JPS62204137A - Pressure detector - Google Patents

Pressure detector

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Publication number
JPS62204137A
JPS62204137A JP4793886A JP4793886A JPS62204137A JP S62204137 A JPS62204137 A JP S62204137A JP 4793886 A JP4793886 A JP 4793886A JP 4793886 A JP4793886 A JP 4793886A JP S62204137 A JPS62204137 A JP S62204137A
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JP
Japan
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pressure
electrostrictive element
electrostrictive
diaphragm
housing
Prior art date
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Pending
Application number
JP4793886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akito Fukui
章人 福井
Naoki Hara
直樹 原
Makoto Ozaki
眞 尾崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP4793886A priority Critical patent/JPS62204137A/en
Publication of JPS62204137A publication Critical patent/JPS62204137A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect variation on static pressure accurately and to obtain a relatively small-sized pressure detector for high pressure by providing two electrostrictive elements for pressure detection and temperature compensation in a housing. CONSTITUTION:An electrostrictive element 1 is arranged in the housing 11 whose inside is formed in a bag shape and an electrostrictive element 2, on the other hand, is arranged opposite the top surface side of the element 1 while made of the same material with the element 1 and having the same temperature coefficient. A diaphragm 9 seals the entrance part of the housing 1 and a rod 10 as a pressure medium is arranged between the diaphragm 9 and element 1. Consequently, pressure applied to the diaphragm 9 is transmitted to the element 1 through the rod 10 and the element 1 varies in electrostatic capacity C with the pressure because of reverse electostriction effect. The element 2 also varies equally in capacity C with temperature and the both cancel each other, so that the variation in the capacity C is compensated. Further, while the pressure is applied, the value of the capacity C corresponding to it is maintained because of the properties of the electrostrictive elements and static pressure variation is detected.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧力検出器に係わり、例えば自動車のブレー
キオイルやエンジンシリンダ内の燃焼圧等の高圧用の圧
力検出器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pressure detector, and more particularly, to a pressure detector for high pressure such as brake oil of an automobile or combustion pressure in an engine cylinder.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の圧力検出器としてはピエゾ抵抗効果を利用したも
のや、金属歪ゲージを利用したものがあった。また、圧
電素子を使ったセンサとしては特開昭52−12328
3号公報等に示されるものがある。
Conventional pressure detectors include those that utilize piezoresistive effects and those that utilize metal strain gauges. In addition, as a sensor using a piezoelectric element, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-12328
There are some that are shown in Publication No. 3, etc.

〔本発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the present invention]

しかしながら、上記のピエゾ抵抗効果を利用したものに
おいては、これを用いて高圧用の圧力検出器を造る場合
、直接高圧力を検出できないので、高圧力をその値に応
じた低圧力として検出しており、高圧力を低圧力に変換
する装置が必要である。
However, when using the above-mentioned piezoresistance effect to make a pressure detector for high pressure, it is not possible to directly detect high pressure, so high pressure is detected as low pressure corresponding to the value. Therefore, a device is required to convert high pressure to low pressure.

そのため、複雑な構造となってしまいコスト及び信頼性
の点で問題があった。金属歪ゲージを使用したものにお
いては、高増幅度の増幅器を要するために応用分野が限
られてしまう。また、圧電素子を使ったセンサにおいて
は、圧電素子の性質から動的な圧力変化に対して検出し
易いが、静的な圧力変化をするのは難しいという問題が
あった。
This results in a complicated structure, which poses problems in terms of cost and reliability. In the case of using a metal strain gauge, the field of application is limited because an amplifier with a high amplification degree is required. In addition, sensors using piezoelectric elements have a problem in that they are easy to detect dynamic pressure changes due to the properties of the piezoelectric elements, but are difficult to detect static pressure changes.

