JPH0886711A

JPH0886711A - 圧力センサ装置とこの圧力センサ装置を使用したガスメータ

Info

Publication number: JPH0886711A
Application number: JP24680094A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Bingo; 英之備後; Nobuo Kadoi; 信夫角井; Yoshitoshi Sunakawa; 佳敬砂川; Tomonori Morimura; 知則守村
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】検出誤差を極力小さくすることが可能にな
り、また、部品点数が少なくなって低コストになり、生
産性を向上させることができる圧力センサ装置を提供す
る。【構成】圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固定容
量を有する素子（コンデンサ）２ａで構成された基準部
２と、一方及び他方の固定電極５５、５９とこれらの固
定電極５５、５９間に位置して前記受圧部が感知した圧
力に応じて移動する可動電極５７とを有し一方の固定電
極５５と可動電極５７との間の静電容量Ｃ１及び他方の
固定電極５９と可動電極５７との間の静電容量Ｃ２を検
出する検出部１と、前記検出部１が検出した静電容量Ｃ
１、Ｃ２及び基準部２が検出した基準となる静電容量Ｃ
Ｒを処理し所望の信号を出力する信号処理ユニットＣと
を備えた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体（ガス等）の圧力
を検出し、圧力に応じた信号を出力する圧力センサ装置
とこの圧力センサ装置を使用したガスメータに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の圧力センサ装置として特
開昭５９−１７１８２６号公報に開示された技術があ
る。この開示技術は、ハウジング、ダイヤフラムおよび
スペーサの温度係数を合わせて温度補償しょうとするも
のであり、金属材料よりなるハウジングに、可動電極を
半田付けにて支持しているダイヤフラムが半田付けにて
固定されており、プラスチック材よりなる環状のスペー
サがハウジングにねじにより固定されると共に、固定電
極としての鉄板が可動電極に対向するごとくねじにより
固定されている。

【０００３】また、従来のガスメータとして特開昭６３
−２０８７７１８号公報に開示された技術がある。この
開示技術は、圧力センサと、感振器と、これらの圧力セ
ンサ及び感振器の検知信号を入力してガス遮断を制御す
る判定回路とを同一プリント基板に搭載し、このプリン
ト基板をガスメータのメータ本体に取り付け、圧力セン
サへのガス導入管を、メータ本体の計量室に挿入したも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭５９−１７１８２６号公報に開示された技術の場
合、ダイヤフラムに可動電極を半田付けする構造である
ため、ダイヤフラムの材質が限定され、用途が限定され
る。また、生産するためには半田付け用の特殊な設備が
必要になり、量産性に劣る。また、性能の面からは、一
対の可動および固定電極で構成されているために、寄生
容量によるセンサ直線性の劣化が避けられないし、この
直線性を得るためには、一品対応のマイコン補正が必要
となり、制度が必要な用途では使用できない。また、湿
度補正が不可能である為、産業用には使用できないとい
う問題点があった。

【０００５】上記従来のガスメータにあっては、圧力セ
ンサが基板実装型であるために、圧力センサへのガス導
入にガス導入管が必要になり、このガス導入管をメータ
本体の計量室に挿入しなければならず、この挿入部にシ
ールを施さなければならず、シール手段にシール性の問
題等が生じていた。

【０００６】本発明は、上記の問題点に着目して成され
たものであって、その第１の目的とするところは、組立
性に優れ、また、回路処理により特性の絶対値を補正で
きて使用中の原点補正等の複雑な処理が不要になるばか
りか、温度、湿度に影響されにくく且つ部品点数が少な
く低コストで生産性の向上を実現する圧力センサ装置を
提供することにある。

【０００７】また、本発明の第２の目的とするところ
は、部品点数が少なく低コストで生産性の向上を実現す
る圧力センサ装置を使用したものとなり、特に、圧力セ
ンサへのガス導入に必要なガス導入管が不必要になり、
このガス導入管の計量室への挿入部のシール性の問題等
が回避できるガスメータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、本発明に係わる圧力センサ装置は、外部か
らの所定の作用に応じて静電容量Ｃ１、Ｃ２が変化する
検出部と、前記所定の作用によっては静電容量ＣＲが変
化しない基準部と、前記検出部が検出した静電容量Ｃ
１、Ｃ２及び基準部が検出した静電容量ＣＲを処理し所
望の信号を出力する信号処理手段とを備えたことを特徴
とする。

【０００９】また、上記の第２の目的を達成するため
に、本発明に係わるガスメータは、圧力センサ装置を、
外部からの所定の作用に応じて静電容量Ｃ１、Ｃ２が変
化する検出部と、前記所定の作用によっては静電容量Ｃ
Ｒが変化しない基準部と、検出部が検出した静電容量Ｃ
１、Ｃ２及び基準部が検出した静電容量ＣＲを処理し所
望の信号を出力する信号処理手段とを備えた構成にし、
メータ本体の計量室の壁部にガス圧導入路を形成し、こ
の計量室の壁部にシール手段を介して前記圧力センサ装
置を固着してこの圧力センサ装置の受圧部を前記ガス圧
導入路に連通させたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明に係わる圧力センサ装置にあっては、組
立性に優れ、また、前記基準部を内蔵しており、回路処
理により特性の絶対値を補正できるため、使用中の原点
補正等の複雑な処理が不要になるし、センサ直線性は、
温度、湿度に影響されにくくなるばかりか、部品点数が
少なく低コストで生産性が向上するものになる。

【００１１】また、本発明に係わるガスメータにあって
は、部品点数が少なく低コストで生産性の向上を実現す
る圧力センサ装置を使用したものとなり、特に、圧力セ
ンサへのガス導入に必要なガス導入管が不必要になり、
このガス導入管の計量室への挿入部のシール性の問題等
が回避できるガスメータを提供することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。（第１実施例）図１は本発明の第１実施例に係わる圧力
センサ装置の縦断面図、図２は同圧力センサ装置の分解
状態の斜視図、図３はダイヤフラムの平面図、図４はダ
イヤフラムの一部断面した側面図、図５はダイヤフラム
の一部省略した断面図である。

【００１３】本発明の第１実施例に係わる圧力センサ装
置は、ベース２１と、Ｏリング２２と、ダイヤフラム２
３と、ダイヤフラム押え２４と、電極ホルダ４７と、電
界シールド７６と、検出部（差動型センサ部）１と、電
界シールド７７と、押えばね７８と、電極押え４９と、
信号処理ユニットＣと、カバー６９とから構成されてい
る。

【００１４】前記ベース２１は平面視で円形状の収容部
２５を有し、この収容部２５の底面部２５ａには、この
底面部２５ａの中心を中心とした同心円状の複数のスト
ッパ部（負圧用ストッパー）２６ａ、２６ｂ、２６ｃ
と、ストッパ部２６ｃより外方に位置してこれと同心の
Ｏリング嵌合溝部２７とが形成してある。また、前記底
面部２５ａには、これの中心から半径方向に凹陥部２８
が形成してあり、この凹陥部２８は、ベース２１の周面
部に突出形成された接続管部２９に連通しており、これ
らで流入口４０を構成している。

【００１５】前記ダイヤフラム２３は金属製で、図３乃
至図５に示すように面部２３ａの周部に取付部２３ｂを
有する皿状であり、その中心部にはプランジャ受け部４
１が形成してあり、ダイヤフラム２３の面部２３ａに
は、プランジャ受け部４１を中心とした円環状の下方
（図５において）に凸の突出部４２ａ、４２ｂ、４２
ｃ、４２ｄと、突出部４２ｄの外方に位置して上方に凸
の突出部４３とが形成してあり、面部２３ａの上面側は
突出部４３を除いて平坦面にしてある。

【００１６】前記ダイヤフラム押え２４は、前記ベース
２１の円形状の収容部２５に挿入されるように平面視で
円形をなし、その底部外面が平坦なストッパ部（正圧用
ストッパー）４４にしてあり、このストッパ部４４の中
心部にはプランジャ保持孔部４５が形成してある。

【００１７】そして、前記ベース２１の収容部２５に
は、これのＯリング嵌合溝部２７にＯリング２２を嵌合
し、前記ダイヤフラム２３とダイヤフラム押え２４とが
収容してあり、このダイヤフラム押え２４はダイヤフラ
ム２３の周部の取付部２３ｂを押えていて、このダイヤ
フラム２３を固定しており、このダイヤフラム２３は、
収容部２５の底面部２５ａとダイヤフラム押え２４のス
トッパ部４４とが画成するダイヤフラム室４６に位置し
ていて、このダイヤフラム室４６の受圧側は前記流入口
４０に連通している。そして、前記ダイヤフラム押え２
４は、そのプランジャ保持孔部４５で可動体であるプラ
ンジャ５１を移動可能に保持しており、これらで受圧ユ
ニットＡを構成している。

【００１８】前記電極ホルダ４７の中心部には孔部５０
が形成してあり、また、電極ホルダ４７の底部には受け
部５２が形成してあり、また、電極ホルダ４７の内周面
部には端子挿入溝５３が複数形成してある。前記電界シ
ールド７６は円板状のシールドプレート７９と円環状の
絶縁フイルム８０とより構成されている。

【００１９】また、前記検出部１は、円盤状の一方の固
定電極５５と円環状の一方の絶縁フイルム５６と円盤状
の可動電極５７と円環状の他方の絶縁フイルム５８と円
盤状の他方の固定電極５９とを備えており、固定電極５
５、５９および可動電極５７にはそれぞれ端子部５５
ａ、５９ａ、５７ａが形成してある。一方の固定電極５
５の中心部には孔部５５ｂが形成してあり、また、可動
電極５７はその周部が押え部５７ｂであり、中央部が可
動部５７ｃであって、押え部５７ｂと可動部５７ｃとの
間には周方向に複数のスリット５７ｄが形成してあっ
て、スリット５７ｄ間の支え部５７ｅにより可動部５７
ｃは保持されている。

【００２０】また、前記電界シールド７７は円板状のシ
ールドプレート８３と円環状の絶縁フイルム８４より構
成されている。また、前記電極押え４９は、その下部に
押え部６５を有し、上部に信号処理ユニット収容部６６
を有しており、この信号処理ユニット収容部６６の周部
には複数の端子孔６７が形成してある。

