(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定体内の２カ所の圧力の差圧を検出すると共に、その差圧のレベルに応じた電気信号を出力するセンシング部（１００）と、
前記センシング部から入力した電気信号を処理する信号処理部（２００）と、を備えた圧力センサであって、
前記信号処理部は、
前記電気信号を入力すると共に、前記差圧と前記電圧信号とが比例の圧力特性となるように前記電気信号を調整および増幅する第１調整回路部（２１０）と、
前記第１調整回路部で調整および増幅された前記電気信号を入力し、前記センシング部で検出された前記差圧の値が正の符号の場合、前記第１調整回路部で調整された比例の圧力特性に基づき前記差圧に応じた前記電気信号を出力すると共に、前記センシング部で検出された前記差圧の値が負の符号の場合、前記第１調整回路部で調整された比例の圧力特性に対し、前記差圧の値が負の符号に対する前記電気信号の傾きの符号を反転させた圧力特性に基づいて前記差圧の値に応じた電気信号を出力する絶対値回路部（２２０）と、
前記絶対値回路部から前記電気信号を入力すると共に、その電気信号を増幅させて前記比例の傾きを急峻にさせる第２調整回路部（２３０）と、を備えていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記センシング部は、表面（１３）および裏面（１２）に圧力が印加されることで差圧に応じた電気信号を出力するセンサチップ（１０）を備えており、前記センサチップの前記表面および前記裏面はゲル部材（６１、６２）で覆われて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】
前記センシング部は、裏面（８１ｂ、８２ｂ）に圧力が印加されることで圧力に応じた電気信号を出力する２つのセンサチップ（８１、８２）を備え、前記各センサチップの裏面にはゲル部材（６２）が充填されており、前記各センサチップから出力された電気信号に基づいて差圧に応じた電気信号を得て、その差圧に応じた電気信号を出力するようになっていることを特徴とする請求項１または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、２つの圧力の差圧を検出する圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、同じもしくは異なる圧力媒体の圧力差を差圧として検出する圧力センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような圧力センサには、ダイヤフラムが形成されたセンサチップの表裏面でそれぞれ圧力が印加され、その差圧に応じた電圧信号が出力される。このような圧力センサは、例えばディーゼルエンジンの排気ガス浄化の為のＤＰＦシステムにおいて、排気管の上流および下流の差圧を測定するものとして用いられる。
【０００３】
具体的には、ケースに２つの圧力導入ポートが設けられており、各圧力導入ポートのうち一方が上記排気管におけるＤＰＦの上流側、他方が上記排気管におけるＤＰＦの下流側に、それぞれ排気管から引き伸ばされた圧力導入チューブにより接続される。そして、ケース内に設置されたセンサチップによって、各圧力導入ポートから導入される各通路が区画されている。したがって、圧力媒体は２つの圧力導入ポートのうち一方からセンサチップの表面側、すなわちダイヤフラム側に導入されると同時に、他方からセンサチップの裏面側、すなわち凹部側に導入される。そして、センサチップの表面と裏面とで（つまり、ダイヤフラムの表面と裏面とで）それぞれ受圧されてこれら両面の差圧が検出され、この差圧に応じたレベルの電圧信号が出力されるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−２２１４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、ケースに２つの圧力導入ポートが設けられており、各圧力導入ポートに正しく圧力導入チューブが接続されないことで、圧力センサから正しいセンサ出力が出力されないという問題が発生している。このことについて、図８を参照して説明する。図８は、各圧力導入ポートに圧力導入チューブを正しく接続した場合と接続しない場合との差圧に対するセンサ出力の相関関係を示した図である。この図に示されるように、各圧力導入ポートに圧力導入チューブが正しく接続されると、差圧とセンサ出力との関係は比例関係となり、差圧に応じたセンサ出力が出力されるようになっている。
