JPH07280683A - 圧力センサー - Google Patents
圧力センサーInfo
- Publication number
- JPH07280683A JPH07280683A JP6069610A JP6961094A JPH07280683A JP H07280683 A JPH07280683 A JP H07280683A JP 6069610 A JP6069610 A JP 6069610A JP 6961094 A JP6961094 A JP 6961094A JP H07280683 A JPH07280683 A JP H07280683A
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- JP
- Japan
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- electrode plate
- pressure sensor
- deformed
- fixed electrode
- plate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 応答遅れがほとんど無く且つ制御不能状態と
なりにくい静電容量式圧力センサを提供すること。 【構成】 押込み部となる弾性変形可能な板状の変形電
極板１と、前記変形電極板１と一定間隔を設けて対向配
設された固定電極板２と、前記変形・固定電極板１，２
相互間の静電容量をこれと対応する電気信号に変換する
電子装置３とを有しており、前記変形電極板１への押込
み力が変形・固定電極板１，２相互間の静電容量と対応
する電気信号として出力されるようにしてある。
なりにくい静電容量式圧力センサを提供すること。 【構成】 押込み部となる弾性変形可能な板状の変形電
極板１と、前記変形電極板１と一定間隔を設けて対向配
設された固定電極板２と、前記変形・固定電極板１，２
相互間の静電容量をこれと対応する電気信号に変換する
電子装置３とを有しており、前記変形電極板１への押込
み力が変形・固定電極板１，２相互間の静電容量と対応
する電気信号として出力されるようにしてある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、押込み部を有し、こ
れへの押込み力（押圧力）の大きさと対応する電気信号
を発する圧力センサーに関するものである。
れへの押込み力（押圧力）の大きさと対応する電気信号
を発する圧力センサーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の電気ポットには上部の押込み部を
押すと、その押込み力に応じて湯量が変化するものがあ
るが、これは、図８に示す手段により実現させている。
押すと、その押込み力に応じて湯量が変化するものがあ
るが、これは、図８に示す手段により実現させている。
【０００３】上記手段は、図８に示すように、押込み壁
がダイヤフラム部９１で構成された空室９０と、前記空
室９０と繋がるエアー配管９２と、前記エアー配管９２
内の圧力（変化）を検出し且つ制御回路９４に電気信号
を出力する圧力センサ９３と、前記圧力センサ９３から
の電気信号により湯を排出するポンプ９５（制御対象）
を駆動させる制御回路９４とから構成されている。
がダイヤフラム部９１で構成された空室９０と、前記空
室９０と繋がるエアー配管９２と、前記エアー配管９２
内の圧力（変化）を検出し且つ制御回路９４に電気信号
を出力する圧力センサ９３と、前記圧力センサ９３から
の電気信号により湯を排出するポンプ９５（制御対象）
を駆動させる制御回路９４とから構成されている。
【０００４】この電気ポットでは、ダイヤフラム部９１
を弾性変形させるべく指で押込むと、エアー配管９２内
の空気圧が変化し、この変化を圧力センサ９３が検出し
てこの変化と対応する電気信号を出力する。そして、こ
の電気信号に基づいて制御回路９４によってポンプ９５
による単位時間当たりの湯排出量が決定される。
を弾性変形させるべく指で押込むと、エアー配管９２内
の空気圧が変化し、この変化を圧力センサ９３が検出し
てこの変化と対応する電気信号を出力する。そして、こ
の電気信号に基づいて制御回路９４によってポンプ９５
による単位時間当たりの湯排出量が決定される。
【０００５】しかしながら、上記手段は、空気を圧力セ
ンサ９３までの媒体として使用するものであるから、応
答遅れが発生すると共にエアー配管にリークがあると制
御不能になるという問題がある。
ンサ９３までの媒体として使用するものであるから、応
答遅れが発生すると共にエアー配管にリークがあると制
御不能になるという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、応答遅れがほとんど無く且つ制御不能状態となりに
くい静電容量式圧力センサを提供することを課題とす
る。
