(57)【要約】【課題】  複数の異なる圧力レンジの圧力を正確に検出できる圧力センサを提供する。【解決手段】  １つのセンシング部３に対して、センシング部３が出力する電気信号を増幅して出力する増幅回路４ａ、４ｂ…を複数設け、複数の増幅回路４ａ、４ｂそれぞれの増幅率を異なったものとする。このような構成の圧力センサによれば、圧力媒体２がセンシング部３に対して、ある圧力レンジの圧力を印加した場合には、複数の増幅回路４ａのうちの１つの出力によってその圧力を正確に検出することが可能となり、その圧力レンジ外の圧力を印加した場合には、その他の増幅回路４ｂの出力によってその圧力を正確に検出することが可能となる。【選択図】        図１
2006090789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力媒体（２）から印加される圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部（３）と、
前記センシング部（３）が出力する前記電気信号を増幅して出力する複数の増幅回路（４ａ、４ｂ）とを有し、
前記複数の増幅回路（４ａ、４ｂ）それぞれの増幅率が異なっていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記複数の増幅回路（４ａ、４ｂ）は、
前記センシング部（３）によって検出を行いたい主圧力の圧力レンジに対応する増幅率を有する第１の増幅回路（４ａ）と、
前記主圧力の圧力レンジとは異なる圧力レンジに対応する増幅率を有する第２の増幅回路（４ｂ）を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記第２の増幅回路（４ｂ）の増幅率は、前記主圧力の圧力レンジを該主圧力の圧力レンジとは異なる圧力レンジで割った値とされていることを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体などの圧力媒体からセンシング部に圧力が印加された場合に、その圧力に応じた出力を発生させる圧力センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２に、従来の圧力センサＪ１のブロック図を示す。この図に示されるように、センシング部に対して圧力媒体Ｊ２から圧力が印加されると、センシング部Ｊ３の出力が増幅回路Ｊ４によって増幅され、増幅回路Ｊ４の出力が圧力センサの出力として用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような圧力センサＪ１では、その圧力センサＪ１が使用される用途に応じて、つまり測定対象の圧力レンジと圧力センサＪ１の出力レンジが対応するように増幅回路Ｊ４の増幅率が設定される。すなわち、圧力センサＪ１は、高圧、例えば１０ＭＰａ以上の圧力を検出するために使用される場合には高圧を主圧力として、高圧用の圧力レンジと出力レンジとが対応するように、また、低圧、例えば１ＭＰａ〜２ＭＰａ程度の圧力を検出するために使用される場合には低圧を主圧力として、低圧用の圧力レンジと出力レンジが対応するように、増幅率が設定される。これは、以下の理由による。
【０００４】
例えば、圧力センサＪ１の出力レンジが０〜５Ｖであった場合において、増幅率が高圧用の圧力レンジに対応したものとしてしまうと、実際の測定対象となる圧力レンジが１ＭＰａ〜２ＭＰａの低圧であった場合に、出力レンジのうち例えば０〜０．５Ｖの範囲しか利用できず、センシング部Ｊ３に印加された圧力を十分に測定することができなくなる。逆に、増幅率が低圧用の圧力レンジに対応したものとしてしまうと、実際の測定対象となる圧力レンジが１０ＭＰａ以上の高圧であった場合に、出力レンジのうち例えば４．５Ｖ以上の範囲しか利用できず、センシング部Ｊ３に印加された圧力を十分に測定することができなくなってしまう。
【０００５】
このため、主圧力が高圧、低圧いずれの場合であっても、出力レンジとなる０〜５Ｖを広い範囲で利用できるように、例えば、高圧用の圧力レンジに対しては増幅率が１、低圧用の圧力レンジに対しては増幅率が１０となるように設定される。
【０００６】
このようにすることで、測定対象となる圧力レンジは狭まるが、その圧力レンジに対しては、出力レンジの広い範囲を用いることができ、圧力媒体の圧力を適切に検出することが可能となる。
【特許文献１】特開２０００−１８０２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の圧力センサでは、主圧力のみ、つまり高圧と低圧の一方だけしか正確に検出できず、測定対象となる圧力レンジが狭く、様々な圧力を正確に検出することができなかった。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、複数の異なる圧力レンジの圧力を正確に検出できる圧力センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、圧力媒体（２）から印加される圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部（３）と、センシング部（３）が出力する電気信号を増幅して出力する複数の増幅回路（４ａ、４ｂ）とを有し、複数の増幅回路（４ａ、４ｂ）それぞれの増幅率が異なっていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成の圧力センサによれば、圧力媒体（２）がセンシング部（３）に対して、ある圧力レンジの圧力を印加した場合には、複数の増幅回路（４ａ）のうちの１つの出力によってその圧力を正確に検出することが可能となり、その圧力レンジ外の圧力を印加した場合には、その他の増幅回路（４ｂ）の出力によってその圧力を正確に検出することが可能となる。
