(57)【要約】  本発明は、容量型センサに関するものであって、密封キャビティを備えたハウジングと；キャビティ内に配置されたプレートと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、プレートから離間して配置された、ダイヤフラムと；このダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；プレート上に設けられた第２導電性層と；を具備し、第１導電性層および第２導電性層が、キャパシタの両電極を形成し、このキャパシタのキャパシタンスが、プレートに対してのダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされている。
2007502416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量型センサであって、
密封キャビティを備えたハウジングと；
前記キャビティ内に配置された第１プレートと；
前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記第１プレートから離間して配置された、第１ダイヤフラムと；
この第１ダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；
前記第１プレート上に設けられた第２導電性層と；
を具備し、
前記第１導電性層および前記第２導電性層が、キャパシタの両電極を形成し、
このキャパシタのキャパシタンスが、前記第１プレートに対しての前記第１ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１ダイヤフラムが、前記ハウジングの上面の近傍に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項３】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１ダイヤフラムが、前記ハウジングの底面の近傍に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項４】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１ダイヤフラムが、前記ハウジングの側面の近傍に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項５】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第２導電性層が、前記第１プレートの上面の近傍に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項６】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第２導電性層が、前記第１プレートの底面の近傍に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第２導電性層が、前記第１プレートの側面の近傍に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項８】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記ハウジングが、セラミックと、プラスチックと、金属と、これらの任意の組合せと、からなるグループの中から選択された材料を備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項９】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１プレートが、集積回路ダイを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項１０】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１プレートが、プリント回路基板を備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項１１】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１導電性層が、前記第１ダイヤフラム内に埋設されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項１２】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第２導電性層が、前記第１プレート内に埋設されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項１３】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１導電性層が、前記第１ダイヤフラムの外面上に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項１４】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１導電性層が、前記第１ダイヤフラムの内面上に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項１５】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１導電性層が、前記第１ダイヤフラムの一部上に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項１６】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第２導電性層が、前記第１プレートの一部上に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項１７】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記ハウジングが、個別的に取り付けられた蓋を備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項１８】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記ダイヤフラムが、個別的に取り付けられた蓋を構成していることを特徴とする容量型センサ。
【請求項１９】
請求項１８記載の容量型センサにおいて、
前記ダイヤフラムが、セラミックと、プラスチックと、金属と、これらの任意の組合せと、からなるグループの中から選択された材料を備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２０】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記ダイヤフラムが、前記ハウジングとは異なる材料から形成されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２１】
請求項１８記載の容量型センサにおいて、
前記蓋が、前記ハウジングに対して、前記ハウジング内に融着された金属層に対して前記蓋を半田付けすることによって、取り付けられていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２２】
請求項１８記載の容量型センサにおいて、
前記蓋が、前記ハウジングに対して、前記ハウジング内に融着された金属層に対して前記蓋を溶接することによって、取り付けられていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２３】
請求項１８記載の容量型センサにおいて、
前記蓋が、前記ハウジングに対して、接着材料を使用して、取り付けられていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２４】
請求項１８記載の容量型センサにおいて、
前記蓋が、前記ハウジングに対して、ガラスを使用して、取り付けられていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２５】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１導電性層が、前記電極を形成し得るよう、導体材料からなるメッシュを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２６】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１導電性層が、前記電極を形成し得るよう、導体材料からなる中実層を備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２７】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１導電性層が、導体材料からなる中実層を備え、
この中実層には、複数の中空オリフィスが設けられていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２８】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第２導電性層が、前記電極を形成し得るよう、導体材料からなるメッシュを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項２９】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第２導電性層が、前記電極を形成し得るよう、導体材料からなる中実層を備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項３０】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第２導電性層が、導体材料からなる中実層を備え、
この中実層には、複数の中空オリフィスが設けられていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項３１】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１プレートが、シリコンと、セラミックと、ガラスと、石英と、プラスチックと、エポキシ樹脂と、金属と、からなるグループの中から選択された材料を備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項３２】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１プレートが、電気的サブシステムを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項３３】
請求項３２記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記キャパシタンスを、１つまたは複数の電気信号へと、変換するよう機能することを特徴とする容量型センサ。
【請求項３４】
請求項３２記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記キャパシタンスを測定することを特徴とする容量型センサ。
【請求項３５】
