(57)【要約】【課題】ダイヤフラムの両面間の差圧Ｐによる変位で差動的に変化するセンサ静電容量Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）をこれに比例する時間値Ｔ１（Ｐ），Ｔ２（Ｐ）として検出し、この検出時間値を用いる線形化関数ｆ（Ｐ）から被測定差圧Ｐを測定演算する圧力測定装置にて、予め較正時に関数ｆ（Ｐ）を構成する定数を求める演算を簡単にし、較正の手間を減らす。【解決手段】被測定差圧Ｐの算出は線形化関数ｆ（Ｐ）＝［｛Ｔ１（Ｐ）−ＴＳ１｝−｛Ｔ２（Ｐ）−ＴＳ２｝］／［｛Ｔ１（Ｐ）−ＴＳ１｝＋｛Ｔ２（Ｐ）−ＴＳ２｝］が差圧Ｐに対し線形であるとして行う。ここで、ＴＳ１，ＴＳ２が較正時に算出設定される定数であるが、これは既知の３種の基準差圧Ｐ０，Ｐ１，Ｐ３のもとで測定された時間値Ｔ１（Ｐ０），Ｔ１（Ｐ１），Ｔ１（Ｐ２）とＴ２（Ｐ０），Ｔ２（Ｐ１），Ｔ２（Ｐ２）を用い簡単な１次式を解いて算出できる。【選択図】        図１
2006030098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力差によるダイヤフラムの微少変位を、ダイヤフラムとその両側に対向して設けられた２つの固定電極との間の一対のキャパシタの差動的な静電容量変化として検出する静電容量式圧力測定装置であって、
この一対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定する静電容量測定手段と、
圧力差Ｐのもとで前記静電容量測定手段により測定された、前記静電容量Ｃ１，Ｃ２の値としてのＣ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）と、前記静電容量Ｃ１，Ｃ２内のそれぞれの浮遊容量に相当する定数ＣＳ１，ＣＳ２とからなる下記（０１）式の関数値ｆ（Ｐ）が、圧力差Ｐ＝０の点の前記関数値ｆ（Ｐ）に相当する定数ｆ（０）と、比例定数Ｋｐとを含む下記（０２）式に従って、圧力差Ｐに対し線形条件を満たし、
且つ前記静電容量測定値Ｃ１（Ｐ）および浮遊容量相当定数ＣＳ１が、静電容量の定数Ｃｏｏと前記の比例定数Ｋｐ、圧力差Ｐおよび関数値定数ｆ（０）とを含む下記（０３）式を、同じく前記静電容量測定値Ｃ２（Ｐ）および浮遊容量相当定数ＣＳ２が、静電容量の定数Ｃｏｏと前記の比例定数Ｋｐ、圧力差Ｐおよび関数値定数ｆ（０）とを含む下記（０４）式をそれぞれ満たすものとして、
予め較正時において、複数の既知の圧力差Ｐの測定点での静電容量測定値Ｃ１（Ｐ）を用いて下記（０３）式から定数ＣＳ１を、同じく複数の既知の圧力差Ｐの測定点での静電容量測定値Ｃ２（Ｐ）を用いて下記（０４）式から定数ＣＳ２をそれぞれ算出し、
またこの算出された定数ＣＳ１または（および）ＣＳ２と、前記既知の圧力差Ｐの測定点での静電容量測定値Ｃ１（Ｐ）または（および）Ｃ２（Ｐ）と、下記（０１）式および（０２）式、または（０３）式、（０４）式の少なくともいずれかの関係とを用いて定数Ｋｐ，ｆ（０）を算出し、
圧力差測定時において、被測定圧力差Ｐのもとで前記静電容量測定手段により測定された静電容量測定値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）と、前記較正時に算出された定数とから下記（０１）式および（０２）式を用いて被測定圧力差Ｐを算出する較正・測定演算手段とを備えたことを特徴とする静電容量式圧力測定装置。
ｆ（Ｐ）＝［｛Ｃ１（Ｐ）−ＣＳ１｝−｛Ｃ２（Ｐ）−ＣＳ２｝］
／［｛Ｃ１（Ｐ）−ＣＳ１｝＋｛Ｃ２（Ｐ）−ＣＳ２｝］・・・（０１）
ｆ（Ｐ）＝Ｋｐ・Ｐ＋ｆ（０）                                ・・・（０２）
｛Ｃ１（Ｐ）−ＣＳ１｝＝Ｃｏｏ／｛１−Ｋｐ・Ｐ−ｆ（０）｝  ・・・（０３）
｛Ｃ２（Ｐ）−ＣＳ２｝＝Ｃｏｏ／｛１＋Ｋｐ・Ｐ＋ｆ（０）｝  ・・・（０４）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業計測分野等において用いられ、膜面の両側に印加された圧力差によるダイヤフラムの微少変位に基づくキャパシタンスの差動的な変化から高精度に圧力差を検出する静電容量式圧力測定装置であって、特に較正にかかる手間を削減してなる静電容量式圧力測定装置に関する。なお、以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【背景技術】
【０００２】
本発明に近い従来技術として本発明者等の先行発明になる特許文献１の技術が公告されている。次にこの技術の要点を説明する。
図５はその両面間の圧力差Ｐ（＝ＰＨ−ＰＬ）に比例して、Δｄだけ平行に変位する円盤状のダイヤフラムを一つの可動電極とし、そのダイヤフラムの両側に該ダイヤフラムの面に平行に対向して配置された２つの固定電極と、前記可動電極とで−対のキャパシタを構成してなる、いわゆる平行平板モデルとして表されたセンサ２０１の説明図で、同図（Ａ）はセンサ２０１の電極の配置を、同図（Ｂ）は等価回路をそれぞれ示す。
