JPS5845531A - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
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- JPS5845531A JPS5845531A JP14375481A JP14375481A JPS5845531A JP S5845531 A JPS5845531 A JP S5845531A JP 14375481 A JP14375481 A JP 14375481A JP 14375481 A JP14375481 A JP 14375481A JP S5845531 A JPS5845531 A JP S5845531A
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- diaphragm
- vibrating membrane
- displacement
- pressure sensor
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
- G01L9/0016—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a diaphragm
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、７つの被測定流体の圧力もしくは一つの異
なる被測定流体の圧力の差（差圧）を周波数で取出す周
波数発信形圧力センナに関するものである。
なる被測定流体の圧力の差（差圧）を周波数で取出す周
波数発信形圧力センナに関するものである。
従来、水晶等の振動子に圧力を加えることによって振動
子の共振周波数が変化することを利用した振動式圧力セ
ンサが種々開発されている。
子の共振周波数が変化することを利用した振動式圧力セ
ンサが種々開発されている。
しかしながら、この種の従来における圧力センサは構造
が複雑となるばか）でなく、圧力変化に対する共振周波
数特性が直線性とならず、また圧力の比較や絶対圧力の
測定も可能な多機能を有していない郷の難点があった。
が複雑となるばか）でなく、圧力変化に対する共振周波
数特性が直線性とならず、また圧力の比較や絶対圧力の
測定も可能な多機能を有していない郷の難点があった。
そこで、本発明者は、前述し九従来の圧力センナの問題
点を克服すると共にその適用範囲を拡大し得る圧力セン
ナを得るべく種々検討を重ねた結果、圧力検出ダイア７
２ムの一側面に永久磁石を固定し、？−Ｑ永久磁石と対
向してその磁力により変位する強磁性体からなる振動膜
を配置し、しか奄この振動膜を所要の手段で１励振動さ
せておくことによｐ、前記圧力検出ダイアフラムに作用
する圧力に対してダイア７２ムが比例的に変位すると共
に永久磁石が変位して振動膜に対する磁力作用が変化す
ることから、振動膜が変位してその固有振動数が変化し
、この固有振動数の変化を圧力の変化として比例的に取
出すことができる圧力センナの開発に成功し九。
点を克服すると共にその適用範囲を拡大し得る圧力セン
ナを得るべく種々検討を重ねた結果、圧力検出ダイア７
２ムの一側面に永久磁石を固定し、？−Ｑ永久磁石と対
向してその磁力により変位する強磁性体からなる振動膜
を配置し、しか奄この振動膜を所要の手段で１励振動さ
せておくことによｐ、前記圧力検出ダイアフラムに作用
する圧力に対してダイア７２ムが比例的に変位すると共
に永久磁石が変位して振動膜に対する磁力作用が変化す
ることから、振動膜が変位してその固有振動数が変化し
、この固有振動数の変化を圧力の変化として比例的に取
出すことができる圧力センナの開発に成功し九。
従って、本発明の目的は、圧力に感応して変動するアナ
ログ量からなる変位を、電圧−周波数変換器等の電子回
路技術的手段に依らず、直接周波数変化として適正に取
出すことができる圧力センナを提供するにある。
ログ量からなる変位を、電圧−周波数変換器等の電子回
路技術的手段に依らず、直接周波数変化として適正に取
出すことができる圧力センナを提供するにある。
前記の目的を達成するため、本発明においては、検出圧
力が作用する圧力検出ダイア７２ムと、このダイアフラ
