JP2002504676A - 差圧センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、可動アーマチャがセンサの変形可能膜（７）から成る２重差動コンデンサに基づいて動作するセンサであって、膜の両側に位置し、接続手段（８）によって膜の周縁領域に接続された、第１（１３ａ）および第２（１３ｂ）の相互接続された両面回路から成り、センサ・ハウジング（１）の中に組み込まれた、コンデンサのキャパシタンス・レベルの測定回路（１３）を備え、膜（７）に面した前記回路の面がそれぞれコンデンサのアーマチャ（１１、１２）をはめ込むのに使用され、膜（７）の反対側の前記回路の面がそれぞれいずれか一方の固定アーマチャの方に向かっての膜変位に感応する構成部品をはめ込む領域を含み、測定回路（１３）の残りの部分を形成する構成部品をはめ込む後者の面の一方に、寄生容量レベルに無感応な領域がさらに設けられたセンサに関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、一体に組み立てられた２つの部分から形成され、これらの間に閉じ
た内部空洞を画定するハウジングと、前記内部空洞を、ハウジングの前記部分の
中にそれぞれ形成された２つの開口によって加圧流体源に連通した相互には連通
していない２つのチャンバに分割する変形可能な膜であって、この膜を、センサ
のハウジング内のこの膜によって形成された中央可動極板の両側に動かないよう
に取り付けられた別の２枚の極板に関連付けることによってこの膜が第１および
第２の可変容量コンデンサの極板を構成するように作られた膜と、２つのチャン
バ内に存在する圧力の差に起因する膜の変形に感応して、前記圧力差を表す電気
信号を生じるセンサ手段を備えた差圧センサに関する。

【０００２】 （発明の背景） 現在、この種のセンサは特に、非常に小さな圧力差（１Ｐａ未満）を測定する
のに使用されている。単一のコンデンサの原理ではなく差動コンデンサ対の原理
に基づいて動作することから、これらのセンサは、圧力測定に影響を与える温度
の影響に対する感度が低い。このような温度の影響は、差圧センサの製造におい
て解決すべき主たる障害となっている。実際に最も頻繁に見られるものには２つ
の種類がある。１つは、変位が非常に小さいときでさえも「圧力ゼロ（ｐｒｅｓ
ｓｕｒｅ ｚｅｒｏ）」の変動を引き起こす膜の変形（例えば膨張）であり、２
つめは、センサの部品（極板、膜、ハウジング部分など）が変形した場合の測定
装置の感度（Ｖ／Ｐａで測定される）の変動である。例えば、温度変化によって
生じた約１μｍの膜変位が、測定では１Ｐａの圧力差として解釈されることが認
められている。前述のセンサの利点は構造が対称であることによって与えられ、
これによってセンサは温度の影響を補償することができる。すなわち、第１の可
変コンデンサのキャパシタンスの増大および低減が生じると、第２の可変コンデ
ンサのキャパシタンスの対応する低減および増大がそれぞれ引き起こされる。

【０００３】 しかしキャパシタンス・センサはいくつかの問題を提示する。問題の１つは、
センサの機械的構造に関係し、極板と膜との間の距離の非常にわずかな変動が測
定をゆがめるので、第１に作動温度範囲にわたって機械的寸法を維持するためそ
れぞれの極板がハウジングの対応する部分を貫通する部分の密封を保証し、第２
に極板の対称設定を保証しなければならない絶縁材料の使用にコストがかかるこ
とから生じる。

【０００４】 この種センサの他の基本的問題は、センサを測定装置に接続する配線であって
、圧力および温度の関数として経時的に変化するキャパシタンスに対して重要な
漂遊容量を生じる配線に起因する。漂遊容量の事例、特に、それぞれの極板をセ
ンサのハウジングに対して接地する電線に起因した漂遊容量の事例が多く認めら
れる。前記接地は、それぞれの極板を測定装置に接続する電線の近くに位置する
という欠点を有する。漂遊容量はまた、それぞれの極板のブシュとセンサのハウ
ジングのブシュに関連付けられた部分との間にも生み出される。電線が動くと、
センサを構成する部品の変形または特性の変動の影響で生じるのと同じ程度のキ
ャパシタンスの変動が起こる可能性があるので、これらの漂遊容量の存在は圧力
差の測定の正確さに有害なだけであることが容易に理解される。

