KR100982746B1 - Pressure sensor and pressure detection device having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압력 센서 및 그를 갖는 압력 검출 장치에 관한 것으로, 조립이 용이하고, 조립 과정에서 다이어프램(diaphragm)의 회전에 따라 스트레인 게이지(strain gage)가 박리되고 연결 배선이 끊어지는 문제를 해소하고, 온도 변화에 무관하게 정확하게 피검출체의 압력을 검출하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 압력 센서의 회로 기판은 하부 하우징의 제 1 관통 구멍을 덮도록 하부 하우징의 상단부에 탑재된다. 중간 하우징은 하부 하우징의 외측면에 결합되며 하부 하우징과 맞물려 회로 기판을 고정한다. 다이어프램은 중간 하우징의 제 2 관통 구멍을 덮도록 가장자리 부분이 중간 하우징의 상단부에 끼움 결합된다. 그리고 상부 하우징은 중간 하우징의 외측면에 결합되며 중간 하우징과 맞물려 다이어프램을 고정하여 제 2 관통 구멍을 밀폐시킨다. 또한 본 발명에 따른 압력 센서를 갖는 압력 검출 장치는 온도 센서를 통하여 직접 피검출체의 온도를 검출하고, 검출된 온도를 토대로 압력 센서의 감도와 출력 전압을 보상하여 피검출체의 압력을 산출한다.The present invention relates to a pressure sensor and a pressure detecting device having the same, which is easy to assemble, and solves the problem that the strain gage is peeled off and the connection wiring is broken according to the rotation of the diaphragm during the assembly process. It is for detecting the pressure of a to-be-detected object correctly regardless of a temperature change. The circuit board of the pressure sensor according to the present invention is mounted on the upper end of the lower housing so as to cover the first through hole of the lower housing. The intermediate housing is coupled to the outer side of the lower housing and engages with the lower housing to secure the circuit board. The diaphragm is fitted with an edge portion at an upper end of the intermediate housing to cover the second through hole of the intermediate housing. The upper housing is coupled to the outer side of the intermediate housing and engages with the intermediate housing to fix the diaphragm to seal the second through hole. In addition, the pressure detection device having a pressure sensor according to the present invention detects the temperature of the object directly through the temperature sensor, and calculates the pressure of the object by compensating the sensitivity and the output voltage of the pressure sensor based on the detected temperature. .
하우징, 압력 센서, 온도, 검출, 스트레인 게이지 Housing, Pressure Sensor, Temperature, Detection, Strain Gage
Description
본 발명은 압력 검출 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체의 압력을 측정하는 데 사용되는 압력 센서 및 그를 갖는 압력 검출 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to pressure detection technology, and more particularly, to a pressure sensor used to measure the pressure of a fluid and a pressure detection device having the same.
압력 검출 장치는 자동차 또는 산업용 기기와 같은 피검출체에 사용되는 유체의 압력을 측정하는 데 사용되는 장치로서, 압력 센서에 가해진 압력에 따라 생성된 출력 전압 또는 출력 전류와 같은 전기 신호로부터 압력을 검출한다.A pressure detection device is a device used to measure the pressure of a fluid used in an object to be detected, such as an automobile or an industrial device, and detects pressure from an electrical signal such as an output voltage or an output current generated according to a pressure applied to a pressure sensor. do.
이와 같은 압력 검출 장치에 사용되는 압력 센서는 하우징(housing) 내에 스트레인 게이지(strain gage)가 부착된 다이어프램(diaphragm)과, 증폭용 회로 기판이 함께 내설된 구조를 갖는다. 이때 다이어프램 부분은 피검출체에 삽입되어 피검출체가 작용하는 압력에 따른 전기 신호를 회로 기판으로 출력하게 된다. 회로 기판은 다이어프램의 스트레인 게이지에서 출력되는 전기 신호를 증폭하여 외부로 출력한다.The pressure sensor used in such a pressure detection device has a structure in which a diaphragm having a strain gage attached to a housing and an amplification circuit board are housed together. At this time, the diaphragm portion is inserted into the object to be detected and outputs an electric signal corresponding to the pressure of the object to be detected to the circuit board. The circuit board amplifies the electrical signal output from the strain gauge of the diaphragm and outputs it to the outside.
