WO2017154627A1 - 検出装置および検出システム - Google Patents

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WO2017154627A1
WO2017154627A1 PCT/JP2017/007316 JP2017007316W WO2017154627A1 WO 2017154627 A1 WO2017154627 A1 WO 2017154627A1 JP 2017007316 W JP2017007316 W JP 2017007316W WO 2017154627 A1 WO2017154627 A1 WO 2017154627A1
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WO
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detection device
output
grounding
mhz
hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/007316
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕太 金森
哲也 饗場
正徳 四方山
聡 須江
Original Assignee
シチズンファインデバイス株式会社
シチズン時計株式会社
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Publication date
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Priority to US16/082,362 priority patent/US10718681B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/08—Safety, indicating, or supervising devices
    • F02B77/085—Safety, indicating, or supervising devices with sensors measuring combustion processes, e.g. knocking, pressure, ionization, combustion flame
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/08—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for safeguarding the apparatus, e.g. against abnormal operation, against breakdown
    • G—PHYSICS
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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details 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
    • G01L19/0061—Electrical connection means
    • G01L19/0084—Electrical connection means to the outside of the housing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/10—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by pressure-sensitive members of the piezoelectric type
    • G—PHYSICS
    • G12—INSTRUMENT DETAILS
    • G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G12B17/00—Screening
    • G12B17/02—Screening from electric or magnetic fields, e.g. radio waves

Definitions

  • the present invention relates to a detection device and a detection system for detecting a physical quantity.
  • a combustion pressure detecting device for detecting the combustion pressure of an internal combustion engine for detecting the combustion pressure of an internal combustion engine
  • a control device called ECU (Engine Control Unit) controls the operation of the internal combustion engine.
  • Patent Document 1 discloses a pressure detection device that includes a piezoelectric element that detects a combustion pressure of an internal combustion engine, a processing circuit that processes a detection signal of the piezoelectric element, and a control based on an output signal output from the processing circuit.
  • the control device to be used is an electric wire for supplying power from the control device to the pressure detection device, an electric wire for sending a signal from the pressure detection device to the control device, and a common ground for the control device and the pressure detection device. It is described that it connects using an electric wire.
  • the electric wire may function as an antenna with respect to an external radio wave or the like. Then, noise may enter the processing circuit of the detection device via the electric wire, and as a result, noise may be superimposed on the signal output from the processing circuit.
  • An object of the present invention is to reduce noise that enters a processing circuit of a detection device from the outside.
  • the detection device of the present invention includes a detection element that detects a change in physical quantity, a processing circuit that performs electrical processing on a detection signal output from the detection element, and a ground terminal that is connected to a grounding body provided outside. And an inductive element that exhibits inductivity and is connected to the ground terminal and a ground in the processing circuit.
  • the inductive element may be formed of an inductive / resistive element in which a reactance component is dominant in a low frequency region and a resistance component is dominant in a high frequency region.
  • the reactance component of the inductive / resistive element may have a magnitude of more than 0 ⁇ in a frequency range exceeding 0 Hz and not exceeding 400 MHz.
  • the magnitude of the impedance of the inductive / resistive element may be more than 0 ⁇ and 50 ⁇ or less at 100 MHz.
  • the inductive / resistive element is preferably composed of ferrite beads, and the self-resonant frequency of the ferrite beads is preferably over 400 MHz.
  • the detection system of the present invention is provided with a detection element that detects a change in physical quantity, a processing circuit that electrically processes a detection signal output from the detection element, and an external device.
  • a detection device including a ground terminal connected to the ground body, an inductive element that exhibits inductivity and is connected to the ground terminal and the ground in the processing circuit, and for supplying a power supply voltage to the processing circuit
  • the detection device is connected to the detection device via a supply line, a transmission line for transmitting an output signal output from the processing circuit, and a ground line for connection to the ground terminal of the processing circuit.
  • a supply / processing device that supplies the power supply voltage and processes the output signal input from the detection device.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine according to an embodiment. It is an enlarged view of the II section of the pressure detection apparatus shown in FIG. It is a schematic block diagram of a pressure detection apparatus.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the IV-IV part of the pressure detection device shown in FIG. 3. It is an enlarged view of the V section of the pressure detection apparatus shown in FIG. It is an enlarged view of VI part of the pressure detection apparatus shown in FIG. It is a figure which shows the circuit structure of a mounting board
  • (A)-(g) is a figure for demonstrating the frequency characteristic of the impedance of the various ferrite beads used by each Example and the comparative example. It is a figure which shows as a list
  • (A)-(h) is a figure which shows the result of the BCI test of each Example and a comparative example as a graph. It is a figure which shows the result of the BCI test of each Example and a comparative example as a list.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine 1 according to the present embodiment.
  • 2 is an enlarged view of the II part of the pressure detection device 5 shown in FIG.
  • the internal combustion engine 1 includes a cylinder block 2 having a cylinder 2a, a piston 3 that reciprocates in the cylinder 2a, a cylinder head 4 that is fastened to the cylinder block 2 and forms a combustion chamber C together with the cylinder 2a, the piston 3, and the like, It has.
  • both the cylinder block 2 and the cylinder head 4 are made of conductive aluminum, cast iron, or the like.
  • the internal combustion engine 1 is mounted on the cylinder head 4 to detect the pressure in the combustion chamber C, and a control device that controls the operation of the internal combustion engine 1 based on the pressure detected by the pressure detection device 5.
  • the pressure detection device 5 is an example of a detection device
  • the control device 6 is an example of a supply / treatment device
  • the pressure detection device 5, the control device 6, and the transmission cable 8 are detection systems. As an example, each functions.
  • the transmission cable 8 includes three cables, that is, a first cable 81, a second cable 82, and a third cable 83, and the first cable 81 to the third cable 83. And a connector 80 for connecting to the connector.
  • the first cable 81 is used for supplying a power supply voltage from the control device 6 to the pressure detection device 5.
  • the second cable 82 is used to transmit an output signal corresponding to the detected pressure level from the pressure detection device 5 to the control device 6.
  • the third cable 83 is used to make the ground of the pressure detection device 5 and the ground of the control device 6 common.
  • each of the first cable 81, the second cable 82, and the third cable 83 is constituted by an insulated wire in which the outer peripheral surface of a conductor portion made of a tinned annealed copper stranded wire is coated with a resin insulator.
  • the first cable 81 functions as an example of a supply line
  • the second cable 82 functions as an example of a transmission line
  • the third cable 83 functions as an example of a ground line.
  • the third cable 83 is connected via a ground of the control device 6 to a grounding body (not shown) made of a battery body of an automobile to which the internal combustion engine 1 is mounted.
  • the second cable 82 and the third cable 83 are paired to constitute a twisted pair cable.
  • This twisted pair cable is vertically attached with a drain wire (not shown) made of a tinned annealed copper stranded wire, and an aluminum mylar tape (not shown) in which one side of the PET tape (the side in contact with the drain wire) is evaporated with aluminum. ) Is wound.
  • the drain wire may be twisted together with the second cable 82 and the third cable 83, or the aluminum mylar tape may be vertically attached.
  • the first cable 81 in the transmission cable 8 exists outside the aluminum mylar tape.
  • the drain wire provided in the transmission cable 8 is grounded at one end or at both ends. As a result, the second cable 82 and the third cable 83 are in a state of being electrostatically shielded.
  • the cylinder head 4 is formed with a communication hole 4a for communicating the combustion chamber C with the outside.
  • the communication hole 4a has a hole diameter larger than the first hole part 4b, the inclined part 4c whose diameter gradually increases from the hole diameter of the first hole part 4b, and the hole diameter of the first hole part 4b.
  • a female screw 4e into which a male screw 332a of the housing 30 (described later) formed in the pressure detection device 5 is screwed is formed on the surrounding wall forming the second hole 4d.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the pressure detection device 5.
  • 4 is a cross-sectional view of the IV-IV portion of the pressure detection device 5 shown in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a V portion of the pressure detection device 5 shown in FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a VI part of the pressure detection device 5 shown in FIG.
  • the pressure detection device 5 includes a sensor unit 100 having a piezoelectric element 10 that converts the pressure in the combustion chamber C into an electric signal, a signal processing unit 200 that processes an electric signal from the sensor unit 100, and a signal processing unit 200. Holding member 300.
  • the pressure detection device 5 is mounted on the cylinder head 4, the diaphragm head 40 (described later) of the sensor unit 100 is inserted into the communication hole 4 a formed in the cylinder head 4 first.
  • the left side of FIG. 4 is the front end side of the pressure detection device 5
  • the right side is the rear end side of the pressure detection device 5.
  • the sensor unit 100 includes a piezoelectric element 10 that converts received pressure into an electrical signal, and a housing 30 that is cylindrical and in which a cylindrical hole that accommodates the piezoelectric element 10 and the like is formed. .
  • the center line direction of the cylindrical hole formed in the housing 30 is simply referred to as a center line direction.
  • the sensor unit 100 is provided so as to close the opening on the distal end side of the housing 30, and is provided between the diaphragm head 40 on which the pressure in the combustion chamber C acts, and between the diaphragm head 40 and the piezoelectric element 10.
  • the first electrode unit 50 and the second electrode unit 55 disposed on the opposite side of the piezoelectric element 10 from the first electrode unit 50 are provided.
  • the sensor unit 100 is provided with an insulating ring 60 made of alumina ceramic that electrically insulates the second electrode unit 55 and a rear end side of the insulating ring 60, and a covering member 23 described later of the signal processing unit 200. And a coil spring 70 interposed between the second electrode portion 55 and a conductive member 22 described later.
  • the piezoelectric element 10 as an example of the detection element has a piezoelectric body that exhibits a piezoelectric action of a piezoelectric longitudinal effect.
  • the piezoelectric longitudinal effect refers to the action of generating charges on the surface of the piezoelectric body in the direction of the charge generation axis when an external force is applied to the stress application axis in the same direction as the charge generation axis of the piezoelectric body.
  • the piezoelectric element 10 according to the present embodiment is housed in the housing 30 so that the center line direction is the direction of the stress application axis.
  • the piezoelectric transverse effect is an action in which charges are generated on the surface of the piezoelectric body in the direction of the charge generation axis when an external force is applied to the stress application axis at a position orthogonal to the charge generation axis of the piezoelectric body.
  • a plurality of thinly formed piezoelectric bodies may be laminated, and by laminating in this way, the charge generated in the piezoelectric bodies can be efficiently collected to increase the sensitivity of the sensor.
  • Examples of the piezoelectric material include use of a langasite crystal (a langasite, langagate, langanite, LTGA) having a piezoelectric longitudinal effect and a piezoelectric transverse effect, quartz, gallium phosphate, or the like.
  • a langasite single crystal is used as the piezoelectric body.
  • the housing 30 includes a first housing 31 provided on the front end side and a second housing 32 provided on the rear end side.
  • the first housing 31 is a thin-walled cylindrical member having a cylindrical hole 310 formed therein so as to have a diameter that gradually changes from the front end side to the rear end side.
  • a projecting portion 315 that protrudes from the outer peripheral surface is provided in the central portion in the center line direction over the entire region in the circumferential direction.
  • the hole 310 includes a first hole 311 and a second hole 312 having a diameter larger than the diameter of the first hole 311 formed in order from the front end side to the rear end side.
  • the protrusion 315 has an inclined surface 315a whose diameter gradually increases from the front end side to the rear end side at the front end portion, and a vertical surface 315b perpendicular to the center line direction at the rear end portion.
  • the second housing 32 is a cylindrical member in which a cylindrical hole 320 is formed so that the diameter gradually changes from the front end side to the rear end side.
  • An outer peripheral surface 330 is formed on the outside so that the diameter is gradually changed from the front end side to the rear end side.
  • the hole 320 includes a first cylindrical hole 321 having a first hole diameter, a second cylindrical hole 322 having a second hole diameter smaller than the first hole diameter, and a second hole diameter.
  • a third cylindrical hole 323 having a larger third hole diameter, a fourth cylindrical hole 324 having a fourth hole diameter larger than the third hole diameter, a fifth cylindrical hole 325 having a fifth hole diameter larger than the fourth hole diameter, Consists of The first hole diameter in the first cylindrical hole 321 is such that the front end of the second housing 32 is fitted (press-fit) to the rear end of the first housing 31 with an interference fit. It is set to be less than the diameter.
