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KR101584682B1 - Pressure sensing apparatus having self diagnosis - Google Patents

Pressure sensing apparatus having self diagnosis Download PDF

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KR101584682B1
KR101584682B1 KR1020140116929A KR20140116929A KR101584682B1 KR 101584682 B1 KR101584682 B1 KR 101584682B1 KR 1020140116929 A KR1020140116929 A KR 1020140116929A KR 20140116929 A KR20140116929 A KR 20140116929A KR 101584682 B1 KR101584682 B1 KR 101584682B1
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KR
South Korea
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pressure
sensor chip
sensor
output
pressure measurement
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KR1020140116929A
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Inventor
김태완
장지상
서호철
Original Assignee
세종공업 주식회사
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    • G01L27/007—Malfunction diagnosis, i.e. diagnosing a sensor defect
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

본 발명에 의한 압력감지장치는, 상하방향으로 길이를 갖되 상측이 제1 상측구와 제2 상측구로 분기되는 관통공 형상으로 형성되어 압력전달매체가 충전되는 압력검출챔버를 구비하는 하우징과, 상기 제1 상측구와 제2 상측구를 모두 덮도록 상기 하우징에 장착되되 상기 제1 상측구와 대응되는 부위에는 기판관통공이 형성되는 메인회로기판과, 상기 기판관통공을 밀폐시키도록 상기 메인회로기판의 상면에 장착되는 제1 센서칩과, 상기 메인회로기판의 저면 중 상기 제2 상측구와 대응되는 지점에 장착되는 제2 센서칩과, 상기 압력검출챔버의 하단을 밀봉시키도록 상기 하우징에 장착되는 다이어프램과, 상기 하우징의 상측을 덮도록 결합되며 상기 제1 센서칩 및 제2 센서칩과 전기적으로 연결되는 터미널단자를 구비하는 커넥터를 포함하는 압력센서; 상기 한 쌍의 압력센서에서 각각 출력된 두 개의 압력측정값을 비교 연산하여, 상기 압력센서의 이상유무를 판단하는 연산부; 및 상기 압력센서의 이상유무를 출력하는 출력부;를 포함하여 구성된다.The pressure sensing device according to the present invention includes a housing having a pressure detection chamber formed in a through hole shape having a length in a vertical direction and an upper side branched into a first upper sphere and a second upper sphere and filled with a pressure transmission medium, A main circuit board mounted on the housing so as to cover both the upper side sphere and the second phase side sphere and having a substrate through hole at a portion corresponding to the first upper sphere; A second sensor chip mounted at a position corresponding to the second upper sphere of the bottom surface of the main circuit board; a diaphragm mounted on the housing to seal the lower end of the pressure detection chamber; And a connector having a terminal terminal coupled to cover the upper side of the housing and electrically connected to the first sensor chip and the second sensor chip, .; An operation unit for comparing two pressure measurement values output from the pair of pressure sensors and determining whether the pressure sensor is abnormal; And an output unit for outputting an abnormality of the pressure sensor.

Description

자가진단 기능을 갖는 압력감지장치{Pressure sensing apparatus having self diagnosis}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pressure sensing apparatus having a self-

본 발명은 압력센서의 이상유무를 자가 진단할 수 있는 압력감지장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 하나의 압력유로에 두 개의 압력센서를 병렬로 설치한 후 두 압력센서의 압력측정값을 연산함으로써 압력센서의 이상유무를 판단할 수 있는 압력감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure sensor capable of self-diagnosing the abnormality of a pressure sensor, and more particularly, to a pressure sensor in which two pressure sensors are installed in parallel in one pressure passage, The present invention relates to a pressure sensing device capable of determining the presence or absence of an abnormality in a pressure sensor.

압력센서는 자동차, 화학설비, 반도체 제조설비 등에서, 유체가 통과하는 유압장치에 설치되어 유체의 압력을 측정하는 데 주로 많이 이용되며, 예컨대 자동차의 매니폴드 압력, 엔진 유압, 연료전지 차량의 수소가스 또는 공기의 압력, 소음기 내의 배기가스 압력, 그외 기타 일반 산업용 압력계 등과 같이 저압에서 고압에 이르기까지 넓은 압력 범위를 고정밀도로 측정하는 데 사용된다.BACKGROUND ART A pressure sensor is mainly used for measuring the pressure of a fluid installed in a hydraulic device through which a fluid passes in an automobile, a chemical facility, or a semiconductor manufacturing facility. For example, a pressure sensor is used to measure a manifold pressure of an automobile, Or high pressure, ranging from low to high pressure, such as air pressure, exhaust gas pressure in silencers, and other general industrial pressure gauges.

이러한 압력센서에는 다양한 종류가 있으며, 이 중에서 다이어프램식 압력센서는 센서하우징의 압력도입구 측에 다이어프램이 밀봉구조로 설치된 것으로, 센서하우징 내에는 압력검출챔버가 형성되며, 이 압력검출챔버 내에는 오일 등과 같은 압력전달매체가 충전된 구조로 구성되어 있다. 이러한 다이어프램식 압력센서는 다이어프램이 외부 압력에 반응하면 압력전달매체가 센서칩 측으로 압력을 전달함으로써 외부 압력을 검출 내지 측정하도록 구성된다. There are various types of such pressure sensors. Among them, diaphragm type pressure sensor has a diaphragm in a sealed structure on the inlet side of the pressure housing of the sensor housing, and a pressure detection chamber is formed in the sensor housing. And the like. The diaphragm type pressure sensor is configured to detect or measure an external pressure by transmitting pressure to the sensor chip side when the diaphragm is in response to an external pressure.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 다이어프램식 압력센서에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a conventional diaphragm type pressure sensor will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 다이어프램식 압력센서의 사시도이고, 도 2는 종래의 다이어프램식 압력센서의 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a conventional diaphragm type pressure sensor, and FIG. 2 is a sectional view of a conventional diaphragm type pressure sensor.

일반적으로 다이어프램식 압력센서는 하우징(100), 결합용와셔(210)에 의해 상기 하우징(100)의 하단에 장착되는 다이어프램(200), 상기 하우징(100)의 상단에 구비된 커넥터(300)를 포함한다.The diaphragm type pressure sensor generally includes a diaphragm 200 mounted on a lower end of the housing 100 by a housing 100 and a coupling washer 210 and a connector 300 provided at an upper end of the housing 100 .

하우징(100)은 그 내부에 중공부(150)가 형성되고, 이 중공부(150) 내에는 메인회로기판(130) 및 센서칩(140)이 설치되어 있다. 한편, 하우징(100)은 중공부(150)내의 메인회로기판(130), 센서칩(140) 등의 설치 및 조립을 용이하게 할 수 있도록 제1 및 제2 하우징(110, 120)이 상호 조립가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.A hollow portion 150 is formed in the housing 100 and a main circuit board 130 and a sensor chip 140 are installed in the hollow portion 150. The first and second housings 110 and 120 are assembled together so as to facilitate installation and assembly of the main circuit board 130 and the sensor chip 140 in the hollow portion 150. [ Possibly combined.

제1하우징(110) 및 제2하우징(120)이 상호 결합되는 부위 내측에는 중공부(150)가 마련되며, 하우징(100)의 중공부(150)는 제2 하우징(120)의 상부에 결합되는 커넥터(300)의 조립에 의해 마감된다. 이러한 하우징(100)의 중공부(150)에는 메인회로기판(130), 메인회로기판(130)측에 실장된 센서칩(140)이 설치될 수 있다. 커넥터(300) 내에는 복수의 터미널단자(310)가 배치되고, 각 터미널단자(310)에는 전극부재(320)가 개별적으로 접속되며, 각 전극부재(320)는 와이어본딩을 통해 센서칩(140)측에 접속되어 있다. The hollow portion 150 of the housing 100 is coupled to the upper portion of the second housing 120 and the hollow portion 150 of the housing 100 is coupled to the upper portion of the second housing 120. [ The connector 300 is assembled. The main circuit board 130 and the sensor chip 140 mounted on the main circuit board 130 may be mounted on the hollow portion 150 of the housing 100. A plurality of terminal terminals 310 are disposed in the connector 300 and electrode members 320 are individually connected to the respective terminal terminals 310. Each electrode member 320 is connected to the sensor chip 140 .

