JPH07239281A

JPH07239281A - 静電容量式圧力センサ

Info

Publication number: JPH07239281A
Application number: JP2954594A
Authority: JP
Inventors: Kikuo Tsuruga; 紀久夫敦賀; Yoshihiro Cho; 義博猪
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】後段の信号処理が簡単であり、後段の信号処
理手段の構造を簡素化できる静電容量式圧力センサを提
供する。【構成】外部から印加される圧力に応じて変化する静
電容量Ｃ_Sを持つ感圧コンデンサ２６を含むＣ−Ｆ変換
部３０からの、静電容量Ｃ_Sに応じて全周期が変化する
矩形波を呈する出力信号を、モノマルチ部４０にて、静
電容量Ｃ_Sに応じて半周期が変化する矩形波を呈する出
力信号にして出力する。積分回路部５０にて、この出力
信号を積分することにより、静電容量Ｃ_Sに応じた電圧
を持つ直流電圧である出力信号にして出力する。リニア
ライズ回路部６０にて、この出力信号について、その特
性の直線性を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感圧コンデンサの静電
容量に基づいて印加圧力の大きさを検出する静電容量式
圧力センサに関する。尚、感圧コンデンサは、それぞれ
電極の形成された対向する基板のうちの少なくとも一方
の基板が可撓性を有し、印加される応力に応じて電極間
距離が変化することにより、静電容量が変化するコンデ
ンサである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来の静電容量式圧力センサ
の一例を示す回路図である。図１０を参照すると、静電
容量式圧力センサ９０は、圧力に応じて静電容量Ｃ_Sが
変化する感圧コンデンサ８０を含み、感圧コンデンサ８
０の静電容量Ｃ_Sの変化を周波数の変化に変換して出力
する静電容量−周波数変換部（以後、Ｃ−Ｆ変換部と呼
ぶ）によって構成されている。詳述すると、静電容量式
圧力センサ９０は、オペアンプ９１と感圧コンデンサ８
０と抵抗器９２とから構成された積分回路９０ａと、積
分回路９０ａの出力端子に接続された抵抗器９４とオペ
アンプ９３と抵抗器９５とから構成されたコンパレータ
回路９０ｂとを有している。さらに詳しくは、非反転入
力端子に基準電位が接続されたオペアンプ９１と、オペ
アンプ９１の出力端子と反転入力端子との間に接続され
た感圧コンデンサ８０と、反転入力端子に接続された抵
抗器９２と、積分回路９０ａの出力端子に接続された抵
抗器９４と、抵抗器９４に直列接続されたオペアンプ９
３と、オペアンプ９３に並列接続された抵抗器９５とを
有し、コンパレータ回路９０ｂの出力端子を、この静電
容量式圧力センサ９０の外部出力端子とすると共に、抵
抗器９２を介して、オペアンプ９１の反転入力端子に接
続したものである。

【０００３】感圧コンデンサ８０としては、図１１に示
すように、ガラス基板８１上に形成された固定電極板８
５と、シリコン基板８２上に形成された可動電極板８４
とを、リング状のスペーサ８３を挟むことにより所定の
間隙を設けて対向配置した感圧コンデンサが使用され
る。この感圧コンデンサは、圧力が加わると固定電極板
８５、可動電極板８４との間隔が狭まり、静電容量が大
きくなる。従って、この様な感圧コンデンサを利用した
静電容量式圧力センサでは、圧力が大きくなるにしたが
って、周波数が小さくなる出力信号が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】静電容量式圧力センサ
は、その後段に、アナログ−ディジタル変換手段等の信
号処理手段を接続し、静電容量式圧力センサからの印加
圧力を示す出力信号を信号処理して用いられる。静電容
量式圧力センサとしては、後段の信号処理が簡単であ
り、信号処理手段の構造が簡素であることが好ましい。
ところが、この後段の信号処理手段に入力される信号、
即ち、静電容量式圧力センサの出力信号が、周波数出力
であると、感圧コンデンサに圧力が印加されていないと
きにも、出力信号は所定の周波数の値を持ち、所謂ゼロ
スタートとならないため、後段の信号処理が複雑になる
傾向にある。これに対し、図１０に示すものをも含め、
従来の静電容量式圧力センサは、周波数出力タイプであ
るのが実情である。

