JPS5967433A - 温度圧力検出装置 - Google Patents
温度圧力検出装置Info
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- JPS5967433A JPS5967433A JP17927782A JP17927782A JPS5967433A JP S5967433 A JPS5967433 A JP S5967433A JP 17927782 A JP17927782 A JP 17927782A JP 17927782 A JP17927782 A JP 17927782A JP S5967433 A JPS5967433 A JP S5967433A
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- JP
- Japan
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- temperature
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- pressure
- piezo
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
- G01K7/24—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
-
- 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
- G01L9/0022—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (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】
本２発明は、例えば半導体製造室の温度及び気圧を自動
的に制御する装置に適用して好適な温度圧力検出装置に
関する。
的に制御する装置に適用して好適な温度圧力検出装置に
関する。
従来において、温度及び圧力を検出するには、夫々のセ
ンサが必要であった。従って、夫々のセンサからの出力
によ、って温度及び圧力な別々に表示・検知しているの
が実状である。
ンサが必要であった。従って、夫々のセンサからの出力
によ、って温度及び圧力な別々に表示・検知しているの
が実状である。
そのだめ、温ｌＷ及び圧力を検出するには夫々専用のセ
ンサを設置箇所に取付けなければならず、場所の選定及
び作業工数に難点がある。また夫々のセンサは互いに影
響を受けて誤差を生ずる。すなわち温１「センサは圧力
の変化に対ｌ−で有害であり、また圧力センサは温度に
対して有害である。
ンサを設置箇所に取付けなければならず、場所の選定及
び作業工数に難点がある。また夫々のセンサは互いに影
響を受けて誤差を生ずる。すなわち温１「センサは圧力
の変化に対ｌ−で有害であり、また圧力センサは温度に
対して有害である。
従って、夫々の変化値を相互に補償されていないため、
連続的にかつ自動的に精度良好な温度及び圧力の検出を
することができない。
連続的にかつ自動的に精度良好な温度及び圧力の検出を
することができない。
本発明はかかる点に鑑み、温１坂を主として検出する圧
電振動子と圧力な主として検出するシリコン圧力センサ
とを一体化することにより、相互の悪い影響を相殺する
と共に、温度補償回路を挿入することにより温度圧力の
双方の検出値の硝１駆の向上を図ったこのイ重検出装置
を提案することを主たる目的とする。
電振動子と圧力な主として検出するシリコン圧力センサ
とを一体化することにより、相互の悪い影響を相殺する
と共に、温度補償回路を挿入することにより温度圧力の
双方の検出値の硝１駆の向上を図ったこのイ重検出装置
を提案することを主たる目的とする。
以下本発明の一実施例について図面を参黒しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の一例を示す回路構成図である。
９は発振器を示し、これからの出力が複合センサ２に印
加される。
加される。
複合センサ２は、第２図に示す如（、圧電振動子３及び
シリコン素子４とを貼合せ。た構成となって因る。そし
て第３図に示す如く、中央に圧力導入箇所５ａが設けら
れたケース５に複合センサ２が実装される。図中、Ａ、
Ｂは圧電振動子３のリード線、■■■■はシリコン素子
４のリード線を示す。
シリコン素子４とを貼合せ。た構成となって因る。そし
て第３図に示す如く、中央に圧力導入箇所５ａが設けら
れたケース５に複合センサ２が実装される。図中、Ａ、
Ｂは圧電振動子３のリード線、■■■■はシリコン素子
４のリード線を示す。
圧電」辰動子３は、−第４図に示す如く、周波数を変え
ることによって最大値及び最小値を示すインピーダンス
特性を示す。この最小インピーダンス点をｆｒ、最大イ
ンピーダンス点をｆａとし、圧電振動子３の静電容量Ｃ
ｄとほぼｆｒ、 ｆａの中間の周波数ｆｏと共振するイ
ンダクタンスＬを、第５図に示す如く、並列接続するこ
とにより、第６図に丞す如く、中間の周波数１゜・で最
大となるインピーダンス特性を示す構成を得ることがで
きる。
ることによって最大値及び最小値を示すインピーダンス
特性を示す。この最小インピーダンス点をｆｒ、最大イ