제1하우징(110)의 하측 외측면에는 유압장치(10)에 체결될 수 있도록 나사부(112)가 형성되며, 나사부(112)의 상측에는 오링 등과 같은 밀봉부재(220)가 구비된다. 제1 하우징(110)의 내부에는 센서칩(140)과 다이어프램(200)에 의해 각각 양단이 밀봉되는 압력검출챔버(114)가 형성되며, 압력검출챔버(114) 내에는 실리콘 오일 등과 같은 압력전달매체가 충전되어 있다. 따라서 다이어프램(250)이 외부의 압력에 의해 반응할 경우 그 압력이 압력전달매체를 통해 센서칩(140)측으로 전달되고, 메인회로기판(130)은 전달된 압력을 감지하여 전극부재(320) 및 터미널단자(310)를 통해 전기적신호로 출력하게 된다. 이와 같이 구성되는 종래의 다이어프램식 압력센서는 내부 구조가 비교적 단순하면서도 유압장치(10) 내의 압력을 보다 간편하게 측정할 수 있다는 장점이 있다. A screw portion 112 is formed on the lower outer side surface of the first housing 110 so as to be fastened to the hydraulic device 10 and a sealing member 220 such as an O-ring is provided on the screw portion 112. A pressure detection chamber 114 is formed in the first housing 110 and sealed at both ends by a sensor chip 140 and a diaphragm 200. Pressure sensing chambers 114 are formed in the pressure sensing chamber 114, The medium is charged. Accordingly, when the diaphragm 250 is reacted by external pressure, the pressure is transmitted to the sensor chip 140 through the pressure transmission medium, and the main circuit board 130 senses the transmitted pressure, And output to an electrical signal through the terminal terminal 310. The conventional diaphragm type pressure sensor having such a structure has an advantage that the pressure in the hydraulic device 10 can be measured more easily while the internal structure is relatively simple.

이때, 상기 센서칩(140)은 압력전달매체의 압력이 인가되었을 때 일측으로 미세하게 변형됨으로써 상기 압력전달매체의 압력신호를 출력하게 되는데, 상기 센서칩(140)이 일부 손상되거나 일측으로 휘어지도록 변형되는 경우, 압력전달매체의 압력신호는 정상적으로 출력되지 아니하게 된다는 문제점이 있다.At this time, when the pressure of the pressure transmission medium is applied to the sensor chip 140, the sensor chip 140 is finely deformed to one side, thereby outputting a pressure signal of the pressure transmission medium. The sensor chip 140 is partially damaged or bent to one side There is a problem that the pressure signal of the pressure transmission medium is not normally output.

즉, 상기 센서칩(140)이 완전히 파손되지 아니하는 한, 사용자는 상기 센서칩(140)의 이상유무를 파악할 수 없으므로, 출력되는 압력측정값의 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있다. 물론, 상기 센서칩(140)의 손상 여부를 주기적으로 감지하는 별도의 장치가 추가로 구비되면, 압력측정값의 신뢰성이 높아지지만, 이와 같은 경우 압력측정을 위한 장비비용이 과도하게 증가된다는 문제점이 있다.That is, as long as the sensor chip 140 is not completely damaged, the user can not grasp the abnormality of the sensor chip 140, so that the reliability of the measured pressure value is low. If a separate device for periodically detecting the damage of the sensor chip 140 is additionally provided, the reliability of the pressure measurement value is increased, but the cost of equipment for measuring the pressure is excessively increased in this case. have.

KR 10-1201465 B1KR 10-1201465 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 별도의 감지장비 없이도 센서칩의 이상유무를 스스로 진단할 수 있어 압력측정값의 신뢰도를 높일 수 있는 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a pressure sensing device having a self-diagnosis function capable of self- diagnosis of abnormality of a sensor chip without additional sensing equipment, .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 압력감지장치는, 상하방향으로 길이를 갖되 상측이 제1 상측구와 제2 상측구로 분기되는 관통공 형상으로 형성되어 압력전달매체가 충전되는 압력검출챔버를 구비하는 하우징과, 상기 제1 상측구와 제2 상측구를 모두 덮도록 상기 하우징에 장착되되 상기 제1 상측구와 대응되는 부위에는 기판관통공이 형성되는 메인회로기판과, 상기 기판관통공을 밀폐시키도록 상기 메인회로기판의 상면에 장착되는 제1 센서칩과, 상기 메인회로기판의 저면 중 상기 제2 상측구와 대응되는 지점에 장착되는 제2 센서칩과, 상기 압력검출챔버의 하단을 밀봉시키도록 상기 하우징에 장착되는 다이어프램과, 상기 하우징의 상측을 덮도록 결합되며 상기 제1 센서칩 및 제2 센서칩과 전기적으로 연결되는 터미널단자를 구비하는 커넥터를 포함하는 압력센서; 상기 제1 센서칩 및 상기 제2 센서칩에서 각각 출력된 두 개의 압력측정값을 비교 연산하여, 상기 압력센서의 이상유무를 판단하는 연산부; 및 상기 압력센서의 이상유무를 출력하는 출력부;를 포함하여 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a pressure sensing apparatus comprising: a pressure sensing chamber in which a pressure transmitting medium is filled with a pressure transmitting medium, the pressure sensing chamber being formed in a through-hole shape having a length in a vertical direction and an upper side branched into a first upper sphere and a second upper sphere; A main circuit board mounted on the housing to cover both the first upper sphere and the second phase sphere and having a substrate through hole at a portion corresponding to the first upper sphere; A second sensor chip mounted at a position corresponding to the second upper sphere of the bottom surface of the main circuit board so as to seal the lower end of the pressure detection chamber; A diaphragm mounted on the housing, a terminal terminal coupled to cover the upper side of the housing and electrically connected to the first sensor chip and the second sensor chip, A pressure sensor including a connector to be depressed; An operation unit for comparing two pressure measurement values output from the first sensor chip and the second sensor chip to determine whether the pressure sensor is abnormal; And an output unit for outputting an abnormality of the pressure sensor.

상기 제1 센서칩은 상기 제1 상측구를 통해 상기 압력전달매체의 압력을 전달받았을 때 + 압력측정값을 출력하도록 장착되고, 상기 제2 센서칩은 제2 상측구를 통해 압력전달매체의 압력을 전달받았을 때 - 압력측정값을 출력하도록 뒤집어 장착되며,Wherein the first sensor chip is mounted to output a pressure measurement value when the pressure of the pressure transmission medium is received through the first phase port, - the pressure measurement value is output,

상기 연산부는 상기 제1 센서칩과 제2 센서칩에서 출력된 두 개의 압력측정값을 합한 수치의 절대값이 사전에 설정된 기준값 이상인 경우, 압력센서 이상신호를 상기 출력부로 전달한다.The calculation unit transmits a pressure sensor abnormality signal to the output unit when the absolute value of the sum of the two pressure measurement values output from the first sensor chip and the second sensor chip is equal to or greater than a preset reference value.

상기 제1 센서칩은 상기 제1 상측구를 통해 상기 압력전달매체의 압력을 전달받았을 때 + 압력측정값을 출력하도록 장착되고, 상기 제2 센서칩은 제2 상측구를 통해 압력전달매체의 압력을 전달받았을 때 + 압력측정값을 출력하도록 장착되며,Wherein the first sensor chip is mounted to output a pressure measurement value when the pressure of the pressure transmission medium is received through the first phase port, Is received to receive the pressure measurement value,

상기 연산부는 제1 센서칩과 제2 센서칩에서 출력된 두 개의 압력측정값을 합한 값이 기준값 이상인 경우, 압력센서 이상신호를 상기 출력부로 전달한다.The calculation unit transmits a pressure sensor abnormality signal to the output unit when the sum of the two pressure measurement values output from the first sensor chip and the second sensor chip is equal to or greater than a reference value.

상기 제1 센서칩을 감싸 상기 메인회로기판의 상면에 장착되되 상기 제1 센서칩의 저면 중 가운데 부위와 대응되는 지점에 개구부가 형성된 제1 센서하우징과, 상기 제2 센서칩을 감싸 상기 메인회로기판의 저면에 장착되되 상기 제2 센서칩의 상면 중 가운데 부위와 대응되는 지점에 개구부가 형성된 제2 센서하우징을 더 포함한다.A first sensor housing which surrounds the first sensor chip and is mounted on an upper surface of the main circuit board and has an opening formed at a position corresponding to a middle portion of a bottom surface of the first sensor chip; And a second sensor housing mounted on a bottom surface of the substrate and having an opening formed at a position corresponding to a middle portion of an upper surface of the second sensor chip.

