KR20010051337A

KR20010051337A - 압력 센서

Info

Publication number: KR20010051337A
Application number: KR1020000063975A
Authority: KR
Inventors: 사사키게이지; 미야노준이치
Original assignee: 요코야마 다카요시; 가부시기가이샤 후지고오키
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2001-06-25
Also published as: JP2001133345A; KR100590275B1; EP1098183A2; US6457368B1; EP1098183A3

Abstract

고주파의 전자 노이즈의 영향을 받지 않도록 하는 절대압 방식 또는 실드 게이지압 방식을 이용하여 압력 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

압력 도입공 (12)를 가지는 하우징 (10)과, 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자 (22)로 이루어지는 센서 엘리먼트 (20)과, 그 센서 엘리먼트 (20)을 고정 부착시키는 홀더 (30)과, 전자 실드 작용을 가지는 압력 케이스 (60)을 가지고, 센서 엘리먼트 (20)과 홀더 (30)과 압력 케이스 (60)을 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성하여 압력 센서 본체로서 구성한 압력 센서 (1-1)에 있어서, 압력 센서 본체를 하우징 (10)에 전기적으로 절연하여 보호 지지한다.

Description

압력 센서{PRESSURE SENSOR}

본 발명은, 압력 센서에 관한 것이며, 특히, 센서 엘리먼트를 수용한 하우징과 커넥터 케이스를 구비함과 동시에, 전자 노이즈의 영향을 받지 않도록 하는 절대압 방식 또는 실드 게이지압 방식을 이용하는 압력 센서에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 높은 주파수의 전자 노이즈의 영향을 최소화한 절대압 방식 또는 실드 게이지압 방식에 따른 압력 센서에 관한 것이다.

본 출원인은 유체의 압력을 검출 하는 압력 센서로서, 압력 검출 공간에 연통하는 내부 공간과 상단에 박막으로 용접된 상승부를 가지는 금속제의 하우징과, 내부 공간과 내부 공간을 상하로 분리하는 격벽과 상단에 박막으로 용접된 상승부를 가지는 원통형 금속제의 압력 케이스와, 절연성 재료로 이루어지는 커넥터 케이스로 이루어지며, 하우징과 압력 케이스와 커넥터 케이스를 적층하고, 각각의 상승부를 코킹(caulking)하여 일체화되어 형성된 내부 공간에 압력 검출용 센서 엘리먼트와 전기 회로를 수용한 압력 센서에 있어서, 압력 케이스에 관통 콘덴서를 설치한 압력 센서를 일본국 특원평 10-277629호로서 출원했다.

상술한 압력 센서를 이용하여 출력 전압에 대한 전자 노이즈의 영향을 검사한 결과, 도 6 에 도시한 바와 같이, 10MHz 이하 영역, 수 10MHz에서 100MHz 영역에서 주입 노이즈의 영향에 따른 출력의 변동이 있는지의 여부를 판명했다. 즉, 10MHz 이하의 전자 노이즈를 공급한 경우, 출력 전압은 -6%∼+4% 범위로 변동되고, 또한, 10MHz∼100MHz의 전자 노이즈를 공급한 경우, 출력 전압은 -3%∼+5% 범위로 변동되었다.

본 발명은 이와 같은 요구에 따라, 절대압 방식 또는 실드 게이지 압력 방식의 압력 센서에 있어서, 전자 노이즈에 따른 출력 전압의 변동을 감소시키는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 압력 센서는, 압력 도입공을 가지는 하우징과, 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어지는 센서 엘리먼트와, 상기 센서 엘리먼트를 고정 부착시키는 홀더와, 전자 실드 작용을 가지는 압력 센서를 가지고, 상기 센서 엘리먼트와 상기 홀더와 상기 압력 케이스를 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성하여 압력 센서 본체로 구성한 압력 센서에 있어서, 상기 압력 센서 본체가 상기 하우징에 전기적으로 절연되어 보호 지지된 상태로 되어 있다.

