JPH08271367A - Pressure sensor - Google Patents
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- JPH08271367A JPH08271367A JP7324495A JP7324495A JPH08271367A JP H08271367 A JPH08271367 A JP H08271367A JP 7324495 A JP7324495 A JP 7324495A JP 7324495 A JP7324495 A JP 7324495A JP H08271367 A JPH08271367 A JP H08271367A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はサージ圧を吸収する機
能を具えた圧力センサに関し、特に、小型化したダイア
フラムにも対応できるサージ圧吸収機能を具えた圧力セ
ンサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor having a function of absorbing surge pressure, and more particularly to a pressure sensor having a surge pressure absorbing function that can be applied to a downsized diaphragm.
【０００２】[0002]
【従来技術およびその問題点】一般に、圧力の印加によ
ってダイアフラムを変位させるとともに、ダイアフラム
の変位量をセンサ素子の抵抗値の変化量に変換し、セン
サ素子の抵抗値の変化量を増幅して外部に取り出すこと
により圧力を検出するようにした圧力センサにあって
は、図３に示すように構成されている。2. Description of the Related Art Generally, a diaphragm is displaced by application of pressure, the displacement of the diaphragm is converted into a variation of the resistance value of the sensor element, and the variation of the resistance value of the sensor element is amplified and externally converted. The pressure sensor that detects the pressure by taking it out is constructed as shown in FIG.
【０００３】すなわち、この圧力センサは、内部に圧力
導入孔２２を介して外部と連通する空所２３を有するケ
ース２１と、このケース２１の空所２３内に設けられる
とともに、圧力導入孔２２を介して導入される圧力の大
きさに応じて変位するダイアフラム２４と、このダイア
フラム２４に設けられるとともに、ダイアフラム２４の
変位量に応じて抵抗値を変化させる歪みゲージ等のセン
サ素子２５と、空所２３内に設けられるとともに、セン
サ素子２５からの信号を増幅する回路を有する回路基板
２８と、回路基板２８の上部の空所２３内に設けられる
とともに、貫通コンデンサ３０を有する遮蔽板２９と、
一端が回路基板２８の回路に接続されるとともに、他端
が貫通コンデンサ３０を挿通して空所２３内に位置する
ターミナルピン３１と、空所２３の開口部を閉塞するコ
ネクタ３２と、一端がターミナルピン３１の他端に接合
されるとともに、他端がコネクタ３２を貫通して空所２
３外に位置するコネクタピン３３とを具えている。That is, this pressure sensor is provided inside the case 21 having a space 23 communicating with the outside through the pressure introduction hole 22 and inside the space 23 of the case 21. A diaphragm 24 that is displaced according to the magnitude of the pressure introduced through the diaphragm 24, a sensor element 25 such as a strain gauge that is provided on the diaphragm 24, and that changes a resistance value according to the displacement amount of the diaphragm 24, and a space. A circuit board 28 having a circuit for amplifying a signal from the sensor element 25 and a shield plate 29 having a feedthrough capacitor 30 provided in the space 23 above the circuit board 28.
One end is connected to the circuit of the circuit board 28, the other end is inserted through the feedthrough capacitor 30 and is located in the void 23, the connector 32 for closing the opening of the void 23, and one end is It is joined to the other end of the terminal pin 31 and penetrates the connector 32 at the other end to leave a space 2
3 and a connector pin 33 located outside.
【０００４】そして、上記のように構成した圧力センサ
の圧力導入孔２２に流体圧が作用すると、その流体圧は
圧力導入孔２２を介してダイアフラム２４に作用し、ダ
イアフラム２４の受圧部２４ｂが流体圧の大きさに応じ
て変位するとともに、ダイアフラム２４の受圧部２４ｂ
の変位量に応じてセンサ素子２５が抵抗値を変化させ、
このセンサ素子２５の抵抗値の変化を回路基板２８の回
路で増幅して外部に取り出すことにより、作用する流体
圧を検出できるものである。When a fluid pressure acts on the pressure introducing hole 22 of the pressure sensor constructed as described above, the fluid pressure acts on the diaphragm 24 through the pressure introducing hole 22, and the pressure receiving portion 24b of the diaphragm 24 acts as a fluid. The pressure receiving portion 24b of the diaphragm 24 is displaced according to the magnitude of pressure.
The sensor element 25 changes the resistance value according to the displacement amount of
The acting fluid pressure can be detected by amplifying the change in the resistance value of the sensor element 25 by the circuit of the circuit board 28 and taking it out to the outside.
