JPH075059A - 流体圧力センサ - Google Patents
流体圧力センサInfo
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- JPH075059A JPH075059A JP18182693A JP18182693A JPH075059A JP H075059 A JPH075059 A JP H075059A JP 18182693 A JP18182693 A JP 18182693A JP 18182693 A JP18182693 A JP 18182693A JP H075059 A JPH075059 A JP H075059A
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- fluid
- pressure
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- electric resistance
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Abstract
(57)【要約】
【目的】出力が大きく、精度、感度および安定性に優
れ、構造が簡単で小型軽量化が可能であり、非常に安価
な流体圧力センサを提供することを目的とする。 【構成】本発明は、管状の可変抵抗ゴム（変形を与えら
れると、その変形量に応じて電気抵抗が変化する特性を
もつゴム）を感圧素子に利用し、内部に流体が導入され
た際、圧力の作用で伸びが生じることによって得られる
電気抵抗の変化で、前記圧力を検出するものである。本
発明の構造上、前記ゴム管において直接圧力の作用を受
けない部分には、電気抵抗がほぼ下がりきる４０％以上
の変形を与えられて電極が設けられており、すなわち、
直接圧力の作用を受けて伸びが生じる部分のみの正確な
電気抵抗を測定できる特徴を有する。
れ、構造が簡単で小型軽量化が可能であり、非常に安価
な流体圧力センサを提供することを目的とする。 【構成】本発明は、管状の可変抵抗ゴム（変形を与えら
れると、その変形量に応じて電気抵抗が変化する特性を
もつゴム）を感圧素子に利用し、内部に流体が導入され
た際、圧力の作用で伸びが生じることによって得られる
電気抵抗の変化で、前記圧力を検出するものである。本
発明の構造上、前記ゴム管において直接圧力の作用を受
けない部分には、電気抵抗がほぼ下がりきる４０％以上
の変形を与えられて電極が設けられており、すなわち、
直接圧力の作用を受けて伸びが生じる部分のみの正確な
電気抵抗を測定できる特徴を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管状の可変抵抗ゴムを
利用して、気体や液体の圧力を検出する、流体圧力セン
サに関する。
利用して、気体や液体の圧力を検出する、流体圧力セン
サに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的な圧力センサとしては、Ｕ
字管、ベローズあるいはブルドン管を用いた弾性式圧力
センサ、または、静電容量式圧力センサ、ひずみゲージ
式圧力センサなどがあり、また、近年、シート状の圧縮
型導電ゴムまたは伸張型導電ゴムよりなる圧力センサが
開発されている。
字管、ベローズあるいはブルドン管を用いた弾性式圧力
センサ、または、静電容量式圧力センサ、ひずみゲージ
式圧力センサなどがあり、また、近年、シート状の圧縮
型導電ゴムまたは伸張型導電ゴムよりなる圧力センサが
開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の圧
力センサのうち、弾性式や静電容量式のものは、ともに
出力が小さく、精度、感度に劣り、安定性も悪く、特に
弾性式については小型軽量化が困難である。また、ひず
みゲージ式、中でも半導体を用いたセンサは、高出力、
高精度、高感度を有し、小型軽量化が可能という利点を
有するものの、コストが非常に高いという欠点がある。
一方、前記シート状の圧縮型または伸張型導電ゴムより
なる圧力センサについては、高出力、高精度、高感度を
有し、小型軽量化が可能で、コストも低いが、前記三者
とともに、それ自体は、外部から力が作用して与えられ
る外圧を検出するようにできているもので、流体の圧
力、すなわち気体や液体を導入した容器の内圧を検出す
るには、感圧素子またはセンサ全体を該容器に内部の気
体または液体と接するよう取り付けなければならず、そ
の装着が非常に面倒である。
力センサのうち、弾性式や静電容量式のものは、ともに
出力が小さく、精度、感度に劣り、安定性も悪く、特に
弾性式については小型軽量化が困難である。また、ひず
みゲージ式、中でも半導体を用いたセンサは、高出力、