【０００５】 最後に、この種のセンサでしばしば起こる他の問題に触れる。この問題は、ち
り、腐食、水分などが測定をゆがめる潜在的な欠陥を生み出すことを防ぐために
膜を常時絶縁しておかなければならないことである。実際、絶縁膜および中間誘
電流体がしばしば使用され、変形可能な測定膜は絶縁膜間の流体中に浸される。
その結果、センサの製作が難しくなり、センサのコストも高くなる。

【０００６】 （発明の目的および概要） したがって本発明の目的は、簡単に製造でき、低コストで、非常に小さな、例
えば約１Ｐａ以下の圧力差を測定することができ、温度変動およびセンさが動作
する環境の変動に対して非常に感度が低い圧力センサを提供することにある。

【０００７】 本発明の他の目的は、センさ構成部品の漂遊容量に対して比較的感応しにくい
圧力センサを提供することにある。

【０００８】 そのため本発明の差圧センサでは、センサ手段が第１および第２の可変容量コ
ンデンサの対応するキャパシタンスを測定する測定回路を備え、前記回路が、そ
れぞれのチャンバが連通した２つの部分に分割されるように、連通していない２
つのチャンバ内の膜の近くに、かつ前記膜と平行にそれぞれ配置された、膜のサ
イズと類似のサイズを有する相互接続された第１および第２の両面回路から成り
、前記相互接続回路が接続手段によって膜の周縁領域に固定され、変形可能膜に
面した回路の面がそれぞれ対応する第１または第２の可変容量コンデンサの固定
極板をその上に取り付ける領域を含み、膜とは反対側の回路の面がそれぞれ、い
ずれか一方の固定極板の方へ向かっての膜の変位に感応する構成部品をその上に
装着する領域、および漂遊容量に無感応な領域を含み、前記領域がそれぞれ回路
の周縁領域によって構成され、測定回路の残りの部分を形成する構成部品を装着
するための漂遊容量に無感応な別の領域が膜とは反対側の前記面の一方に設けら
れる。

【０００９】 本発明のその他の特性および利点は、添付図面に関して述べた本発明の好まし
い実施形態の以下の説明からより明らかとなる。

【００１０】 （より詳細な説明） 図１および図２に示す圧力センサは、ねじ４によって一体に組み立てられ、そ
れらの間に円筒形であることが好ましい閉じた内部空洞５を画定する類似した２
つの部分２および３から成るハウジング１を備える。図１から分かるようにハウ
ジングは円形であるが、当然ながらこれを別の形状、例えば長方形にすることも
できる。圧力を測定する流体と両立するエラストマー材料またはガスケット材料
製のシーリング・ガスケット６が、ハウジング１の２つの部分２と３の間に挿入
される。図２を参照すると、ハウジングの部分２および３は断面が皿形であり、
所定の厚さの平らな主壁２ａおよび３ａ、ならびに所定の高さの周縁壁２ｂおよ
び３ｂを有する。周縁壁２ｂおよび３ｂは、それらに関連した主壁２ａおよび３
ａに対して実質的に垂直に延び、次いで前記主壁に対して平行に延び、それぞれ
の自由端がそれぞれ下方および上方へ曲がって終端する。

【００１１】 ハウジング１の内部空洞５は、変形可能な膜または隔膜７によって連通してい
ない２つのチャンバ５ａおよび５ｂに分割される。膜７は一般に円形であり、断
面の輪郭が波打った環状部分７ａ、および後により詳細に説明する接続手段８に
よってハウジング１の部分２と３の間に挟持された平らな周縁環状部分７ｂを含
む。

