JPH01299432A - 薄膜庄力センサ - Google Patents
薄膜庄力センサInfo
- Publication number
- JPH01299432A JPH01299432A JP12851388A JP12851388A JPH01299432A JP H01299432 A JPH01299432 A JP H01299432A JP 12851388 A JP12851388 A JP 12851388A JP 12851388 A JP12851388 A JP 12851388A JP H01299432 A JPH01299432 A JP H01299432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detecting element
- pressure
- thin film
- cavity
- diaphragm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属ダイヤフラム上に絶縁膜を介して歪ゲー
ジを設けた薄膜圧力センサに関するものである。
ジを設けた薄膜圧力センサに関するものである。
上記薄膜圧力センサは第６図、第７図に示すようになっ
ていて、例えばステンレスにて構成した金属ダイヤフラ
ム１上に絶縁膜２として酸化シリコン膜を約１０μｍ程
度積層する。そしてその上に多結晶シリコンを０．４〜
１．０μｍ程度積層してからパターニングして歪ゲージ
Ｒ１＋ Ｒ２＋ Ｒ３ｒ Ｒ４を形成し、最後に、各歪
ゲージＲ１〜Ｒ４をブリッジ回路に接続するように、例
えばアルミニウム薄膜からなる金属電極３を形成する。
ていて、例えばステンレスにて構成した金属ダイヤフラ
ム１上に絶縁膜２として酸化シリコン膜を約１０μｍ程
度積層する。そしてその上に多結晶シリコンを０．４〜
１．０μｍ程度積層してからパターニングして歪ゲージ
Ｒ１＋ Ｒ２＋ Ｒ３ｒ Ｒ４を形成し、最後に、各歪
ゲージＲ１〜Ｒ４をブリッジ回路に接続するように、例
えばアルミニウム薄膜からなる金属電極３を形成する。
このような構成の薄膜圧力センサの金属ダイヤフラム１
の内側の空胴部に圧力が負荷されると、これの圧力検出
部に歪が生じ、これめ上に形成された歪ゲージの抵抗値
が変化し、この変化量により上記圧力を検出する。
の内側の空胴部に圧力が負荷されると、これの圧力検出
部に歪が生じ、これめ上に形成された歪ゲージの抵抗値
が変化し、この変化量により上記圧力を検出する。
従来の上記薄膜圧力センサにあっては第３図に示すよう
に、この薄膜圧力センサを歪ゲージＲ４〜Ｒ４を形成し
た圧力検出部に対して軸方向に近い位置１ごて拘束具４
にて拘束されていた。
に、この薄膜圧力センサを歪ゲージＲ４〜Ｒ４を形成し
た圧力検出部に対して軸方向に近い位置１ごて拘束具４
にて拘束されていた。
上記従来の薄膜圧力センサにあっては、拘束具４による
拘束位置が圧力検出部に対して軸方向に近かったため、
拘束箇所の変形の影響を受けて正確な圧力を検出するこ
とができなかった。
拘束位置が圧力検出部に対して軸方向に近かったため、
拘束箇所の変形の影響を受けて正確な圧力を検出するこ
とができなかった。
すなわち、第３図に示すように、圧力検出部に対して軸
方向に近い位置をそれぞれ径が異なる拘束具４ａ、４ｂ
、４ｃ、４ｄにて拘束した場合におけるそれぞれの場合
で、圧力検出部が第５図に示すように変形したときのこ
の部分の応力分布は第４図に示すようになり、各拘束具
４ａ〜４ｄ対する応力分布はａ ％ ｂ ＳＣｓ ｄと
なり、拘束具４ａ〜４ｄの相違による応力分布の変化が
大きく、印加圧力と歪ゲージＲ１〜Ｒ４の出力との直線
性が悪く、拘束具４８〜４ｄの大きさ、形状によって検
出値に差が出てしまう。
方向に近い位置をそれぞれ径が異なる拘束具４ａ、４ｂ
、４ｃ、４ｄにて拘束した場合におけるそれぞれの場合
で、圧力検出部が第５図に示すように変形したときのこ
の部分の応力分布は第４図に示すようになり、各拘束具
４ａ〜４ｄ対する応力分布はａ ％ ｂ ＳＣｓ ｄと
なり、拘束具４ａ〜４ｄの相違による応力分布の変化が
大きく、印加圧力と歪ゲージＲ１〜Ｒ４の出力との直線
性が悪く、拘束具４８〜４ｄの大きさ、形状によって検
出値に差が出てしまう。
このことは、同一の拘束具であっても、これの取付は位
置が軸心と直角方向にわずかにずれた場合でも、その検
出値に誤差が出てしまうことになり、このため拘束具４
の取付は位置には高い機械的精度が要求されていた。
置が軸心と直角方向にわずかにずれた場合でも、その検
出値に誤差が出てしまうことになり、このため拘束具４
の取付は位置には高い機械的精度が要求されていた。
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、拘束具
による取付は位置が軸直角方向に少し位ずれても検出値
に誤差が生じず、機械加工、組立作業が容易になるよう
にした薄膜圧力センサを提供することを目的とするもの
である。
による取付は位置が軸直角方向に少し位ずれても検出値
に誤差が生じず、機械加工、組立作業が容易になるよう
