JPS5819529A - 圧力検出装置 - Google Patents
圧力検出装置Info
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- JPS5819529A JPS5819529A JP57122277A JP12227782A JPS5819529A JP S5819529 A JPS5819529 A JP S5819529A JP 57122277 A JP57122277 A JP 57122277A JP 12227782 A JP12227782 A JP 12227782A JP S5819529 A JPS5819529 A JP S5819529A
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- Japan
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- detection device
- pressure
- pressure detection
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/12—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術水準
本発明は金属片刃・らエツチング成形により成形された
圧力に依存して変形する金属の導電性の振動板を有し、
その振動板が振動板と絶縁さｔ″Ｌ？Ｃ金属面に対置し
、この金属面が前記振動板と共にコンデンサの電極を形
成する、例えば内燃機関の吸入空気の圧力検出に用いら
れる、圧力検出装置に関する。この種の圧力検出装置は
Ｐイツ連邦共和国特許公開公報第２９３８２０５号によ
り公知である。公知の装置では電極を形成する金属面が
薄い導電層の形で絶縁板の一つの面に付着されている。
圧力に依存して変形する金属の導電性の振動板を有し、
その振動板が振動板と絶縁さｔ″Ｌ？Ｃ金属面に対置し
、この金属面が前記振動板と共にコンデンサの電極を形
成する、例えば内燃機関の吸入空気の圧力検出に用いら
れる、圧力検出装置に関する。この種の圧力検出装置は
Ｐイツ連邦共和国特許公開公報第２９３８２０５号によ
り公知である。公知の装置では電極を形成する金属面が
薄い導電層の形で絶縁板の一つの面に付着されている。
振動板は薄層として形成され絶縁板の上に設けられた導
電路の上にろう付により取り付けられる。このことによ
り公知の装置では実効エアギャップ、ひいては測定容量
が温度に強く依存するという欠点が生じる。また振動板
ｔろう付けする際に、例えばニッケルめっきや金めつき
のような高価な工程を経なければならない。さらに圧力
発信器から排気される体積が小さいので、現在測定しう
る漏れ量を下回る場合でも十分な寿命が得られなくなる
。
電路の上にろう付により取り付けられる。このことによ
り公知の装置では実効エアギャップ、ひいては測定容量
が温度に強く依存するという欠点が生じる。また振動板
ｔろう付けする際に、例えばニッケルめっきや金めつき
のような高価な工程を経なければならない。さらに圧力
発信器から排気される体積が小さいので、現在測定しう
る漏れ量を下回る場合でも十分な寿命が得られなくなる
。
本発明の効果、利点
本発明による圧力検出装置は公知の装置に対し次のよう
な利点を有している。即ち、温度による影響を著しく受
は難く、また過負荷にｔ’ｔとんどならず、構造が非常
に簡単でコスト面で有利であることである。
な利点を有している。即ち、温度による影響を著しく受
は難く、また過負荷にｔ’ｔとんどならず、構造が非常
に簡単でコスト面で有利であることである。
実施態様項記載の構成にＬｖさらに改善に加えることか
可能である。即ち、与えられた評価１白路を用いて振動
板のエツチングの深さの、製作のばらつきと入力答方お
よび１路容量のばらっきとｔ調整するどとができる。
可能である。即ち、与えられた評価１白路を用いて振動
板のエツチングの深さの、製作のばらつきと入力答方お
よび１路容量のばらっきとｔ調整するどとができる。
実施例の説明
第１図に示す容量膨圧力発振器は金属の外部リング１を
有する。外部リング１の内部には加圧ガラス融着部２に
より金属の中央電極３が取りつけられている。外部リン
グ１に金属薄片刃・らエツチング成形された振動板ヰの
縁が圧力密に取りつけられている。振動板ヰの外部リン
グｌへの取りつけは溶接継ぎ目７によって行なわれる。
有する。外部リング１の内部には加圧ガラス融着部２に
より金属の中央電極３が取りつけられている。外部リン
グ１に金属薄片刃・らエツチング成形された振動板ヰの
縁が圧力密に取りつけられている。振動板ヰの外部リン
グｌへの取りつけは溶接継ぎ目７によって行なわれる。
振動板４は中空空間５１を取囲み、中空空間５は排気さ
