JPH10111206A - Capacitive pressure sensor - Google Patents

Capacitive pressure sensor

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JPH10111206A
JPH10111206A JP26586096A JP26586096A JPH10111206A JP H10111206 A JPH10111206 A JP H10111206A JP 26586096 A JP26586096 A JP 26586096A JP 26586096 A JP26586096 A JP 26586096A JP H10111206 A JPH10111206 A JP H10111206A
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JP
Japan
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diaphragm
housing
electrode
capacitance
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP26586096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Imai
正人 今井
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable application to high pressure detection, and simultaneously realize the simplification of structure and improvement of reliability to life. SOLUTION: In a housing 11 formed of metal, a cylindrical housing main body part 12 having a pressure receiving port 12a and a diaphragm part 13 facing the pressure receiving port 12a are collectively installed in an unified body. A board 14 formed of ceramic has a circular detecting electrode 15 which faces the diaphragm part 13 in the state that a specified gap exists, and an annular reference electrode 16 which faces the peripheral part position of the housing main body part 12, having the same gap. A detecting capacitor CD whose capacitance is changed in accordance with deformation of the diaphragm part 13 is formed between the upper surface of the diaphragm part 13 and the detecting electrode 15. A reference capacitor CR whose capacitance becomes constant is formed between the upper part of a trapezoid part 12d and the reference electrode 16. An LSI 19 for a processing circuit detects the pressure acting on the diaphragm part 13, on the basis of the deviation of the respective capacitances of the detecting capacitor CD and the reference capacitor CR.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力印加に応じた
ダイヤフラム部の変形を静電容量の変化として取り出す
ように構成された静電容量式圧力センサ、特には高圧力
を検出する用途に好適する静電容量式圧力センサに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitance type pressure sensor which is configured to take out deformation of a diaphragm portion in response to pressure application as a change in capacitance, and is particularly suitable for use in detecting a high pressure. The present invention relates to a capacitance type pressure sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の静電容量式圧力センサは、基本
的には、圧力検出対象の流体から圧力を受けるように配
置されたダイヤフラム部に第1の検出電極(可動電極)
を設けると共に、この検出電極に対し所定のギャップを
存して向かい合う第2の検出電極(固定電極)を設ける
構成となっており、ダイヤフラム部の変形により両電極
間の静電容量が変化することを利用して圧力検出を行
う。
2. Description of the Related Art An electrostatic capacitance type pressure sensor of this type basically has a first detection electrode (movable electrode) provided on a diaphragm arranged to receive pressure from a fluid to be subjected to pressure detection.
And a second detection electrode (fixed electrode) facing the detection electrode with a predetermined gap therebetween, so that the capacitance between the two electrodes changes due to deformation of the diaphragm. Is used to detect pressure.

【0003】図4には、このような構成の静電容量式圧
力センサの一例が示されている。この図4において、メ
タルハウジング1内には、ダイヤフラム部及び可動電極
(何れも図示せず)が形成された可動側セラミック基板
2と、上記可動電極に対し10〜17μm程度のギャッ
プを存した状態の固定電極(図示せず)が形成された固
定側セラミック基板3とが収納される。この場合、メタ
ルハウジング1の底部と可動側セラミック基板2との間
には、例えばゴム製のOリング4によりシールされた受
圧室5が形成される。メタルハウジング1の底部には、
上記受圧室5と連通する受圧口6aを備えた筒状の取付
金具6が連結されている。この取付金具6は、内周部に
形成されたねじ溝(図示せず)を介して圧力検出対象部
分に接続されるものであり、これにより、前記可動側セ
ラミック基板2に形成されたダイヤフラム部に対して、
受圧口6a及び受圧室5を通じて圧力が作用する状態と
なる。
FIG. 4 shows an example of a capacitance type pressure sensor having such a configuration. In FIG. 4, a movable ceramic substrate 2 on which a diaphragm and a movable electrode (both not shown) are formed in a metal housing 1 and a gap of about 10 to 17 μm from the movable electrode. And the fixed-side ceramic substrate 3 on which the fixed electrodes (not shown) are formed. In this case, a pressure receiving chamber 5 sealed by, for example, an O-ring 4 made of rubber is formed between the bottom of the metal housing 1 and the movable ceramic substrate 2. At the bottom of the metal housing 1,
A cylindrical mounting member 6 having a pressure receiving port 6a communicating with the pressure receiving chamber 5 is connected. The mounting bracket 6 is connected to a pressure detection target portion via a screw groove (not shown) formed in an inner peripheral portion, and thereby a diaphragm portion formed on the movable ceramic substrate 2 is formed. Against
The pressure is applied through the pressure receiving port 6 a and the pressure receiving chamber 5.

【0004】メタルハウジング1内には、前記可動電極
及び固定電極間の静電容量の変化を検出するための処理
回路を含む回路素子7群が搭載された回路基板8などが
収納される。また、メタルハウジング1には、電源供給
及び出力信号の取出のためのコネクタ9の基部が収納さ
れており、このコネクタ9とメタルハウジング1との間
には、シール部材10が設けられている。
The metal housing 1 houses a circuit board 8 on which a group of circuit elements 7 including a processing circuit for detecting a change in capacitance between the movable electrode and the fixed electrode is mounted. The metal housing 1 houses a base of a connector 9 for supplying power and taking out an output signal, and a seal member 10 is provided between the connector 9 and the metal housing 1.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
る静電容量式圧力センサは、その構造が比較的簡単にな
るなどのメリットがあるため、多彩な用途への展開が期
待されている。しかしながら、従来構成の静電容量式圧
力センサでは、受圧室5、つまりダイヤフラム部に圧力
を作用させるために必要となる閉じた空間部のシールの
ために、耐圧が比較的低い(最高のものでも200気圧
程度が限度)という制約があるOリング4を使用するこ
とが不可欠の構成要件となっているため、その用途が低
圧用に限定されるという問題点があった。
The capacitance type pressure sensor constructed as described above has advantages such as a relatively simple structure, and is expected to be developed for various uses. . However, in the conventional capacitance type pressure sensor, the pressure resistance is relatively low due to the sealing of the pressure receiving chamber 5, that is, the closed space required for applying the pressure to the diaphragm portion (the highest pressure sensor is used). Since the use of the O-ring 4 having a restriction of about 200 atm is an essential component, there is a problem that its use is limited to low pressure use.