は、応答遅れがほとんど無く且つ制御不能状態となりに
くい静電容量式圧力センサを提供することを課題とす
る。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】この発明の圧力センサー
は、押込み部となる弾性変形可能な板状の変形電極板１
と、前記変形電極板１と一定間隔を設けて対向配設され
た固定電極板２と、前記変形・固定電極板１，２相互間
の静電容量をこれと対応する電気信号に変換する電子装
置３とを有しており、前記変形電極板１への押込み力が
変形・固定電極板１，２相互間の静電容量と対応する電
気信号として出力されるようにしてある。
は、押込み部となる弾性変形可能な板状の変形電極板１
と、前記変形電極板１と一定間隔を設けて対向配設され
た固定電極板２と、前記変形・固定電極板１，２相互間
の静電容量をこれと対応する電気信号に変換する電子装
置３とを有しており、前記変形電極板１への押込み力が
変形・固定電極板１，２相互間の静電容量と対応する電
気信号として出力されるようにしてある。
【０００８】上記圧力センサーに関して、変形電極板１
と固定電極板２とのうち一方を導電性を有する金属板で
構成し、他方を基板に電極部を形成して構成するように
してもよく、また、変形電極板１及び固定電極板２を、
基板に電極部を形成して構成するようにしてもよい。
と固定電極板２とのうち一方を導電性を有する金属板で
構成し、他方を基板に電極部を形成して構成するように
してもよく、また、変形電極板１及び固定電極板２を、
基板に電極部を形成して構成するようにしてもよい。
【０００９】
【作用】この発明は次のように作用する。
【００１０】この圧力センサーでは、従来の技術のもの
のように、空気を圧力センサまでの媒体として使用して
いないから、応答遅れが発生するようなことはないし、
また、エアー配管は存在しないからエアー配管からのリ
ークによる制御不能が発生するようなこともない。
のように、空気を圧力センサまでの媒体として使用して
いないから、応答遅れが発生するようなことはないし、
また、エアー配管は存在しないからエアー配管からのリ
ークによる制御不能が発生するようなこともない。
【００１１】ここで、この圧力センサーは、変形電極板
１を押込むとこれが弾性変形して、変形・固定電極板
１，２相互間の静電容量が変化することとなるが、この
静電容量の変化は電子装置３によりこれと対応する電気
信号に変換される。したがって、この圧力センサーで
は、変形電極板１への押込み力がこれと対応する電気信
号として瞬時に出力できる。
１を押込むとこれが弾性変形して、変形・固定電極板
１，２相互間の静電容量が変化することとなるが、この
静電容量の変化は電子装置３によりこれと対応する電気
信号に変換される。したがって、この圧力センサーで
は、変形電極板１への押込み力がこれと対応する電気信
号として瞬時に出力できる。
【００１２】
【実施例】この発明の構成を実施例として示した図面に
従って説明する。 〔実施例１〕この実施例の圧力センサーは、図１や図２
に示すように、押込み部となる弾性変形可能な板状の変
形電極板１と、前記変形電極板１と一定間隔を設けて対
向配設された固定電極板２と、前記変形・固定電極板
１，２相互間の静電容量をこれと対応する電気信号に変
換する電子装置３と、前記変形電極板１と固定電極板２
との間に配置されるスペーサ４とから構成されている。
これらの部材等は、図１に示すように、変形電極板１、
スペーサ４、固定電極板２を積層した状態でビスＢによ
りビス止めされており、電子装置３は固定電極板２の下
面側に配置するようにしてある。
従って説明する。 〔実施例１〕この実施例の圧力センサーは、図１や図２
に示すように、押込み部となる弾性変形可能な板状の変
形電極板１と、前記変形電極板１と一定間隔を設けて対
向配設された固定電極板２と、前記変形・固定電極板
１，２相互間の静電容量をこれと対応する電気信号に変
換する電子装置３と、前記変形電極板１と固定電極板２
との間に配置されるスペーサ４とから構成されている。
これらの部材等は、図１に示すように、変形電極板１、
スペーサ４、固定電極板２を積層した状態でビスＢによ
りビス止めされており、電子装置３は固定電極板２の下
面側に配置するようにしてある。
【００１３】変形電極板１は、図２に示すように、電極
部となる導電性を有する薄い金属板１０とこれの上面に
貼付形成したシリコンゴム板１１とにより構成してあ
り、平面視正方形状に形成してある。
部となる導電性を有する薄い金属板１０とこれの上面に
貼付形成したシリコンゴム板１１とにより構成してあ
り、平面視正方形状に形成してある。
【００１４】スペーサ４は、図２に示すように、平面視
正方形状に形成された導電性を有する金属板で構成され
ており、この中央部には上記変形電極板１の中央部の押
し込んで変形させ得るようにするために比較的大きな孔
４０を形成してある。
正方形状に形成された導電性を有する金属板で構成され