請求項３２記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記キャパシタンスを代理する前記１つまたは複数の電気信号を送信するための送信器を備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項３６】
請求項３５記載の容量型センサにおいて、
さらに、前記１つまたは複数の信号に応答するアンテナを具備していることを特徴とする容量型センサ。
【請求項３７】
請求項３２記載の容量型センサにおいて、
さらに、開始信号を受領するための受信器を具備していることを特徴とする容量型センサ。
【請求項３８】
請求項３２記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記サブシステムの近傍の温度を測定することを特徴とする容量型センサ。
【請求項３９】
請求項３８記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記温度を代理する１つまたは複数の信号を送信することを特徴とする容量型センサ。
【請求項４０】
請求項３２記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記電気的サブシステムの電力消費を管理することを特徴とする容量型センサ。
【請求項４１】
請求項３２記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記サブシステムを外部から起動し得るよう、起動デバイスを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項４２】
請求項３２記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記サブシステムの電力消費を管理する外部命令を受領することを特徴とする容量型センサ。
【請求項４３】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
さらに、インダクタを具備し、
このインダクタが、前記第１および第２導電性層により形成された前記キャパシタと協働することにより、共振回路を形成することを特徴とする容量型センサ。
【請求項４４】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第１プレートが、１つまたは複数のセンサを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項４５】
請求項４４記載の容量型センサにおいて、
前記１つまたは複数のセンサが、加速度センサと、温度センサと、移動センサと、からなるグループの中から選択されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項４６】
請求項４５記載の容量型センサにおいて、
前記第１プレートが、さらに、前記１つまたは複数のセンサからの１つまたは複数の出力信号を送信するための送信デバイスを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項４７】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
さらに、前記ハウジング内に配置された第１電気的相互連結を具備していることを特徴とする容量型センサ。
【請求項４８】
請求項４７記載の容量型センサにおいて、
さらに、第２電気的相互連結を具備し、
この第２電気的相互連結が、前記第１プレート上の前記第２導電性層を、前記第１電気的相互連結に対して接続するためのものであることを特徴とする容量型センサ。
【請求項４９】
請求項４８記載の容量型センサにおいて、
さらに、第３電気的相互連結を具備し、
この第３電気的相互連結が、前記ダイヤフラム上の前記第１導電性層を、前記第１電気的相互連結に対して接続するためのものであることを特徴とする容量型センサ。
【請求項５０】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記キャパシタンスが、圧力を表すことを特徴とする容量型センサ。
【請求項５１】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記キャパシタンスが、前記キャビティと、前記ハウジングの外部と、の間の圧力差を表すことを特徴とする容量型センサ。
【請求項５２】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
さらに、前記ダイヤフラム上に配置された検査錘を具備し、
この検査錘が、加速度に応答して、前記プレートに対しての前記ダイヤフラムの位置を変化させることを特徴とする容量型センサ。
【請求項５３】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記第２導電性層が、前記第１導電性層と前記第２導電性層との間のギャップ距離を低減させ得るよう、導電性スペーサを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項５４】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
前記キャパシタンスが、外力に応答して、前記プレートに対しての前記ダイヤフラムの位置に応じて変化することを特徴とする容量型センサ。
【請求項５５】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
さらに、前記キャビティ内に、第２プレートを具備していることを特徴とする容量型センサ。
【請求項５６】
請求項５５記載の容量型センサにおいて、
前記第２プレートが、電気的サブシステムを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項５７】
請求項５６記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記キャパシタンスを、１つまたは複数の電気信号へと、変換するよう機能することを特徴とする容量型センサ。
【請求項５８】
請求項５６記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記キャパシタンスを測定することを特徴とする容量型センサ。
【請求項５９】
請求項５６記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記キャパシタンスを代理する前記１つまたは複数の電気信号を送信するための送信器を備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項６０】
請求項５９記載の容量型センサにおいて、
さらに、前記１つまたは複数の信号に応答するアンテナを具備していることを特徴とする容量型センサ。
【請求項６１】
請求項５６記載の容量型センサにおいて、
さらに、開始信号を受領するための受信器を具備していることを特徴とする容量型センサ。
【請求項６２】
請求項５６記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記サブシステムの近傍の温度を測定することを特徴とする容量型センサ。
【請求項６３】
請求項６２記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記温度を代理する１つまたは複数の信号を送信することを特徴とする容量型センサ。
【請求項６４】
請求項５６記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記電気的サブシステムの電力消費を管理することを特徴とする容量型センサ。
【請求項６５】
請求項５６記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記サブシステムを外部から起動し得るよう、起動デバイスを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項６６】
請求項５６記載の容量型センサにおいて、
前記電気的サブシステムが、前記サブシステムの電力消費を管理する外部命令を受領することを特徴とする容量型センサ。
【請求項６７】
請求項５５記載の容量型センサにおいて、
前記第２プレートが、１つまたは複数のセンサを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項６８】
請求項６７記載の容量型センサにおいて、
前記１つまたは複数のセンサが、加速度センサと、温度センサと、移動センサと、からなるグループの中から選択されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項６９】
請求項６８記載の容量型センサにおいて、
前記第１プレートと前記第２プレートとの一方または双方が、さらに、前記１つまたは複数のセンサからの１つまたは複数の出力信号を送信するための送信デバイスを備えていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７０】
請求項５５記載の容量型センサにおいて、
前記第２プレートが、前記第１プレートの上面上に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７１】
請求項５５記載の容量型センサにおいて、
前記第２プレートが、前記第１プレートの側方に離間して配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７２】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
さらに、前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記第１プレートから離間して配置された、第２ダイヤフラムを具備していることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７３】
請求項７２記載の容量型センサにおいて、
さらに、前記第２ダイヤフラム上に、第３導電性層を具備していることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７４】
請求項７３記載の容量型センサにおいて、
さらに、前記第１プレート上に、第４導電性層を具備し、
前記第３導電性層および前記第４導電性層が、第２キャパシタの両電極を形成し、
この第２キャパシタのキャパシタンスが、前記第１プレートに対しての前記第２ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７５】
請求項１記載の容量型センサにおいて、
さらに、
第４導電性層を有した第２プレートと；
第３導電性層を有した第２ダイヤフラムと；
を具備し、
前記第２ダイヤフラムが、前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記第２プレートから離間して配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７６】
請求項７５記載の容量型センサにおいて、
前記第２プレート上の前記第４導電性層と、前記第２ダイヤフラム上の前記第３導電性層とが、第２キャパシタを形成し、
この第２キャパシタのキャパシタンスが、前記第２プレートに対しての前記第２ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７７】
請求項７２記載の容量型センサにおいて、