【０００５】この場合、圧力導入孔２２には中心部に軸
線方向に貫通するオリフィス２７を有するサージ圧吸収
部材２６が螺着されていて、このサージ圧吸収部材２６
のオリフィス２７を介してダイアフラム２４の受圧部２
４ｂに流体圧を作用させることで、ダイアフラム２４の
受圧部２４ｂに直接にサージ圧による急激な圧力波が作
用するのが防止されものである。In this case, a surge pressure absorbing member 26 having an orifice 27 penetrating in the axial direction at the center thereof is screwed into the pressure introducing hole 22, and the surge pressure absorbing member 26 is screwed.
The pressure receiving portion 2 of the diaphragm 24 through the orifice 27 of
By applying a fluid pressure to 4b, it is possible to prevent a sudden pressure wave due to surge pressure from directly acting on the pressure receiving portion 24b of the diaphragm 24.
【０００６】ここで、ダイアフラム２４の内部に流れ込
む流体の流入量（ダイアフラム２４内外の圧力が平衡状
態になった時の流入量）は、ダイアフラム２４の容積
（元の容積＋受圧部２４ｂの変形による増加分の容積）
と流体の圧縮率で決定される。また、ダイアフラム２４
の入口部にサージ圧吸収部材２６を設けると、そのオリ
フィス２７を流体が通過する際の抵抗により流量が低下
し、ダイアフラム２４の内部に所定量の流体が流れ込む
までに要する時間に遅れが生じることになる。この時間
的な遅れによりサージ圧による急激な圧力波が減衰され
るものである。Here, the inflow amount of the fluid flowing into the diaphragm 24 (the inflow amount when the pressure inside and outside the diaphragm 24 is in an equilibrium state) is determined by the volume of the diaphragm 24 (the original volume + the deformation of the pressure receiving portion 24b). Volume of increase)
And the compressibility of the fluid. Also, the diaphragm 24
If the surge pressure absorbing member 26 is provided at the inlet of the, the flow rate decreases due to the resistance of the fluid passing through the orifice 27, and the time required for a predetermined amount of fluid to flow into the diaphragm 24 is delayed. become. Due to this time delay, a rapid pressure wave due to surge pressure is attenuated.
【０００７】また、サージ圧吸収部材２６のオリフィス
２７の有効径は、サージ圧の大きさやダイアフラム２４
の内部に通じる配管の種類等によって決定されるもので
あり、例えば、容積が２０ｍｍ3 程度のダイアフラム２
４には、オリフィス径が０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度のオリ
フィス２７を有するサージ吸収部材２６が使用されるも
のである。The effective diameter of the orifice 27 of the surge pressure absorbing member 26 depends on the magnitude of the surge pressure and the diaphragm 24.
It is determined by the type of piping leading to the inside of the diaphragm, and for example, the diaphragm 2 having a volume of about 20 mm 3.
4 is a surge absorbing member 26 having an orifice 27 having an orifice diameter of about 0.5 mm to 1 mm.
【０００８】一方、近年の技術革新に伴い、ダイアフラ
ム２４およびセンサ素子２５が小型化されるようになっ
たため、それに対応できる小型化（小径化）したオリフ
ィス２７を有するサージ圧吸収部材２６が要求されるよ
うになった。例えば、ダイアフラム２４の容積を２０ｍ
ｍ3 の１／１０程度とした場合には、それに応じてサー
ジ圧吸収部材２６のオリフィス２７のオリフィス径を
０．５ｍｍ〜１ｍｍよりも更に小型化（小径化）する必
要がある。On the other hand, due to the recent technological innovation, the diaphragm 24 and the sensor element 25 have been downsized, so that a surge pressure absorbing member 26 having a downsized (smaller diameter) orifice 27 corresponding thereto is required. It became so. For example, the volume of the diaphragm 24 is 20 m
When it is set to about 1/10 of m 3 , it is necessary to further reduce the orifice diameter of the orifice 27 of the surge pressure absorbing member 26 from 0.5 mm to 1 mm (smaller diameter).
【０００９】しかしながら、上記のようなサージ圧吸収
部材２６にあっては、機械加工（ドリル加工）によって
オリフィス２７を形成するようになっているため、小型
化（小径化）するにも限度があり、ダイアフラム２４等
の小型化に対応できる充分に小型化（小径化）したオリ
フィス径のオリフィス２７を形成することができない。
したがって、従来の加工法で形成することのできる最小
のオリフィス２７をサージ圧吸収部材２６に形成したと
しても、ダイアフラム２４の内部に所定量の流体が流れ
込むまでに要する時間に充分な遅れを生じさせることが
できず、サージ圧による急激な圧力波がダイアフラム２
４の受圧部２４ｂに作用してしまうことになる。However, in the surge pressure absorbing member 26 as described above, since the orifice 27 is formed by machining (drilling), there is a limit to miniaturization (diameter reduction). However, it is not possible to form the orifice 27 having a sufficiently small (small diameter) orifice diameter capable of accommodating the downsizing of the diaphragm 24 and the like.