ムの他側面中央部に固着した永久磁石と、永久磁石と対
向配置されその磁力によシ初期変位を与えられる振動膜
と、この振動膜にその変位によシ定まる固有振動を与え
る励振手段とを備え、圧力検出ダイアフラムの圧力に比
例する変位に基づき振動膜を変位させると共に振動膜の
変位をその固有振動数変化として比例的に取出すよう構
成することｔ−特Ｗとする。
力が作用する圧力検出ダイア７２ムと、このダイアフラ
ムの他側面中央部に固着した永久磁石と、永久磁石と対
向配置されその磁力によシ初期変位を与えられる振動膜
と、この振動膜にその変位によシ定まる固有振動を与え
る励振手段とを備え、圧力検出ダイアフラムの圧力に比
例する変位に基づき振動膜を変位させると共に振動膜の
変位をその固有振動数変化として比例的に取出すよう構
成することｔ−特Ｗとする。
前記の圧力センサにおいて、振動膜は強磁性体の平板で
構成すれに好適である。
構成すれに好適である。
また、振動膜の励振手段は、静電力、圧電物質もしくは
電磁力を利用することができる。
電磁力を利用することができる。
さらに、振動膜を真空基準室内に配設することによル絶
対圧力の測定が可能となる。
対圧力の測定が可能となる。
さらに、本発明においては、前記構成からなる圧力検出
ダイアフラム、永久磁石、振動膜および励振手段からな
る圧力センナを対称的に二つ設け、振動膜を所定圧力の
基準室内に保持することにより、各圧力検出ダイア７ツ
ムに作用する異表った二つの圧力の差圧を振動膜の固有
振動数変化として取出す仁とができる差圧力センサを提
供することができる。
ダイアフラム、永久磁石、振動膜および励振手段からな
る圧力センナを対称的に二つ設け、振動膜を所定圧力の
基準室内に保持することにより、各圧力検出ダイア７ツ
ムに作用する異表った二つの圧力の差圧を振動膜の固有
振動数変化として取出す仁とができる差圧力センサを提
供することができる。
次に１本発明に係る圧力センサの実施例につき、添付図
面を参照しながら以下詳細に説明する。
面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１Ｉ５！ｌｌ紘、本発明圧力センナの原理図であり。
８２図は本発明圧力センナの一実施例を示す断面図であ
る。すなわち、＃ＩＩ図および第２図において、参照符
号ｉｏは検出ダイア７２ムを示し、この検出ダイア７５
）五線、外周部をケースノコに固定し、−側面を外部圧
力作用面とし、他側面に基準ｉｉ／ｌを両膜する。ｔた
、検出ダイア７２４１０の他ＩＩＴｒＪ中心部には、永
久磁石／ｌを配置し、永久磁石／ぶに設けた中央突起部
／ｒが検出ダイア７２ム１０に接合されている。基準ｉ
ｉ／４’ｔＣａ、前記永久磁石／４の下方に、例えば強
磁性体の平板で構成した振動膜λθを配設する。この場
合、振動ｌｌＦ、２０は検出ダイア７２ム１０と平行に
ケースｌコに固定する。
る。すなわち、＃ＩＩ図および第２図において、参照符
号ｉｏは検出ダイア７２ムを示し、この検出ダイア７５
）五線、外周部をケースノコに固定し、−側面を外部圧
力作用面とし、他側面に基準ｉｉ／ｌを両膜する。ｔた
、検出ダイア７２４１０の他ＩＩＴｒＪ中心部には、永
久磁石／ｌを配置し、永久磁石／ぶに設けた中央突起部
／ｒが検出ダイア７２ム１０に接合されている。基準ｉ
ｉ／４’ｔＣａ、前記永久磁石／４の下方に、例えば強
磁性体の平板で構成した振動膜λθを配設する。この場
合、振動ｌｌＦ、２０は検出ダイア７２ム１０と平行に
ケースｌコに固定する。
以上が本発明圧力センナの基本構成であル、振動ｊ［Ｊ
）を適宜の手段で励振することによシ、検出ダイアフラ
ム１０の圧力変化で永久出面／、４の磁力による振動膜
コ０の固有振動数が変化し、この固有振動数の変化を周
波数信号として取出すことによシ容易に圧力Ｐ＜２）Ｉ
ＩＩＪ定を行うことができるものである。
）を適宜の手段で励振することによシ、検出ダイアフラ
ム１０の圧力変化で永久出面／、４の磁力による振動膜
コ０の固有振動数が変化し、この固有振動数の変化を周
波数信号として取出すことによシ容易に圧力Ｐ＜２）Ｉ
ＩＩＪ定を行うことができるものである。
しかるに、本実施例においては、前記振動膜コＯの励振
手段並びに外部への信号取出し手段として、次のように
構成している。すなわち、第２図に示すように、基準室