前記第１ダイヤフラムが、前記ハウジングの上面の近傍に配置され、
前記第２ダイヤフラムが、前記ハウジングの底面の近傍に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７８】
請求項７２記載の容量型センサにおいて、
前記第１および第２ダイヤフラムが、前記ハウジング上において、互いに側方に離間して配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項７９】
請求項７５記載の容量型センサにおいて、
前記第１ダイヤフラムと前記第１プレートとが、前記ハウジングの上面の近傍に配置され、
前記第２ダイヤフラムと前記第２プレートとが、前記ハウジングの底面の近傍に配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項８０】
請求項７５記載の容量型センサにおいて、
前記第１プレートおよび前記第１ダイヤフラムと；前記第２プレートおよび前記第２ダイヤフラムと；が、前記ハウジング上において、互いに側方に離間して配置されていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項８１】
請求項７４記載の容量型センサにおいて、
前記第１および第２ダイヤフラムの各々が、互いに異なる圧力を受けることができ、
これにより、前記第１キャパシタのキャパシタンスが、前記キャビティと、前記第１ダイヤフラムに対して印加された圧力と、の間の圧力差を表し、なおかつ、前記第２キャパシタのキャパシタンスが、前記キャビティと、前記第２ダイヤフラムに対して印加された圧力と、の間の圧力差を表す、ことを特徴とする容量型センサ。
【請求項８２】
請求項７６記載の容量型センサにおいて、
前記第１および第２ダイヤフラムの各々が、互いに異なる圧力を受けることができ、
これにより、前記第１キャパシタのキャパシタンスが、前記キャビティと、前記第１ダイヤフラムに対して印加された圧力と、の間の圧力差を表し、なおかつ、前記第２キャパシタのキャパシタンスが、前記キャビティと、前記第２ダイヤフラムに対して印加された圧力と、の間の圧力差を表す、ことを特徴とする容量型センサ。
【請求項８３】
請求項８１記載の容量型センサにおいて、
前記第１キャパシタの前記キャパシタンスと、前記第２キャパシタの前記キャパシタンスとが、互いに引き算され、これにより、差圧が決定されることを特徴とする容量型センサ。
【請求項８４】
請求項８２記載の容量型センサにおいて、
前記第１キャパシタの前記キャパシタンスと、前記第２キャパシタの前記キャパシタンスとが、互いに引き算され、これにより、差圧が決定されることを特徴とする容量型センサ。
【請求項８５】
容量型センサであって、
密封キャビティを備えたハウジングと；
前記キャビティ内に配置されたプレートと；
前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記第１プレートから離間して配置された、導電性ダイヤフラムと；
前記プレート上に設けられた導電性層と；
を具備し、
前記導電性ダイヤフラムと、前記プレート上の前記導電性層とが、キャパシタの両電極を形成し、
このキャパシタのキャパシタンスが、前記プレートに対しての前記導電性ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項８６】
容量型センサであって、
密封キャビティを備えたハウジングと；
前記キャビティ内に配置された導電性プレートと；
前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記導電性プレートから離間して配置された、ダイヤフラムと；
このダイヤフラム上に設けられた導電性層と；
を具備し、
前記ダイヤフラム上の前記導電性層と、前記導電性プレートとが、キャパシタの両電極を形成し、
このキャパシタのキャパシタンスが、前記導電性プレートに対しての前記ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項８７】
容量型センサであって、
密封キャビティを備えたハウジングと；
前記キャビティ内に配置された導電性プレートと；
前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記導電性プレートから離間して配置された、導電性ダイヤフラムと；
を具備し、
前記導電性ダイヤフラムと前記導電性プレートとが、キャパシタの両電極を形成し、
このキャパシタのキャパシタンスが、前記導電性プレートに対しての前記導電性ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項８８】
容量型センサであって、
密封キャビティを備えたハウジングと；
前記キャビティ内に配置されたプレートと；
前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記プレートから離間して配置された、ダイヤフラムと；
このダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；
前記プレート上に設けられた第２導電性層と；
を具備し、
前記第１導電性層および前記第２導電性層が、キャパシタの両電極を形成し、
このキャパシタのキャパシタンスが、前記プレートに対しての前記ダイヤフラムの位置が外力に応答して変化することに応じて変化するものとされていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項８９】
容量型センサであって、
密封キャビティを備えたハウジングと；
前記キャビティ内に配置された複数のプレートと；
前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記複数のプレートから離間して配置された、ダイヤフラムと；
このダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；
前記複数のプレート上に設けられた１つまたは複数の第２導電性層と；
を具備し、
前記第１導電性層と、前記１つまたは複数の第２導電性層とが、１つまたは複数のキャパシタの電極を形成し、
この１つまたは複数のキャパシタのキャパシタンスが、前記１つまたは複数のプレートに対しての前記ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項９０】
容量型センサであって、
密封キャビティを備えたハウジングと；
前記キャビティ内に配置されたプレートと；
前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記プレートから離間して配置された、複数のダイヤフラムと；
これら複数のダイヤフラム上に設けられた１つまたは複数の第１導電性層と；
前記プレート上に設けられた１つまたは複数の第２導電性層と；
を具備し、
前記１つまたは複数の第１導電性層と、前記１つまたは複数の第２導電性層とが、１つまたは複数のキャパシタの両電極を形成し、
この１つまたは複数のキャパシタのキャパシタンスが、前記プレートに対しての前記複数のダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項９１】
容量型センサであって、
密封キャビティを備えたハウジングと；
前記キャビティ内に配置された複数のプレートと；
前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記複数のプレートから離間して配置された、複数のダイヤフラムと；
これら複数のダイヤフラム上に設けられた１つまたは複数の第１導電性層と；
前記複数のプレート上に設けられた１つまたは複数の第２導電性層と；
を具備し、
前記１つまたは複数の第１導電性層と、前記１つまたは複数の第２導電性層とが、１つまたは複数のキャパシタの両電極を形成し、
この１つまたは複数のキャパシタのキャパシタンスが、前記複数のプレートに対しての前記複数のダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴とする容量型センサ。
【請求項９２】
容量型の圧力観測センサシステムであって、
密封キャビティを備えたハウジングと；
前記キャビティ内に配置された集積回路ダイと；
前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記集積回路ダイから離間して配置された、ダイヤフラムと；
このダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；
前記集積回路ダイ上に設けられた第２導電性層と；
を具備し、
前記第１導電性層および前記第２導電性層が、キャパシタの両電極を形成し、
このキャパシタのキャパシタンスが、前記集積回路ダイに対しての前記ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされ、これにより、圧力が決定され、
さらに、前記集積回路ダイ上に設けられた信号調整回路を具備し、
この信号調整回路が、前記キャパシタンスを、前記圧力を表す電気信号へと、変換するよう機能することを特徴とする容量型システム。
【請求項９３】
請求項９２記載の容量型システムにおいて、
前記集積回路ダイが、前記圧力を表す信号を無線送信するためのデバイスを備えていることを特徴とする容量型システム。
【請求項９４】
請求項９２記載の容量型システムにおいて、
前記システムが、車両のタイヤ内に設置されており、前記タイヤ内の圧力の測定するものとされていることを特徴とする容量型システム。
【請求項９５】
容量型センサであって、
密封キャビティを備えたハウジングと；
前記キャビティ内に配置されたプレートと；
前記キャビティの一部を形成し、なおかつ、前記プレートから離間して配置された、ダイヤフラムと；
このダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；
前記プレート上に設けられた第２導電性層と；
を具備し、
前記第１導電性層および前記第２導電性層が、キャパシタの両電極を形成し、
このキャパシタのキャパシタンスが、前記プレートに対しての前記ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされ、
さらに、前記ダイヤフラム上に配置された検査錘を具備し、
印加された力に応答した前記ダイヤフラムの位置変化が、前記検査錘の存在によって増幅され、これにより、前記センサの感度が向上していることを特徴とする容量型センサ。
【請求項９６】
請求項９５記載の容量型センサにおいて、
前記印加された力が、加速度に基づくものであることを特徴とする容量型センサ。
【請求項９７】
請求項９５記載の容量型センサにおいて、
前記印加された力が、遠心力に基づくものであることを特徴とする容量型センサ。
【請求項９８】
容量型センサの製造方法であって、
密封可能なキャビティを備えたハウジングを準備し；
プレートから離間させるようにしてダイヤフラムを配置するとともに、このダイヤフラムによって前記キャビティを部分的に形成し；
前記ダイヤフラム上に、第１導電性層を形成し；
前記プレート上に、第２導電性層を形成し、この際、前記第１導電性層および前記第２導電性層を、キャパシタの両電極を形成するものとし、さらに、前記キャパシタのキャパシタンスを、前記プレートに対しての前記ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとし；
前記キャビティ内に前記プレートを配置し；
前記キャビティを密封する；