【００２１】そして、前記電極ホルダ４７内には、前記
電界シールド７６のシールドプレート７９と円環状の絶
縁フイルム８０が、また、前記検出部１の、一方の固定
電極５５と一方の絶縁フイルム５６と可動電極５７と他
方の絶縁フイルム５８と他方の固定電極５９とがこの順
序に重ねて収容してあり、前記可動電極５７は、その押
え部５７ｂが上下から絶縁フイルム５８、５６により挟
持されており、端子部５５ａ、５９ａ、５７ａは電極ホ
ルダ４７の内周面部の端子挿入溝５３に挿入されてい
る。

【００２２】また、前記電極ホルダ４７内には、前記検
出部１に重ねて、前記電界シールド７７のシールドプレ
ート８３と絶縁フイルム８４と押えばね７８とが収容し
てある。そして、前記電極ホルダ４７内には、前記検出
部１と前記電界シールド７７に重ねて前記電極押え４９
の押え部６５が挿入してあり、この電極押え４９の端子
孔６７から信号処理ユニット収容部６６に向けて前記端
子部５５ａ、５９ａ、５７ａが突出している。

【００２３】そして、前記電極ホルダ４７から前記電極
押え４９に至る部分はセンサユニットＢを構成してお
り、このセンサユニットＢは前記ベース２１の収容部２
５に収容してあり、前記プランジャ５１の一端部（下端
部）は、前記ダイヤフラム２３のプランジャ受け部４１
に接し、プランジャ５１の他端部（上端部）は前記可動
電極５７の可動部５７ｃに下から接している。

【００２４】前記信号処理ユニットＣは、前記信号処理
ユニット収容部６６に嵌合できる形状の基板６８を有
し、この基板６８には、基準部２と、図６に示す静電容
量検出回路のゲートアレイ３とパルス出力回路４とが組
み込まれている。前記基準部（リファレンス部）２は、
コンデンサ２ａの基準となる静電容量ＣＲを有する素子
で構成されている。

【００２５】そして、信号処理ユニットＣは、前記電極
押え４９の信号処理ユニット収容部６６に収容してあ
り、前記端子部５５ａ、５９ａ、５７ａは、その対応す
る基板６８の接続部に接続してある。そして、電極押え
４９の上からカバー６９が被せてあって、カバー６９
は、そのガイドピン９０、圧入ピン９１をベース２１に
設けたガイドピン孔８６、ピン圧入孔８７に挿入及び圧
入することにより前記ベース２１に固定してあり、前記
基板６８に接続されたリード線７１、７２、７３がカバ
ー６９外に導出されている。この場合、リード線７１、
７２、７３は電極押え４９とカバー６９に設けられた突
起部７４、７５間で挟み込まれており、リード線７１、
７２、７３の引き出し強度が大きく取ってある。

【００２６】前記センサユニットＢにおいて、２つの固
定電極５５、５９および可動電極５７で構成される検出
部１は、一方の固定電極５５と可動電極５７とで構成さ
れるコンデンサ１ａの静電容量Ｃ１と他方の固定電極５
９と可動電極５７と構成されるコンデンサ１ｂの静電容
量Ｃ２とを有する。また、基準部２はコンデンサ２ａの
基準となる静電容量ＣＲを有する。

【００２７】前記ゲートアレイ３の内部には、概略的に
は、検出部１および基準部２に接続されて静電容量Ｃ
１、Ｃ２、ＣＲと図示せぬ抵抗で定まる発振周波数ｆ
１、ｆ２、ｆｒの信号をそれぞれ出力するＣＲ発振回路
３１、３２、３３があり、また、これらの信号をうけて
ＣＲ発振回路３３からの基準の発振信号ｆｒの１周期に
おいて、前半１／２周期での発振周波数ｆ１、後半１／
２周期でのｆ２の周波数差に応じてパルス信号を生成す
る周波数測定回路３Ｘがある。前記パルス出力回路４は
前記ゲートアレイ３から出力されるパルス信号に増幅、
レベル調整等の信号処理を施す。

【００２８】次に、上記のように構成された圧力センサ
装置の作動について説明する。前記ダイヤフラム室４６
の受圧側の圧力がゼロの場合、検出部１における可動電
極５７が変位しないので、静電容量Ｃ１およびＣ２が等
しくなっている。したがって、発振周波数ｆ１およびｆ
２も等しくなり、ＣＲ発振回路３３からの基準の発振信
号ｆｒの前半１／２周期での発振周波数ｆ１、後半１／
２周期での発振周波数ｆ２の周波数差がゼロとなるの
で、ゲートアレイ３からはパルス信号は出力されない。

【００２９】前記流入口４０からダイヤフラム室４６の
受圧側に圧力流体（例えばガス）が導入されると前記ダ
イヤフラム２３が図１において上方に変位する。このダ
イヤフラム２３の上方への変位によりプランジャ５１を
介して可動電極５７の可動部５７ｃが押されて図１にお
いて上方に変位し、静電容量Ｃ１およびＣ２が異なる値
をなる。したがって、ＣＲ発振回路３３からの基準の発
振信号ｆｒの前半１／２周期での発振周波数ｆ１、後半
１／２周期での発振周波数ｆ２に周波数差が生じるの
で、ゲートアレイ３からはその周波数差、すなわち検出
すべき圧力に比例した数のパルス信号が出力される。

【００３０】ところで、静電容量Ｃ１、Ｃ２は、周囲の
環境、すなわち温度や、圧力を測定する圧力流体の物質
構成等により変化する。したがって、ＣＲ発振回路３１
および３２における発振周波数ｆ１，ｆ２も変化するこ
とになるが、前記基準部２の静電容量ＣＲも同時に変化
するので補正回路等を設けることなく周囲の環境の変化
による測定誤差を解消することができる。

【００３１】上記した第１実施例に係わる圧力センサ装
置は、ユニット単位で構成されるために、組立性に優
れ、また、個々に検査ができるため、性能歩留りも良
い。また、各ユニットＡ、Ｂ、Ｃは一方向組立が可能で
あり、量産性に優れ自動化できる。また、特殊な工法が
不要であり、投資を押さえることが可能で安価になり生
産性を向上させることができる。

【００３２】また、前記受圧ユニットＡにおいては、ダ
イヤフラム２３は変位方向に対し垂直な平坦面を有して
おり、ストッパー形状（前記ダイヤフラム押え２４の正
圧用のストッパー）を精度よく設定できるため耐圧力性
能が向上できる。また、ダイヤフラム２３を交換するこ
とで出力性能を可変できるため、多くの用途（圧力仕
様）に対応できる。

【００３３】前記センサユニットＢにおいては、差動型
センサ装置（検出部１）を採用しているため、センサ直
線性は、温度、湿度に影響されにくい。また、前記絶縁
フィルム５６、５８の厚さ精度のみで性能確保ができる
ために、特殊な材料を必要とせず、安価に構成できる。

【００３４】また、前記信号処理ユニットＣが素子化さ
れた基準部２を内蔵しており、回路処理により特性の絶
対値を補正できるため、使用中の原点補正等の複雑な処
理が不要になる。

【００３５】上記した第１実施例にあっては、過負荷に
よるダイヤフラム２３の変形防止のための負圧用ストッ
パーおよび正圧用ストッパーが設けてあるが、片側だけ
でもよい。

【００３６】前記検出部１において、固定電極５５、５
９および可動電極５７は、可能な限り有効面積のみを対
向するような構造とすることにより、寄生容量を低減さ
せている。前記固定電極５９の一部に絶縁体からなる突
起部を設け、過負荷がかかったときに固定電極５９と可
動電極５７が接触して電気的にショートするのを防止す
るようにしても良いし、この突起部の代わりに固定電極
５９、あるいは可動電極５７の表面に絶縁体からなる膜
をコーティングしても良い。

【００３７】また、金属体からなる外部シールド板でハ
ウジング全体を覆うことによって、外部電場の影響によ
る出力の変動をなくすようにしてもよい。

【００３８】また、図７に示すように検出部１の固定電
極５５、５９を縦に配置し、これらの固定電極５５、５
９間に可動電極５７を上下動可能に設け、この可動電極
５７をプランジャ５１の突き上げにより移動させて、検
出部１を面積可変型とすることもできる。この場合には
センサ直線性が改善できる。

【００３９】また、上記した第１実施例によれば、外部
からの所定の作用に応じて静電容量Ｃ１、Ｃ２が変化す
る検出部１と、前記所定の作用によっては静電容量ＣＲ
が変化しない基準部２と、検出部が検出した静電容量Ｃ
１、Ｃ２及び基準部１が検出した静電容量ＣＲを処理し
所望の信号を出力する信号処理ユニットＣとを備え、前
記基準部２を固定容量を有する素子（コンデンサ２ａ）
で構成し、且つ前記検出部１を電界シールド７６、７７
で覆うようにしたことにより、外部電場の影響による出
力の変化がなくなり、検出誤差を極力小さくすることが
可能になり、また、部品点数が少なくなって低コストに
なり、生産性を向上させることができる。

【００４０】（第２実施例）本発明に係わる圧力センサ
装置の第２実施例を図８乃至図１２に示す。この第２実
施例に係わる圧力センサ装置は、基準部２を素子化して
素子（コンデンサ２ａ）Ｅとし、この素子Ｅを、信号処
理ユニットＣの基板６８に、ゲートアレイ３と、パルス
発生回路４と共に組み込み、上記した第１実施例におけ
るダイヤフラム押え２４、電極ホルダ４７、電極押え４
９、電界シールド７６、７７を省略した構成である。

【００４１】したがって、第２実施例に係わる圧力セン
サ装置は、ベース２１と、Ｏリング２２と、ダイヤフラ
ム２３と、ダイヤフラム固定リング８５と、一方の固定
電極５５と、円環状の一方の絶縁フイルム５６と、可動
電極５７と、円環状の他方の絶縁フイルム５８と、他方
の固定電極５９と、信号処理手段である信号処理ユニッ
トＣと、カバー６９とから構成されている。

【００４２】そして、一方の固定電極５５と、円環状の
一方の絶縁フイルム５６と、可動電極５７と、円環状の
他方の絶縁フイルム５８と、他方の固定電極５９とで検
出部１を構成している。

【００４３】ベース２１は平面視で円形状の収容部２５
を有し、この収容部２５の底面部２５ａには、この底面
部２５ａの中心を中心とした同心円状のＯリング嵌合溝
部２７が形成してある。また、前記底面部２５ａには、
これの中心から半径方向に凹陥部２８が形成してあり、
この凹陥部２８は、ベース２１の周面部に突出形成され
た接続管部２９に連通しており、これらで流入口４０を
構成している。

