JP3488758B2 - Pressure transmitter and method of assembling pressure transmitter - Google Patents
Pressure transmitter and method of assembling pressure transmitterInfo
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、圧力伝送器および圧力
伝送器の組立方法に係り、より詳細には、受圧面とその
背面との圧力差によるダイヤフラムの変形を電気信号に
変換する圧力検出部と、この圧力検出部が検出した電気
信号に増幅等の処理を施す信号処理部とを同一ケース内
に収容してなる圧力伝送器およびその圧力伝送器の組立
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure transmitter and a method for assembling the pressure transmitter. More specifically, the present invention relates to a pressure detector for converting a deformation of a diaphragm due to a pressure difference between a pressure receiving surface and a rear surface thereof into an electric signal. The present invention relates to a pressure transmitter and a method for assembling the pressure transmitter in which a unit and a signal processing unit that performs processing such as amplification on an electric signal detected by the pressure detection unit are housed in the same case.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来この種の圧力伝送器(圧力変換器)
は、例えば図8に示すように構成されている。図8にお
いて、5lは例えば、ガスタンクのような被測定対象に
結合される雄ねじからなる結合部51bを有する金属製
の導入部材であり、この導入部材51の中心軸部には、
被測定流体を導入する圧力導入路5laが穿設されてい
る。2. Description of the Related Art Conventional pressure transmitters (pressure transducers) of this type
Is configured, for example, as shown in FIG. In FIG. 8, 5l is a metal introducing member having a connecting portion 51b formed of a male screw that is connected to an object to be measured such as a gas tank, and the central shaft portion of the introducing member 51 is
A pressure introducing passage 5la for introducing the fluid to be measured is provided.
【0003】導入部材5lの結合部51bと反対の端部
には、金属製のダイヤフラム52aと一体の剛性を有す
る起歪体52の一端が溶接等により気密に固着されてお
り、上記ダイヤフラム52aの内面と導入部材5lの端
面間には、圧力導入路5laを介して導入される被測定
流体が貯溜される受圧室52bが形成されている。ダイ
ヤフラム52aの受圧面とは反対の背面側には、受圧面
と背面との圧力差によるダイヤフラム52aの変形を電
気信号に変換するひずみゲージSGが接着されている。At one end of the introducing member 5l opposite to the connecting portion 51b, one end of a flexure element 52 having rigidity integral with the metal diaphragm 52a is airtightly fixed by welding or the like. A pressure receiving chamber 52b is formed between the inner surface and the end surface of the introducing member 5l to store the fluid to be measured introduced through the pressure introducing passage 5la. A strain gauge SG that converts deformation of the diaphragm 52a due to a pressure difference between the pressure receiving surface and the back surface into an electric signal is attached to the back surface side of the diaphragm 52a opposite to the pressure receiving surface.
【0004】ダイヤフラム52aに対向するように配設
された基板53には、ひずみゲージSGのゲージタブに
接続されたゲージリードが接続されている。この基板5
3に対向するように配設された気密端子54が、起歪体
52の他端(図8において上端)に抵抗溶接により気密
に固着されている。この気密端子54に植設された導電
ピン54aは、図1において下面側の上記基板53の導
電パターンと上面側の増幅器、ブリッジ平衡調整回路、
等の信号処理部55の回路素子とを気密を保持した状態
で信号・電源の授受を司るものである。A gauge lead connected to a gauge tab of the strain gauge SG is connected to the substrate 53 arranged so as to face the diaphragm 52a. This board 5
An airtight terminal 54 arranged so as to face 3 is airtightly fixed to the other end (upper end in FIG. 8) of the flexure element 52 by resistance welding. The conductive pin 54a implanted in the airtight terminal 54 includes a conductive pattern of the substrate 53 on the lower surface side in FIG. 1, an amplifier on the upper surface side, a bridge balance adjusting circuit,
Signal and power supply / reception is controlled in a state where airtightness is maintained with the circuit elements of the signal processing unit 55 such as.
【0005】上記信号処理部55は、基板55a上に取
付けられている増幅器、その他の回路を構成する回路素
子を含むものであり、このうち、55bは、ブリッジ回
路の平衡調整のための微調整用可変抵抗器である。この
信号処理部55は、電源を供給したり、検出信号を中継
する防水型のコネクタ56と回路接続されている。The signal processing section 55 includes an amplifier mounted on the substrate 55a and other circuit elements constituting the circuit. Of these, 55b is a fine adjustment for balance adjustment of the bridge circuit. Is a variable resistor for. The signal processing unit 55 is circuit-connected to a waterproof connector 56 that supplies power and relays a detection signal.
【0006】上記起歪体52の他端と防水型のコネクタ
56との間には、主として信号処理部55を囲繞するよ
うに、短円筒状の部材57aと平板リング状の部材57
bと長円筒状の部材57cとからなる第1のケース57
と、長円筒状の第2のケース58とが設けられている。A short cylindrical member 57a and a flat plate ring member 57 are provided between the other end of the strain generating body 52 and the waterproof connector 56 so as to mainly surround the signal processing section 55.
The first case 57 including the b and the long cylindrical member 57c.
And a long cylindrical second case 58 are provided.
【0007】尚、第1のケース57は、上記3つの部材
57a〜57cが予め溶接により図8に示すように一体
に気密に固着されるものであるが、第2のケース58と
は、別体に製作しておく。第1のケース57の部材57
aと起歪体52の他端とは、ひずみゲージSGから気密
端子4に至る配線作業を終えた後に、その外周を溶接す
ることにより気密に結合される。In the first case 57, the three members 57a to 57c are integrally welded in advance in a hermetically sealed manner as shown in FIG. 8, but different from the second case 58. Make it on the body. The member 57 of the first case 57
After the wiring work from the strain gauge SG to the airtight terminal 4 is completed, a and the other end of the flexure element 52 are airtightly joined by welding the outer periphery thereof.
【0008】第1のケース57の部材57cと第2のケ
ース58の一端とは、ブリッジ回路の平衡調整作業のう
ち、粗調整が終わった後、その結合部外周を溶接により
結合される。この後、第1のケース57の部材57cに
穿設された調整孔57dからドライバのような道具を用
いて、微調整用可変抵抗器55bを回動調整して、ブリ
ッジ回路の平衡調整のうち、微調整を行ってから盲蓋5
9をもって封止する。このような作業が全て終了してか
ら、透明な熱収縮チューブ60を、第2のケース58お
よび第1のケース57(厳密には部材57c)の外周に
被着させる。The member 57c of the first case 57 and one end of the second case 58 are joined to each other by welding the outer periphery of the joining portion after rough adjustment is completed in the balance adjustment work of the bridge circuit. After that, the fine adjustment variable resistor 55b is rotationally adjusted by using a tool such as a driver through the adjustment hole 57d formed in the member 57c of the first case 57 to adjust the balance of the bridge circuit. , Fine adjustment and then blind lid 5
Seal with 9. After completing all such operations, the transparent heat-shrinkable tube 60 is attached to the outer periphery of the second case 58 and the first case 57 (strictly speaking, the member 57c).
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の圧力伝送器には、第1に、高周波電波ノイズの影響
を受け易いという難点がある。即ち、この図8に示す従
来の伝送器について、印加電界強度を一定にして印加電
界の周波数を0〜200MHzの範囲において変化させ
たときの零点変動量の特性試験、換言すれば、本圧力伝
送器の電波妨害に耐える能力としての電磁適合性(Immu
nity to interference)試験を行ったところ、図9に示
すように、10MHz〜60MHzの周波数領域におい
て、大きく影響を受けることが解った。However, the above-mentioned conventional pressure transmitter has the first drawback that it is susceptible to high frequency radio noise. That is, with respect to the conventional transmitter shown in FIG. 8, a characteristic test of the zero point variation amount when the frequency of the applied electric field is changed in the range of 0 to 200 MHz with the applied electric field strength being constant, in other words, the pressure transmission. Compatibility as the ability of the device to withstand radio interference (Immu
As a result of conducting a nity to interference) test, it was found that as shown in FIG. 9, it was significantly affected in the frequency region of 10 MHz to 60 MHz.
【0010】また、図10は、同じ圧力伝送器について
電界強度と印加電界の周波数を段階的に変化させていっ
たときの零点変動量の変化をみるべく、無線周波数・定
電界試験を行った結果を示すものであるが、零点レベル
が電界強度が大きいほど、大きく変動し、また、この場
合も、27MHzと40MHzが大きく影響を受けてい
ることが分かる。このように強い電波を受ける環境下で
は、零点がシフトしたり、高周波電波ノイズにより、分
解能が低下したりして、高精度で高分解な性能をもって
圧力検出を行うことができない。Further, in FIG. 10, a radio frequency / constant electric field test was conducted in order to see the change in the zero point fluctuation amount when the electric field strength and the frequency of the applied electric field were changed stepwise for the same pressure transmitter. The results show that the zero level fluctuates more as the electric field strength increases, and also in this case, 27 MHz and 40 MHz are greatly affected. In such an environment where a strong radio wave is received, the zero point shifts, and the resolution is lowered due to high frequency radio wave noise, so that pressure detection cannot be performed with high accuracy and high resolution.
【0011】つまり、図8に示すような圧力伝送器は、
放送局や無線基地、CB無線搭載車の往来場所等、電波
の影響を受けやすい場所での使用はできず、また、高精
度、高安定、高分解能が要求される、例えばガス絶縁開
閉装置(「GIS」と、略称されている)用圧力伝送器
としての使用はできない、という大きな問題がある。ま
た、上記従来例のものは、組立工数が多く、その分、製
造コストが多く嵩むという難点がある。That is, the pressure transmitter as shown in FIG.
It cannot be used in places that are easily affected by radio waves, such as broadcasting stations, radio bases, and places where CB radios are installed, and high precision, high stability, and high resolution are required. For example, gas insulated switchgear ( There is a big problem that it cannot be used as a pressure transmitter for "GIS" (abbreviated as "GIS"). In addition, the above-mentioned conventional example has a drawback that the number of assembling steps is large and the manufacturing cost is increased accordingly.
【0012】また、図8に示すものは、信号処理部55
が配設される空間には、第1のケース57、第2のケー
ス58、コネクタ56によって形成されるだけであるの
で、長期間の使用中に、防水型のコネクタ56の部分、
調整孔59dと盲蓋59との隙間、等々から外気が侵入
するおそれがあり、信号処理部55を構成する回路素子
が大気中に含まれる、水分や酸素等により劣化してしま
うという問題点がある。Further, FIG. 8 shows a signal processing unit 55.
Since the space where is provided is formed only by the first case 57, the second case 58, and the connector 56, the portion of the waterproof connector 56 during long-term use,
There is a risk that the outside air may enter through the gap between the adjustment hole 59d and the blind lid 59, etc., and the circuit elements forming the signal processing unit 55 may be deteriorated by moisture, oxygen, etc. contained in the atmosphere. is there.
