JPH0582538B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0582538B2 JPH0582538B2 JP59061777A JP6177784A JPH0582538B2 JP H0582538 B2 JPH0582538 B2 JP H0582538B2 JP 59061777 A JP59061777 A JP 59061777A JP 6177784 A JP6177784 A JP 6177784A JP H0582538 B2 JPH0582538 B2 JP H0582538B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- diaphragm
- receiving plate
- pressure sensor
- pressure receiving
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
- G01L9/0022—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、圧力センサに関する。本発明に係る
圧力センサは油圧計、水位計または血圧計等に使
用される。
圧力センサは油圧計、水位計または血圧計等に使
用される。
従来技術
この種の圧力センサは、振動板の一面側に圧電
振動子を一体に接合し、振動板の開放面を受圧面
とした構造となつていて、発振回路との組合せに
より、振動板に加わる圧力を、発振周波数の変化
として検出するものである。第１図はこの種の圧
力センサの従来例を示し、円板状に形成された振
動板２の一面２０１上に圧電振動子１を一体に接
合したものを、ケース３内に内蔵させ、ケース３
の蓋部材３０１に設けられた圧力導入孔３０２を
通して導入される圧力を、振動板２の他面２０２
で受圧する構造となつている。圧伝振動子１は、
例えば第２図及び第３図に示すように、円板状に
形成された圧電磁器素体１０１の一面側の略全面
に電極１０２を設けると共に、他面側にギヤツプ
G1を隔てて電極１０３及び１０４を同軸状に形
成した構造とし、電極１０２側を振動板２の一面
上に固着してある。
振動子を一体に接合し、振動板の開放面を受圧面
とした構造となつていて、発振回路との組合せに
より、振動板に加わる圧力を、発振周波数の変化
として検出するものである。第１図はこの種の圧
力センサの従来例を示し、円板状に形成された振
動板２の一面２０１上に圧電振動子１を一体に接
合したものを、ケース３内に内蔵させ、ケース３
の蓋部材３０１に設けられた圧力導入孔３０２を
通して導入される圧力を、振動板２の他面２０２
で受圧する構造となつている。圧伝振動子１は、
例えば第２図及び第３図に示すように、円板状に
形成された圧電磁器素体１０１の一面側の略全面
に電極１０２を設けると共に、他面側にギヤツプ
G1を隔てて電極１０３及び１０４を同軸状に形
成した構造とし、電極１０２側を振動板２の一面
上に固着してある。
振動板２は、その周縁をケース底板３０３に立
設された筒状の支持体３０４の上端面上に気密に
固着されている。３０５は振動板２の周縁を抑え
る固定部材、４〜６は圧電振動子１の電極１０
２，１０３及び１０４をそれぞれ導通接続させた
端子である。
設された筒状の支持体３０４の上端面上に気密に
固着されている。３０５は振動板２の周縁を抑え
る固定部材、４〜６は圧電振動子１の電極１０
２，１０３及び１０４をそれぞれ導通接続させた
端子である。
上記圧力センサを用いて圧力検出を行なうに
は、第４図に示すような自励発振式検出回路を構
成する。第４図において、７は第１図に示した圧
力センサ、８は増幅器、C1〜C3はコンデンサ、
R1〜R4は抵抗、VRは可変抵抗、Vccは直流電源
電圧、９は出力端子である。
は、第４図に示すような自励発振式検出回路を構
成する。第４図において、７は第１図に示した圧
力センサ、８は増幅器、C1〜C3はコンデンサ、
R1〜R4は抵抗、VRは可変抵抗、Vccは直流電源
電圧、９は出力端子である。
この自励発振回路においては、圧力センサ７を
構成する振動板２側の電極１０２と電極１０３と
の間に印加される電圧によつて圧電振動子１に振
動を起させ、それによつて生じる電圧を電極１０