ことを特徴とする方法。
【請求項９９】
請求項９８記載の方法において、
さらに、前記ダイヤフラム上に検査錘を配置することを特徴とする方法。
【請求項１００】
外力を測定する方法であって、
密封キャビティ内において第２導電性層を有したプレートから離間して配置されかつ第１導電性層を有したダイヤフラムを、測定対象をなす力に対して露出させ；
前記プレート上の前記第２導電性層に対しての、前記ダイヤフラム上の前記第１導電性層の位置に基づいて、前記ダイヤフラムに対して印加された前記力を代理するものとしてキャパシタンスを測定する；
ことを特徴とする方法。
【請求項１０１】
請求項１００記載の方法において、
前記力が、圧力を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１０２】
請求項１００記載の方法において、
前記力が、加速度を備えていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００３年８月１１日付けで出願された“Low Cost Pressure Sensor”と題する米国特許予備出願第６０／４９４，１４７号明細書の優先権を主張するものである。この文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。
【０００２】
本発明は、広義には、容量型センサに関するものであり、より詳細には、圧力測定のための改良された容量型センサに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
例えばタイヤ圧力観測システムや同種のものといったような応用において使用するための圧力センサは、安価である必要があるとともに、有害な環境に対して耐性を有している必要があり、さらに、電力消費量が非常に小さい必要がある。このことは、バッテリによって電力が供給されているシステムにおいて、特に重要である。なぜなら、センサおよび関連する電子回路は、単一のコインサイズのバッテリによって長期にわたって動作することとなるからである。
【０００４】
比較のために、抵抗変化を測定することによって圧力を決定するという圧電抵抗素子を利用した従来の圧力センサは、電力の利用効率が悪く、そのため、バッテリの寿命を制限してしまう。圧電抵抗素子に関連した問題点を克服するために、従来の容量タイプの圧力センサは、キャパシタンスを測定して圧力を決定する。容量型圧力センサの１つの例においては、ＭＥＭＳ技術を利用する。その場合、ダイヤフラムと、容量型電極と、キャビティとが、シリコン上に機械加工される。容量型センサは、さらに、容量型電極のキャパシタンスを測定する電子回路を備えている。有害な環境中における汚染から、ダイヤフラムと容量型電極と電子回路とを保護し得るよう、カバーが、センサパッケージ内において、キャビティの上方に配置される。しかしながら、ダイヤフラムが、測定対象をなす圧力に対して曝されなければならないことにより、カバーは、測定対象をなす圧力に対する露出を可能とし得るよう、１つまたは複数の開口を有していなければならない。開口のために、望ましくない汚染物質が、測定対象をなすキャパシタンスに影響するキャビティ内へと流入してしまう。これにより、測定が不正確なものとなり、センサを破壊することさえ起こり得る。
【０００５】
例えば特許文献１に開示されているものといったような、従来技術による他の容量タイプの圧力センサは、容量型圧力測定デバイスを形成するに際し、２枚の容量型電極プレートをキャビティ内に密封することにより、密封シールされたキャビティを使用することによって、内部に開口を有しているカバーに関連した問題点を克服する。特許文献１の構成においては、ダイヤフラムは、キャビティ容器内に配置されている。ダイヤフラムは、外部圧力と内部キャビティ圧力の間の差に応答して偏向する。一方の電極は、ダイヤフラム上に配置されている。したがって、キャパシタンスは、圧力差に依存する。しかしながら、特許文献１に開示されたようなセンサは、約１２．７〜６３．５μｍ（約０．５〜２．５ミル）という程度の容量型プレート間のスペースに制限されている。よって、いかなる信号処理回路（例えば、集積回路ダイ）をも、収容することができない。したがって、特許文献１に開示されたようなセンサ構成においては、個別のパッケージ内にすべての信号処理回路を収容する必要がある。このことは、センサのサイズおよび複雑さを増大させる。
【０００６】
従来技術における他の容量タイプの圧力センサが、特許文献２に開示されている。この文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。特許文献２に開示されたようなセンサデバイスは、キャビティ容器の両側のダイヤフラム上に配置された２つの容量型電極を備えることにより、密封キャビティを形成している。この構成は、容量型電極の偏向をより大きなものとすることができる。よって、感度を改良することができる。しかしながら、特許文献２においては、センサの感度を最大化し得るよう、ギャップを同様に最小化しなければならない。原理的に、キャビティおよびギャップは、例えば集積回路ダイといったような信号処理回路を収容し得るよう、拡張することができる。しかしながら、そのような変更は、最小ギャップを、ダイ厚さ（典型的には、６００μｍ）より大きなものへと制限することとなり、また、容量型電極間のオーバーラップ面積を制限することとなる。これらの双方は、適用される圧力に対しての、センサの感度を著しく低減させる。
【０００７】
例えば特許文献３に開示されているものといったような他の容量型基づいた圧力センサは、圧力センサと電子回路のためのハウジングとをもたらすことができる。この文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。これは、パッケージ内に電子回路を収容するための第１キャビティと、内部でシールされた２枚の容量型電極プレートを有することによって容量タイプの圧力測定デバイスを形成する第２キャビティと、を使用することにより、達成される。しかしながら、この構成は、複雑であるとともに、製造が困難でありかつ高価である。
【特許文献１】米国特許第５，４３６，７９５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２７８，３７９号明細書
【特許文献３】特開２００２−０３９８９３
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、改良された容量型センサを提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、構成が単純であるような、そのような容量型センサを提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、安価に製造し得るような、そのような容量型センサを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、圧電抵抗センサと比較してより少ない電力しか使用しないような、そのような容量型センサを提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、有害な環境から容量型電極および電子回路を効果的に保護し得るような、そのような容量型センサを提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、容量型電極および電子回路のための個別のキャビティを設けるという必要性を排除し得るような、そのような容量型センサを提供することである。
【００１４】
本発明は、真に効果的であって丈夫な一体型の容量型センサの具現を、密封可能なキャビティを備えたハウジングを準備し；キャビティ内にプレートを配置し；プレートから離間させるようにしてなおかつキャビティの一部を形成するようにしてダイヤフラムを準備し；さらに、ダイヤフラムに第１導電性層を設け、プレートに第２導電性層を設け、第１導電性層および第２導電性層を、キャパシタの両電極を形成するものとし、さらに、キャパシタのキャパシタンスを、プレートに対してのダイヤフラムの位置に応じて変化するものとする、ことによって得ることができることに由来するものである。
【００１５】
本発明は、容量型センサであって、密封キャビティを備えたハウジングと；キャビティ内に配置された第１プレートと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、第１プレートから離間して配置された、第１ダイヤフラムと；この第１ダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；第１プレート上に設けられた第２導電性層と；を具備し、第１導電性層および第２導電性層が、キャパシタの両電極を形成し、このキャパシタのキャパシタンスが、第１プレートに対しての第１ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴としている。
【００１６】
一実施形態においては、第１ダイヤフラムは、ハウジングの上面の近傍に配置することができる。第１ダイヤフラムは、ハウジングの底面の近傍に配置することができる。第１ダイヤフラムは、ハウジングの側面の近傍に配置することができる。第２導電性層は、第１プレートの上面の近傍に配置することができる。第２導電性層は、第１プレートの底面の近傍に配置することができる。第２導電性層は、第１プレートの側面の近傍に配置することができる。ハウジングは、セラミックと、プラスチックと、金属と、これらの任意の組合せと、からなるグループの中から選択された材料を備えることができる。第１プレートは、集積回路ダイを備えることができる。第１プレートは、プリント回路基板を備えることができる。第１導電性層は、第１ダイヤフラム内に埋設することができる。第２導電性層は、第１プレート内に埋設することができる。第１導電性層は、第１ダイヤフラムの外面上に配置することができる。第１導電性層は、第１ダイヤフラムの内面上に配置することができる。第１導電性層は、第１ダイヤフラムの一部上に配置することができる。第２導電性層は、第１プレートの一部上に配置することができる。
【００１７】
ハウジングは、個別的に取り付けられた蓋を備えることができる。ダイヤフラムは、個別的に取り付けられた蓋を構成していることができる。ダイヤフラムは、セラミックと、プラスチックと、金属と、これらの任意の組合せと、からなるグループの中から選択された材料を備えることができる。ダイヤフラムは、ハウジングとは異なる材料から形成されていることができる。蓋は、ハウジングに対して、ハウジング内に融着された金属層に対して蓋を半田付けすることによって、取り付けることができる。蓋は、ハウジングに対して、ハウジング内に融着された金属層に対して蓋を溶接するによって、取り付けることができる。蓋は、ハウジングに対して、接着材料を使用して、取り付けることができる。蓋は、ハウジングに対して、ガラスを使用して、取り付けることができる。第１導電性層は、電極を形成し得るよう、導体材料からなるメッシュを備えることができる。第１導電性層は、電極を形成し得るよう、導体材料からなる中実層を備えることができる。第１導電性層は、導体材料からなる中実層を備え、この中実層には、複数の中空オリフィスを設けることができる。第２導電性層は、電極を形成し得るよう、導体材料からなるメッシュを備えることができる。第２導電性層は、電極を形成し得るよう、導体材料からなる中実層を備えることができる。第２導電性層は、導体材料からなる中実層を備え、この中実層には、複数の中空オリフィスを設けることができる。第１プレートは、シリコンと、セラミックと、ガラスと、石英と、プラスチックと、エポキシ樹脂と、金属と、からなるグループの中から選択された材料を備えることができる。第１プレートは、電気的サブシステムを備えることができる。電気的サブシステムは、キャパシタンスを、１つまたは複数の電気信号へと、変換するよう機能することができる。電気的サブシステムは、キャパシタンスを測定することができる。電気的サブシステムは、キャパシタンスを代理する１つまたは複数の電気信号を送信するための送信器を備えることができる。容量型センサは、さらに、１つまたは複数の信号に応答するアンテナを具備することができる。容量型センサは、さらに、開始信号を受領するための受信器を具備することができる。電気的サブシステムは、サブシステムの近傍の温度を測定することができる。電気的サブシステムは、温度
