JPH09330132A - Semiconductor pressure sensor module with valve, pressure controller using the same, and standard pressure generating device and sphygmomanometer using the same pressure controller - Google Patents

Semiconductor pressure sensor module with valve, pressure controller using the same, and standard pressure generating device and sphygmomanometer using the same pressure controller

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JPH09330132A
JPH09330132A JP17166596A JP17166596A JPH09330132A JP H09330132 A JPH09330132 A JP H09330132A JP 17166596 A JP17166596 A JP 17166596A JP 17166596 A JP17166596 A JP 17166596A JP H09330132 A JPH09330132 A JP H09330132A
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JP
Japan
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pressure
semiconductor
valve
pressure sensor
sensor module
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP17166596A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Koike
智之 小池
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP17166596A priority Critical patent/JPH09330132A/en
Publication of JPH09330132A publication Critical patent/JPH09330132A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the semiconductor pressure sensor module with the valve which is small-sized and easily assembled, and has high reliability. SOLUTION: On the top surface of a substrate 10, a semiconductor pressure sensor 11 and a semiconductor valve 12 are mounted, and a case 13 is mounted on the substrate top surface while covering the both. Measurement gas can be supplied into a case through a connecting pipe 13a and the case inside constitute a pressure chamber 20. A semiconductor valve 12 is brought under opening/ closure control by heating and thermally expanding pressurized liquid 18 and curving a diaphragm 15a, and opening and closing a through hole 17a with a valve body 15b, allowing the gas in the pressure chamber to leak. The semiconductor valve 12 is installed in the pressure chamber, so only one case 13 is needed to cover them, and the need for piping connecting the both 11 and 12 is eliminated, so the size is reducible. There is no leak in a connection part because of no piping and the reliability is improved.

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、バルブ付半導体圧力セ
ンサモジュール及びそれを用いた圧力制御装置並びにそ
の圧力制御装置を用いた標準圧力発生装置並びに血圧計
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor pressure sensor module with a valve, a pressure control device using the same, a standard pressure generating device using the pressure control device, and a sphygmomanometer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の圧力制御装置の一例を示すと、図
1に示すものがある。同図に示すように、半導体圧力セ
ンサ1と圧力バルブ(電磁バルブ)2を、T字型のシリ
コンチューブ3の2つの端部に接続し、さらに、T字型
の残りの端部に加圧ポンプを接続した構造がある。そし
て、図示省略の制御装置により半導体圧力センサ1の検
出信号に応じて圧力バルブ2のバルブが開閉制御される
ようになっている。
2. Description of the Related Art An example of a conventional pressure control device is shown in FIG. As shown in the figure, a semiconductor pressure sensor 1 and a pressure valve (electromagnetic valve) 2 are connected to two ends of a T-shaped silicon tube 3, and the remaining T-shaped end is pressurized. There is a structure with a pump connected. Then, the control device (not shown) controls the opening and closing of the valve of the pressure valve 2 according to the detection signal of the semiconductor pressure sensor 1.

【0003】すなわち、加圧ポンプを動作させ、その加
圧ポンプにより加圧された流体の一部がシリコンチュー
ブ3内に流入され、この時、半導体圧力センサ1にてシ
リコンチューブ3内の圧力を測定し、流体の圧力を検出
する。そして、その検出圧力が所定の値よりも大きい場
合には、圧力バルブ2のバルブを開いて圧力を低下さ
せ、逆に検出圧力が所定の値よりも小さい場合には、圧
力バルブ2のバルブを閉じ、圧力を上昇させることによ
り、一定の圧力に維持することができるようになってい
る。
That is, a pressure pump is operated, and a part of the fluid pressurized by the pressure pump flows into the silicon tube 3. At this time, the semiconductor pressure sensor 1 detects the pressure in the silicon tube 3. Measure and detect the pressure of the fluid. If the detected pressure is higher than a predetermined value, the valve of the pressure valve 2 is opened to reduce the pressure. Conversely, if the detected pressure is lower than the predetermined value, the valve of the pressure valve 2 is opened. By closing and increasing the pressure, a constant pressure can be maintained.

【0004】さらに、比較基準となる目標圧力を徐々に
変化させていくと、それに追従して流体の圧力も変化す
る。従って、例えば血圧計などのカフに供給する空気の
圧力を一旦所定の値まで上昇させた後、徐々に減圧して
いくような場合に、その圧力の制御を上記装置を用いて
行うことができる。
Further, when the target pressure as the comparison reference is gradually changed, the pressure of the fluid changes accordingly. Therefore, for example, when the pressure of the air supplied to the cuff such as a sphygmomanometer is once increased to a predetermined value and then gradually reduced, the pressure can be controlled by using the above device. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の装置では、以下に示す種々の問題があった。す
なわち、圧力バルブ2が、電磁石によりバルブを開閉制
御するものであったため、その小型化に限界があった。
さらに、T字型のシリコンチューブ3を用いて半導体圧
力センサ1と圧力バルブ2とを後付で連結しているた
め、その組立工程が煩雑となる。しかも、連結部分が多
いため、その連結部分での漏れを発生するおそれもあ
る。その結果、製造後に、係る漏れなどがないかの検
査、試験を精度良く行う必要があり、係る検査に要する
処理も煩雑となる。
However, the above-mentioned conventional apparatus has various problems as described below. That is, since the pressure valve 2 controls opening and closing of the valve by an electromagnet, there is a limit to downsizing thereof.
Furthermore, since the semiconductor pressure sensor 1 and the pressure valve 2 are retrofitted to each other by using the T-shaped silicon tube 3, the assembly process becomes complicated. Moreover, since there are many connecting portions, there is a possibility that leakage may occur at the connecting portions. As a result, it is necessary to perform an inspection and a test with high accuracy after the manufacturing for such leakage, and the processing required for the inspection becomes complicated.

【0006】そして本発明者は、圧力バルブを従来から
用いられる電磁バルブに替えて、実施の形態で説明する
半導体バルブ(図2(B)等参照)を用いることにより
小型化を図ることを考えた。すると確かに圧力バルブの
寸法形状の縮小化にともない、装置全体ではある程度の
小型化を図ることはできる。しかし、センサとバルブと
をチューブで配管接続する工程等は必要であり、連結部
分での漏れなどの上記した小型化以外の各種の問題は依
然として残る。
The inventor of the present invention considers miniaturization by replacing the pressure valve with a conventionally used electromagnetic valve and using the semiconductor valve described in the embodiment (see FIG. 2B). It was Then, as the size and shape of the pressure valve are reduced, the size of the entire device can be reduced to some extent. However, a step of connecting the sensor and the valve with a tube by piping is required, and various problems other than the above-mentioned miniaturization such as leakage at the connecting portion still remain.

【0007】さらに、圧力センサ1は、図示するように
センサ1を所定のパッケージP内に実装することにより
モジュール化された状態で取り扱われる。同様に半導体
バルブも、やはりバルブを何らかのパッケージ内に収納
することにより構成される。そして、モジュール化を図
ることを考えると、基板上にパッケージに収納された圧
力センサと別のパッケージに収納された圧力バルブを実
装し、さらにそれらを覆うようにして別のケース内に収
納することになる。従って、係るケースの高さ(厚さ)
は、圧力センサ1を収納したパッケージPやセンサとバ
ルブを接続する配管(チューブ)の占有容積よりもさら
に大きくなるため、やはり小型化に限界が生じる。
Furthermore, the pressure sensor 1 is handled in a modularized state by mounting the sensor 1 in a predetermined package P as shown in the figure. Similarly, a semiconductor valve is also constructed by housing the valve in some package. Considering modularization, mount the pressure sensor housed in the package and the pressure valve housed in another package on the board, and cover them in another case. become. Therefore, the height (thickness) of the case
Becomes larger than the occupied volume of the package P accommodating the pressure sensor 1 and the pipe (tube) connecting the sensor and the valve, so that there is still a limit to miniaturization.