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みて創案されたもの
で、構造が比較的簡単で、安価に製造することができ、
しかも静的な圧力変化も正確に検出でき、さらに、比較
的小型な高圧用の圧力検出器を提供することを目的とし
ている。
Therefore, the present invention was devised in view of the above problems, and has a relatively simple structure and can be manufactured at low cost.
Moreover, it is an object of the present invention to provide a relatively compact high-pressure pressure detector that can accurately detect static pressure changes.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

上記の目的を達成する為の本発明の圧力検出器は、内側
の形状を袋形状としたハウジングと、そのハウジング内
に配設された圧力検出用の第1の電歪素子と、その第1
の電歪素子の上面側あるいは下面側に相対するように配
設され、第1の電歪素子と同一材料で同一温度係数を有
する温度補償用の第2の電歪素子と、前記ハウジングの
袋形状の入口部を密封するダイヤフラムと、そのダイヤ
フラムと前記第1の電歪素子との間に配設された圧力媒
体たるロッドとから構成される。
To achieve the above object, the pressure sensor of the present invention includes a housing having a bag-shaped inner shape, a first electrostrictive element for pressure detection disposed inside the housing, and a first electrostrictive element for detecting pressure disposed inside the housing.
a second electrostrictive element for temperature compensation, which is disposed opposite to the upper surface side or the lower surface side of the electrostrictive element, and is made of the same material as the first electrostrictive element and has the same temperature coefficient; and a bag of the housing. It is composed of a diaphragm that seals the inlet portion of the shape, and a rod serving as a pressure medium disposed between the diaphragm and the first electrostrictive element.

〔作用〕[Effect]

上記の構成により、ダイヤフラムに加えられた圧力は、
ロッドを介して第1の電歪素子に伝えられ、第1の電歪
素子において、逆電歪効果(力が加わると電歪材料の誘
電率が変化すること)によりその圧力に応じた静電容量
の変化がある。ここで、電歪素子の誘電率は温度特性を
持っており、第1の電歪素子の静電容量は温度によって
も変化するが、第2の電歪素子についても温度によって
静電容量が同等に変化しており、両者は打ち消し合うの
で温度による静電容量の変化は補償された事になる。ま
た、電歪素子の性質から圧力が加わっている間は、それ
に応じた静電容量の値を維持し続けるので静的な圧力変
化に対しても検出できる。
With the above configuration, the pressure applied to the diaphragm is
The electrostatic charge is transmitted to the first electrostrictive element via the rod, and in the first electrostrictive element, an electrostatic charge is generated in response to the pressure due to the reverse electrostrictive effect (the dielectric constant of the electrostrictive material changes when force is applied). There is a change in capacity. Here, the dielectric constant of the electrostrictive element has temperature characteristics, and the capacitance of the first electrostrictive element changes depending on the temperature, but the capacitance of the second electrostrictive element also changes depending on the temperature. Since the two cancel each other out, the change in capacitance due to temperature has been compensated for. Furthermore, due to the nature of the electrostrictive element, while pressure is applied, it continues to maintain a corresponding capacitance value, so static pressure changes can also be detected.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図に示す実施例により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to embodiments shown in the drawings.

第1図に本発明の圧力検出器の第1実施例の断面図を示
す。第1図において、lは電歪効果を有する圧力検出用
の第1の電歪素子であり、中心に貫通穴をもつドーナツ
状の構造をしている。材質(組成)は、P b (Mg
+7z 、 Nbzzx)03−P bTie、系、P
 b (Mg+73. Nbzz:+)03−P bT
 i 03−B a (Z n 111. N bz/
+)03系或いはこれらの混合焼成体等のセラミックで
ある。1a+ibはA6.Ag等から成る電極であり、
第1の電歪素子1の両面に印刷、蒸着等の手段で取り付
けられている。2は温度補償用の第2の電歪素子であり
、センサボディ12の一部をはさんで第1の電歪素子と
相対する配置で、圧力の加わらない位置に取り付けてあ
り、第1の電歪素子と同一の材料、構成で同一の温度特
性を有する。2a、2bはA6.Ag等からなる電極で
あり、第2の電歪素子2の両面に取り付けられている。
FIG. 1 shows a sectional view of a first embodiment of the pressure detector of the present invention. In FIG. 1, 1 is a first electrostrictive element for detecting pressure having an electrostrictive effect, and has a donut-shaped structure with a through hole in the center. The material (composition) is P b (Mg
+7z, Nbzzx)03-P bTie, system, P
b (Mg+73.Nbzz:+)03-P bT
i 03-B a (Z n 111. N bz/
+) Ceramics such as 03 series or a fired mixture thereof. 1a+ib is A6. An electrode made of Ag etc.
It is attached to both sides of the first electrostrictive element 1 by means of printing, vapor deposition, or the like. Reference numeral 2 denotes a second electrostrictive element for temperature compensation, which is arranged to face the first electrostrictive element across a part of the sensor body 12, and is installed in a position where no pressure is applied. It has the same material and configuration as the electrostrictive element, and has the same temperature characteristics. 2a and 2b are A6. These electrodes are made of Ag or the like, and are attached to both sides of the second electrostrictive element 2.