を代理する１つまたは複数の信号を送信することができる。電気的サブシステムは、電気的サブシステムの電力消費を管理することができる。電気的サブシステムは、サブシステムを外部から起動し得るよう、起動デバイスを備えることができる。電気的サブシステムは、サブシステムの電力消費を管理する外部命令を受領することができる。
【００１８】
容量型センサは、さらに、インダクタを具備することができ、このインダクタは、第１および第２導電性層により形成されたキャパシタと協働することにより、共振回路を形成することができる。第１プレートは、１つまたは複数のセンサを備えることができる。１つまたは複数のセンサは、加速度センサと、温度センサと、移動センサと、からなるグループの中から選択することができる。第１プレートは、さらに、１つまたは複数のセンサからの１つまたは複数の出力信号を送信するための送信デバイスを備えることができる。容量型センサは、さらに、ハウジング内に配置された第１電気的相互連結を具備することができる。容量型センサは、さらに、第２電気的相互連結を具備することができ、この第２電気的相互連結は、第１プレート上の第２導電性層を、第１電気的相互連結に対して接続することができる。容量型センサは、さらに、第３電気的相互連結を具備することができ、この第３電気的相互連結は、ダイヤフラム上の第１導電性層を、第１電気的相互連結に対して接続することができる。キャパシタンスは、圧力を表すことができる。キャパシタンスは、キャビティと、ハウジングの外部と、の間の圧力差を表すことができる。容量型センサは、さらに、ダイヤフラム上に配置された検査錘を具備することができ、この検査錘は、加速度に応答して、プレートに対してのダイヤフラムの位置を変化させることができる。第２導電性層は、第１導電性層と第２導電性層との間のギャップ距離を低減させ得るよう、導電性スペーサを備えることができる。
【００１９】
キャパシタンスは、外力に応答して、プレートに対してのダイヤフラムの位置に応じて変化することができる。容量型センサは、さらに、キャビティ内に、第２プレートを具備することができる。第２プレートは、電気的サブシステムを備えることができる。電気的サブシステムは、キャパシタンスを、１つまたは複数の電気信号へと、変換するよう機能することができる。電気的サブシステムは、キャパシタンスを測定することができる。電気的サブシステムは、キャパシタンスを代理する１つまたは複数の電気信号を送信するための送信器を備えることができる。容量型センサは、さらに、１つまたは複数の信号に応答するアンテナを具備することができる。容量型センサは、さらに、開始信号を受領するための受信器を具備することができる。電気的サブシステムは、サブシステムの近傍の温度を測定することができる。電気的サブシステムは、温度を代理する１つまたは複数の信号を送信することができる。電気的サブシステムは、電気的サブシステムの電力消費を管理することができる。電気的サブシステムは、サブシステムを外部から起動し得るよう、起動デバイスを備えることができる。電気的サブシステムは、サブシステムの電力消費を管理する外部命令を受領することができる。第２プレートは、１つまたは複数のセンサを備えることができる。１つまたは複数のセンサは、加速度センサと、温度センサと、移動センサと、からなるグループの中から選択することができる。第１プレートと第２プレートとの一方または双方は、さらに、１つまたは複数のセンサからの１つまたは複数の出力信号を送信するための送信デバイスを備えることができる。第２プレートは、第１プレートの上面上に配置することができる。第２プレートは、第１プレートの側方に離間して配置することができる。容量型センサは、さらに、キャビティの一部を形成しなおかつ第１プレートから離間して配置された第２ダイヤフラムを具備することができる。容量型センサは、さらに、第２ダイヤフラム上に、第３導電性層を具備することができる。
【００２０】
容量型センサは、さらに、第１プレート上に、第４導電性層を具備することができ、第３導電性層および第４導電性層は、第２キャパシタの両電極を形成し、この第２キャパシタのキャパシタンスは、第１プレートに対しての第２ダイヤフラムの位置に応じて変化することができる。容量型センサは、さらに、第４導電性層を有した第２プレートと；
第３導電性層を有した第２ダイヤフラムと；を具備することができ、第２ダイヤフラムは、キャビティの一部を形成し、なおかつ、第２プレートから離間して配置することができる。第２プレート上の第４導電性層と、第２ダイヤフラム上の第３導電性層とは、第２キャパシタを形成することができ、この第２キャパシタのキャパシタンスは、第２プレートに対しての第２ダイヤフラムの位置に応じて変化することができる。第１ダイヤフラムは、ハウジングの上面の近傍に配置することができ、第２ダイヤフラムは、ハウジングの底面の近傍に配置することができる。第１および第２ダイヤフラムは、ハウジング上において、互いに側方に離間して配置することができる。第１ダイヤフラムと第１プレートとは、ハウジングの上面の近傍に配置することができ、第２ダイヤフラムと第２プレートとは、ハウジングの底面の近傍に配置することができる。第１プレートおよび第１ダイヤフラムと；第２プレートおよび第２ダイヤフラムと；は、ハウジング上において、互いに側方に離間して配置することができる。第１および第２ダイヤフラムの各々は、互いに異なる圧力を受けることができ、これにより、第１キャパシタのキャパシタンスは、キャビティと、第１ダイヤフラムに対して印加された圧力と、の間の圧力差を表し、なおかつ、第２キャパシタのキャパシタンスは、キャビティと、第２ダイヤフラムに対して印加された圧力と、の間の圧力差を表す、ことができる。第１および第２ダイヤフラムの各々は、互いに異なる圧力を受けることができ、これにより、第１キャパシタのキャパシタンスは、キャビティと、第１ダイヤフラムに対して印加された圧力と、の間の圧力差を表し、なおかつ、第２キャパシタのキャパシタンスは、キャビティと、第２ダイヤフラムに対して印加された圧力と、の間の圧力差を表す、ことができる。第１キャパシタのキャパシタンスと、第２キャパシタのキャパシタンスとは、互いに引き算することができ、これにより、差圧を決定することができる。第１キャパシタのキャパシタンスと、第２キャパシタのキャパシタンスとは、互いに引き算することができ、これにより、差圧を決定することができる。
【００２１】
本発明は、また、容量型センサであって、密封キャビティを備えたハウジングと；
キャビティ内に配置されたプレートと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、第１プレートから離間して配置された、導電性ダイヤフラムと；プレート上に設けられた導電性層と；を具備し、導電性ダイヤフラムと、プレート上の導電性層とが、キャパシタの両電極を形成し、このキャパシタのキャパシタンスが、プレートに対しての導電性ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴としている。
【００２２】
本発明は、また、容量型センサであって、密封キャビティを備えたハウジングと；
キャビティ内に配置された導電性プレートと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、導電性プレートから離間して配置された、ダイヤフラムと；このダイヤフラム上に設けられた導電性層と；を具備し、ダイヤフラム上の導電性層と、導電性プレートとが、キャパシタの両電極を形成し、このキャパシタのキャパシタンスが、導電性プレートに対してのダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴としている。
【００２３】
本発明は、さらに、容量型センサであって、密封キャビティを備えたハウジングと；キャビティ内に配置された導電性プレートと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、導電性プレートから離間して配置された、導電性ダイヤフラムと；を具備し、導電性ダイヤフラムと導電性プレートとが、キャパシタの両電極を形成し、このキャパシタのキャパシタンスが、導電性プレートに対しての導電性ダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴としている。
【００２４】
本発明は、さらに、容量型センサであって、密封キャビティを備えたハウジングと；キャビティ内に配置されたプレートと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、プレートから離間して配置された、ダイヤフラムと；このダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；プレート上に設けられた第２導電性層と；を具備し、第１導電性層および第２導電性層が、キャパシタの両電極を形成し、このキャパシタのキャパシタンスが、プレートに対してのダイヤフラムの位置が外力に応答して変化することに応じて変化するものとされていることを特徴としている。
【００２５】
本発明は、さらに、容量型センサであって、密封キャビティを備えたハウジングと；キャビティ内に配置された複数のプレートと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、複数のプレートから離間して配置された、ダイヤフラムと；このダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；複数のプレート上に設けられた１つまたは複数の第２導電性層と；を具備し、第１導電性層と、１つまたは複数の第２導電性層とが、１つまたは複数のキャパシタの電極を形成し、この１つまたは複数のキャパシタのキャパシタンスが、１つまたは複数のプレートに対してのダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴としている。
【００２６】
本発明は、また、容量型センサであって、密封キャビティを備えたハウジングと；キャビティ内に配置されたプレートと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、プレートから離間して配置された、複数のダイヤフラムと；これら複数のダイヤフラム上に設けられた１つまたは複数の第１導電性層と；プレート上に設けられた１つまたは複数の第２導電性層と；を具備し、１つまたは複数の第１導電性層と、１つまたは複数の第２導電性層とが、１つまたは複数のキャパシタの両電極を形成し、この１つまたは複数のキャパシタのキャパシタンスが、プレートに対しての複数のダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴としている。
