JPS62191730A - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
- Publication number
- JPS62191730A JPS62191730A JP62027985A JP2798587A JPS62191730A JP S62191730 A JPS62191730 A JP S62191730A JP 62027985 A JP62027985 A JP 62027985A JP 2798587 A JP2798587 A JP 2798587A JP S62191730 A JPS62191730 A JP S62191730A
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- JP
- Japan
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- diaphragm
- pressure
- support
- pressure sensor
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- Pending
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
- G01L9/0052—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
- G01L9/0055—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements bonded on a diaphragm
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】
(産業上の利用分野)
本発明は圧力センサに関し、さらに詳述すれば支持体と
、ダイヤフラムよりなる圧力センサであって、該ダイヤ
フラムの周辺部は支持体に接着されると共に、中央部は
該支持体から浮いた状態とし、支持体に対向する面に圧
電抵抗性トランスデユーサとして動作する少なくとも一
つの厚みのあるフィルム状抵抗体を備えて、圧力が加わ
るとダイヤフラムは支持体の方に向かって弾性変形する
圧力センサに関する。
、ダイヤフラムよりなる圧力センサであって、該ダイヤ
フラムの周辺部は支持体に接着されると共に、中央部は
該支持体から浮いた状態とし、支持体に対向する面に圧
電抵抗性トランスデユーサとして動作する少なくとも一
つの厚みのあるフィルム状抵抗体を備えて、圧力が加わ
るとダイヤフラムは支持体の方に向かって弾性変形する
圧力センサに関する。
(従来技術)
この種の圧力センサの従来例を添付の第1図から第3図
に示す。公知の如く、これは実質的に円状で、通常セラ
ミック1オで造られた硬い支持体lを有し、その上面に
は、支持体(第2図)に設けた平坦な窪み部1bを囲う
ように構成た環状の突起Iaか設けられている。センサ
には更にダイヤフラム2が設けてあり、通常円状のセラ
ミック材で構成されている。その厚みは、例えば約50
0ミクロンである。このダイヤフラムはその周辺部にお
いて支持体1の環状突起部1aの上面と接着剤3の層に
より固着されている。通常、ダイヤフラム2および支持
体1の突出部1aはシルク・スクリーン・プリンティン
グにより透明な接着剤の層を設け、ダイヤフラムと支持
体とをオーブンの中で並置し接着層を溶解する。接着工
程の前に、支持体lに面するダイヤフラム2の面2aに
、圧電抵抗トランスデユーサからなる歪みゲージとして
動作する厚みのあるフィルム状の抵抗体Rと、それろを
相互および外部に電気的に接続するための導電膜(これ
らもシルク・スクリーン・プリンティングによるフィル
ム蒸着の技術により設けられる)がさらに設けられる。
に示す。公知の如く、これは実質的に円状で、通常セラ
ミック1オで造られた硬い支持体lを有し、その上面に
は、支持体(第2図)に設けた平坦な窪み部1bを囲う
ように構成た環状の突起Iaか設けられている。センサ
には更にダイヤフラム2が設けてあり、通常円状のセラ
ミック材で構成されている。その厚みは、例えば約50
0ミクロンである。このダイヤフラムはその周辺部にお
いて支持体1の環状突起部1aの上面と接着剤3の層に
より固着されている。通常、ダイヤフラム2および支持
体1の突出部1aはシルク・スクリーン・プリンティン
グにより透明な接着剤の層を設け、ダイヤフラムと支持
体とをオーブンの中で並置し接着層を溶解する。接着工
程の前に、支持体lに面するダイヤフラム2の面2aに
、圧電抵抗トランスデユーサからなる歪みゲージとして
動作する厚みのあるフィルム状の抵抗体Rと、それろを
相互および外部に電気的に接続するための導電膜(これ
らもシルク・スクリーン・プリンティングによるフィル
ム蒸着の技術により設けられる)がさらに設けられる。
このような構成よりなる圧力センサの動作は、説明ずろ
。第3図の矢印Sで示すようにダイヤフラム2に外部か
ら圧力が加わると、ダイヤフラム2はその弾性により支
持体1の方向に変形する。
。第3図の矢印Sで示すようにダイヤフラム2に外部か
ら圧力が加わると、ダイヤフラム2はその弾性により支
持体1の方向に変形する。
その結果、フィルム抵抗体6ら変形しその抵抗値ら変化
