JPH1194667A - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
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- JPH1194667A JPH1194667A JP25482297A JP25482297A JPH1194667A JP H1194667 A JPH1194667 A JP H1194667A JP 25482297 A JP25482297 A JP 25482297A JP 25482297 A JP25482297 A JP 25482297A JP H1194667 A JPH1194667 A JP H1194667A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧力測定個所の温度を正確にかつ速い応答速
度で測定することができ、特別な取付スペースを必要と
しない測温機能を有した圧力センサを提供する。 【解決手段】 セラミックからなるダイヤフラム１０
と、セラミックからなるサブストレイトと、前記ダイヤ
フラムの周辺と前記サブストレイトの周辺を封着する封
着ガラスと、前記ダイヤフラム上に設けられた圧力検出
素子４０とを具備する圧力センサにおいて、ダイヤフラ
ム１０の周辺部のガラス封着部内に測温素子５０を設け
た。
度で測定することができ、特別な取付スペースを必要と
しない測温機能を有した圧力センサを提供する。 【解決手段】 セラミックからなるダイヤフラム１０
と、セラミックからなるサブストレイトと、前記ダイヤ
フラムの周辺と前記サブストレイトの周辺を封着する封
着ガラスと、前記ダイヤフラム上に設けられた圧力検出
素子４０とを具備する圧力センサにおいて、ダイヤフラ
ム１０の周辺部のガラス封着部内に測温素子５０を設け
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁性材料か
らなるダイヤフラムと、電気絶縁性材料からなるサブス
トレイトと、前記ダイヤフラムの周辺と前記サブストレ
イトの周辺を封着する封着ガラスと、前記ダイヤフラム
上に設けられた圧力検出素子と、測温素子を具備する圧
力センサに関する。
らなるダイヤフラムと、電気絶縁性材料からなるサブス
トレイトと、前記ダイヤフラムの周辺と前記サブストレ
イトの周辺を封着する封着ガラスと、前記ダイヤフラム
上に設けられた圧力検出素子と、測温素子を具備する圧
力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧力センサは、内面に歪ゲージを有する
セラミックからなるダイヤフラムと、該ダイヤフラムと
所定の間隙を保って配置されたセラミックからなるサブ
ストレイトと、前記ダイヤフラムの周辺部と前記サブス
トレイトの周辺部を封着する封着ガラスと、前記ダイヤ
フラム面上に少なくとも一部分が形成された圧力検出素
子とを具備している。
セラミックからなるダイヤフラムと、該ダイヤフラムと
所定の間隙を保って配置されたセラミックからなるサブ
ストレイトと、前記ダイヤフラムの周辺部と前記サブス
トレイトの周辺部を封着する封着ガラスと、前記ダイヤ
フラム面上に少なくとも一部分が形成された圧力検出素
子とを具備している。
【０００３】この圧力センサとして、ダイヤフラム面上
に複数の抵抗体をブリッジ回路を形成するように設け、
測定する圧力媒体の圧力を受けたダイヤフラムの変形に
よって抵抗体の抵抗値が変化し、その変化により圧力媒
体の圧力値を検出する歪ゲージ型圧力センサと、２つの
静電電極をダイヤフラムとサブストレイト上に対向させ
て配置し、測定する圧力媒体の圧力を受けたダイヤフラ
ムの変形によって電極間の静電容量が変化し、その変化
により圧力媒体の圧力値を検出する静電容量型圧力セン
サがある。
に複数の抵抗体をブリッジ回路を形成するように設け、
測定する圧力媒体の圧力を受けたダイヤフラムの変形に
よって抵抗体の抵抗値が変化し、その変化により圧力媒
体の圧力値を検出する歪ゲージ型圧力センサと、２つの
静電電極をダイヤフラムとサブストレイト上に対向させ
て配置し、測定する圧力媒体の圧力を受けたダイヤフラ
ムの変形によって電極間の静電容量が変化し、その変化
により圧力媒体の圧力値を検出する静電容量型圧力セン
サがある。
【０００４】歪ゲージ型の圧力センサでは、抵抗体やリ
ード等は、抵抗体となる物質を厚膜印刷により形成し焼
成することによって形成されている。一方静電容量型圧
力センサは、電極やリードを金属を蒸着または印刷、印
刷および焼成によって形成しており、膜厚は極めて薄く