図５（Ａ）において１（１Ａ、１Ｂ）は、１枚の変位位置の異なる状態のダイヤフラム（可動電極）、３，４はこのダイヤフラム１の両側に、かつダイヤフラム１の面に平行にそれぞれ配置された固定電極、ＰＬとＰＨはそれぞれ固定電極３，４に設けられた小孔３ａと４ａを介してダイヤフラム１の左，右の面に加えられる負圧と正圧である。また、２ｄは固定電極３，４間の距離である。なお、１，３，４の電極面積は全て等しい。
【０００３】
１Ａはダイヤフラム印加圧力ＰＨ＝ＰＬ（つまり圧力差Ｐ＝０）のときのダイヤフラム１の位置で、ｄ１，ｄ２はそれぞれこのときのダイヤフラム１と固定電極３，４との電極間ギャップ、δは同じくこのときのダイヤフラム１の固定電極３，４間の中間位置からのずれである。
１Ｂはダイヤフラム両面の印加圧力差Ｐ＝ＰＨ−ＰＬ＞０のときのダイヤフラム１の位置で、Δｄはこのときのダイヤフラム１の変位である。
また、図５（Ｂ）においてＣＡはダイヤフラム１と固定電極３との間の全静電容量Ｃ１のうち、ダイヤフラム１の変位によって変化する静電容量（可変静電容量成分ともいう）、ＣＳ１は同じくＣ１のうちダイヤフラム１の変位によって変化しない浮遊容量（浮遊静電容量成分ともいう）であり、同様にＣＢはダイヤフラム１と固定電極４との間の全静電容量Ｃ２のうち、ダイヤフラム１の変位によって変化する静電容量としての可変静電容量成分、ＣＳ２は同じくＣ２のうちダイヤフラム１の変位によって変化しない浮遊容量としての浮遊静電容量成分である。
【０００４】
図６は上述したセンサを用いる静電容量式圧力測定装置の構成の一例を示す。この圧力測定装置は測定した差圧をプロセス制御のための統一信号に変換して出力するものである。同図において２００は静電容量式圧力測定装置、２０１は図１に示したようなダイヤフラム１及び固定電極３、４からなるセンサ、
２０４はこの静電容量式圧力測定装置を制御する演算制御手段としてのマイコン、２０２はこのセンサ２０１のダイヤフラム１と固定電極３及び４との間に、それぞれ形成されるセンサキャパシタの静電容量Ｃ１、Ｃ２を測定する静電容量測定手段を構成するＡ／Ｄ変換器であり、静電容量Ｃ１、Ｃ２に相当するアナログ値をＡ／Ｄ変換してマイコン２０４に与える。
２０５はマイコン２０４の計時動作などに用いられるタイマカウンタ、２０３は検出された静電容量値や各種の定数等を記憶するメモリ、２０６は測定された圧力差をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器である。
【０００５】
２０８はＤ／Ａ変換器２０６の出力電圧信号を４〜２０ｍＡ等の電流信号に変換するＶ／・変換器、２０７はこの静電容量式圧力測定装置２００が外部とデジタルデータにより通信する際に、データの変調信号を作るためのモデムである。
２１０〜２１２はこの静電容量式圧力測定装置２００の外部に設けられた手段で、２１０は静電容量式圧力測定装置２００の駆動及び前記電流信号発生のための電源となる外部直流電源、２１１は電流信号を電圧信号として捕えるための外部負荷抵抗（たとえば４〜２０ｍＡを１〜５Ｖとして捕える場合は２５０Ωとなる）である。
また、２１２はこの静電容量式圧力測定装置が外部と通信する際の相手となる外部コミュニケータで、この通信により本静電容量式圧力測定装置２００（のマイコン２０４）から測定圧力を読み出すほか、測定した静電容量値に相当する値の読出しや各種設定値の読出し、書込み等を行う。
【０００６】
ところで、図５のようにダイヤフラム１が固定電極３，４に対し平行に変位すると見なしうるセンサでは、前記の静電容量Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ次式（３），（４）で与えることができる。
Ｃ１（Ｐ）＝ＣＡ（Ｐ）＋ＣＳ１
＝ε・Ａ／｛ｄ１−Δｄ（Ｐ）｝＋ＣＳ１
＝Ｃｏｏ／｛１−Δｄ（Ｐ）／ｄ−δ／ｄ｝＋ＣＳ１    ・・・（３）
Ｃ２（Ｐ）＝ＣＢ（Ｐ）＋ＣＳ２
＝ε・Ａ／｛ｄ２＋Δｄ（Ｐ）｝＋ＣＳ２
＝Ｃｏｏ／｛１＋Δｄ（Ｐ）／ｄ＋δ／ｄ｝＋ＣＳ２    ・・・（４）
但し、
Ｃｏｏ＝ε・Ａ／ｄ                                  ・・・（５）
ｄ＝（ｄｌ＋ｄ２）／２                              ・・・（６）
δ＝（ｄ２−ｄ１）／２                              ・・・（７）
また、
ｄｌ，ｄ２：電極間のギャップ（圧力差Ｐ＝０のとき）、
Δｄ（Ｐ）：圧力差Ｐのときのダイヤフラムの変位（∝圧力差Ｐ）、
ε：電極間を満たす誘電体の誘電率、
Ａ：電極面積、
ＣＳ１，ＣＳ２：浮遊容量。
【０００７】
ここで、
α＝ＣＳ１−ＣＳ２                                      ・・・（８）
β＝ＣＳ１＋ＣＳ２                                      ・・・（９）
と置き、〔ＣＡ（Ｐ）−ＣＢ（Ｐ）〕を〔ＣＡ（Ｐ）＋ＣＢ（Ｐ）〕で除した線形化関数ｆ（Ｐ）を求めると、次式（１０）〜（１０Ｂ）の関係が得られる。
ｆ（Ｐ）＝｛ＣＡ（Ｐ）−ＣＢ（Ｐ）｝／｛ＣＡ（Ｐ）＋ＣＢ（Ｐ）｝
・・・（１０）
＝｛Ｃ１（Ｐ）−Ｃ２（Ｐ）−α｝／｛Ｃ１（Ｐ）＋Ｃ２（Ｐ）−β｝
・・・（１０Ａ）
＝Δｄ（Ｐ）／ｄ＋δ／ｄ                          ・・・（１０Ｂ）