ており、この中央部には上記変形電極板１の中央部の押
し込んで変形させ得るようにするために比較的大きな孔
４０を形成してある。
【００１５】固定電極板２は、図２に示すように、プリ
ント基板に、上記スペーサ４と同一平面形状のグランド
（接地）用電極２０と上記孔４０よりも小径の電極部２
１とを形成して構成してある。ここで、前記グランド用
電極２０及び電極部２１はエッチング、金属メッキ又は
スクリーン印刷の製法により形成してあり、電極部２１
は絶縁のためレジスト皮膜等でコーティングしてある。
ント基板に、上記スペーサ４と同一平面形状のグランド
（接地）用電極２０と上記孔４０よりも小径の電極部２
１とを形成して構成してある。ここで、前記グランド用
電極２０及び電極部２１はエッチング、金属メッキ又は
スクリーン印刷の製法により形成してあり、電極部２１
は絶縁のためレジスト皮膜等でコーティングしてある。
【００１６】尚、この実施例では上記した変形電極板１
と固定電極板２の電極部２１によりコンデンサＣｘが形
成され、他方、変形電極板１はスペーサ４及び電極２０
を介してグランド部に接地されている。
と固定電極板２の電極部２１によりコンデンサＣｘが形
成され、他方、変形電極板１はスペーサ４及び電極２０
を介してグランド部に接地されている。
【００１７】電子回路３は、図３に示すような位相差検
出回路を具備するものであり、前記位相差検出回路によ
り、コンデンサＣｘの静電容量の変化に応じたパルス出
力、即ち、変形電極板１への押込み力に応じた出力を得
ることができる。
出回路を具備するものであり、前記位相差検出回路によ
り、コンデンサＣｘの静電容量の変化に応じたパルス出
力、即ち、変形電極板１への押込み力に応じた出力を得
ることができる。
【００１８】尚、図３中、ＣO ，Ｃ1 は固定コンデンサ
であり、また、抵抗Ｒ1 ＝抵抗Ｒ2、〔コンデンサＣｘ
の静電容量〕＋〔コンデンサＣｘの静電容量変化ΔＣ〕
＞〔固定コンデンサＣO 〕（Ｃｘの静電容量＋静電容量
変化ΔＣ＜ＣO でもよい）としてある。そして、Ｒ3 ，
Ｃ1 はローパスフィルタを構成し、ＩＣ２の出力を平滑
し、アナログ信号化する働きをする。
であり、また、抵抗Ｒ1 ＝抵抗Ｒ2、〔コンデンサＣｘ
の静電容量〕＋〔コンデンサＣｘの静電容量変化ΔＣ〕
＞〔固定コンデンサＣO 〕（Ｃｘの静電容量＋静電容量
変化ΔＣ＜ＣO でもよい）としてある。そして、Ｒ3 ，
Ｃ1 はローパスフィルタを構成し、ＩＣ２の出力を平滑
し、アナログ信号化する働きをする。
【００１９】ここで、図３の回路に示すＡ点，Ｂ点，
Ａ’点（ＩＣ２のＡの入力点），Ｂ’点（ＩＣ２のＢの
入力点），Ｃ点，Ｄ点の動作を波形で表すと図４に示す
ようになる。
Ａ’点（ＩＣ２のＡの入力点），Ｂ’点（ＩＣ２のＢの
入力点），Ｃ点，Ｄ点の動作を波形で表すと図４に示す
ようになる。
【００２０】変形電極板１に押込み力が加わると、コン
デンサＣｘの静電容量が大きくなるのでＢ点の波形が変
化し、ＩＣ２の入力判定Ｂ’点はパルスの立ち上がりが
図４の如く右側に変化する（パルスの遅延時間が大きく
なる）。したがって、点Ｃの出力のパルスにおける
「Ｈ」信号の幅が同図に示す如く変化する。
デンサＣｘの静電容量が大きくなるのでＢ点の波形が変
化し、ＩＣ２の入力判定Ｂ’点はパルスの立ち上がりが
図４の如く右側に変化する（パルスの遅延時間が大きく
なる）。したがって、点Ｃの出力のパルスにおける
「Ｈ」信号の幅が同図に示す如く変化する。
【００２１】なお、Ｄ点に出力信号は０．５〜０．８Ｖ
と小さく、信号変化も０〜±５０ｍＶと小さいため、適
当な増幅回路を用いて増幅すれば、後のＡ／Ｄ変換器等
を用いた信号処理が容易になる。 〔実施例２〕この実施例では、図５に示すように、平面
視正方形状の変形電極板１と固定電極板２とをスペーサ
を挟み込むことなく直接積層して固定する構成になって
いる。
と小さく、信号変化も０〜±５０ｍＶと小さいため、適
当な増幅回路を用いて増幅すれば、後のＡ／Ｄ変換器等
を用いた信号処理が容易になる。 〔実施例２〕この実施例では、図５に示すように、平面
視正方形状の変形電極板１と固定電極板２とをスペーサ
を挟み込むことなく直接積層して固定する構成になって
いる。
【００２２】変形電極板１は樹脂板により構成されてお
り、図５に示すように、下面中央部に比較的大きな円形
の凹み部１２を設けて薄肉部１３を形成してあり、この
薄肉部１３を変形可能な部分としている。この変形電極
部１３には、図５に示すように、薄肉部１３を含む下面
全域に導電性メッキを施してあり、前記凹み部１２部分
に施した導電性メッキがコンデンサＣｘを構成する電極
として機能するようにしてある。
り、図５に示すように、下面中央部に比較的大きな円形
の凹み部１２を設けて薄肉部１３を形成してあり、この
薄肉部１３を変形可能な部分としている。この変形電極
部１３には、図５に示すように、薄肉部１３を含む下面
全域に導電性メッキを施してあり、前記凹み部１２部分
