JPS6355015B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は流体圧力を電気信号に変換する圧力セ
ンサーに関し、特に流体圧を可動体で受けて、可
動体の作用により、非晶質金属軟磁性体に生ずる
応力変化を電気信号に変換するタイプの圧力セン
サーに関する。 この種の従来のものの一つに、半導体で歪ゲー
ジを形成して、圧力に応じた抵抗変化をアナログ
電圧に変換して、圧力検出信号を得るものがあ
る。この圧力センサーにおいては圧力に応じた抵
抗変化は微小であることから、ノイズ防止のため
に回路構成も複雑となり、しかも半導体は温度ド
リフトによる影響が大きく、使用温度範囲は約マ
イナス30℃〜プラス100℃に限られるものである。 本発明の第１の目的は圧力検出信号の電気処理
が比較的簡単な圧力センサーを提供することであ
る。 本発明の第２の目的は温度変化による影響を受
けにくく、しかも機械的強度、復元性も高く、耐
久性の向上した圧力センサーを提供することであ
る。 本発明の第３の目的は最近目覚しい進歩をとげ
たマイクロコンピユータなどのLSIにて比較的に
単純な読取ロジツクで圧力データを読み取り得る
圧力センサーを提供することである。 本発明によれば、ケーシングの内空間は可動体
で、その圧力が測定される流体が供給される第１
の空間と、所定圧力（通常は大気）の流体（通常
は空気）が封入もしくは通流する第２の空間に区
分され、一方の空間に電気コイルが巻回された非
晶質金属軟磁性体が配置され、この非晶質金属軟
磁性体は可動体に連結されて、圧力に応じた応力
が可動体により加えられる荷重にて生ずる。非晶
質金属軟磁性体の電気コイル巻回数は比較的に低
い印加電圧すなわち（or）比較的に低い通電電流
レベルで非晶質金属軟磁性体が磁気飽和するに十
分に多い巻回数とされる。非晶質金属軟磁性体に
巻回したコイルに電圧を印加し、電圧印加始点よ
り、電気コイルに流れる電流が所定レベルに達す
る迄の時間をＴとすると、 Ｔ＝Ｎ／ＥΦ ……(1) となる。 但し、 Ｅ：電気コイルの印加電圧 Ｎ：電気コイルの巻回数 Φ：残留磁束密度から電流所定レベルの磁界に対
する磁束密度に達する迄の磁束変化量 である。 そしてΦは非晶質金属軟磁性体の透磁率の大き
さに正比例するもので、非晶質金属軟磁性体に応
力、例えば引張応力が生ずると、非晶質金属軟磁
性体の透磁率はその引張応力の大きさに応じて増
大することにより、Φもそれに対応して増大し、
又圧縮応力が生ずれば、非晶質金属軟磁性体の透
磁率はその圧縮応力の大きさに応じて減少するこ
とにより、Φもそれに対応して減少することか
ら、コイルに電圧を印加してからコイル電流が所
定レベルになる迄の時間Ｔは非晶質金属軟磁性体
に生ずる引張応力に応じて増大変化し、又圧縮応
力に応じて減少変化する。それ故本発明の圧力セ
ンサーには、Ｔを計測しそれを電圧レベル、デジ
タルコード等の電気信号で表わす電気回路又は半
導体電子装置を接続する。非晶質金属軟磁性体
は、液相金属を急冷して作らざるを得ないため薄
板であり、しかも磁気的には強磁性であつて透磁
率及び飽和磁化は大きくそして保持力が小さく、
又機械的には破断強さがきわめて高く、弾力性お
よび復元性に優れ、温度による特性変化も半導体
に比べて著しく少いものである。 このような非晶質金属軟磁性体の特性は、本発
明の圧力センサーにきわめて好都合であり、これ
を用いると、電気的にはＴの計測において、信号
処理が簡単かつ高精度となるメリツトがあり、機
械的には製造が簡単になり、耐久性が向上し、温
度変化による影響を受けなくなる。 本発明の他の目的及び特徴は図面を参照した以
下の実施例説明において明確になろう。 以下本発明装置の実施例について説明する。 第１実施例（第１図〜第６ｄ図） 第１図に示す実施例において圧力センサー１
は、例えば車輌上エンジンのインテークマニホー
ルド負圧が導入される入口２を有する第１の樹脂
製ボデイ３およびボデイ３に超音波溶着された第
２の樹脂製ボデイ４を有する。第１および第２の
ボデイ３，４間にダイヤフラム６の外周が挟着さ
れており、このダイヤフラム６の中心の平面部
に、該ダイヤフラム６を貫通するピストン７が固
着されている。これらのダイヤフラム６およびピ
ストン７で第１および第２のボデイ３，４内の空
間が、入口２に連通する第１の内空間８と大気圧
に連通する第２の内空間９に２区分されている。
ピストン７は第１の内空間８内に配置された圧縮
コイルスプリング１０の反撥力で常時第２の内空
間９を縮める方向（右方）に強制され、これによ
り第１の内空間８が大気圧にあるときには、ピス
トン７の背面に形成されている突状鉤１１が第１
ボデイ３に螺合されているねじ１２の脚部フラン
ジ１３に当接している（第１図）。なお、ねじ１
２はその回動操作に応じてダイヤフラム６に近付
く方向に、もしくはダイヤフラム６より離れる方
向に移動する。すなわち、ピストン７の右方向移
動がある点でねじ１２で拘止され、その拘止点は
ねじ１２の回動操作で調整される。ピストン７の
右端部にはコアとして板状の非晶質金属軟磁性体
１４の長手方向の一端部がリベツト１５にてピス
トン７に固着される。又その非晶質金属軟磁性体
１４の他端部はボルト１６にてボデイ４に固着さ
れる。第１の内空間８が大気圧である第１図示状
態では、ねじ１２の調整により突状鉤１１がフラ
ンジ１３に係合して、ピストン７は非晶質金属軟
磁性体１４に応力を何ら生ぜしめない。外周に電
気コイル１７を巻回したボビン１８はボデイ４に
固定されるとともにそのボビン１８の内孔１９に
は非晶質金属軟磁性体１４が挿通されている。フ
ランジ１３の右側端に形成したストツパ２０はピ
ストン７の右方変位を規制する。コイル１７の両
端はそれぞれターミナル２１および２２（第１図
示略）を介してリード線２３，２４に接続され
る。２５は第２の内空間９に大気を導入する孔を
示す。入口２から第１の内空間８に負圧が加わる
と、その負圧値に応じてダイヤフラム６及びピス
トン７がスプリング１０の反撥力に抗して第１の
内空間８を縮める方向（左方）に作用し、このピ
ストン７の作用による荷重にて非晶質金属軟磁性
体１４は第１図左方向への引張応力が生ずる。非
晶質金属軟磁性体１４に生ずる引張応力は電気処
理回路もしくは論理処理電子装置で検出される。 第２ａ図は一つの電気処理回路１００を示す。
回路１００の定電圧電源端子１０１には一定レベ