【００１２】 ハウジングの部分２は、ダクト（図示せず）によってチャンバ５ａが圧力Ｐ１
の第１の流体源（図示せず）に連通するのを可能にする開口９ａが貫通した軸継
手９を含む。さらにハウジング１の部分３は、ダクト（図示せず）によってチャ
ンバ５ｂが圧力Ｐ２下の第２の流体源（図示せず）に連通するのを可能にする開
口１０ａが貫通した軸継手１０を含む。軸継手９および１０はそれぞれ、ハウジ
ング１の部分２および３と一体に形成されているように示されているが、軸継手
９および１０を、適当な手段、例えばねじ係合によってハウジングの部分２およ
び３に固定された別個の部品として構成することもできる。

【００１３】 チャンバ５ａおよび５ｂ内にそれぞれ存在する圧力Ｐ１とＰ２が異なるとき膜
７は変形する。前記変形の大きさおよび方向が圧力差Ｐ１−Ｐ２の値および符号
の指示を与える。したがって周知の圧力センサと同様にこの圧力センサは、膜７
の変形に感応し圧力差Ｐ１−Ｐ２を表す電気信号を生成する手段を含む。

【００１４】 本発明の圧力センサの前述の実施形態では、膜７が、２つの可変容量コンデン
サＣ１およびＣ２の極板を構成するように作られる。そのためには、膜７を、セ
ンサのハウジング１内の膜７によって形成された可動の中央極板の両側に動かな
いように取り付けた２枚の極板１１および１２に関連付ける。圧力差Ｐ１−Ｐ２
が存在する場合には膜７が変形し、これによって波打った輪郭を有するその環状
部分７ａがその面に垂直な方向に変位し、センサ手段が、膜７の中央環状部分７
ａの変位の値を測定し、その変位の方向を上（Ｐ２＞Ｐ１）または下（Ｐ２＜Ｐ
１）で指示するように配置される。本発明の圧力センサは差動コンデンサ対の原
理に基づいて動作するので、センサ手段は、第１および第２の可変容量コンデン
サの対応するキャパシタンスＣ１およびＣ２を測定することによって測定を実行
する。

【００１５】 図２を参照すると本発明ではセンサ手段が、第１および第２の可変容量コンデ
ンサのキャパシタンスＣ１およびＣ２を測定する測定回路１３を備える。この回
路は、第１の回路１３ａおよび第２の回路１３ｂから成る。回路１３ａおよび１
３ｂは周知の種類のプリント回路であり、それぞれが両面基板を含み、回路１３
ａの基板の厚さは回路１３ｂの基板の厚さと同じである。基板の形状およびサイ
ズは膜７のものと実質的に同じであり、基板はそれぞれ、ハウジング１の連通し
ていないチャンバ５ａおよび５ｂの内部の、前記膜に近く、膜から等距離にあっ
て、膜７の面に実質的に平行な面内に配置される。回路１３ａおよび１３ｂの外
側の周縁領域はガスケット６によって、ハウジング１の部分２および３の対応す
る周縁壁２ｂおよび３ｂにそれぞれ接続される。回路１３ａおよび１３ｂの内側
の周縁領域は前述の接続手段８によって、膜７の上部および下部周縁領域にそれ
ぞれ接続される。図２に示した実施形態では接続手段８が、ハウジング１の部分
２および３の周縁壁２ｂと３ｂの間に互いの上に正確に配置され、かつその間に
膜７の平らな周縁部分７ｂが狭持された、円形で金属製の全く同じ２つのシム８
ａおよび８ｂによって構成される。膜７とシム８ａおよび８ｂとの間の密封、な
らびにシム８ａおよび８ｂと回路１３ａおよび１３ｂとの間の密封は、適当な接
着剤によって容易に得ることができる。この構成の結果、回路１３ａおよび１３
ｂの周縁領域は、ハウジング１の部分２および３に対して接地され、膜７の周縁
領域はシム８ａおよび８ｂと接触しているので、この領域も接地される。膜７の
この構成を従来技術の項に記載した膜の構成と比較した場合、膜７の平らな周縁
部分７ｂがセンサのハウジング１の部分２および３に直接に固定されないため、
温度変動の影響下での周縁部分７ｂの膨張あるいは収縮でさえもが軽減されるこ
とが分かる。特にガスケット６、膜７とシム８ａおよび８ｂの間の接着材、なら
びにシム８ａおよび８ｂと回路１３ａおよび１３ｂの間の接着材が存在する結果
、温度に起因する変動を容易に吸収することができる。加えて、膜７、シム８ａ
および８ｂ、ならびに回路１３ａおよび１３ｂの膨張率が、熱膨張または収縮の
危険をさらに限定する適当な態様において、選択される。