４から増幅器８の入力に帰還させることにより、
自励発振動作を継続させる。ここで、振動板２の
受圧面２０２（第１図）に加わる圧力が変化する
と、それにつれて振動板２の張力が変わり、共振
周波数が変化する。このため、電極１０４を通し
て増幅器８に入力される帰還信号の周波数が変化
し、発振周波数が変化する。従つて、発振周波数
からそのときの圧力を検出することができる。
構成する振動板２側の電極１０２と電極１０３と
の間に印加される電圧によつて圧電振動子１に振
動を起させ、それによつて生じる電圧を電極１０
４から増幅器８の入力に帰還させることにより、
自励発振動作を継続させる。ここで、振動板２の
受圧面２０２（第１図）に加わる圧力が変化する
と、それにつれて振動板２の張力が変わり、共振
周波数が変化する。このため、電極１０４を通し
て増幅器８に入力される帰還信号の周波数が変化
し、発振周波数が変化する。従つて、発振周波数
からそのときの圧力を検出することができる。
従来技術の欠点
上述の如く、従来の圧力センサは、振動板２の
他面２０２を受圧面とする構造となつていたた
め、圧力媒体が油、水または血液等の液体である
ときは、振動板２における受圧圧力が大きくなり
過ぎ、発振停止するか、または発振を継続してい
ても圧力に比例する発振周波数が得られなくなる
と言う難点があつた。
他面２０２を受圧面とする構造となつていたた
め、圧力媒体が油、水または血液等の液体である
ときは、振動板２における受圧圧力が大きくなり
過ぎ、発振停止するか、または発振を継続してい
ても圧力に比例する発振周波数が得られなくなる
と言う難点があつた。
本発明の目的
そこで本発明は、上述する従来の欠点を除去
し、圧力媒体が液体であつても、発振停止等を招
くことなく、圧力に比例した発振出力を得ること
の可能な圧力センサを提供することを目的とする 本発明の構成 上記目的を達成するため、本発明に係る圧力セ
ンサは、一面上に圧電振動子を装着した振動板の
他面側の前方に、間隔を隔てて、受圧板を配置し
た圧力センサであつて、前記受圧板及び前記振動
板は、全周縁が前記振動板と前記受圧板との間に
前記間隔による密閉空間を形成するように封止さ
れ、かつ、支持されており、前記受圧板は、前記
密閉空間上に位置する面の周辺部にヒダ状で、か
つ、リング状の屈曲部を有することを特徴とす
る。
し、圧力媒体が液体であつても、発振停止等を招
くことなく、圧力に比例した発振出力を得ること
の可能な圧力センサを提供することを目的とする 本発明の構成 上記目的を達成するため、本発明に係る圧力セ
ンサは、一面上に圧電振動子を装着した振動板の
他面側の前方に、間隔を隔てて、受圧板を配置し
た圧力センサであつて、前記受圧板及び前記振動
板は、全周縁が前記振動板と前記受圧板との間に
前記間隔による密閉空間を形成するように封止さ
れ、かつ、支持されており、前記受圧板は、前記
密閉空間上に位置する面の周辺部にヒダ状で、か
つ、リング状の屈曲部を有することを特徴とす
る。
実施例
第５図は本発明に係る圧力センサの部分断面図
である。図において、第１図と同一の参照符号は
同一性ある構成部分を示している。この実施例で
は、圧電振動子１を固着した振動板２の全周縁
を、ケース底板３０３に取付けられた筒状の支持
部材３０４の上端面と、その上に結合される筒状
の固定部材３０５とにより気密に固着すると共
に、前記固定部材３０５の上端面に金属薄板また
は高分子フイルム等で成る受圧板１０を載せ、こ
の受圧板１０の全周縁を、固定部材３０５の端面
と、この固定部材３０５の外周に嵌着される固定
部材３０６の端面との間で密着固定した構造とな
つている。従つて、振動板２の面２０２と受圧板
１０との間には密閉空間１１が形成される。受圧
板１０は、第６図及び第７図にも示すように、密
閉空間上に位置する面の周辺部にヒダ状で、か
つ、リング状の屈曲部イを形成したものを使用し
ている。このような屈曲部イがあると、同一の圧
力に対して受圧板１０の撓み量が増大する。
である。図において、第１図と同一の参照符号は
同一性ある構成部分を示している。この実施例で
は、圧電振動子１を固着した振動板２の全周縁
を、ケース底板３０３に取付けられた筒状の支持
部材３０４の上端面と、その上に結合される筒状
の固定部材３０５とにより気密に固着すると共
に、前記固定部材３０５の上端面に金属薄板また