ンピーダンス点をｆａとし、圧電振動子３の静電容量Ｃ
ｄとほぼｆｒ、 ｆａの中間の周波数ｆｏと共振するイ
ンダクタンスＬを、第５図に示す如く、並列接続するこ
とにより、第６図に丞す如く、中間の周波数１゜・で最
大となるインピーダンス特性を示す構成を得ることがで
きる。
このインピーダンス特性は温度及び圧力によって変化す
る。すなわち第７図に示す如く、温度Ｔが上昇するに従
ってｆ。が低下する特性を示し、第８図に示す如く、圧
力Ｐの増加に従ってインピーダンスＺの直が低下する特
性を示す。
る。すなわち第７図に示す如く、温度Ｔが上昇するに従
ってｆ。が低下する特性を示し、第８図に示す如く、圧
力Ｐの増加に従ってインピーダンスＺの直が低下する特
性を示す。
一方、シリコン素子４はシリコンウェハ上に拡散法によ
って設けられた電気抵抗体１（、〜■ｔ４をブリッジ状
に接続して構成されたものである。第９図はシリコン素
子４の構成を示す回路図であるが、この場き、■■端子
は入力端子、■■端子は出力端子を夫々示している。入
力端子に所定の電圧を印加することにより、Ｒ１〜Ｉｔ
。の全抵抗体が平衡して因るときは出力が生じないが、
シリコン素子４に圧力歪が加わると、Ｒ４〜■七、の抵
抗バランスがくずれて出力を生ずる。この出力は圧力に
比例して表われ、第１０図（Ｃ示す如き特性曲線を示す
ことになる。
って設けられた電気抵抗体１（、〜■ｔ４をブリッジ状
に接続して構成されたものである。第９図はシリコン素
子４の構成を示す回路図であるが、この場き、■■端子
は入力端子、■■端子は出力端子を夫々示している。入
力端子に所定の電圧を印加することにより、Ｒ１〜Ｉｔ
。の全抵抗体が平衡して因るときは出力が生じないが、
シリコン素子４に圧力歪が加わると、Ｒ４〜■七、の抵
抗バランスがくずれて出力を生ずる。この出力は圧力に
比例して表われ、第１０図（Ｃ示す如き特性曲線を示す
ことになる。
ところが、第２図及び第３図に示す如く、圧電振動子３
及びシリコン素子４が貼合わされているため、圧電振動
子３に一定の圧力歪が加わって（八るときはシリコン素
子の出力端子■■から圧電振動子３が振動している周波
数と同じ周波数の交流が検出され、この周波数は中間周
波数ｆ０と一致する。またこのときの出力端子■■に生
ずる出力電圧レベルは、中間周波数ｆｏのときのインピ
ーダンス値Ｚｏに対応することになる。従って、圧電振
動子３の中間周波数１゜の最犬直を採用することにより
振動振幅は犬きくなり、更にシリコン素子４の出力■■
間祇圧も大きくなる。そして第３図において、圧力導入
箇所５ａから僅かな圧力の変化があると、圧電振動子３
及びシリコン素子４より成る腹合センサ２の振動振幅（
第６図中Ｚ。
及びシリコン素子４が貼合わされているため、圧電振動
子３に一定の圧力歪が加わって（八るときはシリコン素
子の出力端子■■から圧電振動子３が振動している周波
数と同じ周波数の交流が検出され、この周波数は中間周
波数ｆ０と一致する。またこのときの出力端子■■に生
ずる出力電圧レベルは、中間周波数ｆｏのときのインピ
ーダンス値Ｚｏに対応することになる。従って、圧電振
動子３の中間周波数１゜の最犬直を採用することにより
振動振幅は犬きくなり、更にシリコン素子４の出力■■
間祇圧も大きくなる。そして第３図において、圧力導入
箇所５ａから僅かな圧力の変化があると、圧電振動子３
及びシリコン素子４より成る腹合センサ２の振動振幅（
第６図中Ｚ。
値）が変化し、よって出力端■■間′諷圧も変化するこ
とになる。しかし、この電圧は圧力歪が一定であっても
温度が変化するとこれに伴って変化してしまう（第７図
参照）。
とになる。しかし、この電圧は圧力歪が一定であっても
温度が変化するとこれに伴って変化してしまう（第７図
参照）。
そこで、第１図において、複合センサ２の出力端■■を
検波器５を介して温度補償回路６に供給１−１一方、圧
電振動子３からの温度検出出力を比較基準電圧として温
度補償回路６に温度補償信号の供給をするように構成す
る。温度補償回路６の出力は増幅器７で増幅され、圧力
表示部８に出力される。従って、複合センサ２の出力段
階においては、第１１図に示す如く、圧カ一定のときで
も温度の変化によって出力電圧が変化して−ても、圧力
表示部８における出力電圧は、第１２図に示す如く、温
度の変化があっても出力電圧に変化が表われなくなり、
温度補償がなされたことになる。
検波器５を介して温度補償回路６に供給１−１一方、圧
電振動子３からの温度検出出力を比較基準電圧として温
度補償回路６に温度補償信号の供給をするように構成す
る。温度補償回路６の出力は増幅器７で増幅され、圧力
表示部８に出力される。従って、複合センサ２の出力段
階においては、第１１図に示す如く、圧カ一定のときで
も温度の変化によって出力電圧が変化して−ても、圧力
表示部８における出力電圧は、第１２図に示す如く、温
度の変化があっても出力電圧に変化が表われなくなり、
温度補償がなされたことになる。
また上記の複合センサ２の構成とすると、第１０図にお
けるＰ、点を中心になるように圧電振動子３によってバ
イアス圧力？適切に加えることがでさるため、第１図に
示す特注曲線を直、線状に改良することができ、よって
圧力検出の感度を高めることが可能となる。
けるＰ、点を中心になるように圧電振動子３によってバ
イアス圧力？適切に加えることがでさるため、第１図に
示す特注曲線を直、線状に改良することができ、よって