する。この抵抗の変化を公知の外部回路により検出すれ
ばよい。
する。この抵抗の変化を公知の外部回路により検出すれ
ばよい。
ところが、第1図から第3図で説明した公知の圧力セン
サは次の問題点がある。通常、ダイヤフラムの大きさは
、センサが測定しようとする圧力の範囲に応じて決めて
いる。すなわち、圧力の測定範囲が比較的低い場合はダ
イヤフラムの厚みは比較的薄く、他方圧力測定範囲が比
較的高い場合はダイヤフラムは厚くしなければならない
。
サは次の問題点がある。通常、ダイヤフラムの大きさは
、センサが測定しようとする圧力の範囲に応じて決めて
いる。すなわち、圧力の測定範囲が比較的低い場合はダ
イヤフラムの厚みは比較的薄く、他方圧力測定範囲が比
較的高い場合はダイヤフラムは厚くしなければならない
。
ある特定使用においても対応できるよう、所定の測定範
囲内での圧力には言うまでもなく耐え得るが、測定範囲
の最大圧力よりも更に高い圧力にも耐え得るように構成
される必要がある。例えば、0.5〜2バールの範囲で
圧力を測定するように構成されたセンサにあっては、゛
ノ2:全性の面から、例えば10バールまでの圧力に耐
え得るように構成する必要がある。この場合、圧力セン
サのダイヤフラムはこれらの要求を満たずように作られ
ているので、ダイヤフラムは大きくなりIOバールの圧
力に対しても塑性変形することなく、その弾性力の範囲
内で変形するよう構成されている。従ってこの基準によ
りダイヤフラムを構成すれば、実用面においてセンサの
感度が劣化し、測定範囲が例えば5バールのもので、そ
の測定範囲内で圧力が変化したとしてもダイヤフラムの
変形は比較的狭い範囲で変化する。
囲内での圧力には言うまでもなく耐え得るが、測定範囲
の最大圧力よりも更に高い圧力にも耐え得るように構成
される必要がある。例えば、0.5〜2バールの範囲で
圧力を測定するように構成されたセンサにあっては、゛
ノ2:全性の面から、例えば10バールまでの圧力に耐
え得るように構成する必要がある。この場合、圧力セン
サのダイヤフラムはこれらの要求を満たずように作られ
ているので、ダイヤフラムは大きくなりIOバールの圧
力に対しても塑性変形することなく、その弾性力の範囲
内で変形するよう構成されている。従ってこの基準によ
りダイヤフラムを構成すれば、実用面においてセンサの
感度が劣化し、測定範囲が例えば5バールのもので、そ
の測定範囲内で圧力が変化したとしてもダイヤフラムの
変形は比較的狭い範囲で変化する。
上記従来のセンサにおいては、測定範囲の最大圧力より
も高い圧力に対しても耐え得ろようダイヤフラムの大き
さが構成されているので、測定範囲内での圧力に対して
は感度が悪いという欠点があった。
も高い圧力に対しても耐え得ろようダイヤフラムの大き
さが構成されているので、測定範囲内での圧力に対して
は感度が悪いという欠点があった。
(発明の目的)
本発明の目的は上述の欠点を解消した圧力センサを提(
共することにある。
共することにある。
(発明の構成)
この目的を達成するため、本発明にかかる圧力センサに
おいては、ダイヤフラムに接続される支持体の面は平坦
になっており、接着層の厚みを調整し、圧力が加わって
ない場合(休止時)のダイヤフラムと支持体の面との距
離が、測定範囲の最大圧力が加わったときダイヤフラム
か変形する距離と等しくなるよう構成されている。
おいては、ダイヤフラムに接続される支持体の面は平坦
になっており、接着層の厚みを調整し、圧力が加わって
ない場合(休止時)のダイヤフラムと支持体の面との距
離が、測定範囲の最大圧力が加わったときダイヤフラム
か変形する距離と等しくなるよう構成されている。
従って、本発明にかかるセンサにおいては、実質的に測
定範囲の最大圧力もしくはそれを少し越える圧力に耐え
るよう、すなわち、かかる圧力で折れ曲がって元の状態
に戻らなくなることなく弾性力の範囲内で変形するよう
ダイヤフラムの大きさを決めることができろ。らし、セ
ンサのダイヤフラムに加わる圧力が測定範囲の最大圧力
を越えるとすれば、ダイヤフラムは支持体1の面に当接
し過剰な圧力にも耐えることができる。
定範囲の最大圧力もしくはそれを少し越える圧力に耐え
るよう、すなわち、かかる圧力で折れ曲がって元の状態
に戻らなくなることなく弾性力の範囲内で変形するよう
ダイヤフラムの大きさを決めることができろ。らし、セ
ンサのダイヤフラムに加わる圧力が測定範囲の最大圧力
を越えるとすれば、ダイヤフラムは支持体1の面に当接
し過剰な圧力にも耐えることができる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を添付図に従って詳述する。
第4図、第5図は本発明にかかる圧カセンザを示し、そ
れは、例えばセラミック伺て構成された支持体10と、
例えば薄い円板状でセラミック(Aより構成されるダイ
ヤフラム20を有し、ダイヤフラム20は支持体10に
固定さ!tている。特に第5図に示すように、支持体1
0の上面10aは平坦になっている。ダイヤフラム20
は環状の接着剤層30により支持体IOに支持され固定
されろ。接着剤の層の厚みDは正確に調整され、休止時
における支持体10の上面10aとダイヤフラム20と
の距離が、測定範囲の最大圧力か加わったときにダイヤ
フラム20が窪む距離と実質的に等しい距離になるよう