하우징은 내부에 다이어프램과 회로 기판이 설치될 수 있도록 복수개로 분할된 형태를 가지며, 스크루 결합 방식으로 조립된다. 그런데 하우징과 다이어프램 사이에 유격이 크지 않기 때문에, 하우징을 조립하는 과정에서 다이어프램이 하우징과 함께 회전하여 다이어프램에 접착된 스트레인 게이지가 박리되는 문제가 발생될 수 있다. 또한 스트레인 게이지와 회로 기판을 연결하는 연결 배선의 양단 중 적어도 일단이 끊어지는 문제가 발생될 수 있다.The housing has a plurality of divided shapes so that the diaphragm and the circuit board can be installed therein, and are assembled by screw coupling. However, since the clearance between the housing and the diaphragm is not large, a problem may occur in that the diaphragm rotates together with the housing to detach the strain gauge adhered to the diaphragm during assembly of the housing. In addition, a problem may occur in which at least one end of both ends of the connection line connecting the strain gauge and the circuit board is broken.
그리고 압력 센서에서 출력되는 전기 신호는 온도 변화에 따라 가변될 수 있기 때문에, 이를 보상하여 온도 변화에 무관하게 정확한 압력을 검출하기 위한 보상 회로의 마련이 필요하다.And since the electrical signal output from the pressure sensor can be changed according to the temperature change, it is necessary to provide a compensation circuit to compensate for this to detect the correct pressure irrespective of the temperature change.
따라서, 본 발명의 제 1 목적은 조립이 쉬운 압력 센서를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, a first object of the present invention is to provide a pressure sensor that is easy to assemble.
본 발명의 제 2 목적은 하우징을 조립하는 과정에서 발생되는 다이어프램에서 스트레인 게이지가 박리되는 문제와, 스트레인 게이지와 회로 기판을 연결하는 배선의 양단 중 적어도 일단이 끊어지는 문제를 해소할 수 있는 압력 센서를 제공하기 위한 것이다.A second object of the present invention is to solve the problem that the strain gauge is peeled off the diaphragm generated during the assembly of the housing, and at least one end of the wire connecting the strain gauge and the circuit board is broken. It is to provide.
본 발명의 제 3 목적은 압력 센서의 감도 및 온도에 따른 특성을 보상하기 위한 압력 검출 장치를 제공하기 위한 것이다.It is a third object of the present invention to provide a pressure detection device for compensating for the sensitivity and temperature-dependent characteristics of a pressure sensor.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하부 하우징, 회로 기판, 중간 하우징, 다이어프램 및 상부 하우징을 포함하여 구성되는 압력 센서를 제공한다. 하부 하우징은 제 1 관통 구멍을 갖는다. 회로 기판은 제 1 관통 구멍을 덮도록 하부 하우징의 상단부에 탑재된다. 중간 하우징은 하부 하우징의 외측면에 결합되어 회로 기판을 고정하며, 제 1 관통 구멍에 대응되는 위치에 형성된 제 2 관통 구멍을 갖는다. 다이어프램은 제 2 관통 구멍을 덮도록 가장자리 부분이 중간 하우징의 상단부에 끼움 결합되고, 회로 기판과 전기적으로 연결된다. 그리고 상부 하우징은 중간 하우징의 외측면에 결합되어 다이어프램을 고정하여 제 2 관통 구멍을 밀폐시키며, 제 2 관통 구멍에 대응되는 위치에 형성된 제 3 관통 구멍을 갖는다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure sensor comprising a lower housing, a circuit board, an intermediate housing, a diaphragm and an upper housing. The lower housing has a first through hole. The circuit board is mounted on the upper end of the lower housing to cover the first through hole. The intermediate housing is coupled to the outer surface of the lower housing to secure the circuit board and has a second through hole formed at a position corresponding to the first through hole. The diaphragm is fitted with an edge portion at an upper end of the intermediate housing so as to cover the second through hole, and is electrically connected to the circuit board. The upper housing is coupled to the outer surface of the intermediate housing to fix the diaphragm to seal the second through hole, and has a third through hole formed at a position corresponding to the second through hole.