【０００５】
しかし、圧力導入チューブが正しく接続されないと、相関関係が反転し、差圧が大きくなると共にセンサ圧力が小さくなってしまう。さらに、センサ出力の最小値が限界値を超えると、センサチップのセンサ出力特性により、差圧が大きくなっても一定値のセンサ出力しか出力されなくなってしまう。このように、各圧力導入ポートに対する圧力導入チューブの接続を誤ると、差圧に対する正しいセンサ出力が得られなくなってしまう。このため、ＤＰＦシステムにおいて正しい排気ガス制御を行うことができなくなる可能性がある。
【０００６】
そこで、各圧力導入ポートに対する圧力導入チューブの誤接続を回避するため、各圧力導入ポートの形状（例えば太さ、長さ等）を変える、ペイントでマーキングする、ケース成形時に各圧力導入ポートに文字を入れる等の処置が施されている。しかしながら、このような処置を施したとしても、それらがわかりにくいため、誤接続が絶えない。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、誤接続によって圧力センサに印加される２つの圧力が逆転していても、正規の圧力差に応じたセンサ出力を得ることが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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では、第１調整回路部（２１０）にて、差圧と電圧信号とが比例の圧力特性となるように電気信号を調整および増幅し、絶対値回路部（２２０）にて、センシング部（１００）で検出された差圧の値が正の符号の場合、第１調整回路部で調整された比例の圧力特性に基づき差圧に応じた電気信号を出力すると共に、センシング部で検出された差圧の値が負の符号の場合、第１調整回路部で調整された比例の圧力特性に対し、差圧の値が負の符号に対する電気信号の傾きの符号を反転させた圧力特性に基づいて差圧の値に応じた電気信号を出力することを特徴とする。
【０００９】
このように、絶対値回路部にて、センシング部で検出された差圧の値が負の符号の場合、第１調整回路部で調整された比例の圧力特性に対し、差圧の値が負の符号に対する電気信号の傾きの符号を反転させる。これにより、差圧と電圧信号との相関関係が、差圧の値が正の値の場合と負の値の場合と反転した圧力特性、すなわちＶ字型の圧力特性となる（図３（ｃ）参照）。したがって、圧力センサが被測定体に対して間違った接続や設置がなされたとしても、差圧の値が正または負の符号に関わらず同じ値の電気信号を圧力センサから出力することができる。
【００１０】
本発明では、信号処理部は、絶対値回路部から電気信号を入力すると共に、その電気信号を増幅させて比例の傾きを急峻にさせる増幅回路部（２３０）を備えていることを特徴とする。
【００１１】
このように、絶対値回路部から入力した電圧信号を増幅する。これにより、差圧に対する電圧値のレンジを広げることができ、差圧に対する電圧信号（すなわちセンサ出力）の精度を向上させることができる。
【００１４】
本発明では、センシング部は、表面（１３）および裏面（１２）に圧力が印加されることで差圧に応じた電気信号を出力するセンサチップ（１０）を備えており、センサチップの表面および裏面はゲル部材（６１、６２）で覆われていることを特徴とする。
【００１５】
このように、センシング部は、ゲル部材に覆われていると共に表裏面で受けた各圧力の差圧に応じた電気信号を出力するセンサチップを備えている。これにより、排気ガス等の腐蝕性の圧力媒体からセンサチップを保護することができ、圧力媒体の圧力差を検出することができる。
【００１６】
本発明では、センシング部は、裏面（８１ｂ、８２ｂ）に圧力が印加されることで圧力に応じた電気信号を出力する２つのセンサチップ（８１、８２）を備え、各センサチップの裏面にゲル部材（６２）が充填されており、各センサチップから出力された電気信号に基づいて差圧に応じた電気信号を求め、その差圧に応じた電気信号を出力することを特徴とする。
【００１７】
このように、２つのセンサチップでそれぞれ圧力を検出し、その差を求める。これにより、被測定体の２カ所の圧力差に応じた電気信号を出力することができる。また、各センサチップの裏面、すなわち圧力受圧面にゲル部材が充填されている。これにより、排気ガス等の腐蝕性の圧力媒体から各センサチップを保護することができる。
【００１８】