【００２７】
本発明は、さらに、容量型センサであって、密封キャビティを備えたハウジングと；キャビティ内に配置された複数のプレートと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、複数のプレートから離間して配置された、複数のダイヤフラムと；これら複数のダイヤフラム上に設けられた１つまたは複数の第１導電性層と；複数のプレート上に設けられた１つまたは複数の第２導電性層と；を具備し、１つまたは複数の第１導電性層と、１つまたは複数の第２導電性層とが、１つまたは複数のキャパシタの両電極を形成し、この１つまたは複数のキャパシタのキャパシタンスが、複数のプレートに対しての複数のダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされていることを特徴としている。
【００２８】
本発明は、また、容量型の圧力観測センサシステムであって、密封キャビティを備えたハウジングと；キャビティ内に配置された集積回路ダイと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、集積回路ダイから離間して配置された、ダイヤフラムと；このダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；集積回路ダイ上に設けられた第２導電性層と；を具備し、第１導電性層および第２導電性層が、キャパシタの両電極を形成し、このキャパシタのキャパシタンスが、集積回路ダイに対してのダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされ、これにより、圧力が決定され、さらに、集積回路ダイ上に設けられた信号調整回路を具備し、この信号調整回路が、キャパシタンスを、圧力を表す電気信号へと、変換するよう機能することを特徴としている。
【００２９】
一実施形態においては、集積回路ダイは、圧力を表す信号を無線送信するためのデバイスを備えることができる。システムは、車両のタイヤ内に設置することができ、タイヤ内の圧力の測定することができる。
【００３０】
本発明は、また、容量型センサであって、密封キャビティを備えたハウジングと；キャビティ内に配置されたプレートと；キャビティの一部を形成し、なおかつ、プレートから離間して配置された、ダイヤフラムと；このダイヤフラム上に設けられた第１導電性層と；プレート上に設けられた第２導電性層と；を具備し、第１導電性層および第２導電性層が、キャパシタの両電極を形成し、このキャパシタのキャパシタンスが、プレートに対してのダイヤフラムの位置に応じて変化するものとされ、さらに、ダイヤフラム上に配置された検査錘を具備し、印加された力に応答したダイヤフラムの位置変化が、検査錘の存在によって増幅され、これにより、センサの感度が向上していることを特徴としている。
【００３１】
一実施形態においては、印加された力は、加速度に基づくものとすることができる。印加された力は、遠心力に基づくものとすることができる。
【００３２】
本発明は、また、容量型センサの製造方法であって、この方法においては、密封可能なキャビティを備えたハウジングを準備し；プレートから離間させるようにしてダイヤフラムを配置するとともに、このダイヤフラムによってキャビティを部分的に形成し；ダイヤフラム上に、第１導電性層を形成し；プレート上に、第２導電性層を形成し、この際、第１導電性層および第２導電性層を、キャパシタの両電極を形成するものとし、さらに、キャパシタのキャパシタンスを、プレートに対してのダイヤフラムの位置に応じて変化するものとし；キャビティ内にプレートを配置し；キャビティを密封する。
【００３３】
一実施形態においては、さらに、ダイヤフラム上に検査錘を配置することができる。
【００３４】
本発明は、さらに、外力を測定する方法であって、この方法においては、密封キャビティ内において第２導電性層を有したプレートから離間して配置されかつ第１導電性層を有したダイヤフラムを、測定対象をなす力に対して露出させ；プレート上の第２導電性層に対しての、ダイヤフラム上の第１導電性層の位置に基づいて、ダイヤフラムに対して印加された力を代理するものとしてキャパシタンスを測定する。
【００３５】
一実施形態においては、力は、圧力を備えることができる。力は、加速度を備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の他の目的や特徴点や利点は、添付図面を参照しつつ、好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を読むことにより、当業者には明瞭となるであろう。
【００３７】
後述する様々な好ましい実施形態とは別にも、本発明は、他の実施形態において、また、様々な態様において、実施することができる。したがって、本発明が、以下の説明におけるようなまた図面に図示したような構成の細部に限定されるものではないことは、理解されるであろう。
【００３８】
背景の項において上述したように、従来技術による容量タイプの圧力センサは、例えば特許文献３に開示されたような図１に示す従来の容量型圧力センサ１０は、密封キャビティ１８を備えた容量型電極に影響する汚染物質に関連する問題点を克服する。密封キャビティ１８は、容量型電極プレート２０，２２を備えている。これら容量型電極プレート２０，２２は、密封キャビティ１８内において容量型測定デバイスを形成する。容量型圧力センサ１０は、さらに、ダイ１４を収容するキャビティ１２を備えている。センサ１０は、さらに、ダイ１４に対して容量型電極プレート２０，２２を相互連結させるための接続リード線２４，２６を備えている。結果的には、複雑な構成となってしまい、製造が困難となりまた高価なものとなる。
【００３９】
これに対し、図２に示すような本発明による容量型センサ３０は、密封キャビティ３６を備えている。プレート３８は、密封キャビティ３６内に配置されている。プレート３８は、詳細に後述するように電気的サブシステムを備えることができる、あるいは、当業者に公知なように集積回路ダイやプリント回路基板や同様のデバイスとすることができる。ダイヤフラム４０は、キャビティ３６の一部を形成するとともに、プレート３８から離間している。ダイヤフラム４０は、導電性層４２を備えており、プレート３８は、導電性層４４を備えている。これら導電性層４２，４４は、キャパシタ４５の両電極を形成する。このキャパシタ４５のキャパシタンスが、矢印４６によって示すように、プレート３８に対してのダイヤフラム４０の位置の変化に応じて変化する。導電性層４４を有したプレート３８に対しての、導電性層４２を有したダイヤフラム４０の位置の変化が、一例においては、符号５０によって示されておりかつ矢印５２によって示されているような外部圧力Ｐに基づいて、起こり得る。これにより、ダイヤフラム４０が、プレート３８に向けて偏向し、キャパシタ４５のキャパシタンスを変化させる。
【００４０】
キャパシタ４５の電極を形成し得るよう、密封キャビティ３６内において、プレート３８上において導電性層４４を使用すること、なおかつ、ダイヤフラム４０上において導電性層４２を使用することは、従来技術の場合のように圧力センサを収容するための個別の密封キャビティと集積回路ダイを収容するためのさらなる個別のキャビティとを使用するという必要性を除去する。この結果、例えばタイヤ圧力観測システムや高度計や工業プロセス圧力センサやエンジン管理システムセンサや同種のものといったような広範な圧力センサ応用において使用し得るような、なおかつ、構成的に単純であるとともに容易に製造し得るような、頑丈な容量型センサが得られる。容量型センサ３０は、背景の項において上述したように、圧電抵抗構成と比較してより少ない電力しか使用しないものであって、バッテリによって電力が供給されているような用途において、より好適なものである。さらに、容量型センサ３０は、有害な環境において耐性を有している。
【００４１】
ハウジング３２は、当業者には公知なように、セラミック材料や、金属材料や、プラスチック材料や、類似した材料から形成することができる。導電性層４２は、ダイヤフラム４０の底面４１上に配置することができる、あるいは、符号４３で示すようにダイヤフラム４０の内部に配置することができる、あるいは、ダイヤフラム４０の上面５１上に配置することができる。ある構成においては、ダイヤフラム４０は、後述するように、ハウジング３２の上面４８の近傍に配置することができる。ダイヤフラム４０は、また、ハウジング３２の底面３３または側面３５の近傍に配置することも、できる。導電性層４４は、プレート３８の上面４９上に配置することができる。あるいは、他の構成においては、導電性層４４は、プレート３８の底面４７または側面９０上に配置することができる、あるいは、プレート３８内に埋め込むことができる。導電性層４２，４４は、典型的には、例えば金属合金材料や同様の材料といったような導体材料から形成される。
【００４２】
ダイヤフラム４０は、また、破線６０，６２によって示すように、個別的に取り付けられた蓋として構成することができ、ハウジング３２内の金属コンタクト６１，６３に対して蓋を半田付けすることにより、ハウジング３２に対して取り付けられる。他の構成においては、ハウジング３２に対して蓋を取り付けるに際して、溶接を利用することができる。これに代えて、ハウジング３２に対して蓋を取り付けるに際して、また、接着材料やガラスを使用することもできる。ダイヤフラム４０は、同様に、当業者には公知なように、セラミック材料や、金属材料や、プラスチック材料や、類似した材料から形成することができ、ハウジング３２とは異なる材料から構成することができる。
【００４３】
ダイヤフラム４０は、また、上面上に導電性層４２を配置することに代えて、導体材料から構成することができる。この例においては、導体からなるダイヤフラム４０と、プレート３８上の導電性層４４とが、キャパシタ４５の両電極を形成する。
【００４４】
第１導電性層４２および第２導電性層４４は、典型的には、図３Ａにおいて部分５３として示すように、ダイヤフラム４０およびプレート３８の表面の全体にわたって配置される。導電性層４２，４４は、図３Ｂにおいて部分５５として示すように、ダイヤフラム４０およびプレート３８の一部上に配置することができる。導電性層４２，４４は、図３Ｃにおいて導体材料からなるメッシュ５７として示すように、導体材料からなるメッシュとすることができ、これにより、電極を形成することができる。導電性層４２，４４は、図３Ｄに示すように、導体材料からなる中実層７５とすることができる。中実層７５は、様々な形状のものとし得るような例えばオリフィス６５，６７，６９といったような中空オリフィスを有することも、また、有さないことも、できる。
【００４５】
例えば電気的リード線といったような図２に示す電気的相互連結６８は、外部デバイスに対する接続をもたらし得るよう、導電性層４４を電気的相互連結７４に対して接続することができる。導電性層４２に対しての導電性経路は、電気的相互連結９２および追加的な電気的相互連結（例えば、導体材料）９３によって、確保することができる。これにより、導電性層４４から電気的相互連結７２を介してプレート３８へと、あるいは、導電性層４４から電気的相互連結７０を介して外部デバイスへと、電気的な接続を行うことができる。
【００４６】
