JPS632046B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔要 約〕 差動容量形力応動トランスジユーサはトランス
ジユーサの出力と入力の変化の間に事実上直線関
係を与える。測定される圧力または力は、たわみ
ダイアフラムの片面に加えられ、ダイアフラムの
反対面は少なくとも１対の電極を異る位置に備え
ており、ダイアフラムがたわむとき、それらの電
極が異なる偏位をするようになつている。事実上
剛体の電極保持板がダイアフラムの電極保持面に
１個または複数のスペーサによつてダイアフラム
の中間たわみ領域で固着されている。従つて、前
記板がスペーサ要素のところの間隔を固定した
まゝダイアフラムと一緒に動くが、コンデンサを
形成する電極間の２つの間隔は反対向きに変化す
る。この構成にすると、トランスジユーサは低コ
スト、小形、精密製作のものにでき、厚膜または
薄膜電極をダイアフラムおよび電極保持板に容易
に付着できる。その上、回路を公称ゼロ値および
公称変動範囲値を与えるように容易に調節できる
ので、トランスジユーサを大量生産方式による他
のトランスジユーサと互換性をもつて使用でき
る。さらに、単一トランスジユーサから得られる
差動容量値を処理装置へデイジタル値を直接与え
る新規な装置の一部分として利用できる。この装
置では、コンデンサが２つの個別可変周波数発振
器によつて発生される周波数を反対変化させ、こ
れらの周波数間に差が生じ、その差を処理装置に
よつて標本化でき、処理装置が次々の時間間隔の
間に生ずるパルスの数を計数する。

本発明は、力に応動するトランスジユーサに関
するものであり、詳しくいえば、高い直線性と精
度の動作が可能であり、しかも同時に低コストの
製作技術で処理しやすい差動容量形トランスジユ
ーサに関するものである。

種々の容量形トランスジユーサが技術上周知で
ある。これらのトランスジユーサの多くは２つの
対向面を備え、その各々に１つの電極を備え、各
面がその周縁付近で封じられ、普通は電極と同じ
方向に面しているリムがついている。この技術の
変形の数例がポリ―（Polye）の米国特許第
3634727号および第3858097号、バーチヨール
（Birchall）の米国特許第3952234号ならびにジヨ
ンストン（Johnston）の米国特許第3808480号に
示されている。高忠実度圧力トランスジユーサは
デイアス（Dias）ほかの米国特許第4064550号に
示されており、それでは本体とたわみダイヤフラ
ムとの両方が石英でできているが、これは一般用
途には高価過ぎる。これらのトランスジユーサは
すべて、最新の装置の用途では、トランスジユー
サの価格、精度、寸法および互換性に関する対立
する要求をかなえようとすると、いくつかの問題
を提起する。例えば、これらの装置においては、
向い合つている電極間の間隔は周辺リムで決まる
ので、リムは厳密に調整されなければならない
が、薄膜電極または厚膜電極の精密付着を妨げる
可能性もある。しかし、低価格で大量生産できる
設計を持ちながら、少なくとも従来の装置に匹敵
する直線性とダイナミツクレンジを達成すること
が望ましいので、上述のことは考慮すべき１つの
要素にすぎない。例えば、計算機を用いた内燃機
関の気化または燃料注入装置とともに用いられる
圧力トランスジユーサでは、価格は少なくとも計
装用途で許容され得る価格低い値の程度でなけれ
ばならず、しかも直線性とダイナミツクレンジは
従来の装置に匹敵しなければならないであろう。
さらにトランスジユーサは現場において調整なし
に交換できることが、本質的ではないが、非常に
望ましい。このことは逆にそのような互換性が、
大して価格を上昇させないで大量生産ベースで達
成させなければならないことを意味している。コ
ンピータ化した制御とレーザトリミングを用い
て、動作特性を所定の公称値に設定できるように
電気的パラメータの調節を行なうことは、薄膜お
よび厚膜工業ならびに集積回路工業において現在
ありふれたやり方である。しかし、従来の単頭容
量形設計を用いると、回路に配列されたトランス
ジユーサのゼロ設定と変動範囲の両方を調節して
変周波数出力を作ることはきわめて難しい。