【００４４】また、ベース２１は、その上部に信号処理
ユニット収容部２１ａを有しており、このベース２１の
上面（合せ面）２１ｂの一方の対角位置にはガイドピン
孔８６が、また、他方の対角位置にはピン圧入孔８７が
それぞれ形成してある。また、ベース２１の内周面部に
は複数の端子挿入溝２１ｃが形成してある。

【００４５】前記ダイヤフラム２３は金属製で、図２２
に示すように面部２３ａの周部に取付部２３ｂを有する
皿状であり、その中心部には突起からなるプランジャ部
８９が形成してある。

【００４６】検出部１における一方の固定電極５５、可
動電極８７及び他方の固定電極５９は、上記した第１実
施例のものと同構成である。

【００４７】前記信号処理ユニットＣは、前記ベース２
１の信号処理ユニット収容部２１ａに嵌合できる形状の
基板６８を備えており、この基板６８にはゲートアレイ
３とパルス出力回路４と基準となる静電容量ＣＲを有す
る基準部（リファレンス部）２である素子（コンデンサ
２ａ）Ｅとが組み込まれている。また、前記カバー６９
の合せ面６９ａの一方の対角位置にはガイドピン９０
が、また、他方の対角位置には圧入ピン９１がそれぞれ
形成してある。

【００４８】そして、前記ベース２１のＯリング嵌合溝
部２７にＯリング２２が嵌合してあり、前記収容部２５
にはダイヤフラム２３とダイヤフラム固定リング８５と
が収容してあり、このダイヤフラム２３は、収容部２５
が画成するダイヤフラム室４６に位置していて、このダ
イヤフラム室４６の受圧側は前記流入口４０に連通して
いて、これらで受圧部を構成している。

【００４９】そして、前記収容部２５には、ダイヤフラ
ム固定リング８５に重ねて、前記検出部１の、一方の固
定電極５５と一方の絶縁フイルム５６と可動電極５７と
他方の絶縁フイルム５８と他方の固定電極５９とがこの
順序に収容してあり、前記可動電極５７は、その押え部
５７ｂが上下から絶縁フイルム５８、５６により挟持さ
れている。

【００５０】そして、信号処理ユニットＣは、前記ベー
ス２１の信号処理ユニット収容部２１ａに収容してあ
り、前記端子部５５ａ、５７ａ、５９ａは、その対応す
る基板６８の接続パターン部に接続してある。そして、
基板６８の上からカバー６９が被せてあって、カバー６
９はそのガイドピン９０をガイドピン孔８６に、圧入ピ
ン９１をピン圧入孔８７にそれぞれ圧入して前記ベース
２１に固定してあり、前記基板６８に接続されたリード
線７１（７２、７３）がカバー６９外に導出されてい
る。

【００５１】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記ダイヤフラム２３に形成したプラン
ジャ部８９の端部は、一方の固定電極５５のプランジャ
挿通孔５５ｂを貫通していて前記可動電極５７の可動部
５７ｃに下から接している。

【００５２】そして、２つの固定電極５５、５９および
１つの可動電極５７で構成される検出部１は、一方の固
定電極５５と可動電極５７との間の静電容量Ｃ１を有す
る第１のセンサ部であるコンデンサ１ａを、他方の固定
電極５９と可動電極５７との間の静電容量Ｃ２を有する
第２のセンサ部であるコンデンサ１ｂを構成している。

【００５３】前記ゲートアレイ３の内部には、上記した
第１実施例の静電容量検出回路と同じであり、概略的に
は、図６に示すように検出部１および基準部２に接続さ
れて静電容量Ｃ１、Ｃ２、ＣＲと図示せぬ抵抗で定まる
発振周波数ｆ１、ｆ２、ｆｒの信号をそれぞれ出力する
ＣＲ発振回路３１、３２、３３があり、また、これらの
信号をうけてＣＲ発振回路３３からの基準の発振信号ｆ
ｒの１周期において、前半１／２周期での発振周波数ｆ
１、後半１／２周期での発振周波数ｆ２の周波数差に応
じてパルス信号を生成する周波数測定回路３Ｘがある。
前記パルス出力回路４は前記ゲートアレイ３から出力さ
れるパルス信号に増幅、レベル調整等の信号処理を施
す。

【００５４】次に、上記のように第２実施例の圧力セン
サ装置の作動について説明する。前記ダイヤフラム室４
６の受圧側の圧力がゼロの場合、検出部１における可動
電極５７が変位しないので、静電容量Ｃ１およびＣ２が
等しくなっている。したがって、発振周波数ｆ１および
ｆ２も等しくなり、ＣＲ発振回路３３からの基準の発振
信号ｆｒの前半１／２周期での発振周波数ｆ１、後半１
／２周期での発振周波数ｆ２の周波数差がゼロとなるの
で、ゲートアレイ３からはパルス信号は出力されない。

【００５５】前記流入口４０からダイヤフラム室４６の
受圧側に圧力流体（例えばガス）が導入されると前記ダ
イヤフラム２３が上方に変位する。このダイヤフラム２
３の上方への変位によりプランジャ部８９を介して可動
電極５７の可動部５７ｃが押されて上方に変位し、静電
容量Ｃ１およびＣ２が異なる値をとる。したがって、Ｃ
Ｒ発振回路１０３ｃからの基準の発振信号ｆｒの前半１
／２周期での発振周波数ｆ１、後半１／２周期での発振
周波数ｆ２に周波数差が生じるので、ゲートアレイ３か
らはその周波数差、すなわち検出すべき圧力に比例した
数のパルス信号が出力される。

【００５６】ところで、静電容量Ｃ１、Ｃ２は、周囲の
環境、すなわち温度や、圧力を測定する圧力流体の物質
構成等により変化する。したがって、ＣＲ発振回路３１
および３２における発振周波数ｆ１，ｆ２も変化するこ
とになるが、前記基準部２の静電容量ＣＲも同時に変化
するので補正回路等を設けることなく周囲の環境の変化
による測定誤差を解消することができる。

【００５７】上記の第２実施例にあっては、差動型セン
サ構造（検出部１）を採用しているため、センサ直線性
は、温度、湿度に影響されにくい。また、前記絶縁フィ
ルム８５、５７の厚さ精度のみで性能確保ができるため
に、特殊な材料を必要とせず、安価に構成できる。ま
た、前記基準部２を内蔵しており、回路処理により特性
の絶対値を補正できるため、使用中の原点補正等の複雑
な処理が不要になる。

【００５８】前記検出部１において、固定電極５５、５
９および可動電極５７は、可能な限り有効面積のみを対
向するような構造とすることにより、寄生容量を低減さ
せている。一方の固定電極５５の一部に絶縁体からなる
突起部を設け、過負荷がかかったときに一方の固定電極
５５と可動電極５７が接触して電気的にショートするの
を防止するようにしても良いし、この突起部の代わりに
一方の固定電極５５、あるいは可動電極５７の表面に絶
縁体からなる膜をコーティングしても良い。また、金属
体からなる外部シールド板でハウジング（ベース２１及
びケース６９）全体を覆うことによって、外部電場の影
響による出力の変動をなくすようにしてもよい。

【００５９】上記した第２実施例によれば、圧力流体の
圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する素子コンデ
ンサ２ａで構成された基準部２と、一方及び他方の固定
電極５５、５９とこれらの固定電極５５、５９間に位置
して前記受圧部が感知した圧力に応じて移動する可動電
極５７とを有し一方の固定電極５５と可動電極５７との
間の静電容量Ｃ１及び他方の固定電極５９と可動電極５
７との間の静電容量Ｃ２を検出する検出部１と、前記検
出部１が検出した静電容量Ｃ１、Ｃ２及び基準部２が検
出した基準となる静電容量ＣＲを処理し所望の信号を出
力する信号処理ユニットＣとを備えたから、検出誤差を
極力小さくすることが可能になり、また、部品点数が少
なくなって低コストになり、生産性を向上させることが
できる。

【００６０】（第３実施例）本発明の第３実施例を図１
３に示す。この第３実施例に係わる圧力センサ装置は、
上記した第２実施例における第２のセンサ部である静電
容量Ｃ２の検出部分を素子（コンデンサ１ｂ）とし、こ
の素子（コンデンサ１ｂ）を、信号処理ユニットＣの基
板６８に、ゲートアレイ３と、パルス出力回路４と、基
準となる静電容量ＣＲを有する素子（基準部２のコンデ
ンサ２ａ）Ｅと共に組み込み、上記した第２実施例にお
ける他方の固定電極５９を省略した構成である。

【００６１】したがって、この圧力センサ装置は、ベー
ス２１と、Ｏリング２２と、ダイヤフラム２３と、ダイ
ヤフラム固定リング８５と、固定電極５５と、円環状の
一方の絶縁フイルム５６と、可動電極５７と、円環状の
他方の絶縁フイルム５８と、信号処理ユニットＣと、カ
バー６９とから構成されている。そして、前記ベース２
１、ダイヤフラム２３、ダイヤフラム固定リング８５、
固定電極５５、絶縁フイルム５６、５８、可動電極５７
及びカバー６９は、上記した第３の実施例のものと同構
成である。

【００６２】前記信号処理ユニットＣは、前記ベース２
１の信号処理ユニット収容部２１ａに嵌合できる形状の
基板６８を備えており、この基板６８には、上記したよ
うにゲートアレイ３と、パルス出力回路４と、基準とな
る静電容量ＣＲを有する素子（基準部２のコンデンサ２
ａ）Ｅと、静電容量Ｃ２を有する素子（コンデンサ１
ｂ）とが組み込まれている。

【００６３】そして、前記ベース２１のＯリング嵌合溝
部２７にはＯリング２２が嵌合してあり、収容部２５に
は、ダイヤフラム２３とダイヤフラム固定リング８５と
が収容してあり、このダイヤフラム２３は、収容部２５
が画成するダイヤフラム室４６に位置していて、このダ
イヤフラム室４６の受圧側は前記流入口４０に連通して
いる。