【0013】また、上記従来例のものは、ブリッジ回路
の平衡調整のために、可変抵抗器55bを用いているた
め、接点部の接触抵抗値の変動、接触位置の変動による
抵抗値の変動、接点部の摩耗による抵抗値の変動等を生
じ易く、特に振動を伴う被測定対象物に取付けて使用し
た場合には、接点部の接触位置が簡単に変ってしまうと
いう難点がある。また、上記従来例のものは、その構造
から由来するところであるが、組立工数が多く、その割
には、信号処理部55の構成部品の基板への組付けおよ
び配線処理も容易であるとはいい難い。Further, in the above-mentioned conventional example, since the variable resistor 55b is used for the balance adjustment of the bridge circuit, the variation of the contact resistance value of the contact portion, the variation of the resistance value due to the variation of the contact position, The resistance value is liable to change due to wear of the contact portion, and there is a drawback that the contact position of the contact portion is easily changed particularly when the resistance value is attached to an object to be measured accompanied by vibration. Further, although the above-mentioned conventional example is derived from its structure, it requires a large number of assembling steps, and for that reason, it is easy to assemble the components of the signal processing unit 55 to the board and to perform the wiring process. It's hard to say.
【0014】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、第1に強い電波にさ
らされる環境下において使用してもその電波の影響を受
けず、零点変動が少なく、高い分解能で被測定圧力の電
気信号への変換を行い得る圧力伝送器およびその圧力伝
送器の組立方法を提供することにある。また、本発明の
第2の目的とするところは、組立工程を合理化して工程
の簡略化を図り、且つその組立順序に由来しての電磁適
合性を著しく向上させ、併せて製造コストの低減を図り
得る圧力伝送器の組立方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances. The first object of the present invention is that even if the present invention is used in an environment exposed to strong radio waves, it is not affected by the radio waves, and zero fluctuations occur. It is an object of the present invention to provide a pressure transmitter and a method for assembling the pressure transmitter that can convert the pressure to be measured into an electric signal with high resolution. A second object of the present invention is to rationalize the assembling process to simplify the process, significantly improve the electromagnetic compatibility due to the assembling order, and reduce the manufacturing cost. Another object of the present invention is to provide a method of assembling a pressure transmitter that can achieve the above.
【0015】さらに、本発明の第3の目的とするところ
は、信号処理部およびひずみゲージの配設空間の外部と
の気密性を高め、外気の侵入によるひずみゲージや信号
処理部を構成する回路素子の絶縁低下や酸化による性能
の劣化を防止し得る圧力伝送器を提供することにある。
また、本発明の第4の目的とするところは、ブリッジ回
路の平衡調整が精度よく行え且つ長期に亘って安定して
その平衡状態を保持し得る圧力伝送器の組立方法を提供
することにある。A third object of the present invention is to improve the airtightness of the signal processing section and the strain gauge in the space where the signal processing section and the strain gauge are disposed, and to configure the strain gauge and the signal processing section by the invasion of the outside air. It is an object of the present invention to provide a pressure transmitter capable of preventing deterioration of performance due to deterioration of insulation of elements or oxidation.
A fourth object of the present invention is to provide a method of assembling a pressure transmitter that can accurately adjust the balance of a bridge circuit and stably maintain the balanced state for a long period of time. .
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧力伝送器
は、上記第1の目的および第3の目的を達成するため
に、受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの
変形を該ダイヤフラムに添着したひずみゲージを用いて
検出し電気信号に変換すると共に該電気信号を信号処理
部で適宜増幅してコネクタ部を介して出力する圧力伝送
器において、圧力導入路を有する導入部材と、前記圧力
導入路の内端を塞ぐように溶接等により気密に固着され
たダイヤフラム部と、前記ダイヤフラム部を囲繞し、一
端を前記導入部材に溶接等により気密に固着され、他端
を気密端子に溶接等により気密に固着されて、内部が気
密に保持された基準圧力室を形成する金属製の内側ケー
スと、前記金属製の内側ケースと前記信号処理回路を囲
繞し、中間にシールド体がろう付けまたは半田付けによ
り気密に固着され内部が気密に保持された金属製の外側
ケースと、前記外側ケースの他端に溶接等により気密に
固着されたコネクタ部と、前記シールド体に気密に固着
された貫通コンデンサを含んで構成された高周波電波ノ
イズフィルタ回路と、を有し、強い電波を受ける環境下
で用いられても当該電波ノイズを遮断し、前記ダイヤフ
ラムが受けた圧力に対応した電気信号を得られるように
構成したことを特徴とするものである。In order to achieve the above first and third objects, the pressure transmitter according to the present invention prevents the diaphragm from being deformed due to the pressure difference between the pressure receiving surface and the back surface thereof. In the pressure transmitter which detects using a strain gauge attached to the and converts it into an electric signal and appropriately amplifies the electric signal in the signal processing section and outputs it through the connector section , an introducing member having a pressure introducing path, and pressure
It is airtightly fixed by welding etc. so as to block the inner end of the introduction path.
Surrounding the diaphragm part and the diaphragm part
The end is airtightly fixed to the introduction member by welding or the like, and the other end
To the airtight terminal by welding etc.
A metal inner case that forms a tightly held reference pressure chamber.
The metal inner case and the signal processing circuit , and a shield body is brazed or soldered in the middle.
A metallic outer <br/> case interior is hermetically fixed to is kept airtight Ri, hermetically by welding or the like to the other end of the outer casing
And anchored connector portion, anda high frequency wave noise filter circuit configured to include the anchored feedthrough capacitor hermetically to said shield body, the radio noise be used in an environment subjected to strong wave It is characterized in that it is configured to be cut off to obtain an electric signal corresponding to the pressure received by the diaphragm.
【0017】また、上記第1の目的をより確実に達成す
るために、本発明に係る圧力伝送器の高周波電波ノイズ
フィルタ回路を、前記シールド体に気密に固着された貫
通コンデンサと、この貫通コンデンサに近接して配設さ
れ且つ接続されたフェライトコアとからなり、電源・信
号線と前記信号処理部との間に回路挿入されることによ
って、前記電源・信号線から混入した高周波電波ノイズ
を遮断し、前記信号処理部に伝達しないように構成した
ことを特徴とするものである。In order to more reliably achieve the first object, a high frequency radio noise filter circuit for a pressure transmitter according to the present invention is provided with a feedthrough capacitor airtightly fixed to the shield body, and this feedthrough capacitor. It is composed of a ferrite core that is placed close to and connected to the power supply / signal line and the signal processing unit, and cuts off high frequency radio noise mixed from the power / signal line. However, the configuration is such that the signal is not transmitted to the signal processing unit.
【0018】また、本発明に係る圧力伝送器の組立方法
は、上記第1、第2および第3の目的を達成するため
に、受圧面とその背面との圧力差によるダイヤフラムの
変形を該ダイヤフラムに添着したひずみゲージを用いて
電気信号に変換する圧力検出部と、この圧力検出部が検
出した検出信号に増幅処理等を施す信号処理部を、同一
のケース内に一体に収容してなる圧力伝送器の組立方法
において、前記圧力検出部に前記信号処理部を取付けて
圧力検出・信号処理ユニットを形成する圧力検出・信号
処理ユニット組立工程と、少なくとも前記圧力検出部、
前記信号処理部を収容するための金属製の中空のケース
内に、前記信号処理部と前記コネクタ部との間を隔絶す
るシールド体をろう付けまたは半田付けにより気密に固
着し、シールドケースユニットを形成するシールドケー
スユニット組立工程と、このシールドケースユニット組
立工程に引続き、前記圧力検出部の剛体部に前記ケース
の一端を溶接により気密に固着することにより圧力検出
・信号処理ユニットにシールドケースユニットを取付け
るシールドケース取付工程と、このシールドケース取付
け工程に引続き、電源・出力信号を中継するコネクタ部
を、前記ケースの他端に溶接により気密に固着すること
により前記コネクタ部を前記シールドケースユニットに
取付けるコネクタ部取付工程と、からなることを特徴す
るものである。Further, in order to achieve the above first, second and third objects, the method of assembling the pressure transmitter according to the present invention is characterized in that the diaphragm is deformed by the pressure difference between the pressure receiving surface and the back surface thereof. A pressure detection unit that converts into an electric signal using a strain gauge attached to the pressure sensor and a signal processing unit that performs amplification processing etc. on the detection signal detected by this pressure detection unit are integrally housed in the same case. In the transmitter assembling method, a pressure detecting / signal processing unit assembling step of forming the pressure detecting / signal processing unit by attaching the signal processing unit to the pressure detecting unit, and at least the pressure detecting unit,
In a metal hollow case for housing the signal processing unit, a shield body for isolating the signal processing unit and the connector unit is airtightly fixed by brazing or soldering, and a shield case unit is provided. Following the shield case unit assembling step of forming and the shield case unit assembling step, the shield case unit is attached to the pressure detecting / signal processing unit by hermetically fixing one end of the case to the rigid portion of the pressure detecting section by welding. Attaching the shield case, and subsequently to this shield case attaching step, attach the connector section to the shield case unit by welding the connector section for relaying the power supply / output signal to the other end of the case in an airtight manner by welding. And a connector part attaching step.
【0019】また、本発明に係る圧力伝送器の組立方法
は、上記第2の目的をより確実に達成するために、前記
シールドケースユニット組立工程またはそれ以前の工程
において高周波電波ノイズフィルタ回路を構成する一素
子である貫通コンデンサを前記シールド体に気密に固着
しておき、同高周波電波ノイズフィルタ回路を構成する
一素子であるビーズ型のフェライトコアに電源・出力端
子ピンを挿通した状態で前記電源・出力端子ピンを前記
信号処理部側の基板に固着しておき、前記シールドケー
ス取付工程が行われる際、前記電源・出力端子ピンが前
記貫通コンデンサの貫通孔に挿通されるようにしたこと
を特徴とするものである。Further, in the method of assembling the pressure transmitter according to the present invention, in order to more reliably achieve the second object, the high frequency radio noise filter circuit is constructed in the shield case unit assembling step or the steps before it. The feedthrough capacitor, which is one element, is hermetically fixed to the shield body, and the power supply and output terminal pins are inserted into the bead type ferrite core, which is one element that constitutes the high frequency radio noise filter circuit. -The output terminal pins are fixed to the substrate of the signal processing unit side, and the power supply / output terminal pins are inserted into the through holes of the feedthrough capacitor when the shield case attaching step is performed. It is a feature.