前に参照したバーチヨールの特許によつて明ら
かなように、差動コンデンサ・トランスジユーサ
は周知である。従来技術では、差動効果は、２つ
以上の分離された電極保持面を用いて達成され
る。この面の多重性は、精密なアラインメントを
必要とし、製作費が高く、そしてほとんど互換性
がない。また、リー（Lee）他の米国特許第
3859575号も周知である。この構成では、たわみ
ダイアフラムは台構造にねじ込みできる中空金属
円筒のエンドキヤツプの外周部分を含んでいる。
エンドキヤツプ内の中央ポストは、１つの電極と
して働く金属ダイアフラムと向い合せに複数の電
極を有する一定間隔を置いて並べた板の支持とな
つている。中空円筒の内部は、可変圧力流体を入
れることのできる内部空間となつている。この構
成は、所定の形に機械加工するのが極めて困難
で、大容積の用途には法外に高価である。それは
容量性機構間の間隔を制御する問題に対する１つ
の異なる解決法を与える。何故なら、それは固定
基準面を用いる考え方をしていないからである。

容量効果を用いる改良トランスジユーサは、
種々の型式の力、圧力、変位および荷重を測定す
る用途に利用できる。一般に、現在のトランスジ
ユーサに比べて大きさが極めて小さく、衝撃や振
動に耐えることができ、かつ事実上温度の変動に
感じないような装置が要求されている。例えば自
動車のエンジン室に用いられるトランスジユーサ
は、できるだけ寸法が小さくなければならない
が、同時に機械的力、温度変化および運転中に遭
遇するその他の環境条件に長い期間にわたつて劣
化しないで耐えられなければならない。明らか
に、トランスジユーサが初期据付の間または交換
時に細かく調節されなければならないことは望ま
しくない。

自動車の用途がトランスジユーサの遭遇するよ
り広い問題の好例であるのは、トランスジユーサ
の出力を受けて、それを計算または制御を行なう
のに利用する他の進歩したアナログ装置やデイジ
タル装置において、マイクロプロセツサの使用が
多くなつているからである。トランスジユーサに
伴う本質的問題は、入力パラメータの変化に関し
て直線的に変る信号を直接プロセツサによつて利
用できるような形で提供することである。デイジ
タル装置の場合、よくある方法は、この目的にア
ナログ・デイジタル変換器を用いることである
が、これは望ましくないコストの増加をもたらす
のでできれば避けるべきである。

本発明によれば、容量形トランスジユーサは圧
力変化に応じて反対向きに値を差動的に変える２
つの離れたコンデンサを備えている。一般に、た
わみダイアフラムは、圧力変化に応じて差動的に
たわむ一定間隔を置いて離れた電極を２つの領域
に備えている。１枚の小さな剛体板がスペーサ構
造によつて２つのダイアフラム電極間でダイアフ
ラムに取付けられている。この剛体板には、ダイ
アフラム電極に面した電極構造がある。従つて、
ダイアフラムのたわみによつて相対する電極対間
の間隔が反対向きに変わる。差動容量変化は、コ
ンデンサとその関連の電子回路との間に存在する
可能性のある分路容量効果があつても極めて直線
性のよい出力を与える。

本発明による差動容量トランスジユーサのさら
に特定の例では、たわみダイアフラムは、比較的
厚い周辺フランジを有するセラミツク部材の相対
的に薄い部分によつて形を定められている。この
セラミツク部材の平らな側には、少なくとも２つ
の一定間隔を置いて離れた電極がある。たわみダ
イアフラムの少なくとも一部分の上に横たわつて
いる板が固定の基準間隔で、２つのダイアフラム
電極の間の領域にあるスペーサアタツチメントに
よつて保持され、ダイアフラム上の電極に対面す
る電極を持つている。円形ダイアフラムの場合、
ダイアフラム電極は、中心軸に対して異なる半径
位置にあり、スペーサは、２つの電極の中間の半
径に沿つて横たわつている一連の弧状セグメント
から成つていてもよい。接地された保護電極を、
内側電極と外側電極との間に挿入して、それらの
電極によつて形成されるコンデンサ対の間の干渉
効果を最小にすることができる。従つてダイアフ
ラムが比較的大きな程度までたわむとき、ダイア
フラムと可動板との間隔は中間半径のところでは
ほゞ一定であるが、内側領域では小さく、外側領
域では大きくなり、その結果容量値に反対向きの
変化を生じる。セラミツク・ダイアフラムは、大
量生産の量で必要な精度をもつて容易にプレスし
て焼くことができる。それはまた精密生産技術に
よつて付着された薄膜電極または厚膜電極を受け
る理想的絶縁台となる。トランスジユーサ全体は
非常に小さいが、わずかな圧力変化または力変化
によつて生ずる小さな偏位に非常に敏感なものに
できる。

