JPS58210534A - Pressure detector - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- 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
- G01L9/12—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 by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧力検出装置に関し、例えばダイパー用電子腕
時計等のような小型のダイパー用携帯電子機器に装備す
るのに好適な水圧険出装置や−その他の持ち運びOT能
なサイズの測定用機器等に装備するのに適した圧力検出
装置を提供することを目的とするものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pressure detection device, and is suitable for use in a hydraulic pressure detection device suitable for being installed in small portable electronic devices for diapers, such as electronic watches for diapers, and other portable OT devices. The object of the present invention is to provide a pressure detection device suitable for being installed in a size measuring device, etc.
例えば近年においては、いわゆるスキューバ・ダイビン
グやスキン・ダイビング等の水中ダイビングが、スポー
ツとしても広く普及され始めており、ダイパーが通常携
帯しているものの一つとして、ダイパー用腕時計も需要
を伸ばしている。しかし従来のダイパー用腕時計の実体
は、単に時該表示機能を備えた耐水圧時計にしかすぎず
、そのために一般のダイパーは腕時計とは別個に水深計
等を腕に装着しているのが実状である。もちろん水深計
等を内蔵したダイパー用宛時計の必要性は従来より聞か
れろところであり、腕時計内に水深計等を装備すること
ができれば、ダイパーの携帯具の個数も減少されてダイ
パーを煩雑感から解放できることは明らかであるが、そ
れにもかかわらず水深計を装備した腕時計が実現されで
いないことの最大(乃理由は、ダイパー用腕時計に内蔵
するのに適した小型かつ低消費エネルギー型の水圧検出
装置がなかったということによる。For example, in recent years, underwater diving such as so-called scuba diving and skin diving has become widely popular as a sport, and demand for watches for divers is increasing as one of the things that divers usually carry. However, conventional Daiper watches are simply water pressure resistant watches with a time display function, and for this reason, ordinary Daiper watches are actually equipped with a depth gauge, etc. on their wrists separately from the wristwatch. It is. Of course, the necessity of a watch for divers with a built-in depth gauge, etc. has long been heard, and if the watch could be equipped with a depth gauge, etc., the number of items carried by the diver would be reduced, making the watch less cumbersome. Although it is clear that a water pressure sensor equipped with a depth gauge has not been realized, the main reason is that a small and low-energy water pressure sensor suitable for being built into a diver's wristwatch has not been realized. This is because the equipment was not available.
本発明は、例えばダイパー用電子椀時計のような小型の
電子機器内に装備することができろ程度に小型かつ低消
費エネルギー型の水圧検出装置や、その他の持ち運び可
能な計測用機器等に装備することが可能な程度に比較的
小型かつ低消費エネルギー型の圧力検出装置を提供する
ものである。The present invention can be installed in water pressure detection devices that are small enough to have low energy consumption and can be installed in small electronic devices such as electronic bowl clocks for dippers, and other portable measurement devices. The purpose of the present invention is to provide a pressure detection device that is relatively compact and consumes low energy to the extent that it is possible to do so.
−以下−図に従って本発明の詳細についての説明を行な
う、
81図〜第5図は、本発明の一実施例を示す図で、第1
図は本発明の一実施例による水圧検出装置を備えtこダ
イパー用電子腕時計力外観を示す平面図である。すなわ
ち本実施例の時計は一電子光学的表示装置とし′″’C
m晶表示装置1を有し一外部操作部材としではモード選
択スイッチS。および降圧用スイッチS1.82等の押
しボタン型スイッチを有している。また時計ケース2の
前面側には、ブザ°−6、水圧検出用素子の収容部4、
発光ダイオード6等が取り付けられており、前記液晶表
示装置1は、時刻表示部1aと付加機能用表示部1bと
で構成されている。-Below-Details of the present invention will be explained according to the figures. Figures 81 to 5 are diagrams showing one embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a plan view showing the external appearance of an electronic watch for dialers equipped with a water pressure detection device according to an embodiment of the present invention. That is, the watch of this embodiment has one electronic optical display device.
It has an m-crystal display device 1, and one external operating member is a mode selection switch S. and a push button type switch such as a step-down switch S1.82. In addition, on the front side of the watch case 2, a buzzer °-6, a housing part 4 for a water pressure detection element,
A light emitting diode 6 and the like are attached, and the liquid crystal display device 1 includes a time display section 1a and an additional function display section 1b.