ルの直流電圧（例えば＋5V）が印加される。入
力端子１０２には、例えば５〜25KHzの電圧パル
スが印加され、該電圧パルスのプラス電圧区間に
NPNトランジスタ１０３が導通し、アースレベ
ル間NPNトランジスタ１０３は非導通となる。
PNPトランジスタ１０４はトランジスタ１０３
がオンの間オンとなり、オフの間オフとなる。し
たがつて電気コイル１７には、入力端子１０２に
印加される電圧パルスのプラスレベル区間に定電
圧（Vcc）が印加され、アースレベル区間には電
圧は加わらない。コイル１７に流れる電流に比例
した電圧が抵抗１０５に現われ、この電圧が抵抗
１０６とキヤパシタ１０７でなる積分回路で積分
され、積分電圧V_xが出力端１０８に現われる。
第２ｂ図は第２ａ図に示す回路の入、出力電圧波
形を示す。入力電圧（IN）がプラスレベルに立
上つてから、抵抗１０５の電圧があるレベル以上
に立上るまでの時間t_dおよび抵抗１０５の電圧ａ
の積分電圧V_xは非晶質金属軟磁性体１４に生ず
る応力に対応する。 第３ａ図は他の一つの電気処理回路１２０を示
す。入力電圧（IN）がプラスレベルの間NPNト
ランジスタ１０３がオン、PNPトランジスタ１
０４がオンして、コイル１７に電圧が印加され
る。入力電圧（IN）がアースレベルの間トラン
ジスタ１０３がオフ、PNPトランジスタ１０４
がオフとなり、コイル１７には電圧が印加されな
い。コイル電流は定電流接続とした接合形Ｎチヤ
ンネルFET１およびFET２に流れ、FET１およ
びFET２で一定レベル電流値に制御される。
FET２を流れる電流のレベルは可変抵抗１２２
で設定される。FET１およびFET２に接続され
たコイル端子の電圧は、反転増幅器IN１および
IN２で増幅および波形成形される。第３ｂ図は
第３ａ図に示す回路の入、出力電圧波形を示す。
回路１２０の出力（OUT）は、入力パルス
（IN）よりもt_dだけ遅れて立上る電圧パルスであ
り、このt_dが非晶質金属軟磁性体１４に生ずる応
力に対応する。t_dは第４図に示す計数回路１４０
でデジタルコードで表わされる。回路１４０にお
いて、入力電圧（IN）の立上りでフリツプフロ
ツプＦ１がセツトされてそのＱ出力が高レベル
「１」となり、アンドゲートＡ１がゲート開（オ
ン）となつてクロツクパルス発抗器１４１の発生
パルスがカウンタ１４２のカウントパルス入力端
CKに印加される。出力パルス（OUT）とＦ１の
Ｑ出力がアンドゲートＡ２に印加され、出力パル
ス（OUT）が立上るとアンドゲートＡ２が高レ
ベル「１」に立上り、その立上り点でフリツプフ
ロツプＦ１がリセツトされそのＱ出力が低レベル
「０」となる。これによりアンドゲートＡ１がゲ
ート閉（オフ）となり、カウンタ１４２へのクロ
ツクパルスは遮断される。アンドゲートＡ２の出
力が「１」になつたとき、ラツチ１４３にカウン
タ１４２のカウントコードが取り込まれる。フリ
ツプフロツプＦ１がリセツトされ、ラツチ１４３
にカウントコードが取り込まれた後に、アンドゲ
ートＡ３がクロツクパルスを出力し、カウンタ１
４２をクリアする。ラツチ１４３の出力コードは
t_dの間のクロツクパルス発生個数を示し、このコ
ードがT_dを示すことになる。 第５図に示す電子処理ユニツト１６０は、１チ
ツプマイクロコンピユータ（大規模集積半導体装
置）１６１、増幅器１６２、定電流制御用の接合
形ＮチヤンネルFET１、抵抗１６３、キヤパシ
タ１６４、増幅器１６５およびフロツクパルス発
振器１６６で構成する。抵抗１６３とキヤパシタ
１６４は、入、出力パルス周波数よりも高い周波
数の電圧振動を吸収するフイルタを構成してい
る。マイクロコンピユータ１６１はクロツクパル
スを基本に5KHz〜30KHzの範囲内の一定周波数
のパルスを形成しこれを増幅器１６２に与える。
一方、マイクロコンピユータ１６１はＮチヤンネ
ルFET１とコイル１７の一端との接続点の電圧
（増幅器１６５の出力電圧）を監視し、それ自身
が出力したパルスの立上り点から増幅器１６５の
出力電圧の立上り点まで（t_d）の間クロツクパル
スをカウントし、t_dを示すコードを出力する
（DATA OUT）。 以上のように、第１図に示す圧力センサー１に
は、各種の電気処理回路および論理処理電子装置
を接続して、圧力センサー１の非晶質金属軟磁性
体１４に生ずる応力に対応した電気信号を得るこ
とができる。次に第１図に示す圧力センサー１お
よび前述の電気処理回路１００，１２０，１４
０、又は論理処理装置１６０で流体負圧に応じた
電気信号が得られることを説明する。まず圧力セ
ンサー１の、ダイヤフラム６、ピストン７および
スプリング１０で入口２の流体負圧が非晶質金属
軟磁性体１４に生ずる応力に変換される。そこで
次に非晶質金属軟磁性体１４に生ずる引張応力が
電気信号に変換される点を第６ｃ〜６ｄ図に示す
実験データを参照して説明する。発明者（単数）
は、第６ａ，６ｂ図に示す如く、非晶質金属軟磁
性体１４の右端をダイス８１にて固定し、その長
軸左方向なるＸ方向にプツシユプルゲージ（図示
略）にて引張荷重を作用させて、非晶質金属軟磁
性体１４への引張荷重ｘに対するV_xおよびt_dを測
定した。形状の寸法ａ〜ｂ及び非晶質金属軟磁性
体の材質等と測定データの対応関係を次のテーブ
ル１のケースNo.１〜２に示す。

【表】 ケースNo.１の場合には、第６ｃ図に示すデータ
より、引張荷重ｘが０〜0.8Kgまで精度が高い電
圧V_xが得られることが分る。ケースNo.２の場合
には第６ｄ図に示すデータより０〜0.3Kg及び0.3
〜0.8Kgの広い範囲に対してリニアリテイが高く、
しかも変化の大きい遅れ時間t_dを得られる。 第２実施例（第７図〜第８図） 第７図に示す本発明の圧力センサー１ではボデ
イ４の右側端を開口にして、その開口端に長手状
のコア２６の両端を支承可能な溝２７，２８が形
成されている。コア２６は第１の内空間８が大気
圧であるときには、ピストン７の右側端に形成さ
れコア２６の右側中央部に当接可能なピン２９に
より第７図の如く溝２７，２８の左側に変位して
支承されかつ、コア２６はピン２９から何ら荷重
を受けない状態にねじ１２にて調整され、コア２
６には何ら応力は生じていない。コア２６は非晶
質金属軟磁性体１４を例えばエポキシ樹脂、塩化
ビニル樹脂又はベリウム銅等の弾性体３０に例え
ばエポキシ系接着剤（図示略）にて一体に接合し
た構成である。コア２６の表面にはビニルテープ