본 발명에 의한 압력감지장치는, 하나의 압력유로에 병렬로 설치되어 압력측정값을 각각 출력하는 한 쌍의 압력센서; 상기 한 쌍의 압력센서에서 각각 출력된 두 개의 압력측정값을 비교 연산하여, 상기 압력센서의 이상유무를 판단하는 연산부; 및 상기 압력센서의 이상유무를 출력하는 출력부;를 포함하여 구성된다.A pressure sensing device according to the present invention includes: a pair of pressure sensors installed in parallel in a pressure passage to output pressure measurement values; An operation unit for comparing two pressure measurement values output from the pair of pressure sensors and determining whether the pressure sensor is abnormal; And an output unit for outputting an abnormality of the pressure sensor.

상기 압력센서는, 상하방향 관통공 형상으로 형성되어 압력전달매체가 충전되는 압력검출챔버를 구비하는 하우징; 상기 압력검출챔버의 상단을 밀봉시키도록 상기 하우징에 장착되는 메인회로기판과 센서칩; 상기 압력검출챔버의 하단을 밀봉시키도록 상기 하우징에 장착되는 다이어프램; 및 상기 하우징의 상측을 덮도록 결합되며 상기 센서칩과 전기적으로 연결되는 터미널단자를 구비하는 커넥터를 포함하여 구성되고,The pressure sensor includes: a housing having a pressure detection chamber formed in a vertical direction through-hole and filled with a pressure transmission medium; A main circuit board and a sensor chip mounted on the housing to seal an upper end of the pressure detection chamber; A diaphragm mounted on the housing to seal the lower end of the pressure detection chamber; And a connector having a terminal terminal coupled to cover the upper side of the housing and electrically connected to the sensor chip,

상기 연산부는 한 쌍의 압력센서에서 출력된 두 개의 압력측정값 차이가 기준치 이상인 경우, 압력센서 이상신호를 상기 출력부로 전달한다.The calculation unit transmits a pressure sensor abnormality signal to the output unit when the difference between the two pressure measurement values output from the pair of pressure sensors is equal to or greater than a reference value.

상기 압력센서는, 상하방향 관통공 형상으로 형성되어 압력전달매체가 충전되는 압력검출챔버를 구비하는 하우징; 상기 압력검출챔버의 상단을 밀봉시키도록 상기 하우징에 장착되는 메인회로기판과 센서칩; 상기 압력검출챔버의 하단을 밀봉시키도록 상기 하우징에 장착되는 다이어프램; 및 상기 하우징의 상측을 덮도록 결합되며 상기 센서칩과 전기적으로 연결되는 터미널단자를 구비하는 커넥터를 포함하여 구성되되,The pressure sensor includes: a housing having a pressure detection chamber formed in a vertical direction through-hole and filled with a pressure transmission medium; A main circuit board and a sensor chip mounted on the housing to seal an upper end of the pressure detection chamber; A diaphragm mounted on the housing to seal the lower end of the pressure detection chamber; And a connector having a terminal terminal coupled to cover the upper side of the housing and electrically connected to the sensor chip,

상기 한 쌍의 압력센서 중 어느 하나의 압력센서에 구비된 센서칩은 저면에 압력이 인가되어 상향으로 볼록해지는 방향으로 변형될 때 + 압력측정값을 출력하도록 장착되고, 상기 한 쌍의 압력센서 중 다른 하나의 압력센서에 구비된 센서칩은 저면에 압력이 인가되어 상향으로 볼록해지는 방향으로 변형될 때 - 압력측정값을 출력하도록 뒤집어 장착되며,Wherein the sensor chip mounted on the pressure sensor of one of the pair of pressure sensors is mounted to output a + pressure measurement value when the pressure is applied to the bottom surface and is deformed in the upward convex direction, The sensor chip provided in the other pressure sensor is mounted to be turned upside down so as to output a pressure measurement value when the pressure is applied to the bottom surface and is deformed in the upward convex direction,

상기 연산부는 한 쌍의 압력센서에서 출력된 두 개의 압력측정값을 합한 수치의 절대값이 사전에 설정된 기준값 이상인 경우, 압력센서 이상신호를 상기 출력부로 전달한다.The calculation unit transmits a pressure sensor abnormality signal to the output unit when the absolute value of the sum of the two pressure measurement values output from the pair of pressure sensors is equal to or greater than a preset reference value.

상기 출력부는, 상기 센서칩의 이상신호를 전달받았을 때 경고음을 출력하는 스피커와, 상기 센서칩의 이상신호를 전달받았을 때 경고화면을 출력하는 디스플레이창 중 하나 이상을 구비한다.The output unit may include at least one of a speaker for outputting a warning sound when the abnormality signal of the sensor chip is received and a display window for outputting a warning screen when an abnormality signal of the sensor chip is received.

본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치는, 별도의 감지장비 없이도 센서칩의 이상유무를 스스로 진단할 수 있어 압력측정값의 신뢰도가 높고, 센서칩의 이상이 진단되었을 때 사용자에게 음향 또는 화상으로 알림으로써 잘못된 압력측정을 방지할 수 있다는 장점이 있다.The pressure sensing device having the self-diagnosis function according to the present invention can diagnose the abnormality of the sensor chip itself without any additional sensing device, so that the reliability of the pressure measurement value is high. When the abnormality of the sensor chip is diagnosed, There is an advantage in that erroneous pressure measurement can be prevented by notifying by image.

도 1은 종래의 다이어프램식 압력센서의 사시도이다.
도 2는 종래의 다이어프램식 압력센서의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치 제2 실시예의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치 제3 실시예의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치 제4 실시예의 단면도이다.1 is a perspective view of a conventional diaphragm type pressure sensor.
2 is a cross-sectional view of a conventional diaphragm type pressure sensor.
3 is a cross-sectional view of a pressure sensing device having a self-diagnosis function according to the present invention.
4 is a cross-sectional view of a second embodiment of a pressure sensing device having a self-diagnosis function according to the present invention.
5 is a cross-sectional view of a third embodiment of a pressure sensing device having a self-diagnosis function according to the present invention.
6 is a cross-sectional view of a fourth embodiment of a pressure sensing device having a self-diagnosis function according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치의 실시예를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a pressure sensing device having a self-diagnosis function according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a pressure sensing device having a self-diagnosis function according to the present invention.

본 발명에 의한 압력감지장치는 다이어프램식 압력센서(10)를 이용하여 바디(20) 내부의 압력을 측정하면서, 압력센서(10)에 내장된 센서칩(140)의 이상유무를 자가 진단할 수 있는 장치로서, 도 3에 도시된 바와 같이 바디(20)의 압력유로(21)에 장착된 압력센서(10)와, 상기 압력센서(10)에서 각각 출력된 두 개의 압력측정값을 비교 연산하여 상기 압력센서(10)의 이상유무를 판단하는 연산부(30)와, 상기 압력센서(10)의 이상유무를 출력하는 출력부(40)를 포함하여 구성된다.The pressure sensing device of the present invention can automatically diagnose the abnormality of the sensor chip 140 built in the pressure sensor 10 while measuring the pressure inside the body 20 using the diaphragm type pressure sensor 10 3, the pressure sensor 10 mounted on the pressure passage 21 of the body 20 and the two pressure measurement values output from the pressure sensor 10 are compared and calculated An operation unit 30 for determining whether or not the pressure sensor 10 is abnormal and an output unit 40 for outputting an abnormality of the pressure sensor 10.

상기 압력센서(10)는, 상하방향으로 길이를 갖되 상측이 제1 상측구(114a)와 제2 상측구(114b)로 분기되는 관통공 형상으로 형성되어 압력전달매체가 충전되는 압력검출챔버(114)를 구비하는 하우징(100)과, 상기 제1 상측구(114a)와 제2 상측구(114b)를 모두 덮도록 상기 하우징(100)에 장착되되 상기 제1 상측구(114a)와 대응되는 부위에는 기판관통공(132)이 형성되는 메인회로기판(130)과, 상기 기판관통공(132)을 밀폐시키도록 상기 메인회로기판(130)의 상면에 장착되는 제1 센서칩(140a)과, 상기 메인회로기판(130)의 저면 중 상기 제2 상측구(114b)와 대응되는 지점에 장착되는 제2 센서칩(140b)과, 상기 압력검출챔버(114)의 하단을 밀봉시키도록 상기 하우징(100)에 장착되는 다이어프램(200)과, 상기 하우징(100)의 상측을 덮도록 결합되며 상기 제1 센서칩(140a) 및 제2 센서칩(140b)과 전기적으로 연결되는 터미널단자(310)를 구비하는 커넥터(300)를 포함하여 구성된다.The pressure sensor 10 is formed in a through-hole shape having a length in the vertical direction and an upper side branched into the first phase port 114a and the second phase port 114b, The housing 100 is mounted on the housing 100 so as to cover both the first phase port 114a and the second phase port 114b and is formed to correspond to the first phase port 114a A first sensor chip 140a mounted on an upper surface of the main circuit board 130 to seal the substrate through hole 132, A second sensor chip 140b mounted on a bottom surface of the main circuit board 130 at a position corresponding to the second phase port 114b and a second sensor chip 140b mounted on the bottom surface of the main circuit board 130 to seal the lower end of the pressure detection chamber 114, A first sensor chip 140a and a second sensor chip 140 which are coupled to cover the upper side of the housing 100 and are connected to the diaphragm 200, and a connector 300 having a terminal terminal 310 electrically connected to the terminal b.