본 발명은, 상기 압력 센서 본체와 상기 하우징과의 전기적 절연을 구성하는 전기적 절연물을 상기 압력 센서 본체와 상기 하우징과의 사이에 삽입되는 주위에 상승부를 가지는 전기적 절연물로 이루어지는 통형상의 절연체, 즉, 절연 슬리브로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 압력 센서 본체의 상방에 전기적 절연물로 이루어지는 일측이 개방된 커넥터 케이스를 설치함과 동시에, 그 커넥터 케이스의 개방 단부를 연장하여 상기 전기적 절연물로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 압력 케이스에 관통 콘덴서를 기밀하게 설치함과 동시에, 그 관통 콘덴서가 상기 센서 엘리먼트로부터의 출력을 소정의 외부 터미널에 유도하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 관통 콘덴서에 병렬로 대용량의 콘덴서를 접속한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 압력 센서의 구조를 도시한 종단면도이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 압력 센서의 출력 특성을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 압력 센서의 구조를 도시한 종단면도이다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 압력 센서의 출력 특성을 도시한 도면이다.

도 5 는 본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 압력 센서의 구조를 나타낸 종단면도이다.

도 6 은 종래 압력 센서의 출력 특성을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 압력 센서 10 : 하우징

11 : 하우징 본체 12 : 유체 도입공(유체 도입용 개구)

13 : 바닥부(바닥) 14 : 환상 홈(O링 받침부)

16 : (주벽) 17 : 박막 용접부

18 : 내부 공간 20 : 센서 엘리먼트

21 : 헤더 211 : 플랜지(Flange)부

22 : 압력 검출 소자 23 : 하부 다이 시트(die seat)

24 : 상부 다이 시트 25 : 본딩 와이어

30 : 홀더 31 : 하면(바닥면)

32 : 개구 33 : 환상 돌기

34 : 상면 35 : 환상 돌기

36 : 용접면 40 : 회로 기판(제 1 회로 기판)

41 : 개구 42 : 리드

43 : 유전체 45 : 제 2 회로 기판

46 : 3 단자 콘덴서 50 : 절연 슬리브

51 : 플랜지부 52 : 상승부

60 : 압력 케이스 61 : 천정부

62 : 주벽 63 : 플랜지부

64 : 용접면 65 : 개구

70 : 코넥터 케이스 71 : 소켓부

72 : 내부 공간 73 : 주벽

74 : 후막 용접부 75 : 코킹(caulking) 받침부

76 : 평탄면 77 : O링 받침부(O링용 홈)

78 : 절연 슬립 79 : 터미널 삽입공

80 : 터미널 91 : 솔더

95, 96 : O링

이하, 본 발명에 따른 압력 센서의 제 1 실시 형태에 대해, 도 1 을 이용하여 설명한다. 도 1 은 압력 센서의 구성을 나타내는 종단면도이다.

본 발명의 제 1 실시 형태에 의한 압력 센서 (1-1)은, 하우징 (10)과, 센서 엘리먼트 (20)와, 홀더 (30)와, 회로 기판 (40)과, 절연 슬리브(50)과, 압력 케이스 (60)와, 커넥터 케이스(70)으로 구성되어 있다.

이 압력 센서 (1-1)은, 하우징 (10)과, 커넥터 케이스 (70)으로 이루어진 용기내에, 센서 엘리먼트 (20), 홀더(30) 및 압력 케이스 (60)으로 이루어진 압력 센서 본체가 수납되어 있다.

하우징 (10)은 예를 들면, 알루미늄을 이용하여 대략 원통 형상으로 구성되어 있다. 상기 하우징 (10)은, 하부에 유체 도입용 개구 (12)를 가지며, 개구의 상부에 원형의 바닥부(13)이 형성되고, 그 주변에 O링 받침부로서 작용하는 환상의 홈 (14)와, 그 환상 홈의 외주로부터 상승하는 주벽 (16)과, 주벽의 상단부에 형성된 박막 용접부(17)와, 본체의 내측에 바닥부와 주벽에 의해 형성된 내부 공간 (18)을 가지고 구성된다.

하우징 (10)의 유체 도입용 개구 (12)와 내부 공간 (18)은 연통되어 있다.