（図示略）を巻いた後に巻方向が同一のコイル１
７ａとコイル１７ｂとを直列接続したコイル１７
が巻回されている。ボデイ４の右側開口端は大気
連通孔２５を有するカバー３１がボルト３２，３
３にて固定されている。入口２から第１の内空間
８に負圧が加わると、その負圧値に応じてダイヤ
フラム６及びピストン７がスプリング１０の反撥
力に抗して第１の内空間８を縮める方向（左方）
に変位し、このピストン７の変位にて、コア２６
はその中央部がピン２９により加えられる荷重に
て左方へ湾曲することにより、弾性体３０に一体
的に接合された非晶質金属軟磁性体１４全体に圧
縮応力が生ずる。第７図に示す圧力センサー１は
第１図に示す圧力センサーと同様に前記の電気処
理回路１００，１２０，１４０又は論理処理装置
１６０で流体負圧に応じた電気信号が得られるこ
とを説明する。まず、圧力センサー１のダイヤフ
ラム６、ピストン７およびスプリング１０で入口
２の流体負圧が非晶質金属軟磁性体１４の圧縮応
力に変換される。そこで次に非晶質金属軟磁性体
１４の圧縮応力が電気信号に変換される点を第８
ｅ〜８ｆ図に示す実験データを参照して説明す
る。 発明者（単数）は第８ａ〜８ｄ図に示す如く、
非晶質金属軟磁性体１４をそれぞれ２枚づつエポ
キシ系接続剤にて一体に接着した２組を、更にエ
ポキシ系接着剤にてエポキシ樹脂製の基板３０上
に平行に一体接合したコア２６を、非晶質金属軟
磁性体１４を上側にして支持台８２，８３に載置
して、コア２６の上面中央部にＹ方向へプツシユ
プルゲージにて荷重を作用させて、非晶質金属軟
磁性体１４への圧縮荷重ｙに対するV_xおよびt_dを
測定した。形状の寸法ａ〜ｅ及び非晶質金属軟磁
性体の材質等と測定データの対応関係を次のテー
ブル２のケースNo.３〜４に示す。

【表】 ケースNo.３の場合には第８ｅ図に示すデータよ
り圧縮縮荷重ｙが０〜0.7Kgまで精度が高くしか
も変化の大きい電圧V_xが得られることが分る。
ケースNo.４の場合には第８ｆ図に示すデータより
０〜0.2Kg及び0.4〜0.7Kgの範囲に対してリニアリ
テイが高く、しかも変化の大きい遅れ時間t_dを得
られる。 第３実施例（第９図〜第１０図） 第９図に示す圧力センサー１では第７図に示す
圧力センサー１と同様にコア２６の中央部がピン
２９の変位にて押圧付勢されるものであるが、コ
ア２６はピン２９との当接側に弾性体３０を配置
し、その弾性体３０の反対側に非晶質金属軟磁性
体１４を一体的に接合する構成としている。従つ
て入口２から第１の内空間８に負圧が加わると、
その負圧値に応じてダイヤフラム６及びピストン
７がスプリング１０の反撥力に抗して第１の内空
間８を縮める方向（左方）に変位し、このピスト
ン７の変位にて、コア２６はその中央部がピン２
９により加えられる荷重にて左方へ湾曲すること
により、弾性体３０に一体的に接合された非晶質
金属軟磁性体１４全体に引張応力が生ずる。第９
図に示す圧力センサー１は第１図に示す圧力セン
サー１と同様に前述の電気処理回路１００，１２
０，１４０又は論理処理装置１６０で流体負圧に
応じた電気信号が得られることを説明する。まず
圧力センサー１のダイヤフラム６、ピストン７お
よびスプリング１０で入口２の流体負圧が非晶質
金属軟磁性体１４に生ずる引張応力に変換され
る。そこで次に非晶質金属軟磁性体１４に生ずる
引張応力が電気信号に変換される点第１０ｅ〜１
０ｆ図に示す実験データを参照して説明する。 発明者（単数）は、第１０ａ〜１０ｄ図に示す
如く、非晶質金属軟磁性体１４それぞれを２枚づ
つエポキシ系接着剤にて一体に接着した２組を、
更にエポキシ系接着剤にてエポキシ樹脂製の基板
３０上に平行に一体接合したコア２６を非晶質金
属軟磁性体１４を下側にして、支持台８２，８３
に載置して、コア２６の上面中央部にＹ方向へプ
ツシユプルゲージにて荷重を作用させて、非晶質
金属軟磁性体１４への引張荷重ｘに対するV_xお
よびt_dを測定した。形状の寸法ａ〜ｅ及び非晶質
金属軟磁性体の材質等と測定データの対応関係を
前述のテーブル２のケースNo.５〜６に示す。 ケースNo.５の場合には、第１０ｅ図に示すデー
タより引張荷重ｙが０〜0.3Kgまで精度の高い電
圧V_xが得られることが分る。ケースNo.６の場合
には、第１０ｆ図に示すデータより０〜0.3Kgま
での範囲に対してリニアリテイが高く、しかも変
化の大きい遅れ時間t_dを得られる。 第４実施例（第１１図） 第１１図に示す圧力センサー１では、第１１図
状態よりも更に湾曲した形状をフリー状態形状と
する弾性体３０の凸面側なる右側面に、非晶質金
属軟磁性体１４をフリー状態の弾性体３０と一体
的に接合して、コア２６を構成し、このコア２６
の両端は溝２７，２８に支承されるとともにコア
２６の中央部をピストン７の右側端にカシメにて
結合されている。そして第１の空間８が大気圧で
あるときには、ねじ１２の調整にてコア２６は第
１１図に示される如くピストン７により加えられ
る荷重にて予めフラツト方向へ変形付勢されて装
着されるもので、非晶質金属軟磁性体１４全体は
その変形付勢により、初期圧縮応力が生じてい
る。ボビン１８ａ，１８ｂにそれぞれ同一方向に
巻回したコイル１７ａとコイル１７ｂとは直列接
続されてコイル１７を構成している。ストツパ２
０はコア２６が反転するのを防止するためにピス
トン７の左方変位を規制している。従つて入口２
から第１の内空間８に負圧が加わるとその負圧値
に応じてダイヤフラム６及びピストン７がスプリ
ング１０の反撥力に抗して第１の内空間８を縮め
る方向（左方）に変位し、このピストン７の変位
にて、コア２６はフラツト方向へ変位することに
より、弾性体３０に一体的に接合された非晶質金
属軟磁性体１４に生ずる圧縮応力は、初期圧縮応
力からピストン７の左方変位に応じて増大する。
第１１図に示す圧力センサー１は前述の電気処理
回路１００，１２０，１４０又は論理処理装置１
６０で流体負圧に応じた電気信号が得られる。 第５実施例（第１２図） 第１２図で示す圧力センサー１では、第１２図
状態よりも更に湾曲した形状をフリー状態形状と
する弾性体３０の凹面側なる左側面に、非晶質金
属軟磁性体１４をフリー状態の弾性体３０と一体
的に接合してコア２６を構成する。そして第１の
内空間８が大気圧であるときには、ねじ１２の調
整にてコア２６は第１２図に示される如くピスト
ン７により加えられる荷重にて予めフラツト方向
へ変形付勢されて装着されることから、非晶質金
