JPH0862073A - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
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- JPH0862073A JPH0862073A JP9105395A JP9105395A JPH0862073A JP H0862073 A JPH0862073 A JP H0862073A JP 9105395 A JP9105395 A JP 9105395A JP 9105395 A JP9105395 A JP 9105395A JP H0862073 A JPH0862073 A JP H0862073A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
- G01L19/0627—Protection against aggressive medium in general
- G01L19/0645—Protection against aggressive medium in general using isolation membranes, specially adapted for protection
-
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- G01L19/0654—Protection against aggressive medium in general against moisture or humidity
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、感知素子2 を含み、ダイアフラム
4 で密閉された容器1 で構成された液体の充填された測
定セルを備えている圧力センサで、外部のガスがダイア
フラム4 を透過して容器1 内に侵入することにより大気
圧より高い圧力および大気圧より低い圧力の測定を妨害
することを阻止し、１００℃以上の温度においても正確
な測定ができるように圧力センサを改良することを目的
とする。 【構成】 外部のガスがダイアフラム4 を透過すること
を阻止するためにダイアフラムは拡散障壁層5 を具備し
ていることを特徴とする。拡散障壁層5 はダイアフラム
4 の表面に形成されたアルミニウム、スチール等の金属
またはプラスチックの被覆層である。またこのような拡
散障壁層5 を形成する代りに、或いは拡散障壁層の形成
に加えて容器1 内に充填された圧力伝達媒体としてガス
の分子をほとんど吸収しないれる液体を使用することも
できる。
4 で密閉された容器1 で構成された液体の充填された測
定セルを備えている圧力センサで、外部のガスがダイア
フラム4 を透過して容器1 内に侵入することにより大気
圧より高い圧力および大気圧より低い圧力の測定を妨害
することを阻止し、１００℃以上の温度においても正確
な測定ができるように圧力センサを改良することを目的
とする。 【構成】 外部のガスがダイアフラム4 を透過すること
を阻止するためにダイアフラムは拡散障壁層5 を具備し
ていることを特徴とする。拡散障壁層5 はダイアフラム
4 の表面に形成されたアルミニウム、スチール等の金属
またはプラスチックの被覆層である。またこのような拡
散障壁層5 を形成する代りに、或いは拡散障壁層の形成
に加えて容器1 内に充填された圧力伝達媒体としてガス
の分子をほとんど吸収しないれる液体を使用することも
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、感知素子を含み、ダイ
アフラムで密閉された容器で構成されている液体の充填
された測定セルを具備している、液体またはガス状媒体
の圧力を測定するための圧力センサに関する。
アフラムで密閉された容器で構成されている液体の充填
された測定セルを具備している、液体またはガス状媒体
の圧力を測定するための圧力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧力センサは技術において既に知られて
いる（DE-A-37 03 685）。そのダイアフラムは通常、弾
性体で作られており、ダイアフラムと感知素子との間で
圧力を伝えるのに役立つ液体はシリコーン油であり、そ
れは、高度にガス抜きされ、ほぼ水がない状態において
測定セルに充填される。
いる（DE-A-37 03 685）。そのダイアフラムは通常、弾
性体で作られており、ダイアフラムと感知素子との間で
圧力を伝えるのに役立つ液体はシリコーン油であり、そ
れは、高度にガス抜きされ、ほぼ水がない状態において
測定セルに充填される。
【０００３】通常の圧力センサの欠点は、分離している
ダイアフラムがガスを透過することである。このガスの
透過性は温度の増加と共に増加する。
ダイアフラムがガスを透過することである。このガスの
透過性は温度の増加と共に増加する。
【０００４】ダイアフラムのこの特性のために、ガスの
交換は環境で行われることができる。環境から、ガスが
圧力センサ中に拡散してシリコーン油中に溶けるため、
シリコーン油中に溶けたガスの蒸気圧はダイアフラムの
前方のガスの外部圧力に対応する。シリコーン油に溶け
ることができるガスの量は、おおよそ外部圧力に比例
し、溶けたガスの量は、ほぼシリコーン油中のガスの蒸
気圧に比例する。
交換は環境で行われることができる。環境から、ガスが
圧力センサ中に拡散してシリコーン油中に溶けるため、
シリコーン油中に溶けたガスの蒸気圧はダイアフラムの
前方のガスの外部圧力に対応する。シリコーン油に溶け
ることができるガスの量は、おおよそ外部圧力に比例
し、溶けたガスの量は、ほぼシリコーン油中のガスの蒸
気圧に比例する。
【０００５】圧力センサがガスで飽和された場合におい
て、外部圧力がシリコーン油中に溶けたガスの蒸気圧よ
りも小さい点まで減少した場合（適用された絶対圧力が
１／２まで減少されれば十分である）、溶けたガスは部