形成されている。
ード等は、抵抗体となる物質を厚膜印刷により形成し焼
成することによって形成されている。一方静電容量型圧
力センサは、電極やリードを金属を蒸着または印刷、印
刷および焼成によって形成しており、膜厚は極めて薄く
形成されている。
【０００５】圧力媒体の圧力を測定するに当たって、同
時に圧力媒体の温度も測定することで、例えば冷凍サイ
クルのより精密な制御が可能となる。このようなことか
ら、圧力媒体の温度を知るために、測温素子を設けるこ
とが行われているが、その取付個所として、圧力センサ
とは別の場所に取付けたり、圧力センサのサブストレイ
ト外側表面や電子回路基板上に取付けていた。
時に圧力媒体の温度も測定することで、例えば冷凍サイ
クルのより精密な制御が可能となる。このようなことか
ら、圧力媒体の温度を知るために、測温素子を設けるこ
とが行われているが、その取付個所として、圧力センサ
とは別の場所に取付けたり、圧力センサのサブストレイ
ト外側表面や電子回路基板上に取付けていた。
【０００６】しかし、圧力センサとは別の場所に測温素
子を取付ける場合には、別途取付スペースが必要となる
ばかりでなく、測定する圧力媒体から離れて設けること
になって、温度センサ用の電源ケーブルなどが必要とな
ってコストを押し上げることとなり、さらに、圧力測定
個所の温度変化に迅速追従して測定することが困難とな
るなどの問題を有していた。
子を取付ける場合には、別途取付スペースが必要となる
ばかりでなく、測定する圧力媒体から離れて設けること
になって、温度センサ用の電源ケーブルなどが必要とな
ってコストを押し上げることとなり、さらに、圧力測定
個所の温度変化に迅速追従して測定することが困難とな
るなどの問題を有していた。
【０００７】このような問題を解決するために、圧力セ
ンサ内部に測温素子を取付けようとしても、圧力センサ
には小型化が要求されているため、測温素子を取付ける
スペースがなかった。また、圧力センサの出力の温度補
正用に設けられた温度素子を測温素子として利用する方
法も考えられるが、測温素子に要求される感度は、圧力
センサの温度補正用温度素子の感度より高いものが要求
されることから、温度補正用温度素子を測温素子として
利用することは、実質的に困難であった。
ンサ内部に測温素子を取付けようとしても、圧力センサ
には小型化が要求されているため、測温素子を取付ける
スペースがなかった。また、圧力センサの出力の温度補
正用に設けられた温度素子を測温素子として利用する方
法も考えられるが、測温素子に要求される感度は、圧力
センサの温度補正用温度素子の感度より高いものが要求
されることから、温度補正用温度素子を測温素子として
利用することは、実質的に困難であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、圧力測定個所の温度を正確に測定することがで
き、また、圧力測定個所の温度が変化しても、それに対
応して温度を正確に測定して、特別な取付スペースのい
らない測温機能を有した圧力センサを提供することを目
的とする。
に鑑み、圧力測定個所の温度を正確に測定することがで
き、また、圧力測定個所の温度が変化しても、それに対
応して温度を正確に測定して、特別な取付スペースのい
らない測温機能を有した圧力センサを提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、電気絶縁性材料からなるダイヤフラム
と、電気絶縁性材料からなるサブストレイトと、前記ダ
イヤフラムの周辺と前記サブストレイトの周辺を封着す
る封着ガラスと、前記ダイヤフラム上または前記ダイヤ
フラム上とサブストレイト上に設けられた圧力検出素子
とを具備する圧力センサにおいて、ダイヤフラムまたは
サブストレイトの対向する面のいずれかに少なくとも１
つの測温素子を設けた。
に、本発明は、電気絶縁性材料からなるダイヤフラム
と、電気絶縁性材料からなるサブストレイトと、前記ダ
イヤフラムの周辺と前記サブストレイトの周辺を封着す
る封着ガラスと、前記ダイヤフラム上または前記ダイヤ
フラム上とサブストレイト上に設けられた圧力検出素子
とを具備する圧力センサにおいて、ダイヤフラムまたは
サブストレイトの対向する面のいずれかに少なくとも１
つの測温素子を設けた。
【００１０】さらに、本発明は、上記圧力センサにおい
て、測温素子をダイヤフラムまたはサブストレイト上で
ガラス封着部内に設けた。
て、測温素子をダイヤフラムまたはサブストレイト上で
ガラス封着部内に設けた。
【００１１】本発明は、上記圧力センサにおいて、圧力
検出素子をダイヤフラムの表面に設けられた複数の抵抗
