JPS62291534A - 圧力検出器 - Google Patents
圧力検出器Info
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- JPS62291534A JPS62291534A JP13525986A JP13525986A JPS62291534A JP S62291534 A JPS62291534 A JP S62291534A JP 13525986 A JP13525986 A JP 13525986A JP 13525986 A JP13525986 A JP 13525986A JP S62291534 A JPS62291534 A JP S62291534A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0061—Electrical connection means
- G01L19/0084—Electrical connection means to the outside of the housing
-
- G—PHYSICS
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- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/147—Details about the mounting of the sensor to support or covering means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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】
３、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関し、特に小型かつ組付（ブか容
易な圧力検出器に関する。
易な圧力検出器に関する。
［従来の技術］
第７図には従来の圧力検出器の一例を示し、検出器は筒
状ハウジング３−を有し、先端部外周のネジ部３ａ”で
圧力室壁に固定される。ハウジング３−の筒内には上端
閉鎖のセンシングボデー２′が保持せしめてあり、該セ
ンシングホゾ−２−は上端面中心部を薄肉として受圧ダ
イヤフラム２１′となすとともに、該ダイヤフラム２１
−の上面には歪ゲージ素子４−が接合しておる。
状ハウジング３−を有し、先端部外周のネジ部３ａ”で
圧力室壁に固定される。ハウジング３−の筒内には上端
閉鎖のセンシングボデー２′が保持せしめてあり、該セ
ンシングホゾ−２−は上端面中心部を薄肉として受圧ダ
イヤフラム２１′となすとともに、該ダイヤフラム２１
−の上面には歪ゲージ素子４−が接合しておる。
歪ゲージ素子４−はその周囲に配したリング状ターミナ
ル仮５−の電漫にワイヤ線４１−で接続され、歪ゲージ
素子４−の出力信号は上記ターミナル板５−、リード線
６′およびコネクタ７′を経て外部へ取り出される。
ル仮５−の電漫にワイヤ線４１−で接続され、歪ゲージ
素子４−の出力信号は上記ターミナル板５−、リード線
６′およびコネクタ７′を経て外部へ取り出される。
［発明か解決しようとする問題点］
ところで、上記従来構造の圧力検出器において、受圧感
度を向上せしめるために受圧ダイヤフラム２１−の面積
拡大を図ると、いきおいセンシングホゾ−２′の径を大
きくする必要が必って股間スペースの確保か困難になる
という問題を生じる。
度を向上せしめるために受圧ダイヤフラム２１−の面積
拡大を図ると、いきおいセンシングホゾ−２′の径を大
きくする必要が必って股間スペースの確保か困難になる
という問題を生じる。
待に受圧ダイヤフラム２１″をハウジング３′先端部に
設けることを考えると、圧力室壁に大きな取付開口を設
ける必要かおり、シール性の低下を招来する。
設けることを考えると、圧力室壁に大きな取付開口を設
ける必要かおり、シール性の低下を招来する。
さらに、上述の構造ではセンシングボデー２′を精度良
く工作してハウジング３−内に嵌装する必要があるため
、製作組（−１に手間取るという問題点もめった。
く工作してハウジング３−内に嵌装する必要があるため
、製作組（−１に手間取るという問題点もめった。
本発明はかかる問題点に鑑み、受圧感度に優れるととも
に、ハウジングの小型化か可能であり、かつ製作組付け
も容易な圧力検出器を提供することを目的とする。
に、ハウジングの小型化か可能であり、かつ製作組付け
も容易な圧力検出器を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段１
本発明の構成を第１図で説明すると、検出器は筒状ハウ
ジング３を有し、圧力室内に臨むハウジング３の先端部
開口には、先端閉鎖の金属製筒状センシングボデー２が
気密的に保持せしめておる。
ジング３を有し、圧力室内に臨むハウジング３の先端部
開口には、先端閉鎖の金属製筒状センシングボデー２が
気密的に保持せしめておる。
上記センシングボデー２には側壁に開口２１が設けてあ
り、該開口２１にセラミック板よりなる受圧ダイヤフラ