高精度、高感度を有し、小型軽量化が可能という利点を
有するものの、コストが非常に高いという欠点がある。
一方、前記シート状の圧縮型または伸張型導電ゴムより
なる圧力センサについては、高出力、高精度、高感度を
有し、小型軽量化が可能で、コストも低いが、前記三者
とともに、それ自体は、外部から力が作用して与えられ
る外圧を検出するようにできているもので、流体の圧
力、すなわち気体や液体を導入した容器の内圧を検出す
るには、感圧素子またはセンサ全体を該容器に内部の気
体または液体と接するよう取り付けなければならず、そ
の装着が非常に面倒である。
【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、出力が大きく、精度、感度および
安定性に優れ、また、構造が非常に簡単で小型軽量化が
可能であり、感圧素子の、圧力を検出すべき流体を導入
する容器への装着が容易で、非常に安価な、流体圧力セ
ンサを提供することを目的とする。
めになされたもので、出力が大きく、精度、感度および
安定性に優れ、また、構造が非常に簡単で小型軽量化が
可能であり、感圧素子の、圧力を検出すべき流体を導入
する容器への装着が容易で、非常に安価な、流体圧力セ
ンサを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、両端が開口し
た筒型容器と、一端が開口、他端が閉口した筒型容器、
および、前記両者の間にあって、前記両者におけるそれ
ぞれの開口部に両端の開口部を被嵌した可変抵抗ゴム管
（変形を与えられると、その変形量に応じて電気抵抗が
変化する特性をもつゴムの管）、および、前記ゴム管に
おける両端の被嵌部分に接して取り付けられた、電気的
に接続された電極を有してなるもので、前記ゴム管の被
嵌部分が４０％以上の伸び変形を与えられて固定されて
いるか、もしくは、締具等で４０％以上の圧縮変形を与
えられて固定されており、ただし、前記ゴム管における
中央部分には変形が与えられていないことを特徴とす
る。
た筒型容器と、一端が開口、他端が閉口した筒型容器、
および、前記両者の間にあって、前記両者におけるそれ
ぞれの開口部に両端の開口部を被嵌した可変抵抗ゴム管
（変形を与えられると、その変形量に応じて電気抵抗が
変化する特性をもつゴムの管）、および、前記ゴム管に
おける両端の被嵌部分に接して取り付けられた、電気的
に接続された電極を有してなるもので、前記ゴム管の被
嵌部分が４０％以上の伸び変形を与えられて固定されて
いるか、もしくは、締具等で４０％以上の圧縮変形を与
えられて固定されており、ただし、前記ゴム管における
中央部分には変形が与えられていないことを特徴とす
る。
【０００６】本発明の感圧素子をなす前記管状の可変抵
抗ゴムは、変形を与えられていない状態では電気抵抗は
非常に高い値を示すが、該ゴムに伸びまたは圧縮による
変形が与えられると、変形量の増大にしたがい、電気抵
抗はアナログ的に減少する特性を有する。なお、この変
形量と電気抵抗の関係は、変形量が０〜４０％程度の範
囲内で明確な電気抵抗の変化が得られるものであり、変
形量が４０％以上になると、電気抵抗はほぼ下がりきっ
た状態となり、ほとんど変化しない。
抗ゴムは、変形を与えられていない状態では電気抵抗は
非常に高い値を示すが、該ゴムに伸びまたは圧縮による
変形が与えられると、変形量の増大にしたがい、電気抵
抗はアナログ的に減少する特性を有する。なお、この変
形量と電気抵抗の関係は、変形量が０〜４０％程度の範
囲内で明確な電気抵抗の変化が得られるものであり、変
形量が４０％以上になると、電気抵抗はほぼ下がりきっ
た状態となり、ほとんど変化しない。
【０００７】本発明における前記一対の電極は、前記ゴ
ム管の電気抵抗を測定するもので、前記ゴム管における
両端の被嵌部分に接するように専用のものを取り付ける
か、もしくは、前記筒型容器または締具を金属製にし
て、該容器または締具そのものを電極として用いてもよ
い。
ム管の電気抵抗を測定するもので、前記ゴム管における
両端の被嵌部分に接するように専用のものを取り付ける
か、もしくは、前記筒型容器または締具を金属製にし
て、該容器または締具そのものを電極として用いてもよ
い。
【０００８】
【作用】本発明に圧力を検出すべき流体が導入されてい
ない状態においては、すなわち、前記ゴム管の中央部分
に伸びは生じておらず、したがって、電気抵抗は非常に
高い値を示す。
ない状態においては、すなわち、前記ゴム管の中央部分
に伸びは生じておらず、したがって、電気抵抗は非常に
高い値を示す。
【０００９】次いで、本発明における開口部から流体を
導入すると、前記ゴム管の中央部分は流体の圧力によっ
て容易に伸ばされ、それに応じて電気抵抗が減少する。
導入すると、前記ゴム管の中央部分は流体の圧力によっ
て容易に伸ばされ、それに応じて電気抵抗が減少する。