体からなる歪ゲージから構成し、該圧力検出素子の電極
と測温素子の電極とを接続した。
検出素子をダイヤフラムの表面に設けられた複数の抵抗
体からなる歪ゲージから構成し、該圧力検出素子の電極
と測温素子の電極とを接続した。
【００１２】本発明は、上記圧力センサにおいて、圧力
検出素子を、ダイヤフラムおよびサブストレイトにそれ
ぞれ対向して設けられた静電電極を有する静電容量型圧
力検出素子とし、該サブストレイトの測温素子に対向し
た位置に測温素子配置用凹部を設けた。
検出素子を、ダイヤフラムおよびサブストレイトにそれ
ぞれ対向して設けられた静電電極を有する静電容量型圧
力検出素子とし、該サブストレイトの測温素子に対向し
た位置に測温素子配置用凹部を設けた。
【００１３】本発明は、電気絶縁性材料として、アルミ
ナ、ジルコニア、酸化珪素などのセラミックまたは表面
絶縁処理された不銹鋼などの金属を用いた。
ナ、ジルコニア、酸化珪素などのセラミックまたは表面
絶縁処理された不銹鋼などの金属を用いた。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる圧力センサ
の第１の実施の形態を図１および図２を用いて説明す
る。図１は、圧力センサのダイヤフラムの平面形状を説
明する平面図であり、図２のＩ−Ｉ線で示される。図２
は、図１に示される圧力センサのＩＩ−ＩＩ線での縦断
面形状を示す縦断面図である。
の第１の実施の形態を図１および図２を用いて説明す
る。図１は、圧力センサのダイヤフラムの平面形状を説
明する平面図であり、図２のＩ−Ｉ線で示される。図２
は、図１に示される圧力センサのＩＩ−ＩＩ線での縦断
面形状を示す縦断面図である。
【００１５】本発明の第１の実施の形態にかかる圧力セ
ンサは、歪ゲージ型の圧力検出素子を用いており、セラ
ミックからなるダイヤフラム上に設けた複数の抵抗体を
接続してブリッジ回路をからなる歪ゲージを形成し、測
定する圧力媒体の圧力を受けたダイヤフラムが変形する
ことによって歪ゲージの各抵抗体の抵抗値が変化し、そ
の変化により圧力媒体の圧力を検出するものである。こ
の実施の形態にかかる歪ゲージ型の圧力センサ１は、セ
ラミックからなるダイヤフラム１０と、セラミックから
なるサブストレイト２０と、封着ガラス３０と、圧力検
出素子４０と、測温素子５０と、ピン６０等を具備して
いる。
ンサは、歪ゲージ型の圧力検出素子を用いており、セラ
ミックからなるダイヤフラム上に設けた複数の抵抗体を
接続してブリッジ回路をからなる歪ゲージを形成し、測
定する圧力媒体の圧力を受けたダイヤフラムが変形する
ことによって歪ゲージの各抵抗体の抵抗値が変化し、そ
の変化により圧力媒体の圧力を検出するものである。こ
の実施の形態にかかる歪ゲージ型の圧力センサ１は、セ
ラミックからなるダイヤフラム１０と、セラミックから
なるサブストレイト２０と、封着ガラス３０と、圧力検
出素子４０と、測温素子５０と、ピン６０等を具備して
いる。
【００１６】ダイヤフラム１０は、例えば、直径２０．
６ｍｍ、厚さ７００μｍのアルミナ、酸化珪素、ジルコ
ニア等のセラミックからなり、圧力媒体からの圧力を受
けると、中央部が圧力量に応じて変形する。
６ｍｍ、厚さ７００μｍのアルミナ、酸化珪素、ジルコ
ニア等のセラミックからなり、圧力媒体からの圧力を受
けると、中央部が圧力量に応じて変形する。
【００１７】サブストレイト２０は、ダイヤフラムと同
様のセラミックから形成され、例えば直径２０．６ｍ
ｍ、厚さ４ｍｍのアルミナ等のセラミックからなり、上
下に貫通し後述する電極パッド４２上に開口するピン挿
入孔２１が周辺部に複数個設けられている。
様のセラミックから形成され、例えば直径２０．６ｍ
ｍ、厚さ４ｍｍのアルミナ等のセラミックからなり、上
下に貫通し後述する電極パッド４２上に開口するピン挿
入孔２１が周辺部に複数個設けられている。
【００１８】封着ガラス３０は、ダイヤフラム１０およ
びサブストレイト２０と略同様な膨張係数を有してお
り、ダイヤフラム１０の周辺部とサブストレイトの周辺
部を封着して、内部に圧力検出素子収納空間７０を形成
しており、ダイヤフラム１０とサブストレイト２０との
間隔を一定の値、例えば６０μｍに保っている。
びサブストレイト２０と略同様な膨張係数を有してお
り、ダイヤフラム１０の周辺部とサブストレイトの周辺
部を封着して、内部に圧力検出素子収納空間７０を形成
しており、ダイヤフラム１０とサブストレイト２０との
間隔を一定の値、例えば６０μｍに保っている。
【００１９】圧力検出素子４０は、ダイヤフラム１０上
に印刷などによって形成された複数の抵抗体４１と、ダ