属軟磁性体１４全体はその変形付勢により、初期
引張応力が生じている。従つて入口２から第１の
内空間８に負圧が加わると、その負圧値に応じ
て、ダイヤフラム６及びピストン７がスプリング
１０の反撥力に抗して第１の内空間８を縮める方
向（左方）に変位し、このピストン７の変位にて
コア２６はフラツト方向へ変形することにより、
弾性体３０に一体的に接合された非晶質金属軟磁
性体１４に生ずる引張応力は初期引張応力からピ
ストン７の左方変位に応じて増大する。第１２図
に示す圧力センサー１は前述の電気処理回路１０
０，１２０，１４０又は論理処理装置１６０で流
体負圧に応じた電気信号が得られる。又、第１１
図及び第１２図に示す圧力センサーでは、コア２
６が第２の内空間９を縮め方向に付勢作用するこ
とから、スプリング１０は付勢力の小さいものを
使用することができる。更に第１１図及び第１２
図に示す圧力センサーでは、非晶質金属軟磁性体
１４には予め初期応力を生ぜしめて、圧力に対応
した電気信号の直線性の良い部分を使用するのに
適し、精度の良い電気信号が得られる。 第６実施例（第１３図〜第１４ｃ図） 第１３図に示す圧力センサー１では、第１１図
の圧力センサーで使用したコア２６の他にもう一
つのコア３６を使用している。コア３６はコア２
６と同様にフリー状態では、第１３図状態よりも
更に湾曲した形状をフリー状態形状とする例えば
エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂又はベリリウム銅
等の弾性体３７の凸面側なる左側面に非晶質金属
軟磁性体３８を弾性体３７のフリー状態形状時に
一体に接合した構成である。コア２６及びコア３
６はその凸面側に一体的に接合した非晶質金属軟
磁性体１４及び３８がその中央部が当接した状態
で、ピストン７の右側端にカシメにて固定される
とともに各コアの両端はそれぞれ溝２７，２８の
左側端及びカバー３１の左側端に支承される。そ
して第１の内空間８が大気圧であるときは、ねじ
１２の調整にて第１３図に示される如くピストン
７により加えられる荷重にて、両コア２６，３６
はフラツト方向へ変形付勢されて装着されること
により、非晶質金属軟磁性体１４及び３８にはそ
れぞれ予め同等の初期圧縮応力が生じている。コ
ア３６にもコア２６と同様にビニールテープを巻
いた後に巻方向が同一のコイル３９ａとコイル３
９ｂとを直列接続したコイル３９が巻回されてい
る。又４０，４１はコイル３９の両端のターミナ
ルを示す。なおストツパ２０はコア２６の反転防
止及びコア３６の両端の支承保持のためにピスト
ン７の左方変位を規制している。入口２から第１
の内空間８に負圧が加わると、その負圧値に応じ
てダイヤフラム６及びピストン７がスプリング１
０の反撥力に抗して、第１の内空間８を縮める方
向（左方）に変位し、このピストン７の変位に
て、コア２６はフラツト方向へ、又コア３６はフ
リー状態方向へ変形することにより、コア２６の
非晶質金属軟磁性体１４に生ずる圧縮応力は初期
圧縮応力からピストン７の左方変位に応じて増大
し、又コア３６の非晶質金属軟磁性体３８に生ず
る圧縮応力は初期圧縮応力からピストン７の左方
変位に応じて減少する。 そして、第１３図に示す圧力センサー１はそれ
ぞれ第１４ａ，１４ｂ，１４ｃ図に示す電気処理
回路１８０，２００及び論理処理装置２２０にて
流体負圧に応じた電気信号が得られる。 第１４ａ図に示す電気処理回路１８０は第１３
図に示す圧力センサー１のピストン７の作用に対
応したアナログ電圧V_xを生ずる。回路１８０に
おいて、入力電圧パルス（IN）のプラスレベル
の間NPNトランジスタ１０３がオン、アースレ
ベルの間１０３がオフとなる。トランジスタ１０
３のコレクタ電圧は、２個の反転増幅器IN３お
よびIN４を通して増幅および波形整形されて
NPNトランジスタ１２１のベースに印加される。
それ故入力電圧パルス（IN）のプラスレベルの
間トランジスタ１０３がオン、１２１がオフで
PNPトランジスタ１０４がオフ、アースレベル
の間トランジスタ１０３がオフ、１２１がオンで
トランジスタ１０４がオンとなる。つまりコイル
１７には、第３ａ図の回路１２０の動作と同様な
動作でパルス状に電圧が印加され、抵抗１０５
に、非晶質金属軟磁性体１４に生ずる応力に対応
した入力電圧パルス（IN）の立上りからt_d1遅れ
て立上る電圧パルスが現われる。もう一方の電気
コイル３９にはPNPトランジスタ１８１を介し
て定電圧が印加される。このトランジスタ１８１
は、入力電圧パルス（IN）がプラスレベルの間、
トランジスタ１０３がオンで反転増幅器IN５の
出力がプラスレベルでNPNトランジスタ１８２
がオンであるため、オンであり、トランジスタ１
８１は入力電圧パルス（IN）がアースレベルの
間オフである。これにより、第２の電気コイル３
９には、第１の電気コイル１７に電圧が印加され
ていない間に一定電圧が印加され、コイル１７に
電圧が印加されている間には電圧は印加されな
い。つまり入力電圧パルス（IN）に応じて、第
１および第２のコイル１７，３９には交互に一定
電圧が印加される。第２の電気コイル３９には抵
抗１８３が接続されており、この抵抗に、非晶質
金属軟磁性体３８に生ずる応力に対応した、入力
電圧パルス（IN）の立上りからt_d2遅れて立上る
電圧パルスが現われる。抵抗１０５の電圧V_x1は
キヤパシタ１８４の一方の電極に、また抵抗１８
３の電圧V_x2はキヤパシタ１８４の他方の電極に
印加される。非晶質金属軟磁性体１４及び３８に
生ずる応力がそれぞれx₁およびX₂であり、x₁＋
x₂＝Ｋ（定数）であるので、またV_x1∝_x1∝および
V_x2∝_x2∝であるので、キヤパシタ１８４の両端
間の電位差はx₁−x₂に対応する。キヤパシタ１８
４と抵抗１８５で積分回路が構成されているの
で、キヤパシタ１８４の電圧はx₁−x₂に対応す
る。ここでx₂＝Ｋ−x₁であるから、x₁−x₂＝2x₁
＋Ｋで、キヤパシタ１８４の電圧は2_x1に対応す
る。つまり、コア２６の非晶質金属軟磁性体１４
を基点にとつてその非晶質金属軟磁性体１４に生
ずる応力x₁の２倍に対応するアナログ電圧が得ら
れる。キヤパシタ１８４の両端は、差動増幅設定
とした演算増幅器１８６に印加される。増幅器１
８６のアナログ出力V_xは、したがつて2_x1に対応
する。第１４ｂ図に示す電気処理回路２００は、
二つの回路１２０のそれぞれで入力パルスの立上