한편 본 발명은 전술된 압력 센서, 온도 센서, 감도 산출부, 감도 보상부 및 압력 산출부를 포함하여 구성되는 압력 검출 장치를 제공한다. 온도 센서는 피검출체의 온도를 검출한다. 감도 산출부는 압력 센서의 감도를 산출한다. 감도 보상부는 검출된 온도에 따라 압력 센서의 감도를 보상한다. 그리고 압력 산출부는 압력 센서의 출력단을 통하여 증폭된 신호를 수신하고, 검출된 온도에 따라 증폭된 신호를 보상하여 압력을 산출한다.Meanwhile, the present invention provides a pressure detection device including the pressure sensor, the temperature sensor, the sensitivity calculator, the sensitivity compensator, and the pressure calculator. The temperature sensor detects the temperature of the object to be detected. The sensitivity calculator calculates the sensitivity of the pressure sensor. The sensitivity compensator compensates for the sensitivity of the pressure sensor according to the detected temperature. The pressure calculator receives the amplified signal through the output terminal of the pressure sensor and calculates the pressure by compensating the amplified signal according to the detected temperature.
본 발명에 따르면 연결핀을 매개로 중간 하우징에 다이어프램이 고정되기 때문에, 중간 하우징에 상부 하우징을 스크루 결합하는 과정에서 다이어프램이 함께 회전하는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해 압력 센서를 용이하게 조립할 수 있을 뿐 아니라, 다이어프램에 접착된 스트레인 게이지가 박리되는 문제와, 스트레인 게이지와 회로 기판을 연결하는 배선의 양단 중 적어도 일단이 끊어지는 문제를 해소할 수 있다.According to the present invention, since the diaphragm is fixed to the intermediate housing via the connecting pin, the diaphragm can be prevented from rotating together in the process of screwing the upper housing to the intermediate housing. As a result, the pressure sensor can be easily assembled, and the problem that the strain gauge adhered to the diaphragm is peeled off, and at least one end of the wire connecting the strain gauge and the circuit board, can be solved.
그리고 본 발명에 따른 압력 검출 장치는 온도 센서를 통하여 직접 피검출체의 온도를 검출하고, 검출된 온도를 토대로 압력 센서의 감도와 출력 전압을 보상하여 피검출체의 압력을 산출하기 때문에, 온도 변화에 따른 보상의 정확도를 높일 수 있다. 이로 인해 본 발명에 따른 압력 검출 장치는 압력 센서에서의 온도 변화에 무관하게 정확하게 압력을 산출할 수 있다.In addition, since the pressure detecting device according to the present invention directly detects the temperature of the object to be detected through the temperature sensor and calculates the pressure of the object to be detected by compensating the sensitivity and output voltage of the pressure sensor based on the detected temperature, The accuracy of compensation can be increased. As a result, the pressure detecting device according to the present invention can calculate the pressure accurately regardless of the temperature change in the pressure sensor.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 압력 검출 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 압력 센서(10), 온도 센서(60), 메모리부(70), 제어부(80), 아날로그 디지털 변환기(91; 이하 'A/D 변환기'라 함) 및 디지털 아날로그 변환기(93; 이하 'D/A 변환기'라 함)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the