【０００５】図１２は、従来の静電容量式圧力センサ９
０について、その感圧コンデンサ８０に印加される圧力
と、出力信号の周波数との関係を示す図である。図１２
において、従来の静電容量式圧力センサでは、その出力
信号が、図中、上向きに山なりの曲線を呈している。即
ち、従来の静電容量式圧力センサにおいて、印加圧力と
出力信号とは、その比例関係に直線性が無い。この点か
らも、従来の静電容量式圧力センサを用いた場合には、
後段の信号処理が複雑化するという問題点がある。

【０００６】本発明の課題は、後段の信号処理が簡単で
あり、後段の信号処理手段の構造が簡素でよい静電容量
式圧力センサを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、外部か
ら印加される圧力に応じて変化する静電容量を持つ感圧
コンデンサを含み、前記静電容量に応じて全周期が変化
する矩形波を呈する出力信号を出力する静電容量−周波
数変換部を有する静電容量式圧力センサにおいて、前記
静電容量−周波数変換部からの出力信号を、前記静電容
量に応じて半周期が変化する矩形波を呈する出力信号に
して出力するモノステーブルマルチバイブレータ部と、
前記モノステーブルマルチバイブレータ部からの出力信
号を、積分することにより、前記静電容量に応じた電圧
を持つ直流電圧である出力信号にして出力する積分回路
部と、前記積分回路部からの出力信号について、その特
性の直線性を補正するリニアライズ回路部とを有するこ
とを特徴とする静電容量式圧力センサが得られる。

【０００８】本発明によれば、外部から印加される圧力
に応じて変化する静電容量を持つ感圧コンデンサと所定
の固定静電容量を持つ基準コンデンサとを含み、前記静
電容量に応じて半周期が変化する矩形波を呈する出力信
号を出力するフリプフロップ回路部と、前記フリプフロ
ップ回路部からの出力信号を、積分することにより、前
記静電容量に応じた電圧を持つ直流電圧である出力信号
にして出力する積分回路部と、前記積分回路部からの出
力信号について、その特性の曲線性を補正するリニアラ
イズ回路部とを有することを特徴とする静電容量式圧力
センサが得られる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例によ
る静電容量式圧力センサを説明する。

【００１０】［実施例１］図１は、本発明の実施例１に
よる静電容量式圧力センサを示す図であり、その一部に
回路図を含むブロック図である。図１において、実施例
１による静電容量式圧力センサは、Ｃ−Ｆ変換部３０
と、Ｃ−Ｆ変換部３０の出力端子３９に接続され、たモ
ノステーブルマルチバイブレータ部（以後、モノマルチ
部と呼ぶ）４０と、モノマルチ部４０に接続された積分
回路部５０と、積分回路部５０に接続されたリニアライ
ズ回路部６０とを有している。

【００１１】Ｃ−Ｆ変換部３０は、積分回路３０ａと、
コンパレータ回路３０ｂとを含んでいる。積分回路３０
ａは、後述するセンサチップにより構成され、印加され
る圧力に応じて変化する静電容量Ｃ_Sを有する感圧コン
デンサ２６と、オペアンプ３１と、抵抗器３２とからな
っている。コンパレータ回路３０ｂは、抵抗器３４、３
５と、オペアンプ３３とからなっている。

【００１２】詳しくいえば、積分回路３０ａは、オペア
ンプ３１の非反転入力端子に基準電位を、反転入力端子
に抵抗器３２を接続すると共に、反転入力端子と出力端
子との間に感圧コンデンサ２６を接続して構成されてい
る。また、コンパレータ回路３０ｂは、オペアンプ３１
に接続された抵抗器３４と出力端子に接続された抵抗器
３５とをオペアンプ３３の非反転入力端子に接続し、オ
ペアンプ３３の反転入力端子に基準電位を接続して構成
されている。

【００１３】Ｃ−Ｆ変換部３０は、積分回路３０ａおよ
びコンパレータ回路３０ｂの他に、出力端子３９と基準
電位との間に直列接続された可変抵抗器３７と、出力端
子３９と基準電位との間に接続された可変抵抗器３８
と、可変抵抗器３８の分圧点とオペアンプ３１の反転入
力端子との間に接続されており、後述するセンサチップ
により構成され、固定の静電容量Ｃ_Rを有する基準コン
デンサ２７とを有している。また、可変抵抗器３７の分
圧点は、抵抗器３２に接続されている。

