JPS6234277Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、印加圧力の変動に応答して導電性流
体が形状変化を受けることにより抵抗値が変化す
る原理に基づく圧力センサに関する。

従来、圧力を電気的に検知する方法としては、
金属ひずみゲージ方式やピエゾ抵抗効果を利用し
た半導体方式、あるいは静電容量方式や差動変圧
器方式などが知られている。

一方、マイクロコンピユータの普及に伴い、各
種センサに対する需要は増加し、使用範囲の拡大
や価格に対する要求がきびしくなる傾向にある。
しかしながら、構成が簡単でしかも低価格高信頼
性のセンサは少なく、圧力センサに関しても例外
ではない。

本考案はこのような現状に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で低価格高信頼性の圧力センサを
実現することができる。

以下図面に従つて本考案の一実施例を説明す
る。

第１図は一実施例を示す断面図である。１ａ，
１ｂは電極を兼ねたダイヤフラムで、２は小孔３
を有する固定電極である。ダイヤフラム１ａ，１
ｂは固定電極２を挾んで平行に配置され、これら
三者は外容器４により保持されている。５はダイ
ヤフラム１ａ，１ｂのそれぞれと固定電極２間で
形成されたダイヤフラム室６，７に満たされる導
電性の流体で、非圧縮性である。導電性流体５
は、耐熱性および耐久性にすぐれた流動体、例え
ばシリコーンオイルに、金属粒子，カーボンブラ
ツク，炭素粒子などの導電性粒子を均一に混練し
て構成される。固定電極２に設けられた小孔３
は、ダイヤフラム室６，７間を導電性流体４が移
動するのを可能にするためのものである。

図において、ダイヤフラム１ａに外力が印加さ
れると、破線で示されるように変位し、ダイヤフ
ラム室６内の導電性流体５の一部は小孔３を通り
ダイヤフラム室７に流入する。そして、導電性流
体５は非圧縮性であるため、ダイヤフラム１ａの
受けた外力と同じ強さの圧力でダイヤフラム１ｂ
を湾曲させる。

一方、固定電極２とダイヤフラム１ａあるいは
１ｂは、ダイヤフラム室６あるいは７内の導電性
流体５とともに、それぞれ抵抗体を構成してい
る。従つて、上述のようにダイヤフラム１ａ及び
１ｂが変位すれば、上記それぞれの抵抗体の電極
間距離が変化し、その抵抗値も変化する。

第２図に圧力変換器の回路例を示す。Ra，Rb
は上記圧力センサの固定電極２とダイヤフラム１
ａ，１ｂ間でそれぞれ形成された抵抗である。ブ
リツジ８はこの抵抗Ra，Rbと固定抵抗R₁，R₂か
ら構成され、各接続点の出力電圧V₁とV₂は差動
増幅器９に入力して増幅され、出力端子１０より
印加圧力に応じた電圧を得る。この回路におい
て、圧力センサの導電性流体５の体積固有抵抗が
温度により変化する特性を有していても、圧力セ
ンサ側の出力電圧V₁は抵抗RaとRbの比で決定さ
れることから、温度変化によりこの比は変化しな
いことから全く誤差要因とならない。

なお、第１図において、ダイヤフラム１ａと１
ｂに同時に印加される圧力については、両者の差
圧計として差圧を直接検出できる特徴を有してい
る。また一方のダイヤフラム、例えば１ａ側を真
空にすると、１ｂ側において絶対値を検知するこ
ともできる。

以上のように本考案によれば、電極を兼ねる二
枚のダイヤフラムと、それらの間に挾まれる小孔
を設けた固定電極と、導電性流体とからなるもの
であつて、簡単な構成で低価格高信頼性の圧力セ
ンサが提供でき、マイクロコンピユータ等の広範
囲な分野で有効に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は圧力変換器の回路例を示す電気回路図であ
る。 １ａ，１ｂ……ダイヤフラム、２……固定電
極、３……小孔、４……外容器、５……導電性流
体、６，７……ダイヤフラム室、Ra，Rb……圧
力センサの抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 平行に配置されかつ電極を兼ねる二枚のダイヤ
   フラムと、それらに挾まれ流体の移動のための小
   孔を設けた固定電極と、前記二枚のダイヤフラム
   と固定電極間に形成された室に満たされた導電性
   流体とからなり、印加圧力によつて前記ダイヤフ
   ラムが変化し、固定電極と各ダイヤフラムと導電
   性流体から構成される二組の抵抗体の抵抗値が相
   補的に変化することにより圧力を検知することを
   特徴とする圧力センサ。