ここで、式（１０Ｂ）におけるΔｄ（Ｐ）／ｄの項は圧力差Ｐに比例するので、この比例定数をＫｐとすれば次式（１０ｓ１）で表され、また式（１０Ｂ）のδ／ｄの項はΔｄ（Ｐ）＝０、従って圧力差Ｐ＝０における線形化関数の値ｆ（０）に等しいので、次式（１０ｓ２）で表される。）
Δｄ（Ｐ）／ｄ＝Ｋｐ・Ｐ                                ・・・（１０ｓ１）
δ／ｄ＝ｆ（０）                                        ・・・（１０ｓ２）
この式（１０ｓ１），（１０ｓ２）を用いることにより式（１０Ｂ）は次式（１０Ｃ）のように書き換えることができる。
【０００８】
ｆ（Ｐ）＝Ｋｐ・Ｐ＋ｆ（０）                              ・・・（１０Ｃ）
この式（１０Ｃ）で示されるように、線形化関数ｆ（Ｐ）は圧力差Ｐに対して線形となる。そこで、較正時に複数の既知の圧力差Ｐの測定点でのセンサキャパシタ静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を用い、式（１０Ａ），（１０Ｃ）の関係から未知数として定数α，βを求め、さらに求めたα，βと、上記の複数の既知の圧力差Ｐでの静電容量値Ｃ１（Ｐ）、Ｃ２（Ｐ）とを式（１０Ａ），（１０Ｃ）に当てはめて定数Ｋｐ，ｆ（０）を決定する。そして、測定時は被測定圧力差Ｐのもとで測定されたセンサキャパシタ静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を用い、こうして各定数が決定された式（１０Ａ）と（１０Ｃ）の演算を行うことによってダイヤフラム１の両面間の被測定圧力差Ｐを検出している。
ここで、較正時に定数α及びβを算出する具体的な方法を述べると以下のようになる。即ち、式（１０Ａ）が式（１０Ｃ）のように圧力差Ｐに対して線形となるためには、３種類の圧力差Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２について、次式（１１）が成り立つ必要がある。しかし、２つの未知数α，βを求めるためには、２つの方程式が必要であるため、さらに第４の圧力差Ｐ３を考えると、圧力差Ｐ０，Ｐ１，Ｐ３についても次式（１２）が成り立つ。
【０００９】
｛ｆ（Ｐ１）−ｆ（Ｐ０）｝／（Ｐ１−Ｐ０）
＝｛ｆ（Ｐ２）−ｆ（Ｐ０）｝／（Ｐ２−Ｐ０）            ・・・（１１）
｛ｆ（Ｐ１）−ｆ（Ｐ０）｝／（Ｐ１−Ｐ０）
＝｛ｆ（Ｐ３）−ｆ（Ｐ０）｝／（Ｐ３−Ｐ０）            ・・・（１２）
この式（１１），（１２）から未知数α，βを求める訳であるが、この算式は煩雑になるので式を見易くするための書き換えを行う。先ず、
Ｄ（Ｐ）＝Ｃ１（Ｐ）−Ｃ２（Ｐ）
Ａ（Ｐ）＝Ｃ１（Ｐ）＋Ｃ２（Ｐ）
とおき、式（１０Ａ）を次式（１０１）のように書き換える。
ｆ（Ｐ）＝｛Ｄ（Ｐ）−α｝／｛Ａ（Ｐ）−β｝              ・・・（１０１）
さらに、４つの既知の圧力差Ｐ＝Ｐ０〜Ｐ３の添字０〜３を一般にｎとしたとき、ここでは次のように略記する。
【００１０】
ｆ（Ｐｎ）＝ｆｎ
Ｄ（Ｐｎ）＝Ｄｎ
Ａ（Ｐｎ）＝Ａｎ
また、式（１１）における圧力差Ｐ０〜Ｐ２の差分でできる定数ｋ２を次式（１０２）のように置く。
ｋ２＝（Ｐ２−Ｐ０）／（Ｐ１−Ｐ０）                      ・・・（１０２）
すると式（１１）は、次式（１０３）のように書換えられる。
ｋ２・（ｆ１−ｆ０）＝ｆ２−ｆ０                          ・・・（１０３）
この式（１０３）に式（１０１）の関係を入れると、次式（１０４）を得る。
ｋ２・｛（Ｄ１−α）／（Ａ１−β）−（Ｄ０−α）／（Ａ０−β）｝
＝｛（Ｄ２−α）／（Ａ２−β）−（Ｄ０−α）／（Ａ０−β）｝
・・・（１０４）
この式（１０４）を展開し、α，β，β2 について整理すると、次式（１０５）を得る。
【００１１】
｛（１−ｋ２）Ｄ０＋ｋ２・Ｄ１−Ｄ２｝β2
−｛（１−ｋ２）（Ａ１＋Ａ２）Ｄ０＋ｋ２（Ａ０＋Ａ２）Ｄ１
−（Ａ０＋Ａ１）Ｄ２｝β
＋（１−ｋ２）Ａ１・Ａ２・Ｄ０＋ｋ２・Ａ０・Ａ２・Ｄ１−Ａ０・Ａ１・Ｄ２
＝ [｛（１−ｋ２）Ａ０＋ｋ２・Ａ１−Ａ２｝β
＋（１−ｋ２）Ａ１・Ａ２＋ｋ２・Ａ０・Ａ２−Ａ０・Ａ１] α
・・・（１０５）
この式（１０５）を簡単に表現するために、この式内に現れる定数群を次式（１０６）のように置く。
ａ１１＝（１−ｋ２）Ｄ０＋ｋ２・Ｄ１−Ｄ２
ａ１２＝−｛（１−ｋ２）（Ａ１＋Ａ２）Ｄ０＋ｋ２（Ａ０＋Ａ２）Ｄ１
−（Ａ０＋Ａ１）Ｄ２｝
ａ１３＝（１−ｋ２）Ａ１・Ａ２・Ｄ０＋ｋ２・Ａ０・Ａ２・Ｄ１
−Ａ０・Ａ１・Ｄ２
ａ１４＝（１−ｋ２）Ａ０＋ｋ２・Ａ１−Ａ２
ａ１５＝（１−ｋ２）Ａ１・Ａ２＋ｋ２・Ａ０・Ａ２−Ａ０・Ａ１
・・・（１０６）（ａ１１〜ａ１５を一括）
すると式（１０５）は次式（１０７）のように表現され、αが次式（１０８）のように表現される。
【００１２】
ａ１１・β2 ＋ａ１２・β＋ａ１３＝（ａ１４・β＋ａ１５）α
・・・（１０７）
α＝（ａ１１・β2 ＋ａ１２・β＋ａ１３）／（ａ１４・β＋ａ１５）
