(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力センサおよび当該圧力センサにおける温度を検出する温度検出手段とを含む圧力センサユニットと、
前記圧力センサユニットからの出力を信号線を介して受けると共に、前記圧力センサユニットの校正情報を記憶した記憶手段が着脱可能に搭載され、前記記憶手段に格納された校正情報を利用して、前記圧力センサユニットによる被測定圧力を演算する計測用回路ユニットより構成され、
前記圧力センサユニットには、被測定圧力に応じて静電容量が変化する圧力センサと、当該圧力センサによる前記静電容量を利用して構成される積分回路と、前記積分回路に供給される充電電流によって生成される電圧値を異なる基準電圧値と比較することで、それぞれパルス出力を生成する第１と第２の電圧比較器とが具備され、
前記計測用回路ユニットには、前記圧力センサユニット側における第１と第２の電圧比較器からのパルス出力の間隔に基づいて被測定圧力を演算する演算手段と、前記圧力センサユニット側に搭載された温度検出手段からの温度情報と、着脱可能に搭載された前記記憶手段より読み出された前記圧力センサユニットの温度依存性に関する校正情報とにより、前記被測定圧力の演算値に校正を加える温度保障手段とが具備され、
前記圧力センサユニットにおける圧力センサと、当該圧力センサにおける温度を検出する温度検出手段とが、１つの金属製の容器内に収納され、前記電圧比較器を含むセンサ側回路基板が、圧力センサユニットにおける前記金属製の容器外に配置されていることを特徴とする圧力測定装置。
【請求項２】
前記１つの金属製の容器内に、前記圧力センサによる静電容量と抵抗素子とにより積分回路を構成する演算増幅器が収納されてなる請求項１に記載の圧力測定装置。
【請求項３】
前記金属製の容器を加熱する加熱手段を付設してなる請求項１または請求項２に記載の圧力測定装置。
【請求項４】
前記加熱手段が電気ヒータであり、前記金属製の容器内に収納された温度検出手段の出力を利用して、金属製容器内の温度が所定の範囲に制御できるように構成した請求項３に記載の圧力測定装置。
【請求項５】
被圧力測定部に接続される前記圧力センサユニットにおける少なくとも接続ポート部材が、前記圧力センサを含む圧力センサユニット本体と分離可能に構成された請求項１に記載の圧力測定装置。
【請求項６】
被圧力測定部に接続される前記圧力センサユニットにおける接続ポート部材に形成され、前記被圧力測定部から圧力センサに連通する連通管の圧力センサ側には、当該連通管に遮蔽体が配置され、前記遮蔽体により連通管から圧力センサに至る連通経路が、迂回して形成された請求項１に記載の圧力測定装置。
【請求項７】
前記圧力センサユニットと計測用回路ユニットとを接続する信号線をシールドするシールド用外皮が、圧力センサユニットまたは計測用回路ユニットのいずれか一方の基準電位点に接続されてなる請求項１に記載の圧力測定装置。
【請求項８】
前記圧力センサユニットにおける温度を検出する温度検出手段に加えて、被圧力測定部の温度を検出する温度検出手段が具備され、前記各温度検出手段により得られるそれぞれの温度情報を利用して、被測定圧力の演算値に校正を加えるようになされた請求項１に記載の圧力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧力センサによって計測された出力を受けて計測値を求める圧力測定装置に関し、特に圧力センサにより得られる圧力情報を校正することで、より精度の高い被測定圧力を求めることができる圧力測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体あるいは液晶表示ディバイス等の製造設備においては、真空装置内の圧力を測定するために、例えばダイヤフラム型真空センサが利用されている。このようなダイヤフラム型真空センサにおいては、真空度合いに応じて変形される金属薄膜等の可動ダイヤフラムと、これに対向する固定電極が具備され、ダイヤフラムと固定電極間の静電容量を検出することで、前記した真空装置内の圧力を測定するようになされる。
【０００３】
