JPH0886711A - Pressure sensor device and gas meter using this pressure sensor device - Google Patents

Pressure sensor device and gas meter using this pressure sensor device

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JPH0886711A
JPH0886711A JP24680094A JP24680094A JPH0886711A JP H0886711 A JPH0886711 A JP H0886711A JP 24680094 A JP24680094 A JP 24680094A JP 24680094 A JP24680094 A JP 24680094A JP H0886711 A JPH0886711 A JP H0886711A
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JP
Japan
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pressure
capacitance
unit
detected
electrostatic capacitance
Prior art date
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Application number
JP24680094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Bingo
英之 備後
Nobuo Kadoi
信夫 角井
Yoshitoshi Sunakawa
佳敬 砂川
Tomonori Morimura
知則 守村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To reduce a detecting error to the possible minimum level, reduce cost by reducing the number of part items, and improve productivity. CONSTITUTION: A pressure sensor device is provided with a pressure receiving part to sense pressure of pressure fluid and a reference part composed of an element (a capacitor) having fixed capacity, and is provided with a detecting part 1 which has one and other fixed electrodes 55 and 59 and a movable electrode 57 positioned between these fixed electrodes 55 and 59 so as to move according to pressure sensed by the pressure receiving part and detects capacitance C1 between one fixed electrode 55 and the movable electrode 57 and capacitance C2 between the other fixed electrode 59 and the movable electrode 57 and a signal processing unit C to output a desired signal by processing the capacitance C1 and C2 detected by the detecting part 1 and capacitance CR being a reference detected by the reference part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、流体(ガス等)の圧力
を検出し、圧力に応じた信号を出力する圧力センサ装置
とこの圧力センサ装置を使用したガスメータに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor device for detecting the pressure of a fluid (gas or the like) and outputting a signal corresponding to the pressure, and a gas meter using this pressure sensor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の圧力センサ装置として特
開昭59−171826号公報に開示された技術があ
る。この開示技術は、ハウジング、ダイヤフラムおよび
スペーサの温度係数を合わせて温度補償しょうとするも
のであり、金属材料よりなるハウジングに、可動電極を
半田付けにて支持しているダイヤフラムが半田付けにて
固定されており、プラスチック材よりなる環状のスペー
サがハウジングにねじにより固定されると共に、固定電
極としての鉄板が可動電極に対向するごとくねじにより
固定されている。
2. Description of the Related Art As a conventional pressure sensor device of this type, there is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-171826. This disclosed technology attempts to compensate the temperature by matching the temperature coefficients of the housing, the diaphragm, and the spacer. The diaphragm supporting the movable electrode by soldering is fixed to the housing made of a metal material by soldering. The annular spacer made of a plastic material is fixed to the housing with screws, and the iron plate as a fixed electrode is fixed with screws so as to face the movable electrode.

【0003】また、従来のガスメータとして特開昭63
−2087718号公報に開示された技術がある。この
開示技術は、圧力センサと、感振器と、これらの圧力セ
ンサ及び感振器の検知信号を入力してガス遮断を制御す
る判定回路とを同一プリント基板に搭載し、このプリン
ト基板をガスメータのメータ本体に取り付け、圧力セン
サへのガス導入管を、メータ本体の計量室に挿入したも
のである。
Also, as a conventional gas meter, Japanese Patent Laid-Open No. 63-63
There is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2087718. This disclosed technology mounts a pressure sensor, a vibration absorber, and a determination circuit for controlling gas cutoff by inputting detection signals of these pressure sensor and vibration absorber on the same printed circuit board, and this printed circuit board is mounted on a gas meter. The gas introduction pipe to the pressure sensor is inserted into the metering chamber of the meter body.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭59−171826号公報に開示された技術の場
合、ダイヤフラムに可動電極を半田付けする構造である
ため、ダイヤフラムの材質が限定され、用途が限定され
る。また、生産するためには半田付け用の特殊な設備が
必要になり、量産性に劣る。また、性能の面からは、一
対の可動および固定電極で構成されているために、寄生
容量によるセンサ直線性の劣化が避けられないし、この
直線性を得るためには、一品対応のマイコン補正が必要
となり、制度が必要な用途では使用できない。また、湿
度補正が不可能である為、産業用には使用できないとい
う問題点があった。
However, in the case of the technique disclosed in JP-A-59-171826, since the movable electrode is soldered to the diaphragm, the material of the diaphragm is limited, Is limited. In addition, special equipment for soldering is required for production, resulting in poor mass productivity. In terms of performance, since the sensor is composed of a pair of movable and fixed electrodes, deterioration of the sensor linearity due to parasitic capacitance is unavoidable. It is necessary and cannot be used for applications that require a system. In addition, there is a problem that it cannot be used for industrial purposes because the humidity cannot be corrected.

【0005】上記従来のガスメータにあっては、圧力セ
ンサが基板実装型であるために、圧力センサへのガス導
入にガス導入管が必要になり、このガス導入管をメータ
本体の計量室に挿入しなければならず、この挿入部にシ
ールを施さなければならず、シール手段にシール性の問
題等が生じていた。
In the above-mentioned conventional gas meter, since the pressure sensor is of the board mounting type, a gas introduction pipe is required for introducing gas into the pressure sensor, and this gas introduction pipe is inserted into the metering chamber of the meter body. Therefore, the insertion portion must be sealed, and the sealing means has a problem of sealing property.

【0006】本発明は、上記の問題点に着目して成され
たものであって、その第1の目的とするところは、組立
性に優れ、また、回路処理により特性の絶対値を補正で
きて使用中の原点補正等の複雑な処理が不要になるばか
りか、温度、湿度に影響されにくく且つ部品点数が少な
く低コストで生産性の向上を実現する圧力センサ装置を
提供することにある。
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems. The first object of the present invention is that it is excellent in assemblability and that the absolute value of the characteristic can be corrected by circuit processing. Therefore, it is an object of the present invention to provide a pressure sensor device which does not require complicated processing such as origin correction during use, is less susceptible to temperature and humidity, has a small number of parts, and realizes productivity improvement at low cost.

【0007】また、本発明の第2の目的とするところ
は、部品点数が少なく低コストで生産性の向上を実現す
る圧力センサ装置を使用したものとなり、特に、圧力セ
ンサへのガス導入に必要なガス導入管が不必要になり、
このガス導入管の計量室への挿入部のシール性の問題等
が回避できるガスメータを提供することにある。
A second object of the present invention is to use a pressure sensor device which has a small number of parts and which can improve productivity at low cost, and is particularly required for introducing gas into the pressure sensor. Unnecessary gas introduction pipe,
An object of the present invention is to provide a gas meter that can avoid the problem of the sealing property of the insertion portion of the gas introduction pipe into the measuring chamber.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するために、本発明に係わる圧力センサ装置は、外部か
らの所定の作用に応じて静電容量C1、C2が変化する
検出部と、前記所定の作用によっては静電容量CRが変
化しない基準部と、前記検出部が検出した静電容量C
1、C2及び基準部が検出した静電容量CRを処理し所
望の信号を出力する信号処理手段とを備えたことを特徴
とする。
In order to achieve the above-mentioned first object, a pressure sensor device according to the present invention is a detection unit in which electrostatic capacitances C1 and C2 change in accordance with a predetermined external action. A reference portion whose capacitance CR does not change due to the predetermined action, and a capacitance C detected by the detection portion.
1, C2 and signal processing means for processing the capacitance CR detected by the reference unit and outputting a desired signal.

【0009】また、上記の第2の目的を達成するため
に、本発明に係わるガスメータは、圧力センサ装置を、
外部からの所定の作用に応じて静電容量C1、C2が変
化する検出部と、前記所定の作用によっては静電容量C
Rが変化しない基準部と、検出部が検出した静電容量C
1、C2及び基準部が検出した静電容量CRを処理し所
望の信号を出力する信号処理手段とを備えた構成にし、
メータ本体の計量室の壁部にガス圧導入路を形成し、こ
の計量室の壁部にシール手段を介して前記圧力センサ装
置を固着してこの圧力センサ装置の受圧部を前記ガス圧
導入路に連通させたことを特徴とする。
Further, in order to achieve the above second object, the gas meter according to the present invention comprises a pressure sensor device,
A detection unit in which the electrostatic capacitances C1 and C2 change according to a predetermined action from the outside, and a capacitance C depending on the predetermined action.
Reference part where R does not change and capacitance C detected by the detection part
1, C2 and a signal processing means for processing the electrostatic capacitance CR detected by the reference portion and outputting a desired signal,
A gas pressure introducing passage is formed in a wall portion of the measuring chamber of the meter body, and the pressure sensor device is fixed to the wall portion of the measuring chamber through a sealing means so that the pressure receiving portion of the pressure sensor device is connected to the gas pressure introducing passage. It is characterized by communicating with.

【0010】[0010]

【作用】本発明に係わる圧力センサ装置にあっては、組
立性に優れ、また、前記基準部を内蔵しており、回路処
理により特性の絶対値を補正できるため、使用中の原点
補正等の複雑な処理が不要になるし、センサ直線性は、
温度、湿度に影響されにくくなるばかりか、部品点数が
少なく低コストで生産性が向上するものになる。
In the pressure sensor device according to the present invention, the assembling property is excellent, and since the reference portion is built in and the absolute value of the characteristic can be corrected by the circuit processing, it is possible to correct the origin during use. No complicated processing is required, and the sensor linearity is
Not only is it less susceptible to temperature and humidity, but the number of parts is small, and the productivity is improved at low cost.

【0011】また、本発明に係わるガスメータにあって
は、部品点数が少なく低コストで生産性の向上を実現す
る圧力センサ装置を使用したものとなり、特に、圧力セ
ンサへのガス導入に必要なガス導入管が不必要になり、
このガス導入管の計量室への挿入部のシール性の問題等
が回避できるガスメータを提供することができる。
Further, in the gas meter according to the present invention, a pressure sensor device which has a small number of parts and realizes an improvement in productivity at a low cost is used, and in particular, a gas required for introducing gas into the pressure sensor is used. No need for an introduction pipe,
It is possible to provide a gas meter which can avoid the problem of the sealing property of the insertion portion of the gas introduction pipe into the measuring chamber.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 (第1実施例)図1は本発明の第1実施例に係わる圧力
センサ装置の縦断面図、図2は同圧力センサ装置の分解
状態の斜視図、図3はダイヤフラムの平面図、図4はダ
イヤフラムの一部断面した側面図、図5はダイヤフラム
の一部省略した断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pressure sensor device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the pressure sensor device in an exploded state, FIG. 3 is a plan view of a diaphragm, and FIG. Is a side view in which the diaphragm is partially sectioned, and FIG. 5 is a cross-sectional view in which the diaphragm is partially omitted.

【0013】本発明の第1実施例に係わる圧力センサ装
置は、ベース21と、Oリング22と、ダイヤフラム2
3と、ダイヤフラム押え24と、電極ホルダ47と、電
界シールド76と、検出部(差動型センサ部)1と、電
界シールド77と、押えばね78と、電極押え49と、
信号処理ユニットCと、カバー69とから構成されてい
る。
The pressure sensor device according to the first embodiment of the present invention includes a base 21, an O-ring 22, and a diaphragm 2.
3, diaphragm retainer 24, electrode holder 47, electric field shield 76, detection unit (differential sensor unit) 1, electric field shield 77, retainer spring 78, electrode retainer 49,
It is composed of a signal processing unit C and a cover 69.

【0014】前記ベース21は平面視で円形状の収容部
25を有し、この収容部25の底面部25aには、この
底面部25aの中心を中心とした同心円状の複数のスト
ッパ部(負圧用ストッパー)26a、26b、26c
と、ストッパ部26cより外方に位置してこれと同心の
Oリング嵌合溝部27とが形成してある。また、前記底
面部25aには、これの中心から半径方向に凹陥部28
が形成してあり、この凹陥部28は、ベース21の周面
部に突出形成された接続管部29に連通しており、これ
らで流入口40を構成している。
The base 21 has an accommodating portion 25 having a circular shape in a plan view, and a bottom portion 25a of the accommodating portion 25 has a plurality of concentric stopper portions (negative ends) centered on the center of the bottom portion 25a. Pressure stopper) 26a, 26b, 26c
And an O-ring fitting groove 27 which is located outside the stopper portion 26c and is concentric with the stopper portion 26c. In addition, a concave portion 28 is formed in the bottom surface portion 25a in the radial direction from the center thereof.
The recessed portion 28 communicates with the connecting pipe portion 29 formed on the peripheral surface portion of the base 21 so as to project therefrom, and these constitute the inflow port 40.

【0015】前記ダイヤフラム23は金属製で、図3乃
至図5に示すように面部23aの周部に取付部23bを
有する皿状であり、その中心部にはプランジャ受け部4
1が形成してあり、ダイヤフラム23の面部23aに
は、プランジャ受け部41を中心とした円環状の下方
(図5において)に凸の突出部42a、42b、42
c、42dと、突出部42dの外方に位置して上方に凸
の突出部43とが形成してあり、面部23aの上面側は
突出部43を除いて平坦面にしてある。
The diaphragm 23 is made of metal and has a plate-like shape having a mounting portion 23b on the peripheral portion of the surface portion 23a as shown in FIGS. 3 to 5, and the plunger receiving portion 4 is provided at the center thereof.
1 is formed on the surface portion 23a of the diaphragm 23, and the projecting portions 42a, 42b, 42 projecting downward (in FIG. 5) in an annular shape centered on the plunger receiving portion 41.
c and 42d, and a protruding portion 43 that is located outside the protruding portion 42d and is convex upward are formed, and the upper surface side of the surface portion 23a is a flat surface excluding the protruding portion 43.

【0016】前記ダイヤフラム押え24は、前記ベース
21の円形状の収容部25に挿入されるように平面視で
円形をなし、その底部外面が平坦なストッパ部(正圧用
ストッパー)44にしてあり、このストッパ部44の中
心部にはプランジャ保持孔部45が形成してある。
The diaphragm retainer 24 has a circular shape in a plan view so as to be inserted into the circular accommodating portion 25 of the base 21, and has a stopper portion (positive pressure stopper) 44 having a flat outer bottom surface. A plunger holding hole 45 is formed in the center of the stopper 44.

【0017】そして、前記ベース21の収容部25に
は、これのOリング嵌合溝部27にOリング22を嵌合
し、前記ダイヤフラム23とダイヤフラム押え24とが
収容してあり、このダイヤフラム押え24はダイヤフラ
ム23の周部の取付部23bを押えていて、このダイヤ
フラム23を固定しており、このダイヤフラム23は、
収容部25の底面部25aとダイヤフラム押え24のス
トッパ部44とが画成するダイヤフラム室46に位置し
ていて、このダイヤフラム室46の受圧側は前記流入口
40に連通している。そして、前記ダイヤフラム押え2
4は、そのプランジャ保持孔部45で可動体であるプラ
ンジャ51を移動可能に保持しており、これらで受圧ユ
ニットAを構成している。
The O-ring 22 is fitted in the O-ring fitting groove 27 of the accommodating portion 25 of the base 21, and the diaphragm 23 and the diaphragm retainer 24 are accommodated therein. Holds down the mounting portion 23b at the peripheral portion of the diaphragm 23 to fix the diaphragm 23, and the diaphragm 23 is
It is located in a diaphragm chamber 46 defined by the bottom surface portion 25a of the housing portion 25 and the stopper portion 44 of the diaphragm retainer 24, and the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46 communicates with the inflow port 40. Then, the diaphragm retainer 2
Numeral 4 movably holds a plunger 51, which is a movable body, in the plunger holding hole portion 45, and these constitute a pressure receiving unit A.

【0018】前記電極ホルダ47の中心部には孔部50
が形成してあり、また、電極ホルダ47の底部には受け
部52が形成してあり、また、電極ホルダ47の内周面
部には端子挿入溝53が複数形成してある。前記電界シ
ールド76は円板状のシールドプレート79と円環状の
絶縁フイルム80とより構成されている。
A hole 50 is formed in the center of the electrode holder 47.
, A receiving portion 52 is formed on the bottom of the electrode holder 47, and a plurality of terminal insertion grooves 53 are formed on the inner peripheral surface of the electrode holder 47. The electric field shield 76 is composed of a disk-shaped shield plate 79 and an annular insulating film 80.

【0019】また、前記検出部1は、円盤状の一方の固
定電極55と円環状の一方の絶縁フイルム56と円盤状
の可動電極57と円環状の他方の絶縁フイルム58と円
盤状の他方の固定電極59とを備えており、固定電極5
5、59および可動電極57にはそれぞれ端子部55
a、59a、57aが形成してある。一方の固定電極5
5の中心部には孔部55bが形成してあり、また、可動
電極57はその周部が押え部57bであり、中央部が可
動部57cであって、押え部57bと可動部57cとの
間には周方向に複数のスリット57dが形成してあっ
て、スリット57d間の支え部57eにより可動部57
cは保持されている。
Further, the detection unit 1 includes one fixed electrode 55 having a disk shape, one insulating film 56 having a ring shape, a movable electrode 57 having a disk shape, the other insulating film 58 having a ring shape, and the other insulating film 58 having a disk shape. The fixed electrode 5 is provided with the fixed electrode 59.
5, 59 and the movable electrode 57 have terminal portions 55, respectively.
a, 59a, 57a are formed. One fixed electrode 5
5, a hole 55b is formed in the center of the movable electrode 57, and the movable electrode 57 has a pressing portion 57b at its peripheral portion and a movable portion 57c at its central portion. A plurality of slits 57d are formed in the circumferential direction, and the movable portion 57d is formed by the supporting portions 57e between the slits 57d.
c is retained.

【0020】また、前記電界シールド77は円板状のシ
ールドプレート83と円環状の絶縁フイルム84より構
成されている。また、前記電極押え49は、その下部に
押え部65を有し、上部に信号処理ユニット収容部66
を有しており、この信号処理ユニット収容部66の周部
には複数の端子孔67が形成してある。
The electric field shield 77 comprises a disk-shaped shield plate 83 and an annular insulating film 84. Further, the electrode retainer 49 has a retainer portion 65 at a lower portion thereof and a signal processing unit accommodating portion 66 at an upper portion thereof.
A plurality of terminal holes 67 are formed in the peripheral portion of the signal processing unit accommodating portion 66.