【0008】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、小型で、組立が容易で、信頼性が高くかつコスト
安となるバルブ付半導体圧力センサモジュール及びそれ
を用いた圧力制御装置並びにその圧力制御装置を用いた
標準圧力発生装置並びに血圧計を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to be small in size, easy to assemble, highly reliable and inexpensive. A semiconductor pressure sensor module with a valve, a pressure control device using the same, a standard pressure generator using the pressure control device, and a sphygmomanometer.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係るバルブ付半導体圧力センサモジュー
ルでは、半導体圧力センサを収納した圧力室内に、半導
体バルブも収納し、前記半導体バルブを介して前記圧力
室内の流体を、外部に放出可能とした(請求項1)。
In order to achieve the above-mentioned object, in a semiconductor pressure sensor module with a valve according to the present invention, a semiconductor valve is also housed in a pressure chamber housing a semiconductor pressure sensor, and the semiconductor valve is interposed. The fluid in the pressure chamber can be discharged to the outside (claim 1).

【0010】そして好ましくは、前記半導体圧力センサ
と前記半導体バルブとを同一基板上に実装することであ
る(請求項2)。さらに、前記基板を除く前記圧力室を
構成する壁面に、前記圧力室内に測定対象の流体を供給
可能となる導圧管を一体に形成すると良い(請求項
3)。また、請求項2に記載のバルブ付半導体圧力セン
サモジュールを用い、前記基板上に、前記半導体圧力セ
ンサの出力に基づいて前記半導体バルブを制御する制御
回路を実装するようにしても良い(請求項4)。
Preferably, the semiconductor pressure sensor and the semiconductor valve are mounted on the same substrate (claim 2). Further, a pressure guiding tube capable of supplying a fluid to be measured into the pressure chamber may be integrally formed on a wall surface forming the pressure chamber excluding the substrate (claim 3). Further, the valve-equipped semiconductor pressure sensor module according to claim 2 may be used, and a control circuit for controlling the semiconductor valve based on the output of the semiconductor pressure sensor may be mounted on the substrate (claim). 4).

【0011】また、本発明に係る標準圧力発生装置で
は、所定の圧力の流体を出力する流体発生手段と、その
流体発生手段から出力される流体の全部または一部を取
得可能とした請求項1〜3のいずれか1項に記載のバル
ブ付半導体圧力センサモジュールと、前記半導体圧力セ
ンサの出力に基づいて前記半導体バルブを制御する制御
回路とを備えて構成した(請求項5)。
Further, in the standard pressure generating device according to the present invention, it is possible to acquire a fluid generating means for outputting a fluid having a predetermined pressure and all or a part of the fluid outputted from the fluid generating means. The semiconductor pressure sensor module with a valve according to any one of claims 1 to 3 and a control circuit for controlling the semiconductor valve based on the output of the semiconductor pressure sensor (claim 5).

【0012】また、本発明に係る血圧計では、カフと、
そのカフに所定圧力のガスを供給する手段と、前記カフ
に供給されるガスの全部または一部を取得可能とした請
求項1〜3のいずれか1項に記載のバルブ付半導体圧力
センサモジュールと、前記半導体圧力センサの出力に基
づいて前記半導体バルブを制御する制御回路と、前記カ
フに供給したガスの圧力に基づいて少なくとも血圧を測
定する血圧測定手段とを備え、前記カフに供給するガス
の圧力をバルブ付半導体圧力センサモジュールで制御可
能とした(請求項6)。そして好ましくは、請求項6に
記載のカフ以外の構成部品が、前記カフに一体的に取り
付けられるように構成することである(請求項7)。
Further, in the blood pressure monitor according to the present invention, a cuff,
4. A valve-equipped semiconductor pressure sensor module according to any one of claims 1 to 3, wherein means for supplying a gas having a predetermined pressure to the cuff, and all or part of the gas supplied to the cuff can be acquired. , A control circuit for controlling the semiconductor valve based on the output of the semiconductor pressure sensor, and a blood pressure measuring means for measuring at least blood pressure based on the pressure of the gas supplied to the cuff, of the gas supplied to the cuff The pressure can be controlled by a semiconductor pressure sensor module with a valve (claim 6). And preferably, the component other than the cuff described in claim 6 is configured to be integrally attached to the cuff (claim 7).

【0013】本発明では、半導体圧力センサと半導体バ
ルブとを同一の圧力室内に収納したため、個別のパッケ
ージが不要となり、小型(薄型)なものとなる。そし
て、この圧力室は、同時に半導体圧力センサから半導体
バルブへの流体の供給経路を構成するため、従来のよう
に、別途用意したチューブを用いる配管作業が不要とな
り、組立工程が簡略化する。また、連結部分の減少に伴
い、連結部分での漏れの発生の可能性は、可及的に抑制
される。
According to the present invention, since the semiconductor pressure sensor and the semiconductor valve are housed in the same pressure chamber, a separate package is not required and the device is small (thin). Since this pressure chamber simultaneously forms a fluid supply path from the semiconductor pressure sensor to the semiconductor valve, the piping work using a separately prepared tube becomes unnecessary as in the conventional case, and the assembly process is simplified. Further, with the decrease in the number of connecting portions, the possibility of leakage occurring in the connecting portions is suppressed as much as possible.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図2は、本発明に係るバルブ付き
圧力センサモジュールの第1の実施の形態を示してい
る。同図に示すように、基板10の上面に、半導体圧力
センサ11と、半導体バルブ12を実装し、両者を覆う
ようにして、基板10の上面にケース13を装着した構
成を採っている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 shows a first embodiment of a pressure sensor module with a valve according to the present invention. As shown in the figure, a semiconductor pressure sensor 11 and a semiconductor valve 12 are mounted on the upper surface of the substrate 10, and a case 13 is mounted on the upper surface of the substrate 10 so as to cover both.

【0015】各部について詳述すると、基板10は、セ
ラミック或いは通常のプリント基板に用いられるエポキ
シ基板などを用いて構成することができ、半導体圧力セ
ンサ11と半導体バルブ12の実装位置に、それぞれ貫
通孔10a,10bを設けている。そして、半導体圧力
センサ11側の貫通孔10aは、センサに対し基準圧力
となる大気圧を導入するためのものである。また、半導
体バルブ12側の貫通孔10bは、ケース13内に導入
された流体(圧力測定対象のガス)を外部に放出するた
めの逃がし孔(排気孔)として機能する。
The respective parts will be described in detail. The board 10 can be constructed by using a ceramic or an epoxy board used for a usual printed board, and through holes are respectively provided at the mounting positions of the semiconductor pressure sensor 11 and the semiconductor valve 12. 10a and 10b are provided. The through hole 10a on the semiconductor pressure sensor 11 side is for introducing atmospheric pressure, which is a reference pressure, into the sensor. Further, the through hole 10b on the semiconductor valve 12 side functions as an escape hole (exhaust hole) for discharging the fluid (gas to be pressure-measured) introduced into the case 13 to the outside.

【0016】半導体圧力センサ11は、本例ではピエゾ
抵抗式の圧力センサを用い、薄肉のダイアフラム11a
が感圧部となり、その上面側が受圧面となる。つまり、
ダイアフラム11aと基板10の上面との間にできる空
間11bには、貫通孔10aを介して大気圧開放されて
いるので、その大気圧と、ダイアフラム11aの上面に
加わる圧力との差に応じた検出信号が出力される。この
出力は、ボンディングワイヤ14を介して外部に取り出
し可能となっている。
As the semiconductor pressure sensor 11, a piezoresistive pressure sensor is used in this example, and a thin diaphragm 11a is used.
Is the pressure sensitive portion, and the upper surface side thereof is the pressure receiving surface. That is,
The space 11b formed between the diaphragm 11a and the upper surface of the substrate 10 is opened to the atmospheric pressure through the through hole 10a, and therefore, detection is performed according to the difference between the atmospheric pressure and the pressure applied to the upper surface of the diaphragm 11a. The signal is output. This output can be taken out to the outside through the bonding wire 14.

【0017】半導体バルブ12は、同図(B)に拡大し
て示すように、ダイアフラム15aつきのシリコン基板
15の上側に第1の固定基板16を接合し、シリコン基
板15の下側に第2の固定基板17を接合し一体化して
いる。なお、第1,第2の固定基板16,17は、圧力
センサと同様にガラス基板で構成しても良いが、それに
限ることはなくシリコンなどの半導体で形成しても良
い。
As shown in the enlarged view of FIG. 1B, the semiconductor valve 12 has a first fixed substrate 16 bonded to the upper side of a silicon substrate 15 with a diaphragm 15a and a second fixed substrate 16 below the silicon substrate 15. The fixed substrate 17 is joined and integrated. The first and second fixed substrates 16 and 17 may be formed of glass substrates like the pressure sensor, but are not limited thereto and may be formed of a semiconductor such as silicon.