【0020】また、本発明に係る圧力伝送器の組立方法
は、上記第3および第4の目的を達成するために、前記
圧力検出・信号処理ユニット組立工程の後に、前記ひず
みゲージにより形成されたホイートストンブリッジ回路
の大まかな平衡をとるために前記信号処理部に適宜の固
定抵抗器を選択・接続して粗調整を行い、前記シールド
ケースユニット取付工程の後に、前記ブリッジ回路の微
細な平衡をとるために、前記シールド体に穿設された調
整孔を介して適宜の固定抵抗を選択・接続して微調整を
行い、その後、前記調整孔に盲蓋を螺入し且つシール剤
で気密に封止することを特徴とするものである。In order to achieve the third and fourth objects, the pressure transmitter assembling method according to the present invention is formed by the strain gauge after the pressure detecting / signal processing unit assembling step. In order to roughly balance the Wheatstone bridge circuit, an appropriate fixed resistor is selected and connected to the signal processing unit to perform rough adjustment, and after the shield case unit mounting step, the bridge circuit is finely balanced. In order to make fine adjustments by selecting and connecting an appropriate fixed resistance through the adjustment hole formed in the shield body, a blind lid is screwed into the adjustment hole and sealed airtight with a sealant. It is characterized by stopping.
【0021】[0021]
【作用】上記のように構成された圧力伝送器は、強い電
波を受ける環境下で用いられるとき、電源・信号線に混
入した高周波電波ノイズを遮断し、前記信号処理部に伝
達されないようにするため、シールド体を、信号処理部
とコネクタ部との間を遮断するように配設し且つ金属製
の内側ケースの内部にひずみゲージを密封し、金属製の
外側ケースの内部に、信号処理部を密封し、外気の侵入
によるひずみゲージや信号処理部を構成する回路素子の
絶縁低下や酸化による性能の劣化を確実に防止し得るよ
うにすると共に、直接電波の影響を受けないようにして
いると共に、シールド体に固着された貫通コンデンサを
含む高周波電波ノイズフィルタ回路を設けて、電源・信
号線に混入した高周波電波ノイズを遮断し、前記処理部
に該ノイズが伝達されないようにしている。When the pressure transmitter having the above-mentioned structure is used in an environment where a strong electric wave is received, the high-frequency electric wave noise mixed in the power source / signal line is blocked and is prevented from being transmitted to the signal processing unit. Therefore, the shield body is arranged so as to cut off between the signal processing section and the connector section, and the strain gauge is sealed inside the inner case made of metal, and
The inner portion of the outer casing to seal the signal processing unit, outside air intrusion
Of strain gauges and circuit elements that make up the signal processing unit
It is possible to reliably prevent performance deterioration due to insulation deterioration and oxidation.
In addition to preventing it from being directly affected by radio waves, a high frequency radio noise filter circuit including a feedthrough capacitor fixed to the shield body is provided to block high frequency radio noise mixed in the power supply / signal line, The noise is prevented from being transmitted to the processing unit.
【0022】また、上記のような工程からなる圧力伝送
器の組立方法は、組立工数を少なくするために、圧力検
出・信号処理ユニット組立工程と、シールドケースユニ
ット組立工程と、シールドケース取付工程と、コネクタ
部取付工程の大きく4つのユニットに分けて組立てるよ
うにしている。このうち、シールドケースユニット組立
工程において、シールド体をろう付けまたは溶接によっ
てケース内に気密に固着することによって、両者の電気
的結合と機械的結合を確実にしている。Further, in the method of assembling the pressure transmitter including the above steps, in order to reduce the number of assembling steps, the pressure detecting / signal processing unit assembling step, the shield case unit assembling step, and the shield case attaching step are performed. The connector mounting process is roughly divided into four units for assembly. Among these, in the shield case unit assembling process, the shield body is airtightly fixed in the case by brazing or welding to ensure the electrical connection and mechanical connection between the two.
【0023】これは、このシールド体を先に圧力検出・
信号処理ユニットと結合してから、両者を共に挿入し
て、シールド体とケースとの結合をろう付けまたは半田
付けにより行おうとすると、接合時温度が高過ぎて、回
路素子や基板を焼損しあるいは悪影響を及ぼしてしまう
からである。このために、ろう付け等の高温作業を避
け、導電接着剤を用いるときは、シールド効果が弱くな
る他、密閉性も悪く、不活性ガスの置換等ができなくな
ると共に、高価な導電性接着剤の使用により材料コスト
が嵩んでしまうという新たな問題が生じる。This is because the pressure detection and
If you try to connect the shield body and the case by brazing or soldering after connecting the signal processing unit and the both together, the temperature at the time of joining will be too high and the circuit element or the board will be burned or This is because it will have an adverse effect. For this reason, when avoiding high-temperature work such as brazing and using a conductive adhesive, the shielding effect is weakened, the sealing property is poor, and the inert gas cannot be replaced, and the expensive conductive adhesive is used. There is a new problem that the material cost increases due to the use of.
【0024】[0024]
【実施例】次に、本発明に係る圧力伝送器およびその組
立方法の実施例を、添付図面を参照にして説明する。図
1は、本発明に係る圧力伝送器の一実施例の断面構成を
示す縦断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the pressure transmitter and its assembling method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the cross-sectional structure of one embodiment of the pressure transmitter according to the present invention.
【0025】図2および図3は、本発明に係る圧力伝送
器の組立方法を各組立工程毎に説明するための図で、こ
のうち、図2は、その上段に示すシールドケースユニッ
ト組立工程(A)と、その下段に示す圧力検出・信号処
理ユニット組立工程(B)を説明すると共に、次図に示
すシールドケース取付工程に移行する前の状態を説明す
るための縦断面図である。また、図3は、シールドケー
ス取付工程(C)と、コネクタ部組立工程(D)とコネ
クタ部取付工程をそれぞれ説明するための縦断面図であ
る。FIGS. 2 and 3 are views for explaining the method of assembling the pressure transmitter according to the present invention for each assembling step. Of these, FIG. 2 shows the shield case unit assembling step ( FIG. 6A is a vertical cross-sectional view for explaining A) and the pressure detection / signal processing unit assembly step (B) shown in the lower stage thereof, and also for explaining the state before shifting to the shield case attachment step shown in the next figure. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view for explaining the shield case attaching step (C), the connector section assembling step (D), and the connector section attaching step, respectively.
【0026】図1において、1は例えばガス絶縁開閉装
置(GIS)のような被測定部に結合される雄ねじから
なる結合部1bを有する金属製の導入部材であり、この
導入部材1の中心軸部には、被測定流体圧を導入する圧
力導入路1aが形成されている。導入部材1の結合部1
bと反対の端部には、金属製のダイヤフラム2aと一体
の剛性を有する円筒部2が溶接等により気密に固着され
ており、上記ダイヤフラム2aの内面と導入部材1の端
面間には、圧力導入路1aを介して導入される被測定流
体が貯溜される受圧室2bが形成されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a metal introducing member having a connecting portion 1b made of a male screw which is connected to a portion to be measured such as a gas insulated switchgear (GIS), and a central axis of the introducing member 1. A pressure introducing passage 1a for introducing the fluid pressure to be measured is formed in the portion. Joining part 1 of introducing member 1
At the end opposite to b, a cylindrical portion 2 having rigidity and integral with the metal diaphragm 2a is airtightly fixed by welding or the like, and a pressure is applied between the inner surface of the diaphragm 2a and the end surface of the introducing member 1. A pressure receiving chamber 2b is formed in which the fluid to be measured introduced through the introduction passage 1a is stored.
【0027】受圧室2bの一部を形成するダイヤフラム
2aの受圧面とは反対の背面側には、受圧面と背面との
圧力差によるダイヤフラム2aの変形を電気信号に変換
するひずみゲージSGが接着、蒸着、スパッタリング、
溶着、その他の手段により添着されている。A strain gauge SG for converting a deformation of the diaphragm 2a due to a pressure difference between the pressure receiving surface and the back surface into an electric signal is bonded to the back surface side of the diaphragm 2a forming a part of the pressure receiving chamber 2b, which is opposite to the pressure receiving surface. , Evaporation, sputtering,
It is attached by welding or other means.
【0028】ひずみゲージSGは、フェノール樹脂、ポ
リイミド樹脂等からなるゲージベース上にNi−Cr合
金等からなる蛇行状を呈するゲージ素子が添着されてい
る。そして、ひずみゲージSGは、ダイヤフラム2aの
背面に少なくとも4枚添着されており、この4枚のひず
みゲージは後述するようにホイートストンブリッジ回路
を形成するように接続される。In the strain gauge SG, a meandering gauge element made of Ni-Cr alloy or the like is attached to a gauge base made of phenol resin, polyimide resin or the like. Further, at least four strain gauges SG are attached to the back surface of the diaphragm 2a, and these four strain gauges are connected so as to form a Wheatstone bridge circuit as described later.
【0029】ダイヤフラム2aを有する円筒部2の外周
には、一定間隔を隔ててこれを覆う内筒3が同心に配置
され、この内筒3の一端縁(図1においては下端縁)
は、導入部材1に溶接等により気密に固着されていると
共に、その他端(図1においては上端縁)開口には、気
密端子4が嵌合されている。この気密端子4を形成する
金属製の蓋部材4aの周縁は、内筒3の上端に溶接等で
気密に固着されている。この内筒3と気密端子4は、ダ
イヤフラム2aの背面側に基準圧力室を形成する。An inner cylinder 3 that covers the cylindrical portion 2 having the diaphragm 2a at regular intervals is concentrically arranged on the outer periphery thereof, and one end edge (lower end edge in FIG. 1) of the inner cylinder 3 is arranged.
Is hermetically fixed to the introduction member 1 by welding or the like, and the airtight terminal 4 is fitted to the opening at the other end (upper edge in FIG. 1). The peripheral edge of the metallic lid member 4a forming the airtight terminal 4 is airtightly fixed to the upper end of the inner cylinder 3 by welding or the like. The inner cylinder 3 and the airtight terminal 4 form a reference pressure chamber on the back surface side of the diaphragm 2a.
【0030】また、気密端子4を形成する複数のピン端
子4cは、絶縁封止材4bによって貫通支持されてお
り、この各ピン端子4cの一端とひずみゲージSGのゲ
ージ電極間は、ゲージリードにより接続されている。ピ
ン端子4cの他端は、取付基板5に穿設された貫通孔に
嵌入され且つ半田付けによって取付基板5と固着されて
いる。A plurality of pin terminals 4c forming the airtight terminal 4 are pierced and supported by an insulating sealing material 4b, and a gauge lead is provided between one end of each pin terminal 4c and the gauge electrode of the strain gauge SG. It is connected. The other end of the pin terminal 4c is fitted into a through hole formed in the mounting board 5 and fixed to the mounting board 5 by soldering.
【0031】この取付基板5の上には、アンプ基板6が
固定され、このアンプ基板6には、調整抵抗器、ハイブ
リットIC、トランジスタ、等、ひずみゲージSGをも
って構成されるホイートストンブリッジ回路の上述した
ような平衡調整用の抵抗器や感度調整抵抗器を始めとし
て、ブリッジ出力を増幅、波形整形、演算などの処理を
施す信号処理部としての電気回路部7が配設されてい
る。アンプ基板6の他端(図1において上端)には、微
調整基板8が固定されている。An amplifier board 6 is fixed on the mounting board 5, and the amplifier board 6 has a Wheatstone bridge circuit including a strain gauge SG such as an adjusting resistor, a hybrid IC, a transistor, etc. as described above. An electric circuit section 7 is provided as a signal processing section for performing processing such as amplification, waveform shaping, and calculation of the bridge output, including a balance adjustment resistor and a sensitivity adjustment resistor. A fine adjustment board 8 is fixed to the other end (upper end in FIG. 1) of the amplifier board 6.