3.4,5.6はそれぞれ金属板で、3は円板状で、4
,5.6はドーナツ状の構造であり、コバール、Cu等
からなる。?a、7b、7c、7dはリード線である。
3.4 and 5.6 are metal plates, 3 is disk-shaped, and 4 is a metal plate.
, 5.6 has a donut-shaped structure and is made of Kovar, Cu, etc. ? a, 7b, 7c, and 7d are lead wires.

第1の電歪素子1の下部電極1aは金属板3を介して半
田付け、溶接等によりリード線7aに取り付けられ電気
的導通が保たれている。同じく上部電極1bは金属板4
を介してセンサボディ12に電気接続され、バンクボデ
ィ17を介して、リード線7bと電気的導通が保たれて
いる。第2の電歪素子2の下部型i2aは金属板5を介
してリード線7cに取り付けられ電気的に導通が保たれ
ている。ここで、8は絶縁体(AfzOi等)よりなる
スペーサであり、センサボディ12と第2の電歪素子2
の下部電極板5の絶縁を保っている。そして、同じく上
部電極2bは金属板6を介してリード線7dに取り付け
られ電気的導通が保たれている。第1の電歪素子1はセ
ンサボディ12の下部凹部の底面に設けてあり、第1の
電歪素子1と、ステンレス等よりなり受圧板であるダイ
ヤフラム9の間には例えばステンレスからなるロッド1
0とAlzOz等の絶縁体よりなり、圧力媒体たるイン
シュレータ15が挿設しである。14はテフロン等の絶
縁体よりなるガイド用インシュレータでありセンサボデ
ィ12と第1の電歪素子1及び金属板3との絶縁を保っ
ている。
The lower electrode 1a of the first electrostrictive element 1 is attached to a lead wire 7a through a metal plate 3 by soldering, welding, etc., and electrical continuity is maintained. Similarly, the upper electrode 1b is a metal plate 4
It is electrically connected to the sensor body 12 via the bank body 17, and electrical continuity is maintained with the lead wire 7b via the bank body 17. The lower mold i2a of the second electrostrictive element 2 is attached to the lead wire 7c via the metal plate 5 to maintain electrical continuity. Here, 8 is a spacer made of an insulator (AfzOi etc.), which connects the sensor body 12 and the second electrostrictive element 2.
The insulation of the lower electrode plate 5 is maintained. Similarly, the upper electrode 2b is attached to the lead wire 7d via the metal plate 6 to maintain electrical continuity. The first electrostrictive element 1 is provided on the bottom of the lower recess of the sensor body 12, and a rod 1 made of stainless steel, for example,
It is made of an insulator such as 0 and AlzOz, and an insulator 15 serving as a pressure medium is inserted therein. Reference numeral 14 denotes a guide insulator made of an insulator such as Teflon, which maintains insulation between the sensor body 12, the first electrostrictive element 1, and the metal plate 3.

センササブアッセンブリは次の手順により組付けられる
。センサボディ12の下部凹部にガイド用インシュレー
タ14を挿入し、金属板4、第1の電歪素子1、金属板
3、インシュレータ15、ロッド10の一方の端部を順
次挿入し、これらをバネリング13により固定する。尚
、ガイド用インシュレータ14の内壁は、第1の電歪素
子1、インシュレータ15、ロッド10の一方の端部の
それぞれの外周部との隙間を小さくして、それぞれが正
確に密着するようにしである。そして、バネリング外周
部13aとセンサボディ12の外周部12aは溶接等に
より強固に固定される。
The sensor subassembly is assembled using the following procedure. The guide insulator 14 is inserted into the lower concave portion of the sensor body 12, and the metal plate 4, first electrostrictive element 1, metal plate 3, insulator 15, and one end of the rod 10 are sequentially inserted, and these are connected to the spring ring 13. Fix it by. Note that the inner wall of the guide insulator 14 is designed to have a small gap with the outer periphery of one end of the first electrostrictive element 1, the insulator 15, and the rod 10 so that they are in close contact with each other. be. The spring ring outer circumference 13a and the outer circumference 12a of the sensor body 12 are firmly fixed by welding or the like.