次に第2図は、前記水圧検出用素子の収容部4の内部構
造を示す断面図であり−ケース2の一部には、防水用パ
ツキン7を介して検出用素子保持部材8が締□結されて
いる。該保持部材8は、その低部に気密的に結合された
絶縁板8aを有し、さらに該絶處板8a上には水圧検出
用素子として機能するコンデンサー9が取り1寸けられ
ている。Next, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the housing part 4 for the water pressure detection element. tied together. The holding member 8 has an insulating plate 8a airtightly connected to its lower portion, and a capacitor 9 functioning as a water pressure detecting element is disposed on the insulating plate 8a.
すなわち該コンデンサー9は、絶縁板8a上に形成され
た第1の成極91と、該第1の′鑞@91上に配設され
た弾性誘電体部96と、該誘電体部96を間に法んで前
記第1の電極91と対向している第2の電極92とで構
成され、ざらにこれら 1は薄いナイロンノート等
の絶縁性成d合成樹脂/−ト94によって覆われて汚れ
等から保護されている。なお前記$1、第2の電極91
.924)一部は、気密的に形成されたスルーホール部
を紅白して絶縁板8aの下面側にまで達つするように構
成されでいろ。また保持部材8の最外部には、貫通孔1
2aを備えた保護板12が取り付けられており、該保護
板12によって水圧検出用素子であるコンデンサー9を
保護するとともに、ダイビング中には貫通孔12aを介
して水がコンデンサー収容空間10に導入されろことに
より、水圧がコンデンサー9に対して直接的に加えられ
ろように構成されている。That is, the capacitor 9 includes a first polarization 91 formed on the insulating plate 8a, an elastic dielectric portion 96 disposed on the first solder 91, and a dielectric portion 96 between It consists of the first electrode 91 and a second electrode 92 facing each other, and these electrodes 1 are roughly covered with an insulating synthetic resin material 94 such as a thin nylon notebook to prevent dirt, etc. protected from. Note that $1, the second electrode 91
.. 924) A part of the through-hole portion formed in an airtight manner may be red and white so as to reach the lower surface side of the insulating plate 8a. In addition, a through hole 1 is provided at the outermost part of the holding member 8.
A protective plate 12 with a hole 2a is attached, and the protective plate 12 protects the condenser 9, which is a water pressure detection element, and prevents water from being introduced into the condenser housing space 10 through the through hole 12a during diving. The filter is configured such that water pressure can be applied directly to the condenser 9.
さらに16は回路基板、1゛4は液晶表示装置支持部材
、15はコイルバネより成るコネクターで、該コネクタ
ー15は回路基板16上の所定の配線パターン(図示し
ない)と前記第1、第2の電極91.9zLJ)一部と
を′電気的に接続する役割を果している。Furthermore, 16 is a circuit board, 1 and 4 are liquid crystal display device supporting members, and 15 is a connector made of a coil spring, and the connector 15 is connected to a predetermined wiring pattern (not shown) on the circuit board 16 and the first and second electrodes. 91.9zLJ) plays the role of electrically connecting some parts.
以上のような構成においてへ水圧がコンデンサー9に加
えられろと−その水圧に応じて弾性誘電体部96が圧縮
されて一部1、第2亀@91.92間の距離も縮められ
ることがら、結局用1、第2の電極91.92間の容量
すなわちコンデンサー9の容量も変化するというわけで
ある。In the above configuration, when water pressure is applied to the capacitor 9, the elastic dielectric portion 96 is compressed according to the water pressure, and the distance between the first part 1 and the second part 91.92 is also reduced. As a result, the capacitance between the first and second electrodes 91 and 92, that is, the capacitance of the capacitor 9 also changes.
次に第3図は、本実施列の時計の回路構成の概略を示す
ブロック線図であり、16は水晶発振回路、17は分周
回路、18は時刻系カウンター、19はカレンダー系カ
ウンターである。また20はアラームのセット時刻を記
憶しておくためのアラームメモリーであり、時刻系カウ
ンター18の内容とアラームメモリー20の内容とが一
致したときには、一致検出回路21から出力される一致
検出信号Cに応じ、ブザー、駆動回路22によってアラ
ーム用のブザー3が、駆動されろように構成されている
。Next, FIG. 3 is a block diagram showing the outline of the circuit configuration of the clock of this embodiment, in which 16 is a crystal oscillation circuit, 17 is a frequency dividing circuit, 18 is a time system counter, and 19 is a calendar system counter. . Reference numeral 20 denotes an alarm memory for storing the alarm set time, and when the contents of the time counter 18 and the contents of the alarm memory 20 match, a coincidence detection signal C output from the coincidence detection circuit 21 is output. Accordingly, the alarm buzzer 3 is configured to be driven by the buzzer drive circuit 22.