／Ｆの底＠ＩＩＣ絶縁体ココを配置し、この絶縁体−２
２の上面に振動膜コ０と対向させて一対の電極２４４．
２６（励振電極−ダ、検出電極コｔ）を設け、これらの
電極、２ダ、コｔから導出されるリード線コｔ。
手段並びに外部への信号取出し手段として、次のように
構成している。すなわち、第２図に示すように、基準室
／Ｆの底＠ＩＩＣ絶縁体ココを配置し、この絶縁体−２
２の上面に振動膜コ０と対向させて一対の電極２４４．
２６（励振電極−ダ、検出電極コｔ）を設け、これらの
電極、２ダ、コｔから導出されるリード線コｔ。
３０を、それぞれケースｌコにハーメチックシール３コ
、３グを施して外部へ取出している。
、３グを施して外部へ取出している。
なお、第一図において、参照符号３ｔは基準室／グと外
部とを連通ずるためのケース／コに穿設した通孔であシ
、また３ｔ□□癲振動膜−２０の一部に穿設し九通孔で
ある。
部とを連通ずるためのケース／コに穿設した通孔であシ
、また３ｔ□□癲振動膜−２０の一部に穿設し九通孔で
ある。
次に、このように構成し九本実施例における圧力センナ
の動作につき説明する。
の動作につき説明する。
まず、振動膜−２０は、初期状態において、第３図に示
すように、磁石ｌ乙の磁力作用によって与えられる中央
変位をω。とする。この時、振動膜、２０は、励振電極
λ参による静電力によって励振され、固有振動数ｆ０を
保持する。また、この振動膜−〇の固有振動数ｆ０は、
検出電極−２乙で検出される。この振動膜コＯＯ固有振
動数ｆ０は、次式で示される。
すように、磁石ｌ乙の磁力作用によって与えられる中央
変位をω。とする。この時、振動膜、２０は、励振電極
λ参による静電力によって励振され、固有振動数ｆ０を
保持する。また、この振動膜−〇の固有振動数ｆ０は、
検出電極−２乙で検出される。この振動膜コＯＯ固有振
動数ｆ０は、次式で示される。
但し、Ｅ＝振動膜コＱのヤング率
ρ冨振動膜−〇の比重
シ冨振動膜コＯのポアソン比
ｈ！振動膜λＯの膜圧
１１１１１
島８振動膜−〇の中径
ω３振動膜−〇の変位
一方、磁石１４の引力ｒは、磁石１４と振動膜コＯとの
隙間ｇに比較して、検出ダイア７２ム１０の変位Ｓが比
較的小さい場合は２次のようになる。
隙間ｇに比較して、検出ダイア７２ム１０の変位Ｓが比
較的小さい場合は２次のようになる。
Ｆ！−ｉｋ ＠ｓ ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・ （２）（／ ＞ Ｓ／ｇ ） これに対し、振動膜λＯの変位ωは５次式で与えられる
。
・・・・・・・・・・・ （２）（／ ＞ Ｓ／ｇ ） これに対し、振動膜λＯの変位ωは５次式で与えられる
。
ω＝ｋｔ・Ｆ
＝に墨・Ｓ
＝に＠Ｐ ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（３）但し、ｋ２〜に４：定 数 Ｐ：入力圧力 今、振動膜、２０の膜厚りに比し、膜変位ωが充分大き
ければ、前記式（１）における条件は次の ′通りとな
る。
・・・・・（３）但し、ｋ２〜に４：定 数 Ｐ：入力圧力 今、振動膜、２０の膜厚りに比し、膜変位ωが充分大き
ければ、前記式（１）における条件は次の ′通りとな
る。
ω２
／ ＜ （０，７＋０．にシー０．コシ２）−・・・・
・・・・・ （４）２ 従って、前記式（４）の条件により、式（１）は次のよ
うに変形される。
・・・・・ （４）２ 従って、前記式（４）の条件により、式（１）は次のよ
うに変形される。
ω
＝ｆｏ。（／＋−） ・・・・・・・・・・・・・
・・（５）ω０ 但し、ω。：振動膜２０の初期変位 さらに、前記式（５）を変形すれば。
・・（５）ω０ 但し、ω。：振動膜２０の初期変位 さらに、前記式（５）を変形すれば。
ＩＯ”” ’Ｏｎ＋Δｆ ・・・・・・・・・・
・・・・・ （６）とな夛、これから次の関係が求めら
れる。
・・・・・ （６）とな夛、これから次の関係が求めら
れる。
前記式（３）の条件から、上記式（７）を変形すれば、
次のようになる。
次のようになる。
４
Δｆ＝−・ｆｏ。ΦＰ ・・・・・・・・・・・・
・・・（８）ω０ 以上の関係から１周波数変化Δｆは、圧力変化Ｐに比例
することが理解できる。従って、本発明によれば１周波
数変化４ｆを基本周波数ｆ、ｒｌに対してω／ω。のオ