圧力検出の感度を高めることが可能となる。
第１図において、複合センサ２は発振器９によって駆動
され、その出力は弁別検波器１０を介することによって
直流成分の出力とし、増幅器１１によって増幅され、温
度表示部１２に出力される。
され、その出力は弁別検波器１０を介することによって
直流成分の出力とし、増幅器１１によって増幅され、温
度表示部１２に出力される。
尚、発振器９はその周波数ｆ。の電圧を制御することに
より出カ一定とし、かつ出力が最大となるように周波数
を制御する構造を採用している。シリコン素子４のｊ駆
動は発振器９からの出力を整流回路１３及び安定化回路
１４で処理して印加される。第１３図は複合センサ２の
出力端′直圧と圧力との関係を示す図である。
より出カ一定とし、かつ出力が最大となるように周波数
を制御する構造を採用している。シリコン素子４のｊ駆
動は発振器９からの出力を整流回路１３及び安定化回路
１４で処理して印加される。第１３図は複合センサ２の
出力端′直圧と圧力との関係を示す図である。
第１４図は本発明の他の例を示す回路図である。
本例においては、第１図及び第１１図を参照して明らか
な如く、複合センサ２の出力電圧は温度の関数であるた
め、この出力から圧力補償回路１５を介して温度表示部
１２に加えられる構成としたものである。尚、第１図例
と同じ要素には同一符号を付して説明する。従って、本
例においてモ第１図例と同様の作用をすることができる
。
な如く、複合センサ２の出力電圧は温度の関数であるた
め、この出力から圧力補償回路１５を介して温度表示部
１２に加えられる構成としたものである。尚、第１図例
と同じ要素には同一符号を付して説明する。従って、本
例においてモ第１図例と同様の作用をすることができる
。
以上述べた如く本発明によれば、圧電振動子とシリコン
素子とを一体化した複合センサを用いた温度圧力検出装
置において、上記圧電振動子の出力を昌ｉ補償回路に供
給することにより上記シリコン素子の出力から温度補償
された圧力及び扇ａを同時に検出するように構成したの
で、圧力検出値の感度を向上せしめることができ、温１
隻補償された検出値を得ることができる。
素子とを一体化した複合センサを用いた温度圧力検出装
置において、上記圧電振動子の出力を昌ｉ補償回路に供
給することにより上記シリコン素子の出力から温度補償
された圧力及び扇ａを同時に検出するように構成したの
で、圧力検出値の感度を向上せしめることができ、温１
隻補償された検出値を得ることができる。
従って、例えば半導体製造室の温度及び圧力を検出する
ときに採用して実益がある。
ときに採用して実益がある。
第１図は本発明の一例を示す回路図、第２図は複合セン
サの一例を示す図、第３図は複合センサの実装状態を示
す図、第４図は圧電振動子の特性図、第５図はコイルを
組込んだ圧電撮動子の例を示す回路図、第６図は第５図
列の！苛性図、第７図は圧電撮動子の特性たる室温付近
の周波数と温度との関係を示す図、第８図は同じく圧力
とインピーダンスとの関係を示す図、第９図はシリコン
素子の構成を示す図、第１０図は第９図例の特性図、第
１１図は複合センサの特性図、第１２図は本発明装置の
他力電圧の説明に供する曲線図、第１３図は同じく出力
′電圧と圧力との関・係を表わす曲線図、第１４図は本
発明の他の例を示す回路図である。 ２・・・複合センサ、３・・・圧電振動子、４・・・シ
リコン素子、６・・・温度補償回路。 代理人 醇理士 秋 山 高 第１図 第７図 Ｔ−ラ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ９１−
サの一例を示す図、第３図は複合センサの実装状態を示
す図、第４図は圧電振動子の特性図、第５図はコイルを
組込んだ圧電撮動子の例を示す回路図、第６図は第５図
列の！苛性図、第７図は圧電撮動子の特性たる室温付近
の周波数と温度との関係を示す図、第８図は同じく圧力
とインピーダンスとの関係を示す図、第９図はシリコン
素子の構成を示す図、第１０図は第９図例の特性図、第
１１図は複合センサの特性図、第１２図は本発明装置の
他力電圧の説明に供する曲線図、第１３図は同じく出力
′電圧と圧力との関・係を表わす曲線図、第１４図は本
発明の他の例を示す回路図である。 ２・・・複合センサ、３・・・圧電振動子、４・・・シ
リコン素子、６・・・温度補償回路。 代理人 醇理士 秋 山 高 第１図 第７図 Ｔ−ラ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ９１−
Claims (1)
- 圧電振動子とシリコン圧力センサとを一体化した複合セ
ンサを用いた温度圧力検出装置において、上記圧電振動
子の出力を温度補償回路に供給することにより上記シリ
コン圧力センサの出力から温度補償された圧力及び温度
を同時に検出するようにしたことを特徴とする温度圧力
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179277A JPH0615997B2 (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 温度圧力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179277A JPH0615997B2 (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 温度圧力検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5967433A true JPS5967433A (ja) | 1984-04-17 |