【0018】さらにダイアフラム15aの下面中央に
は、凸部が形成され弁体15bとなっている。また、シ
リコン基板15のダイアフラム15aの上部と、第1の
固定基板16とで形成される空間内には、ダイアフラム
15aに対して圧力を加え、そのダイアフラム15aを
下側に向けて湾曲可能とする加圧液18が充填されてい
る。この加圧液18は、熱膨張係数の大きい液体(ゲル
状でも良い)で、加熱されると熱膨張し、周囲の内壁面
に所定の圧力を加える。すると、撓みやすいダイアフラ
ム15aがその圧力により変形するようになっている。
そして、前記加圧液18に対する加熱は、例えばリード
線19を介して図示省略のヒーター(熱伝導性の良好な
薄膜などで形成することができる)に通電することによ
りヒーターを加熱し、その時の熱を利用することができ
る。
Further, a convex portion is formed at the center of the lower surface of the diaphragm 15a to form a valve body 15b. In addition, pressure is applied to the diaphragm 15a in the space formed by the upper portion of the diaphragm 15a of the silicon substrate 15 and the first fixed substrate 16 so that the diaphragm 15a can be curved downward. The pressurized liquid 18 is filled. The pressurized liquid 18 is a liquid having a large coefficient of thermal expansion (may be a gel), and when it is heated, it thermally expands and applies a predetermined pressure to the surrounding inner wall surface. Then, the flexible diaphragm 15a is deformed by the pressure.
The heating of the pressurized liquid 18 is performed by energizing a heater (not shown) (which can be formed of a thin film having good thermal conductivity) through a lead wire 19 to heat the heater, for example. The heat can be used.

【0019】また、ダイアフラム15aの下面と第2の
固定基板17との間にも所定の空間Sが形成されてい
る。そして、シリコン基板15の下面の第2の固定基板
17との接合面の一部に、凹溝15cを形成し、接合し
た際にその凹溝15cを介して前記空間Sを外部と連通
するようにしている。
A predetermined space S is also formed between the lower surface of the diaphragm 15a and the second fixed substrate 17. Then, a concave groove 15c is formed in a part of the joint surface of the lower surface of the silicon substrate 15 with the second fixed substrate 17, and when the joint is made, the space S is communicated with the outside through the concave groove 15c. I have to.

【0020】さらに、第2の固定基板17には、その中
央部に上下に貫通する貫通孔17aが形成さている。そ
して、半導体バルブ12を基板10に実装した際には、
上記貫通孔17aが、基板10に形成した貫通孔10b
と連通するようになっている。
Further, the second fixed substrate 17 is formed with a through hole 17a which vertically penetrates through the central portion thereof. When the semiconductor valve 12 is mounted on the substrate 10,
The through hole 17a is the through hole 10b formed in the substrate 10.
It has come to communicate with.

【0021】これにより、平常時(加熱していないと
き)は、同図(B)に示すように、弁体15bが第2の
固定基板17から離反しているので、ケース13内に供
給された流体は、同図(A)中矢印で示すように、凹溝
15c,空間S,貫通孔17aを介して外部に流出可能
となる。そして、加圧液18が熱膨張すると、ダイアフ
ラム15aが下側に膨らみ、それにともない弁体15b
も下降し、弁体15bが第2の固定基板17の上面に接
触し、貫通孔17aを閉塞する。これにより、上記流体
の通路が遮断され、ケース13内部は密閉空間となり、
ケース13内に供給された流体外部に流出されない。さ
らに、弁体15bの位置を途中で止ることにより、第2
の固定基板17との距離を調整すると、バルブの開度が
調整でき、単位時間当たりの流出量を調整できる。
As a result, during normal times (when not heated), the valve body 15b is separated from the second fixed base plate 17 as shown in FIG. 2B, so that it is supplied into the case 13. The fluid can flow out to the outside through the groove 15c, the space S, and the through hole 17a, as shown by the arrow in FIG. When the pressurized liquid 18 thermally expands, the diaphragm 15a swells downward, and the valve body 15b accordingly.
Also descends, the valve body 15b contacts the upper surface of the second fixed substrate 17, and closes the through hole 17a. As a result, the passage of the fluid is blocked, and the inside of the case 13 becomes a closed space,
The fluid supplied into the case 13 does not flow out. Furthermore, by stopping the position of the valve body 15b on the way, the second
By adjusting the distance from the fixed substrate 17 to the opening degree of the valve, the outflow amount per unit time can be adjusted.

【0022】ケース13は、基板10との接合面では気
密に接合され、その天面所定位置に圧力導入用の導圧管
13aが形成されている。この導圧管13aを介してケ
ース13内に測定対象の流体を供給し、その流体の圧力
を半導体圧力センサ12で検出するようになっている。
つまり、ケース13の内部空間が、半導体圧力センサ1
2における圧力室20を構成することになる。そして、
この圧力室20内に、半導体バルブ12が、半導体圧力
センサ11とともに実装されることになる。なお、ケー
ス13は、金属加工或いはプラスチックの射出形成など
により、一体的に形成することができる。
The case 13 is airtightly joined to the joining surface with the substrate 10, and a pressure guiding tube 13a for introducing pressure is formed at a predetermined position on the top surface thereof. A fluid to be measured is supplied into the case 13 through the pressure guiding tube 13a, and the pressure of the fluid is detected by the semiconductor pressure sensor 12.
That is, the internal space of the case 13 is the semiconductor pressure sensor 1
2 will constitute the pressure chamber 20. And
The semiconductor valve 12 is mounted in the pressure chamber 20 together with the semiconductor pressure sensor 11. The case 13 can be integrally formed by metal processing, injection molding of plastic, or the like.

【0023】次に、上記した装置の作用について説明す
る。圧力測定対象の流体(ガス等)を導圧管13aを介
してケース13内に導入する。この時、半導体バルブ1
2を閉じておく(加圧液18を熱膨張させる)と、ケー
ス13内は密閉空間となるので、そのケース13内の圧
力は、測定対象の流体の圧力と等価になる。
Next, the operation of the above-mentioned device will be described. A pressure measurement target fluid (gas or the like) is introduced into the case 13 through the pressure guiding tube 13a. At this time, semiconductor valve 1
When 2 is closed (the pressurized liquid 18 is thermally expanded), the inside of the case 13 becomes a closed space, so that the pressure inside the case 13 becomes equivalent to the pressure of the fluid to be measured.

【0024】従って、半導体圧力センサ11からは、そ
の圧力に応じた検出信号が外部に出力される。そして、
従来と同様に、図示省略する外部の制御装置により、そ
の検出した現在の圧力に応じて半導体バルブ12が開閉
制御される。
Therefore, the semiconductor pressure sensor 11 outputs a detection signal corresponding to the pressure to the outside. And
As in the conventional case, the open / close control of the semiconductor valve 12 is performed according to the detected current pressure by an external control device (not shown).

【0025】この時、半導体圧力センサ11と半導体バ
ルブ12を同一のケース内に収納したため、個別のパッ
ケージが不要となり、小型(薄型)なものとなる。そし
て、本例では、ケース13が、半導体圧力センサ11に
対する圧力室20を構成するとともに、圧力センサと半
導体バルブ間及び測定対象の流体を半導体バルブに供給
する機能(図1に示す従来のシリコンチューブに相当す
る機能)を有し、半導体圧力センサ11と半導体バルブ
12等を連結する配管が不要となり、組立工程が簡略化
する。また、ケース13と基板10との接合の気密性を
確保すれば、従来のような連結部分での漏れは生じな
い。そして、従来のチューブとの連結部分での気密性を
保持する処理に比べると、ケース13と基板10とを気
密に接合する方が容易で、信頼性も向上する。
At this time, since the semiconductor pressure sensor 11 and the semiconductor valve 12 are housed in the same case, a separate package is not required, and the size is small (thin). In this example, the case 13 constitutes the pressure chamber 20 for the semiconductor pressure sensor 11, and has a function of supplying the fluid between the pressure sensor and the semiconductor valve and the fluid to be measured to the semiconductor valve (the conventional silicon tube shown in FIG. 1). And a pipe for connecting the semiconductor pressure sensor 11 and the semiconductor valve 12 and the like is unnecessary, and the assembly process is simplified. Further, as long as the airtightness of the joint between the case 13 and the substrate 10 is ensured, leakage does not occur in the conventional connecting portion. Then, as compared with the conventional process of maintaining the airtightness at the connecting portion with the tube, it is easier to hermetically bond the case 13 and the substrate 10, and the reliability is also improved.