一方、水圧検出装置25は、前述のコンデンサ゛−9を
検出用素子として、有、してず6つ、さらに水圧値を水
深埴に変換するためり)後述の水深演算ブロック69を
含んでいて、所むの血以上の水深が検出されたときには
、発光/゛イ°オードブロツク6とブザー駆動回路22
に1方定の倉吉用1占゛号aを共給して、前述の発光ダ
イオード6とブザー6を駆動するように構成されでいる
。な824は、分周回路17からの信号に基づいて水圧
検出装置25に供給するための各クロック信号Ciを形
成しているクロック信号形成回路である。また時刻系力
クンター18、カレンダー系カウンター19、アラーム
メモリー20からの各出力および水圧検出装置25から
の水深演算出力すは、表示制御回路z7による選択制御
を経てデコーダ・ドライバー回路28に入力され一前述
の液晶表示装置1を駆動するように構成されている。On the other hand, the water pressure detection device 25 includes six detection elements including the aforementioned capacitor 9 as a detection element, and further includes a water depth calculation block 69 (to be described later) for converting water pressure values into water depth. When a depth of water greater than blood is detected, the light emitting/diode block 6 and buzzer drive circuit 22 are activated.
The device is configured so that a one-way Kurayoshi 1st digit a is supplied to the device so that the light emitting diode 6 and the buzzer 6 described above are driven. 824 is a clock signal forming circuit that forms each clock signal Ci to be supplied to the water pressure detection device 25 based on the signal from the frequency dividing circuit 17. In addition, each output from the time system counter 18, calendar system counter 19, alarm memory 20, and water depth calculation output from the water pressure detection device 25 are input to the decoder/driver circuit 28 through selection control by the display control circuit z7. It is configured to drive the liquid crystal display device 1 described above.
一方、前述のモード選択スイッチS。は、論理微分回路
29を介して1ビツト3段構成υ)リングカウンター(
またはシフトレジスタ)より成るモード選択回路60に
接続されており、該モード選択回路60の状態に応じて
、表示制御iK1回路27により前述の付刀口機能用表
示部1bの表示を選択的に切換えられろように構成され
ている。すなわち本実施例の時計の液晶表示層#1にお
いては、時刻表示部1aは常に時刻系カウンター18の
内容に従って現在時211を表示しているか、付加機止
用茨示部1bはモード礪択回路60がmの状態にある通
常モードでは勺ノングー系カウンター19(T+内gに
従ってカレンダーを、またI■lの状態ニあるアラーム
モードではアラームメモリー20の内容に従ってアラー
ムのセット時刻を、さらにmの状態にあるダイビングモ
ードでは水圧検出装置25からの水深演算出力すに従っ
て水!値を、それぞれ選択的に表示するように構成され
ているわけである。なお3′1は前述の修正用スイッチ
S、+ S2によって構成されろ修正用スイ・チブロノ
クであり、62・まモート選択回路60のrWと1$正
用スイツチブロツク61からの入力に応じて、時刻系カ
ウンター18−カレンダー系カウンター19、アラーム
メモリー20等′L修正信号を供給するためのスイッチ
入力制御[11回路である。On the other hand, the mode selection switch S mentioned above. is a 1-bit three-stage configuration υ) ring counter (
According to the state of the mode selection circuit 60, the display of the above-mentioned sword opening function display section 1b can be selectively switched by the display control iK1 circuit 27. It is structured like this. That is, in the liquid crystal display layer #1 of the watch of this embodiment, the time display section 1a always displays the current time 211 according to the contents of the time system counter 18, or the additional mechanism display section 1b displays the mode selection circuit. In the normal mode when 60 is in the state of m, the calendar is set according to the 2000 counter 19 (T+g in In the diving mode shown in FIG. It is a correction switch constituted by S2, and according to the rW of the remote selection circuit 60 and the input from the 1$ positive switch block 61, the time system counter 18, the calendar system counter 19, and the alarm memory 20 Switch input control [11 circuit] for supplying the L correction signal.