イヤフラム１０の周辺部に形成された電極パッド４２
と、抵抗体４１と電極パッド４２を接続するリード４３
とから構成され、抵抗体４１がブリッジ回路を構成する
ように接続され、抵抗体４１の接続点に電極パッド４２
が設けられている。抵抗体４１は、抵抗体用ペーストを
抵抗体のパターンに印刷した後、焼成して例えば厚さ１
２μｍに形成されている。電極パッド４２は、銀パラジ
ウム合金（Ａｇ−Ｐｄ）ペーストを電極パッドのパター
ンに印刷した後、焼成して例えば厚さ１１μｍに形成さ
れている。リード４３は、金（Ａｕ）ペーストをパター
ン印刷した後、焼成して例えば厚さ５μｍに形成されて
いる。
に印刷などによって形成された複数の抵抗体４１と、ダ
イヤフラム１０の周辺部に形成された電極パッド４２
と、抵抗体４１と電極パッド４２を接続するリード４３
とから構成され、抵抗体４１がブリッジ回路を構成する
ように接続され、抵抗体４１の接続点に電極パッド４２
が設けられている。抵抗体４１は、抵抗体用ペーストを
抵抗体のパターンに印刷した後、焼成して例えば厚さ１
２μｍに形成されている。電極パッド４２は、銀パラジ
ウム合金（Ａｇ−Ｐｄ）ペーストを電極パッドのパター
ンに印刷した後、焼成して例えば厚さ１１μｍに形成さ
れている。リード４３は、金（Ａｕ）ペーストをパター
ン印刷した後、焼成して例えば厚さ５μｍに形成されて
いる。
【００２０】測温素子５０は、サーミスタ材料からなる
ペーストを測温素子のパターンに印刷した後、焼成する
ことによって設けられ、その両端は電極パッド４２に接
続されている。測温素子５０は、例えば厚さが１２μｍ
で温度に応じて抵抗値が大きく変化する、例えばＮＴＣ
（負温度係数）サーミスタやＰＴＣ（正温度係数）サー
ミスタ、温度係数の大きな厚膜抵抗体等からなり、圧力
媒体の温度を測定する。測温素子５０は、ダイヤフラム
１０のサブストレイト２０に対向する面で、ガラス封着
面内に設けられている。
ペーストを測温素子のパターンに印刷した後、焼成する
ことによって設けられ、その両端は電極パッド４２に接
続されている。測温素子５０は、例えば厚さが１２μｍ
で温度に応じて抵抗値が大きく変化する、例えばＮＴＣ
（負温度係数）サーミスタやＰＴＣ（正温度係数）サー
ミスタ、温度係数の大きな厚膜抵抗体等からなり、圧力
媒体の温度を測定する。測温素子５０は、ダイヤフラム
１０のサブストレイト２０に対向する面で、ガラス封着
面内に設けられている。
【００２１】また、測温素子５０の出力端子の一方は、
圧力検出素子４０の電極パッドの一つに接続されてい
る。測温素子５０は、封着ガラス３０による封着面に配
置されていることから、封着ガラス３０が測温素子５０
のオーバーコートガラスの役目を果たすとともに、圧力
が加わった際も、測温素子５０にはほとんど応力が生じ
ることはない。測温素子５０を、封着ガラス３０とダイ
ヤフラム１０の接着部分に配置したので、特別なスペー
スを余分に必要としていない。さらに、電極パッド４２
を圧力検出素子４０の電極パッドと供用することによっ
て、測温素子５０の電極取付部１個分のスペースが不要
になる。
圧力検出素子４０の電極パッドの一つに接続されてい
る。測温素子５０は、封着ガラス３０による封着面に配
置されていることから、封着ガラス３０が測温素子５０
のオーバーコートガラスの役目を果たすとともに、圧力
が加わった際も、測温素子５０にはほとんど応力が生じ
ることはない。測温素子５０を、封着ガラス３０とダイ
ヤフラム１０の接着部分に配置したので、特別なスペー
スを余分に必要としていない。さらに、電極パッド４２
を圧力検出素子４０の電極パッドと供用することによっ
て、測温素子５０の電極取付部１個分のスペースが不要
になる。
【００２２】ピン６０は、良導電性の金属からなり、サ
ブストレイト２０のピン挿入孔２１に挿入され、底部が
圧力検出素子４０や測温素子５０等の電極パッド４２に
接触して配置され、電極パッド４３と図示を省略した圧
力検出素子４０外部の回路とを接続する。封着ガラス３
０の開口３１およびサブストレイト２０のピン挿入孔２
１とピン６０との隙間には導電ペースト６１が挿入さ
れ、ピン６０と圧力検出素子４０等の電極パッド４２と
の接続を確実にするとともに、隙間を封止する。
ブストレイト２０のピン挿入孔２１に挿入され、底部が
圧力検出素子４０や測温素子５０等の電極パッド４２に
接触して配置され、電極パッド４３と図示を省略した圧
力検出素子４０外部の回路とを接続する。封着ガラス３
０の開口３１およびサブストレイト２０のピン挿入孔２
１とピン６０との隙間には導電ペースト６１が挿入さ
れ、ピン６０と圧力検出素子４０等の電極パッド４２と
