JPS60138431A - 表面音波センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は一般に表面音波を用い知力を６（１ｊ定するセ
ンサに係り、特に１表面音波を用いて高圧力を測定する
のに適した非常に安定性及び感度の艮い圧力センサに係
る口 遅延線や共振器のような表面晋ｅ（以下ＳＡＷと称する
）装置を用いたセンサは、加速度や、ストレス及び歪や
、圧力を測定するものとして知られている。これらのセ
ンサは、一般に、加速度やストレス又は歪や圧力を受け
た時に変形する薄い可撓性ダイヤフラムにわたって表面
音波が伝搬することに基いている。表面音波の速度及び
経路長さはダイヤフラムの変形と共に鋭化するので、渋
面音波の遅延時間は、外部から与えられた加速度、スト
レス又は歪、或すは圧力の関数となる。表面音波の伝搬
特性の変化は、再生フィードバックループにおいてＳＡ
Ｗ装置と直列に接続された外部発振回路の発振周波数の
変化として測定される。

１９７６年９月７日に発行されたＲｅａｄｅｒ　氏等の
米国特許第３，９７８，７３１号、並びに１９７５年２
月４日に発行されたｖａｎ　ｄｅ　Ｖａａｒｔ　氏等の
米国特許第３．８６３，４９７号には、このようなＳＡ
Ｗセンサが開示されている。

Ｓ　Ａ　Ｗセンサの感圧ダイヤフラムを製造する方法は
多砂知られている。薄膜技術によってスチールビームに
付着された圧電トランスジューサを有するセンサが、１
９７８年８月１５日イマ１のにｌｅｗｌｔ氏の米国特許
第４，１０７，６２６号に開示されている。拐′ｈが同
じで且つ互いに同じ向きに接合された２つの基体、即ち
ＳＡＷ基体及びペース基体を有するセンサが、１９８０
年８月５日付のＷａｇｎｅｒ　氏の米国特許第４．２１
６．４０１号に開示きれている。このようなセンサはそ
の作動特性に甚だしい制約があるか、或いは接合上の制
約によって性能低下を受けた如実際上機能不良を生じた
りする。

又、例えば、１９７８年７月１８０付のＣａｌｌｅｎ氏
等の米国特許第４．１００，８１１号に開示されたよう
に、５ＡＷ一体に中央９１ｊｌ＃ｌをあけることによっ
て感圧ダイヤフラムが形成される。この解決策では、感
知領域で接合を行なわずにすむが、この形式の穴あけさ
れたダイヤフラムは、所望の厚み又は非常に薄い厚みに
作ることが容易で々く、又、膜面を平行に作ることも容
易でない。更に、鋭くて深い隅にストレスが集中し、こ
れによりこのセンサは低圧力の使用目的に駆足される。

上記した問題の幾つかを解決する円筒状の感圧ダイヤフ
ラムが、１９７５年４月１５日付のＤｌａｓ氏等の米国
特許第５，８７８．４７７号に開示されている。流体を
ダイヤプラムの内部に入れて圧力の測定を行なうために
各エンドキャッグが設けられている。然し乍ら、このよ
うな円筒状ダイヤフラムは、ｍ変質化が圧力測定に悪影
響を及ぼすという点で欠点がある。

一般に、ＤＩδＳ　氏等の特許に開示された円筒状感圧
ダイヤフラムを含むＳＡＷ装置を用いたセンサは温度変
化によって悪影響を受ける。このよりなＳＡＷ装置は、
一般に、水晶、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム
のような圧電拐料のＳＡＷ基体か、或いは酸化亜鉛のよ
う々圧電材料の適当な薄膜を有するシリコンのような複
合処理基体を備えており、これらは全てその表面下布の
化に応答して表面音波伝搬速度に測定可能な変化を与え
るに充分な音響−電気結合を示す。これらの側斜は温度
やストレスや加速度を含む歪関連現象を感知するので、
王カセンサは温度変化を浦ＩＡする手段を備えていなけ
ればならないか、或いはＳＴカット（（Ｖｘｗｌ）０°
／４２　、７５°　）父はＳＳＴカット（（ｙｘｗｌ）
０°／−４９，２２°、伝搬方向は二方晶細から２６°
　）のような幌度補ＩＡの方向が使用これる場合には、
所嶋の温度又はＨ「与の狭い温度範囲で作動しなければ
ならない。

種々の形式のセンサの温度変化をｔ…償する技術として
は幾つかの技術が知られている。前記したにｌｅｗｌｔ
　氏の特許には、衣面叶波が水温的に同一の−°般的に
平らな間の隣接領域において伝搬して各領域に対する温
度変化の影響が実・編曲に等しくされるよう々幅度＠慣
技術が開示されている・センサに力がか＼ると、各領域
−一方の領域は圧縮状態にありそしてイ１！１方の領域
は引張り状態にある−に関連した各発振器の出力を混合
することによってイ（ｊた周波数の差は、ビームの伸件
限界内でのその撓みに比例する。前記のＤｌａｓ　氏等
の特許には、圧電側斜の一般的に平らな１つの基体に接
続された２つの表ＩＩｎ音波発振器が基体の表面に直角
に与えられた力に応答して各周波数を逆に変化させるよ
う７）温度補償技術が開示享れている。

前記のＲｅ５ｄｅｒ　氏等の特許には、センサの２つの
音響チャンネルが、一般的に平らなダイヤフラムの同じ
基体士に互いに接近して形成されていて、それらの温度
差が小さくされた温度補ｆｆＪ技術が開示されている。

１つのチャンネルは主チャンネル即ち測定チャンネルで
あり、他方のチャ、ンネルは基準チャンネルである。基
準チャンネルの圧力は一定に保持され、１ｔｌｔｌ定チ
ヤンネルの出力は、基準チャンネルの出力と混合された
後、絶対圧力の尺度となる。１９７５年５月２７日付の
Ｄｌａｒ　氏等の米国特許第３，８８６，４８４号には
、２本の遅延線−その一方はθ＝４２．７５°の回転Ｙ
カットそして他方はＲ＝３５°の回転Ｙカッ）　−がカ
スケード接続されて安定作動の温度範囲を広くするよう
な装置が開示されている。又、１９７６年１２月２１日
付のｏｔｔｅ　氏等の米国特許第３．９９９，１４７号
には、別々の方向に沿った遅延の温度係数が逆符号とな
るように側斜と結合された反射格子を有する音波装置が
開示されている。音波は、遅延に対して直線的なゼロ温
度係数を与えるように適当な経路長さに沿って伝搬され
る。

発明の概要 それ故、本発明の目的は、圧力及びこれに関連した現象
を測定するのに適した感知用ダイヤフラムを提供するこ
とである。

この目的及び他の目的は、本発明の１つの％徴によれば
、円筒状又は球状の外面と円筒状又は球状の内面を備え
た結晶質ダイヤフラム区分を備えていて、上記外面及び
内面の一方は与えられた圧力を受けるようにされ、そし
て上記外面及び内面の他方は、選択はれた方向（オリエ
ンテーション）を有していて表面音波装置の形成に用い
られる第１の領域と、この第１領謔の向きと集信的に同
一の方向にこれていて表面音波装置婿の形成に１月いら
れる第２領域とを備え、与えられた圧力を受ける工うに
された上記面と上記第１碩域との間の上記ダイヤフラム
区分の第１部分は第１の所定の厚みを有し、そして与え
られた圧力を受けるようにされた上記面と上記第２領域
との間の上記ダイヤフラム区分の第２部分は上記第１の
所定厚みとは異なる第２の所定厚みを有するような表面
叶波信号周波数ｅｌ＆によって達成される・ 本発明の別の特徴として、円筒状又は球状の外面と、円
筒状又は球状の内面とを有する結晶質ダイヤフラム区分
を備えていて、上記外面は与えられた等方件の力を受け
るようにさ几そして上記内面は選択ばれた結晶格子構成
の領域をイイしており、この領域は我面廿波装置）Ｉの
形ｌ戎に用いられるような表面音波−信号周波数装岬が
提供される。

本発明の他の目的、特徴及び・時性は、添付図面を参照
した以下の１細な説明より明らかとなろう。

添付図面におｈては、同様の部分か同様の溝間番号で示
されている。

好ましい弊励例の詳細な説明 本発明の感知ダイヤフラムは、第１図ないし第３図に示
された内部に荷重のか＼る形式の実施例及び第４図々い
し第５図に示された外部に荷重のか＼る実施例について
一般的に説明−ノーる。本発明のｉｌｒ規冷感知ダイヤ
フラムは、外部に荷重のか＼るものも内部に萌第のか（
るものも、圧力の感知−〇に良く適してかり、力や加速
度のような当該現象を感知するのに利用できる。本発明
の新規な感知ダイヤフラノ・は、例えば、ｏ’ｃｆｘい
し１００Ｃの塩度範囲にわたりそして成る実施例では２
７５℃又はそれ以上の温度に対し、は′！１″０．０１
ｐｓｉ　（０、０Ｏ０７に９々２）又はそれ以上の高い
分解能で、フルスケールのはｙｏ、ｏｚｓ９に又ハそれ
以上の高い精度で、はＶ２Ｏ秒又はそれ以上の速い応答
時間で、はソ１０６　又はそれ以上の広いダイナミック
レンジで、更に、ダート時間１秒又はそれ以上に対して
はｙΔｆ／ｆ＝　１１−ＩＱ　という良好々短時間周波
数安定性で、そしてはソΔｆ／ｆ＝１０″″６７年　又
はそれ以上という良好な長時間周波数安定性による良好
なニーソング特性で、０ｐｓｌないし８　＊　０００　
ｐｓ　１　（５６０ｋｇ／（−”Ｉｎ２）というレンジ
の圧力を感知しそして成る実施例では３０．０００ｐｓ
ｌ　（２１０□　Ｋｇ／１ｘ２）又はそれ以上の圧力を
感知するように作動しなければならない・作Ｍ原理、適
当な圧力ハウジング及び適当な電気回路について以下に
説明する・ 第１図ないし第３図に示された内部に荷重のかかる実施
例においては、好ましくは水晶である円筒状部剃１に２
つの長手方向平面２ａ及び２ｂが設けられており、これ
らの平面は好ましく幻円筒部＋ｔ　ｌの外面に形成され
るが、各平行面内に存在する平面２ａ及び２ｂのように
必ずしも互いに対向するものでなくてもよい。各平面２
ａ及び２ｂは深さｒ、まで切削（ミーリング）される。

必要とさ１するのは単１の平面だけであるが、同様に切
削された２つの対向平面を用いると、機械的な対称性が
与えられると共に、後述するような別の効果も得られる
。円筒１には穴４が形成され、穴４と円筒】の軸は一致
する。第１図力いし第３図に示されたダイヤフラム及び
以下に述べる内部に荷重のか＼る別の実施例のダイヤフ
ラムの糊々の構造上のかつこうは、特に指示のない限り
、以下に示すような大きさにづれるが、使用される材料
の種類、構造体に使用されるＳＡＷ装署の形式、ＳＡＷ
装置の位置を決める表面晋波エネルギの伝搬方向、及び
圧力センサの仕様といつｒものの関数である寸法は特定
の使用目的に１“艮も合った大きさにされるものとする
。円筒１は、直４４’−，Ｉ　Ｑ　Ｉが２６朝であり、
長＃’Ｌ’が６５胴である。各々の平面２ａ及び２ｂは
、巾が１４　ｔｒｍじＣあり、酷さが２１關である。穴
４は置所が１０跣である。切削の深さｒｌ　は２咽であ
る。穴４の位置及び各平面が切られる深ばｒｌ　によっ
て厚みｔｌ　−６ｍｕ　−が決まる。

上記の寸法は、内部に荷重のか＼る実施例及び外部に＃
重のか（る実施例について述べた以下の説明を通して高
圧ダイヤフラムに適した寸法の組合せの一例をなす。寸
法の選択は、構造体の熱掘を下げる一方、例えば温度勾
配をすばやく平衡きせるように単位質量当たりの表面Ｋ
Ｎを比較的大きく維持し、高圧作動に対して構造強度を
得、そして使用されるＳＡＷ装置の製造及び性能に対１
−る条件を受け容れるといった種々の関係の兼ね合いで
行なわれる。内部に荷重のか＼る実＃ｉ１＋ｌｌに対す
る上記の寸法では、例えば１４隅×２１鮪という切削さ
れた平面は、ダイヤフラムの物理的ｆｒ質肘及び平面の
作動領域のヒステリシスをＪθ小にする一方、充分な強
度を与えるような大きさである〇然し乍ら、ＳＡＷ装置
自体によって必要とされる面積は、作ｗＪｐＡ度にもよ
るが、２ＩＩＩｍ×１０Ｍ又はこれ以下である。

この実施例及びここに述べる１１１１の実施例のダイヤ
フラムは、内部に荷重のか＼る−ものも外部に荷重のか
＼るものも、単１部片の弾力性圧電物質で作られるのが
好ましｂ０水晶は、入手できる土竜材料の中でも音響ロ
スの最も少ないものの１つであり、これはクリスタル制
御発振器の短時ｒｄｊ安定性／中程度時間安定性を良く
するために必要とされる条件である。エネルギロス／単
位体積／サイクルと蓄ｆｊｔ弾性エネルギ／単位体積／
サイクルとの比Δを音軒のＱとすると、水晶のＱは特定
の温度及び周波数においてＱ−１＝へ７２／ｒと表わす
ことができ、これは汁響ロスが伝搬音波の速度に逆比例
することを意味する。Ｑと周波数（サイ２４フ秒）との
積は、水晶における表面波についてはほぼ１０１３に等
しい。水晶は、雀の良す高純度水晶（ｕｔＬ＜はプレミ
アム又はオプチカルグレードの水晶）を選ばねばならな
い。その他の適当な圧電物質としては、ニオブ酸リチウ
ムや、タンタル酸リチウムや、複合処理基体例えば酸化
亜鉛のような圧′晰側斜の適当な薄膜が被着されたシリ
コンが含まれる。円筒状ダイヤフラムの実施例において
は、主に発生するストレスがフープストレスであり、こ
れは軸方向ストレスよりも相当に大きい。