압력 센서(10)는 피검출체에 설치되어 피검출체가 작용하는 압력에 대응되는 전기 신호를 출력단(39)을 통하여 제어부(80)로 출력한다. 압력 센서(10)에 대한 자세한 설명은 후술하도록 하겠다.The
온도 센서(60)는 피검출체의 온도를 직접 검출하여 제어부(80)로 출력한다.The
메모리부(70)는 압력 검출 장치(100)의 동작 제어시 필요한 프로그램과, 그 프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 저장하며, 적어도 하나의 휘발성 메모리 소자 또는 비휘발성 메모리 소자로 이루어진다. 메모리부(70)는 압력 센서(10)의 감도 보상 특성을 저장하고, 압력 센서(10)의 감도를 산출하여 감도 보상 특성을 토대로 감도 보상을 수행하는 감도 보상 프로그램과, 그 프로그램의 실행 중에 발생되는 데이터를 저장한다.The
제어부(80)는 압력 검출 장치(100)의 전반적인 제어 동작을 수행하는 마이크로프로세서이다. 제어부(80)는 온도 변화에 따른 압력 센서(10)의 감도를 보상하며, 온도 변화에 무관한 피검출체의 압력 산출을 제어한다.The
A/D 변환기(91)는 압력 센서(10)의 출력단(39)을 통하여 출력되는 아날로그 형태의 전기 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(80)로 출력한다.The A /
그리고 D/A 변환기(93)는 제어부(80)에서 출력되는 디지털 형태의 전기 신호를 아날로그 신호로 변환하여 외부기기로 출력한다. D/A 변환기(93)는 제어부(80)에서 산출되는 피검출체의 압력값을 아날로그 신호로 변환하여 외부기기로 출력한다. 이때 외부기기는 피검출체에 설치된 표시장치 또는 DA 변환기(93)에 연결되는 테스트 장치일 수 있다.In addition, the D /
특히 압력 센서(10)는 브리지(43,45,47,49)로 접속된 4개의 저항(41a,41b,41c,41d)을 갖는 스트레인 게이지(41)와, 제 1 및 제 2 연산 증폭기(31,33)를 갖는 회로 기판(30) 및 스트레인 게이지(41)와 회로 기판(30)을 연결하는 연결 배선(53)을 포함하여 구성된다. 연결 배선(53)은 제 1 내지 제 4 연결 배선(53a,53b,53c,53d)으로 이루어진다. 스트레인 게이지(41)는 압력이 작용하는 다이어프램(40)의 상부면에 반대되는 하부면에 부착된다.In particular, the
이때 제 1 브리지(43)는 제 2 연산 증폭기(33)의 비반전 단자(+)에 제 1 연결 배선(53a)을 매개로 연결되며, 제 1 브리지(43)의 출력 임피던스는 제 2 연산 증폭기(33)의 비반전 단자(+)에 입력된다. 제 2 브리지(45)는 전원 단자(Vcc)에 제 2 연결 배선(53b)을 매개로 연결된다. 제 3 브리지(47)는 제 3 연결 배선(53c)을 매개로 접지 단자(GND)에 연결된다. 제 4 브리지(49)는 제 1 연산 증폭기(31)의 비반전 단자(+)에 제 4 연결 배선(53d)을 매개로 연결되며, 제 4 브리지(49)의 출력 임피던스는 제 1 연산 증폭기(31)의 비반전 단자(+)에 입력된다. 제 1 연산 증폭기(31)의 출력 신호 즉 출력 전압은 제 1 및 제 2 연산 증폭기(31,33)의 반전 단자(-)에 연결된다. 제 2 연산 증폭기(33)의 출력 전압은 증폭용 저항(35)을 통해 제 2 연산 증폭기(33)의 반전 단자(-)에 피드백되고, 레벨 쉬프트 저항(37)을 거쳐 제 2 브리지(45)의 전원 단자(Vcc)에 피드백된다. 그리고 제 2 연산 증폭기(33)의 출력 전압은 출력단(39)을 통하여 A/D 변환기(91)로 출력되며, 온도 보상이 이루어지기 전의 전압이다.At this time, the
제 1 연산 증폭기(31)는 제 1 및 제 4 브리지(43,49)의 출력 임피던스가 제 2 연산 증폭기(33)의 이득에 미치는 영향을 제거하기 위한 전압 플로워(voltage follower)로 사용된다. 이로 인해 제 2 연상 증폭기(33)는 고정된 증폭율로 출력 전압을 증폭하여 출력할 수 있다.The first
증폭용 저항(35)과 레벨 쉬프트 저항(37)은 피드백 저항으로서, 회로 기판(30)에 설치된다. 레벨 쉬프트 저항(37)은 제 2 연산 증폭기(33)의 동작점을 설정한다.The