【0021】そして、前記電極ホルダ47内には、前記
電界シールド76のシールドプレート79と円環状の絶
縁フイルム80が、また、前記検出部1の、一方の固定
電極55と一方の絶縁フイルム56と可動電極57と他
方の絶縁フイルム58と他方の固定電極59とがこの順
序に重ねて収容してあり、前記可動電極57は、その押
え部57bが上下から絶縁フイルム58、56により挟
持されており、端子部55a、59a、57aは電極ホ
ルダ47の内周面部の端子挿入溝53に挿入されてい
る。
In the electrode holder 47, a shield plate 79 of the electric field shield 76 and an annular insulating film 80 are provided, and one fixed electrode 55 and one insulating film 56 of the detecting section 1 are provided. The movable electrode 57, the other insulating film 58, and the other fixed electrode 59 are housed in this order in a stacked manner, and the movable electrode 57 has its holding portion 57b sandwiched by the insulating films 58 and 56 from above and below. The terminal portions 55 a, 59 a, 57 a are inserted into the terminal insertion groove 53 on the inner peripheral surface portion of the electrode holder 47.

【0022】また、前記電極ホルダ47内には、前記検
出部1に重ねて、前記電界シールド77のシールドプレ
ート83と絶縁フイルム84と押えばね78とが収容し
てある。そして、前記電極ホルダ47内には、前記検出
部1と前記電界シールド77に重ねて前記電極押え49
の押え部65が挿入してあり、この電極押え49の端子
孔67から信号処理ユニット収容部66に向けて前記端
子部55a、59a、57aが突出している。
Further, in the electrode holder 47, the shield plate 83 of the electric field shield 77, the insulating film 84, and the pressing spring 78 are housed so as to overlap with the detection unit 1. Then, in the electrode holder 47, the electrode holder 49 is superposed on the detection unit 1 and the electric field shield 77.
The pressing portion 65 is inserted, and the terminal portions 55a, 59a, 57a project from the terminal hole 67 of the electrode pressing portion 49 toward the signal processing unit accommodating portion 66.

【0023】そして、前記電極ホルダ47から前記電極
押え49に至る部分はセンサユニットBを構成してお
り、このセンサユニットBは前記ベース21の収容部2
5に収容してあり、前記プランジャ51の一端部(下端
部)は、前記ダイヤフラム23のプランジャ受け部41
に接し、プランジャ51の他端部(上端部)は前記可動
電極57の可動部57cに下から接している。
The portion extending from the electrode holder 47 to the electrode retainer 49 constitutes a sensor unit B, which is the accommodating portion 2 of the base 21.
5 and one end (lower end) of the plunger 51 has a plunger receiving portion 41 of the diaphragm 23.
And the other end (upper end) of the plunger 51 is in contact with the movable portion 57c of the movable electrode 57 from below.

【0024】前記信号処理ユニットCは、前記信号処理
ユニット収容部66に嵌合できる形状の基板68を有
し、この基板68には、基準部2と、図6に示す静電容
量検出回路のゲートアレイ3とパルス出力回路4とが組
み込まれている。前記基準部(リファレンス部)2は、
コンデンサ2aの基準となる静電容量CRを有する素子
で構成されている。
The signal processing unit C has a substrate 68 having a shape that can be fitted in the signal processing unit accommodating portion 66. The substrate 68 has the reference portion 2 and the capacitance detection circuit shown in FIG. The gate array 3 and the pulse output circuit 4 are incorporated. The reference unit (reference unit) 2 is
The capacitor 2a is composed of an element having a capacitance CR that serves as a reference.

【0025】そして、信号処理ユニットCは、前記電極
押え49の信号処理ユニット収容部66に収容してあ
り、前記端子部55a、59a、57aは、その対応す
る基板68の接続部に接続してある。そして、電極押え
49の上からカバー69が被せてあって、カバー69
は、そのガイドピン90、圧入ピン91をベース21に
設けたガイドピン孔86、ピン圧入孔87に挿入及び圧
入することにより前記ベース21に固定してあり、前記
基板68に接続されたリード線71、72、73がカバ
ー69外に導出されている。この場合、リード線71、
72、73は電極押え49とカバー69に設けられた突
起部74、75間で挟み込まれており、リード線71、
72、73の引き出し強度が大きく取ってある。
The signal processing unit C is housed in the signal processing unit housing portion 66 of the electrode retainer 49, and the terminal portions 55a, 59a, 57a are connected to the corresponding connecting portions of the substrate 68. is there. Then, the cover 69 is covered over the electrode retainer 49, and the cover 69
Is fixed to the base 21 by inserting and press-fitting the guide pin 90 and the press-fitting pin 91 into the guide pin hole 86 and the pin press-fitting hole 87 provided in the base 21, and the lead wire connected to the substrate 68. 71, 72, 73 are led out of the cover 69. In this case, the lead wire 71,
72 and 73 are sandwiched between the electrode retainer 49 and the projections 74 and 75 provided on the cover 69, and the lead wire 71,
The pull-out strength of 72 and 73 is large.

【0026】前記センサユニットBにおいて、2つの固
定電極55、59および可動電極57で構成される検出
部1は、一方の固定電極55と可動電極57とで構成さ
れるコンデンサ1aの静電容量C1と他方の固定電極5
9と可動電極57と構成されるコンデンサ1bの静電容
量C2とを有する。また、基準部2はコンデンサ2aの
基準となる静電容量CRを有する。
In the sensor unit B, the detection unit 1 composed of the two fixed electrodes 55 and 59 and the movable electrode 57 has a capacitance C1 of the capacitor 1a composed of one fixed electrode 55 and the movable electrode 57. And the other fixed electrode 5
9 and the electrostatic capacitance C2 of the capacitor 1b constituted by the movable electrode 57. Further, the reference unit 2 has a capacitance CR that serves as a reference for the capacitor 2a.

【0027】前記ゲートアレイ3の内部には、概略的に
は、検出部1および基準部2に接続されて静電容量C
1、C2、CRと図示せぬ抵抗で定まる発振周波数f
1、f2、frの信号をそれぞれ出力するCR発振回路
31、32、33があり、また、これらの信号をうけて
CR発振回路33からの基準の発振信号frの1周期に
おいて、前半1/2周期での発振周波数f1、後半1/
2周期でのf2の周波数差に応じてパルス信号を生成す
る周波数測定回路3Xがある。前記パルス出力回路4は
前記ゲートアレイ3から出力されるパルス信号に増幅、
レベル調整等の信号処理を施す。
The inside of the gate array 3 is roughly connected to the detection unit 1 and the reference unit 2 and has a capacitance C.
Oscillation frequency f determined by 1, C2, CR and resistor not shown
There are CR oscillating circuits 31, 32, and 33 that output the signals 1, f2, and fr, respectively, and, in response to these signals, in the first half of one cycle of the reference oscillating signal fr from the CR oscillating circuit 33, the first half Oscillation frequency f1 in cycle, latter half 1 /
There is a frequency measurement circuit 3X that generates a pulse signal according to the frequency difference of f2 in two cycles. The pulse output circuit 4 amplifies the pulse signal output from the gate array 3,
Perform signal processing such as level adjustment.

【0028】次に、上記のように構成された圧力センサ
装置の作動について説明する。前記ダイヤフラム室46
の受圧側の圧力がゼロの場合、検出部1における可動電
極57が変位しないので、静電容量C1およびC2が等
しくなっている。したがって、発振周波数f1およびf
2も等しくなり、CR発振回路33からの基準の発振信
号frの前半1/2周期での発振周波数f1、後半1/
2周期での発振周波数f2の周波数差がゼロとなるの
で、ゲートアレイ3からはパルス信号は出力されない。
Next, the operation of the pressure sensor device constructed as described above will be described. The diaphragm chamber 46
When the pressure on the pressure receiving side is zero, the movable electrode 57 in the detection unit 1 is not displaced, so that the electrostatic capacitances C1 and C2 are equal. Therefore, the oscillation frequencies f1 and f
2 becomes equal, and the oscillation frequency f1 in the first half cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33 and the latter half 1 /
Since the frequency difference between the oscillation frequencies f2 in the two cycles is zero, no pulse signal is output from the gate array 3.

【0029】前記流入口40からダイヤフラム室46の
受圧側に圧力流体(例えばガス)が導入されると前記ダ
イヤフラム23が図1において上方に変位する。このダ
イヤフラム23の上方への変位によりプランジャ51を
介して可動電極57の可動部57cが押されて図1にお
いて上方に変位し、静電容量C1およびC2が異なる値
をなる。したがって、CR発振回路33からの基準の発
振信号frの前半1/2周期での発振周波数f1、後半
1/2周期での発振周波数f2に周波数差が生じるの
で、ゲートアレイ3からはその周波数差、すなわち検出
すべき圧力に比例した数のパルス信号が出力される。
When a pressure fluid (eg, gas) is introduced from the inlet 40 to the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46, the diaphragm 23 is displaced upward in FIG. Due to the upward displacement of the diaphragm 23, the movable portion 57c of the movable electrode 57 is pushed through the plunger 51 and displaced upward in FIG. 1, and the electrostatic capacitances C1 and C2 have different values. Therefore, since there is a frequency difference between the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the oscillation frequency f2 in the second half cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33, the frequency difference is generated from the gate array 3. That is, a number of pulse signals proportional to the pressure to be detected is output.

【0030】ところで、静電容量C1、C2は、周囲の
環境、すなわち温度や、圧力を測定する圧力流体の物質
構成等により変化する。したがって、CR発振回路31
および32における発振周波数f1,f2も変化するこ
とになるが、前記基準部2の静電容量CRも同時に変化
するので補正回路等を設けることなく周囲の環境の変化
による測定誤差を解消することができる。
By the way, the capacitances C1 and C2 change depending on the surrounding environment, that is, the temperature, the material composition of the pressure fluid for measuring the pressure, and the like. Therefore, the CR oscillation circuit 31
Although the oscillation frequencies f1 and f2 at 32 and 32 also change, the capacitance CR of the reference unit 2 also changes at the same time, so that a measurement error due to a change in the surrounding environment can be eliminated without providing a correction circuit or the like. it can.

【0031】上記した第1実施例に係わる圧力センサ装
置は、ユニット単位で構成されるために、組立性に優
れ、また、個々に検査ができるため、性能歩留りも良
い。また、各ユニットA、B、Cは一方向組立が可能で
あり、量産性に優れ自動化できる。また、特殊な工法が
不要であり、投資を押さえることが可能で安価になり生
産性を向上させることができる。
Since the pressure sensor device according to the first embodiment described above is constructed in units, it is excellent in assembling and can be inspected individually, so that the performance yield is good. In addition, each unit A, B, C can be assembled in one direction, which is excellent in mass productivity and can be automated. In addition, no special construction method is required, investment can be suppressed, cost can be reduced, and productivity can be improved.

【0032】また、前記受圧ユニットAにおいては、ダ
イヤフラム23は変位方向に対し垂直な平坦面を有して
おり、ストッパー形状(前記ダイヤフラム押え24の正
圧用のストッパー)を精度よく設定できるため耐圧力性
能が向上できる。また、ダイヤフラム23を交換するこ
とで出力性能を可変できるため、多くの用途(圧力仕
様)に対応できる。
Further, in the pressure receiving unit A, the diaphragm 23 has a flat surface perpendicular to the displacement direction, and the stopper shape (a stopper for positive pressure of the diaphragm retainer 24) can be accurately set, so that the pressure resistance is high. Performance can be improved. Further, since the output performance can be changed by replacing the diaphragm 23, it can be used for many purposes (pressure specifications).

【0033】前記センサユニットBにおいては、差動型
センサ装置(検出部1)を採用しているため、センサ直
線性は、温度、湿度に影響されにくい。また、前記絶縁
フィルム56、58の厚さ精度のみで性能確保ができる
ために、特殊な材料を必要とせず、安価に構成できる。
Since the sensor unit B employs the differential type sensor device (detection section 1), the linearity of the sensor is hardly affected by temperature and humidity. Further, since the performance can be ensured only by the thickness accuracy of the insulating films 56 and 58, no special material is required and the cost can be reduced.

【0034】また、前記信号処理ユニットCが素子化さ
れた基準部2を内蔵しており、回路処理により特性の絶
対値を補正できるため、使用中の原点補正等の複雑な処
理が不要になる。
Further, since the signal processing unit C has the built-in elementized reference portion 2 and the absolute value of the characteristic can be corrected by circuit processing, complicated processing such as origin correction during use becomes unnecessary. .

【0035】上記した第1実施例にあっては、過負荷に
よるダイヤフラム23の変形防止のための負圧用ストッ
パーおよび正圧用ストッパーが設けてあるが、片側だけ
でもよい。
In the first embodiment described above, the negative pressure stopper and the positive pressure stopper for preventing the deformation of the diaphragm 23 due to overload are provided, but only one side may be provided.

【0036】前記検出部1において、固定電極55、5
9および可動電極57は、可能な限り有効面積のみを対
向するような構造とすることにより、寄生容量を低減さ
せている。前記固定電極59の一部に絶縁体からなる突
起部を設け、過負荷がかかったときに固定電極59と可
動電極57が接触して電気的にショートするのを防止す
るようにしても良いし、この突起部の代わりに固定電極
59、あるいは可動電極57の表面に絶縁体からなる膜
をコーティングしても良い。
In the detection unit 1, fixed electrodes 55, 5
The 9 and the movable electrode 57 have a structure in which only the effective areas face each other as much as possible to reduce the parasitic capacitance. A protrusion made of an insulating material may be provided on a part of the fixed electrode 59 to prevent the fixed electrode 59 and the movable electrode 57 from contacting and electrically short-circuiting when an overload is applied. Instead of this protrusion, the surface of the fixed electrode 59 or the movable electrode 57 may be coated with a film made of an insulator.

【0037】また、金属体からなる外部シールド板でハ
ウジング全体を覆うことによって、外部電場の影響によ
る出力の変動をなくすようにしてもよい。
Further, by covering the entire housing with an external shield plate made of a metal body, it is possible to eliminate the fluctuation of the output due to the influence of the external electric field.

【0038】また、図7に示すように検出部1の固定電
極55、59を縦に配置し、これらの固定電極55、5
9間に可動電極57を上下動可能に設け、この可動電極
57をプランジャ51の突き上げにより移動させて、検
出部1を面積可変型とすることもできる。この場合には
センサ直線性が改善できる。
Further, as shown in FIG. 7, the fixed electrodes 55 and 59 of the detection unit 1 are arranged vertically, and these fixed electrodes 55 and 5 are arranged.
It is also possible to provide a movable electrode 57 so as to be vertically movable between 9 and move the movable electrode 57 by pushing up the plunger 51 to make the detection unit 1 of a variable area type. In this case, the sensor linearity can be improved.

【0039】また、上記した第1実施例によれば、外部
からの所定の作用に応じて静電容量C1、C2が変化す
る検出部1と、前記所定の作用によっては静電容量CR
が変化しない基準部2と、検出部が検出した静電容量C
1、C2及び基準部1が検出した静電容量CRを処理し
所望の信号を出力する信号処理ユニットCとを備え、前
記基準部2を固定容量を有する素子(コンデンサ2a)
で構成し、且つ前記検出部1を電界シールド76、77
で覆うようにしたことにより、外部電場の影響による出
力の変化がなくなり、検出誤差を極力小さくすることが
可能になり、また、部品点数が少なくなって低コストに
なり、生産性を向上させることができる。
Further, according to the above-described first embodiment, the detecting unit 1 in which the electrostatic capacitances C1 and C2 change in response to a predetermined external action, and the electrostatic capacitance CR depending on the predetermined action.
Is not changed, and the electrostatic capacitance C detected by the detection unit
1, C2 and a signal processing unit C for processing the electrostatic capacitance CR detected by the reference unit 1 and outputting a desired signal, and the reference unit 2 having a fixed capacitance (capacitor 2a).
In addition, the detection unit 1 is configured by the electric field shields 76, 77.
By covering with, the change in output due to the influence of the external electric field is eliminated, it is possible to minimize the detection error, the number of parts is reduced, the cost is reduced, and the productivity is improved. You can

【0040】(第2実施例)本発明に係わる圧力センサ
装置の第2実施例を図8乃至図12に示す。この第2実
施例に係わる圧力センサ装置は、基準部2を素子化して
素子(コンデンサ2a)Eとし、この素子Eを、信号処
理ユニットCの基板68に、ゲートアレイ3と、パルス
発生回路4と共に組み込み、上記した第1実施例におけ
るダイヤフラム押え24、電極ホルダ47、電極押え4
9、電界シールド76、77を省略した構成である。
(Second Embodiment) A second embodiment of the pressure sensor device according to the present invention is shown in FIGS. In the pressure sensor device according to the second embodiment, the reference portion 2 is formed into an element to form an element (capacitor 2a) E, and the element E is provided on the substrate 68 of the signal processing unit C, the gate array 3 and the pulse generating circuit 4. The diaphragm retainer 24, the electrode holder 47, and the electrode retainer 4 in the above-described first embodiment are incorporated together.
9, the electric field shields 76 and 77 are omitted.

【0041】したがって、第2実施例に係わる圧力セン
サ装置は、ベース21と、Oリング22と、ダイヤフラ
ム23と、ダイヤフラム固定リング85と、一方の固定
電極55と、円環状の一方の絶縁フイルム56と、可動
電極57と、円環状の他方の絶縁フイルム58と、他方
の固定電極59と、信号処理手段である信号処理ユニッ
トCと、カバー69とから構成されている。
Therefore, in the pressure sensor device according to the second embodiment, the base 21, the O ring 22, the diaphragm 23, the diaphragm fixing ring 85, the one fixed electrode 55, and the one annular insulating film 56. The movable electrode 57, the other annular insulating film 58, the other fixed electrode 59, the signal processing unit C serving as a signal processing unit, and the cover 69.

【0042】そして、一方の固定電極55と、円環状の
一方の絶縁フイルム56と、可動電極57と、円環状の
他方の絶縁フイルム58と、他方の固定電極59とで検
出部1を構成している。
The one fixed electrode 55, one annular insulating film 56, the movable electrode 57, the other annular insulating film 58, and the other fixed electrode 59 constitute the detecting section 1. ing.

【0043】ベース21は平面視で円形状の収容部25
を有し、この収容部25の底面部25aには、この底面
部25aの中心を中心とした同心円状のOリング嵌合溝
部27が形成してある。また、前記底面部25aには、
これの中心から半径方向に凹陥部28が形成してあり、
この凹陥部28は、ベース21の周面部に突出形成され
た接続管部29に連通しており、これらで流入口40を
構成している。
The base 21 has a circular housing portion 25 in plan view.
The housing 25 has a bottom surface 25a having a concentric O-ring fitting groove 27 centered on the center of the bottom surface 25a. In addition, the bottom surface portion 25a,
A concave portion 28 is formed in the radial direction from the center of this,
The recessed portion 28 communicates with a connecting pipe portion 29 that is formed so as to project on the peripheral surface portion of the base 21, and constitutes an inflow port 40 with these.