측정 압력측의 배관에 하우징 (10)의 유체 도입용 개구 (12) 의 외주에 형성된 나사부를 죄어 하우징 (10)을 고정한다.

센서 엘리먼트 (20)은, 압력을 검출하는 기능을 가지며, 금속제의 헤더 (21)과, 반도체 기판의 상면에 복수의 저항을 브릿지상으로 설치하여, 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어진 압력 검출 소자 (22)와, 헤더 (21)의 상면에 기밀하게 고정된 실리콘제 하부 다이 시트(23)과, 그 하부 다이 시트 (23)의 상면에 기밀하게 탑재 고정된 유리제의 상부 다이 시트 (24)로 구성된다.

헤더 (21)의 상면에, 상기 하부 다이 시트 (23)가 탑재 고정되고, 하부 다이 시트 (23)의 상면에 상부 다이 시트 (24)가 기밀하게 탑재 고정되고, 저항이 배치된 면이 상면이 되도록 압력 검출 소자 (22)가 상부 다이 시트 (24)의 상면에 탑재되어 고정되어 있다.

헤더 (21)의 하부 주위에는 플랜지부 (211)이 형성되어 있다.

압력 검출 소자 (22)는 반도체 기판의 평면 형상이 구형(矩形)으로 형성됨과 동시에, 중앙부에 박막 용접되어, 압력에 따라서 변형되는 다이어 프램부가 형성되어 있으며, 상기 다이어 프램부의 상면에는, 복수의 저항을 브릿지 형상으로 피에조 저항 소자로서 형성하므로써 변형 게이지인 압력 검지부가 형성됨과 동시에, 주변부의 후막 용접부상에 집적 회로 제조 기술을 이용하여 제조한 증폭 회로와 연산 처리 회로등의 전기 회로가 설치되어있다.

또한, 압력 검출 소자 (22)의 상면에 형성된 미도시 랜드부와 회로 기판 (40)의 상면에 형성된 미도시 랜드부가 본딩 와이어 (25)에 의해 접속되어 있다.

예를 들어, 파이렉스 유리(등록 상표)등의 유리로 이루어진 상부 다이 시트 (24)는, 그 평면 형상이 구형이며, 중심에 관통공이 형성된 형상으로 되어있다.

실리콘제의 하부 다이 시트 (23)은 그 평면 형상이 구형이며, 중심에 관통공을 형성한 형상으로 한다. 하부 다이 시트 (23)의 헤더 (21)과의 접합면에는 금 스퍼터링 등에 의해서 금 도금층이 형성되어 있다.

헤더 (21)은, 예를 들면, 42 얼로이 등의 철-니켈계 합금 등을 이용하여 구성되며, 그 평면 형상이 원형이며, 중심에 관통공을 형성한 형상으로 형성된다. 헤더 (21)의 하부 다이 시트 (23)과의 접합면에는 금도금 층이 형성되어 있다.

상부 다이 시트 (24) 및 하부 다이 시트 (23) 및 헤더 (21)의 관통공은, 각각 동축상에 배치되며, 하우징 (10)의 유체 도입용 개구 (12)에 연통되며, 압력 검출 소자 (22)의 이면에 형성된 공간에 압력 유체를 유도하도록 구성되어 있다.

압력 검출 소자 (22)의 하면은, 상부 다이 시트 (24)의 상면에 양극 접합(FAB 접합)에 의해서 기밀하게 용착 고정되고, 상부 다이 시트 (24)의 하면은 하부 다이 시트(23)의 상면에 양극 접합에 의해서 기밀하게 용착 고정되며, 하부 다이 시트 (23)의 하면과 헤더 (21)의 상면은 금-실리콘의 경납재(brazing filler metal)재를 개재시켜 가열 압착(스크랩)하므로써, 금-실리콘 합금이 형성되어 기밀하게 용착 고정된다.

홀더 (30)은, 압력 케이스 (60)과 함께 참조 압력용 공간을 형성한다.