次に第4図は、水圧検出3i25の具体的画成 □
例を示す回路図であり、第5図はクロック信号形成回路
Z4より水圧検出装置25に供給されろ谷クロック信号
llのタイムチャート図である。前述のコンデンサー9
は、加えられる圧力に応じて各−、jt(直の変化する
圧力・容量変換特性を有する圧力検出用素子として設け
られたものであるが、本実施例では圧力すなわち容量値
の変化を最終的にデジタル値に変換するために一水圧検
出装置25ハ前記コンデンサー9をCR型全発振おけろ
充放電容量とするC−4ViO8lJング発振器64、
プログラマブル・デバイダ−66、カウンター67、う
、子回路38等を含んで構成されている。Next, Figure 4 shows the specific definition of water pressure detection 3i25 □
It is a circuit diagram showing an example, and FIG. 5 is a time chart diagram of the valley clock signal 11 supplied from the clock signal forming circuit Z4 to the water pressure detection device 25. The aforementioned capacitor 9
is provided as a pressure detection element that has pressure/capacitance conversion characteristics that vary depending on the applied pressure. In order to convert the water pressure into a digital value, a water pressure detection device 25 is provided;
It is configured to include a programmable divider 66, a counter 67, a sub circuit 38, and the like.
前記C−M OS ’Jソング振664は、コンデンサ
ー9の他に帰還抵抗41、限流抵抗42、C−MOS
−NAND回洛46およびC−LVI OSイノ・く−
−タ44.45より構成され一全数段によるリング発振
器にコンデンサー変調をかけたタイプとなっており、該
発振664の発振周波数fは、前記滞磁抵抗41の抵抗
をR、コンデンサー9f′)容量乞C1とすると−
f=1/2.2C,Rで与えられろ。In addition to the capacitor 9, the C-M OS' J song swing 664 includes a feedback resistor 41, a current-limiting resistor 42, and a C-MOS
-NAND Kairo 46 and C-LVI OS Inno-ku-
The oscillation frequency f of the oscillation 664 is determined by the resistance of the magnetism resistor 41 being R, and the capacitance of the capacitor 9f'. Let C1 be given by -f=1/2.2C,R.
ここで本実施グ1」における水圧検出装置z5の励:乍
について説明する。Here, the activation of the water pressure detection device z5 in "Embodiment 1" will be explained.
まずモード選択スイッチS。の操作によってモード選択
回路60をLLHの状叶とし、ダイビングモードを選択
すると、Hレベルのダイビングモード選択信号dによっ
てAND回路63がON状、標となる。従って、この状
態ではクロック信号形成回路24よりサンプリング用の
クロックパルスllが入力されてくると、そのパルス幅
に応じた間′に渡ってNAND回路43がON状態とな
り、C−■10 S IJング発振器64が発振動作を
行なうことになるが、一方では前記パルスφ1の立上り
付近のタイミングで与えられるクロックパルス14によ
ってプログラマブル・デバイダ−66とカウンター67
はリセットされろ。またクロックパルス12がAND回
路65に入力されろためにそのパルス幅に応じた間v?
c渡ってAND回路65がON状態となり、この間に渡
ってリング発振器64かもの発振出力はAND回路65
を介してプログラマブル・デバイダ−66に入力され−
さらに該デバイダ−66からの分周出力がカウンター6
7に入切されろ二とになる。なおプログラマブル・デバ
イダ−66の分周比は、零点調整ri’l nflブロ
ック40からの分周比制御信号eによって決定されろよ
うに構成されているが、これは水圧が加えられない地上
等における水深表示領が零となるように割、卸するため
であり、その具体的構成については本発明とは直接的に
関係がないために、説明を省略するーさらに前記パルス
I’+、9’tの立下り付近のタイミングで与えられろ
ラッチタイミング制御即用のクロックパルスゲ、がラッ
チ回路68のラッチ制御信号入力端子38aに入力され
ろと、カウンター37の計数内容が?ノチ回路68にラ
ッチされろ。このラッチされた内容は、コンデンサー9
の6量1直C1すなわちコンデンサー9に加えられる圧
力に応じて変化するデジタル直でちることは明らかでb
り一水深演算ブロック69は、上記のラッチされたデジ
タル直に基づいて水深を演算し、水深演算出力bとして
表示刊1卸回路27に入力する。First is the mode selection switch S. When the mode selection circuit 60 is set to the LLH state and the diving mode is selected by the operation, the AND circuit 63 is turned on by the diving mode selection signal d at the H level and becomes the target. Therefore, in this state, when the clock pulse ll for sampling is input from the clock signal forming circuit 24, the NAND circuit 43 is in the ON state for a period corresponding to the pulse width, and the C-■10 S IJ ring is turned on. The oscillator 64 performs an oscillation operation, and on the other hand, the programmable divider 66 and counter 67 are activated by the clock pulse 14 given at a timing near the rising edge of the pulse φ1.
be reset. Also, since the clock pulse 12 is input to the AND circuit 65, the period v? according to the pulse width thereof is input.