れている。振動板４は対向して取りつけられた中央電極
３と共にコンデンサ全形成する。振動板Φに外部から加
わる圧力Ｐが大きくなればなるほど、コンデンサの容量
Ｃは益々増大する。その際振動板４は中央電極３に向っ
て罠わむことになる。外部圧力Ｐに依存する信号は外部
リング１および中央電極３に接続された端子６から取り
出される。
れている。振動板４は対向して取りつけられた中央電極
３と共にコンデンサ全形成する。振動板Φに外部から加
わる圧力Ｐが大きくなればなるほど、コンデンサの容量
Ｃは益々増大する。その際振動板４は中央電極３に向っ
て罠わむことになる。外部圧力Ｐに依存する信号は外部
リング１および中央電極３に接続された端子６から取り
出される。
振動板ヰが載置されに外部リングｌの表面および中央電
極３の端面は研磨ないしラッピングによって平面にされ
ている。この平面化により、エツチング成形によりエア
ギャップの大きさに正確に保持することができる。振動
板４はレーザビーム溶接あるいは電子ビーム溶接によっ
テ外部すングＩＫ取りつけられる。この溶接工程ではレ
ーザビームあるいは電子ビームの位置を固定し、振動板
ヰの溶接される部分に、レーザビームあるいは電子ビー
ムのところｔ通過させるか、溶接される部分？固定し、
レーザビームあるいは電子ビームを移動させてもよい。
極３の端面は研磨ないしラッピングによって平面にされ
ている。この平面化により、エツチング成形によりエア
ギャップの大きさに正確に保持することができる。振動
板４はレーザビーム溶接あるいは電子ビーム溶接によっ
テ外部すングＩＫ取りつけられる。この溶接工程ではレ
ーザビームあるいは電子ビームの位置を固定し、振動板
ヰの溶接される部分に、レーザビームあるいは電子ビー
ムのところｔ通過させるか、溶接される部分？固定し、
レーザビームあるいは電子ビームを移動させてもよい。
この溶接工程は真空中で行なうのが有利であり、その場
合中空空間５の後での排気工程を省くことができる。さ
らに溶接工程で生じる熱のために振動板ヰが湾曲しない
よう留意する必要がある。この湾曲は振動板４全加圧板
により加圧することで回避される。その場合、加圧板全
永久磁石とすると好都合である。そうすれば、加圧板を
振動板舎に同期して動かす必要がなくなる〃為らである
。溶接に必要なエネルギーｔさらに低減するために、振
動板ヰはそれが外部リングｌと溶接される同じ場所で、
横断面を小さくするため、付加的にエツチング成形され
る。（第１図す参照〕 温度の影響音量けないようにするため、振動板生と外部
リング１は同じ材料からつくられる加圧ガラス融着部２
は第１図に示す横断面において中央電極３お工び外部リ
ング１よりも小さな幅を有する。し罠がって、振動板牛
と加圧ガラス融着部２間の距離は、振動板ヰと中央電極
３間の距離ニジも大きくなる。この構成により、エアギ
ャップによって与えられる特性音度えることなく中空空
間５ヶ大きくすることができる。
合中空空間５の後での排気工程を省くことができる。さ
らに溶接工程で生じる熱のために振動板ヰが湾曲しない
よう留意する必要がある。この湾曲は振動板４全加圧板
により加圧することで回避される。その場合、加圧板全
永久磁石とすると好都合である。そうすれば、加圧板を
振動板舎に同期して動かす必要がなくなる〃為らである
。溶接に必要なエネルギーｔさらに低減するために、振
動板ヰはそれが外部リングｌと溶接される同じ場所で、
横断面を小さくするため、付加的にエツチング成形され
る。（第１図す参照〕 温度の影響音量けないようにするため、振動板生と外部
リング１は同じ材料からつくられる加圧ガラス融着部２
は第１図に示す横断面において中央電極３お工び外部リ
ング１よりも小さな幅を有する。し罠がって、振動板牛
と加圧ガラス融着部２間の距離は、振動板ヰと中央電極
３間の距離ニジも大きくなる。この構成により、エアギ
ャップによって与えられる特性音度えることなく中空空
間５ヶ大きくすることができる。
第２図は第１図の圧力発信器から生じた信号全処理する
評価回路を示す。その場合、ｒイツ連邦共和国特許公開
第２９３８２０５号公−報にし罠がい、この回路は圧力
発信器の裏側あるいは別個のプリント配線板上に配置さ
れ、端子６と接続される。第２図ではδによって圧力発
信器會示す。第１端子は接地され、第２端子はｎチャン
ネル接合形電界効果形トランジスタ９・！０よりなるイ
ンピーダンス変換器に接続され他方第１のポテンショメ
ータ１６に介してＲｃ−発振器１１の出力側と接続され
ている。ＲＣ−発振器１１は演算増幅器と共にマルチバ
イブレータとして動作させることができる。インピーダ
ンス変換器９・１０の出力側はＲＣ−発振器９・１０の
入力側と接続され、さらに演算増幅器１２の非反転入力
側に接続されている。演算増幅器１２０反転入力側はコ
ンデンサ１．ｌｌ−介して接地されている。演算増幅器