りよりt_d1およびt_d2遅れたパルスが得られ、これ
らは２個の計数回路１４０のそれぞれに印加さ
れ、t_d1およびt_d2を示すコードS18およびS29に変
換され、引算器２０１に印加される。引算器２０
１はS18とS29を用いてt_d1−t_d2の減算をして、t_d1
−t_d2つまり2_x1を表わすデジタルコードS_x＝S18
−S29を出力する。第１４ｃ図に示す論理処理電
子装置２２０では、１チツプマイクロコンピユー
タ２２１が、まず、電気コイル１７に接続された
回路１２０に１パルスを与えて、その立上りから
時間カウントを開始してt_d1カウントデータS18を
作成して保持し、次に電気コイル３９に接続され
た回路１２０に１パルスを与えてその立上りから
時間カウントを開始してt_d2カウントデータS29を
作成して、t_d1−t_d2を演算してそれを示すコード
S_x＝S18−S29を出力し、測定指令信号が与えら
れている間、これを継続する。 第７実施例（第１５図） 第１５図に示した圧力センサー１では、第１３
図の圧力センサーとは、各弾性体３０，３７の凹
側に各非晶質金属軟磁性体１４，３８を一体的に
接合してコア２６，３６を構成した点のみが相違
する。この構成によれば、各コア２６，３６は第
１５図に示す如くフラツト方向へ変形付勢されて
装着されることにより、第１の内空間８が大気圧
であるときは非晶質金属軟磁性体１４，３８には
それぞれピストン７により加えられる荷重にて予
め同等の初期圧縮応力が生じている。入口２から
第１の内空間８に負圧が加わると、その負圧値に
応じてダイヤフラム６及びピストン７がスプリン
グ１０の反撥力に抗して、第１の内空間８を縮め
る方向（左方）に変位し、このピストン７の変位
にて、コア２６はフラツト方向へ、又コア３６は
フリー状態方向へ変位することにより、コア２６
の非晶質金属軟磁性体１４に生ずる引張応力は初
期引張応力からピストン７の左方変位に応じて増
大し、又コア３６の非晶質金属軟磁性体３８に生
ずる引張応力は初期引張応力からピストン７の左
方変位に応じて減少する。そして第１５図に示す
圧力センサー１はそれぞれ第１４ａ図、第１４ｂ
図、第１４ｃ図に示す電気処理回路１８０，２０
０及び論理処理回路２２０にて流体負圧に応じた
電気信号が得られる。 第８実施例（第１６図） 第１６図に示した圧力センサー１では、長手状
の弾性体３０，３７のそれぞれの一端はブツシユ
４２にて所定の離間をもつてカバー３１をボデイ
４に取付けるボルト３２にてボデイ４に固定され
る。弾性体３０，３７はフリー状態では平板状で
あり、その平板状態時に弾性体３０の左面及び弾
性体３７の右面にはそれぞれ非晶質金属軟磁性体
１４，３８が一体に接合されて、コア２６，３６
が構成される。コア２６，３６には非晶質金属軟
磁性体１４，３８が接合されている部分にコイル
１７，３９が巻回されている。弾性体３０，３７
の他端側の両者間にピストン７の右側端に形成さ
れたピン２９が挿入されて、第１の内空間８が大
気圧である時には、コア２６，３６を第１６図に
示す如くそれぞれ同等に湾曲させて、非晶質金属
軟磁性体１４，３８それぞれに予め同等の初期圧
縮応力を作用させている。入口２から第１の内空
間８に負圧が加わると、その負圧値に応じてダイ
ヤフラム６及びピストン７がスプリング１０の反
撥力に抗して、第１の内空間８を縮める方向（左
方）に変位し、このピストン７の変位にて、コア
２６は更に湾曲する方向へ変形し、又コア３６は
フリー状態なるフラツト方向へ復帰することによ
り、コア２６の非晶質金属軟磁性体１４に生ずる
圧縮応力は初期圧縮応力からピストン７の左方変
位に応じて増大し、又コア３６の非晶質金属軟磁
性体３８に生ずる圧縮応力は初期引張応力からピ
ストン７の左方変位に応じて減少する。なお非晶
質金属軟磁性体１４，３８は弾性体３０，３７が
その変形により応力集中する位置即ち作用点なる
ピン２９及び支点となるブツシユ４２間の表面に
一体に接合すれば応力変化が大きくなり、非晶質
金属軟磁性体の透磁率変化を大きくすることがで
きる。そして第１６図に示す圧力センサー１はそ
れぞれ第１４ａ，１４ｂ，１４ｃ図に示す電気処
理回路１８０，２００及び論理処理装置２２０に
て流体負圧に応じた電気信号が得られる。 第９実施例（第１７図） 第１７図に示した圧力センサー１は、第１６図
に示した圧力センサー１とは非晶質金属軟磁性体
１４を弾性体３０の右面、又非晶質金属軟磁性体
３８を弾性体３７の左面にそれぞれ一体に接合し
てコア２６，３６を構成した点が相違する。この
構成によれば、第１の内空間８が大気圧であると
きには、非晶質金属軟磁性体１４，３８は第１７
図の如くそれぞれ同等の初期引張応力を受けてい
る。入口２から第１の内空間８に負圧が加わる
と、その負圧値に応じてダイヤフラム６及びピス
トン７がスプリング１０の反撥力に抗して、第１
の内空間８を縮める方向（左方）に変位し、この
ピストン７の変位にて、コア２６は更に湾曲する
方向へ変形し、又コア３６はフリー状態なるフラ
ツト方向へ復帰することにより、コア２６の非晶
質金属軟磁性体１４に生ずる引張応力は初期引張
応力からピストン７の左方変位に応じて増大し、
又コア３６の非晶質金属軟磁性体３８に生ずる引
張応力は初期引張応力からピストン７の左方変位
に応じて減少する。そして第１７図に示す圧力セ
ンサー１はそれぞれ第１４ａ，１４ｂ，１４ｃ図
に示す電気処理回路１８０，２００及び論理処理
装置２２０にて流体負圧に応じた電気信号が得ら
れる。 そして第１３，１５，１６，１７図に示した圧
力センサーは非晶質金属軟磁性体から構成される
コアを２組使用して、一方は圧力に応じて応力を
増大させ、又その他方は圧力に応じて応力を減少
させて、両非晶質金属軟磁性体の応力変化による
透磁率変化の差を検出することにより、その透過
率変化に応じた信号を増幅できるのみならず、た
とえ圧力検出作動中に外部磁界が作用したとして
も、その外部磁界による非晶質金属軟磁性体の透
磁率変化分は相殺され、外部磁界による影響は何
ら生じないものである。 第10実施例（第１８図） 第１８図に示した圧力センサー１では、長手状
の弾性体３０の一端はブツシユ４２とカバー３２
の間にボルト３２にて圧着して固定されている。
コア２６は非晶質金属軟磁性体１４を弾性体３０
の右面には第１８図に示す如く一体に接合して構
成される。コア２６に非晶質金属軟磁性体１４が