During this period, the AND circuit 65 is turned on, and during this period, the oscillation output of the ring oscillator 64 is output to the AND circuit 65.
is input to the programmable divider 66 via
Furthermore, the divided output from the divider 66 is outputted to the counter 6.
If it is cut off at 7, it will be 2. Note that the frequency division ratio of the programmable divider 66 is configured to be determined by the frequency division ratio control signal e from the zero point adjustment ri'l nfl block 40, but this is This is to divide and distribute the water depth display area to zero, and its specific configuration is not directly related to the present invention, so its explanation will be omitted. Furthermore, the pulses I'+, 9' The count contents of the counter 37 indicate that a clock pulse immediately used for latch timing control, which is given at a timing near the falling edge of t, is input to the latch control signal input terminal 38a of the latch circuit 68. Be latched by the notch circuit 68. This latched content is capacitor 9
It is clear that the 6 quantity 1 direct C1, that is, the digital direct current that changes depending on the pressure applied to the capacitor 9, b
The water depth calculation block 69 calculates the water depth based on the latched digital signal, and inputs it to the display 1 output circuit 27 as a water depth calculation output b.
この結果、、液晶表示装置1の付加機i目粗表示部1b
には水深が表示されろことb(なり、この水深の表示値
は欠のラッチタイミング制++fp用のクロックパルス
望、が与えられるまでは保持される。また水深演算ブロ
ック69で水深層が所定以上の實に至ったことが検出さ
れたときには−Hレベルの簀告信号aが出力されて発光
ダイオードブロック26とブザー駆動回路22に入力さ
れ、発光ダイオード6とブザー6が危険、楡告の動作を
行なうこと・になるが、このg告動作のための警告信号
aも、欠のクロックパルスゲ、が与えられるまでは保持
されろ。なお水圧検出装−25が水圧を検出するサンプ
リング動作の周期、すなわちC’−MO8IJング発振
器64にサンプリング動作を行なわせるためのクロック
パルスク、の周期Tは、必4vtc応じて決定してよい
が、逗がすぎる場合には哨費亀流が増/JOし、長すぎ
ろ場合には必要なデータを得るのにcF間かがかりすぎ
ろことになるために、ダイパー用腕侍計の場合で0.5
〜10秒程度が適当となる。As a result, the additional machine i coarse display section 1b of the liquid crystal display device 1
The water depth is displayed on the display (b), and this water depth display value is held until the missing latch timing system ++ clock pulse for fp is given. Also, when the water depth is greater than a predetermined value in the water depth calculation block 69, When it is detected that this has occurred, a -H level warning signal a is output and input to the light emitting diode block 26 and the buzzer drive circuit 22, and the light emitting diode 6 and buzzer 6 activate the danger/warning operation. However, the warning signal a for this g alarm operation must also be held until the missing clock pulse is given.The period of the sampling operation in which the water pressure detection device 25 detects the water pressure, In other words, the period T of the clock pulse for causing the C'-MO8IJing oscillator 64 to perform the sampling operation may be determined according to the 4vtc, but if the period is too long, the clock current may increase/JO. If it is too long, it will take too long cF to obtain the necessary data, so in the case of a dial meter, it is 0.5
~10 seconds is appropriate.
次に第6図および第7図は、それぞれ水圧噴出用素子の
収容部の池の実施例を示す断面図である、ただし第6図
および第7図において、第2図と同一番号は同一要素を
示すものである。Next, FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views showing embodiments of the reservoir of the housing part of the hydraulic ejection element, respectively. However, in FIGS. 6 and 7, the same numbers as in FIG. 2 are the same elements. This shows that.