本発明の特徴はたわみ面より相当厚い一体フラ
ンジを有し、たわみ面上に一定間隔を置いて離れ
ている電極と反対の方向に伸びるたわまない周囲
を備えているダイアフラムを提供することであ
る。本発明による装置のもう一つの面は、剛体板
にあるねじり取付け機構を備えることであり、そ
の機構は、薄いウエブ切片、比較的細い支持柱ま
たは板と一体に形成された片持梁の細長い要素か
らなつていてもよい。結果として、ダイアフラム
がたわむときダイアフラムによつてスペーサ要素
に加えられる曲げ力とねじり力は板の連結部のね
じりによつて吸収される。このねじり取付けは、
スペーサ要素の破壊またはひび割れを防止し、そ
のスペーサ要素は小さいが比較的堅いガラス、金
属またはセラミツクの要素であつてもよい。

さらに本発明によれば、差動容量形トランスジ
ユーサは、圧力の瞬時値を示す処理装置のデイジ
タル値信号を発生する新規な装置に使用できる。
この装置では、トランスジユーサの各キヤパシタ
ンスが可変周波数発生器の周波数を決め、これら
の差動的に変化する周波数が、瞬時圧力に対応す
る瞬時時間微分を有する差周波数を与えるように
組合わされる。処理装置は、その時点の圧力を直
接数字で表わすために選択された時間間隔内に生
ずる差周波数内のパルス数を数えさえすればよ
い。

本明細書で参照する第１〜４図に示したトラン
スジユーサは、集積電子回路１２を伴つた差動、
圧力応動、容量形トランスジユーサであり、制御
装置（例えば、エンジン給油・排出制御装置にお
ける必須の制御要素を操作できる処理装置１４に
信号を送る。電子回路１２は、小形化と取扱の容
易さをはかるために一体延長部１７にセラミツク
（例えばアルミナ）ダイアフラム本体１６に緊密
に関連して取付けられる。第１，２および４図で
最もよく見られるように、ダイアフラム本体１６
は、トランスジユーサ１０がいかなる姿勢にも取
付けられるが、図に示されているように「上側」
と「下側」をもつものとして説明する。ダイアフ
ラム本体１６の主要作動部は、円形（本例におい
て）の比較的薄いたわみダイアフラム部１８を含
み、そのダイアフラム部はその中心軸と同心のコ
ツプ形くぼみ２０によつて形成されている。ダイ
アフラム１８の周囲の周辺フランジの下側にある
みぞがダイアフラム本体１６をハウジング基板２
６に据えつけるＯリング２４を受ける。周辺フラ
ンジ２２は、ダイアフラム１８の厚さよりかなり
厚いので、ダイアフラム１８だけがくぼみ２０内
の圧力変化に応じてたわむ。

ハウジング基板２６は、測定される流体圧力を
受ける入口管継手２８を備え、ダイアフラム本体
１６と延長部１７の両方を囲んでおり、囲いがハ
ウジング・カバー３０によつて完成されている。