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】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２０】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される圧力センサは、例えば自動車用ディーゼルエンジンの排気ガス浄化システム（ＤＰＦシステム）を構成する一部品として、排気ガスの圧力を測定する為に用いられるものである。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサのブロック構成図である。また、図２は、圧力センサの概略断面図である。図１に示されるように、圧力センサは、センシング部１００と、信号処理部２００と、を備えて構成されている。
【００２２】
センシング部１００は、２つの圧力の圧力差を検出すると共に、その圧力差に応じたレベルの電気信号（電圧信号）を発生するものである。このようなセンシング部１００は、シリコン半導体等で構成されるセンサチップ１０を備えている。センサチップ１０は、図２に示されるように、その表面側に薄肉部としてのダイヤフラム１１を有し、裏面側にこのダイヤフラム１１を構成するために異方性エッチング等により形成された凹部を有する半導体ダイヤフラム式のものである。言い換えるならば、センサチップ１０は、裏面１２側に凹部が形成され、この凹部に対応した表面１３側に歪み部としてのダイヤフラム１１を有するものである。
【００２３】
図２に示されるように、センサチップ１０は圧力センサの本体を区画するもので、ガラス等よりなる台座２０を介して例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂材料等よりなるケース３０の凹部３１に設置されている。なお、このケース３０には、例えば銅や４２アロイなどの導体材料からなるターミナルなどの導体部４０がインサート成形されており、この導体部４０によって圧力センサと外部との電気的な接続がなされるようになっている。
【００２４】
このようなセンサチップ１０は、表裏両面１２、１３にて圧力を受け、両圧力の差圧によってダイヤフラム１１が歪み、例えばダイヤフラム１１に形成された抵抗により構成されたブリッジ回路によって、このダイヤフラム１１の歪みに基づく信号を出力する。
【００２５】
また、上述のように、センサチップ１０は台座２０を介してケース３０に設置されている。具体的には、台座２０はセンサチップ１０の裏面１２に陽極接合などによって接合され、センサチップ１０と一体化されている。そして、センサチップ１０は、この台座２０を介して、ケース３０の凹部３１の底面に接着剤にて接着され、ケース３０に収納固定されている。
【００２６】
この台座２０には、孔部（貫通孔）２１が形成されており、ケース３０の凹部３１の底面には、この台座２０の孔部２１に対応する位置に圧力導入穴３２が設けられている。この圧力導入穴３２は、凹部３１の底面からケース３０の他面側へ貫通する貫通穴である。このように、本実施形態において、ケース３０の一面側に形成されている凹部３１とケース３０の他面側に開口した圧力導入穴３２とは、センサチップ１０によって区画されている。
【００２７】
ここで、圧力導入穴３２は、センサチップ１０の裏面１２へ圧力を導入するための穴である。そして、本実施形態では、圧力導入穴３２は、センサチップ１０側が細く圧力導入側が太くなった段差を持つ段付き内孔として構成されている。
【００２８】
また、ケース３０の凹部３１内には、センサチップ１０からの信号を増幅したり調整したりするなどの信号処理を行うための信号処理部２００が収納され固定されている。そして、この信号処理部２００とセンサチップ１０とは、金やアルミニウムなどからなるボンディングワイヤ５０を介して結線され電気的に接続されている。
【００２９】
本実施形態では、信号処理部２００は１つのＩＣチップとして構成され、第１調整回路部２１０と、絶対値回路部２２０と、第２調整回路部２３０ と、を備えている。
【００３０】
第１調整回路部２１０は、センシング部１００から入力した電圧信号を所望の圧力特性に調整すると共に、電圧信号を増幅するものであり、オペアンプ等を含んだ周知の回路で構成されている。図３（ａ）は、第１調整回路部２１０にて調整された差圧と電圧信号との相関関係を示した図である。この図に示されるように、差圧と電圧信号とが比例した圧力特性となるように、第１調整回路部２１０では、電圧信号の増幅や、差圧に対する電圧信号の傾き、オフセットが調整される。なお、第１調整回路部２１０は、本発明の調整回路部に相当する。
【００３１】