第5図においては、水圧検出用素子となるコンデンサー
69は、導電性の金属薄板より成るダイヤフラム61の
中央乎、但部に相当する第1の電極61aと、絶縁板8
a上に形成された第2の電極62と、第1および第2の
電極61a、62間の液体あるいは気体の誘電体66よ
り構成されている。すなわち水圧がダイヤフラム61に
加えられろと、それに応じてダイヤフラム61が変位す
るために、絶縁板8a上に設けられた固定型の(変位し
ない)第2の電暖62とダイヤフラム61の中央部の亀
1の電極61aとの間の間隙および前記誘電体63の密
度が変化し、その結果、コンデンサー69の容量値が変
化するというわけである、なおダイヤフラム61の外周
部j・ま、金属製の保持部、fオ8の段部に溶接等によ
り気密的にm1着されて、ダイヤフラム61と保持部材
8により密閉空間65を形成しており、該密閉空間65
内に上述の誘電体66が封入されている。In FIG. 5, a capacitor 69 serving as a water pressure detection element has a first electrode 61a corresponding to the center of a diaphragm 61 made of a thin conductive metal plate, and an insulating plate 8.
It is composed of a second electrode 62 formed on the upper surface of the electrode 61a, and a dielectric material 66 of liquid or gas between the first and second electrodes 61a and 62. That is, when water pressure is applied to the diaphragm 61, the diaphragm 61 is displaced accordingly, so that the fixed (non-displaceable) second electric heater 62 provided on the insulating plate 8a and the central part of the diaphragm 61 are connected to each other. The gap between the turtle 1 and the electrode 61a and the density of the dielectric 63 change, and as a result, the capacitance value of the capacitor 69 changes. The holding part is airtightly attached to the stepped part of the f-o 8 by welding or the like, and a sealed space 65 is formed by the diaphragm 61 and the holding member 8.
The above-mentioned dielectric material 66 is sealed inside.
一方、第7図においては、水圧検出用素子となるコンデ
ンサー79は、いわゆるリードフレーム方式で形成され
た第1の電極71と第2の電極72、および該両電極間
の弾性誘電体76より構成されており、また保持部材8
0段邪知溶接、接着等により気密的に固着されたダイヤ
フラム74と保持部材8とで形成された密閉空間75に
は、絶縁性の液体または気体が封入されているーすなわ
ち前述の第2図や第6図の実施例では、水圧検出用素子
であるコンデンサーに水圧が直接に加えられろ構成とな
っているのに対して、本実強例では水圧はコンデンサー
79に間接的に加えられるように構成されている。従っ
て本実施例では、まず水圧によってダイヤフラム74が
変位すると、その請来として前記密閉空間75内の液体
または気体の圧力も変化するために、この圧力の変化に
応じて弾性誘電体76も圧縮されて、第1、第2の電f
li!、71.72間の距離も縮められろことから、コ
ンデンサー79の容量の変化も引き起こされるというわ
けである。なお第6図および第7図の実施例に関しても
、最初に示された実施例の場合と同様に、検出用素子で
あるコンデンサーをCR型発振の充放電容量とするC−
MO8IJング発振器の出力に基づいて、圧力値なデジ
タル値に変換すればよいことは明らかである。On the other hand, in FIG. 7, a capacitor 79 serving as a water pressure detection element is composed of a first electrode 71 and a second electrode 72 formed by a so-called lead frame method, and an elastic dielectric material 76 between the two electrodes. and the holding member 8
An insulating liquid or gas is sealed in a sealed space 75 formed by a diaphragm 74 and a holding member 8, which are airtightly fixed by zero-stage welding, adhesive, etc., as shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 6, water pressure is applied directly to the condenser, which is a water pressure detection element, whereas in this practical example, water pressure is applied indirectly to the condenser 79. It is configured. Therefore, in this embodiment, when the diaphragm 74 is displaced by water pressure, the pressure of the liquid or gas in the sealed space 75 also changes, and the elastic dielectric 76 is also compressed in accordance with this change in pressure. , the first and second electric currents f
li! , 71, 72 must also be shortened, which also causes a change in the capacitance of the capacitor 79. Regarding the embodiments shown in FIGS. 6 and 7, as in the case of the first embodiment, the capacitor serving as the detection element is a C-type oscillation charge/discharge capacitor.
It is clear that the output of the MO8IJ oscillator can be converted into a digital value such as a pressure value.