【００１０】本発明における前記ゴム管の被嵌部分は、
４０％以上の伸びまたは圧縮変形を与えられているた
め、その部分の電気抵抗は下がりきっており、すなわ
ち、導電状態となっている。したがって、本発明は、該
被嵌部分の電気抵抗に影響されることなく、流体に接し
て圧力の作用を直接受ける前記ゴム管の中央部分のみの
電気抵抗を正確に測定できるしくみになっている。
４０％以上の伸びまたは圧縮変形を与えられているた
め、その部分の電気抵抗は下がりきっており、すなわ
ち、導電状態となっている。したがって、本発明は、該
被嵌部分の電気抵抗に影響されることなく、流体に接し
て圧力の作用を直接受ける前記ゴム管の中央部分のみの
電気抵抗を正確に測定できるしくみになっている。
【００１１】このように、本発明は、流体の圧力に応じ
て前記ゴム管の中央部分に伸びが生じ、それによって起
こる電気抵抗の変化によって、該流体の圧力をアナログ
的に検出するもので、出力が大きく、精度、感度および
安定性に優れ、また、構造が非常に簡単で小型軽量化を
可能とするものである。
て前記ゴム管の中央部分に伸びが生じ、それによって起
こる電気抵抗の変化によって、該流体の圧力をアナログ
的に検出するもので、出力が大きく、精度、感度および
安定性に優れ、また、構造が非常に簡単で小型軽量化を
可能とするものである。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
これにより限定されるものではない。
これにより限定されるものではない。
【００１３】〔第１実施例〕本実施例は、両端が開口し
た、外径１５ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの筒型
容器１と、一端が開口、他端が閉口した同寸法の筒型容
器２、および、両端が開口した、外径１０ｍｍ、長さ２
０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの可変抵抗ゴム管３を有してな
り、前記ゴム管３の両端の開口部が伸ばされて、前記筒
型容器１、２の開口部に被嵌し、固定されている。前記
筒型容器１における外界と通じた開口部１１は流体Ａの
導入口である。前記可変抵抗ゴム管３は、カーボンブラ
ック等を混合してなる導電シリコーンゴムをあらかじめ
架橋させた後、相溶性を有するシリコーンオイルを吸収
させて作製したものを使用する。前記筒型容器１、２は
金属製で、それぞれ電気的に接続され、電極の役割を果
たす。前記ゴム管３における被嵌部分３１、３２の長さ
は、筒型容器１、２と同じ５ｍｍで、すなわち、筒型容
器に１、２に被嵌していない、前記ゴム管３の中央部分
３３の長さは１０ｍｍである。
た、外径１５ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの筒型
容器１と、一端が開口、他端が閉口した同寸法の筒型容
器２、および、両端が開口した、外径１０ｍｍ、長さ２
０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの可変抵抗ゴム管３を有してな
り、前記ゴム管３の両端の開口部が伸ばされて、前記筒
型容器１、２の開口部に被嵌し、固定されている。前記
筒型容器１における外界と通じた開口部１１は流体Ａの
導入口である。前記可変抵抗ゴム管３は、カーボンブラ
ック等を混合してなる導電シリコーンゴムをあらかじめ
架橋させた後、相溶性を有するシリコーンオイルを吸収
させて作製したものを使用する。前記筒型容器１、２は
金属製で、それぞれ電気的に接続され、電極の役割を果
たす。前記ゴム管３における被嵌部分３１、３２の長さ
は、筒型容器１、２と同じ５ｍｍで、すなわち、筒型容
器に１、２に被嵌していない、前記ゴム管３の中央部分
３３の長さは１０ｍｍである。
【００１４】前記第１実施例における、流体Ａの圧力Ｐ
と電気抵抗の関係を図１に示す。本実施例に流体Ａが導
入されていない状態、すなわち、前記ゴム管３の中央部
３３に伸びが生じていない状態（図２参照）では、電気
抵抗値は１００ｋΩと大きな値を示すが、本実施例の開
口部１１から流体Ａが導入され、圧力Ｐが前記ゴム管３
の中央部分３３に作用して３３ａのように伸びを与える
と（図３参照）、該圧力Ｐが０．１〜３ｋｇ／ｃｍ２の
範囲において明確な電気抵抗の変化が得られるものであ
る。
と電気抵抗の関係を図１に示す。本実施例に流体Ａが導
入されていない状態、すなわち、前記ゴム管３の中央部
３３に伸びが生じていない状態（図２参照）では、電気
抵抗値は１００ｋΩと大きな値を示すが、本実施例の開
口部１１から流体Ａが導入され、圧力Ｐが前記ゴム管３
の中央部分３３に作用して３３ａのように伸びを与える
と（図３参照）、該圧力Ｐが０．１〜３ｋｇ／ｃｍ２の
範囲において明確な電気抵抗の変化が得られるものであ