本実施形態では、圧力センサに対して、すなわちセンサチップ１０の表裏面１２、１３それぞれに所望の圧力が正しく印加された場合に差圧が正の符号となり、正しく印加されない場合に差圧が負の符号となるようになっている。具体的には、センサチップ１０の表面１３側に圧力Ａ、裏面１２側に圧力Ａよりも低い圧力Ｂが印加されるようになっている。
【００３２】
圧力が正しく印加された場合とは、圧力センサがＤＰＦシステムの排気管内の差圧を検出するために正しい向きで設置された場合に相当し、例えばセンサチップ１０の表面１３側に裏面１２側よりも高い圧力が印加されると、センサチップ１０ではその差圧に応じたレベルの電圧信号が正の符号の値になっている。
【００３３】
したがって、以下では、センサチップ１０で検出される差圧が正の符号の値となるように圧力センサが設置された状態を「圧力センサが正しく設置された場合」といい、差圧が負の符号の値となるように圧力センサのセンサチップ１０の表裏面１２、１３に印加される圧力の向きが逆となるように設置された場合を「圧力センサが正しく設置されない場合」という。
【００３４】
本実施形態では、センシング部１００から入力される電圧信号は、図３（ａ）に示されるように、例えば−１００ｋＰａで０．５Ｖ、１００ｋＰａで４．５Ｖとなる圧力特性になるように調整および増幅される。このようにして調整および増幅された電圧信号は第１調整回路部２１０から絶対値回路部２２０に出力される。
【００３５】
絶対値回路部２２０は、電圧信号の絶対値を出力するものであり、例えば理想ダイオードやオペアンプ、抵抗等を含んだ周知の回路で構成されている。図３（ｂ）は、絶対値回路部２２０にて調整された差圧と電圧信号との相関関係を示した図である。この図に示されるように、絶対値回路部２２０では、差圧が負の場合、その負の符号の差圧に対応する電圧信号の傾きの符号が反転される。
【００３６】
すなわち、差圧の値が正の符号の場合、差圧の値が大きくなると共に電圧信号も比例して大きくなる。同様に、差圧の値が負の符号の場合、差圧の値が大きくなると共に電圧信号も比例して大きくなる。そして、差圧の値が正の値の場合と負の値の場合とで、傾きの大きさは同じであるので、差圧と電圧信号との相関関係はＶ字型となる。このように、絶対値回路部２２０では、差圧が正の場合と負の場合とで反転したＶ字型の圧力特性に変換される。
【００３７】
上述のように、圧力センサが正しく設置された場合では差圧が正の値、正しく設置されない場合では差圧が負の値となるが、差圧の値が正の符号の場合と負の符号の場合とで差圧に対する電圧信号の傾きの大きさが同じである。したがって、圧力センサを正しく設置しなかったとしても、正しく設置した場合と同じ電圧信号を得ることができる。そして、絶対値回路部２２０にて絶対値に変換された電圧信号は第２調整回路部２３０に出力される。
【００３８】
第２調整回路部２３０は、絶対値回路部２２０から入力される電圧信号を増幅するものであり、例えばオペアンプ等を含んだ周知の回路で構成されている。図３（ｃ）は、第２調整回路部２３０にて増幅処理された差圧と電圧信号との相関関係を示した図である。この図に示される圧力特性となるように、第２調整回路部２３０では電圧信号が増幅される。このようにして電圧信号が増幅されると、差圧に対する電圧信号の傾きが図３（ｂ）に示される場合よりも急峻になる。これにより、差圧に対する電圧値のレンジを広げることができ、差圧に対する電圧値の精度を向上できる。
【００３９】
こうして第２調整回路部２３０で得られた電圧信号はセンサ出力として、導体部４０を介して外部へ出力される。
【００４０】
また、ケース３０の凹部３１内には、ゲル材料からなるチップ表面側ゲル部材６１が充填されている。このチップ表面側ゲル部材６１によって、導体部４０とケース３０との界面、センサチップ１０、信号処理部２００およびこれらのボンディングワイヤ５０などによる接続部が封止され、保護されている。
【００４１】
一方、センサチップ１０の裏面１２側において、圧力導入穴３２および台座２０の孔部２１にはゲル材料からなるチップ裏面側ゲル部材６２が充填されている。そして、チップ裏面側ゲル部材６２により、センサチップ１０の裏面１２が封止され、圧力導入穴３２への異物の侵入が防止されるようになっている。それにより、センサチップ１０の裏面１２への汚れ付着による特性変動、結露水の凍結による圧力導入穴３２の閉塞、さらには水の凍結時の体積膨張によるセンサチップ１０の破壊などの不具合を防止できるようになっている。
【００４２】
