KR20130101993A - 차압 센서 - Google Patents

차압 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR20130101993A
KR20130101993A KR1020130006981A KR20130006981A KR20130101993A KR 20130101993 A KR20130101993 A KR 20130101993A KR 1020130006981 A KR1020130006981 A KR 1020130006981A KR 20130006981 A KR20130006981 A KR 20130006981A KR 20130101993 A KR20130101993 A KR 20130101993A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
pressure
sensor chip
diaphragm
chip
Prior art date
Application number
KR1020130006981A
Other languages
English (en)
Inventor
준 미조구티
다츠오 다나카
Original Assignee
아즈빌주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아즈빌주식회사 filed Critical 아즈빌주식회사
Publication of KR20130101993A publication Critical patent/KR20130101993A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L13/00Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
    • G01L13/06Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using electric or magnetic pressure-sensitive elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L7/00Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
    • G01L7/02Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges
    • G01L7/022Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges constructional details, e.g. mounting of elastically-deformable gauges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L13/00Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
    • G01L13/02Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements
    • G01L13/025Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements using diaphragms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/06Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14Housings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

본 발명은 센서칩 내의 접합부의 박리를 방지하는 것을 목적으로 한다.
센서칩(11)의 한쪽 면에 제1 관로 부재(12)를 접합하고, 센서칩(11)의 다른 쪽 면에 제2 관로 부재(13)를 접합하고, 정해진 간격 L을 이격하여, 가요성을 갖는 제1 연통관(14)을 제1 관로 부재(12)의 도압로(12a)에 연통시키고, 가요성을 갖는 제2 연통관(15)을 제2 관로 부재(13)의 도압로(13a)에 연통시킨다. 이때, 연통관(14, 15)의 가요성에 의해, 제1 관로 부재(12)에 센서칩(11)의 한쪽 면으로 향하는 탄성력(PA)이 가해지도록 하고, 제2 관로 부재(13)에 센서칩(11)의 다른 쪽 면으로 향하는 탄성력(PB)이 가해지도록 하여, 제1 관로 부재(12)와 제2 관로 부재(13) 사이에 센서칩(11)을 협압 유지시킨다.

Description

차압 센서{DIFFERENTIAL PRESSURE SENSOR}
본 발명은 압력차에 따른 신호를 출력하는 센서 다이어프램을 이용한 차압 센서에 관한 것이다.
종래부터, 공업용 차압 발신기(전송기)로서, 압력차에 따른 신호를 출력하는 센서 다이어프램을 이용한 센서칩을 내장한 차압 발신기가 이용되고 있다. 이 차압 발신기는, 고압측 및 저압측의 수압 다이어프램에 가해지는 각 측정압을, 압력 전달 매체로서의 봉입액에 의해서 센서 다이어프램의 한쪽 면 및 다른 쪽 면으로 유도하여, 그 센서 다이어프램의 왜곡을 예컨대 왜곡 저항 게이지의 저항값 변화로서 검출하고, 이 저항값 변화를 전기 신호로 변환하여 추출하도록 구성되어 있다.
이러한 차압 발신기는, 예컨대 석유 정제 플랜트에 있어서의 고온 반응탑 등의 피측정 유체를 저장하는 밀폐 탱크내의 상하 2 위치의 차압을 검출함으로써, 액면 높이를 측정할 때 등에 이용된다.
도 4에 종래의 차압 발신기의 개략 구성을 도시한다. 이 차압 발신기(100)는, 센서 다이어프램(도시하지 않음)을 갖는 센서칩(1)을 미터 보디(2)에 내장하여 구성된다. 센서칩(1)에 있어서의 센서 다이어프램은, 실리콘이나 유리 등으로 이루어지고, 박판형으로 형성된 다이어프램의 표면에 왜곡 저항 게이지가 형성되어 있다. 미터 보디(2)는, 금속제의 본체부(3)와 센서부(4)로 이루어지고, 본체부(3)의 측면에 한 쌍의 수압부를 이루는 배리어 다이어프램(수압 다이어프램)(5a, 5b)이 설치되고, 센서부(4)에 센서칩(1)이 내장되어 있다.