Therefore, even if the minimum orifice 27 that can be formed by the conventional processing method is formed in the surge pressure absorbing member 26, a sufficient delay occurs in the time required for a predetermined amount of fluid to flow into the diaphragm 24. And a sudden pressure wave caused by surge pressure is generated by the diaphragm 2
4 will act on the pressure receiving portion 24b.
【００１０】一方、実開昭５５−３０８４２号公報に開
示されている半導体圧力センサは、基板上にダイアフラ
ムを設けるとともに、２つのキャップ間で基板の周縁部
を挟持し、ダイアフラムに設けた拡散抵抗が接する空間
部を真空室とするとともに、基板にダイアフラムに圧力
を伝えるための穴を設け、さらに、この穴に通じる圧力
導入用パイプを下側のキャップに設けたものである。On the other hand, in the semiconductor pressure sensor disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 55-30842, a diaphragm is provided on the substrate, and a peripheral edge of the substrate is sandwiched between two caps to provide a diffusion resistance provided on the diaphragm. In addition to forming a vacuum chamber in the space contacting with each other, the substrate is provided with a hole for transmitting pressure to the diaphragm, and a pressure introducing pipe communicating with this hole is provided in the lower cap.
【００１１】しかしながら、このような半導体圧力セン
サにあっては、ダイアフラムに圧力を伝える穴が設けら
れている基板は、周縁部を２つのキャップによって挟持
される構成となっているため、小型化するにしても限度
があり、前述したように、例えば、ダイアフラムの容積
を２０ｍｍ3 の１／１０程度にした場合には、それに対
応できる穴を基板に形成することができない。したがっ
て、流体側に生じるサージ圧を充分に吸収することがで
きず、サージ圧による急激な圧力波がダイアフラムの受
圧部に作用してしまう。However, in such a semiconductor pressure sensor, the substrate having the holes for transmitting the pressure in the diaphragm has a structure in which the peripheral portion is sandwiched by the two caps, and therefore the size is reduced. However, there is a limit, and as described above, for example, when the volume of the diaphragm is set to about 1/10 of 20 mm 3 , holes corresponding to it cannot be formed in the substrate. Therefore, the surge pressure generated on the fluid side cannot be sufficiently absorbed, and a rapid pressure wave due to the surge pressure acts on the pressure receiving portion of the diaphragm.
【００１２】この発明は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、ダイアフラム等の小型
化に充分に対応できる小径のオリフィスを有するサージ
圧吸収部材を具えた圧力センサを提供することを目的と
するものである。The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional ones, and provides a pressure sensor having a surge pressure absorbing member having a small-diameter orifice capable of sufficiently responding to downsizing of a diaphragm or the like. The purpose is to do.
【００１３】[0013]
【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、圧力導入孔を有するケースと、該
ケース内の前記圧力導入孔の開口部に設けられるととも
に、圧力導入孔を介して導入される流体の圧力に応じて
変位するダイアフラムと、該ダイアフラムに設けられる
とともに、ダイアフラムの変位量に応じて抵抗値を変化
させるセンサ素子と、前記ケース内に設けられるととも
に、前記センサ素子からの信号を増幅する回路を有する
回路基板とを具えた圧力センサにおいて、前記圧力導入
孔の開口部に、薄板に微小なオリフィスを穿設したサー
ジ圧吸収部材を介して前記ダイアフラムを設けた手段を
採用したものである。In order to solve the above problems, the present invention provides a case having a pressure introducing hole, and a pressure introducing hole provided at the opening of the pressure introducing hole in the case. A diaphragm that is displaced according to the pressure of the fluid introduced through the diaphragm, a sensor element that is provided on the diaphragm and that changes a resistance value according to the amount of displacement of the diaphragm, and a sensor element that is provided inside the case and that has the sensor In a pressure sensor including a circuit board having a circuit for amplifying a signal from an element, the diaphragm is provided at the opening of the pressure introducing hole via a surge pressure absorbing member having a minute orifice formed in a thin plate. The means is adopted.
【００１４】[0014]
【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、圧力導入孔に導入される流体は、圧力導入孔から
サージ圧吸収部材のオリフィスを介してダイアフラムに
作用することになる。このサージ圧吸収部材は、薄板に
微小なオリフィスを穿設したものであるので、プレス加
工等によって外形を形成することができるとともに、エ
ッチング等によりオリフィスを形成することができるも
のである。したがって、ダイアフラムの小型化に充分に
対応できる小型化（小径化）したオリフィス径のオリフ
ィスをサージ圧吸収部材に形成することができるので、
小型化したダイアフラムでも流体側に生じるサージ圧を
充分に吸収でき、サージ圧による急激な圧力波がダイア
フラム側に直接に作用するのを防止できることになる。According to the present invention, by adopting the above means, the fluid introduced into the pressure introducing hole acts on the diaphragm from the pressure introducing hole through the orifice of the surge pressure absorbing member. Since this surge pressure absorbing member is a thin plate in which minute orifices are bored, the outer shape can be formed by press working or the like, and the orifice can be formed by etching or the like. Therefore, it is possible to form an orifice having a small size (smaller diameter) in the surge pressure absorbing member, which can sufficiently correspond to the size reduction of the diaphragm.