分的にシリコーン油から解放され、圧力センサの内部を
充満させ、ダイアフラムの応力を通して圧力センサ内に
内部圧力を生成し、それによって、測定される圧力に付
加される。そのような状況は、圧力センサが真空度測定
に使用された場合、またはより高い圧力を測定している
場合に生じ、圧力センサは長時間にわたって高い圧力を
受け、その後、少なくとも部分的に圧力がやわらげられ
る。そのような状況において、ガスがシリコーン油から
解放されて圧力センサの内部を充満した結果として、後
者は不定に拡大され、一時的に不安定な圧力信号を測定
するため、弾性体のダイアフラムを有した通常の圧力セ
ンサはそのような測定には実際的に不適切である。
て、外部圧力がシリコーン油中に溶けたガスの蒸気圧よ
りも小さい点まで減少した場合（適用された絶対圧力が
１／２まで減少されれば十分である）、溶けたガスは部
分的にシリコーン油から解放され、圧力センサの内部を
充満させ、ダイアフラムの応力を通して圧力センサ内に
内部圧力を生成し、それによって、測定される圧力に付
加される。そのような状況は、圧力センサが真空度測定
に使用された場合、またはより高い圧力を測定している
場合に生じ、圧力センサは長時間にわたって高い圧力を
受け、その後、少なくとも部分的に圧力がやわらげられ
る。そのような状況において、ガスがシリコーン油から
解放されて圧力センサの内部を充満した結果として、後
者は不定に拡大され、一時的に不安定な圧力信号を測定
するため、弾性体のダイアフラムを有した通常の圧力セ
ンサはそのような測定には実際的に不適切である。
【０００６】測定される媒体からのガスに加えて、湿気
等の、媒体からの水蒸気は、ダイアフラムを通して圧力
センサ中に浸透する。１００℃より高い温度において、
浸入した水の蒸気圧は、気圧よりも高く、その結果、前
述のようにセンサ内の内部圧力が増加する。
等の、媒体からの水蒸気は、ダイアフラムを通して圧力
センサ中に浸透する。１００℃より高い温度において、
浸入した水の蒸気圧は、気圧よりも高く、その結果、前
述のようにセンサ内の内部圧力が増加する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明において解決す
べき技術的な問題は、ガス状の媒体における、大気圧よ
り高い圧力および大気圧より低い圧力を測定するのに適
するように、および１００℃以上の温度において測定す
るのに適するように、従来の圧力センサを改良すること
である。
べき技術的な問題は、ガス状の媒体における、大気圧よ
り高い圧力および大気圧より低い圧力を測定するのに適
するように、および１００℃以上の温度において測定す
るのに適するように、従来の圧力センサを改良すること
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の技術的な問題を解
決する方法は、ダイアフラムに拡散障壁層を設けること
である。別の解決方法は、ガスの分子を全く吸収しない
か、またはごくわずかなガスの分子しか吸収しない圧力
伝達媒体を使用することである。
決する方法は、ダイアフラムに拡散障壁層を設けること
である。別の解決方法は、ガスの分子を全く吸収しない
か、またはごくわずかなガスの分子しか吸収しない圧力
伝達媒体を使用することである。
【０００９】さらに別の技術的な問題を解決する方法
は、ダイアフラムに拡散障壁層を設け、ガスを全く吸収
しないか、またはごくわずかなガスしか吸収しない圧力
伝達媒体を使用することである。
は、ダイアフラムに拡散障壁層を設け、ガスを全く吸収
しないか、またはごくわずかなガスしか吸収しない圧力
伝達媒体を使用することである。
【００１０】いずれの場合においても、これらの手段に
よって、ガスまたは水蒸気が圧力センサへ拡散して本明
細書の導入部分において説明された不利な影響が生じる
ことが阻止される。本発明は、添付された図面に関連し
て以下の実施例の説明からより明確にされる。
よって、ガスまたは水蒸気が圧力センサへ拡散して本明
細書の導入部分において説明された不利な影響が生じる
ことが阻止される。本発明は、添付された図面に関連し
て以下の実施例の説明からより明確にされる。
【００１１】
【実施例】図１において示されているように、圧力セン
サは、容器の底部に配置され、コンタクトピン3 によっ
て導出されている電気リードを有する感知素子2 を含む
容器1 を有している。容器1 の上部の開口端部は、拡散
障壁層5 で覆われた弾性ダイアフラム4 で密閉されてい
る。図１に示されている圧力センサの実施例において、
拡散障壁層は、厚さが１乃至５０μｍの、アルミニウム
または鋼等の金属箔である。拡散障壁層は、完成された
圧力センサのダイアフラムへ接着剤等で付着される。こ
の実施例において、金属箔は、同じ型でダイアフラムと
共にエンボスされると有効である。拡散障壁層5 は、対
応する特性を有するプラスチックフィルムであってもよ
い。
サは、容器の底部に配置され、コンタクトピン3 によっ
て導出されている電気リードを有する感知素子2 を含む
容器1 を有している。容器1 の上部の開口端部は、拡散
障壁層5 で覆われた弾性ダイアフラム4 で密閉されてい
る。図１に示されている圧力センサの実施例において、
拡散障壁層は、厚さが１乃至５０μｍの、アルミニウム
または鋼等の金属箔である。拡散障壁層は、完成された
圧力センサのダイアフラムへ接着剤等で付着される。こ
の実施例において、金属箔は、同じ型でダイアフラムと
共にエンボスされると有効である。拡散障壁層5 は、対
応する特性を有するプラスチックフィルムであってもよ
い。
【００１２】図２に示された実施例において、拡散障壁
層5 は、壁を有し、厚さが１乃至５０μｍのエンボスさ
れたカップ形のアルミニウムまたは鋼で形成されてお
り、それは圧力センサを組立てる前に、例えば硫化処理
中にダイアフラム4 の内部表面に接合される。
層5 は、壁を有し、厚さが１乃至５０μｍのエンボスさ
れたカップ形のアルミニウムまたは鋼で形成されてお
り、それは圧力センサを組立てる前に、例えば硫化処理