・・・（１０８）
次に、式（１２）は式（１１）のＰ２をＰ３に置き換えたものであるため、先ず式（１２）における圧力差Ｐ０〜Ｐ３の差分でできる定数ｋ３を式（１０２）に対応して次式（１０９）のように置く。
ｋ３＝（Ｐ３−Ｐ０）／（Ｐ１−Ｐ０）                      ・・・（１０９）
また、式（１０６）に対応する定数群を次式（１１０）と置く。
ａ２１＝（１−ｋ３）Ｄ０＋ｋ３・Ｄ１−Ｄ３
ａ２２＝−｛（１−ｋ３）（Ａ１＋Ａ３）Ｄ０＋ｋ３（Ａ０＋Ａ３）Ｄ１
−（Ａ０＋Ａ１）Ｄ３｝
ａ２３＝（１−ｋ３）Ａ１・Ａ３・Ｄ０＋ｋ３・Ａ０・Ａ３・Ｄ１
−Ａ０・Ａ１・Ｄ３
ａ２４＝（１−ｋ３）Ａ０＋ｋ３・Ａ１−Ａ３
ａ２５＝（１−ｋ３）Ａ１・Ａ３＋ｋ３・Ａ０・Ａ３−Ａ０・Ａ１
・・・（１１０）（ａ２１〜ａ２５を一括）
この式（１０９），（１１０）を用いることにより、式（１２）から前記の式（１０８）に対応して、次式（１１１）が導かれる。
【００１３】
α＝（ａ２１・β2 ＋ａ２２・β＋ａ２３）／（ａ２４・β＋ａ２５）
・・・（１１１）
式（１０８）と（１１１）を等しく置いてαを消去すると、式（１１２）を得る。
（ａ１１・β2 ＋ａ１２・β＋ａ１３）／（ａ１４・β＋ａ１５）
＝（ａ２１・β2 ＋ａ２２・β＋ａ２３）／（ａ２４・β＋ａ２５）
・・・（１１２）
この式（１１２）を展開して整理すると以下のようにβの３次式（１１３）が得られる。
（ａ１１・ａ２４−ａ２１・ａ１４）β3
＋（ａ１１・ａ２５＋ａ１２・ａ２４−ａ２１・ａ１５−ａ２２・ａ１４）β2
＋（ａ１２・ａ２５＋ａ１３・ａ２４−ａ２２・ａ１５−ａ２３・ａ１４）β
＋ａ１３・ａ２５−ａ２３・ａ１５＝０                    ・・・（１１３）
この式（１１３）を解いてβを求め、求めたβと式（１０８）または（１１１）からαが求められる。
【００１４】
図４は従来の静電容量式圧力測定装置２００の較正時の手順を示すフローチャートで、Ｓ４１〜Ｓ５３はそのステップを示す。即ち、既知の基準の圧力差Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれの印加ごとに、マイコン２０４はＡ／Ｄ変換器２０２、タイマカウンタ２０５を制御して、対のセンサキャパシタ静電容量の値〔Ｃ１（Ｐ０），Ｃ２（Ｐ０）〕、〔Ｃ１（Ｐ１），Ｃ２（Ｐ１）〕、〔Ｃ１（Ｐ２），Ｃ２（Ｐ２）〕、〔Ｃ１（Ｐ３），Ｃ２（Ｐ３）〕を、この各静電容量値それぞれに比例する時間値〔Ｔ１（Ｐ０），Ｔ２（Ｐ０）〕、〔Ｔ１（Ｐ１），Ｔ２（Ｐ１）〕、〔Ｔ１（Ｐ２），Ｔ２（Ｐ２）〕、〔Ｔ１（Ｐ３），Ｔ２（（Ｐ３）〕として測定し（ステップＳ４２〜Ｓ４９）、この時間値に置き換えた静電容量値を用いて前記の式（１０８），（１１３）などから、α，βを、これに比例する時間定数Ｔα、Ｔβとして算出する（ステップＳ５０）。
【００１５】
この時間定数Ｔα、Ｔβを用いたとき、前記した式（１０Ａ）の線形化関数ｆ（Ｐ）の右辺は、次式（１３）に置き換わり、式（１０Ｃ）はそのまま適用される。
ｆ（Ｐ）＝｛Ｔ１（Ｐ）−Ｔ２（Ｐ）−Ｔα｝
／｛Ｔ１（Ｐ）＋Ｔ２（Ｐ）−Ｔβ｝              ・・・（１３）
但し、Ｔ１（Ｐ），Ｔ２（Ｐ）は圧力差Ｐのもとでマイコン２０４が測定するセンサキャパシタ静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）に相当する時間値、つまりこの静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）にそれぞれ比例する時間値である。
次のステップＳ５１ではさらに、算出された時間定数Ｔα，Ｔβと既知の基準の圧力差Ｐ０〜Ｐ３等における前記のセンサキャパシタ静電容量値相当の時間値Ｔ１（Ｐ０）〜Ｔ１（Ｐ３）、Ｔ２（Ｐ０）〜Ｔ２（Ｐ３）等とを式（１３）に当てはめると共に、式（１０Ｃ）の関係を用いて定数Ｋｐ，ｆ（０）を算出する。そして算出した上記の各定数Ｔα，Ｔβ，Ｋｐ，ｆ（０）をメモリ２０３に格納する（ステップＳ５２）。
【００１６】
図３は、従来の静電容量式圧力測定装置２００の圧力差Ｐの測定時におけるマイコン２０４の動作を示すフローチャートで、Ｓ３１〜Ｓ３７はそのステップを示す。先ず、ステップＳ３２ではマイコン２０４はＡ／Ｄ変換器２０２、タイマカウンタ２０５を制御して、センサキャパシタ静電容量値Ｃ１（Ｐ）とＣ２（Ｐ）にそれぞれ比例する時間値Ｔ１（Ｐ）とＴ２（Ｐ）を測定する。
次のステップＳ３３では、この測定された時間値Ｔ１（Ｐ），Ｔ２（Ｐ）とメモリ２０３にある時間定数Ｔα，Ｔβとを用いて、前記の式（１３）により線形化関数値ｆ（Ｐ）を求める。なお、時間定数Ｔα，Ｔβは図４で述べたように式（１３）が圧力差Ｐに対し線形となるように較正時にマイコン２０４によってメモリ２０３内に設定された値である。
【００１７】
次のステップＳ３４ではさらに、求めた線形化関数値ｆ（Ｐ）と、較正時にメモリ２０３に設定された比例定数Ｋｐ、関数値定数ｆ（０）とを用い前記式（１０Ｃ）の関係から圧力差Ｐを算出する。