【0006】特に、近年においては、例えばディーゼル
エンジンの燃料噴射ポンプにおける噴射圧検出のため
に、1500気圧程度の高い圧力を検出可能な圧力セン
サのニーズが高まっているが、従来構成の静電容量式圧
力センサでは、このような用途に適用することが全く不
可能であり、この点が未解決の課題となっていた。ま
た、上記のようなOリング4を用いたシール構造では、
そのOリング4の劣化などに起因して寿命に対する信頼
性が低下するという問題点もあった。
Particularly, in recent years, there has been an increasing need for a pressure sensor capable of detecting a high pressure of about 1500 atm for detecting an injection pressure in a fuel injection pump of a diesel engine, for example. With a pressure sensor of the type, it is completely impossible to apply it to such applications, and this has been an unsolved problem. In the seal structure using the O-ring 4 as described above,
There is also a problem that the reliability with respect to the life is reduced due to the deterioration of the O-ring 4 and the like.

【0007】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、高圧力を検出する用途に適
用可能になると共に、構造の簡単化並びに寿命に対する
信頼性の向上を同時に実現できるなどの効果を奏する静
電容量式圧力センサを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to be applicable to applications for detecting high pressure, to simultaneously simplify the structure and to improve reliability with respect to life. An object of the present invention is to provide a capacitance-type pressure sensor which has effects such as realization.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
れば、金属により形成されたダイヤフラム部が可動電極
として機能するようになるから、このダイヤフラム部
と、当該ダイヤフラム部に対し所定ギャップを存した状
態で対向配置された検出電極との間でコンデンサが形成
されることになる。このため、圧力検出対象の流体が入
り込む受圧口を通じてダイヤフラム部に圧力が作用した
場合に、これに伴うダイヤフラム部の変形に応じて、そ
のダイヤフラム部及び検出電極間の静電容量が変化する
ようになり、このような静電容量の変化に基づいて、ダ
イヤフラム部に作用する圧力を検出できるようになる。
According to the first aspect of the present invention, since the diaphragm portion made of metal functions as a movable electrode, a predetermined gap is formed between the diaphragm portion and the diaphragm portion. In this state, a capacitor is formed between the detection electrode and the detection electrode which is disposed to face. For this reason, when pressure acts on the diaphragm through the pressure receiving port into which the fluid to be subjected to pressure detection enters, the capacitance between the diaphragm and the detection electrode changes in accordance with the deformation of the diaphragm accompanying the pressure. Thus, the pressure acting on the diaphragm can be detected based on such a change in capacitance.

【0009】この場合、上記のようなダイヤフラム部
は、前記受圧口を備えた金属製のハウジング本体部と一
体に形成された構成となっているから、そのダイヤフラ
ム部に圧力を作用させるための閉じた空間部を形成する
ために、従来のようなOリングを用いたシール構造を設
ける必要がなくなる。この結果、高圧力を検出可能な構
成を容易に実現できるようになると共に、シール構造部
分の劣化に起因して寿命に対する信頼性が低下するとい
う事態を招く虞がなくなる。また、ハウジング本体部と
ダイヤフラム部とを一体に形成して成る金属製のハウジ
ングを設けることにより、ダイヤフラム部を可動電極と
して利用できると共に、別部品を用いたシール構造を不
要にできるから、構造の簡単化も同時に図り得るように
なる。
In this case, since the above-mentioned diaphragm is formed integrally with the metal housing main body having the pressure receiving port, the diaphragm for applying pressure to the diaphragm is closed. It is not necessary to provide a conventional sealing structure using an O-ring in order to form the space. As a result, a configuration capable of detecting a high pressure can be easily realized, and there is no danger that the reliability with respect to the life is reduced due to the deterioration of the seal structure. In addition, by providing a metal housing in which the housing body and the diaphragm are integrally formed, the diaphragm can be used as a movable electrode, and a seal structure using a separate component can be eliminated. Simplicity can be achieved at the same time.

【0010】請求項2記載の発明によれば、前記検出電
極を基板に形成した上で、この基板をハウジングに対し
スペーサを介して固定することにより、ダイヤフラム部
及び検出電極間のギャップ寸法を設定する構成としたか
ら、そのギャップ寸法の管理を容易に行い得るようにな
る。
According to the second aspect of the present invention, after the detection electrode is formed on the substrate, the substrate is fixed to the housing via the spacer, thereby setting the gap size between the diaphragm and the detection electrode. With this configuration, the gap size can be easily managed.

【0011】請求項3記載の発明によれば、検出電極が
形成された基板が、金属製ハウジングに対して可撓性接
着剤(つまりヤング率が小さい接着剤)により接着固定
されているから、それら基板及びハウジングの熱膨張率
の相違に起因して両者間で発生する歪み応力が上記可撓
性接着剤部分で吸収・緩和されるようになる。この結
果、出力特性の安定化などを実現できるようになる。
According to the third aspect of the present invention, the substrate on which the detection electrodes are formed is bonded and fixed to the metal housing with a flexible adhesive (that is, an adhesive having a small Young's modulus). Strain stress generated between the substrate and the housing due to the difference in the coefficient of thermal expansion between them is absorbed and reduced by the flexible adhesive portion. As a result, stabilization of output characteristics and the like can be realized.

【0012】請求項4記載の発明によれば、ダイヤフラ
ム部及び検出電極間のギャップ寸法を設定するためのス
ペーサを、上記のような可撓性接着剤に配合した複数個
の樹脂ビーズにより形成したから、そのギャップ寸法の
管理を厳密且つ容易に行い得るようになる。また、樹脂
ビーズは、ヤング率が比較的小さいという性質があるか
ら、その樹脂ビーズの存在が、可撓性接着剤による応力
緩和機能を阻害する虞がなくなる。
According to the fourth aspect of the present invention, the spacer for setting the gap between the diaphragm and the detection electrode is formed by a plurality of resin beads mixed with the above-mentioned flexible adhesive. Therefore, the gap size can be strictly and easily managed. In addition, since the resin beads have a property of having a relatively small Young's modulus, there is no possibility that the presence of the resin beads impairs the stress relaxation function of the flexible adhesive.

【0013】請求項5記載の発明によれば、ダイヤフラ
ム部及び検出電極間の静電容量とハウジング本体部及び
基準電極間の静電容量との偏差に基づいて、ダイヤフラ
ム部に作用する圧力を検出する構成としたから、組み付
け誤差などに起因してダイヤフラム部及び検出電極間の
静電容量が変動した場合でも、その変動を、これと同様
に変動することになるハウジング本体部及び基準電極間
の静電容量により相殺できるようになり、結果的に圧力
の検出精度を高めることができる。
According to the present invention, the pressure acting on the diaphragm is detected based on the deviation between the capacitance between the diaphragm and the detection electrode and the capacitance between the housing body and the reference electrode. Even if the capacitance between the diaphragm and the detection electrode fluctuates due to an assembling error, etc., the fluctuation is similarly changed between the housing body and the reference electrode. The offset can be achieved by the capacitance, and as a result, the pressure detection accuracy can be improved.