미터 보디(2)에 있어서, 센서부(4)에 내장된 센서칩(1)과 본체부(3)에 설치된 배리어 다이어프램(5a, 5b)과의 사이에는, 대직경의 센터 다이어프램(6)에 의해 격리된 압력 완충실(7a, 7b)을 통해 각각 연통되고, 센서칩(1)과 배리어 다이어프램(5a, 5b)을 연결하는 연통로(8a, 8b)에 실리콘 오일 등의 압력 전달 매체(9a, 9b)가 봉입되어 있다.
또, 실리콘 오일 등의 압력 매체가 필요해지는 것은, 센서 다이어프램에 대한 계측 매체 중의 이물 부착을 막는 것, 센서 다이어프램을 부식시키지 않기 위해서, 내식성을 갖는 수압 다이어프램과 응력(압력) 감도를 갖는 센서 다이어프램을 분리할 필요가 있기 때문이다.
이 차압 발신기(100)에서는, 도 5의 (a)에 정상 상태시의 동작 양태를 모식적으로 도시한 바와 같이, 프로세스로부터의 제1 측정압(Pa)이 배리어 다이어프램(5a)에 인가되고, 프로세스로부터의 제2 측정압(Pb)이 배리어 다이어프램(5b)에 인가된다. 이에 따라, 배리어 다이어프램(5a, 5b)이 변위하고, 그 가해진 압력(Pa, Pb)이 센터 다이어프램(6)에 의해 격리된 압력 완충실(7a, 7b)을 통하여, 압력 전달 매체(9a, 9b)를 통해서, 센서칩(1)의 센서 다이어프램의 한쪽 면 및 다른 쪽 면으로 각각 유도된다. 그 결과, 센서칩(1)의 센서 다이어프램은, 그 유도된 압력(Pa, Pb)의 차압 ΔP에 해당하는 변위를 나타내게 된다.
이에 대하여, 예컨대 배리어 다이어프램(5a)에 과대압(Pover)이 가해지면, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 배리어 다이어프램(5a)이 크게 변위하고, 그에 따라 센터 다이어프램(6)이 과대압(Pover)을 흡수하도록 변위한다. 그리고, 배리어 다이어프램(5a)이 미터 보디(2)의 오목부(10a)의 저면(과대압 보호면)에 착저(着底)하여, 그 변위가 규제되면, 배리어 다이어프램(5a)을 통하는 센서 다이어프램에의 그 이상의 차압 ΔP의 전달이 저지된다. 배리어 다이어프램(5b)에 과대압(Pover)이 가해진 경우에도, 배리어 다이어프램(5a)에 과대압(Pover)이 가해진 경우와 마찬가지로 하여, 배리어 다이어프램(5b)이 미터 보디(2)의 오목부(10b)의 저면(과대압 보호면)에 착저하여, 그 변위가 규제되면, 배리어 다이어프램(5b)을 통하는 센서 다이어프램에의 그 이상의 차압 ΔP의 전달이 저지된다. 그 결과, 과대압(Pover)의 인가로 인한 센서칩(1)의 파손, 즉 센서칩(1)에 있어서의 센서 다이어프램의 파손이 미연에 방지된다.
이 차압 발신기(100)에서는, 미터 보디(2)에 센서칩(1)을 내포시키고 있기 때문에, 프로세스 유체 등 외부 부식 환경으로부터 센서칩(1)을 보호할 수 있다. 그러나, 센터 다이어프램(6)이나 배리어 다이어프램(5a, 5b)의 변위를 규제하기 위한 오목부(10a, 10b)를 구비하고, 이들에 의해서 센서칩(1)을 과대압(Pover)으로부터 보호하는 구조를 취하고 있기 때문에, 그 형상이 대형화되는 것을 피할 수 없다.
그래서, 센서칩에 제1 스토퍼 부재 및 제2 스토퍼 부재를 설치하고, 이 제1 스토퍼 부재 및 제2 스토퍼 부재의 오목부를 센서 다이어프램의 한쪽 면 및 다른 쪽 면에 대치(對峙)시킴으로써, 과대압이 인가되었을 때의 센서 다이어프램의 과도한 변위를 저지하고, 그에 의해서 센서 다이어프램의 파손ㆍ파괴를 방지하는 구조가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
도 6에 특허문헌 1에 나타난 구조를 채용한 센서칩의 개략을 도시한다. 동일한 도면에 있어서, 도면 부호 11-1은 센서 다이어프램, 도면 부호 11-2 및 11-3은 센서 다이어프램(11-1)을 사이에 두고 접합된 제1 및 제2 스토퍼 부재, 도면 부호 11-4 및 11-5는 스토퍼 부재(11-2 및 11-3)에 접합된 대좌(臺座)이다. 스토퍼 부재(11-2, 11-3)나 대좌(11-4, 11-5)는 실리콘이나 유리 등에 의해 구성되어 있다.