【００１４】Ｃ−Ｆ変換部３０では、可変抵抗器３７に
よって分圧された電圧が、抵抗器３２を介して感圧コン
デンサ２６の充放電電流となる。つまり、可変抵抗器３
７の抵抗値を変化させるとにより感圧コンデンサ２６の
充放電電流を変化させることができ、オペアンプ３１の
出力電圧を変化させられる。したがって、感圧コンデン
サ２６の圧力に対する静電容量の変化量のばらつきによ
る影響は、可変抵抗器３７によって取り除くことができ
る。

【００１５】一方、可変抵抗器３８の分圧点とオペアン
プ３１の反転入力端子（感圧コンデンサ２６の一方の端
子）との間には、基準コンデンサ２７が接続されている
ので、可変抵抗器３８の抵抗値を変化させることによ
り、感圧コンデンサ２６の時定数を変化させることがで
きる。即ち、Ｃ−Ｆ変換部３０では、可変抵抗器３８の
分圧電圧×Ｃ_S／Ｃ_Rだけ、感圧コンデンサ２６が急激
に充電されるので、その分、発振周波数が高くなり、感
圧コンデンサ２６の初期の静電容量のばらつきによる影
響を取り除くことができる。

【００１６】感圧コンデンサ２６の充放電電流は、オペ
アンプ３１の反転入力端子に入力される電圧を変化さ
せ、オペアンプ３１の出力電圧を変化させる。その出力
電圧が、コンパレータ回路のスレッショルド電圧を横切
ると、コンパレータ回路の出力がハイレベルまたはロー
レベルに反転する。

【００１７】以上のように構成されたＣ−Ｆ変換部３０
は、矩形波を呈する出力信号を出力する。この矩形波
は、ローレベルとハイレベルのデューティが５０％であ
り、感圧コンデンサ２６に対して外部から印加される圧
力に応じて、一周期全体（全周期）が一様に、即ち、ロ
ーレベル（一方の半周期）とハイレベル（他方の半周
期）とが同じ変化量で変化するものである。

【００１８】図２は、Ｃ−Ｆ変換部３０における感圧コ
ンデンサ２６および基準コンデンサ２７を構成している
センサチップの縦断面図である。図２において、センサ
チップ１０は、その特性が温度変化に依存しないよう
に、実質的に同じ熱膨張係数を有するシリコン基板１７
とガラス基板１５とを有している。シリコン基板１７に
は、圧力により変形するダイヤフラム１９と、ガラス基
板１５との間に空隙を形成するキャビティ部２０とが設
けられるとともに、ボロン等の不純物を拡散させて共通
電極（図示せず）が形成されている。また、ガラス基板
１５上には、２つの電極２４および２５と、貫通孔１６
が形成されている。

【００１９】シリコン基板１７とガラス基板１５とは、
共通電極と電極２４および２５とが互いに対向するよう
に接着されるとともに、キャビティ部２０の周囲に封止
剤１２１を塗布して互いに固定されている。また、ガラ
ス基板１５は、リード端子２２が配設され貫通孔１２が
設けられた台座１１に固定され、台座１１には、圧力導
入孔１４が形成されたキャップ部１３が固定されてい
る。尚、共通電極、電極２４、および電極２５にそれぞ
れ接続されたリード線２３（図２では、１つのみ図示）
は、各々リード端子２２（図２では、１つのみ図示）に
接続される。

【００２０】そして、圧力導入孔１４から気体、液体等
の圧力伝達物質により圧力が加えられると、ダイヤフラ
ム１９が変形する。即ち、ダイヤフラム１９と電極２４
との間隔が狭くなり、ダイヤフラム１９と電極２４とで
構成されるコンデンサの静電容量Ｃ_Sが大きくなる。一
方、共通電極と電極２５との間隔は圧力によらず一定で
ある。即ち、共通電極と電極２５とで構成されるコンデ
ンサは、圧力によらず静電容量Ｃ_Rは一定である。した
がって、ダイヤフラム１９と電極２４とで構成されるコ
ンデンサは、図１の感圧コンデンサ２６として利用で
き、一方、共通電極と電極２５とで構成されるコンデン
サは基準コンデンサ２７として利用できる。

【００２１】図３（ａ）〜（ｃ）は、実施例１による静
電容量式圧力センサの各部における出力電圧を示す図で
ある。尚、各図には、第１の信号（実線）と、第１の信
号よりも大きい圧力時の第２の信号（破線）との２種類
を表している。ただし、縦軸方向の二線が重なる部分で
は、図を確認しやすいように、意図的に、互いの線を僅
かにずらして示している。