１２の出力側は一方では抵抗１４’に介してインピーダ
ンス変換器９・１００入力側に接続され、それにより圧
力発信器８と接続されている。また、演算増幅器（７）
出力側は第２のポテンショメータ１５を介して演算増幅
器の反転入力側に帰還接続されている。
評価回路を示す。その場合、ｒイツ連邦共和国特許公開
第２９３８２０５号公−報にし罠がい、この回路は圧力
発信器の裏側あるいは別個のプリント配線板上に配置さ
れ、端子６と接続される。第２図ではδによって圧力発
信器會示す。第１端子は接地され、第２端子はｎチャン
ネル接合形電界効果形トランジスタ９・！０よりなるイ
ンピーダンス変換器に接続され他方第１のポテンショメ
ータ１６に介してＲｃ−発振器１１の出力側と接続され
ている。ＲＣ−発振器１１は演算増幅器と共にマルチバ
イブレータとして動作させることができる。インピーダ
ンス変換器９・１０の出力側はＲＣ−発振器９・１０の
入力側と接続され、さらに演算増幅器１２の非反転入力
側に接続されている。演算増幅器１２０反転入力側はコ
ンデンサ１．ｌｌ−介して接地されている。演算増幅器
１２の出力側は一方では抵抗１４’に介してインピーダ
ンス変換器９・１００入力側に接続され、それにより圧
力発信器８と接続されている。また、演算増幅器（７）
出力側は第２のポテンショメータ１５を介して演算増幅
器の反転入力側に帰還接続されている。
インピーダンス変換器９・１ｏの使用目的はＲＣ−発振
器１１の入力抵抗および入力容量を低減させることであ
る。このことにより、発振器として自由に人手できる集
積化コンパレータ全使用することができる。その回路の
人力容量は工ないし２．５ｐＦである。演算増幅器１２
、抵抗１４１．？テンショＪ−タ１５およびコンデンサ
１３よりなる回路網は避けられない回路容量および入力
容量全補償するにめに用いられる１、この補償回路網は
負性の容量のように作用し、その容量値はコンデンサ１
３の容量と抵抗１牛、１５の抵抗値の商との積によって
定まる。
器１１の入力抵抗および入力容量を低減させることであ
る。このことにより、発振器として自由に人手できる集
積化コンパレータ全使用することができる。その回路の
人力容量は工ないし２．５ｐＦである。演算増幅器１２
、抵抗１４１．？テンショＪ−タ１５およびコンデンサ
１３よりなる回路網は避けられない回路容量および入力
容量全補償するにめに用いられる１、この補償回路網は
負性の容量のように作用し、その容量値はコンデンサ１
３の容量と抵抗１牛、１５の抵抗値の商との積によって
定まる。
圧力発信器の測定しようとする圧力範囲の下限での容量
変化の割合と上限での容量変化の割合とは異っているの
だが、補償回路網の容量を第２のポテンショメータ１５
によって調整することにより圧力発信器全回−の割合、
すなわち同じ容量の変化となるように調整することカニ
できる。このようにして、振動板ヰのエツチングの深さ
の製作のばらつきと大量容量および回路容量のばらつき
全抵抗の調整によって調整することができる。
変化の割合と上限での容量変化の割合とは異っているの
だが、補償回路網の容量を第２のポテンショメータ１５
によって調整することにより圧力発信器全回−の割合、
すなわち同じ容量の変化となるように調整することカニ
できる。このようにして、振動板ヰのエツチングの深さ
の製作のばらつきと大量容量および回路容量のばらつき
全抵抗の調整によって調整することができる。
本発明による圧力検出装置は特に内燃機関の吸入空気圧
？求めるのに適する。またこの検出装置は、寸法が小さ
く温度の影響を受は難いため内燃機関の吸気管中に組み
込むことができる。その際、検出装置は個々の吸入空気
圧に依存して変化する電気量、殊にＲＣ−発振器１１の
出力側に生じる周波数全供給する。問題となる圧力範囲
にわたってこの周波数は線形の特性を示す。また第２の
ポテンショメータ１５’に用いた調整により種々の圧力
発信器は同じ周波数変化分？とるようになる。即ち、圧
力範囲の下限の周波数変化分と上限での周波数変化分と
は同じ値ｔとる。
？求めるのに適する。またこの検出装置は、寸法が小さ
く温度の影響を受は難いため内燃機関の吸気管中に組み
込むことができる。その際、検出装置は個々の吸入空気
圧に依存して変化する電気量、殊にＲＣ−発振器１１の
出力側に生じる周波数全供給する。問題となる圧力範囲
にわたってこの周波数は線形の特性を示す。また第２の
ポテンショメータ１５’に用いた調整により種々の圧力
発信器は同じ周波数変化分？とるようになる。即ち、圧
力範囲の下限の周波数変化分と上限での周波数変化分と
は同じ値ｔとる。
種々の圧力発信器の異なる周波数特性音、圧力に対する
周波数変化分が同じ周波数特性となルヨウに、第１のポ
テンショメータを用いて調整することにより、すべての
周波数特性音はぼ一致させることができる。したがって
どのような圧力発振器を用いても同じ圧力の下では同じ