以上に述べたように本発明によれば、圧力・容量変換特
性を有する圧力検出用素子を、CR型発振における充放
電容量とするC−MO3IJング発振器を利用して、圧
力をデジタル値に変換するように構成しているために、
従来の叩くの複雑で消費電流の大きなブリッジ回路やA
/Dコンバータ回路等を用いろことな、く、低消費電流
で小型の圧力検出装置が実現されろことになり、例えば
水深計を装備したダイパー用腕時計等のような水深計付
きのダイ;く一用小型携帯機器を提供することも可能と
なる。As described above, according to the present invention, pressure is converted into a digital value by using a C-MO3IJ oscillator in which a pressure detection element having pressure/capacitance conversion characteristics is used as a charge/discharge capacity in CR type oscillation. Because it is configured to
Conventional hammering is complicated and consumes a large amount of current using bridge circuits and A.
By using a /D converter circuit, etc., it is possible to realize a compact pressure detection device with low current consumption. It also becomes possible to provide a small portable device for one use.
なお圧力の変化に対するC−MO8IJング発振器の発
振周波数の変化がリニーアーでない場合に、最終的に圧
力をデジタル値で得たいとぎには、例えば第4区におけ
ろ水深演算ブロック69内等で最初にリニアーな関係に
概略的に補正した値を得てから、水深値に演算する等の
手段を用いろことが可能である。In addition, if the change in the oscillation frequency of the C-MO8IJ oscillator with respect to the change in pressure is not linear, and if you want to finally obtain the pressure as a digital value, for example, in the 4th section, first in the water depth calculation block 69, etc. It is possible to use means such as obtaining a value roughly corrected to a linear relationship and then calculating the water depth value.
また本発明は、水圧検出装置の池、気圧、接触圧等、圧
カ一般の検出装置において適用可能である。またC−M
O3!Jング発振器の充放電容量値を調節したい場合に
は、検出用素子に対して−A整雨のg量を、必要に応じ
て直列あるいは並列接続してもよいことは明らかで・あ
る。Further, the present invention is applicable to general pressure detection devices such as water pressure detection devices, atmospheric pressure, contact pressure, etc. Also C-M
O3! It is clear that when it is desired to adjust the charging/discharging capacity value of the J-ring oscillator, the g amount of -A rain adjustment may be connected in series or in parallel to the detection element as required.
さらには本発明の1実施例としてC−MO8!Jング発
玉器の構成要素である帰還抵抗も、いわゆる半導体圧力
センサーや感圧導電ゴム等の圧力・抵抗変臭特注を有す
る圧力噴出用素子として、圧力の変化((応じて充放電
容量と帰還抵抗σ)両方が変化するように構成すること
も可能であり、その場合には、例えば両方の検出特性の
相乗効果により、検出感度や検出端j隻を上げたりする
ことも可能である。Furthermore, as an embodiment of the present invention, C-MO8! The feedback resistor, which is a component of the J-gun ball generator, is also used as a pressure ejection element that has custom-made pressure/resistance odor changes such as so-called semiconductor pressure sensors and pressure-sensitive conductive rubber. It is also possible to configure so that both resistances σ) change, and in that case, it is also possible to increase the detection sensitivity and the number of detection ends, for example, due to the synergistic effect of both detection characteristics.
以北のクロ<本発明は、小型の亀子機器内に装置茄する
ことができろ水圧検出装置や、持ち運びOT能な計測用
機器等に装備することが可能な圧力検出装備等−小型で
しかも低消費エネルギー型の圧力検出装置を実現すると
いう多大の効果を有するものである。The present invention is a water pressure detection device that can be installed in a small Kameko device, a pressure detection device that can be installed in a portable OT measurement device, etc. This has the great effect of realizing a low energy consumption type pressure detection device.