尚、第1の電歪素子1にはバネリング13の弾性力によ
り予荷重が常時加わる。ロッド10の他方の先端には位
置決め用の係止突起10aがあり、ダイヤフラム9の中
央部に同じく係止穴部9aがある。センササブアッセン
ブリはハウジング11の内壁部に圧入され、また、ハウ
ジング11の人口部11bへダイヤフラム9が接続し、
入口部11bを密封する。この時ロッド10先端の係止
突起10aとダイヤフラム9の係止穴部9aを嵌合する
ことにより、ロッド1Gの中心はダイヤフラム9の中心
と一致し、ロッド10は正確に位置決めされる。さらに
係止突起10aと係止穴部9a及びダイヤフラム外周部
9bとハウジング入口部flbの接合部は溶接等により
強固に固定されている。センサボディ12の上部凹部に
はテフロン等よりなり上下に突出部をもつ円環状の絶縁
用インシュレータ18が挿入され下部突出部は第1の電
歪素子1の穴部まで挿入され、中心穴部をリード綿7a
が通っている。また、絶縁用インシュレータ18の上部
突出部には、スペーサ8、電極板5、第2の電歪素子2
)金属板6が順次挿入され、A#ZO3等の絶縁体より
なる温度補償部インシュレータ16を介し、センサバッ
クボディ17をセンサボディ12へ圧入することにより
固定される。尚、温度補償部インシュレータ16及びセ
ンサバックボディ17は、中心部に一つと外周部に二つ
の貫通穴をもち、この中にそれぞれ、リード線7a、7
c、7dを通しである。また、センサバックボディ17
はハウジング11のかしめ部11aをかしめることでハ
ウジング11に固定される。
Note that a preload is constantly applied to the first electrostrictive element 1 due to the elastic force of the spring ring 13. The other end of the rod 10 has a locking protrusion 10a for positioning, and the diaphragm 9 also has a locking hole 9a at its center. The sensor subassembly is press-fitted into the inner wall of the housing 11, and the diaphragm 9 is connected to the artificial part 11b of the housing 11.
The inlet portion 11b is sealed. At this time, by fitting the locking protrusion 10a at the tip of the rod 10 with the locking hole 9a of the diaphragm 9, the center of the rod 1G coincides with the center of the diaphragm 9, and the rod 10 is accurately positioned. Further, the joints between the locking protrusion 10a and the locking hole 9a, and between the diaphragm outer circumference 9b and the housing inlet flb are firmly fixed by welding or the like. An annular insulator 18 made of Teflon or the like and having a protrusion on the upper and lower sides is inserted into the upper recess of the sensor body 12. The lower protrusion is inserted up to the hole of the first electrostrictive element 1, and the center hole is inserted into the upper recess of the sensor body 12. lead cotton 7a
is passing through. Further, the upper protrusion of the insulator 18 includes a spacer 8, an electrode plate 5, and a second electrostrictive element 2.
) The metal plates 6 are sequentially inserted and fixed by press-fitting the sensor back body 17 into the sensor body 12 via the temperature compensator insulator 16 made of an insulator such as A#ZO3. The temperature compensator insulator 16 and the sensor back body 17 have one through hole in the center and two in the outer periphery, into which the lead wires 7a and 7 are inserted, respectively.
c, through 7d. In addition, the sensor back body 17
is fixed to the housing 11 by caulking the caulking portion 11a of the housing 11.

第2図は本実施例の圧力検出器の検出回路である。20
は発振回路であり、21はブリッジ回路である。ブリッ
ジ回路21は、第1の電歪素子1と第2の電歪素子2及
び基準用のコンデンサ21a及び21bからなる。22
は整流回路であり、その回路を図示はしないが公知のも
のを使用する。
FIG. 2 shows the detection circuit of the pressure detector of this embodiment. 20
is an oscillation circuit, and 21 is a bridge circuit. The bridge circuit 21 includes a first electrostrictive element 1, a second electrostrictive element 2, and reference capacitors 21a and 21b. 22
is a rectifier circuit, and although the circuit is not shown, a publicly known one is used.