なお、チップ表面側ゲル部材６１、チップ裏面側ゲル部材６２に用いられるゲル材料としては、例えば、フッ素ゲル、シリコンゲル、フロロシリコンゲルなどが挙げられる。特に、排気ガス圧を測定する場合、排気ガスによる凝縮水は、排気ガスの窒素酸化物や硫黄酸化物が溶け込み強い酸性を持つため、これら各ゲル部材６１、６２としては、耐酸性が強いフッ素ゲルを使用することが望ましい。
【００４３】
以上が、本実施形態に係る圧力センサの構成である。
【００４４】
次に、本実施形態に係る圧力センサの作動について説明する。まず、ＤＰＦシステムにおいて排気管の所望の場所の圧力を検出できるように圧力センサが設置される。そして、圧力センサに圧力が印加されると、センシング部１００に備えられたセンサチップ１０にて受圧され、差圧に応じたレベルの電圧信号が出力される。
【００４５】
センシング部１００から出力された電圧信号は、第１調整回路部２１０にて図３（ａ）に示される圧力特性に調整および増幅され、絶対値回路部２２０に出力される。
【００４６】
そして、絶対値回路部２２０に出力された電圧信号は、次のように処理される。具体的には、圧力センサが正しく設置された場合、すなわち差圧が正の符号の値に応じた電圧信号が絶対値回路部２２０に入力された場合、その電圧信号は絶対値回路部２２０から第２調整回路部２３０に出力される。
【００４７】
一方、圧力センサが正しく設置されない場合、すなわち差圧が負の符号の値に応じた電圧信号が絶対値回路部２２０に入力された場合、その電圧信号は、図３（ｂ）に示されるＶ字型の圧力特性となるように調整される。これにより、差圧の符号に関係なく同じ電圧信号が得られる。例えば、差圧が５０ｋＰａの場合（正しく設置された場合）でも、−５０ｋＰａの場合（正しく設置されない場合）でも、同じ値の電圧信号を得ることが出来る。このようにして変換された電圧信号は第２調整回路部２３０に出力される。
【００４８】
第２調整回路部２３０では、図３（ｃ）に示されるように、電圧信号が増幅処理され、より精度が高められる。そして、差圧に応じた電圧信号がセンサ出力として第２調整回路部２３０から導体部４０を介して外部に出力される。
【００４９】
以上のように、図３（ａ）に示される圧力特性では、圧力センサが正しく設置されないことによって差圧が負の符号の値になっているが、絶対値回路部２２０での処理によって、図３（ｂ）に示される圧力特性に調整されることにより、差圧の符号が正または負に関係なく、同じ値の電圧信号を得ることができる。すなわち、圧力センサが正しく設置されても、正しく設置されていなくても、差圧に応じた電圧信号をセンサ出力として得ることができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態では、絶対値回路部２２０にて、センシング部１００で検出された差圧の値が負の符号の場合、第１調整回路部２１０で調整された比例の圧力特性に対し、差圧の値が負の符号に対する電気信号の傾きの符号を反転させることを特徴としている。これにより、差圧と電圧信号との相関関係が、差圧の値が正の値の場合と負の値の場合と反転した圧力特性、すなわちＶ字型の圧力特性とすることができる。したがって、圧力センサが被測定体に対して間違った接続や設置がなされたとしても、差圧の値が正または負の符号に関わらず同じ値の電気信号を圧力センサから出力することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係る圧力センサのブロック構成図である。この図に示されるように、本実施形態に係る圧力センサは、センシング部１００と、信号処理部３００と、を備えて構成されている。
【００５２】
センシング部１００は第１実施形態と同じものである。センシング部１００で得られた差圧に応じた電圧信号は、第３、第４調整回路部３２０にそれぞれ出力される。
【００５３】
また、本実施形態に係る信号処理部３００は、１つのＩＣチップとして構成され、第３、第４調整回路部３１０、３２０と、比較回路部３３０と、を備えている。
【００５４】
第３調整回路部３１０は、センシング部１００から入力した、差圧が負の符号の場合に応じた電圧信号を所望の圧力特性に調整すると共に、電圧信号を増幅するものであり、オペアンプ等を含んだ周知の回路で構成されている。
【００５５】
図５（ａ）は、第３調整回路部３１０にて調整された差圧と電圧信号との相関関係を示した図である。この図に示されるように、第３調整回路部３１０は、差圧が正の値に応じた電圧信号に対しては電圧信号の値がもっとも小さい一定値となり、差圧が負の符号に応じた電圧信号に対しては、差圧の値が大きくなると共に電圧信号が比例して大きくなる圧力特性となるように調整するようになっている。そして、第３調整回路部３１０にて調整された電圧信号は比較回路部３３０に出力される。