【0026】なお、上記した実施の形態では、半導体圧
力センサとしてピエゾ型のものを用いた例を説明した
が、本発明は、これに限ることはなく、例えば静電容量
型の圧力センサを用いてももちろん良い。そして、係る
場合に、圧力センサ11′は、図3に示すように圧力が
高くなった場合に静電容量ギャップが広がる(ダイアフ
ラム11aがガラス基板21から離れる)タイプのもの
でもよく、逆に図4に示すように、圧力が高くなった場
合に静電容量ギャップが狭くなる(ダイアフラム11a
がガラス基板21側に近づく)タイプの圧力センサ1
1′でもよく、任意の構成を採ることができる。なお、
この半導体圧力センサ11′以外の構成は、いずれも上
記した図2に示す実施の形態と同様であるので、その詳
細な説明を省略する。
In the above-described embodiment, an example in which a piezo type pressure sensor is used as the semiconductor pressure sensor has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a capacitance type pressure sensor is used. But of course it's good. In such a case, the pressure sensor 11 'may be of a type in which the capacitance gap widens (the diaphragm 11a separates from the glass substrate 21) when the pressure becomes high as shown in FIG. As shown in FIG. 4, when the pressure becomes higher, the capacitance gap becomes narrower (diaphragm 11a
Is closer to the glass substrate 21 side) type pressure sensor 1
It may be 1 ', and any configuration can be adopted. In addition,
Since the configuration other than the semiconductor pressure sensor 11 'is the same as that of the embodiment shown in FIG. 2, the detailed description thereof will be omitted.

【0027】また、使用する半導体バルブも、上記した
ものに限ることはない。一例をあげると、例えば、ダイ
アフラムの一部(周辺部分が好ましい)に熱膨張率の異
なる部材(金属)を成膜して加圧膜とし、その加圧膜に
電流を通電して発熱させる。すると、加圧膜とダイアフ
ラムとの間の熱膨張係数の相違から、バイメタルのよう
に機能し、ダイアフラムが所定方向に湾曲する。これを
利用してバルブの開閉制御を行うようにしても良い。ま
た、この構造の場合には、湾曲方向を任意に設定できる
ので、上記した実施の形態とは逆に、通電しない定常状
態で、バルブを閉塞するようにしても良い。
Further, the semiconductor valve used is not limited to the one described above. As an example, for example, a member (metal) having a different coefficient of thermal expansion is formed on a part (preferably a peripheral part) of the diaphragm to form a pressure film, and a current is passed through the pressure film to generate heat. Then, due to the difference in thermal expansion coefficient between the pressure film and the diaphragm, the diaphragm functions like a bimetal, and the diaphragm bends in a predetermined direction. This may be utilized to control the opening / closing of the valve. Further, in the case of this structure, since the bending direction can be arbitrarily set, the valve may be closed in a steady state in which no current is applied, contrary to the above-described embodiment.

【0028】図5は、本発明に係るセンサモジュールの
第2の実施の形態を示しており、上記した実施の形態並
びに変形例のものに比べ、センサ11等を収容する圧力
室20を構成するケースの構造を変えている。すなわ
ち、第1の実施の形態では、導圧管13aにシリコンチ
ューブ(フレキシブルチューブ)の一端を接続し、その
チューブの他端を加圧ポンプなどに接続する。そこで、
本実施の形態では、係るチューブとケースとを一体化し
た。これにより、当該チューブと導圧管との接続処理も
不要となり、より組み立て工程が簡略化する。
FIG. 5 shows a second embodiment of the sensor module according to the present invention, which constitutes a pressure chamber 20 for accommodating the sensor 11 and the like as compared with the above-mentioned embodiment and modification. The case structure is changing. That is, in the first embodiment, one end of a silicon tube (flexible tube) is connected to the pressure guiding tube 13a, and the other end of the tube is connected to a pressure pump or the like. Therefore,
In the present embodiment, the tube and the case are integrated. This eliminates the need for connecting the tube and the pressure guiding tube, further simplifying the assembly process.

【0029】そして、具体的には、シリコンチューブ2
2aと、その先端を適当な形状に拡張形成したケース部
22bとにより一体型ケース22が形成されるようにな
っている。このケース部22bの開口面の形状は、基板
10の外形状よりも一回り小さくするとともに、そのケ
ース部22aの開口側内周面に凹溝22cを形成し、そ
の凹溝22cに基板10を嵌め込むことにより一体化し
ている。この時、ケース部22bの肉厚を厚くすること
により強度を発揮させ、ケース部22bが容易に潰れた
りしないようにしている。
Then, specifically, the silicon tube 2
An integral case 22 is formed by 2a and a case portion 22b whose tip is expanded and formed into an appropriate shape. The shape of the opening surface of the case portion 22b is made slightly smaller than the outer shape of the substrate 10, and a concave groove 22c is formed on the inner peripheral surface of the case portion 22a on the opening side, and the substrate 10 is formed in the concave groove 22c. It is integrated by fitting. At this time, the wall thickness of the case portion 22b is increased to exert strength so that the case portion 22b is not easily crushed.

【0030】なお、チューブ22aの他端(ケース部2
2bの反対側)は、図示するように1本のままでも良い
が、T(Y)字型などの二股或いはそれ以上に分岐して
いても良く、種々の変更実施が可能となる。また、図示
の例では、基板10の上には、圧力上昇に伴い静電容量
ギャップが広がるタイプの静電容量型の圧力センサ1
1′を実装した例を示したが、図示省略するが、図4に
示した静電容量ギャップが狭くなるタイプの静電容量型
圧力センサや、図2に示したピエゾ型の圧力センサを適
用してももちろん良い(以下の実施の形態でも同様)。
なおその他の構成並びに作用効果は、上記した各実施の
形態及び変形例と同様であるので、その詳細な説明を省
略する。
The other end of the tube 22a (the case portion 2
The opposite side of 2b) may be left as it is as shown in the figure, but may be branched into two or more branches such as a T (Y) shape, and various modifications can be made. Further, in the illustrated example, the capacitance type pressure sensor 1 of the type in which the capacitance gap widens on the substrate 10 as the pressure rises.
Although an example in which 1'is mounted is shown, although not shown, the capacitance type pressure sensor of the type shown in FIG. 4 in which the capacitance gap is narrowed or the piezo type pressure sensor shown in FIG. 2 is applied. Of course, it is also possible (same in the following embodiments).
Note that other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiments and modifications, and thus detailed description thereof will be omitted.

【0031】図6は、本発明に係るセンサモジュールの
第3の実施の形態を示している。本実施の形態では、上
部開口した容器本体28と、その容器本体28に被せ、
その容器本体28の開口部を閉塞する蓋体29を備えた
筐体内に、半導体圧力センサ11′,半導体バルブ12
を実装する。つまり、圧力室20を構成する部材が異な
る。
FIG. 6 shows a sensor module according to a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the container main body 28 having an upper opening and the container main body 28 is covered,
The semiconductor pressure sensor 11 ′ and the semiconductor valve 12 are provided in a housing having a lid 29 that closes the opening of the container body 28.
Implement That is, the members forming the pressure chamber 20 are different.