は高分子フイルム等で成る受圧板１０を載せ、こ
の受圧板１０の全周縁を、固定部材３０５の端面
と、この固定部材３０５の外周に嵌着される固定
部材３０６の端面との間で密着固定した構造とな
つている。従つて、振動板２の面２０２と受圧板
１０との間には密閉空間１１が形成される。受圧
板１０は、第６図及び第７図にも示すように、密
閉空間上に位置する面の周辺部にヒダ状で、か
つ、リング状の屈曲部イを形成したものを使用し
ている。このような屈曲部イがあると、同一の圧
力に対して受圧板１０の撓み量が増大する。
本発明に係る圧力センサは上述のような構造で
あつて、圧力導入孔３０２を通してケース３内部
に導入された圧力は、まず、受圧板１０によつて
受圧され、受圧板１０に圧力に比例した撓みを生
じさせる。そして、この受圧板１０の撓みによ
り、密閉空間１１の圧力を撓み量に比例して変化
させ、密閉空間１１の圧力の変化を振動板２で受
圧する。従つて、圧力媒体が油、水等の液体であ
つても、振動板２に対して過大な圧力が加わるこ
とがない。このため、第４図のような圧力検出回
路を構成して圧力検出を行なう場合、発振停止等
を招くことなく、圧力に比例して、発振周波数を
変化させることが可能になる。
あつて、圧力導入孔３０２を通してケース３内部
に導入された圧力は、まず、受圧板１０によつて
受圧され、受圧板１０に圧力に比例した撓みを生
じさせる。そして、この受圧板１０の撓みによ
り、密閉空間１１の圧力を撓み量に比例して変化
させ、密閉空間１１の圧力の変化を振動板２で受
圧する。従つて、圧力媒体が油、水等の液体であ
つても、振動板２に対して過大な圧力が加わるこ
とがない。このため、第４図のような圧力検出回
路を構成して圧力検出を行なう場合、発振停止等
を招くことなく、圧力に比例して、発振周波数を
変化させることが可能になる。
第８図は本発明に係る圧力センサを利用して第
４図に示す圧力検出回路を構成した場合の圧力−
周波数特性図である。圧力範囲は最も広い範囲で
使えるように設計できる。
４図に示す圧力検出回路を構成した場合の圧力−
周波数特性図である。圧力範囲は最も広い範囲で
使えるように設計できる。
また、密閉空間上に位置する面の周辺部にヒダ
状で、かつ、リング状の屈曲部イを設けてあるの
で、受圧板１０の撓み量が増大し、圧力変化に対
する発振周波数変化幅が大きくなり、精度の高い
圧力検出が可能になる。
状で、かつ、リング状の屈曲部イを設けてあるの
で、受圧板１０の撓み量が増大し、圧力変化に対
する発振周波数変化幅が大きくなり、精度の高い
圧力検出が可能になる。
本発明の効果
以上述べたように、本発明に係る圧力センサ
は、一面上に圧電振動子を装着した振動板の他面
側の前方に、間隔を隔てて、受圧板を配置した圧
力センサであつて、前記受圧板及び前記振動板
は、全周縁が前記振動板と前記受圧板との間に前
記間隔による密閉空間を形成するように封止さ
れ、かつ、支持されており、前記受圧板は、前記
密閉空間上に位置する面の周辺部にヒダ状で、か
つ、リング状の屈曲部を有することを特徴とする
から、圧力媒体が液体であつても、発振停止等を
招くことなく、圧力に比例した発振出力を得るこ
との可能な圧力センサを提供することができる。
は、一面上に圧電振動子を装着した振動板の他面
側の前方に、間隔を隔てて、受圧板を配置した圧
力センサであつて、前記受圧板及び前記振動板
は、全周縁が前記振動板と前記受圧板との間に前
記間隔による密閉空間を形成するように封止さ
れ、かつ、支持されており、前記受圧板は、前記
密閉空間上に位置する面の周辺部にヒダ状で、か
つ、リング状の屈曲部を有することを特徴とする
から、圧力媒体が液体であつても、発振停止等を
招くことなく、圧力に比例した発振出力を得るこ
との可能な圧力センサを提供することができる。
しかも、密閉空間上に位置する面の周辺部にヒ
ダ状で、かつ、リング状の屈曲部を有するから、
受圧板の撓み量が増大し、圧力変化に対する発振
周波数変化幅が大きくなり、精度の高い圧力検出
が可能になる。
ダ状で、かつ、リング状の屈曲部を有するから、
受圧板の撓み量が増大し、圧力変化に対する発振
周波数変化幅が大きくなり、精度の高い圧力検出
が可能になる。
第１図は従来の圧力センサの部分断面図、第２
図は圧電振動子の平面図、第３図は同じくその断