ーダで変化させることができ、極めて大きな周波数変化
（ｉｏ％〜ｊＯ％）が得られる。
・・・（８）ω０ 以上の関係から１周波数変化Δｆは、圧力変化Ｐに比例
することが理解できる。従って、本発明によれば１周波
数変化４ｆを基本周波数ｆ、ｒｌに対してω／ω。のオ
ーダで変化させることができ、極めて大きな周波数変化
（ｉｏ％〜ｊＯ％）が得られる。
前述したように、本発明に係る圧力センサは優れた周波
数特性を有するものであるが、その他本実施例における
圧力センサによシ得られる効果を列挙すれば次の通９で
ある。
数特性を有するものであるが、その他本実施例における
圧力センサによシ得られる効果を列挙すれば次の通９で
ある。
（１） 検出ダイアフラムの膜厚ｂ、外径寸法ａのみ
を変えることによシ任意の圧力測定が可能である。
を変えることによシ任意の圧力測定が可能である。
（２）検出ダイアフラムの材質を適当に選択することに
より、腐蝕性の流体圧力の測写も可能である。この場合
振動膜やその他の構成には全く変更を要しない。
より、腐蝕性の流体圧力の測写も可能である。この場合
振動膜やその他の構成には全く変更を要しない。
（３）従来の圧力センナでは測定困難であった水勢の比
重の大きな液体の圧力測定が可能である。
重の大きな液体の圧力測定が可能である。
（４） ケースの通孔を閉塞して真空基準室を形成す
ることによシ、絶対圧力の測定も可能でおる。ま九、真
空条件下の振動膜は、その機械的Ｑが高くなるので好適
である。
ることによシ、絶対圧力の測定も可能でおる。ま九、真
空条件下の振動膜は、その機械的Ｑが高くなるので好適
である。
（５）本発明圧力センナは１周波数変化が圧力に対し適
正に比例するので、高精度の圧力測定が可能である。
正に比例するので、高精度の圧力測定が可能である。
（６） 振動膜の励振手段として、静電力を利用する
以外に、圧電物質や電磁力を適宜利用することができる
。
以外に、圧電物質や電磁力を適宜利用することができる
。
（７）振動膜の励振手段として、静電力等を利用する場
合に娘、その動作に必要な電力は数百μＷ程度であり、
消費電力が極めて小さい。
合に娘、その動作に必要な電力は数百μＷ程度であり、
消費電力が極めて小さい。
（８）その他、本発明圧力センナは、安定性および再現
性に優れておシ、また２周波数発信のためにコンピュー
タ勢のディジタル機器との整合性がよいため、高精度の
圧力測定器を容易に製作することができる。
性に優れておシ、また２周波数発信のためにコンピュー
タ勢のディジタル機器との整合性がよいため、高精度の
圧力測定器を容易に製作することができる。
ＷＪ弘図は本発明による圧力センサの他の実施例の断面
図である。この第参図の実施例は、第３図の実施例に比
較して、検出電極２乙の配置個所が異なっているだけで
ある。すなわち、第３図の実施例においては、振動膜コ
０に対して励振電極−≠および検出電極２ｔは同じ側に
配置されている。一方、第参図の実施例においては、検
出電極−３は振動膜−〇を挾んで励振電極λダと反対側
に配置されている。この場合。
図である。この第参図の実施例は、第３図の実施例に比
較して、検出電極２乙の配置個所が異なっているだけで
ある。すなわち、第３図の実施例においては、振動膜コ
０に対して励振電極−≠および検出電極２ｔは同じ側に
配置されている。一方、第参図の実施例においては、検
出電極−３は振動膜−〇を挾んで励振電極λダと反対側
に配置されている。この場合。
この検出電極コロは環状絶縁体２３の一方の面に形成さ
れ、この環状絶縁体λ３はケースノコの内壁に固定され
ている。動作は第３図の実施例と同じである。
れ、この環状絶縁体λ３はケースノコの内壁に固定され
ている。動作は第３図の実施例と同じである。
第！図は８８４１図の実施例に適用可能である駆動回路
の一例である。励振電極λ≠には、コンデンサＣ２およ
びリード線−ｔを介して発振器０８Ｃから励振電圧が印
加される。検出電極コｔはリード線ＪＯおよびコンデン
サｃ、 を介して出力端子に接続され、振動Ｊｌ［−２
０の周波数変化ｉｔが取出される。なお％ Ｌｊ ｌ
Ｌ２はチョークコイル、ｖ８は直流電源である。
の一例である。励振電極λ≠には、コンデンサＣ２およ
びリード線−ｔを介して発振器０８Ｃから励振電圧が印
加される。検出電極コｔはリード線ＪＯおよびコンデン