【0044】また、ベース21は、その上部に信号処理
ユニット収容部21aを有しており、このベース21の
上面(合せ面)21bの一方の対角位置にはガイドピン
孔86が、また、他方の対角位置にはピン圧入孔87が
それぞれ形成してある。また、ベース21の内周面部に
は複数の端子挿入溝21cが形成してある。
Further, the base 21 has a signal processing unit accommodating portion 21a on the upper part thereof, and a guide pin hole 86 is provided at one diagonal position of the upper surface (matching surface) 21b of the base 21, and Pin press-fitting holes 87 are formed at the other diagonal positions. Further, a plurality of terminal insertion grooves 21c are formed on the inner peripheral surface of the base 21.

【0045】前記ダイヤフラム23は金属製で、図22
に示すように面部23aの周部に取付部23bを有する
皿状であり、その中心部には突起からなるプランジャ部
89が形成してある。
The diaphragm 23 is made of metal, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, it is dish-shaped having a mounting portion 23b on the peripheral portion of the surface portion 23a, and a plunger portion 89 consisting of a protrusion is formed in the center portion thereof.

【0046】検出部1における一方の固定電極55、可
動電極87及び他方の固定電極59は、上記した第1実
施例のものと同構成である。
The one fixed electrode 55, the movable electrode 87, and the other fixed electrode 59 in the detection section 1 have the same structure as that of the first embodiment.

【0047】前記信号処理ユニットCは、前記ベース2
1の信号処理ユニット収容部21aに嵌合できる形状の
基板68を備えており、この基板68にはゲートアレイ
3とパルス出力回路4と基準となる静電容量CRを有す
る基準部(リファレンス部)2である素子(コンデンサ
2a)Eとが組み込まれている。また、前記カバー69
の合せ面69aの一方の対角位置にはガイドピン90
が、また、他方の対角位置には圧入ピン91がそれぞれ
形成してある。
The signal processing unit C includes the base 2
A substrate 68 having a shape that can be fitted into the signal processing unit housing portion 21a of No. 1 is provided, and the substrate 68 has a gate array 3, a pulse output circuit 4, and a reference portion (reference portion) having a reference electrostatic capacitance CR. The element (capacitor 2a) E which is 2 is incorporated. In addition, the cover 69
The guide pin 90 is provided at one diagonal position of the mating surface 69a.
However, press-fitting pins 91 are formed at the other diagonal positions.

【0048】そして、前記ベース21のOリング嵌合溝
部27にOリング22が嵌合してあり、前記収容部25
にはダイヤフラム23とダイヤフラム固定リング85と
が収容してあり、このダイヤフラム23は、収容部25
が画成するダイヤフラム室46に位置していて、このダ
イヤフラム室46の受圧側は前記流入口40に連通して
いて、これらで受圧部を構成している。
The O-ring 22 is fitted in the O-ring fitting groove 27 of the base 21, and the accommodating portion 25
The diaphragm 23 and the diaphragm fixing ring 85 are housed in the housing 23.
Is defined in the diaphragm chamber 46, and the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46 communicates with the inflow port 40, and these constitute a pressure receiving portion.

【0049】そして、前記収容部25には、ダイヤフラ
ム固定リング85に重ねて、前記検出部1の、一方の固
定電極55と一方の絶縁フイルム56と可動電極57と
他方の絶縁フイルム58と他方の固定電極59とがこの
順序に収容してあり、前記可動電極57は、その押え部
57bが上下から絶縁フイルム58、56により挟持さ
れている。
In the accommodating portion 25, one fixed electrode 55, one insulating film 56, movable electrode 57, the other insulating film 58, and the other insulating electrode 55 of the detecting portion 1 are stacked on the diaphragm fixing ring 85. The fixed electrode 59 and the movable electrode 57 are housed in this order, and the movable electrode 57 has its holding portion 57b sandwiched from above and below by insulating films 58 and 56.

【0050】そして、信号処理ユニットCは、前記ベー
ス21の信号処理ユニット収容部21aに収容してあ
り、前記端子部55a、57a、59aは、その対応す
る基板68の接続パターン部に接続してある。そして、
基板68の上からカバー69が被せてあって、カバー6
9はそのガイドピン90をガイドピン孔86に、圧入ピ
ン91をピン圧入孔87にそれぞれ圧入して前記ベース
21に固定してあり、前記基板68に接続されたリード
線71(72、73)がカバー69外に導出されてい
る。
The signal processing unit C is accommodated in the signal processing unit accommodating portion 21a of the base 21, and the terminal portions 55a, 57a, 59a are connected to the corresponding connection pattern portions of the substrate 68. is there. And
The cover 69 is covered from above the substrate 68, and the cover 6
9 has its guide pin 90 press-fitted into the guide pin hole 86 and press-fit pin 91 press-fitted into the pin press-fit hole 87, respectively, and fixed to the base 21, and lead wires 71 (72, 73) connected to the substrate 68. Are led out of the cover 69.

【0051】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記ダイヤフラム23に形成したプラン
ジャ部89の端部は、一方の固定電極55のプランジャ
挿通孔55bを貫通していて前記可動電極57の可動部
57cに下から接している。
In the pressure sensor device assembled as described above, the end portion of the plunger portion 89 formed on the diaphragm 23 penetrates the plunger insertion hole 55b of the one fixed electrode 55 and the movable electrode 57 of the movable electrode 57 is formed. It contacts the movable part 57c from below.

【0052】そして、2つの固定電極55、59および
1つの可動電極57で構成される検出部1は、一方の固
定電極55と可動電極57との間の静電容量C1を有す
る第1のセンサ部であるコンデンサ1aを、他方の固定
電極59と可動電極57との間の静電容量C2を有する
第2のセンサ部であるコンデンサ1bを構成している。
The detecting section 1 composed of the two fixed electrodes 55, 59 and one movable electrode 57 has a first sensor having a capacitance C1 between one fixed electrode 55 and one movable electrode 57. The capacitor 1a, which is a part, constitutes a capacitor 1b, which is a second sensor part having an electrostatic capacitance C2 between the other fixed electrode 59 and the movable electrode 57.

【0053】前記ゲートアレイ3の内部には、上記した
第1実施例の静電容量検出回路と同じであり、概略的に
は、図6に示すように検出部1および基準部2に接続さ
れて静電容量C1、C2、CRと図示せぬ抵抗で定まる
発振周波数f1、f2、frの信号をそれぞれ出力する
CR発振回路31、32、33があり、また、これらの
信号をうけてCR発振回路33からの基準の発振信号f
rの1周期において、前半1/2周期での発振周波数f
1、後半1/2周期での発振周波数f2の周波数差に応
じてパルス信号を生成する周波数測定回路3Xがある。
前記パルス出力回路4は前記ゲートアレイ3から出力さ
れるパルス信号に増幅、レベル調整等の信号処理を施
す。
The inside of the gate array 3 is the same as the capacitance detection circuit of the first embodiment described above, and is schematically connected to the detection unit 1 and the reference unit 2 as shown in FIG. There are CR oscillation circuits 31, 32 and 33 which output signals of oscillation frequencies f1, f2 and fr which are determined by capacitances C1, C2 and CR and resistors (not shown), respectively, and CR oscillation is performed by receiving these signals. Reference oscillation signal f from circuit 33
In one cycle of r, the oscillation frequency f in the first half cycle
1, there is a frequency measurement circuit 3X that generates a pulse signal according to the frequency difference of the oscillation frequency f2 in the latter half cycle.
The pulse output circuit 4 subjects the pulse signal output from the gate array 3 to signal processing such as amplification and level adjustment.

【0054】次に、上記のように第2実施例の圧力セン
サ装置の作動について説明する。前記ダイヤフラム室4
6の受圧側の圧力がゼロの場合、検出部1における可動
電極57が変位しないので、静電容量C1およびC2が
等しくなっている。したがって、発振周波数f1および
f2も等しくなり、CR発振回路33からの基準の発振
信号frの前半1/2周期での発振周波数f1、後半1
/2周期での発振周波数f2の周波数差がゼロとなるの
で、ゲートアレイ3からはパルス信号は出力されない。
Next, the operation of the pressure sensor device of the second embodiment as described above will be explained. The diaphragm chamber 4
When the pressure on the pressure receiving side of 6 is zero, the movable electrode 57 in the detection unit 1 does not displace, so that the electrostatic capacitances C1 and C2 are equal. Therefore, the oscillation frequencies f1 and f2 are also equal, and the oscillation frequency f1 and the second half 1 in the first half cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33 are the same.
Since the frequency difference between the oscillation frequencies f2 in the / 2 cycle is zero, no pulse signal is output from the gate array 3.

【0055】前記流入口40からダイヤフラム室46の
受圧側に圧力流体(例えばガス)が導入されると前記ダ
イヤフラム23が上方に変位する。このダイヤフラム2
3の上方への変位によりプランジャ部89を介して可動
電極57の可動部57cが押されて上方に変位し、静電
容量C1およびC2が異なる値をとる。したがって、C
R発振回路103cからの基準の発振信号frの前半1
/2周期での発振周波数f1、後半1/2周期での発振
周波数f2に周波数差が生じるので、ゲートアレイ3か
らはその周波数差、すなわち検出すべき圧力に比例した
数のパルス信号が出力される。
When a pressure fluid (for example, gas) is introduced from the inflow port 40 to the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46, the diaphragm 23 is displaced upward. This diaphragm 2
Due to the upward displacement of 3, the movable portion 57c of the movable electrode 57 is pushed through the plunger portion 89 and displaced upward, and the electrostatic capacitances C1 and C2 have different values. Therefore, C
The first half 1 of the reference oscillation signal fr from the R oscillation circuit 103c
Since there is a frequency difference between the oscillation frequency f1 in the / 2 cycle and the oscillation frequency f2 in the latter half cycle, the gate array 3 outputs the number of pulse signals proportional to the frequency difference, that is, the pressure to be detected. It

【0056】ところで、静電容量C1、C2は、周囲の
環境、すなわち温度や、圧力を測定する圧力流体の物質
構成等により変化する。したがって、CR発振回路31
および32における発振周波数f1,f2も変化するこ
とになるが、前記基準部2の静電容量CRも同時に変化
するので補正回路等を設けることなく周囲の環境の変化
による測定誤差を解消することができる。
By the way, the electrostatic capacitances C1 and C2 change depending on the surrounding environment, that is, the temperature and the material composition of the pressure fluid for measuring the pressure. Therefore, the CR oscillation circuit 31
Although the oscillation frequencies f1 and f2 at 32 and 32 also change, the capacitance CR of the reference unit 2 also changes at the same time, so that a measurement error due to a change in the surrounding environment can be eliminated without providing a correction circuit or the like. it can.

【0057】上記の第2実施例にあっては、差動型セン
サ構造(検出部1)を採用しているため、センサ直線性
は、温度、湿度に影響されにくい。また、前記絶縁フィ
ルム85、57の厚さ精度のみで性能確保ができるため
に、特殊な材料を必要とせず、安価に構成できる。ま
た、前記基準部2を内蔵しており、回路処理により特性
の絶対値を補正できるため、使用中の原点補正等の複雑
な処理が不要になる。
In the second embodiment described above, since the differential sensor structure (detection section 1) is adopted, the sensor linearity is hardly affected by temperature and humidity. Further, since the performance can be ensured only by the thickness accuracy of the insulating films 85 and 57, no special material is required and the cost can be reduced. Further, since the reference unit 2 is built-in and the absolute value of the characteristic can be corrected by circuit processing, complicated processing such as origin correction during use becomes unnecessary.

【0058】前記検出部1において、固定電極55、5
9および可動電極57は、可能な限り有効面積のみを対
向するような構造とすることにより、寄生容量を低減さ
せている。一方の固定電極55の一部に絶縁体からなる
突起部を設け、過負荷がかかったときに一方の固定電極
55と可動電極57が接触して電気的にショートするの
を防止するようにしても良いし、この突起部の代わりに
一方の固定電極55、あるいは可動電極57の表面に絶
縁体からなる膜をコーティングしても良い。また、金属
体からなる外部シールド板でハウジング(ベース21及
びケース69)全体を覆うことによって、外部電場の影
響による出力の変動をなくすようにしてもよい。
In the detection section 1, fixed electrodes 55, 5
The 9 and the movable electrode 57 have a structure in which only the effective areas face each other as much as possible to reduce the parasitic capacitance. A protrusion made of an insulator is provided on a part of the one fixed electrode 55 to prevent the one fixed electrode 55 and the movable electrode 57 from coming into contact with each other and electrically short-circuited when an overload is applied. Alternatively, instead of the protrusions, the surface of one of the fixed electrodes 55 or the movable electrode 57 may be coated with a film made of an insulator. Further, by covering the entire housing (base 21 and case 69) with an external shield plate made of a metal body, it is possible to eliminate the fluctuation of the output due to the influence of the external electric field.

【0059】上記した第2実施例によれば、圧力流体の
圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する素子コンデ
ンサ2aで構成された基準部2と、一方及び他方の固定
電極55、59とこれらの固定電極55、59間に位置
して前記受圧部が感知した圧力に応じて移動する可動電
極57とを有し一方の固定電極55と可動電極57との
間の静電容量C1及び他方の固定電極59と可動電極5
7との間の静電容量C2を検出する検出部1と、前記検
出部1が検出した静電容量C1、C2及び基準部2が検
出した基準となる静電容量CRを処理し所望の信号を出
力する信号処理ユニットCとを備えたから、検出誤差を
極力小さくすることが可能になり、また、部品点数が少
なくなって低コストになり、生産性を向上させることが
できる。
According to the second embodiment described above, the pressure receiving portion for sensing the pressure of the pressure fluid, the reference portion 2 composed of the element capacitor 2a having a fixed capacitance, and the one and the other fixed electrodes 55, 59 are provided. There is a movable electrode 57 located between these fixed electrodes 55 and 59 and moving according to the pressure sensed by the pressure receiving section, and the electrostatic capacitance C1 between one fixed electrode 55 and the movable electrode 57 and the other. Fixed electrode 59 and movable electrode 5
7 detects the capacitance C2 between the detection unit 1 and the capacitances C1 and C2 detected by the detection unit 1 and the reference capacitance CR detected by the reference unit 2 and processes a desired signal. And the signal processing unit C that outputs the signal, the detection error can be minimized, the number of parts can be reduced, the cost can be reduced, and the productivity can be improved.

【0060】(第3実施例)本発明の第3実施例を図1
3に示す。この第3実施例に係わる圧力センサ装置は、
上記した第2実施例における第2のセンサ部である静電
容量C2の検出部分を素子(コンデンサ1b)とし、こ
の素子(コンデンサ1b)を、信号処理ユニットCの基
板68に、ゲートアレイ3と、パルス出力回路4と、基
準となる静電容量CRを有する素子(基準部2のコンデ
ンサ2a)Eと共に組み込み、上記した第2実施例にお
ける他方の固定電極59を省略した構成である。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention is shown in FIG.
3 shows. The pressure sensor device according to the third embodiment is
The element (capacitor 1b) is used as the detection portion of the electrostatic capacitance C2 which is the second sensor section in the above-described second embodiment, and this element (capacitor 1b) is provided on the substrate 68 of the signal processing unit C as the gate array 3. The pulse output circuit 4 and the element (capacitor 2a of the reference unit 2) E having the reference electrostatic capacitance CR are incorporated together, and the other fixed electrode 59 in the second embodiment is omitted.

【0061】したがって、この圧力センサ装置は、ベー
ス21と、Oリング22と、ダイヤフラム23と、ダイ
ヤフラム固定リング85と、固定電極55と、円環状の
一方の絶縁フイルム56と、可動電極57と、円環状の
他方の絶縁フイルム58と、信号処理ユニットCと、カ
バー69とから構成されている。そして、前記ベース2
1、ダイヤフラム23、ダイヤフラム固定リング85、
固定電極55、絶縁フイルム56、58、可動電極57
及びカバー69は、上記した第3の実施例のものと同構
成である。
Therefore, in this pressure sensor device, the base 21, the O-ring 22, the diaphragm 23, the diaphragm fixing ring 85, the fixed electrode 55, the one annular insulating film 56, the movable electrode 57, The other insulating film 58 having an annular shape, a signal processing unit C, and a cover 69. And the base 2
1, diaphragm 23, diaphragm fixing ring 85,
Fixed electrode 55, insulating films 56 and 58, movable electrode 57
The cover 69 and the cover 69 have the same structure as that of the third embodiment.

【0062】前記信号処理ユニットCは、前記ベース2
1の信号処理ユニット収容部21aに嵌合できる形状の
基板68を備えており、この基板68には、上記したよ
うにゲートアレイ3と、パルス出力回路4と、基準とな
る静電容量CRを有する素子(基準部2のコンデンサ2
a)Eと、静電容量C2を有する素子(コンデンサ1
b)とが組み込まれている。
The signal processing unit C includes the base 2
A substrate 68 having a shape that can be fitted into the signal processing unit housing portion 21a of No. 1 is provided. The substrate 68 has the gate array 3, the pulse output circuit 4, and the reference electrostatic capacitance CR as described above. Element (capacitor 2 of the reference unit 2 having
a) Element having E and capacitance C2 (capacitor 1
b) and are incorporated.

【0063】そして、前記ベース21のOリング嵌合溝
部27にはOリング22が嵌合してあり、収容部25に
は、ダイヤフラム23とダイヤフラム固定リング85と
が収容してあり、このダイヤフラム23は、収容部25
が画成するダイヤフラム室46に位置していて、このダ
イヤフラム室46の受圧側は前記流入口40に連通して
いる。
The O-ring 22 is fitted in the O-ring fitting groove portion 27 of the base 21, and the accommodation portion 25 accommodates the diaphragm 23 and the diaphragm fixing ring 85. Is the storage unit 25
Is defined in the diaphragm chamber 46, and the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46 communicates with the inflow port 40.