  • the outer peripheral surface 330 has a first outer peripheral surface 331, a second outer peripheral surface 332 having an outer diameter larger than the outer diameter of the first outer peripheral surface 331, and an outer diameter of the second outer peripheral surface 332 from the front end side to the rear end side.
  • a third outer peripheral surface 333 having a larger outer diameter
  • a fourth outer peripheral surface 334 having an outer diameter larger than the outer diameter of the third outer peripheral surface 333
  • a fifth outer periphery having an outer diameter smaller than the outer diameter of the fourth outer peripheral surface 334
  • a male screw 332 a that is screwed into the female screw 4 e of the cylinder head 4 is formed at the tip of the second outer peripheral surface 332.
  • a first seal member 71 which will be described later, is fitted into the third outer peripheral surface 333 with a clearance fit, and the dimensional tolerance between the outer diameter of the third outer peripheral surface 333 and the inner diameter of the first seal member 71 is, for example, from zero to 0.2 mm.
  • the rear end portion of the fourth outer peripheral surface 334 is formed as a regular hexagonal column having six chamfers at equal intervals in the circumferential direction.
  • the portion formed in the regular hexagonal column is a portion into which a tightening tool is fitted and a rotational force applied to the tool is transmitted.
  • a concave portion 335a that is recessed from the outer peripheral surface is formed over the entire circumference in the center portion of the fifth outer peripheral surface 335 in the center line direction.
  • the second housing 32 is a transition portion from the fourth cylindrical hole 324 to the fifth cylindrical hole 325, and a signal is placed at the tip of the fifth cylindrical hole 325 (see FIG. 4).
  • An abutting surface 340 against which an end surface on the front end side of the substrate covering portion 232 of the covering member 23 described later of the processing unit 200 abuts is provided.
  • the abutting surface 340 is formed with a pin recess 340a into which the input-side second connection pin 21b of the circuit board unit 21 in the signal processing unit 200 described later is inserted.
  • first housing 31 and the second housing 32 exist at a position close to the combustion chamber C, it is desirable to manufacture the first housing 31 and the second housing 32 using a material that can withstand at least an operating temperature environment of ⁇ 40 to 350 ° C.
  • first housing 31 and the second housing 32 are used for grounding each part accommodated in the housing 30, it is desirable to manufacture using a conductive material.
  • a stainless steel material having conductivity and high heat resistance for example, JIS standard SUS630, SUS316, SUS430, or the like.
  • the diaphragm head 40 has a cylindrical cylindrical portion 41 and an inner portion 42 formed inside the cylindrical portion 41.
  • the rear end portion of the cylindrical portion 41 is fitted (press-fitted) with the front end portion of the first housing 31 of the housing 30 with an interference fit, and enters the inside of the front end portion, and the end surface 31a at the front end portion.
  • the inner part 42 is a disk-shaped member provided so as to close the opening on the front end side in the cylindrical part 41, and a protruding part that protrudes from this surface to the piezoelectric element 10 side at the center part on the rear end side surface. 42a is provided.
  • a concave portion 42b that is recessed from this surface to the piezoelectric element 10 side is provided at the center of the inner portion 42 on the front end side surface.
  • the material of the diaphragm head 40 is preferably made of an alloy having high elasticity and excellent durability, heat resistance, touch resistance, and the like because it exists in the combustion chamber C at a high temperature and a high pressure.
  • SUH660 can be illustrated.
  • the first electrode portion 50 is a columnar member formed so as to have a stepwise difference in diameter from the front end side to the rear end side, and has a radius larger than the radius of the first columnar portion 51 and the first columnar portion 51.
  • the second cylindrical portion 52 The outer diameter of the first cylindrical portion 51 is smaller than the inner diameter of the entry portion 41 a of the diaphragm head 40, and the outer diameter of the second cylindrical portion 52 is substantially the same as the hole diameter of the first hole 311 of the first housing 31.
  • the end surface on the front end side of the first cylindrical portion 51 is in contact with the protruding portion 42 a of the inner side portion 42 of the diaphragm head 40, and the end surface on the rear end side of the second cylindrical portion 52 is in contact with the front surface side of the piezoelectric element 10.
  • the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 52 is in contact with the inner peripheral surface of the first housing 31 and / or the end surface on the distal end side of the first cylindrical portion 51 is in contact with the diaphragm head 40, the distal end of the piezoelectric element 10 is obtained.
  • the part is electrically connected to the housing 30.
  • the first electrode portion 50 applies pressure in the combustion chamber C to the piezoelectric element 10, and the end surface on the rear end side of the second cylindrical portion 52, which is the end surface on the piezoelectric element 10 side, is the end surface of the piezoelectric element 10. It is formed in a size that can push the entire surface.
  • the first electrode portion 50 has both end surfaces in the center line direction formed as smooth surfaces so that the pressure received from the diaphragm head 40 can be applied to the piezoelectric element 10 evenly, and the first electrode portion 50 has a center line direction.
  • An example of the material of the first electrode unit 50 is stainless steel.
  • the second electrode portion 55 is a columnar member, and is disposed such that the end surface on the front end side is in contact with the end surface on the rear end side in the piezoelectric element 10 and the end surface on the rear end side is in contact with the insulating ring 60.
  • a columnar projecting portion 55 a that projects from the end surface to the rear end side is provided on the end surface on the rear end side of the second electrode portion 55.
  • the protrusion 55a has a base end portion on the end face side and a tip end portion having an outer diameter smaller than the outer diameter of the base end portion.
  • the outer diameter of the protruding portion 55a is set smaller than the inner diameter of the insulating ring 60, and the length of the protruding portion 55a is set longer than the width of the insulating ring 60 (the length in the center line direction).
  • the tip is exposed from the insulating ring 60.
  • the second electrode portion 55 is a member that acts to apply a constant load to the piezoelectric element 10 between the second electrode portion 50 and the end face on the piezoelectric element 10 side (tip side) is a piezoelectric element.
  • 10 is formed to have a size capable of pressing the entire end face on the rear end side of the surface 10 and a flat surface parallel to the end face on the rear end side of the piezoelectric element 10.
  • the outer diameter of the second electrode portion 55 is set to be smaller than the hole diameter of the second hole 312 of the first housing 31, and the outer peripheral surface of the second electrode portion 55 and the inner peripheral surface of the first housing 31 are set. There is a gap between them.
  • An example of the material of the second electrode portion 55 is stainless steel.
  • the insulating ring 60 is a cylindrical member formed of alumina ceramic or the like, and the inner diameter (hole diameter at the center) is slightly larger than the outer diameter of the base end portion of the protruding portion 55a of the second electrode portion 55.
  • the diameter is set to be substantially the same as the hole diameter of the second hole 312 of the first housing 31.
  • the second electrode portion 55 is disposed with the protruding portion 55a inserted into the central hole of the insulating ring 60, so that the center position of the second electrode portion 55 and the center of the second hole 312 of the first housing 31 are Are arranged to be the same.
  • the support member 65 is a cylindrical member in which a plurality of cylindrical holes 650 having different diameters are formed inside from the front end side to the rear end side, and the diameter of the outer peripheral surface is the same.
  • the holes 650 are formed in order from the front end side to the rear end side, and have a first hole 651, a second hole 652 having a diameter larger than the diameter of the first hole 651, and a diameter larger than the diameter of the second hole 652.
  • the diameter of the first hole 651 is larger than the outer diameter of the base end portion of the protruding portion 55 a of the second electrode portion 55, and the protruding portion 55 a is exposed to the inside of the support member 65.
  • the hole diameter of the second hole 652 is larger than the outer diameter of the distal end portion of the conductive member 22 of the signal processing unit 200 described later.
  • the hole diameter of the third hole 653 is smaller than the outer diameter of the end portion on the front end side of the covering member 23 of the signal processing unit 200 described later, and the covering member 23 is fitted to the surrounding wall forming the third hole 653. Mated.
  • the support member 65 functions as a member that supports the end portion of the covering member 23.
  • the coil spring 70 has an inner diameter that is equal to or larger than the outer diameter of the distal end portion of the protruding portion 55a of the second electrode portion 55 and smaller than the outer diameter of the proximal end portion, and the outer diameter is smaller than the diameter of the insertion hole 22a of the conductive member 22 described later. Is also small.
  • the distal end portion of the protruding portion 55a of the second electrode portion 55 is inserted inside the coil spring 70, and the coil spring 70 is inserted into an insertion hole 22a of the conductive member 22 described later.
  • the length of the coil spring 70 is set to a length that can be interposed in a compressed state between the second electrode portion 55 and the conductive member 22.
  • As a material of the coil spring 70 an alloy having high elasticity and excellent durability, heat resistance, touch resistance and the like may be used. Further, it is preferable to increase electrical conduction by applying gold plating to the surface of the coil spring 70.
  • the signal processing unit 200 includes a circuit board unit 21 that at least amplifies an electric signal (charge signal) that is a weak charge obtained from the piezoelectric element 10 of the sensor unit 100, and a piezoelectric element. 10, a rod-shaped conductive member 22 that guides the electric charge generated to the circuit board part 21, a cover member 23 that covers the circuit board part 21, the conductive member 22, and the like, and an O-ring 26 that seals the circuit board part 21 and the like. I have.
  • the circuit board unit 21 includes a mounting board 210 on which electronic components constituting a circuit for amplifying a weak charge obtained from the piezoelectric element 10 of the sensor unit 100 are mounted.
  • An input side first connection pin 21a for electrically connecting a rear end portion of the conductive member 22 and an input side second connection pin 21b for grounding and positioning are soldered to the front end portion of the mounting substrate 210. Connected by attaching.
  • an output side first connection pin 21 c for electrically connecting to the control device 6 via a connector 80 provided at the front end portion of the transmission cable 8, an output side second portion.
  • the connection pin 21d and the output side third connection pin 21e are connected by soldering or the like.
  • the output-side first connection pin 21c is used to supply the power supply voltage from the control device 6 to the mounting board 210
  • the output-side second connection pin 21d is used to supply the output voltage from the mounting board 210 to the control device 6.
  • the output-side third connection pin 21e is used for supplying the GND voltage from the control device 6 to the mounting board 210.
  • the conductive member 22 is a rod-shaped (columnar) member, and an insertion hole 22a into which the distal end portion of the protruding portion 55a of the second electrode portion 55 is inserted is formed at the distal end portion.
  • the rear end portion of the conductive member 22 is electrically connected to the mounting substrate 210 of the circuit board portion 21 via a conductive wire (not shown) and the input-side first connection pin 21a.
  • Examples of the material of the conductive member 22 include brass and beryllium copper. In this case, brass is desirable from the viewpoint of workability and cost. On the other hand, beryllium copper is desirable from the viewpoints of electrical conductivity, high temperature strength, and reliability.
  • the covering member 23 includes a conductive member covering portion 231 that covers the outer periphery of the conductive member 22, a substrate covering portion 232 that covers the side surface and the bottom surface of the mounting substrate 210 of the circuit board portion 21, and a first output side connected to the mounting substrate 210. And a connector portion 233 that covers the periphery of the connection pin 21c, the output-side second connection pin 21d, and the output-side third connection pin 21e, and into which the connector 80 provided at the distal end portion of the transmission cable 8 is fitted.
  • the conductive member covering portion 231 extends along the center line direction and covers the conductive member 22 so that the distal end portion is exposed. Further, the conductive member covering portion 231 is composed of a plurality of cylindrical portions so that the outer diameters are gradually changed from the front end side to the rear end side. Specifically, a first cylindrical portion 241 having a first outer diameter, a second cylindrical portion 242 having a second outer diameter smaller than the first outer diameter, and a second outer diameter from the front end side to the rear end side. A third cylindrical portion 243 having a larger third outer diameter and a fourth cylindrical portion 244 having a fourth outer diameter larger than the third outer diameter are formed side by side.
  • the first outer diameter of the first cylindrical portion 241 is formed larger than the hole diameter of the third hole 653 of the support member 65. As a result, the leading end of the conductive member covering portion 231 is fitted (press-fitted) into the surrounding wall forming the third hole 653 of the support member 65 with an interference fit.