【００２２】まず、Ｃ−Ｆ変換部３０の出力端子３９に
あらわれる出力信号は、図３（ａ）に示すように、静電
容量Ｃ_Sに応じて、即ち、感圧コンデンサ２６に印加さ
れる印加圧力に応じて、全周期が変化する矩形波を呈す
る。ただし、Ｃ−Ｆ変換部３０の出力信号は、感圧コン
デンサ２６への印加圧力に対して、全周期が曲線的に変
化する比例関係にある。

【００２３】Ｃ−Ｆ変換部３０からの出力信号は、モノ
マルチ部４０に入力されると、その一方の半周期である
ハイレベル側が感圧コンデンサ２６への印加圧力に拘ら
ない所定の幅を持ち、他方の半周期であるローレベル側
が印加圧力に応じて変化するようになる。即ち、図３
（ｂ）に示すような、矩形波を呈する。

【００２４】モノマルチ部４０からの出力信号は、積分
回路部５０に入力されると、積分され、図３（ｃ）に示
すように、感圧コンデンサ２６への印加圧力に応じた電
圧を持つ直流電圧となる。

【００２５】図４は、積分回路部５０の具体例を示す回
路図である。図４を参照すると、積分回路部５０は、所
謂反転増幅回路であり、オペアンプ５１と、コンデンサ
５２と、可変抵抗器５３と、抵抗器５４とを有してい
る。詳しくいえば、オペアンプ５１の非反転入力端子に
は、基準電位とアースとの間に接続された可変抵抗器５
３の分圧点が接続され、反転入力端子には、抵抗器５４
を介して、Ｃ−Ｆ変換部３０の出力端子３９が接続され
ている。また、オペアンプ５１の反転入力端子と出力端
子との間には、コンデンサ５２が接続されている。

【００２６】積分回路部５０は、オペアンプ５１の非反
転入力端子から可変抵抗器５３によりバイアスを調整す
ることによって、Ｃ−Ｆ変換部３０内の感圧コンデンサ
２６へ圧力が印加されないときの出力を、予め基準電源
の値あるいはゼロにしておけば、感圧コンデンサ２６へ
圧力が印加されたときには、印加圧力に応じた直流電圧
の出力信号を出力する。

【００２７】ここで、積分回路部５０の出力信号の電圧
は、モノマルチ部４０の出力信号の半周期、ならびにＣ
−Ｆ変換部３０の出力信号の全周期に対して、直線的な
比例関係にある。しかし、Ｃ−Ｆ変換部３０の出力信号
の全周期自体が、もともと、感圧コンデンサ２６への印
加圧力に対して曲線的な比例関係にあるため、この結
果、積分回路部５０の出力信号の電圧は、感圧コンデン
サ２６への印加圧力に対して曲線的な比例関係にある。
感圧コンデンサ２６への印加圧力に対する積分回路部５
０の出力電圧の特性を図５に示す。

【００２８】このため、本実施例では、積分回路部５０
の出力信号を、リニアライズ回路部６０に入力すること
で補正する。

【００２９】図６は、リニアライズ回路部６０の構成例
を示す回路図である。図６において、リニアライズ回路
部６０は、オペアンプ６１と、オペアンプ６１の反転入
力端子と基準電位との間に接続されたＦＥＴ６２とを含
んでおり、ゲート入力電圧の変化により、ソース−ドレ
イン間の抵抗値が変化するように設定されている。

【００３０】図７は、リニアライズ回路部６０の入力電
圧−出力電圧特性図である。図７において、リニアライ
ズ回路部６０の出力電圧は、入力電圧に対して、図５に
示した積分回路部５０の出力特性と反対の曲率の曲線性
を呈している。したがって、リニアライズ回路部６０か
らの出力信号は、感圧コンデンサ２６への印加圧力に対
して出力電圧が直線的な比例関係になる。

【００３１】尚、リニアライズ回路部６０の構成は、図
６に示した例に限らず、非線形な電圧−電流特性を持つ
素子を用いてその素子特性に基づく関数回路や、積分回
路部からの出力信号をディジタル値にする変換するアナ
ログ／ディジタル変換部分と予め定められたディジタル
信号の抽出ピッチを格納したメモリとを備えたソフトウ
ェア的な構成とすることも可能である。さらに、カウン
タおよびラッチ回路を用いて図１における積分回路部５
０とリニアライズ回路部６０とを合体したような構成と
することも可能である。