【0064】そして、前記収容部25には、ダイヤフラ
ム固定リング85に重ねて、固定電極55と一方の絶縁
フイルム56と可動電極57と他方の絶縁フイルム58
とがこの順序に収容してあり、前記可動電極57は、そ
の押え部57bが上下から絶縁フイルム58、56によ
り挟持されており、端子部55a、57aは前記ベース
21の内周面部の端子挿入溝21cに挿入されている。
In the accommodating portion 25, the fixed electrode 55, one insulating film 56, the movable electrode 57, and the other insulating film 58 are stacked on the diaphragm fixing ring 85.
In this order, the movable electrode 57 has its holding portion 57b vertically sandwiched by insulating films 58 and 56, and the terminal portions 55a and 57a are inserted into the inner peripheral surface portion of the base 21. It is inserted in the groove 21c.

【0065】そして、信号処理ユニットCは、前記ベー
ス21の信号処理ユニット収容部21aに収容してあ
り、前記端子部55a、57aは、その対応する基板6
8の接続パターン部に接続してある。そして、基板68
の上からカバー69が被せてあって、カバー69はその
ガイドピン90をガイドピン孔86に、圧入ピン91を
ピン圧入孔87にそれぞれ圧入して前記ベース21に固
定してあり、前記基板68に接続されたリード線(図示
せず)がカバー69外に導出されている。
The signal processing unit C is accommodated in the signal processing unit accommodating portion 21a of the base 21, and the terminal portions 55a and 57a are provided in the corresponding substrate 6.
8 are connected to the connection pattern portion. And the substrate 68
The cover 69 is covered from above, and the cover 69 is fixed to the base 21 by press-fitting the guide pin 90 into the guide pin hole 86 and the press-fit pin 91 into the pin press-fit hole 87, respectively. A lead wire (not shown) connected to is led out of the cover 69.

【0066】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記ダイヤフラム23に形成したプラン
ジャ部89の端部は、前記固定電極55のプランジャ挿
通孔55bを貫通していて前記可動電極57の可動部5
7cに下から接している。そして、固定電極55と可動
電極57とはこれらの電極間の静電容量C1を有する第
1のセンサ部(コンデンサ1a)を構成している。そし
て、この第1のセンサ部と素子化された第2のセンサ部
(コンデンサ1b)とで検出部1を構成している。
In the pressure sensor device assembled as described above, the end portion of the plunger portion 89 formed on the diaphragm 23 penetrates the plunger insertion hole 55b of the fixed electrode 55 and the movable electrode 57 is movable. Part 5
It touches 7c from below. The fixed electrode 55 and the movable electrode 57 form a first sensor section (capacitor 1a) having a capacitance C1 between these electrodes. The first sensor unit and the elementized second sensor unit (capacitor 1b) constitute the detection unit 1.

【0067】前記ゲートアレイ3の内部には、上記した
第1実施例の静電容量検出回路と同構成であり、概略的
には、図6に示すように検出部1、基準部2に接続され
て静電容量C1、C2、CRと図示せぬ抵抗で定まる発
振周波数f1、f2、frの信号をそれぞれ出力するC
R発振回路31、32、33があり、また、これらの信
号を受けてCR発振回路33からの基準の発振信号の1
周期において、前半1/2周期での発振周波数f1、後
半1/2周期での発振周波数f2の周波数差に応じてパ
ルス信号を生成する周波数測定回路3Xがある。前記パ
ルス出力回路4は前記ゲートアレイ3から出力されるパ
ルス信号に増幅、レベル調整等の信号処理を施す。
The inside of the gate array 3 has the same structure as the capacitance detection circuit of the first embodiment described above, and is schematically connected to the detection unit 1 and the reference unit 2 as shown in FIG. C, which outputs the signals of the oscillation frequencies f1, f2, fr determined by the capacitances C1, C2, CR and resistors (not shown), respectively.
There are R oscillating circuits 31, 32 and 33, and when these signals are received, one of the reference oscillating signals from the CR oscillating circuit 33 is received.
In the cycle, there is a frequency measurement circuit 3X that generates a pulse signal according to the frequency difference between the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the oscillation frequency f2 in the second half cycle. The pulse output circuit 4 subjects the pulse signal output from the gate array 3 to signal processing such as amplification and level adjustment.

【0068】次に、上記のように構成された第3実施例
に係わる圧力センサ装置の作動について説明する。前記
ダイヤフラム室46の受圧側の圧力がゼロの場合、前記
可動電極57が変位しないので、静電容量C1およびC
2が等しくなっている。したがって、発振周波数f1お
よびf2も等しくなり、CR発振回路33からの基準の
発振信号frの前半1/2周期での発振周波数f1、後
半1/2周期での発振周波数f2の周波数差がゼロとな
るので、ゲートアレイ3からはパルス信号は出力されな
い。
Next, the operation of the pressure sensor device according to the third embodiment constructed as described above will be described. When the pressure on the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46 is zero, the movable electrode 57 is not displaced, so that the electrostatic capacitances C1 and C
2 is equal. Therefore, the oscillation frequencies f1 and f2 are also equal, and the frequency difference between the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the oscillation frequency f2 in the second half cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33 is zero. Therefore, no pulse signal is output from the gate array 3.

【0069】前記流入口40からダイヤフラム室46の
受圧側に圧力流体(例えばガス)が導入されると前記ダ
イヤフラム23が上方に変位する。このダイヤフラム2
3の上方への変位によりプランジャ部89を介して可動
電極57の可動部57cが押されて上方に変位し、静電
容量C1およびC2が異なる値になる。したがって、C
R発振回路33からの基準の発振信号frの前半1/2
周期での発振周波数f1、後半1/2周期での発振周波
数f2に周波数差が生じるので、ゲートアレイ3からは
その周波数差、すなわち検出すべき圧力に比例した数の
パルス信号が出力される。
When a pressure fluid (for example, gas) is introduced from the inlet 40 to the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46, the diaphragm 23 is displaced upward. This diaphragm 2
Due to the upward displacement of 3, the movable portion 57c of the movable electrode 57 is pushed through the plunger portion 89 and displaced upward, and the electrostatic capacitances C1 and C2 have different values. Therefore, C
The first half of the reference oscillation signal fr from the R oscillation circuit 33
Since there is a frequency difference between the oscillation frequency f1 in the cycle and the oscillation frequency f2 in the latter half cycle, the gate array 3 outputs the number of pulse signals proportional to the frequency difference, that is, the pressure to be detected.

【0070】上記した第3実施例によれば、圧力流体の
圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する素子(コン
デンサ2a)で構成された基準部2と、固定電極55,
59と前記受圧部が感知した圧力に応じて移動する可動
電極57とを有し前記固定電極55と可動電極57との
間の静電容量C1を検出する第1のセンサ部と、容量を
有する素子(コンデンサ1b)で構成されて静電容量C
2を検出する第2のセンサ部と、第1のセンサ部が検出
した静電容量C1と、第2のセンサ部が検出した静電容
量C2及び基準部2が検出した基準となる静電容量CR
を処理し所望の信号を出力する信号処理ユニットCとを
備えたことにより、検出誤差を極力小さくすることが可
能になり、また、部品点数が少なく低コストになり生産
性の向上を実現することができる。
According to the third embodiment described above, the pressure receiving portion for sensing the pressure of the pressure fluid, the reference portion 2 constituted by the element (capacitor 2a) having the fixed capacitance, the fixed electrode 55,
59 and a movable electrode 57 that moves according to the pressure sensed by the pressure receiving portion, and a first sensor portion that detects the electrostatic capacitance C1 between the fixed electrode 55 and the movable electrode 57, and a capacitance. Capacitance C composed of an element (capacitor 1b)
2nd sensor part which detects 2, the electrostatic capacitance C1 which the 1st sensor part detected, the electrostatic capacitance C2 which the 2nd sensor part detected, and the electrostatic capacitance used as the reference which the reference part 2 detected. CR
And a signal processing unit C for processing a desired signal to output a desired signal, the detection error can be minimized, the number of parts is small, the cost is low, and the productivity is improved. You can

【0071】(実施例4)本発明の第4実施例を図14
に示す。この第4実施例に係わる圧力センサ装置は、上
記した第3実施例における第1のセンサ部である静電容
量C1の検出部分を素子(コンデンサ1a)とし、この
素子(コンデンサ1a)を、信号処理ユニットCの基板
68に、ゲートアレイ3と、パルス出力回路4と、基準
となる静電容量CRを有する素子(基準部2のコンデン
サ2a)Eと共に組み込み、上記した第3実施例におけ
る一方の固定電極85を省略した構成である。
(Embodiment 4) A fourth embodiment of the present invention is shown in FIG.
Shown in In the pressure sensor device according to the fourth embodiment, the detection portion of the electrostatic capacitance C1 which is the first sensor portion in the above-described third embodiment is an element (capacitor 1a), and this element (capacitor 1a) is used as a signal. In the substrate 68 of the processing unit C, the gate array 3, the pulse output circuit 4, and the element (capacitor 2a of the reference portion 2) E having the reference electrostatic capacitance CR are incorporated, and one of the above-described third embodiment is used. This is a configuration in which the fixed electrode 85 is omitted.

【0072】したがって、この圧力センサ装置は、ベー
ス21と、Oリング22と、ダイヤフラム23と、ダイ
ヤフラム固定リング85と、可動電極57と、円環状の
絶縁フイルム58と、固定電極59と、信号処理ユニッ
トCと、カバー69とから構成されている。そして、前
記ベース21、ダイヤフラム23、絶縁フイルム58、
可動電極57及びカバー69は、上記した第4の実施例
のものと同構成である。
Therefore, in this pressure sensor device, the base 21, the O-ring 22, the diaphragm 23, the diaphragm fixing ring 85, the movable electrode 57, the ring-shaped insulating film 58, the fixed electrode 59, and the signal processing. It is composed of a unit C and a cover 69. Then, the base 21, the diaphragm 23, the insulating film 58,
The movable electrode 57 and the cover 69 have the same structure as that of the above-described fourth embodiment.

【0073】前記信号処理ユニットCは、前記ベース2
1の信号処理ユニット収容部21aに嵌合できる形状の
基板68を備えており、この基板68には、上記したよ
うにゲートアレイ3と、パルス出力回路4と、基準とな
る静電容量CRを有する素子(基準部2のコンデンサ2
a)Eと、静電容量C1を有する素子(コンデンサ1
a)とが組み込まれている。
The signal processing unit C includes the base 2
A substrate 68 having a shape that can be fitted into the signal processing unit housing portion 21a of No. 1 is provided. The substrate 68 has the gate array 3, the pulse output circuit 4, and the reference electrostatic capacitance CR as described above. Element (capacitor 2 of the reference unit 2 having
a) Element having E and capacitance C1 (capacitor 1
a) and are incorporated.

【0074】そして、前記ベース21のOリング嵌合溝
部274にはOリング22が嵌合してあり、収容部25
には、ダイヤフラム23とダイヤフラム固定リング85
とが収容してあり、このダイヤフラム23は、収容部2
5が画成するダイヤフラム室46に位置していて、この
ダイヤフラム室46の受圧側は前記流入口40に連通し
ている。そして、前記収容部25には、ダイヤフラム固
定リング85に重ねて、可動電極57と絶縁フイルム5
8と固定電極59とがこの順序に収容してあり、前記可
動電極57は、その押え部57bが上下から絶縁フイル
ム58とダイヤフラム固定リング85により挟持されて
いる。
The O-ring 22 is fitted in the O-ring fitting groove 274 of the base 21, and the housing 25
Includes a diaphragm 23 and a diaphragm fixing ring 85.
And the diaphragm 23 are housed in the housing section 2.
5 is defined in the diaphragm chamber 46, and the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46 communicates with the inflow port 40. Then, in the accommodating portion 25, the movable electrode 57 and the insulating film 5 are stacked on the diaphragm fixing ring 85.
8 and a fixed electrode 59 are housed in this order, and the movable electrode 57 has a holding portion 57b sandwiched from above and below by an insulating film 58 and a diaphragm fixing ring 85.

【0075】そして、信号処理ユニットCは、前記ベー
ス21の信号処理ユニット収容部21aに収容してあ
り、前記端子部57a、59aは、その対応する基板6
8の接続パターン部に接続してある。そして、基板68
の上からカバー69が被せてあって、上記した第4の実
施例と同じようにカバー69はそのガイドピン90をガ
イドピン孔86に、圧入ピン91をピン圧入孔87にそ
れぞれ圧入して前記ベース21に固定してあり、前記基
板68に接続されたリード線71(72,73)がカバ
ー69外に導出されている。
The signal processing unit C is accommodated in the signal processing unit accommodating portion 21a of the base 21, and the terminal portions 57a and 59a are provided in the corresponding substrate 6.
8 are connected to the connection pattern portion. And the substrate 68
The cover 69 is covered from above, and the guide pin 90 of the cover 69 is press-fitted into the guide pin hole 86 and the press-fit pin 91 is press-fitted into the pin press-fit hole 87, respectively, similarly to the fourth embodiment. Lead wires 71 (72, 73) fixed to the base 21 and connected to the substrate 68 are led out of the cover 69.

【0076】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記ダイヤフラム23に形成したプラン
ジャ部89の端部は前記可動電極57の可動部57cに
下から接している。前記固定電極59と可動電極57と
はこれらの電極間の静電容量C2を有する第2のセンサ
部(コンデンサ1b)になっている。そして、この第2
のセンサ部と素子化された第1のセンサ部(コンデンサ
1a)とで検出部1を構成している。
In the pressure sensor device assembled as described above, the end of the plunger portion 89 formed on the diaphragm 23 is in contact with the movable portion 57c of the movable electrode 57 from below. The fixed electrode 59 and the movable electrode 57 constitute a second sensor section (capacitor 1b) having a capacitance C2 between these electrodes. And this second
The sensor unit and the first sensor unit (capacitor 1a) which is made into an element constitute the detection unit 1.

【0077】前記ゲートアレイ3の内部には、上記した
第1実施例の静電容量検出回路(図6)と同構成であ
り、概略的には、検出部1、基準部2に接続されて静電
容量C1、C2、CRと図示せぬ抵抗で定まる発振周波
数f1、f2、frの信号をそれぞれ出力するCR発振
回路31、32、33があり、また、これらの信号を受
けてCR発振回路33からの基準の発振信号の1周期に
おいて、前半1/2周期での発振周波数f1、後半1/
2周期での発振周波数f2の周波数差に応じてパルス信
号を生成する周波数測定回路3Xがある。前記パルス出
力回路4は前記ゲートアレイ3から出力されるパルス信
号に増幅、レベル調整等の信号処理を施す。
The inside of the gate array 3 has the same structure as the electrostatic capacitance detection circuit (FIG. 6) of the first embodiment described above, and is roughly connected to the detection unit 1 and the reference unit 2. There are CR oscillating circuits 31, 32, and 33 that output signals of oscillating frequencies f1, f2, and fr determined by capacitances C1, C2, and CR and resistors (not shown), respectively, and a CR oscillating circuit that receives these signals. In one cycle of the reference oscillation signal from 33, the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the second half 1 /
There is a frequency measuring circuit 3X that generates a pulse signal according to the frequency difference of the oscillation frequency f2 in two cycles. The pulse output circuit 4 subjects the pulse signal output from the gate array 3 to signal processing such as amplification and level adjustment.

【0078】次に、上記のように構成された第4実施例
に係わる圧力センサ装置の作動について説明する。
Next, the operation of the pressure sensor device according to the fourth embodiment constructed as described above will be described.

【0079】前記ダイヤフラム室46の受圧側の圧力が
ゼロの場合、前記可動電極57が変位しないので、静電
容量C1およびC2が等しくなっている。したがって、
発振周波数f1およびf2も等しくなり、CR発振回路
33からの基準の発振信号frの前半1/2周期での発
振周波数f1、後半1/2周期での発振周波数f2の周
波数差がゼロとなるので、ゲートアレイ3からはパルス
信号は出力されない。
When the pressure on the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46 is zero, the movable electrode 57 is not displaced, so that the electrostatic capacitances C1 and C2 are equal. Therefore,
The oscillation frequencies f1 and f2 are also equal, and the difference between the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the oscillation frequency f2 in the second half cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33 becomes zero. No pulse signal is output from the gate array 3.

【0080】前記流入口40からダイヤフラム室46の
受圧側に圧力流体(例えばガス)が導入されると前記ダ
イヤフラム23が上方に変位する。このダイヤフラム2
3の上方への変位によりプランジャ部89を介して可動
電極57の可動部57cが押されて上方に変位し、静電
容量C1およびC2が異なる値になる。したがって、C
R発振回路33からの基準の発振信号frの前半1/2
周期での発振周波数f1、後半1/2周期での発振周波
数f2に周波数差が生じるので、ゲートアレイ3からは
その周波数差、すなわち検出すべき圧力に比例した数の
パルス信号が出力される。
When a pressure fluid (eg, gas) is introduced from the inflow port 40 to the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46, the diaphragm 23 is displaced upward. This diaphragm 2
Due to the upward displacement of 3, the movable portion 57c of the movable electrode 57 is pushed through the plunger portion 89 and displaced upward, and the electrostatic capacitances C1 and C2 have different values. Therefore, C
The first half of the reference oscillation signal fr from the R oscillation circuit 33
Since there is a frequency difference between the oscillation frequency f1 in the cycle and the oscillation frequency f2 in the latter half cycle, the gate array 3 outputs the number of pulse signals proportional to the frequency difference, that is, the pressure to be detected.

【0081】上記した第4実施例によれば、圧力流体の
圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する素子(コン
デンサ2a)で構成された基準部2と、素子(コンデン
サ1a)で構成されて静電容量C1を検出する第1のセ
ンサ部と、固定電極59と前記受圧部が感知した圧力に
応じて移動する可動電極57とを有し前記固定電極59
と可動電極57との間の静電容量C2を検出する第2の
センサ部と、第1のセンサ部が検出した静電容量C1
と、第2のセンサ部が検出した静電容量C2及び基準部
2が検出した基準となる静電容量CRを処理し所望の信
号を出力する信号処理ユニットCとを備えたことによ
り、検出誤差を極力小さくすることが可能になり、ま
た、部品点数が少なく低コストになり生産性の向上を実
現することができる。
According to the fourth embodiment described above, the pressure receiving portion for sensing the pressure of the pressure fluid, the reference portion 2 including the element (capacitor 2a) having a fixed capacitance, and the element (capacitor 1a) are included. The fixed electrode 59 has a first sensor section for detecting the electrostatic capacitance C1 and a fixed electrode 59 and a movable electrode 57 that moves according to the pressure sensed by the pressure receiving section.
And a capacitance C1 detected by the first sensor unit, which detects a capacitance C2 between the movable electrode 57 and the movable electrode 57.
And a signal processing unit C that processes the electrostatic capacitance C2 detected by the second sensor unit and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit 2 and outputs a desired signal, thereby providing a detection error. Can be made as small as possible, the number of parts is small, and the cost can be reduced to improve the productivity.