| JPH0615997B2 JPH0615997B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=16063022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57179277A Expired - Lifetime JPH0615997B2 (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | 温度圧力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615997B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61239135A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-24 | Yokogawa Electric Corp | 差圧伝送器 |
| JPS61239136A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-24 | Yokogawa Electric Corp | 圧力検出装置 |
| KR100435318B1 (ko) * | 2001-07-03 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 파워 스티어링 오일 온도 및 압력 시험 장치 |
| JP2013113774A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Fujikura Ltd | 圧力センサモジュール |
| CN119147146A (zh) * | 2024-11-18 | 2024-12-17 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 压力扫描阀温振交联耦合补偿方法、系统及介质 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4944675A (ja) * | 1972-06-16 | 1974-04-26 | ||
| JPS55110926A (en) * | 1979-01-08 | 1980-08-27 | Cise Spa | Probe for measuring temperature and pressure |
| JPS5631336U (ja) * | 1979-08-20 | 1981-03-26 |
-
1982
- 1982-10-12 JP JP57179277A patent/JPH0615997B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4944675A (ja) * | 1972-06-16 | 1974-04-26 | ||
| JPS55110926A (en) * | 1979-01-08 | 1980-08-27 | Cise Spa | Probe for measuring temperature and pressure |
| JPS5631336U (ja) * | 1979-08-20 | 1981-03-26 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61239135A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-24 | Yokogawa Electric Corp | 差圧伝送器 |
| JPS61239136A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-24 | Yokogawa Electric Corp | 圧力検出装置 |
| KR100435318B1 (ko) * | 2001-07-03 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 파워 스티어링 오일 온도 및 압력 시험 장치 |
| JP2013113774A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Fujikura Ltd | 圧力センサモジュール |
| CN119147146A (zh) * | 2024-11-18 | 2024-12-17 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 压力扫描阀温振交联耦合补偿方法、系统及介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0615997B2 (ja) | 1994-03-02 |
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