接合された部分にコイル１７が巻回されている。
コア２６は第１の内空間８が大気圧であるときに
は、ピストン７の右側端に形成されて、弾性体３
０の他端側の右面に当接可能なピン２９から、何
ら荷重を受けない状態にねじ１２にて調整され、
非晶質金属軟磁性体１４には何ら応力は生じてい
ない。そして入口２から第１の内空間８に負圧が
加わると、その負圧値に応じてダイヤフラム６及
びピストン７がスプリング１０の反撥力に抗して
第１の内空間８を縮める方向（左方）に変位し、
このピストン７の変位にて、コア２６はその他端
側がピン２９により加えられる荷重にて左方へ湾
曲することにより、弾性体３０と一体に接合され
た非晶質金属軟磁性体１４全体に引張応力が生ず
る。 第１８図に示す圧力センサー１は前述の電気処
理回路１００，１２０，１４０又は論理処理装置
１６０で流体負圧に応じた電気信号が得られるこ
とを説明する。まず圧力センサー１のダイヤフラ
ム６、ピストン７およびスプリング１０で入口２
の流体負圧が非晶質金属軟磁性体１４の引張応力
に変換される。そこで次に非晶質金属軟磁性体１
４の引張応力が電気信号に変換される点を第１９
ｅ〜１９ｈ図に示す実験データを参照して説明す
る。 発明者（単数）は、第１９ａ〜１９ｄ図に示す
如く非晶質金属軟磁性体１４それぞれを２枚づつ
エポキシ系接着剤にて一体に接着した２組を、更
にエポキシ樹脂製の基板３０上に平行に一体接合
したコア２６を、非晶質金属軟磁性体１４を上側
にして、コア２６の左端をダイス８１にて固定し
た。そのコア２６の右端から５mmの位置にダイヤ
ルゲージ（図示略）をセツトして、コア２６のＹ
方向へのたわみ量Ｚに対するV_xおよびt_dの測定を
した。又コア２６のその位置でプツシユブルゲー
ジ（図示略）にてＹ方向へ荷重を作用させて、非
晶質金属軟磁性体１４への引張荷重ｘに対する
V_xおよびt_dを測定した。形状の寸法ａ〜ｅ及び非
晶質金属軟磁性体の材質等と測定データの対応関
係を次のテーブル３のケースNo.７〜10に示す。

【表】 ケースNo.７の場合には、第１９ｅ図に示すデー
タよりたわみ量Ｚが０〜18mmの範囲で精度の高い
電圧V_xが得られることが分る。 ケースNo.８の場合には、第１９ｆ図に示すデー
タよりたわみ量Ｚが０〜９mm及び10〜18mmの範囲
に対してリニアリテイが高く、しかも変化の大き
い遅れ時間t_dを得られる。 ケースNo.９の場合には、第１９ｇ図に示すデー
タより引張荷重ｙが０〜100ｇの範囲で精度の高
い電圧V_xが得られることが分る。 ケースNo.10の場合には、第１９ｈ図に示すデー
タより０〜0.1Kgまでの範囲に対してリニアリテ
イが高く、しかも変化の大きい遅れ時間T_dを得
られる。 第11実施例（第２０図） 第２０図に示した圧力センサー１では、第１８
図に示した圧力センサーとは、非晶質金属軟磁性
体１４を弾性体３０の左面に一体に接合してコア
２６を構成した点が相違する。この構成によれ
ば、入口２から第１の内空間８に負圧が加わる
と、その負圧値に応じてダイヤフラム６及びピス
トン７がスプリング１０の反撥力に抗して第１の
内空間８を縮める方向（左方）に変位し、このピ
ストン７の変位にて、コア２６は他端側（ピン２
９との当接側）がピン２９により加えられる荷重
にて左方へ湾曲することにより、弾性体３０と一
体に接合された非晶質金属軟磁性体１４全体に圧
縮応力が生ずる。 第２０図に示す圧力センサーは前述の電気処理
回路１００，１２０，１４０又は論理処理装置１
６０で流体負圧に応じた電気信号が得られること
を説明する。まず圧力センサー１のダイヤフラム
６、ピストン７およびスプリング１０で入口２の
流体負圧が非晶質金属軟磁性体１４の圧縮応力に
変換される。そこで次に非晶質金属軟磁性体１４
の圧縮応力が電気信号に変換される点を第２１ｅ
〜２１ｈ図に示す実験データを参照して説明す
る。 発明者（単数）は、第２１ａ〜２１ｄ図に示す
如く非晶質金属軟磁性体１４それぞれを２枚づつ
エポキシ系接着剤にて一体に接着した２組を更に
エポキシ樹脂製の基板３０上に平行に一体接合し
たコア２６を非晶質金属軟磁性体１４を下側にし
て、コア２６の左端をダイス８１にて固定した。
そのコア２６の右端から５mmの位置にダイヤルゲ
ージ（図示略）をセツトして、コア２６のＹ方向
へのたわみ量Ｚに対するV_xおよびt_dの測定をし
た。又コア２６のその位置でプツシユブルゲージ
（図示略）にてＹ方向へ荷重を作用させて、非晶
質金属軟磁性体１４への圧縮荷重ｙに対するV_x
およびt_dを測定した。形状の寸法ａ〜ｅ及び非晶
質金属軟磁性体の材質等と測定データの対応関係
を前述のテーブル３のケースNo.11〜14に示す。 ケースNo.11の場合には、第２１ｅ図に示すデー
タよりたわみ量が０〜３mmの範囲で精度の高い電
圧V_xが得られる。 ケースNo.12の場合には、第２１ｆ図に示すデー
タよりたわみ量が０〜0.8mm及び0.9〜２mmの範囲
でリニアリテイが高く、しかも変化の大きい遅れ
時間t_dを得られる。 ケースNo.13の場合には、第２１ｇ図に示すデー
タより圧縮荷重ｙが０〜150ｇの範囲で精度の高
い電圧V_xが得られる。 ケースNo.14の場合には、第２１ｈ図に示すデー
タより圧縮荷重ｙが０〜0.1Kg及び0.2〜0.35Kgの
範囲内でリニアリテイが高く、しかも変化の大き
い遅れ時間t_dを得られる。 第12実施例（第２２図） 第２２図の圧力センサー１では、図示の如く対
象に配置した弾性体３０ａ，３０ｂのそれぞれの
一端をボデイ４にボルト４３，４４にて固定され
る。非晶質金属軟磁性体１４は弾性体３０ａの他
端側の下面及び弾性体３０ｂの上面にそれぞれ非
晶質金属軟磁性体１４ａ，１４ｂが一体に接合さ
れて、コア２６が構成される。非晶質金属軟磁性
体１４ａにコイル１７ａが巻かれ、又非晶質金属
軟磁性体１４ｂには、コイル１７と直列に接続さ
れるとともにコイル１７ａとは巻方向が逆なるコ
イル１７ｂが巻かれて、コイル１７が構成され
る。ピストン７の右側端部には弾性体３０ａの下
面及び弾性体３０ｂの上面に当接可能なスライダ
４５が固定される。このスライダ４５はボテイ４
に形成したガイド４６にて軸方向に変位可能に案
内される。第１の内空間８が大気圧であるときに
は、スプリング１０のリテーナ４７の位置を変位
なすねじ１２の調整にて、スライダ４５はガイド
４６の先端なる左端に当接した図示位置に変位し