ここに述べる神々のダイヤプラムの実施例の構造士の特
徴及び選択された寸法は、Ｋ”ｌ中で測定して２００　
ＭＨｚで約４０２口００という非常に高いＱをセンサに
与えるものでなければならない・例えば、平面２Ｂ及び
２ｂ付近の円筒１０区分は、王として、穴４への流体の
導入によって作用ヲ受け、流体により与えられる力に応
じてｃｓ性的に変形する。これらの区分はダイヤフラム
の両端から充分に離れており、従って、センサの高いＱ
と力とが効率よく結合される。これら区分の弾性変形は
、以下に律べるように関連発振回路の周波０の変化とし
て検出される。

所望の作動特性をもつＳＡＷ装Ｗは切削された平面上に
形成されるのが好ましいが、その他の輪郭界面に形成す
ることもできる。例えば、ＳＡＷ装置及び伝搬路はカー
ブした面に組合わせることもできるし、ＳＡＷ装置を平
らな面に形成して伝播路の１部をカーブした面上に殴け
ることもできるし、或いはＳＡＷ鮪置装カーブＬ　７７
：面上に形成して伝播路の１部を平らな面上に設けるこ
ともできる。更に、ＳＡＷ装置屓は、ダイヤフラムを断
ＩＭ図でみた時に集線にみえるような平面上にあっても
よいし、或いはダイヤプラムに適当に作られたノツチや
成る角変のチャンネル又は曲線状のチャンネルにあって
もよい。平面、チャンネル又はノツチの鋭い領域は、ス
トレスの集中が生じるのを防ぐために所望の程度まで滑
かなものＫしてもよい。

例えば温度に対する敏感さΔｆ／ｆΔＴ及び圧力に対す
る敏感さΔｌ／ｆΔＰを含む作動特性は、表面音波を伝
搬する基体の向きと、表面音波の伝搬方向（１回回転さ
れた方向において三方晶軸に対して測定されたもので、
以下”γ″と称する）とによって左右される。一般に、
特定の向きにされたｓＡＷ装置ｆｒの応答は、温度及び
圧力についての２次元多項式によって次のように表わす
ことができる。

ｆ　（Ｔ　、Ｐ　）　＝　Ｇｏｔｌ） 十Ｇ、Ｔ　＋　Ｇ２Ｔ　＋　Ｇ、Ｔ’　＋　−−−＋　
Ｇ４Ｐ　＋　Ｇ５Ｐ　＋　Ｇ６Ｐ５＋　−−−＋　Ｇ、
ＴＰ　＋　Ｇ８Ｔ　Ｐ　−１−Ｇ、ＴＰ２＋　−−−基
体の方向は％　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｒａｄｉ。

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　＆現在の１ｎｓｔｌｔｕｔｅ　ｏ
ｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｌ
ｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ即ち’ＩＥＥＥ”Ｉｃよって採
用された規格に基いて指定され、これは１９４９年１２
月のＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１．Ｒｌ
Ｅ。

の第１３７８−１３９０員に掲載された’　５ｔａｎｄ
ａｒｄｓ　ｏｎ　Ｐｌｅｚａｅｌｅｃｔｒｌｃ　Ｃｒｙ
ｓｔａｌｓ　。

１９４９　：　５ｔａｎｄａｒｄ　４９　ＩＲＥ　１４
　、　Ｓ　１　”に述べられており、参考としてここ妊
取り上げるものである。１回回転した切断部及び２回回
転した切断部の両方をここでは用飴（ｙ、ｘｗｌ　）Φ
／θで示す。

水晶は、三方晶系１国際点群３２、クラスＤ３（ショー
エンフライス（５ｃｈｏｅｎｆｌｌｅｓ　）記号）に属
する本のであり、Ｘ軸及びＺ軸に対して各々三方（２π
／２倍）対称性及び三方（３π／２倍）対称性を示し、
これは、結晶の対称性により。

Φ＝ｎ（１２０°　）±Φθ（ｎ＝０．１．２　）及び
θ＝θ。＋ｍ（１８０°）（ｍ＝＋）、１）の方向が全
く等しいことを意味する。

１回回転された方向を平面に得るためには、円筒１の長
手軸と水晶片のＸ軸とが互いに平行になるように水晶片
から円筒ｌをくり抜かねばたら々い。この場合には、平
面２ａけ選択された回転面だけＹ軸からずらされた線に
垂直な面において深さｒ、まで削られ、そして平面２ｂ
は選択された回転角プラス１８０６だけＹ軸からずらさ
れた線に垂直な面において深さ「１　ｔで削られる。平
面２ａ及び２ｂは互いに１８０°１ＩＩｌ＃れでいるの
で。

それらの方向は水晶の三方対称性により同一となる（く
り抜き及び切削プロセスの機械的な精度内で）。

平面２８及び２ｂがいったん削られると、ＳＡＷ装置を
形成するため表面が加工処理される。プローブ構造体に
荷重がか一つだ時に本来の表面ストレスが発生したり切
削面に極微クラックが生じ始めたりするのを最少限にす
るために表面の処理及び光学的なつや出しには相当の注
意を払わねば々らない。上記の本来の表面ストレスは機
械で切削された面の凹凸によって生じるもので、ＳＡＷ
発振器が成る時間にわたって弛緩する時にＳＡＷ発振器
の周波数特性に作用を及ばす０この作用は圧力センサの
精度及び安定性ＫＩｆｆ大な影響を与える。

表面処理及びつや出し技術は適当なものが知られている
。

ＳＡＷ遅延線又は共振器を平面に適当に形成する技術は
公知であるから、簡単に説明するだけにする。Ｓ　Ａ、
Ｗ遅延線及び共振器は本発明の圧力センサに用いるのに
特に効果的である。表面音波は結晶固体の清らかな面に
伝搬させることができる。

このような表面音波のエネルギは被寄生物質の深さと共
に指数関数的に減衰し、波エネルギの大部分り表面から
１波長以内に集中される。それ故、表面音波は被寄生固
体の反対面がさらされる条件に実質的に拘りなく伝搬す
る。更に、等価電気回路の約１００倍という非常に大き
なＱを呈するＳＡＷ遅延線及び共振Ｓはクリスタル制御
発掘器のフィードバック素子として便利に使用さｈる。

更に、ＳＡＷ遅延線及び共振器の狭帯域ｒｊＪ特性によ
り、更に正確な共振周波数を得ることができる。

ＳＡＷ遅延線は、圧電基体の表面に配置された入力電極
の配列体及び出力電極の配列体を備えている。これらの
電極配列体は、基体の表面に沿ってエンＰファイヤ（ｅ
ｎｄ　ｆｌｒｅ　）　方向に音波エネルギを送出する直
線配列体の形態である。例えば、第１図ないし第５図の
感圧ダイヤフラムの実施例では、一方の表面波遅延線は
、例えば標準的な写真平版技術及び薄膜技術によって平
面２８に形成されたインターデジタル型のＣ指を組んだ
形式の）トランスジューサ６ａ（送信器）及び８８（受
信器）を備えている。自己誘起ノイズがＳＡＷ装置の短
時間又は長時間安定性を許容できない程制限する場合に
は、ここに参考として取り上げるＰａｒｋｅｒ　氏等の
米国特許（１９８１年５月２６日付の第４，２７０．１
０５号）Ｋ開示されたように、電極構造体、この場合は
インターデジタル型トランスジューサ６８及び８ａ％　
Ｋへこみをつけることによって安定性を改善することが
できる。

同様に、第２の表面波遅延線は平面２ｂに形成されたイ
ンターデジタル型のトランスジューサ６ｂ（送信器）及
び８ｂ（受信器）を備えているＯ各トランスジューサの
指は半波長だけ離間され、この波長は所定周波数の波が
発生されるように圧電物質の選択された方向に対する伝
搬速度を考慮して選択される。これにより発生される波
の撮巾及び帯域中は配列体に用いられる指対の数で決定
され、帯域中は指の数に逆比例する。基体に卦ける伝搬
方向ｒはインターデジタル型トランスジューサの指に対
して直角である。エネルギの流れ方向と波ベクトルとの
間の角度として定義される電力角度は、水晶の５Ｔ−Ｘ
カット及びＳＳＴカットの場合のような純モード方向に
ついてはＯである。

便利にもＳＡＷ共振器社成る条件の下でけＳＡＷ遅延線
と取り替えてもよい。’ＳＡＷ共振器はイオンで削られ
たグループ又は反射ストリップを用いて、中央に電極配
列体をもつ共振空胴を形成する。

ＳＡＷ遅延線及び共振器に関連した製造上の問題及び実
際上の問題が、１９７４年５月、Ｕｌ　ｔｒａｓｏｎｌ
ｃｓの第１１５頁匁いし第１２６頁に掲載されたＭ、Ｆ
。

Ｌｅｗｌｓ著の’　５ｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ
　Ｗａｖ＠Ｄｅｖｌｃｅｓａｎｄ　ＡｐｐＨｃａｔｌｏ
ｎｓ、セクション６、０ｓｃｌｌｌａｔｏｒｓ−−Ｔｈ
ｅ　Ｎｅｘｔ　５ｕｃｃｅｓｓｆｕｌ　５ｕｒｆａｃｅ
　ＡｃｏｕｓｔｌｃＷａｖｅ　Ｄｅｖｌｃｅ　’％及び
参考としてここに取り上げる１９７６年５月、　Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｌｎｇｓ　、ｏｆ　ｔｈｅ　ｌ　Ｅ　Ｅ　Ｅ。

第６４巻、第５号の第７１１頁ないし第７２１頁に掲載
されたり、Ｔ、　Ｂｅ目二世及びＲ、Ｃ，Ｍ、　Ｌｌ著
の’　５ｕｒｆａｃｅ−Ａｃｏｕｓｔｌｃ　Ｗａｖｅ　
Ｒｏｓｏｎａｔｏｒｓ　’に詳細に説明されている。

Ｒ１図々いし第５図に示された実施例の感圧ダイヤフラ
ムは適当な耐圧・・ウジング内に取り付けられそして適
当な電気回路に接続される。耐圧Ｉ・ウジングは、内部
に荷重がか＼る別の実施例について以下で説明する。第
６図にＦｉ電子回路が一例として示されている。発振ｎ
　２０３　ｍ及びカウンタ２０８ａを含むチャンネルと
、発掘器２０３ｂ及びカウンタ２０８ｂを含むチャンネ
ルとの２つの測定チャンネルが示されている。発４６器
２０３ａ及び２０３ｂは、例えば第１図ないしＩＩ３図
の実施例のダイヤフラムに相当するダイヤフラム２００
に接続される。発振器２０３ａは、ＳＡＷ装置２０２８
（これは例えば平面２　ａ　ｓ送信器６ａ及び受信器８
ａより成るＳＡＷ遅帆線に相当する）と、広帯域増巾器
２０・４ａと、フィードバック構成で接続された整合回
路網２０６ａ及び２１３ａとを備えている。発振器２０
３ｂは、９ＡＷ装置２０２ｂ　（これは例えば平面２ｂ
、送信器６ｂ及び受信器８ｂより成るＳＡＷ遅延線に対
応する）と、広帯域増巾器２０４ｂと、フィードバック
構成で接続された整合回路網２０６ｂ及び２１３ｂとを
備えている。

ＳＡＷ発振器の設計は公知であるから、ここでは簡単に
説明するだけＫする。ＳＡＷ発振器の１つの部品は、広
帯域増巾器のフィードバック路にあるＳＡＷ遅延線又は
共振器である。表面波速度が変化すると、これに応じて
正確に測定できる変化が発振周波数に現われる。適切に
設計されたＳＡＷ発振器は次のような特性を有している
。

（１）　ループ利得が正味損失を上まわる。

（２）　発振周波数はインターデジタル型トランスジュ
ーサの通過帯域内に々ければならない。

（３）　ループをめぐる全位相ずれけ２πの整数倍で設
ければならない。

３番目の要件は次のように表わすことができる。

ｔ　φａ ｆ　−十−＝　ｎ　（２＋ ｖ　２π 但し、ｆはＳＡＷ発振器の中心周波数であり、■は基準
フレームに対する表面波速度であり、　１１１ま基漁フ
レームにおける実効経路長さであり、φａは増巾器、整
合回路網及びインターデジタル型トランスジューサにお
ける位相ずれを表わし、セしてｎＦｉ整数である。位相
ずれφａは、一般に、典型的々ＳＡＷ遅延線における数
百波倚という経路長さ１１１１／Ｃわたる位相ずれに比
較して無視できるものである。ｌ固有〃速変の部分変化
は発振器の周波数の部分変化に等価であり、即ち。

である。これは参考としてここに取り上げる１９８０年
９月Ｊ、Ａｐｐ１．　Ｐｈｙｓ、　５１　（ａｌの第４
６５９頁ないし第４６６５頁に掲載された５ｌｎｈａ　
＆ＴｌｅｒＳｔｅｎのＩ　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒ
ａｔｕｒｅ　Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｏｆ　ｔｈｅ　Ｖｅ
ｌｏｃｉｔｙ　ｏｆ　５ｕｒｆａｃｅ　Ｗａｖｅ　ｉｎ
　Ｑｕａｒｔｚ　“に述べられている。