【0014】請求項6記載の発明によれば、ダイヤフラ
ム部及び検出電極間の静電容量の初期値と、ハウジング
本体部及び基準電極間の静電容量の初期値とを等しい状
態に設定できる。このように設定された状態では、ダイ
ヤフラム部及び検出電極間の静電容量の変動を、ハウジ
ング本体部及び基準電極間の静電容量の変動により相殺
するための処理回路の構成を簡単化できることになる。
According to the sixth aspect of the present invention, the initial value of the capacitance between the diaphragm and the detection electrode can be set to be equal to the initial value of the capacitance between the housing body and the reference electrode. In such a state, it is possible to simplify the configuration of the processing circuit for canceling the variation in the capacitance between the diaphragm and the detection electrode by the variation in the capacitance between the housing body and the reference electrode. Become.

【0015】請求項7記載の発明によれば、基板及びハ
ウジング間の固定部分が、当該基板における検出電極及
び基準電極間の位置に存する構成となっているから、検
出圧力が作用することによりハウジング本体部に歪みが
発生した場合でも、その歪みの影響によりハウジング本
体部及び検出電極間のギャップ寸法が変化する事態を最
小限に抑制できるようになる。また、振動などの外乱に
より基板が変位することを抑制しやすくなる。この結
果、上述したようなダイヤフラム部及び検出電極間の静
電容量の変動をハウジング本体部及び基準電極間の静電
容量の変動により相殺する機能を常時において十分に発
揮できるようになり、圧力の検出精度が向上するように
なる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the fixed portion between the substrate and the housing is located at the position between the detection electrode and the reference electrode on the substrate, the detection pressure acts on the housing. Even when distortion occurs in the main body, it is possible to minimize the situation where the gap dimension between the housing main body and the detection electrode changes due to the influence of the distortion. Further, displacement of the substrate due to disturbance such as vibration can be easily suppressed. As a result, the function of canceling the above-described variation in the capacitance between the diaphragm portion and the detection electrode by the variation in the capacitance between the housing body and the reference electrode can always be sufficiently exerted, and the pressure can be sufficiently reduced. The detection accuracy is improved.

【0016】請求項8記載の発明によれば、ダイヤフラ
ム部における受圧面と反対側の面、つまり可動電極とし
て機能する部分と、前記ハウジング本体部における前記
基準電極との対向面、つまり対をなす基準電極の一方側
として機能する面とが面一に形成される構成となってい
るから、それら電極の形成に必要な金属製ハウジングの
加工(切削加工、研磨加工など)を容易に行い得るよう
になって、製造性が向上するようになる。
According to the present invention, the surface of the diaphragm opposite to the pressure receiving surface, that is, the portion functioning as the movable electrode, and the surface of the housing main body facing the reference electrode, that is, a pair. Since the surface functioning as one side of the reference electrode is formed to be flush with the surface, the processing (cutting, polishing, etc.) of the metal housing necessary for forming the electrodes can be easily performed. As a result, the manufacturability is improved.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図1ないし図3を参照しながら説明する。全体の縦断面
構造を示す図1において、金属製のハウジング11は、
圧力検出対象の流体が入り込む受圧口12aを備えた円
筒状のハウジング本体部12と、上記受圧口12aに臨
むように位置された円形のダイヤフラム部13とを一体
に形成した構造となっている。つまり、ダイヤフラム部
13は、円筒状のハウジング本体部12の上部を塞いだ
形態で設けられるものであり、これによりダイヤフラム
部13の下面が受圧面として機能するようになってい
る。尚、この実施例では、ハウジング11を、ステンレ
ス鋼(例えばSUS630)やハイカーボン鋼(例えば
S45C)などのような降伏抗力が大きな金属材料に対
し切削加工及び研磨加工などを施すことにより形成して
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1 showing the entire vertical cross-sectional structure, a metal housing 11 is
It has a structure in which a cylindrical housing body 12 provided with a pressure receiving port 12a into which a fluid to be subjected to pressure detection enters, and a circular diaphragm portion 13 positioned so as to face the pressure receiving port 12a. That is, the diaphragm portion 13 is provided in a form in which the upper portion of the cylindrical housing main body portion 12 is closed, so that the lower surface of the diaphragm portion 13 functions as a pressure receiving surface. In this embodiment, the housing 11 is formed by subjecting a metal material having a high yield resistance, such as stainless steel (for example, SUS630) or high carbon steel (for example, S45C), to cutting and polishing. I have.

【0018】上記ハウジング本体部12の外周には、圧
力検出対象部分に形成された取付口(図示せず)にねじ
込むためのねじ部12bが刻設されており、また、当該
ハウジング本体部12の頭部には、上記ねじ部12bの
締付に利用される横断面六角形状のフランジ部12cが
形成されている。
On the outer periphery of the housing main body 12, a screw portion 12b for screwing into a mounting opening (not shown) formed in the pressure detection target portion is engraved. A flange portion 12c having a hexagonal cross section used for tightening the screw portion 12b is formed on the head.

【0019】ハウジング11の上部には、フランジ部1
2cより径小な台状部12dが形成されており、この台
状部12d上に、セラミック製の基板14が当該台状部
12dとの間に所定のギャップを存した状態で接着固定
される。
The upper part of the housing 11 has a flange 1
A trapezoidal portion 12d smaller in diameter than 2c is formed, and a ceramic substrate 14 is bonded and fixed on the trapezoidal portion 12d with a predetermined gap between the substrate 14 and the trapezoidal portion 12d. .

【0020】ここで、図2にはハウジング11及び基板
14部分の縦断面構造が摸式的に示されており、以下に
おいては図2を参照しながら説明する。即ち、基板14
は平板状に形成されており、その下面には、ダイヤフラ
ム部13の上面(受圧面と反対側の面)に対し所定のギ
ャップを存した状態で対向する円形の検出電極15と、
台状部12dの周辺部位に対し上記ギャップと同じ寸法
のギャップを存した状態で対向する円環状の基準電極1
6とが同心状に形成されている。尚、検出電極15及び
基準電極16間には、所定の絶縁距離が存するように構
成される。
Here, FIG. 2 schematically shows a longitudinal sectional structure of the housing 11 and the substrate 14, and will be described below with reference to FIG. That is, the substrate 14
Is formed in a flat plate shape, and has on its lower surface a circular detection electrode 15 opposed to the upper surface of the diaphragm portion 13 (surface opposite to the pressure receiving surface) with a predetermined gap,
An annular reference electrode 1 which is opposed to a peripheral portion of the trapezoidal portion 12d with a gap having the same size as the above gap.
6 are formed concentrically. In addition, it is configured such that a predetermined insulation distance exists between the detection electrode 15 and the reference electrode 16.