홀더 (30)은, 예를 들면, 스테인 레스 스틸을 이용하여 형성되며, 중심부에 개구 (32)를 설치하고, 바닥면 (31)의 개구 (32)의 주변부에는 환상으로 형성된 환상 돌기 (33)이 설치되어 있다. 홀더 (30)의 상면 (34)의 외주부에는, 압력 케이스 (60)과의 용접면 (36)을 가지는 환상 돌기 (35)가 설치되어있다.

홀더 (30)의 하면 (31)에 형성된 환상 돌기(33)에는, 센서 엘리먼트 (20)의 헤더 (21)의 플랜지부(211)의 상면이 당접되고, 예를 들면, 프로젝션 용접에 의해서 기밀하게 고정 부착된다.

홀더 (30)의 상면 (34)에는 회로 기판 (40)이 접착제등을 이용하여 고정되어진다.

회로 기판 (40)은, 절연성 프린트 배선 기판으로 이루어지고, 중앙에 센서 엘리먼트 (20)의 압력 검출 소자 (22)가 위치하는 개구 (41)가 형성되어 있고, 압력 검출 소자 (22)로부터의 전기 신호를 증폭 및 연산처리 출력하는 회로를 가짐과 동시에, 이 신호를 외부로 유도하는 리드(42)가 설치되어 있다.

압력 케이스(60)은, 예를 들어, 스테인 레스 스틸로 형성되고, 내부 공간에 배치된 센서 엘리먼트(20)을 덮어 외부 노이즈로부터 보호하는 전자 실드부로서의 기능과, 기밀한 내부 공간을 형성하는 부재로서의 역할을 가진다.

또한, 압력 케이스 (60)은, 원판 형상의 천정부 (61)과, 그 주변으로부터 하방향으로 돌출 형성되는 주벽(62)와, 주벽(62)의 선단부를 외측으로 절곡하고, 하면에 홀더 (30)의 환상 돌기(35)의 용접면 (36)에 당접하는 용접면 (64)가 형성된 플랜지부 (63)과, 리드 인출부를 구성하는 관통 콘덴서가 삽입되는 개구 (65)를 구비하고 있다. 이와 같은 중절모 형상의 압력 케이스 (60)에는 내부 공간 (66)이 형성된다.

압력 케이스(60)의 플랜지부 (63)의 하면에 형성된 용접면 (64)는, 홀더 (30)의 환상 돌기 (35)의 용접면 (36)에 당접되어, 이들은 예를 들어, 전자 빔 용접을 이용하여 기밀하게 용접된다.

회로 기판 (40)의 리드 (42)의 선단은, 관통 콘덴서를 형성하는 통형상의 유전체 (43)의 관통공을 통하여 압력 케이스 (60)의 외부로 인출된다. 리드 (42)이 관통된 유전체 (43)의 관통공은 솔더 (91)에 의해서 밀봉된다.

커넥터 케이스 (70)은, 터미널 (80)을 삽입 고정하는 수지제 케이스이며, 상부에 형성된 소켓부 (71)과, 소켓부 (71)의 하방에 형성된 내부 공간 (72)와, 하방으로 돌출 형성된 주벽 (73)과, 주벽 (73)의 하방에 형성된 후막 용접부 (74)와, 그 후막 용접부의 외측 상방에 형성된 코킹(caulking)받침부 (75)와, 주벽 하단의 평탄면 (76)과, O링 받침부 (77)과, 터미널 (80)을 삽입 연통하기 위한 터미널 삽입공 (79)를 가지고, 터미널 삽입공 (79)에는 터미널 (80)이 하방으로부터 삽입되어 고정되어 있다.

이와 같은 커넥터 케이스 (70)은, 그 형상을 변경하여 다양한 다른 형상의 커넥터에 대응할 수 있다.

회로 기판 (40)은, 절연성 수지등으로 이루어지며, 각형의 형상으로 구성되어 중앙부에 상기 센서 엘리먼트 (20)을 배치하는 개구 (41)을 가지며, 그 표면에는 도시를 생략한 증폭 회로와 연산 회로를 구성하는 회로 소자등이 탑재되어, 압력 검출 소자 (22)로부터의 신호를 본딩 와이어 (25)를 통하여 상기 회로 소자에 입력한다. 리드 (42)는 회로 기판 (40)에 설치된 입출력 단자(랜드부)와 터미널 (80)을 접속하는 도선이며, 신호선과 전원 공급선과 접지선을 포함하고 있다. 리드 (42)의 시작부는, 회로 기판 (40)상에 형성된 랜드부(미도시)상에 놓여져, 솔더링 등에 의해 전기적으로 접속 고정되어 있다.