【００６４】そして、前記収容部２５には、ダイヤフラ
ム固定リング８５に重ねて、固定電極５５と一方の絶縁
フイルム５６と可動電極５７と他方の絶縁フイルム５８
とがこの順序に収容してあり、前記可動電極５７は、そ
の押え部５７ｂが上下から絶縁フイルム５８、５６によ
り挟持されており、端子部５５ａ、５７ａは前記ベース
２１の内周面部の端子挿入溝２１ｃに挿入されている。

【００６５】そして、信号処理ユニットＣは、前記ベー
ス２１の信号処理ユニット収容部２１ａに収容してあ
り、前記端子部５５ａ、５７ａは、その対応する基板６
８の接続パターン部に接続してある。そして、基板６８
の上からカバー６９が被せてあって、カバー６９はその
ガイドピン９０をガイドピン孔８６に、圧入ピン９１を
ピン圧入孔８７にそれぞれ圧入して前記ベース２１に固
定してあり、前記基板６８に接続されたリード線（図示
せず）がカバー６９外に導出されている。

【００６６】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記ダイヤフラム２３に形成したプラン
ジャ部８９の端部は、前記固定電極５５のプランジャ挿
通孔５５ｂを貫通していて前記可動電極５７の可動部５
７ｃに下から接している。そして、固定電極５５と可動
電極５７とはこれらの電極間の静電容量Ｃ１を有する第
１のセンサ部（コンデンサ１ａ）を構成している。そし
て、この第１のセンサ部と素子化された第２のセンサ部
（コンデンサ１ｂ）とで検出部１を構成している。

【００６７】前記ゲートアレイ３の内部には、上記した
第１実施例の静電容量検出回路と同構成であり、概略的
には、図６に示すように検出部１、基準部２に接続され
て静電容量Ｃ１、Ｃ２、ＣＲと図示せぬ抵抗で定まる発
振周波数ｆ１、ｆ２、ｆｒの信号をそれぞれ出力するＣ
Ｒ発振回路３１、３２、３３があり、また、これらの信
号を受けてＣＲ発振回路３３からの基準の発振信号の１
周期において、前半１／２周期での発振周波数ｆ１、後
半１／２周期での発振周波数ｆ２の周波数差に応じてパ
ルス信号を生成する周波数測定回路３Ｘがある。前記パ
ルス出力回路４は前記ゲートアレイ３から出力されるパ
ルス信号に増幅、レベル調整等の信号処理を施す。

【００６８】次に、上記のように構成された第３実施例
に係わる圧力センサ装置の作動について説明する。前記
ダイヤフラム室４６の受圧側の圧力がゼロの場合、前記
可動電極５７が変位しないので、静電容量Ｃ１およびＣ
２が等しくなっている。したがって、発振周波数ｆ１お
よびｆ２も等しくなり、ＣＲ発振回路３３からの基準の
発振信号ｆｒの前半１／２周期での発振周波数ｆ１、後
半１／２周期での発振周波数ｆ２の周波数差がゼロとな
るので、ゲートアレイ３からはパルス信号は出力されな
い。

【００６９】前記流入口４０からダイヤフラム室４６の
受圧側に圧力流体（例えばガス）が導入されると前記ダ
イヤフラム２３が上方に変位する。このダイヤフラム２
３の上方への変位によりプランジャ部８９を介して可動
電極５７の可動部５７ｃが押されて上方に変位し、静電
容量Ｃ１およびＣ２が異なる値になる。したがって、Ｃ
Ｒ発振回路３３からの基準の発振信号ｆｒの前半１／２
周期での発振周波数ｆ１、後半１／２周期での発振周波
数ｆ２に周波数差が生じるので、ゲートアレイ３からは
その周波数差、すなわち検出すべき圧力に比例した数の
パルス信号が出力される。

【００７０】上記した第３実施例によれば、圧力流体の
圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する素子（コン
デンサ２ａ）で構成された基準部２と、固定電極５５，
５９と前記受圧部が感知した圧力に応じて移動する可動
電極５７とを有し前記固定電極５５と可動電極５７との
間の静電容量Ｃ１を検出する第１のセンサ部と、容量を
有する素子（コンデンサ１ｂ）で構成されて静電容量Ｃ
２を検出する第２のセンサ部と、第１のセンサ部が検出
した静電容量Ｃ１と、第２のセンサ部が検出した静電容
量Ｃ２及び基準部２が検出した基準となる静電容量ＣＲ
を処理し所望の信号を出力する信号処理ユニットＣとを
備えたことにより、検出誤差を極力小さくすることが可
能になり、また、部品点数が少なく低コストになり生産
性の向上を実現することができる。

【００７１】（実施例４）本発明の第４実施例を図１４
に示す。この第４実施例に係わる圧力センサ装置は、上
記した第３実施例における第１のセンサ部である静電容
量Ｃ１の検出部分を素子（コンデンサ１ａ）とし、この
素子（コンデンサ１ａ）を、信号処理ユニットＣの基板
６８に、ゲートアレイ３と、パルス出力回路４と、基準
となる静電容量ＣＲを有する素子（基準部２のコンデン
サ２ａ）Ｅと共に組み込み、上記した第３実施例におけ
る一方の固定電極８５を省略した構成である。

【００７２】したがって、この圧力センサ装置は、ベー
ス２１と、Ｏリング２２と、ダイヤフラム２３と、ダイ
ヤフラム固定リング８５と、可動電極５７と、円環状の
絶縁フイルム５８と、固定電極５９と、信号処理ユニッ
トＣと、カバー６９とから構成されている。そして、前
記ベース２１、ダイヤフラム２３、絶縁フイルム５８、
可動電極５７及びカバー６９は、上記した第４の実施例
のものと同構成である。

【００７３】前記信号処理ユニットＣは、前記ベース２
１の信号処理ユニット収容部２１ａに嵌合できる形状の
基板６８を備えており、この基板６８には、上記したよ
うにゲートアレイ３と、パルス出力回路４と、基準とな
る静電容量ＣＲを有する素子（基準部２のコンデンサ２
ａ）Ｅと、静電容量Ｃ１を有する素子（コンデンサ１
ａ）とが組み込まれている。

【００７４】そして、前記ベース２１のＯリング嵌合溝
部２７４にはＯリング２２が嵌合してあり、収容部２５
には、ダイヤフラム２３とダイヤフラム固定リング８５
とが収容してあり、このダイヤフラム２３は、収容部２
５が画成するダイヤフラム室４６に位置していて、この
ダイヤフラム室４６の受圧側は前記流入口４０に連通し
ている。そして、前記収容部２５には、ダイヤフラム固
定リング８５に重ねて、可動電極５７と絶縁フイルム５
８と固定電極５９とがこの順序に収容してあり、前記可
動電極５７は、その押え部５７ｂが上下から絶縁フイル
ム５８とダイヤフラム固定リング８５により挟持されて
いる。

【００７５】そして、信号処理ユニットＣは、前記ベー
ス２１の信号処理ユニット収容部２１ａに収容してあ
り、前記端子部５７ａ、５９ａは、その対応する基板６
８の接続パターン部に接続してある。そして、基板６８
の上からカバー６９が被せてあって、上記した第４の実
施例と同じようにカバー６９はそのガイドピン９０をガ
イドピン孔８６に、圧入ピン９１をピン圧入孔８７にそ
れぞれ圧入して前記ベース２１に固定してあり、前記基
板６８に接続されたリード線７１（７２，７３）がカバ
ー６９外に導出されている。

【００７６】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記ダイヤフラム２３に形成したプラン
ジャ部８９の端部は前記可動電極５７の可動部５７ｃに
下から接している。前記固定電極５９と可動電極５７と
はこれらの電極間の静電容量Ｃ２を有する第２のセンサ
部（コンデンサ１ｂ）になっている。そして、この第２
のセンサ部と素子化された第１のセンサ部（コンデンサ
１ａ）とで検出部１を構成している。

【００７７】前記ゲートアレイ３の内部には、上記した
第１実施例の静電容量検出回路（図６）と同構成であ
り、概略的には、検出部１、基準部２に接続されて静電
容量Ｃ１、Ｃ２、ＣＲと図示せぬ抵抗で定まる発振周波
数ｆ１、ｆ２、ｆｒの信号をそれぞれ出力するＣＲ発振
回路３１、３２、３３があり、また、これらの信号を受
けてＣＲ発振回路３３からの基準の発振信号の１周期に
おいて、前半１／２周期での発振周波数ｆ１、後半１／
２周期での発振周波数ｆ２の周波数差に応じてパルス信
号を生成する周波数測定回路３Ｘがある。前記パルス出
力回路４は前記ゲートアレイ３から出力されるパルス信
号に増幅、レベル調整等の信号処理を施す。

【００７８】次に、上記のように構成された第４実施例
に係わる圧力センサ装置の作動について説明する。

【００７９】前記ダイヤフラム室４６の受圧側の圧力が
ゼロの場合、前記可動電極５７が変位しないので、静電
容量Ｃ１およびＣ２が等しくなっている。したがって、
発振周波数ｆ１およびｆ２も等しくなり、ＣＲ発振回路
３３からの基準の発振信号ｆｒの前半１／２周期での発
振周波数ｆ１、後半１／２周期での発振周波数ｆ２の周
波数差がゼロとなるので、ゲートアレイ３からはパルス
信号は出力されない。

【００８０】前記流入口４０からダイヤフラム室４６の
受圧側に圧力流体（例えばガス）が導入されると前記ダ
イヤフラム２３が上方に変位する。このダイヤフラム２
３の上方への変位によりプランジャ部８９を介して可動
電極５７の可動部５７ｃが押されて上方に変位し、静電
容量Ｃ１およびＣ２が異なる値になる。したがって、Ｃ
Ｒ発振回路３３からの基準の発振信号ｆｒの前半１／２
周期での発振周波数ｆ１、後半１／２周期での発振周波
数ｆ２に周波数差が生じるので、ゲートアレイ３からは
その周波数差、すなわち検出すべき圧力に比例した数の
パルス信号が出力される。

【００８１】上記した第４実施例によれば、圧力流体の
圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する素子（コン
デンサ２ａ）で構成された基準部２と、素子（コンデン
サ１ａ）で構成されて静電容量Ｃ１を検出する第１のセ
ンサ部と、固定電極５９と前記受圧部が感知した圧力に
応じて移動する可動電極５７とを有し前記固定電極５９
と可動電極５７との間の静電容量Ｃ２を検出する第２の
センサ部と、第１のセンサ部が検出した静電容量Ｃ１
と、第２のセンサ部が検出した静電容量Ｃ２及び基準部
２が検出した基準となる静電容量ＣＲを処理し所望の信
号を出力する信号処理ユニットＣとを備えたことによ
り、検出誤差を極力小さくすることが可能になり、ま
た、部品点数が少なく低コストになり生産性の向上を実
現することができる。