出力周波数値が得られるのである。
周波数変化分が同じ周波数特性となルヨウに、第１のポ
テンショメータを用いて調整することにより、すべての
周波数特性音はぼ一致させることができる。したがって
どのような圧力発振器を用いても同じ圧力の下では同じ
出力周波数値が得られるのである。
第１図ａは本発明による圧力検出装置の容量膨圧力発信
器の断面略図、第１図すは振動板と外部リングとの溶接
部の細部會示す断面略図、第２図は本発明による圧力検
出装置の評価回路図？示す。 １・・・外部り、ング、２・・・加圧ガラス融着部、３
・・・中央電極、Φ・・・振動板、５・・・中空空間、
６・・・端子、７・・・溶接継目、１１・・・ＲＣ−発
振器、１２・・・演算増幅器。
器の断面略図、第１図すは振動板と外部リングとの溶接
部の細部會示す断面略図、第２図は本発明による圧力検
出装置の評価回路図？示す。 １・・・外部り、ング、２・・・加圧ガラス融着部、３
・・・中央電極、Φ・・・振動板、５・・・中空空間、
６・・・端子、７・・・溶接継目、１１・・・ＲＣ−発
振器、１２・・・演算増幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属片からエツチング成形によって成形された圧力
に依存して変形する金属の導電性の振動板？有し、前記
振動板が振動板と絶縁された金属面に対置し、この金属
面が前記振動板ト共にコンデンサの電極を形成する圧力
検出装置において、金属面が金属の中央電極（３）から
形成され、該中央電極か加圧ガラス融着部によって金属
の外部リング（１）の内側に固定され、振動板（４）が
外部リング（１）に気密〃・つ圧力密に取９つけられて
いることを特徴とする圧力検出装置。 ２、振動板（４）と外部へリング（１）とが同じ材料か
らなる特許請求の範囲第１項記載の圧力検出装置。 ３、振動板（４〕と中央電極（３〕お工び加圧ガラス融
着部（２）との間の中空空間（５）？大きくするため、
振動板−加圧ガラス融着部間の距離を振動板−中央電極
間の距離よりも大きくした特許請求の範囲第１項または
第２項記載の圧力検出装置。 ４、ＲＣ−発振器として構成された評価回路を設け、該
評価回路が入力抵抗と入力容量？低減させるため２つの
電界効果形トランジス、り（９・ｌＯンよりなるインピ
ーダンス変換器を有する特許請求の範囲第１項から第３
項のいずれかに記載された圧力検出装置。 ５、回路容量および入力容量を補償する回路網會設け、
該補償回路網が演算増幅器（１２）、前記演算増幅器の
入力側と接続されたコンデンサ（１３）、および前記演
算増幅器（１２〕の出力側に接続され、演算増幅器の２
つの入力側の１つに作用する２つの抵抗（１４・１５）
を有する特許請求の範囲第４項記載の圧力検出装置。 ６、容量値？調整するため２つの抵抗（１４・１５］の
一方が２テンシヨメータとして構成された特許請求の範
囲第５項記載の圧力検出装置。 ７、容量値會さらに調整するためＲＣ−発振器（１１）
の出力側とインピーダンス変換器（９・１０）の入力側
とｔ接続するボテンショノータ會設けた特許請求の範囲
第４項から第６項のいずｔ″Ｌかに記載の圧力検出装置
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE31280323 | 1981-07-16 | ||
| DE19813128032 DE3128032A1 (de) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | Anordnung zur erfassung eines druckes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819529A true JPS5819529A (ja) | 1983-02-04 |
Family
ID=6137005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57122277A Pending JPS5819529A (ja) | 1981-07-16 | 1982-07-15 | 圧力検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4475402A (ja) |
| JP (1) | JPS5819529A (ja) |
| DE (1) | DE3128032A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06247430A (ja) * | 1993-02-22 | 1994-09-06 | Napori Seika Kk | スティック状菓子の工程管理装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2570420B2 (ja) * | 1988-06-23 | 1997-01-08 | 富士電機株式会社 | 静電容量式圧力検出器 |