바디(20) 내측으로 고압의 유체가 유입되면, 다이어프램(200)이 상향으로 가압됨에 따라 압력검출챔버(114) 내의 압력전달매체가 제1 상측구(114a)와 제2 상측구(114b)를 통해 제1 센서칩(140a) 및 제2 센서칩(140b)의 저면을 상향 가압하게 되고, 상기 제1 센서칩(140a) 및 제2 센서칩(140b)은 각각 상향으로 볼록해지는 방향으로 미세하게 변형되며, 상기 메인회로기판(130)은 제1 센서칩(140a) 및 제2 센서칩(140b)의 변형에 따라 바디(20) 내부의 압력측정값을 전기적신호로 출력하게 된다. 이와 같이 다이어프램(200)에 압력이 인가되었을 때 상기 제1 센서칩(140a) 및 제2 센서칩(140b)이 변형되고 이에 따라 메인회로기판(130)을 통해 전기적신호가 출력되는 일련의 동작은 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 압력센서의 동작과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세설명은 생략한다.When the high-pressure fluid flows into the body 20, the diaphragm 200 is pressed upward and the pressure transmission medium in the pressure detection chamber 114 presses the first phase port 114a and the second phase port 114b The first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b are pressed upward in the bottom face of the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b through the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b, And the main circuit board 130 outputs a pressure measurement value in the body 20 as an electrical signal according to the deformation of the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b. A series of operations in which the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b are deformed when pressure is applied to the diaphragm 200 and the electrical signal is output through the main circuit board 130 The operation of the conventional pressure sensor shown in FIGS. 1 and 2 is substantially the same as that of the conventional pressure sensor, so that detailed description thereof will be omitted.

이때, 본 발명에 의한 압력감지장치는 단순히 센서칩이 2개 구비된다는 점에 특징이 있는 것이 아니라, 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b)에서 측정된 압력측정값을 비교함으로써, 제1 센서칩(140a) 및 제2 센서칩(140b)에서 측정된 압력측정값이 정상인지의 여부 즉, 압력센서(10)의 이상 유무까지 진단할 수 있도록 구성된다는 점에 특징이 있다.At this time, the pressure sensing device according to the present invention is not characterized by merely providing two sensor chips, but by comparing the measured pressure values measured by the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b The first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b are normal, that is, the abnormality of the pressure sensor 10 can be diagnosed.

이때, 다이어프램식 압력센서(10)에 적용되는 센서칩(140a, 140b)은, 압력 인가에 의해 일측으로 휘어지도록 변형될 때 + 압력측정값이 출력되고, 타측으로 휘어지도록 변형될 때 - 압력측정값이 출력되는데, 이와 같이 인가된 압력에 의해 변형되는 방향 즉, 휘어지는 방향에 따라 + 압력측정값과 - 압력측정값이 선택적으로 출력되는 센서칩(140a, 140b)의 특성은, 종래의 다이어프램식 압력센서(10)에 적용된 센서칩(140)에도 동일하게 구현되고 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.At this time, when the sensor chips 140a and 140b applied to the diaphragm type pressure sensor 10 are deformed to be bent to one side by the application of pressure, the + pressure measurement value is outputted and when it is deformed to be bent toward the other side. The characteristics of the sensor chips 140a and 140b, in which the + pressure measurement value and the - pressure measurement value are selectively output according to the direction of the deformation due to the applied pressure, that is, the deflection direction, The sensor chip 140 applied to the pressure sensor 10 is also implemented in the same manner, and a detailed description thereof will be omitted.

예를 들어 도 3에 도시된 실시예와 같이 제1 센서칩(140a)이 메인회로기판(130)의 상면에 장착되고 제2 센서칩(140b)은 뒤집어져 메인회로기판(130)의 저면에 장착되는 경우, 제1 센서칩(140a)은 제1 상측구(114a)를 통해 인가되는 압력에 의해 + 압력측정값을 출력하고, 제2 센서칩(140b)은 제2 상측구(114b)를 통해 인가되는 압력에 의해 - 압력측정값을 출력하게 된다.The first sensor chip 140a is mounted on the upper surface of the main circuit board 130 and the second sensor chip 140b is mounted on the lower surface of the main circuit board 130 as shown in FIG. The first sensor chip 140a outputs the + pressure measurement value by the pressure applied through the first phase port 114a and the second sensor chip 140b outputs the second phase port 114b The pressure measurement value is output by the applied pressure.

이때, 제1 센서칩(140a) 변형에 의해 출력된 + 압력측정값과 제2 센서칩(140b) 변형에 의해 출력된 - 압력측정값은, + - 부호만 다를 뿐 절대값 크기는 동일하거나 거의 유사하게 나타난다. 따라서 상기 연산부(30)는 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b)에서 출력된 두 개의 압력측정값 합이 0인 경우 압력센서(10)가 정상인 것으로 판단하고, 출력된 두 개의 압력측정값 합이 0이 아닌 경우 압력센서(10)가 고장인 것(더 명확하게는 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b) 중 적어도 어느 하나가 고장인 것)으로 판단하여 압력센서(10) 이상신호를 상기 출력부(40)로 전달하도록 구성된다. 물론, 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b)이 모두 정상이더라도 출력되는 압력측정값에 약간의 오차가 발생될 수 있으므로, 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b)에서 출력된 두 개의 압력측정값 합이 정확하게 0이 아니고 사전에 설정된 일정 범위 이내에서 0에 근접하기만 하더라도 상기 연산부(30)는 압력센서(10)가 정상인 것으로 판단하도록 설정될 수도 있다.At this time, the + pressure measurement value output by the deformation of the first sensor chip 140a and the -pressure measurement value output by the deformation of the second sensor chip 140b are different from each other by only + sign, Similar. Therefore, when the sum of the two pressure measurement values output from the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b is 0, the calculation unit 30 determines that the pressure sensor 10 is normal, If the sum of the pressure measurement values is not 0, it is determined that the pressure sensor 10 is malfunctioning (more specifically, at least one of the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b is malfunctioning) And to transmit the abnormality signal of the pressure sensor 10 to the output unit 40. Of course, even if both the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b are normal, a slight error may occur in the output pressure measurement value. Therefore, the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b The calculation unit 30 may be configured to determine that the pressure sensor 10 is normal even if the sum of the two pressure measurement values output from the pressure sensor 10 is not exactly zero and approaches zero within a predetermined range.

상기 언급한 바와 같이 제1 센서칩(140a)이 + 압력측정값을 출력하고 제2 센서칩(140b)이 - 압력측정값을 출력하도록 구성되면, 두 개의 압력측정값 합이 얼마나 0에 가까운지를 판단하여 압력센서(10)의 이상유무를 판단할 수 있을 뿐만 아니라, 두 개의 압력측정값 합이 + 값인지 또는 - 값인지를 구분하여 제1 센서칩(140a)에 이상이 있는지 또는 제2 센서칩(140b)에 이상이 있는지 까지도 판별할 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어 제1 센서칩(140a)에서 출력된 압력측정값이 + 10Pa 이고, 제2 센저칩(10b)은 고장이 나서 압력측정값을 0Pa로 출력하는 경우, 두 개의 압력측정값 합은 + 10Pa이 되는바, 사용자는 - 압력측정값을 출력하는 제2 센서칩(140b)이 고장임을 직관적으로 파악할 수 있다는 장점도 있다.When the first sensor chip 140a outputs the + pressure measurement value and the second sensor chip 140b outputs the pressure measurement value as described above, it is possible to determine how close the sum of the two pressure measurement values is to zero It is possible to judge the abnormality of the pressure sensor 10 and judge whether the sum of the two pressure measurement values is positive or negative so that the first sensor chip 140a is abnormal, It is possible to discriminate even if there is an abnormality in the chip 140b. For example, when the pressure measurement value output from the first sensor chip 140a is +10 Pa and the second sensor chip 10b fails and outputs the pressure measurement value at 0 Pa, the sum of the two pressure measurement values is + 10 Pa, the user can intuitively grasp that the second sensor chip 140b outputting the pressure measurement value has failed.