【００１６】 図３から分かるとおり、回路１３ａと１３ｂの相互電気接続を保証するためシ
ム８ａおよび８ｂが有利に使用される。図１および図３を参照すると、前記シム
がそれぞれ第１および第２のブシュを含み、２つのシム８ａと８ｂが正確に重ね
合わされた結果、これらのブシュが一致して、２つの連続するブシュＴＲＡ１お
よびＴＲＡ２が形成される。これらのそれぞれのブシュは、第１および第２の回
路１３ａおよび１３ｂの基板を貫通する第１または第２の導体、例えば金属棒Ｔ
１および金属棒Ｔ２を有する。棒Ｔ１およびＴ２の対応する第１の自由端は回路
１３ａの第１および第２のトラック１４ａおよび１５ａとそれぞれ接触し、棒Ｔ
１およびＴ２の対応する第２の自由端は回路１３ｂの第１および第２のトラック
１４ｂおよび１５ｂとそれぞれ接触する。後に説明するようにトラック１４ａ、
１５ａ、１４ｂおよび１５ｂは回路１３ａおよび１３ｂの特別な領域、具体的に
は漂遊容量に対して無感応な領域の中に位置する。

【００１７】 図２を参照すると、第１および第２の回路１３ａおよび１３ｂの膜７に面した
面はそれぞれ、第１および第２の可変容量コンデンサＣ１およびＣ２のそれぞれ
の固定極板１１および１２がその上に印刷された中央環状領域を含む。可変容量
コンデンサは円形で、半径が膜７ならびに回路１３ａおよび１３ｂの半径の１／
３よりもわずかに小さく、それぞれの軸が開口９ａおよび１０ａの軸と一致する
ように配置される。２枚の極板の他にこれらの面に取り付けるよう設計された構
成部品はない。

【００１８】 極板内のブシュを排除できるだけでなく、それらを取り囲む高価な絶縁材料も
排除できるため、極板１１および１２のこのような配置は、従来技術の項で記載
したものよりもはるかに単純になる。さらに、極板１１および１２が回路１３ａ
および１３ｂ上に直接に印刷されること、および回路１３ａと１３ｂの間の距離
がシム８ａおよび８ｂの厚さによって決定されることは、膜７から極板１１およ
び１２までの距離が温度変動の影響で変化する危険を排除できることを意味する
。最後に、前記配置によって、以前には極板のブシュとセンサのハウジング部品
の間、および極板とセンサのハウジング部品の間に生み出された漂遊容量を排除
することが可能となり、極板１１および１２が接地として選択されたセンサの周
縁領域から離れた領域にある限り、前記漂遊容量はもはや存在しえない。

【００１９】 圧力を測定する気体に起因するさまざまなちりの粒子および小さな水滴が極板
１１および１２に到達することを防ぐため、回路１３ａの両側に形成されたチャ
ンバ５ａの部分および回路１３ｂの両側に形成されたチャンバ５ｂの部分は、回
路１３ａ内に形成された複数の貫通孔Ｏ１（１つだけを示す）、および回路１３
ｂ内に形成された複数の貫通孔Ｏ２（１つだけを示す）を介して相互に連通する
ように構成される。貫通孔Ｏ１およびＯ２の直径は、ちりの粒子または小さな水
滴がこれらの貫通孔を通過することがないように決められ、前記貫通孔は、それ
ぞれに関連した流体供給開口９ａおよび９ｂと整列しないように配置される。回
路１３ａおよび１３ｂ、ならびにそれらの対応する貫通孔Ｏ１およびＯ２は、従
来技術で使用され、先に述べた絶縁膜に完全に取って代わろうとするものでない
ことは確かである。しかしそれらの存在は、測定をゆがめる膜のさまざまな欠陥
を軽減し、また前記解決法のほうがはるかに安価である。