【0032】この微調整基板8には、後述するようにし
て決定される抵抗値を有する微調整用の固定抵抗器R1
5,R16,R17を挿入する小型調整抵抗用端子9が設け
られ、この小型調整抵抗用端子9と固定抵抗器R15,R
16,R17は半田付けにて強固に固着され、従って、振動
を受けても断線や接触不良を起こすことはない。尚、盲
蓋としての調整用盲蓋10は、シールド体11に穿設さ
れた調整孔を、上記の微調整用の固定抵抗器R15〜R17
を小型調整抵抗用端子9に固着せしめた後、閉塞し、そ
の周囲を接着剤(シール剤)等で気密に封止するもので
ある。The fine adjustment substrate 8 has a fixed resistor R1 for fine adjustment having a resistance value determined as described later.
A small adjusting resistor terminal 9 for inserting 5, R16, R17 is provided, and the small adjusting resistor terminal 9 and fixed resistors R15, R
Since 16 and R17 are firmly fixed by soldering, there is no disconnection or contact failure even when subjected to vibration. The adjusting blind lid 10 as a blind lid has an adjusting hole formed in the shield body 11 and is provided with fixed resistors R15 to R17 for fine adjustment.
Is fixed to the small adjusting resistor terminal 9, then closed, and the periphery thereof is hermetically sealed with an adhesive (sealant) or the like.
【0033】シールド体11には、穴付きの貫通コンデ
ンサ12がその周面を気密状に嵌入固着されており、微
調整基板8には、ビーズ型のフェライトコア13が設け
られ、これら貫通コンデンサ12とフェライトコア13
を貫通し、その一端(下端)が微調整基板8に貫通固着
されたピン状の電源・出力端子ピンとしての電源・出力
端子14が設けられている。A through capacitor 12 with a hole is hermetically fitted and fixed to the shield body 11 in a hermetically sealed manner, and a bead type ferrite core 13 is provided on the fine adjustment substrate 8. And ferrite core 13
A power source / output terminal 14 as a pin-shaped power source / output terminal pin is provided, which penetrates through and has one end (lower end) thereof fixed to the fine adjustment substrate 8 through.
【0034】シールド体11の外周面に嵌合するように
外筒15が設けられ、その一端(下端)は、導入部材1
の段部に嵌入され且つ溶接により気密に固着され、その
他端(上端)には、コネクタ取付板16が半田付け等に
より固着されている。コネクタ取付板16の中央部開口
には、コネクタ部としての防水レセプタクル17がゴム
パッキン17dを介挿した状態でねじ手段によって取付
けられている。この防水レセプタクル17の接続端子1
7aと電源・出力端子14との間は、ケーブル17b
と、金属製の接続ソケット17cを介して接続される。An outer cylinder 15 is provided so as to fit on the outer peripheral surface of the shield body 11, and one end (lower end) of the outer cylinder 15 is provided.
Is attached to the stepped portion of and is airtightly fixed by welding, and the connector mounting plate 16 is fixed to the other end (upper end) by soldering or the like. A waterproof receptacle 17 as a connector portion is attached to the central opening of the connector attaching plate 16 by a screw means with a rubber packing 17d interposed. Connection terminal 1 of this waterproof receptacle 17
Cable 17b is provided between 7a and the power supply / output terminal 14.
Are connected via a metal connection socket 17c.
【0035】次にこのような構成よりなる圧力伝送器の
組立方法について説明する。先ず、導入部材1、円筒部
2(ダイヤフラム2a)、内筒3、気密端子4等からな
る圧力検出部を上述したように溶接により結合する。
尚、この溶接作業の前に、ひずみゲージSGのダイヤフ
ラムへの添着、ゲージリードの接続等が行われているも
のとする。Next, a method of assembling the pressure transmitter having such a structure will be described. First, the pressure detecting portion including the introducing member 1, the cylindrical portion 2 (diaphragm 2a), the inner cylinder 3, the airtight terminal 4 and the like is joined by welding as described above.
Prior to this welding work, it is assumed that the strain gauge SG is attached to the diaphragm and the gauge lead is connected.
【0036】次に信号処理部の組立を行う。即ち、取付
基板5に穿設されたピン穴に気密端子4のピン端子4c
を挿入し且つ半田付けして固定する。そして、調整抵抗
器、ハイブリットIC、トランジスタ、等の回路素子が
取付けられたアンプ基板6の一端を取付基板5に取付
け、さらにアンプ基板6の他端に微調整基板8を取付け
る。このとき、微調整基板8に、フェライトコア13を
挿通した状態の電源・出力端子14を取付け、半田付け
にて電気的接続を行う。Next, the signal processing unit is assembled. That is, the pin terminal 4c of the airtight terminal 4 is inserted into the pin hole formed in the mounting substrate 5.
Insert and solder to fix. Then, one end of the amplifier substrate 6 to which circuit elements such as adjustment resistors, hybrid ICs, transistors, etc. are attached is attached to the attachment substrate 5, and the fine adjustment substrate 8 is attached to the other end of the amplifier substrate 6. At this time, the power source / output terminal 14 in which the ferrite core 13 is inserted is attached to the fine adjustment substrate 8 and is electrically connected by soldering.
【0037】このようにして組立てられた状態のもの、
即ち図2の下段(B)に示すものを、ここでは、圧力検
出・信号処理ユニットと称し、このような作業工程を、
圧力検出・信号処理ユニット組立工程と称することとす
る。次に、上記高周波電波ノイズフィルタ回路の構成素
子である穴付きの貫通コンデンサ12を取付けた状態の
シールド体11を、ケースとしての外筒15内に嵌入
し、ろう付けまたは半田付けにより気密に固着する。こ
のようにして組立てられた状態のもの、即ち、図2の上
段(A)に示すものを、ここでは、シールドケースユニ
ットと称し、このような作業工程をシールドユニット組
立工程と称する。In the state of being assembled in this way,
That is, what is shown in the lower stage (B) of FIG. 2 is referred to as a pressure detection / signal processing unit here, and such a work process is
It will be referred to as a pressure detection / signal processing unit assembly process. Next, the shield body 11 to which the through capacitor 12 with a hole, which is a constituent element of the high frequency radio noise filter circuit is attached, is fitted into the outer cylinder 15 as a case, and airtightly fixed by brazing or soldering. To do. The thus assembled state, that is, the one shown in the upper part (A) of FIG. 2 is referred to as a shield case unit here, and such an operation process is referred to as a shield unit assembly process.
【0038】次に、図2の上段に示したシールドケース
ユニットを図2の下段に示した圧力検出・信号処理ユニ
ットに嵌め込み・組付ける。即ち、外筒15の一端(下
端)を、圧力検出部の剛体部としての導入部材1に溶接
により全周を気密に固着する。このような作業工程を、
ここでは、シーールドケース取付工程と称することと
し、このような工程段階のものを図3の下段(C)に示
す。Next, the shield case unit shown in the upper part of FIG. 2 is fitted and assembled in the pressure detection / signal processing unit shown in the lower part of FIG. That is, one end (lower end) of the outer cylinder 15 is hermetically fixed to the introduction member 1 as a rigid body portion of the pressure detection portion by welding. This work process
Here, it will be referred to as a shielded case attaching process, and such a process stage is shown in the lower stage (C) of FIG.
【0039】次に、コネクタ部のユニットを組立てる。
コネクタ取付板16の中心に穿設された貫通孔に一面
(図3において上面)側から間にゴムパッキン17dを
介挿した状態で防水レセプタクル17の雄ねじ部を挿通
し、コネクタ取付板16の他面(下側)からナット17
eを螺合せしめて、防水レセプタクル17をコネクタ取
付板16に取付ける。そして、ケーブル17bの一端を
接続端子17aに半田付けし、ケーブル17bの他端側
に接続ソケット17cを半田付けにより取付ける。Next, the connector unit is assembled.
The male screw portion of the waterproof receptacle 17 is inserted through the through hole formed in the center of the connector mounting plate 16 with the rubber packing 17d interposed between the one surface (the upper surface in FIG. 3) side and the other side of the connector mounting plate 16. Nut (17) from the surface (lower side)
Screw e together to attach the waterproof receptacle 17 to the connector mounting plate 16. Then, one end of the cable 17b is soldered to the connection terminal 17a, and the connection socket 17c is attached to the other end of the cable 17b by soldering.
【0040】このようにして組立られたものを、即ち、
図3の上段(D)に示されるものを、ここでは、コネク
タ部またはコネクタユニットと称することとし、このよ
うな作業工程を、コネクタ部組立工程と称することとす
る。次に、このコネクタ部のコネクタ取付板16の外周
と、外筒15の他端とを、溶接により、固着する。もっ
とも、この結合作業に先立って接続ソケット17cを電
源・出力端子14に挿入し、電気的接続を図る。このよ
うにして組立てられたものは、圧力伝送器の完成品であ
り、この段階での作業を、ここでは、コネクタ部取付工
程と称することとする。The thus assembled structure is as follows:
What is shown in the upper part (D) of FIG. 3 is referred to as a connector portion or a connector unit here, and such a working process is referred to as a connector portion assembling process. Next, the outer periphery of the connector mounting plate 16 of this connector portion and the other end of the outer cylinder 15 are fixed by welding. However, prior to this coupling work, the connection socket 17c is inserted into the power supply / output terminal 14 for electrical connection. The product assembled in this manner is a completed product of the pressure transmitter, and the work at this stage will be referred to as a connector part mounting step here.
【0041】上述のような組立工程により圧力伝送器を
組立てると、次のような利点が得られる。先ず、シール
ドユニット組立工程において、シールド体11を外筒1
5にろう付けまたは半田付けにより外筒15内に気密に
固着することによって、両者の電気的結合と機械的結合
(気密結合)を確実にできる、という利点が得られる。Assembling the pressure transmitter by the above assembling process has the following advantages. First, in the shield unit assembly process, the shield body 11 is attached to the outer cylinder 1
5 is airtightly fixed to the inside of the outer cylinder 15 by brazing or soldering, so that there is an advantage that the electrical connection and the mechanical connection (airtight connection) between the both can be ensured.
【0042】その理由は、例えば上記の工程を変えて、
圧力検出・信号処理ユニットにシールド体11を先に取
付けてから上記シールド体11を外筒15内に圧力検出
・信号処理ユニットと共に挿入してシールド体11を外
筒15の内筒部にろう付け又は半田付けにより接合する
と、ろう付け等による接合時温度が高過ぎて、回路素子
や基板を焼損しあるいは悪影響を及ぼしてしまうからで
ある。The reason is that, for example, by changing the above steps,
The shield body 11 is first attached to the pressure detection / signal processing unit, and then the shield body 11 is inserted into the outer cylinder 15 together with the pressure detection / signal processing unit to braze the shield body 11 to the inner cylinder portion of the outer cylinder 15. Alternatively, when joining by soldering, the temperature at the time of joining by brazing or the like is too high, and the circuit element or the board is burned or adversely affected.