の接続を確実にするとともに、隙間を封止する。
【００２３】圧力検出素子４０は、ダイヤフラム１０が
変形すると、その変形量に応じて歪ゲージが変形して信
号を圧力検出素子４０外部の電子回路に出力することに
より、圧力媒体の圧力量を測定することができる。ダイ
ヤフラム１０とサブストレイト２０との間隔は、測温素
子５０およびリードの厚さより長いので、サブストレイ
ト２０を特別な形状に変更することなく測温素子５０を
配置することができる。なお、測温素子５０は、１個ま
たは複数個とすることが可能である。
変形すると、その変形量に応じて歪ゲージが変形して信
号を圧力検出素子４０外部の電子回路に出力することに
より、圧力媒体の圧力量を測定することができる。ダイ
ヤフラム１０とサブストレイト２０との間隔は、測温素
子５０およびリードの厚さより長いので、サブストレイ
ト２０を特別な形状に変更することなく測温素子５０を
配置することができる。なお、測温素子５０は、１個ま
たは複数個とすることが可能である。
【００２４】この発明の実施の形態によれば、以下の効
果を奏することができる。圧力検出素子４０および測温
素子５０を印刷によって形成することができるので、高
い生産性を得ることができ、圧力センサを低コストに生
産することができる。抵抗体４１および測温素子５０の
材料として、使用目的にあわせて、種々の抵抗値や温度
係数を有す材料を選択することが可能となる。測温素子
５０の表面をガラスコートすることで、外的要因を排除
することができ外的要因に擾乱されずに高い精度で温度
測定することができるとともに、圧力媒体や外部雰囲気
から保護されるので、高い信頼性を得ることができる。
圧力媒体に直接接するダイヤフラム１０に測温素子５０
を設けたので、温度測定の応答性を高くすることができ
る。
果を奏することができる。圧力検出素子４０および測温
素子５０を印刷によって形成することができるので、高
い生産性を得ることができ、圧力センサを低コストに生
産することができる。抵抗体４１および測温素子５０の
材料として、使用目的にあわせて、種々の抵抗値や温度
係数を有す材料を選択することが可能となる。測温素子
５０の表面をガラスコートすることで、外的要因を排除
することができ外的要因に擾乱されずに高い精度で温度
測定することができるとともに、圧力媒体や外部雰囲気
から保護されるので、高い信頼性を得ることができる。
圧力媒体に直接接するダイヤフラム１０に測温素子５０
を設けたので、温度測定の応答性を高くすることができ
る。
【００２５】本発明の第２の実施の形態について、図３
および図４を用いて説明する。図３は、第２の実施の形
態にかかる圧力センサ１のダイヤフラム１０の平面形状
を示す平面図であり、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線で示され
る。図４は、図３の圧力センサ１のＩＶ−ＩＶ線での縦
断面を示す縦断面図である。この実施の形態の圧力セン
サ１は、第１の実施の形態と同様、歪ゲージ型の圧力セ
ンサとして構成する。第１の実施の形態の圧力センサに
比較してこの実施の形態の圧力センサ１は、測温素子５
０および測温素子用の電極パッド４２とリード５３をサ
ブストレイト２０の裏面に形成した点に特徴を有してい
る。図３において、サブストレイト２０の裏面に形成し
た測温素子５０および測温素子用の電極パッド４２とリ
ード５３を一点鎖線で示している。第１の実施の形態と
同一の符号を付した構成要素は、第１の実施の形態と略
同じ構成要素を示している。
および図４を用いて説明する。図３は、第２の実施の形
態にかかる圧力センサ１のダイヤフラム１０の平面形状
を示す平面図であり、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線で示され
る。図４は、図３の圧力センサ１のＩＶ−ＩＶ線での縦
断面を示す縦断面図である。この実施の形態の圧力セン
サ１は、第１の実施の形態と同様、歪ゲージ型の圧力セ
ンサとして構成する。第１の実施の形態の圧力センサに
比較してこの実施の形態の圧力センサ１は、測温素子５
０および測温素子用の電極パッド４２とリード５３をサ
ブストレイト２０の裏面に形成した点に特徴を有してい
る。図３において、サブストレイト２０の裏面に形成し
た測温素子５０および測温素子用の電極パッド４２とリ
ード５３を一点鎖線で示している。第１の実施の形態と
同一の符号を付した構成要素は、第１の実施の形態と略
同じ構成要素を示している。
【００２６】この実施の形態によれば、第１の実施の形
態と略同様な効果を奏することができるとともに、測温