中にダイアフラム4 の内部表面に接合される。
【００１３】図１および２の実施例において、金属拡散
障壁層は、蒸着等の物理的および／または化学的な金属
被覆によって形成されてもよい。
障壁層は、蒸着等の物理的および／または化学的な金属
被覆によって形成されてもよい。
【００１４】図３に示されている圧力センサの実施例
は、カップ形の拡散障壁層5 が硫化処理中においてダイ
アフラム4 に埋め込まれているという点で、図１および
２の実施例とは異なる。
は、カップ形の拡散障壁層5 が硫化処理中においてダイ
アフラム4 に埋め込まれているという点で、図１および
２の実施例とは異なる。
【００１５】別の解決方法によれば、容器1 の内部6 に
おける圧力伝達媒体として、ガスの分子を全く吸収しな
いまたはごくわずかなガスの分子しか吸収しないという
特性を有する液体を使用する。この液体は前述のような
拡散障壁層と共に使用されることもできる。
おける圧力伝達媒体として、ガスの分子を全く吸収しな
いまたはごくわずかなガスの分子しか吸収しないという
特性を有する液体を使用する。この液体は前述のような
拡散障壁層と共に使用されることもできる。
【図１】本発明による圧力センサの一実施例の縦断面
図。
図。
【図２】本発明による圧力センサの別の実施例の縦断面
図。
図。
【図３】本発明による圧力センサのさらに別の実施例の
縦断面図。
縦断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス・クルーク ドイツ連邦共和国、91325 アーデルスド ルフ、ビーゼンドルフ ３アー (72)発明者 バルデマール・ギーベル ドイツ連邦共和国、90425 ニュルンベル ク、レルヒエンシュトラーセ 108
Claims (8)
- 【請求項１】 感知素子を含み、ダイアフラムで密閉さ
れた容器で構成されている液体を充填された測定セルを
具備している圧力センサにおいて、 ダイアフラムは拡散障壁層を具備していることを特徴と
する液体またはガス状媒体の圧力を測定する圧力セン
サ。 - 【請求項２】 ガスの分子を全く吸収しないか、または
ごくわずかなガスの分子しか吸収しない圧力伝達媒体が
使用されていることを特徴とする請求項１記載の圧力セ
ンサ。 - 【請求項３】 拡散障壁層は金属層であることを特徴と
する請求項１または２記載の圧力センサ。 - 【請求項４】 拡散障壁層はプラスチック層であること
を特徴とする請求項１または２記載の圧力センサ。 - 【請求項５】 拡散障壁層は、ダイアフラムの両面の少
なくとも一方の表面上に設けられていることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれか１項記載の圧力センサ。 - 【請求項６】 拡散障壁層は、硫化処理中にダイアフラ
ムに埋め込まれることを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれか１項記載の圧力センサ。 - 【請求項７】 拡散障壁層は、物理的および／または化
学的な金属被覆処理によってダイアフラム上に形成され
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載
の圧力センサ。 - 【請求項８】 感知素子を含み、ダイアフラムで密閉さ
れた容器で構成されている液体を充填された測定セルを
具備している、液体またはガス状媒体の圧力を測定する
ための圧力センサにおいて、 ガスの分子を全く吸収しないか、またはごくわずかなガ
スの分子しか吸収しない圧力伝達媒体が使用されること
を特徴とする圧力センサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4413274.3 | 1994-04-16 | ||
| DE19944413274 DE4413274A1 (de) | 1994-04-16 | 1994-04-16 | Drucksensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862073A true JPH0862073A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=6515652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9105395A Pending JPH0862073A (ja) | 1994-04-16 | 1995-04-17 | 圧力センサ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0677726A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0862073A (ja) |
| DE (1) | DE4413274A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005524081A (ja) * | 2002-04-30 | 2005-08-11 | バクスター インターナショナル インコーポレイテッド | 圧力センサ膜を密封するための装置および方法 |
| JP2011139647A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Shimano Inc | 釣り情報表示装置 |
| CN103353371A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-10-16 | 重庆市伟岸测器制造股份有限公司 | 固体颗粒物物位测量压力变送器 |
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| DE19700393C2 (de) * | 1997-01-08 | 2002-03-14 | Infineon Technologies Ag | Gehäuse mit einer Halbleiter-Sensoranordnung und Verfahren zu deren Herstellung |