正確に圧力を測定するための重要な特性であるＳＡＷ発
振器の周波数安定性は、一般にそうであるように、３つ
の領域について説明する。３つの領域とは、何秒という
時間、特に１秒から１０秒という時間にわたる安定性を
指す短時間領域と。

何時間という時間にわたる安定性を指す中程度時間領域
と、何ケ月又は例年という時間にわたる安定性を指す長
時間領域とである。短時間及び中程度時間の安定性（Ｆ
Ｍノイズ）は発振器の分解能及び精度の１部を左右する
ものであり、このノイズを最小限にするように種々の手
段を考えることができる。これらの手段としては、低ノ
イズ及び低利得の増巾器と、挿入ロスが低く急激な低位
１．−一周波数傾斜（群遅延）をもつＳＡＷ装置とを選
択することである。使用目的にもよるが、発掘器に対し
てＳＡＷ遅延線又はＳＡＷ共撮共金器択してもよい。遅
延線構造体は本来広帯域であり、同調性及び直線性が重
要視される場合に好ましく、一方、共撮器構造体は帯域
の狭い使用目的に対するノイズ性能が優れている。ＳＡ
Ｗ発振器では。

１秒のゲート時間に対し少なくとも１０−Ｉ＋の周波数
安定性が得られている。これｔよ正確な圧力測定に所望
される分解能及びダイナミックレンジを得るのに充分が
ものである。

ＳＡＷ装置を同調する技術は色々なものが知られており
、例えば、参考としてここに取り上げる１９８１年１月
６日付のＷｈ　ｌ　ｔ　ｅ氏等の米国特許第４．２４３
．９６０号に開示されている。ＳＡＷ装置を基本周波数
又は適当な高調波周波数で作動する技術も色々なものが
知られており１例えば参考としてここに取り上げる１９
８１年２月３日付のＹｅｎ氏等の米国特許第４．２４９
，１４６号に開示されている。

発掘器２０３ａの出力ｆ８及び発掘器２０３ｂの出力ｆ
ｂは各々のカウンタ２０８ａ及び２０８ｂへ送られ、こ
れらのカウンタはそれらの入力信号の周波数を各々カウ
ントし、そしてそのデジタル表示を出力に与え、発振５
２０３　ａ及び２０３ｂのアナログ出力をデジタル信号
に変換する。ライン２０１及び２０５に沿ってカウンタ
２０８ａ及び２０８ｂに信号を送るプロセッサ２０７に
よってサンプリングシーケン°只が開−始され１発掘器
２０３ａ及び２０３ｂの出力が各々サンプリングされて
その結果が入力ライン２１１及び２１２に沿って送られ
る。ｆａ及びｆｂを表わしているデジタル信号はプロセ
ッサ２０７に送られ、プロセッサ２０７け圧力測定値を
め、その結果をオｌ用者に表示するために記録５２０９
に送り、そして次の測定サイクルのためにライン２０１
及び２０５に沿ってカウンタ２０８ａ及び２０８ｂを各
々リセットする。

プロセッサ２０７は曲線適合ルーチンか或いはルックア
ップテーブル及び補間技術かのいずれかを実行して、信
号ｆａ及びｆｂの一方又は信号ｆａ及びｆｂ　の平均値
から各々の圧力測定値をめる。

周波数及び温度の関数としてＳＡＷ装ＭＩＶＣよって測
定される圧力は次のような２次元多項式で表わすことが
できる〇 ρ（ｆｌＴ）＝Ｈｏ　（４１ ＋Ｈ，ｆ＋Ｈ２ｆ２＋１−１３ｆ５＋・・・＋Ｈ４Ｔ＋
Ｈ５Ｔ２＋Ｈ６Ｔ！ｌ＋・・・＋Ｈ７ｆ　Ｔ＋ＨＢ　ｆ
　２　Ｔ＋Ｈ１ｆＴ２　＝・・・これは温度が一定であ
れば次のように簡略化される。

Ｐ（１）＝Ａｐｆ＋Ｂ、ｆ２＋ｃｐｆ’＋Ｄｐ　（５）
式（４）から係数Ａ％ｅ、ｃ及びＤは各々Ｈ１−）−Ｈ
７Ｔ＋Ｈ９Ｔ２ｔ・・・、Ｈ２＋Ｈ８Ｔ＋・・・、Ｈ３
＋・・・、及びＨｏ＋Ｈ４Ｔ＋Ｈ５Ｔ２＋Ｈ６Ｔｉ５＋
−・に相当する。曲線適合技術を実施する場合には１校
正段階中に１選択された信号が所与の作動温度において
選択された圧力レンジにわたって測定され、これにより
得た値を用りて式（５）の係数が導出される。測定段階
中には１校正段階中に決定され友係数を式（６）に用い
ることにより、選択された信号の周波数から圧力測定値
が計算される。ルツクアツゾテーブル技術ヲ実施する際
には１校正段階中に１選択された信号が所与の作動温度
において選択された圧力レンジにわたって測定され、こ
れにより得た値が圧力対周波数のテーブルＣ表）に蓄積
される。測定段階中にＦｉ、ルックアップテーブルを調
べることによりそしてもし必要々らば補間技術を用いる
ことにより圧力測定値が決定される。曲線適合技術、並
びにルックアップテーブル及び補間技術は公知である。

適当な曲線適合技術が＆参考としてここに取り上げる１
９７３年、ニューヨークのＭａｒｃｅｌＤａｋｋｅｒ　
ｌｎｃ＋出版％Ｊ、Ｍ０Ｍｅｎｄｅｌ著の’　Ｄｅｓｃ
ｒｅｔｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｏｆ　Ｐａｒｓｍｓｔ
ｅｒ　Ｅｓｔｌｍａｔｌｏｎ　１ｇｌ！２章−に説明さ
れている。又、適当な補間技術が、参考としてここに取
り上げる１９５７年、ニューヨークのＭｅ　Ｇｒａｗ−
Ｈｉｌｌ　Ｂｏｏｋ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｉｎｃ　出版。

に、Ｓ、Ｋｕｎｚ著の’　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｎａ
ｌｙｓｔｓ　’　ｆｉｉ＋　５章に説明されている。

ｆａ及びｆｌ）の値はプロセッサ２０７によって監視さ
れそして互いに比較されて所与の裕度以上のずれが検出
さｉする。このずれはｌイヤフラムの熱分布が不均一な
こと或いは少なくとも１つの発振器が故障したことを示
すものである。

外部に荷重のか＼るダイヤフラムが第４図かいし植５図
に示されている。好ましくは水晶の、長さＬＯの円筒部
材１０は、切断線１５を横切る格子のつながりを保つよ
うに切断線１５に沿って２つの区分１１及び１３に切ら
れる。切断線１５４−ｔダイヤフラムの機械的な対称性
を最適化するものであるのが好ましいが、必ずしもそう
で斤くてもよい。円筒スペース１４の各部は区分１１及
び１３を切断することによって形成され、そして切断ｉ
ｆ３！１５から離れた円筒ｌＯの内面に２つの長手方向
平面１２８及び１２ｂが切削され、内部に荷重のか＼る
形式の前記実施例について既に述べたように対向する平
行面が形成される。平面１２ａ及び１２ｂＦｉ、厚みｔ
ｌ　のダイヤフラムの各部を形成するように深さ「薯　
まで切削される。内部ス（−ス１４の軸は円筒ｌＯの軸
に一致する６第４図々いし第５図のダイヤフラム及びこ
こに述べる外部に荷重のか＼る別の実施例のダイヤフラ
ムに関する種々の構造上のかつころは、特に指示のない
限り１次のような寸法にされるが、使用される材料の種
類、＊進体に使用されるＳＡＷ装置Ｗの形式、ＳＡＷ装
置の位置を決める表面音波エネルギの伝搬方向、及び圧
力センサの仕様といったものの関数である寸法は、特定
の使用目的に刻して最適なものにすることができる。円
筒１０は直径ＩＤ〃が２６鶴でありそして長さＩＦ　Ｌ
Ｏ＃　が５Ｕ朗である。スペース１４は直径が１０罷π
でありそして長さ＃　Ｌ、　＃　が５５門である。各々
の平面１２ａ及び１２ｂ＃′ｉ巾が５ジでありそして長
さが１２朋である。切り込み深さｒｌ　は６ｍｌである
。

穴１４の位置と、各平面が切られる切削深さ「１と拠よ
って、厚みｔｌ−５ｖｔｉ−が決まる。

ＳＡＷ装置はダイヤフラムの平面１２ａ及び１２ｂに形
成されるか、内部のカーブした面に直接形成されるか、
或いは上記したように他の適当な構成に基いて形成され
る。ダイヤフラムは以下に述べるように適当な耐圧／’
ｔウジングに取り付けられそして第６図に示された電子
回路に接続される。この場合％　ＳＡＷ装９２０２８は
平面１２ａ１送信器１６８及び受信器１８　ａに相当し
、そしてＳＡＷ装！２０２ｂｔｉ平１ｉ１２ｂ、　送イ
Ｆｌ器１６ｂ及び受信器１８　ｂに相当する。プロセッ
サ２（）７の作動は前記と同様である。

ダイヤプラムの全体的な形状は、物理的な質量を帰小に
して成る選択された高い圧力に耐えるように選択される
。これらの点においては円筒状の構造体が他の形状より
優れているが１本発明のダイヤプラムは円筒形状に限定
されるものではかい。

外面及び／又は内面として適した他の形状には。

例えは、長円形やノ９ラボラ形状が含まれる。

以上の説明は円筒状ダイヤフラムに関するものであるが
、内部に荷重のか＼る球状４゛イヤフラム及び外部に荷
重のか＼る球状４゛イヤフラムも本発明に含まれる。解
説のための球状ダイヤフラムが第３２図及び第５３図に
示されている。この実姉例は外部に荷重のか＼るもので
ある。好ましくは水晶の、直径Ｉ　［１ＯＮ　の球状部
材５００は、切断線５（）５を横切る格子のつながりを
保つように切断線５０５に沿って２つの区分５０１及び
５０３に切られる。直径〃０１１の内部球状スペース５
０４と、各々の平面５０２ａ及び５０２ｂとが区分５０
１及び５０３に切削され、厚みｔｌ　のダイヤフラムの
各部が形成される。各々のＳＡＷ装置５０８ａ及び５０
８ｂは平面５０２ａ及び５０２ｂに形成される。

円筒状ダイヤフラムに関する本則Ｕｌｌ　８の教示は一
般に球状ダイヤフラムにもあてけ甘るものであるが１球
状ダイヤフラムに生じる主ストレスは同様の大きさの直
交フープストレスである。従って、例えば、直径Ｄｏ　
は２６ＴＩＡであり、ＤＢ　はｉ［１ｌｉＷである。平
面５０２ａ及び５０２ｂは２朋の深さｒｌ　まで切削さ
れ、従って厚みｔ、け５Ｕとされる。或いは又、円筒状
ｌイヤフラムについて以下に述べるように１球状内面の
中心と球状外面の中心とをずらすことによシ壁厚を異な
った厚みにしてもよいし、或いは平面を興なった厚みに
切削してもよい。

自己温度補償 第７図−第２３図は圧力感知ダイヤプラムの自己温度補
償型の実施例を示す。このような圧力感知ダイヤプラム
の圧力レスポンス（応答）は、それぞれの周波数一温度
特性が同じであるが、それぞれの周波数−圧力特性が当
該ダイヤフラムの基板をつくっているそれぞれ異なる有
効厚さの関数となっている２またはそれ以上の発振器の
それぞれの周波数の九の関数である。すべての基板は同
じ静水圧を受けるが、流体の圧力によってそれぞれの基
板は異なる程度に弾性変形する。ダイヤフラムがコンブ
ライアントに（ｃｏｍｏｌｌａｎｔｌｙ　）　（弾性的
に）支持されている限り、温度は基板に等しい影響を与
える。従って、それぞれの発振器の出力は混合されて、
温度の影響を除去する。自己温度補償されたダイヤスラ
ムの弾性的こわさは厚さによって大きく左右され、従っ
て、必要とされる基板の厚さの差は極めて僅かである。

この技術は温度補償を与えることの外に、構成している
それぞれの振動子の長時間エージング特性がうまく整合
していれば、圧力測定に対する長時間エージングの影響
を有利に相殺する働きをする。

上記の特性を有し、２つの測定チャンネルを含む感圧ダ
イヤフラムの実施例を第７図−第９図および第１２［渇
−第１３図に示しである。第７図−第９図は内部に荷重
が加えられる実施例で、この実施例においては、円筒形
部材２０（好ましくは水晶調の部材）は、４つの縦方向
の平面２２ａ。

２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを備えていてこれらの平面は円
筒形部材の外側の部分にミーリング加工されている。必
らずしも必要ではないけれど、好ましくは、゛これらの
平面は、平面に対して垂直に測って、相互に９０度の間
隔に配信され（後述する）。