ム１が覆着しである。受圧ダイヤフラム１には内側面に
歪ゲージ素子か接合固定しである。
り、該開口２１にセラミック板よりなる受圧ダイヤフラ
ム１が覆着しである。受圧ダイヤフラム１には内側面に
歪ゲージ素子か接合固定しである。
［作用、効果］
上記構造によれば、受圧ダイヤフラム１はハウジング３
の軸に平行に配設しておるから、受圧感度向上のために
その受圧面積を拡大し大型化してしハウジング３の径は
大きくする必要がなく、したがって検出器全体かコンパ
クトにできるとともに取付開口の拡大によるシール性の
低下等の問題も生じない。
の軸に平行に配設しておるから、受圧感度向上のために
その受圧面積を拡大し大型化してしハウジング３の径は
大きくする必要がなく、したがって検出器全体かコンパ
クトにできるとともに取付開口の拡大によるシール性の
低下等の問題も生じない。
また、従来の如くセンシングボデー２をハウジング３内
に珍１装Ｊる必要はないから、製ｆ［組付けも容易であ
る。
に珍１装Ｊる必要はないから、製ｆ［組付けも容易であ
る。
［実施例１
第１図には圧力検出器の仝体構造を承り。上端部を大径
とした筒状ハウジング３には本体外周に取付用ネジ部３
ａが形成され、下端開口にはセンシングデー２が溶接に
より結合しである。センシングボデー２は先端閉鎖の筒
状体であり、熱膨張係数の小さい「ｅ−＼１−ＣＯ系合
金（例えば三菱金属株式会社 商品名「コバール」）よ
りなる。
とした筒状ハウジング３には本体外周に取付用ネジ部３
ａが形成され、下端開口にはセンシングデー２が溶接に
より結合しである。センシングボデー２は先端閉鎖の筒
状体であり、熱膨張係数の小さい「ｅ−＼１−ＣＯ系合
金（例えば三菱金属株式会社 商品名「コバール」）よ
りなる。
上記センシングボデー２には側壁に開口２１か設（プて
必り、該開口２１に【よ外方よりＳｉ３Ｎ４セラミツク
板で構成した受圧ダイヤフラム１か接合覆着しておる。
必り、該開口２１に【よ外方よりＳｉ３Ｎ４セラミツク
板で構成した受圧ダイヤフラム１か接合覆着しておる。
センシングボデー２の詳細を第２図、第３図に示す。
センシングボデー２はと−しに半円ｔＪ状のｉＹＮルダ
部材２２とカバ一部月２３とを衝合溶接してなり、ホル
ダ部材２２は下半部外周を切削して平面状の取付部２２
１となし、その中央部に上記開口２１を設けておる。一
方、カバ一部月２３には衝合面に上下に延びる凹所２３
１が形成して必り、該凹所２３１は下端部で上記開口２
１に連通している。
部材２２とカバ一部月２３とを衝合溶接してなり、ホル
ダ部材２２は下半部外周を切削して平面状の取付部２２
１となし、その中央部に上記開口２１を設けておる。一
方、カバ一部月２３には衝合面に上下に延びる凹所２３
１が形成して必り、該凹所２３１は下端部で上記開口２
１に連通している。
受圧ダイヤフラム１は、第６図に示す如く、これよりＭ
ｏ等のメタライズ層８１、Ｎｉ無電解メッキ層８２、Ｎ
ｉ電解メッキ層８３、およびＡＱペーストのろう付は層
８４を介してホルダ部材２２に接合固定しておる。上記
ダイヤフラム１の開口２１に面する内側面には、第５図
に示す如く、中心部に半導体歪ゲージ索子４Ａ、４Ｂが
形成され、周縁部に半導体歪ゲージ素子４Ｃ１４Ｄか形
成されている。これら歪ゲージ索子４Ａ〜４Ｄはリード
電極４１．４２．４３．４４により互いに接続されてフ
ルブリッジ回路を構成している。
ｏ等のメタライズ層８１、Ｎｉ無電解メッキ層８２、Ｎ
ｉ電解メッキ層８３、およびＡＱペーストのろう付は層
８４を介してホルダ部材２２に接合固定しておる。上記
ダイヤフラム１の開口２１に面する内側面には、第５図
に示す如く、中心部に半導体歪ゲージ索子４Ａ、４Ｂが
形成され、周縁部に半導体歪ゲージ素子４Ｃ１４Ｄか形
成されている。これら歪ゲージ索子４Ａ〜４Ｄはリード
電極４１．４２．４３．４４により互いに接続されてフ
ルブリッジ回路を構成している。
上記歪ゲージ素子４Ａ〜４Ｄはグイヤフラム面に低圧Ｃ
ＶＤ等により多結晶シリコン層を形成し、これに小ロン
（Ｂ）等の不純物をドープしたしので、これらを蒸着等
により形成した上記リード電極４１〜４４で接続しであ
る。
ＶＤ等により多結晶シリコン層を形成し、これに小ロン
（Ｂ）等の不純物をドープしたしので、これらを蒸着等
により形成した上記リード電極４１〜４４で接続しであ
る。
ホルダ部材２２の衝合面には、第４図に示す如く、開口
２１の上方にセラミック製ターミナル板２４が設けてお
り、該ターミナル板２４はピン２４５によりホルダ部材
２２に固定しである。ターミナル板２４には上下方向に
複数平行のリード電極２４１．２４２．２４３．２４４
が形成してあり、これらリード電極２４１〜２４４の下
端と上記ダイヤフラム１上のリード電極４１〜４４の上
端間をワイヤ線４，５で接続しである。
２１の上方にセラミック製ターミナル板２４が設けてお
り、該ターミナル板２４はピン２４５によりホルダ部材
２２に固定しである。ターミナル板２４には上下方向に
複数平行のリード電極２４１．２４２．２４３．２４４
が形成してあり、これらリード電極２４１〜２４４の下
端と上記ダイヤフラム１上のリード電極４１〜４４の上
端間をワイヤ線４，５で接続しである。
上記リード電極２４１〜２４４の各上端にはリードピン