  • the conductive member covering portion 231 is provided with a plurality of convex portions 250 that protrude from the outer peripheral surface of the conductive member covering portion 231 and each extend in the center line direction.
  • the convex portion 250 includes a first convex portion 251 provided at the tip of the second cylindrical portion 242 of the conductive member covering portion 231 and a second cylindrical portion 244 provided in the conductive member covering portion 231. It has a convex part 252.
  • four first convex portions 251 are provided on the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 242 at intervals of 90 degrees along the circumferential direction.
  • four second convex portions 252 are provided at intervals of 90 degrees along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the fourth cylindrical portion 244.
  • the four first convex portions 251 are formed integrally with the second cylindrical portion 242 in the conductive member covering portion 231, and the four second convex portions 252 are formed in the conductive member covering portion 231. It is integrally formed with the fourth cylindrical portion 244.
  • the four first convex portions 251 provided in the second cylindrical portion 242 respectively contact the wall forming the second cylindrical hole 322 in the second housing 32. Touch.
  • the plurality of second convex portions 252 provided in the fourth cylindrical portion 244 abuts against the wall forming the fourth cylindrical hole 324 in the second housing 32.
  • the conductive member covering portion 231 is supported by the second housing 32.
  • the substrate covering portion 232 is basically a cylindrical portion, and a rectangular opening 232a for installing the mounting substrate 210 therein is provided on the side surface thereof.
  • a ring groove 232b for the O-ring 26 for sealing the inside of the housing 30 and the mounting board 210 installation portion is formed on the rear end side of the substrate covering portion 232.
  • the connector part 233 protrudes from the end face 232c on the rear end side in the board covering part 232, and is connected to the output side first connection pin 21c, the output side second connection pin 21d, and the output side third connection pin 21e connected to the mounting board 210. It is a thin part formed so as to cover the periphery.
  • the rear end portion of the connector portion 233 is open so that the connector 80 provided at the front end portion of the transmission cable 8 can be received therein. Further, a hole 233a that connects the inside and the outside is formed on the rear end side of the connector portion 233, and a hook provided on the connector 80 of the transmission cable 8 is hooked on the hole 233a, so that the transmission cable The eight connectors 80 are prevented from dropping from the connector portion 233.
  • the covering member 23 configured as described above is formed of an insulating material such as resin. Further, the covering member 23 includes the conductive member 22, the input side first connection pin 21a, the input side second connection pin 21b, the output side first connection pin 21c, the output side second connection pin 21d, and the output side third connection pin 21e. It is integrally molded with it. More specifically, the covering member 23 includes the conductive member 22, the input side first connection pin 21a, the input side second connection pin 21b, the output side first connection pin 21c, the output side second connection pin 21d, and the output side. Molded by pressing the heated resin into the mold on which the third connection pin 21e is set.
  • the mounting substrate 210 of the circuit board unit 21 is inserted from the opening 232 a of the formed covering member 23 and installed at the center of the substrate covering unit 232.
  • the input side first connection pin 21a, the input side second connection pin 21b, the output side first connection pin 21c, and the output side second connection pin 21d are inserted into the through holes penetrating in the plate thickness direction.
  • each tip of the output side third connection pin 21e is passed through and soldered.
  • the input side 1st connection pin 21a and the conduction member 22 are connected using a conducting wire.
  • the O-ring 26 is attached to the ring groove 232 b of the substrate covering portion 232 of the covering member 23.
  • the O-ring 26 is a well-known O-shaped ring made of fluorine-based rubber.
  • the holding member 300 is a thin cylindrical member, and as shown in FIG. 4, a protruding portion 300 a that protrudes inward from the inner peripheral surface is provided at the rear end portion.
  • the holding member 300 is caulked by pressurizing a portion corresponding to the concave portion 335 a provided in the fifth outer peripheral surface 335 from the outside. Thereby, the holding member 300 becomes difficult to move with respect to the housing 30, and the signal processing unit 200 is prevented from moving with respect to the housing 30.
  • the diaphragm head 40 of the sensor unit 100 is inserted into the communication hole 4a formed in the cylinder head 4 first,
  • the male screw 332 a formed in the second housing 32 of the housing 30 is screwed into the female screw 4 e formed in the communication hole 4 a of the cylinder head 4.
  • the housing 30 is electrically connected to the metal cylinder head 4. Since the cylinder head 4 is in a state of being electrically grounded, in the pressure detection device 5, the tip portion of the piezoelectric element 10 is grounded via the housing 30.
  • the side surface of the piezoelectric element 10 and the inner wall surface of the housing 30 are in contact with each other, but the resistance value is extremely large because the piezoelectric element 10 is made of an insulator.
  • the electric charge generated with the pressure change is generated at both ends of the piezoelectric element 10 in the center line direction.
  • the seal member 7 shown in FIG. includes an end surface in the tightening direction of the sensor unit 100 on the surrounding wall that forms the communication hole 4 a in the cylinder head 4, and a third outer peripheral surface 333 of the housing 30 of the pressure detection device 5. It has the 1st seal member 71 arrange
  • FIG. The seal member 7 is a second member disposed between the inclined portion 4 c of the communication hole 4 a of the cylinder head 4 and the inclined surface 315 a (see FIG. 3) of the first housing 31 of the housing 30 of the pressure detection device 5.
  • a seal member 72 is provided.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit configuration of the mounting substrate 210.
  • the mounting board 210 of this embodiment includes a printed wiring board 211 on which wirings (circuit patterns) for mounting a plurality of electronic components (circuit elements) are formed.
  • the mounting board 210 includes an integration circuit 212 and an amplification circuit 213 mounted on the printed wiring board 211.
  • the mounting substrate 210 includes power receiving ferrite beads 214, output ferrite beads 215, and grounding ferrite beads 216 mounted on the printed wiring board 211.
  • the mounting board 210 includes an output resistor 217, a power receiving first capacitor 218, a power receiving second capacitor 219, an output first capacitor 220, and an output mounted on the printed wiring board 211.
  • the charge signal input from the piezoelectric element 10 is integrated by the integration circuit 212 to be converted into a voltage signal, and the converted voltage signal is amplified by the amplification circuit 213.
  • the output signal is output to the outside (for example, the control device 6 shown in FIG. 1).
  • the integration circuit 212 and the amplification circuit 213 function as an example of a processing circuit.
  • a so-called glass epoxy substrate based on a glass cloth base epoxy resin is used as the printed wiring board 211.
  • the printed wiring board 211 is provided with a power receiving terminal 211a, an output terminal 211b, and a ground terminal 211c as output-side terminals connected to the control device 6.
  • the power receiving terminal 211a is connected to the first cable 81 (see FIG. 2) via the output-side first connection pin 21c (see FIG. 4).
  • the output terminal 211b is connected to the second cable 82 (see FIG. 2) via the output-side second connection pin 21d (see FIG. 4).
  • the ground terminal 211c is connected to the third cable 83 (see FIG. 2) via the output-side third connection pin 21e (see FIG. 4).
  • the power supply voltage received from the control device 6 is supplied to the power receiving terminal 211a.
  • the power receiving terminal 211 a is connected to the power receiving end of the integrating circuit 212 and the power receiving end of the amplifier circuit 213 through the power receiving ferrite bead 214.
  • the power supply voltage is supplied to the integration circuit 212 and the amplification circuit 213 via the power receiving terminal 211a.
  • a first power receiving capacitor 218 is connected in parallel from between the power receiving terminal 211 a and the power receiving ferrite bead 214, and power receiving is performed from between the power receiving ferrite bead 214, the integrating circuit 212, and the amplifier circuit 213.
  • a second capacitor 219 is connected in parallel.
  • An output signal directed to the control device 6 is output from the output terminal 211b. Therefore, the output terminal 211 b is connected to the output terminal of the amplifier circuit 213 via the output ferrite bead 215 and the output resistor 217. Further, a first output capacitor 220 is connected in parallel between the output terminal 211b and the output ferrite bead 215, and between the output ferrite bead 215 and the output resistor 217, the second output capacitor is connected. 221 are connected in parallel.
  • the ground of the control device 6 is connected to the ground terminal 211c.
  • the ground terminal 211 c is connected to the ground terminal (ground) of the integration circuit 212 and the ground terminal (ground) of the amplifier circuit 213 via the ground ferrite beads 216.
  • the power receiving second capacitor 219 and the output second capacitor 221 are also connected to the grounding terminal of the integrating circuit 212 and the grounding terminal of the amplifier circuit 213.
  • the ground of the mounting substrate 210 is connected in parallel between the ground terminal 211 c and the grounding ferrite bead 216.
  • the power receiving first capacitor 218 and the output first capacitor 220 are also connected to the ground of the mounting substrate 210.
  • the power receiving ferrite bead 214, the output ferrite bead 215, and the grounding ferrite bead 216 provided on the mounting substrate 210 each have an inductance rather than a resistance in a relatively low frequency region. In particular, in a region where the frequency is high, the resistance is more dominant than the inductance.
  • the power receiving ferrite beads 214 and the output ferrite beads 215 those having a characteristic that an impedance value at 100 MHz (hereinafter referred to as a static characteristic nominal value) is 1000 ⁇ are used.
  • the grounding ferrite bead 216 has a static characteristic nominal value of 5 ⁇ which is smaller than that of the output ferrite bead 215.
  • the grounding ferrite bead 216 functions as an example of an inductive element or an inductive / resistive element.
  • a coil (inductor) that functions as an inductance from a low frequency to a high frequency may be used instead of the power receiving ferrite bead 214, the output ferrite bead 215, and the grounding ferrite bead 216.
  • ferrite beads (inductors) are provided in each of the power feeding system via the power receiving terminal 211a, the signal system via the output terminal 211b, and the grounding system via the ground terminal 211c.
  • the power supply system and the signal system are not essential.
  • the grounding ferrite beads 216 are connected in series to the grounding system on the mounting substrate 210, thereby reducing noise that enters the grounding system from the outside via the transmission cable 8 or the like. be able to.
  • the ground potential in each of the integration circuit 212 and the amplification circuit 213 provided on the mounting substrate 210 is stabilized, and noise superimposed on the output signal output from the amplification circuit 213 via the signal system is reduced. It becomes possible to do.
  • the power receiving ferrite beads 214 are connected in series to the power feeding system on the mounting substrate 210, and the output ferrite beads 215 are connected in series to the signal system on the mounting substrate 210. To connect to. Thereby, it is possible to reduce noise that enters the power feeding system and the signal system from the outside via the transmission cable 8 or the like.
  • the present inventor manufactured a plurality of pressure detection devices 5 in which the presence or absence of each ferrite bead and the characteristics thereof are different in the mounting substrate 210, and evaluated by a BCI (Bulk Current Injection) test.
  • BCI Bulk Current Injection
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the model numbers of power receiving ferrite beads 214, output ferrite beads 215, and grounding ferrite beads 216 used in each of the examples (Examples 1 to 7) and the comparative example. .
  • Example 1 FB1 (5 ⁇ ) is used as the grounding ferrite bead 216.
  • Example 2 FB2 (10 ⁇ ) is used as the grounding ferrite bead 216
  • Example 3 FB3 (22 ⁇ ) is used as the grounding ferrite bead 216
  • Example 4 FB4 is used as the grounding ferrite bead 216. (47 ⁇ ) is different from Example 1 in that each is used.
  • Example 5 FB5 (120 ⁇ ) is used as the grounding ferrite bead 216, in Example 6, FB6 (470 ⁇ ) is used as the grounding ferrite bead 216, and in Example 7, FB7 (1000 ⁇ ) is used as the grounding ferrite bead 216.
  • FB5 120 ⁇
  • FB6 470 ⁇
  • FB7 1000 ⁇
  • the comparative example is different from Examples 1 to 7 in that the grounding ferrite bead 216 is not used (not connected).
  • Examples 1 to 7 and the comparative example are common in that FB7 (1000 ⁇ ) is used as the power receiving ferrite bead 214 and the output ferrite bead 215, respectively.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the frequency characteristics of impedance of various ferrite beads used in each of the examples (Examples 1 to 7) and the comparative example.