【0043】そのため、ろう付け等の高温作業を避け
て、導電接着剤を用いるときは、シールド効果が弱くな
り、また密閉性も悪く、不活性ガスの置換もできなくな
るという新たな問題が生じる。このような理由から、シ
ールド体11と外筒15とを、圧力検出・信号処理ユニ
ット組立工程に先立ってろう付け等によって気密に固着
するのである。Therefore, when a high-temperature work such as brazing is avoided and a conductive adhesive is used, the shield effect becomes weaker, the hermeticity is poor, and the inert gas cannot be replaced. For this reason, the shield body 11 and the outer cylinder 15 are airtightly fixed by brazing or the like prior to the pressure detection / signal processing unit assembly process.
【0044】また、シールド体11に貫通コンデンサ1
2を予め嵌入し、且つ半田付けにより固着しておき、一
方、信号処理部側の微調整基板8に、ビーズ型のフェラ
イトコア13を挿通した状態の電源・出力端子14を植
立しておいてあるので、シールドケースユニットを圧力
検出・信号処理ユニットに組付けたとき、電源・出力端
子14が貫通コンデンサ12の嵌合孔に嵌合し、直ちに
電気的接合がなされ、同時に、貫通コンデンサ12、フ
ェライトコア13、電源・出力端子14との電気的結合
がなされて、高周波電波ノイズフィルタ回路が構成され
ることになり、極めて効率のよい組立が行われることに
なる。Further, the feedthrough capacitor 1 is attached to the shield body 11.
2 is inserted in advance and fixed by soldering, while the power supply / output terminal 14 with the bead type ferrite core 13 inserted is set up on the fine adjustment substrate 8 on the signal processing section side. Therefore, when the shield case unit is assembled to the pressure detection / signal processing unit, the power supply / output terminal 14 is fitted into the fitting hole of the feedthrough capacitor 12, and electrical connection is immediately made, and at the same time, the feedthrough capacitor 12 is connected. , The ferrite core 13, and the power supply / output terminal 14 are electrically coupled to form a high frequency radio noise filter circuit, and extremely efficient assembly is performed.
【0045】そして、外筒15の内部の狭い空間内で上
記のような、電気的結合作業を、他の方法で行うとすれ
ば、作業性が悪く、熟練者が行わなければならず、しか
も接触不良あるいは、耐振性の低い電気的な結合となる
おそれがあることと対比してみれば分かるように、頗る
合理的な組立方法である、ということができる。次に、
本発明に係る圧力伝送器の要部である高周波電波ノイズ
フィルタ回路について図4を中心として、さらに図1を
参照して説明する。If the electrical coupling work as described above is performed by another method within the narrow space inside the outer cylinder 15, the workability is poor and must be performed by a skilled worker. It can be said that this is a rational assembling method, as can be seen by comparison with the possibility of poor contact or electrical coupling with low vibration resistance. next,
A high-frequency radio noise filter circuit, which is a main part of the pressure transmitter according to the present invention, will be described mainly with reference to FIG. 4 and further with reference to FIG.
【0046】図4において、12は貫通コンデンサで、
中心部に貫通孔が形成されており、その一端である中心
部は、ピン状の電源・出力端子14に挿通された状態で
電気的接触が図られている。この貫通コンデンサ12の
他端である外周面は、良導体である金属製のシールド体
11と電気的接触が図られており、さらにこのシールド
体11とはろう付けまたは半田付けによって固着されて
いる金属製の外筒15とも電気的に接続され、いわば接
地された状態となっている。(さらには、それぞれ金属
製である導入部材1、コネクタ取付板16等とも接続さ
れている)。In FIG. 4, 12 is a feedthrough capacitor,
A through hole is formed in the central portion, and the central portion, which is one end of the through hole, is electrically contacted while being inserted into the pin-shaped power supply / output terminal 14. The outer peripheral surface, which is the other end of the feedthrough capacitor 12, is in electrical contact with a metallic shield body 11 that is a good conductor, and is further fixed to the shield body 11 by brazing or soldering. It is also electrically connected to the manufactured outer cylinder 15 and is in a state of being grounded. (Further, it is also connected to the introduction member 1, the connector mounting plate 16, etc., which are each made of metal).
【0047】貫通コンデンサ12の一端は、電源・出力
端子14によって中心部を挿通されてなるビーズ型のフ
ェライトコア13の一端に電源・出力端子14を介して
電気的に接続されている。そして、フェライトコア13
の他端は、微調整基板8に配設された導電パターン等を
介して、信号処理部としての電気回路7の、例えば増幅
器に接続されている。One end of the feedthrough capacitor 12 is electrically connected via the power supply / output terminal 14 to one end of a bead type ferrite core 13 inserted through the central portion by the power supply / output terminal 14. And the ferrite core 13
The other end is connected to, for example, an amplifier of the electric circuit 7 as a signal processing unit via a conductive pattern or the like arranged on the fine adjustment substrate 8.
【0048】このような構成よりなる図4に示す高周波
電波ノイズフィルタ回路において、
iN:ノイズ電流
i′N:増幅器(アンプ)に侵入するノイズ電流
iC :貫通コンデンサに流れる電流
iL :フェライトコアに流れる電流
k:係数(j×2π)
f:周波数
C:容量
L:インダクタンス
としたとき、上記貫通コンデンサ12のインピーダンス
Zcは、
Zc=1/k・f・C
なる関係がある。[0048] In the high frequency wave noise filter circuit shown in FIG. 4 made of such a configuration, i N: noise current i 'N: noise current entering the amplifier (amp) i C: current flowing through the feedthrough capacitor i L: Ferrite Current k flowing through the core: coefficient (j × 2π) f: frequency C: capacitance L: inductance, the impedance Zc of the feedthrough capacitor 12 has a relationship of Zc = 1 / k · f · C.
【0049】つまり、電流・信号線に侵入した電波の周
波数fが高くなると、貫通コンデンサ12のインピーダ
ンスZcは小さくなり、貫通コンデンサ12に流れる電
流iC は大きくなるので、その結果、フェライトコア1
3を通過して電気回路部(信号処理部)に侵入するノイ
ズ電流iN は充分小さなものとなる。That is, when the frequency f of the radio wave entering the current / signal line becomes higher, the impedance Zc of the feedthrough capacitor 12 becomes smaller and the current i C flowing through the feedthrough capacitor 12 becomes larger. As a result, the ferrite core 1
The noise current i N passing through 3 and entering the electric circuit section (signal processing section) becomes sufficiently small.
【0050】一方、電流・信号線に侵入した電波の周波
数が高くなると、上記フェライトコア13のインピーダ
ンスZL は、上記の関係式より分かるように大きくな
り、フェライトコアに流れる電流iL は小さくなるの
で、フェライトコア13を通過して電気回路部7に侵入
するノイズ電流i′N は充分小さなものとなる。即ち、
上記構成よりなる高周波電波ノイズフィルタ回路によれ
ば、高周波電波ノイズ電流がカットされることとなる。On the other hand, when the frequency of the radio wave entering the current / signal line increases, the impedance Z L of the ferrite core 13 increases and the current i L flowing through the ferrite core decreases, as can be seen from the above relational expression. since the noise current i 'N entering the electric circuit 7 through the ferrite core 13 is sufficiently small. That is,
According to the high frequency radio noise filter circuit configured as described above, the high frequency radio noise current is cut.
【0051】このことを本発明の実施品についてイミニ
ュティ試験(電磁適合性試験)をした結果を、図6、図
7に示す。この図6は、先に説明した図9に対応し、図
7は、先に説明した図10に対応するので、両方の対応
する図を比較してみれば歴然としてその差が分るよう
に、本発明に係るものは、1MHz〜200MHzの範
囲で周波数掃引をしたところでは、零点変動量は、1m
V/目盛において1目盛以内に収まっている。The results of an immunity test (electromagnetic compatibility test) on the product of the present invention are shown in FIGS. 6 and 7. Since FIG. 6 corresponds to FIG. 9 described above and FIG. 7 corresponds to FIG. 10 described above, the difference can be clearly seen by comparing both corresponding figures. According to the present invention, when the frequency sweep is performed in the range of 1 MHz to 200 MHz, the zero point fluctuation amount is 1 m.
V / scale is within 1 scale.
【0052】また、図7は、同じ本発明の実施品につい
て無線周波数とその電界強度を段階的に変化させていっ
た時の零点変動量の変化を見たものであるが、零点レベ
ルは殆ど変動していないことが分かる。これら図6およ
び図7の試験結果から本発明に係る高周波電波ノイズフ
ィルタ回路は、高周波電波ノイズを確実に除去している
ことが明白に分る。Further, FIG. 7 shows changes in the zero point fluctuation amount when the radio frequency and the electric field strength thereof are gradually changed for the same product of the present invention. You can see that it has not changed. From the test results of FIGS. 6 and 7, it is apparent that the high frequency radio noise filter circuit according to the present invention reliably removes high frequency radio noise.
【0053】次に図5を参照して本発明に係る圧力伝送
器の圧力検出部に含まれるホイートストンブリッジ回路
のブリッジ平衡調整回路の実施例を説明する。図5は、
そのブリッジ平衡調整回路の一実施例の構成を示す回路
図である。図5において、ホイートストンブリッジ回路
は、例えばひずみゲージなどの4個の抵抗体R1 、R2
、R3 、R4 によって構成される。Next, an embodiment of the bridge balance adjusting circuit of the Wheatstone bridge circuit included in the pressure detecting portion of the pressure transmitter according to the present invention will be described with reference to FIG. Figure 5
It is a circuit diagram which shows the structure of one Example of the bridge balance adjustment circuit. In FIG. 5, the Wheatstone bridge circuit includes four resistors R1 and R2 such as strain gauges.
, R3, R4.
【0054】このホイートストンブリッジ回路の不平衡
成分を7個の固定抵抗器R11、R12、R13、R14、R1
5、R16、R17の中から所定の演算により求めた抵抗値
に近い適宜な抵抗値を持つ抵抗器を選択して調整する。
ホイートストンブリッジ回路のブリッジ電源入力端b,
d間には、ブリッジ電源Eからブリッジ抵抗値が大きな
電圧が印加されるようになっている。なお、このブリッ
ジ電源Eの供給路に感度調整抵抗器R21が直列に接続さ
れ、さらに感度調整抵抗器R21に並列に感度調整抵抗
器R22が接続されている。The unbalanced component of this Wheatstone bridge circuit is determined by seven fixed resistors R11, R12, R13, R14 and R1.
A resistor having an appropriate resistance value close to the resistance value obtained by a predetermined calculation is selected from 5, R16 and R17 and adjusted.
Bridge power supply input b of Wheatstone bridge circuit,
A voltage having a large bridge resistance value is applied from the bridge power source E between d. A sensitivity adjusting resistor R21 is connected in series to the supply path of the bridge power source E, and a sensitivity adjusting resistor R22 is connected in parallel with the sensitivity adjusting resistor R21.