電子回路１２は別々の第１図と第３図で異なつ
た形に描かれており、前者は主要な作動ブロツク
を示すために理想化されているが、一方後者は１
つの実際例に用いられる回路の物理的配置の写実
的描写である。特定回路は大幅に変ることがある
ので、容量の変化を線形関係の信号値に変換する
装置の主要要素だけを考慮すればよい。第１図に
おいて、前記装置内のセンサの内部容量の変化が
点線で表わされており、それぞれC₁およびC₂を
表示されている。これらはそれぞれ個別トリマ抵
抗器３４，３５と回路を形成しており、２番目の
抵抗器３５は、レーザトリミング動作に用いられ
る導体３６によつて分路されている。内部トラン
スジユーサ容量C₁およびC₂ならびにそれぞれの
関連のトリマ抵抗器３４，３５から成る回路は、
可変周波数発振器F₁およびF₂（それぞれ４０およ
び４２）の周波数を制御するのに用いられる。こ
れらの発振器４０，４２は多数の市販の集積回路
発振器の中の任意のもの、例えば無安定モードで
作動するように構成されたRCA型CD4069Hexイ
ンバータとして販売されている発振器チツプな
ど、から成つていてもよい。発振器４０，４２の
出力は差発生器または復調器４４に加えられる
が、差発生器は、個別端子で受ける入力に応じて
状態を移すＪ―Ｋフリツプフロツプのような普通
の双安定装置から成つていてもよい。従つて、差
発生器４４は、２つの入力信号列の差を表わす出
力パルス列を所定の時間にわたつてプロセツサ１
４に与える。その出力パルス列は、この構成にお
いては、必ずしもサイクリツクな性質のものでは
ないが、所定の時間範囲の出力パルスの数がその
標本に対する周波数差を正しく表わす。トランス
ジユーサ１０の作動構造はたわみダイアフラム１
８の上に横たわつて、それとほとんど同一大きさ
に広がつている領域に可動板５０を含んでいる。
板５０とダイアフラム１８は共にアルミナのよう
な絶縁セラミツク材料で成形されて、次に、第４
図で最もよく分るように、それらの相対する面に
数対の電極を付着されてもよい。ダイアフラム１
８では、内側電極５２は、中心軸の周りの領域に
配置されて、中心軸から所定の最大半径まで広が
つている。外側電極５４は、内側電極５２を中心
軸からそれより半径方向に離れたところでほとん
ど囲んでいる。この例では外側電極５４は、ダイ
アフラム１８の偏位領域内にあるが、必ずしもこ
の事情が必要だとは限らない。電極５２，５４
は、この例では、例えば金または銀のような付着
薄膜導電材料でできている。それらは、ダイアフ
ラムの周辺の輪郭が矩形で、ダイアフラム本体の
上面が平らなので、普通のスクリーン印刷または
他の生産技術によつて正確に位置決めして制御さ
れた厚さに付着できる。ダイアフラムの輪郭とダ
イアフラム本体の上面は、生産に用いる物理的基
準となるものである。ダイアフラム１８の上側面
は、製作の助けとするために精密な平坦度を得る
ように研摩されてもよい。導線５６，５８は、そ
れぞれ内側電極５２と外側電極５４から伸びて、
普通の導体（図示なし）によつて外部回路に接続
される。研摩した保護環５９，６３がそれぞれ内
側電極５２と外側電極５４との間および内側電極
６０と外側電極６２との間に配置されている。こ
れらは電極対によつて形成されたコンデンサ間の
相互作用（特に導電性流体がたまたま作動状態中
に導入される場合）および同様に発振器回路間の
相互作用を制限する働きをする。そうでないと、
発振器が高調波周波数で動作するとき、回路間結
合のために相互作用が生ずる可能性がある。板の
内側電極６０と外側電極６２は、たわみダイアフ
ラム１８の対応する要素に向き合つて配置され
る。これらの電極６０，６２はそれぞれ内側リー
ド６４と外側リード６６を備え、設計の考え方に
従つて、対向電極５２，５４と表面積が同じかま
たは多少異つていてもよい。この例では、板５０
のダイアフラム１８からの公称間隔は、ほんの
0.025mmであり、大抵のトランスジユーサでは
0.25mmないし0.0025mmの間隔が用いられるが、必
要ならずつと大きな間隔を用いることもできる。
電極は厚膜または薄膜（この用語は重要ではな
い）でもよいが、対向電極間の間隔の10％を超え
ない厚さが好ましく、さらに特定すれば厚さがこ
の距離の約１％である。