【0032】具体的には、容器本体28の底面所定位置
に、排気管28aを形成し、その排気管28aを介して
容器本体28内部と外部とを連通可能としている。ま
た、蓋体29の天面所定位置に、導圧管29aを形成
し、その導圧管29aを介して蓋体29内部と外部とを
連通可能としている。そして、実際の使用状態では、導
圧管28aには、所定のチューブが装着され、そのチュ
ーブ,導圧管29aを介して測定対象の流体が筐体内に
導入されるようになる。さらに、蓋体29を容器本体2
8に装着することにより、その接合面は密閉され、蓋体
29と容器本体28で形成される空間が圧力室20を構
成することになる。
Specifically, an exhaust pipe 28a is formed at a predetermined position on the bottom surface of the container body 28, and the inside and outside of the container body 28 can be communicated with each other through the exhaust pipe 28a. Further, a pressure guiding tube 29a is formed at a predetermined position on the top surface of the lid body 29, and the inside and the outside of the lid body 29 can be communicated with each other via the pressure guiding tube 29a. Then, in an actual use state, a predetermined tube is attached to the pressure guiding tube 28a, and the fluid to be measured is introduced into the housing via the tube and the pressure guiding tube 29a. Further, the lid 29 is attached to the container body 2
The joint surface of the pressure chamber 20 is sealed by mounting it on the container 8, and the space formed by the lid 29 and the container body 28 constitutes the pressure chamber 20.

【0033】そして、係る構成の筐体を用いて本センサ
モジュールを製造するには、まず、容器本体28の底面
所定位置に半導体圧力センサ11′と半導体バルブ12
を固定する。この時、半導体バルブ12の取付位置に
は、バルブ12の排気用の貫通孔が、排気管29aに対
向し連通するような位置としている。この状態で、容器
本体28に蓋体29を被せ、密閉することにより行う。
In order to manufacture the present sensor module using the casing having such a structure, first, the semiconductor pressure sensor 11 'and the semiconductor valve 12 are provided at predetermined positions on the bottom surface of the container body 28.
Is fixed. At this time, the mounting position of the semiconductor valve 12 is such that the exhaust hole of the valve 12 faces the exhaust pipe 29a and communicates therewith. In this state, the container body 28 is covered with a lid 29 and hermetically sealed.

【0034】係る構成にすると、例えば導圧管29aを
介して所定の圧力の流体を筐体内に導入し、その筐体内
の圧力室20の圧力を半導体圧力センサ11′で検出
し、その検出圧力が目標と一致するように半導体バルブ
12の開度を調整すると、排気管28aからは、目標圧
力と一致する圧力の流体が出力される(この原理・構成
自体は上記した各実施の形態でも同様である)。そし
て、本例では、排気管28aに所定のチューブを連結す
ることにより、任意の位置に設置されたそのチューブの
他端からは所望の圧力の流体を放出することができるよ
うになる。
With such a structure, for example, a fluid having a predetermined pressure is introduced into the housing via the pressure guiding tube 29a, the pressure in the pressure chamber 20 in the housing is detected by the semiconductor pressure sensor 11 ', and the detected pressure is When the opening degree of the semiconductor valve 12 is adjusted so as to match the target, a fluid having a pressure matching the target pressure is output from the exhaust pipe 28a (this principle and configuration itself is the same in each of the above-described embodiments. is there). Then, in this example, by connecting a predetermined tube to the exhaust pipe 28a, it becomes possible to discharge a fluid having a desired pressure from the other end of the tube installed at an arbitrary position.

【0035】なお、本例では、容器本体28の底面のう
ち、半導体圧力センサ11′に対向する位置には貫通孔
を形成せず、半導体圧力センサ11′のダイアフラム1
1′aの下面側に大気圧が加わらないようにし、ダイア
フラム11′aの上面にかかる絶対圧力を測定する構成
としている。但し、上記した各実施の形態と同様に貫通
孔を設け、大気圧をダイアフラム11′aの下面に加わ
るようにしてももちろん良い。
In this example, the through hole is not formed in the bottom surface of the container body 28 at a position facing the semiconductor pressure sensor 11 ', and the diaphragm 1 of the semiconductor pressure sensor 11' is not formed.
The atmospheric pressure is not applied to the lower surface side of 1'a, and the absolute pressure applied to the upper surface of the diaphragm 11'a is measured. However, it is of course possible to provide a through hole as in each of the above-described embodiments to apply atmospheric pressure to the lower surface of the diaphragm 11'a.

【0036】なお、本例における容器本体28は、上記
した各実施の形態の基板10の貫通孔10bに所定の連
結用パイプを接続したものを一体的に形成したものと等
価である。よって、各実施の形態の基板10の下面(貫
通孔10bが形成された位置)に、係るパイプを固着し
ても同様の機能を発揮することができる。
The container main body 28 in this example is equivalent to an integrally formed one in which a predetermined connecting pipe is connected to the through hole 10b of the substrate 10 of each of the above-described embodiments. Therefore, even if the pipe is fixed to the lower surface (the position where the through hole 10b is formed) of the substrate 10 of each embodiment, the same function can be exhibited.

【0037】図7は、本発明に係る圧力制御装置の実施
の形態の一例を示している。同図に示すように、本例で
は、上記した各実施の形態に比べ、基板10′の形状を
大きくする。すなわち、基板10′上に実装する半導体
圧力センサ11′及び半導体バルブ12の実装スペース
よりも大きい形状としている。
FIG. 7 shows an example of an embodiment of the pressure control device according to the present invention. As shown in the figure, in this example, the shape of the substrate 10 'is made larger than that in each of the above-described embodiments. That is, the shape is larger than the mounting space of the semiconductor pressure sensor 11 'and the semiconductor valve 12 mounted on the substrate 10'.

【0038】そして、基板10′上には、半導体圧力セ
ンサ11′及び半導体バルブ12に加えてセンサ出力信
号に基づいて圧力を求めるセンサ回路や、その求めた圧
力に基づいて半導体バルブ12の開閉を制御する制御回
路等を構成するための電子部品25を実装している。こ
れら、所定の回路を構成するための電子部品25相互間
の接続や、センサ11′及びバルブ12との接続は、基
板10′上に形成したプリント配線により行っている。
さらに、ケース13は、上記した各実施の形態と同様
に、半導体圧力センサ11′及び半導体バルブ12を覆
うように基板10′上面に接合している。これにより、
電気的な接続が容易に行えるとともに、接続のための無
駄な空間を節約でき、より小型化が図れる。また、1枚
のボード(基板10′)に設置されるので、その後の取
り扱いも容易となる。なおその他の構成並びに作用効果
は、上記した各実施の形態及び変形例と同様であるの
で、その詳細な説明を省略する。
On the substrate 10 ', in addition to the semiconductor pressure sensor 11' and the semiconductor valve 12, a sensor circuit for obtaining the pressure based on the sensor output signal, and the opening and closing of the semiconductor valve 12 based on the obtained pressure. An electronic component 25 for forming a control circuit for controlling is mounted. These electronic components 25 for forming a predetermined circuit and the sensor 11 'and the valve 12 are connected to each other by printed wiring formed on the substrate 10'.
Further, the case 13 is joined to the upper surface of the substrate 10 'so as to cover the semiconductor pressure sensor 11' and the semiconductor valve 12 as in the above-described respective embodiments. This allows
Electrical connection can be made easily, and useless space for connection can be saved, resulting in further miniaturization. Further, since it is installed on one board (substrate 10 '), subsequent handling becomes easy. Note that other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiments and modifications, and thus detailed description thereof will be omitted.

【0039】そして、本発明の圧力制御装置では、上記
した実施の形態を基本とし、図8に示すように、基板1
0′に装着するケース13′として、半導体圧力センサ
11′,半導体バルブ12に加え、各種回路を構成する
電子部品25も同時に覆うようにしても良い。これによ
り、電子部品25及びそれらを結ぶ配線もケース13′
により保護されるので、使用時に電子部品25などにふ
れて損傷するおそれもなく、信頼性が向上する。
The pressure control device of the present invention is based on the above-described embodiment, and as shown in FIG.
In addition to the semiconductor pressure sensor 11 'and the semiconductor valve 12, the electronic component 25 constituting various circuits may be simultaneously covered as the case 13' attached to 0 '. As a result, the electronic components 25 and the wiring connecting them are also in the case 13 '.
Since it is protected by, there is no danger of touching the electronic component 25 or the like during use, and the reliability is improved.