次のステップＳ３５では、この圧力差Ｐの算出結果を用いて、Ｖ／Ｉ変換器２０８が圧力差Ｐに相当する電流を出力するようにＤ／Ａ変換器２０６に送るＤ／Ａ変換データを算出し、次のステップＳ３６で、Ｄ／Ａ変換データを更新する。これにより、Ｖ／Ｉ変換器２０８から外部に圧力差Ｐに対応した電流出力が送出される。この一連の処理を一定周期毎に実行する。
【特許文献１】特許第３１０６８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上述した従来の圧力差の検出方法には、較正時に定数α及びβを算出（実際の圧力測定装置内ではα及びβに代わり、このそれぞれに比例する時間値Ｔα及びＴβを算出）するために次のような問題がある。
1)少なくとも４種類の基準圧力の印加を必要とする。
2)複雑な３次方程式を解く必要がある。
本発明はこの問題を解消できる静電容量式圧力測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記の課題を解決するために請求項１の静電容量式圧力測定装置は、
圧力差Ｐによるダイヤフラム（１）の微少変位Δｄを、ダイヤフラムとその両側に対向して設けられた２つの固定電極（３，４）との間の一対のキャパシタの差動的な静電容量変化として検出する静電容量式圧力測定装置（２００）であって、
この一対のキャパシタの静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定する静電容量測定手段（Ａ／Ｄ変換器２０２、タイマカウンタ２０５、マイコン２０４など）と、
圧力差Ｐのもとで前記静電容量測定手段により測定された、前記静電容量Ｃ１，Ｃ２の値としてのＣ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）と、前記静電容量Ｃ１，Ｃ２内のそれぞれの浮遊容量に相当する定数ＣＳ１，ＣＳ２とからなる下記（０１）式の関数値ｆ（Ｐ）が、圧力差Ｐ＝０の点の前記関数値ｆ（Ｐ）に相当する定数ｆ（０）と、比例定数Ｋｐとを含む下記（０２）式に従って、圧力差Ｐに対し線形条件を満たし、
且つ前記静電容量測定値Ｃ１（Ｐ）および浮遊容量相当定数ＣＳ１が、静電容量の定数Ｃｏｏと前記の比例定数Ｋｐ、圧力差Ｐおよび関数値定数ｆ（０）とを含む下記（０３）式を、同じく前記静電容量測定値Ｃ２（Ｐ）および浮遊容量相当定数ＣＳ２が、静電容量の定数Ｃｏｏと前記の比例定数Ｋｐ、圧力差Ｐおよび関数値定数ｆ（０）とを含む下記（０４）式をそれぞれ満たすものとして、
予め較正時において、複数の既知の圧力差Ｐの測定点での静電容量測定値Ｃ１（Ｐ）を用いて下記（０３）式から定数ＣＳ１を、同じく複数の既知の圧力差Ｐの測定点での静電容量測定値Ｃ２（Ｐ）を用いて下記（０４）式から定数ＣＳ２をそれぞれ算出し、
またこの算出された定数ＣＳ１または（および）ＣＳ２と、前記既知の圧力差Ｐの測定点での静電容量測定値Ｃ１（Ｐ）または（および）Ｃ２（Ｐ）と、下記（０１）式および（０２）式、または（０３）式、（０４）式の少なくともいずれかの関係とを用いて定数Ｋｐ，ｆ（０）を算出し（たうえ、算出した各定数をメモリ２０３に保存し）、
圧力差測定時において、被測定圧力差Ｐのもとで前記静電容量測定手段により測定された静電容量測定値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）と、前記較正時に算出された定数とから下記（０１）式および（０２）式を用いて被測定圧力差Ｐを算出する較正・測定演算手段（マイコン２０４など）とを備えたものとする。
【００２０】
ｆ（Ｐ）＝［｛Ｃ１（Ｐ）−ＣＳ１｝−｛Ｃ２（Ｐ）−ＣＳ２｝］
／［｛Ｃ１（Ｐ）−ＣＳ１｝＋｛Ｃ２（Ｐ）−ＣＳ２｝］・・・（０１）
ｆ（Ｐ）＝Ｋｐ・Ｐ＋ｆ（０）                                ・・・（０２）
｛Ｃ１（Ｐ）−ＣＳ１｝＝Ｃｏｏ／｛１−Ｋｐ・Ｐ−ｆ（０）｝  ・・・（０３）
｛Ｃ２（Ｐ）−ＣＳ２｝＝Ｃｏｏ／｛１＋Ｋｐ・Ｐ＋ｆ（０）｝  ・・・（０４）
本発明の作用は、被測定圧力差Ｐの測定演算に用いる線形化関数ｆ（Ｐ）を構成する定数として、式（０１）に示すようにセンサ静電容量Ｃ１内の浮遊容量成分に相当する定数ＣＳ１と、同じくセンサ静電容量Ｃ２内の浮遊容量成分に相当する定数ＣＳ２とを用いることにより、較正時における定数ＣＳ１，ＣＳ２の算出を簡単にし、較正の手間を削減するというものである。
【００２１】
即ち、較正時、定数ＣＳ１は、３種類の各基準圧力Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２を印加して得たセンサキャパシタの静電容量値Ｃ１（Ｐ０），Ｃ１（Ｐ１），Ｃ１（Ｐ２）と式（０３）を用い単純な１次方程式を解くことにより求められ、同様に定数ＣＳ２も、上記３種類の各基準圧力Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２の印加時のセンサキャパシタの静電容量値Ｃ２（Ｐ０），Ｃ２（Ｐ１），Ｃ２（Ｐ２）と式（０４）を用い１次方程式を解いて求められる。