【００５６】
一方、第４調整回路部３２０は、センシング部１００から入力した、差圧が正の符号の場合に応じた電圧信号を所望の圧力特性に調整すると共に、電圧信号を増幅するものであり、オペアンプ等を含んだ周知の回路で構成されている。
【００５７】
図５（ｂ）は、第４調整回路部３２０にて調整された差圧と電圧信号との相関関係を示した図である。この図に示されるように、第４調整回路部３２０は、差圧が負の値に応じた電圧信号に対しては電圧信号の値がもっとも小さい一定値となり、差圧が正の符号に応じた電圧信号に対しては、差圧の値が大きくなると共に電圧信号が比例して大きくなる圧力特性となるように調整するようになっている。
【００５８】
本実施形態では、図５（ｂ）に示される圧力特性の傾きの大きさは、図５（ａ）に示される圧力特性の傾きの大きさと同じである。そして、第４調整回路部３２０にて調整された電圧信号は比較回路部３３０に出力される。
【００５９】
比較回路部３３０は、第３、第４調整回路部３１０、３２０からそれぞれ入力した電圧信号を比較して大きい値を出力するものであり、オペアンプ等を含んだ周知の回路で構成されている。この比較回路部３３０には、上述のように、第３、第４調整回路部３２０からそれぞれ差圧に応じた電圧信号が入力される。そして、図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、差圧が負の符号の値である場合、常に第３調整回路部３１０から入力される電圧信号が高くなる。同様に、差圧が正の符号の値である場合、常に第４調整回路部３２０から入力される電圧信号が大きい値となる。したがって、図５（ｃ）に示されるように、比較回路部３３０では、差圧に対する電圧信号の圧力特性はＶ字型となる。
【００６０】
比較回路部３３０で得られた差圧に応じた電圧信号は、センサ出力として導体部４０から外部へ出力される。以上が、本実施形態に係る圧力センサの構成である。
【００６１】
次に、上記圧力センサの作動について説明する。まず、センサチップ１０で受圧された差圧に応じた電圧信号がセンシング部１００から第３、第４調整回路部３２０にそれぞれ出力される。
【００６２】
第３調整回路部３１０では、図５（ａ）に示される圧力特性に従った電圧信号が出力される。例えば差圧が正の符号の値であった場合、一定値の電圧信号が出力される。一方、差圧が負の符号の値であった場合、差圧の大きさに応じた電圧信号が出力される。
【００６３】
同様に、第４調整回路部３２０では、図５（ｂ）に示される圧力特性に従った電圧信号が出力される。例えば差圧が負の符号の値であった場合、一定値の電圧信号が出力される。一方、差圧が正の符号の値であった場合、差圧の大きさに応じた電圧信号が出力される。
【００６４】
そして、比較回路部３３０では、第３、第４調整回路部３２０から入力される各電圧信号の値が比較され、大きい値がセンサ出力として出力される。具体的には、センシング部１００で得られた差圧が正の符号の値の場合（正しく設置された場合）、第３調整回路部３１０では、もっとも小さい一定値の電圧信号が出力される。一方、第４調整回路部３２０では、差圧の値に応じた電圧信号が出力される。そして、第３、第４調整回路部３２０から出力された各電圧信号が比較回路部３３０にて比較される。この場合、第３調整回路部３１０から入力された電圧信号よりも第４調整回路部３２０から入力された電圧信号の値が大きいため、第４調整回路部３２０から出力された電圧信号がセンサ出力として比較回路部３３０から出力されることとなる。
【００６５】
センシング部１００で得られた差圧が負の符号の値の場合（正しく設置されない場合）では、第３調整回路部３１０から比較回路部３３０に入力された電圧信号がセンサ出力として出力されることとなる。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、第３、第４調整回路部３１０、３２０にて、圧力センサの正しい接続および誤接続両方に対応した圧力特性が得られるようにし、比較回路部３３０にて差圧の値に応じた電気信号が出力されるようにすることを特徴としている。すなわち、差圧が負の符号の値である場合、第３調整回路部３１０から入力される電圧信号が大きい値となる。同様に、差圧が正の符号の値である場合、第４調整回路部３２０から入力される電圧信号が大きい値となる。したがって、比較回路部３３０では、差圧に対する電圧信号の圧力特性をＶ字型とすることができる。これにより、圧力センサを誤接続したとしても、差圧の符号に関わらず正規の値の電圧信号を得ることができる。