【００１１】
したがって、１つのセンシング部（３）の電気信号を測定したい圧力レンジに応じた複数の増幅回路（４ａ、４ｂ）で増幅し、電気信号として出力することが可能となる。このため、複数の圧力レンジに対して精度良く圧力検出を行うことが可能となる。これにより、１つの圧力レンジだけでなく、検出精度が必要とされる他の圧力レンジに対しても、精度良く圧力検出を行うことが可能となる。
【００１２】
例えば、請求項２に示されるように、複数の増幅回路（４ａ、４ｂ）が、センシング部（３）によって検出を行いたい主圧力の圧力レンジに対応する増幅率を有する第１の増幅回路（４ａ）と、主圧力の圧力レンジとは異なる圧力レンジに対応する増幅率を有する第２の増幅回路（４ｂ）を含んで構成される。この場合、例えば、請求項３に示されるように、第２の増幅回路（４ｂ）の増幅率は、主圧力の圧力レンジを該主圧力の圧力レンジとは異なる圧力レンジで割った値とされる。
【００１３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態を適用した圧力センサのブロック構成を図１に示す。以下、この図を参照して、本実施形態の圧力センサ１について説明する。
【００１５】
図１に示されるように、本実施形態の圧力センサ１は、圧力媒体２からの圧力が印加される１つのセンシング部３と、複数の増幅回路４ａ、４ｂ…とを備えて構成されている。
【００１６】
圧力媒体２は、圧力センサ１によって圧力検出を行いたい測定対象そのもの、もしくは、その測定対象の圧力を伝える物質のことを言い、測定対象そのものである場合には液体や気体などの流体、測定対象の圧力を伝える物質の場合にはメタルダイヤフラム（図示せず）等に収容されるオイルなどが該当する。
【００１７】
センシング部３は、圧力媒体２から加えられる圧力に応じた出力を発生させるものである。例えば、センシング部３は、ホイートストンブリッジ回路を構成するピエゾ抵抗素子が形成されたダイアフラムを備えて構成されており、圧力媒体２から加えられる圧力に応じてダイアフラムが歪み、ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化してホイールシリンダ回路の各中間電位の電位差が変動することから、各中間電位を電気信号として用いて圧力媒体２の圧力に応じた出力を発生させるようになっている。
【００１８】
複数の増幅回路４ａ、４ｂ…は、それぞれ異なる増幅率を有するもので、例えば増幅回路４ａの増幅率は、主圧力の圧力レンジに対応するように、増幅回路４ｂ…の増幅率は、主圧力の圧力レンジとは異なる圧力レンジ、例えば主圧力の圧力レンジよりも低い圧力レンジに対応するように設定されている。具体的には、各増幅回路４ａ、４ｂ…における増幅率は、主圧力の圧力レンジに対して、以下のような関係となるように設定されている。
【００１９】
（数１）
増幅率＝主圧力の圧力レンジ／検出精度が必要な圧力レンジ
なお、ここでいう検出精度が必要な圧力レンジとは、複数の増幅回路４ａ、４ｂ…それぞれで検出を行いたい圧力レンジのことを意味している。
【００２０】
したがって、例えば、主圧力の圧力レンジが１０ＭＰａ以上であった場合に、増幅回路４ａに関しては、主圧力の圧力レンジと対応するように、増幅率が１に設定され、増幅回路４ｂに関しては、主圧力の圧力レンジよりも低い圧力レンジである１〜２ＭＰａと対応するように、増幅率が１０に設定されている。
【００２１】
以上のように、本実施形態の圧力センサが構成されている。このような構成の圧力センサによれば、圧力媒体２がセンシング部３に対して、主圧力の圧力レンジの圧力を印加した場合には、増幅回路４ａの出力によってその圧力を正確に検出することが可能となり、主圧力の圧力レンジ外となる低圧な圧力を印加した場合には、増幅回路４ｂ…の出力によってその圧力を正確に検出することが可能となる。
【００２２】
したがって、１つのセンシング部３の電気信号を測定したい圧力レンジに応じた複数の増幅回路４ａ、４ｂ…で増幅し、電気信号として出力することが可能となる。このため、複数の圧力レンジに対して精度良く圧力検出を行うことが可能となる。これにより、主圧力の圧力レンジだけでなく、検出精度が必要とされる圧力レンジに対しても、精度良く圧力検出を行うことが可能となる。
【００２３】
なお、本実施形態では、図１中において、複数の増幅回路４ａ、４ｂ…として記載しているが、これは検出精度が必要とされる圧力レンジが主圧力の圧力レンジを除いて複数有る場合に、その数に応じて増幅回路を備えれば良いということを示したものである。したがって、増幅回路の数は、２つであってもそれ以上であっても構わない。ただし、どのような場合であっても、センシング部３によって検出可能な圧力に対応する増幅率である必要がある。
【００２４】
（他の実施形態）
上記実施形態では、増幅回路４ａの増幅率よりも増幅回路４ｂの増幅率が大きくなる場合、つまり、主圧力の圧力レンジよりも低い圧力レンジに対応する増幅率を採用する場合について説明したが、主圧力の圧力レンジよりも高い圧力レンジに対応する増幅率を採用しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態における圧力センサのブロック構成を示す図である。
【図２】従来の圧力センサのブロック構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…圧力センサ、２…圧力媒体、３…センシング部、４ａ、４ｂ…増幅回路。
【図１】
2006090789.tif 000003
【図２】
2006090789.tif 000004