제어부(80)는 감도 산출부(81), 감도 보상부(83) 및 압력 산출부(85)를 포함하여 구성된다. 감도 산출부(81)는 압력 센서(10)의 감도를 산출한다. 감도 보상부(83)는 온도 센서(60)에서 검출된 온도를 토대로 압력 센서(10)의 감도를 보상한다. 그리고 압력 산출부(85)는 압력 센서(10)의 출력단(39)을 통하여 증폭된 출력 전압을 수신하고, 검출된 온도를 토대로 수신된 출력 전압을 보상하여 피검출체의 압력을 산출한다.The
이와 같이 본 발명에 따른 압력 검출 장치(100)는 온도 센서(60)를 통하여 직접 피검출체의 온도를 검출하고, 검출된 온도를 토대로 압력 센서(10)의 감도와 출력 전압을 보상하여 피검출체의 압력을 산출하기 때문에, 온도 변화에 따른 보상 의 정확도를 높일 수 있다. 이로 인해 본 발명에 따른 압력 검출 장치(100)는 압력 센서(10)에서의 온도 변화에 무관하게 정확한 압력을 산출할 수 있다.As described above, the
제 1 예에 따른 압력 센서Pressure sensor according to the first example
본 발명에 따른 압력 검출 장치(100)의 압력 센서(10a)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다.The
제 1 예에 따른 압력 센서(10a)는 하우징(20)과, 하우징(20)에 내설된 회로 기판(30) 및 다이어프램(40)을 포함하여 구성된다. 하우징(20)은 외부 환경으로부터 회로 기판(30)과 다이어프램(40)을 보호하는 역할을 수행하며, 하부 하우징(21), 중간 하우징(23) 및 상부 하우징(25)이 3차원으로 적층 조립된 구조를 갖는다. 하부 하우징(21)은 제 1 관통 구멍(22)을 갖는다. 회로 기판(30)은 제 1 관통 구멍(22)을 덮도록 하부 하우징(21)의 상단부에 탑재된다. 중간 하우징(23)은 하부 하우징(21)의 외측면에 결합되며, 하부 하우징(21)과 맞물려 회로 기판(30)을 고정하고, 제 1 관통 구멍(22)에 대응되는 위치에 형성된 제 2 관통 구멍(24)을 갖는다. 다이어프램(40)은 제 2 관통 구멍(24)을 덮도록 가장자리 부분이 중간 하우징(23)의 상단부에 끼움 결합되고, 회로 기판(30)과 전기적으로 연결된다. 그리고 상부 하우징(25)은 중간 하우징(23)의 외측면에 결합되며, 중간 하우징(23)과 맞물려 다이어프램(40)을 고정하여 제 2 관통 구멍을 밀폐시키며, 제 2 관통 구멍(24)에 대응되는 위치에 형성된 제 3 관통 구멍(26)을 갖는다.The
이와 같이 3부분으로 분할된 하우징(20)은 스크루 결합 방식으로 서로 결합될 수 있다. 하부 하우징(21)의 외측면에 중간 하우징(23)의 내측면이 스크루 결합 된다. 중간 하우징(23)의 외측면에 상부 하우징(25)의 내측면이 스크루 결합된다. 즉 하부 하우징(21)의 외측면과 중간 하우징(23)의 내측면에는 서로 대응되는 나사산이 형성되어 있다. 중간 하우징(23)의 외측면과 상부 하우징(25)의 내측면에는 서로 대응되게 나사산이 형성되어 있다. 그리고 상부 하우징(25)의 외측면에는 피검출체에 스크루 결합될 수 있는 나사산이 형성되어 있다.The
이와 같이 조립된 하우징(20)은 제 1 관통 구멍(22), 제 2 관통 구멍(24) 및 제 3 관통 구멍(26)은 동일선상에 위치하며, 제 1 관통 구멍(22)과 제 3 관통 구멍(26)을 통하여 외부로 연결된다. 이때 제 1 관통 구멍(22)과 제 2 관통 구멍(24)의 경계 부분에 회로 기판(30)이 고정 설치되고, 제 2 관통 구멍(24)과 제 3 관통 구멍(26)의 경계 부분에 다이어프램(40)이 고정 설치된다. 이로 인해 조립된 하우징(20)의 제 2 관통 구멍(24)은 회로기판(30)과 다이어프램(40)에 의해 밀폐된 공간을 형성한다.In the
특히 다이어프램(40)의 가장자리 부분은 중간 하우징(23)의 상단부에 복수개의 연결핀(51)을 매개로 끼움 결합된다. 즉 중간 하우징(23)의 상단부와 다이어프램(40)의 가장자리 부분의 서로 대응되는 부분에 연결핀들(51)이 각각 삽입될 수 있는 복수개의 핀 삽입 구멍(27,42)이 형성되어 있다.In particular, the edge portion of the
이와 같이 다이어프램(40)의 가장자리 부분은 중간 하우징(23)의 상단부에 연결핀들(51)을 매개로 끼움 결합되기 때문에, 중간 하우징(23)에 상부 하우징(25)을 스크루 결합하는 과정에서 다이어프램(40)이 함께 회전하는 것을 억제할 수 있다.Thus, since the edge portion of the
한편 다이어프램(40)은 하부면에 부착된 스트레인 게이지(41)를 포함하며, 스트레인 게이지(41)는 회로 기판(30)의 상부면에 마주보게 위치한다. 스트레인 게이지(41)는 브리지(43,45,47,49)를 구성하는 복수의 반도체 소자를 포함하며, 글라스 용접(glass welding)이나 액티베이터 경화 접착제를 사용하여 다이어프램(40)의 하부면에 부착될 수 있다. 액티베이터 경화 접착제는 열경화 접착제에 액티베이터가 혼합된 접착제로서, 상온에서 경화가 이루어지는 접착제이다.On the other hand, the