이 센서칩(11)에 있어서, 스토퍼 부재(11-2, 11-3)에는 오목부(11-2a, 11-3a)가 형성되어 있고, 스토퍼 부재(11-2)의 오목부(11-2a)를 센서 다이어프램(11-1)의 한쪽 면에 대치시키고, 스토퍼 부재(11-3)의 오목부(11-3a)를 센서 다이어프램(11-1)의 다른 쪽 면에 대치시키고 있다. 오목부(11-2a, 11-3a)는, 센서 다이어프램(11-1)의 변위에 따른 곡면(비구면)으로 되어 있고, 그 꼭대기부에 압력 도입 구멍(11-2b, 11-3b)이 형성되어 있다. 또한, 대좌(11-4, 11-5)에도, 스토퍼 부재(11-2, 11-3)의 압력 도입 구멍(11-2b, 11-3b)에 대응하는 위치에, 압력 도입 구멍(11-4a, 11-5a)이 형성되어 있다.
이러한 센서칩(11)을 이용하면, 센서 다이어프램(11-1)의 한쪽 면에 과대압이 인가되어 센서 다이어프램(11-1)이 변위했을 때, 그 변위면의 전체가 스토퍼 부재(11-3)의 오목부(11-3a)의 곡면에 의해서 받아들여진다. 또한, 센서 다이어프램(11-1)의 다른 쪽 면에 과대압이 인가되어 센서 다이어프램(11-1)이 변위했을 때, 그 변위면의 전체가 스토퍼 부재(11-2)의 오목부(11-2a)의 곡면에 의해서 받아들여진다.
이에 따라, 센서 다이어프램(11-1)에 과대압이 인가되었을 때의 과도한 변위가 저지되어, 센서 다이어프램(11-1)의 주연부에 응력 집중이 생기지 않도록 하고, 과대압의 인가로 인한 센서 다이어프램(11-1)의 본의(本意)가 아닌 파괴를 효과적으로 막아, 그 과대압 보호 동작 압력(내압)을 높이는 것이 가능해진다. 또한, 도 4에 도시된 구조에 있어서, 센터 다이어프램(6)이나 압력 완충실(7a, 7b)을 없애고, 배리어 다이어프램(5a, 5b)으로부터 센서 다이어프램(11-1)에 대하여 직접적으로 측정압(Pa, Pb)을 유도하도록 하여, 미터 보디(2)의 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.
특허문헌 1 : 일본국 특허 공개 제2005-69736호 공보
이러한 센서칩(11)의 구조에 있어서, 그 내부에 걸리는 정압(靜壓)은 센서 다이어프램(11-1)의 직경에 의존한다. 레인지 어빌리티를 올리기 위해서, 센서 다이어프램(11-1)의 직경을 크게, 센서 다이어프램(11-1)의 막 두께를 작게 해야 한다. 그러나, 이러한 요구를 만족시키면, 내부에서의 수압면이 증대하여, 센서칩(11) 내의 접합부에 파괴에 이르는 정도의 큰 압력이 가해지는 경우가 있다.