に構成されている。従って、例えば圧力センサが最大5
バールまで測定するように構成されろとすれば、接着層
の厚みを調整し、休止時におけるダイヤフラム20と支
持体10の面10aとの距離が最大圧力5バールにより
ダイヤフラムが弾性変形して窪む距離と等しくなるよう
構成する。この場合、らしダイヤフラム20に10バー
ルの圧力が加わったとすれば、第6図に示すようにダイ
ヤフラムは支持体IOの而10aと圧接され余分の圧力
を支持体10で吸収する。
れは、例えばセラミック伺て構成された支持体10と、
例えば薄い円板状でセラミック(Aより構成されるダイ
ヤフラム20を有し、ダイヤフラム20は支持体10に
固定さ!tている。特に第5図に示すように、支持体1
0の上面10aは平坦になっている。ダイヤフラム20
は環状の接着剤層30により支持体IOに支持され固定
されろ。接着剤の層の厚みDは正確に調整され、休止時
における支持体10の上面10aとダイヤフラム20と
の距離が、測定範囲の最大圧力か加わったときにダイヤ
フラム20が窪む距離と実質的に等しい距離になるよう
に構成されている。従って、例えば圧力センサが最大5
バールまで測定するように構成されろとすれば、接着層
の厚みを調整し、休止時におけるダイヤフラム20と支
持体10の面10aとの距離が最大圧力5バールにより
ダイヤフラムが弾性変形して窪む距離と等しくなるよう
構成する。この場合、らしダイヤフラム20に10バー
ルの圧力が加わったとすれば、第6図に示すようにダイ
ヤフラムは支持体IOの而10aと圧接され余分の圧力
を支持体10で吸収する。
従って、実際センサが耐えろことかできる圧力は、支持
体10か耐え得ろ圧力に等しい。
体10か耐え得ろ圧力に等しい。
休止時におけるダイヤフラムと支持体との間の距離は支
持体およびダイヤフラムのそれぞれにシルク・スクリー
ン・プリンティングにより付与される接着剤の層の厚み
を加減することにより正確に調整することかできる。典
型的な例においては、休止時のダイヤプラムと支持体と
の距離は数10ミクロンのオーダーである。
持体およびダイヤフラムのそれぞれにシルク・スクリー
ン・プリンティングにより付与される接着剤の層の厚み
を加減することにより正確に調整することかできる。典
型的な例においては、休止時のダイヤプラムと支持体と
の距離は数10ミクロンのオーダーである。
好ましい実施例においては、第5図および第6図に示す
ように支持体10の面10aで、ダイヤフラム20の中
央に設けたフィルム状の抵抗体Rに対向した位置に四部
tabが形成されている。
ように支持体10の面10aで、ダイヤフラム20の中
央に設けたフィルム状の抵抗体Rに対向した位置に四部
tabが形成されている。
従って、第6図に示すように、圧力か加わりダイヤフラ
ム20が支持体10に当接して乙、フィルム状抵抗体は
四部10bに嵌まり込み支持体にあたることがないので
その損傷を回避することができる。
ム20が支持体10に当接して乙、フィルム状抵抗体は
四部10bに嵌まり込み支持体にあたることがないので
その損傷を回避することができる。
以上、詳述した如く本発明にかかる圧カセンザは所期の
目的を達する有益なものである。
目的を達する有益なものである。
第1図は従来の圧カセンザの斜視図、第2図は第1図に
示す線II−IIに沿って切断した切断断面図、第3図
は第2図と同じ断面図であり動作を示す説明図、第4図
は本発明にかかる圧力センサの一実施例を示す斜視図、
第5図は第4図に示す線■−■に沿って切断した切断断
面図および第6図は第5図と同様な断面図で測定範囲の
最大圧力よりも高い圧力が加わったときの状態を示す説
明図である。 10・・支持体、 20・・・ダイヤフラム、30
接着剤。 特許出願人 マレリ・オートロニラJ・ソンエタ・ベル
・アチオニ
示す線II−IIに沿って切断した切断断面図、第3図
は第2図と同じ断面図であり動作を示す説明図、第4図
は本発明にかかる圧力センサの一実施例を示す斜視図、
第5図は第4図に示す線■−■に沿って切断した切断断
面図および第6図は第5図と同様な断面図で測定範囲の
最大圧力よりも高い圧力が加わったときの状態を示す説
明図である。 10・・支持体、 20・・・ダイヤフラム、30
接着剤。 特許出願人 マレリ・オートロニラJ・ソンエタ・ベル
・アチオニ
Claims (2)
- (1)強固な支持体(10)と、ダイヤフラム(20)
よりなる圧力センサであって、ダイヤフラム(20)の
周辺部は接着剤(30)の層により支持体(10)に固
着されると共に、支持体(10)に面するダイヤフラム
(20)の一方の面の中央部は、圧電抵抗性トランスデ
ューサとして作用する少なくとも一つのフィルム状の抵
抗体(R)を保持して、該ダイヤフラム(20)の他方
の面に外部圧力が加わると、該ダイヤフラム(20)は
支持体(10)方向に弾性変形するように構成し、更に
該ダイヤフラム(20)が設けてある支持体(10)の
面(10a)を平面とすると共に、外部から圧加が加わ
らない休止時におけるダイヤフラム(20)と該支持体
(10)の面(10a)との距離(D)を、圧力測定範
囲の最大圧力が加わったときのダイヤフラムの変形距離
と実質的に等しくなるよう接着剤(30)の厚さを調整
して構成したことを特徴とする圧力センサ。 - (2)特許請求の範囲第1項記載の圧力センサであって