５１が半田付Ｃプ接続され、各リードピン５１はハウジ
ング３内を上方へ延びて（第１図）ハウジング上端部内
に設けたターミナル板５２のリード電極（図略）に接続
されている。ターミナル板５２の上方にはリードピン５
３により支持せしめてセラミック基板５４が配設してあ
り、該基板５４には信号処理回路が形成されてこれは上
記リードピン５３によりターミナル板５２上の上記リー
ド電極に導通している。
５１が半田付Ｃプ接続され、各リードピン５１はハウジ
ング３内を上方へ延びて（第１図）ハウジング上端部内
に設けたターミナル板５２のリード電極（図略）に接続
されている。ターミナル板５２の上方にはリードピン５
３により支持せしめてセラミック基板５４が配設してあ
り、該基板５４には信号処理回路が形成されてこれは上
記リードピン５３によりターミナル板５２上の上記リー
ド電極に導通している。
ハウジング３の上方開口に覆着したカバ一体５５の中心
にはリード線５６が挿通してあり、該リード線５６は上
記信号処理回路に接続しである。
にはリード線５６が挿通してあり、該リード線５６は上
記信号処理回路に接続しである。
受圧ダイヤフラム１に圧力が印加されると、ダイヤフラ
ム１はこれに応じて変形し、変形歪に応じた抵抗値変化
が歪ゲージ素子４Ａ、４Ｂに生じる。しかして、信号処
理回路を経て測定圧に応じた出力信号が取り出される。
ム１はこれに応じて変形し、変形歪に応じた抵抗値変化
が歪ゲージ素子４Ａ、４Ｂに生じる。しかして、信号処
理回路を経て測定圧に応じた出力信号が取り出される。
上記構造の圧力検出器によれば、受圧ダイヤフラム１を
ハウジング３の軸方向に配したから、ダイヤフラム１の
受圧感度を増大せしめるためにこれを大型化してもハウ
ジング３の径を大きくする必要はなく、検出器全体がコ
ンパクトになる。これに伴ない、検出器取付穴拡大に伴
なうシール性の悪化も避けられ得る。
ハウジング３の軸方向に配したから、ダイヤフラム１の
受圧感度を増大せしめるためにこれを大型化してもハウ
ジング３の径を大きくする必要はなく、検出器全体がコ
ンパクトになる。これに伴ない、検出器取付穴拡大に伴
なうシール性の悪化も避けられ得る。
ざらに、センシングポデー２には必らかじめダイヤフラ
ム１等を付設して、これをハウジング３の先端開口に溶
接固定することにより容易に組付けることができ、しか
しセンシングポデー２の加工精度は従来の如き高い精度
とする必要がないから製作も容易である。
ム１等を付設して、これをハウジング３の先端開口に溶
接固定することにより容易に組付けることができ、しか
しセンシングポデー２の加工精度は従来の如き高い精度
とする必要がないから製作も容易である。
本実施例では受圧ダイヤフラム１として耐熱性かつ強度
の大きいセラミックを使用し、かつ該セラミック上に不
純物をドープした多結晶シリコンよりなる半導体歪ゲー
ジ素子を形成したから、ＰＮ接合部のリーク電流の発生
という問題を生じることなく高温下での高圧測定を高感
度に行なうことができる。
の大きいセラミックを使用し、かつ該セラミック上に不
純物をドープした多結晶シリコンよりなる半導体歪ゲー
ジ素子を形成したから、ＰＮ接合部のリーク電流の発生
という問題を生じることなく高温下での高圧測定を高感
度に行なうことができる。
なお、受圧ダイヤフラムとしては導電性のセラミックを
使用することもでき、この場合にはダイヤフラム面にＳ
ｉＯ２等の電気絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に上記半導
体歪ゲージ素子を形成する。
使用することもでき、この場合にはダイヤフラム面にＳ
ｉＯ２等の電気絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に上記半導
体歪ゲージ素子を形成する。
なお、受圧ダイヤフラム１は平板のセラミック基板に複
数の半導体歪ゲージおよび電極を形成し、これをカット
して１枚の基板から多ｆｉ製作できるので非常に量産性
に富んだものとなる。
数の半導体歪ゲージおよび電極を形成し、これをカット
して１枚の基板から多ｆｉ製作できるので非常に量産性
に富んだものとなる。
半導体歪ゲージ素子の形成は、多結晶シリコン層の一部
にレーザを照射して再結晶により単結晶化し、これに不
純物をドープして形成するいりゆるレーザ再結晶法によ
っても良い。
にレーザを照射して再結晶により単結晶化し、これに不
純物をドープして形成するいりゆるレーザ再結晶法によ
っても良い。
第１図は圧力検出器の全体断面図、第２図はセンシング
ポデーの縦断面図、第３図はセンシングポデーの底面図
で、第２図のＡ矢視図、第４図はホルダ部材の裏面図で
、第２図のＤ矢視図、第５図は受圧ダイヤフラムの要部
拡大図で第４図のＢ部拡大図、第６図は受圧ダイヤフラ
ムの接合部拡大図で第２図のＣ部拡大図、第７図は従来
例を示す圧力検出器の全体断面図である。 １・・・・・・受圧ダイヤフラム ２・・・・・・センシングポデー ２１・・・・・・開口 ３・・・・・・ハウジング ４Ａ、４Ｂ、４Ｇ、４Ｄ・・・・・・半導体歪ゲージ素
子
ポデーの縦断面図、第３図はセンシングポデーの底面図