る。
【００１５】〔第２実施例〕本実施例は、両端が開口し
た、外径１０ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの筒型
容器４と、一端が開口、他端が閉口した同寸法の筒型容
器５、および、両端が開口した、外径１０ｍｍ、長さ３
０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの可変抵抗ゴム管６を有してな
り、前記ゴム管６の両端の開口部が前記筒型容器４、５
の開口部に被嵌し、締具７、８で４０％以上の圧縮変形
を与えられて固定されている。前記筒型容器４における
外界と通じた開口部４１は流体Ａの導入口である。前記
可変抵抗ゴム管６は、カーボンブラック等を混合してな
る導電シリコーンゴムをあらかじめ架橋させた後、相溶
性を有する液状シリコーンゴムを吸収させ、その後該液
状シリコーンゴムを架橋させて作製したものを使用す
る。前記締具７、８は金属製で、それぞれ電気的に接続
され、電極の役割を果たす。前記ゴム管６における被嵌
部分６１、６２の長さは、前記筒型容器４、５と同じ５
ｍｍで、すなわち、前記ゴム管６における中央部分６３
の長さは２０ｍｍである。
た、外径１０ｍｍ、長さ５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの筒型
容器４と、一端が開口、他端が閉口した同寸法の筒型容
器５、および、両端が開口した、外径１０ｍｍ、長さ３
０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの可変抵抗ゴム管６を有してな
り、前記ゴム管６の両端の開口部が前記筒型容器４、５
の開口部に被嵌し、締具７、８で４０％以上の圧縮変形
を与えられて固定されている。前記筒型容器４における
外界と通じた開口部４１は流体Ａの導入口である。前記
可変抵抗ゴム管６は、カーボンブラック等を混合してな
る導電シリコーンゴムをあらかじめ架橋させた後、相溶
性を有する液状シリコーンゴムを吸収させ、その後該液
状シリコーンゴムを架橋させて作製したものを使用す
る。前記締具７、８は金属製で、それぞれ電気的に接続
され、電極の役割を果たす。前記ゴム管６における被嵌
部分６１、６２の長さは、前記筒型容器４、５と同じ５
ｍｍで、すなわち、前記ゴム管６における中央部分６３
の長さは２０ｍｍである。
【００１６】前記第２実施例における、流体Ａの圧力Ｐ
と電気抵抗の関係を図４に示す。本実施例に流体Ａが導
入されていない状態、すなわち、前記ゴム管６の中央部
分６３に伸びが生じていない状態（図５参照）では、電
気抵抗値は５００ｋΩと大きな値を示すが、本実施例の
開口部４１から流体Ａが導入され、圧力Ｐが前記ゴム管
６の中央部分６３に作用して６３ａのように伸びを与え
ると（図６参照）、該圧力Ｐが０．０１〜０．５ｋｇ／
ｃｍ２の範囲において明確な電気抵抗の変化が得られる
ものである。
と電気抵抗の関係を図４に示す。本実施例に流体Ａが導
入されていない状態、すなわち、前記ゴム管６の中央部
分６３に伸びが生じていない状態（図５参照）では、電
気抵抗値は５００ｋΩと大きな値を示すが、本実施例の
開口部４１から流体Ａが導入され、圧力Ｐが前記ゴム管
６の中央部分６３に作用して６３ａのように伸びを与え
ると（図６参照）、該圧力Ｐが０．０１〜０．５ｋｇ／
ｃｍ２の範囲において明確な電気抵抗の変化が得られる
ものである。
【００１７】
【発明の効果】このように、本発明による流体圧力セン
サは、管状の可変抵抗ゴムを利用して流体の圧力をアナ
ログ的に検出するもので、 （イ）電気的に処理でき、出力が大きく、精度、感度お
よび安定性に優れる。 （ロ）構造が非常に簡単で、小型軽量化が可能である。 （ハ）非常に安価である。 などの優れた効果が得られるものである。
サは、管状の可変抵抗ゴムを利用して流体の圧力をアナ
ログ的に検出するもので、 （イ）電気的に処理でき、出力が大きく、精度、感度お
よび安定性に優れる。 （ロ）構造が非常に簡単で、小型軽量化が可能である。 （ハ）非常に安価である。 などの優れた効果が得られるものである。
【図１】本発明による第１実施例の、圧力Ｐと電気抵抗
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
【図２】前記第１実施例の、流体Ａが導入されていない
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図３】前記第１実施例の、流体Ａが導入され圧力Ｐが
作用している状態を示す断面図である。
作用している状態を示す断面図である。
【図４】本発明による第２実施例の、圧力Ｐと電気抵抗
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