  • FIG. 9A shows the frequency characteristics of FB1 (5 ⁇ ) used as the grounding ferrite bead 216 in Example 1
  • FIG. 9B shows FB2 (5) used as the grounding ferrite bead 216 in Example 2.
  • FIG. 9C shows the frequency characteristic of FB3 (22 ⁇ ) used as the grounding ferrite bead 216 in Example 3, respectively.
  • 9D shows the frequency characteristics of FB4 (47 ⁇ ) used as the grounding ferrite bead 216 in Example 4
  • FIG. 9E shows FB5 used as the grounding ferrite bead 216 in Example 5.
  • FIG. 9F shows the frequency characteristic of (120 ⁇ ), and FIG. 9F shows the frequency characteristic of FB6 (470 ⁇ ) used as the grounding ferrite bead 216 in Example 6, respectively. Further, FIG. 9 (g) shows the frequency of FB7 (1000 ⁇ ) used as the power receiving ferrite bead 214 and the output ferrite bead 215 in Examples 1 to 7 and used as the grounding ferrite bead 216 in Example 7. The characteristics are shown.
  • the horizontal axis represents the frequency (1 to 3000 MHz), and the vertical axis represents the impedance ( ⁇ ).
  • the ferrite beads function as an inductance in a relatively low frequency region, and function as a resistance in a relatively high frequency region.
  • the magnitude of the impedance value Z at 100 MHz, that is, the nominal value of the static characteristic is different for each.
  • the frequency at which the resistance component R and the reactance component X intersect that is, the RX cross point at which the main function is switched from inductance to resistance (or resistance to inductance) is also different.
  • the frequency at which the impedance value Z is maximum, and the self-resonance frequency at which the reactance component X is 0, are different from each other. The reason why the reactance component X of the ferrite bead becomes zero is that the ferrite bead functions as a capacitor instead of an inductor in a frequency region higher than the self-resonance frequency.
  • FIG. 10 is a diagram showing a list of various characteristics of various ferrite beads used in Examples (Examples 1 to 7) and Comparative Examples.
  • the model number of each ferrite bead is associated with the static characteristic nominal value, the RX cross point, and the self-resonant frequency.
  • the nominal value of the static characteristic of FB1 is 5 ⁇ . Further, the RX cross point is about 1300 MHz, and the self-resonance frequency is over 3000 MHz.
  • the nominal value of the static characteristic of FB2 is 10 ⁇ .
  • the RX cross point is about 1000 MHz, and the self-resonant frequency is about 1700 MHz.
  • the nominal value of the static characteristic of FB3 is 22 ⁇ .
  • the RX cross point is about 800 MHz, and the self-resonant frequency is about 1000 MHz.
  • the nominal value of the static characteristic of FB4 is 47 ⁇ .
  • the RX cross point is about 200 MHz, and the self-resonant frequency is about 1100 MHz.
  • the nominal value of the static characteristic of FB5 is 120 ⁇ .
  • the RX cross point is about 180 MHz, and the self-resonant frequency is about 600 MHz.
  • the nominal value of the static characteristic of FB6 is 470 ⁇ .
  • the RX cross point is about 18 MHz, and the self-resonant frequency is about 370 MHz.
  • the nominal value of static characteristics of FB7 is 1000 ⁇ .
  • the RX cross point is about 180 MHz, and the self-resonance frequency is about 420 MHz.
  • the ferrite beads may have different frequency characteristics (including the RX crosspoint and the self-resonant frequency) even if the static characteristics have the same nominal value.
  • the BCI test used for the evaluation of the pressure detection device 5 will be briefly described.
  • the BCI test is defined as an immunity standard corresponding to EMS (Electromagnetic Susceptibility) among automobile EMC (Electromagnetic Compatibility) standards, and is defined in, for example, ISO 11452-4: 2011.
  • the BCI test was performed with the transmission cable 8 attached to the pressure detection device 5 and the housing 30 of the pressure detection device 5 insulated from the outside through an air layer or the like.
  • the length of the transmission cable 8 (the first cable 81 to the third cable 83) is 1 m.
  • noise was applied to the transmission cable 8 at a position where the connector 80 is 150 mm.
  • the noise applied to the transmission cable 8 was created by the AM modulation method, and the frequency range of the applied noise was set to be greater than 0 and 1000 MHz (1 GHz) or less.
  • the amount of voltage fluctuation (hereinafter referred to as the output voltage fluctuation amount) between the output terminal 211b and the ground terminal 211c provided on the mounting substrate 210 was measured.
  • the frequency range of noise to be applied is defined as 1 MHz to 400 MHz, and this time, measurement is performed in a wider frequency range.
  • FIG. 11 is a graph showing the results of the BCI test of each Example (Examples 1 to 7) and Comparative Example.
  • FIG. 11 (a) shows the result of Example 1
  • FIG. 11 (b) shows the result of Example 2
  • FIG. 11 (c) shows the result of Example 3
  • FIG. 11 (d) shows the example.
  • 11 (e) shows the result of Example 5
  • FIG. 11 (f) shows the result of Example 6
  • FIG. 11 (g) shows the result of Example 7, and FIG.
  • the results of the comparative examples are shown respectively.
  • the horizontal axis represents the frequency (0 to 1000 MHz), and the vertical axis represents the output voltage fluctuation amount (mV).
  • FIG. 12 is a table showing the results of BCI tests for each of the examples (Examples 1 to 7) and the comparative example as a list.
  • FIG. 12 shows each example and comparative example, the maximum value (MAX) and the minimum value (MIN) of each output voltage (output signal), and the output voltage fluctuation amount which is the difference between them. It is associated.
  • the results measured in the frequency range (measurement frequency: 0 to 400 MHz) defined in ISO11452-4: 2011 are described as “basic BCI test results” and the frequency range expanded further than this.
  • the results measured at (0 to 1000 MHz) are described as “extended BCI test results”.
  • Example 1 the output voltage fluctuation amount is 11 mV (265 MHz), in Example 2, the output voltage fluctuation amount is 5 mV (265 MHz), and in Example 3, the output voltage fluctuation amount is 3 mV (270 MHz).
  • the output voltage fluctuation amount was 2 mV (265 MHz).
  • the output voltage fluctuation amount is 1 mV (265 MHz and many other frequencies)
  • the output voltage fluctuation amount is 2 mV (150 MHz and many other frequencies)
  • the output voltage fluctuation amount was 3 mV (160 MHz).
  • the output voltage fluctuation amount was 56 mV (265 MHz).
  • the grounding ferrite beads 216 are connected in series to the grounding system of the mounting substrate 210 as in Examples 1 to 7, As in the comparative example, it can be seen that noise superimposed on the output voltage (output signal) is reduced as compared with the case where the grounding ferrite beads 216 are not connected in series to the grounding system of the mounting substrate 210. Also, as in the comparative example, when the ferrite beads are connected only to the power supply system and the signal system (no ferrite beads are connected to the ground system), noise superimposed on the output voltage (output signal) It can also be seen that it is not reduced.
  • Extended BCI test results when the measurement frequency range is 0 to 1000 MHz (1 GHz) will be described.
  • Example 1 the output voltage fluctuation amount is 11 mV (266 MHz), in Example 2, the output voltage fluctuation amount is 20 mV (566 MHz), and in Example 3, the output voltage fluctuation amount is 35 mV (577 MHz). In Example 4, the output voltage fluctuation amount was 54 mV (566 MHz). In Example 5, the output voltage fluctuation amount is 208 mV (577 MHz), in Example 6, the output voltage fluctuation amount is 1515 mV or more (566 MHz), and in Example 7, the output voltage fluctuation amount is 1515 mV or more ( 566 MHz). On the other hand, in the comparative example, the output voltage fluctuation amount was 1515 mV or more (566 MHz).
  • the upper limit value of the output voltage fluctuation amount in the measurement system used in the example is 1515 mV. Therefore, “1515 mV or more” means that the output voltage fluctuation amount measurement limit is exceeded. Therefore, in Examples 6 and 7 and the comparative example, a result exceeding the upper limit of the maximum value (MAX) of the output voltage is obtained, and the actual output voltage fluctuation amount is estimated to be larger than the above numerical value (1515 mV). Is done.
  • the reactance component X is 0 in the measurement frequency range in the ground system of the mounting substrate 210 as in Examples 1 to 3.
  • the grounding ferrite for which the reactance component X becomes 0 in the measurement frequency range is connected to the grounding system of the mounting substrate 210 as in Examples 4-7. It can be seen that noise superimposed on the output voltage (output signal) is reduced as compared with the case where the beads 216 are connected in series.
  • the grounding ferrite beads 216 whose reactance component X does not become 0 in the measurement frequency range are connected to the grounding system of the mounting substrate 210 in series. It can also be seen that the noise superimposed on the output voltage (output signal) is reduced as compared to the case where the grounding ferrite beads 216 are not connected in series to the grounding system of the mounting substrate 210 as in the comparative example.
  • the ferrite bead whose reactance component X is not 0 in the measurement frequency range is synonymous with the fact that the self-resonance frequency of the ferrite bead is set higher than the measurement frequency range.
  • the pressure detection device 5 that detects the combustion pressure of the internal combustion engine 1 using the piezoelectric element 10 has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention may be applied to a detection device that detects various physical quantities such as temperature, humidity, or flow rate, or a detection system that includes this detection device.