【0082】(第5実施例)本発明の第5実施例を図1
5に示す。この第5実施例に係わる圧力センサ装置は、
上記した第3の実施例における静電容量C1の検出部分
を素子(コンデンサ1a)とし、この素子(コンデンサ
1a)を、信号処理ユニットCの基板68に、ゲートア
レイ3と、パルス出力回路4と、基準となる静電容量C
Rを有する素子(基準部2のコンデンサ2a)Eと共に
組み込み、更に、上記した第4の実施例における可動電
極57をダイヤフラム23と兼用させ、この可動電極5
7と絶縁リング56、58とを省略した構成である。
(Fifth Embodiment) FIG. 1 shows a fifth embodiment of the present invention.
5 shows. The pressure sensor device according to the fifth embodiment is
An element (capacitor 1a) is used as the detection portion of the electrostatic capacitance C1 in the third embodiment described above, and this element (capacitor 1a) is connected to the substrate 68 of the signal processing unit C on the gate array 3 and the pulse output circuit 4. , The reference capacitance C
The movable electrode 57 is incorporated together with the element having R (the capacitor 2a of the reference portion 2) E, and the movable electrode 57 in the fourth embodiment described above is also used as the diaphragm 23.
7 and the insulating rings 56 and 58 are omitted.

【0083】したがって、圧力センサ装置は、ベース2
1と、Oリング22と、可動電極を兼ねるダイヤフラム
23と、ダイヤフラム固定リング85と、固定電極59
と、信号処理ユニットCと、カバー69とから構成され
ている。そして、前記ベース21、ダイヤフラム23、
固定電極59及びカバー69は、上記した第4の実施例
のものと同構成である。
Therefore, the pressure sensor device is based on the base 2
1, the O-ring 22, the diaphragm 23 also serving as the movable electrode, the diaphragm fixing ring 85, and the fixed electrode 59.
And a signal processing unit C and a cover 69. Then, the base 21, the diaphragm 23,
The fixed electrode 59 and the cover 69 have the same structure as that of the fourth embodiment described above.

【0084】前記信号処理ユニットCは、前記ベース2
1の信号処理ユニット収容部21aに嵌合できる形状の
基板68を備えており、この基板68には、上記したよ
うにゲートアレイ3と、パルス出力回路4と、基準とな
る静電容量CRを有する素子(基準部2のコンデンサ2
a)Eと、静電容量C1を有する素子(コンデンサ1
a)とが組み込まれている。
The signal processing unit C includes the base 2
A substrate 68 having a shape that can be fitted into the signal processing unit housing portion 21a of No. 1 is provided. The substrate 68 has the gate array 3, the pulse output circuit 4, and the reference electrostatic capacitance CR as described above. Element (capacitor 2 of the reference unit 2 having
a) Element having E and capacitance C1 (capacitor 1
a) and are incorporated.

【0085】そして、前記ベース21のOリング嵌合溝
部27にはOリング22が嵌合してあり、収容部46に
は、ダイヤフラム23とダイヤフラム固定リング85と
が収容してあり、このダイヤフラム23は、収容部25
が画成するダイヤフラム室46に位置していて、このダ
イヤフラム室46の受圧側は前記流入口40に連通して
いる。そして、前記収容部25には、ダイヤフラム固定
リング85に重ねて、固定電極59が収容してあり、端
子部59aは前記ベース21の内周面部の端子挿入溝2
1cに挿入されている。
The O-ring 22 is fitted in the O-ring fitting groove 27 of the base 21, and the diaphragm 23 and the diaphragm fixing ring 85 are housed in the housing 46. Is the storage unit 25
Is defined in the diaphragm chamber 46, and the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46 communicates with the inflow port 40. A fixed electrode 59 is accommodated in the accommodating portion 25 so as to be superposed on the diaphragm fixing ring 85, and the terminal portion 59a is a terminal insertion groove 2 in the inner peripheral surface portion of the base 21.
1c is inserted.

【0086】そして、信号処理ユニットCは、前記ベー
ス21の信号処理ユニット収容部21aに収容してあ
り、前記端子部59aは、その対応する基板68の接続
パターン部に接続してある。そして、基板68の上から
カバー69が被せてあって、カバー69はそのガイドピ
ン90をガイドピン孔86に、圧入ピン91をピン圧入
孔87にそれぞれ圧入して前記ベース21に固定してあ
り、前記基板68に接続されたリード線(図示せず)が
カバー69外に導出されている。
The signal processing unit C is housed in the signal processing unit housing portion 21a of the base 21, and the terminal portion 59a is connected to the corresponding connection pattern portion of the substrate 68. A cover 69 is covered over the substrate 68, and the cover 69 is fixed to the base 21 by pressing the guide pin 90 into the guide pin hole 86 and the press-fitting pin 91 into the pin press-fitting hole 87, respectively. A lead wire (not shown) connected to the substrate 68 is led out of the cover 69.

【0087】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記ダイヤフラム23に形成したプラン
ジャ部89の端部は、前記固定電極59のプランジャ挿
通孔59bを貫通している。そして、固定電極59と可
動電極を兼ねるダイヤフラム23とはこれらの電極間の
静電容量C2を検出する第2のセンサ部(コンデンサ1
b)になっている。そして、この第2のセンサ部と素子
化された第1のセンサ部(コンデンサ1a)とで検出部
1を構成している。
In the pressure sensor device assembled as described above, the end of the plunger portion 89 formed on the diaphragm 23 penetrates the plunger insertion hole 59b of the fixed electrode 59. The fixed electrode 59 and the diaphragm 23 that also serves as the movable electrode are connected to the second sensor unit (capacitor 1) that detects the electrostatic capacitance C2 between these electrodes.
b). The second sensor section and the elementized first sensor section (capacitor 1a) constitute the detection section 1.

【0088】前記ゲートアレイ3の内部には、上記した
第1実施例の静電容量検出回路(図6、図8)と同構成
であり、概略的には、図6に示すようにセンサ部1、基
準部2に接続されて静電容量C1、C2、CRと図示せ
ぬ抵抗で定まる発振周波数f1、f2、frの信号をそ
れぞれ出力するCR発振回路31、32、33があり、
また、これらの信号を受けてCR発振回路33からの基
準の発振信号frの1周期において、前半1/2周期で
の発振周波数f1、後半1/2周期での発振周波数f2
の周波数差に応じてパルス信号を生成する周波数測定回
路103がある。前記パルス出力回路4は前記ゲートア
レイ3から出力されるパルス信号に増幅、レベル調整等
の信号処理を施す。
The inside of the gate array 3 has the same structure as that of the electrostatic capacitance detection circuit (FIGS. 6 and 8) of the first embodiment described above, and schematically, as shown in FIG. 1. CR oscillation circuits 31, 32, 33 connected to the reference unit 2 and outputting signals of oscillation frequencies f1, f2, fr determined by capacitances C1, C2, CR and resistors not shown, respectively,
In addition, in response to these signals, in one cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33, the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the oscillation frequency f2 in the second half cycle are obtained.
There is a frequency measurement circuit 103 that generates a pulse signal according to the frequency difference of The pulse output circuit 4 subjects the pulse signal output from the gate array 3 to signal processing such as amplification and level adjustment.

【0089】次に、上記のように構成された圧力センサ
装置の作動について説明する。前記ダイヤフラム室46
の受圧側の圧力がゼロの場合、前記可動電極を兼ねるダ
イヤフラム23が変位しないので、静電容量C1および
C2が等しくなっている。したがって、発振周波数f1
およびf2も等しくなり、CR発振回路33からの基準
の発振信号frの前半1/2周期での発振周波数f1、
後半1/2周期での発振周波数f2の周波数差がゼロと
なるので、ゲートアレイ3からはパルス信号は出力され
ない。
Next, the operation of the pressure sensor device constructed as described above will be described. The diaphragm chamber 46
When the pressure on the pressure receiving side is zero, the diaphragm 23 also serving as the movable electrode does not displace, so that the electrostatic capacitances C1 and C2 are equal. Therefore, the oscillation frequency f1
And f2 also become equal, and the oscillation frequency f1 in the first half cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33,
Since the frequency difference of the oscillation frequency f2 in the latter half cycle is zero, no pulse signal is output from the gate array 3.

【0090】前記流入口40からダイヤフラム23の受
圧側に圧力流体(例えばガス)が導入されると前記ダイ
ヤフラム23が上方に変位する。このダイヤフラム(可
動電極)23の上方への変位により、静電容量C1およ
びC2が異なる値になる。したがって、CR発振回路3
3からの基準の発振信号frの前半1/2周期での発振
周波数f1、後半1/2周期での発振周波数f2に周波
数差が生じるので、ゲートアレイ3からはその周波数
差、すなわち検出すべき圧力に比例した数のパルス信号
が出力される。
When a pressure fluid (for example, gas) is introduced from the inlet 40 to the pressure receiving side of the diaphragm 23, the diaphragm 23 is displaced upward. Due to the upward displacement of the diaphragm (movable electrode) 23, the electrostatic capacitances C1 and C2 have different values. Therefore, the CR oscillation circuit 3
Since there is a frequency difference between the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the oscillation frequency f2 in the second half cycle of the reference oscillation signal fr from FIG. 3, the frequency difference from the gate array 3, that is, should be detected. A number of pulse signals proportional to the pressure are output.

【0091】上記した第5実施例によれば、圧力流体の
圧力を感知すると共に、可動電極57を兼ねる受圧部
と、固定容量を有する素子(コンデンサ2a)で構成さ
れた基準部2と、素子(コンデンサ1a)で構成されて
静電容量C1を検出する第1のセンサ部と、固定電極5
9を有し且つこの固定電極59と感知した圧力に応じて
移動する前記受圧部との間の静電容量C2を検出する第
2のセンサ部と、第1のセンサ部が検出した静電容量C
1と、第2のセンサ部が検出した静電容量C2及び基準
部2が検出した基準となる静電容量CRを処理し所望の
信号を出力する信号処理ユニットCを備えたことによ
り、検出誤差を極力小さくすることが可能になり、ま
た、部品点数が少なく低コストになり生産性の向上を実
現することができる。
According to the fifth embodiment described above, the pressure receiving portion that senses the pressure of the pressure fluid and also serves as the movable electrode 57, the reference portion 2 including the element (capacitor 2a) having a fixed capacitance, and the element A first sensor portion composed of (capacitor 1a) for detecting the electrostatic capacitance C1, and a fixed electrode 5
A second sensor portion having a fixed electrode 59 and detecting a capacitance C2 between the fixed electrode 59 and the pressure receiving portion that moves according to the sensed pressure; and a capacitance detected by the first sensor portion. C
1 and the signal processing unit C that processes the electrostatic capacitance C2 detected by the second sensor unit and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit 2 and outputs a desired signal. Can be made as small as possible, the number of parts is small, and the cost can be reduced to improve the productivity.

【0092】(第6実施例)この第6実施例にあって
は、可動電極57を省略せずに、この可動電極57を、
図16に示すようにダイヤフラム23の上面(プランジ
ャ部89)に固着し、他の構成を上記の第5実施例と同
じにしたものである。
(Sixth Embodiment) In the sixth embodiment, the movable electrode 57 is not omitted and
As shown in FIG. 16, it is fixed to the upper surface (plunger portion 89) of the diaphragm 23, and the other structure is the same as that of the fifth embodiment.

【0093】したがって、前記ダイヤフラム室46の受
圧側の圧力がゼロの場合、ダイヤフラム23が変位しな
いので、可動電極57は変位せず静電容量C1およびC
2が等しくなっている。したがって、発振周波数f1お
よびf2も等しくなり、CR発振回路33からの基準の
発振信号frの前半1/2周期での発振周波数f1、後
半1/2周期でのf2の周波数差がゼロとなるので、ゲ
ートアレイ3からはパルス信号は出力されない。
Therefore, when the pressure on the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46 is zero, the diaphragm 23 does not displace, so the movable electrode 57 does not displace and the electrostatic capacitances C1 and C are generated.
2 is equal. Therefore, the oscillation frequencies f1 and f2 are also equal, and the frequency difference between the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the frequency f2 in the second half cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33 becomes zero. No pulse signal is output from the gate array 3.

【0094】前記流入口40からダイヤフラム室46の
受圧側に圧力流体(例えばガス)が導入されると前記ダ
イヤフラム23が上方に変位して可動電極57が上方に
変位し、静電容量C1およびC2が異なる値になる。し
たがって、CR発振回路33からの基準の発振信号fr
の前半1/2周期での発振周波数f1、後半1/2周期
での発振周波数f2の周波数差が生じるので、ゲートア
レイ3からはその周波数差、すなわち検出すべき圧力に
比例した数のパルス信号が出力される。
When a pressure fluid (eg, gas) is introduced from the inflow port 40 to the pressure receiving side of the diaphragm chamber 46, the diaphragm 23 is displaced upward, the movable electrode 57 is displaced upward, and the electrostatic capacitances C1 and C2. Have different values. Therefore, the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33 is generated.
Since there is a frequency difference between the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the oscillation frequency f2 in the second half cycle, the number of pulse signals proportional to the frequency difference from the gate array 3, that is, the pressure to be detected. Is output.

【0095】上記した第6実施例によれば、圧力流体の
圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する素子(コン
デンサ2a)で構成された基準部2と、素子(コンデン
サ1a)で構成されて静電容量C1を検出する第1のセ
ンサ部と、固定電極59を有し且つこの固定電極59と
感知した圧力に応じて移動する前記受圧部に設けられた
可動電極57との間の静電容量C2を検出する第2のセ
ンサ部と、第1のセンサ部が検出した静電容量C1と、
第2のセンサ部が検出した静電容量C2及び基準部2が
検出した基準となる静電容量CRを処理し所望の信号を
出力する信号処理ユニットCとを備えたことから、検出
誤差を極力小さくすることが可能になり、また、部品点
数が少なく低コストになり生産性の向上を実現すること
ができる。
According to the sixth embodiment described above, the pressure receiving portion for sensing the pressure of the pressure fluid, the reference portion 2 including the element (capacitor 2a) having a fixed capacitance, and the element (capacitor 1a) are used. Between the first sensor unit that detects the electrostatic capacitance C1 and the movable electrode 57 that is provided in the pressure receiving unit that has the fixed electrode 59 and that moves according to the sensed pressure. A second sensor section for detecting the capacitance C2, an electrostatic capacity C1 detected by the first sensor section,
The signal processing unit C that processes the electrostatic capacitance C2 detected by the second sensor unit and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit 2 and outputs a desired signal is provided. It is possible to reduce the size, the number of parts is small, the cost is low, and the productivity can be improved.

【0096】(第7実施例)本発明の第7実施例を図1
7乃至図20に示す。この第7実施例に係わる圧力セン
サ装置は、上記した第5実施例における静電容量C2を
有するコンデンサ1bとダイヤフラム23とを一体にし
てマイクロセンサ120を構成し、このマイクロセンサ
120を、信号処理ユニットCの基板68に、ゲートア
レイ3と、パルス出力回路4と、基準となる静電容量C
Rを有する素子(基準部2のコンデンサ2a)Eと共に
組み込んだ構成である。
(Seventh Embodiment) A seventh embodiment of the present invention is shown in FIG.
7 to 20. In the pressure sensor device according to the seventh embodiment, the capacitor 1b having the electrostatic capacitance C2 in the fifth embodiment and the diaphragm 23 are integrated to form a microsensor 120, and the microsensor 120 is subjected to signal processing. On the substrate 68 of the unit C, the gate array 3, the pulse output circuit 4, and the reference capacitance C
This is a configuration that is incorporated together with an element having R (capacitor 2a of the reference unit 2) E.

【0097】したがって、圧力センサ装置は、ベース2
1と、Oリング121と、マイクロセンサ120と、信
号処理ユニットCと、カバー69とから構成されてい
る。ベース21は平面視で円形状の収容部25を有し、
この収容部25の底面部25aには、接続管部96に連
通する嵌合孔122と、この嵌合孔122と同心のOリ
ング嵌合溝部123とが形成してあり、嵌合孔122は
接続管部96に通じていて、これらで流入口97を構成
している。また、ベース21は、その上部に信号処理ユ
ニット収容部21aを有しており、このベース21の上
面(合せ面)21bの一方の対角位置にはガイドピン孔
86が、また、他方の対角位置にはピン圧入孔87がそ
れぞれ形成してある。
Therefore, the pressure sensor device is based on the base 2
1, a O-ring 121, a micro sensor 120, a signal processing unit C, and a cover 69. The base 21 has a circular accommodating portion 25 in a plan view,
A fitting hole 122 communicating with the connecting pipe portion 96 and an O-ring fitting groove 123 concentric with the fitting hole 122 are formed in the bottom surface 25 a of the housing portion 25. It communicates with the connecting pipe portion 96, and these constitute the inflow port 97. Further, the base 21 has a signal processing unit accommodating portion 21a on its upper portion, and a guide pin hole 86 is provided at one diagonal position of an upper surface (a mating surface) 21b of the base 21, and a pair of the other is provided. Pin press-fitting holes 87 are formed at the respective angular positions.

【0098】前記マイクロセンサ120は、図20に示
すようにシリコン素子124に、ガラス素子125を、
これらの素子124、125間に空間部126を形成す
るようにして重ね合わせてセンサ素子127を構成し、
このセンサ素子127を図19に示すようにステム12
8aに台座128bを介して取り付けてハウジング12
8内に収納し、素子124、125間に電圧を印加した
ものであり、このステム128aの下面部には導管部1
29が設けてあり、この導管部129は前記シリコン素
子124の受圧部124bに通じている。また、シリコ
ン素子124とガラス素子125とに接続された電極1
24a、125aからの端子部130は前記ステム12
8aの下面部より外部に突出している。また、ハウジン
グ128の上面部には空気孔131が形成してある。
As shown in FIG. 20, the microsensor 120 includes a silicon element 124, a glass element 125, and a glass element 125.
A sensor element 127 is formed by stacking these elements 124 and 125 so as to form a space 126 between them.
This sensor element 127 is attached to the stem 12 as shown in FIG.
8a through the pedestal 128b to attach the housing 12
8 and the voltage is applied between the elements 124 and 125. The conduit portion 1 is provided on the lower surface of the stem 128a.
29 is provided, and this conduit portion 129 communicates with the pressure receiving portion 124 b of the silicon element 124. In addition, the electrode 1 connected to the silicon element 124 and the glass element 125
The terminal portion 130 from 24a and 125a is the stem 12
It projects outside from the lower surface of 8a. An air hole 131 is formed on the upper surface of the housing 128.