【0021】この結果、金属製のダイヤフラム部13の
上面と検出電極15との間で、当該ダイヤフラム部13
の変形に応じて静電容量が変化(検出電極15側への近
接変形に応じて増加)する検出コンデンサCD が形成さ
れると共に、同じく金属製のハウジング本体部12(台
状部12d)の上面と基準電極16との間で、静電容量
が一定状態となる基準コンデンサCR が形成されるもの
である。
As a result, between the upper surface of the metal diaphragm portion 13 and the detection electrode 15, the diaphragm portion 13
A detection capacitor CD whose capacitance changes in accordance with the deformation of the detection electrode 15 (increases in accordance with the deformation close to the detection electrode 15) is formed, and the upper surface of the metal housing body 12 (the trapezoidal portion 12d) is also formed. A reference capacitor CR having a constant capacitance is formed between the reference capacitor 16 and the reference electrode 16.

【0022】従って、上記検出コンデンサCD の静電容
量に基づいて、ダイヤフラム部13に作用する圧力を検
出できることになる。この場合、上記ダイヤフラム部1
3の径寸法及び厚さ寸法は、検出しようとする圧力の大
きさに応じて決められるものであり、例えば、径寸法を
4〜8mm、厚さ寸法を0.4〜3mmの範囲に設定す
ることによって、数十気圧から3000気圧程度までの
圧力を検出できる。
Therefore, the pressure acting on the diaphragm 13 can be detected based on the capacitance of the detection capacitor CD. In this case, the diaphragm 1
The diameter and thickness of 3 are determined according to the magnitude of the pressure to be detected. For example, the diameter is set to 4 to 8 mm, and the thickness is set to 0.4 to 3 mm. As a result, it is possible to detect a pressure from several tens of atmospheres to about 3000 atmospheres.

【0023】具体的には、ハウジング11の材質が前述
した高降伏抗力金属材料であった場合には、ダイヤフラ
ム部13の径寸法を8mm、厚さ寸法を0.6mmに設
定することにより100気圧程度まで検出可能となる。
また、ダイヤフラム部13の径寸法を4mm、厚さ寸法
を3mmに設定することにより3000気圧程度まで検
出可能となる。但し、本実施例では、1500気圧程度
の圧力を検出できるようにするために、ダイヤフラム部
13の径寸法を6mm、厚さ寸法を1.7mmに設定し
ている。
More specifically, when the material of the housing 11 is the above-mentioned high yielding resistance metal material, the diameter of the diaphragm portion 13 is set to 8 mm and the thickness is set to 0.6 mm so that 100 atmospheres is obtained. To the extent detectable.
Further, by setting the diameter of the diaphragm 13 to 4 mm and the thickness to 3 mm, it is possible to detect up to about 3000 atmospheres. However, in this embodiment, the diameter of the diaphragm 13 is set to 6 mm and the thickness thereof is set to 1.7 mm in order to detect a pressure of about 1500 atm.

【0024】また、本実施例では、前記検出電極15及
び基準電極16の各面積を互いに等しく0.3cm
に設定すると共に、ダイヤフラム部13と検出電極15
との間のギャップ、並びに台状部12dと基準電極16
との間のギャップが等しく75μm程度となるように設
定しており、これにより上記検出コンデンサCD 及び基
準コンデンサCR の各静電容量が3.3pF程度となる
ように構成している。具体的には、検出電極15の直径
を6mm(前記ダイヤフラム部13の直径と同じ)、基
準電極16の内径及び外径をそれぞれ12mm及び1
3.42mmとすることにより、それら電極15及び1
6の面積が0.3cm弱となるように設定している。
In this embodiment, each area of the detection electrode 15 and the reference electrode 16 is set to be equal to each other and slightly less than 0.3 cm 2 , and the diaphragm 13 and the detection electrode 15
, And the trapezoid 12d and the reference electrode 16
Are set to be approximately 75 μm, so that the capacitances of the detection capacitor CD and the reference capacitor CR are approximately 3.3 pF. Specifically, the diameter of the detection electrode 15 is 6 mm (same as the diameter of the diaphragm 13), and the inner and outer diameters of the reference electrode 16 are 12 mm and 1 mm, respectively.
By setting it to 3.42 mm, these electrodes 15 and 1
The area of No. 6 is set to be less than 0.3 cm 2 .

【0025】尚、本実施例において、台状部12dの上
面は平面状に形成されており、これにより請求項8記載
の構成(ダイヤフラム部13における受圧面と反対側の
面と、ハウジング本体部11における基準電極16との
対向面とが面一となる構成)が実現されている。
In the present embodiment, the upper surface of the trapezoidal portion 12d is formed in a planar shape, whereby the configuration described in claim 8 (the surface opposite to the pressure receiving surface of the diaphragm portion 13 and the housing body portion). 11 in which the surface facing the reference electrode 16 is flush with the reference electrode 16).

【0026】また、台状部12dと基板14との間の接
着は、当該基板14における検出電極15及び基準電極
16間部分の位置で行うようにしている。この場合、そ
の接着には、スペーサとしての複数個の樹脂ビーズ17
を配合したヤング率が小さめの可撓性接着剤18を利用
し、斯様な接着剤18が検出電極15部分を包囲した環
形状となるように構成している。つまり、樹脂ビーズ1
7の直径を選択することによって、前記ダイヤフラム部
13の上面と検出電極15との間のギャップ寸法、並び
に台状部12dの周辺部位と基準電極16との間のギャ
ップ寸法の設定を行っている。尚、一般的に樹脂ビーズ
はヤング率が小さいものであるが、本実施例で使用する
樹脂ビーズ17は、可撓性接着剤18のヤング率に極力
近いヤング率を備えたものであることが望ましい。
The bonding between the trapezoidal portion 12d and the substrate 14 is performed at a position between the detection electrode 15 and the reference electrode 16 on the substrate 14. In this case, a plurality of resin beads 17 as spacers are used for the bonding.
A flexible adhesive 18 having a small Young's modulus is used, and the adhesive 18 has a ring shape surrounding the detection electrode 15. That is, resin beads 1
By selecting the diameter of 7, the gap size between the upper surface of the diaphragm portion 13 and the detection electrode 15 and the gap size between the reference portion 16 and the peripheral portion of the trapezoidal portion 12d are set. . In general, the resin beads have a small Young's modulus, but the resin beads 17 used in this embodiment may have a Young's modulus as close as possible to the Young's modulus of the flexible adhesive 18. desirable.