23は増幅回路であり、増幅部23aと差動増幅部23
bを構成している。
23 is an amplifier circuit, which includes an amplifier section 23a and a differential amplifier section 23.
b.

次に、上記構成による作動を説明する。ダイヤフラム9
に被検出圧力が加えられると、その圧力はロッド10及
びインシュレータ15を介して第1の電歪素子1に伝え
られる。ここで、ダイヤフラム9とロッド10は係止穴
部9aと係止突起10aにより正確に位置決めされてい
るので、ロッド10は第1の電歪素子1と平面で密着し
、位置ずれ、片当たりによる出力の非直線性やヒステリ
シスが生じることなく、その出力は第3図に示す如く圧
力に比例する。そして、第1の電歪素子lに圧力が伝え
られると、逆電歪効果により第1の電歪素子1の静電容
量COは、その圧力に比例した値ΔC変化してCo−Δ
Cとなる。そして、第2図の検出回路によってΔCに応
じた電圧■を出力する。ここで、電歪素子の誘電率は温
度特性をもっており、第1の電歪素子lの静電容量は第
4図に示す電歪素子の温度特性にしたがい温度によって
も変化している。しかし、第2の電歪素子2にも同等の
静電容量の変化が生じており、第2図において、その両
者の電歪素子と基準用の電歪素子21a及び21bによ
りブリッジ回路21を形成し、第1の電歪素子1と第2
の電歪素子2との間のa点の電位と、基準用の電歪素子
21aと21bの間のb点の電位を比較して圧力を検出
しており、a点の電位は、第1の電歪素子1の両電極間
の電圧差と、第2の電歪素子2の両電極間の電圧差との
比により決定されるので、温度特性による静電容量の変
化は圧力を検出する際に影響する事がなく、結局、温度
補償が行われたことになる。
Next, the operation of the above configuration will be explained. diaphragm 9
When a pressure to be detected is applied to, the pressure is transmitted to the first electrostrictive element 1 via the rod 10 and the insulator 15. Here, since the diaphragm 9 and the rod 10 are accurately positioned by the locking hole 9a and the locking protrusion 10a, the rod 10 is in close contact with the first electrostrictive element 1 on a plane, and the rod 10 is in close contact with the first electrostrictive element 1 due to positional deviation and uneven contact. The output is proportional to pressure as shown in FIG. 3 without any non-linearity or hysteresis in the output. Then, when pressure is transmitted to the first electrostrictive element l, the electrostatic capacitance CO of the first electrostrictive element 1 changes by a value ΔC proportional to the pressure due to the reverse electrostrictive effect, and Co-Δ
It becomes C. Then, the detection circuit shown in FIG. 2 outputs a voltage ■ corresponding to ΔC. Here, the dielectric constant of the electrostrictive element has temperature characteristics, and the capacitance of the first electrostrictive element l also changes with temperature according to the temperature characteristics of the electrostrictive element shown in FIG. However, a similar change in capacitance occurs in the second electrostrictive element 2, and in FIG. The first electrostrictive element 1 and the second
The pressure is detected by comparing the potential at point a between the reference electrostrictive elements 21a and 21b, and the potential at point b between the reference electrostrictive elements 21a and 21b. Since it is determined by the ratio of the voltage difference between the two electrodes of the electrostrictive element 1 and the voltage difference between the two electrodes of the second electrostrictive element 2, changes in capacitance due to temperature characteristics can detect pressure. There was no actual effect, and temperature compensation was performed after all.

第5図に零点(被検出圧力が加わらない状B)の温度特
性を示す。図において、実線が本実施例の特性であり、
点線は温度補償用の第2の電歪素子2を用いなかった場
合の特性である。図から明確であるように、本実施例に
よると周囲温度変化に対する出力■の安定度が著しく向
上し、広い温度範囲にわたっての圧力検出器の使用が可
能となる。
FIG. 5 shows the temperature characteristics at the zero point (state B where no pressure to be detected is applied). In the figure, the solid line is the characteristic of this example,
The dotted line shows the characteristics when the second electrostrictive element 2 for temperature compensation is not used. As is clear from the figure, according to this embodiment, the stability of the output (2) with respect to changes in ambient temperature is significantly improved, and the pressure detector can be used over a wide temperature range.