| US4987782A (en) * | 1989-10-03 | 1991-01-29 | Allied-Signal Inc. | Capacitive pressure transducer system |
| DE10052053A1 (de) * | 2000-10-19 | 2002-04-25 | Endress Hauser Gmbh Co | Druckmeßzelle |
| US6813954B2 (en) | 2001-05-25 | 2004-11-09 | Panametrics, Inc. | High sensitivity pressure sensor with long term stability |
| US6837112B2 (en) * | 2003-03-22 | 2005-01-04 | Stec Inc. | Capacitance manometer having a relatively thick flush diaphragm under tension to provide low hysteresis |
| US9714718B2 (en) * | 2015-06-05 | 2017-07-25 | Tlx Technologies, Llc | Sensor for connection detection and actuator including same |
| WO2022198728A1 (zh) * | 2021-03-23 | 2022-09-29 | 微传智能科技（上海）有限公司 | 女性盆底肌压力检测方法和系统 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2250471A (en) * | 1938-03-12 | 1941-07-29 | Hartford Nat Bank & Trust Co | Pressure measuring device |
| US2751530A (en) * | 1954-01-04 | 1956-06-19 | Honeywell Regulator Co | Differential pressure sensing unit |
| US3027769A (en) * | 1959-03-03 | 1962-04-03 | Grant W Coon | Diaphragm type capacitance transducer |
| US3232114A (en) * | 1962-06-15 | 1966-02-01 | Acton Lab Inc | Pressure transducer |
| US4168517A (en) * | 1977-11-10 | 1979-09-18 | Lee Shih Y | Capacitive pressure transducer |
| JPS5516228A (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-04 | Hitachi Ltd | Capacity type sensor |
| DE2938205A1 (de) * | 1979-09-21 | 1981-04-09 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kapazitiver druckgeber und auswerteeinrichtung hierfuer |
-
1981
- 1981-07-16 DE DE19813128032 patent/DE3128032A1/de not_active Ceased
-
1982
- 1982-06-30 US US06/393,782 patent/US4475402A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-07-15 JP JP57122277A patent/JPS5819529A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06247430A (ja) * | 1993-02-22 | 1994-09-06 | Napori Seika Kk | スティック状菓子の工程管理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4475402A (en) | 1984-10-09 |
| DE3128032A1 (de) | 1983-02-03 |
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