平面２２ａ、２２ｃが位置している面が相互に平行で且
つ平面２２ｂ、２２ｄを通るそれぞれ平行な面に対して
垂直となるようになっている。各平面２２ａ、２２ｂ、
２２ｃ、２２ｄは深さ「、にミーリング加工されている
。想像線ｂｂで指示する軸を有している孔２４が、想像
線ａａで指示する軸を有している円筒形部１’２０につ
くられている。軸ｂｂは、円筒形部材２０の軸８ａに平
行であるが、適当な角度β（第９図）の方向に軸ａａか
ら喰違い且つ間隔ｄ（第７図）だけ軸ａａから離れてい
て、平面２２Ｂ−２２６の各々と孔２４の壁との間にそ
れぞれ異なる厚さ部分ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４をつくっ
ている・ 内部に＃重がかけられるｍ７図−第９図の実施例におけ
る種々の構造的部分は、第１図−第３図および添付の説
明の教示に従って寸法を決めればよい。ただし、孔２４
は約５６度の変位角度βおよび約０．７１の軸ａａｈｂ
ｂの間隔でつくれはよい。ミーリングの深さｒｌ　は２
門でよい。各平面をミーリングしたミーリング深さ「１
　および孔２４の位置によって、ｔｌ、ｔ２、ｔ３、ｔ
４の厚さが決まり、これらの厚さは、それぞれ、５．４
關、６．４閣、６．　６１１！ＴＩ、　５．６聴とされ
る。

自己温度補償型の実施例に使用するのには、Ｓ［カット
（（ｙｘｗｌ　）　０°／４２．７５°、ｒ＝０°）お
よびＳＳＴカット（（ｙｘｗｌ）０°／　−４９，２２
°、ｒ＝２３°　）の付近のオリエンテーションが適当
であることがわかったが、その他の多くの一回回転およ
び二同回転されたオリエンテーションも同様に使用に適
するものである。ＳＴカットは１９７４年６月１８日発
行のＨａｌｌａｎｄ等の米国ＩＦ：ｊ許第３．８１８．
３８２号に説明されていて、参考のためにここに看己載
しである。ＳＳＴカットは’　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　’第３４巻、８１７−８１
９頁（１９７９年）に掲載されたＢ、に。

５ｌｎｈａとＨ，Ｆ、　Ｔｉｅｒ！１ｔｅｎの’　Ｚｅ
ｒｏ　ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅずｆｌｃｌｅｎｔ
　ｏｆ　Ｄｅｌａｙ　Ｆｏｒ　５ｕｒｆａｃｅ　Ｗａｖ
ｅｓ　Ｉｎｑｕａｒｔｚ　’　と題する論文に報告され
ていて、参考のためにここに記載する。また、その実験
的立証は、Ｐｒｏｃｅｅｄｌｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１
９８０　ＵｌｔｒａｓｏｎｌｃｓＳｙｍｏｏｓｌｕｍ　
（ＩＥＥＥ　Ｃａｔ、　８００Ｈ１６０２−２）　１７
５−１８３頁に掲載されたＴ、　Ｌｕｋａｓｚｅｋおよ
びＡ。

Ｂａ１ｌａｔｏの’　Ｗｈａｔ　ＳＡＷ　Ｃａｎ　Ｌｅ
ａｒｎ　ｆｒｏｍ　ＢＡＷ　：Ｉｍｐ目ｃａｔｉｏｎｓ
　ｆｏｒ　Ｆｕｔｕｒｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ　５Ｓｅｌｅｃｔｌｏｎ　ａｎｄ　Ｓｌｇｎａ
ｔ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　’に題する論文中に報告さ
れていて、参考のためにここに記載する。「＝０におけ
る公称ＳＴオリエンテーションについて、２５ｃの付近
でΔ１／１へ丁は非消に小さく、ｌ　Δｆ　Ｉ　／　ｆ
ｏｐ　＝　７　Ｘ　１０−８７　ｐｓ＋　である。

「；２３°における公称ＳＳＴオリエンテーションにつ
いて、２５Ｃの付近でΔ１／１ΔＴは非虜に小さく、１
Δｔ　＋　／　ｔΔｐ＝　１叶７’／ｐｓｉである。両
方のオリエンテーションのりは満足なもので、両オリエ
ンテーションは、表面音波について、遅延の一次温度係
数零をあられす。

重み付は型の温度補償の状轢において下記の即由によっ
て、４０Ｃの転換温度をもつＳＴオリエンテーション（
（ｙｘｗｌ）　ｇ°／４０°、ｒ　＝　０　’　）およ
び９０℃の転換温度をもつＳＳＴオリエンテーション（
（ｙｘｗｌ　）口’／−４９，２°、ｒ＝２１．５°）
が選択される。上記のオリエンテーションについて特定
した程度は近似咳であることは理Ｐｆｌされよう。所望
の特性のためのカットの実際の程度は、エレクトロニク
ス、水晶材の性質、選択された転換篇度、インターディ
ジタル型トランスデューザの材料およびデザイン、オー
バトーンモードにおける動作等ようなファクタによって
、約±４°だけ変動し得る。

第１の平面２２ａは、ｚ−ｖ面内で−４９，２゜に等し
い回転角θ　だけＹ軸から変位した線にＳＴ 垂直な面にミーリングされる。第２の平面２２ｂはＺ−
Ｙ面内で４０．０°に等り、　イＩｉ−＋１転角θ、□
−８だけＹ軸から変位した線に垂直な面にミーリングさ
れる。水晶は対角対称であるので、１３０．８゜の回転
角だけＹ軸から変位した課に垂直な面で第３の平面２２
ｃをミーリングすることによって、平面２２ａと反対の
円筒形部材２０の側にＳＳＴオリエンテーションを再現
でき、また、−１４０，０゜の回転角だけＹ軸から変位
した線に重重なｔｈｉ内に第４の平面２２ｄをミーリン
グすることによって、平面２２ｂと反対の円筒部側２０
の側に、５Ｔ−Ｘカットを再現できる。上記のオリエン
テーションは自己温度補償型の実施例の好ましい動作に
ついて望ましいものであるが、これはθ３、−８−θ５
ｓ□＝８９．２°だけ変位されている。機械的対称性を
最適のものとするように各平面を他の平面から変位させ
ること、すなわち、この特定の実施例においては各平面
を９０°変位させることが好ましいが、この好ましい関
係から０．８ｕの僅かな変動が生じても圧力感知ダイヤ
プラムの公称特性を著しく劣化してはいけない。

予め選択されたオリエンテーションの千面ヲ適当にミー
リングする技術Ｆｉ既知で、ここには１ｍ単に述べる。

例えば、平面２２８−２２ｄをミーリングして、所望の
結晶学的オリエンテーションを得るために、２０の如き
水晶の円筒形部材の適当な部分が利用可能であるかどう
かは、結晶粗材から円筒形部材を正しく形成するかどう
かによって定まる。

Ｘｌについて一回回転さｆＬｆｃオリエンテーションを
得るためには、第１７図に示す水晶粗材片５０のＸ、　
Ｙ、　Ｚ軸を確認し、水晶片５０からそのＸ軸と平行な
縦軸をもつ円筒５１を、好ましくはビーリング技術によ
って作る。Ｙ−２面（第１８図）に対し垂直にＸ軸の方
向にみると、円筒５１はｙ−ｚ面内でＹ軸に対して、選
択された回転角θにある所望の結晶学的オリエンテーシ
ョンをもつ４つの平面をミーリングするようＶζ位置さ
れている。θ、１−Ｘおよびθ　のオリエンテーション
が第１８図にＳＴ 示されている。

平面２２８土のトランスデユーサ２６　ａ　ｓ　２８ａ
および平面２２ｃ上のトランスデユーサ２６Ｃ１２８ｃ
は、伝搬方向γが２１．５°に等しく電力流角度が零度
に等しいという規準に従って組立てられる。平面２２ｂ
上のトランスデユーサ２６ｂ。

２８ｂおよび平面２２ｄ上のトランスデユーサ２６ｄ、
２８ｄは、伝搬方向ｒが導度に浄しく、電力流角度が零
度に等しいという規でいに従って組立てられる。

ＳＡＷ発振器の動作周波数は、関連するＳＡＷ装置、発
１辰器の安定性およびＱに対して利用可能な、あるいは
好ましいサイズを基準として選択される。動作周波数の
適当な範囲は１５０　Ｍｌ−１ｚ　−６００Ｍｌ−１ｚ
で、ここに記載する実施例においては２００　ＭＨｚが
遠択さＪした。もつと小さい基板面積が望まれる場合に
は、ＳＡＷ装置はもつと高い動作周波数、例えばＩ　Ｇ
Ｈｚの動作周波数となるように設計してもよい。しかし
このような装置Ｎは性能の劣化を生ずるような寄生効果
その曲の効果°を避けるために極度の注意を払って設計
し製作しなければならない。

自己温度補償型の内部に荷重をかけられる圧力感知ダイ
ヤフラムが第１０図および第１１図に示されている。こ
れは図示の圧力ハウジング内に装着されていて、このハ
ウジングはダイヤフラムをコンブライアントに（ｃｏｍ
ｐＨａｎｔｌｙ　）　（弾性的に）支持しなければなら
ない。圧力ハウジングは、円筒形のステンレス鋼のケー
シング部材７１．７２．７３を備え、これらの部材り適
当カジョイントに沿って相互に係合し、ネジ３０２．３
０４．３０６．３０８および必要に応じて他の手段（図
示せず）によって、強固に気密に保持されている。適当
な材料でつくり得るシール３０１．３０３によって、ハ
ウジング部材７１．７３および７］、７２の間の流体密
の接触が確保される。端部のケーシング部材７ｊ、７２
＃−Ｊ、それぞれ、流体を室６９に導入しダイヤフラム
に導入する導入ロア８．７９を備えている。円筒２０、
端部キャップ６２．６４、円筒６６より成るイロ立体は
畏さ８５ｎＩ＃Ｉで、多数の弾性部材３０９−３２０に
よって圧力１１ウジング内に支持されて、流体が導入さ
れる室６９を形成する。弾性部材３０９−３２０は例え
ば動き嵌めされたナイロンリングでもよい。室６９は室
７５．７７を通して孔２４と連通している。端部キャッ
プ６２．６４および円筒２０の間のジヨイントを横切る
剪断応力を減少させるために、上記の室の大径部分は端
部キャップの中に約１７ｍｍのびていなｉればならない
。端部ギャップ６２．６４は、それぞれの１車続的な円
形フランジの内縁で円筒２０のそれぞれの端部の外１＋
１１１にぴったりと係合している。また、端部キャップ
６２，６４は、それぞれのフランジの外縁でケーシング
６６の内端部にぴったりと係合している。端部キャップ
６２．６４は、周知のグラスフリット法（ｇ’１ａｓｓ
　ｆｒｌｔｔｅｅｈｎｌｑｕｅ　）のような適当な技術
を使用して、円筒２０および円筒６６との接触区域でこ
れらの円筒にシールされる。ダイヤフラム、端部キャッ
プ６２．６４、円筒６６のそれぞれの結晶学的オリエン
テーションが連続的な結晶格子を生ずるようにうまく整
合していれば、上記の配置によつ゛〔、ダイヤフラムに
対するコンブライアントな支持体がつくられる。好まし
くは、グラスフリット結合材は結晶の熱膨張係数と同様
の熱膨張係数をもつべきで、できるだけ薄い層として適
用されねばなら々い。

外側で円筒６６により区画され、内側で円筒２０により
区画され、それぞれの端部で端部キャップ６２．６４の
環状内側面によって区画される全体的に円筒形の室６８
が形成−Ｊ　ｔＬる。それぞり。

の平面２２ａｓ　２２ｂ、２２ｃ、２２ｄおよびそれぞ
れのトランスデユーサ対２６ａｓ　２８　ａ　％２（ｉ
ｂ、２８ｂ、２６　ｃ　、　２８　ｃ　、　２６　ｄ、
　２８ｄより成る４個の遅延ラインの正、しい作用をさ
せるための良好な環境を形成するために、室６８は排気
される。各トランスデユーサ２６　ａ　−ｄおよび２３
　ａ　−ｄは、それぞれの細い絶縁ワイヤ７４ａ−７４
ｄおよび７６　ａ　−７６ｄによって１．鋼ケーシング
部材７３の外側に固定されこれから絶縁されているそれ
ぞれの端子７０ａ−７０ｄＫ接続される。上記のワイヤ
はテフロンでコートしたアルミニウム合金等の適宜の細
いワイヤでよく、円筒６６、弾性前月３１１．３１９．
３１９．３２０およびハウジングｆｉｂ材７３に設けら
れたそれぞれの狭い溝を通っている。これらの溝は、室
６８内に良好か環境を維持し室６９内にＩｒｅ体を維持
するために、適当にシールされる。孔２４と備方向に整
列して端部キャップ６２．６４につくられた圧力導入ロ
ア８．７９に、圧力を測定された流体が導入される。

流体が孔２４に導入されると、１１（ＩＭｊ　２　ｇは
導入された流体の圧力に従って撓み、導入された流体の
温度に従って調節する。圧力感知器は小型で、そのすべ
ての要素、／侍に、円筒２０、端ｌＮｌ１キャップ６２
．６４、円筒６６は迅速に熱的平衡状態となル。しかし
、平面２２Ｆ１％　２２ｂｔ　２２Ｃ％２２ｄおよび孔
２４の間の厚さが異なるために、平面、２２ａ、２２ｂ
、２２ｃ、２２ｄにおける円ｍ２０のそれぞれの区域の
撓みの程１ザが相違する。