第１図および第２図から最もよく分るように、
可動板５０は、一定間隔を置いて離れた気体囲い
部材６８によつて囲われ、その部材６８は、ダイ
アフラム１８の偏位領域の外側ではダイアフラム
本体１６の上面にもたれている。囲い部材６８
は、ガラスまたはハンダシール（詳細には示され
ていない）によるなどでダイアフラム本体に対し
て気密に封じられている。押え要素７０は、必要
ならバネ荷重をかけてもよいものであるが、ダイ
アフラム本体１６のベースにあるＯリング２４を
ハウジングベース２６にしつかり押しつけてい
る。なお、密封要素（図示なし）を用いて、囲い
部材６８内の内部を真空にするために、気体漏洩
に対する防護を向上できるので、絶対圧力の測定
を行うことができ、ダイアフラム１８と可動板５
０の電極間の空間の気体を無くして測定精度を高
め、信頼度を大きくできる。

可動板５０は、中心軸と同心で内外電極対の中
間にある選択領域でたわみダイアフラム１８に固
着され、かつそれから一定間隔離されている。こ
の例では、中心軸の周りに所定の半径に沿つて横
たわつている曲つた弧状断片からなる１組になつ
た３個のスペーサ円柱体７４，７５，７６が十分
な基準点となつて、ダイアフラム１８の偏位があ
つても、可動板５０を最初に出発した平面に平行
に保つ。スペーサ円柱体７４〜７６は、この例で
はガラスであるが、セラミツクまたは導電性物質
であつてもよい。円柱体は、周知のスクリーン印
刷技術によつて所望の形状にしかも精密な厚さに
付着でき、そのあとで通常の焼成法を用いて可動
板５０をダイアフラム１８へ内部スペーサ円柱体
７４〜７６を介して接着する。大きな間隔と低い
表面平坦度が許される場合は、スペーサを直接一
体に成形してもよいことが分るはずである。スク
リーン付着技術をなお用いてもよいが、その代り
に真空蒸着またはスパツタリングなどの他の方法
を用いてもよい。

後にさらに説明するように、円柱体７４〜７６
は、堅い可動板５０と柔軟なダイヤフラム１８と
の間の移動の差を調整しなければならない。この
ために、可動板５０は、特に第５図に示されてい
るように、関連のスペーサ円柱体（例えば７４）
と同一広がりをもつ細長い捩り部材（またはバ
ー）８０とともに成形されるのが好ましい。この
例の捩りバー８０は同一広がりの側孔（すなわち
スリツト）８１，８２によつて形を決められてい
る。捩り力をより大きく吸収するように、第５図
に示されているごとく、板５０より低い高さの捩
りバー８０を作るには成形技術を用いるのが便利
である。従つて、ダイアフラムのたわみによつて
比較的堅いガラス円柱体７４〜７６にある程度の
捩り力が加わるが、捩りバー８０がこのように作
られたねじりモーメントを吸収して、破壊を防止
し、しかも可動板５０の平らな姿勢は保たれる。

トランスジユーサの構造体を作つた後、トラン
スジユーサは、トリマ抵抗器３４，３５のレーザ
トリミングによつて選択公称値に予め調整され、
その値は、トランスジユーサの内外コンデンサ領
域から容量性入力を表わす信号対を受けるそれぞ
れの集積回路に流れ込むことができる。トランス
ジユーサからは３本の出力リード、すなわち接地
結合８８、付勢入力電圧８９および出力信号９
０、が接続されているに過ぎない。レーザトリミ
ング動作では、普通であるように、試験状態から
引出された出力信号値は、必要な抵抗値で換算量
を決定し、それに応じてレーザトリミング・ビー
ムを制御するようにプログラムされている計算機
によつて処理される。分路導体３６があるので第
１の抵抗器３４を最初に設定できるようにし、そ
の後で分路導体３６が切られて、その後に第２の
トリマ抵抗器３５が調整される。両方の値が利用
でき、相互に関連させ得るので、この初期調整段
階によつてトランスジユーサ１０のゼロ値と全変
動範囲の両方を選択公称値に調整できることによ
り、その後トランスジユーサが他のトランスジユ
ーサと交換可能である。