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Abstract

内燃機関の燃焼圧を検出する圧力検出装置は、燃焼室内の圧力に応じた電荷信号を出力する圧電素子１０と、圧電素子１０が出力する電荷信号を積分する積分回路２１２および積分で得られた電圧信号を増幅する増幅回路２１３を実装してなる実装基板２１０とを有する。この実装基板２１０には、制御装置から電源電圧を受電する受電端子２１１ａと、制御装置に向けて増幅後の出力信号を出力する出力端子２１１ｂと、制御装置および実装基板２１０のグランドを共通化するための接地端子２１１ｃとが設けられる。そして、実装基板２１０において、接地端子２１１ｃと積分回路２１２および増幅回路２１３の各接地端とを、接地用フェライトビーズ２１６を介して接続する。

Description

検出装置および検出システム
　本発明は、物理量を検出する検出装置および検出システムに関する。
　例えば内燃機関を有する自動車等の装置に対し、内燃機関の燃焼圧を検出する燃焼圧検出装置を搭載することが検討されている。このような装置では、燃焼圧検出装置による燃焼圧の検出結果に基づき、ＥＣＵ（Engine Control Unit）と呼ばれる制御装置が、内燃機関の動作等に関する制御を行う。
　例えば特許文献１には、内燃機関の燃焼圧を検出する圧電素子と圧電素子の検出信号に処理を施す処理回路とを内蔵する圧力検出装置と、処理回路から出力される出力信号に基づく制御を行う制御装置とを、制御装置から圧力検出装置に給電を行うための電線、圧力検出装置から制御装置に信号を送るための電線、および、制御装置と圧力検出装置とのグランドを共通にするための電線、を用いて接続することが記載されている。
特開２０１３－１５６１７１号公報
　ここで、制御装置と検出装置とを、電線を介して接続する構成を採用した場合、外部からの電波等に対して、電線がアンテナとして機能してしまうことがある。すると、電線を介して、検出装置の処理回路にノイズが侵入し、結果として、処理回路から出力される信号にノイズが重畳されてしまうことがあった。
　本発明は、検出装置の処理回路に、外部から侵入してくるノイズを低減することを目的とする。
　本発明の検出装置は、物理量の変化を検出する検出素子と、前記検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、誘導性を示し且つ前記接地端子と前記処理回路におけるグランドとに接続される誘導性素子とを含む。
　ここで前記誘導性素子が、低周波領域ではリアクタンス成分が支配的となり、高周波領域では抵抗成分が支配的となる誘導／抵抗素子で構成されるとよい。
　また、前記誘導／抵抗素子のリアクタンス成分の大きさが、０Ｈｚを超え且つ４００ＭＨｚ以下の周波数範囲において０Ω超であるとよい。
　さらに、前記誘導／抵抗素子のインピーダンスの大きさが、１００ＭＨｚにおいて０Ωを超え且つ５０Ω以下であるとよい。
　さらにまた、前記誘導／抵抗素子がフェライトビーズで構成されるとともに、当該フェライトビーズの自己共振周波数が４００ＭＨｚ超であるとよい。
　また、他の観点から捉えると、本発明の検出システムは、物理量の変化を検出する検出素子と、当該検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、誘導性を示し且つ当該接地端子と当該処理回路におけるグランドとに接続される誘導性素子とを含む検出装置と、前記処理回路に電源電圧を供給するための供給線と、当該処理回路から出力される出力信号を伝送するための伝送線と、当該処理回路の前記接地端子と接続するための接地線とを介して前記検出装置に接続され、当該検出装置に当該電源電圧を供給するとともに当該検出装置から入力される当該出力信号に処理を施す供給／処理装置とを含む。
　本発明によれば、検出装置の処理回路に、外部から侵入してくるノイズを低減することができる。
実施の形態に係る内燃機関の概略構成図である。 図１に示す圧力検出装置のＩＩ部の拡大図である。 圧力検出装置の概略構成図である。 図３に示す圧力検出装置のＩＶ－ＩＶ部の断面図である。 図４に示す圧力検出装置のＶ部の拡大図である。 図４に示す圧力検出装置のＶＩ部の拡大図である。 実装基板の回路構成を示す図である。 各実施例および比較例のそれぞれで用いた、受電用フェライトビーズ、出力用フェライトビーズおよび接地用ビーズの型番を説明するための図である。 （ａ）～（ｇ）は、各実施例および比較例で用いた各種フェライトビーズのインピーダンスの周波数特性を説明するための図である。 各実施例および比較例で用いた各種フェライトビーズの各種特性を、一覧として示す図である。 （ａ）～（ｈ）は、各実施例および比較例のＢＣＩ試験の結果を、グラフとして示す図である。 各実施例および比較例のＢＣＩ試験の結果を、一覧として示す図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
　図１は、本実施形態に係る内燃機関１の概略構成図である。また、図２は、図１に示す圧力検出装置５のＩＩ部の拡大図である。
　内燃機関１は、シリンダ２ａを有するシリンダブロック２と、シリンダ２ａ内を往復動するピストン３と、シリンダブロック２に締結されてシリンダ２ａおよびピストン３などとともに燃焼室Ｃを形成するシリンダヘッド４と、を備えている。ここで、シリンダブロック２およびシリンダヘッド４は、ともに、導電性を有するアルミニウムあるいは鋳鉄等で構成されている。また、内燃機関１は、シリンダヘッド４に装着されて燃焼室Ｃ内の圧力を検出する圧力検出装置５と、圧力検出装置５が検出した圧力に基づいて内燃機関１の作動を制御する制御装置６と、圧力検出装置５とシリンダヘッド４との間に介在して燃焼室Ｃ内の気密性を保つためのシール部材７と、圧力検出装置５と制御装置６との間で電気信号を伝送する伝送ケーブル８と、を備えている。ここで、本実施形態では、圧力検出装置５が検出装置の一例として、また、制御装置６が供給／処理装置の一例として、さらに、圧力検出装置５、制御装置６および伝送ケーブル８が検出システムの一例として、それぞれ機能している。
　そして、伝送ケーブル８は、図２に示すように、３本のケーブルすなわち第１ケーブル８１、第２ケーブル８２および第３ケーブル８３と、これら第１ケーブル８１～第３ケーブル８３を圧力検出装置５に接続するためのコネクタ８０とを有している。これらのうち、第１ケーブル８１は、制御装置６から圧力検出装置５に、電源電圧を供給するために用いられる。また、第２ケーブル８２は、圧力検出装置５から制御装置６に、検出した圧力の大きさに応じた出力信号を伝送するために用いられる。さらに、第３ケーブル８３は、圧力検出装置５のグランドと制御装置６のグランドとを共通にするために用いられる。ここで、第１ケーブル８１、第２ケーブル８２および第３ケーブル８３は、それぞれ、錫メッキ軟銅撚り線からなる導体部の外周面に、樹脂製の絶縁体を被覆してなる絶縁電線にて構成されている。なお、本実施形態では、第１ケーブル８１が供給線の一例として、第２ケーブル８２が伝送線の一例として、第３ケーブル８３が接地線の一例として、それぞれ機能している。なお、第３ケーブル８３は、制御装置６のグランドを介して、内燃機関１が装着された自動車のバッテリー車体等からなる接地体（図示せず）に接続される。
　本実施形態の伝送ケーブル８では、第２ケーブル８２と第３ケーブル８３とが対よりされることでツイストペアケーブルを構成している。そして、このツイストペアケーブルには、錫メッキ軟銅撚り線からなるドレンワイヤ（図示せず）が縦添えされるとともに、ＰＥＴテープの片面（ドレンワイヤと接する側）にアルミ蒸着を施したアルミマイラーテープ（図示せず）が巻き回されている。なお、ドレンワイヤは、第２ケーブル８２および第３ケーブル８３とともに撚られていてもよいし、アルミマイラーテープは、縦添えされていてもよい。一方、この伝送ケーブル８における第１ケーブル８１は、アルミマイラーテープの外側に存在していることになる。そして、伝送ケーブル８に設けられたドレンワイヤは、片端接地あるいは両端接地される。これにより、第２ケーブル８２および第３ケーブル８３は、静電遮へいされた状態となっている。
　また、図２に示すように、シリンダヘッド４には、燃焼室Ｃと外部とを連通する連通孔４ａが形成されている。連通孔４ａは、燃焼室Ｃ側から、第１孔部４ｂと、第１孔部４ｂの孔径から徐々に径が拡大している傾斜部４ｃと、第１孔部４ｂの孔径よりも孔径が大きい第２孔部４ｄと、を有している。第２孔部４ｄを形成する周囲の壁には、圧力検出装置５に形成された後述するハウジング３０の雄ねじ３３２ａがねじ込まれる雌ねじ４ｅが形成されている。
　以下に、圧力検出装置５について詳述する。
　図３は、圧力検出装置５の概略構成図である。図４は、図３に示す圧力検出装置５のＩＶ－ＩＶ部の断面図である。図５は、図４に示す圧力検出装置５のＶ部の拡大図である。また、図６は、図４に示す圧力検出装置５のＶＩ部の拡大図である。
　圧力検出装置５は、燃焼室Ｃ内の圧力を電気信号に変換する圧電素子１０を有するセンサ部１００と、センサ部１００からの電気信号を処理する信号処理部２００と、信号処理部２００を保持する保持部材３００と、を備えている。この圧力検出装置５をシリンダヘッド４に装着する際には、センサ部１００の後述するダイアフラムヘッド４０の方から先に、シリンダヘッド４に形成された連通孔４ａに挿入していく。以下の説明において、図４の左側を圧力検出装置５の先端側、右側を圧力検出装置５の後端側とする。
　先ずは、センサ部１００について説明する。
　センサ部１００は、受けた圧力を電気信号に変換する圧電素子１０と、筒状であってその内部に圧電素子１０などを収納する円柱状の孔が形成されたハウジング３０と、を備えている。以下では、ハウジング３０に形成された円柱状の孔の中心線方向を、単に中心線方向と称す。
　また、センサ部１００は、ハウジング３０における先端側の開口部を塞ぐように設けられて、燃焼室Ｃ内の圧力が作用するダイアフラムヘッド４０と、ダイアフラムヘッド４０と圧電素子１０との間に設けられた第１電極部５０と、圧電素子１０に対して第１電極部５０とは反対側に配置された第２電極部５５と、を備えている。
　また、センサ部１００は、第２電極部５５を電気的に絶縁するアルミナセラミック製の絶縁リング６０と、絶縁リング６０よりも後端側に設けられて、信号処理部２００の後述する覆い部材２３の端部を支持する支持部材６５と、第２電極部５５と後述する伝導部材２２との間に介在するコイルスプリング７０と、を備えている。
　検出素子の一例としての圧電素子１０は、圧電縦効果の圧電作用を示す圧電体を有している。圧電縦効果とは、圧電体の電荷発生軸と同一方向の応力印加軸に外力を作用させると、電荷発生軸方向の圧電体の表面に電荷が発生する作用をいう。本実施形態に係る圧電素子１０は、中心線方向が応力印加軸の方向となるようにハウジング３０内に収納されている。
　次に、圧電素子１０に圧電横効果を利用した場合を例示する。圧電横効果とは、圧電体の電荷発生軸に対して直交する位置にある応力印加軸に外力を作用させると、電荷発生軸方向の圧電体の表面に電荷が発生する作用をいう。薄板状に薄く形成した圧電体を複数枚積層して構成しても良く、このように積層することで、圧電体に発生する電荷を効率的に集めてセンサの感度を上げることができる。圧電体としては、圧電縦効果及び圧電横効果を有するランガサイト系結晶（ランガサイト、ランガテイト、ランガナイト、ＬＴＧＡ）や水晶、ガリウムリン酸塩などを使用することを例示することができる。なお、本実施形態の圧電素子１０には、圧電体としてランガサイト単結晶を用いている。
　ハウジング３０は、図５に示すように、先端側に設けられた第１ハウジング３１と、後端側に設けられた第２ハウジング３２と、を有する。
　第１ハウジング３１は、内部に、先端側から後端側にかけて段階的に径が異なるように形成された円柱状の孔３１０が形成された薄肉円筒状の部材である。外周面には、中心線方向の中央部に、外周面から突出する突出部３１５が周方向の全域に渡って設けられている。
　孔３１０は、先端側から後端側にかけて順に形成された、第１孔３１１と、第１孔３１１の孔径よりも大きな孔径の第２孔３１２と、から構成される。突出部３１５は、先端部に、先端側から後端側にかけて徐々に径が大きくなる傾斜面３１５ａを有し、後端部に、中心線方向に垂直な垂直面３１５ｂを有している。
　第２ハウジング３２は、図４に示すように、内部に、先端側から後端側にかけて段階的に径が異なるように形成された円柱状の孔３２０が形成された筒状の部材であり、外部に、先端側から後端側にかけて段階的に径が異なるように形成された外周面３３０が設けられている。
　孔３２０は、先端側から後端側にかけて順に形成された、第１孔径を有する第１円柱孔３２１と、第１孔径よりも小さな第２孔径を有する第２円柱孔３２２と、第２孔径よりも大きな第３孔径を有する第３円柱孔３２３と、第３孔径よりも大きな第４孔径を有する第４円柱孔３２４と、第４孔径よりも大きな第５孔径を有する第５円柱孔３２５と、から構成される。
　第２ハウジング３２における先端部は、第１ハウジング３１における後端部にしまりばめで嵌合（圧入）されるように、第１円柱孔３２１における第１孔径は、第１ハウジング３１の外周面の径以下となるように設定されている。
　外周面３３０は、先端側から後端側にかけて、第１外周面３３１と、第１外周面３３１の外径よりも大きな外径の第２外周面３３２と、第２外周面３３２の外径よりも大きな外径の第３外周面３３３と、第３外周面３３３の外径よりも大きな外径の第４外周面３３４と、第４外周面３３４の外径よりも小さな外径の第５外周面３３５と、から構成される。