| DE19715663C2 (de) * | 1997-04-16 | 2000-03-30 | Daimlerchrysler Aerospace Ag | Gehäuse für elektronische Bauelemente |
| US6311561B1 (en) | 1997-12-22 | 2001-11-06 | Rosemount Aerospace Inc. | Media compatible pressure sensor |
| US6076409A (en) * | 1997-12-22 | 2000-06-20 | Rosemount Aerospace, Inc. | Media compatible packages for pressure sensing devices |
| DE19806722A1 (de) * | 1998-02-18 | 1999-08-19 | Itt Mfg Enterprises Inc | Sensor |
| RU2191361C2 (ru) * | 1999-09-14 | 2002-10-20 | Камышев Александр Владимирович | Разделитель газ/жидкость |
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| JP2003028649A (ja) * | 2001-05-11 | 2003-01-29 | Murata Mfg Co Ltd | センサ回路モジュールおよびそれを用いた電子装置 |
| US6769319B2 (en) | 2001-07-09 | 2004-08-03 | Freescale Semiconductor, Inc. | Component having a filter |
| DE10156951A1 (de) * | 2001-11-20 | 2003-05-28 | Wabco Gmbh & Co Ohg | Elektrische Schaltungsanordnung |
| DE102004047419B4 (de) * | 2004-09-28 | 2011-09-15 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Druckmittler und Drucksensor mit Druckmittler |
| DE102006045896A1 (de) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Siemens Ag | Elektronikgehäuse |
| WO2013007271A1 (de) * | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Sensor und verfahren zu dessen herstellung |
| CN103257007B (zh) * | 2012-02-17 | 2015-07-08 | 苏州敏芯微电子技术有限公司 | 压力传感器介质隔离封装结构及其封装方法 |
| CN103487176B (zh) * | 2013-09-24 | 2015-07-08 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 一种压力传感器的封装结构及方法 |
| CN204514528U (zh) * | 2015-03-18 | 2015-07-29 | 常州春水堂商贸有限公司 | 一种气囊装置 |
| DE102020214796A1 (de) | 2020-11-25 | 2022-05-25 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zum Herstellen eines Sensors sowie Sensor |
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|---|---|---|---|---|
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| KR0163443B1 (ko) * | 1991-07-04 | 1999-03-30 | 나까오 다께시 | 압력측정장치 |
-
1994
- 1994-04-16 DE DE19944413274 patent/DE4413274A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-04-01 EP EP95104878A patent/EP0677726A3/de not_active Withdrawn
- 1995-04-17 JP JP9105395A patent/JPH0862073A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2011139647A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Shimano Inc | 釣り情報表示装置 |
| CN103353371A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-10-16 | 重庆市伟岸测器制造股份有限公司 | 固体颗粒物物位测量压力变送器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4413274A1 (de) | 1995-10-19 |
| EP0677726A2 (de) | 1995-10-18 |
| EP0677726A3 (de) | 1996-01-10 |
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