한편, 각 센서칩(140a, 140b)이 메인회로기판(130)이 밀착되면 압력이 인가되었을 때 정상적으로 휘어지지 못할 수 있으므로, 상기 센서칩(140a, 140b)는 메인회로기판(130)과 이격되도록 장착됨이 바람직하다. 즉, 본 발명에 의한 압력감지장치는, 제1 센서칩(140a)을 감싸 상기 메인회로기판(130)의 상면에 장착되되 상기 제1 센서칩(140a)의 저면 중 가운데 부위와 대응되는 지점에 개구부가 형성된 제1 센서하우징(142a)과, 상기 제2 센서칩(140b)을 감싸 상기 메인회로기판(130)의 저면에 장착되되 상기 제2 센서칩(140b)의 상면 중 가운데 부위와 대응되는 지점에 개구부가 형성된 제2 센서하우징(142b)을 더 포함할 수 있다. 이와 같이 제1 센서하우징(142a)과 제2 센서하우징(142b)이 추가로 구비되면, 각 센서칩(140a, 140b)이 휘어질 수 있는 공간이 확보되므로, 보다 정확한 압력측정값을 출력할 수 있게 된다.When the sensor chips 140a and 140b are closely attached to the main circuit board 130, the sensor chips 140a and 140b may not be normally bent when pressure is applied. Therefore, the sensor chips 140a and 140b are spaced apart from the main circuit board 130 Is preferably mounted. That is, the pressure sensing device according to the present invention is mounted on the upper surface of the main circuit board 130 by wrapping around the first sensor chip 140a, and at a position corresponding to the middle portion of the bottom surface of the first sensor chip 140a A first sensor housing 142a on which an opening is formed and a second sensor housing 142b mounted on the bottom surface of the main circuit board 130 wrapping around the second sensor chip 140b and corresponding to a middle portion of the upper surface of the second sensor chip 140b And a second sensor housing 142b having an opening at a point. When the first sensor housing 142a and the second sensor housing 142b are additionally provided as described above, a space in which the sensor chips 140a and 140b can be bent is secured, .

한편, 상기 출력부(40)는 압력센서(10) 이상신호를 보다 효과적으로 사용자에게 전달할 수 있도록, 상기 압력센서(10)의 이상신호를 전달받았을 때 경고음을 출력하는 스피커를 포함하도록 구성되거나, 상기 압력센서(10)의 이상신호를 전달받았을 때 경고화면을 출력하는 디스플레이창을 포함하도록 구성될 수 있다. 물론, 상기 출력부(40)는 스피커와 디스플레이창을 모두 구비하여, 사용자에게 청각적 및 시각적으로 압력센서(10) 고장을 알리도록 구성될 수도 있다.
The output unit 40 may be configured to include a speaker for outputting a warning sound when the abnormality signal of the pressure sensor 10 is received so that the abnormality signal of the pressure sensor 10 can be more effectively transmitted to the user, And a display window for outputting a warning screen when an abnormality signal of the pressure sensor 10 is received. Of course, the output unit 40 may include both a speaker and a display window, and may be configured to notify the user of the failure of the pressure sensor 10 visually and visually.

도 4는 본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치 제2 실시예의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a second embodiment of a pressure sensing device having a self-diagnosis function according to the present invention.

본 발명에 의한 압력감지장치는, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b)이 모두 동일한 방향을 향하도록 즉, 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b)이 모두 압력검출챔버(114) 내의 압력전달유체에 의해 가압되었을 때 + 압력측정값을 산출하도록 설치될 수 있다. 4, the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b are oriented in the same direction, that is, the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b are disposed in the same direction, And the sensor chip 140b are all pressurized by the pressure transfer fluid in the pressure detecting chamber 114. [

2개의 센서칩(140a, 140b)이 모두 정상인 경우에는 제1 센서칩(140a) 및 제2 센서칩(140b)에서 측정된 압력측정값이 동일하게 산출되므로, 상기 연산부(30)가 두 개의 압력측정값을 빼기 연산한 수치(제1 센서칩(140a) 압력측정값에서 제2 센서칩(140b) 압력측정값을 뺀 값)는 0이 된다. 상기 연산부(30)는 연산 결과값이 0인 경우에는 출력부(40)로 압력센서 이상신호를 전달하지 아니한다.When the two sensor chips 140a and 140b are all normal, the measured pressure values measured by the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b are calculated in the same manner, The value obtained by subtracting the measurement value (the value obtained by subtracting the pressure measurement value of the second sensor chip 140b from the pressure measurement value of the first sensor chip 140a) becomes zero. The operation unit 30 does not transmit the pressure sensor abnormality signal to the output unit 40 when the operation result value is zero.

반대로 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b) 중 어느 하나가 손상된 경우에는 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b)에서 출력된 압력측정값 차이가 크게 발생되므로, 상기 연산부(30)가 두 개의 압력측정값을 빼기 연산한 수치(제1 센서칩(140a) 압력측정값에서 제2 센서칩(140b) 압력측정값을 뺀 값)의 절대값은 상당히 큰 수가 된다. 상기 연산부(30)는 연산 결과값이 0이 아닌 경우 출력부(40)로 압력센서 이상신호를 전달하여 압력센서(10)에 이상이 발생되었음을 사용자에게 알리게 된다.On the contrary, when any one of the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b is damaged, a difference in pressure measurement value output from the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b is largely generated, The absolute value of the numerical value (the value obtained by subtracting the pressure measurement value of the second sensor chip 140b from the pressure measurement value of the first sensor chip 140a) obtained by subtracting the two pressure measurement values from the calculation unit 30 is a considerably large number . The operation unit 30 transmits a pressure sensor abnormality signal to the output unit 40 when the operation result value is not 0, thereby notifying the user that an abnormality has occurred in the pressure sensor 10.

물론, 제1 센서칩(140a) 및 제2 센서칩(140b)이 모두 정상이더라도 출력되는 압력측정값에 약간의 오차가 발생될 수 있으므로, 제1 센서칩(140a) 및 제2 센서칩(140b)에서 출력된 두 개의 압력측정값이 완벽하게 동일하지 아니하고 허용범위 이내의 차이가 발생되더라도 즉, 제1 센서칩(140a) 압력측정값에서 제2 센서칩(140b) 압력측정값을 뺀 값이 정확하게 0이 아니고 오차범위 이내로 0에 근접한 경우에 있어서도 상기 연산부(30)가 압력센서(10)를 정상으로 판단하도록 설정될 수 있다. 한편, 압력센서(10) 이상유무를 판별하기 위한 두 개의 압력측정값 차이 기준은, 본 발명에 의한 압력감지장치가 사용되는 제품의 종류나 센서칩(140)의 감도, 바디(20) 내부의 압력크기 등 여러 가지 조건에 따라 적절하게 설정되어야 할 것이다.
Of course, even if the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b are all normal, a slight error may occur in the output pressure measurement value. Therefore, the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b That is, a value obtained by subtracting the pressure measurement value of the second sensor chip 140b from the pressure measurement value of the first sensor chip 140a, that is, a value obtained by subtracting the pressure measurement value of the second sensor chip 140b from the pressure measurement value of the first sensor chip 140a The calculating unit 30 may be set to determine that the pressure sensor 10 is normal even when the pressure is not accurately zero and is close to 0 within an error range. On the other hand, the two pressure measurement value difference criteria for determining whether or not the pressure sensor 10 is abnormal can be determined by the kind of the product to which the pressure sensing device according to the present invention is applied, the sensitivity of the sensor chip 140, Pressure, and pressure.

도 5는 본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치 제3 실시예의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a third embodiment of a pressure sensing device having a self-diagnosis function according to the present invention.

본 발명에 의한 압력감지장치는 하나의 압력센서(10)에 두 개의 센서칩(140)이 장착됨으로써 신뢰성 높은 압력측정값을 얻는 구조로 구성될 수도 있고, 두 개의 압력센서(10)를 이용하여 신뢰성 높은 압력측정값을 얻는 구조로 구성될 수도 있다.The pressure sensing device according to the present invention may be configured such that two sensor chips 140 are mounted on one pressure sensor 10 to thereby obtain a reliable pressure measurement value, And may be configured to obtain a reliable pressure measurement value.