　第２外周面３３２における先端部には、シリンダヘッド４の雌ねじ４ｅにねじ込まれる雄ねじ３３２ａが形成されている。第３外周面３３３には、後述する第１シール部材７１がすきまばめで嵌め込まれ、第３外周面３３３の外径と第１シール部材７１の内径との寸法公差は、例えば零から０．２ｍｍとなるように設定される。第４外周面３３４における後端部は、周方向に等間隔に６つの面取りを有する正六角柱に形成されている。この正六角柱に形成された部位が、圧力検出装置５をシリンダヘッド４に締め付ける際に、締付用の工具が嵌め込まれ、工具に付与された回転力が伝達される部位となる。第５外周面３３５における中心線方向の中央部には、外周面から凹んだ凹部３３５ａが全周に渡って形成されている。
　また、図６に示すように、第２ハウジング３２は、第４円柱孔３２４から第５円柱孔３２５への移行部分であり、第５円柱孔３２５（図４参照）における先端部には、信号処理部２００の後述する覆い部材２３の基板被覆部２３２における先端側の端面が突き当たる突当面３４０が設けられている。突当面３４０には、後述する信号処理部２００における回路基板部２１の入力側第２接続ピン２１ｂが差し込まれるピン用凹部３４０ａが形成されている。
　第１ハウジング３１および第２ハウジング３２は、燃焼室Ｃに近い位置に存在するため、少なくとも、－４０～３５０〔℃〕の使用温度環境に耐える材料を用いて製作することが望ましい。また、第１ハウジング３１および第２ハウジング３２は、ハウジング３０内に収容される各部の接地に使用されることから、導電性を有する材料を用いて製作することが望ましい。具体的には、導電性を有し且つ耐熱性の高いステンレス鋼材、例えば、ＪＩＳ規格のＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０等を用いることが望ましい。
　ダイアフラムヘッド４０は、図５に示すように、円筒状の円筒状部４１と、円筒状部４１の内側に形成された内側部４２と、を有している。
　円筒状部４１における後端部は、ハウジング３０の第１ハウジング３１における先端部としまりばめで嵌合（圧入）されて、この先端部の内部に入り込む進入部４１ａと、この先端部における端面３１ａと同形状に形成され、嵌合された際にこの端面３１ａが突き当たる突当面４１ｂと、を有している。
　内側部４２は、円筒状部４１における先端側の開口を塞ぐように設けられた円盤状の部材であり、後端側の面における中央部にはこの面から圧電素子１０側に突出する突出部４２ａが設けられている。また、内側部４２の、先端側の面における中央部にはこの面から圧電素子１０側に凹んだ凹部４２ｂが設けられている。
　ダイアフラムヘッド４０の材料としては、高温でありかつ高圧となる燃焼室Ｃ内に存在するため、弾性が高く、かつ耐久性、耐熱性、耐触性等に優れた合金製であることが望ましく、例えばＳＵＨ６６０を例示することができる。
　第１電極部５０は、先端側から後端側にかけて段階的に径が異なるように形成された円柱状の部材であり、第１円柱部５１と、第１円柱部５１の半径よりも大きな半径の第２円柱部５２と、から構成される。第１円柱部５１の外径はダイアフラムヘッド４０の進入部４１ａの内径よりも小さく、第２円柱部５２の外径は第１ハウジング３１の第１孔３１１の孔径と略同じである。そして、第１円柱部５１における先端側の端面がダイアフラムヘッド４０の内側部４２の突出部４２ａと、第２円柱部５２における後端側の端面が圧電素子１０における先端側の面とに接触するように配置される。第２円柱部５２の外周面が第１ハウジング３１の内周面と接触すること、および／または第１円柱部５１における先端側の端面がダイアフラムヘッド４０と接触することによって、圧電素子１０における先端部は、ハウジング３０と電気的に接続される。
　第１電極部５０は、燃焼室Ｃ内の圧力を圧電素子１０に作用させるものであり、圧電素子１０側の端面である第２円柱部５２における後端側の端面が圧電素子１０の端面の全面を押すことが可能な大きさに形成される。また、第１電極部５０は、ダイアフラムヘッド４０から受ける圧力を均等に圧電素子１０に作用させることができるように、中心線方向の両端面が、それぞれ平滑面に形成されるとともに、中心線方向と直交する面に沿って互いに略平行に設けられている。
　第１電極部５０の材質としては、ステンレスを例示することができる。
　第２電極部５５は、円柱状の部材であり、先端側の端面が圧電素子１０における後端側の端面に接触し、後端側の端面が絶縁リング６０に接触するように配置される。第２電極部５５における後端側の端面には、この端面から後端側に突出する円柱状の突出部５５ａが設けられている。突出部５５ａは、端面側の基端部と、この基端部の外径よりも小さな外径の先端部と、を有する。突出部５５ａの外径は絶縁リング６０の内径よりも小さく設定されるとともに、突出部５５ａの長さは絶縁リング６０の幅（中心線方向の長さ）よりも長く設定され、突出部５５ａの先端が絶縁リング６０から露出している。この第２電極部５５は、第１電極部５０との間で圧電素子１０に対して一定の荷重を加えるように作用する部材であり、圧電素子１０側（先端側）の端面は、圧電素子１０の後端側の端面の全面を押すことが可能な大きさに形成されるとともに、平滑面且つ圧電素子１０の後端側の端面と平行な面に形成されている。第２電極部５５の外径は第１ハウジング３１の第２孔３１２の孔径よりも小さくなるように設定されており、第２電極部５５の外周面と第１ハウジング３１の内周面との間には隙間がある。
　第２電極部５５の材質としては、ステンレスを例示することができる。
　絶縁リング６０は、アルミナセラミックス等により形成された円筒状の部材であり、内径（中央部の孔径）は、第２電極部５５の突出部５５ａの基端部の外径よりもやや大きく、外径は、第１ハウジング３１の第２孔３１２の孔径と略同じに設定されている。第２電極部５５は、突出部５５ａが絶縁リング６０の中央部の孔に挿入されて配置されることで、第２電極部５５の中心位置と第１ハウジング３１の第２孔３１２の中心とが同じになるように配置される。
　支持部材６５は、先端側から後端側にかけて、内部に、径が異なる複数の円柱状の孔６５０が形成され、外周面の径が同一の、筒状の部材である。
　孔６５０は、先端側から後端側にかけて順に形成された、第１孔６５１と、第１孔６５１の孔径よりも大きな孔径の第２孔６５２と、第２孔６５２の孔径よりも大きな孔径の第３孔６５３と、から構成される。第１孔６５１の孔径は、第２電極部５５の突出部５５ａの基端部の外径よりも大きく、この突出部５５ａが支持部材６５の内部まで露出する。第２孔６５２の孔径は、後述する信号処理部２００の伝導部材２２における先端部の外径よりも大きい。第３孔６５３の孔径は、後述する信号処理部２００の覆い部材２３における先端側の端部の外径よりも小さく、この覆い部材２３が第３孔６５３を形成する周囲の壁にしまりばめで嵌合される。これにより、支持部材６５は、覆い部材２３の端部を支持する部材として機能する。
　コイルスプリング７０は、内径が、第２電極部５５の突出部５５ａにおける先端部の外径以上で基端部の外径より小さく、外径が、後述する伝導部材２２の挿入孔２２ａの径よりも小さい。コイルスプリング７０の内側に第２電極部５５の突出部５５ａの先端部が挿入されるとともに、コイルスプリング７０は、後述する伝導部材２２の挿入孔２２ａに挿入される。コイルスプリング７０の長さは、第２電極部５５と伝導部材２２との間に圧縮した状態で介在することができる長さに設定されている。コイルスプリング７０の材質としては、弾性が高く、かつ耐久性、耐熱性、耐触性等に優れた合金を用いるとよい。また、コイルスプリング７０の表面に金メッキを施すことで、電気伝導を高めるとよい。
　次に、信号処理部２００について説明する。
　信号処理部２００は、図３および図４に示すように、センサ部１００の圧電素子１０から得られる微弱な電荷である電気信号（電荷信号）を少なくとも増幅処理する回路基板部２１と、圧電素子１０に生じた電荷を回路基板部２１まで導く棒状の伝導部材２２と、これら回路基板部２１、伝導部材２２などを覆う覆い部材２３と、回路基板部２１などを密封するＯリング２６と、を備えている。
　回路基板部２１は、センサ部１００の圧電素子１０から得られる微弱な電荷を増幅するための回路を構成する電子部品などが実装された実装基板２１０を有する。実装基板２１０における先端部には、伝導部材２２における後端部を電気的に接続するための入力側第１接続ピン２１ａと、接地用および位置決め用の入力側第２接続ピン２１ｂとが、半田付けなどにより接続されている。また、実装基板２１０における後端部には、伝送ケーブル８の先端部に設けられたコネクタ８０を介して制御装置６と電気的に接続するための出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅが、半田付けなどにより接続されている。そして、出力側第１接続ピン２１ｃは、制御装置６から実装基板２１０への電源電圧の供給に用いられ、出力側第２接続ピン２１ｄは、実装基板２１０から制御装置６への出力電圧の供給に用いられ、出力側第３接続ピン２１ｅは、制御装置６から実装基板２１０へのＧＮＤ電圧の供給に用いられる。
　伝導部材２２は、棒状（円柱状）の部材であり、先端部には、第２電極部５５の突出部５５ａの先端部が挿入される挿入孔２２ａが形成されている。伝導部材２２における後端部は、回路基板部２１の実装基板２１０に、導線（図示せず）および入力側第１接続ピン２１ａを介して電気的に接続される。伝導部材２２の材質としては、真鍮及びベリリウム銅等を例示することができる。この場合、加工性およびコストの観点からは、真鍮が望ましい。これに対して、電気伝導性、高温強度、信頼性の観点からは、ベリリウム銅が望ましい。
　覆い部材２３は、伝導部材２２の外周を覆う伝導部材被覆部２３１と、回路基板部２１の実装基板２１０の側面および下面を覆う基板被覆部２３２と、実装基板２１０に接続された出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅの周囲を覆うとともに伝送ケーブル８の先端部に設けられたコネクタ８０が嵌め込まれるコネクタ部２３３と、を有している。
　伝導部材被覆部２３１は、図３に示すように、中心線方向に沿って延び、伝導部材２２を先端部が露出するように覆っている。
　また、伝導部材被覆部２３１は、先端側から後端側にかけて段階的に外径が異なるように、複数の円筒形状の部分から構成される。具体的には、先端側から後端側にかけて、第１外径を有する第１円筒部２４１と、第１外径よりも小さな第２外径を有する第２円筒部２４２と、第２外径よりも大きな第３外径を有する第３円筒部２４３と、第３外径よりも大きな第４外径を有する第４円筒部２４４とが並んで形成されている。
　第１円筒部２４１における第１外径は、支持部材６５の第３孔６５３の孔径よりも大きく形成されている。これにより、伝導部材被覆部２３１における先端部は、支持部材６５の第３孔６５３を形成する周囲の壁にしまりばめで嵌合（圧入）される。
　図３に示すように、伝導部材被覆部２３１には、伝導部材被覆部２３１の外周面から突出するとともに、それぞれが中心線方向に延びる複数の凸部２５０が設けられている。本実施形態では、凸部２５０は、伝導部材被覆部２３１の第２円筒部２４２における先端部に設けられる第１凸部２５１と、伝導部材被覆部２３１の第４円筒部２４４に設けられる第２凸部２５２を有する。
　この例では、第１凸部２５１は、第２円筒部２４２の外周面において、周方向に沿って９０度間隔で４個設けられている。また、第２凸部２５２は、第４円筒部２４４の外周面において、周方向に沿って９０度間隔で４個設けられている。
　なお、この例では、４個の第１凸部２５１は、伝導部材被覆部２３１における第２円筒部２４２と一体的に形成され、４個の第２凸部２５２は、伝導部材被覆部２３１における第４円筒部２４４と一体的に形成されている。
　信号処理部２００においては、図５に示すように、第２円筒部２４２に設けられた４個の第１凸部２５１が、それぞれ第２ハウジング３２における第２円柱孔３２２を形成する壁に当接する。また、図６に示すように、第４円筒部２４４に設けられた複数の第２凸部２５２が、それぞれ第２ハウジング３２における第４円柱孔３２４を形成する壁に当接する。これにより、伝導部材被覆部２３１が第２ハウジング３２に支持されることになる。
　基板被覆部２３２は、基本的には円筒状の部位であり、その側面には、実装基板２１０を内部に設置するための矩形の開口部２３２ａが設けられている。また、基板被覆部２３２における後端側には、ハウジング３０内および実装基板２１０設置部を密封するためのＯリング２６用のリング溝２３２ｂが形成されている。
　コネクタ部２３３は、基板被覆部２３２における後端側の端面２３２ｃから突出し、実装基板２１０に接続された出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅの周囲を覆うように形成された薄肉の部位である。コネクタ部２３３における後端部は開口しており、内部に伝送ケーブル８の先端部に設けられたコネクタ８０を受け入れることが可能になっている。また、コネクタ部２３３における後端側には、内部と外部とを連通する孔２３３ａが形成されており、伝送ケーブル８のコネクタ８０に設けられたフックがこの孔２３３ａに引っ掛ることで、伝送ケーブル８のコネクタ８０がコネクタ部２３３から脱落することが抑制される。