【0099】前記信号処理ユニットCは、前記ベース2
1の信号処理ユニット収容部21aに嵌合できる形状の
基板68を備えており、この基板68には、上記したよ
うにゲートアレイ3と、パルス出力回路4と、基準とな
る静電容量CRを有する素子(基準部2のコンデンサ2
a)Eと、静電容量C1を有する素子(コンデンサ1
a)とが組み込まれている。そして、前記基板68には
孔部135とこの孔部135回りに位置する複数のスル
ーホール136とが形成してある。
The signal processing unit C includes the base 2
A substrate 68 having a shape that can be fitted into the signal processing unit housing portion 21a of No. 1 is provided. The substrate 68 has the gate array 3, the pulse output circuit 4, and the reference electrostatic capacitance CR as described above. Element (capacitor 2 of the reference unit 2 having
a) Element having E and capacitance C1 (capacitor 1
a) and are incorporated. A hole 135 and a plurality of through holes 136 located around the hole 135 are formed in the substrate 68.

【0100】そして、前記基板68に、これの孔部13
5に前記導管部129を挿入すると共に、スルーホール
136に前記端子部130を挿入して半田付けして前記
マイクロセンサ120を装着し、前記ベース21の収容
部25のOリング嵌合溝部123にOリング121を装
着して、この収容部25の孔部122に前記マイクロセ
ンサ120の導管部129を嵌合し、このマイクロセン
サ120と信号処理ユニットCの基板68とを収容部2
5に収容し、基板68の上からカバー69が被せて、カ
バー69が、そのガイドピン90をガイドピン孔86
に、圧入ピン91をピン圧入孔87にそれぞれ圧入して
前記ベース21に固定してある。この場合、前記基板6
8に接続されたリード線71(72、73)がカバー6
9外に導出されている。
Then, the hole portion 13 is formed in the substrate 68.
5, the conduit portion 129 is inserted, the terminal portion 130 is inserted into the through hole 136 and soldered to mount the microsensor 120, and the O-ring fitting groove portion 123 of the housing portion 25 of the base 21 is mounted. The O-ring 121 is attached, the conduit portion 129 of the microsensor 120 is fitted into the hole 122 of the housing portion 25, and the microsensor 120 and the substrate 68 of the signal processing unit C are housed in the housing portion 2.
5, and the cover 69 is covered from above the substrate 68 so that the cover 69 inserts the guide pin 90 into the guide pin hole 86.
In addition, the press-fitting pins 91 are press-fitted into the pin press-fitting holes 87 and fixed to the base 21. In this case, the substrate 6
The lead wire 71 (72, 73) connected to 8 is the cover 6
9 out of the.

【0101】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記マイクロセンサ120のシリコン素
子124とガラス素子125とはこれらの電極124
a、125a間の電圧の変化を検出して静電容量C1に
変換する。そして、このマイクロセンサ120と前記素
子(コンデンサ1a)とで受圧部及び検出部1を構成し
ている。
In the pressure sensor device assembled as described above, the silicon element 124 and the glass element 125 of the microsensor 120 are the electrodes 124 of these.
The change in the voltage between a and 125a is detected and converted into the electrostatic capacitance C1. The microsensor 120 and the element (capacitor 1a) form a pressure receiving section and a detecting section 1.

【0102】前記ゲートアレイ3の内部には、上記した
第1実施例の静電容量検出回路(図6)と同構成の回路
部があり、概略的には検出部1、基準部2に接続されて
静電容量C1、C2、CRと図示せぬ抵抗で定まる発振
周波数f1、f2、frの信号をそれぞれ出力するCR
発振回路31、32、33があり、また、これらの信号
をうけてCR発振回路33からの基準の発振信号frの
1周期において、前半1/2周期での発振周波数f1、
後半1/2周期での発振周波数f2の周波数差に応じて
パルス信号を生成する周波数測定回路3Xがある。前記
パルス出力回路4は前記ゲートアレイ3から出力される
パルス信号に増幅、レベル調整等の信号処理を施す。
Inside the gate array 3, there is a circuit section having the same configuration as the electrostatic capacitance detection circuit (FIG. 6) of the first embodiment described above, and is roughly connected to the detection section 1 and the reference section 2. CR which outputs signals of oscillation frequencies f1, f2, fr determined by the capacitances C1, C2, CR and resistors (not shown), respectively.
There are oscillating circuits 31, 32 and 33, and in response to these signals, in one cycle of the reference oscillating signal fr from the CR oscillating circuit 33, the oscillating frequency f1 in the first half cycle is
There is a frequency measurement circuit 3X that generates a pulse signal according to the frequency difference of the oscillation frequency f2 in the latter half cycle. The pulse output circuit 4 subjects the pulse signal output from the gate array 3 to signal processing such as amplification and level adjustment.

【0103】次に、上記のように構成された圧力センサ
装置の作動について説明する。前記マイクロセンサ12
0のシリコン素子124の受圧部124b側の圧力がゼ
ロの場合、このシリコン素子124が変位しないので、
静電容量C1およびC2が等しくなっている。したがっ
て、発振周波数f1およびf2も等しくなり、CR発振
回路33からの基準の発振信号frの前半1/2周期で
の発振周波数f1、後半1/2周期での発振周波数f2
の周波数差がゼロとなるので、ゲートアレイ3からはパ
ルス信号は出力されない。
Next, the operation of the pressure sensor device constructed as above will be described. The micro sensor 12
When the pressure on the pressure receiving portion 124b side of the silicon element 124 of 0 is zero, the silicon element 124 is not displaced,
The electrostatic capacitances C1 and C2 are equal. Therefore, the oscillation frequencies f1 and f2 are also equal, and the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the oscillation frequency f2 in the second half cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33.
Since the frequency difference is zero, no pulse signal is output from the gate array 3.

【0104】前記流入口97からの前記マイクロセンサ
120の導管部129を介してシリコン素子124の受
圧部124b側に圧力流体(例えばガス)が導入される
と、このシリコン素子124が変位し、このシリコン素
子124とガラス素子125との間の電圧は変化する。
この電圧が静電容量C1に変換されることにより、静電
容量C1およびC2が異なる値になる。したがって、C
R発振回路33からの基準の発振信号frの前半1/2
周期での発振周波数f1、後半1/2周期での発振周波
数f2の周波数差が生じるので、ゲートアレイ3からは
その周波数差、すなわち検出すべき圧力に比例した数の
パルス信号が出力される。
When a pressure fluid (for example, gas) is introduced from the inlet port 97 to the pressure receiving portion 124b side of the silicon element 124 via the conduit portion 129 of the microsensor 120, the silicon element 124 is displaced and The voltage between the silicon element 124 and the glass element 125 changes.
By converting this voltage into the electrostatic capacitance C1, the electrostatic capacitances C1 and C2 have different values. Therefore, C
The first half of the reference oscillation signal fr from the R oscillation circuit 33
Since there is a frequency difference between the oscillation frequency f1 in the cycle and the oscillation frequency f2 in the latter half cycle, the gate array 3 outputs the number of pulse signals proportional to the frequency difference, that is, the pressure to be detected.

【0105】上記した第7実施例によれば、固定容量を
有する素子(コンデンサ2a)で構成された基準部2
と、素子(コンデンサ1a)で構成されて静電容量C1
を検出する第1のセンサ部と、圧力流体の圧力を検出し
てこの圧力変化を静電容量C2の容量変化に変換するマ
イクロセンサ120と、前記センサ部が検出した静電容
量C1及び前記マイクロセンサ120が検出した静電容
量C2と基準部2が検出した基準となる静電容量CRを
処理し所望の信号を出力する信号処理ユニットCとを備
え、前記マイクロセンサ120を信号処理ユニットCの
基板68に実装したから、検出誤差を極力小さくするこ
とが可能になり、また、部品点数が少なく低コストにな
り生産性の向上を実現することができる。
According to the seventh embodiment described above, the reference portion 2 composed of the element (capacitor 2a) having a fixed capacitance.
And the capacitance (C1)
, A micro sensor 120 that detects the pressure of the pressure fluid and converts this pressure change into a capacitance change of the electrostatic capacitance C2, the electrostatic capacitance C1 detected by the sensor unit, and the micro sensor 120. The microsensor 120 of the signal processing unit C is provided with a signal processing unit C that processes the electrostatic capacitance C2 detected by the sensor 120 and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit 2 and outputs a desired signal. Since it is mounted on the substrate 68, the detection error can be minimized, the number of parts is small, the cost can be reduced, and the productivity can be improved.

【0106】(実施例8)本発明の実施例8を図21に
示す。この第8実施例に係わる圧力センサ装置は、上記
した第7実施例におけるマイクロセンサ120を直接に
信号処理ユニットCの基板68に実装するのではなくフ
レキシブル基板122を介して実装したものであり、信
号処理ユニットCの基板68には、このマイクロセンサ
120を実装したフレキシブル基板122と、ゲートア
レイ3と、パルス出力回路4と、基準となる静電容量C
Rを有する素子(基準部2のコンデンサ2a)Eと素子
(コンデンサ1a)とが組み込まれている。
(Embodiment 8) Embodiment 8 of the present invention is shown in FIG. In the pressure sensor device according to the eighth embodiment, the microsensor 120 according to the seventh embodiment is not directly mounted on the substrate 68 of the signal processing unit C but is mounted via the flexible substrate 122. On the substrate 68 of the signal processing unit C, the flexible substrate 122 on which the microsensor 120 is mounted, the gate array 3, the pulse output circuit 4, and the reference electrostatic capacitance C.
An element (capacitor 2a of the reference unit 2) E having R and an element (capacitor 1a) are incorporated.

【0107】したがって、圧力センサ装置は、ベース2
1と、Oリング121と、フレキシブル基板122と、
マイクロセンサ120と、信号処理ユニットCと、カバ
ー69とから構成されている。
Therefore, the pressure sensor device is based on the base 2
1, an O-ring 121, a flexible substrate 122,
It is composed of a micro sensor 120, a signal processing unit C, and a cover 69.

【0108】ベース21は平面視で円形状の収容部25
を有し、この収容部25の底面部25aには、接続管部
96に連通する嵌合孔122と、この嵌合孔122と同
心のOリング嵌合溝部123とが形成してあり、嵌合孔
122は接続管部96に通じていて、これらで流入口9
7を構成している。また、ベース21は、その上部に信
号処理ユニット収容部21aを有しており、このベース
21の上面(合せ面)21bの一方の対角位置にはガイ
ドピン孔86が、また、他方の対角位置にはピン圧入孔
87がそれぞれ形成してある。
The base 21 has a circular accommodating portion 25 in a plan view.
And a fitting hole 122 communicating with the connecting pipe portion 96 and an O-ring fitting groove 123 concentric with the fitting hole 122 are formed in the bottom surface 25a of the housing portion 25. The joint hole 122 communicates with the connecting pipe portion 96, and the inlet port 9
Make up 7. Further, the base 21 has a signal processing unit accommodating portion 21a on its upper part, and a guide pin hole 86 is provided at one diagonal position of an upper surface (a mating surface) 21b of the base 21, and a pair of the other is provided. Pin press-fitting holes 87 are formed at the respective angular positions.

【0109】前記マイクロセンサ120は、第7実施例
のものと同じである。そして、前記フレキシブル基板1
21は、その一端部において孔部132とこの孔部13
2回りに形成された複数のスルーホール133とを備え
ており、他端部にはスルーホール133に接続されたパ
ターンの接続部134が形成してある。
The microsensor 120 is the same as that of the seventh embodiment. And the flexible substrate 1
21 has a hole 132 and a hole 13 at one end thereof.
It has a plurality of through holes 133 formed around it, and a connecting portion 134 having a pattern connected to the through holes 133 is formed at the other end.

【0110】前記信号処理ユニットCは、前記ベース2
1の信号処理ユニット収容部21aに嵌合できる形状の
基板68を備えており、この基板68には、上記したよ
うにゲートアレイ3と、パルス出力回路4と、基準とな
る静電容量CRを有する静電容量検出素子(基準部2)
Eと、静電容量C1を検出する素子(コンデンサ1a)
とが組み込まれている。
The signal processing unit C includes the base 2
A substrate 68 having a shape that can be fitted into the signal processing unit housing portion 21a of No. 1 is provided. The substrate 68 has the gate array 3, the pulse output circuit 4, and the reference electrostatic capacitance CR as described above. Capacitance detection element (reference unit 2)
E and an element for detecting the electrostatic capacitance C1 (capacitor 1a)
And are included.

【0111】そして、前記フレキシブル基板122の一
端部に、これの孔部132に前記導管部129を挿入す
ると共に、スルーホール133に前記端子部130を挿
入して半田付けして前記マイクロセンサ120を装着
し、前記ベース21の収容部25のOリング嵌合溝部1
22aにOリング121を装着して、この収容部25の
孔部122に前記マイクロセンサ120の導管部129
を嵌合し、フレキシブル基板122の接続部134を前
記信号処理ユニットCの基板68の接続部に接続して、
このマイクロセンサ120とフレキシブル基板122と
信号処理ユニットCの基板68とを収容部25に収容
し、基板68の上からカバー69が被せて、カバー69
をそのガイドピン90をガイドピン孔86に、圧入ピン
91をピン圧入孔87にそれぞれ圧入して前記ベース2
1に固定してある。この場合、前記基板68に接続され
たリード線(図示せず)がカバー69外に導出されてい
る。
Then, at one end of the flexible substrate 122, the conduit portion 129 is inserted into the hole 132 of the flexible substrate 122, and the terminal portion 130 is inserted into the through hole 133 and soldered to mount the microsensor 120. After mounting, the O-ring fitting groove portion 1 of the housing portion 25 of the base 21
The O-ring 121 is attached to the housing 22a, and the conduit portion 129 of the microsensor 120 is inserted into the hole 122 of the housing portion 25.
And connect the connecting portion 134 of the flexible substrate 122 to the connecting portion of the substrate 68 of the signal processing unit C,
The microsensor 120, the flexible substrate 122, and the substrate 68 of the signal processing unit C are accommodated in the accommodating portion 25, and the cover 69 is put over the substrate 68 to cover the cover 69.
The guide pin 90 into the guide pin hole 86 and the press-fit pin 91 into the pin press-fit hole 87, respectively.
It is fixed at 1. In this case, lead wires (not shown) connected to the substrate 68 are led out of the cover 69.

【0112】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記マイクロセンサ120のシリコン素
子124とガラス素子125とはこれらの電極124
a、125a間の電圧の変化を検出して静電容量C1に
変換する。そして、このマイクロセンサ120と前記コ
ンデンサ1aとで受圧部及び検出部1を構成している。
In the pressure sensor device assembled as described above, the silicon element 124 and the glass element 125 of the microsensor 120 are the electrodes 124.
The change in the voltage between a and 125a is detected and converted into the electrostatic capacitance C1. The microsensor 120 and the capacitor 1a form a pressure receiving section and a detecting section 1.

【0113】前記ゲートアレイ3の内部には、上記した
第1実施例の静電容量検出回路と同構成の回路部があ
り、概略的には図6に示すように検出部1、基準部2に
接続されて静電容量C1、C2、CRと図示せぬ抵抗で
定まる発振周波数f1、f2、frの信号をそれぞれ出
力するCR発振回路31、32、33があり、また、こ
れらの信号をうけてCR発振回路33からの基準の発振
信号frの1周期において、前半1/2周期での発振周
波数f1、後半1/2周期での発振周波数f2の周波数
差に応じてパルス信号を生成する周波数測定回路103
がある。前記パルス出力回路4は前記ゲートアレイ3か
ら出力されるパルス信号に増幅、レベル調整等の信号処
理を施す。
Inside the gate array 3, there is a circuit section having the same structure as the capacitance detecting circuit of the first embodiment described above, and as shown schematically in FIG. 6, the detecting section 1 and the reference section 2 are provided. There are CR oscillating circuits 31, 32 and 33, which are connected to each other and output signals of oscillating frequencies f1, f2 and fr which are determined by capacitances C1, C2 and CR and resistors (not shown), respectively, and which receive these signals. In one cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33, a frequency for generating a pulse signal according to the frequency difference between the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the oscillation frequency f2 in the second half cycle. Measuring circuit 103
There is. The pulse output circuit 4 subjects the pulse signal output from the gate array 3 to signal processing such as amplification and level adjustment.

【0114】次に、上記のように構成された圧力センサ
装置の作動について説明する。前記マイクロセンサ12
0のシリコン素子124の受圧部124b側の圧力がゼ
ロの場合、このシリコン素子124が変位しないので、
静電容量C1およびC2が等しくなっている。したがっ
て、発振周波数f1およびf2も等しくなり、CR発振
回路33からの基準の発振信号frの前半1/2周期で
の発振周波数f1、後半1/2周期での発振周波数f2
の周波数差がゼロとなるので、ゲートアレイ3からはパ
ルス信号は出力されない。
Next, the operation of the pressure sensor device configured as described above will be described. The micro sensor 12
When the pressure on the pressure receiving portion 124b side of the silicon element 124 of 0 is zero, the silicon element 124 is not displaced,
The electrostatic capacitances C1 and C2 are equal. Therefore, the oscillation frequencies f1 and f2 are also equal, and the oscillation frequency f1 in the first half cycle and the oscillation frequency f2 in the second half cycle of the reference oscillation signal fr from the CR oscillation circuit 33.
Since the frequency difference is zero, no pulse signal is output from the gate array 3.

