差Ｐが０
の点の関数値ｆ（Ｐ）に相当する定数ｆ（０）と、圧力
差Ｐの正の領域の比例定数ＫP 又は（及び）圧力差Ｐの
負の領域における比例定数ＫP とを算出する第２の定数
算出手段と、 圧力差測定時において、第１の定数算出手段によって算
出された定数α，βと、被測定圧力差Ｐのもとで前記静
電容量測定手段により測定された静電容量値Ｃ１
（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）とを用いて下記（１）式の関数値ｆ
（Ｐ）を求め、 さらにこの求められた関数値ｆ（Ｐ）と、前記第２の定
数算出手段によって算出された定数ｆ（０）及び比例定
数ＫP とを用いて、下記（２）式の関係から被測定圧力
差Ｐを算出測定する圧力差測定手段とを備えたことを特
徴とする変位変換装置。 - 【請求項３】請求項２に記載の変位変換装置において、
前記静電容量測定手段は、前記一対のキャパシタの静電
容量の差及び和を測定して、夫々のキャパシタの静電容
量を求めるものであることを特徴とする変位変換システ
ム。 - 【請求項４】請求項２に記載の変位変換装置において、
前記静電容量測定手段は、前記一対のキャパシタの静電
容量の差あるいは和、及びいずれか一方のキャパシタの
静電容量を測定して、他方のキャパシタの静電容量を求
めるものであることを特徴とする変位変換装置。 - 【請求項５】請求項２ないし請求項４のいずれかに記載
の変位変換装置において、 温度を検出する手段と、 この温度検出手段を介し検出された複数の温度ごとの前
記較正によって、前記第１の定数算出手段を介し算出さ
れた定数α，βを用いて、圧力差測定時に前記温度検出
手段を介し検出された温度に対する定数α，βを求め、
前記圧力差測定手段の関数値ｆ（Ｐ）の算出用に与える
手段とを備えたことを特徴とする変位変換システム。 - 【請求項６】請求項２ないし請求項４のいずれかに記載
の変位変換装置において、 温度を検出する手段とこの温度検出手段を介し検出され
た複数の温度ごとの前記較正によって、前記第２の定数
算出手段を介し算出された定数ｆ（０），ＫP を用い
て、圧力差測定時に前記温度検出手段を介し検出された
温度に対する定数ｆ（０），ＫP を求め、前記圧力差測
定手段の被測定圧力差Ｐの算出用に与える手段とを備え
たことを特徴とする変位変換装置。 - 【請求項７】請求項２ないし請求項４のいずれかに記載
の変位変換装置において、 温度を検出する手段と、 この温度検出手段を介し検出された複数の温度ごとの前
記較正によって、前記第１の定数算出手段を介し算出さ
れた定数α，βを用いて、圧力差測定時に前記温度検出
手段を介し検出された温度に対する定数α，βを求め、
前記圧力差測定手段の関数値ｆ（Ｐ）の算出用に与える
手段と、 前記温度検出手段を介し検出された複数の温度ごとの前
記較正によって、前記第２の定数算出手段を介し算出さ
れた定数ｆ（０），ＫP を用いて、圧力測定時に前記温
度検出手段を介し検出された温度に対する定数ｆ
（０），ＫP を求め、前記圧力差測定手段の被測定圧力
差Ｐの算出用に与える手段とを備えたことを特徴とする
変位変換装置。 - 【請求項８】請求項２ないし請求項７のいずれかに記載
の変位変換装置において、前記第１の定数算出手段を除
く各手段は一体の装置として組立てられ、この装置は前
記第１の定数算出手段によって算出された定数α，βを
設定されるものであることを特徴とする変位変換装置。 【数１】 ｆ（Ｐ）＝｛Ｃ１（Ｐ）−Ｃ２（Ｐ）−α｝／｛Ｃ１（Ｐ）＋Ｃ２（Ｐ）−β｝ ・・・（１） 【数２】 ｆ（Ｐ）＝ＫP ・Ｐ＋ｆ（０） ・・・（２）
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05256198A JP3106805B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 圧力差測定方法及び変位変換装置 |
| DE69417337T DE69417337T2 (de) | 1993-10-14 | 1994-10-12 | Druckdifferenzmessverfahren und Verschiebungs-Umwandlungsvorrichtung |
| EP94307476A EP0649010B1 (en) | 1993-10-14 | 1994-10-12 | Method for measuring pressure differences and device for converting displacements |
| US08/322,999 US5598356A (en) | 1993-10-14 | 1994-10-14 | Displacement converting device and method for measuring pressure differences using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05256198A JP3106805B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 圧力差測定方法及び変位変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07113709A true JPH07113709A (ja) | 1995-05-02 |
| JP3106805B2 JP3106805B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=17289279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05256198A Expired - Fee Related JP3106805B2 (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 圧力差測定方法及び変位変換装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5598356A (ja) |
| EP (1) | EP0649010B1 (ja) |
| JP (1) | JP3106805B2 (ja) |
| DE (1) | DE69417337T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI480637B (zh) * | 2008-02-14 | 2015-04-11 | Qualcomm Mems Technologies Inc | 電子裝置及製造一光電黑色遮罩之方法 |
| JP2017003557A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 静電容量測定用のセンサチップ及び同センサチップを備えた測定器 |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5861582A (en) * | 1996-01-23 | 1999-01-19 | Synapse Technology, Inc. | Patient weighing system |
| US6827649B2 (en) * | 2003-03-12 | 2004-12-07 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Universal joint with friction fit and bearing cup retainer |
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| US7657242B2 (en) | 2004-09-27 | 2010-02-02 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Selectable capacitance circuit |
| US7920135B2 (en) | 2004-09-27 | 2011-04-05 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method and system for driving a bi-stable display |
| US7583429B2 (en) | 2004-09-27 | 2009-09-01 | Idc, Llc | Ornamental display device |
| US7808703B2 (en) | 2004-09-27 | 2010-10-05 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | System and method for implementation of interferometric modulator displays |
| US7317568B2 (en) | 2004-09-27 | 2008-01-08 | Idc, Llc | System and method of implementation of interferometric modulators for display mirrors |
| US7653371B2 (en) | 2004-09-27 | 2010-01-26 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Selectable capacitance circuit |
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