Even with a downsized diaphragm, the surge pressure generated on the fluid side can be sufficiently absorbed, and a rapid pressure wave due to the surge pressure can be prevented from directly acting on the diaphragm side.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図１には、この発明による圧力センサの第１
の実施例の縦断面図が示されていて、この実施例に示す
圧力センサは、内部に圧力導入孔２を介して外部と連通
する空所３を有するケース１と、このケース１の空所３
内の圧力導入孔２の開口部に設けられるとともに、圧力
導入孔２を介して導入される圧力の大きさに応じて変位
するダイアフラム４と、このダイアフラム４の上面側
（圧力導入孔２と反対側の面）に設けられるとともに、
ダイアフラム４の変位量に応じて抵抗値を変化させる歪
みゲージ等のセンサ素子５と、ダイアフラム４と圧力導
入孔２の開口部との間に設けられるとともに、中心部に
軸線方向に貫通するオリフィス７を有するサージ圧吸収
部材６と、空所３内に設けられるとともに、センサ素子
５からの信号を増幅する回路を有する回路基板８と、回
路基板８の上部の空所３内に設けられるとともに、貫通
コンデンサ１０を有する遮蔽板９と、一端が回路基板８
の回路に接合されるとともに、他端が貫通コンデンサ１
０を挿通して空所３内に位置するターミナルピン１１
と、空所３の開口部を閉塞するコネクタ１２と、一端が
ターミナルピン１１の他端に接合されるとともに、他端
がコネクタ１２を貫通して空所３外に位置するコネクタ
ピン１３とを具えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention shown in the drawings will be described below. FIG. 1 shows a first pressure sensor according to the present invention.
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the embodiment of the present invention, in which the pressure sensor shown in this embodiment has a case 1 having a space 3 communicating with the outside through a pressure introducing hole 2 and a space of the case 1. Three
A diaphragm 4 which is provided in the opening of the pressure introducing hole 2 and which is displaced according to the magnitude of the pressure introduced through the pressure introducing hole 2, and an upper surface side of the diaphragm 4 (opposite to the pressure introducing hole 2). Side surface), and
An orifice 7 which is provided between the sensor element 5 such as a strain gauge that changes its resistance value according to the displacement amount of the diaphragm 4 and the opening of the diaphragm 4 and the pressure introducing hole 2 and which penetrates the center in the axial direction. And a circuit board 8 having a circuit for amplifying a signal from the sensor element 5 and a surge pressure absorbing member 6 having the above-mentioned structure, and provided in the space 3 above the circuit board 8. Shielding plate 9 having feedthrough capacitor 10 and circuit board 8 at one end
Is connected to the circuit and the other end is a feedthrough capacitor 1
Terminal pin 11 which is inserted in 0 and is located in void 3
A connector 12 for closing the opening of the space 3 and a connector pin 13 having one end joined to the other end of the terminal pin 11 and the other end penetrating the connector 12 and located outside the space 3. It has.
【００１６】ケース１の空所３の一端は開放されている
とともに、他端（底面側）には空所３内外を連通する圧
力導入孔２が穿設され、この圧力導入孔２の空所３側の
開口部には全周に渡って適宜の深さの凹部２ａが穿設さ
れ、この凹部２ａ内にサージ圧吸収部材６およびダイア
フラム４がそれらの順で設けられるようになっている。One end of the cavity 3 of the case 1 is open, and a pressure introducing hole 2 for communicating the inside and the outside of the cavity 3 is formed at the other end (bottom surface side) of the cavity 3. A concave portion 2a having an appropriate depth is formed in the opening on the third side over the entire circumference, and the surge pressure absorbing member 6 and the diaphragm 4 are provided in this order in the concave portion 2a.
【００１７】サージ圧吸収部材６は、薄板をプレス加工
等により円形状に形成するとともに、中心部にエッチン
グ等により軸線方向に貫通する貫通孔を穿設してそれを
オリフィス７としたものであって、圧力導入孔２の開口
部の凹部２ａに合致し得る大きさに形成されている。The surge pressure absorbing member 6 is formed by forming a thin plate into a circular shape by pressing or the like and forming a through hole in the central portion by etching or the like in the axial direction to form an orifice 7. In addition, the pressure introducing hole 2 is formed to have a size that can match the concave portion 2a of the opening.