【００３２】また、以上説明した実施例１において、Ｃ
−Ｆ変換部３０は感圧コンデンサ２６と基準コンデンサ
２７とを有する構成であるが、本発明は、Ｃ−Ｆ変換部
が感圧コンデンサのみを有する構成であってもよい。

【００３３】［実施例２］図８は、本発明の実施例２に
よる静電容量式圧力センサを示す図であり、その一部に
回路図を含むブロック図である。尚、同図において、実
施例１と同一部あるいは同様部には、図１、図２と同符
号を付し、詳述しない。

【００３４】図８において、実施例２による静電容量式
圧力センサは、フリップフロップ回路部７０と、フリッ
プフロップ回路部７０の出力端子７７に接続された積分
回路部５０と、積分回路部５０に接続されたリニアライ
ズ回路部６０とを有している。

【００３５】フリップフロップ回路部７０は、トランジ
スタ７１および７２と、それぞれ固定の抵抗Ｒ₁、
Ｒ₂、Ｒ₃、およびＲ₄を持つ抵抗器７３、７４、７
５、および７６と、可変の静電容量Ｃ_Sを持つ感圧コン
デンサ２６と、固定の静電容量Ｃ_Rを持つ基準コンデン
サ２７とを有している。

【００３６】次に、動作説明にしたがって、実施例２に
よる静電容量式圧力センサをさらに詳しく説明する。

【００３７】いま、トランジスタ７１がオフである一
方、トランジスタ７２がオンの状態である。このとき、
トランジスタ７１のベース電圧Ｖ_B1は負である一方、ト
ランジスタ７２のベース電圧Ｖ_B2は飽和ベース電圧であ
る。

【００３８】時間の経過に伴って、トランジスタ７１の
ベース電圧Ｖ_B1は、基準コンデンサ２７に蓄積された負
の電荷が抵抗器７３を通過して放電していくことによ
り、やがて、カットオフベース電圧よりもわずかに大と
なる。

【００３９】このとき、トランジスタ７１のベースには
ベース電流が流れ込む一方、コレクタにはコレクタ電流
が流入する。よって、トランジスタ７１のコレクタ電圧
Ｖ_C1が低下し、また、感圧コンデンサ２６を介して、ト
ランジスタ７２のベース電圧Ｖ_B2が低下し、さらに、コ
レクタ電圧Ｖ_C2が上昇し、さらにまた、基準コンデンサ
２７を介して、トランジスタ７１のベース電圧Ｖ_B1が上
昇する。

【００４０】こうして、トランジスタ７１のベース電圧
Ｖ_B1が飽和ベース電圧に達して静止する一方、トランジ
スタ７２のベース電圧Ｖ_B2がコレクタ電圧が急に低下す
るために負になり、トランジスタ７２はカットオフにな
る。

【００４１】トランジスタ７２のコレクタ電圧Ｖ_C2、即
ち、出力端子７７にあらわれるフリップフロップ回路部
７０の出力信号は、図９に示すように、矩形波を呈す
る。その全周期Ｔは、ハイレベルを含む半周期Ｔ₁とロ
ーレベルを含む半周期Ｔ₂とに分解できる。

【００４２】半周期Ｔ₁は、基準コンデンサ２７の静電
容量Ｃ_R、および抵抗器７３の抵抗Ｒ₁を用いて、以下
に示す数式１であらわされる。ただし、数式１におい
て、ｋは、定数である。

【００４３】

【数１】また、半周期Ｔ₂は、感圧コンデンサ２６の静電容量Ｃ
_S、および抵抗器７５の抵抗Ｒ₃を用いて、以下に示す
数式２であらわされる。ただし、数式２において、ｋ
は、定数である。

【００４４】

【数２】数式１および数式２からわかるように、半周期Ｔ₁は、
基準コンデンサ２７の静電容量Ｃ_Rが一定であるため、
感圧コンデンサ２６への印加圧力に拘らず、変化しな
い。一方、半周期Ｔ₂は、静電容量Ｃ_Sに応じて、即
ち、感圧コンデンサ２６への印加圧力に応じて変化す
る。よって、フリップフロップ回路部７０によれば、実
施例１におけるモノマルチ部４０の出力信号と同様の出
力信号が得られる。このことを換言すれば、実施例２に
よるフリップフロップ回路部７０は、実施例１によるＣ
−Ｆ変換部３０とモノマルチ部４０とを合わせたものと
同様の作用をなすものといえる。