【0027】基板14の上面には、振動によるノイズを
最少限に抑えるため、基板14上の部品を軽量化する狙
いから処理回路用LSI19(ベアチップ)がダイボン
ディングされている。この処理回路用LSI19は、前
記検出コンデンサCD 及び基準コンデンサCR の各静電
容量の偏差に基づいてダイヤフラム部13に作用する圧
力を検出する機能を備えたもので、基板14上に形成さ
れた導電パターン14a群に対しボンディングワイヤ2
0を介して接続されている。尚、上記導電パターン14
aは、基板14に形成されたスルーホールを介して検出
電極15及び基準電極16に接続されている。また、基
板14には、ダイヤフラム部13及び検出電極15間に
形成される空間部を外部と連通させるための図示しない
空気抜き孔(各電極15及び16用のスルーホールで兼
用することも可能)が形成されている。
An LSI 19 (bare chip) for a processing circuit is die-bonded on the upper surface of the substrate 14 in order to minimize the noise due to the vibration in order to reduce the weight of the components on the substrate 14. The processing circuit LSI 19 has a function of detecting the pressure acting on the diaphragm 13 based on the deviation of the respective capacitances of the detection capacitor CD and the reference capacitor CR. Bonding wire 2 for pattern 14a group
0. The conductive pattern 14
a is connected to the detection electrode 15 and the reference electrode 16 via a through hole formed in the substrate 14. Further, the substrate 14 has an air vent hole (not shown) for communicating a space formed between the diaphragm 13 and the detection electrode 15 with the outside (it can also be used as a through hole for each of the electrodes 15 and 16). Is formed.

【0028】図1に翻って、ハウジング11における台
状部12d上には、前記基板14部分を覆うようにして
例えばPBT(ポリブチレンテレフタレート)のような
樹脂より成るホルダ21が配置されており、このホルダ
21には、コネクタターミナル22が例えばインサート
成形により設けられている。尚、上記コネクタターミナ
ル22は、処理回路用LSI19に対し電源を供給する
と共に、当該LSI19から出力信号を取り出すために
設けられるもので、電源側と出力信号取出側でアース端
子を共用する場合には3本(図1では1本のみ図示)用
意されることになる。
Returning to FIG. 1, a holder 21 made of a resin such as PBT (polybutylene terephthalate) is arranged on the trapezoidal portion 12d of the housing 11 so as to cover the substrate 14. The connector terminal 22 is provided on the holder 21 by, for example, insert molding. The connector terminal 22 is provided for supplying power to the processing circuit LSI 19 and extracting an output signal from the LSI 19, and when the power supply side and the output signal extracting side share the ground terminal, Three (only one is shown in FIG. 1) are prepared.

【0029】この場合、上記コネクタターミナル22の
基部には、可撓性ある導体材料を例えば帯状に形成して
成るリード線23の一端側が接続されており、このリー
ド線23は、ホルダ21に形成された貫通孔21aに挿
通されると共に、途中部位が屈曲された状態にて基板1
4上の導電パターン14a(図2参照)に接続されてい
る。また、ホルダ21上には、例えばPBT製のコネク
タハウジング24が段積み状に配置されており、前記コ
ネクタターミナル22は、このコネクタハウジング24
の底部を貫通した状態で当該コネクタハウジング24内
に突出されている。
In this case, the base of the connector terminal 22 is connected to one end of a lead wire 23 made of a flexible conductive material, for example, in the form of a strip. This lead wire 23 is formed on the holder 21. The substrate 1 is inserted into the through hole 21a and the intermediate portion is bent.
4 is connected to the conductive pattern 14a (see FIG. 2). Further, a connector housing 24 made of, for example, PBT is arranged on the holder 21 in a stacked manner, and the connector terminal 22 is connected to the connector housing 24.
Is projected into the connector housing 24 while penetrating the bottom of the connector housing 24.

【0030】上記のようなホルダ21及びコネクタハウ
ジング24は、それらの周囲を覆うように設けられた金
属リング25により一体化されるものであり、この金属
リング25は、その下端縁部がハウジング11上面に溶
接により連結され、その上端縁部はかしめられる。これ
により、ハウジング11、ホルダ21及びコネクタハウ
ジング24などが一体物化される。尚、コネクタハウジ
ング24の各周縁部間には、湿気などの侵入を防ぐため
のOリング26が設けられる。
The holder 21 and the connector housing 24 as described above are integrated by a metal ring 25 provided so as to cover the periphery of the holder 21 and the connector housing 24. It is connected to the upper surface by welding and its upper edge is swaged. Thereby, the housing 11, the holder 21, the connector housing 24 and the like are integrated. An O-ring 26 is provided between the peripheral edges of the connector housing 24 to prevent moisture or the like from entering.

【0031】上記した本実施例の構成によれば、前にも
述べたように、受圧口12aを通じて圧力を受ける金属
製のダイヤフラム部13の上面と基板14側の検出電極
15との間に形成される検出コンデンサCD の静電容量
に基づいて、ダイヤフラム部13に作用する圧力を検出
できることになる。
According to the configuration of the present embodiment, as described above, the electrode is formed between the upper surface of the metal diaphragm portion 13 which receives pressure through the pressure receiving port 12a and the detection electrode 15 on the substrate 14 side. The pressure acting on the diaphragm 13 can be detected based on the detected capacitance of the detection capacitor CD.

【0032】この場合、上記ダイヤフラム部13は、受
圧口12aを備えた金属製のハウジング本体部12と一
体に形成された構成となっているから、そのダイヤフラ
ム部13に圧力を作用させるための閉じた空間部を形成
するために、従来のようなOリング(図4に符号4を付
して示す)を用いたシール構造を設ける必要がなくな
る。この結果、本実施例のように1500気圧という高
圧力を検出可能な構成を容易に実現できるようになると
共に、シール構造部分の劣化に起因して寿命に対する信
頼性が低下する虞がなくなる。しかも、金属製のダイヤ
フラム部13を、上記検出コンデンサCD を構成するた
めに必要な可動電極として利用できると共に、別部品を
用いたシール構造を不要にできるから、構造の簡単化も
同時に図り得るようになる。
In this case, since the diaphragm portion 13 is formed integrally with the metal housing main body portion 12 having the pressure receiving port 12a, a closing portion for applying pressure to the diaphragm portion 13 is provided. It is not necessary to provide a conventional seal structure using an O-ring (indicated by reference numeral 4 in FIG. 4) in order to form the space. As a result, a configuration capable of detecting a high pressure of 1500 atm as in the present embodiment can be easily realized, and there is no possibility that the reliability with respect to the life is reduced due to the deterioration of the seal structure portion. In addition, the metal diaphragm 13 can be used as a movable electrode necessary for forming the detection capacitor CD, and a seal structure using separate components can be eliminated, so that the structure can be simplified at the same time. become.