【図５】前記第２実施例の、流体Ａが導入されていない
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図６】前記第２実施例の、流体Ａが導入され圧力Ｐが
作用している状態を示す断面図である。
作用している状態を示す断面図である。
１ 筒型容器 １１ 開口部 ２ 筒型容器 ３ 可変抵抗ゴム管 ３１ 被嵌部分 ３２ 被嵌部分 ３３ 中央部分 ３３ａ 中央部分（伸びが与えられた状態） ４ 筒型容器 ４１ 開口部 ５ 筒型容器 ６ 可変抵抗ゴム管 ６１ 被嵌部分 ６２ 被嵌部分 ６３ 中央部分 ６３ａ 中央部分（伸びが与えられた状態） ７ 締具 ８ 締具 Ａ 流体 Ｐ 圧力
Claims (1)
- 【請求項１】両端が開口した筒型容器と、一端が開口、
他端が閉口した筒型容器、および、前記両者の間にあっ
て、前記両者におけるそれぞれの開口部に両端の開口部
を被嵌した可変抵抗ゴム管（変形を与えられると、その
変形量に応じて電気抵抗が変化する特性をもつゴムの
管）、および、前記ゴム管における両端の被嵌部分に接
して取り付けられた、電気的に接続された電極を有して
なるもので、前記ゴム管の被嵌部分が４０％以上の伸び
変形を与えられて固定されているか、もしくは、締具等
で４０％以上の圧縮変形を与えられて固定されており、
ただし、前記ゴム管における中央部分には変形が与えら
れていないことを特徴とする、流体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18182693A JPH075059A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 流体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18182693A JPH075059A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 流体圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075059A true JPH075059A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=16107497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18182693A Pending JPH075059A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 流体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075059A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006208056A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Gifu Univ | 圧力センサ機能をもつ弾力性チューブ |
| JP2006222166A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Polytec Design:Kk | 可変抵抗装置 |
| DE102004025237B4 (de) * | 2003-09-08 | 2011-07-07 | Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V., 07973 | Textiler Druck- und Zugsensor |
-
1993
- 1993-06-16 JP JP18182693A patent/JPH075059A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004025237B4 (de) * | 2003-09-08 | 2011-07-07 | Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V., 07973 | Textiler Druck- und Zugsensor |
| JP2006208056A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Gifu Univ | 圧力センサ機能をもつ弾力性チューブ |
| JP2006222166A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Polytec Design:Kk | 可変抵抗装置 |
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