素子５０の配置する個所の自由度が高くなる。また、ダ
イヤフラムに圧力検出用抵抗体を、サブストレイトに温
度検出用素子を分けて配置しているので、それぞれの印
刷・焼成工程が重複しないので、再焼成（リファイア）
による抵抗変化を最小限に留めることができる。
態と略同様な効果を奏することができるとともに、測温
素子５０の配置する個所の自由度が高くなる。また、ダ
イヤフラムに圧力検出用抵抗体を、サブストレイトに温
度検出用素子を分けて配置しているので、それぞれの印
刷・焼成工程が重複しないので、再焼成（リファイア）
による抵抗変化を最小限に留めることができる。
【００２７】本発明の第３の実施の形態について、図５
および図６を用いて説明する。図５は、第３の実施の形
態の圧力センサ１のダイヤフラム１０の平面形状を示す
平面図であり、図６のＶ−Ｖ線で示される。図６は、図
５に示した圧力センサ１のＶＩ−ＶＩ線での縦断面を示
す縦断面図である。この実施の形態にかかる圧力センサ
１は、静電容量形であり、２つの電極を使用し、測定す
る圧力媒体の圧力を受けて変形するダイヤフラムにより
電極間の静電容量が変化し、その変化により圧力媒体の
圧力を検出するものである。この圧力センサ１は、第１
の実施の形態の圧力センサ１と同様に、ダイヤフラム１
０と、サブストレイト２０と、封着ガラス３０と、圧力
検出素子４０′と、測温素子５０と、ピン６０等を具備
している。
および図６を用いて説明する。図５は、第３の実施の形
態の圧力センサ１のダイヤフラム１０の平面形状を示す
平面図であり、図６のＶ−Ｖ線で示される。図６は、図
５に示した圧力センサ１のＶＩ−ＶＩ線での縦断面を示
す縦断面図である。この実施の形態にかかる圧力センサ
１は、静電容量形であり、２つの電極を使用し、測定す
る圧力媒体の圧力を受けて変形するダイヤフラムにより
電極間の静電容量が変化し、その変化により圧力媒体の
圧力を検出するものである。この圧力センサ１は、第１
の実施の形態の圧力センサ１と同様に、ダイヤフラム１
０と、サブストレイト２０と、封着ガラス３０と、圧力
検出素子４０′と、測温素子５０と、ピン６０等を具備
している。
【００２８】ダイヤフラム１０は、金を蒸着して設けた
圧力検出素子４０′の一方の電極４５を有しており、そ
の他は、第１の実施の形態と同様の構成を有している。
圧力検出素子４０′の一方の電極４５を有しており、そ
の他は、第１の実施の形態と同様の構成を有している。
【００２９】サブストレイト２０は、金を蒸着して設け
た圧力検出素子４０′の他方の電極４６を有しており、
そして、ダイヤフラム１０に取付けた測温素子５０に対
応する部分に測温素子配置用凹部２２が設けられてい
る。
た圧力検出素子４０′の他方の電極４６を有しており、
そして、ダイヤフラム１０に取付けた測温素子５０に対
応する部分に測温素子配置用凹部２２が設けられてい
る。
【００３０】封着ガラス３０の厚さ、即ち、ダイヤフラ
ム１０とサブストレイト２０との間隔は、例えば１５〜
２０μｍであり、その他は、第１の実施の形態と同様に
構成されている。
ム１０とサブストレイト２０との間隔は、例えば１５〜
２０μｍであり、その他は、第１の実施の形態と同様に
構成されている。
【００３１】このような構成の静電容量型圧力検出素子
４０′は、ダイヤフラム１０とサブストレイト２０との
間隔が非常に短く形成されていることから、ダイヤフラ
ム１０に設けた測温素子５０がサブストレイト２０に接
触してしまい、ガラス封着が確実になされないおそれが
ある。
４０′は、ダイヤフラム１０とサブストレイト２０との
間隔が非常に短く形成されていることから、ダイヤフラ
ム１０に設けた測温素子５０がサブストレイト２０に接
触してしまい、ガラス封着が確実になされないおそれが
ある。
【００３２】本実施の形態は、このような不都合を回避
するために、サブストレイ２０の測温素子５０に対向す
る位置に測温素子５０より大きめの面積を有する測温素
子配置用凹部２２を設けた。このように構成することに
よって、ダイヤフラム１０に取り付けた測温素子５０が
サブストレイト２０に当たることを回避することができ
る。さらに、静電容量型圧力センサでは、圧力検出素子
に抵抗体を用いていないので、再焼成（リファイア）の
影響はほとんどなくなり、製造上の管理条件を少なくす
ることができ都合がよい、
するために、サブストレイ２０の測温素子５０に対向す
る位置に測温素子５０より大きめの面積を有する測温素
子配置用凹部２２を設けた。このように構成することに
よって、ダイヤフラム１０に取り付けた測温素子５０が
サブストレイト２０に当たることを回避することができ
る。さらに、静電容量型圧力センサでは、圧力検出素子