【0040】また、ケース13′と基板10′の接続
は、例えば接着剤などにより行うことができるほか、図
9に示すように、ケース13′の下端にフランジ部1
3′bを設け、そのフランジ部13′bの部分にて、ね
じ26によりを用いて接合するようにしてもよい。そし
て、この時気密性を確保するためには、フランジ部1
3′bと基板10′の間に、所定のパッキン27を介在
させることである。
Further, the case 13 'and the substrate 10' can be connected to each other by, for example, an adhesive agent, and as shown in FIG. 9, the flange portion 1 is provided at the lower end of the case 13 '.
3'b may be provided, and the flange portion 13'b may be joined by using a screw 26. At this time, in order to ensure airtightness, the flange portion 1
A predetermined packing 27 is interposed between 3'b and the substrate 10 '.

【0041】さらに、このように電子部品25もケース
で覆うタイプのものに対しても、図5に示した第2の実
施の形態の特徴である一体型ケースを適用できる。すな
わち、図10に示すように、チューブ22′aと、ケー
ス部22′bとを一体化した一体型ケース22′を基板
10′に嵌め込むようにする。
Further, the integrated case, which is the feature of the second embodiment shown in FIG. 5, can be applied to the type in which the electronic component 25 is also covered with the case as described above. That is, as shown in FIG. 10, the integrated case 22 'in which the tube 22'a and the case portion 22'b are integrated is fitted into the substrate 10'.

【0042】そして、図8〜図10に示すものは、いず
れも導圧管13′a或いはチューブ22′aを介してケ
ース内に測定対象の流体が導入され、そこにおいて半導
体圧力センサ11′で圧力が測定され、その測定結果に
応じて半導体バルブ12が開閉されるようになってい
る。なお、その他の構成並びに作用効果は、上記した各
実施の形態及び変形例と同様であるので、その詳細な説
明を省略する。また、図示省略するが、第3の実施の形
態のような筐体(下側に排気管を設けたもの)のタイプ
についても、筐体内に電子部品等を収納するようにして
ももちろん良い。
8 to 10, the fluid to be measured is introduced into the case through the pressure guiding tube 13'a or the tube 22'a, and the pressure is applied by the semiconductor pressure sensor 11 'there. Is measured, and the semiconductor valve 12 is opened and closed according to the measurement result. The other configurations and effects are the same as those of the above-described embodiments and modified examples, and thus detailed description thereof will be omitted. Further, although not shown, it is of course possible to store electronic components and the like in the case of the type of the case (those having an exhaust pipe provided on the lower side) as in the third embodiment.

【0043】図11は、本発明に係る標準圧力発生装置
の実施の形態の一例を示している。本例では、加圧ポン
プ30と、半導体バルブ圧力センサモジュール31とを
T字型のフレキシブルチューブ32で連結する。加圧ポ
ンプ30は、加圧ポンプ制御回路33により、一定の圧
力のガスを出力するように制御される。これにより、セ
ンサモジュール31及びフレキシブルチューブ32の先
端32aには、所定の圧力のガスが供給されることにな
る。
FIG. 11 shows an example of an embodiment of the standard pressure generator according to the present invention. In this example, the pressurizing pump 30 and the semiconductor valve pressure sensor module 31 are connected by a T-shaped flexible tube 32. The pressurizing pump 30 is controlled by the pressurizing pump control circuit 33 so as to output a gas having a constant pressure. As a result, the gas having a predetermined pressure is supplied to the tip ends 32a of the sensor module 31 and the flexible tube 32.

【0044】センサモジュール31は、本例では上記し
た第1,第3の実施の形態及びその変形例等の制御回路
が基板に実装されていないタイプのものを用いている。
従って、センサモジュール31の外部に制御装置35を
接続している。
In this example, the sensor module 31 is of a type in which the control circuits of the above-described first and third embodiments and their modifications are not mounted on the substrate.
Therefore, the control device 35 is connected to the outside of the sensor module 31.

【0045】この制御装置35は、半導体圧力センサ1
1,11′からの検出信号に基づいて圧力を求めるセン
サ回路35aと、その前記回路35aで求めた圧力を設
定した目標圧力と比較する設定比較回路35bと、その
設定比較回路35bの比較結果に応じて、圧力室内の圧
力を目標圧力になるように半導体バルブ12を開閉制御
する半導体バルブ制御回路35cとを備えている。
This control device 35 is based on the semiconductor pressure sensor 1
The sensor circuit 35a for obtaining the pressure based on the detection signals from 1, 11 ', the setting comparison circuit 35b for comparing the pressure obtained by the circuit 35a with the set target pressure, and the comparison result of the setting comparison circuit 35b Accordingly, a semiconductor valve control circuit 35c for controlling the opening / closing of the semiconductor valve 12 so that the pressure in the pressure chamber becomes the target pressure is provided.

【0046】係る構成にすると、加圧ポンプ30からは
所定の圧力のガスが出力され、そのガスがノズル37を
介して外部に出力可能となる。この時、センサモジュー
ル31により、圧力室内のガス圧が目標圧力になるよう
に加圧ポンプ30より供給されたガスの一部をセンサモ
ジュール外に排気する。そして、圧力室とフレキシブル
チューブ32内の圧力は等しくなるので、結果としてノ
ズル37からは所望の目標圧力と等しい標準圧力のガス
が出力される。なお、設定・比較回路35bを操作する
ことにより、目標圧力を変更可能となり、これにより、
任意の圧力(加圧ポンプから出力される圧力以下)のガ
スを出力可能となる。
With such a structure, the gas having a predetermined pressure is output from the pressurizing pump 30, and the gas can be output to the outside through the nozzle 37. At this time, the sensor module 31 exhausts a part of the gas supplied from the pressurizing pump 30 to the outside of the sensor module so that the gas pressure in the pressure chamber reaches the target pressure. Then, since the pressures inside the pressure chamber and the flexible tube 32 become equal, as a result, the gas of the standard pressure equal to the desired target pressure is output from the nozzle 37. The target pressure can be changed by operating the setting / comparing circuit 35b.
It becomes possible to output a gas at an arbitrary pressure (below the pressure output from the pressurizing pump).

【0047】そして、上記各部品30〜33,35を筐
体36内に実装し、さらにフレキシブルチューブ32の
先端32aを筐体36の側面に取り付けたノズル37に
連結する。なお、加圧ポンプ30と加圧ポンプ制御回路
33により標準圧力発生器38を構成することになる。
また、半導体バルブ付き圧力センサモジュール31と制
御装置35を組み合わせることにより、圧力制御装置が
構成される。従って、別部品で構成したセンサモジュー
ル31と制御装置35に替えて、図7〜図10等に示し
た同一基板上にセンサ,バルブと各種電子部品等を実装
して形成された本発明の圧力制御装置を適用してももち
ろん良い。
Then, the above components 30 to 33, 35 are mounted in the housing 36, and the tip 32a of the flexible tube 32 is connected to the nozzle 37 attached to the side surface of the housing 36. The pressurizing pump 30 and the pressurizing pump control circuit 33 constitute a standard pressure generator 38.
Further, the pressure control device is configured by combining the pressure sensor module 31 with a semiconductor valve and the control device 35. Therefore, in place of the sensor module 31 and the control device 35 which are configured as separate parts, the pressure of the present invention formed by mounting a sensor, a valve and various electronic parts on the same substrate shown in FIGS. Of course, a control device may be applied.

【0048】図12は、本発明に係る標準圧力測定装置
の別の実施の形態を示している。本例では、使用する半
導体バルブ付き圧力センサモジュール31′として、上
記した第3の実施の形態のものを用いた例である。そし
て、標準圧力発生器38′と、圧力制御装置42(セン
サモジュール31′+制御装置35)とを別部材で構成
している。すなわち、標準圧力発生器38′の出力と、
センサモジュール31′の導圧管29aとを1本の接続
チューブ41で接続する。さらに、センサモジュール3
1′の排気管28aに、別のチューブ44を接続するこ
とにより構成される。
FIG. 12 shows another embodiment of the standard pressure measuring device according to the present invention. In this example, as the pressure sensor module 31 'with a semiconductor valve to be used, the one of the third embodiment described above is used. Further, the standard pressure generator 38 'and the pressure control device 42 (sensor module 31' + control device 35) are constituted by different members. That is, the output of the standard pressure generator 38 ',
The pressure guiding tube 29a of the sensor module 31 'is connected by one connecting tube 41. Furthermore, the sensor module 3
It is configured by connecting another tube 44 to the 1'exhaust pipe 28a.