この場合、前記したダイヤフラムと固定電極間の静電容量を検出するために、例えばダイオード等により交流ブリッジ回路を構成し、当該交流ブリッジ回路の対向する交点に前記静電容量を接続するように構成される。そして、前記静電容量の変化に伴いブリッジ回路がアンバランス状態となり、これに基づいて発生する直流電圧を検出することで、前記真空装置内の圧力値を求めるようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来の構成による圧力測定装置においは、ダイヤフラムと固定電極間の静電容量を、アナログの直流電圧値に変換して圧力値を求めるようになされているため、例えば前記したブリッジ回路の動作点を設定するために、また、直流電圧の伝送系のオフセット電圧を調整するため等に多数の半固定ボリューム（抵抗器）が具備され、これらを相互に調整して校正をかける必要が発生する。
【０００５】
また、前記した真空装置内の圧力値として生成されるアナログ信号は、外来ノイズの影響を受けやすいという問題を抱えており、正確な圧力の計測が困難になるケースも発生し得る。さらに、ダイヤフラム型真空センサにより得られる静電容量の値は、被測定圧力には比例せず、ノンリニアな関係となる。さらにまた、前記静電容量の値は温度依存性も有している。したがって、測定圧力がミニマムの状態とフルスケールの状態の２点を採り、両者の間で補正を加える等の対処が考えられるものの、前記２点を結ぶ多くのポイントにおいて、前記したノンリニアな特性および温度依存性を校正する回路を形成することは、アナログ伝送系においては至難の業に近く極めて困難である。
【０００６】
そこで、前記した従来の問題点を解決するために、本件出願人は、測定圧力をパルス信号の出力間隔データとして取り出し、これをデジタル処理することで、被測定圧力を求める圧力測定装置を、特願２００１−４９０９２として提案している。この圧力測定装置によると、デジタル処理するプロセスにおいて、前記したノンリニアな特性および温度依存性等を、測定圧力がミニマムの状態からフルスケールに至る多くのポイントにおいて校正することが可能となり、前記したように測定値をアナログ信号で扱う従来の装置に比較して遥かに高い分解能を得ることができる測定装置を提供することができる。
【０００７】
本件出願人がすでに提案している前記した圧力測定装置によると、校正情報を例えばテーブル形式に構築し、各テーブルを選択して例えば線形補間法により測定値を計算する手段を採用することで、前記した従来のアナログ信号で処理する装置に比較すると遥かに高い分解能を得ることができる。しかしながら、例えば圧力センサにおいては、製造および組み立て時等において僅かにばらつきが発生し、前記したノンリニアな特性および温度依存性等が個々に変動するという個体差が発生することはやむおえない。したがって、例えば圧力センサユニットを交換した場合においては、当該圧力センサユニットに対応した個々の校正情報をデジタル処理に反映させることが理想的である。
【０００８】
この発明は、前記した点に着目してなされたものであり、圧力測定装置においてなされるデジタル処理の過程において、個々の圧力センサユニットに応じて容易に校正情報を入れ替えることができ、この校正情報を反映させることができる圧力測定装置を提供することを目的とするものである。これに加えて、この発明は、例えば前記した圧力センサユニットの交換に基づいて、ユーザに格別な負担を強いることなく校正情報を入れ替えることができる圧力測定装置を提供することを目的とするものである。さらにこの発明は、前記した校正情報を個々に反映させることができる圧力測定装置において、実使用時において発生し得る種々の技術的な問題を解決すると共に、相乗的に測定精度を向上させることができる圧力測定装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる圧力測定装置は、圧力センサおよび当該圧力センサにおける温度を検出する温度検出手段とを含む圧力センサユニットと、前記圧力センサユニットからの出力を信号線を介して受けると共に、前記圧力センサユニットの校正情報を記憶した記憶手段が着脱可能に搭載され、前記記憶