【0115】前記流入口97からの前記マイクロセンサ
120の導管部129を介してシリコン素子124の受
圧部124b側に圧力流体(例えばガス)が導入される
と、このシリコン素子124が変位し、このシリコン素
子124とガラス素子125との間の電圧は変化する。
この電圧が静電容量C1に変換されることにより、静電
容量C1およびC2が異なる値になる。したがって、C
R発振回路33からの基準の発振信号frの前半1/2
周期での発振周波数f1、後半1/2周期での発振周波
数f2の周波数差が生じるので、ゲートアレイ3からは
その周波数差、すなわち検出すべき圧力に比例した数の
パルス信号が出力される。
When a pressure fluid (for example, gas) is introduced from the inlet port 97 to the pressure receiving portion 124b side of the silicon element 124 via the conduit portion 129 of the microsensor 120, the silicon element 124 is displaced and The voltage between the silicon element 124 and the glass element 125 changes.
By converting this voltage into the electrostatic capacitance C1, the electrostatic capacitances C1 and C2 have different values. Therefore, C
The first half of the reference oscillation signal fr from the R oscillation circuit 33
Since there is a frequency difference between the oscillation frequency f1 in the cycle and the oscillation frequency f2 in the latter half cycle, the gate array 3 outputs the number of pulse signals proportional to the frequency difference, that is, the pressure to be detected.

【0116】上記した第8実施例によれば、固定容量を
有する素子(コンデンサ2a)で構成された基準部2
と、素子(コンデンサ1a)で構成されて静電容量C1
を検出するセンサ部と、圧力流体の圧力を検出してこの
圧力変化を静電容量C2の容量変化に変換するマイクロ
センサ120と、前記センサ部が検出した静電容量C1
及び前記マイクロセンサ120が検出した静電容量C2
と基準部2が検出した基準となる静電容量CRを処理し
所望の信号を出力する信号処理ユニットCとを備え、前
記マイクロセンサ120をフレキシブル基板122に実
装してこのフレキシブル基板122を介して前記マイク
ロセンサ129を信号処理ユニットCの基板68に接続
したから、検出誤差を極力小さくすることが可能にな
り、また、部品点数が少なく低コストになり生産性の向
上を実現することができる。
According to the eighth embodiment described above, the reference portion 2 composed of the element (capacitor 2a) having a fixed capacitance.
And the capacitance (C1)
, A microsensor 120 that detects the pressure of the pressure fluid and converts this pressure change into a capacitance change of the capacitance C2, and the capacitance C1 detected by the sensor unit.
And capacitance C2 detected by the microsensor 120
And a signal processing unit C that processes the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit 2 and outputs a desired signal, and mounts the microsensor 120 on a flexible substrate 122 and through the flexible substrate 122. Since the microsensor 129 is connected to the substrate 68 of the signal processing unit C, the detection error can be minimized, and the number of parts is small and the cost can be reduced to improve the productivity.

【0117】図22は本発明に係わる圧力センサ装置
(実施例1〜実施例8)を使用したガスメータの概略図
である。このガスメータGのメータ本体150には、計
量室151と、計量室151にガスを導入するガス導入
路152と、計量室151から外部にガスを導出するガ
ス導出路153と、圧力センサ収容部154とが形成し
てあり、計量室151にはメータリング装置(図示せ
ず)が設けてあり、また、ガス導出路153には遮断弁
155Aが設けてある。また、前記計量室151の天井
部151aにはガス圧導入路155と、このガス圧導入
路155を囲むようにしてシールリング座部157が形
成してある。
FIG. 22 is a schematic view of a gas meter using the pressure sensor device according to the present invention (Embodiments 1 to 8). In the meter main body 150 of the gas meter G, a measuring chamber 151, a gas introducing path 152 for introducing gas into the measuring chamber 151, a gas outlet path 153 for discharging gas from the measuring chamber 151 to the outside, and a pressure sensor housing portion 154. The metering chamber 151 is provided with a metering device (not shown), and the gas outlet passage 153 is provided with a shutoff valve 155A. Further, a gas pressure introducing passage 155 and a seal ring seat 157 are formed so as to surround the gas pressure introducing passage 155 in the ceiling portion 151a of the measuring chamber 151.

【0118】そして、ガスメータGのメータ本体150
の圧力センサ収容部154に前記圧力センサ装置Sが収
容固定されるのであるが、この場合、第1〜第9の実施
例における圧力センサ装置Sにおいてはその下面部にシ
ールリング装着部158が、また、両側部の取付座部1
59が、更にダイヤフラム室46、又はマイクロセンサ
129のシリコン素子124の受圧部124bに通じる
ガス通路156がそれぞれ形成されたベース21が用い
られる。
The meter body 150 of the gas meter G
The pressure sensor device S is housed and fixed in the pressure sensor housing part 154 of the above. In this case, in the pressure sensor device S of the first to ninth embodiments, the seal ring mounting part 158 is provided on the lower surface part thereof. Also, the mounting seats 1 on both sides
The base 21 is provided with a gas passage 156 for communicating with the diaphragm chamber 46 or the pressure receiving portion 124b of the silicon element 124 of the microsensor 129.

【0119】そして、このベース21のシールリング装
着部158に0リング160を装着して、前記ベース2
1の両側部の取付座部159を取付ネジ161により圧
力センサ収容部154の底部に固定して、前記0リング
160を前記シールリング座部157に圧接させてあ
り、前記圧力導孔路155がガス通路156に連通して
いる。そして、シールリング装着部158と0リング1
60とシールリング座部157とでシール手段を構成し
ている。そして、前記遮断弁155Aのドライバ(図示
せず)は、前記信号処理ユニットCの基板68に形成さ
れた判定回路の出力側に接続されている。
Then, the O-ring 160 is attached to the seal ring attaching portion 158 of the base 21, and the base 2
The mounting seats 159 on both sides of 1 are fixed to the bottom of the pressure sensor housing 154 by mounting screws 161, and the O-ring 160 is pressed against the seal ring seat 157, and the pressure guide hole 155 is It communicates with the gas passage 156. Then, the seal ring mounting portion 158 and the 0 ring 1
60 and the seal ring seat portion 157 constitute a sealing means. The driver (not shown) of the shutoff valve 155A is connected to the output side of the determination circuit formed on the substrate 68 of the signal processing unit C.

【0120】次に上記の実施例のガスメータGの作動を
説明する。ガスメータGでは、ガスは、前記ガス導入路
152から計量室151に導入されてメータリング装置
により計量され、前記ガス導出路153から導出され
る。計量室151内のガス圧は前記圧力センサ装置Sの
ガス通路156を介して前記ダイヤフラム83、又はマ
イクロセンサ120のシリコン素子124の受圧部12
4bに常に作用している。
Next, the operation of the gas meter G of the above embodiment will be described. In the gas meter G, the gas is introduced into the measuring chamber 151 from the gas introduction path 152, measured by a metering device, and led out from the gas discharge path 153. The gas pressure in the measuring chamber 151 is transmitted through the gas passage 156 of the pressure sensor device S to the diaphragm 83 or the pressure receiving portion 12 of the silicon element 124 of the microsensor 120.
Always acting on 4b.

【0121】したがって、ガス圧が低下すると前記圧力
センサ装置Sがガス圧低下信号を出力して、このガス圧
低下信号が前記判定回路に入力されると、この判定回路
が前記遮断弁155Aのドライバを制御してこの遮断弁
155Aを作動してガスの供給を遮断する。
Therefore, when the gas pressure drops, the pressure sensor device S outputs a gas pressure drop signal, and when this gas pressure drop signal is input to the determination circuit, this determination circuit causes the shutoff valve 155A to drive the driver. Is controlled to operate the shutoff valve 155A to shut off the gas supply.

【0122】また、前記圧力センサ装置Sに感振器(図
示せず)を設けてもよい。この場合、感振器は地震のレ
ベル(震度)に応じた信号を出力するものであり、この
地震のレベルが所定値に達すると前記判定回路が前記遮
断弁155Aのドライバを制御してこの遮断弁155A
を作動してガスの供給を遮断する。
Further, the pressure sensor device S may be provided with a vibration sensor (not shown). In this case, the vibration absorber outputs a signal according to the level (seismic intensity) of the earthquake, and when the level of the earthquake reaches a predetermined value, the determination circuit controls the driver of the shutoff valve 155A to shut it off. Valve 155A
To shut off the gas supply.

【0123】上記したように、本発明に係わるガスメー
タGは、メータ本体150の計量室154の壁部にガス
圧導入路155を形成し、この計量室154の壁部にシ
ール手段を介して圧力センサ装置Sを固着してこの圧力
センサ装置Sの受圧部を前記ガス圧導入路155に連通
させたから、圧力センサ装置Sへのガス導入に必要なガ
ス導入管が不必要になり、このガス導入管の計量室15
6への挿入部のシール性の問題等が回避できる。
As described above, in the gas meter G according to the present invention, the gas pressure introducing passage 155 is formed in the wall portion of the metering chamber 154 of the meter main body 150, and the pressure is applied to the wall portion of the metering chamber 154 via the sealing means. Since the sensor device S is fixed and the pressure receiving portion of the pressure sensor device S is communicated with the gas pressure introducing passage 155, the gas introducing pipe necessary for introducing gas into the pressure sensor device S becomes unnecessary. Pipe measuring room 15
It is possible to avoid the problem of the sealing property of the insertion portion into the connector 6.

【0124】また、本発明に係わるガスメータGは、前
記圧力センサ装置Sに、地震の振動を検知する感振器を
設けて、この圧力センサ装置Sの信号処理ユニットC
に、前記感振器の検知信号を入力して所定の震度に達す
るとガスの流量を制御する制御機能を付加したから、所
定の震度に達するとガスの流量を制御するガスメータを
提供することができる。
Further, in the gas meter G according to the present invention, the pressure sensor device S is provided with a vibration absorber for detecting the vibration of the earthquake, and the signal processing unit C of the pressure sensor device S is provided.
In addition, since a control function for controlling the flow rate of gas when a predetermined seismic intensity is reached by inputting the detection signal of the vibration absorber is added, it is possible to provide a gas meter that controls the flow rate of gas when the predetermined seismic intensity is reached. it can.

【0125】[0125]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる圧
力センサ装置は、外部からの所定の作用に応じて静電容
量C1、C2が変化する検出部と、前記所定の作用によ
っては静電容量CRが変化しない基準部と、検出部が検
出した静電容量C1、C2及び基準部が検出した静電容
量CRを処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを
備えたから、組立性に優れ、また、前記基準部を内蔵し
ており、回路処理により特性の絶対値を補正できるた
め、使用中の原点補正等の複雑な処理が不要になるし、
センサ直線性は、温度、湿度に影響されにくくなるばか
りか、部品点数が少なく低コストで生産性が向上するも
のになる。
As described above, in the pressure sensor device according to the present invention, the electrostatic capacitances C1 and C2 change according to a predetermined action from the outside, and the electrostatic sensor is used depending on the predetermined action. Since the reference unit in which the capacitance CR does not change and the electrostatic capacitances C1 and C2 detected by the detection unit and the electrostatic capacitance CR detected by the reference unit are processed to output a desired signal, the assembling property is improved. Excellent, and because it has the reference part built-in and can correct the absolute value of the characteristic by circuit processing, complicated processing such as origin correction during use is unnecessary,
The linearity of the sensor is not only less affected by temperature and humidity, but also the number of parts is small and the productivity is improved at low cost.

【0126】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
前記基準部を固定容量を有する素子で構成し、且つ前記
検出部を電界シールドで覆うようにしたことにより、外
部電場の影響による出力の変化がなくなり、検出誤差を
極力小さくすることが可能になり、また、部品点数が少
なくなって低コストになり、生産性を向上させることが
できる。
Further, the pressure sensor device according to the present invention is
By configuring the reference portion with an element having a fixed capacitance and by covering the detection portion with an electric field shield, there is no change in the output due to the influence of the external electric field, and the detection error can be minimized. Moreover, the number of parts is reduced, the cost is reduced, and the productivity can be improved.

【0127】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する
素子で構成された基準部と、一方及び他方の固定電極と
これらの固定電極間に位置して前記受圧部が感知した圧
力に応じて移動する可動電極とを有し一方の固定電極と
可動電極との間の静電容量C1及び他方の固定電極と可
動電極との間の静電容量C2を検出する検出部と、前記
検出部が検出した静電容量C1、C2及び基準部が検出
した基準となる静電容量CRを処理し所望の信号を出力
する信号処理手段とを備えたから、検出誤差を極力小さ
くすることが可能になり、また、部品点数が少なくなっ
て低コストになり、生産性を向上させることができる。
Further, the pressure sensor device according to the present invention is
A pressure receiving portion for detecting the pressure of the pressure fluid, a reference portion formed of an element having a fixed capacitance, one and the other fixed electrodes and located between these fixed electrodes according to the pressure detected by the pressure receiving portion. A detection unit having a movable electrode that moves and detecting an electrostatic capacitance C1 between one fixed electrode and the movable electrode and an electrostatic capacitance C2 between the other fixed electrode and the movable electrode; Since it has a signal processing means for processing the detected capacitances C1 and C2 and the reference capacitance CR detected by the reference unit and outputting a desired signal, it is possible to minimize the detection error. Further, the number of parts is reduced, the cost is reduced, and the productivity can be improved.

【0128】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する
素子で構成された基準部と、固定電極と前記受圧部が感
知した圧力に応じて移動する可動電極とを有し前記固定
電極と可動電極との間の静電容量C1を検出する第1の
センサ部と、素子で構成されて静電容量C2を検出する
第2のセンサ部と、第1のセンサ部が検出した静電容量
C1と、第2のセンサ部が検出した静電容量C2及び基
準部が検出した基準となる静電容量CRを処理し所望の
信号を出力する信号処理手段とを備えたことにより、検
出誤差を極力小さくすることが可能になり、また、部品
点数が少なく低コストになり生産性の向上を実現するこ
とができる。
Further, the pressure sensor device according to the present invention is
A pressure receiving part for sensing the pressure of the pressure fluid, a reference part composed of an element having a fixed capacitance, a fixed electrode and a movable electrode movable according to the pressure sensed by the pressure receiving part, and movable with the fixed electrode. A first sensor unit that detects the electrostatic capacitance C1 between the electrodes, a second sensor unit that is composed of elements to detect the electrostatic capacitance C2, and an electrostatic capacitance C1 that is detected by the first sensor unit. And a signal processing means for processing the electrostatic capacitance C2 detected by the second sensor unit and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit and outputting a desired signal, thereby reducing the detection error as much as possible. It is possible to reduce the size, the number of parts is small, the cost is low, and the productivity can be improved.

【0129】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する
素子で構成された基準部と、素子で構成されて静電容量
C1を検出する第1のセンサ部と、固定電極と前記受圧
部が感知した圧力に応じて移動する可動電極とを有し前
記固定電極と可動電極との間の静電容量C2を検出する
第2のセンサ部と、第1のセンサ部が検出した静電容量
C1と、第2のセンサ部が検出した静電容量C2及び基
準部が検出した基準となる静電容量CRを処理し所望の
信号を出力する信号処理手段とを備えたことにより、検
出誤差を極力小さくすることが可能になり、また、部品
点数が少なく低コストになり生産性の向上を実現するこ
とができる。
Further, the pressure sensor device according to the present invention is
The pressure receiving portion for detecting the pressure of the pressure fluid, the reference portion formed of an element having a fixed capacitance, the first sensor portion formed of the element for detecting the electrostatic capacitance C1, the fixed electrode and the pressure receiving portion. A second sensor unit having a movable electrode that moves according to the sensed pressure and detecting an electrostatic capacitance C2 between the fixed electrode and the movable electrode; and an electrostatic capacitance C1 detected by the first sensor unit. And a signal processing means for processing the electrostatic capacitance C2 detected by the second sensor unit and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit and outputting a desired signal, thereby reducing the detection error as much as possible. It is possible to reduce the size, the number of parts is small, the cost is low, and the productivity can be improved.

【0130】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
圧力流体の圧力を感知すると共に、可動電極を兼ねる受
圧部と、固定容量を有する素子で構成された基準部と、
素子で構成されて静電容量C1を検出する第1のセンサ
部と、固定電極を有し且つこの固定電極と感知した圧力
に応じて移動する前記受圧部との間の静電容量C2を検
出する第2のセンサ部と、第1のセンサ部が検出した静
電容量C1と、第2のセンサ部が検出した静電容量C2
及び基準部部が検出した基準となる静電容量CRを処理
し所望の信号を出力する信号処理手段とを備えたことに
より、検出誤差を極力小さくすることが可能になり、ま
た、部品点数が少なく低コストになり生産性の向上を実
現することができる。
Further, the pressure sensor device according to the present invention is
A pressure receiving unit that senses the pressure of the pressure fluid and also serves as a movable electrode, and a reference unit configured by an element having a fixed capacitance,
Detects an electrostatic capacitance C2 between a first sensor portion configured by an element for detecting an electrostatic capacitance C1 and a fixed electrode and having the fixed electrode and the pressure receiving portion that moves according to the sensed pressure. The second sensor unit, the capacitance C1 detected by the first sensor unit, and the capacitance C2 detected by the second sensor unit.
Further, the detection error can be minimized by including the signal processing means for processing the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference portion and outputting a desired signal, and the number of parts can be reduced. The cost can be reduced, and the productivity can be improved.

【0131】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
前記受圧部の受圧部材にダイヤフラムを用い、このダイ
ヤフラムに、このダイヤフラムの変位時に前記可動電極
を変位させるプランジャ部を設けたことにより、より部
品点数が少なく低コストになり生産性の向上を実現する
ことができる。
Further, the pressure sensor device according to the present invention is
A diaphragm is used as the pressure receiving member of the pressure receiving section, and the diaphragm is provided with a plunger section for displacing the movable electrode when the diaphragm is displaced, so that the number of parts is reduced and the cost is reduced, thereby improving productivity. be able to.

【0132】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する
素子で構成された基準部と、素子で構成されて静電容量
C1を検出する第1のセンサ部と、固定電極を有し且つ
この固定電極と感知した圧力に応じて移動する前記受圧
部に設けられた可動電極との間の静電容量C2を検出す
る第2のセンサ部と、第1のセンサ部が検出した静電容
量C1と第2のセンサ部が検出した静電容量C2及び基
準部が検出した基準となる静電容量CRを処理し所望の
信号を出力する信号処理手段とを備えたことから、検出
誤差を極力小さくすることが可能になり、また、部品点
数が少なく低コストになり生産性の向上を実現すること
ができる。
Further, the pressure sensor device according to the present invention is
A pressure receiving portion for sensing the pressure of the pressure fluid, a reference portion formed of an element having a fixed capacitance, a first sensor portion formed of the element for detecting the electrostatic capacitance C1, and a fixed electrode A second sensor unit that detects an electrostatic capacitance C2 between the fixed electrode and a movable electrode that is provided in the pressure receiving unit that moves according to the sensed pressure, and an electrostatic capacitance C1 that is detected by the first sensor unit. And the signal processing means for processing the electrostatic capacitance C2 detected by the second sensor unit and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit and outputting a desired signal, the detection error is minimized. In addition, the number of parts is small, the cost is low, and the productivity can be improved.