【0049】そして、各部について詳述すると、標準圧
力発生器38′は、上記した図11に示した加圧ポンプ
30と加圧ポンプ制御回路33とを備えて構成されるも
のと同様のもので、所定の圧力のガスが出力されるよう
になっている。また、圧力制御装置42は、センサモジ
ュール31′に制御装置35を接続し、圧力室内の圧力
が設定比較回路35bで設定された目標圧力になるよう
に制御される。
The respective parts will be described in detail. The standard pressure generator 38 'is the same as the one including the pressurizing pump 30 and the pressurizing pump control circuit 33 shown in FIG. A gas having a predetermined pressure is output. Further, the pressure control device 42 is connected to the control device 35 to the sensor module 31 ', and is controlled so that the pressure in the pressure chamber becomes the target pressure set by the setting comparison circuit 35b.

【0050】そして、本例では、標準圧力発生器38′
から出力されるガスが、そのまますべてセンサモジュー
ル31′内の圧力室に供給され、その供給されたガス
が、そのまますべてチューブ44を介して排出されるよ
うになる。従って、圧力室内のガス圧とチューブ44を
介して排出される圧力が等しくなるので、上記のように
制御装置35を作動させ、圧力室内の圧力を目標圧力に
なるように制御することにより、チューブ44からは、
その目標圧力に減圧されたガスが出力されることにな
る。なお、本例でも、制御装置と、センサ及びバルブを
同一基板上に実装した構成を採ることももちろんでき
る。
In this example, the standard pressure generator 38 '
The gas output from the sensor module 31 'is directly supplied to the pressure chamber in the sensor module 31', and the supplied gas is directly discharged via the tube 44. Therefore, since the gas pressure in the pressure chamber and the pressure discharged through the tube 44 become equal, the control device 35 is operated as described above, and the pressure in the pressure chamber is controlled to reach the target pressure. From 44,
The gas depressurized to the target pressure is output. Also in this example, it is of course possible to adopt a configuration in which the control device, the sensor and the valve are mounted on the same substrate.

【0051】図13は、本発明に係る圧力計の好適な実
施の形態の一例を示している。同図に示すように、加圧
ポンプ50と、半導体バルブ付き圧力センサモジュール
51と、カフ52をT字型のフレキシブルチューブ53
で連結する。そして、加圧ポンプ50及びセンサモジュ
ール51は、制御回路・血圧測定回路54に接続され、
その動作が制御されるようになっている。そして、この
制御回路・血圧測定回路54内には、加圧ポンプの動作
制御や、センサモジュール51に対する制御回路(図1
1,図12に示す制御回路35に対応するもの)が実装
され、さらに血圧測定に必要な回路が組み込まれてい
る。そして、測定した血圧に関するデータ等が表示パネ
ル54aに表示されるようになっている。
FIG. 13 shows an example of a preferred embodiment of the pressure gauge according to the present invention. As shown in the figure, a pressure pump 50, a pressure sensor module 51 with a semiconductor valve, a cuff 52 and a T-shaped flexible tube 53.
Connect with. The pressurizing pump 50 and the sensor module 51 are connected to the control circuit / blood pressure measuring circuit 54,
Its operation is controlled. In the control circuit / blood pressure measurement circuit 54, the operation control of the pressurizing pump and the control circuit for the sensor module 51 (see FIG.
1 (corresponding to the control circuit 35 shown in FIG. 12) is mounted, and circuits necessary for blood pressure measurement are further incorporated. Then, the data regarding the measured blood pressure and the like are displayed on the display panel 54a.

【0052】つまり、センサモジュール51により、カ
フ52に供給される圧力が精度よく制御することができ
るてので、高精度な測定ができる。すなわち、一般にこ
の種の電子血圧計は、上腕或いは人差し指に巻いたカフ
52に、空気を送り込み、上腕或いは人差し指を締め付
けて血管を圧迫することにより、心拍脈波の発生する最
大圧力と最小圧力を得て測定する。その際、圧力の値を
正確に制御する必要があり、また、例えば一度加圧した
後圧力を減少しながら上記心拍脈波を検出する方式の場
合、微小リークによる圧力減少制御を行うことが、心拍
脈波の有無の境界となる圧力を正確に検出する上で不可
避となり、本例では、精度抑圧力の制御が行えるので、
結果として、従来よりも高精度な圧力測定ができるよう
になった。
That is, since the pressure supplied to the cuff 52 can be accurately controlled by the sensor module 51, highly accurate measurement can be performed. That is, in general, this type of electronic blood pressure monitor sends the air to the cuff 52 wrapped around the upper arm or the forefinger, and tightens the upper arm or the forefinger to press the blood vessel, thereby determining the maximum pressure and the minimum pressure at which the heartbeat pulse wave is generated. Obtain and measure. At that time, it is necessary to accurately control the pressure value, and for example, in the case of a method of detecting the heartbeat pulse wave while reducing the pressure after pressurizing once, it is possible to perform pressure reduction control by minute leak, It becomes unavoidable to accurately detect the pressure that becomes the boundary of the presence or absence of the heartbeat pulse wave, and in this example, since the accuracy suppression control can be performed,
As a result, it has become possible to measure pressure more accurately than ever before.

【0053】さらに、上記した各実施の形態で説明した
ように、センサモジュール51が非常に小型にできるの
で、血圧計全体を小型化(従来のものに比べ、約1/5
程度)することができる。その結果、例えば図14に示
すように、カフ52に制御回路・血圧測定回路54及び
加圧ポンプ51,センサモジュール51を実装し、一体
化することが可能となる。つまり、腕時計のようにカフ
52を巻き付けた状態で、血圧の測定(図示の例では手
首の動脈からの信号により血圧を求める)が可能とな
り、携帯性が向上する。従って、通常の静的状態での血
圧測定はもちろんのこと、動的状態(運動中等)での血
圧測定も簡単に行える。
Further, as described in each of the above-mentioned embodiments, the sensor module 51 can be made extremely small, so that the entire sphygmomanometer can be downsized (about 1/5 of the conventional one).
You can As a result, for example, as shown in FIG. 14, the control circuit / blood pressure measuring circuit 54, the pressurizing pump 51, and the sensor module 51 can be mounted on the cuff 52 and integrated. That is, blood pressure can be measured (in the example shown, blood pressure is obtained from a signal from the wrist artery) while the cuff 52 is wrapped around like a wristwatch, and portability is improved. Therefore, not only blood pressure measurement in a normal static state but also blood pressure measurement in a dynamic state (during exercise, etc.) can be easily performed.

【0054】なお、従来のカフと測定系とが別部材で構
成された血圧計に対しても本発明が適用できるのはもち
ろんである。
It is needless to say that the present invention can be applied to a sphygmomanometer in which the conventional cuff and measuring system are composed of separate members.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上のように、本発明に係るバルブ付半
導体圧力センサモジュール及びそれを用いた圧力制御装
置並びにその圧力制御装置を用いた標準圧力発生装置並
びに血圧計では、同一の圧力室内に半導体圧力センサと
半導体バルブとを収納したため、個別にパッケージ化す
るものに比べて、さらに小型なものとなる。この個別パ
ッケージの不要並びに圧力室がセンサとバルブとを連結
する経路を構成するため、後工程での接続作業が不要と
なり組立が容易で、信頼性が高くなる。そして、部品点
数の削減並びに組み立て作業の容易性から、かつコスト
安となる。
As described above, in the semiconductor pressure sensor module with a valve, the pressure control device using the same according to the present invention, the standard pressure generating device using the pressure control device, and the sphygmomanometer, the same pressure chamber is provided. Since the semiconductor pressure sensor and the semiconductor valve are housed, the size is further reduced as compared with the case where they are individually packaged. Since this separate package is not required and the pressure chamber constitutes the path connecting the sensor and the valve, the connection work in the subsequent process is unnecessary, the assembly is easy, and the reliability is high. Further, the number of parts is reduced and the assembling work is facilitated, and the cost is reduced.

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

【図1】従来例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a conventional example.

【図2】本発明に係るセンサモジュールの第1の実施の
形態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a sensor module according to the present invention.

【図3】その変形例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a modification thereof.

【図4】その変形例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a modification thereof.

【図5】本発明に係るセンサモジュールの第2の実施の
形態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the sensor module according to the present invention.