手段に格納された校正情報を利用して、前記圧力センサユニットによる被測定圧力を演算する計測用回路ユニットより構成され、前記圧力センサユニットには、被測定圧力に応じて静電容量が変化する圧力センサと、当該圧力センサによる前記静電容量を利用して構成される積分回路と、前記積分回路に供給される充電電流によって生成される電圧値を異なる基準電圧値と比較することで、それぞれパルス出力を生成する第１と第２の電圧比較器とが具備され、前記計測用回路ユニットには、前記圧力センサユニット側における第１と第２の電圧比較器からのパルス出力の間隔に基づいて被測定圧力を演算する演算手段と、前記圧力センサユニット側に搭載された温度検出手段からの温度情報と、着脱可能に搭載された前記記憶手段より読み出された前記圧力センサユニットの温度依存性に関する校正情報とにより、前記被測定圧力の演算値に校正を加える温度保障手段とが具備され、前記圧力センサユニットにおける圧力センサと、当該圧力センサにおける温度を検出する温度検出手段とが、１つの金属製の容器内に収納され、前記電圧比較器を含むセンサ側回路基板が、圧力センサユニットにおける前記金属製の容器外に配置された構成になされる。
【００１３】
以上の構成によると、圧力センサユニット側によって計測された出力に基づいて、計測用回路ユニットにおいて被測定圧力を演算するに際し、着脱可能に搭載された記憶手段より校正情報が読み出され、前記校正情報が利用される。すなわち、この発明に係る圧力測定装置によると、圧力センサユニット側の圧力センサにおける静電容量が積分回路を構成し、当該積分回路に充電される充電電流によって生成される電圧値が、比較器によって比較される。この場合、充電電流によって生成される電圧値をリニアに変化させることができ、この電圧値は、比較器において第１と第２の異なるレベルの基準電圧値と比較される。そして、第１の基準電圧値との比較によって生成される第１比較出力のパルス発生タイミングから、第２の基準電圧値との比較によって生成される第２比較出力のパルス発生タイミングに至る経過時間は、前記積分回路を構成する静電容量の容量値の情報として引き出すことができる。
【００１４】
したがって、前記した第１比較出力のパルス発生タイミングと第２比較出力のパルス発生タイミングとの間で、例えばオープン制御されるゲート手段にクロック信号を与え、ゲートオープン状態において出力されるクロック数をカウントアップすることで、前記圧力センサにおける静電容量値を把握することができる。
【００１５】
この場合、前記クロック数をカウントアップした後のデジタル信号処理において、個々の圧力センサユニットにおける個体差に応じた校正情報を利用し、被測定圧力に校正を加える温度保障手段を実現することができる。そのために、前記校正情報を格納した記憶手段が用意され、この記憶手段は計測用回路ユニットに対して着脱可能となるようになされる。したがって、圧力センサユニットと前記記憶手段とが対になるように管理することで、常に高精度の圧力検出結果を保証することが可能になる。
【００１７】
一方、前記した圧力測定装置においては、前記圧力センサユニットにおける前記１つの金属製の容器内に、前記圧力センサによる静電容量と抵抗素子とにより積分回路を構成する演算増幅器が収納されていることが望ましい。
【００１８】
さらに、前記した構成においては、好ましくは前記金属製の容器を加熱する加熱手段が付設される。この場合、前記加熱手段として好ましくは電気ヒータが利用され、前記金属製の容器内に収納された温度検出手段の出力を利用して、金属製容器内の温度が所定の範囲に制御できるように構成されていることが望ましい。
【００１９】
前記したように、圧力センサと当該圧力センサにおける温度を検出する温度検出手段とを１つの金属製の容器内に収納することで、前記温度検出手段は、圧力センサの配置位置における温度を正確に取得することができる。したがって、前記記憶手段から読み出された校正情報を利用して、圧力センサにおける温度依存性を精度よく校正することができる。また、前記金属製の容器内に積分回路を構成する抵抗素子、演算増幅器をさらに収納することにより、前記抵抗素子および演算増幅器が保有する温度依存性をも精度よく校正することが可能となる。