【００２０】 さらに図２を参照すると、回路１３ａおよび１３ｂの膜７とは反対側の面はそ
れぞれ、固定された極板１１および１２のどちらか一方のほうに向かっての膜の
変位に感応する領域を含む。明らかにこれらの領域は、極板１１によって画定さ
れた領域の上方および極板１２によって画定された領域の下方にそれぞれ位置す
る。後により詳細に説明するように、第１のコンデンサの可変キャパシタンスＣ
１の変動に感応する構成部品Ｒ１およびＤ１、ならびに第２のコンデンサのキャ
パシタンスＣ２の変動に感応する構成部品Ｒ２およびＤ２が、膜７の変位に感応
する領域上にそれぞれ装着される。回路１３ａおよび１３ｂのそれぞれの前記領
域に対する前記構成部品は同じものである。別の領域、詳細には漂遊容量に無感
応な領域が膜７とは反対側の回路１３ａおよび１３ｂの面の一方、例えば第１の
回路１３ａの面に形成される。後により詳細に明らかにするように、前記領域は
、測定回路１３の残りの部分を形成する構成部品（図示せず）を装着するように
設計される。

【００２１】 次に図４、図５および図６を参照して、回路１３ａおよび１３ｂに関連した膜
７の変位に感応するそれぞれの領域の内容、および回路１３ａの漂遊容量に無感
応な領域の内容を電子的観点から詳細に説明する。

【００２２】 図４は、測定回路１３の簡略電子図である。この回路が、回路１３の電源部分
を構成し、正弦波電圧を供給することが好ましい破線枠中に示す第１の部分１６
、回路１３の真にアクティブな部分、すなわち膜７の変位に感応する部分を構成
する第２の部分１７、および部分１６と同様に破線枠の中に示す回路１３の出口
部分を構成する第３の部分１８を含んでいることが分かる。より具体的には部分
１７は、回路１３の電源部分１６に接続された対応する第１の端部、ならびに回
路１３の出口部分１８に接続された対応する第２の端部を有する２つの対称枝路
ＢＲ１およびＢＲ２を含み、それぞれの枝路ＢＲ１およびＢＲ２で受け取られる
信号の振幅は測定するキャパシタンスＣ１およびＣ２によって決まる。

【００２３】 部分１７の対称枝路ＢＲ１およびＢＲ２は、第１に、ともに接地された可変コ
ンデンサＣ１およびＣ２にそれぞれ直列に接続された同じ抵抗の固定抵抗器Ｒ１
およびＲ２によって構成され、第２に、抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１の間に生成
された正弦波信号の正のピークおよび抵抗器Ｒ２とコンデンサＣ２の間に生成さ
れた正弦波信号の負のピークをそれぞれ検出するようにＲ１とＣ１の間、および
Ｒ２とＣ２の間にそれぞれ接続された対応するアノードおよび対応するカソード
を有し、同じ特性を有するダイオードＤ１およびＤ２によって構成されることが
好ましい。

【００２４】 回路１３の電源部分１６は、交流源Ｖを含み、前記電源に接続された枝路ＢＲ
１およびＢＲ２の固定抵抗器Ｒ１およびＲ２の端子に正弦波電圧を供給すること
が好ましい。膜７の変位に感応する部分１７が対称であるため、枝路ＢＲ１およ
びＢＲ２でそれぞれ得られる電圧の値は等しく、枝路ＢＲ２の電圧は枝路ＢＲ１
の電圧と正反対である。交流源Ｖによって供給される正弦波電圧が望ましくない
直流成分を含まず、加えてその中心が正確にゼロであることが有利である。これ
は、正弦波電圧に含まれる可能性がある直流成分を排除するため減結合コンデン
サＣｄを交流源Ｖと直列に接続し、交流源Ｖによって供給された正弦波電圧の中
心をゼロに置く働きをする接地されたチョークＬを接続する周知の態様で達成さ
れる。