サｃ、 を介して出力端子に接続され、振動Ｊｌ［−２
０の周波数変化ｉｔが取出される。なお％ Ｌｊ ｌ
Ｌ２はチョークコイル、ｖ８は直流電源である。
以上の実施例においては、単一の圧力を測定する圧力セ
ンナの基本構成を示したが１本発明圧力センナは、その
構成並びに特性上の特徴から、二つの圧力に対しその差
圧に比例した信号を取出す差圧力センナとしても好適に
実施することができる。
ンナの基本構成を示したが１本発明圧力センナは、その
構成並びに特性上の特徴から、二つの圧力に対しその差
圧に比例した信号を取出す差圧力センナとしても好適に
実施することができる。
第６図は、この差圧力センナの実施例を示すものである
。すなわち１本実施例においては。
。すなわち１本実施例においては。
第２図に示す実施例と比較して、ケースノコに中心隔ｍ
弘０を設け、この隔壁ａＯを軸対称にして左右にそれぞ
れ第２図に示す圧力センサと同様の構成を施したもので
ある。従って、第２図に示す構成部分と同一の構成部に
ついては、同一の参照符号を付して、その詳細な説明を
省略する。なお１本実施例においては、各電極−≠、−
２ｔから導出されるリード＠ｉＦ、３０を共通のハーメ
チックシールＪＪを介してケース／Ｊから取出した点が
構成上若干相違している。また、隔壁ｐｏの一部に通孔
４Ｉ−２を穿設し。
弘０を設け、この隔壁ａＯを軸対称にして左右にそれぞ
れ第２図に示す圧力センサと同様の構成を施したもので
ある。従って、第２図に示す構成部分と同一の構成部に
ついては、同一の参照符号を付して、その詳細な説明を
省略する。なお１本実施例においては、各電極−≠、−
２ｔから導出されるリード＠ｉＦ、３０を共通のハーメ
チックシールＪＪを介してケース／Ｊから取出した点が
構成上若干相違している。また、隔壁ｐｏの一部に通孔
４Ｉ−２を穿設し。
基準室／４ｔは所定圧力Ｐａに保持されている。
前述した構成からなる差圧力センナにおいて。
各振動膜２０．２０の固有振動数をｔ、、ｒ、とし、各
検出ダイア７２ム１０，１０には左右から圧力ｐ、、ｐ
、が作用するものとする。この場合、前記実施例の式（
６）において、温度変化、経時変化による変化分子（Ｔ
、ｔ）を加えると１次式が求められる。
検出ダイア７２ム１０，１０には左右から圧力ｐ、、ｐ
、が作用するものとする。この場合、前記実施例の式（
６）において、温度変化、経時変化による変化分子（Ｔ
、ｔ）を加えると１次式が求められる。
このようにして得られた周波数ｆ、 、 ｆ、を遍宜建
キシング回路に導入し、ローパスフィルタを通過させる
ことによって差周波数が求められる。
キシング回路に導入し、ローパスフィルタを通過させる
ことによって差周波数が求められる。
今、簡単のために％各振動膜２０．−〇の物理定数、形
状寸法および定数に４．ω。を勢しくすれば、差周波数
ｉｆは１次式のようになる。
状寸法および定数に４．ω。を勢しくすれば、差周波数
ｉｆは１次式のようになる。
ノｆ＝：ｆ、−ｆ、＝ｆ、 −（Ｐ、−Ｐ、） ・・
・・・・・・・ α・ωＯ 前記式ａ・から明らかなように１差周波数Δｆ紘、圧力
差ｐ、−ｐ２に比例した信号であることが理解できる。
・・・・・・・ α・ωＯ 前記式ａ・から明らかなように１差周波数Δｆ紘、圧力
差ｐ、−ｐ２に比例した信号であることが理解できる。
このように構成される本発明に係る差圧カ七ンテは、前
述し九実施例の圧力センナと全く同様の優れた作用効果
を発揮し得ることは勿論である。特に、差圧力センサと
して構成し九場合の優れた点は次の通）である。
述し九実施例の圧力センナと全く同様の優れた作用効果
を発揮し得ることは勿論である。特に、差圧力センサと
して構成し九場合の優れた点は次の通）である。
（１） 二つの周波数差を検出することによ）、温度
変化や経時変化による永久磁石の引力の変化および温度
変化に伴う磁石と振動膜間の閏！ＩＩ・。の変化等の外
乱による周波数変動を無視することがで暑ゐ、すなわち
、これらの外乱による変動は、全て同相成分である丸め
。
変化や経時変化による永久磁石の引力の変化および温度
変化に伴う磁石と振動膜間の閏！ＩＩ・。の変化等の外
乱による周波数変動を無視することがで暑ゐ、すなわち
、これらの外乱による変動は、全て同相成分である丸め
。
二つの周波数差を得ることで相殺することができる。