【００８２】（第５実施例）本発明の第５実施例を図１
５に示す。この第５実施例に係わる圧力センサ装置は、
上記した第３の実施例における静電容量Ｃ１の検出部分
を素子（コンデンサ１ａ）とし、この素子（コンデンサ
１ａ）を、信号処理ユニットＣの基板６８に、ゲートア
レイ３と、パルス出力回路４と、基準となる静電容量Ｃ
Ｒを有する素子（基準部２のコンデンサ２ａ）Ｅと共に
組み込み、更に、上記した第４の実施例における可動電
極５７をダイヤフラム２３と兼用させ、この可動電極５
７と絶縁リング５６、５８とを省略した構成である。

【００８３】したがって、圧力センサ装置は、ベース２
１と、Ｏリング２２と、可動電極を兼ねるダイヤフラム
２３と、ダイヤフラム固定リング８５と、固定電極５９
と、信号処理ユニットＣと、カバー６９とから構成され
ている。そして、前記ベース２１、ダイヤフラム２３、
固定電極５９及びカバー６９は、上記した第４の実施例
のものと同構成である。

【００８４】前記信号処理ユニットＣは、前記ベース２
１の信号処理ユニット収容部２１ａに嵌合できる形状の
基板６８を備えており、この基板６８には、上記したよ
うにゲートアレイ３と、パルス出力回路４と、基準とな
る静電容量ＣＲを有する素子（基準部２のコンデンサ２
ａ）Ｅと、静電容量Ｃ１を有する素子（コンデンサ１
ａ）とが組み込まれている。

【００８５】そして、前記ベース２１のＯリング嵌合溝
部２７にはＯリング２２が嵌合してあり、収容部４６に
は、ダイヤフラム２３とダイヤフラム固定リング８５と
が収容してあり、このダイヤフラム２３は、収容部２５
が画成するダイヤフラム室４６に位置していて、このダ
イヤフラム室４６の受圧側は前記流入口４０に連通して
いる。そして、前記収容部２５には、ダイヤフラム固定
リング８５に重ねて、固定電極５９が収容してあり、端
子部５９ａは前記ベース２１の内周面部の端子挿入溝２
１ｃに挿入されている。

【００８６】そして、信号処理ユニットＣは、前記ベー
ス２１の信号処理ユニット収容部２１ａに収容してあ
り、前記端子部５９ａは、その対応する基板６８の接続
パターン部に接続してある。そして、基板６８の上から
カバー６９が被せてあって、カバー６９はそのガイドピ
ン９０をガイドピン孔８６に、圧入ピン９１をピン圧入
孔８７にそれぞれ圧入して前記ベース２１に固定してあ
り、前記基板６８に接続されたリード線（図示せず）が
カバー６９外に導出されている。

【００８７】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記ダイヤフラム２３に形成したプラン
ジャ部８９の端部は、前記固定電極５９のプランジャ挿
通孔５９ｂを貫通している。そして、固定電極５９と可
動電極を兼ねるダイヤフラム２３とはこれらの電極間の
静電容量Ｃ２を検出する第２のセンサ部（コンデンサ１
ｂ）になっている。そして、この第２のセンサ部と素子
化された第１のセンサ部（コンデンサ１ａ）とで検出部
１を構成している。

【００８８】前記ゲートアレイ３の内部には、上記した
第１実施例の静電容量検出回路（図６、図８）と同構成
であり、概略的には、図６に示すようにセンサ部１、基
準部２に接続されて静電容量Ｃ１、Ｃ２、ＣＲと図示せ
ぬ抵抗で定まる発振周波数ｆ１、ｆ２、ｆｒの信号をそ
れぞれ出力するＣＲ発振回路３１、３２、３３があり、
また、これらの信号を受けてＣＲ発振回路３３からの基
準の発振信号ｆｒの１周期において、前半１／２周期で
の発振周波数ｆ１、後半１／２周期での発振周波数ｆ２
の周波数差に応じてパルス信号を生成する周波数測定回
路１０３がある。前記パルス出力回路４は前記ゲートア
レイ３から出力されるパルス信号に増幅、レベル調整等
の信号処理を施す。

【００８９】次に、上記のように構成された圧力センサ
装置の作動について説明する。前記ダイヤフラム室４６
の受圧側の圧力がゼロの場合、前記可動電極を兼ねるダ
イヤフラム２３が変位しないので、静電容量Ｃ１および
Ｃ２が等しくなっている。したがって、発振周波数ｆ１
およびｆ２も等しくなり、ＣＲ発振回路３３からの基準
の発振信号ｆｒの前半１／２周期での発振周波数ｆ１、
後半１／２周期での発振周波数ｆ２の周波数差がゼロと
なるので、ゲートアレイ３からはパルス信号は出力され
ない。

【００９０】前記流入口４０からダイヤフラム２３の受
圧側に圧力流体（例えばガス）が導入されると前記ダイ
ヤフラム２３が上方に変位する。このダイヤフラム（可
動電極）２３の上方への変位により、静電容量Ｃ１およ
びＣ２が異なる値になる。したがって、ＣＲ発振回路３
３からの基準の発振信号ｆｒの前半１／２周期での発振
周波数ｆ１、後半１／２周期での発振周波数ｆ２に周波
数差が生じるので、ゲートアレイ３からはその周波数
差、すなわち検出すべき圧力に比例した数のパルス信号
が出力される。

【００９１】上記した第５実施例によれば、圧力流体の
圧力を感知すると共に、可動電極５７を兼ねる受圧部
と、固定容量を有する素子（コンデンサ２ａ）で構成さ
れた基準部２と、素子（コンデンサ１ａ）で構成されて
静電容量Ｃ１を検出する第１のセンサ部と、固定電極５
９を有し且つこの固定電極５９と感知した圧力に応じて
移動する前記受圧部との間の静電容量Ｃ２を検出する第
２のセンサ部と、第１のセンサ部が検出した静電容量Ｃ
１と、第２のセンサ部が検出した静電容量Ｃ２及び基準
部２が検出した基準となる静電容量ＣＲを処理し所望の
信号を出力する信号処理ユニットＣを備えたことによ
り、検出誤差を極力小さくすることが可能になり、ま
た、部品点数が少なく低コストになり生産性の向上を実
現することができる。

【００９２】（第６実施例）この第６実施例にあって
は、可動電極５７を省略せずに、この可動電極５７を、
図１６に示すようにダイヤフラム２３の上面（プランジ
ャ部８９）に固着し、他の構成を上記の第５実施例と同
じにしたものである。

【００９３】したがって、前記ダイヤフラム室４６の受
圧側の圧力がゼロの場合、ダイヤフラム２３が変位しな
いので、可動電極５７は変位せず静電容量Ｃ１およびＣ
２が等しくなっている。したがって、発振周波数ｆ１お
よびｆ２も等しくなり、ＣＲ発振回路３３からの基準の
発振信号ｆｒの前半１／２周期での発振周波数ｆ１、後
半１／２周期でのｆ２の周波数差がゼロとなるので、ゲ
ートアレイ３からはパルス信号は出力されない。

【００９４】前記流入口４０からダイヤフラム室４６の
受圧側に圧力流体（例えばガス）が導入されると前記ダ
イヤフラム２３が上方に変位して可動電極５７が上方に
変位し、静電容量Ｃ１およびＣ２が異なる値になる。し
たがって、ＣＲ発振回路３３からの基準の発振信号ｆｒ
の前半１／２周期での発振周波数ｆ１、後半１／２周期
での発振周波数ｆ２の周波数差が生じるので、ゲートア
レイ３からはその周波数差、すなわち検出すべき圧力に
比例した数のパルス信号が出力される。

【００９５】上記した第６実施例によれば、圧力流体の
圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する素子（コン
デンサ２ａ）で構成された基準部２と、素子（コンデン
サ１ａ）で構成されて静電容量Ｃ１を検出する第１のセ
ンサ部と、固定電極５９を有し且つこの固定電極５９と
感知した圧力に応じて移動する前記受圧部に設けられた
可動電極５７との間の静電容量Ｃ２を検出する第２のセ
ンサ部と、第１のセンサ部が検出した静電容量Ｃ１と、
第２のセンサ部が検出した静電容量Ｃ２及び基準部２が
検出した基準となる静電容量ＣＲを処理し所望の信号を
出力する信号処理ユニットＣとを備えたことから、検出
誤差を極力小さくすることが可能になり、また、部品点
数が少なく低コストになり生産性の向上を実現すること
ができる。

【００９６】（第７実施例）本発明の第７実施例を図１
７乃至図２０に示す。この第７実施例に係わる圧力セン
サ装置は、上記した第５実施例における静電容量Ｃ２を
有するコンデンサ１ｂとダイヤフラム２３とを一体にし
てマイクロセンサ１２０を構成し、このマイクロセンサ
１２０を、信号処理ユニットＣの基板６８に、ゲートア
レイ３と、パルス出力回路４と、基準となる静電容量Ｃ
Ｒを有する素子（基準部２のコンデンサ２ａ）Ｅと共に
組み込んだ構成である。

【００９７】したがって、圧力センサ装置は、ベース２
１と、Ｏリング１２１と、マイクロセンサ１２０と、信
号処理ユニットＣと、カバー６９とから構成されてい
る。ベース２１は平面視で円形状の収容部２５を有し、
この収容部２５の底面部２５ａには、接続管部９６に連
通する嵌合孔１２２と、この嵌合孔１２２と同心のＯリ
ング嵌合溝部１２３とが形成してあり、嵌合孔１２２は
接続管部９６に通じていて、これらで流入口９７を構成
している。また、ベース２１は、その上部に信号処理ユ
ニット収容部２１ａを有しており、このベース２１の上
面（合せ面）２１ｂの一方の対角位置にはガイドピン孔
８６が、また、他方の対角位置にはピン圧入孔８７がそ
れぞれ形成してある。