【００１８】ダイアフラム４は、円柱状をなすものの中
心部に適宜の深さの穴４ａを穿設して、穴４ａの底面に
対応する部分に薄肉の受圧部４ｂを形成するとともに、
穴４ａの開口部の周面に全周に渡って径方向外方に環状
に張り出るフランジ部４ｃを一体に形成したものであっ
て、フランジ部４ｃはケース１の圧力導入孔２の開口部
の凹部２ａに合致し得る大きさに形成されている。The diaphragm 4 has a cylindrical shape and has a hole 4a having an appropriate depth formed in the center thereof to form a thin pressure receiving portion 4b at a portion corresponding to the bottom surface of the hole 4a.
A flange portion 4c is formed integrally with the outer peripheral surface of the opening portion of the hole 4a so as to radially outwardly project in the radial direction, and the flange portion 4c is the opening portion of the pressure introducing hole 2 of the case 1. It is formed to have a size that can fit into the recess 2a.
【００１９】サージ圧吸収部材６およびダイアフラム４
のフランジ部４ｃをそれらの順で圧力導入孔２の凹部２
ａ内に位置した状態で、両者はレーザビーム溶接等によ
りケース１側に一体に溶着されるようになっている。Surge pressure absorbing member 6 and diaphragm 4
The flange portion 4c of the concave portion 2 of the pressure introducing hole 2 in that order.
Both of them are integrally welded to the case 1 side by laser beam welding or the like in a state of being positioned inside a.
【００２０】ダイアフラム４の受圧部４ｂの穴４ａと反
対側の面（ダイアフラム４の上面側）には、歪みゲージ
等のセンサ素子５がスパッタ、蒸着、フォトリソ等の適
宜の成膜法によって所定のパターンに形成されている。On the surface of the pressure receiving portion 4b of the diaphragm 4 opposite to the hole 4a (upper surface of the diaphragm 4), a sensor element 5 such as a strain gauge is formed by a predetermined film forming method such as sputtering, vapor deposition or photolithography. It is formed in a pattern.
【００２１】回路基板８には、センサ素子５からの信号
を増幅する回路が組込まれているとともに、中心部には
上下方向に貫通する孔８ａが穿設されている。回路基板
８はケース１の空所３の底面側に装着されるとともに、
装着時に中心部の孔８ａ内にダイアフラム４の上部を位
置させた状態で、ダイアフラム４の受圧部４ｂ上のセン
サ素子５と回路基板８の回路との間はワイヤボンディン
グ等により結線されるようになっている。A circuit for amplifying a signal from the sensor element 5 is incorporated in the circuit board 8, and a hole 8a penetrating in the vertical direction is formed in the central portion. The circuit board 8 is mounted on the bottom side of the void 3 of the case 1, and
With the upper part of the diaphragm 4 positioned inside the hole 8a at the center of the mounting, the sensor element 5 on the pressure receiving part 4b of the diaphragm 4 and the circuit of the circuit board 8 are connected by wire bonding or the like. Has become.
【００２２】回路基板８の上部の空所３内には、遮蔽板
９が装着されているとともに、遮蔽板９の適宜の位置に
は、１個又は複数個の貫通コンデンサ１０が装着され、
この貫通コンデンサ１０の中心部をターミナルピン１１
が挿通するようになっている。A shield plate 9 is mounted in the space 3 above the circuit board 8, and one or a plurality of feedthrough capacitors 10 are mounted at appropriate positions on the shield plate 9,
The central portion of this feedthrough capacitor 10 is provided with a terminal pin 11
Is to be inserted.
【００２３】コネクタ１２は樹脂等から形成される略円
柱状をなすものであって、ケース１の空所３の開口部に
そこを閉塞するように装着されるとともに、ケース１の
開口周縁部をコネクタ１２側にかしめ付けることで、ケ
ース１側に固定されるようになっている。The connector 12 is made of a resin or the like and has a substantially columnar shape. The connector 12 is attached to the opening of the cavity 3 of the case 1 so as to close the opening, and the peripheral edge of the opening of the case 1 is closed. By caulking to the connector 12 side, it is fixed to the case 1 side.
【００２４】コネクタ１２にはＬ字形状のコネクタピン
１３が一体に成形されている。コネクタ１２の下面側に
は適宜の深さの凹部１２ａが穿設され、この凹部１２ａ
内にコネクタピン１３の一端部が位置するようになって
いる。An L-shaped connector pin 13 is integrally formed with the connector 12. A recess 12a having an appropriate depth is formed on the lower surface side of the connector 12, and the recess 12a
One end of the connector pin 13 is located inside.