【0033】また、ハウジング本体部12(台状部12
d)の上面と、基板14に設けた基準電極16との間
で、静電容量が一定状態となる基準コンデンサCR を形
成した上で、処理回路用LSI19に対し、上記のよう
な基準コンデンサCR の静電容量と前記検出コンデンサ
CD の静電容量との偏差に基づいてダイヤフラム部13
に作用する圧力を検出する機能を付与したから、以下の
ような効果が得られる。つまり、組み付け誤差などに起
因してダイヤフラム部13及び検出電極15間のギャッ
プ寸法が変動した場合(検出コンデンサCD の静電容量
が変動した場合)であっても、その変動を、これと同様
に変動することになるハウジング本体部11及び基準電
極間16のギャップ寸法の変動(基準コンデンサCR の
静電容量の変動)により相殺できるようになり、結果的
に圧力の検出を精度良く行い得るようになる。勿論、温
度ドリフトなどにより検出コンデンサCD の静電容量が
変動する場合にも、その変動を基準コンデンサCR の静
電容量の変動により相殺できることになる。
The housing body 12 (the trapezoidal portion 12)
A reference capacitor CR having a constant capacitance is formed between the upper surface of d) and the reference electrode 16 provided on the substrate 14. Then, the reference capacitor CR as described above is supplied to the processing circuit LSI 19. Based on the deviation between the capacitance of the detecting capacitor CD and the capacitance of the detecting capacitor CD.
Since the function of detecting the pressure acting on the surface is provided, the following effects can be obtained. In other words, even when the gap size between the diaphragm 13 and the detection electrode 15 fluctuates (when the capacitance of the detection capacitor CD fluctuates) due to an assembling error or the like, the fluctuation is similarly reduced. The fluctuation can be offset by the fluctuation of the gap size between the housing body 11 and the reference electrode 16 (the fluctuation of the capacitance of the reference capacitor CR), and as a result, the pressure can be detected accurately. Become. Of course, even if the capacitance of the detection capacitor CD fluctuates due to temperature drift or the like, the fluctuation can be offset by the fluctuation of the capacitance of the reference capacitor CR.

【0034】この場合、検出電極15及び基準電極16
の各面積、ダイヤフラム部13及び検出電極15間のギ
ャップ寸法、ハウジング本体部11及び基準電極16間
のギャップ寸法がそれぞれ等しく設定されているから、
検出コンデンサCD の静電容量の初期値と、基準コンデ
ンサCR の静電容量の初期値とを等しい状態に設定でき
る。このように設定された状態では、検出コンデンサC
D の静電容量の変動を、基準コンデンサCR の静電容量
の変動により相殺するための回路構成が複雑化すること
がなくなるため、処理回路用LSI19の構成を簡単化
できる。
In this case, the detection electrode 15 and the reference electrode 16
, The gap dimension between the diaphragm 13 and the detection electrode 15 and the gap dimension between the housing body 11 and the reference electrode 16 are set to be equal to each other.
The initial value of the capacitance of the detection capacitor CD can be set equal to the initial value of the capacitance of the reference capacitor CR. In this state, the detection capacitor C
Since the circuit configuration for canceling the variation in the capacitance of D by the variation in the capacitance of the reference capacitor CR does not become complicated, the configuration of the processing circuit LSI 19 can be simplified.

【0035】また、検出電極15及び基準電極16を形
成して成るセラミック製の基板14を、ハウジング本体
部12に形成された台状部12dに対し、スペーサとし
て機能する複数個の樹脂ビーズ17を配合した可撓性接
着剤18により接着固定する構成としたから、ダイヤフ
ラム部13及び検出電極15間のギャップ寸法、並びに
ハウジング本体部12及び基準電極16間のギャップ寸
法の管理を厳密且つ容易に行い得るようになり、出力特
性を安定化できるようになる。
Further, a plurality of resin beads 17 functioning as spacers are formed on a ceramic substrate 14 on which a detection electrode 15 and a reference electrode 16 are formed, with respect to a trapezoidal portion 12 d formed on the housing body 12. Since the adhesive is fixed by the compounded flexible adhesive 18, the gap between the diaphragm 13 and the detection electrode 15 and the gap between the housing body 12 and the reference electrode 16 can be strictly and easily managed. And the output characteristics can be stabilized.

【0036】しかも、上記のようにセラミック製の基板
14と金属製のハウジング本体部12との間の固定に可
撓性接着剤18を利用した場合には、それら基板14及
びハウジング本体部12の熱膨張率の相違に起因して両
者間で発生する歪み応力が、当該可撓性接着剤18部分
で吸収・緩和されるから、出力特性のさらなる安定化を
図り得るようになる。この場合、上記可撓性接着剤18
には、スペーサとしての樹脂ビーズ17が配合された状
態となっているが、この樹脂ビーズ17としては、可撓
性接着剤18のヤング率に極力近いヤング率を備えたも
のを使用しているから、その樹脂ビーズ17が上記可撓
性接着剤18による応力緩和機能を阻害する虞がなくな
る。
Further, when the flexible adhesive 18 is used for fixing between the ceramic substrate 14 and the metal housing body 12 as described above, the substrate 14 and the housing body 12 Since the strain stress generated between the two due to the difference in the coefficient of thermal expansion is absorbed and relaxed by the flexible adhesive 18, the output characteristics can be further stabilized. In this case, the flexible adhesive 18
Is a state in which resin beads 17 as a spacer are compounded. As the resin beads 17, those having a Young's modulus as close as possible to the Young's modulus of the flexible adhesive 18 are used. Therefore, there is no possibility that the resin beads 17 hinder the stress relaxation function of the flexible adhesive 18.

【0037】尚、基板14とコネクタターミナル22と
の間を接続するリード線23も可撓性を備え、且つその
途中部位が屈曲された構成となっているから、基板14
に対し当該リード線23を通じて不要な歪みが加わる虞
がなくなる。
The lead wire 23 connecting the board 14 and the connector terminal 22 is also flexible, and has a structure in which a part thereof is bent.
However, there is no possibility that unnecessary distortion is applied through the lead wire 23.