즉, 본 발명에 의한 압력감지장치는, 하나의 압력유로(21)에 병렬로 설치되어 압력측정값을 각각 출력하는 한 쌍의 압력센서(10)와, 상기 한 쌍의 압력센서(10)에서 각각 출력된 두 개의 압력측정값을 비교 연산하여 상기 압력센서(10)의 이상유무를 판단하는 연산부(30)와, 상기 압력센서(10)의 이상유무를 출력하는 출력부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.That is, the pressure sensing device according to the present invention includes a pair of pressure sensors 10 installed in parallel in one pressure passage 21 to output pressure measurement values, and a pair of pressure sensors 10, An operation unit 30 for comparing the two measured pressure values to determine whether the pressure sensor 10 is abnormal and an output unit 40 for outputting the abnormality of the pressure sensor 10, Lt; / RTI >

상기 압력센서(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 다이어프램식 압력센서(10)와 같이 센서칩(140)을 하나만 갖는 구조 즉, 상하방향 관통공 형상으로 형성되어 압력전달매체가 충전되는 압력검출챔버(114)를 구비하는 하우징(100)과, 상기 압력검출챔버(114)의 상단을 밀봉시키도록 상기 하우징(100)에 장착되는 메인회로기판(130) 및 센서칩(140)과, 상기 압력검출챔버(114)의 하단을 밀봉시키도록 상기 하우징(100)에 장착되는 다이어프램(200)과, 상기 하우징(100)의 상측을 덮도록 결합되며 상기 센서칩(140)과 전기적으로 연결되는 터미널단자(310)를 구비하는 커넥터(300)를 포함하여 구성된다. 바디(20) 내측으로 고압의 유체가 유입되면, 다이어프램(200)이 상향으로 가압됨에 따라 압력검출챔버(114) 내의 압력전달매체가 센서칩(140)의 저면을 상향 가압하게 되고, 상기 센서칩(140)은 상향으로 볼록해지는 방향으로 미세하게 변형되며, 상기 메인회로기판(130)은 센서칩(140)의 변형에 따라 바디(20) 내부의 압력측정값을 전기적신호로 출력하게 된다. 이와 같이 다이어프램(200)에 압력이 인가되었을 때 상기 센서칩(140)이 변형되고 이에 따라 메인회로기판(130)을 통해 전기적신호가 출력되는 일련의 동작은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바 있으므로, 이에 대한 상세설명은 생략한다.The pressure sensor 10 has a structure having only one sensor chip 140 like the conventional diaphragm type pressure sensor 10 shown in Figs. 1 and 2, that is, it is formed in a vertical direction through-hole shape, A main circuit board 130 and a sensor chip 140 mounted on the housing 100 to seal the upper end of the pressure detecting chamber 114; A diaphragm 200 mounted on the housing 100 to seal the lower end of the pressure detection chamber 114 and a diaphragm 200 connected to cover the upper side of the housing 100 and electrically connected to the sensor chip 140 And a connector terminal 300 having a terminal terminal 310 to which the terminal 300 is connected. When the high-pressure fluid flows into the body 20, the pressure transmission medium in the pressure detection chamber 114 presses the bottom surface of the sensor chip 140 upward as the diaphragm 200 is pressed upward, The main circuit board 130 is deformed in an upward convex direction and the main circuit board 130 outputs a pressure measurement value inside the body 20 in response to the deformation of the sensor chip 140 in an electrical signal. A series of operations in which the sensor chip 140 is deformed when a pressure is applied to the diaphragm 200 and an electrical signal is output through the main circuit board 130 is described with reference to FIGS. 1 and 2 Therefore, detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 바디(20)의 내부에는 고압유체로 채워지는 압력유로(21)가 형성되되, 상기 압력유로(21)는 출구측은 두 개로 병렬 분기되는 구조 즉, 제1 압력출구(22) 및 제2 압력출구(23)를 포함하도록 구성되고, 상기 한 쌍의 압력센서(10)는 제1 압력출구(22)와 제2 압력출구(23)에 각각 장착되어 바디(20) 내부의 압력을 독립적으로 측정한다. 이때, 본 발명에 의한 압력감지장치는 단순히 압력센서(10)가 2개 구비된다는 점에 특징이 있는 것이 아니라, 2개의 압력센서(10)에서 측정된 압력측정값을 비교함으로써 각 압력센서(10)의 이상 유무까지 진단할 수 있도록 구성된다는 점에 특징이 있다.In the meantime, a pressure passage 21 filled with a high-pressure fluid is formed in the body 20. The pressure passage 21 has a structure in which the outlet side is branched in parallel into two, that is, The pressure sensor 10 is mounted on the first pressure outlet 22 and the second pressure outlet 23 so that the pressure inside the body 20 can be independently controlled . At this time, the pressure sensing device according to the present invention is not characterized in that two pressure sensors 10 are provided. Instead, the pressure sensors 10 (10) ) Of the abnormality can be diagnosed.

도 5에 도시된 실시예와 같이 하나의 바디(20)에 동일한 구조의 압력센서(10)가 2개 장착되도록 구성되는 경우, 상기 연산부(30)는 한 쌍의 압력센서(10) 변형을 통해 출력된 두 개의 압력측정값의 차이에 따라 두 개의 압력센서(10) 중 적어도 어느 하나가 고장인 것(더 명확하게는 두 개의 센서칩(140) 중 적어도 어느 하나가 고장인 것)으로 판단하여 압력센서(10) 이상신호를 출력부(40)로 전달하도록 구성될 수 있다.5, in the case where two pressure sensors 10 having the same structure are installed in one body 20, the calculating section 30 is provided with a pair of pressure sensors 10 It is determined that at least one of the two pressure sensors 10 is malfunctioning (more specifically, at least one of the two sensor chips 140 is malfunctioning) according to the difference between the two output pressure measurement values And to transmit the abnormality signal of the pressure sensor 10 to the output section 40.

예를 들어 2개의 압력센서(10)가 모두 정상인 경우에는 2개의 압력센서(10)에서 측정된 압력측정값이 동일하게 산출되므로, 상기 연산부(30)가 두 개의 압력측정값을 빼기 연산한 수치(첫 번째 압력측정값에서 두 번째 압력측정값을 뺀 값)는 0이 된다. 이와 같이 두 개의 압력측정값을 빼기 연산한 수치가 0이 되는 경우 상기 연산부(30)는 출력부(40)로 압력센서 이상신호를 전달하지 아니하게 된다. 물론, 2개의 압력센서(10)가 모두 정상이더라도 출력되는 압력측정값에 약간의 오차가 발생될 수 있으므로, 한 쌍의 압력센서(10)에서 출력된 두 개의 압력측정값이 완벽하게 동일하지 아니하고 허용범위 이내에서 약간의 오차가 발생되더라도 즉, 첫 번째 압력측정값에서 두 번째 압력측정값을 뺀 값이 정확하게 0이 아니고 사전에 설정된 일정 범위 이내에서 0에 근접한 경우에 있어서도 상기 연산부(30)가 두 개의 압력센서(10)를 모두 정상으로 판단하도록 설정될 수 있다.For example, when both of the two pressure sensors 10 are normal, the measured pressure values measured by the two pressure sensors 10 are calculated in the same manner. Therefore, the calculation unit 30 subtracts the two pressure measurement values (The value obtained by subtracting the second pressure measurement from the first pressure measurement) is zero. When the value obtained by subtracting the two pressure measurement values is 0, the operation unit 30 does not transmit the pressure sensor abnormality signal to the output unit 40. Of course, even if both the pressure sensors 10 are normal, a slight error may be generated in the output pressure measurement values, so that the two pressure measurement values outputted from the pair of pressure sensors 10 are not perfectly the same Even when a slight error occurs within the allowable range, that is, when the value obtained by subtracting the second pressure measurement value from the first pressure measurement value is not exactly zero but is close to 0 within a predetermined range, the operation unit 30 It can be set to judge that both the pressure sensors 10 are normal.