外部に荷車がかけられる自己温度補償型の実施例が第１
２図、第１６図に示されている。好ましくは水晶の長さ
ＬＱ　の円筒部材３０がカット３５に沿ってスライスさ
れて、２つの区分３］、３３となっている。好ましくは
、カット３５けＸ−”１面に平行とされる（第１８図に
おいてＹ軸の線に沿って）。この面におけるすべての方
向に沿う熱膨張係数が同じ（１！１．７１Ｘ１０−６／
Ｃ）であるので、カット３５に沿って発生する応力を減
少するために、Ｘ−１面内の結晶′６材料の熱膨張係数
に等しいかまたは類似する熱膨張係数をもつグラスフリ
ット結合材を選択するのがよい。ｘ−１面内のカットは
、５Ｔ−ＸおよびＳＳＴオリエンテーションの使用で、
良好であるが、しかし正確でない機械的対称性を与える
。部分３］、３３をミ’Ｊングすることによって、円筒
形空間３４のそれぞれの部分がつくられ、カット３５か
らはなれて、円筒３０の内部に４つの縦方向の平面３２
ａ５３２ｂ、３２ｃ、３２ｄがミリングにより形成され
て、内部に荷重をかけられる型式の実施例について上記
したと同様に、相対するＳ′「オリエンテーショント相
対スるＳＳＴオリエンテーションをつくる。内部空間３
４の一軸は円筒３０の軸と一致する。相対する平面部分
をそれぞれゲ４なる深さにミーリングすることによって
、ダイヤフラムの厚さの異なる区域がつくられる。従っ
て、平面３２ａ１３２ｃは、それぞれ、深さｒｌ　およ
び「２　にミーリングされ、これにより、異なる厚さｔ
ｌおよびｔ２　をもつダイヤフラムの部分を形成し、ま
た、平面３２ｂ、３２ｄはそれぞれ深さｒｌおよびｒ２
にミーリングされて、それぞれ異なる厚さｔｌ　および
ｔ２　をもつダイヤフラム１ｆｌ１分を形成する。もし
も望まれるならば、平面３２　ａ　−３２ｄをそれぞれ
異なる深さ罠ミーリングしてもよい。送信器−受信器の
対３６８１３８　ａと３６ｂＪ　ａｓｂと３６ｃ、３８
ｃと３６ｄ、３８ｄより成るＳＡＷ遅延ラインがそれぞ
れの平面３２８−３２ｄにつくられる。ＳＡＷ装置がつ
くられたら、円筒３００２つの部分３Ｊ、３３は、好ま
しくはグラスフリット結合法によって、結合される。そ
れぞれの平面３２　ａ　−３２６とトランスデユーサ対
３６８．３８ａと３６ｂ、３８ｂと３６　ｃ　ｙ　３８
　ｃと３６ｄ１３８ｄを含む４つの遅延ラインを正しく
作用させるための良好な環境を形成するために、室３４
は排気される。ＳＡＷ装置からのリード線が室３４を取
囲む表面上につくられ、結合層を通って圧力感知ダイヤ
フラムの外側上の端子につながれる。

適当な圧力ハウジング内に収容された完成済みのダイヤ
フラムの詳細について以下説明する。

第１２図−第１３図の外部に荷電がかけられる型式の実
施例における（重々の構造部分は第４図−第５図および
添付の説明に示された教示に従って寸法法めすればよい
。ただし、ミーリング深さ「１は２＋＋ｍとし、ミーリ
ング深さ「２　は４間とされる。

空間３４の位置、および平面をミーリングするミーリン
グ深さ「１およびｒ２は厚キｔ１およびｔ２を決める。

これらの厚さは、それぞれ、６層および４喘とされる。

自己温度補償型で内部に荷電をかけられる圧力感知ダイ
ヤフラムが、圧力ハウジング内に装着された状鴨で第１
４図、第１５図に示されている。

圧力ハウジングは円筒形のステンレス鋼のケーシング前
月４０．４Ｊ、４２より成り、これらの部材は「さねは
き’　（ｒａｂｂｅｔ　）　ＪＪジヨイントのようす適
当なジヨイントに沿って相互に係合し、ネジ３３０．３
３１．３３２．３３３および必稈に応じてそのｆｌｕの
手段によって気密に結合される。例えＦｊ：、ポリミナ
イドのような任意の適当な材料でつくられるシール５６
．５７１Ｃよって、ハウジング部材４０．４１および４
０．４２の間の流体密の接触が確（呆される。端部ｌ・
ウジング部材４１．４２は、それぞれ、室４５中に流体
を導入しダイヤプラムに流体を々ネ人するだめの導入口
５８．５９をｕｆｔｉえている。円筒３０は多数の弾性
部月４３　ａ　−４３ｃ　、　４７　ａ　−４７ｃ　、
　３４０−３４３によって圧力ハウジング内に支持され
、流体が導入さ）１．る室４５を形成する。トランスデ
ユーサ３６ａ−３６ｄおよび３８　ａ　−３８ｄからの
それぞれのリード線が室３４を取囲む表面上につくられ
、結合層、弾性部材４７８、ハウジング部材４１内の小
さｖ溝’を通って、その上に適当に装着された端子スト
リップ４８に達する。溝は適当にシールされる。送信器
３６ｄ’ｉ溝４８に接続するリード線４４ｄおよび受信
機３８ｄを端子４９に接続するリード線４６ｄのみを示
してあって、図を簡単化するために、その他のリード線
は省略しである。

流体が環状の室４５に導入されると、円筒３０は導入さ
れた流体の圧力に従って撓み、導入された流体の温度に
調節される。圧力感知器は比軸的小型で、そのすべての
要素は迅速に熱的平衡状態となる。しかし、平面３２　
ａ　％　３２　ｃと平面３２ｂ１３２ｄに対応する基板
の厚さが異なるので、これらの区域における円筒３０の
それぞれの部分はそれぞれ異なる程度に変形する。

自己補償型の圧力感知ダイヤフラムの内側に荷重がかけ
られる形態のものおよび外側に荷重がかけられる形態の
ものの両者は、２つのそれぞれ独立の温度補償された圧
力測定を与える。改良された結果を得るために第１０図
または第１４図のいずれかの圧力感知器に結合できる典
型的な回路が第１６図に示されている。第１６図に２つ
の測定チャンネルが示されていて、その１つは発掘子８
８ａ、８８ｃ、ミクサー９０、カウンター９１．９２．
９３を含み、他は発掘子８８ｂ、Ｒａｄ。

ミクサー９４、カウンター９５．９６．９７を含む。例
えば、それぞれ、平面２２ａ−２２ｄ上に装着された送
信器２６ａ−２６ｄおよび受信器２８ａ−２８ｄｅ含む
ＳＡＷ装置８２ａ、８２ｂ。

８２ｃ、８２ｄがダイヤフラム８０上に設けられる。装
置８２ａ、８２Ｃの結晶学的メリエンテーションは同じ
（ＳＳＴオリエンテーションの付近）で、それぞれの基
板厚さは異なり、従って、同じ温度および静水圧を受け
る時に、装置８２Ｂ、８２Ｃは同じ周波数−ｌ高度特性
を有し異なる周波数−圧力特性をもつ、ＳＡＷ装置８２
ａ、増巾器８４ａ、整合回路１１３８５ａ、８６ａを含
む発振子８８ａの出力（ｆａ　）およびＳＡＷｍ置８装
Ｃ１増巾器８４ｃ、整合回路網８５Ｃ％　８５ｅを含む
発振子８８ｃの出力（ｆｃ　）がミクサー９０に送られ
る。ミクサー９０の出力、差ｆ６−　ｆ　０％はカウン
ター９２に送られ、このカウンターね入力信号の周波数
をカウントして、そのディジタルな表示を出力し、これ
によシミフサ−９０のアナログ出力をディジタル信号に
変換する。カウンター９１．９３はそれぞれｆｃおよび
ｆａの面波数をカウントし、そのディジタル表示を与え
る。同様に、装置８２ｂ、８２ｄの結晶学的メリエンテ
ーションは同じ（ＳＴ−Ｘオリエンテーションの付近）
で、それぞれの厚さは異なり、従って、同じ温度および
静水圧を受ける時に装置８２ｂ、８２ｄは同じ周波数一
温度特性を有し異なる周波数−圧力特性を有する。ＳＡ
Ｗ装筒８２ｂ、増＋ｊＪ器８４ｂ１整合回路網８５ｂ、
８６ｂを含む発振子Ｆ１８ｂの出力（ｆｂ　）およびＳ
ＡＷ装置８２ｄ、増１１］器８４ｄ、整合回路網８５ｄ
、８６ｄを含む発掘子Ｆ１８ｄの出力（ｆｄ　）　がミ
クサー９４に送られる。ミクサー９４の出力、差ｆｂ−
ｆｄ　、はカウンター９６に送られ、このカウンターは
入力（１号の周波数をカラントし、そのディジタル表示
を出力し、これによりミクサー９４のアナログ出力をデ
ィジタル信号に変換する。カウンター９５．９７１ユそ
れぞれｆｄおよびｆｂの周波数をカウントし、そのディ
ジタル表示を与える。

第１０図または第１４図に示されてないが、発掘子８８
　ａ　−８８ｄは集積回路としてつくってもよく、これ
らは、ダイヤフラムの弾性変形に影響を与えることなし
に、リード線を短かくして゛爵生効果を減少し発掘子の
安定性を改良するように、関連するＳＡＷ装置に充分近
くで、排気空間６８．３４内の表面上に装着される。

ｆａ、ｆｃとｆａ−ｆｃ、およびｆｂ、ｆｄとｆｂ　−
ｆｄ　をあられすディジタル信号がゾロセッサ９８に供
給され、このプロセッサは圧力の測度を決定し、その結
果を記録器９９に供給する。信号ｆａ。

ｆｂ、ｆ（、、ｆｄ　は［々記の重みっけ型（ｗｅｌｇ
ｈｔｌｎｇｔｙｐｅ　）　のＣ晶度補償に使用はれ、自
己１品度補償には不要である。もしも自己温度補償のみ
が望まれるならば、上記（Ｄ温度補償を与えるカウンタ
ー９１．９３．９５．９７は第１６図の回路から省略し
てよい。また、ゾロセッサ９８は次の測定サイクルのた
めにカウンター９１〜９３および９５〜９７をリセット
する。

プロセッサ９８はｆａ　−ｆｃおよびｆｂ　−ｆｄから
それぞｉｔの圧力測度を決定するために、曲線適合ルー
チン（ｃｕｒｖｅ　ｆｌｔｔｌｎｇ　ｒｏｕｔｌｎｅ　
）或いはルックアツノテーゾルおよび補間手段を備える
。これらの手段は、本質的に第６図に関する部分で説明
したよ′うに備えられている。ただし式（５）内のパラ
メータＩｒｆＮの代シにｆ、　−ｆｃまたはｆｂ−ｆｄ
が入れられる。

また、本発明は、他の自己１度補償型の実施例を企図し
ている。ν１ｊえば、偏心した孔およびａ叔の測定とい
う特徴に基ずく外部にｔＷｊ　Ｉｔがかけられる実施例
が第１９〜２０図に示されている。好ましくは水晶材よ
り成る長さＬＱの円啼部材１３゜かカット１３５に沿っ
てスライスされて、２つの区分１３１．１３３とされて
いる。好ましくは。

カッ）　１３５Ｆｉ、前記のように相対するＳＴオリ１
ンテーンヨンおよび相対するＳＳＴオリエンテーション
をつくるように円筒１３０の内部にミーリングされる４
つの縦方向の平面１３２ａ、１３２ｂ、］　３２ｃ、］
　３２ｄを妨害することなしに、出来るだけ多くの機械
的削称性を与えるために、ｘ−７面内につくらねばなら
ない。各平面１　：（２ａ、］３２ｂ、１３２ｃ、１３
２ｄは深さ「１　にミーリングされる。想ＩＩ線ｂｂで
示す軸をもつ長さＬｌの空間１３４が、想像線ａａで示
す軸をもつ円筒１３（）の端部から等距離の位置に円筒
１３０内につくられる。軸ｂｂは円筒の軸ａ８に平行で
あるが、これから適当な角度βで喰違っていて、これη
・ら距離ｄだけ変位して、平面１３２８−１３２ｄの各
々と円筒１３０の外面との間に、それぞれ、ｊ早さｔｌ
、ｔ２、ｔ３、ｔ４の部分をつくっている。

第１９〜２０図の外側に萌ルがかけられる実施例におけ
る種々の構造的部分は、第４〜５図および添付の説明の
教示に従って寸法を決められるが、ただし、空間１３４
は、変位角度βが約５１度、軸ａａと軸ｂｂの変位ｄが
約１．５馴で円筒１３０内につくられる。孔１３４の位
置および各平面をつくるミーリング深さｒｌ　によって
、厚さ１、、　１２．　１．、ｔ４が確定され、これは
、それぞれ、４．９１＋１．　６．９ＩＪ、７．１ｉＬ
ｆｆ、５．１１ｆｆとされる。

ミーリングされた平面のオリエンテーションは、上記と
同じ基礎に基いて選択され、適当なＳＡＷ装置の製作は
上記と同じように行なわれる。ＳＡＷ装蓋装置くられた
ら２円筒１３０の２つの部分１３１．１３３は結合され
％第１４図％第１５図に関して説明したハウジング内に
配置され、ダイヤフラムが第１６図の測定回路に結合さ
れる。

内部に荷重がかけられる感知装置の他の実施例において
は、孔と円筒の軸が一致するが、平面は異なる深さにミ
ーリングされて、本発明によるそれぞれ外なる基板厚さ
を形成する。例えば％第２１図は、相対する平面１５０
ａ、１５０ｃが成る定められたオリエンテーション、例
えばＳＳＴオリエンテーションを有し、これらがそれぞ
れ異なる厚さｒ＋ｆｌｐよびｒ２にミーリングされて、
それぞれ、異なる厚さｔｌおよびｔ２をもつダイヤプラ
ムの部分をつくっている形態のものを示す。同様に、相
対する平面１５０ｂ、１５０ｄは、それぞれ、厚さｒ、
およびｒ２にミーリングされて、それぞれ界なる厚さｔ
ｌおよびｔ２をもつダイヤプラム部分をつくる。平面１
５０ａ％　１５０ｂのミーリング深さは同じ（「Ｉ）で
平面１５０　ｃ％１５０ｄのミーリング深さは同じ（「
２）であるが、所望々らげ、各平面を異なる深さにミー
リングしてもよい。