【0133】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
固定容量を有する素子で構成された基準部と、素子で構
成されて静電容量C1を検出するセンサ部と、圧力流体
の圧力を検出してこの圧力変化を静電容量C2の容量変
化に変換するマイクロセンサと、前記センサ部が検出し
た静電容量C1及び前記マイクロセンサが検出した静電
容量C2と基準部が検出した基準となる静電容量CRを
処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備えたか
ら、検出誤差を極力小さくすることが可能になり、ま
た、部品点数が少なく低コストになり生産性の向上を実
現することができる。
Also, the pressure sensor device according to the present invention is
A reference portion formed of an element having a fixed capacitance, a sensor portion formed of an element for detecting the electrostatic capacitance C1, a pressure of the pressure fluid is detected, and this pressure change is converted into a capacitance change of the electrostatic capacitance C2. Signal processing for processing the microsensor, the electrostatic capacitance C1 detected by the sensor unit, the electrostatic capacitance C2 detected by the microsensor, and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit, and outputting a desired signal. Since it is provided with the means, the detection error can be minimized, the number of parts is small, the cost is low, and the productivity can be improved.

【0134】また、本発明に係わるガスメータは、圧力
センサ装置を、外部からの所定の作用に応じて静電容量
C1、C2が変化する検出部と、前記所定の作用によっ
ては静電容量CRが変化しない基準部と、検出部が検出
した静電容量C1、C2及び基準部が検出した静電容量
CRを処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備
えた構成にし、メータ本体の計量室の壁部にガス圧導入
路を形成し、この計量室の壁部にシール手段を介して前
記圧力センサ装置を固着してこの圧力センサ装置の受圧
部を前記ガス圧導入路に連通させたから、圧力センサ装
置へのガス導入に必要なガス導入管が不必要になり、こ
のガス導入管の計量室への挿入部のシール性の問題等が
回避できる。
In the gas meter according to the present invention, the pressure sensor device is provided with a detecting portion in which the electrostatic capacitances C1 and C2 change in accordance with a predetermined action from the outside, and an electrostatic capacitance CR depending on the predetermined action. The reference unit which does not change, and the capacitances C1 and C2 detected by the detection unit and the capacitance CR detected by the reference unit, and a signal processing means for outputting a desired signal are provided, and the meter main body is weighed. Since the gas pressure introducing passage is formed in the wall portion of the chamber, the pressure sensor device is fixed to the wall portion of the measuring chamber through the sealing means, and the pressure receiving portion of the pressure sensor device is communicated with the gas pressure introducing passage. The gas introduction pipe necessary for introducing the gas into the pressure sensor device becomes unnecessary, and the problem of the sealing property of the insertion portion of the gas introduction pipe into the measuring chamber can be avoided.

【0135】また、本発明に係わるガスメータは、前記
圧力センサ装置に、地震の振動を検知する感振器を設け
て、この圧力センサ装置の信号処理ユニットに、前記感
振器の検知信号を入力して所定の震度に達するとガスの
流量を制御する制御機能を付加したから、所定の震度に
達するとガスの流量を制御するガスメータを提供するこ
とができる。
Further, in the gas meter according to the present invention, the pressure sensor device is provided with a vibration absorber for detecting vibration of an earthquake, and the signal processing unit of the pressure sensor device inputs the detection signal of the vibration absorber. Since a control function for controlling the gas flow rate when the predetermined seismic intensity is reached is added, a gas meter that controls the gas flow rate when the predetermined seismic intensity is reached can be provided.

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

【図1】本発明に係わる圧力センサ装置の第1実施例の
縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a first embodiment of a pressure sensor device according to the present invention.

【図2】同圧力センサ装置の分解状態の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the pressure sensor device in an exploded state.

【図3】ダイヤフラムの平面図である。FIG. 3 is a plan view of a diaphragm.

【図4】同ダイヤフラムの一部断面した側面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional side view of the diaphragm.

【図5】同ダイヤフラムの一部省略した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the diaphragm with a part thereof omitted.

【図6】本発明に係わる圧力センサ装置の静電容量検出
回路の概略ブロック図である。
FIG. 6 is a schematic block diagram of a capacitance detection circuit of the pressure sensor device according to the present invention.

【図7】差動型の検出部の他の実施態様を示す斜視図で
ある。
FIG. 7 is a perspective view showing another embodiment of the differential type detection unit.

【図8】本発明に係わる圧力センサ装置の第2実施例の
縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical sectional view of a second embodiment of the pressure sensor device according to the present invention.

【図9】同圧力センサ装置の分解状態の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of the pressure sensor device in an exploded state.

【図10】ダイヤフラムの平面図である。FIG. 10 is a plan view of a diaphragm.

【図11】同ダイヤフラムの一部断面した側面図であ
る。
FIG. 11 is a side view showing a partial cross section of the diaphragm.

【図12】同ダイヤフラムの一部省略した断面図であ
る。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the diaphragm with a part thereof omitted.

【図13】本発明に係わる圧力センサ装置の第3実施例
の分解状態の斜視図である。
FIG. 13 is an exploded perspective view of a third embodiment of the pressure sensor device according to the present invention.

【図14】本発明に係わる圧力センサ装置の第4実施例
の縦断面図である。
FIG. 14 is a vertical sectional view of a fourth embodiment of the pressure sensor device according to the present invention.

【図15】本発明に係わる圧力センサ装置の第5の実施
例の分解状態の斜視図である。
FIG. 15 is an exploded perspective view of a fifth embodiment of the pressure sensor device according to the present invention.

【図16】本発明に係わる圧力センサ装置の第6の実施
例における可動電極及びダイヤフラム部分の断面図であ
る。
FIG. 16 is a sectional view of a movable electrode and a diaphragm portion in a sixth embodiment of the pressure sensor device according to the present invention.

【図17】本発明に係わる圧力センサ装置の第7の実施
例の縦断面図である。
FIG. 17 is a vertical sectional view of a seventh embodiment of the pressure sensor device according to the present invention.

【図18】同圧力センサ装置の分解状態の斜視図であ
る。
FIG. 18 is a perspective view of the pressure sensor device in an exploded state.

【図19】マイクロセンサの分解図である。FIG. 19 is an exploded view of the microsensor.

【図20】マイクロセンサのセンサ素子の構成説明図で
ある。
FIG. 20 is a diagram illustrating the configuration of a sensor element of a micro sensor.

【図21】本発明に係わる圧力センサ装置の第8の実施
例の分解状態の斜視図である。
FIG. 21 is an exploded perspective view of an eighth embodiment of the pressure sensor device according to the present invention.

【図22】本発明に係わる圧力センサ装置を使用したガ
スメータの概略図である。
FIG. 22 is a schematic view of a gas meter using the pressure sensor device according to the present invention.

【図23】同ガスメータにおける圧力センサ装置の取付
部分の断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view of a mounting portion of the pressure sensor device in the gas meter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 検出部 2 基準部 2a 素子(コンデンサ) 55 一方の固定電極 57 可動電極 59 他方の固定電極 C 信号処理ユニット(信号処理手段) 1 Detection Section 2 Reference Section 2a Element (Capacitor) 55 One Fixed Electrode 57 Movable Electrode 59 Other Fixed Electrode C Signal Processing Unit (Signal Processing Means)

フロントページの続き (72)発明者 守村 知則 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内Front page continuation (72) Inventor Tomonori Morimura 10 Odoron-cho, Hanazono, Ukyo-ku, Kyoto City Kyoto Prefecture OMRON Corporation

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部からの所定の作用に応じて静電容量
C1、C2が変化する検出部と、前記所定の作用によっ
ては静電容量CRが変化しない基準部と、検出部が検出
した静電容量C1、C2及び基準部が検出した静電容量
CRを処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備
えたことを特徴とする圧力センサ装置。
1. A detection unit in which electrostatic capacitances C1 and C2 change in response to a predetermined external action, a reference unit in which electrostatic capacitance CR does not change due to the predetermined action, and a static electricity detected by the detection unit. A pressure sensor device, comprising: a signal processing unit that processes the capacitances C1 and C2 and the capacitance CR detected by the reference unit and outputs a desired signal.
【請求項2】 前記基準部が固定容量を有する素子で構
成されている請求項1記載の圧力センサ装置。
2. The pressure sensor device according to claim 1, wherein the reference portion is composed of an element having a fixed capacitance.
【請求項3】 前記基準部が固定容量を有する素子で構
成されており、且つ前記検出部を電界シールドで覆うよ
うにした請求項1記載の圧力センサ装置
3. The pressure sensor device according to claim 1, wherein the reference portion is composed of an element having a fixed capacitance, and the detection portion is covered with an electric field shield.
【請求項4】 圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固
定容量を有する素子で構成された基準部と、一方及び他
方の固定電極とこれらの固定電極間に位置して前記受圧
部が感知した圧力に応じて移動する可動電極とを有し一
方の固定電極と可動電極との間の静電容量C1及び他方
の固定電極と可動電極との間の静電容量C2を検出する
検出部と、前記検出部が検出した静電容量C1、C2及
び基準部が検出した基準となる静電容量CRを処理し所
望の信号を出力する信号処理手段とを備えたことを特徴
とする圧力センサ装置。
4. A pressure receiving portion for detecting the pressure of a pressure fluid, a reference portion formed of an element having a fixed capacitance, one and the other fixed electrodes, and the pressure receiving portion located between these fixed electrodes. A movable electrode that moves according to the applied pressure, and a detection unit that detects an electrostatic capacitance C1 between one fixed electrode and the movable electrode and an electrostatic capacitance C2 between the other fixed electrode and the movable electrode. And a signal processing unit for processing the electrostatic capacitances C1 and C2 detected by the detection unit and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit and outputting a desired signal. .
【請求項5】 圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固
定容量を有する素子で構成された基準部と、固定電極と
前記受圧部が感知した圧力に応じて移動する可動電極と
を有し前記固定電極と可動電極との間の静電容量C1を
検出する第1のセンサ部と、素子で構成されて静電容量
C2を検出する第2のセンサ部と、第1のセンサ部が検
出した静電容量C1と、第2のセンサ部が検出した静電
容量C2及び基準部が検出した基準となる静電容量CR
を処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備えた
ことを特徴とする圧力センサ装置。
5. A pressure receiving part for detecting the pressure of the pressure fluid, a reference part composed of an element having a fixed capacitance, a fixed electrode and a movable electrode which moves according to the pressure sensed by the pressure receiving part. The first sensor unit that detects the electrostatic capacitance C1 between the fixed electrode and the movable electrode, the second sensor unit that is configured by an element to detect the electrostatic capacitance C2, and the first sensor unit detect The electrostatic capacitance C1, the electrostatic capacitance C2 detected by the second sensor unit, and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit.
And a signal processing means for processing a desired signal and outputting a desired signal.
【請求項6】 圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固
定容量を有する素子で構成された基準部と、素子で構成
されて静電容量C1を検出する第1のセンサ部と、固定
電極と前記受圧部が感知した圧力に応じて移動する可動
電極とを有し前記固定電極と可動電極との間の静電容量
C2を検出する第2のセンサ部と、第1のセンサ部が検
出した静電容量C1と、第2のセンサ部が検出した静電
容量C2及び基準部が検出した基準となる静電容量CR
を処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備えた
ことを特徴とする圧力センサ装置。
6. A pressure receiving part for sensing the pressure of a pressure fluid, a reference part composed of an element having a fixed capacitance, a first sensor part composed of the element for detecting an electrostatic capacitance C1, and a fixed electrode. A second sensor unit having a movable electrode that moves according to the pressure sensed by the pressure receiving unit and detecting a capacitance C2 between the fixed electrode and the movable electrode; and a first sensor unit detecting the electrostatic capacitance C2. The electrostatic capacitance C1, the electrostatic capacitance C2 detected by the second sensor unit, and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit.
And a signal processing means for processing a desired signal and outputting a desired signal.
【請求項7】 圧力流体の圧力を感知すると共に、可動
電極を兼ねる受圧部と、固定容量を有する素子で構成さ
れた基準部と、素子で構成されて静電容量C1を検出す
る第1のセンサ部と、固定電極を有し且つこの固定電極
と感知した圧力に応じて移動する前記受圧部との間の静
電容量C2を検出する第2のセンサ部と、第1のセンサ
部が検出した静電容量C1と、第2のセンサ部が検出し
た静電容量C2及び基準部部が検出した基準となる静電
容量CRを処理し所望の信号を出力する信号処理手段と
を備えたことを特徴とする圧力センサ装置。
7. A first portion configured to sense the pressure of a pressure fluid and also serve as a movable electrode, a reference portion configured by an element having a fixed capacitance, and a capacitance C1 configured by the element. The first sensor unit detects a second sensor unit that detects a capacitance C2 between the sensor unit and the fixed electrode that has the fixed electrode and moves according to the sensed pressure. And a signal processing means for processing the electrostatic capacitance C2 detected by the second sensor unit and the reference electrostatic capacitance CR detected by the reference unit unit and outputting a desired signal. A pressure sensor device characterized by.
【請求項8】 前記受圧部の受圧部材にダイヤフラムを
用い、このダイヤフラムに、このダイヤフラムの変位時
に前記可動電極を変位させるプランジャ部を設けた請求
項4又は請求項5又は請求項6又は請求項7記載の圧力
センサ装置。
8. A diaphragm is used as a pressure-receiving member of the pressure-receiving portion, and the diaphragm is provided with a plunger portion for displacing the movable electrode when the diaphragm is displaced. 7. The pressure sensor device according to 7.
【請求項9】 圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固
定容量を有する素子で構成された基準部と、素子で構成
されて静電容量C1を検出する第1のセンサ部と、固定
電極を有し且つこの固定電極と感知した圧力に応じて移
動する前記受圧部に設けられた可動電極との間の静電容
量C2を検出する第2のセンサ部と、第1のセンサ部が
検出した静電容量C1と、第2のセンサ部が検出した静
電容量C2及び基準部が検出した基準となる静電容量C
Rを処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備え
たことを特徴とする圧力センサ装置。
9. A pressure receiving part for sensing the pressure of a pressure fluid, a reference part composed of an element having a fixed capacitance, a first sensor part composed of the element for detecting an electrostatic capacitance C1, and a fixed electrode. And a second sensor section for detecting an electrostatic capacitance C2 between the fixed electrode and a movable electrode provided in the pressure receiving section that moves according to the sensed pressure, and a first sensor section detects The electrostatic capacitance C1, the electrostatic capacitance C2 detected by the second sensor unit, and the electrostatic capacitance C serving as the reference detected by the reference unit.
A pressure sensor device, comprising: a signal processing unit that processes R and outputs a desired signal.
【請求項10】 固定容量を有する素子で構成された基
準部と、素子で構成されて静電容量C1を検出するセン
サ部と、圧力流体の圧力を検出してこの圧力変化を静電
容量C2の容量変化に変換するマイクロセンサと、前記
センサ部が検出した静電容量C1及び前記マイクロセン
サが検出した静電容量C2と基準部が検出した基準とな
る静電容量CRを処理し所望の信号を出力する信号処理
手段とを備えたことを特徴とする圧力センサ装置。
10. A reference portion formed of an element having a fixed capacitance, a sensor portion formed of an element for detecting an electrostatic capacitance C1, a pressure of a fluid under pressure is detected, and this pressure change is detected by an electrostatic capacitance C2. A microsensor for converting into a capacitance change, a capacitance C1 detected by the sensor unit, a capacitance C2 detected by the microsensor, and a reference capacitance CR detected by the reference unit, and a desired signal is processed. And a signal processing unit that outputs the pressure sensor device.
【請求項11】 前記マイクロセンサを信号処理手段の
基板に実装した請求項10記載の圧力センサ装置。
11. The pressure sensor device according to claim 10, wherein the microsensor is mounted on a substrate of a signal processing means.
【請求項12】 前記マイクロセンサをフレキシブル基
板に実装してこのフレキシブル基板を介して前記マイク
ロセンサを信号処理手段に接続した請求項10記載の圧
力センサ装置。
12. The pressure sensor device according to claim 10, wherein the microsensor is mounted on a flexible substrate, and the microsensor is connected to the signal processing means via the flexible substrate.
【請求項13】 圧力センサ装置を、外部からの所定の
作用に応じて静電容量C1、C2が変化する検出部と、
前記所定の作用によっては静電容量CRが変化しない基
準部と、検出部が検出した静電容量C1、C2及び基準
部が検出した静電容量CRを処理し所望の信号を出力す
る信号処理手段とを備えた構成にし、メータ本体の計量
室の壁部にガス圧導入路を形成し、この計量室の壁部に
シール手段を介して前記圧力センサ装置を固着してこの
圧力センサ装置の受圧部を前記ガス圧導入路に連通させ
たことを特徴とするガスメータ。
13. A pressure sensor device comprising: a detection part in which electrostatic capacitances C1 and C2 change in response to a predetermined external action;
A signal processing unit that processes a reference unit in which the capacitance CR does not change due to the predetermined action, the capacitances C1 and C2 detected by the detection unit, and the capacitance CR detected by the reference unit, and outputs a desired signal. And a gas pressure introducing passage is formed in the wall of the metering chamber of the meter main body, and the pressure sensor device is fixed to the wall of the metering chamber via a sealing means to receive the pressure of the pressure sensor device. A gas meter, wherein a part is communicated with the gas pressure introduction path.
【請求項14】 前記圧力センサ装置に、地震の振動を
検知する感振器を設けて、この圧力センサ装置の信号処
理手段に、前記感振器の検知信号を入力して所定の震度
に達するとガスの流量を制御する制御機能を付加した請
求項13記載のガスメータ。
14. The pressure sensor device is provided with a vibration absorber for detecting vibration of an earthquake, and the detection signal of the vibration absorber is input to the signal processing means of the pressure sensor device to reach a predetermined seismic intensity. The gas meter according to claim 13, further comprising a control function for controlling the flow rate of gas.
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Cited By (4)

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JP2014009950A (en) * 2012-06-27 2014-01-20 Kyushu Institute Of Technology Pressure detector and pressure detection sensor
JP2016075562A (en) * 2014-10-06 2016-05-12 大日本印刷株式会社 Dynamic quantity sensor and dynamic quantity measuring device
EP3368874A4 (en) * 2015-10-28 2019-06-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Relative pressure sensor
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