【図6】本発明に係るセンサモジュールの第3の実施の
形態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a sensor module according to a third embodiment of the invention.

【図7】本発明に係る圧力制御装置の好適な一実施の形
態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a preferred embodiment of a pressure control device according to the present invention.

【図8】本発明に係る圧力制御装置の好適な他の実施の
形態を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing another preferred embodiment of the pressure control device according to the present invention.

【図9】本発明に係る圧力制御装置の好適な他の実施の
形態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing another preferred embodiment of the pressure control device according to the present invention.

【図10】本発明に係る圧力制御装置の好適な他の実施
の形態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing another preferred embodiment of the pressure control device according to the present invention.

【図11】本発明に係る標準圧力発生装置の好適な一実
施の形態を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a preferred embodiment of a standard pressure generator according to the present invention.

【図12】本発明に係る標準圧力発生装置の好適な他の
実施の形態を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing another preferred embodiment of the standard pressure generating device according to the present invention.

【図13】本発明に係る血圧計の好適な一実施の形態を
示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a preferred embodiment of a sphygmomanometer according to the present invention.

【図14】本発明に係る血圧計の好適な他の実施の形態
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing another preferred embodiment of the sphygmomanometer according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10′ 基板 11,11′ 半導体圧力センサ 12 半導体バルブ 13,13′ ケース 13a,13′a,29a 導圧管 20 圧力室 22 一体型ケース 22a チューブ(導圧管) 29 蓋体 29a 導圧管 31,31′ バルブ付き圧力センサモジュール 35 制御装置 38,38′ 標準圧力発生器 42 圧力制御装置 50 加圧ポンプ 51 バルブ付き圧力センサモジュール 52 カフ 54 制御回路血圧測定回路 10, 10 'Substrate 11, 11' Semiconductor pressure sensor 12 Semiconductor valve 13, 13 'Case 13a, 13'a, 29a Pressure guiding tube 20 Pressure chamber 22 Integrated case 22a Tube (pressure guiding tube) 29 Lid 29a Pressure guiding tube 31, 31 'Pressure sensor module with valve 35 Control device 38, 38' Standard pressure generator 42 Pressure control device 50 Pressurizing pump 51 Pressure sensor module with valve 52 Cuff 54 Control circuit Blood pressure measurement circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16K 37/00 G01L 7/08 G01L 7/08 9/08 9/08 H01L 23/00 H01L 23/00 A61B 5/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location F16K 37/00 G01L 7/08 G01L 7/08 9/08 9/08 H01L 23/00 H01L 23 / 00 A61B 5/02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体圧力センサを収納した圧力室内
に、半導体バルブも収納し、 前記半導体バルブを介して前記圧力室内の流体を、外部
に放出可能としたことを特徴とするバルブ付半導体圧力
センサモジュール。
1. A semiconductor pressure sensor with a valve, characterized in that a semiconductor valve is also accommodated in a pressure chamber accommodating a semiconductor pressure sensor, and a fluid in the pressure chamber can be discharged to the outside via the semiconductor valve. module.
【請求項2】 前記半導体圧力センサと前記半導体バル
ブとを同一基板上に実装したことを特徴とする請求項1
に記載のバルブ付半導体圧力センサモジュール。
2. The semiconductor pressure sensor and the semiconductor valve are mounted on the same substrate.
A semiconductor pressure sensor module with a valve according to [1].
【請求項3】 前記基板を除く前記圧力室を構成する壁
面に、前記圧力室内に測定対象の流体を供給可能となる
導圧管を一体に形成したことを特徴とする請求項2に記
載のバルブ付半導体圧力センサモジュール。
3. The valve according to claim 2, wherein a pressure guiding tube capable of supplying a fluid to be measured into the pressure chamber is integrally formed on a wall surface of the pressure chamber excluding the substrate. With semiconductor pressure sensor module.
【請求項4】 請求項2に記載のバルブ付半導体圧力セ
ンサモジュールを用い、 前記基板上に、前記半導体圧力センサの出力に基づいて
前記半導体バルブを制御する制御回路を実装したことを
特徴とする圧力制御装置。
4. The valve-equipped semiconductor pressure sensor module according to claim 2, wherein a control circuit for controlling the semiconductor valve based on an output of the semiconductor pressure sensor is mounted on the substrate. Pressure control device.
【請求項5】 所定の圧力の流体を出力する流体発生手
段と、 その流体発生手段から出力される流体の全部または一部
を取得可能とした請求項1〜3のいずれか1項に記載の
バルブ付半導体圧力センサモジュールと、 前記半導体圧力センサの出力に基づいて前記半導体バル
ブを制御する制御回路を備えたことを特徴とする標準圧
力発生装置。
5. The fluid generating means for outputting a fluid having a predetermined pressure, and all or a part of the fluid output from the fluid generating means can be acquired. A standard pressure generating device comprising: a semiconductor pressure sensor module with a valve; and a control circuit for controlling the semiconductor valve based on an output of the semiconductor pressure sensor.
【請求項6】 カフと、 そのカフに所定圧力のガスを供給する手段と、 前記カフに供給されるガスの全部または一部を取得可能
とした請求項1〜3のいずれか1項に記載のバルブ付半
導体圧力センサモジュールと、 前記半導体圧力センサの出力に基づいて前記半導体バル
ブを制御する制御回路と、 前記カフに供給したガスの圧力に基づいて少なくとも血
圧を測定する血圧測定手段とを備え、 前記カフに供給するガスの圧力をバルブ付半導体圧力セ
ンサモジュールで制御可能としたことを特徴とする血圧
計。
6. The cuff, means for supplying a gas having a predetermined pressure to the cuff, and all or part of the gas supplied to the cuff can be acquired. A valve-equipped semiconductor pressure sensor module, a control circuit that controls the semiconductor valve based on the output of the semiconductor pressure sensor, and a blood pressure measurement unit that measures at least blood pressure based on the pressure of the gas supplied to the cuff. A sphygmomanometer characterized in that the pressure of the gas supplied to the cuff can be controlled by a semiconductor pressure sensor module with a valve.
【請求項7】 請求項6に記載のカフ以外の構成部品
が、前記カフに一体的に取り付けられたことを特徴とす
る血圧計。
7. A sphygmomanometer characterized in that components other than the cuff according to claim 6 are integrally attached to the cuff.
JP17166596A 1996-06-12 1996-06-12 Semiconductor pressure sensor module with valve, pressure controller using the same, and standard pressure generating device and sphygmomanometer using the same pressure controller Withdrawn JPH09330132A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006010745A1 (en) * 2004-07-23 2006-02-02 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Stop valve with a pressure measurement probe
JP2007184545A (en) * 2005-12-06 2007-07-19 Yamaha Corp Semiconductor unit, semiconductor device and method for manufacturing the same
EP2492562A2 (en) 2011-02-25 2012-08-29 RM te me na GmbH Flow resistance device
US8344489B2 (en) 2005-12-06 2013-01-01 Yamaha Corporation Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2018201823A (en) * 2017-06-02 2018-12-27 株式会社ジェイ・エム・エス Ultrasound measurement apparatus and extracorporeal circulation apparatus
WO2022138609A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 株式会社リキッド・デザイン・システムズ Pressure sensor, and biometric information measuring device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006010745A1 (en) * 2004-07-23 2006-02-02 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Stop valve with a pressure measurement probe
DE102004035728B4 (en) * 2004-07-23 2020-10-01 BSH Hausgeräte GmbH Shut-off valve and pressure measuring head
JP2007184545A (en) * 2005-12-06 2007-07-19 Yamaha Corp Semiconductor unit, semiconductor device and method for manufacturing the same
US8344489B2 (en) 2005-12-06 2013-01-01 Yamaha Corporation Semiconductor device and manufacturing method thereof
EP2492562A2 (en) 2011-02-25 2012-08-29 RM te me na GmbH Flow resistance device
DE102011051140A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-30 Embedded Microsystems Bremen GmbH (EMB) Applikationszentrum für Mikrosystemtechnik flow resistance
JP2018201823A (en) * 2017-06-02 2018-12-27 株式会社ジェイ・エム・エス Ultrasound measurement apparatus and extracorporeal circulation apparatus
WO2022138609A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 株式会社リキッド・デザイン・システムズ Pressure sensor, and biometric information measuring device

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