【0038】本実施例では、ダイヤフラム部13の上面
(受圧面と反対側の面)、つまり検出コンデンサCD の
可動電極として機能する部分と、ハウジング本体部12
における基準電極16との対向面、つまり基準コンデン
サCR のための一方の電極として機能する面とが面一な
状態となるように構成されているから、それら電極の形
成に必要な金属製ハウジング11の加工(切削加工、研
磨加工など)を容易に行い得るようになって、製造性が
向上するようになる。しかも、上記面一部分を、ハウジ
ング本体部12の上面から突出した状態の台状部12d
に設ける構成としているから、上記のような金属製ハウ
ジング11の加工を一層容易に行い得るようになる。
In this embodiment, the upper surface of the diaphragm portion 13 (the surface opposite to the pressure receiving surface), that is, the portion functioning as the movable electrode of the detection capacitor CD, and the housing body portion 12
Is formed so that the surface facing the reference electrode 16 in the above, that is, the surface functioning as one electrode for the reference capacitor CR, is flush with the metal housing 11 necessary for forming these electrodes. (Cutting, polishing, etc.) can be easily performed, and the manufacturability is improved. In addition, the trapezoidal portion 12d is formed such that a part of the surface protrudes from the upper surface of the housing body 12.
, The processing of the metal housing 11 as described above can be performed more easily.

【0039】さらに、基板14上において、検出電極1
5及び基準電極16間に所定距離が存するように構成す
ると共に、ハウジング本体部12の台状部12dと基板
14との間の接着固定を、基板14における検出電極1
5及び基準電極16間部分の位置で行う構成としたか
ら、その基準電極16をハウジング本体部12の周辺部
に位置させることができる。このような構成によれば、
大きな検出圧力が作用することによりハウジング本体部
12に歪みが発生した場合でも、その歪みの影響によっ
てハウジング本体部12及び基準電極16間のギャップ
寸法が変化する事態を最小限に抑制できるようになる。
また、振動などの外乱により基板14が変位することを
抑制しやすくなる。この結果、前述したように検出コン
デンサCDの静電容量の変動を基準コンデンサCR の静
電容量の変動により相殺する機能を常時において十分に
発揮できるようになり、圧力の検出精度が向上するよう
になる。
Further, the detection electrode 1 is provided on the substrate 14.
5 and the reference electrode 16, and a fixed distance between the trapezoidal portion 12 d of the housing body 12 and the substrate 14 is fixed to the detection electrode 1 on the substrate 14.
5 and the reference electrode 16, the reference electrode 16 can be located in the peripheral portion of the housing body 12. According to such a configuration,
Even when distortion occurs in the housing main body 12 due to the application of a large detection pressure, a situation in which the gap dimension between the housing main body 12 and the reference electrode 16 changes due to the influence of the distortion can be minimized. .
Further, displacement of the substrate 14 due to disturbance such as vibration can be easily suppressed. As a result, as described above, the function of canceling the change in the capacitance of the detection capacitor CD by the change in the capacitance of the reference capacitor CR can be sufficiently exerted at all times, so that the pressure detection accuracy can be improved. Become.

【0040】因みに、図3には、ハウジング11に対し
受圧口12aを通じて圧力が印加された状態において、
そのハウジング11の上面にどの程度の変位が生ずるか
を解析した結果を示す。但し、この解析は、ハウジング
本体部12を圧力検出対象部分に形成された取付口にね
じ込んだ状態(ハウジング本体部12の径方向への変位
を拘束した状態)を想定している。図3(a)には、右
半部のみ摸式的に示したハウジング11に対し加わる圧
力の方向が矢印で示されている(図中の「A」は、ハウ
ジング本体部12の径方向への変位を拘束するための拘
束手段を示す)。図3(b)には、ハウジング11の上
面に生ずる変位の大きさが、ダイヤフラム部13の中心
Oからの距離と対応付けた状態で示されている。図3
(c)には、検出電極15及び基準電極16の位置とダ
イヤフラム部13の中心Oからの距離との対応関係を明
確にするために、基板14を下方から見た状態の斜視図
が示されている。
FIG. 3 shows a state in which pressure is applied to the housing 11 through the pressure receiving port 12a.
The result of analyzing how much displacement occurs on the upper surface of the housing 11 is shown. However, this analysis assumes a state in which the housing main body 12 is screwed into a mounting opening formed in the pressure detection target portion (a state in which the displacement of the housing main body 12 in the radial direction is restrained). In FIG. 3A, the direction of the pressure applied to the housing 11 schematically shown only in the right half is indicated by an arrow (“A” in the figure indicates the radial direction of the housing body 12). The constraint means for restraining the displacement of the is shown). FIG. 3B shows a state where the magnitude of the displacement generated on the upper surface of the housing 11 is associated with the distance from the center O of the diaphragm 13. FIG.
FIG. 3C is a perspective view of the substrate 14 viewed from below in order to clarify the correspondence between the positions of the detection electrode 15 and the reference electrode 16 and the distance from the center O of the diaphragm 13. ing.

【0041】この図3からは、ハウジング11上におけ
る基準電極16との対応位置(ダイヤフラム部13の中
心Oから6mm〜6.71mmの範囲の位置)では、ハ
ウジング11の上面に生ずる変位が、同図中に破線で一
例を示した限度レベルより小さくなっていることが分か
る。また、ダイヤフラム部13での変位が、同図中に二
点鎖線で一例を示した必要最低レベルより大きくなって
ることが分かる。
FIG. 3 shows that at the position corresponding to the reference electrode 16 on the housing 11 (position within a range of 6 mm to 6.71 mm from the center O of the diaphragm 13), the displacement generated on the upper surface of the housing 11 is the same. It can be seen that the level is lower than the limit level shown as an example by a broken line in the figure. Further, it can be seen that the displacement at the diaphragm portion 13 is larger than the required minimum level shown as an example by a two-dot chain line in FIG.

【0042】尚、本発明は上記した実施例に限定される
ものではなく、次のような変形または拡張が可能であ
る。ハウジング11の材料として降伏抗力が大きな金属
材料を利用する構成としたが、このような構成は必ずし
も必要ではなく、一般的な大きさの降伏抗力を備えた材
料(例えばS15Cのようなカーボン鋼)を利用しても
良い。基板14が不要な構成、つまり単体の検出電極を
ダイヤフラム部の受圧面と反対側の面に対し所定のギャ
ップを存した状態で対向配置する構成も可能である。可
撓性接着剤18としては、シリコン樹脂、ウレタン樹
脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、
可撓性エポキシ樹脂など、ヤング率が小さいものを広く
利用できる。また、樹脂ビーズ17についても、ポリジ
ニビルベンゼン樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、ア
クリル樹脂など多様な材料の中から選択できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified or expanded as follows. Although a metal material having a large yield resistance is used as the material of the housing 11, such a configuration is not always necessary, and a material having a general-sized yield resistance (for example, carbon steel such as S15C) is used. May be used. A configuration in which the substrate 14 is not required, that is, a configuration in which a single detection electrode is disposed to face a surface opposite to the pressure receiving surface of the diaphragm with a predetermined gap therebetween is also possible. As the flexible adhesive 18, silicone resin, urethane resin, acrylic resin, polyamide resin, polyimide resin,
A material having a small Young's modulus such as a flexible epoxy resin can be widely used. Also, the resin beads 17 can be selected from various materials such as polydinivirbenzene resin, silicon resin, urethane resin, and acrylic resin.