にした薄膜圧力センサを提供することを目的とするもの
である。
上記目的を達成するために、本発明に係る薄膜圧力セン
サは、金属ダイヤフラムの圧力検出部に絶縁膜を介して
歪ゲージを設けた薄膜圧力センサにおいて、上記金属ダ
イヤフラムの拘束具により拘束される拘束部を、上記圧
力検出部に対して軸方向にずれた位置に設けた構成とな
っている。
サは、金属ダイヤフラムの圧力検出部に絶縁膜を介して
歪ゲージを設けた薄膜圧力センサにおいて、上記金属ダ
イヤフラムの拘束具により拘束される拘束部を、上記圧
力検出部に対して軸方向にずれた位置に設けた構成とな
っている。
拘束具による拘束位置が軸直角方向にずれても圧力検出
部に作用する応力分布は一定となる。
部に作用する応力分布は一定となる。
本発明の実施例を第１図、第２図に基づいて説明する。
なお、この実施例において、上記従来例、と同一部材は
同一符号を付して説明を省略する。
同一符号を付して説明を省略する。
図中５は金属ダイヤフラムであり、これの頂部に薄肉の
圧力検出部５ａが形成され、この圧力検出部５ａに上記
従来例と同様の絶縁膜２及び歪ゲージＲ４〜Ｒ４が取付
けである。この金属ダイヤフラム５は従来と同様にこれ
の外周部を拘束具６にて拘束することにより固定部材に
取付けられるが、その拘束部７は、検出部５ａに対して
軸方向にずれた位置に設けられている。
圧力検出部５ａが形成され、この圧力検出部５ａに上記
従来例と同様の絶縁膜２及び歪ゲージＲ４〜Ｒ４が取付
けである。この金属ダイヤフラム５は従来と同様にこれ
の外周部を拘束具６にて拘束することにより固定部材に
取付けられるが、その拘束部７は、検出部５ａに対して
軸方向にずれた位置に設けられている。
そのずれ量は検出部５ａの半径寸法前後以上が望ましい
。
。
金属ダイヤフラム５・の内側には上記検出部５ａを構成
するための空胴８が設けであるが、この空胴８の検出部
側の隅部は円弧状になっていて、この部分に応力集中が
生じないようになってい ｌる。なおこの部分を円弧状
のかわりにテーバ状にしてもよい。
するための空胴８が設けであるが、この空胴８の検出部
側の隅部は円弧状になっていて、この部分に応力集中が
生じないようになってい ｌる。なおこの部分を円弧状
のかわりにテーバ状にしてもよい。
上記構成において、空胴８内に所定の圧力、例えば５０
０ｋｇ／ｃシの圧力が作用すると、検出部５ａが変形し
、その変形量に応じて歪ゲージＲ１〜Ｒ４にて上記圧力
が検出される。そして、このときの検出部５ａに作用す
る応力分布は第２図に示すようになる。この応力分布は
、上記拘束具６が軸直角方向に少し位ずれても、この拘
束部７が上記検出部５ａに対して軸方向にずれているの
で、変化せず、拘束具６の取付は位置に関係なく一定で
ある。
０ｋｇ／ｃシの圧力が作用すると、検出部５ａが変形し
、その変形量に応じて歪ゲージＲ１〜Ｒ４にて上記圧力
が検出される。そして、このときの検出部５ａに作用す
る応力分布は第２図に示すようになる。この応力分布は
、上記拘束具６が軸直角方向に少し位ずれても、この拘
束部７が上記検出部５ａに対して軸方向にずれているの
で、変化せず、拘束具６の取付は位置に関係なく一定で
ある。
本発明によれば、拘束具６による取付は位置が軸直角方
向に少し位ずれたとしても検出値に誤差が生じることが
なくなり、金属ダイヤフラム５の拘束部５ａ及び拘束具
６の機械加工及び組立てが容易になる。また検出精度も
向上することができる。
向に少し位ずれたとしても検出値に誤差が生じることが
なくなり、金属ダイヤフラム５の拘束部５ａ及び拘束具
６の機械加工及び組立てが容易になる。また検出精度も
向上することができる。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図はその圧
力分布図、第３図は従来例を示す断面図、第４図はその
圧力分布図、第５図は作用説明図、第６図、第７図は薄
膜圧力センサの要部を示す平面図と断面図である。 ２は絶縁膜、５は金属ダイヤフラム、５ａは圧力検出部
、Ｒ１−Ｒ４は歪ゲージ。 第１図 第２図 σ【Ｉ 第３図 第 ５ 図
力分布図、第３図は従来例を示す断面図、第４図はその
圧力分布図、第５図は作用説明図、第６図、第７図は薄
膜圧力センサの要部を示す平面図と断面図である。 ２は絶縁膜、５は金属ダイヤフラム、５ａは圧力検出部
、Ｒ１−Ｒ４は歪ゲージ。 第１図 第２図 σ【Ｉ 第３図 第 ５ 図
Claims (1)
- 金属ダイヤフラム５の圧力検出部５ａに絶縁膜２を介し
て歪ゲージＲ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４を設けた薄
膜圧力センサにおいて、上記金属ダイヤフラム５の拘束
具６により拘束される拘束部を、上記圧力検出部５ａに
対して軸方向にずれた位置に設けたことを特徴とする薄
