JPH0815068A - 静電容量式差圧検出器 - Google Patents

静電容量式差圧検出器

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JPH0815068A
JPH0815068A JP14881394A JP14881394A JPH0815068A JP H0815068 A JPH0815068 A JP H0815068A JP 14881394 A JP14881394 A JP 14881394A JP 14881394 A JP14881394 A JP 14881394A JP H0815068 A JPH0815068 A JP H0815068A
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JP
Japan
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diaphragm
differential pressure
fixed electrode
measuring diaphragm
detector
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Application number
JP14881394A
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English (en)
Inventor
Kimihiro Nakamura
公弘 中村
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH0815068A publication Critical patent/JPH0815068A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】過大な差圧を受けたときに、測定ダイヤフラム
と相対する固定電極とが、中心部で貼り付き現象を起こ
すことを防止する。 【構成】第1実施例が従来例と異なる点は、ダイヤフラ
ム10の両側の各表面中心部で、有効直径の約半分の直径
の同心円上の等分4箇所に、高さ1μm、径6μm程度
の単一な微小凸部10a が一体形成されることである。そ
の結果、過大な差圧が作用したとき、ダイヤフラム10の
表面の中心部が片方の固定電極15に押圧されるが、ダイ
ヤフラム10の表面の4個の凸部10a によって、押圧時の
密着度が軽減され、したがって、中心部での貼り付きが
抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、過大な差圧を受けた
ときに、測定ダイヤフラムと相対する固定電極とが、そ
の中心部で貼り付き現象を起こすことを防止する静電容
量式差圧検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来例について、以下に図を参照しなが
ら説明する。図5は従来例で差圧を受けないときの断面
図である。図5において、測定ダイヤフラム(以下、ダ
イヤフラムという)9の各側には各固定電極15,20 が取
付けられている。一方の固定電極15は、ダイヤフラム9
に対向配置された第1の導電板12と、この第1導電板12
に接合された絶縁板13と、この絶縁板13に接合された第
2の導電板14とからなり、第1導電板12と第2導電板14
とが、貫通してあけられた導圧孔25の内周面に被覆され
た導体膜27を介して電気的に接続される。また、固定電
極15には、絶縁板13に接合されて第1導電板12を取り囲
む円環状溝23を隔てて環状の支持体21が設けられ、この
支持体21がダイヤフラム9に所定の厚みのガラス接合部
11で接合され、かつ第1導電板12と支持体21とは電気的
に絶縁されている。なお、支持体21は絶縁体, 導電体い
ずれでもよい。さらに、固定電極15には、ダイヤフラム
9との間に形成された空隙29に圧力P1 を導く前記の導
圧孔25があけられる。他方の固定電極20についても同様
の構成であるから、詳細な説明は省略する。固定電極20
には、ダイヤフラム9との間に形成された空隙30に圧力
P2 を導く導圧孔26があけられている。
【0003】ダイヤフラム9と、固定電極15とによって
第1のコンデンサが形成され、このコンデンサの静電容
量C1 が各リードピンA,Cを介して取出される。ま
た、同様にダイヤフラム9と固定電極20とによって第2
のコンデンサが形成され、このコンデンサの静電容量C
2 が各リードピンB,Cを介して取出される。いま、各
圧力P1,P2 がダイヤフラム9に作用すると、その差圧
(P1 〜P2)に応じてダイヤフラム9が変位し、この変
位に応じて各静電容量C1,C2 が変化し、この変化に基
づいて差圧を測定することができる。ところで、図5に
示した差圧検出器は、各圧力P1,P2 を受圧する二つの
図示してないシールダイヤフラムによって密閉されたハ
ウジング内に収納され、このハウジング内に圧力伝達用
の非圧縮性流体たとえばシリコーンオイルが封入され
る。つまり、各空隙29, 30および各導圧孔25,26 にはシ
リコーンオイルが充填されることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、過大な差
圧を受けたときに、測定ダイヤフラムと相対する固定電