面図、第４図は圧力検出回路の電気回路図、第５
図は本発明に係る圧力センサの正面部分断面図、
第６図は受圧板の平面図、第７図は同じく断面
図、第８図は本発明に係る圧力センサを使用して
第４図に示すような圧力検出回路を構成した場合
の圧力−発振出力周波数特性図である。 １……圧電振動子、２……振動板、３……ケー
ス、１０……受圧板、１１……密閉空間。
図は圧電振動子の平面図、第３図は同じくその断
面図、第４図は圧力検出回路の電気回路図、第５
図は本発明に係る圧力センサの正面部分断面図、
第６図は受圧板の平面図、第７図は同じく断面
図、第８図は本発明に係る圧力センサを使用して
第４図に示すような圧力検出回路を構成した場合
の圧力−発振出力周波数特性図である。 １……圧電振動子、２……振動板、３……ケー
ス、１０……受圧板、１１……密閉空間。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一面上に圧電振動子を装着した振動板の他面
側の前方に、間隔を隔てて、受圧板を配置した圧
力センサであつて、 前記受圧板及び前記振動板は、全周縁が前記振
動板と前記受圧板との間に前記間隔による密閉空
間を形成するように封止され、かつ、支持されて
おり、 前記受圧板は、前記密閉空間上に位置する面の
周辺部にヒダ状で、かつ、リング状の屈曲部を有
すること を特徴とする圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6177784A JPS60203831A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6177784A JPS60203831A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203831A JPS60203831A (ja) | 1985-10-15 |
| JPH0582538B2 true JPH0582538B2 (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=13180860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6177784A Granted JPS60203831A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203831A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002168719A (ja) | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧電型圧力センサ用チャージアンプ |
| DE102006040731A1 (de) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Siemens Ag | Einrichtung zur Energieumwandlung, insbesondere piezoelektrischer Mikro-Power-Wandler |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5484979U (ja) * | 1977-11-28 | 1979-06-15 | ||
| JPS5658632A (en) * | 1979-10-18 | 1981-05-21 | Seikosha Co Ltd | Pressure detecting device |
| JPS5941735U (ja) * | 1982-09-08 | 1984-03-17 | ティーディーケイ株式会社 | 圧力センサ− |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP6177784A patent/JPS60203831A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60203831A (ja) | 1985-10-15 |
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