容量型センサ３０の感度が、ダイヤフラム４０上の導電性層４２とプレート３８上の導電性層４４との間のギャップ距離３９に対して反比例することにより、ギャップ距離３９を減少させることによって、センサ３０の感度を改良することができる。プレート３８に対しての接続を行うに際して電気的相互連結７２，７４を使用することの１つの欠点は、電気的相互連結７２，７４の高さが、ギャップ距離３９の下限を決定することである。同様の部材には同じ符号が付されているような図４には、本発明による容量型センサ３０’が図示されている。この容量型センサ３０’は、プレート３８を電気的相互連結６８，７０に対して接続するための代替可能な構成を示している。この実施形態においては、電気的相互連結６８，７０は、プレート３８の下方に延在しているとともに、プレート３８上の金属パッド９４，９５に対して、ボンド９６，９７（例えば、半田あるいは同様の接着材料）を使用することによって、接続されている。これにより、リード線６８，７０とプレート３８との間の電気的接続が行われている。よって、導電性経路は、ダイヤフラム４０上の導電性層４４から、電気的相互連結９８を介して、プレート３８上の金属パッド９５にまで、形成されている。図２に示すような電気的相互連結７２，７４を除去することにより、図４においては、ギャップ距離３９は、大幅に低減されており、導電性層４２，４４間の電気的接触を回避するのに必要な距離によってしか、制限を受けていない。導電性層４２および導電性層４４が、絶縁コーティング（図示せず）を備えている場合には、ある種の動作条件下においては、ダイヤフラム４０は、プレート３８に対して接触させることができる。
【００４７】
同様の部材には同じ符号が付されているような図５においては、本発明による容量型センサ３０”は、上述したように、密封キャビティ３６を有したハウジング３２を備えている。プレート３８は、密封キャビティ３６の内部に配置されている。この実施形態においては、導電性層４４は、プレート３８の底面４７上に配置されている。ダイヤフラム４０は、密封キャビティ３６の一部を形成しているとともに、プレート３８から離間している。この構成においては、ダイヤフラム４０は、ハウジング３２のベース部１０７の内面または底面１０５の近傍に配置されており、ダイヤフラム４０の上面３５上に配置された導電性層４２を備えている。ダイヤフラム４０は、また、破線１０４によって示すように、ハウジング３２のベース部１０７の外面８１の近傍に配置することもできる。導電性層は、また、ダイヤフラム４０の上面３５と底面３７との双方に配置することができる。例えば、導電性層１０６は、ダイヤフラム４０の底面３７上に配置することができ、導電性層４２は、ダイヤフラム４０の上面３５上に配置することができる。ダイヤフラム４０の上面３５上のおよび底面３７上の２つの導電性層４２，１０６を使用することにより、ダイヤフラム４０内の応力を最小化し得るような対称構造を形成することができる。導電性層１０６は、固定電圧源（図示せず）に対して電気的に接続することができる。これにより、導電性１０６を、電気的シールドとして機能させることができ、これにより、ダイヤフラム４０上の導電性層４２、および、プレート３８上の導電性層４４を、望ましくない電気的信号から、保護することができる。プレート３８は、符号５４，５６によって示すように、ハウジング３２に対して半田付けすることができる。上述した場合と同様に、導電性層４２，４４は、キャパシタ４５の両電極を形成する。このキャパシタ４５のキャパシタンスが、矢印４６によって示するような、プレート３８に対してのダイヤフラム４０の位置の変化に応じて、変化する。ハウジング３２は、また、符号１０１，１０３によって示された位置における半田付けまたは溶接によって、追加基板８３（例えば、プリントワイヤボード）に対して取り付けることができる。基板８３は、典型的には、ギャップ距離９９によって示されているように、ハウジング３２の収容から離間される。これにより、
矢印１０９，１１１によって示すように、空気および／またはガスおよび／または流体を、ダイヤフラム４０の近傍へと、流すことができる。
【００４８】
同様の部材には同じ符号が付されているような図６に示されている容量型センサ３０''' は、導電性ディスク６５を備えることができる。この導電性ディスク６５は、プレート３８上の導電性層４４とダイヤフラム４０上の導電性層４２との間のギャップ距離３９を低減させる。ギャップ距離３９の低減化は、ダイヤフラム４０の機械的強度に対して最小の影響しか与えることなく、システム３０''' の感度を改良する。
【００４９】
本発明による容量型センサは、１つまたは複数のキャパシタの電極をなす１つまたは複数の導電性層を有した複数のプレートを、キャビティ内に備えることができる。他の構成においては、複数のダイヤフラムが、キャビティの一部を形成することができる。複数のダイヤフラムは、１つまたは複数のキャパシタを形成１つまたは複数の導電性層を有することができる。他の例においては、１つまたは複数の導電性層を有した複数のプレートと、１つまたは複数の導電性層を有した複数のダイヤフラムと、の双方が、１つまたは複数のキャパシタの各電極を形成することができる。これらの実施形態の様々な例については、後述する。
【００５０】
同様の部材には同じ符号が付されているような図７に示されている本発明による容量型センサ３０ＩＶは、２つのダイヤフラムを備えている。これら２つのダイヤフラムは、例えば２つの異なる圧力を同時に測定するといったように、２つの物理的な事象を同時に測定することができる。容量型センサ３０ＩＶは、上述したような、導電性層４２（および付加的には、導電性層１０６）を有したダイヤフラム４０を備えている。このダイヤフラム４０は、矢印５２によって示されたような第１圧力５０（Ｐ１）に応答する。この第１圧力５０（Ｐ１）は、ダイヤフラム４０上の導電性層４２と、プレート３８上の導電性層４４と、の間のキャパシタンス４５の変化を引き起こすものである。容量型センサ３０ＩＶは、さらに、導電性層１４２を上面上に有した第２ダイヤフラム１４０を備えている。このダイヤフラム１４２は、キャビティ３６の一部を形成する。追加的な導電性層１４４が、プレート３８の上面１６０上に配置されている。同様に、ダイヤフラム１４０の導電性層１４２と、プレート３８の上面１６０上の導電性層１４４とは、さらなるキャパシタ１４５を形成する。このキャパシタ１４５のキャパシタンスは、例えば矢印１５２として示された圧力１５０（Ｐ２）に応答したダイヤフラム１４０の偏向といったような、矢印１４６によって示されているようなダイヤフラム１４０の位置の変化に応答して変化する。ハウジング１３２は、さらに、圧力５０（Ｐ１）および圧力１５０（Ｐ２）の印加を容易なものとし得るよう、アクセス部材１３３，１３４を備えることができる。容量型センサ３０ＩＶは、互いに独立な２つの圧力を測定することができる。例えば、圧力５０（Ｐ１）と圧力１５０（Ｐ２）とを測定することができる。これにより、圧力５０（Ｐ１）と圧力１５０（Ｐ２）との間の差圧を計算することができる。これは、自動車におけるエアの流量センサ等において、ＨＶＡＣシステムにおける流量測定において有効である。
【００５１】
同様の部材には同じ符号が付されているような図８に示されている本発明による容量型センサ３０Ｖ は、２つのダイヤフラム４０，１４０と、２つのプレート３８，１３８と、を備えている。この構成においては、ダイヤフラム４０上の導電性層４２は、ハウジング３２の下面３３の近傍に配置されており、ダイヤフラム１４０上の導電性層１４２は、ハウジング３２の上面４８の近傍に配置されている。導電性層４４は、プレート３８の底面１４７の近傍に配置されており、導電性層１４４は、プレート１３８の上面２２４の近傍に配置されている。プレート１３８上の導電性層１４４と、ダイヤフラム１４０上の導電性層１４２とが、キャパシタ１４５の両電極を形成する。このキャパシタ１４５のキャパシタンスが、プレート１３８に対してのダイヤフラム１４０の位置の変化に応じて、変化する。上述したように、キャパシタ４５は、ダイヤフラム４０上で導電性層４２と、プレート３８の底面１４７上の導電性層４４と、によって、形成される。互いに独立なキャパシタ４５，１４５を形成するようにして、２つのプレート３８，１３８と、２つのダイヤフラム４０，１４０と、を有していることにより、キャパシタ４５，１４５のそれぞれのギャップ距離３９，２２６は、互いに独立して変化することができる。これにより、各キャパシタ４５，１４５の感度を、互いに独立に制御することができる。
【００５２】
同様の部材には同じ符号が付されているような図９に示されている容量型センサ３０ＶＩは、図８に示す容量型センサ３０Ｖ の他の実施形態を示すものであって、それぞれ導電性層４２，１４２を有した２つのダイヤフラム４０，１４０と、それぞれの底面１４７，２２８上に導電性層４４，１４４を有した２つのプレート３８，１３８を備えており、なおかつ、それらダイヤフラムおよびプレートは、互いに並置されている。この配置は、いくつかの応用においては、プレート３８，１３８の取付を容易なものとする。
【００５３】
同様の部材には同じ符号が付されているような図１０に示されている本発明による容量型センサ３０ＶＩＩ は、導電性層４２を有した１つのダイヤフラム４０と、２つのプレート３８，２３８と、を備えている。この例においては、プレート３８は、導電性層４２を有しているとともに、導電性層４４と協働してキャパシタ４５を形成している。プレート２３８は、ハウジング３２内に収容されており、キャパシタ４５からのキャパシタンス信号を処理するための電気的サブシステムを備えることができる（後述する）。プレート２３８は、さらに、例えば温度センサや加速度計といったような他のセンサを備えることができる。プレート２３８は、図１０に示すように、プレート３８から側方に離間して配置することができる、あるいは、図１１に示すように、プレート３８の上方にプレート２３８が配置されているという積層構造を形成することができる、あるいは、プレート３８の下方にプレート２３８が配置されているという積層構造（図示せず）を形成することができる、あるいは、当業者に公知であるような他の任意の配置状況とすることができる。
【００５４】
図２および図４〜図１１を参照して上述したように、プレート３８および／またはプレート１３８は、導電性層４４を受領する任意の材料を備えることができ、これにより、導電性層４２と協働してキャパシタ４５を形成することができる、あるいは、導電性層１４４を受領する任意の材料を備えることができ、これにより、導電性層１４２と協働してキャパシタ１４５を形成することができる。そのような材料は、シリコンや、セラミックや、ガラスや、石英や、プラスチックや、金属、を備えることができる。ある構成においては、ダイヤフラム４０および／またはダイヤフラム１４０は、実質的に金属から構成することができ、例えば導電性層４２や導電性層１４２といったような明らかに個別の導電性層を設ける必要なく、導電性層として機能することができる。プレート３８および／またはプレート１３８は、実質的に金属から構成することができ、例えば導電性層４４や導電性層１４４といったような明らかに個別の導電性層を設ける必要なく、導電性層として機能することができる。プレート３８および／またはプレート１３８は、また、エレクトロニクス産業において一般に使用されているようなプリント回路基板とすることもでき、銅とエポキシ樹脂またはセラミックとを備えることができる。プレート３８および／またはプレート１３８は、また、集積回路ダイとすることもできる。プレート３８および／またはプレート１３８は、例えば電気回路および／または電子素子といったような電気的サブシステムを備えることができる。
【００５５】