압력 케이스 (60)로부터 관통 콘덴서를 통하여 인출된 리드 (42)는, 터미널 (80)의 하단에 솔더링되어 접속된다.

터미널 (80)은, 전원선과 접지선은 전기 회로로의 전력 공급에 사용되며, 접지선과 신호선은 센서 엘리먼트 (20)으로부터의 출력 신호를 외부로 유도하기 위해 사용된다.

O 링(95), (96)은 각각 O링 받침용 홈 (환상 홈)(14)와 O링 받침용 홈 (77)에 삽입되어, 외부로부터 물과 습기등이 커넥터 케이스 (70)의 내부 공간 (72)에 침입하는 것을 방지한다.

홀더 (30)과 압력 케이스 (60)을 기밀하게 용접한 공간내에 압력 센서 엘리먼트 (20)을 수용한 압력 센서 본체와 하우징 (10)과의 사이에 개재하는 절연 슬리브(50)은 전기 절연성 물질로 구성되어 하우징 (10)과 압력 센서 본체와의 사이에 전기적 절연을 형성한다.

이와 같은 실시 형태의 절연 슬리브 (50)은, 예를 들어, PPS(Polyphenylene sulfide)필름으로 구성되며, 하우징 (10)의 바닥면 (13)과 홀더 (30)의 하면 (31)과의 사이에 개재하는 플랜지부 (51)과, 플랜지부 (51)가 주위로부터 상승하여 하우징 (10)의 상승부 (16)의 내벽과 홀더 (30)의 외주벽 및 압력 케이스 (60)의 플랜지부 (63)의 외주벽과의 사이에 개재되는 상승부 (52)를 구비하여 구성되어있다.

상기 플랜지부(51)는 O링 (95)에 의해 하우징 (10)의 바닥면 (13)과 홀더 (30)의 하면 (31)과의 사이의 전기적 절연을 유지할 수 있을 때에는 상기 플랜지부 (51)을 생략할 수 있다.

이와 같은 구성 부품을 이용하여 압력 센서 (1-1)을 조립하는 순서를 설명한다.

우선, 압력 검출 소자 (22), 상부 다이 시트 (24), 하부 다이 시트 (23)의 적층체를 헤더 (21)상에 고정 부착하여 조립한 센서 엘리먼트 (20)을 홀더 (30)의 개구 (32)에 삽입하여, 홀더 (21)의 플랜지부 (211)의 상면을 환상 돌기 (33)에 올려놓고, 플랜지부 (211)의 이면으로부터 환상 돌기 (33)과 대략 동형상의 환상 프로젝션 전극을 당접시켜, 환상 돌기 (33)상에 플랜지부를 기밀하게 용접하여 고정 부착시킨다.

이어서, 홀더 (30)의 상면 (34)에 회로 기판 (40)을 접착제를 이용하여 고정한 후, 압력 검출 소자 (22)의 랜드부와 회로 기판 (40)의 랜드부를 본딩 와이어 (25)를 이용하여 접속한다.

압력 케이스 (60)의 관통 콘덴서용 개구 (65)에 솔더링한 관통 콘덴서의 관통공에, 회로 기판 (40)에 형성한 리드 (42)을 위치 정합시켜 삽입 관통하고, 압력 케이스 (60)의 플랜지부 (63)의 용접면 (64)와 홀더 (30)의 환상 돌기 (35)의 용접면 (36)을 당접시킨 후, 관통 콘덴서의 관통공에 솔더 (91)을 주입시켜 압력 케이스 (60)의 개구를 막는다.

이 때, 내부 공간의 압력을 진공 또는 감압 분위기로 하므로써, 용융된 솔더 (91)은 관통공의 내부까지 확실히 충진된다.

