JPS59148843A - 静電容量形圧力センサ - Google Patents
静電容量形圧力センサInfo
- Publication number
- JPS59148843A JPS59148843A JP2202583A JP2202583A JPS59148843A JP S59148843 A JPS59148843 A JP S59148843A JP 2202583 A JP2202583 A JP 2202583A JP 2202583 A JP2202583 A JP 2202583A JP S59148843 A JPS59148843 A JP S59148843A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- pressure sensor
- sensor
- board
- alumina
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
- G01L9/0075—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a ceramic diaphragm, e.g. alumina, fused quartz, glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、自動車部品及び民生機器に用いることができ
る静電容量膨圧カセンザに関するものである。
る静電容量膨圧カセンザに関するものである。
（従来例の構成とその問題点）
従来、静電容量膨圧カセンサはダイヤフラム及び基板支
持部と、これらダイヤフラム及び基板支持部に形成され
相対向するように配置された導電層と、導電層のギャッ
プが一定になるように基台とダイヤフラムをシールする
シールド部材７）ｓら形成されている。圧力による！ダ
イヤフラムの変位を、対向電極となる上゛記導電層を介
して容量変化として検出する、いわゆる静電容量膨圧カ
センザは、その原理、材質面から極めて信頼性が高いた
め、苛酷な動作環境が強いられる自動車の空気流量計測
用圧力センサとして最も適するとされている。
持部と、これらダイヤフラム及び基板支持部に形成され
相対向するように配置された導電層と、導電層のギャッ
プが一定になるように基台とダイヤフラムをシールする
シールド部材７）ｓら形成されている。圧力による！ダ
イヤフラムの変位を、対向電極となる上゛記導電層を介
して容量変化として検出する、いわゆる静電容量膨圧カ
センザは、その原理、材質面から極めて信頼性が高いた
め、苛酷な動作環境が強いられる自動車の空気流量計測
用圧力センサとして最も適するとされている。
自動車用の空気流量計としての圧力センサは、マニホー
ルド内の空気流による圧ラノ減を定量的に計測し最適燃
料を得るために用いられる。従って、用いられる圧力は
大気圧より低い負圧となる。負圧測定方法として、大気
圧とマニホールド内の圧力との相対差圧を求める方法と
、マニホールド内の絶対圧を測定する方法とがあるが、
測定精度の点からも後者が一般的とされている。後者の
絶対圧を測定する圧力センサーは、ギャップ内の圧力を
真空にすることにより対応できる。このように、絶対圧
用圧力センサーは、内部において長期的な気密性が重要
とされる。
ルド内の空気流による圧ラノ減を定量的に計測し最適燃
料を得るために用いられる。従って、用いられる圧力は
大気圧より低い負圧となる。負圧測定方法として、大気
圧とマニホールド内の圧力との相対差圧を求める方法と
、マニホールド内の絶対圧を測定する方法とがあるが、
測定精度の点からも後者が一般的とされている。後者の
絶対圧を測定する圧力センサーは、ギャップ内の圧力を
真空にすることにより対応できる。このように、絶対圧
用圧力センサーは、内部において長期的な気密性が重要
とされる。
父、圧力センサの動作原理から、卵えられる圧力の変化
量となる容量値の変化は、ダイヤフラムのたわみ計とな
る。使用されるダイヤフラムのたわみ状態で考ｉばしな
くてはいけないのは、ダイヤフラムのヤング率及び厚み
、／−ルド部の内径とされている。
量となる容量値の変化は、ダイヤフラムのたわみ計とな
る。使用されるダイヤフラムのたわみ状態で考ｉばしな
くてはいけないのは、ダイヤフラムのヤング率及び厚み
、／−ルド部の内径とされている。
以下、図面を参照しながら従来の静電容量膨圧カセンサ
の説明をする。第１図は従来の静電容量膨圧カセンサの
断面図であり、１はアルミナ基板、２はダイヤフラム、
３は対向内面電極、４はシールド部材、５は真空封止部
、６はリード線を示している。動作原理については前述
した通りである。
の説明をする。第１図は従来の静電容量膨圧カセンサの
断面図であり、１はアルミナ基板、２はダイヤフラム、
３は対向内面電極、４はシールド部材、５は真空封止部
、６はリード線を示している。動作原理については前述
した通りである。
しかしながら、上記のような構成において、絶対圧を測
定する圧力センサでは、そのギャップ内部が真空或いは
負圧に保たれているため、長期的な寿命を保証すること
が困難であり、又、／−ルド部材に低融点ガラス等を使
用する場合、ダイヤフラムがたわむ有効＋Ｍｊ積を一定