膜圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12851388A JPH01299432A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 薄膜庄力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12851388A JPH01299432A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 薄膜庄力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01299432A true JPH01299432A (ja) | 1989-12-04 |
Family
ID=14986602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12851388A Pending JPH01299432A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 薄膜庄力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01299432A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03211434A (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | ダイアフラム型圧力センサ |
| JP2001108553A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 圧力測定用センサ |
| DE19736306C2 (de) * | 1996-08-27 | 2001-05-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Herstellung von Drucksensoren |
-
1988
- 1988-05-27 JP JP12851388A patent/JPH01299432A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03211434A (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | ダイアフラム型圧力センサ |
| DE19736306C2 (de) * | 1996-08-27 | 2001-05-17 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Herstellung von Drucksensoren |
| JP2001108553A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 圧力測定用センサ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105066870B (zh) | 可测量表面应变轴向偏导的轴向偏差全桥双叉指型金属应变片 | |
| US11519799B2 (en) | Force sensor | |
| JP5883771B2 (ja) | 圧力センサ | |
| US20160231150A1 (en) | Test indicator | |
| CN102812341A (zh) | 多轴向力-扭矩传感器 | |
| KR20170120040A (ko) | 압력 센서 제조 방법 | |
| EP3073237A1 (en) | Pressure sensor | |
| US3303451A (en) | Beam-type transducers | |
| EP3267170A1 (en) | Pressure sensor | |
| WO2020175155A1 (ja) | 圧力センサ | |
| JPH01299432A (ja) | 薄膜庄力センサ | |
| US20230258517A1 (en) | System for Sensing Torque | |
| US7852191B2 (en) | Sensor and manufacturing method thereof | |
| JPH07117470B2 (ja) | 力検出装置 | |
| JPH06341430A (ja) | センサー付転がり軸受 | |
| JPH11264779A (ja) | トルク・スラスト検出装置 | |
| JP2929155B2 (ja) | ダイヤフラム型変換器に使用するひずみゲージ | |
| JP2018205217A (ja) | 荷重センサ | |
| JPH0572069A (ja) | 半導体圧力センサ | |
| JP3652041B2 (ja) | 複合センサ | |
| JPH0821721B2 (ja) | 力検出装置 | |
| JPH0461289B2 (ja) | ||
| CN214040441U (zh) | 一种可测量剪切应力全桥应变计 | |
| JP2000146718A (ja) | ロ―ドセル | |
| JPH0337503A (ja) | 歪ゲージ |