（２）また、振動膜の圧力以外の変動成盆１例えばヤン
グ率の（温度）変化、膜力（張力）の変化勢紘、一対の
振動膜が同質材で形成されかつセンナの対称的構造から
、前記と同様に同相的可動成分となｈ相殺することがで
きる。
グ率の（温度）変化、膜力（張力）の変化勢紘、一対の
振動膜が同質材で形成されかつセンナの対称的構造から
、前記と同様に同相的可動成分となｈ相殺することがで
きる。
第７図は本発明による差圧力センサの他の実施例の断面
図である。この実施例は第参図の圧力センナの考えに基
づいた差圧力センナであハ従って第参図の圧力センナと
同様、検出電極コ４はそれぞれ振動膜−〇を挾んで励振
電極２参と対向して配置されている。
図である。この実施例は第参図の圧力センナの考えに基
づいた差圧力センナであハ従って第参図の圧力センナと
同様、検出電極コ４はそれぞれ振動膜−〇を挾んで励振
電極２参と対向して配置されている。
なお、上述した各実施例においては、励振電極は振動膜
を中心として永久磁石と反対側に配置されているが、永
久磁石と同じ側に配置してもよい、たとえば、第参図に
おいて、検出電極、２４の位置に励振電極を配置し、一
方励振電極コ参の位置に検出電極を配置するようにして
もよい。
を中心として永久磁石と反対側に配置されているが、永
久磁石と同じ側に配置してもよい、たとえば、第参図に
おいて、検出電極、２４の位置に励振電極を配置し、一
方励振電極コ参の位置に検出電極を配置するようにして
もよい。
前述した種々の実施例から明らかなように、本発明によ
れば、圧力に感応して変化するアナ四グ量からなる変位
を周波数−電圧変換器等の電子回路的手段に依ることな
く、直接周波数に変換して取シ出すことができ、従来の
圧力センナに比べて極めて多くの優れた利点を有してい
る。従って、その応用は極めて広範であり、前述し九圧
力ｔｉは差圧測定Ｋ［もず１例えば検出ダイア７２五Ｋ
［＊力を作用させることにより、力検出用としても応用
することができる。
れば、圧力に感応して変化するアナ四グ量からなる変位
を周波数−電圧変換器等の電子回路的手段に依ることな
く、直接周波数に変換して取シ出すことができ、従来の
圧力センナに比べて極めて多くの優れた利点を有してい
る。従って、その応用は極めて広範であり、前述し九圧
力ｔｉは差圧測定Ｋ［もず１例えば検出ダイア７２五Ｋ
［＊力を作用させることにより、力検出用としても応用
することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明し九が１本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。
第７図は本発明圧力センサの原理を示す基本構成の説明
図、第２図は本発明圧力センサの一実施例を示す断面図
、第３図は第１図に示すセンサの動作説明図、第参図は
本発明圧力センナの他の実施例を示す断面図、第３図は
本発明圧力センサに適用可能な駆動回路の一例を示す回
路図、第４図は本発明圧力センサの実施例を示す一面図
、第７図は本発明圧力センサの別の実施例を示す断面図
である。 １０・・・検出ダイア７２ム ムト・・ケースｔａ・
・・基準！１６・・・永久磁石 ／ｒ・・・中央突起部 −〇・・・振動膜ココ・・
・絶縁体 コｌ−４・・・電 極コｒ、３０・
・・リード線３ＪｓＪ＋・・・ハーメチックシール Ｊｔ・・・通 孔 ３ｔ・・・通 孔４ＩＯ・
・・隔 壁 ダコ・・・通 孔ＦＩＧ、ｌ
ｐ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ ２ Ｆｌ、Ｇ、６
図、第２図は本発明圧力センサの一実施例を示す断面図
、第３図は第１図に示すセンサの動作説明図、第参図は
本発明圧力センナの他の実施例を示す断面図、第３図は
本発明圧力センサに適用可能な駆動回路の一例を示す回
路図、第４図は本発明圧力センサの実施例を示す一面図
、第７図は本発明圧力センサの別の実施例を示す断面図
である。 １０・・・検出ダイア７２ム ムト・・ケースｔａ・
・・基準！１６・・・永久磁石 ／ｒ・・・中央突起部 −〇・・・振動膜ココ・・
・絶縁体 コｌ−４・・・電 極コｒ、３０・
・・リード線３ＪｓＪ＋・・・ハーメチックシール Ｊｔ・・・通 孔 ３ｔ・・・通 孔４ＩＯ・