複数の測定を欠いた自己温度補償型の圧力感知ダイヤフ
ラムの簡単化した実施例が、第２２図に。

内側に荷重がかけられる装置として示されている＠同じ
教示に従って、外側に荷重がかけられる装置を構成する
こともできる。第２２図の実施例は。

それぞれ深さ「１および「２にミーリングされた平面１
６０８．１６０ｂを含む唯１つの測定チャンネルと、！
１６図のチャンネルの１っに含まれているような関連す
る電子回路を必要とする。

前記のオリエンテーションは対角軸の周りに一回回転さ
れたオリエンテーションである。他の適当々オリエンテ
ーション、例えば、三方軸の周りに一回回転されたオリ
エンテーション、或いは二回回転されたオリエンテーシ
ョンも、成る応用個所においては有利であるかもしれな
い。三方軸の周りに一回回転されたオリエンテーション
に基ずくダイヤフラムが第２２図に示されている。第２
３図は、それぞれ、深さ’Ｉ”２、ｒ３　Ｋミーリンク
された平面１７０８．１７０ｂ％　１７０ｃを含む単一
の測定チャンネルを示す。測定チャンネル内の第３の平
面は、測定される圧力の信頼性のレベルを改良するため
の余分の読みを与える。

重み付は型の温度補償 ＳＴ及びＳＳＴ方向の付近の方向は別の特性を有してい
ることが分ってかり１本発明ではこれを便利に用いて、
温度補償された圧力測定を行なったり、或いは更に、こ
の温度補償された圧力測定の応答時間及び精度を改善し
たりすることができる。特に、これらの方向社興なった
′転換“温度を示す。ＳＡＷ装置の周波数一温度特性は
パラがう状のふるまいを呈し、これは転換（基準）温度
付近での周波数の温度依存性が最小である。従って、圧
力を測定する際に温度により誘起されるエラーは転換点
から最も離れた温度において最も顕著となる。測定され
る流体が例えば０℃ないし１５０℃の範囲の温度変動を
受けるところで高い精度を与えるために、４０℃及び９
０℃の各転換温度を有するＳＡＷ装置で得られた２つの
別々の圧力測定値が合成されて、以下で詳細に述べるよ
うに更に一貫性のある正確が測定値が形成される。

２つの適当な方向は、４０℃の転換温度を生じさせる（
　ｙｘｗｌ　）　０’　／４０　、０°、ｒ＝＝［１０
と、９０℃の転換温度を生じさせる（　ｙｘｗｌ　）　
０’　／−４９，２°、ｒ＝２１．５°である。これら
の転換温度における各方向についてのΔ１／ｆΔ丁及び
Δｆ／ｆΔＰの値は上記したようにはソ同じである。

ＳＡＷ装置の転換温度は１回転角％伝搬方向或いはその
両方をわずかに変えることＫよって広い温度レンジにわ
たって変えることができる。例えば、ＳＴカットの付近
の方向については、伝搬方向を三方晶軸に沿って一定に
保持した状態で、転換温度が回転角の減少と共に増加し
、そしてＳＳＴカットの付近の方向については、転換温
度が回転角の減少又は伝搬方向の減少−その他方は一定
に保っておく−と共に増加する。

重み付は型の温度補償は、非常に正確な圧力測定を必要
とする使用目的において自己温度補償を補うものである
。このような使用目的においては。

ｔａとｆＣ，或いはｆｂとｆｄとを混合しても温度の影
響が許容できるところまで除去されない。むしろ、自己
温度補償技術は、これらの状態の下で、非常に広い然し
限度のある温度範囲にわたって正確且つ安定な作動を与
えると考えることができる。

第２４図は、温度により誘起される不所望な作用が自己
温度補償技術によって実質的に減少される広いレンジを
示すグラフである。第２４図は本発明を説明するための
ものに過ぎず、説明をわかりやすくするために、各チャ
ンネルに同様の方向をもつ２つのＳＡＷ装置の転換温度
について示°した１０°のずれは実際に生じるであろう
ものより大きいことが理解されよう。曲１ｊ、４０２ａ
及び４０２ｂは（ｙｘｗｌ　）　０°　／４０．０°、
ｒ＝００のＳＴ力方向もつ２つのＳＡＷ＠置の周波数一
温度特性を各々表わすものであり、一方、曲線４０４は
ＳＴ力方向もつＳＡＷ装置をペースとする自己温度補償
チャンネルの周波数一温度特性を表わしている。選択さ
れた転換温度４０℃から離れると、曲線４０２ａ及び４
０２ｂは急激に変化、し、転換温度のすぐ近くの曲線４
０２ａ及び４０２ｂの各部を除く全ての領域で、ＳＡＷ
装置の応答が温度によって大巾に影響を受けることを示
している。曲線４０４は当該レンジ０℃〜ｊ３０℃にお
いて転換温度伺近で非常に■つくりと変化し、自己温度
補償されたチャンネルの応答がこのレンジ内では温度に
よってわずかに影響されるだけであることを示している
。曲線４０６ａ及び４０６ｂは（ｙｘｗｌ　）　Ｏ’／
−４９，２°％ｒ＝２１．５°のＳＳＴ方向をも、：）
２−１）のＳＡＷ装置の周波数一温度特性を各々表わし
てかり、一方１曲線４０８はＳＳＴ方向をもっＳＡＷ装
置をペースとする自己温度補償チャンネルの周波数一温
度特性を表わしている。選択された転換温度９０６を越
えると、曲線４０６ａ及び４０６ｂは急激に変化し、転
換温度のすぐ近くの曲線４０６ａ及び４０６ｂの各部分
以外の全ての領域でＳＡＷ装櫃の応答が温度の影響を大
巾に受けることを示している。曲線４０８は［１Ｕ−１
３０℃の当該レンジにおいて転換温度の付近で非常にゆ
っくりと変化するだけであり、自己温度補償されたチャ
ンネルの応答がこのレンジ内で温度によってわずかに影
響されるだけであることを示している。

＃　Ｓ７　ＴＪ及び“ＳＳＴ″チャンネルに対する温度
の影響は一般にわずか表ものであるが１曲線４０４で示
されたように約４０℃においては＃　３７　＃チャンネ
ルに対して温度の影響が全くなく、そして曲線４０８に
よって示されたように約９０℃においてはＩ　Ｓ　Ｓ　
Ｔ　Ｉｔチャンネルに対して温度の影響が全くない。重
み付は型の温度補償では、この特徴が効果的に利用され
る。

重み付は型の温度補償においては、各々のチャンネル応
答が各々の周波数一温度特性に基いて重み付けされる。

簡単な重み付は関数が第２５図のグラフに示されており
、曲線４１２はＩ　３７　ＩＴチャンネルで測定される
圧力測定値及び１３５７　Ｉ＋チャンネルで測定される
温度測定値に用いられる重み付は関数を表わしており、
曲線４１４は’ＳＳＴ“チャンネルで測定される圧力測
定値及び＃　５７　＃チャンネルで測定さｉする温度測
定値に適用される重み付は関数を弄わしている。最適化
され九圧力測定値及び最適化された温度測定値は出力と
して記録器９９（第１６図）へ供給される。

第２５図に示された重み付は関数は、広い温度レンジに
わたる３Ｔ及びＳＳＴ方向の周波数一温度特性を紡機と
したものである。周波数及び圧力の関数としてのＳＡＷ
装置の温度応答は次のような典型的な２次元多項式であ
る Ｔ（ｆ、Ｐ）＝Ｉ。　（６） ３ ＋Ｉ、イ　＋　Ｉ、ｆ　＋　Ｉ、ｆ　＋　−−−＋工４
ｐ　＋　ｚ、ｐ２＋工ｐ５　＋　＋＋＋＋　Ｘ　ｆＰ　
＋　Ｉ８ず２ρ　十　１．ｆＰ２　＋　−−−周波数及
び温度の関数としてのＳＡＷ装置の圧力応答は式（４）
で示したが、これは次のように表わされる。

Ｐ　（ず　、Ｔ）＝＝Ｈ。

＋　Ｈ，ｆ　＋　Ｈ２ｆ２＋　Ｈ３ｆ３−１−−−−＋
　Ｈ４Ｔ　＋　Ｈ５Ｔ　＋　Ｈ６Ｔ３＋　−−−＋　Ｈ
，ｆＴ　＋　Ｈ８ｆ　Ｔ　＋　Ｈ７ｆＴ　＋　−−−重
み付は型の温度補償技術は曲線適合技術に関連して使用
される。４つの発振Ｆ）８８ａ−８８ｄの各々は１式（
４）及び（６）で与えられる圧力及び温度測定のための
２次元多項式に従って、同波数及び温度の関数としての
圧力測定値と、周波数及び圧力の関数としての温度測定
値とを与えるように構成される。校正中に、カウンタ９
３．９７％　９１゜９５．９２及び９６からの信号ずａ
、ずｂ％　ｆｃ。

ｆｄ　、ｆｓ　−ｆｃ及びｆｂ　−ｆｄ　が選択された
広範′囲の圧力及び温度に対して測定され、そして多項
式の係数が、ノセラメータ推定技術１例えば参考として
ここに取り上げる前記Ｍｅｎｄｓ　Ｉ　氏の文献に述べ
られた最小平方ノ９ラメータ推定技術を用いて決定され
る。

測定譚階中には、ミクサ９０及び９４の出力である信号
ｆａ−ｆｃ及びｆｂ　−ｆｄからおおよその圧力測定１
直が得られる。このおおよその圧力測定値−おおよそと
は、若干温度の影響を受けているためであるーは平均化
され、その結果を用いて、式（６）を各々ｆａ、ｆｂ、
ｆｃ及びｆｄＫ各々適用することにより、４つのＳＡＷ
装置の温度のおおよその値がめられる。平均温度が決定
され、これは以下の繰り返し手順にとって最良の推定温
度であると考えられる。

ＳＡＷ装置からの各々の温度の決定は１式α１及びｆｉ
ｌｌで与えられて第２５図に示された重み付は関数に従
って最良の推定温度の関数として重み付けされ、改善さ
れた最良の推定温度が得られる。この改善された最良の
推定温度を式（４）に使用して、信号ｆａ−ｆｃ及びｆ
ｂ　−ｆｄから改善された圧力測定値が得られる。これ
により得られる２つのチャンネルからの改善された圧力
測定値は１式（７）及び（８）により与えられて第２５
図に示された重み付は関数に従って最良の推定温度の関
数として重み付けされ、改善された最良の推定圧力が得
られる。

最良の推定温度及び最良の推定圧力についての結果が適
当に収斂した場合に＃ｉ、最良の推定値が正しい温度及
び圧力測定値と考えられる。さもなくば、改善された最
良の推定圧力を式（６）に用いて。

ｆａ％　ｆｂａｆｃ及びｆｄ□これらは前記したように
処理される−から各々の温度測定値が得られる。

最良の推定圧力を決定する曲線４】２及び４１４は次式
で表わされる。

町 □（７） 町＋Ｗ２ 但し、量ｗ１及び町は各々式ロー９０’＋３及びＩＴ−
４０６１３で表わされるものであｐ、■は０℃≦Ｔ≦１
６０℃である。最良の推定圧力社次式で与えられる。

最良の推定温度を決定する曲線４１４及び４１２は次式
で表わされる。

１ Ｙｌ　＋Ｙ２ 但し、量ｙ１及びＹ２は各々式ロー４０°１３　及びＩ
Ｔ−９Ｑｌ　で表わされるものであＣ１Ｔは０℃≦Ｔ≦
１６０℃である。最良の推定温度は次式で与えられる。

に） 重み付は技術は、自己温度補償の実施例では最適化技術
として説明したが、補償を行なわない実施例（例えば、
第１図〜第６図及び第４図−第５図の実施例）を含むそ
の他の実施例（例えば第１９図−第２０図及び第２１図
の実施例）Ｋも適用できる。例えば、第１図−第５図及
び第４図−第５図の実施例に適用した時には、第１図−
第６図及び第４図−第５図の実施例で正確に実行される
ところの校正温度に対する狭い公称温度範囲を広げるこ
とができる。例えば、朗１図−餡３図の実施例に重み付
は技術を用いた場合には、平面２ａ及び２ｂが＃　Ｂ　
７　Ｎ方向を有し、一方これら平面２８及び２ｂと同じ
厚みであるが方向が＃　Ｓ　５７１１方向であるような
２つの史に別の平面が前記したように設けられる。曲線
４０４及び４０８では々くて第２４図の曲線４０２８％
４０２ｂ、及び４０６ａ、４０６ｂの温度−周波数特性
を表わすように、重み付は関数を適当に変更することが
できる。

測定値の補正 第２６図ないし第６１図は、圧力及び温度を別々に測定
する感圧ダイヤフラムの実施例を示している。本発明に
よる測定値補正式の感圧ダイヤフラムは、少なくとも２
つのＳＡＷ装置を備えており、その一方は王として圧力
に応答するものでありそしてその他方は主として温度に
応答するものである。ＳＡＷ装置は、各々の発振器を形
成するように各々の増巾器及び整合回路網に接続される
。