第1図〜第5図は、本発明の一実施例によるダイパー用
電子腕時計を示す図で、第1図は時計の外観を示す平面
図、第2図はその水圧検出用素子の収容部を示す断面図
、第3図は時計の1司路構成を概略的に示すブロック線
図、第4図はその水圧検出装置を示す回路図、第5図は
水圧検出装置のためのクロック信号のメイムチャート図
、第6図および第7図は、水圧検出用素子の収容部の他
の実施例を示す断面図。、
1−・・・・液晶表示装置 1a・・−・・時刻表示部
1b・・・・・・付加機能用表示部 2・・・・・ケー
ス4・・−・・水圧検出用素子の収容部
9.6q−7q・・・・・コンデンサー16−・−・−
・水晶発振回路 17・・・・分周回路18・・・・・
時刻系カウンター
24・・・・・・クロック信号形成回路25−・・・・
・水圧検出装置 27・・・・表示側倒回路60・・・
・・・モード選択回路
34・・・・・・C−IVIO’slJング発振器36
・・・・・・プログラマブル・デバイダ−67・・・カ
ウンター 68・・・・・ラッチ回路39・・・・水深
演算ブロック
40 ・・・零点A整制御卸ブロック、6\1a、71
.91・・・・第1の電極62.72.92・・・・・
第2の電極73.96・・・・・弾性誘電体
特許出願人 ンチズン時計株式会社
第1図
1q
第2図
第3図
第5図
第61
第7図1 to 5 are diagrams showing an electronic wrist watch for dialers according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view showing the external appearance of the watch, and FIG. 3 is a block diagram schematically showing the configuration of one circuit of the watch, FIG. 4 is a circuit diagram showing the water pressure detection device, and FIG. 5 is a main clock signal for the water pressure detection device. The chart diagram, FIG. 6, and FIG. 7 are cross-sectional views showing other embodiments of the accommodating portion of the water pressure detection element. , 1-...Liquid crystal display device 1a...Time display section 1b...Additional function display section 2...Case 4...Accommodation of water pressure detection element Part 9.6q-7q...Capacitor 16--...-
・Crystal oscillation circuit 17... Frequency divider circuit 18...
Time system counter 24...Clock signal forming circuit 25-...
・Water pressure detection device 27...Display side tilt circuit 60...
...Mode selection circuit 34...C-IVIO'slJing oscillator 36
...Programmable divider 67...Counter 68...Latch circuit 39...Water depth calculation block 40...Zero point A adjustment control wholesale block, 6\1a, 71
.. 91...First electrode 62.72.92...
Second electrode 73.96...Elastic dielectric patent applicant Ntizen Watch Co., Ltd. Fig. 1 1q Fig. 2 Fig. 3 Fig. 5 Fig. 61 Fig. 7
Claims (3)
用素子を有し一該検出用素子による検出結果をデジタル
値のデータに変換して出力するための変換回路を備えて
成る圧力検出装置において、前記検出用素子は加えられ
ろ圧力に応じて容量値の変化する圧力・容量変換特性を
有するコンデンサーより成り、前記変換回路′7マ前記
検出用素子をCR型全発振おけろ充放電容量とするC−
MO8’Jング発振器を少なくとも含んでいろことを特
徴とする圧力検出装置。(1) Pressure detection comprising a detection element for directly or indirectly detecting pressure, and a conversion circuit for converting the detection result by the detection element into digital value data and outputting it. In the device, the detection element is composed of a capacitor having a pressure/capacitance conversion characteristic in which the capacitance value changes depending on the applied pressure, and the conversion circuit '7 is configured to charge and discharge the detection element in a CR type full oscillation. Capacity C-
A pressure sensing device comprising at least an MO8'Jing oscillator.
設して成るコンデンサーであることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の圧力検出装置。(2) The pressure detection device according to claim 1, wherein the detection element is a capacitor having an elastic dielectric between electrodes.
極と一該第1の電極と対向する固定型の第2の電極とを
含むコンデンサーより成ることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の圧力検出装置。(3) Claims characterized in that the detection element comprises a capacitor including a first electrode that is displaced when receiving pressure and a fixed second electrode that faces the first electrode. The pressure detection device according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9379982A JPS58210534A (en) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | Pressure detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9379982A JPS58210534A (en) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | Pressure detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58210534A true JPS58210534A (en) | 1983-12-07 |
Family
ID=14092460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9379982A Pending JPS58210534A (en) | 1982-06-01 | 1982-06-01 | Pressure detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58210534A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6263812A (en) * | 1985-07-26 | 1987-03-20 | ザ ギヤレツト コ−ポレ−シヨン | Pressure detector |
| EP1043577A1 (en) * | 1998-03-13 | 2000-10-11 | Tien-Tsai Huang | Tire pressure indicator including pressure gauges that have a self-generating power capability |
| JP2007502433A (en) * | 2003-05-16 | 2007-02-08 | エム ケー エス インストルメンツ インコーポレーテッド | Contaminant deposition control baffle with capacitive differential pressure transducer |
| JP2011519042A (en) * | 2008-04-29 | 2011-06-30 | ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド | pressure sensor |
Citations (4)
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| JPS5717830A (en) * | 1980-05-22 | 1982-01-29 | Siemens Ag | Semiconductor pressure sensor |
-
1982
- 1982-06-01 JP JP9379982A patent/JPS58210534A/en active Pending
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