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

【図1】本発明の一実施例を示す全体の縦断面図FIG. 1 is an overall vertical sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】要部の構成を摸式的に示す縦断面図FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of a main part.

【図3】圧力印加状態でのハウジング上面の変位量を解
析した結果を説明するためのもので、(a)はハウジン
グの右半部の摸式的縦断面図、(b)は解析結果を示す
特性図、(c)は基板の斜視図
3A and 3B are diagrams for explaining a result of analyzing a displacement amount of an upper surface of a housing under a pressure application state, wherein FIG. 3A is a schematic vertical sectional view of a right half of the housing, and FIG. (C) is a perspective view of the substrate.

【図4】従来例を示す全体の縦断面図FIG. 4 is an overall longitudinal sectional view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図面中、11はハウジング、12はハウジング本体部、
12aは受圧口、12dは台状部、13はダイヤフラム
部、14は基板、15は検出電極、16は基準電極、1
7は樹脂ビーズ(スペーサ)、18は可撓性接着剤、1
9は処理回路用LSIを示す。
In the drawings, 11 is a housing, 12 is a housing body,
12a is a pressure receiving port, 12d is a trapezoid, 13 is a diaphragm, 14 is a substrate, 15 is a detection electrode, 16 is a reference electrode,
7 is a resin bead (spacer), 18 is a flexible adhesive, 1
Reference numeral 9 denotes a processing circuit LSI.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年12月9日[Submission date] December 9, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】圧力印加状態でのハウジング上面の変位量を解
析した結果をハウジングの右半部の断面形状及び基板の
外観形状と共に示す
FIG. 3 shows the results of analyzing the amount of displacement of the upper surface of the housing under a pressure applied state, showing the sectional shape of the right half of the housing and the substrate
Figure shown with appearance

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧力検出対象の流体が入り込む受圧口を
備えたハウジング本体部と上記受圧口に臨むダイヤフラ
ム部とを一体に形成して成る金属製のハウジングと、 前記ダイヤフラム部の受圧面と反対側の面に対し所定の
ギャップを存した状態で対向配置された検出電極とを備
え、 前記受圧口を通じて前記ダイヤフラム部に作用する圧力
を当該ダイヤフラム部及び前記検出電極間の静電容量の
変化量に基づいて検出する構成としたことを特徴とする
静電容量式圧力センサ。
1. A metal housing formed integrally with a housing body having a pressure receiving port into which a fluid to be subjected to pressure detection enters, and a diaphragm facing the pressure receiving port, and a metal housing opposite to a pressure receiving surface of the diaphragm. A detection electrode disposed opposite to the side surface with a predetermined gap therebetween, and a pressure acting on the diaphragm through the pressure receiving port, the amount of change in capacitance between the diaphragm and the detection electrode. A capacitance type pressure sensor characterized in that the detection is performed based on the following.
【請求項2】 前記検出電極が形成された基板を備え、 この基板を前記ハウジングに対しスペーサを介して固定
することにより、前記ダイヤフラム部及び検出電極間の
ギャップ寸法を設定する構成としたことを特徴とする請
求項1記載の静電容量式圧力センサ。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a substrate on which the detection electrode is formed, wherein the substrate is fixed to the housing via a spacer to set a gap dimension between the diaphragm and the detection electrode. The capacitance type pressure sensor according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記基板を前記ハウジングに対し可撓性
接着剤により接着固定したことを特徴とする請求項2記
載の静電容量式圧力センサ。
3. The capacitance type pressure sensor according to claim 2, wherein said substrate is fixedly adhered to said housing with a flexible adhesive.
【請求項4】 前記スペーサを、前記可撓性接着剤に配
合した複数個の樹脂ビーズにより形成したことを特徴と
する請求項3記載の静電容量式圧力センサ。
4. The capacitance type pressure sensor according to claim 3, wherein said spacer is formed of a plurality of resin beads mixed with said flexible adhesive.
【請求項5】 前記検出電極が形成された基板と、 この基板における前記検出電極と同じ側の面に、前記ハ
ウジング本体部に対し所定のギャップを存した状態で対
向するように形成された基準電極とを備え、 前記ダイヤフラム部及び検出電極間の静電容量と前記ハ
ウジング本体部及び基準電極間の静電容量との偏差に基
づいて、ダイヤフラム部に作用する圧力を検出する構成
としたことを特徴とする請求項2ないし4の何れかに記
載の静電容量式圧力センサ。
5. A substrate formed with the detection electrode, and a reference formed so as to face a surface of the substrate on the same side as the detection electrode with a predetermined gap from the housing main body. An electrode, and based on a deviation between the capacitance between the diaphragm and the detection electrode and the capacitance between the housing body and the reference electrode, the pressure acting on the diaphragm is detected. The capacitance type pressure sensor according to any one of claims 2 to 4, wherein
【請求項6】 前記検出電極及び基準電極の各面積、前
記ダイヤフラム部及び検出電極間のギャップ寸法、ハウ
ジング本体部及び基準電極間のギャップ寸法がそれぞれ
等しく設定されることを特徴とする請求項5記載の静電
容量式圧力センサ。
6. The area of the detection electrode and the reference electrode, the gap between the diaphragm and the detection electrode, and the gap between the housing body and the reference electrode are set to be equal to each other. The capacitance type pressure sensor as described in the above.
【請求項7】 前記基板及びハウジング間の固定部分
が、当該基板における前記検出電極及び基準電極間の位
置に存するように構成したことを特徴とする請求項5ま
たは6記載の静電容量式圧力センサ。
7. The capacitance-type pressure according to claim 5, wherein a fixed portion between the substrate and the housing is located at a position between the detection electrode and the reference electrode on the substrate. Sensor.
【請求項8】 前記ダイヤフラム部における受圧面と反
対側の面と、前記ハウジング本体部における前記基準電
極との対向面とを面一に形成したことを特徴とする請求
項5ないし7の何れかに記載の静電容量式圧力センサ。
8. The surface of the diaphragm portion opposite to the pressure receiving surface and the surface of the housing main body portion facing the reference electrode are formed flush with each other. The capacitance-type pressure sensor according to 1.
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