스트레인 게이지(41)는 피검출체가 제 3 관통 구멍(26)을 통하여 다이어프램(40)에 작용하는 압력에 대응되는 신호(출력 임피던스)를 출력한다. 스트레인 게이지(41)는 다이어프램(40)이 압력을 받아 변형될 때, 이러한 변형에 대응하여 발생된 저항치 변화를 전기 신호로 변환시켜 출력한다.The
스트레인 게이지(41)는 제 2 관통 구멍(24)을 통하여 연결 배선(53)을 매개로 회로 기판(30)에 연결되며, 연결 배선(53)을 통하여 출력 신호를 회로 기판(30)에 전송한다. 이때 연결 배선(53)으로는 리드선(lead wire)이나 플렉서블 회로 배선이 사용될 수 있다.The
다이어프램(40)의 소재로는 피검출체에서 작용하는 높은 압력을 견딜 수 있는 고강도의 특성을 갖는 금속재가 요구된다. 그리고 복수의 반도체 소자를 포함하는 스트레인 게이지(41)는 저융점 글라스(low melting glass) 또는 액티베이터 경화 접착제에 의해 다이어프램(40)에 부착되기 때문에, 다이어프램(40)의 소재로는 낮은 열팽창계수의 특성을 갖는 금속재가 요구된다. 예컨대 다이어프램(40)의 소재로는 Fe, Ni, Co 또는 Fe, Ni을 주재료로 하여 Ti, Nb, Al 또는 Ti, Nb가 석출강화 재(precipitation emphasizing material)로 부가될 수 있다. 다이어프램(40)은 석출경화형(precipitation hardening type) 스테인리스 스틸이 선택적으로 부가될 수 있다. 다이어프램(40)은 프레스, 절삭 및 냉간 가공을 통해 제조될 수 있다.As a material of the
그리고 회로 기판(30)은 수신된 신호를 증폭하여 제 1 관통 구멍(22) 하단의 출력단(39)을 통하여 A/D 변환기(도 1의 91)로 출력한다. 회로 기판(30)으로 세라믹 기판 또는 인쇄회로기판이 사용될 수 있다. 회로 기판(30)은 하부 하우징(21)의 상단부에 탑재되는 예를 개시하였지만, 다이어프램(40)과 같이 연결핀(51)을 개재하여 고정할 수 있다. 또는 회로 기판(30)과 하부 하우징(21)의 상단부에 접착제를 개재하여 고정할 수도 있다. 여기서 회로 기판(30)에 연결된 단자 중 Vcc는 전원 단자를 나타내고, GND는 접지 단자를 나타낸다.The
한편 제 1 예에서는 다이어프램(40)과 중간 하우징(23)과는 별도로 마련된 연결핀(51)을 사용하여 중간 하우징(23)에 다이어프램(40)이 결합된 예를 개시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 연결핀은 다이어프램 또는 중간 하우징과 일체로 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 연결핀은 중간 하우징의 상단에서 돌출되게 일체로 형성될 수 있다. 이 경우 다이어프램에는 연결핀이 삽입될 수 있는 핀 삽입 구멍이 마련되어 있다. 반대로 다이어프램에 연결핀이 형성되고, 중간 하우징에 핀 삽입 구멍이 형성될 수 있다. 또는 다이어프램과 중간 하우징에 각각 연결핀과 핀 삽입 구멍이 지그재그 형태로 형성될 수 있다.Meanwhile, the first example discloses an example in which the
제 2 예에 따른 압력 센서Pressure sensor according to the second example
이와 같이 제 1 예에 따른 압력 센서는 다이어프램(40)과 중간 하우징이 연 결핀을 매개로 결합된 예를 개시하였지만, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 예에 따른 압력 센서(10b)는 다이어프램(40)과 중간 하우징(23)에 각각 대응되게 형성된 요철(28,48)을 매개로 서로 결합시킬 수 있다.As described above, the pressure sensor according to the first example discloses an example in which the
제 2 예에 따른 압력 센서(10b)는 중간 하우징(23)에 다이어프램(40)이 결합되는 구성을 제외하면 제 1 예에 따른 압력 센서(10a)와 동일하기 때문에, 중간 하우징(23)에 다이어프램(40)이 결합되는 구성을 중심으로 설명하도록 하겠다.Since the
중간 하우징(23)의 상단부와 다이어프램(40)의 가장자리 부분의 서로 대응되는 부분에 끼움 결합될 수 있는 요철(28,48)이 형성되어 있다. 예컨대, 다이어프램(40)의 가장자리 부분에는 4개의 요부(48a)와 철부(48b)가 형성되어 있다. 중간 하우징(23)은 상단부에 다이어프램(40)의 요철(48)에 반대되게 요철(28)이 형성되어 있다.Concave and convex (28, 48) is formed that can be fitted to the upper portion of the