本実施例によると、高圧力を直接検出でき、高圧力をそ
の値に応じた低圧力に変換する装置を必要としないので
、構造が比較的N単となり、安価に製造することができ
る。また、圧力検出用の素子として圧電素子でなく電歪
素子を使用しているので、第6図の静的圧力に対する特
性に示すように、圧力検出用の素子に所定の圧力が加わ
った場合(同図(al)、圧電素子においてはその圧力
に応じた信号は電荷量の変化として得られるが、時間の
経過と共に徐々に減衰してしまい圧力の静的な変化は検
出できない(同図(b))。しかし、電歪素子において
は圧力が加わっている間は、その圧力に応じた静電容量
ΔCの値を維持し続けるので圧力の静的な変化も検出で
きる(同図(C))。さらに、第1の電歪素子1と第2
の電歪素子2とが上下に相対するように配置されている
ので、ハウジング11内に素子を格納する際に比較的小
さな空間しか必要とせず、圧力検出用の小型化がはがれ
るという効果がある。
According to this embodiment, high pressure can be directly detected and a device for converting high pressure to low pressure corresponding to the value is not required, so the structure is relatively simple and can be manufactured at low cost. In addition, since an electrostrictive element is used instead of a piezoelectric element as a pressure detection element, when a predetermined pressure is applied to the pressure detection element ( In the same figure (al), in a piezoelectric element, a signal corresponding to the pressure is obtained as a change in the amount of charge, but it gradually attenuates with the passage of time, making it impossible to detect static changes in pressure (the same figure (b) )).However, as long as pressure is applied to the electrostrictive element, the capacitance ΔC continues to maintain the value corresponding to the pressure, so static changes in pressure can also be detected ((C) in the same figure). Furthermore, the first electrostrictive element 1 and the second
Since the electrostrictive elements 2 are arranged to face each other vertically, only a relatively small space is required when storing the elements in the housing 11, and there is an effect that miniaturization for pressure detection can be removed. .

第7図に本発明による圧力検出器の第2実施例を示す。FIG. 7 shows a second embodiment of the pressure detector according to the present invention.

第1実施例では第1の電歪素子1に対して第2の電歪素
子2をセンサボディ12をはさみ、反対側に設けたが第
2の実施例ではセンサボディ31の下部凹部の同じ側に
設けている。組付けは以下の手順で行われる。センサボ
ディ31の下部凹部にリード線の逃がし溝のあるガイド
用インシュレータ32を入れ、内側に金属板33、第1
の電歪素子1、金属板34、Alt02等よりなる絶縁
用スペーサ35,36.  ロッド37、第2の電歪素
子2)金属板38、Al2O3等よりなる絶縁用スペー
サ39を挿設し、バネリング40を第1実施例と同様に
センサボディ31へ溶接し、固定してセンササブアッセ
ンブリを形成する。その後センササブアッセンブリはハ
ウジング41に圧入された後、ロッド37とダイヤフラ
ム42及びダイA・フラム42とハウジング41を第1
実施例と同様の方法で溶接し固定する。尚、43a。
In the first embodiment, the second electrostrictive element 2 was provided on the opposite side of the sensor body 12 to the first electrostrictive element 1, but in the second embodiment, the second electrostrictive element 2 was provided on the same side of the lower concave portion of the sensor body 31. It is set up in Assembly is performed in the following steps. A guide insulator 32 with a lead wire escape groove is inserted into the lower recess of the sensor body 31, and a metal plate 33 and a first
electrostrictive element 1, metal plate 34, insulating spacers 35, 36, etc. made of Alt02, etc. A rod 37, a second electrostrictive element 2) a metal plate 38, an insulating spacer 39 made of Al2O3, etc. are inserted, and a spring ring 40 is welded to the sensor body 31 in the same manner as in the first embodiment and fixed to form a sensor sub. form an assembly. After that, the sensor subassembly is press-fitted into the housing 41, and then the rod 37, the diaphragm 42, the diaphragm 42, and the housing 41 are connected to the first
Weld and fix in the same manner as in the example. Furthermore, 43a.