差動容量出力が得られる方法を第６図の側面断
面図から最もよく分るようにでき、その図ではた
わんでいないダイアフラム１８に対する可動板５
０の最初の始動位置が実線で示され、ダイアフラ
ム１８を通して差動圧力を作る印加圧力Ｐに応動
したたわんだ状態で占める位置が点線で示されて
いる。視覚化を簡単にするため、スペーサ７４お
よび７４′が、第１〜６図に用いられているが、
中心軸の周りに直径上で向い合つたものとして示
されている。

ダイアフラム１８がたわんでいないとき、内側
電極対５２と６０の間の距離はD₁で、外側電極
対５４と６２の間の距離はD₂であり、これらは
本質的に同じである（わずかな変動が、トリミン
グ手続中に考えられるかもしれないが）。しかし、
ダイアフラム１８が点線の位置まで外方にたわむ
と、これらの個々の表面間の容量値は反対向きに
変つてプツシユプル効果を与える。従つて内側電
極５２と６０との間の距離はD′₁に減少し、外側
電極５４と６２との間の距離は、D′₂に増大する。
実際には、この差動容量構造は、入力圧力に比較
される出力信号において事実上精確な直線性を与
えるように調整できる。例えば、第７図は本発明
による３つの装置に対する直線性曲線を示してお
り、装置Ａ（点線）、装置Ｂ（実線）および装置Ｃ
（鎖線）として示してある。図示のプロツトは、
比較的容易に分るように描かれた線形最良適合直
線（統計用語で最小２乗平均最良適合直線）から
の各装置の偏差である。装置Ａは、本質的に圧力
に対して上方に曲る曲線なので最良適合変動は、
本来正であり、一方装置Ｂは逆の特性なので、そ
の偏差は元来負である。前記２つの装置の性質は
設計の考え方に基づくのであるが、反対に変化す
る両曲線を与えるこの設計の２つの装置の能力
は、パラメータの均衡をとるのを可能にするもの
であるので、装置Ｃのプロツトによつて示される
ように、ほゞ完全な直線性を達成できる。

本発明によるトランスジユーサの異なる構成
は、第８〜１０図に示されている可成り異る形状
を用いることができる。第８〜１０図は同様な要
素は対応する数字名が与えられている。第８図に
おいて、ダイアフラム１８′は、荷重トランスジ
ユーサとして作用し、流体圧力ではなく、機械的
に加わつた力または変位に応答する。全体の構造
は、輪郭が矩形ではなく円形で、容量性要素から
の電気結線は、円筒形ハウジング９４を通つて気
密封止された頂部壁９６へ上方に取られたたわみ
導線９２から成り、その壁９６から結線は、電子
回路パツケージ１００が取付けられている横向き
の印刷配線板９８に行なわれている。なお、第９
および１０図に示されているように、１組になつ
た４個のスペーサ１０２が中心軸の周りの等間隔
の象限に用いられて、やはり可動板５０′をダイ
アフラム１８′のたわまない位置との平行を維持
している。スペーサ１０２へ連結する捩りバー１
０４は、可動板５０′と一体に、細長い片持梁に
なつた捩りバー要素１０４を作るＵ形の孔１０６
によつて形を決められている。

第１１図は、異なる型式の基準板１１０を示し
ており、そこでは、ダイアフラム（図示なし）が
たわんだときのスペーサ要素１１２の捩れと曲り
が板１１０（電極は示してない）の反対側にある
穴１１６によつて作られた薄いウエブ１１４に吸
収される。穴１１６と薄いウエブ１１４は、成形
によつて作つてもよいが、研摩スラリを用いる超
音波きりもみによつてさらに確実に細い部分の形
が作られる。

本発明によるトランスジユーサは、普通非常に
小さいので、トランスジユーサ構造体そのものの
容積は16.4cm³未満であり、第１〜５図の例のよう
に電子回路が組込まれた場合、この他に約８cm³が
加わる。所望なら高容量値が低応力レベルで達成
され、かつヒステリシス効果が最小限なので、直
線性と感度の兼ね合せが達成される。これらの要
素は圧力または適応し得る他のたわみ力の広範な
値とともにこのトランスジユーサを一つには高精
度の用途に使用できるようにし、もう一つには頑
丈な構造で使用できるようにする。差動コンデン
サ装置は、４つの未知数を持つた４つの方程式を
含む代数問題を解くことを可能にし、そのことは
出力周波数のゼロと変動範囲の調節を容易にでき
るようにする。