、上記抵抗体(R)と対向する位置で上記支持体(10
)の面(10a)に凹部(10b)を形成したことを特
徴とする圧力センサ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT67097/86A IT1187900B (it) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | Dispositivo sensore di pressione |
IT67097-A/86 | 1986-02-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62191730A true JPS62191730A (ja) | 1987-08-22 |
Family
ID=11299547
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62027985A Pending JPS62191730A (ja) | 1986-02-10 | 1987-02-09 | 圧力センサ |
JP1996008971U Expired - Lifetime JP2547374Y2 (ja) | 1986-02-10 | 1996-09-05 | 圧力センサ |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1996008971U Expired - Lifetime JP2547374Y2 (ja) | 1986-02-10 | 1996-09-05 | 圧力センサ |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4782319A (ja) |
JP (2) | JPS62191730A (ja) |
BE (1) | BE1000830A4 (ja) |
BR (1) | BR8700717A (ja) |
CH (1) | CH669848A5 (ja) |
DE (1) | DE3703697A1 (ja) |
ES (1) | ES1001567Y (ja) |
FR (1) | FR2594224B1 (ja) |
GB (1) | GB2186376B (ja) |
IT (1) | IT1187900B (ja) |
NL (1) | NL8700312A (ja) |
PT (1) | PT84262B (ja) |
Families Citing this family (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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FR2648910B1 (fr) * | 1989-06-21 | 1993-10-01 | Propulsion Ste Europeenne | Capteur a membrane a concentration de deformations |
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US5189777A (en) * | 1990-12-07 | 1993-03-02 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method of producing micromachined differential pressure transducers |
DE4111149A1 (de) * | 1991-04-06 | 1992-10-08 | Bosch Gmbh Robert | Drucksensor |
DE4115420A1 (de) * | 1991-05-10 | 1992-11-12 | Fraunhofer Ges Forschung | Drucksensor |
EP0530434A1 (de) * | 1991-08-09 | 1993-03-10 | Siemens-Albis Aktiengesellschaft | Druckfühler |
CH683377A5 (de) * | 1991-08-09 | 1994-02-28 | Siemens Ag Albis | Druckfühler. |
AU658524B1 (en) * | 1993-08-17 | 1995-04-13 | Yokogawa Electric Corporation | Semiconductor type differential pressure measurement apparatus and method for manufacturing the same |
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JP2584201B2 (ja) * | 1994-01-14 | 1997-02-26 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 力変換器、コンピュータ・システムおよびキーボード |
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