【００２５】 周知の態様では回路１３の出口部分１８が、アクティブ部分１７のダイオード
Ｄ１のカソードおよびダイオードＤ２のアノードにそれぞれ接続された２つの対
称枝路ＢＲ３およびＢＲ４から成るブリッジ接続を含む。対称枝路ＢＲ３および
ＢＲ４は、キャパシタンスが同じでともに接地された固定コンデンサＣ３および
Ｃ４にそれぞれ直列に接続された同じ抵抗の固定抵抗器Ｒ３およびＲ４によって
構成されることが好ましい。コンデンサＣ３およびＣ４は、測定回路１３の出口
部分１８に直流が流れるようにダイオードＤ１のカソードおよびダイオードＤ２
のアノードのところでそれぞれ得られるピークの交流成分を排除する働きをする
。直流が流れる抵抗器Ｒ３およびＲ４の存在は、膜７の両側に存在する圧力の差
Ｐ１−Ｐ２を示すキャパシタンス差Ｃ１−Ｃ２の関数である直流電圧を例えば枝
路ＢＲ４で測定することを可能にする。

【００２６】 示した図では、Ｒ１およびＲ２が５．１１ｋΩ、Ｒ３およびＲ４が１０ｋΩ、
Ｃ３およびＣ４が１ｎＦである。差Ｐ１−Ｐ２がゼロのとき、Ｒ３およびＲ４を
流れる電流は０．２ｍＡ、電圧Ｕは０Ｖである。

【００２７】 回路１３の図４から、電源部分１６が漂遊容量に無感応であることが分かる。
キャパシタンスＣ１およびＣ２は、枝路ＢＲ１およびＢＲ２でそれぞれ生成され
る正弦波信号の振幅および位相を同じ様に変化させるため、漂遊容量はキャパシ
タンス差Ｃ１−Ｃ２に影響しない。回路１３の出口部分１８は直流を通すため、
これも漂遊容量に対して無感応である。最後に、枝路ＢＲ１およびＢＲ２は交流
源Ｖによって供給された正弦波電圧によって励振されるので、これらだけが漂遊
容量に感応する。したがって本発明は、従来のキャパシタンス測定回路と比較し
てキャパシタンス測定回路１３が漂遊容量によってほとんど影響されない差圧セ
ンサを提供する。回路１３の部分１６および１８は漂遊容量に対して無感応であ
るので、ブシュＴＲＡ１およびＴＲＡ２を介して回路１３ａと１３ｂの間に電気
接続が実施されるようにこれらの部分を選択することが適当である。そのため、
図４から分かるように、ブシュＴＲＡ１の中に含まれる棒Ｔ１が、トラックＰ１
を介して回路１３ａのＣｄとＬの間に接続された自由端、およびトラックＰ２を
介して回路１３ｂのＲ２に接続された自由端を有し、ブシュＴＲＡ２の中に含ま
れる棒Ｔ２が、トラックＰ３を介して回路１３ａのＣ４に接続された自由端、お
よびトラックＰ４を介して回路１３ｂのＤ２のアノードに接続された自由端を有
する。