도 6에 도시한 센서칩(11)의 경우, 센서 다이어프램(11-1)과 스토퍼 부재(11-2, 11-3)와 대좌(11-4, 11-5)의 5층 구조이다. 이 경우, 고압시에, 이 5층 구조의 접합부에 큰 압력이 가해져, 이들 접합부가 박리되어 버릴 우려가 있다. 또한, 주위 온도의 변화시에도, 센서칩(11)과 패키지(2)와의 열팽창률의 차이로 인한 열응력이 가해져, 센서칩(11) 내의 접합부의 박리를 야기하는 경우가 있다.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 센서칩 내의 접합부의 박리를 방지하는 것이 가능한 차압 센서를 제공하는 것에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 차압 센서는, 압력차에 따른 신호를 출력하는 센서 다이어프램이 형성된 센서 다이어프램과, 이 센서 다이어프램의 한쪽 면에 그 오목부를 대치시켜서 접합되어 상기 센서 다이어프램의 다른 쪽 면에 과대압이 인가되었을 때의 과도한 변위를 저지하는 제1 스토퍼 부재와, 센서 다이어프램의 다른 쪽 면에 그 오목부를 대치시켜서 접합되어 상기 센서 다이어프램의 한쪽 면에 과대압이 인가되었을 때의 과도한 변위를 저지하는 제2 스토퍼 부재를 구비한 센서칩과, 센서칩의 한쪽 면에 접합되어 그 내부에 센서 다이어프램의 한쪽 면으로의 측정압을 유도하는 도압로(導壓路)를 갖는 제1 관로 부재와, 센서칩의 다른 쪽 면에 접합되어 그 내부에 센서 다이어프램의 다른 쪽 면으로의 측정압을 유도하는 도압로를 갖는 제2 관로 부재와, 제1 관로 부재에 센서칩의 한쪽 면으로 향하는 탄성력을 가하고, 제2 관로 부재에 센서칩의 다른 쪽 면으로 향하는 탄성력을 가하여, 제1 관로 부재와 제2 관로 부재 사이에 센서칩을 협압(挾壓) 유지시키는 탄성 유지 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 센서칩은, 탄성 유지 부재에 의해서, 제1 관로 부재와 제2 관로 부재 사이에 협압 유지된다. 즉, 탄성 유지 부재에 의해서, 제1 관로 부재에 센서칩의 한쪽 면으로 향하는 탄성력이 가해지고, 제2 관로 부재에 센서칩의 다른 쪽 면으로 향하는 탄성력이 가해지는 것에 의해서, 제1 관로 부재와 제2 관로 부재 사이에 센서칩이 협압 유지된다. 이에 따라, 고압시나 주위 온도의 변화시, 센서칩 내의 접합부에 가해지는 압력이나 열응력이 완화되어져, 센서칩 내의 접합부의 박리가 방지된다.
본 발명에 있어서, 탄성 유지 부재는, 예컨대, 제1 관로 부재의 도압로와 연통하는 가요성을 갖는 제1 연통관과, 제2 관로 부재의 도압로와 연통하는 가요성을 갖는 제2 연통관으로 구성하거나, 제1 관로 부재와 제2 관로 부재를 외측으로부터 끼우는 판 스프링으로 하거나 할 수 있다. 탄성 유지 부재를 가요성을 갖는 제1 연통관과 제2 연통관으로 구성하면, 센서칩으로의 측정압을 유도하는 도통로(압력 전달 매체의 봉입로)를 겸할 수 있기 때문에, 부품 개수를 저감시켜, 소형화와 비용 절감을 도모하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따르면, 센서칩의 한쪽 면에 접합되어 그 내부에 센서 다이어프램의 한쪽 면으로의 측정압을 유도하는 도압로를 갖는 제1 관로 부재와, 센서칩의 다른 쪽 면에 접합되어 그 내부에 센서 다이어프램의 다른 쪽 면으로의 측정압을 유도하는 도압로를 갖는 제2 관로 부재를 설치하고, 탄성 유지 부재에 의해서 제1 관로 부재와 제2 관로 부재 사이에 센서칩을 협압 유지시키도록 했기 때문에, 고압시나 주위 온도의 변화시, 센서칩 내의 접합부에 가해지는 압력이나 열응력을 완화하도록 하여, 센서칩 내의 접합부의 박리를 방지하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따른 압력 센서의 일 실시형태의 주요부(미터 보디에 내장된 센서칩의 지지 구조)를 도시한 도면이다.
도 2는 제1 관로 부재와 제2 관로 부재를 외측으로부터 끼우는 링형의 판 스프링을 설치하도록 한 예를 도시한 도면이다.
도 3은 제1 관로 부재와 제2 관로 부재를 외측으로부터 끼우는 U 자형의 판 스프링을 설치하도록 한 예를 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 차압 발신기의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 이 차압 발신기의 동작 양태를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 6은 특허문헌 1에 나타난 구조를 채용한 센서칩의 개략을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 압력 센서의 일 실시형태의 주요부를 도시한 도면이다. 이 도면은, 차압 발신기에 내장된 압력 센서의 구조로서, 미터 보디에 내장된 센서칩(11)(도 6)의 지지 구조를 도시한 것이다.