他方、線形化関数ｆ（Ｐ）を構成する従来の定数α，βを求めるには４種類の基準圧力の印加と複雑な３次方程式を解くことが必要であったため、較正に手間がかかっていた。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、被測定圧力差Ｐの測定演算に用いる線形化関数ｆ（Ｐ）を構成する定数として、センサ静電容量Ｃ１内の浮遊容量成分に相当する定数ＣＳ１と、同じくセンサ静電容量Ｃ２内の浮遊容量成分に相当する定数ＣＳ２とを用いるようにしたので、較正時に定数ＣＳ１，ＣＳ２を算出する際、従来４種類必要であった基準圧力入力を３種類に削減することができるとともに、複雑な３次方程式を解く替わりに単純な１次方程式を解くことにより定数ＣＳ１，ＣＳ２を得ることができるため、較正にかかる手間を削減して高精度な静電容量式圧力測定装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明においても、図５のセンサ２０１が使用され、図６の静電容量式圧力測定装置２００の構成は本発明の一実施例としてもそのまま当てはまる。本発明における従来装置との相違は、以下に述べる圧力測定時および較正時におけるマイコン２０４の演算方法である。
ところで、センサキャパシタ静電容量Ｃ１，Ｃ２内の浮遊容量ＣＳ１，ＣＳ２を用いたとき、前記の式（１０）の線形化関数ｆ（Ｐ）は次式（０１）のように書き換えることができる。また、この線形化関数ｆ（Ｐ）についての前記の式（１０Ｃ）で示される線形性はそのまま当てはまるので、ここで式（１０Ｃ）を次式（０２）として再掲する。
ｆ（Ｐ）＝｛ＣＡ（Ｐ）−ＣＢ（Ｐ）｝／｛ＣＡ（Ｐ）＋ＣＢ（Ｐ）｝
＝［｛Ｃ１（Ｐ）−ＣＳ１｝−｛Ｃ２（Ｐ）−ＣＳ２｝］
／［｛Ｃ１（Ｐ）−ＣＳ１｝＋｛Ｃ２（Ｐ）−ＣＳ２｝］
・・・（０１）
ｆ（Ｐ）＝Ｋｐ・Ｐ＋ｆ（０）          ・・・（０２）〔式（１０Ｃ）の再掲〕
また一方、前記の式（１０ｓ１），（１０ｓ２）の関係を用いれば前記の式（３）、（４）はそれぞれ次式（１４），（１５）のように書き換えられる。
【００２４】
Ｃ１（Ｐ）＝Ｃｏｏ／｛１−Ｋｐ・Ｐ−ｆ（０）｝＋ＣＳ１      ・・・（１４）
Ｃ２（Ｐ）＝Ｃｏｏ／｛１＋Ｋｐ・Ｐ＋ｆ（０）｝＋ＣＳ２      ・・・（１５）
この式（１４），（１５）はさらに、それぞれ次式（０３），（０４）のように書き換えることができる。
｛Ｃ１（Ｐ）−ＣＳ１｝＝Ｃｏｏ／｛１−Ｋｐ・Ｐ−ｆ（０）｝  ・・・（０３）
｛Ｃ２（Ｐ）−ＣＳ２｝＝Ｃｏｏ／｛１＋Ｋｐ・Ｐ＋ｆ（０）｝  ・・・（０４）
ここで、較正時の３種類の印加圧力差をＰ０，Ｐ１，Ｐ２とすると、その時の静電容量値Ｃ１（Ｐ０），Ｃ１（Ｐ１），Ｃ１（Ｐ２）について上式（０３）から次式（１６），（１７），（１８）が成立する。
Ｃ１（Ｐ０）−ＣＳ１＝Ｃｏｏ／｛１−ｆ（０）−Ｋｐ・Ｐ０｝  ・・・（１６）
Ｃ１（Ｐ１）−ＣＳ１＝Ｃｏｏ／｛１−ｆ（０）−Ｋｐ・Ｐ１｝  ・・・（１７）
Ｃ１（Ｐ２）−ＣＳｌ＝Ｃｏｏ／｛１−ｆ（０）−Ｋｐ・Ｐ２｝  ・・・（１８）
この３式（１６）〜（１８）から、ＣＳ１を算出するため、Ｃｏｏ、Ｋｐ及びｆ（０）を消去すると、次式（１９）のようになる。
【００２５】
［１／｛Ｃ１（Ｐ０）−ＣＳ１｝−１／｛Ｃ１（Ｐ１）−ＣＳ１｝］
／［１／｛Ｃ１（Ｐ０）−ＣＳ１｝−１／｛Ｃ１（Ｐ２）−ＣＳ１｝］
＝｛（１−ｆ（０）−Ｋｐ・Ｐ０）−（１−ｆ（０）−Ｋｐ・Ｐ１）｝
／｛（１−ｆ（０）−Ｋｐ・Ｐ０）−（１−ｆ（０）−Ｋｐ・Ｐ２）｝
＝（Ｐｌ−Ｐ０）／（Ｐ２−Ｐ０）                          ・・・（１９）
この式（１９）を以下のように変形し、式（２０）を得る。
［｛Ｃ１（Ｐ１）−ＣＳ１｝・｛Ｃ１（Ｐ２）−ＣＳ１｝
−｛Ｃ１（Ｐ０）−ＣＳ１｝・｛Ｃ１（Ｐ２）−ＣＳ１｝］・（Ｐ２−Ｐ０）
−［｛Ｃ１（Ｐ１）−ＣＳ１｝・｛Ｃ１（Ｐ２）−ＣＳ１｝
−｛Ｃ１（Ｐ０）−ＣＳ１｝・｛Ｃ１（Ｐ１）−ＣＳ１｝］・（Ｐ１−Ｐ０）
＝｛Ｃ１（Ｐ１）・Ｃ１（Ｐ２）−Ｃ１（Ｐ０）・Ｃ１（Ｐ２）｝・（Ｐ２−Ｐ０）    −｛Ｃ１（Ｐ１）・Ｃ１（Ｐ２）−Ｃ１（Ｐ０）・Ｃ１（Ｐ１）｝・（Ｐ１−Ｐ０）    −［｛Ｃ１（Ｐ１）＋Ｃ１（Ｐ２）｝−｛Ｃ１（Ｐ０）＋Ｃ１（Ｐ２）｝］
・（Ｐ２−Ｐ０）・ＣＳ１
＋［｛Ｃ１（Ｐ１）＋Ｃ１（Ｐ２）｝−｛Ｃ１（Ｐ０）＋Ｃ１（Ｐ１）｝］
・（Ｐ１−Ｐ０）・ＣＳ１
＝  ｛Ｃ１（Ｐ１）−Ｃ１（Ｐ０）｝・Ｃ１（Ｐ２）・Ｐ２
−｛Ｃ１（Ｐ２）−Ｃ１（Ｐ０）｝・Ｃ１（Ｐ１）・Ｐ１
＋｛Ｃ１（Ｐ２）−Ｃ１（Ｐ１）｝・Ｃ１（Ｐ０）・Ｐ０
−［｛Ｃ１（Ｐ１）−Ｃ１（Ｐ０）｝・Ｐ２
−｛Ｃ１（Ｐ２）−Ｃ１（Ｐ０）｝・Ｐ１
＋｛Ｃ１（Ｐ２）−Ｃ１（Ｐ１）｝・Ｐ０］・ＣＳ１
＝０                                                        ・・・（２０）
この式（２０）より未知の浮遊容量ＣＳ１が次式（２１）のように求められる。
【００２６】
ＣＳ１＝
［｛Ｃ１（Ｐ１）−Ｃ１（Ｐ０）｝・Ｃ１（Ｐ２）・Ｐ２
−｛Ｃ１（Ｐ２）−Ｃ１（Ｐ０）｝・Ｃ１（Ｐ１）・Ｐ１
＋｛Ｃ１（Ｐ２）−Ｃ１（Ｐ１）｝・Ｃ１（Ｐ０）・Ｐ０］
／［｛Ｃ１（Ｐ１）−Ｃ１（Ｐ０）｝・Ｐ２
−｛Ｃ１（Ｐ２）−Ｃ１（Ｐ０）｝・Ｐ１
＋｛Ｃ１（Ｐ２）−Ｃ１（Ｐ１）｝・Ｐ０］              ・・・（２１）