・・隔 壁 ダコ・・・通 孔ＦＩＧ、ｌ
ｐ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ ２ Ｆｌ、Ｇ、６
Claims (7)
- （１）検出圧力が作用する圧力検出ダイアフラムと、こ
のダイア７ラムの他側面中央部に固着した永久磁石と、
永久磁石と対向配置されその磁力によシ初期変位を与え
られる振動膜と。 この振動膜にその変位により定まる固有振動を与える励
振手段とを備え、圧力検出ダイア７２ムの圧力に比例す
る変位に基づき振動膜を変位させると共に振動膜の変位
をその固有振動数変化として比例的に取出すよ５＃Ｉ成
することを特徴とする圧力センサ。 - （２） 特許請求の範囲第７項記載の圧力センサにお
いて、振動展線強磁性体の平板で構成してなる圧力セン
ナ。 - （３）特許請求の範８籐１項ま九は第一項記載の圧力セ
ンサにおいて、振動膜の励振手段は、静電力、圧電物質
もしくは電磁力を利用してなる圧力センナ。 - （４）特許請求の範囲篤１項乃至１ｓＪ項のいずれかに
記載の圧力センナにおいて、振動膜を真空基準室内に配
設してなる圧力センナ。 - （５）異なった圧力がそれぞれ作用する一対の圧力検出
ダイア７２＾と、これらのダイブックムの他側面中央部
にそれぞれ固着した永久磁石と、各永久磁石と対向配置
されその磁力によシ初期変位を与えられゐ振動膜と、各
振動膜にその変位によル定まる固有振動を与える励振手
段とをそれぞれ備え、各振動膜を所定圧力の基準室内に
保持し、各圧力検出ダイアフラムの圧力に比例する変位
に基づき振動膜をそれぞれ変位させると共に各振動膜の
変位を固有振動数変化としかつその差を比例的に堆出す
よう構成することを特徴とする差圧力センチ。 - （６） 特許請求の範ｍａｒ項記載の差圧力センチに
おいて、ＩＩ動属紘強磁性体の平板で構成してなる差圧
力センチ。 - （７）特許請求の範囲ｔｓｊ項または第６項記載の差圧
力センサにおいて、振動膜の励振手段は。 静電力、圧電物質もしく拡電磁力を利用してなる圧力セ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14375481A JPS5845531A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14375481A JPS5845531A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5845531A true JPS5845531A (ja) | 1983-03-16 |
| JPS6322530B2 JPS6322530B2 (ja) | 1988-05-12 |
Family
ID=15346237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14375481A Granted JPS5845531A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5845531A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6410140A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-13 | Yokogawa Electric Corp | Vibration type strain sensor |
-
1981
- 1981-09-14 JP JP14375481A patent/JPS5845531A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6410140A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-13 | Yokogawa Electric Corp | Vibration type strain sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6322530B2 (ja) | 1988-05-12 |
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