【００６７】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、センサチップ１０のダイヤフラム１１の表裏面１２、１３でそれぞれ受圧することにより差圧に応じた電圧信号を出力するようにしているが、２つのセンサチップ１０を用意して、それぞれ異なる圧力を検出してその差圧を得るようにしても構わない。このような場合、センシング部１００に減算回路部を設けて圧力値を引き算することにより、差圧に応じた電圧信号を得るようにすれば良い。
【００６８】
具体的に、図６に２つのセンサチップ８１、８２を採用した場合の圧力センサの概略断面図を示す。この図に示されるように、ケース３０に２つの圧力導入穴３３、３４を設け、この各圧力導入穴３３、３４に対応した場所に台座７１、７２を介してそれぞれセンサチップ８１、８２を設置する。なお、各圧力導入穴３３、３４は上記実施形態と同様にゲル部材６２が充填され、各センサチップ８１、８２の各ダイヤフラム８１ａ、８２ａが保護されている。これにより、排気ガス等の腐蝕性の圧力媒体からセンサチップ８１、８２を保護することができる。
【００６９】
このように、各センサチップ８１、８２にてそれぞれ圧力に応じたレベルの電圧信号を検出すると共に、センシング部１００に設けた減算回路部にて差圧に応じた電圧信号を求め、その電圧信号を信号処理部２００（３００）に出力する。そして、各圧力導入穴３３、３４の接続を間違えたとしても、上述のように信号処理部２００（３００）にて差圧に応じた電圧信号をセンサ出力として出力することができる。
【００７０】
上記第１、２実施形態では、信号処理部２００が１つのＩＣチップに作り込まれた形態とされているが、これは一例を示すものであって、各回路部２１０〜２３０、３１０〜３３０をそれぞれ１つのＩＣチップとして形成するようにしても構わない。また、図７に示されるように、信号処理部２００、３００およびセンサチップ１０を１つの半導体チップ９０に作り込んだ形態としても構わない。
【００７１】
上記各実施形態では、センサチップ８１、８２を腐蝕性の排気ガスから保護するためにゲル部材を用いていたが、ゴム部材であっても構わない。なお、このような場合には、センサチップの裏面側にゴム部材を設けることが好ましい。このようなゴム部材として、例えばフロロシリコン系ゴムやフッ素系ゴムを用いることができる。
【００７２】
上記各実施形態で示されたものは、用途等によって適宜組み合わせた形態としても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧力センサのブロック構成図である。
【図２】圧力センサの概略断面図である。
【図３】（ａ）は第１調整回路部にて調整された差圧と電圧信号との相関関係を示した図、（ｂ）は絶対値回路部にて調整された差圧と電圧信号との相関関係を示した図、（ｃ）は第２調整回路部にて増幅処理された差圧と電圧信号との相関関係を示した図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る圧力センサのブロック構成図である。
【図５】（ａ）は第３調整回路部にて調整された差圧と電圧信号との相関関係を示した図、（ｂ）は第４調整回路部にて調整された差圧と電圧信号との相関関係を示した図、（ｃ）は比較回路部で得られる差圧に対する電圧信号の圧力特性を示した図である。
【図６】他の実施形態において、２つのセンサチップを採用した圧力センサの概略断面図である。
【図７】他の実施形態において、センサチップおよび回路チップ部を１つのチップで構成した圧力センサの概略断面図である。
【図８】従来の圧力センサにおいて、各圧力導入ポートに圧力導入チューブを正しく接続した場合と接続しない場合との差圧に対する出力電圧の相関関係を示した図である。
【符号の説明】
【００７４】
１００…センシング部、２００、３００…信号処理部、２１０…第１調整回路部、
２２０…絶対値回路部、２３０…第２調整回路部、３１０…第３調整回路部、
３２０…第４調整回路部、３３０…比較回路部、１０、８１、８２…センサチップ、
１２、８１ｂ、８２ｂ…裏面、１３…表面、６１、６２…ゲル部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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