그 후, 예를 들어, 전자 빔 용접에 의해 플랜지부 (63)의 용접면 (64)와 환상 돌기 (35)의 용접면 (36)을 용접한다. 용접은 고도의 진공 상태에서 수행되므로, 내부 공간 (66)은 진공으로 유지된다.

이와 같이 하므로써, 플랜지부에 의해 용접을 용이하고 견고하게 수행할 수 있으므로써, 내부 공간 (37, 66)이 기밀한 참조용 압력 공간으로 되어진 압력 센서 본체가 조립되어진다.

이어서, 압력 케이스(60)상에 돌출된 리드 (42)의 선단을 커넥터 케이스 (70)에 고정된 터미널 (80)에 솔더링하고, 이 커넥터 케이스 (70)을 방수용 O링 (96)을 개재시켜 압력 센서 본체상에 상부로부터 덮어씌운다.

그 후, 압력 센서 조립체의 하부로부터 절연 링(50)을 삽입한 후, O링 (95)를 하우징 (10)의 O링 받침부 (14)에 배치한 하우징 (10)의 내부 공간 (18)에, 상기 공정에 의해 얻어진 압력 센서 본체와 커넥터 케이스의 조립체를 삽입하여, 압력 센서 조립체를 하우징 (10)의 내부 공간 (18)내에 수용한다. 이와 같은 실시 형태에 의하면, 절연 슬리브 (50)의 플랜지부 (51)가 하우징 (10)의 환상 홈(14)의 바닥면과 홀더 (30)의 하면 (31)과의 사이에 위치하게 되므로써, 압력 센서 조립체를 하우징 내부 공간 (18) 내의 소정 위치에 배치할 수 있다.

그 후, 커넥터 케이스 (70)의 코킹 받침부 (75) 상을 향해 하우징 (10)의 상승부(주벽부) (16) 상단의 박막 용접부 (17)을 코킹하여 하우징 (10)과 커넥터 케이스 (70)을 고정한다.

이상의 공정을 통하여 압력 센서 조립체와 하우징 (10)과의 사이에 절연물을 개재한 즉, 압력 케이스 (60)과 하우징 (10)과의 사이가 절연된 압력 센서 (1-1)이 조립되어진다.

상기 압력 센서 (1-1)의 출력 전압에 대한 전자 노이즈의 영향을 검사한 결과, 도 2 에 도시한 바와 같이, 10MHz 이하의 전자 노이즈를 공급했을 때에는, 출력 전압의 변동은 ±2% 이내이며, 10MHz ∼100MHz의 전자 노이즈를 공급했을 때에는 출력 전압은 ±4%의 범위내에서 변동하여 출력 전압의 변동을 감소시킬 수 있다.

상기한 구조의 압력 센서 (1-1)은, 출력 전압의 변동에 대한 10MHz 이하의 전자 노이즈의 영향을 제거할 수 있으나, 10MHz∼100MHz 범위의 전자 노이즈의 영향을 제거하는데는 불충분했다.

본 발명의 제 2 실시 형태는 제 1 실시 형태의 압력 센서에 있어서, 10MHz∼100MHz 범위의 전자 노이즈의 영향을 충분히 제거하는 것으로서, 관통 콘덴서에 병렬로 용량이 큰 3단자 콘덴서를 접속하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 압력 센서(1-2)의 구성을 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3 은 압력 센서의 구성을 나타내는 종단면도이다.

제 2 실시 형태에 따른 압력 센서 (1-2)은, 도 1에 도시한 제 1 실시 형태에 따른 압력 센서 (1-1)에, 제 2 회로 기판 (45)과, 용량이 큰, 예를 들어 22000pF의 3단자 콘덴서 (46)을 추가하여 구성한다.

제 2 회로 기판 (45)에는 중계 리드 (47)이 설치되어, 리드 (42)와 터미널 (80)을 전기적으로 접속한다. 제 2 회로 기판 (45)은 프린트 배선 기판이거나, 또는 플렉시블 프린트 배선 기판이어도 좋다. 후자의 경우, 중계 리드 (47)을 생략하고 프린트 배선 기판에 형성된 랜드부 자체를 터미널 (80)에 접속시켜도 좋다.