【0055】不平衡成分を調整するための7個(実際に
は、7個に限らない)の固定抵抗器は、機能により大別
して粗調整抵抗器と微調整抵抗器とに分類され得る。つ
まり、粗調整抵抗器は、第1の抵抗器群としての4個の
固定抵抗器R11、R12、R13、R14である。また、微調
整抵抗器は、第2の固定抵抗器としての微調整直列抵抗
器R15と、第3の固定抵抗器としての2個の固定抵抗器
R16、R17であり、固定抵抗器R15は、微調整の感度調
整用(即ち、感度鈍化用)である。この構成において、
最終調整は、第3の固定抵抗器としての固定抵抗器R16
およびR17によって成される。The seven fixed resistors (actually, the number is not limited to seven) for adjusting the unbalanced component can be roughly classified into a coarse adjusting resistor and a fine adjusting resistor according to their functions. That is, the coarse adjustment resistors are the four fixed resistors R11, R12, R13 and R14 as the first resistor group. The fine adjustment resistors are a fine adjustment series resistor R15 as a second fixed resistor and two fixed resistors R16 and R17 as a third fixed resistor, and the fixed resistor R15 is It is for sensitivity adjustment of fine adjustment (that is, for sensitivity desensitization). In this configuration,
The final adjustment is the fixed resistor R16 as the third fixed resistor.
And R17.
【0056】ここで、このブリッジ平衡調整回路の構成
について図5を参照してもう少し詳しく説明する。ホイ
ートストンブリッジ回路は、例えば、ひずみゲージを少
なくともその一辺に含む4つの抵抗体で構成される。こ
のホイートストンブリッジ回路のブリッジ電源Eの正・
負入力端b・dには、ブリッジ電源Eの正極・負極がそ
れぞれ接続され、出力端a,c間に、ホイートストンブ
リッジ回路の不平衡に伴う出力が現われる。Now, the structure of the bridge balance adjusting circuit will be described in more detail with reference to FIG. The Wheatstone bridge circuit is composed of, for example, four resistors including a strain gauge on at least one side thereof. Positive of the bridge power supply E of this Wheatstone bridge circuit
The positive and negative electrodes of the bridge power supply E are respectively connected to the negative input terminals b and d, and an output due to the imbalance of the Wheatstone bridge circuit appears between the output terminals a and c.
【0057】このホイートストンブリッジ回路は、別の
表現をすれば、ブリッジ電源Eの正・負入力端b・d間
には、第1の2辺を形成する抵抗体R1 とR2 の直列回
路と、第2の2辺を形成する抵抗体R3 とR4 の直列回
路が接続されていることになる。図5の実施例の場合、
第2の2辺をなす抵抗体R3 とR4 のうち一方の辺の抵
抗体R4 に対し並列に固定抵抗器R12およびR14が見掛
け上回路挿入されており、他方の辺の抵抗体R3 に対し
ては固定抵抗器R11およびR13が接続されることになる
が、実質的には、固定抵抗器R11,R14の部分はその抵
抗値が∞であるので、開放されていることに等しい。In other words, this Wheatstone bridge circuit has a series circuit of resistors R1 and R2 forming the first two sides between the positive and negative input terminals b and d of the bridge power source E, The series circuit of the resistors R3 and R4 forming the second two sides is connected. In the case of the embodiment of FIG.
Fixed resistors R12 and R14 are apparently inserted in parallel to the resistor R4 on one side of the resistors R3 and R4 forming the second two sides, and to the resistor R3 on the other side. The fixed resistors R11 and R13 are connected to each other, but substantially, the fixed resistors R11 and R14 are equal to being open because their resistance value is ∞.
【0058】尚、ここでは、固定抵抗器R11〜R14は、
第1の固定抵抗器群と称することとする。そして、第2
の2辺をなす抵抗体R3 とR4 の接続点、即ち一方の出
力端cには、第2の固定抵抗器R15の一端が接続されて
いる。また、抵抗体R3 とR4 でなる第2の2辺と、抵
抗体R1 とR2 でなる第1の2辺との間の2つの接続
点、即ち、ブリッジ電源入力端b,dのうち、一方の接
続点のbと上記第2の固定抵抗器R15の他端との間に
は、第3の固定抵抗器R16が接続されており、また他方
の接続点dと上記第2の固定抵抗器R15の他端との間に
第4の固定抵抗器R17が接続されている。Here, the fixed resistors R11 to R14 are
It will be referred to as a first fixed resistor group. And the second
One end of the second fixed resistor R15 is connected to the connection point of the resistors R3 and R4 forming the two sides of the above, that is, one output end c. In addition, one of two connection points between the second two sides formed by the resistors R3 and R4 and the first two sides formed by the resistors R1 and R2, that is, one of the bridge power source input terminals b and d. A third fixed resistor R16 is connected between the connection point b and the other end of the second fixed resistor R15, and the other connection point d and the second fixed resistor R15 are connected. A fourth fixed resistor R17 is connected between the other end of R15 and R15.
【0059】尚、第1の抵抗器群としての固定抵抗器R
11〜R14は、粗調整用抵抗器であると説明したが、更に
細かく機能的に分けると、固定抵抗器R11とR12は、粗
調整用の抵抗器であり、固定抵抗器R13とR14は、中間
調整用の固定抵抗器である、ということができる。The fixed resistor R as the first resistor group
Although 11 to R14 have been described as the coarse adjustment resistors, if further divided functionally, the fixed resistors R11 and R12 are coarse adjustment resistors, and the fixed resistors R13 and R14 are It can be said that it is a fixed resistor for intermediate adjustment.
【0060】そして、これら粗調整用の固定抵抗器R1
1,R12は、原則的には、両方同時に接続されるもので
はなく、ホイートストンブリッジ回路の不平衡の状態に
よって、一方のみが接続されるものであり、例えば、R
1 ×R3 >R2 ×R4 であるときは、抵抗体R3 に固定
抵抗器R11を並列に回路接続することとなり、反対にR
1 ×R3 <R2 ×R4 であるときは、抵抗体R4 に並列
に固定抵抗器R12を回路接続することとなる。The fixed resistor R1 for these rough adjustments
In principle, both R1 and R12 are not connected at the same time, but only one is connected depending on the unbalanced state of the Wheatstone bridge circuit.
When 1 × R3> R2 × R4, the fixed resistor R11 is connected in parallel to the resistor R3, and conversely R
When 1 × R3 <R2 × R4, the fixed resistor R12 is connected in parallel to the resistor R4.
【0061】また、上記中間調整用の固定抵抗器R13と
R14も、原則的には両方同時に接続されるものではな
く、上記した粗調整の結果、回路接続された固定抵抗器
R11またはR12を含めたホイートストンブリッジ回路の
各対辺の固定抵抗器の抵抗値の積のいずれが大きいかに
より、一方のみが接続されるものである。In principle, the fixed resistors R13 and R14 for intermediate adjustment are not connected at the same time in principle. As a result of the rough adjustment, the fixed resistors R11 and R12 connected in the circuit are included. Also, depending on which of the products of the resistance values of the fixed resistors on each side of the Wheatstone bridge circuit is larger, only one of them is connected.
【0062】例えば、粗調整用の固定抵抗器としてR12
が抵抗体R4 に並列に回路接続されたとすれば、抵抗体
R1 とR3 の積が、抵抗体R2 と抵抗体R4 および固定
抵抗器R12の合成抵抗R2 ・(R4 //R12)の積より大
きい場合には、固定抵抗器R13を抵抗体R3 に並列に回
路接続し、上記積の値が逆の関係である場合は、固定抵
抗器R14を抵抗体R4 に並列に回路接続することとな
る。For example, as a fixed resistor for rough adjustment, R12
Is connected in parallel with the resistor R4, the product of the resistors R1 and R3 is larger than the product of the combined resistance R2 of the resistor R2 and the resistor R4 and the fixed resistor R12. (R4 // R12). In this case, the fixed resistor R13 is connected in parallel to the resistor R3, and when the product value has the opposite relationship, the fixed resistor R14 is connected in parallel to the resistor R4.
【0063】ここで、図5の調整手順例を、以下に説明
する。ホイートストンブリッジ回路の不平衡を調整する
調整手順を大別すると、下記の2つがある。
イ.ブリッジを構成する各辺の抵抗値を測定し、理論的
に計算補正する。
ロ.不平衡量を測定し調整抵抗値を所定の辺に加え不平
衡量を順次小さくしていく。Here, an example of the adjustment procedure of FIG. 5 will be described below. The adjustment procedure for adjusting the unbalance of the Wheatstone bridge circuit is roughly classified into the following two. I. The resistance of each side of the bridge is measured and theoretically calculated and corrected. B. The unbalance amount is measured and the adjustment resistance value is added to a predetermined side to gradually decrease the unbalance amount.
【0064】これらの各調整において、粗調整用(中間
調整用を含む)および微調整用として抵抗値が段階的に
異なる所定数の抵抗器を予め準備しておき、先に、概説
したように、これらの抵抗値の中から適当な物を選択し
て順次調整を進める。ひずみゲージでなるホイートスト
ンブリッジ回路とブリッジ電源Eを備える回路で、ホイ
ートストンブリッジ回路の平衡をとるには、先ず、+粗
調整用固定抵抗器R11または、−粗調整用固定抵抗器
R12で調整を行う。In each of these adjustments, a predetermined number of resistors having different resistance values for coarse adjustment (including intermediate adjustment) and fine adjustment are prepared in advance, and as described above, , Select an appropriate one from these resistance values and proceed with the adjustment in sequence. In order to balance the Wheatstone bridge circuit in a circuit including a Wheatstone bridge circuit composed of strain gauges and a bridge power supply E, first, a + coarse adjustment fixed resistor R11 or a −coarse adjustment fixed resistor R12 is used for adjustment. .
【0065】次に、中間調整として、+中間調整用固定
抵抗器R13または、−中間調整用固定抵抗器R14で調整
を行う。ここで、粗調整に比べて中間調整はより高い抵
抗値を必要とする。次に微調整を行うが、+微調整用固
定抵抗器R16または、−微調整用固定抵抗器R17には、
更に高い抵抗値が必要となる。しかしながら、微調整用
直列抵抗器R15の作用により、中間調整抵抗器R13(R
14)と同程度の標準的な抵抗値で調整が可能となる。Next, as the intermediate adjustment, adjustment is performed by the + intermediate adjustment fixed resistor R13 or the −intermediate adjustment fixed resistor R14. Here, the intermediate adjustment requires a higher resistance value than the coarse adjustment. Next, fine adjustment is performed, but for the + fine adjustment fixed resistor R16 or the − fine adjustment fixed resistor R17,
A higher resistance value is required. However, due to the action of the fine adjustment series resistor R15, the intermediate adjustment resistor R13 (R
Adjustment is possible with a standard resistance value similar to 14).