例えば、図２および図４〜図１１に示すようなプレート３８および／またはプレート１３８は、図１２に示すように、電気的サブシステム３００（図１２）を備えることができる。電気的サブシステム３００は、測定した圧力データを送信し得るよう、容量型センサ３０に対するインターフェースをもたらし得るものである。これにより、例えばタイヤ圧力観測応用といったように、遠隔的な観測を行うことができる。電気的サブシステム３００は、図２および図４〜図１１において上記した容量型センサ３０のキャパシタ４５および／または１４５によって生成されてライン３０２上に位置したキャパシタンス信号を、電気的信号へと、変換することができ、図１２においてブロック３０４によって示すように、キャパシタンスの測定を行うことができる。電気的サブシステム３００は、例えば送信器３０６を使用することにより、測定したキャパシタンスを、アンテナ３０８といったようなＲＦ手段を介して、遠隔地へと、送信することができる。アンテナ３０８は、容量型センサ３０に内部に配置することも、また、外部に配置することも、できる。電気的サブシステム３００は、ブロック３１０によって示すように、電力管理機能を行うことができる。つまり、電気的サブシステム３００内の様々な部材の起動および／または停止を管理することができ、電力消費を最小化し得るとともに、バッテリによって電力が供給されている応用においては、バッテリ寿命を最大化することができる。電力管理は、内部タイマー３１２を使用した自己制御型のものとすることができる、あるいは、移動を検出するために使用されている加速度計３１８からの起動信号に応答したものとすることができる、あるいは、アンテナ３１４および受信器３１６を使用した無線リンクによって受領された起動信号に応答したものとすることができる。アンテナ３１４は、アンテナ３０８と機能を共有することができる。受信器３１６は、トランシーバー回路として、送信器３０６と組み合わせることができる。
【００５６】
電気的サブシステム３００は、さらに、温度を測定することができる。例えば、ブロック３２０によって示すように、シリコン温度センサといったようなデバイスを使用して、温度を測定することができる。ライン３２２上の温度信号は、電気的サブシステム３００の近傍の温度を代理するものであり、アンテナ３０８を使用した上記送信技術を使用して、遠隔地へと送信することができる、あるいは、電気的サブシステム３００によって使用することにより、上述した本発明による容量型センサの温度変化を修正することができる。ライン３２４上の信号は、加速度を代理するものであって、同様に、アンテナ３０８を使用して上述したようにして遠隔地へと送信することができ、タイヤ圧力観測システムにおいて使用することによって、この加速度情報と、自動車のアンチロックブレーキングシステム内のホイール速度センサからの速度情報と、を相関させることによって、伝達ホイールを認識することができる。電気的サブシステム３００によって行われる様々な機能は、例えば、キャパシタンスの測定および変換や、送信や、電力管理や、温度測定、等といったようなものであって、当業者に公知であるような電子回路および／または電気回路を使用して、行うことができる。
【００５７】
同様の部材には同じ符号が付されているような図１３Ａに示されている本発明による容量型センサ３０ＶＩＩＩは、プレート３８上に配置されたインダクタ３５０を備えている。インダクタ３５０は、図１３Ｂに示すようなコイル３５２を形成することができる。図１３Ａに示すインダクタ３５０は、また、ハウジング３２上に配置することができる、あるいは、ハウジング３２またはプレート３８またはダイヤフラム４０の内部または面上の他の任意の適切な位置に配置することができる。インダクタ３５０は、電気的相互連結３５４を介して導電性層４４に対して接続することができ、また、電気的相互連結３５６を介して導電性層４２に対して接続することができる。これにより、キャパシタ４５と協働して共振回路を形成することができる。これにより、共振周波数を、ダイヤフラム４０の偏向に依存するものとすることができる。この場合、共振周波数は、遠隔地のトランシーバー（図示せず）からのトーンを送信することにより、遠隔的に測定することができる。トーンが共振周波数である場合には、共振回路は、トーンの送信が停止した後においても、鳴動を継続することとなる（しかしながら、減衰しつつ）。鳴動により、容量型センサ３０ＶＩＩＩは、トーンを再送信する。この再送信されたトーンは、遠隔地のトランシーバーによって採取することができる。これに代えて、遠隔地の回路は、送信周波数のみが変更可能であって送信器の送信出力を観測し得るような、送信器とすることができる。送信出力は、容量型センサ３０ＶＩＩＩの共振周波数に対応した送信周波数においてピークに達する。これにより、実際に信号を送出することなく、容量型センサ３０ＶＩＩＩの起動に基づきキャパシタンス４５を代理する信号を検出することができる。
【００５８】
同様の部材には同じ符号が付されているような図１４３Ａに示されている本発明による容量型センサ３０ＩＸは、ダイヤフラム４０上に配置された検査錘１２０を備えている。これにより、容量型センサ３０ＩＸが矢印１２８によって示された方向に加速度を受けたときには、ダイヤフラム４０を偏向させることができる。検査錘１２０上の加速度は、矢印４６によって示すような、ダイヤフラム４０上の第１導電性層４２とプレート３８上の第２導電性層４４との間の距離を変化させる。これにより、加速度の変化を代理するものとして、キャパシタンスの変化を測定することができる。
【００５９】
本発明は、また、容量ベースのセンサを製造する方法を特徴とするものであり、この方法においては、図１５においてステップ４００で示すように、密閉可能なキャビティを備えたハウジングを準備し；ステップ４０２で示すように、キャビティの一部としてなおかつプレートから離間したものとしてダイヤフラムを形成する。ステップ４０４で示すように、第１導電性層を、ダイヤフラム４０上に形成する。ステップ４０６で示すように、第２導電性層を、プレート上に形成し、ステップ４０８で示すように、プレートを、キャビティ内に配置する。その後、ステップ４１０で示すように、キャビティを、密閉シールする。第１および第２導電性層は、プレートに対してのダイヤフラムの位置変更に応じてそのキャパシタンスが変化するキャパシタの両電極を形成する。図１５においては、ステップ４００〜４１０は、図示の順序で行われるものとされているけれども、本発明においては、これは必須ではない。様々なステップは、当業者には公知なように、任意の順序で実施することができる。
【００６０】
本発明の特定の特徴点について図示し説明したけれども、これは便宜的なものに過ぎず、本発明においては、各特徴点は、他の任意のまたは他のすべての特徴点と組み合わせることができる。本明細書においては、『具備している』や、『備えている』や、『有している』や、『含有している』、という用語は、広く包括的に解釈されるべきものであって、特定の物理的な相互連結に限定されるものではない。さらに、対象をなす応用に関して開示された様々な実施形態は、可能な実施形態の例として理解されるべきである。
【００６１】
当業者には、他の実施形態が自明であろう。それら実施形態は、特許請求の範囲内に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】従来技術による圧力センサを概略的に示す側面図であり、圧力センサのための密封キャビティと、電子回路のための他の個別のキャビティと、を使用している。
【図２】本発明による容量型センサの一実施形態を概略的に示す側面図である。
【図３Ａ】図２に示す誘電体層の様々な実施形態を概略的に示す平面図である。
【図３Ｂ】図２に示す誘電体層の様々な実施形態を概略的に示す平面図である。
【図３Ｃ】図２に示す誘電体層の様々な実施形態を概略的に示す平面図である。
【図３Ｄ】図２に示す誘電体層の様々な実施形態を概略的に示す平面図である。
【図４】本発明による容量型センサの他の実施形態を概略的に示す側面図である。
【図５】本発明による容量型センサのさらに他の実施形態を概略的に示す側面図であって、ハウジングの底面上に配置されたダイヤフラムの一例を示している。
【図６】図５の容量型センサを概略的に示す側面図であって、導体スペーサを使用することによって、プレート上の導体層とダイヤフラム上の誘電体層との間のギャップ間隔を低減している。
【図７】本発明による容量型センサの他の実施形態を概略的に示す側面図であって、圧力差の測定のために、各々が導体層を有した２つのダイヤフラムと、２つの導体層を有した１つのプレートと、を使用している。
【図８】本発明による容量型センサの他の実施形態を概略的に示す側面図であって、圧力差の測定のために、各々が導体層を有した２つのダイヤフラムと、各々が導体層を有した２つのプレートと、を使用している。
【図９】図８の容量型センサに関する他の実施形態を概略的に示す側面図である。
【図１０】図５の容量型センサに関する他の実施形態を概略的に示す側面図であって、電気的サブシステムを有した第２プレートが、キャビティ内に配置されている。
【図１１】図１０の容量型センサに関する他の実施形態を概略的に示す側面図であって、第１プレート上に積層されたような、第２プレートに関する一例を示している。
【図１２】本発明による容量型センサにおける１つまたは複数のプレート上に設け得るような電気的サブシステムの様々な機構の一例を示す概略的なブロック図である。
【図１３Ａ】本発明による容量型センサに関する他の実施形態を概略的に示す側面図であって、共振回路を形成するためのインダクタを使用している。
【図１３Ｂ】図１３Ａにおけるインダクタを概略的に示す平面図である。
【図１４】本発明による容量ベースのセンサを示す概略的なブロック図であって、加速度計として使用されている。
【図１５】本発明による容量型センサの製造方法の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
３０    容量型センサ
３０’  容量型センサ
３０”  容量型センサ
３０''' 容量型センサ
３０ＩＶ  容量型センサ
３０Ｖ   容量型センサ
３０ＶＩ  容量型センサ
３０ＶＩＩ 容量型センサ
３０ＶＩＩＩ容量型センサ
３０ＩＸ  容量型センサ
３２    ハウジング
３６    密封キャビティ
３８    プレート
４０    ダイヤフラム
４２    導電性層
４４    導電性層
４５    キャパシタ
１０６    導電性層
１２０    検査錘
１３８    プレート
１４０    第２ダイヤフラム
１４２    導電性層
１４４    導電性層
２３８    プレート
【図１】
2007502416.tif 000003
【図２】
2007502416.tif 000004
【図３Ａ】
2007502416.tif 000005
【図３Ｂ】
2007502416.tif 000006
【図３Ｃ】
2007502416.tif 000007
【図３Ｄ】
2007502416.tif 000008
【図４】
2007502416.tif 000009
【図５】
2007502416.tif 000010
【図６】
2007502416.tif 000011
【図１２】
2007502416.tif 000012
【図１３Ａ】
2007502416.tif 000013
【図１３Ｂ】
2007502416.tif 000014
【図１４】
2007502416.tif 000015
【図１５】
2007502416.tif 000016
【図７】
2007502416.tif 000017
【図８】
2007502416.tif 000018
【図９】
2007502416.tif 000019
【図１０】
2007502416.tif 000020
【図１１】
2007502416.tif 000021
【国際調査報告】
2007502416.tif 000022
2007502416.tif 000023