43b、43Cはリード線であり、それぞれ金属板34
、センサバックボディ44、金属板38へ取り付けられ
電気的導通が保たれている。本第2実施例では、第2の
電歪素子2が第1の電歪素子lと同じ雰囲気内に有る為
、第2の電歪素子2と第1の電歪素子1の温度差による
特性のばらつきがなくなり、さらに精度のよい検出が可
能となる。
43b and 43C are lead wires, each connected to the metal plate 34.
, sensor back body 44, and metal plate 38 to maintain electrical continuity. In the second embodiment, since the second electrostrictive element 2 is in the same atmosphere as the first electrostrictive element l, the characteristics due to the temperature difference between the second electrostrictive element 2 and the first electrostrictive element 1 are This eliminates variations in the number of images and enables more accurate detection.

第8図に本発明による圧力検出器の第3実施例を示す。FIG. 8 shows a third embodiment of the pressure detector according to the present invention.

第1実施例では第1図においてダイヤフラム9の受圧面
積と第1の電歪素子1の受圧面積がほぼ等しいが第8図
の第3実施例では、ダイヤフラム51の受圧面積に対し
て第1の電歪素子1aの受圧面積を小さくしている。図
において、センサボディ52下部凹部にガイド用インシ
ュレータ53、AI!20.よりなる絶縁用スペーサ5
4、第1の電歪素子1′、金属板55.56及びロッド
57の上端部が組み込まれ、センサボディ52の下端か
しめ部52aをかしめることでこれらを固定している。
In the first embodiment, the pressure receiving area of the diaphragm 9 and the pressure receiving area of the first electrostrictive element 1 are almost equal in FIG. 1, but in the third embodiment shown in FIG. The pressure receiving area of the electrostrictive element 1a is made small. In the figure, a guide insulator 53 is installed in the lower recess of the sensor body 52, and AI! 20. Insulating spacer 5 consisting of
4. The first electrostrictive element 1', the metal plates 55 and 56, and the upper end of the rod 57 are assembled, and these are fixed by caulking the lower end caulking portion 52a of the sensor body 52.

51はダイヤフラムでロッド57及びハウジング58と
に第1実施例と同様な手段で溶接固定されている。また
、59a、59b。
A diaphragm 51 is welded and fixed to the rod 57 and housing 58 by the same means as in the first embodiment. Also, 59a, 59b.

59cはリード線であり、リード線59aは金属板56
及び60に取り付けられ電気的導通が保たれ、リード線
59bセンサバツクボデイ61に取り付けられ、金属板
55と電気的導通が保たれ、またリード線59cは金属
板62に取り付けられ電気的導通が保たれている。63
は第2の電歪素子2を固定するためのAl2O2等から
なる絶縁体の温度補償用インシュレータでセンサハック
ボディ61をセンサボディ52へ圧入することにより、
第2の電歪素子2を固定する。尚、64はklzoxよ
りなる絶縁用スペーサである。
59c is a lead wire, and the lead wire 59a is connected to the metal plate 56.
Lead wire 59b is attached to the sensor back body 61 to maintain electrical continuity with the metal plate 55, and lead wire 59c is attached to the metal plate 62 to maintain electrical continuity. It's dripping. 63
By press-fitting the sensor hack body 61 into the sensor body 52 with a temperature compensation insulator made of Al2O2 or the like for fixing the second electrostrictive element 2,
The second electrostrictive element 2 is fixed. Note that 64 is an insulating spacer made of klzox.

この第3実施例では、ダイヤフラム51の受圧面積より
第1の電歪素子1′の受圧面積が小さいため、第1の電
歪素子1′にかかる圧力は、ダイヤフラム51にかかる
圧力よりも大きくなり、第1実施例と比較して感度を大
きくすることができ、圧力検出精度を向上することがで
きる。
In this third embodiment, since the pressure receiving area of the first electrostrictive element 1' is smaller than the pressure receiving area of the diaphragm 51, the pressure applied to the first electrostrictive element 1' is greater than the pressure applied to the diaphragm 51. , the sensitivity can be increased compared to the first embodiment, and the pressure detection accuracy can be improved.

尚、本発明は上記第1乃至第3の実施例に限定されず、
その主旨を逸脱しない限り例えば以下に示す如く種々変
形可能である。
Note that the present invention is not limited to the first to third embodiments above,
Various modifications can be made without departing from the spirit of the invention, for example as shown below.