　以上のように構成された覆い部材２３は、樹脂などの絶縁性を有する材料にて成形されている。また、覆い部材２３は、伝導部材２２、入力側第１接続ピン２１ａ、入力側第２接続ピン２１ｂ、出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅとともに一体成形されている。より具体的には、覆い部材２３は、これら伝導部材２２、入力側第１接続ピン２１ａ、入力側第２接続ピン２１ｂ、出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅをセットした金型に加熱した樹脂が押し込まれることで成形される。
　信号処理部２００をユニット化するにあたっては、成形された覆い部材２３の開口部２３２ａから、回路基板部２１の実装基板２１０を挿入し、基板被覆部２３２の中央部に設置する。実装基板２１０を設置する際、板厚方向に貫通されたスルーホールに、入力側第１接続ピン２１ａ、入力側第２接続ピン２１ｂ、出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅの各先端を通し、半田付けする。その後、入力側第１接続ピン２１ａと伝導部材２２とを導線を用いて接続する。また、覆い部材２３の基板被覆部２３２のリング溝２３２ｂにＯリング２６を装着する。Ｏリング２６は、フッ素系ゴムからなる周知のＯ状のリングである。
　次に、保持部材３００について説明する。
　保持部材３００は、薄肉円筒状の部材であり、図４に示すように、後端部に内周面から内側に突出した突出部３００ａが設けられている。保持部材３００は、第２ハウジング３２に装着された後、外部から、第５外周面３３５に設けられた凹部３３５ａに対応する部位が加圧されることでかしめられる。これにより、保持部材３００は、ハウジング３０に対して移動し難くなり、信号処理部２００がハウジング３０に対して移動することを抑制している。
　以上のように構成された圧力検出装置５をシリンダヘッド４に装着する際には、センサ部１００のダイアフラムヘッド４０の方から先にシリンダヘッド４に形成された連通孔４ａに挿入していき、ハウジング３０の第２ハウジング３２に形成された雄ねじ３３２ａをシリンダヘッド４の連通孔４ａに形成された雌ねじ４ｅにねじ込む。
　圧力検出装置５をシリンダヘッド４に装着することにより、ハウジング３０は、金属製のシリンダヘッド４と電気的に接続される。このシリンダヘッド４は、電気的に接地された状態にあるため、圧力検出装置５では、ハウジング３０を介して、圧電素子１０における先端部が接地される。ここで、この例では、圧電素子１０の側面とハウジング３０の内壁面とが接触し得る構造になっているが、圧電素子１０が絶縁体で構成されていることにより抵抗値が極めて大きいことと、圧力変化に伴って発生する電荷が、圧電素子１０における中心線方向の両端部に発生することとにより、特に問題とはならない。
　ここで、図１等に示すシール部材７について説明する。
　シール部材７は、図２に示すように、シリンダヘッド４における連通孔４ａを形成する周囲の壁のセンサ部１００の締め付け方向の端面と、圧力検出装置５のハウジング３０の第３外周面３３３と第４外周面３３４とを接続する接続面との間に配置された第１シール部材７１を有している。また、シール部材７は、シリンダヘッド４の連通孔４ａの傾斜部４ｃと、圧力検出装置５のハウジング３０の第１ハウジング３１の傾斜面３１５ａ（図３参照）との間に配置された第２シール部材７２を有している。
　続いて、信号処理部２００の回路基板部２１における実装基板２１０の構成について説明を行う。
　図７は、実装基板２１０の回路構成を示す図である。
　本実施形態の実装基板２１０は、複数の電子部品（回路素子）を実装するための配線（回路パターン）が形成されたプリント配線基板２１１を備えている。また、この実装基板２１０は、プリント配線基板２１１に実装された、積分回路２１２と増幅回路２１３とを備える。さらに、この実装基板２１０は、プリント配線基板２１１に実装された、受電用フェライトビーズ２１４と、出力用フェライトビーズ２１５と、接地用フェライトビーズ２１６とを備える。さらにまた、この実装基板２１０は、プリント配線基板２１１に実装された、出力用抵抗２１７と、受電用第１コンデンサ２１８と、受電用第２コンデンサ２１９と、出力用第１コンデンサ２２０と、出力用第２コンデンサ２２１とを備える。
　本実施形態の実装基板２１０では、圧電素子１０から入力されてくる電荷信号を、積分回路２１２で積分することで電圧信号に変換し、変換後の電圧信号を増幅回路２１３で増幅し、得られた出力信号を外部（例えば図１に示す制御装置６）に出力する。ここで、本実施形態では、積分回路２１２および増幅回路２１３が、処理回路の一例として機能している。
　本実施形態では、プリント配線基板２１１としてガラス布基材エポキシ樹脂をベースとした所謂ガラエポ基板を用いている。そして、プリント配線基板２１１には、制御装置６に接続される出力側の端子として、受電端子２１１ａ、出力端子２１１ｂおよび接地端子２１１ｃが設けられている。これらのうち、受電端子２１１ａは、出力側第１接続ピン２１ｃ（図４参照）を介して第１ケーブル８１（図２参照）に接続される。また、出力端子２１１ｂは、出力側第２接続ピン２１ｄ（図４参照）を介して第２ケーブル８２（図２参照）に接続される。さらに、接地端子２１１ｃは、出力側第３接続ピン２１ｅ（図４参照）を介して第３ケーブル８３（図２参照）に接続される。
　受電端子２１１ａには、制御装置６から受電した電源電圧が供給される。また、受電端子２１１ａは、受電用フェライトビーズ２１４を介して、積分回路２１２の受電端および増幅回路２１３の受電端に接続される。これにより、積分回路２１２および増幅回路２１３には、受電端子２１１ａを介して電源電圧が供給される。さらに、受電端子２１１ａと受電用フェライトビーズ２１４との間からは、受電用第１コンデンサ２１８が並列に接続され、受電用フェライトビーズ２１４と積分回路２１２および増幅回路２１３との間からは、受電用第２コンデンサ２１９が並列に接続される。
　出力端子２１１ｂからは、制御装置６に向けた出力信号が出力される。このため、出力端子２１１ｂは、出力用フェライトビーズ２１５および出力用抵抗２１７を介して、増幅回路２１３の出力端に接続される。さらに、出力端子２１１ｂと出力用フェライトビーズ２１５との間からは、出力用第１コンデンサ２２０が並列に接続され、出力用フェライトビーズ２１５と出力用抵抗２１７との間からは、出力用第２コンデンサ２２１が並列に接続される。
　接地端子２１１ｃには、制御装置６のグランドが接続される。また、接地端子２１１ｃは、接地用フェライトビーズ２１６を介して、積分回路２１２の接地端（グランド）および増幅回路２１３の接地端（グランド）に接続される。ここで、積分回路２１２の接地端および増幅回路２１３の接地端には、受電用第２コンデンサ２１９および出力用第２コンデンサ２２１も接続されている。さらに、接地端子２１１ｃと接地用フェライトビーズ２１６との間からは、この実装基板２１０のグランドが並列に接続される。ここで、実装基板２１０のグランドには、受電用第１コンデンサ２１８および出力用第１コンデンサ２２０も接続されている。
　実装基板２１０に設けられた受電用フェライトビーズ２１４、出力用フェライトビーズ２１５および接地用フェライトビーズ２１６は、それぞれ、相対的に低周波数となる領域では、抵抗よりもインダクタンスが主体的となる一方、相対的に高周波数となる領域では、インダクタンスよりも抵抗が主体的となる回路素子である。ここで、本実施形態では、受電用フェライトビーズ２１４および出力用フェライトビーズ２１５として、１００ＭＨｚにおけるインピーダンス値（以下では、静特性公称値と称する）が１０００Ωとなる特性を有するものを用いている。また、本実施形態では、接地用フェライトビーズ２１６として、静特性公称値が、上記出力用フェライトビーズ２１５よりも小さい５Ωとなる特性を有するものを用いている。ここで、本実施形態では、接地用フェライトビーズ２１６が、誘導性素子あるいは誘導／抵抗素子の一例として機能している。
　なお、受電用フェライトビーズ２１４、出力用フェライトビーズ２１５および接地用フェライトビーズ２１６に代えて、低周波数から高周波数にわたってインダクタンスとして機能するコイル（インダクタ）を用いてもよい。また、本実施形態では、受電端子２１１ａを介した給電系統、出力端子２１１ｂを介した信号系統および接地端子２１１ｃを介した接地系統のそれぞれにフェライトビーズ（インダクタ）を設けているが、少なくとも接地系統に設けられていればよく、給電系統および信号系統については必須ではない。
　本実施形態の圧力検出装置５では、実装基板２１０における接地系統に接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続することにより、伝送ケーブル８等を介して外部から接地系統に侵入してくるノイズを低減することができる。これにより、実装基板２１０に設けられた積分回路２１２および増幅回路２１３のそれぞれにおけるグランド電位が安定することになり、増幅回路２１３から信号系統を介して出力される出力信号に重畳されるノイズを低減することが可能になる。
　また、本実施形態の圧力検出装置５では、これに加えて、実装基板２１０における給電系統に受電用フェライトビーズ２１４を直列に接続するとともに、実装基板２１０における信号系統に出力用フェライトビーズ２１５を直列に接続するようにした。これにより、伝送ケーブル８等を介して外部から給電系統および信号系統に侵入してくるノイズを低減することができる。
　以下、実施例に基づき本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
　本発明者は、実装基板２１０における各フェライトビーズの有無やその特性を異ならせた複数の圧力検出装置５を作製し、ＢＣＩ（Bulk Current Injection）試験による評価を行った。
　図８は、各実施例（実施例１～７）および比較例のそれぞれで用いた、受電用フェライトビーズ２１４、出力用フェライトビーズ２１５および接地用フェライトビーズ２１６の型番を説明するための図である。なお、上記実施形態で説明した圧力検出装置５は、図８に示す実施例１に対応している。
　では、各実施例（実施例１～７）および比較例の共通点および相違点について、説明を行う。
　まず、実施例１では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ１（５Ω）を用いている。これに対し、実施例２では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ２（１０Ω）を、実施例３では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ３（２２Ω）を、実施例４では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ４（４７Ω）を、それぞれ用いている点で、実施例１と相違する。また、実施例５では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ５（１２０Ω）を、実施例６では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ６（４７０Ω）を、実施例７では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ７（１０００Ω）を、それぞれ用いている点で、実施例１と相違する。一方、比較例では、接地用フェライトビーズ２１６を用いていない（接続していない）点で、実施例１～７と相違する。
　また、実施例１～７および比較例では、受電用フェライトビーズ２１４および出力用フェライトビーズ２１５として、それぞれ、ＦＢ７（１０００Ω）を用いている点で共通する。
　図９は、各実施例（実施例１～７）および比較例で用いた各種フェライトビーズのインピーダンスの周波数特性を説明するための図である。ここで、図９（ａ）は実施例１で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ１（５Ω）の周波数特性を、図９（ｂ）は実施例２で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ２（１０Ω）の周波数特性を、図９（ｃ）は実施例３で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ３（２２Ω）の周波数特性を、それぞれ示している。また、図９（ｄ）は、実施例４で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ４（４７Ω）の周波数特性を、図９（ｅ）は、実施例５で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ５（１２０Ω）の周波数特性を、図９（ｆ）は、実施例６で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ６（４７０Ω）の周波数特性を、それぞれ示している。さらに、図９（ｇ）は、実施例１～７で受電用フェライトビーズ２１４および出力用フェライトビーズ２１５として使用し、また、実施例７で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ７（１０００Ω）の周波数特性を示している。
　ここで、図９（ａ）～（ｇ）のそれぞれにおいては、横軸が周波数（１～３０００ＭＨｚ）となっており、縦軸がインピーダンス（Ω）となっている。また、図９（ａ）～（ｇ）には、インピーダンスとして、抵抗成分Ｒ、（誘導）リアクタンス成分Ｘ、そして、抵抗成分Ｒとリアクタンス成分Ｘとを合成したインピーダンス値Ｚ（Ｚ＝Ｒ＋ｊＸ）の３者が記載されている。