【００２８】 図５および図６から分かるように、測定回路１３の構成部品は全て表面実装さ
れることが好ましい。より正確には図５を参照すると、第１の可変コンデンサの
キャパシタンスＣ１の変動に感応する部分１７の枝路ＢＲ１が、膜７とは反対側
の回路１３ａの面の中間環状領域内に装着される。前記中間環状領域はさらに、
説明または図示されていない当業者には周知の電源部分１６の構成部品を装着す
る領域、および回路１３の出口部分１８の構成部品Ｃ３、Ｃ４、Ｒ３およびＲ４
を装着する領域を構成する。より正確には図６を参照すると、第２の可変コンデ
ンサのキャパシタンスＣ２の変動に感応する枝路ＢＲ２が回路１３ｂの膜７とは
反対側の中間環状領域内に装着される。回路１３ａおよび１３ｂをセンサのハウ
ジング１に組み込むのに接続電線を必要としないこと、さまざまな構成部品間の
接続が、移動する可能性のある電線ではなく印刷されたトラックによって構成さ
れること、および極板１１および１２がそれぞれ、膜７の変位に感応する回路１
３の電気部分から回路１３ａおよび１３ｂの基板によっていくぶん分離されるこ
とから、回路１３ａおよび１３ｂのこの種のアーキテクチャが有害な漂遊容量の
出現の問題を解決するのに非常に適当であることが分かる。その結果、差圧測定
がはるかに正確になる。

【００２９】 温度の影響をさらに低減させるため、圧力センサの構成部品は適当な材料から
製作される。例えば、回路１３ａおよび１３ｂがガラス繊維を充填したエポキシ
樹脂製の基板を含み、金属シム８ａおよび８ｂならびに膜７がスチールから製作
される。

【００３０】 以上に説明した差圧センサの実施形態はもちろん、純粋に例示的かつ非限定的
な例として示したものであり、当業者なら、本発明の範囲を逸脱することなく多
くの変更を容易に実施することができる。したがって具体的には、図７に示すよ
うに接続手段８が、２つのシム８ａおよび８ｂの代わりに１つのシム８’ａを含
んでもよい。この場合、膜７の周縁部分７ｂは、シム８’ａの底面と回路１３ｂ
の外側の周縁領域との間に狭持され、さらに、傾斜部分７ｃによって膜７の部分
７ａに接続される。したがって接続手段８の組立ては簡略化され、傾斜部分７ｃ
によって機械的に補強されるために感度は維持されたまま膜７は強くなる。最後
に、単一のシム８’ａが存在する結果、真に圧力に感応する部分である膜７の部
分７ａが、２つのシムを有する接続手段を使用するよりも妨害されにくくなる。
これは、２つのシムどうしの組立てでは（シムがわずかによれるなど）多かれ少
なかれ巧拙があるためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の圧力センサのハウジングを上から見た図である。