이 지지 구조에서는, 센서칩(11)의 한쪽 면에 제1 관로 부재(12)를 접합하고 센서칩(11)의 다른 쪽 면에 제2 관로 부재(13)를 접합하고 있다. 제1 관로 부재(12)는, 그 내부에 센서 다이어프램(11-1)의 한쪽 면으로의 측정압(Pa)을 유도하는 도압로(12a)를 가지며, 제2 관로 부재(13)는, 그 내부에 센서 다이어프램(11-1)의 다른 쪽 면으로의 측정압(Pb)을 유도하는 도압로(13a)를 갖고 있다.
또한, 이 지지 구조에서는, 가요성을 갖는 제1 연통관(14)과 제2 연통관(15)을 베이스(16)의 상면에 정해진 간격 L을 이격하여 돌출시키고, 제1 연통관(14)을 제1 관로 부재(12)의 도압로(12a)에 연통시키고, 제2 연통관(15)을 제2 관로 부재(13)의 도압로(13a)에 연통시키고 있다.
이때, 연통관(14, 15)의 가요성에 의해, 제1 관로 부재(12)에 센서칩(11)의 한쪽 면으로 향하는 탄성력(PA)이 가해지도록 하고, 제2 관로 부재(13)에 센서칩(11)의 다른 쪽 면으로 향하는 탄성력(PB)이 가해지도록 하고, 제1 관로 부재(12)와 제2 관로 부재(13) 사이에 센서칩(11)을 협압 유지시키고 있다.
즉, 본 실시형태에서는, 제1 연통관(14)에, 압력 전달 매체(9a)의 봉입로의 기능과, 센서칩(11)을 누르는 압축 방향으로의 탄성력(PA)을 발생시키는 기능인, 2개의 기능을 갖게 하고, 제2 연통관(15)에, 압력 전달 매체(9b)의 봉입로의 기능과, 센서칩(11)을 누르는 압축 방향으로의 탄성력(PB)을 발생시키는 기능인 2개의 기능을 갖게 하고 있다. 이 경우, 제1 연통관(14)과 제2 연통관(15)이 본 발명에서 말하는 탄성 유지 부재로서 기능한다. 이에 따라, 고압시나 주위 온도의 변화시, 센서칩(11) 내의 접합부에 가해지는 압력이나 열응력을 완화시키도록 하여, 센서칩(11) 내의 접합부의 박리가 방지되는 것으로 된다.
또, 이 지지 구조에 있어서, 제1 관로 부재(12) 및 제2 관로 부재(13)의 재질은 예컨대 코바(kovar)로 되어 있고, 제1 연통관(14) 및 제2 연통관(15)의 재질은 예컨대 SUS316 으로 되어 있다.
전술한 실시형태에서는, 가요성을 갖는 연통관(14, 15)을 이용함으로써 센서칩(11)을 관로 부재(12와 13) 사이에 협압 유지하도록 했지만, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 관로 부재(12)와 제2 관로 부재(13)를 외측으로부터 끼우는 링형의 판 스프링(17)을 설치하도록 하여도 좋다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 관로 부재(12)와 제2 관로 부재(13)를 외측으로부터 끼우는 U 자형의 판 스프링(18)을 설치하도록 하여도 좋다. 이 경우, 연통관(14, 15)은 가요성을 갖는 것으로 할 필요는 없고, 판 스프링(17, 18)은 본 발명에서 말하는 탄성 유지 부재로서 기능한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 가요성을 갖는 연통관(14 및 15)에서 탄성 유지 부재를 구성하면, 센서칩(11)으로의 측정압을 유도하는 도통로(압력 전달 매체의 봉입로)를 겸할 수 있기 때문에, 부품 개수를 저감시켜, 소형화와 비용 절감을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 연통관(14, 15)의 관내 외부 지름의 조절에 의해, 탄성력(PA, PB)을 임의로 설계 가능하고, 최근 특히 수요 증가 경향에 있는 고압, 고차압 애플리케이션에 평이하게 대응 가능해진다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 센서칩(11)의 구조를 스토퍼 부재(11-2, 11-3)에 대좌(11-4, 11-5)를 접합한 5층 구조로 했지만, 반드시 대좌(11-4, 11-5)를 접합한 구조로 하지 않더라도 좋고, 센서 다이어프램(11-1)과 스토퍼 부재(11-2, 11-3)와의 3층 구조로 해도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 센서 다이어프램(11-1)을 압력 변화에 따라서 저항값이 변화하는 왜곡 저항 게이지를 형성한 타입으로 하고 있지만, 정전 용량식의 센서칩으로 해도 좋다. 정전 용량식의 센서칩은, 정해진 공간(용량실)을 구비한 기판과, 그 기판의 공간상에 배치된 다이어프램과, 기판에 형성된 고정 전극과, 다이어프램에 형성된 가동 전극을 구비하고 있다. 다이어프램이 압력을 받아 변형됨으로써, 가동 전극과 고정 전극과의 간격이 변화하여 그 사이의 정전 용량이 변화한다.