て、各弾性体３０ａ，３０ｂを拡開方向へ変形付
勢させて、各弾性体３０ａ，３０ｂと一体に接合
された各非晶質金属軟磁性体１４ａ，１４ｂには
それぞれ同等の初期引張応力が生じている。そし
て入口２から第１の内空間８に負圧が加わると、
その負圧値に応じてダイヤフラム６及びピストン
７がスプリング１０の反撥力に抗して第１の内空
間８を縮める方向（左方）に変位し、この各ピス
トン７及びスライダ４５の変位にて、各弾性体３
０ａ，３０ｂはその変形付勢が弱められる二点鎖
線に示す位置方向へ変位する。従つて負圧値に応
じて各非晶質金属軟磁性体１４ａ，１４ｂに生ず
る引張応力は初期引張応力からそれぞれ同等に減
少する。なおこの様に応力変化する非晶質金属軟
磁性体１４ａ，１４ｂに巻回したコイルは一方の
コイルの巻方向とは逆方向に巻回したコイルを直
列接続する構成とすれば、各部磁界が作用して
も、両コイルにて外部磁界による影響を相殺で
き、流体負圧に応じた精度の良い電気信号が得ら
れるものである。 第２２図に示す圧力センサー１は、前述の電気
処理回路１００，１２０，１４０又は論理処理装
置１６０で流体負圧に応じた電気信号が得られ
る。 第13実施例（第２３図） 第２３図に示す圧力センサー１では、第２２図
に示した圧力センサーとは、非晶質金属軟磁性体
１４ａを弾性体３０ａの上面そして非晶質金属軟
磁性体１４ｂの下面に一体に接合してコア２６を
構成した点が相違する。この構成によれば第１の
内空間８が大気圧であるときには、各非晶質金属
軟磁性体１４ａ，１４ｂにはそれぞれ同等の初期
圧縮応力が生じている。入口２から第１の内空間
８に負圧が加わると、その負圧値に応じて変位す
るスライダ４５により、弾性体３０ａ，３０ｂの
変形付勢は弱められて、各非晶質金属軟磁性体１
４ａ，１４ｂに生ずる圧縮応力は初期圧縮応力か
らそれぞれ同等に減少する。 第２３図に示す圧力センサー１は、前述の電気
処理回路１００，１２０，１４０又は論理処理装
置１６０で流体負圧に応じた電気信号が得られ
る。 上述した各実施例に於ては、測定される流体圧
が負圧の例を示したが、ダイヤフラムとピストン
を付勢するスプリングを大気等の所定圧力が封入
もしくは通流される第２の内空間側に配置すれ
ば、正圧の変化を検出する圧力センサーとして構
成することは容易に考慮できることであろう。同
様に測定される流体圧は液圧であつても良い。 以上本発明の好ましい実施例を開示したが、本
発明の思想を逸脱することなく、これを変形又は
変更することは可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の圧力センサーの
縦断面図、第２ａ図は圧力センサーの電気コイル
１７に接続され、検出圧に対応したレベルのアナ
ログ電圧を生ずる電気処理回路１００を示す回路
図、第２ｂ図は第２ａ図に示す電気処理回路１０
０の入、出力信号を示す波形図、第３ａ図は圧力
センサーの電気コイル１７に接続され、検出圧に
対応した時間差のパルスを生ずる電気処理回路１
２０を示す回路図、第３ｂ図は第３ａ図に示す電
気処理回路１２０の入、出力信号を示す波形図、
第４図は第３ａ図に示す電気処理回路１２０の
入、出力パルス時間差をデジタルコードに変換す
る計数回路１４０を示すブロツク図、第５図は圧
力センサーの電気コイル１７に接続され、１チツ
プマイクロコンピユータで圧力センサーの電気コ
イル１７に印加するパルス電圧に対する電気コイ
ル１７に流れる電流の立上りの遅れ時間を計数す
る電子処理ユニツト１６０を示すブロツク図、第
６ａ図は非晶質金属軟磁性体１４を長手方向に引
張荷重を作用させて、その荷重に対応した表示電
圧V_x及びパルス時間差t_dを実験で求めた時の非晶
質金属軟磁性体１４の寸法関係を示す斜視図、第
６ｂ図は非晶質金属軟磁性体１４を長手方向なる
Ｘ方向に引張荷重を作用させる実験の配置関係を
示す正面図、−電気コイル１７は図示略とした−、
第６ｃ図は第６ａ，６ｂ図に示す寸法及び配置関
係で電気コイル１７には第２ａ図に示す電気処理
回路１００に接続して、引張荷重ｘに対する表示
電圧V_xを測定したデータを示すグラフ、第６ｄ
図は第６ａ，６ｂ図に示す寸法及び配置関係で、
電気コイル１７には第３ａ図に示す電気処理回路
１２０を接続して、引張荷重ｘに対する時間差t_d
を測定したデータを示すグラフ、第７図は本発明
の第２実施例の圧力センサーの縦断面図、第８ａ
図はコア２６の長手方向中央部に垂直方向上方か
ら荷重を作用させて、その荷重に対応した表示電
圧V_x及びパルス時間差t_dを実験で求めた時のコア
２６の斜視図、第８ｂ図は第８ａ図に示したコア
２６の平面図−電気コイル１７は図示略とした
−、第８ｃ図は第８ｂ図の右側面図、第８ｄ図は
第８ａ〜８ｃ図にて示したコア２６において、非
晶質金属軟磁性体１４に対して圧縮荷重を作用さ
せる実験の配置関係を示す正面図−電気コイル１
７は図示略とした−、第８ｅ図は第８ａ〜８ｄ図
に示す寸法及び配置関係で、電気コイル１７には
第２ａ図に示す電気処理回路１００に接続して、
圧縮荷重ｙに対する表示電圧V_xを測定したデー
タを示すグラフ、第８ｆ図は第８ａ〜８ｄ図に示
す寸法及び配置関係で、電気コイル１７には第３
ａ図に示す電気処理回路１２０を接続して、圧縮
荷重ｙに対する時間差t_dを測定したデータを示す
グラフ、第９図は本発明の第３実施例の圧力セン
サーの縦断面図、第１０ａ図はコア２６の長手方
向中央部に垂直方向上方から荷重を作用させ、そ
の荷重に対応した表示電圧V_x及びパルス時間差t_d
を実験で求めた時のコア２６の斜視図、第１０ｂ
図は第１０ａ図に示したコア２６の底面図−電気
コイル１７は図示略とした−、第１０ｃ図は第１
０ｂ図の右側面図、第１０ｄ図は第１０ａ〜１０
ｃ図にて示したコア２６において、非晶質金属軟
磁性体１４に対して引張荷重を作用させる実験の
配置関係を示す正面図−電気コイル１７は図示略
とした−、第１０ｅ図は第１０ａ〜１０ｄ図に示
す寸法及び配置関係で、電気コイル１７には第２
ａ図に示す電気処理回路１００に接続して、引張
荷重ｘに対する表示電圧V_xを測定したデータを
示すグラフ、第１０ｆ図は第１０ａ〜１０ｄ図に
示す寸法及び配置関係で、電気コイル１７には第
３ａ図に示す電気処理回路１２０を接続して、引
張荷重ｙに対する時間差t_dを測定したデータを示
すグラフ、第１１図は本発明の第４実施例の圧力
センサーの縦断面図、第１２図は本発明の第５実