3단자 콘덴서 (46)은 관통 콘덴서와 병렬로 접속되어, 리드 (42)와 압력 케이스 (60)과의 사이에 접속된다.

그 이외에는, 제 1 실시 형태에 따른 압력 센서 (1-1)과 대략 같은 구성으로 했다.

이와 같이 구성된 압력 센서 (1-2)에 있어서는, 도 4 에 도시한 바와 같이, 10MHz 이하의 전자 노이즈를 공급했을 경우, 출력 전압의 변동은 ±2% 이내로 억제되고, 10MHz ∼100MHz의 전자 노이즈를 공급했을 때에도 출력 전압은 ±2%의 범위내로 억제되어, 출력 전압의 변동을 대폭 감소시킬 수 있었다.

본 발명의 제 3 실시 형태에 따른 압력 센서 (1-3)의 구성을 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5 는 압력 센서의 구성을 나타내는 종단면도이다.

제 3 실시 형태에 따른 압력 센서 (1-3)은, 도 1 에 도시한 제 1 실시 형태에 따른 압력 센서 (1) 에 있어서, 절연 슬리브 (80)을 대신하여, 커넥터 케이스 (70)의 하단부를 박막 용접하여 절연 슬리브 (78)로 구성한 점을 특징으로 한다.

압력 센서 본체와 하우징 (10)과의 사이는, 절연 슬리브 (78)에 의해서 절연되므로, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 10MHz 이하의 전자 노이즈의 영향을 제거한 출력 전압을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 하우징 (10)과, 압력 센서 본체와의 사이에 절연 슬리브를 개재시키므로써, 출력 전압에 대한 전자 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있는 이유는, 압력 센서 본체의 절연 슬리브에 접하는 면을 제 1 전극으로 하고, 하우징 (10)의 절연 슬리브와 접하는 면을 제 2 전극으로 하여, 절연 슬리브를 유전체로 하는 콘덴서가, 관통 콘덴서에 직렬로 삽입되므로써, 전자 노이즈를 접지시킬 수 있게 되었기 때문으로 판단한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 기밀성이 높고 신뢰성 있는 압력 케이스내를 진공으로 한 절대압 압력 센서 또는 소정의 가스압으로 한 실드 게이지압 압력 센서에 있어서, 출력 전압에 대한 고주파의 전자 노이즈의 영향을 감소시킨 압력 샌서를 제공할 수 있다.

Claims

압력 도입공을 가지는 하우징과, 피에조 저항 효과를 가지는 반도체 소자로 이루어지는 센서 얼리먼트와, 상기 센서 엘리먼트를 고정 부착하는 홀더와, 전자 실드 작용을 가지는 압력 케이스를 가지고, 상기 센서 엘리먼트와 상기 홀더와 상기 압력 케이스를 기밀하게 용접하여 참조용 압력 공간을 형성한 압력 센서 본체로 구성한 압력 센서에 있어서,

상기 압력 센서 본체가 상기 하우징에 전기적으로 절연되어 보호 지지되는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
제 1 항에 있어서, 상기 압력 센서 본체와 상기 하우징과의 전기적 절연을 구성하는 전기적 절연물이 상기 압력 센서 본체와 상기 하우징 사이에 삽입되는 주의에 상승부를 가지는 전기적 절연물로 이루어지는 절연 슬리브인 압력 센서.
제 1 항에 있어서, 상기 압력 센서 본체의 상방에 전기적 절연물로 이루어지는 한쪽이 개방된 커넥터 케이스를 설치함과 동시에, 그 커넥터 케이스의 개방 단부를 연장하여 상기 전기적 절연물로 한 압력 센서.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 케이스에 관통 콘덴서를 기밀하게 설치함과 동시에, 그 관통 콘덴서가 상기 센서 엘리먼트로부터의 출력을 소정의 외부 터미널로 유도하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
제 4 항 에 있어서, 상기 관통 콘덴서에 병렬로 대용량의 콘덴서에 접속한 것을 특징으로 하는 압력 센서.