반대로 상기 한 쌍의 압력센서(10) 중 어느 하나의 압력센서(10)의 센서칩(140)이 손상된 경우에는 2개의 압력센서(10)에서 출력된 압력측정값 차이가 크게 발생되므로, 상기 연산부(30)가 두 개의 압력측정값을 빼기 연산한 수치(첫 번째 압력측정값에서 두 번째 압력측정값을 뺀 값)의 절대값은 상당히 큰 수가 되고, 이에 따라 출력부(40)는 압력센서 이상신호를 전달받아 압력센서(10)에 이상이 발생되었음을 사용자에게 알리게 된다.In contrast, when the sensor chip 140 of the pressure sensor 10 of one of the pair of pressure sensors 10 is damaged, a difference in pressure measurement value output from the two pressure sensors 10 is largely generated. The absolute value of the numerical value (the value obtained by subtracting the second pressure measurement value from the first pressure measurement value) obtained by subtracting the two pressure measurement values by the pressure sensor 30 is considerably large, And informs the user that an abnormality has occurred in the pressure sensor 10.

도 5에 도시된 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 압력감지장치를 이용하면, 사용자는 별도의 압력센서(10) 감지장비 없이도 압력센서(10)의 이상여부를 즉각적으로 인지할 수 있으므로, 상기 압력센서(10)의 고장 여부를 체크하지 아니하면서 바디(20) 내의 압력 측정에만 집중할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 2개의 압력센서(10)가 모두 정상인 경우, 2개의 압력측정값이 산출되는바, 보다 신뢰성 있는 압력 측정이 가능해진다는 장점도 있다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 압력센서(10)를 그대로 사용할 수 있으므로, 압력센서(10)를 새로 제작하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.5, the user can instantly recognize the abnormality of the pressure sensor 10 without using a separate pressure sensor 10. Therefore, the pressure It is possible to concentrate on the pressure measurement within the body 20 without checking whether the sensor 10 is faulty. Further, when the two pressure sensors 10 are all normal, two pressure measurement values are calculated, which makes it possible to perform more reliable pressure measurement. In addition, since the conventional pressure sensor 10 shown in FIGS. 1 and 2 can be used as it is, there is an advantage that the cost required for newly manufacturing the pressure sensor 10 can be reduced.

한편, 바디(20)의 압력유로(21)로 고압의 유체가 유입되었을 때, 제1 압력출구(22)로 전달되는 압력과 제2 압력출구(23)로 전달되는 압력에 차이가 발생되면, 각각의 압력센서(10)에 장착된 센서칩(140)들이 모두 정상이더라도 2개의 압력측정값에 차이가 발생될 수 있으므로, 상기 제1 압력출구(22)와 제2 압력출구(23)의 형상은 동일하게 형성됨이 바람직하다. 예를 들어 제1 압력출구(22)와 제2 압력출구(23)는 본 실시예에 도시된 바와 같이, 대칭을 이루는 형상으로 형성됨으로써 각각의 압력센서(10)에 포함된 다이어프램(200)의 변형량이 동일하고, 이에 따라 각각의 센서칩(140)에 인가되는 압력 크기 역시 동일하게 설정됨이 바람직하다.
When a high pressure fluid flows into the pressure passage 21 of the body 20 and a difference occurs between the pressure transmitted to the first pressure outlet 22 and the pressure transmitted to the second pressure outlet 23, Even if the sensor chips 140 mounted on the respective pressure sensors 10 are normal, a difference may occur in the two pressure measurement values. Therefore, the shape of the first pressure outlet 22 and the shape of the second pressure outlet 23 Are preferably formed in the same manner. For example, the first pressure outlet 22 and the second pressure outlet 23 are symmetrically formed as shown in the present embodiment, so that the pressure of the diaphragm 200 included in each pressure sensor 10 It is preferable that the amount of deformation is the same and the pressure magnitude applied to each sensor chip 140 is also set to be the same.

도 6은 본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치 제4 실시예의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a fourth embodiment of a pressure sensing device having a self-diagnosis function according to the present invention.

본 발명에 의한 자가진단 기능을 갖는 압력감지장치는, 도 5에 도시된 실시예와 같이 한 쌍의 압력센서(10)가 동일한 구조로 구성될 수도 있고, 도 6에 도시된 실시예와 같이 압력측정값이 하나는 양압(+압력)으로 출력되고, 다른 하나는 음압(-압력)으로 출력되도록 구성될 수 있다.5, the pair of pressure sensors 10 may have the same structure, and the pressure sensor may have the same structure as the embodiment shown in FIG. One of the measured values may be configured to be output as positive pressure (+ pressure) and the other output as negative pressure (- pressure).

즉, 상기 압력센서(10)는 제1 압력센서(10a)와 제2 압력센서(10b)로 구분되되, 제1 압력센서(10a)의 제1 센서칩(140a)은 도 5에 도시된 경우와 마찬가지로 저면에 압력이 인가되어 상향으로 볼록해지는 방향으로 변형될 때 제1 메인회로기판(130a)을 통해 + 압력측정값이 출력되도록 장착되고, 제2 압력센서(10b)에 구비된 제2 센서칩(140b)은 제1 센서칩(140a)을 뒤집은 것과 동일한 방향으로 장착됨으로써 저면에 압력이 인가되어 상향으로 볼록해지는 방향으로 변형될 때 제2 메인회로기판(130b)을 통해 - 압력측정값이 출력되도록 장착될 수 있다.That is, the pressure sensor 10 is divided into a first pressure sensor 10a and a second pressure sensor 10b. In the first sensor chip 140a of the first pressure sensor 10a, The second pressure sensor 10b is mounted such that the + pressure measurement value is outputted through the first main circuit board 130a when the pressure is applied to the bottom surface and the first pressure sensor 10b is deformed in the upward convex direction, The chip 140b is mounted in the same direction as the first sensor chip 140a in the same direction as the first sensor chip 140a, so that when the pressure is applied to the bottom surface, the chip 140b is deformed in a convex upward direction. Output.

이때, 제1 센서칩(140a) 변형에 의해 출력된 + 압력측정값과 제2 센서칩(140b) 변형에 의해 출력된 - 압력측정값은 +, - 부호만 다를 뿐 절대값 크기는 동일하거나 거의 유사하게 나타난다. 또한, 제1 압력센서(10a)와 제2 압력센서(10b)는 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b)의 장착 방향에 차이가 있을 뿐, 기타 나머지 구성요소들은 동일하므로 바디(20) 내의 압력에 의해 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b)을 통해 압력측정값이 출력되는 과정에 대한 상세설명은 생략한다.At this time, the + pressure measurement value output by the deformation of the first sensor chip 140a and the -pressure measurement value output by the deformation of the second sensor chip 140b are different from each other only by signs of + and - Similar. The first pressure sensor 10a and the second pressure sensor 10b are different from each other only in the mounting direction of the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b, The detailed description of the process of outputting the pressure measurement value through the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b by the pressure in the second sensor chip 20 will be omitted.

도 6에 도시된 실시예와 같이 제1 압력센서(10a)가 + 압력측정값을 출력하고, 제2 압력센서(10b)가 - 압력측정값을 출력하도록 구성되면, 상기 연산부(30)는 한 쌍의 압력센서(10)에서 출력된 두 개의 압력측정값 합이 0인 경우 제1 압력센서(10a)와 제2 압력센서(10b)가 모두 정상인 것으로 판단하고, 출력된 두 개의 압력측정값 합이 0이 아닌 경우 제1 압력센서(10a)와 제2 압력센서(10b) 중 적어도 어느 하나가 고장인 것(더 명확하게는 제1 센서칩(140a)과 제2 센서칩(140b) 중 적어도 어느 하나가 고장인 것)으로 판단하여 압력센서(10) 이상신호를 상기 출력부(40)로 전달하도록 구성된다. 물론, 제1 압력센서(10a)와 제2 압력센서(10b)가 모두 정상이더라도 출력되는 압력측정값에 약간의 오차가 발생될 수 있으므로, 한 쌍의 압력센서(10)에서 출력된 두 개의 압력측정값 합이 정확하게 0이 아니고 사전에 설정된 일정 범위 이내에서 0에 근접한 경우에 있어서도 상기 연산부(30)가 제1 압력센서(10a)와 제2 압력센서(10b)를 모두 정상으로 판단하도록 설정될 수도 있다.When the first pressure sensor 10a outputs the + pressure measurement value and the second pressure sensor 10b outputs the -pressure measurement value as in the embodiment shown in FIG. 6, It is judged that both the first pressure sensor 10a and the second pressure sensor 10b are normal when the sum of the two pressure measurement values output from the pair of pressure sensors 10 is 0 and the sum of the two output pressure measurement values (More specifically, at least one of the first sensor chip 140a and the second sensor chip 140b) is at least one of the first pressure sensor 10a and the second pressure sensor 10b, It is determined that any one of the pressure sensors 10 and 10 is malfunctioning), and the abnormality signal of the pressure sensor 10 is transmitted to the output unit 40. Of course, even if both of the first pressure sensor 10a and the second pressure sensor 10b are normal, a slight error may be generated in the output pressure measurement value. Therefore, the two pressures outputted from the pair of pressure sensors 10 Even when the sum of the measured values is not exactly 0 and is close to 0 within a predetermined range set beforehand, the calculating unit 30 is set to judge that both the first pressure sensor 10a and the second pressure sensor 10b are normal It is possible.