にすることが製造上困難とされる等の問題点を有してい
た。
定する圧力センサでは、そのギャップ内部が真空或いは
負圧に保たれているため、長期的な寿命を保証すること
が困難であり、又、／−ルド部材に低融点ガラス等を使
用する場合、ダイヤフラムがたわむ有効＋Ｍｊ積を一定
にすることが製造上困難とされる等の問題点を有してい
た。
（発明の目的〕
本発明の目的は、圧力センサ内部の真空度の長期的なリ
ーク保証、及び、ダイヤフラムの有効面積を一足にする
ことを可能にする静電容量膨圧力センサを提供すること
である。
ーク保証、及び、ダイヤフラムの有効面積を一足にする
ことを可能にする静電容量膨圧力センサを提供すること
である。
（発明の構成〕
本発明の静電容量膨圧カセンサは基台と、上記基台と所
定の間隔を得るように配置されたアルミナダイヤフラム
と、両者の相対向する面に形成された薄膜電極を備え、
基台において」二記アルミナグイヤフラムとの封着がラ
ス部及び、薄膜電極部以外に溝孔をもうけるように構成
したものであり、これによりシールド部内のリークの長
期的保Ｙ、及びダイヤフラムの有効面積を一定にするも
のである。
定の間隔を得るように配置されたアルミナダイヤフラム
と、両者の相対向する面に形成された薄膜電極を備え、
基台において」二記アルミナグイヤフラムとの封着がラ
ス部及び、薄膜電極部以外に溝孔をもうけるように構成
したものであり、これによりシールド部内のリークの長
期的保Ｙ、及びダイヤフラムの有効面積を一定にするも
のである。
（実施例の説明り
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第２図は本発明の一実施例における静電容量膨圧カセン
ザの１１ｙＴ面図を示すものである。第２図において、
１はアルミナ基板、２はダイヤフラム、３は対向内面電
極、４はシールド部利、５は真空封止部、６はリード線
、７は溝孔を示している。
ザの１１ｙＴ面図を示すものである。第２図において、
１はアルミナ基板、２はダイヤフラム、３は対向内面電
極、４はシールド部利、５は真空封止部、６はリード線
、７は溝孔を示している。
第３図は一部切除した斜視図である。又、第４図は本発
明の溝孔７をもうけたアルミナ基板の上面図である。
明の溝孔７をもうけたアルミナ基板の上面図である。
以上のように構成された本実施例の静電容量膨圧力セン
サについて、動作原理は従来のものと同じであるが、リ
ークに対する寿命保証を実現している。すなわち、溝孔
の容量（ｃｃ ）とリークレート、耐久年数の関係は、
下記の式により表わされる。
サについて、動作原理は従来のものと同じであるが、リ
ークに対する寿命保証を実現している。すなわち、溝孔
の容量（ｃｃ ）とリークレート、耐久年数の関係は、
下記の式により表わされる。
Ｐｏ：大気圧（ｋＰａ ）
Ｐｌ：初期°圧力（ｋＰａ’ ）
Ｐｅ：限界圧力（ｋＰａ ）
Ｖ ：容量（ｃｃ ）
ｔｅ：ｉ耐久年数（秒）
Ｌ ：リークレート（ｃｃ−ａｔｍ／秒）そして、保証
する年数、大気圧、内部の初期圧力、リークが許容され
る限界圧力、リークレート（漏洩率）を代入することに
より容量を導き、溝孔の幅及び深さを求めればよい。
する年数、大気圧、内部の初期圧力、リークが許容され
る限界圧力、リークレート（漏洩率）を代入することに
より容量を導き、溝孔の幅及び深さを求めればよい。
（発明の効果）
以上のように本発明の静電容量形１にカセンッの基台に
溝孔をもうけることにより、長期の寿命年数の保証が確
゛立される。又、シールド部材の封着時による有効面積
のバラツキを押えるという効果も倚られる。
溝孔をもうけることにより、長期の寿命年数の保証が確
゛立される。又、シールド部材の封着時による有効面積
のバラツキを押えるという効果も倚られる。
第１図は従来の静電容量膨圧カセンサを示す断面図、第
２図は本発明の一実施例による静電容量膨圧力センサを
示す断面図、第３図は一部切除した斜視図、第４図は溝
孔をもうけた基台の上面図である。 １・・・アルミナ基板、２・・・ダイヤフラム、３・・
・対向内面電極、４・・シールド部材、５・・・真空封
止部、６・・リード線、７・・・溝孔。 第１図 第３図 第４図
２図は本発明の一実施例による静電容量膨圧力センサを
示す断面図、第３図は一部切除した斜視図、第４図は溝
孔をもうけた基台の上面図である。 １・・・アルミナ基板、２・・・ダイヤフラム、３・・
・対向内面電極、４・・シールド部材、５・・・真空封
止部、６・・リード線、７・・・溝孔。 第１図 第３図 第４図
Claims (1)
- 基板と、上記基板と所定の間隔を得るように配置された
アルミナダイヤフラムと、氷板及びダイヤフラム間に介
在させたシールド部材と、基板及びダイヤフラムの相対
向する面に形成された薄膜電極を備・え、基板のンール
ド部材固着部及び、薄膜電極部以外に溝孔をもうけたこ