【図２】 図１の線Ｉ−Ｉで切ったセンサの断面図である。

【図３】 膜を第１および第２の回路に接続する接続手段を示す、図１の線II−IIで切っ
たセンサの周縁部の一部の断面図である。

【図４】 センサに接続された測定回路の簡略電子図である。

【図５】 膜とは反対側の第１の回路の面に構成部品が装着されたところを示す図である
。

【図６】 膜とは反対側の第２の回路の面に構成部品が装着されたところを示す図である
。

【図７】 膜を第１および第２の回路に接続する接続手段の一変形形態の簡略断面図であ
る。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密封するように一体に組み立てられた２つの部分から形成さ
   れ、前記部分間に閉じた内部空洞を画定するハウジングと、前記内部空洞を、ハ
   ウジングの前記部分の中にそれぞれ形成された２つの開口によって加圧流体源に
   連通した相互には連通していない２つのチャンバに分割する変形可能な膜であっ
   て、この膜を、センサのハウジング内で、この膜によって形成された中央可動極
   板の両側に動かないように取り付けられた別の２枚の極板に関連付けることによ
   ってこの膜が第１および第２の可変容量コンデンサの極板を構成するように作ら
   れた膜と、２つのチャンバ内に存在する圧力の差に起因する膜の変形に感応して
   、前記圧力差を表す電気信号を生成するセンサ手段を備える差圧センサにおいて
   、センサ手段が、第１および第２の可変容量コンデンサの対応するキャパシタン
   スを測定する測定回路を備え、前記回路が、それぞれのチャンバが連通した２つ
   の部分に分割されるように、連通していない２つのチャンバ内で膜の近くに、か
   つ前記膜と平行にそれぞれ配置された、膜のサイズと類似のサイズを有する相互
   接続された第１および第２の両面回路から成り、前記相互接続回路が接続手段に
   よって膜の周縁領域に固定され、変形可能膜に面した回路の面がそれぞれ、対応
   する第１または第２の可変容量コンデンサの固定極板をその上に取り付ける領域
   を含み、膜とは反対側の回路の面がそれぞれ、いずれか一方の固定極板の方へ向
   かっての膜の変位に感応する構成部品をその上にそれぞれ装着する各領域、およ
   び漂遊容量に無感応な各領域を含み、前記領域がそれぞれ回路の周縁領域によっ
   て構成され、測定回路の残りの部分を形成する構成部品を装着するために漂遊容
   量に無感応な別の領域が膜とは反対側の前記面の一方に設けられた差圧センサ。
2. 【請求項２】 前記第１および第２の回路の周縁領域が測定回路の接地を形
   成する、請求項１に記載のセンサ。
3. 【請求項３】 前記膜とは反対側の一方の回路の面に設けられた、漂遊容量
   に無感応な前記領域が測定回路の電源部分および出口部分から成る、請求項１に
   記載のセンサ。
4. 【請求項４】 前記膜の変位に感応する、前記第１および第２の回路の面の
   前記対応する領域がそれぞれ、測定回路の電源部分に接続された対応する第１の
   端部を有する２つの対称枝路を備え、それぞれの枝路で受け取られる信号の振幅
   が測定するキャパシタンスによって決まる、請求項１に記載のセンサ。
5. 【請求項５】 前記膜の変位に感応する前記対称枝路がそれぞれ、第１に、
   接地された可変コンデンサに直列に接続された固定抵抗器によって、第２に、自
   身に関連付けられた固定抵抗器と可変コンデンサの間に接続されたアノードまた
   はカソードを有するダイオードによって構成される、請求項４に記載のセンサ。
6. 【請求項６】 前記膜とは反対側の一方の回路の面に設けられた、漂遊容量
   に無感応な前記領域が測定回路の電源部分および出口部分から成り、測定回路の
   電源部分が前記電源に接続されたそれぞれの枝路の固定抵抗器の端子に電圧を供
   給する交流源を含み、供給された交流電圧が直流成分を含まずその中心がゼロで
   ある、請求項５に記載のセンサ。
7. 【請求項７】 前記膜とは反対側の一方の回路の面に設けられた、漂遊容量
   に無感応な前記領域が測定回路の電源部分および出口部分から成り、測定回路の
   出口部分が、それぞれの枝路のダイオードのアノードまたはカソードに接続され
   た２つの枝路を有するブリッジ接続を含み、ブリッジのそれぞれの枝路が、膜の
   両側に存在する圧力差を表す直流電圧Ｕがブリッジの枝路のいずれか一方の端子
   のところで測定されるように固定コンデンサおよび固定抵抗器を関連付けること
   によって構成される、請求項５に記載のセンサ。
8. 【請求項８】 前記膜と第１および第２の回路それぞれとの間の前記接続手
   段が、第１の回路と第２の回路の間の電気接続および膜の接地を保証する、請求
   項１に記載のセンサ。
9. 【請求項９】 前記接続手段が、第１および第２の回路の対応する周縁領域
   間に挿入された少なくとも１つの金属シムを備え、前記シムが、膜の周縁領域と
   直接接触し、これによって前記膜を接地する１つの面を有し、それを貫通する各
   導体をそれぞれが有する複数のブシュを含み、前記ブシュが各周縁領域において
   第１および第２の回路の基板を貫通し、導体の自由端が第１の回路のトラックお
   よび第２の回路のトラックとそれぞれ接触し、前記トラックが回路の面の、漂遊
   容量に無感応な領域内に位置する、請求項８に記載のセンサ。
10. 【請求項１０】 センサの連通していないそれぞれのチャンバの２つの連通
    部分どうしが、それぞれのチャンバに関連した回路内に形成され、加圧流体を供
    給する関連開口と整列しないように配置された少なくとも１つの貫通孔を介して
    互いに連通する、請求項１に記載のセンサ。