極とが、その中心部で貼り付き現象を起こす恐れがあ
る。図6は従来例で過大な差圧を受けたときの側面図で
ある。図において、右側の圧力P2 が、左側の圧力P1
より非常に大きいとき、つまり過大な差圧が右側から作
用したとき、ダイヤフラム9 の左側面が、相対する固定
電極15の導電性板12の右側面に強く押圧されて空隙29が
消滅する。ダイヤフラム9 の表面も、各固定電極15,20
の対応する導電性板12,17 のダイヤフラム9 との相対面
も微細粗さに表面加工されている。したがって、これら
の広い面間での密着度のために貼り付き現象を起こす。
この貼り付き現象によって、過大差圧が解除された後に
も、この各面が隔離状態に戻るという保証がない。この
貼り付き現象は、これが起きるとそれ以後に正常な差圧
検出が保証できなくなるという重大欠陥である。
【0005】この発明が解決しようとする課題は、従来
の技術がもつ以上の問題点を解消して、過大な差圧を受
けたときに、測定ダイヤフラムと相対する固定電極と
が、中心部で貼り付き現象を起こすことを防止する静電
容量式差圧検出器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数個の微
小高さの凸部を、測定ダイヤフラムの各表面の中心部に
同心円上に配して一体形成したり、または、測定ダイヤ
フラムの各表面に相対する固定電極の表面の中心部に同
心円上に配して一体形成する。また、この発明は、微小
高さの円環状凸部を、測定ダイヤフラムの各表面の中心
部に同心に一体形成したり、または、測定ダイヤフラム
の各表面に相対する固定電極表面の中心部に同心に一体
形成することもできる。
【0007】また、この発明は、測定ダイヤフラムの各
表面中心部と、これに相対する固定電極の表面中心部と
の少なくとも一方を、粗く表面加工することもできる。
【0008】
【作用】この発明では、過大な差圧が作用したとき、測
定ダイヤフラム表面の中心部が片方の固定電極に押圧さ
れるが、測定ダイヤフラム表面の中心部に同心円上に配
されて形成された複数個の微小高さの凸部によって、押
圧時の密着度が軽減されるから、押圧箇所の貼り付きが
抑制される。同様に、測定ダイヤフラムと相対する側の
固定電極表面の中心部に形成された複数個の微小高さの
凸部によっても、押圧時の密着度が軽減されるから、過
大差圧に基づく押圧箇所の貼り付きが抑制される。ま
た、同心円上に配されて形成された複数個の微小高さの
凸部の代わりに、同心で微小高さの円環状凸部によれ
ば、正味の押圧接触面積がさらに狭くなるから、密着度
の軽減が支援され、押圧箇所の貼り付きがさらに抑制さ
れる。さらにまた、測定ダイヤフラムの各表面中心部
と、これに相対する固定電極の表面中心部との少なくと
も一方に表面加工された粗さ面によれば、正味の押圧接
触面積が一層狭くなるから、密着度の軽減がさらに支援
され、押圧箇所の貼り付きが一層抑制される。
【0009】
【実施例】この発明に係る静電容量式差圧検出器の実施
例について、以下に図を参照しながら説明する。図1は
第1実施例の断面図である。この第1実施例が従来例と
異なる点は、ダイヤフラム10の両側の各表面中心部で、
その有効直径の約半分の直径の同心円上の等分4箇所に
それぞれ高さ1μm、径6μm程度の単一な微小凸部10
a が一体形成されることである。なお、従来例と同じ部
材には同じ符号を付けてある。第1実施例では、過大な
差圧が作用したとき、ダイヤフラム10の表面の中心部が
片方の固定電極15に押圧されるが、ダイヤフラム10の表
面の凸部10aによって、押圧時の密着度が軽減され、し
たがって、押圧箇所の貼り付きが抑制される。 図2は
第2実施例の断面図である。第2実施例が第1実施例と
異なる点は、左右の各固定電極15,20 の対応する導電性
板12,17 の中心部で、同心円上の等分4箇所に単一微小
凸部12a,17a がそれぞれ一体形成されることである。こ
の各凸部12a,17a の形状, 寸法は第1実施例における凸
部10a と同じで、この第2実施例の作用,効果も第1実
施例と同じである。
【0010】図3は第3実施例の断面図である。第3実
施例が第1実施例と異なる点は、ダイヤフラム10の中心
部で、同心円上に配された単一な微小凸部10a の代わり
に、同心で微小高さの円環状凸部10b が一体形成される
ことである。この円環状凸部10b の寸法は、直径がダイ
ヤフラム10の有効直径の約半分で、幅が6μm、高さが
1μm程度である。この第3実施例の作用,効果は、第
1実施例における単一凸部10a に比べて円環状凸部10b
による方が、正味の押圧接触面積をさらに小さくするか
ら、密着度の軽減が支援され、押圧箇所の貼り付きがさ
らに抑制されることになる。ところで円環状凸部は、ダ
イヤフラム10の中心部の代わりに、各固定電極15,20 の
対応する導電性板12,17 の中心部に一体形成することも
できる。作用, 効果は第3実施例と同様である。
【0011】図4は第4実施例の断面図である。第4実
施例が第1,第2,第3の各実施例と異なる点は、単一
凸部または円環状凸部を一体形成する代わりに、ダイヤ
フラム10の両側の各表面中心部を、破線表示の粗面部10
c のように、広い円形範囲にわたって、1μm程度に粗
く表面加工したことである。この構成によって、過大な
差圧を受けたとき、正味の押圧接触面積をさらに狭くす