【００９８】前記マイクロセンサ１２０は、図２０に示
すようにシリコン素子１２４に、ガラス素子１２５を、
これらの素子１２４、１２５間に空間部１２６を形成す
るようにして重ね合わせてセンサ素子１２７を構成し、
このセンサ素子１２７を図１９に示すようにステム１２
８ａに台座１２８ｂを介して取り付けてハウジング１２
８内に収納し、素子１２４、１２５間に電圧を印加した
ものであり、このステム１２８ａの下面部には導管部１
２９が設けてあり、この導管部１２９は前記シリコン素
子１２４の受圧部１２４ｂに通じている。また、シリコ
ン素子１２４とガラス素子１２５とに接続された電極１
２４ａ、１２５ａからの端子部１３０は前記ステム１２
８ａの下面部より外部に突出している。また、ハウジン
グ１２８の上面部には空気孔１３１が形成してある。

【００９９】前記信号処理ユニットＣは、前記ベース２
１の信号処理ユニット収容部２１ａに嵌合できる形状の
基板６８を備えており、この基板６８には、上記したよ
うにゲートアレイ３と、パルス出力回路４と、基準とな
る静電容量ＣＲを有する素子（基準部２のコンデンサ２
ａ）Ｅと、静電容量Ｃ１を有する素子（コンデンサ１
ａ）とが組み込まれている。そして、前記基板６８には
孔部１３５とこの孔部１３５回りに位置する複数のスル
ーホール１３６とが形成してある。

【０１００】そして、前記基板６８に、これの孔部１３
５に前記導管部１２９を挿入すると共に、スルーホール
１３６に前記端子部１３０を挿入して半田付けして前記
マイクロセンサ１２０を装着し、前記ベース２１の収容
部２５のＯリング嵌合溝部１２３にＯリング１２１を装
着して、この収容部２５の孔部１２２に前記マイクロセ
ンサ１２０の導管部１２９を嵌合し、このマイクロセン
サ１２０と信号処理ユニットＣの基板６８とを収容部２
５に収容し、基板６８の上からカバー６９が被せて、カ
バー６９が、そのガイドピン９０をガイドピン孔８６
に、圧入ピン９１をピン圧入孔８７にそれぞれ圧入して
前記ベース２１に固定してある。この場合、前記基板６
８に接続されたリード線７１（７２、７３）がカバー６
９外に導出されている。

【０１０１】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記マイクロセンサ１２０のシリコン素
子１２４とガラス素子１２５とはこれらの電極１２４
ａ、１２５ａ間の電圧の変化を検出して静電容量Ｃ１に
変換する。そして、このマイクロセンサ１２０と前記素
子（コンデンサ１ａ）とで受圧部及び検出部１を構成し
ている。

【０１０２】前記ゲートアレイ３の内部には、上記した
第１実施例の静電容量検出回路（図６）と同構成の回路
部があり、概略的には検出部１、基準部２に接続されて
静電容量Ｃ１、Ｃ２、ＣＲと図示せぬ抵抗で定まる発振
周波数ｆ１、ｆ２、ｆｒの信号をそれぞれ出力するＣＲ
発振回路３１、３２、３３があり、また、これらの信号
をうけてＣＲ発振回路３３からの基準の発振信号ｆｒの
１周期において、前半１／２周期での発振周波数ｆ１、
後半１／２周期での発振周波数ｆ２の周波数差に応じて
パルス信号を生成する周波数測定回路３Ｘがある。前記
パルス出力回路４は前記ゲートアレイ３から出力される
パルス信号に増幅、レベル調整等の信号処理を施す。

【０１０３】次に、上記のように構成された圧力センサ
装置の作動について説明する。前記マイクロセンサ１２
０のシリコン素子１２４の受圧部１２４ｂ側の圧力がゼ
ロの場合、このシリコン素子１２４が変位しないので、
静電容量Ｃ１およびＣ２が等しくなっている。したがっ
て、発振周波数ｆ１およびｆ２も等しくなり、ＣＲ発振
回路３３からの基準の発振信号ｆｒの前半１／２周期で
の発振周波数ｆ１、後半１／２周期での発振周波数ｆ２
の周波数差がゼロとなるので、ゲートアレイ３からはパ
ルス信号は出力されない。

【０１０４】前記流入口９７からの前記マイクロセンサ
１２０の導管部１２９を介してシリコン素子１２４の受
圧部１２４ｂ側に圧力流体（例えばガス）が導入される
と、このシリコン素子１２４が変位し、このシリコン素
子１２４とガラス素子１２５との間の電圧は変化する。
この電圧が静電容量Ｃ１に変換されることにより、静電
容量Ｃ１およびＣ２が異なる値になる。したがって、Ｃ
Ｒ発振回路３３からの基準の発振信号ｆｒの前半１／２
周期での発振周波数ｆ１、後半１／２周期での発振周波
数ｆ２の周波数差が生じるので、ゲートアレイ３からは
その周波数差、すなわち検出すべき圧力に比例した数の
パルス信号が出力される。

【０１０５】上記した第７実施例によれば、固定容量を
有する素子（コンデンサ２ａ）で構成された基準部２
と、素子（コンデンサ１ａ）で構成されて静電容量Ｃ１
を検出する第１のセンサ部と、圧力流体の圧力を検出し
てこの圧力変化を静電容量Ｃ２の容量変化に変換するマ
イクロセンサ１２０と、前記センサ部が検出した静電容
量Ｃ１及び前記マイクロセンサ１２０が検出した静電容
量Ｃ２と基準部２が検出した基準となる静電容量ＣＲを
処理し所望の信号を出力する信号処理ユニットＣとを備
え、前記マイクロセンサ１２０を信号処理ユニットＣの
基板６８に実装したから、検出誤差を極力小さくするこ
とが可能になり、また、部品点数が少なく低コストにな
り生産性の向上を実現することができる。

【０１０６】（実施例８）本発明の実施例８を図２１に
示す。この第８実施例に係わる圧力センサ装置は、上記
した第７実施例におけるマイクロセンサ１２０を直接に
信号処理ユニットＣの基板６８に実装するのではなくフ
レキシブル基板１２２を介して実装したものであり、信
号処理ユニットＣの基板６８には、このマイクロセンサ
１２０を実装したフレキシブル基板１２２と、ゲートア
レイ３と、パルス出力回路４と、基準となる静電容量Ｃ
Ｒを有する素子（基準部２のコンデンサ２ａ）Ｅと素子
（コンデンサ１ａ）とが組み込まれている。

【０１０７】したがって、圧力センサ装置は、ベース２
１と、Ｏリング１２１と、フレキシブル基板１２２と、
マイクロセンサ１２０と、信号処理ユニットＣと、カバ
ー６９とから構成されている。

【０１０８】ベース２１は平面視で円形状の収容部２５
を有し、この収容部２５の底面部２５ａには、接続管部
９６に連通する嵌合孔１２２と、この嵌合孔１２２と同
心のＯリング嵌合溝部１２３とが形成してあり、嵌合孔
１２２は接続管部９６に通じていて、これらで流入口９
７を構成している。また、ベース２１は、その上部に信
号処理ユニット収容部２１ａを有しており、このベース
２１の上面（合せ面）２１ｂの一方の対角位置にはガイ
ドピン孔８６が、また、他方の対角位置にはピン圧入孔
８７がそれぞれ形成してある。

【０１０９】前記マイクロセンサ１２０は、第７実施例
のものと同じである。そして、前記フレキシブル基板１
２１は、その一端部において孔部１３２とこの孔部１３
２回りに形成された複数のスルーホール１３３とを備え
ており、他端部にはスルーホール１３３に接続されたパ
ターンの接続部１３４が形成してある。

【０１１０】前記信号処理ユニットＣは、前記ベース２
１の信号処理ユニット収容部２１ａに嵌合できる形状の
基板６８を備えており、この基板６８には、上記したよ
うにゲートアレイ３と、パルス出力回路４と、基準とな
る静電容量ＣＲを有する静電容量検出素子（基準部２）
Ｅと、静電容量Ｃ１を検出する素子（コンデンサ１ａ）
とが組み込まれている。

【０１１１】そして、前記フレキシブル基板１２２の一
端部に、これの孔部１３２に前記導管部１２９を挿入す
ると共に、スルーホール１３３に前記端子部１３０を挿
入して半田付けして前記マイクロセンサ１２０を装着
し、前記ベース２１の収容部２５のＯリング嵌合溝部１
２２ａにＯリング１２１を装着して、この収容部２５の
孔部１２２に前記マイクロセンサ１２０の導管部１２９
を嵌合し、フレキシブル基板１２２の接続部１３４を前
記信号処理ユニットＣの基板６８の接続部に接続して、
このマイクロセンサ１２０とフレキシブル基板１２２と
信号処理ユニットＣの基板６８とを収容部２５に収容
し、基板６８の上からカバー６９が被せて、カバー６９
をそのガイドピン９０をガイドピン孔８６に、圧入ピン
９１をピン圧入孔８７にそれぞれ圧入して前記ベース２
１に固定してある。この場合、前記基板６８に接続され
たリード線（図示せず）がカバー６９外に導出されてい
る。

【０１１２】上記のように組み立てられた圧力センサ装
置においては、前記マイクロセンサ１２０のシリコン素
子１２４とガラス素子１２５とはこれらの電極１２４
ａ、１２５ａ間の電圧の変化を検出して静電容量Ｃ１に
変換する。そして、このマイクロセンサ１２０と前記コ
ンデンサ１ａとで受圧部及び検出部１を構成している。

【０１１３】前記ゲートアレイ３の内部には、上記した
第１実施例の静電容量検出回路と同構成の回路部があ
り、概略的には図６に示すように検出部１、基準部２に
接続されて静電容量Ｃ１、Ｃ２、ＣＲと図示せぬ抵抗で
定まる発振周波数ｆ１、ｆ２、ｆｒの信号をそれぞれ出
力するＣＲ発振回路３１、３２、３３があり、また、こ
れらの信号をうけてＣＲ発振回路３３からの基準の発振
信号ｆｒの１周期において、前半１／２周期での発振周
波数ｆ１、後半１／２周期での発振周波数ｆ２の周波数
差に応じてパルス信号を生成する周波数測定回路１０３
がある。前記パルス出力回路４は前記ゲートアレイ３か
ら出力されるパルス信号に増幅、レベル調整等の信号処
理を施す。