【００２５】ターミナルピン１１は、棒状をなすものの
一端を屈曲させてその部分に略Ｃ形状の接合部１１ａを
形成したものであって、接合部１１ａは回路基板８の回
路にはんだ付けにより接合され、他端は遮蔽板９の貫通
コンデンサ１０を貫通した状態でコネクタピン１３の一
端にはんだ付けにより接合されるようになっている。な
お、貫通コンデンサ１０とターミナルピン１１との間も
はんだ付けにより一体に接合されるようになっている。The terminal pin 11 is formed by bending one end of a rod-shaped member and forming a substantially C-shaped joint portion 11a at that portion. The joint portion 11a is joined to the circuit of the circuit board 8 by soldering. The other end is joined to one end of the connector pin 13 by soldering while penetrating the feedthrough capacitor 10 of the shield plate 9. The feedthrough capacitor 10 and the terminal pin 11 are also integrally joined by soldering.
【００２６】次に、前記に示すものの作用について説明
する。上記のように構成したこの実施例による圧力セン
サの圧力導入孔２に流体圧が作用すると、流体圧は圧力
導入孔２からサージ圧吸収部材６のオリフィス７を介し
てダイアフラム４の受圧部４ｂに作用し、受圧部４ｂが
流体の圧力に応じて変位するとともに、受圧部４ｂの変
位量に応じて受圧部４ｂ上のセンサ素子５がその抵抗値
を変化させ、このセンサ素子５の抵抗値の変化を回路基
板８の回路で増幅して外部に取り出すことにより、作用
する流体圧が検出されることになる。Next, the operation of the above will be described. When the fluid pressure acts on the pressure introducing hole 2 of the pressure sensor according to this embodiment configured as described above, the fluid pressure is applied from the pressure introducing hole 2 to the pressure receiving portion 4b of the diaphragm 4 via the orifice 7 of the surge pressure absorbing member 6. When the pressure receiving portion 4b is displaced according to the pressure of the fluid, the sensor element 5 on the pressure receiving portion 4b changes its resistance value according to the displacement amount of the pressure receiving portion 4b. By amplifying the change in the circuit of the circuit board 8 and taking it out to the outside, the acting fluid pressure is detected.
【００２７】ここで、圧力導入孔２に作用する流体圧
は、圧力導入孔２からサージ圧吸収部材６のオリフィス
７を介してダイアフラム４の受圧部４ｂに作用すること
になる。すなわち、圧力導入孔２側の圧力とダイアフラ
ム４の内部の圧力とが等しくなるまで、圧力導入孔２側
からダイアフラム４の内部に流体が流れ込むことにな
る。この場合の流体の流入量は、ダイアフラム４の容積
（元の容積＋受圧部４ｂの変形による増加分の容積）と
流体の圧縮率で決定される。また、流体がサージ圧吸収
部材６のオリフィス７を通過するときの抵抗により流量
が低下し、所定の量の流体がダイアフラム４の内部に流
れ込むのに要する時間に遅れが生じることになる。この
時間的な遅れにより流体側に生じるサージ圧が吸収さ
れ、サージ圧による急激な圧力波がダイアフラム４の受
圧部４ｂに直接に作用するのが防止されることになる。Here, the fluid pressure acting on the pressure introducing hole 2 acts on the pressure receiving portion 4b of the diaphragm 4 from the pressure introducing hole 2 through the orifice 7 of the surge pressure absorbing member 6. That is, the fluid flows into the inside of the diaphragm 4 from the side of the pressure introducing hole 2 until the pressure on the side of the pressure introducing hole 2 becomes equal to the pressure inside the diaphragm 4. The inflow amount of the fluid in this case is determined by the volume of the diaphragm 4 (the original volume + the volume increased by the deformation of the pressure receiving portion 4b) and the compression rate of the fluid. Further, the flow rate decreases due to the resistance when the fluid passes through the orifice 7 of the surge pressure absorbing member 6, and the time required for a predetermined amount of fluid to flow into the diaphragm 4 is delayed. Due to this time delay, the surge pressure generated on the fluid side is absorbed, and a sudden pressure wave due to the surge pressure is prevented from directly acting on the pressure receiving portion 4b of the diaphragm 4.
【００２８】上記のように構成したこの実施例による圧
力センサにあっては、サージ圧吸収部材６は、薄板をプ
レス加工等により円形状に形成するとともに、円形状に
形成したものの中心部にエッチング等により軸線方向に
貫通する貫通孔を穿設してそれをオリフィス７としたも
のであるので、従来不可能であった０．５ｍｍ以下の微
小径のオリフィス７でも充分に形成することができるこ
とになる。In the pressure sensor according to this embodiment constructed as described above, the surge pressure absorbing member 6 is formed by pressing a thin plate into a circular shape and etching the central portion of the circular shape. Since an orifice 7 is formed by forming a through hole penetrating in the axial direction by means such as the above, it is possible to sufficiently form an orifice 7 having a minute diameter of 0.5 mm or less, which has been impossible in the past. Become.