同様に、校正時の３種類の印加圧力差Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２に対する静電容量値Ｃ２（Ｐ０），Ｃ２（Ｐ１），Ｃ２（Ｐ２）についても、前記の式（０４）から次式（２２），（２３），（２４）が成立する。
【００２７】
Ｃ２（Ｐ０）−ＣＳ２＝Ｃｏｏ／｛１＋ｆ（０）＋Ｋｐ・Ｐ０｝  ・・・（２２）
Ｃ２（Ｐ１）−ＣＳ２＝Ｃｏｏ／｛１＋ｆ（０）＋Ｋｐ・Ｐ１｝  ・・・（２３）
Ｃ２（Ｐ２）−ＣＳ２＝Ｃｏｏ／｛１＋ｆ（０）＋Ｋｐ・Ｐ２｝  ・・・（２４）
この３式（２２）〜（２４）から、ＣＳ２を算出するため、Ｃｏｏ、Ｋｐ及びｆ（０）を消去すると、前記の式（１９）に対応する次式（２５）を得る。
［１／｛Ｃ２（Ｐ０）−ＣＳ２｝−１／｛Ｃ２（Ｐ１）−ＣＳ２｝］
／［１／｛Ｃ２（Ｐ０）−ＣＳ２｝−１／｛Ｃ２（Ｐ２）−ＣＳ２｝］
＝｛（１＋ｆ（０）＋Ｋｐ・Ｐ０）−（１＋ｆ（０）＋Ｋｐ・Ｐ１）｝
／｛（１＋ｆ（０）＋Ｋｐ・Ｐ０）−（１＋ｆ（０）＋Ｋｐ・Ｐ２）｝
＝（Ｐｌ−Ｐ０）／（Ｐ２−Ｐ０）                          ・・・（２５）
この式（２５）を以下のように変形し、前記の式（２０）に対応する次式（２６）を得る。
【００２８】
［｛Ｃ２（Ｐ１）−ＣＳ２｝・｛Ｃ２（Ｐ２）−ＣＳ２｝
−｛Ｃ２（Ｐ０）−ＣＳ２｝・｛Ｃ２（Ｐ２）−ＣＳ２｝］・（Ｐ２−Ｐ０）
−［｛Ｃ２（Ｐ１）−ＣＳ２｝・｛Ｃ２（Ｐ２）−ＣＳ２｝
−｛Ｃ２（Ｐ０）−ＣＳ２｝・｛Ｃ２（Ｐ１）−ＣＳ２｝］・（Ｐ１−Ｐ０）
＝｛Ｃ２（Ｐ１）・Ｃ２（Ｐ２）−Ｃ２（Ｐ０）・Ｃ２（Ｐ２）｝・（Ｐ２−Ｐ０）
−｛Ｃ２（Ｐ１）・Ｃ２（Ｐ２）−Ｃ２（Ｐ０）・Ｃ２（Ｐ１））・（Ｐ１−Ｐ０）
−［（Ｃ２（Ｐ１）＋Ｃ２（Ｐ２）｝−｛Ｃ２（Ｐ０）＋Ｃ２（Ｐ２）｝］
・（Ｐ２−Ｐ０）・ＣＳ２
＋［｛Ｃ２（Ｐ１）＋Ｃ２（Ｐ２）｝−｛Ｃ２（Ｐ０）＋Ｃ２（Ｐ１）｝］
・（Ｐ１−Ｐ０）・ＣＳ２
＝｛Ｃ２（Ｐ１）−Ｃ２（Ｐ０）｝・Ｃ２（Ｐ２）・Ｐ２
−｛Ｃ２（Ｐ２）−Ｃ２（Ｐ０）｝・Ｃ２（Ｐ１）・Ｐ１
＋｛Ｃ２（Ｐ２）−Ｃ２（Ｐ１）｝・Ｃ２（Ｐ０）・Ｐ０
−［｛Ｃ２（Ｐ１）−Ｃ２（Ｐ０）｝・Ｐ２
−｛Ｃ２（Ｐ２）−Ｃ２（Ｐ０）｝・Ｐ１
＋｛Ｃ２（Ｐ２）−Ｃ２（Ｐ１）｝・Ｐ０］・ＣＳ２
＝０                                                        ・・・（２６）
この式（２６）より前記の式（２１）と同様に、未知の浮遊容量ＣＳ２が次式（２７）のように求められる。
【００２９】
ＣＳ２＝
［｛Ｃ２（Ｐ１）−Ｃ２（Ｐ０）｝・Ｃ２（Ｐ２）・Ｐ２
−｛Ｃ２（Ｐ２）−Ｃ２（ＰＯ）｝・Ｃ２（Ｐ１）・Ｐ１
＋｛Ｃ２（Ｐ２）−Ｃ２（Ｐ１）｝・Ｃ２（Ｐ０）・Ｐ０］
／［｛Ｃ２（Ｐ１）−Ｃ２（Ｐ０）｝・Ｐ２
−｛Ｃ２（Ｐ２）−Ｃ２（Ｐ０）｝・Ｐ１
＋｛Ｃ２（Ｐ２）−Ｃ２（Ｐ１）｝・Ｐ０］              ・・・（２７）
そこで、較正時に式（２１），（２７）から未知の浮遊容量ＣＳ１及びＣＳ２を求め、さらに求めたＣＳ１，ＣＳ２と、前記した既知の圧力差Ｐ０〜Ｐ２におけるセンサキャパシタ静電容量値Ｃ１（Ｐ０）〜Ｃ１（Ｐ２）、Ｃ２（Ｐ０）〜Ｃ２（Ｐ２）等を用いて前記の式（０１）および（０２）から定数Ｋｐ，ｆ（０）を決定する。なお、この定数Ｋｐ，ｆ（０）を求めるには、式（０１）および（０２）を用いる代わりに前記の式（０３）または（０４）を用いることもできる。
【００３０】
そして、測定時は被測定圧力差Ｐのもとで測定されたセンサキャパシタ静電容量値Ｃ１（Ｐ），Ｃ２（Ｐ）を用い、こうして各定数が決定された式（０１）と（０２）の演算を行うことによってダイヤフラム１の両面間の被測定圧力差Ｐを検出することができる。
本発明では以上のように、較正時にＰ０〜Ｐ２のような３種類の差圧印加により、また、式（２１），（２７）のような単純な１次式により、センサキャパシタＣ１及びＣ２の浮遊容量分に相当する定数ＣＳ１及びＣＳ２を算出することができる。これにより、較正時の手間を削減することができる。
図１は本発明の実施例としての図６の静電容量式圧力測定装置２００の圧力差Ｐの測定時におけるマイコン２０４の動作を示すフローチャートで、Ｓ１〜Ｓ７はそのステップを示す。先ず、ステップＳ２ではマイコン２０４はＡ／Ｄ変換器２０２、タイマカウンタ２０５を制御して、被測定圧力差Ｐのもとでのセンサキャパシタ静電容量値Ｃ１（Ｐ）とＣ２（Ｐ）を、このそれぞれに比例する時間値Ｔ１（Ｐ），Ｔ２（Ｐ）として検出する。
【００３１】
次のステップＳ３では、メモリ２０３にある時間定数ＴＳ１，ＴＳ２を用いて、前記の式（０１）に対応する線形化関数ｆ（Ｐ）を次式（３１）によって演算する。
ｆ（Ｐ）＝｛（Ｔ１（Ｐ）−ＴＳ１）−（Ｔ２（Ｐ）−ＴＳ２）｝
／｛（Ｔ１（Ｐ）−ＴＳ１）＋（Ｔ２（Ｐ）−ＴＳ２）｝  ・・・（３１）
これらの定数ＴＳ１，ＴＳ２は、式（０１）におけるそれぞれ浮遊容量ＣＳ１，ＣＳ２に比例する時間定数であり、後述のごとく、式（３１）が圧力差Ｐに対し線形となるように較正時に設定される。
次のステップＳ４ではさらに、前記の演算結果ｆ（Ｐ）と、較正時に同じくメモリ２０３に設定される定数Ｋｐ，ｆ（０）とを用い前記の式（０２）から被測定圧力差Ｐを算出する。