施例の圧力センサーの縦断面図、第１３図は本発
明の第６実施例の圧力センサーの縦断面図、第１
４ａ図は圧力センサーの電気コイル１７，３９に
接続され、検出圧に対応したレベルのアナログ電
圧を生ずる電気処理回路１８０を示す回路図、第
１４ｂ図は圧力センサーの電気コイル１７，３９
に接続され、検出圧に対応したデジタルコードを
生ずる電気処理回路２００の構成を示すブロツク
図、第１４ｃ図は圧力センサーの電気コイル１
７，３９に接続され、検出圧に対応したデジタル
コードを生ずる論理処理電子装置２２０の構成を
示すブロツク図、第１５図は本発明の第７実施例
の圧力センサーの縦断面図、第１６図は本発明の
第８実施例の圧力センサーの縦断面図、第１７図
は本発明の第９実施例の圧力センサーの縦断面
図、第１８図は本発明の第10実施例の圧力センサ
ーの縦断面図、第１９ａ図はコア２６の一端のた
わみ変形又はその一端に荷重を作用させ、そのた
わみ量、作用なした荷重に対応した表示電圧V_x
及びパルス時間差t_dを実験で求めた時のコア２６
の斜視図、第１９ｂ図は第１９ａ図に示したコア
２６の平面図−電気コイル１７は図示略とした
−、第１９ｃ図は第１９ｂ図の右側面図、第１９
ｄ図は第１９ａ〜１９ｃ図にて示したコア２６に
おいて、非晶質金属軟磁性体１４のたわみ量、引
張荷重を作用させる実験の配置関係を示す正面図
−電気コイル１７は図示略とした−、第１９ｅ図
は第１９ａ〜１９ｄ図に示す寸法及び配置関係
で、電気コイル１７には第２ａ図に示す電気処理
回路１００に接続して、たわみ量ｚに対する表示
電圧V_xを測定したデータを示すグラフ、第１９
ｆ図は第１９ａ〜１９ｄ図に示す寸法及び配置関
係で、電気コイル１７には第３ａ図に示す電気処
理回路１２０に接続して、たわみ量ｚに対する時
間差t_dを測定したデータを示すグラフ、第１９ｇ
図は第１９ａ〜１９ｄ図に示す寸法及び配置関係
で電気コイル１７には第２ａ図に示す電気処理回
路１００に接続して、引張荷重ｘに対する表示電
圧V_xを測定したデータを示すグラフ、第１９ｈ
図は第１９ａ〜１９ｄ図に示す寸法及び配置関係
で、電気コイル１７には第３ａ図に示す電気処理
回路１２０を接続して、引張荷重ｘに対する時間
差t_dを測定したデータを示すグラフ、第２０図は
本発明の第11実施例の圧力センサーの縦断面図、
第２１ａ図はコア２６の一端のたわみ変形又はそ
の一端に荷重を作用させ、そのたわみ量、作用な
した荷重に対応した表示電圧V_x及びパルス時間
差t_dを実験で求めた時のコア２６の斜視図、第２
１ｂ図は第２１ａ図に示したコア２６の底面図−
電気コイル１７は図示略とした−、第２１ｃ図は
第２１ｂ図の右側面図、第２１ｄ図は第２１ａ〜
２１ｃ図に示したコア２６において、非晶質金属
軟磁性体１４のたわみ量、圧縮荷重を作用させる
実験の配置関係を示す正面図−電気コイル１７は
図示略とした−、第２１ｅ図は第２１ａ〜２１ｄ
図に示す寸法及び配置関係で、電気コイル１７に
は第２ａ図に示す電気処理回路１００に接続し
て、たわみ量Ｚに対する表示電圧V_xを測定した
データを示すグラフ、第２１ｆ図は第２１ａ〜２
１ｄ図に示す寸法及び配置関係で、電気コイル１
７には第３ａ図に示す電気処理回路１２０に接続
して、たわみ量Ｚに対する時間差t_dを測定したデ
ータを示すグラフ、第２１ｇ図は第２１ａ〜２１
ｄ図に示す寸法及び配置関係で、電気コイル１７
には第２ａ図に示す電気処理回路１００に接続し
て、圧縮荷重ｙに対する表示電圧V_xを測定した
データを示すグラフ、第２１ｈ図は第２１ａ〜２
１ｄ図に示す寸法及び配置関係で、電気コイル１
７には第３ａ図に示す電気処理回路１２０に接続
して、圧縮荷重ｙに対する時間差t_dを測定したデ
ータを示すグラフ、第２２図は本発明の第12実施
例の圧力センサーの縦断面図、及び第２３図は本
発明の第13実施例の圧力センサーの縦断面図であ
る。 ３……第１ボデイ、４……第２ボデイ、８……
第１の内空間、９……第２の内空間、２……入
口、１０……スプリング、１４……非晶質金属軟
磁性体、１７……電気コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシングの内部に位置してケーシングの内
   部を第１の空間と第２の空間に区分する可動体、
   第１の空間に連通する流体ポート、可動体を圧力
   に抗する方向に付勢するばね手段、可動体に連結
   されて可動体の作用により応力が生ずる非晶質金
   属軟磁性体コア手段、非晶質金属軟磁性体コア手
   段に巻回された電気コイル手段、および、該電気
   コイル手段に接続され、電気コイル手段に電圧を
   印加し、前記非晶質金属軟磁性体コア手段が磁気
   飽和したときにその出力信号を切り換える検出手
   段、を備える圧力センサー。 ２ 非晶質金属軟磁性体コア手段は弾性体の表面
   に非晶質金属軟磁性体を一体に接合した前記特許
   請求の範囲第１項記載の圧力センサー。 ３ 可動体はダイヤフラムとそれに固着されたピ
   ストンで構成され、ピストンに非晶質金属軟磁性
   体コア手段が連結された前記特許請求の範囲第１
   項記載の圧力センサー。 ４ 非晶質金属軟磁性体コア手段は第２の空間に
   配置された前記特許請求の範囲第１項記載の圧力
   センサー。 ５ 予め初期応力が非晶質金属軟磁性体コア手段
   に生ぜしめる手段を可動体に設けた前記特許請求
   の範囲第１項記載の圧力センサー。 ６ 非晶質金属軟磁性体コア手段を２組対向して
   配置し、可動体の作用により、一方の非晶質金属
   軟磁性体コア手段に生ずる応力は初期応力から増
   大し、又他方の非晶質金属軟磁性体コア手段に生
   ずる応力は初期応力から減少する前記特許請求の
   範囲第５項記載の圧力センサー。 ７ 前記検出手段は、定電圧を発生する定電圧発
   生手段と、その両端の電気的接続を遮断・結合す
   るスイツチング手段と、電流検出手段を備え、前
   記電気コイル手段とスイツチング手段と電流検出
   手段は前記定電圧発生手段の＋端子と−端子間に
   直列に接続されており、前記検出手段は、前記ス
   イツチング手段を電気的に結合し、前記電流検出
   手段の検出する電流が所定値以上になつたときを
   前記非晶質金属軟磁性体コア手段が磁気飽和した
   ときとして出力信号を切り換える、前記特許請求
   の範囲第１項記載の圧力センサー。