【０１１４】次に、上記のように構成された圧力センサ
装置の作動について説明する。前記マイクロセンサ１２
０のシリコン素子１２４の受圧部１２４ｂ側の圧力がゼ
ロの場合、このシリコン素子１２４が変位しないので、
静電容量Ｃ１およびＣ２が等しくなっている。したがっ
て、発振周波数ｆ１およびｆ２も等しくなり、ＣＲ発振
回路３３からの基準の発振信号ｆｒの前半１／２周期で
の発振周波数ｆ１、後半１／２周期での発振周波数ｆ２
の周波数差がゼロとなるので、ゲートアレイ３からはパ
ルス信号は出力されない。

【０１１５】前記流入口９７からの前記マイクロセンサ
１２０の導管部１２９を介してシリコン素子１２４の受
圧部１２４ｂ側に圧力流体（例えばガス）が導入される
と、このシリコン素子１２４が変位し、このシリコン素
子１２４とガラス素子１２５との間の電圧は変化する。
この電圧が静電容量Ｃ１に変換されることにより、静電
容量Ｃ１およびＣ２が異なる値になる。したがって、Ｃ
Ｒ発振回路３３からの基準の発振信号ｆｒの前半１／２
周期での発振周波数ｆ１、後半１／２周期での発振周波
数ｆ２の周波数差が生じるので、ゲートアレイ３からは
その周波数差、すなわち検出すべき圧力に比例した数の
パルス信号が出力される。

【０１１６】上記した第８実施例によれば、固定容量を
有する素子（コンデンサ２ａ）で構成された基準部２
と、素子（コンデンサ１ａ）で構成されて静電容量Ｃ１
を検出するセンサ部と、圧力流体の圧力を検出してこの
圧力変化を静電容量Ｃ２の容量変化に変換するマイクロ
センサ１２０と、前記センサ部が検出した静電容量Ｃ１
及び前記マイクロセンサ１２０が検出した静電容量Ｃ２
と基準部２が検出した基準となる静電容量ＣＲを処理し
所望の信号を出力する信号処理ユニットＣとを備え、前
記マイクロセンサ１２０をフレキシブル基板１２２に実
装してこのフレキシブル基板１２２を介して前記マイク
ロセンサ１２９を信号処理ユニットＣの基板６８に接続
したから、検出誤差を極力小さくすることが可能にな
り、また、部品点数が少なく低コストになり生産性の向
上を実現することができる。

【０１１７】図２２は本発明に係わる圧力センサ装置
（実施例１〜実施例８）を使用したガスメータの概略図
である。このガスメータＧのメータ本体１５０には、計
量室１５１と、計量室１５１にガスを導入するガス導入
路１５２と、計量室１５１から外部にガスを導出するガ
ス導出路１５３と、圧力センサ収容部１５４とが形成し
てあり、計量室１５１にはメータリング装置（図示せ
ず）が設けてあり、また、ガス導出路１５３には遮断弁
１５５Ａが設けてある。また、前記計量室１５１の天井
部１５１ａにはガス圧導入路１５５と、このガス圧導入
路１５５を囲むようにしてシールリング座部１５７が形
成してある。

【０１１８】そして、ガスメータＧのメータ本体１５０
の圧力センサ収容部１５４に前記圧力センサ装置Ｓが収
容固定されるのであるが、この場合、第１〜第９の実施
例における圧力センサ装置Ｓにおいてはその下面部にシ
ールリング装着部１５８が、また、両側部の取付座部１
５９が、更にダイヤフラム室４６、又はマイクロセンサ
１２９のシリコン素子１２４の受圧部１２４ｂに通じる
ガス通路１５６がそれぞれ形成されたベース２１が用い
られる。

【０１１９】そして、このベース２１のシールリング装
着部１５８に０リング１６０を装着して、前記ベース２
１の両側部の取付座部１５９を取付ネジ１６１により圧
力センサ収容部１５４の底部に固定して、前記０リング
１６０を前記シールリング座部１５７に圧接させてあ
り、前記圧力導孔路１５５がガス通路１５６に連通して
いる。そして、シールリング装着部１５８と０リング１
６０とシールリング座部１５７とでシール手段を構成し
ている。そして、前記遮断弁１５５Ａのドライバ（図示
せず）は、前記信号処理ユニットＣの基板６８に形成さ
れた判定回路の出力側に接続されている。

【０１２０】次に上記の実施例のガスメータＧの作動を
説明する。ガスメータＧでは、ガスは、前記ガス導入路
１５２から計量室１５１に導入されてメータリング装置
により計量され、前記ガス導出路１５３から導出され
る。計量室１５１内のガス圧は前記圧力センサ装置Ｓの
ガス通路１５６を介して前記ダイヤフラム８３、又はマ
イクロセンサ１２０のシリコン素子１２４の受圧部１２
４ｂに常に作用している。

【０１２１】したがって、ガス圧が低下すると前記圧力
センサ装置Ｓがガス圧低下信号を出力して、このガス圧
低下信号が前記判定回路に入力されると、この判定回路
が前記遮断弁１５５Ａのドライバを制御してこの遮断弁
１５５Ａを作動してガスの供給を遮断する。

【０１２２】また、前記圧力センサ装置Ｓに感振器（図
示せず）を設けてもよい。この場合、感振器は地震のレ
ベル（震度）に応じた信号を出力するものであり、この
地震のレベルが所定値に達すると前記判定回路が前記遮
断弁１５５Ａのドライバを制御してこの遮断弁１５５Ａ
を作動してガスの供給を遮断する。

【０１２３】上記したように、本発明に係わるガスメー
タＧは、メータ本体１５０の計量室１５４の壁部にガス
圧導入路１５５を形成し、この計量室１５４の壁部にシ
ール手段を介して圧力センサ装置Ｓを固着してこの圧力
センサ装置Ｓの受圧部を前記ガス圧導入路１５５に連通
させたから、圧力センサ装置Ｓへのガス導入に必要なガ
ス導入管が不必要になり、このガス導入管の計量室１５
６への挿入部のシール性の問題等が回避できる。

【０１２４】また、本発明に係わるガスメータＧは、前
記圧力センサ装置Ｓに、地震の振動を検知する感振器を
設けて、この圧力センサ装置Ｓの信号処理ユニットＣ
に、前記感振器の検知信号を入力して所定の震度に達す
るとガスの流量を制御する制御機能を付加したから、所
定の震度に達するとガスの流量を制御するガスメータを
提供することができる。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる圧
力センサ装置は、外部からの所定の作用に応じて静電容
量Ｃ１、Ｃ２が変化する検出部と、前記所定の作用によ
っては静電容量ＣＲが変化しない基準部と、検出部が検
出した静電容量Ｃ１、Ｃ２及び基準部が検出した静電容
量ＣＲを処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを
備えたから、組立性に優れ、また、前記基準部を内蔵し
ており、回路処理により特性の絶対値を補正できるた
め、使用中の原点補正等の複雑な処理が不要になるし、
センサ直線性は、温度、湿度に影響されにくくなるばか
りか、部品点数が少なく低コストで生産性が向上するも
のになる。

【０１２６】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
前記基準部を固定容量を有する素子で構成し、且つ前記
検出部を電界シールドで覆うようにしたことにより、外
部電場の影響による出力の変化がなくなり、検出誤差を
極力小さくすることが可能になり、また、部品点数が少
なくなって低コストになり、生産性を向上させることが
できる。

【０１２７】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する
素子で構成された基準部と、一方及び他方の固定電極と
これらの固定電極間に位置して前記受圧部が感知した圧
力に応じて移動する可動電極とを有し一方の固定電極と
可動電極との間の静電容量Ｃ１及び他方の固定電極と可
動電極との間の静電容量Ｃ２を検出する検出部と、前記
検出部が検出した静電容量Ｃ１、Ｃ２及び基準部が検出
した基準となる静電容量ＣＲを処理し所望の信号を出力
する信号処理手段とを備えたから、検出誤差を極力小さ
くすることが可能になり、また、部品点数が少なくなっ
て低コストになり、生産性を向上させることができる。

【０１２８】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する
素子で構成された基準部と、固定電極と前記受圧部が感
知した圧力に応じて移動する可動電極とを有し前記固定
電極と可動電極との間の静電容量Ｃ１を検出する第１の
センサ部と、素子で構成されて静電容量Ｃ２を検出する
第２のセンサ部と、第１のセンサ部が検出した静電容量
Ｃ１と、第２のセンサ部が検出した静電容量Ｃ２及び基
準部が検出した基準となる静電容量ＣＲを処理し所望の
信号を出力する信号処理手段とを備えたことにより、検
出誤差を極力小さくすることが可能になり、また、部品
点数が少なく低コストになり生産性の向上を実現するこ
とができる。

【０１２９】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する
素子で構成された基準部と、素子で構成されて静電容量
Ｃ１を検出する第１のセンサ部と、固定電極と前記受圧
部が感知した圧力に応じて移動する可動電極とを有し前
記固定電極と可動電極との間の静電容量Ｃ２を検出する
第２のセンサ部と、第１のセンサ部が検出した静電容量
Ｃ１と、第２のセンサ部が検出した静電容量Ｃ２及び基
準部が検出した基準となる静電容量ＣＲを処理し所望の
信号を出力する信号処理手段とを備えたことにより、検
出誤差を極力小さくすることが可能になり、また、部品
点数が少なく低コストになり生産性の向上を実現するこ
とができる。

【０１３０】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
圧力流体の圧力を感知すると共に、可動電極を兼ねる受
圧部と、固定容量を有する素子で構成された基準部と、
素子で構成されて静電容量Ｃ１を検出する第１のセンサ
部と、固定電極を有し且つこの固定電極と感知した圧力
に応じて移動する前記受圧部との間の静電容量Ｃ２を検
出する第２のセンサ部と、第１のセンサ部が検出した静
電容量Ｃ１と、第２のセンサ部が検出した静電容量Ｃ２
及び基準部部が検出した基準となる静電容量ＣＲを処理
し所望の信号を出力する信号処理手段とを備えたことに
より、検出誤差を極力小さくすることが可能になり、ま
た、部品点数が少なく低コストになり生産性の向上を実
現することができる。

【０１３１】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
前記受圧部の受圧部材にダイヤフラムを用い、このダイ
ヤフラムに、このダイヤフラムの変位時に前記可動電極
を変位させるプランジャ部を設けたことにより、より部
品点数が少なく低コストになり生産性の向上を実現する
ことができる。