【００２０】
さらに、前記金属製の容器を加熱する例えば電気ヒータによる加熱手段を付設し、電気ヒータに加える電力を前記温度検出手段の出力を利用して制御することで、金属製容器内の温度を所定の範囲に制御することができる。すなわち、半導体や液晶ディスプレイなどの製造分野で多用されるＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ）やＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などのプロセスでは、プラズマにより生成された各種ラジカルが圧力計内部に入り、圧力センサのダイアフラムに膜状に付着して測定精度を劣化させるという問題が発生する。
【００２１】
また、圧力センサユニットの内部に付着した膜が剥がれ落ちるとパーティクルが発生し、プロセスに悪影響を及ぼす。したがって、前記したように圧力センサが配置された金属製容器を加熱することで、接ガス部（例えば可動ダイヤフラムの表面）の温度を上げることができ、付着した物質を気化させることができる。これにより、圧力の測定精度を確保することに寄与できる。
【００２２】
また、前記した圧力測定装置においては、被圧力測定部に接続される前記圧力センサユニットにおける少なくとも接続ポート部材が、前記圧力センサを含む圧力センサユニット本体と分離可能に構成されていることが望まれる。さらに、被圧力測定部に接続される前記圧力センサユニットにおける接続ポート部材に形成され、前記被圧力測定部から圧力センサに連通する連通管の圧力センサ側には、好ましくは当該連通管に遮蔽体が配置され、前記遮蔽体により連通管から圧力センサに至る連通経路が、迂回して形成された構成とされる。
【００２３】
前記した圧力センサユニットにおける接続ポート部材は、一般に被圧力測定部としての例えば真空チャンバに対して継手を介して接続される。この場合、各接続部の気密状態を保つために溶接等の手段が施される。したがって、前記したように圧力センサユニットにおける接続ポート部材が、圧力センサを含むセンサユニット本体と分離可能に構成することで、接続ポート部材を残して圧力センサを含むセンサユニット本体を交換またはメンテナンスを施すことが可能となり、この種の圧力センサユニットの取り扱いを容易にすることができる。
【００２４】
さらに、前記したように接続ポート部材に形成された連通管内に遮蔽体を配置し、連通管から圧力センサに至る連通経路を、迂回して形成した構成とすることで、前記したＰＥＣＶＤやＲＩＥなどのプロセスにおいて、プラズマにより生成された各種ラジカルが、圧力センサの可動ダイアフラムに付着する度合いを効果的に低減させることができる。
【００２５】
さらに、前記した圧力測定装置の好ましい実施の形態においては、圧力センサユニットと計測用回路ユニットとを接続する信号線をシールドするシールド用外皮が、圧力センサユニットまたは計測用回路ユニットのいずれか一方の基準電位点に接続された構成とされる。
【００２６】
この構成を採用することで、圧力センサユニットと計測用回路ユニットとの間において、シールド用外皮を介して接続されることはなく、両者間は絶縁状態になされる。すなわち、前記した構成により圧力センサユニットのアースと計測用回路ユニットのアースを介し、前記シールド用外皮により閉ループが形成されるのを阻止することができ、閉ループにおいて電磁誘導等により発生するノイズが信号線に誘導されるのを効果的に低減させることができる。
【００２７】
さらにまた、前記した圧力測定装置においては、好ましくは前記圧力センサユニットにおける温度を検出する温度検出手段と、被圧力測定部の温度を検出する温度検出手段とが具備され、前記各温度検出手段により得られるそれぞれの温度情報を利用して、被測定圧力値の校正を行うように構成される。
【００２８】