とを特徴とする静電容量膨圧カセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202583A JPS59148843A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 静電容量形圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202583A JPS59148843A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 静電容量形圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59148843A true JPS59148843A (ja) | 1984-08-25 |
Family
ID=12071442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2202583A Pending JPS59148843A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 静電容量形圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59148843A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01503001A (ja) * | 1986-06-23 | 1989-10-12 | ローズマウント インコ | コンデンサ形圧力センサおよび圧力センサ群 |
| JPH0221233A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧力センサ |
| US5165281A (en) * | 1989-09-22 | 1992-11-24 | Bell Robert L | High pressure capacitive transducer |
| US5189916A (en) * | 1990-08-24 | 1993-03-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Pressure sensor |
| WO2002008712A1 (de) * | 2000-07-26 | 2002-01-31 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Kapazitiver drucksensor |
| CN109238550A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 歌尔股份有限公司 | 电容式气压传感器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56162026A (en) * | 1980-05-16 | 1981-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Pressure detector |
-
1983
- 1983-02-15 JP JP2202583A patent/JPS59148843A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56162026A (en) * | 1980-05-16 | 1981-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Pressure detector |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01503001A (ja) * | 1986-06-23 | 1989-10-12 | ローズマウント インコ | コンデンサ形圧力センサおよび圧力センサ群 |
| JPH0221233A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧力センサ |
| US5165281A (en) * | 1989-09-22 | 1992-11-24 | Bell Robert L | High pressure capacitive transducer |
| US5189916A (en) * | 1990-08-24 | 1993-03-02 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Pressure sensor |
| WO2002008712A1 (de) * | 2000-07-26 | 2002-01-31 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Kapazitiver drucksensor |
| US6595064B2 (en) | 2000-07-26 | 2003-07-22 | Endress + Hauser Gmbh + Co. | Capacitive pressure sensor |
| CN109238550A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 歌尔股份有限公司 | 电容式气压传感器 |
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