상기 언급한 바와 같이 제1 압력센서(10a)가 + 압력측정값을 출력하고 제2 압력센서(10b)가 - 압력측정값을 출력하도록 구성되면, 두 개의 압력측정값 합이 얼마나 0에 가까운지를 판단하여 제1 압력센서(10a)와 제2 압력센서(10b)의 이상유무를 판단할 수 있을 뿐만 아니라, 두 개의 압력측정값 합이 + 값인지 또는 - 값인지를 구분하여 제1 압력센서(10a)에 이상이 있는지 또는 제2 압력센서(10b)에 이상이 있는지 까지도 판별할 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어 제1 압력센서(10a)에서 출력된 압력측정값이 + 10Pa 이고, 제2 압력센서(10b)의 고장으로 인해 제2 압력센서(10b)에서 출력된 압력측정값이 0Pa 인 경우, 두 개의 압력측정값 합은 + 10Pa이 되는바, 사용자는 - 압력측정값을 출력하는 제2 압력센서(10b)가 고장임을 직관적으로 파악할 수 있다는 장점도 있다.As mentioned above, if the first pressure sensor 10a outputs a + pressure measurement value and the second pressure sensor 10b is configured to output a pressure measurement value, how close the two pressure measurement values sum is to zero It is possible to determine whether the first pressure sensor 10a and the second pressure sensor 10b are abnormal or to determine whether the sum of the two pressure measurement values is a positive value or a negative value, It is possible to discriminate whether there is an abnormality in the first pressure sensor 10a or an abnormality in the second pressure sensor 10b. For example, when the pressure measurement value output from the first pressure sensor 10a is +10 Pa and the pressure measurement value output from the second pressure sensor 10b due to the failure of the second pressure sensor 10b is 0 Pa, The sum of the two pressure measurement values is +10 Pa. Accordingly, the user can intuitively grasp that the second pressure sensor 10b outputting the pressure measurement value has failed.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

10 : 압력센서 20 : 바디
21 : 압력도입구 22 : 제1 압력출구
23 : 제2 압력출구 30 : 연산부
40 : 출력부 100 : 하우징
114 : 압력검출챔버 130 : 메인회로기판
140 : 센서칩 200 : 다이어프램
300 : 커넥터 310 : 터미널단자10: Pressure sensor 20: Body
21: pressure inlet 22: first pressure outlet
23: second pressure outlet 30:
40: output part 100: housing
114: pressure detection chamber 130: main circuit board
140: sensor chip 200: diaphragm
300: connector 310: terminal terminal

Claims (8)

상하방향으로 길이를 갖되 상측이 제1 상측구와 제2 상측구로 분기되는 관통공 형상으로 형성되어 압력전달매체가 충전되는 압력검출챔버를 구비하는 하우징과, 상기 제1 상측구와 제2 상측구를 모두 덮도록 상기 하우징에 장착되되 상기 제1 상측구와 대응되는 부위에는 기판관통공이 형성되는 메인회로기판과, 상기 기판관통공을 밀폐시키도록 상기 메인회로기판의 상면에 장착되는 제1 센서칩과, 상기 메인회로기판의 저면 중 상기 제2 상측구와 대응되는 지점에 장착되는 제2 센서칩과, 상기 압력검출챔버의 하단을 밀봉시키도록 상기 하우징에 장착되는 다이어프램과, 상기 하우징의 상측을 덮도록 결합되며 상기 제1 센서칩 및 제2 센서칩과 전기적으로 연결되는 터미널단자를 구비하는 커넥터를 포함하는 압력센서;
상기 제1 센서칩 및 상기 제2 센서칩에서 각각 출력된 두 개의 압력측정값을 비교 연산하여, 상기 압력센서의 이상유무를 판단하는 연산부; 및
상기 압력센서의 이상유무를 출력하는 출력부;를 포함하여 구성되고,
상기 제1 센서칩을 감싸 상기 메인회로기판의 상면에 장착되되 상기 제1 센서칩의 저면 중 가운데 부위와 대응되는 지점에 개구부가 형성된 제1 센서하우징과, 상기 제2 센서칩을 감싸 상기 메인회로기판의 저면에 장착되되 상기 제2 센서칩의 상면 중 가운데 부위와 대응되는 지점에 개구부가 형성된 제2 센서하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력감지장치.And a pressure detection chamber in which the pressure transmission medium is filled with the pressure transmission medium, the pressure detection chamber being formed in a through-hole shape having a length in a vertical direction and an upper side branched into a first upper sphere and a second upper sphere, A first sensor chip mounted on an upper surface of the main circuit board so as to seal the substrate through hole; and a second sensor chip mounted on the upper surface of the main circuit board, A second sensor chip mounted on a bottom surface of the main circuit board at a position corresponding to the second upper sphere; a diaphragm mounted on the housing to seal the lower end of the pressure detection chamber; A pressure sensor including a connector having a terminal terminal electrically connected to the first sensor chip and the second sensor chip;
An operation unit for comparing two pressure measurement values output from the first sensor chip and the second sensor chip to determine whether the pressure sensor is abnormal; And
And an output unit for outputting an abnormality of the pressure sensor,
A first sensor housing which surrounds the first sensor chip and is mounted on an upper surface of the main circuit board and has an opening formed at a position corresponding to a middle portion of a bottom surface of the first sensor chip; Further comprising a second sensor housing mounted on a bottom surface of the substrate and having an opening formed at a position corresponding to a center portion of an upper surface of the second sensor chip. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 센서칩은 상기 제1 상측구를 통해 상기 압력전달매체의 압력을 전달받았을 때 + 압력측정값을 출력하도록 장착되고, 상기 제2 센서칩은 제2 상측구를 통해 압력전달매체의 압력을 전달받았을 때 - 압력측정값을 출력하도록 뒤집어 장착되며,
상기 연산부는 상기 제1 센서칩과 제2 센서칩에서 출력된 두 개의 압력측정값을 합한 수치의 절대값이 사전에 설정된 기준값 이상인 경우, 압력센서 이상신호를 상기 출력부로 전달하는 것을 특징으로 하는 압력감지장치.The method according to claim 1,
Wherein the first sensor chip is mounted to output a pressure measurement value when the pressure of the pressure transmission medium is received through the first phase port, - the pressure measurement value is output,
Wherein the calculation unit transmits a pressure sensor abnormality signal to the output unit when the absolute value of the sum of the two pressure measurement values output from the first sensor chip and the second sensor chip is equal to or greater than a preset reference value, Sensing device. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 센서칩은 상기 제1 상측구를 통해 상기 압력전달매체의 압력을 전달받았을 때 + 압력측정값을 출력하도록 장착되고, 상기 제2 센서칩은 제2 상측구를 통해 압력전달매체의 압력을 전달받았을 때 + 압력측정값을 출력하도록 장착되며,
상기 연산부는 제1 센서칩과 제2 센서칩에서 출력된 두 개의 압력측정값을 합한 값이 기준값 이상인 경우, 압력센서 이상신호를 상기 출력부로 전달하는 것을 특징으로 하는 압력감지장치.The method according to claim 1,
Wherein the first sensor chip is mounted to output a pressure measurement value when the pressure of the pressure transmission medium is received through the first phase port, Is received to receive the pressure measurement value,
Wherein the calculation unit transmits a pressure sensor abnormality signal to the output unit when the sum of the two pressure measurement values output from the first sensor chip and the second sensor chip is equal to or greater than a reference value. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 출력부는, 상기 센서칩의 이상신호를 전달받았을 때 경고음을 출력하는 스피커와, 상기 센서칩의 이상신호를 전달받았을 때 경고화면을 출력하는 디스플레이창 중 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 압력감지장치.The method according to claim 1,
Wherein the output unit comprises at least one of a speaker for outputting a warning sound when an abnormal signal of the sensor chip is received and a display window for outputting a warning screen when an abnormal signal of the sensor chip is received, Device.
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