　図９（ａ）～（ｇ）からも明らかなように、フェライトビーズは、相対的に低周波数となる領域ではインダクタンスとして機能する一方、相対的に高周波数となる領域では抵抗として機能する。ただし、１００ＭＨｚにおけるインピーダンス値Ｚの大きさすなわち静特性公称値は、それぞれで異なる。また、抵抗成分Ｒとリアクタンス成分Ｘとが交差する周波数、すなわち、主たる機能がインダクタンスから抵抗（あるいは抵抗からインダクタンス）に切り替わるＲ－Ｘクロスポイントも、それぞれで異なる。さらに、インピーダンス値Ｚが極大を示す周波数、別の観点から見れば、リアクタンス成分Ｘが０となる自己共振周波数も、それぞれで異なる。なお、フェライトビーズのリアクタンス成分Ｘが０になるのは、自己共振周波数よりも高い周波数領域では、フェライトビーズがインダクタではなくコンデンサとして機能してしまうことによるものである。
　図１０は、各実施例（実施例１～７）および比較例で用いた各種フェライトビーズの各種特性を、一覧として示す図である。ここで、図１０は、各種フェライトビーズの型番と、その静特性公称値、Ｒ－Ｘクロスポイントおよび自己共振周波数とが対応付けられたものとなっている。
　図９（ａ）および図１０に示すように、ＦＢ１の静特性公称値は５Ωである。また、そのＲ－Ｘクロスポイントは１３００ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は３０００ＭＨｚ超である。
　図９（ｂ）および図１０に示すように、ＦＢ２の静特性公称値は１０Ωである。また、そのＲ－Ｘクロスポイントは１０００ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は１７００ＭＨｚ程度である。
　図９（ｃ）および図１０に示すように、ＦＢ３の静特性公称値は２２Ωである。また、そのＲ－Ｘクロスポイントは８００ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は１０００ＭＨｚ程度である。
　図９（ｄ）および図１０に示すように、ＦＢ４の静特性公称値は４７Ωである。また、そのＲ－Ｘクロスポイントは２００ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は１１００ＭＨｚ程度である。
　図９（ｅ）および図１０に示すように、ＦＢ５の静特性公称値は１２０Ωである。また、そのＲ－Ｘクロスポイントは１８０ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は６００ＭＨｚ程度である。
　図９（ｆ）および図１０に示すように、ＦＢ６の静特性公称値は４７０Ωである。また、そのＲ－Ｘクロスポイントは１８ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は３７０ＭＨｚ程度である。
　図９（ｇ）および図１０に示すように、ＦＢ７の静特性公称値は１０００Ωである。また、そのＲ－Ｘクロスポイントは１８０ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は４２０ＭＨｚ程度である。
　なお、フェライトビーズでは、静特性公称値が同じ大きさであっても、その周波数特性（Ｒ－Ｘクロスポイントおよび自己共振周波数を含む）が異なっている場合があり得る。
　次に、圧力検出装置５の評価に用いたＢＣＩ試験について、簡単に説明を行う。
　ＢＣＩ試験は、自動車のＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）規格のうち、ＥＭＳ（Electromagnetic Susceptibility）に対応するイミュニティ規格として定められたものであって、例えばＩＳＯ１１４５２－４：２０１１に規定されている。
　なお、今回は、圧力検出装置５に伝送ケーブル８を取り付ける一方、圧力検出装置５のハウジング３０を、空気層等を介して外部と絶縁した状態で、ＢＣＩ試験を行った。ここで、伝送ケーブル８（第１ケーブル８１～第３ケーブル８３）の長さは１ｍとした。また、ＢＣＩ試験における、伝送ケーブル８に対するノイズの印加は、コネクタ８０から１５０ｍｍとなる位置に対して行った。さらに、伝送ケーブル８に印加するノイズをＡＭ変調方式で作成するとともに、印加するノイズの周波数範囲を、０を超え且つ１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）以下とした。そして、伝送ケーブル８にノイズが印加された状態で、実装基板２１０に設けられた出力端子２１１ｂと接地端子２１１ｃとの間の電圧の変動量（以下では、出力電圧変動量と称する）を測定した。なお、ＩＳＯ１１４５２－４：２０１１では、印加するノイズの周波数範囲が１ＭＨｚ～４００ＭＨｚと定められており、今回は、これよりも広い周波数範囲で測定を行うこととした。
　図１１は、各実施例（実施例１～７）および比較例のＢＣＩ試験の結果を、グラフとして示す図である。ここで、図１１（ａ）は実施例１の結果を、図１１（ｂ）は実施例２の結果を、図１１（ｃ）は実施例３の結果を、図１１（ｄ）は実施例４の結果を、図１１（ｅ）は実施例５の結果を、図１１（ｆ）は実施例６の結果を、図１１（ｇ）は実施例７の結果を、図１１（ｈ）は比較例の結果を、それぞれ示している。
　ここで、図１１（ａ）～（ｈ）のそれぞれにおいては、横軸が周波数（０～１０００ＭＨｚ）となっており、縦軸が出力電圧変動量（ｍＶ）となっている。
　図１２は、各実施例（実施例１～７）および比較例のＢＣＩ試験の結果を、一覧として示す図である。ここで、図１２は、各実施例および比較例と、それぞれの出力電圧（出力信号）の最大値（ＭＡＸ）および最小値（ＭＩＮ）と、これら両者の差分である出力電圧の変動量とが対応付けられたものとなっている。ただし、図１２には、ＩＳＯ１１４５２－４：２０１１に規定された周波数範囲（測定周波数：０～４００ＭＨｚ）で測定した結果を「基本ＢＣＩ試験結果」として記載するとともに、これよりも拡張された周波数範囲（０～１０００ＭＨｚ）で測定した結果を「拡張ＢＣＩ試験結果」として記載している。
　最初に、測定周波数の範囲を０～４００ＭＨｚとした場合の、「基本ＢＣＩ試験結果」について説明を行う。
　実施例１では、出力電圧変動量が１１ｍＶ（２６５ＭＨｚ）であり、実施例２では、出力電圧変動量が５ｍＶ（２６５ＭＨｚ）であり、実施例３では、出力電圧変動量が３ｍＶ（２７０ＭＨｚ）であり、実施例４では、出力電圧変動量が２ｍＶ（２６５ＭＨｚ）であった。また、実施例５では、出力電圧変動量が１ｍＶ（２６５ＭＨｚおよびその他多数の周波数）であり、実施例６では、出力電圧変動量が２ｍＶ（１５０ＭＨｚおよびその他多数の周波数）であり、実施例７では、出力電圧変動量が３ｍＶ（１６０ＭＨｚ）であった。これに対し、比較例では、出力電圧変動量が５６ｍＶ（２６５ＭＨｚ）であった。
　上述した「基本ＢＣＩ試験結果」から、測定周波数が０～４００ＭＨｚの範囲においては、実施例１～７のように、実装基板２１０の接地系統に接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続することにより、比較例のように、実装基板２１０の接地系統に接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続しない場合と比べて、出力電圧（出力信号）に重畳されるノイズが低減されていることがわかる。また、比較例のように、給電系統および信号系統のみにフェライトビーズを接続する（接地系統にはフェライトビーズを接続しない）構成とした場合には、出力電圧（出力信号）に重畳されるノイズが低減されないこともわかる。
　続いて、測定周波数の範囲を０～１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）とした場合の、「拡張ＢＣＩ試験結果」について説明を行う。
　実施例１では、出力電圧変動量が１１ｍＶ（２６６ＭＨｚ）であり、実施例２では、出力電圧変動量が２０ｍＶ（５６６ＭＨｚ）であり、実施例３では、出力電圧変動量が３５ｍＶ（５７７ＭＨｚ）であり、実施例４では、出力電圧変動量が５４ｍＶ（５６６ＭＨｚ）であった。また、実施例５では、出力電圧変動量が２０８ｍＶ（５７７ＭＨｚ）であり、実施例６では、出力電圧変動量が１５１５ｍＶ以上（５６６ＭＨｚ）であり、実施例７では、出力電圧変動量が１５１５ｍＶ以上（５６６ＭＨｚ）であった。これに対し、比較例では、出力電圧変動量が１５１５ｍＶ以上（５６６ＭＨｚ）であった。ここで、実施例で使用した測定系における出力電圧変動量の上限値が１５１５ｍＶとなっている。したがって、「１５１５ｍＶ以上」というのは、出力電圧変動量の測定限界を超えていることを意味している。したがって、実施例６、７および比較例では、出力電圧の最大値（ＭＡＸ）の上限を超える結果が得られており、実際の出力電圧変動量は、上記数値（１５１５ｍＶ）よりも大きいものと推定される。
　上述した「拡張ＢＣＩ試験結果」から、測定周波数が０～１０００ＭＨｚの範囲においては、実施例１～３のように、実装基板２１０の接地系統に、測定周波数の範囲においてリアクタンス成分Ｘが０とはならない（０Ω超）接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続することにより、実施例４～７のように、実装基板２１０の接地系統に、測定周波数の範囲においてリアクタンス成分Ｘが０となる接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続した場合と比べて、出力電圧（出力信号）に重畳されるノイズが低減されていることがわかる。また、当然のことながら、実施例１～３のように、実装基板２１０の接地系統に、測定周波数の範囲においてリアクタンス成分Ｘが０とはならない接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続することにより、比較例のように、実装基板２１０の接地系統に接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続しない場合と比べて、出力電圧（出力信号）に重畳されるノイズが低減されていることもわかる。
　ここで、測定周波数の範囲においてリアクタンス成分Ｘが０とはならないフェライトビーズとは、そのフェライトビーズの自己共振周波数が、測定周波数の範囲よりも高く設定されていることと同義である。
　なお、本実施形態では、圧電素子１０を用いて内燃機関１の燃焼圧を検出する圧力検出装置５を例として説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば、温度、湿度あるいは流量など、各種物理量を検出する検出装置や、この検出装置を含む検出システムに適用してもかまわない。
１…内燃機関、２…シリンダブロック、３…ピストン、４…シリンダヘッド、５…圧力検出装置、６…制御装置、８…伝送ケーブル、１０…圧電素子、２１…回路基板部、２２…伝導部材、２３…覆い部材、３０…ハウジング、８０…コネクタ、８１…第１ケーブル、８２…第２ケーブル、８３…第３ケーブル、１００…センサ部、２００…信号処理部、２１０…実装基板、２１１…プリント配線基板、２１２…積分回路、２１３…増幅回路、２１４…受電用フェライトビーズ、２１５…出力用フェライトビーズ、２１６…接地用フェライトビーズ、３００…保持部材

Claims (6)

  1. 　物理量の変化を検出する検出素子と、
    　前記検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、
    　外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、
    　誘導性を示し且つ前記接地端子と前記処理回路におけるグランドとに接続される誘導性素子と
    を含む検出装置。
  2. 　前記誘導性素子が、低周波領域ではリアクタンス成分が支配的となり、高周波領域では抵抗成分が支配的となる誘導／抵抗素子で構成されることを特徴とする請求項１記載の検出装置。
  3. 　前記誘導／抵抗素子のリアクタンス成分の大きさが、０Ｈｚを超え且つ４００ＭＨｚ以下の周波数範囲において０Ω超であることを特徴とする請求項２記載の検出装置。
  4. 　前記誘導／抵抗素子のインピーダンスの大きさが、１００ＭＨｚにおいて０Ωを超え且つ５０Ω以下であることを特徴とする請求項２または３記載の検出装置。
  5. 　前記誘導／抵抗素子がフェライトビーズで構成されるとともに、当該フェライトビーズの自己共振周波数が４００ＭＨｚ超であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載の検出装置。
  6. 　物理量の変化を検出する検出素子と、当該検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、誘導性を示し且つ当該接地端子と当該処理回路におけるグランドとに接続される誘導性素子とを含む検出装置と、
    　前記処理回路に電源電圧を供給するための供給線と、当該処理回路から出力される出力信号を伝送するための伝送線と、当該処理回路の前記接地端子と接続するための接地線とを介して前記検出装置に接続され、当該検出装置に当該電源電圧を供給するとともに当該検出装置から入力される当該出力信号に処理を施す供給／処理装置と
    を含む検出システム。
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