【0066】このような回路構成とすることにより、可
変抵抗器を用いずに、ホイートストンブリッジ回路の厳
密な平衡調整が可能となる。そして、固定抵抗器を用い
た平衡調整であるため、対振動性に優れ、経時変化の面
においても高い安定性が得られる。また、より低い抵抗
値での微調整が可能であるため、固定抵抗器の入手が容
易であり、より調整範囲が拡大し、高精度の微調整が可
能となる。With such a circuit configuration, strict balance adjustment of the Wheatstone bridge circuit becomes possible without using a variable resistor. Further, since it is the balance adjustment using the fixed resistor, it has excellent vibration resistance and high stability in terms of aging. Further, since the fine adjustment can be performed with a lower resistance value, the fixed resistor can be easily obtained, the adjustment range can be expanded, and the fine adjustment can be performed with high accuracy.
【0067】次に、このような構成よりなるこの図1の
圧力伝送器の動作について説明する。この圧力伝送器
は、例えば、ガス絶縁開閉装置のガス圧監視用の出力部
に、導入部材1の結合部1bを取付けた状態で、被測定
流体(ガス)を圧力導入路1aに導く。Next, the operation of the pressure transmitter of FIG. 1 having such a configuration will be described. This pressure transmitter guides the fluid to be measured (gas) to the pressure introducing passage 1a in a state where the coupling portion 1b of the introducing member 1 is attached to the gas pressure monitoring output portion of the gas insulated switchgear.
【0068】すると、ダイヤフラム2aの受圧面にガス
圧が印加されるので、ダイヤフラム2aは、そのガス圧
に対応した変形(撓み)を生じ、ひずみゲージSG(図
5のR1 〜R4 )は、圧力に対応した抵抗値変化を示
す。そのため、4枚のひずみゲージSGによって組まれ
たホイートストンブリッジ回路の出力端からは、ガス圧
に対応した電気信号(電圧)を電気回路部7に出力する
ため、電気回路部7において、適宜、増幅、波形整形、
演算等の処理が施された上、電源・出力端子14、ケー
ブル17b、接続端子17a等を順次介して外部に被測
定流体圧(ガス)に対応した検出信号を導出する。Then, since the gas pressure is applied to the pressure receiving surface of the diaphragm 2a, the diaphragm 2a undergoes a deformation (deflection) corresponding to the gas pressure, and the strain gauges SG (R1 to R4 in FIG. 5) apply pressures. Shows the change in resistance value corresponding to. Therefore, the electric signal (voltage) corresponding to the gas pressure is output from the output end of the Wheatstone bridge circuit assembled by the four strain gauges SG to the electric circuit unit 7, so that the electric circuit unit 7 appropriately amplifies the signal. , Waveform shaping,
After being subjected to processing such as calculation, a detection signal corresponding to the fluid pressure (gas) to be measured is derived to the outside through the power / output terminal 14, the cable 17b, the connection terminal 17a, and the like in order.
【0069】尚、このような圧力検出作業に入る前に、
上述したようなホイートストンブリッジ回路の平衡調整
作業が行われることは、いうまでもない。因に、所定の
粗調整用の固定抵抗器R11〜R14の適宜なものと、感度
調整抵抗R21、R22および零温特補償抵抗などは、上述
した手順を経て計算された抵抗値や抵抗温度係数を有す
るものを選択してアンプ基板6に半田付けするが、微調
整用の固定抵抗器(R15〜R17)は、所定の手順で求め
た抵抗値のものを、小型調整抵抗用端子9に装着し、平
衡調整作業が終了したら、調整用盲蓋10をもってシー
ルド体11に穿設された作業用開口を閉塞し、接着剤に
よって気密的に封着する。Before starting such pressure detection work,
It goes without saying that the balance adjustment work of the Wheatstone bridge circuit as described above is performed. Incidentally, appropriate fixed resistors R11 to R14 for coarse adjustment, the sensitivity adjustment resistors R21 and R22, and the zero temperature special compensation resistor are the resistance value and the temperature coefficient of resistance calculated through the above procedure. Of the fixed resistors (R15 to R17) for fine adjustment are attached to the small adjustment resistor terminal 9 with the resistance value obtained by a predetermined procedure. Then, when the balance adjustment work is completed, the work opening formed in the shield body 11 is closed by the adjustment blind lid 10 and airtightly sealed with an adhesive.
【0070】このように構成され且つ作用する圧力伝送
器によれば、ホイートストンブリッジ回路の平衡調整回
路を構成する粗調整用、中間調整用、微調整用の各固定
抵抗器R11〜R17は、可変抵抗のような可動部(摺動
部)のない固定抵抗器でありしかもアンプ基板6および
小型調整抵抗用端子9にそれぞれ半田付けによって強固
に固着されているので、振動で抵抗値が変化したり、長
期間に亘り使用しても損耗により抵抗値が変化したりす
ることが皆無であるので、長期間に亘り高い平衡安定性
が保持される。According to the pressure transmitter configured and operating as described above, the fixed resistors R11 to R17 for coarse adjustment, intermediate adjustment, and fine adjustment, which form the balance adjustment circuit of the Wheatstone bridge circuit, are variable. Since it is a fixed resistor without a movable part (sliding part) such as a resistor and is firmly fixed to the amplifier substrate 6 and the small adjusting resistor terminal 9 by soldering, the resistance value may change due to vibration. Since the resistance value does not change due to wear even if it is used for a long period of time, high equilibrium stability is maintained for a long period of time.
【0071】尚、本発明は、上述した実施例にのみ限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種
々の変形が可能である。例えば、上記実施例において
は、本発明を圧力伝送器について適用した例を説明した
が圧力変換器、加速度変換器、などひずみゲージ式変換
器にも適用可能である。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the pressure transmitter has been described, but the present invention is also applicable to strain gauge type transducers such as pressure transducers and acceleration transducers.
【0072】[0072]
【発明の効果】以上詳しく説明したところより明らかな
ように、本発明によれば、強い電波にさらされる環境下
において使用されてもその電波ノイズの影響を受けず、
つまり、零点変動が極めて小さく、高い分解能で被測定
圧力の電気信号への変換、特に増幅された電気信号を得
ることができる圧力伝送器およびその組立方法を提供す
ることができる。さらに本発明によれば、ひずみゲージ
を囲繞するように、金属製の内側ケースと気密端子と導
入部材との間を溶接等により気密に固着封止してなる
上、内側ケースおよび信号処理部を囲繞するように、金
属製の外側ケースと、シールド体と導入部材との間を溶
接、ろう付け等により気密に固着してなり、さらに、シ
ールド体を囲繞するように、金属製の外側ケースとコネ
クタ部とで気密に固着封止してあるから、仮に、コネク
タ部から外気が侵入したとしてもシールド体で遮断さ
れ、さらにシールド体から微量に外気が侵入したとして
も気密端子で遮断されるため、ひずみゲージに外気が達
することはなく、外気の侵入によるひずみゲージや信号
処理部を構成する回路素子の絶縁低下や酸化による性能
の劣化を防止でき、例えば、上記のように、金属製の気
密端子と内側ケースとで形成される内部空間およびシー
ルド体と金属製の外側ケースとで形成される内部空間
は、気密性が高いため不活性ガスを封入保持できるた
め、さらにひずみゲージや回路素子の絶縁低下や酸化に
よる性能の劣化をさらに確実に防止し得る圧力伝送器を
提供することができる。 As is clear from the above description in detail, according to the present invention, even when used in an environment exposed to a strong electric wave, it is not affected by the electric wave noise,
In other words, it is possible to provide a pressure transmitter and a method for assembling the pressure transmitter, which has a very small zero point variation and is capable of converting a measured pressure into an electric signal with a high resolution, and particularly obtaining an amplified electric signal. Further according to the invention, a strain gauge
The metal inner case, airtight terminals, and
It is airtightly fixed and sealed by welding etc.
Gold to surround the upper and inner cases and the signal processing unit.
Weld between the outer case made of metal, the shield body and the introduction member.
It becomes airtightly fixed by contact, brazing, etc.
The metal outer case and the connector so that it surrounds the shield.
Since it is airtightly fixed and sealed with the connector, temporarily connect
Even if outside air enters from the
In addition, even if a small amount of outside air invades from the shield
Is also blocked by the airtight terminal, so outside air reaches the strain gauge.
Strain gauges and signals due to the entry of outside air
Performance due to insulation deterioration and oxidation of the circuit elements that make up the processing unit
Can be prevented and, for example, as described above,
The internal space and the seal formed by the dense terminal and the inner case.
Internal space formed by the sleeve and metal outer case
Is highly airtight, so it can hold an inert gas.
To reduce insulation and oxidation of strain gauges and circuit elements.
A pressure transmitter that can more reliably prevent performance deterioration due to
Can be provided.
【0073】また、本発明によれば、組立工程を合理化
して工程の簡略化を図り、組立順序に由来して電磁適合
性を著しく向上せしめ、併せて製造コストの低減化を図
り得る圧力伝送器の組立方法を提供することができる。Further, according to the present invention, the pressure transmission which rationalizes the assembling process and simplifies the process, significantly improves the electromagnetic compatibility due to the assembling order, and can also reduce the manufacturing cost. A method of assembling the container can be provided.
【0074】 さらに、本発明によれば、ホイートスト
ンブリッジ回路の平衡調整が精度よく行え且つ長期に亘
って安定してその平衡状態を保持し得る圧力伝送器の組
立方法を提供することができる。[0074] the of et, according to the present invention, it is possible to provide a Wheatstone balancing of the bridge circuit across the accurately performed and long-term stable and method of assembling a pressure transmitter capable of retaining its equilibrium state .
【図1】本発明に係る圧力伝送器および圧力伝送器の組
立方法の実施例を示す圧力伝送器の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a pressure transmitter showing an embodiment of a pressure transmitter and a method for assembling the pressure transmitter according to the present invention.
【図2】同実施例の組立手順を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view showing an assembling procedure of the embodiment.
【図3】同実施例の図2に示す組立手順に引続き行われ
る組立手順を示す縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an assembly procedure performed subsequently to the assembly procedure shown in FIG. 2 of the embodiment.
【図4】本発明の要部である高周波電波ノイズフィルタ
回路の一実施例の構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of a high frequency radio noise filter circuit which is a main part of the present invention.
【図5】図1に示した圧力伝送器のホイートストンブリ
ッジ回路のブリッジ平衡調整回路の構成例を示す回路図
である。5 is a circuit diagram showing a configuration example of a bridge balance adjustment circuit of the Wheatstone bridge circuit of the pressure transmitter shown in FIG.
【図6】図1に示した圧力伝送器のイミュニティ(電磁
適合性)試験のうち、周波数掃引試験のデータ例であ
る。6 is an example of data of a frequency sweep test of the immunity (electromagnetic compatibility) test of the pressure transmitter shown in FIG.
【図7】図1に示した圧力伝送器のイミュニティ(電磁
適合性)試験のうち、無線周波数・定電界試験のデータ
例である。7 is an example of data of a radio frequency / constant electric field test of the immunity (electromagnetic compatibility) test of the pressure transmitter shown in FIG.