【００４５】そして、フリップフロップ回路部７０から
の出力信号は、積分回路部５０に入力されると、実施例
１と同様に、積分され、感圧コンデンサ２６への印加圧
力に応じた電圧を持つ直流電圧となる。さらに、積分回
路部５０の出力信号を、リニアライズ回路部６０に入力
することで、実施例１と同様に、感圧コンデンサ２６へ
の印加圧力に対して出力電圧が直線的な比例関係にある
ように補正される。

【００４６】

【発明の効果】本発明による静電容量式圧力センサは、
外部から印加される圧力に応じて変化する静電容量を持
つ感圧コンデンサを含む静電容量−周波数変換部から
の、静電容量に応じて全周期が変化する矩形波を呈する
出力信号を、モノマルチ部にて、静電容量に応じて半周
期が変化する矩形波を呈する出力信号にして出力し、積
分回路部にて、この出力信号を積分することにより、静
電容量に応じた電圧を持つ直流電圧である出力信号にし
て出力し、リニアライズ回路部にて、この出力信号につ
いて、その特性の直線性を補正するため、後段の信号処
理が簡単であり、後段の信号処理手段の構造を簡素化で
きる。

【００４７】また、感圧コンデンサと所定の固定静電容
量を持つ基準コンデンサとを含み、感圧コンデンサの静
電容量に応じて半周期が変化する矩形波を呈する出力信
号を出力するフリプフロップ回路部を用いれば、モノマ
ルチ部を用いなくとも、上記静電容量式圧力センサと同
様の作用効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による静電容量式圧力センサ
を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例１および実施例２に含まれるセ
ンサチップを示す断面図である。

【図３】図１に示す静電容量式圧力センサの各部におけ
る出力信号を示す図である。

【図４】本発明の実施例１および実施例２に含まれる積
分回路部を示す回路図である。

【図５】感圧コンデンサへの印加圧力に対する図４に示
す積分回路部の出力電圧の特性を示す図である。

【図６】本発明の実施例１および実施例２に含まれるリ
ニアライズ回路部の一例を示す回路図である。

【図７】図６に示すリニアライズ回路部の入力電圧−出
力電圧特性図である。

【図８】本発明の実施例２による静電容量式圧力センサ
を示すブロック図である。

【図９】図８に示す静電容量式圧力センサのフリップフ
ロップ回路部の出力信号を示す図である。

【図１０】従来例による静電容量式圧力センサを示す回
路図である。

【図１１】図１０に示す静電容量式圧力センサに含まれ
る感圧コンデンサを示す断面図である。

【図１２】図１０に示す静電容量式圧力センサの印加圧
力に対する出力信号の周波数特性を示す図である。

【符号の説明】

１０センサチップ２６感圧コンデンサ２７基準コンデンサ３０Ｃ−Ｆ変換部３０ａ積分回路３０ｂコンパレータ回路４０モノマルチ部５０積分回路部６０リニアライズ回路部７０フリップフロップ回路部８０感圧コンデンサ９０静電容量式圧力センサ９０ａ積分回路９０ｂコンパレータ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部から印加される圧力に応じて変化す
る静電容量を持つ感圧コンデンサを含み、前記静電容量
に応じて全周期が変化する矩形波を呈する出力信号を出
力する静電容量−周波数変換部を有する静電容量式圧力
センサにおいて、前記静電容量−周波数変換部からの出
力信号を、前記静電容量に応じて半周期が変化する矩形
波を呈する出力信号にして出力するモノステーブルマル
チバイブレータ部と、前記モノステーブルマルチバイブ
レータ部からの出力信号を、積分することにより、前記
静電容量に応じた電圧を持つ直流電圧である出力信号に
して出力する積分回路部と、前記積分回路部からの出力
信号について、その特性の直線性を補正するリニアライ
ズ回路部とを有することを特徴とする静電容量式圧力セ
ンサ。
【請求項２】外部から印加される圧力に応じて変化す
る静電容量を持つ感圧コンデンサと所定の固定静電容量
を持つ基準コンデンサとを含み、前記静電容量に応じて
半周期が変化する矩形波を呈する出力信号を出力するフ
リプフロップ回路部と、前記フリプフロップ回路部から
の出力信号を、積分することにより、前記静電容量に応
じた電圧を持つ直流電圧である出力信号にして出力する
積分回路部と、前記積分回路部からの出力信号につい
て、その特性の曲線性を補正するリニアライズ回路部と
を有することを特徴とする静電容量式圧力センサ。