(1)第1または第2の電歪素子はドーナツ状でな(て
もよ(円板状でもよい、また、その厚さは任意に調整可
能である。
(1) The first or second electrostrictive element may have a donut shape (or a disk shape), and its thickness can be adjusted arbitrarily.

(2)センサボディのない構造としてもよい。(2) A structure without a sensor body may be used.

(3)ロッドを同軸的に二重構造として、少なくとも一
方のロッドを熱の良導体で形成してもよい。
(3) The rods may have a coaxial double structure, and at least one of the rods may be made of a good thermal conductor.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明の圧力検出器によると、高圧
力を直接検出できるので構造が比較的簡単となり、安価
に製造することができ、また、圧力検出用の素子として
電歪素子を使用しているので、圧力の静的な値も検出す
ることができ、さらに、第1の電歪素子と第2の電歪素
子とが上下に相対するように配置されているので小型の
圧力検出器を提供できるという優れた効果がある。
As described above, the pressure detector of the present invention can directly detect high pressure, has a relatively simple structure, can be manufactured at low cost, and uses an electrostrictive element as the pressure detection element. Since the first electrostrictive element and the second electrostrictive element are arranged to face each other vertically, it is possible to detect a static value of pressure. It has the excellent effect of providing vessels.

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

第1図は本発明の圧力検出器の第1実施例の断面図、第
2図は第1実施例における圧力検出器の検出回路図、第
3図は第1実施例における圧力検出器の圧力と出力の関
係を示すグラフ、第4図は電歪素子の温度特性を示すグ
ラフ、第5図は零点の温度特性を示すグラフ、第6図は
静的圧力に対する圧力検出用素子の特性を示すグラフ、
第7図は本発明の圧力検出器の第2実施例の断面図、第
8図は本発明の圧力検出器の第3実施例の断面図を示す
。 1・・・第1の電歪素子、2・・・第2の電歪素子、9
・・・ダイヤフラム、10・・・ロッド、11・・・ハ
ウジング。 代理人弁理士  岡 部   隆 1o−一一ロー、ド 第1図 圧力(Kgf/cm” ) 第3図 邊贋(°C) 第4図 温茂じり 第5図
Fig. 1 is a sectional view of a first embodiment of the pressure detector of the present invention, Fig. 2 is a detection circuit diagram of the pressure detector in the first embodiment, and Fig. 3 is a pressure sensor of the pressure detector in the first embodiment. Figure 4 is a graph showing the temperature characteristics of the electrostrictive element, Figure 5 is a graph showing the temperature characteristics at the zero point, and Figure 6 is the graph showing the characteristics of the pressure detection element with respect to static pressure. graph,
FIG. 7 is a cross-sectional view of a second embodiment of the pressure detector of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view of a third embodiment of the pressure detector of the present invention. 1... First electrostrictive element, 2... Second electrostrictive element, 9
...Diaphragm, 10...Rod, 11...Housing. Representative Patent Attorney Takashi Okabe 1o-11 Law, De Fig. 1 Pressure (Kgf/cm”) Fig. 3 Falseness (°C) Fig. 4 Temperature Fig. 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内側の形状を袋形状としたハウジングと、前記ハ
ウジング内に配設された圧力検出用の第1の電歪素子と
、 前記第1の電歪素子の上面側あるいは下面側に相対する
ように配設され、前記第1の電歪素子と同一材料で同一
温度係数を有する温度補償用の第2の電歪素子と、 前記ハウジングの袋形状の入口部を密封するダイヤフラ
ムと、 前記ダイヤフラムと前記第1の電歪素子との間に配設さ
れた圧力媒体たるロッドとから成る事を特徴とする圧力
検出器。
(1) A housing having a bag-shaped inner side, a first electrostrictive element for pressure detection disposed in the housing, and facing the upper surface side or the lower surface side of the first electrostrictive element. a second electrostrictive element for temperature compensation, which is arranged as shown in FIG. and a rod serving as a pressure medium disposed between the first electrostrictive element and the first electrostrictive element.
(2)特許請求の範囲第1項の圧力検出器において、前
記第1の電歪素子と前記第2の電歪素子とでブリッジ回
路を構成した事を特徴とする圧力検出器。
(2) The pressure detector according to claim 1, wherein the first electrostrictive element and the second electrostrictive element constitute a bridge circuit.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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