発振器の出力は、圧力測定値を温度測定値に従って補償
する適当なプロセッサに供給される。プロセッサの出力
は適当な指示器又は記録装置へ送られる〇 第２６図及び第２７図に示された内部に荷重のか＼る実
施例においては１円筒２３０に４つの平面２３２　ａ　
〜２３２　ｄが切削される。平面２３２ａ及び２３２ｃ
はその方向がＳＳＴ方向でありそして平面２３２．ｂ及
び２３２ｄはその方向が３７方向でおり、前記したよう
に円筒２３０上に配置される。円筒２３０にはｙｃｓ＋
ａｓが設けられ、この穴２３８の軸は円筒２３０の軸と
一致する。穴の壁と各平面２３２８〜２３２ｄとの間の
厚みがｔ。

となるように各々の平面が均一な深さｒ＋　Ｋ切削され
るのが好ましいが、必ずしもこうでなくてもよい。各々
の平面には４つのインターデジタル型トランスジューサ
が付着される。例えば、平面２３２Ｂの好ましい配置が
第２８図に詳細に示されている。インターデジタル型の
送信器２３４ａ及び受信器２３５ａは１表面音波エネル
ギがｄ−ｄ線に沿って伝搬するような遅延線を形成する
。

インターデジタル型の送信器２３６ａ及び受信器２３７
ａは１表面音波エネルギがｃ　−Ｃ線に沿って伝搬する
ような第２の遅延線を形成する。第２６図及び第２７図
のダイヤフラムの種々の構造上のかつこうは、第１図な
いし第５図について述ぺ九寸法にされる・ 第２９図及び第３０図に示された外部に荷重のか＼る実
施例圧おいては、好ましくは水晶の、長さＬｏ　の円筒
２４０が切断線２４８に沿って２つの区分２４１及び２
４３に切断されている。切断線２４８の仁義はＸ−Ｙ平
面に平行に選択されそして適当なボンディング材料が前
記したように選択されるのが好ましいが、必ずし本この
ようにしなくてもよい。一般的に円筒状の内面２４９の
１部分は、区分２４１及び２４３を組立てた時にこれら
がその内面に閉じた同軸円筒ス４−スを形成するように
区分２４１及び２４３に形成される。

円筒状の内面２４９に４つの平面２４２８〜２４２ｄが
切削される。対向した平面２４２ａ及び２４２Ｃはその
向きがＳＳＴ方向にされそして対向した平面２４２ｂ及
び２４２ｄはその向きがＳＴ力方向され、前記したよう
に円筒２４０に配置される。各平面は円筒２４０の円筒
外面と各々の平面２４２８〜２４２ｄとの閣の厚みが１
．　となるように均一な深さ「２、に切削される０４個
のインターデジタル型トランスジューサが好ましくは第
２８図に示されたように各々の平面に付着される。例え
ば、インターデジタル型送信器２４４ａ及び受信器２４
５ａは、表面音波エネルギがｄ　−ｄ線に沿って伝搬す
るような遅延線を形成する。

インターデジタル型送信器２４６ａ及び受信器２４７ａ
は、表面音波エネルギがＣ−ＣＭに沿って伝搬するよう
な第２の遅延線を形成する。第２９図及び第５０図のダ
イヤフラムの種々の構造上のかつこうは、第４図及び第
５図について述べたような寸法にされる。

第２８図に示されたＳＡＷ遅延線を設計する際の重要な
考え方は、隣接するインターデジタル型トランスジュー
サ間のクロストークを減少することであり、このクロス
トークは、例えば％　ＳＡＷ遅延線が形成された面に対
向する面を金属化してインターデジタル型トランスジュ
ーサを互いに電気的にシールドするか、或いはインター
デジタル型トランスジューサを互いに電気的にアイソレ
ートするに充分な空間分離を与えることによって。

許容できるレベルまで下けることができる。交差する伝
搬路は圧力及び温度の各向きが同じ温度にあるように最
適なものＫするが１本発明では互いに交差しない各々の
伝搬路の使用も意図される。

このような構成は、同じ平面上に配置された複数のイン
ターデジタル型トランスジューサに良好な電気的分離を
与える。

第２６図りいし第２７図並びに第２９図ないし第５０図
に示された感圧ダイヤフラムは、上記で詳細に述べたよ
うに適当な耐圧ハウジング内に取り付けられ、そして第
３１図に示されたような適当な電子回路に接続される。

例えば第２６図ないし第２７図又は第２８図かいし第３
０図のダイヤフラムを表わしているダイヤフラム２７０
Ｋｕ、例えば平面２３２　ａ　〜２３２　ｄ又は平面２
４２ａ〜２４２ｄを表わしている４つの平面２７２８〜
２７２ｄが設けられている。各平面には圧力の方向及び
温度の方向がある。ＳＳＴ及び３７回転は適切な伝搬方
向が選択された場合に温度の方向付は及び圧力の方向付
けを行なうことができると分つている。（ｙｘｗｌ　）
　Ｏ’　／−４９、２°というＳＳＴ方向が選択された
場合には、ｒ＝＝Ｑ６は典型的にΔｆ／ｆΔ丁＝　１９
Ｘ　１　ｏ−’／℃で示される温度感知方向を与え、一
方、ｒ＝２１．５°は典型的にｌΔずＩ　／　ｆΔＰ　
＝　１０　／　ｐｓ’ｌそしてΔｆ／ｆΔＴは小さくて
約９０℃であるような感圧方向を与える。（ｙｘｗｌ　
）　０°／４０°という３Ｔ方向が選択された場合には
、ｒ＝５５°は典型的にΔｆ／ｆΔＴ＝２０Ｘ１０　／
ｌで示される温度感知方向を与え、一方、「〜００は典
型的にｌΔｆｌ／ｆΔＰ＝７Ｘ１０　／ｐｓｌそしてΔ
ｆ／ｆΔＴは小さくて約４０℃であるような感圧方向を
与える。第２６図ないし第２７図並びに第２９図かいし
第３０図の実施例に対して適した温度及び圧力方向を以
下の表に示す・ 場　Ｏ＋　寸　ＣＰ−寸 ト　（イ）　つ −４棚 １へ 第３１図の回路は４つの独立した測定チャンネル２７４
ａ−２７４ｄを備えており、チャンネル２７４ａが代表
的に詳細に示されている。整合回路網２８０．２８１及
び増巾器２８２より成る温度感知発振器は出力を発生し
、この出力はカウンタ２８３でデジタル化されそして信
号’ａｔとしてプロセッサ２９８へ送られる。整合回路
網２８４．２８５及び増巾器２８６より成る感圧発振器
は出力を発生し、この出力はカウンタ２８７でデジタル
化されそして信号イ　としてプロセッサ２９８ｐ へ与えられる。同様に、チャンネル２７４ｂ。

２７４Ｃ及び２７４ｄは各々の信号ｆ、。及びｆｂｐ。

’ａｔ及びｆｃｐ、そしてｆｄｔ及びｆ　ｄ　ｐをプロ
セッサ２９８へ与える。

プロセッサ２９８は１曲線適合ルーチンか、又はルック
アップテーブル・補間ルーチンかのいずれかを実行して
、温度補正された圧力を決定する。

いずれの場合にも、内部の作動段階として、所要の作動
温度レンジにわたって、選択された圧力における信号ｆ
ｔ及びず、の両方が測定される。次いで、これらの値を
用いて、選択された曲線適合方程式の係数が導出される
か、或いは各々の選択された温度におけるルックアップ
テーブルの個々の入力が決定される。

曲線適合技術を実行する際には、各平面の発振器は、周
波数及び温度の関数としての圧力測定値と１周波数及び
圧力の関数としての温度測定値とを各々与えるように校
正される。温度及び圧力測定値に対する典型的な２次元
校正多項式は式（４）及び（６）の形式をとる。平面２
７２ａに組合わされた２つの発振器は、平方２７２ｂ、
２７２ｃ及び２７２ｄに組合わされた発振器対を代表し
ている。

校正中、各々信号’ａｔ及びｆ　ａ　ｐを発生する平面
２７２８上の２つの発振器の作動周波数は広範囲の選択
された圧力及び湯度にわたって測定され。

そしてｆａｔを与える発振器に対する多項式Ｔ（４゜Ｐ
）の係数及びｆａｐを与える発振器に対する多項式Ｐ（
ｆ、Ｔ）の係数は、Ａ’ラメータ推定技術、例えば、　
Ｍｅｎｄｅｌ　氏の文献に述べられ九最小平方／’Ｐラ
メータ推定技術を用いて決定される。測定段階中には、
おおよその温度測定値が、式（６）より導き出された次
の近似式を用いてｆａｔから得られる。

■（ｆｌ　＝　ＡＴｆ　＋　８．ｆ２　＋　ＣＴｆ！′
　＋　ＤＴ　ａ３このおおよその温度値をスａｐと共に
式＋４１　Ｋ用いて、最良の推定圧力を決定する。圧力
及び温度に対する結果が適切に収斂するまで、この最良
の推定圧力をｔａｔと共に式（６）に用いそしてこれに
より生じる最良の推定温度をｆａｐと共に式（４）に用
いることによって、この技術が繰り返し適用さｔｌ、る
。

ルックアップテーブル技術を実行する場合には、校正段
階中に、当該信号が成るレンジの選択された圧力及び温
度にわたって測定され、これによって得た値が圧力ｆａ
ｔ及びｆａｐの３次元テーブルに記憶される。測定段階
中にＦｉ、ルックアップテーブルを調べそしてもし必要
ならば３つの変数に対する適当な補間技術・・・・・・
参考としてここに取り上げる前記のにｕｎｚ　氏の文献
に説明されたような・・・・・を用いることＫよって、
圧力測定値が決定される。

ここでけ単１平面について測定値補正補償技術を説明し
たが、この技術はダイヤフラムの各平面又は他の領域上
にある発振器が各々温度方向及び圧力方向を有する場合
にも適用できる。例えば。

第１図ないし第３図並びに第４図ないし第５図の実施例
に適用した時には、平面２ａ及び２ｂが圧力を感知する
ように「＝０°でもって″ＳＴ″方向をもち、一方、平
面２ａ及び２ｂと同じ厚みであるが温度を感知するよう
にｒ＝０°で＃　Ｓ　Ｓ７　＃方向をもつ２つの更に別
の平面が前記したように設けられる。