특히 다이어프램(40)은 중간 하우징(23)의 상단부에서 일정 높이로 돌출될 수 있도록, 중간 하우징(23)에 형성된 요부(28a)의 깊이는 다이어프램(40)의 철부(48b)의 두께보다는 낮게 형성된다. 이와 같이 형성하는 이유는 중간 하우징(23)의 외측면에 결합되는 상부 하우징(25)에 의해 다이어프램(40)을 안정적으로 고정하기 위해서이다.In particular, the depth of the recessed
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 예컨대, 다이어프램을 중간 하우징에 끼움 결할 때, 제 1 예에 개시된 연결핀과, 제 2 예에 개시된 요철이 함께 적용할 수도 있다. 이 경우 연결핀은 다이어프램의 철부와 중간 하우징의 요부 사이에 개재될 수 있다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be implemented. For example, when fitting the diaphragm into the intermediate housing, the connecting pin disclosed in the first example and the unevenness disclosed in the second example may be applied together. In this case, the connecting pin may be interposed between the convex portion of the diaphragm and the recessed portion of the intermediate housing.
도 1은 본 발명에 따른 압력 센서를 포함하는 압력 검출 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a pressure detection device including a pressure sensor according to the present invention.
도 2는 도 1의 압력 센서의 제 1 예를 보여주는 분해도이다.FIG. 2 is an exploded view showing a first example of the pressure sensor of FIG. 1.
도 3은 도 2의 압력 센서가 조립된 상태를 보여주는 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view illustrating a state in which the pressure sensor of FIG. 2 is assembled.
도 4는 도 2의 스트레인 게이지가 부착된 다이어프램을 보여주는 평면도이다.4 is a plan view illustrating the diaphragm to which the strain gauge of FIG. 2 is attached.
도 5는 도 1의 압력 센서의 제 2 예를 보여주는 분해도이다.5 is an exploded view illustrating a second example of the pressure sensor of FIG. 1.
도 6은 도 5의 압력 센서가 조립된 상태를 보여주는 부분 단면도이다.6 is a partial cross-sectional view illustrating a state in which the pressure sensor of FIG. 5 is assembled.
도 7은 도 5의 스트레인 게이지가 부착된 다이어프램을 보여주는 평면도이다.FIG. 7 is a plan view illustrating the diaphragm to which the strain gauge of FIG. 5 is attached.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *Description of the Related Art [0002]
10, 10a, 10b : 압력 센서 20 : 하우징10, 10a, 10b: pressure sensor 20: housing
21 : 하부 하우징 23 : 중간 하우징21: lower housing 23: intermediate housing
25 : 상부 하우징 27, 42 : 핀 삽입 구멍25:
30 : 회로 기판 40 : 다이어프램30: circuit board 40: diaphragm
41 : 스트레인 레인지 51 : 연결핀41: strain range 51: connection pin
60 : 온도 센서 70 : 메모리부60: temperature sensor 70: memory
80 : 제어부 81 : 감도 산출부80: control unit 81: sensitivity calculation unit
83 : 감도 보상부 85 : 압력 산출부83: sensitivity compensation unit 85: pressure calculation unit
91 :A/D 변환기 93 : D/A 변환기91: A / D Converter 93: D / A Converter
100 : 압력 검출 장치100: pressure detection device
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