〔실시형태의 확장〕
이상, 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않는다. 본 발명의 구성이나 상세에는, 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 당업자가 이해할 수 있는 여러 가지 변경을 행할 수 있다.
9a, 9b : 압력 전달 매체 11 : 센서칩
11-1 : 센서 다이어프램 11-2 : 제1 스토퍼 부재
11-3 : 제2 스토퍼 부재 11-2a, 11-3a : 오목부
11-2b, 11-3b, 11-4a, 11-5a : 압력 도입 구멍
11-4, 11-5 : 대좌 12 : 제1 관로 부재
13 : 제2 관로 부재 12a, 13a : 도압로
14 : 제1 연통관 15 : 제2 연통관
16 : 베이스 17 : 링형의 판 스프링
18 : U 자형의 판 스프링

Claims (4)

  1. 압력차에 따른 신호를 출력하는 센서 다이어프램과, 이 센서 다이어프램의 한쪽 면에 그 오목부를 대치(對峙)시켜서 접합되어 상기 센서 다이어프램의 다른 쪽 면에 과대압이 인가되었을 때의 과도한 변위를 저지하는 제1 스토퍼 부재와, 상기 센서 다이어프램의 다른 쪽 면에 그 오목부를 대치시켜서 접합되어 상기 센서 다이어프램의 한쪽 면에 과대압이 인가되었을 때의 과도한 변위를 저지하는 제2 스토퍼 부재를 구비한 센서칩과,
    상기 센서칩의 한쪽 면에 접합되어 그 내부에 상기 센서 다이어프램의 한쪽 면으로의 측정압을 유도하는 도압로를 갖는 제1 관로 부재와,
    상기 센서칩의 다른 쪽 면에 접합되어 그 내부에 상기 센서 다이어프램의 다른 쪽 면으로의 측정압을 유도하는 도압로를 갖는 제2 관로 부재와,
    상기 제1 관로 부재에 상기 센서칩의 한쪽 면으로 향하는 탄성력을 가하고, 상기 제2 관로 부재에 상기 센서칩의 다른 쪽 면으로 향하는 탄성력을 가하여, 상기 제1 관로 부재와 상기 제2 관로 부재 사이에 상기 센서칩을 협압(挾壓) 유지시키는 탄성 유지 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 차압 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 유지 부재는,
    상기 제1 관로 부재의 도압로와 연통하는 가요성을 갖는 제1 연통관과, 상기제2 관로 부재의 도압로와 연통하는 가요성을 갖는 제2 연통관으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차압 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 유지 부재는,
    상기 제1 관로 부재와 상기 제2 관로 부재를 외측으로부터 끼우는 판 스프링으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 차압 센서.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서칩은,
    상기 제1 스토퍼 부재에 접합된 제1 대좌(臺座)와,
    상기 제2 스토퍼 부재에 접합된 제2 대좌를 구비하는 것을 특징으로 하는 차압 센서.