【０１３２】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固定容量を有する
素子で構成された基準部と、素子で構成されて静電容量
Ｃ１を検出する第１のセンサ部と、固定電極を有し且つ
この固定電極と感知した圧力に応じて移動する前記受圧
部に設けられた可動電極との間の静電容量Ｃ２を検出す
る第２のセンサ部と、第１のセンサ部が検出した静電容
量Ｃ１と第２のセンサ部が検出した静電容量Ｃ２及び基
準部が検出した基準となる静電容量ＣＲを処理し所望の
信号を出力する信号処理手段とを備えたことから、検出
誤差を極力小さくすることが可能になり、また、部品点
数が少なく低コストになり生産性の向上を実現すること
ができる。

【０１３３】また、本発明に係わる圧力センサ装置は、
固定容量を有する素子で構成された基準部と、素子で構
成されて静電容量Ｃ１を検出するセンサ部と、圧力流体
の圧力を検出してこの圧力変化を静電容量Ｃ２の容量変
化に変換するマイクロセンサと、前記センサ部が検出し
た静電容量Ｃ１及び前記マイクロセンサが検出した静電
容量Ｃ２と基準部が検出した基準となる静電容量ＣＲを
処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備えたか
ら、検出誤差を極力小さくすることが可能になり、ま
た、部品点数が少なく低コストになり生産性の向上を実
現することができる。

【０１３４】また、本発明に係わるガスメータは、圧力
センサ装置を、外部からの所定の作用に応じて静電容量
Ｃ１、Ｃ２が変化する検出部と、前記所定の作用によっ
ては静電容量ＣＲが変化しない基準部と、検出部が検出
した静電容量Ｃ１、Ｃ２及び基準部が検出した静電容量
ＣＲを処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備
えた構成にし、メータ本体の計量室の壁部にガス圧導入
路を形成し、この計量室の壁部にシール手段を介して前
記圧力センサ装置を固着してこの圧力センサ装置の受圧
部を前記ガス圧導入路に連通させたから、圧力センサ装
置へのガス導入に必要なガス導入管が不必要になり、こ
のガス導入管の計量室への挿入部のシール性の問題等が
回避できる。

【０１３５】また、本発明に係わるガスメータは、前記
圧力センサ装置に、地震の振動を検知する感振器を設け
て、この圧力センサ装置の信号処理ユニットに、前記感
振器の検知信号を入力して所定の震度に達するとガスの
流量を制御する制御機能を付加したから、所定の震度に
達するとガスの流量を制御するガスメータを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる圧力センサ装置の第１実施例の
縦断面図である。

【図２】同圧力センサ装置の分解状態の斜視図である。

【図３】ダイヤフラムの平面図である。

【図４】同ダイヤフラムの一部断面した側面図である。

【図５】同ダイヤフラムの一部省略した断面図である。

【図６】本発明に係わる圧力センサ装置の静電容量検出
回路の概略ブロック図である。

【図７】差動型の検出部の他の実施態様を示す斜視図で
ある。

【図８】本発明に係わる圧力センサ装置の第２実施例の
縦断面図である。

【図９】同圧力センサ装置の分解状態の斜視図である。

【図１０】ダイヤフラムの平面図である。

【図１１】同ダイヤフラムの一部断面した側面図であ
る。

【図１２】同ダイヤフラムの一部省略した断面図であ
る。

【図１３】本発明に係わる圧力センサ装置の第３実施例
の分解状態の斜視図である。

【図１４】本発明に係わる圧力センサ装置の第４実施例
の縦断面図である。

【図１５】本発明に係わる圧力センサ装置の第５の実施
例の分解状態の斜視図である。

【図１６】本発明に係わる圧力センサ装置の第６の実施
例における可動電極及びダイヤフラム部分の断面図であ
る。

【図１７】本発明に係わる圧力センサ装置の第７の実施
例の縦断面図である。

【図１８】同圧力センサ装置の分解状態の斜視図であ
る。

【図１９】マイクロセンサの分解図である。

【図２０】マイクロセンサのセンサ素子の構成説明図で
ある。

【図２１】本発明に係わる圧力センサ装置の第８の実施
例の分解状態の斜視図である。

【図２２】本発明に係わる圧力センサ装置を使用したガ
スメータの概略図である。

【図２３】同ガスメータにおける圧力センサ装置の取付
部分の断面図である。

【符号の説明】

１検出部２基準部２ａ素子（コンデンサ）５５一方の固定電極５７可動電極５９他方の固定電極Ｃ信号処理ユニット（信号処理手段）

フロントページの続き (72)発明者守村知則京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部からの所定の作用に応じて静電容量
Ｃ１、Ｃ２が変化する検出部と、前記所定の作用によっ
ては静電容量ＣＲが変化しない基準部と、検出部が検出
した静電容量Ｃ１、Ｃ２及び基準部が検出した静電容量
ＣＲを処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備
えたことを特徴とする圧力センサ装置。
【請求項２】前記基準部が固定容量を有する素子で構
成されている請求項１記載の圧力センサ装置。
【請求項３】前記基準部が固定容量を有する素子で構
成されており、且つ前記検出部を電界シールドで覆うよ
うにした請求項１記載の圧力センサ装置
【請求項４】圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固
定容量を有する素子で構成された基準部と、一方及び他
方の固定電極とこれらの固定電極間に位置して前記受圧
部が感知した圧力に応じて移動する可動電極とを有し一
方の固定電極と可動電極との間の静電容量Ｃ１及び他方
の固定電極と可動電極との間の静電容量Ｃ２を検出する
検出部と、前記検出部が検出した静電容量Ｃ１、Ｃ２及
び基準部が検出した基準となる静電容量ＣＲを処理し所
望の信号を出力する信号処理手段とを備えたことを特徴
とする圧力センサ装置。
【請求項５】圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固
定容量を有する素子で構成された基準部と、固定電極と
前記受圧部が感知した圧力に応じて移動する可動電極と
を有し前記固定電極と可動電極との間の静電容量Ｃ１を
検出する第１のセンサ部と、素子で構成されて静電容量
Ｃ２を検出する第２のセンサ部と、第１のセンサ部が検
出した静電容量Ｃ１と、第２のセンサ部が検出した静電
容量Ｃ２及び基準部が検出した基準となる静電容量ＣＲ
を処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備えた
ことを特徴とする圧力センサ装置。
【請求項６】圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固
定容量を有する素子で構成された基準部と、素子で構成
されて静電容量Ｃ１を検出する第１のセンサ部と、固定
電極と前記受圧部が感知した圧力に応じて移動する可動
電極とを有し前記固定電極と可動電極との間の静電容量
Ｃ２を検出する第２のセンサ部と、第１のセンサ部が検
出した静電容量Ｃ１と、第２のセンサ部が検出した静電
容量Ｃ２及び基準部が検出した基準となる静電容量ＣＲ
を処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備えた
ことを特徴とする圧力センサ装置。
【請求項７】圧力流体の圧力を感知すると共に、可動
電極を兼ねる受圧部と、固定容量を有する素子で構成さ
れた基準部と、素子で構成されて静電容量Ｃ１を検出す
る第１のセンサ部と、固定電極を有し且つこの固定電極
と感知した圧力に応じて移動する前記受圧部との間の静
電容量Ｃ２を検出する第２のセンサ部と、第１のセンサ
部が検出した静電容量Ｃ１と、第２のセンサ部が検出し
た静電容量Ｃ２及び基準部部が検出した基準となる静電
容量ＣＲを処理し所望の信号を出力する信号処理手段と
を備えたことを特徴とする圧力センサ装置。
【請求項８】前記受圧部の受圧部材にダイヤフラムを
用い、このダイヤフラムに、このダイヤフラムの変位時
に前記可動電極を変位させるプランジャ部を設けた請求
項４又は請求項５又は請求項６又は請求項７記載の圧力
センサ装置。
【請求項９】圧力流体の圧力を感知する受圧部と、固
定容量を有する素子で構成された基準部と、素子で構成
されて静電容量Ｃ１を検出する第１のセンサ部と、固定
電極を有し且つこの固定電極と感知した圧力に応じて移
動する前記受圧部に設けられた可動電極との間の静電容
量Ｃ２を検出する第２のセンサ部と、第１のセンサ部が
検出した静電容量Ｃ１と、第２のセンサ部が検出した静
電容量Ｃ２及び基準部が検出した基準となる静電容量Ｃ
Ｒを処理し所望の信号を出力する信号処理手段とを備え
たことを特徴とする圧力センサ装置。
【請求項１０】固定容量を有する素子で構成された基
準部と、素子で構成されて静電容量Ｃ１を検出するセン
サ部と、圧力流体の圧力を検出してこの圧力変化を静電
容量Ｃ２の容量変化に変換するマイクロセンサと、前記
センサ部が検出した静電容量Ｃ１及び前記マイクロセン
サが検出した静電容量Ｃ２と基準部が検出した基準とな
る静電容量ＣＲを処理し所望の信号を出力する信号処理
手段とを備えたことを特徴とする圧力センサ装置。
【請求項１１】前記マイクロセンサを信号処理手段の
基板に実装した請求項１０記載の圧力センサ装置。
【請求項１２】前記マイクロセンサをフレキシブル基
板に実装してこのフレキシブル基板を介して前記マイク
ロセンサを信号処理手段に接続した請求項１０記載の圧
力センサ装置。
【請求項１３】圧力センサ装置を、外部からの所定の
作用に応じて静電容量Ｃ１、Ｃ２が変化する検出部と、
前記所定の作用によっては静電容量ＣＲが変化しない基
準部と、検出部が検出した静電容量Ｃ１、Ｃ２及び基準
部が検出した静電容量ＣＲを処理し所望の信号を出力す
る信号処理手段とを備えた構成にし、メータ本体の計量
室の壁部にガス圧導入路を形成し、この計量室の壁部に
シール手段を介して前記圧力センサ装置を固着してこの
圧力センサ装置の受圧部を前記ガス圧導入路に連通させ
たことを特徴とするガスメータ。
【請求項１４】前記圧力センサ装置に、地震の振動を
検知する感振器を設けて、この圧力センサ装置の信号処
理手段に、前記感振器の検知信号を入力して所定の震度
に達するとガスの流量を制御する制御機能を付加した請
求項１３記載のガスメータ。