【００２９】したがって、ダイアフラム４を小型化して
例えば容量を２０ｍｍ3 の１／１０程度とした場合であ
っても、それに充分に対応できる小径のオリフィス７を
有するサージ圧吸収部材６が得られることになり、小型
化したダイアフラム４でも所定の量の流体がダイアフラ
ム４の内部に流れ込むまでに要する時間を充分に遅れさ
せることができ、流体側にサージ圧が生じてもそれによ
る急激な圧力波が直接にダイアフラム４の受圧部４ｂに
作用することを防止できる。Therefore, even if the diaphragm 4 is miniaturized to have a capacity of, for example, about 1/10 of 20 mm 3 , the surge pressure absorbing member 6 having the orifice 7 having a small diameter can be obtained. Therefore, even with the downsized diaphragm 4, it is possible to sufficiently delay the time required for a predetermined amount of fluid to flow into the inside of the diaphragm 4, and even if a surge pressure occurs on the fluid side, a rapid pressure wave due to the surge pressure is directly generated. Further, it is possible to prevent the pressure-receiving portion 4b of the diaphragm 4 from being acted upon.
【００３０】図２には、この発明による圧力センサの第
２の実施例が示されていて、この実施例に示す圧力セン
サは、ケース１の圧力導入孔２の開口部に、中心部にオ
リフィス７を有するサージ圧吸収部材６を抵抗溶接等に
より溶着するとともに、サージ圧吸収部材６の上面側に
筒状のガラス台座１５を介してダイアフラム４を設けた
ものであって、その他の構成は前記第１の実施例に示す
ものと同様の構成を有している。FIG. 2 shows a second embodiment of the pressure sensor according to the present invention. The pressure sensor shown in this embodiment has an orifice at the center of the pressure introducing hole 2 of the case 1. The surge pressure absorbing member 6 having the number 7 is welded by resistance welding or the like, and the diaphragm 4 is provided on the upper surface side of the surge pressure absorbing member 6 via the cylindrical glass pedestal 15. It has the same configuration as that shown in the first embodiment.
【００３１】そして、この実施例に示す圧力センサにあ
っても前記第１の実施例に示すものと同様に、ダイアフ
ラム４が小型化されても、充分にそれに対応できるオリ
フィス７を有するサージ圧吸収部材６を形成することが
できるので、流体側にサージ圧が生じてもそれによる急
激な圧力波がダイアフラム４の受圧部４ｂに直接に作用
するのを防止できることになる。Even in the pressure sensor of this embodiment, as in the case of the first embodiment, even if the diaphragm 4 is downsized, the surge pressure absorption having the orifice 7 can be sufficiently dealt with. Since the member 6 can be formed, it is possible to prevent a sudden pressure wave caused by the surge pressure from directly acting on the pressure receiving portion 4b of the diaphragm 4 even if a surge pressure is generated on the fluid side.
【００３２】[0032]
【発明の効果】この発明は、圧力導入孔を有するケース
と、該ケース内の前記圧力導入孔の開口部に設けられる
とともに、圧力導入孔を介して導入される流体の圧力に
応じて変位するダイアフラムと、該ダイアフラムに設け
られるとともに、ダイアフラムの変位量に応じて抵抗値
を変化させるセンサ素子と、前記ケース内に設けられる
とともに、前記センサ素子からの信号を増幅する回路を
有する回路基板とを具えた圧力センサにおいて、前記圧
力導入孔の開口部に、薄板に微小なオリフィスを穿設し
たサージ圧吸収部材を介して前記ダイアフラムを設けた
構成としたことにより、以下のような効果を奏すること
になる。According to the present invention, a case having a pressure introducing hole and an opening portion of the pressure introducing hole in the case are provided, and the case is displaced according to the pressure of the fluid introduced through the pressure introducing hole. A diaphragm, a sensor element that is provided on the diaphragm and that changes a resistance value according to a displacement amount of the diaphragm, and a circuit board that is provided in the case and that has a circuit that amplifies a signal from the sensor element. In the pressure sensor provided, the following effects can be obtained by providing the diaphragm at the opening of the pressure introducing hole via the surge pressure absorbing member having a minute orifice formed in a thin plate. become.