【００３２】
次のステップＳ５では、Ｖ／・変換器２０８が測定された圧力差Ｐに相当する電流を出力するようにＤ／Ａ変換器２０６に送るＤ／Ａ変換データを算出し、次のステップＳ６で、Ｄ／Ａ変換データを更新する。これにより、Ｖ／Ｉ変換器２０８は被測定圧力差Ｐに対応した電流出力を外部に送出することができる。この一連の処理を一定周期毎に実行する。
図２は、本発明の実施例としての静電容量式圧力測定装置２００の較正時の手順を示すフローチャートで、Ｓ１１〜Ｓ２１はそのステップを示す。まず、基準圧力Ｐ０を印加し、その時のセンサキャパシタ静電容量値Ｃ１（Ｐ０），Ｃ２（Ｐ０）のそれぞれに相当する時間値であるＴ１（Ｐ０），Ｔ２（Ｐ０）を読出す。次に、別の基準圧力Ｐ１を印加し、その時の静電容量値Ｃ１（Ｐ１），Ｃ２（Ｐ１）のそれぞれに相当する時間値であるＴ１（Ｐ１），Ｔ２（Ｐ１）を読出す。さらに、別の基準圧力Ｐ２を印加し、その時の静電容量値Ｃ１（Ｐ２），Ｃ２（Ｐ２）に相当する時間値であるＴ１（Ｐ２）、Ｔ２（Ｐ２）を読出す（ステップＳ１２〜Ｓ１７）。そして読出したこれらの時間値を用い、下記の式（３２）、（３３）により、時間定数ＴＳ１、ＴＳ２を算出する（ステップＳ１８）。
【００３３】
ＴＳ１＝
［｛Ｔ１（Ｐ１）−Ｔ１（Ｐ０）｝・Ｔ１（Ｐ２）・Ｐ２
−｛Ｔ１（Ｐ２）−Ｔｌ（Ｐ０）｝・Ｔ１（Ｐ１）・Ｐ１
＋｛Ｔｌ（Ｐ２）−Ｔ１（Ｐ１）｝・Ｔ１（Ｐ０）・Ｐ０］
／［｛Ｔ１（Ｐ１）−Ｔｌ（Ｐ０）｝・Ｐ２
−｛Ｔ１（Ｐ２）−Ｔ１（Ｐ０）｝・Ｐ１
＋｛Ｔ１（Ｐ２）−Ｔ１（Ｐ１）｝・Ｐ０］              ・・・（３２）
ＴＳ２＝
［｛Ｔ２（Ｐ１）−Ｔ２（Ｐ０）｝・Ｔ２（Ｐ２）・Ｐ２
−｛Ｔ２（Ｐ２）−Ｔ２（Ｐ０））・Ｔ２（Ｐ１）・Ｐ１
＋｛Ｔ２（Ｐ２）−Ｔ２（Ｐ１）｝・Ｔ２（Ｐ０）・Ｐ０］
／［｛Ｔ２（Ｐ１）−Ｔ２（Ｐ０）｝・Ｐ２
−｛Ｔ２（Ｐ２）−Ｔ２（Ｐ０）｝・Ｐ１
＋｛Ｔ２（Ｐ２）−Ｔ２（Ｐ１）｝・Ｐ０］              ・・・（３３）
さらに次のステップＳ１９では、算出した時間定数ＴＳ１及びＴＳ２と既知の基準の圧力差Ｐ０〜Ｐ２等における前記のセンサキャパシタ静電容量値相当の時間値Ｔ１（Ｐ０）〜Ｔ１（Ｐ２）、Ｔ２（Ｐ０）〜Ｔ２（Ｐ２）等とを式（３１）に当てはめると共に、式（０２）の関係を用いて定数Ｋｐ，ｆ（０）を算出する。そして、算出した各定数ＴＳ１，ＴＳ２，Ｋｐ，ｆ（０）をメモリ２０３に書込む（ステップＳ２０）。
【００３４】
この実施例における（３１），（３２），（３３）の各式は、前述の式（０１），（２１）、（２７）のセンサキャパシタ静電容量Ｃ１，Ｃ２および浮遊容量ＣＳ１，ＣＳ２の各値を、この各値それぞれ比例する時間Ｔ１，Ｔ２および時間定数ＴＳ１，ＴＳ２に置き換えたものであり、式（３１），（３２），（３３）の処理がそれぞれ式（０１），（２１），（２７）の処理と同等であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例としての静電容量式圧力測定装置の測定時の動作を示すフローチャート
【図２】本発明の実施例としての静電容量式圧力測定装置の較正時の動作を示すフローチャート
【図３】従来の静電容量式圧力測定装置の測定時の動作を示すフローチャート
【図４】従来の静電容量式圧力測定装置の較正時の動作を示すフローチャート
【図５】本発明および従来の平行平板モデルのセンサの説明図
【図６】本発明および従来の静電容量式圧力測定装置の一例の構成図
【符号の説明】
【００３６】
１（１Ａ，１Ｂ）        ダイヤフラム（可動電極）
３，４                  固定電極
２００                  静電容量式圧力測定装置
２０１                  センサ
２０２                  Ａ／Ｄ変換器
２０３                  メモリ
２０４                  マイコン
２０５                  タイマカウンタ
２０６                  Ｄ／Ａ変換器
２０７                  モデム
２０８                  Ｖ／Ｉ変換器
２１０                  外部直流電源
２１１                  外部負荷抵抗
２１２                  外部コミュニケータ
Ｃ１，Ｃ２              センサ静電容量
ＣＳ１，ＣＳ２          Ｃ１，Ｃ２内の浮遊容量
Ｔ１，Ｔ２              Ｃ１，Ｃ２に比例する時間
ＴＳ１，ＴＳ２          ＣＳ１，ＣＳ２に比例する時間定数
ｆ（Ｐ）                線形化関数
Ｐ                      圧力差
【図１】
2006030098.tif 000003
【図２】
2006030098.tif 000004
【図３】
2006030098.tif 000005
【図４】
2006030098.tif 000006
【図５】
2006030098.tif 000007
【図６】
2006030098.tif 000008