多くの改変と変形を上述したが、本発明はそれ
らに限定することなく、特許請求の範囲に入るす
べての形と変形を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるトランスジユーサ装置
と信号発生系の一部簡易化、一部破断した斜視
図、第２図は第１図のトランスジユーサ装置の側
面断面図、第３図は第２図の線３―３に沿つて取
り、矢印の方向に見た平面断面図、第４図はダイ
アフラム、電極およびスペーサ要素の詳細を示す
第１〜３図の装置の一部分の分解図、第５図は第
１〜４図の装置に用いられるスペーサ要素と取付
け構造の部分拡大図、第６図は第２図の一部分に
対応し、ダイアフラムのたわみの間の位置変化を
示す多少理想化した断面図、第７図は本発明によ
る数種の装置で達成される信号出力の直線性を示
す出力を縦軸とし、圧力を横軸にとつた直線から
の偏差のグラフ、第８図は本発明による異なるト
ランスジユーサの側面断面図、第９図はそれに用
いられるスペーサと取付け構造を示す第８図の装
置の一部の拡大部分図、第１０図はスペーサと取
付構造の配置を示す第８図の可動板の一部の平面
図、第１１図は本発明による曲りおよび捩れ吸収
取付け構造の異る例の一部破断した斜視図であ
る。 １４……処理装置、１６……ダイアフラム本
体、１７……延長部、１８……ダイアフラム、２
０……くぼみ、２２……周辺フランジ、２４……
Ｏリング、２６……ハウジング基板、３４，３５
……トリマ抵抗器、４０，４２……可変周波数発
振器、４４……差発生器、５０……可動板、５
２，５４，６０，６２……電極、５９，６３……
保護環、６８……気体囲い部材、７０……押え要
素、７４，７５，７６……スペーサ円柱体、８０
……捩りバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 作用するたわみ力に応じてたわみ得、かつ片
   面上の少くとも２つの異なる領域に電気的に分離
   した電極から成る第１の電極機構を備えたたわみ
   ダイアフラムと、前記第１の電極機構の分離した
   電極の間でダイアフラムと連結し、前記第１の電
   極機構に面する第２の電極機構を備えた可動板機
   構とを含む力応動容量形トランスジユーサ。 ２ 前記第２の電極機構が前記第１の電極機構の
   分離した電極と組合さつて第１および第２の容量
   形機構を形作り、かつ前記第１および第２の容量
   形機構にそれぞれ接続され、それらの容量値で周
   波数の変る第１および第２の可変周波数発振器機
   構と、前記第１および第２の可変周波数発振器機
   構に応動して変周波数差信号を与える機構をさら
   に備え、前記可変周波数発振器機構の各々がその
   回路にトリマ抵抗器を含み、前記ダイアフラムが
   配線板延長部とその上に取付けられた前記トリマ
   抵抗器と発振器機構を有していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のトランスジユー
   サ。 ３ 前記ダイアフラムを支持する本体機構をさら
   に備え、前記ダイアフラムは前記電極と反対の側
   に前記本体機構に連結された周辺フランジを有
   し、そのフランジで前記ダイアフラムのたわむ部
   分に隣接した内部空間を定めて、内部流体圧力を
   受けてその内部流体圧力をたわみダイアフラムに
   伝え、前記ダイアフラムは前記周辺フランジの厚
   さより相当薄いたわみ電極保持面を有し、前記本
   体機構は前記ダイアフラムの前記周辺フランジを
   受ける基板と前記ダイアフラムの前記反対側に係
   合してダイアフラムを所定の位置に保持する機構
   とを含み；また前記ダイアフラムの前記周辺フラ
   ンジを前記本体機構の前記基板に連結するシール
   機構と事実上平らな面の部材を気密に取り囲んで
   事実上一定の低圧力を維持する機構とを備える特
   許請求の範囲第２項に記載のトランスジユーサ。