KR1020130006981A 2012-03-06 2013-01-22 차압 센서 KR20130101993A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012049491A JP2013185873A (ja) 2012-03-06 2012-03-06 差圧センサ
JPJP-P-2012-049491 2012-03-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130101993A true KR20130101993A (ko) 2013-09-16

Family

ID=49112856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130006981A KR20130101993A (ko) 2012-03-06 2013-01-22 차압 센서

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130233085A1 (ko)
JP (1) JP2013185873A (ko)
KR (1) KR20130101993A (ko)
CN (1) CN103308245A (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012089626A2 (de) 2010-12-27 2012-07-05 Epcos Ag Drucksensor mit kompressiblem element
US9291514B2 (en) * 2010-12-27 2016-03-22 Epcos Ag Pressure sensor having a compressible element
JP5897940B2 (ja) * 2012-03-14 2016-04-06 アズビル株式会社 圧力センサチップ
US9989434B2 (en) * 2013-12-09 2018-06-05 Etymotic Research, Inc. System and method for providing an applied force indication
US9593995B2 (en) * 2014-02-28 2017-03-14 Measurement Specialties, Inc. Package for a differential pressure sensing die
US9733139B2 (en) * 2014-05-02 2017-08-15 Silicon Microstructures, Inc. Vertical membranes for pressure sensing applications
JP6286278B2 (ja) * 2014-05-16 2018-02-28 アズビル株式会社 差圧センサおよび差圧センサの製造方法
EP3232174B1 (de) * 2016-04-11 2018-10-31 VEGA Grieshaber KG Drucksensor
EP3232173B1 (de) * 2016-04-11 2018-09-26 VEGA Grieshaber KG Differenzdrucksensor
KR20240052061A (ko) * 2019-04-25 2024-04-22 가부시키가이샤 후지킨 유량 제어 장치
JP2020187047A (ja) * 2019-05-16 2020-11-19 アズビル株式会社 圧力センサ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3762208A (en) * 1971-11-11 1973-10-02 Celesco Industries Inc Differential pressure transducer
SU506224A1 (ru) * 1973-06-18 1982-09-30 Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения Измерительный преобразователь разности давлений
DE2935476B2 (de) * 1979-09-01 1981-07-09 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh, 6100 Darmstadt Flüssigkeitsgefüllter Differenzdruckaufnehmer
US5094109A (en) * 1990-12-06 1992-03-10 Rosemount Inc. Pressure transmitter with stress isolation depression
US5264820A (en) * 1992-03-31 1993-11-23 Eaton Corporation Diaphragm mounting system for a pressure transducer
US5661278A (en) * 1995-10-13 1997-08-26 Airtrol Components Inc. Pressure responsive apparatus couples by a spring-loaded linearly moving carrier to operate a switch unit
US5774056A (en) * 1996-05-30 1998-06-30 Engineered Products Co. Gauge for monitoring air filters
JP2002318167A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Yamatake Corp 圧力センサにおける受圧ダイアフラムの保護構造およびそのシール部材
US6718827B1 (en) * 2002-11-15 2004-04-13 Setray Systems, Inc. Center-mount capacitive sensor with overload protection
JP3847281B2 (ja) * 2003-08-20 2006-11-22 株式会社山武 圧力センサ装置
JP4014006B2 (ja) * 2004-06-17 2007-11-28 株式会社山武 圧力センサ
US7401522B2 (en) * 2005-05-26 2008-07-22 Rosemount Inc. Pressure sensor using compressible sensor body
US7383737B1 (en) * 2007-03-29 2008-06-10 Delphi Technologies, Inc Capacitive pressure sensor
JP2010019828A (ja) * 2008-06-11 2010-01-28 Epson Toyocom Corp 圧力センサー用ダイアフラムおよび圧力センサー
ITTO20090624A1 (it) * 2009-08-07 2011-02-08 Illinois Tool Works Sensore di pressione per un elettrodomestico con funzione aggiuntiva di sicurezza
JP5897940B2 (ja) * 2012-03-14 2016-04-06 アズビル株式会社 圧力センサチップ

Also Published As

Publication number Publication date
US20130233085A1 (en) 2013-09-12
CN103308245A (zh) 2013-09-18
JP2013185873A (ja) 2013-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130101993A (ko) 차압 센서
KR101513813B1 (ko) 차압 센서
CN103308241B (zh) 压力传感器芯片
KR101532147B1 (ko) 압력 센서 칩
JP6034819B2 (ja) 圧力センサチップ
US10139301B2 (en) Pressure sensor chip including first and second annular shape grooves in a non-bonding region of a holding member for a sensor diaphragm
KR101532143B1 (ko) 압력 센서칩
CN103837287A (zh) 压力传感器芯片
CN210464778U (zh) 一种硅差压传感器
JP2013181949A (ja) 差圧発信器
JP5965165B2 (ja) 差圧発信器
JP2018159592A (ja) 差圧センサチップ、差圧発信器、および差圧センサチップの製造方法
JP2014115098A (ja) 差圧センサ
JP5997594B2 (ja) 圧力センサチップ
JP6010439B2 (ja) 差圧センサ
JP2014102129A (ja) 圧力センサチップ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right