で、第２図のＡ矢視図、第４図はホルダ部材の裏面図で
、第２図のＤ矢視図、第５図は受圧ダイヤフラムの要部
拡大図で第４図のＢ部拡大図、第６図は受圧ダイヤフラ
ムの接合部拡大図で第２図のＣ部拡大図、第７図は従来
例を示す圧力検出器の全体断面図である。 １・・・・・・受圧ダイヤフラム ２・・・・・・センシングポデー ２１・・・・・・開口 ３・・・・・・ハウジング ４Ａ、４Ｂ、４Ｇ、４Ｄ・・・・・・半導体歪ゲージ素
子
Claims (5)
- （１）圧力室壁に固定されて先端部を圧力室内に臨まし
めた筒状ハウジングには、上記先端部の間口に先端閉鎖
の金属製筒状センシングボデーを気密的に保持せしめ、
該センシングボデーには側壁に開口を設けて該開口にセ
ラミック板よりなる受圧ダイヤフラムを覆着し、受圧ダ
イヤフラムの内側面に歪ゲージ素子を接合固定したこと
を特徴とする圧力検出器。 - （２）上記センシングボデーはその基端開口を上記ハウ
ジングの先端開口に衝合し接合してなる特許請求の範囲
第１項記載の圧力検出器。 - （３）上記受圧ダイヤフラムを耐熱性かつ強度の大きい
セラミック板で構成し、受圧ダイヤフラムのダイヤフラ
ム面に、不純物をドープした多結晶シリコン層を形成し
てこれを半導体歪ゲージ素子となした特許請求の範囲第
１項記載の圧力検出器。 - （４）上記セラミック板を窒化珪素（Ｓｉ＿３Ｎ＿４）
セラミックで構成した特許請求の範囲第３項記載の圧力
検出器。 - （５）上記受圧ダイヤフラムを耐熱性かつ強度の大きい
セラミック板で構成し、受圧ダイヤフラムのダイヤフラ
ム面に多結晶シリコン層を形成するとともにその一部を
レーザにより単結晶化してこれに不純物をドープして半
導体歪ゲージ素子となした特許請求の範囲第１項記載の
圧力検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13525986A JPS62291534A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 圧力検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13525986A JPS62291534A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 圧力検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291534A true JPS62291534A (ja) | 1987-12-18 |
Family
ID=15147518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13525986A Pending JPS62291534A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 圧力検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62291534A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4930353A (en) * | 1988-08-07 | 1990-06-05 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor pressure sensor |
| US5181417A (en) * | 1989-07-10 | 1993-01-26 | Nippon Soken, Inc. | Pressure detecting device |
| FR2800464A1 (fr) * | 1999-11-02 | 2001-05-04 | Denso Corp | Dispositif de detection de pression et corps du papillon des gaz de moteurs |
-
1986
- 1986-06-11 JP JP13525986A patent/JPS62291534A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4930353A (en) * | 1988-08-07 | 1990-06-05 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor pressure sensor |
| US5181417A (en) * | 1989-07-10 | 1993-01-26 | Nippon Soken, Inc. | Pressure detecting device |
| FR2800464A1 (fr) * | 1999-11-02 | 2001-05-04 | Denso Corp | Dispositif de detection de pression et corps du papillon des gaz de moteurs |
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