に抵抗体を用いていないので、再焼成（リファイア）の
影響はほとんどなくなり、製造上の管理条件を少なくす
ることができ都合がよい、
【００３３】この実施の形態では、測温素子５０をダイ
ヤフラム１０に取り付ける例を示したが、サブストレイ
ト２０に凹部を形成し、その凹部に測温素子５０を取り
付けることも可能である。
ヤフラム１０に取り付ける例を示したが、サブストレイ
ト２０に凹部を形成し、その凹部に測温素子５０を取り
付けることも可能である。
【００３４】さらに、上記説明においては、電気絶縁性
材料としてセラミックを例に取って説明したが、電気絶
縁性材料としては、アルミナ、ジルコニア、酸化珪素な
どのセラミックの他に表面が絶縁処理された不銹鋼など
の金属を用いることができる。
材料としてセラミックを例に取って説明したが、電気絶
縁性材料としては、アルミナ、ジルコニア、酸化珪素な
どのセラミックの他に表面が絶縁処理された不銹鋼など
の金属を用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、圧力測定個所の温度を
正確に測定することができ、また、圧力測定個所の温度
が変化しても、それに対応して温度を正確に測定するこ
とにより、圧力を正確に測定することができ、そして、
特別な取付スペースのいらない圧力センサを得ることが
できる。
正確に測定することができ、また、圧力測定個所の温度
が変化しても、それに対応して温度を正確に測定するこ
とにより、圧力を正確に測定することができ、そして、
特別な取付スペースのいらない圧力センサを得ることが
できる。
【００３６】さらに、本発明の第２の実施の形態によれ
ば、圧力検出用抵抗体と温度検出用素子をダイヤフラム
とサブストレイトに分けて配置したので、、温度検出用
素子の配置の自由度が増すとともに、抵抗体と温度検出
用素子を別々に印刷・焼成することができ、焼成工程の
重複（再焼成）によって、抵抗体などの特性が変化する
ことを最小限に留めることができる。
ば、圧力検出用抵抗体と温度検出用素子をダイヤフラム
とサブストレイトに分けて配置したので、、温度検出用
素子の配置の自由度が増すとともに、抵抗体と温度検出
用素子を別々に印刷・焼成することができ、焼成工程の
重複（再焼成）によって、抵抗体などの特性が変化する
ことを最小限に留めることができる。
【００３７】さらに、本発明の第３の実施の形態になる
静電容量型圧力検出素子は、抵抗体を用いていないの
で、再焼成による影響を受けることをほとんどなくすこ
とができ、製造管理が容易になる。
静電容量型圧力検出素子は、抵抗体を用いていないの
で、再焼成による影響を受けることをほとんどなくすこ
とができ、製造管理が容易になる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の圧力センサのダイ
ヤフラムの平面形状を示す平面図。
ヤフラムの平面形状を示す平面図。
【図２】図１に示した圧力センサの縦断面形状を示す断
面図。
面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の圧力センサのダイ
ヤフラムの平面形状を示す平面図。
ヤフラムの平面形状を示す平面図。
【図４】図３に示した圧力センサの縦断面形状を示す断
面図。
面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の圧力センサのダイ
ヤフラムの平面形状を示す平面図。
ヤフラムの平面形状を示す平面図。
【図６】図５に示した圧力センサの縦断面形状を示す断
面図。
面図。
１ 圧力センサ １０ ダイヤフラム ２０ サブストレイト ２１ ピン挿入孔 ２２ 測温素子配置用凹部 ３０ 封着ガラス ３１ 開口 ４０ 圧力検出素子 ４１ 抵抗体 ４２ 電極パッド ４３ リード ４５，４６ 静電電極 ５０ 測温素子 ６０ ピン ６１ 導電ペースト
Claims (5)
- 【請求項１】 電気絶縁性材料からなるダイヤフラム
と、電気絶縁性材料からなるサブストレイトと、前記ダ
イヤフラムの周辺と前記サブストレイトの周辺を封着す
る封着ガラスと、前記ダイヤフラム上または前記ダイヤ
フラム上と前記サブストレイト上に設けられた圧力検出
素子とを具備する圧力センサにおいて、 ダイヤフラムまたはサブストレイトの対向する面のいず
れかに少なくとも１つの測温素子を設けたことを特徴と
する圧力センサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧力センサにおいて、測
温素子をダイヤフラムまたはサブストレイト上でガラス