ることができ、密着度の軽減がさらに支援され、押圧箇
所の貼り付きがさらに抑制される。ところで、粗面部の
加工は、ダイヤフラム10の中心部の代わりに、各固定電
極15,20 の対応する導電性板12,17 の中心部に施した
り、または、ダイヤフラム10と各固定電極15,20 の対応
する導電性板12,17 との両方の中心部に施すことができ
る。とくに両方に施すことは、正味の押圧接触面積を小
さくし、密着度の軽減にさらに有効である。
【0012】
【発明の効果】この発明によれば、過大な差圧が作用し
たとき、測定ダイヤフラム表面の中心部が片方の固定電
極に押圧されるときの密着度が軽減されるから、押圧箇
所の貼り付きが抑制される。しかも、単一凸部より円環
状凸部の方が、また粗面部を測定ダイヤフラムか固定電
極かの片側に、さらには両側に加工した方が、その効果
が増大する。したがって、ときに過大な差圧を受けるこ
とがあっても、正常に差圧検出ができる。しかも、その
方法が、測定ダイヤフラム側か固定電極側かに形成され
る複数個の凸部や、円環状凸部、粗さ面に基づくから、
場合に応じて最適または好適な方法が選択可能で、柔軟
に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る第1実施例の断面図
【図2】同じくその第2実施例の断面図
【図3】同じくその第3実施例の断面図
【図4】同じくその第4実施例の断面図
【図5】従来例で差圧を受けないときの断面図
【図6】従来例で過大な差圧を受けたときの断面図
【符号の説明】
10 ダイヤフラム 10a 凸部 10b 円環状凸部 10c 粗面部 12,17 導電性板 12a,17a 凸部 15,20 固定電極

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】差圧に応じて変位する可動電極としての測
    定ダイヤフラムと、この測定ダイヤフラムの各側に配設
    される固定電極との間にそれぞれ形成される静電容量に
    基づき、その差圧が測定される検出器において、測定ダ
    イヤフラムの各表面の中心部に、複数個の微小高さの凸
    部が、同心円上に配されて一体形成されてなることを特
    徴とする静電容量式差圧検出器。
  2. 【請求項2】差圧に応じて変位する可動電極としての測
    定ダイヤフラムと、この測定ダイヤフラムの各側に配設
    される固定電極との間にそれぞれ形成される静電容量に
    基づき、その差圧が測定される検出器において、測定ダ
    イヤフラムの各表面に相対する固定電極表面の中心部
    に、複数個の微小高さの凸部が、同心円上に配されて一
    体形成されてなることを特徴とする静電容量式差圧検出
    器。
  3. 【請求項3】差圧に応じて変位する可動電極としての測
    定ダイヤフラムと、この測定ダイヤフラムの各側に配設
    される固定電極との間にそれぞれ形成される静電容量に
    基づき、その差圧が測定される検出器において、微小高
    さの円環状凸部が、測定ダイヤフラムの各表面の中心部
    に同心に一体形成されてなることを特徴とする静電容量
    式差圧検出器。
  4. 【請求項4】差圧に応じて変位する可動電極としての測
    定ダイヤフラムと、この測定ダイヤフラムの各側に配設
    される固定電極との間にそれぞれ形成される静電容量に
    基づき、その差圧が測定される検出器において、微小高
    さの円環状凸部が、測定ダイヤフラムの各表面に相対す
    る固定電極表面の中心部に同心に一体形成されてなるこ
    とを特徴とする静電容量式差圧検出器。
  5. 【請求項5】差圧に応じて変位する可動電極としての測
    定ダイヤフラムと、この測定ダイヤフラムの各側に配設
    される固定電極との間にそれぞれ形成される静電容量に
    基づき、その差圧が測定される検出器において、測定ダ
    イヤフラムの各表面中心部と、これに相対する固定電極
    の表面中心部との少なくとも一方が、粗く表面加工され
    てなることを特徴とする静電容量式差圧検出器。
JP14881394A 1994-06-30 1994-06-30 静電容量式差圧検出器 Pending JPH0815068A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001255225A (ja) * 2000-03-10 2001-09-21 Anelva Corp 静電容量型真空センサ
JP2004233107A (ja) * 2003-01-28 2004-08-19 Kyocera Corp 圧力検出装置用パッケージ
JP2004245696A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Kyocera Corp 圧力検出装置用パッケージ
JP2016075562A (ja) * 2014-10-06 2016-05-12 大日本印刷株式会社 力学量センサおよび力学量測定装置
JP2017049086A (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 アズビル株式会社 微細機械装置

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