特定の実施例について本発明を以上に説明したが、これ
らの実施例は解説のだめのものに過ぎず、本発明はこれ
らの実施例のみに限定されるものではない。本発明の精
神及び範囲内で種々の変更が外され得ることが当業者に
明らかであろう。例えば、コンプライアンスのある構造
体内に収容されたダイヤプラム上に形成されたＳＡＷ装
瞳に対する温度誘起性の周波数シフトは本質的に結晶学
的な方向によって左右されるが、圧力誘起性の周波数シ
フトはダイヤフラム構造体の詳、ｍな幾何学形状、工“
ンドキャップの設計、荷重のかけ方、及び選択された方
向といった別の要素によって大きく左右される。従って
、これら及びその他の要素の変化も本発明の範囲内に含
まれる本のとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は内部に荷重がか＼る感圧ダイヤフラムの斜視図
。 第２図及び第５図は各々第１図の感圧ダイヤスラムの軸
に沿ってみた断面図及び第１図の感圧ダイヤスラムの軸
に垂直な平面でみた断面図。 第４図及び第５図は外部に荷重のか＼る感圧ダイヤフラ
ムの断面図であって、各々、ダイヤフラムの軸に沿って
みた断面図及びダイヤスラムの軸に垂直な平面でみた断
面図。 第６図は第１図ないし第３図そして第４図ないし第５図
に示された感圧ダイヤフラムから圧力測定値を得るのに
適した電気回路の回路図。 第７図は内部に荷重のか＼る自己温度補償式の感圧ダイ
ヤフラムの斜視図、 焼８図及び第９図は各々第７図の感圧ダイヤフラムの軸
に沿ってみた断面図及び姐７図の感圧ダイヤプラムの軸
に垂直々平面でみた断面図。 第１０図及び第１１図はハウジング及びこれに設置され
た第７図の感圧ダイヤスラムの断面図であって、各々該
ダイヤフラムの軸に沿った断面図及び該ｉ゛イヤフラム
軸に垂直な平面でみた断面図。 第１２図及び第１６図は外部に荷重のか＼る自己温度補
償式の感圧ダイヤフラムの断面図であって、各々該ダイ
ヤプラムの軸に沿った断面図及び該ダイヤフラムの軸に
垂直な平面でみた断面図、第１４図及び第１５図はハウ
ジング及びと九に設置された第１２図及び第１６図の感
圧ダイヤフラムの断面図であって、各々該ダイヤフラム
の軸に沿った断面図及び該ダイヤフラムの軸に垂直な平
面でみた断面図、 第１６図は第７図ないし１Ａ１１図そして第１２図ない
し車１５図に示された感圧ダイヤフラムからの圧力測定
値を得るのに適した電気回路の回路図。 第１７図は水晶原石の斜視図であり、所与の方向の水晶
円柱をくり抜くところを示した図。 熾１８図は第１７図の水晶円柱における選択された結晶
学的方向の平面の位置を示す概略図、第１９図及び第２
０図は外部に荷重のか＼る自己温度補償式感圧ダイヤフ
ラムの別の実施例の断面図であって、各々、ダイヤスラ
ムの軸に沿った断面図及びダイヤフラムの軸に垂直な平
面でみた断面図。 第２１図、第２２図及び第２５図は内部に荷重のか＼る
自己温度補償式感圧ダイヤフラムの更に別の種々の実施
例を示す断面図であって、ダイヤフラムの軸に垂直な平
面に沿ってみた断面図。 第２４図は重み付は式の温度補償を説明するために温度
補償されない構成体と自己温度補償された構成体とにお
いて５Ｔ−Ｘ及びＳＳＴ方向に対する温度の関数として
ムｆ／ｆ△■を示したグラフ、第２５図は重み付は式の
温度補償に用いる１つの重み付は関数を示すグラフ、 第２６図及び＠２７図は内部に荷重のか＼る測定補正型
温度補償の感圧ダイヤフラムを示す断面図であって、各
々Ｂｅイヤフラムの軸に沿った断面図及び該ｌイヤフラ
ムの軸に垂直な平面においてみた断面図、 第２８図は第２６図ないし第２７図そして第２９図ない
し第３０図の実施例に設けられた平面を代表する平面の
拡大図。 第２９図及び第６０図は外部に荷重のか＼る測定補正型
温度補償の感圧ダイヤフラムの断面図であって、各々ｌ
゛イヤフラム軸に沿った断面図及びｊ°イヤフラムの軸
に垂直な平面でみた断面図。 填５１図は第２６図ないし第２７図そして第２９図ない
し第５０図に示された感圧ダイヤフラムから圧力測定値
を得るのに適した電気回路の回路図。 第５２図は外部に負荷のか＼る球状の感圧ダイヤフラム
の斜視図、そして 第６３図は第６２図の感圧ｌ゛イヤフラム直径、　方向
に沿ってみた断面図である。 １・・・円筒部材、２ａ、２ｂ・・・平面、４・・・穴
、ｆｉａ、６ｂ　、８ａ　、ｆ３ｂ−−−トラ７スジユ
ーサ。 １０・・・円筒部材％　１１．１２・・・区分、１２ａ
。 １２ｂ・・・平面％　１４・・・円筒スペース、１５・
・・切断線５１６ａ＊１６ｂ・・・送信器、１８ａ、１
８ｂ−・・受信器、２００・・・ダイヤフラム＊　２０
２ａ＋２０２　ｂ　・Ｓ　Ａ　Ｗ装置、２０３ａ　、２
０３ｂ−発振器、２０８　ａ　、　２０８　ｂ−・−カ
ウンタ、２０４　ａ　＊２０４　ｂ　・−広帯域増巾器
、２０６ａ、２０６ｂ。 ２１３ａ　、２１３ｂ・・・整合回路網、２０７・・・
プロセッサ、２０９・・・記録器。 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、　２ 特開昭ＧＯ−１３８４３１（ｇの ＦＩＧ、　２５ Ｆ２１ト ＦＩＧ、　２６ ＦＩＧ、　２７ 手続補正書（方式） 昭和　年　月　日 特許庄長官　若　杉　和　夫　殿 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 ４、代理人 ６、補正の対象　全図面 −暗、−一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）結晶質のダイヤフラム区分を備えた表面音波信号
   周波数装置において。 円筒状又は球状の外面及び円筒状又は球状の内面を備え
   、上記外面及び内面の一方は与えられた圧力を受けるよ
   うにされ、そして上記外面及び内面の他方は、成る選択
   された方向を有していて表面音波装置の形成に用いられ
   る第１領域と、この第１領域の向きと実質的に同じ方向
   を有していて表面音波装置の形成に用いられる第２領域
   とを含んでおり、 与えられた圧力を受けるようにされる上記面と上記第１
   領域との間にある上記ｌイヤフラム区分の第１部分は第
   １の所定厚みを有し、そして 与えられた圧力を受けるようにされる上記面と上記第２
   領域との間にある上記ダイヤプラム区分の第２部分は上
   記第１の所定厚みとは異なる第２の所定厚みを有するこ
   とを特徴とする装置。 （２）　上記ダイヤフラム区分は連続的な結晶格子構造
   体を有している特許請求の範囲第（１）項に記載の装置
   。 （３）　上記第１及び第２領域の方向はＳＴ力方向びＳ
   ＳＴ方向より成る群から選択される特許請求の範囲第（
   １］項又は第（２）項に記載の装置Ｘつ（４）上記他方
   の面は、更に、上記第１及び第２領域の方向とは興なる
   成る選択された方向に向けられていて表面音波装置の形
   成に用いられる第３領域と、この第６領域の向きと実質
   的に同じ方向にされていて表面音波装置の形成に用いら
   れる第４領域とを備えており、与えられた圧力を受ける
   ようにされる上記面と上記第３領域とノ間１ｔＣｔｂる
   上記ダイヤフラム区分の第５部分は第３の所定厚みを有
   し、そして与えられた圧力を受けるようにされる上記面
   と上記第４領域との間にある上記ダイヤスラム区分の第
   ４部分は上記第３の所定厚みとは異なる第４の所定厚み
   を有している特許請求の範囲第（１１項、第（２）項又
   は第（３）項に記載の装置。 （５）　上記第１及び第５の厚みは等しくそして上記第
   ２及び第４の厚みは等しい特許請求の範囲第（４）項に
   記載の装置。 （６）　上記第１及び第２の厚みは互いに外なりそして
   上記第３及び第４の厚みは互いに異なる特許請求の範囲
   第（４）項に記載の装置。 （７）上記内面及び外面の基準幾何学素子は互いに一致
   する特許請求の範囲第（１）項、第（２）項、第（４）
   項又は第（５）項に記載の装置。 （８）　上記内面及び外面の基準幾何学素子は互いにず
   らされている特許請求の範囲第（１）項、第（２）項。 第（４）項又は第（６）項に記載の装置。 （９）上記第１及び第２領域の方向はＳＴ力方向あり、
   そして上記第５及び第４領域の方向はＳＳＴ方向である
   特許請求の範囲第（４）項に記載の装置。 ＯＱ　上記第１領域の上記方向は成る選択された結晶格
   子構成を与えるものであり、上記第２領域の上記方向は
   上記第１領域と実質的に同じ結晶格子構成を有する特許
   請求の範囲の前記各項いずれかに記載の装置〇 ＋Ｉｌｌ　上記第１領域の上記方向は成る選択された輪
   郭を形成するものであると共に、長手方向軸に直角な基
   準軸から成る選択された変位を与えるものであり、上記
   第２領域の上記方向は上記第１領域の輪郭を形成するも
   のであると共に上記第１の変位から１８０°の変位を形
   成するものである特許請求の範囲第（１）項ないし第（
   ９）項のいずれかに記載の装置。 （２）上記第１及び第２領域の輪郭は平坦であり。 そして上記第１の変位は４０’及び−４９，２゜の付近
   の変位より成る群から選択される特許請求の範囲第α９
   項に記載の装置。 １１１　上記第１領域及びこれに形成された表面音波装
   置を含む第１の信号周波数手段を更Ｋｌえ、この第１の
   信号周波数手段は選択された温度−周波数特性及び圧力
   −周波数特性を有しており。 更に、上記第２領域及びこれに形成された表面音波装置
   を含む第２の信号周波数手段を備え。 この舘２の信号周波数手段の温度−周波数特性は上記第
   １の信号周波数手段の温度−周波数特性と実質的に同じ
   であるが、その圧力−周波数特性は上記第１の信号周波
   数手段の圧力−周波数特性とは具なるものが選択される
   特許請求の範囲の前記各項いずれかに記載の装置。 Ｑ４　上記第１及び第２の信号周波数手段は、上記表面
   音波装置の各々圧結合された発振回路と、 上記発振回路の出力に接続されたミクサと、上記ミクサ
   の出力に接続された周波数カウンタと、 上記周波数カウンタの出力に接続されていて温度補償さ
   れた圧力測定値を決定するプロセッサとを備えている特
   許請求の範囲第０３項に記載の装置。 σ９　上記第１領域は第１の切換温度を有しそして上記
   第２領域はこの第１の切換温度とは異なる第２の切換温
   度を有する特許請求の範囲第０項又は第Ｑ４項に記載の
   装置。 ０ｅ　上記第１領域の方向は公称ｓＴ方向付近の方向よ
   り成る群から選択され、上記第１領域にかける伝搬方向
   は約００であり、そして上記第２領域の方向は公称ＳＳ
   Ｔ方向の伺近の方向より成る群から選択され、上記第２
   領域における伝搬方向は約２１．５°である％訂請求の
   範囲第０５項に記載の装置・ 顛　上記他方の面は、更に１表面音波装置の形成に用い
   られる第３領域を備え、この繊３領域は。 成る選択された伝搬方向に対し、圧力作用に対する高い
   感度と、温度作用に対する低い感度と、第５の切換温度
   とをもつよう力選択された方向に向けられており、そし
   て上記他方の面は、更に％表面音波装置の形成に用いら
   れる第４領域を備え、この第４領域は、成る選択された
   伝搬方向に対し、圧力作用に対する高い感度と、温度作
   用に対する低い感度と、上記第３の切換温度とは異なる
   第４の切換温度とをもつような選択された方向に向けら
   れる特許請求の範囲第＋１５１項又は第ａω項に記載の
   装置。 ０１　上記第１及び第３領域の方向は公称ＳＴ丈方向付
   近の方向より成る群から選択され、上記第１及び第３領
   域における伝搬方向は約ｏ６であり、そして上記第２及
   び舘４領域の方向は公称ＳＳＴ方向の付近の方向より成
   る群から選択され、上記第２及び第４領域における伝搬
   方向は約２１．５°である％＃’ｆ請求の範囲第ａｎ項
   に記載の装置。 ■　上記第１及び第５の方向は実例的に同一であり、そ
   して上記第２及び第４の方向は実質的に同一である特許
   請求の範囲第α必項に記載の装置。 翰　上記第１及び第２領域は平らな輪郭を有し、上記第
   １領域は長手方向軸に直角な基準軸から約４０°ずらさ
   れており、そして上記第２領域は長手方向軸に直角な基
   準軸から約−４９，２゜だけずらされている特許請求の
   範囲第（１５１項又は第ａｎ項に記載の装置。 Ｃｌ１１　上記第１及び第２領域は平らな輪郭を有し、
   上記第１領域は長手方向軸に直角な基準軸から約４０°
   ずらされており、そして上記第２領域は長手方向軸に直
   角な基準軸から約−１４ｏ。 ずらされている特許請求の範囲１　Ｇ５１項又は第１９
   項に記載の装置。 （２３上記第１及び第２領域は平らな輪郭を有し。 上記第１領域は長手方向軸−に山角な基準軸から約１！
   １０．８’ずらされており、そして上記第２領域は長手
   方向軸に直角な基準軸から約−４９，２°ずらされてい
   る特許請求の範囲第ａ９項又は第１９項に記載の装置。 ■　上記第１、＠２％第３及び第４の領域は平らな輪郭
   を有し、上記第１及び第６領域ｔ′ｉ長手方向軸に直角
   な基準軸から各々約４０’及び約２２０°ずらされてお
   り、そして上記第２及び第４領域は長手方向軸に直角な
   基準軸から各々約−４９，２°及び−２２９，２°ずら
   されている特許請求の範囲第０項に記載の装置。 Ｃ１４１上記プロセッサは、重み付は型の温度補償され
   た圧力測定値を決定するように上記周波数カウンタの出
   力に接続される特許請求の範囲第０◆項ないし第０項の
   いずれかに記載の装置。 （ハ）上記第１Ｖ４域は選択された結晶格子構成体を有
   しているが、これは、第１の選択された伝搬方向に対し
   ては、圧力作用に対する高い感度と温度作用に対する低
   い感度とをもち、そして第２の選択された伝搬方向に対
   しては、圧力作用に対する低い感度と温度作用に対する
   高い感度とをもっている特許請求の範囲第ｆｉ１項又は
   第（２）項に記載の装置。 四　上記領域の結晶格子構成体、上記第１の伝搬方向、
   及び上記第２の伝搬方向は、ＳＳＴ方向０°、２１．５
   °、そして５丁方向５５°　Ｑ　Ｏの付吐の値より成る
   群からツガ択される特許請求の範囲第（ハ）項に記載の
   装置。 ａｎ　上記第１の伝搬方向と第２の伝（般方向は交差す
   る・特許請求の範囲第ａ項又は第四項に記載の装置。 （至）　上記第２の領域は成る選択された結晶格子構成
   体を有し、これは、第３の選択された伝搬方向に対して
   は、圧力作用に対する商い感度と、温度作用に対する低
   い感度とをもち、そして第４の選択された伝搬方向に対
   しては、圧力作用に対する低い感度と、温度作用に対す
   る高い感度とをもっている特許請求の範囲第□□□項、
   第（ハ）項又は第Ｃ１’／１項に記載の装置。 Ｑｌ　上記最初に述べた領域の結晶格子構成体、上記第
   １の伝搬方向、及び上記第２の仮置方向は、ＳＳＴ方向
   ０’、２ｉ、５°そしテＳ　Ｔ　ｉｊ　向６５°、０°
   の付近の値より成る群から選択され、そして上記第２番
   目に述べた領域の結晶格子構成体、上記第３の伝搬方向
   、及び上記第４の伝搬方向は、ＳＳＴ方向ｏ０．２１．
   ５°そしてＳＴ方向５５°　Ｑ　ＯＯ付近の値よシ成る
   群から選択される！４！ｊ許請求の範囲第（讃頓に記載
   の装置。 １）上ｆｉｅｍ１の伝搬方向と第２０伝搬方向は交差し
   、上して上記第３の伝搬方向と第４０伝搬方向は交差す
   る特ｒ１″請求の範囲第ｃｇ項又は第Ｅ項に記載の装置
   。 ６０　円筒状又は球状の外面と、円筒状又は球状の内面
   とを有する結晶質ダイヤフラム区分をｐｍえ、上記外面
   は与えられた等方性の力を受けるようにされ、そして上
   記内面は成る週択された結晶格子構成体の領域を有して
   いて、この領域は表面杼波装置の形成に用いられること
   を特徴とする渋面音波信号周波数装置。 ０ｚ　上記ダイヤフラム区分は連続的な結晶格子構造体
   を有している特許請求の範囲第６０項に記載の装置。