に施した導電性メッキがコンデンサＣｘを構成する電極
として機能するようにしてある。
【００２３】固定電極板２は、図５に示すように、プリ
ント基板に、実施例１と同様の形状のランド（接地）用
電極２０とこれの内部に電極部２１とをエッチングによ
り形成してあり、前記電極部２１は絶縁のためレジスト
皮膜等でコーティングしてある。
ント基板に、実施例１と同様の形状のランド（接地）用
電極２０とこれの内部に電極部２１とをエッチングによ
り形成してあり、前記電極部２１は絶縁のためレジスト
皮膜等でコーティングしてある。
【００２４】上記変形電極板１と固定電極板２との一体
化は、図５に示すように、変形電極板１から垂下させた
軸部１４を固定電極板２に設けた貫通孔２２に挿通し、
前記固定電極板２の下面から突出した軸部１４部分を熱
溶融してカシメるようにして行われている（熱カシメ部
を符号１５で示す）。そして、上記状態において、導電
性メッキされた変形電極板１の凹み部１２部分と固定電
極板２の電極部２１によりコンデンサＣｘが形成され。
化は、図５に示すように、変形電極板１から垂下させた
軸部１４を固定電極板２に設けた貫通孔２２に挿通し、
前記固定電極板２の下面から突出した軸部１４部分を熱
溶融してカシメるようにして行われている（熱カシメ部
を符号１５で示す）。そして、上記状態において、導電
性メッキされた変形電極板１の凹み部１２部分と固定電
極板２の電極部２１によりコンデンサＣｘが形成され。
【００２５】電子装置３は上記実施例２と同様の回路構
成としてあり、固定電極板２の下面側に取り付けてあ
る。
成としてあり、固定電極板２の下面側に取り付けてあ
る。
【００２６】尚、変形電極板１と固定電極板２との一体
化はビス止めによるものでもよい。 〔実施例３〕この実施例は、図６や図７に示すように、
変形電極板１と固定電極板２との一体化が金属製のホー
ルド部材５により行われるようにしたものである。
化はビス止めによるものでもよい。 〔実施例３〕この実施例は、図６や図７に示すように、
変形電極板１と固定電極板２との一体化が金属製のホー
ルド部材５により行われるようにしたものである。
【００２７】変形電極板１は、図７に示すように、上記
実施例２とほぼ同様の構成であるが、シリコンゴムで構
成すると共にその上面側に押し込み部となる低い円柱状
部１６を具備させてある。
実施例２とほぼ同様の構成であるが、シリコンゴムで構
成すると共にその上面側に押し込み部となる低い円柱状
部１６を具備させてある。
【００２８】固定電極板２は、図６や図７に示すよう
に、実施例１とほぼ同様に、ランド（接地）用電極２０
とこれの内部に電極部２１をプリント基板の上面に設け
たものであり、各辺中央部にホールド部材５の後述する
舌片部５１が嵌入される凹み部２３を設けてある。尚、
この実施例の電極２０，２１は、エッチング又はスクリ
ーン印刷法により形成してある。
に、実施例１とほぼ同様に、ランド（接地）用電極２０
とこれの内部に電極部２１をプリント基板の上面に設け
たものであり、各辺中央部にホールド部材５の後述する
舌片部５１が嵌入される凹み部２３を設けてある。尚、
この実施例の電極２０，２１は、エッチング又はスクリ
ーン印刷法により形成してある。
【００２９】ホールド部材５は、図７に示すように、平
面視正方形状の盆状の主体５０と、これの各片部分から
垂下する舌片部５１とから構成されており、前記主体５
０には組み立て状態において円柱状部１６が嵌入される
孔５２が形成されている。
面視正方形状の盆状の主体５０と、これの各片部分から
垂下する舌片部５１とから構成されており、前記主体５
０には組み立て状態において円柱状部１６が嵌入される
孔５２が形成されている。
【００３０】尚、この実施例のものでは、ホールド部材
５、変形電極板１及び固定電極板２を図６に示すように
積層すると共に前記ホールド部材５の舌片部５１を固定
電極板２の凹み部２３に嵌入させ、この状態で前記舌片
部５１を内側に折り曲げるようにして前記変形電極板１
と固定電極板２とを固定一体化させている。
５、変形電極板１及び固定電極板２を図６に示すように
積層すると共に前記ホールド部材５の舌片部５１を固定
電極板２の凹み部２３に嵌入させ、この状態で前記舌片
部５１を内側に折り曲げるようにして前記変形電極板１
と固定電極板２とを固定一体化させている。
【００３１】
【発明の効果】作用の欄に記載した内容から、応答遅れ
がほとんど無く且つ制御不能状態となりにくい静電容量
式圧力センサを提供できた。
がほとんど無く且つ制御不能状態となりにくい静電容量
式圧力センサを提供できた。
【図１】この発明の実施例１の圧力センサーの部分断面
図。
図。
【図２】前記圧力センサーの分解斜視図。
【図３】前記圧力センサーに使用される位相差検出回
路。
路。
【図４】前記位相差検出回路に示されたＡ点，Ｂ点，
Ａ’点，Ｂ’点，Ｃ点，Ｄ点における波形相互のタイミ
ングチャート。