封着部内に設けたことを特徴とする圧力センサ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の圧力セ
ンサにおいて、圧力検出素子はダイヤフラムの表面に設
けられた複数の抵抗体からなる歪ゲージからなり、該圧
力検出素子の電極と測温素子の電極とが接続されている
ことを特徴とする圧力センサ。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の圧力セ
ンサにおいて、圧力検出素子は、ダイヤフラムおよびサ
ブストレイトにそれぞれ対向して設けられた電極からな
る静電容量型圧力検出素子であり、該サブストレイトの
測温素子に対向した位置に測温素子配置用凹部を設けた
ことを特徴とする圧力センサ。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項２のいずれかに記
載の圧力センサにおいて、電気絶縁性材料は、アルミ
ナ、ジルコニア、酸化珪素などのセラミックまたは表面
絶縁処理された不銹鋼などの金属であることを特徴とす
る圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25482297A JPH1194667A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25482297A JPH1194667A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1194667A true JPH1194667A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17270360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25482297A Pending JPH1194667A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1194667A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002236070A (ja) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Tgk Co Ltd | 圧力センサ |
| EP1174696B1 (de) * | 2000-07-20 | 2012-03-28 | VEGA Grieshaber KG | Druckmesszelle mit Temperatursensor |
| JP2016130688A (ja) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | 長野計器株式会社 | センサモジュール及びセンサモジュールの製造方法 |
| JP2022500875A (ja) * | 2018-09-17 | 2022-01-04 | ハッチンソン テクノロジー インコーポレイテッドHutchinson Technology Incorporated | 統合されたセンサおよび回路 |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP25482297A patent/JPH1194667A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1174696B1 (de) * | 2000-07-20 | 2012-03-28 | VEGA Grieshaber KG | Druckmesszelle mit Temperatursensor |
| JP2002236070A (ja) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Tgk Co Ltd | 圧力センサ |
| JP2016130688A (ja) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | 長野計器株式会社 | センサモジュール及びセンサモジュールの製造方法 |
| JP2022500875A (ja) * | 2018-09-17 | 2022-01-04 | ハッチンソン テクノロジー インコーポレイテッドHutchinson Technology Incorporated | 統合されたセンサおよび回路 |
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