【図8】従来の圧力伝送器の構成および組立方法を説明
するための縦断面図である。FIG. 8 is a vertical cross-sectional view for explaining the configuration and assembling method of a conventional pressure transmitter.
【図9】図8に示した従来の圧力伝送器の図6に対応す
る周波数掃引試験のデータ例である。9 is an example of data of a frequency sweep test corresponding to FIG. 6 of the conventional pressure transmitter shown in FIG.
【図10】図8に示した従来の圧力伝送器の図7に対応
する無線周波数定・電界試験のデータ例である。10 is an example of data of a radio frequency constant / electric field test corresponding to FIG. 7 of the conventional pressure transmitter shown in FIG.
1 導入部材 2 円筒部 2a ダイヤフラム 2b 受圧室 3 内筒 SG ひずみゲージ 4 気密端子 5 取付基板 6 アンプ基板 7 電気回路部 8 微調整抵抗用端子 9 小型調整抵抗用端子 10 調整用盲蓋 11 シールド体 12 貫通コンデンサ 13 フェライトコア 14 電源・出力端子 15 外筒 16 コネクタ取付板 17 防水レセプタクル 17a 接続端子 17b ケーブル 17c 接続ソケット 17d ゴムパッキン R1 、R2 、R3 、R4 抵抗体(ひずみゲージ) R11、R12、R13、R14 粗調整用固定抵抗器 R15 微調整用直列抵抗器 R16、R17 微調整固定抵抗器 R21、R22 感度調整抵抗器 E ブリッジ電源 1 Introduction member 2 cylindrical part 2a diaphragm 2b Pressure receiving chamber 3 inner cylinder SG strain gauge 4 Airtight terminal 5 Mounting board 6 amplifier board 7 Electric circuit section 8 Fine adjustment resistor terminal 9 Small adjustment resistor terminals 10 Blind lid for adjustment 11 shield body 12 feedthrough capacitor 13 Ferrite core 14 Power supply / output terminal 15 Outer cylinder 16 Connector mounting plate 17 Waterproof Receptacle 17a connection terminal 17b cable 17c connection socket 17d rubber packing R1, R2, R3, R4 resistor (strain gauge) R11, R12, R13, R14 Fixed resistor for coarse adjustment R15 Series resistor for fine adjustment R16, R17 Fine adjustment fixed resistor R21, R22 Sensitivity adjustment resistor E-bridge power supply
フロントページの続き (72)発明者 荒川 栄 東京都調布市調布ヶ丘3丁目5番地1 株式会社共和電業内 (56)参考文献 特開 平6−129926(JP,A) 実開 平2−89320(JP,U) 実開 昭61−50240(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 9/04 H01Q 17/00 H05K 9/00 Front page continuation (72) Inventor Sakae Arakawa 3-5 Chofugaoka, Chofu-shi, Tokyo 1 Kyowa Denki Co., Ltd. (56) Reference JP-A-6-129926 (JP, A) Sankaihei 2- 89320 (JP, U) Actual development Sho 61-50240 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01L 9/04 H01Q 17/00 H05K 9/00
Claims (5)
ヤフラムの変形を該ダイヤフラムに添着したひずみゲー
ジを用いて検出し電気信号に変換すると共に該電気信号
を信号処理部で適宜増幅してコネクタ部を介して出力す
る圧力伝送器において、圧力導入路を有する導入部材と、 前記圧力導入路の内端を塞ぐように溶接等により気密に
固着された ダイヤフラム部と、 前記ダイヤフラム部を囲繞し、一端を前記導入部材に溶
接等により気密に固着され、他端を気密端子に溶接等に
より気密に固着されて、内部が気密に保持された基準圧
力室を形成する金属製の内側ケースと、 前記金属製の内側ケースと 前記信号処理回路を囲繞し、
中間にシールド体がろう付けまたは半田付けにより気密
に固着され内部が気密に保持された金属製の外側ケース
と、前記外側ケースの他端に溶接等により気密に固着された
コネクタ部と、前記 シールド体に気密に固着された貫通コンデンサを含
んで構成された高周波電波ノイズフィルタ回路と、を有
し、 強い電波を受ける環境下で用いられても当該電波ノイズ
を遮断し、前記ダイヤフラムが受けた圧力に対応した電
気信号を得られるように構成したことを特徴とする圧力
伝送器。1. A connector which detects deformation of a diaphragm due to a pressure difference between a pressure receiving surface and a back surface thereof by using a strain gauge attached to the diaphragm, converts the electric signal into an electric signal, and appropriately amplifies the electric signal by a signal processing unit. In a pressure transmitter that outputs through a section, an introducing member having a pressure introducing passage and an airtight member such as welding so as to close the inner end of the pressure introducing passage.
And anchored diaphragm portion, surrounds the diaphragm portion, soluble one end to said introduction member
It is fixed airtightly by contact, etc. and the other end is welded to the airtight terminal.
Reference pressure that is more airtightly fixed and keeps the inside airtight
A metal inner case that forms the force chamber, and surrounds the metal inner case and the signal processing circuit ,
The shield body is airtight by brazing or soldering in the middle
Through internal fixed is secured a metallic outer casing held airtight, and <br/> connector secured airtightly by welding or the like to the other end of said outer casing, hermetically to said shield body A high-frequency radio noise filter circuit configured to include a capacitor, and even when used in an environment where strong radio waves are received, the radio noise is blocked and an electric signal corresponding to the pressure received by the diaphragm can be obtained. A pressure transmitter having the above-mentioned configuration.
シールド体に気密に固着された貫通コンデンサと、この
貫通コンデンサに近接して配設され且つ接続されたフェ
ライトコアとからなり、電源・信号線と前記信号処理部
との間に回路挿入されることによって、前記電源・信号
線から混入した高周波電波ノイズを遮断し、前記信号処
理部に伝達しないように構成したことを特徴とする請求
項1記載の圧力伝送器。2. A high frequency radio noise filter circuit comprises a feedthrough capacitor airtightly fixed to the shield body, and a ferrite core arranged and connected in proximity to the feedthrough capacitor. The high-frequency radio noise mixed from the power supply / signal line is blocked by inserting a circuit between the signal processing unit and the signal processing unit, and is not transmitted to the signal processing unit. Pressure transmitter.
ヤフラムの変形を該ダイヤフラムに添着したひずみゲー
ジを用いて電気信号に変換する圧力検出部と、この圧力
検出部が検出した検出信号に増幅処理等を施す信号処理
部を、同一のケース内に一体に収容してなる圧力伝送器
の組立方法において、 前記圧力検出部に前記信号処理部を取付けて圧力検出・
信号処理ユニットを形成する圧力検出・信号処理ユニッ
ト組立工程と、 少なくとも前記圧力検出部、前記信号処理部を収容する
ための金属製の中空のケース内に、前記信号処理部と前
記コネクタ部との間を隔絶するシールド体をろう付けま
たは半田付けにより気密に固着し、シールドケースユニ
ットを形成するシールドケースユニット組立工程と、 このシールドケースユニット組立工程に引続き、前記圧
力検出部の剛体部に前記ケースの一端を溶接により気密
に固着することにより圧力検出・信号処理ユニットにシ
ールドケースユニットを取付けるシールドケース取付工
程と、 このシールドケース取付け工程に引続き、電源・出力信
号を中継するコネクタ部を、前記ケースの他端に溶接に
より気密に固着することにより前記コネクタ部を前記シ
ールドケースユニットに取付けるコネクタ部取付工程
と、からなることを特徴とする圧力伝送器の組立方法。3. A pressure detector for converting a deformation of the diaphragm due to a pressure difference between the pressure receiving surface and the back surface thereof into an electric signal by using a strain gauge attached to the diaphragm, and an amplified detection signal detected by the pressure detector. In a method of assembling a pressure transmitter in which a signal processing unit that performs processing and the like is integrally housed in the same case, the signal processing unit is attached to the pressure detection unit to detect pressure.
A pressure detecting / signal processing unit assembling step for forming a signal processing unit; and a signal processing section and a connector section in a metal hollow case for accommodating at least the pressure detecting section and the signal processing section. A shield case unit assembling step of forming a shield case unit by airtightly fixing the shield body that separates the space by brazing or soldering, and following this shield case unit assembling step, the case is attached to the rigid portion of the pressure detecting section. Of the shield case unit to attach the shield case unit to the pressure detection / signal processing unit by fixing one end of the case airtightly by welding, and following this shield case installation process, connect the connector part that relays the power supply / output signal to the case The connector part is attached to the other end of the And the connector mounting step of mounting the shield case unit, the assembly method of the pressure transmitter, characterized in that it consists of.
たはそれ以前の工程において高周波電波ノイズフィルタ
回路を構成する一素子である貫通コンデンサを前記シー
ルド体に気密に固着しておき、該高周波電波ノイズフィ
ルタ回路を構成する一素子であるビーズ型のフェライト
コアに電源・出力端子ピンを挿通した状態で前記電源・
出力端子ピンを前記信号処理部側の基板に固着してお
き、前記シールドケース取付工程が行われる際、前記電
源・出力端子ピンが前記貫通コンデンサの貫通孔に挿通
されるようにしたことを特徴とする請求項3に記載の圧
力伝送器の組立方法。4. A shield capacitor, which is one element constituting a high-frequency radio noise filter circuit, is hermetically fixed to the shield body in the shield case unit assembling step or a step before the shield case unit. The power supply / output terminal pin is inserted into the bead type ferrite core which is one element to configure
The output terminal pin is fixed to the substrate of the signal processing unit side, and the power supply / output terminal pin is inserted into the through hole of the feedthrough capacitor when the shield case attaching step is performed. The method for assembling the pressure transmitter according to claim 3.
程の後に、前記ひずみゲージにより形成されたホイート
ストンブリッジ回路の大まかな平衡をとるために前記信
号処理部に適宜の固定抵抗器を選択・接続して粗調整を
行い、前記シールドケースユニット取付工程の後に、前
記ブリッジ回路の微細な平衡をとるために、前記シール
ド体に穿設された調整孔を介して適宜の固定抵抗器を選
択・接続して微調整を行い、その後、前記調整孔に盲蓋
を螺入し且つシール剤で気密に封止することを特徴とす
る請求項3記載の圧力伝送器の組立方法。5. After the pressure detecting / signal processing unit assembling step, an appropriate fixed resistor is selected and connected to the signal processing unit in order to roughly balance the Wheatstone bridge circuit formed by the strain gauge. Coarse adjustment, and after the shield case unit mounting step, in order to finely balance the bridge circuit, an appropriate fixed resistor is selected and connected through an adjustment hole formed in the shield body. 4. A method of assembling a pressure transmitter according to claim 3, wherein the blind lid is screwed into the adjusting hole and hermetically sealed with a sealing agent.
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- 1995-01-31 JP JP3286095A patent/JP3488758B2/en not_active Expired - Fee Related
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