Ａ’点，Ｂ’点，Ｃ点，Ｄ点における波形相互のタイミ
ングチャート。
【図５】この発明の実施例２の圧力センサーの断面図。
【図６】この発明の実施例３の圧力センサーの断面図。
【図７】この発明の実施例３の圧力センサーの分解斜視
図。
図。
【図８】先行技術の説明図。
１ 変形電極板 ２ 固定電極板 ３ 電子装置 ２０ グランド用電極 ２１ 電極
Claims (3)
- 【請求項１】 押込み部となる弾性変形可能な板状の変
形電極板（１）と、前記変形電極板（１）と一定間隔を
設けて対向配設された固定電極板（２）と、前記変形・
固定電極板（１）（２）相互間の静電容量をこれと対応
する電気信号に変換する電子装置（３）とを有してお
り、前記変形電極板（１）への押込み力が変形・固定電
極板（１）（２）相互間の静電容量と対応する電気信号
として出力されるようにしてあることを特徴とする圧力
センサー。 - 【請求項２】 変形電極板（１）と固定電極板（２）と
のうち一方を導電性を有する金属板で構成してあり、他
方を基板に電極部を形成して構成してあることを特徴と
する請求項１記載の圧力センサー。 - 【請求項３】 変形電極板（１）及び固定電極板（２）
が、基板に電極部を形成して構成してあることを特徴と
する請求項１記載の圧力センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6069610A JPH07280683A (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 圧力センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6069610A JPH07280683A (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 圧力センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280683A true JPH07280683A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13407802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6069610A Pending JPH07280683A (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 圧力センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07280683A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019090733A (ja) * | 2017-11-15 | 2019-06-13 | オムロン株式会社 | 静電容量式圧力センサ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0159838U (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-14 | ||
| JPH05332867A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-17 | Toyoda Mach Works Ltd | 容量型センサ |
| JPH05346357A (ja) * | 1992-06-16 | 1993-12-27 | Kazuhiro Okada | 静電容量の変化を利用したセンサ用の信号処理回路 |
-
1994
- 1994-04-07 JP JP6069610A patent/JPH07280683A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0159838U (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-14 | ||
| JPH05332867A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-17 | Toyoda Mach Works Ltd | 容量型センサ |
| JPH05346357A (ja) * | 1992-06-16 | 1993-12-27 | Kazuhiro Okada | 静電容量の変化を利用したセンサ用の信号処理回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019090733A (ja) * | 2017-11-15 | 2019-06-13 | オムロン株式会社 | 静電容量式圧力センサ |
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