【００３３】すなわち、サージ圧吸収部材は、外形をプ
レス加工等によって形成するとともに、中心部のオリフ
ィスをエッチング等によって形成することができるの
で、ダイアフラムが小型化されて容量が大幅に小さくな
ったとしても、それに対応できる充分に小型化（小径
化）したオリフィスを有するサージ圧吸収部材が得られ
ることになる。That is, since the outer shape of the surge pressure absorbing member can be formed by pressing or the like and the central orifice can be formed by etching or the like, the diaphragm is downsized and the capacity is significantly reduced. However, it is possible to obtain a surge pressure absorbing member having an orifice that is sufficiently miniaturized (smaller in diameter) to cope with this.
【００３４】したがって、小型化して容量が大幅に小さ
くなったダイアフラムであっても、オリフィスを流体が
通過する際の抵抗により流量を充分に低下させることが
できるので、所定量の流体がダイアフラムの内部に流れ
込むのに要する時間を充分に遅らせることができること
になり、サージ圧による急激な圧力波がダイアフラム側
に直接に伝わるのを防止することができることになる。Therefore, even if the diaphragm is downsized and the capacity is significantly reduced, the flow rate can be sufficiently reduced by the resistance when the fluid passes through the orifice, so that a predetermined amount of fluid is stored inside the diaphragm. It is possible to sufficiently delay the time required to flow into the valve, and it is possible to prevent a rapid pressure wave due to the surge pressure from being directly transmitted to the diaphragm side.
【図１】この発明による圧力センサの第１の実施例を示
した縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing a first embodiment of a pressure sensor according to the present invention.
【図２】この発明による圧力センサの第２の実施例を示
した縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view showing a second embodiment of the pressure sensor according to the present invention.
【図３】従来の圧力センサの一例を示した縦断面図であ
る。FIG. 3 is a vertical sectional view showing an example of a conventional pressure sensor.
【符号の説明】 １、２１……ケース ２、２２……圧力導入孔 ２ａ、１２ａ……凹部 ３、２３……空所 ４、２４……ダイアフラム ４ａ……穴 ４ｂ、２４ｂ……受圧部 ４ｃ……フランジ部 ５、２５……センサ素子 ６、２６……サージ圧吸収部材 ７、２７……オリフィス ８、２８……回路基板 ８ａ……孔 ９、２９……遮蔽板 １０、３０……貫通コンデンサ １１、３１……ターミナルピン １１ａ……接合部 １２、３２……コネクタ １３、３３……コネクタピン １５……ガラス台座[Explanation of reference signs] 1,21 ...... Case 2, 22 ...... Pressure introducing holes 2a, 12a ...... Recesses 3,23 ...... Vacancy 4,24 ...... Diaphragm 4a ...... Hole 4b, 24b ...... Pressure receiving part 4c ...... Flange part 5, 25 ...... Sensor element 6, 26 ...... Surge pressure absorbing member 7, 27 ...... Orifice 8, 28 ...... Circuit board 8a ...... Hole 9,29 ...... Shielding plate 10, 30 ...... Penetration Capacitor 11, 31 ...... Terminal pin 11a ...... Joined portion 12,32 ...... Connector 13,33 ...... Connector pin 15 ...... Glass pedestal
Claims (1)
と、該ケース（１）内の前記圧力導入孔（２）の開口部
に設けられるとともに、圧力導入孔（２）を介して導入
される流体の圧力に応じて変位するダイアフラム（４）
と、該ダイアフラム（４）に設けられるとともに、ダイ
アフラム（４）の変位量に応じて抵抗値を変化させるセ
ンサ素子（５）と、前記ケース（１）内に設けられると
ともに、前記センサ素子（５）からの信号を増幅する回
路を有する回路基板（８）とを具えた圧力センサにおい
て、前記圧力導入孔（２）の開口部に、薄板に微小なオ
リフィス（７）を穿設したサージ圧吸収部材（６）を介
して前記ダイアフラム（４）を設けたことを特徴とする
圧力センサ。1. A case (1) having a pressure introducing hole (2).
And a diaphragm (4) provided at the opening of the pressure introducing hole (2) in the case (1) and displaced according to the pressure of the fluid introduced through the pressure introducing hole (2).
A sensor element (5) provided on the diaphragm (4) and changing a resistance value according to a displacement amount of the diaphragm (4); and a sensor element (5) provided in the case (1). A pressure sensor having a circuit board (8) having a circuit for amplifying a signal from the above), surge pressure absorption by forming a minute orifice (7) in a thin plate at the opening of the pressure introducing hole (2). A pressure sensor characterized in that the diaphragm (4) is provided via a member (6).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7324495A JPH08271367A (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7324495A JPH08271367A (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Pressure sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271367A true JPH08271367A (en) | 1996-10-18 |
Family
ID=13512584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7324495A Pending JPH08271367A (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08271367A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1995
- 1995-03-30 JP JP7324495A patent/JPH08271367A/en active Pending
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