一般に、圧力センサユニットと被測定空間（真空チャンバなど）との間は、配管やバルブ等で接続されることになり、圧力センサユニットと被測定容器の温度は同じとは限らない。さらに、前記したように圧力センサユニットにおける圧力センサ部等を加熱したり、被測定容器を加熱したりすると、両者には大きな温度差が生ずる。この様に圧力センサと被測定容器との間に温度差があると、熱遷移流の影響で圧力差が生じるため、正確な圧力測定を行うことが困難となる。そこで、前記した構成を採用することにより、後述するように熱遷移流の影響による圧力差の発生を、正確に校正することが可能となり、測定精度を相乗的に向上させることが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる圧力測定装置の好ましい例を、図に基づいて説明する。まず図１ないし図３は、この実施の形態にかかる圧力測定装置において用いられる圧力センサユニットの第１の実施の形態を示している。なお、図１は、圧力センサユニットをほぼ中央部で縦方向に切断した状態の断面図で示しており、また、図２は圧力センサユニットを後述するカバー部材側から視た状態を示しており、さらに、図３は、図１に示すＡ−Ａより矢印方向に視た断面図で示している。
【００３０】
この圧力センサユニット１は、その外郭が接続ポート部材２およびカバー部材３により構成されており、前記カバー部材３は接続ポート部材２に対して、複数のネジ４によってその周方向において取り付けられている。前記接続ポート部材２は、被測定容器（真空チャンバなど）に対して、図示せぬ継手等を介して接続できるように構成されている。そして、その内部には被測定容器から圧力センサ５に連通する連通管２ａが形成されている。
【００３１】
前記接続ポート部材２内には、ネジ６によって圧力センサ５が気密状態に取り付けられており、圧力センサ５には接続ポート部材２に形成された前記連通管２ａを介して被測定容器の圧力（真空圧）が加わるように構成されている。圧力センサ５内には破線で模式的に示したように、金属薄膜等による可動ダイヤフラム５ａが配置されており、また、可動ダイヤフラム５ａのほぼ中央部において対向するようにして固定電極５ｂが配置されている。
【００３２】
この構成により、被測定空間の圧力に応じて前記可動ダイヤフラム５ａが変位し、可動ダイヤフラム５ａと固定電極５ｂとの間において形成される静電容量Ｃｓ（以下、センサキャパシタともいう）を利用することにより、被測定空間の圧力を演算することができる。
【００３３】
前記接続ポート部材２は、ステンレス鋼などの金属素材により形成されており、また、接続ポート部材２における圧力センサ５の配置側開口部には、同様にステンレス鋼などの金属素材により形成された円盤状の金属蓋体７が、複数のネジ８によって取り付けられている。この構成により、接続ポート部材２と金属蓋体７とにより、金属製の容器を構成しており、この容器内に前記圧力センサ５が配置された構成となっている。
【００３４】
図３に示すように、前記圧力センサ５には前記したセンサキャパシタＣｓと共に、積分回路を構成する後述する抵抗Ｒ11が配置されており、また圧力センサ５における温度を検出するための温度検出手段（温度センサともいう）４４が配置されている。なお、この実施の形態においては、前記温度センサは、後述するように３端子の温度補償用ＩＣが用いられている。
【００３５】
前記圧力センサ５から導出される各情報信号は、図示せぬリード線を介してカバー部材３内に配置されたセンサ側回路基板９に供給され、この回路基板に形成されたセンサ側回路において、後述するように測定圧力をパルス信号の間隔データとして出力するようになされる。そして、図２に示すようにカバー部材３に配置されたコネクタ１０を介して、前記パルス信号等が後述する計測用回路ユニットに伝達されるようになされる。
【００３６】
前記したように、圧力センサ５において構成されるセンサキャパシタＣｓ、また、圧力センサ５に配置される積分回路を構成するための抵抗Ｒ11、および温度センサ４４は、金属製の接続ポート部材２と金属蓋体７とによる容器内に収納されており、この金属容器は、いわば恒温室を形成し、前記各機能素子をほぼ同一温度の状態に保持するように作用する。これにより、後述するように測定圧力を演算させるに際して、正確な温度補償を行うことができる。
【００３７】
次に図４および図５は、この実施の形態にかかる圧力測定装置において用いられる圧力センサユニットの第２の実施の形態を示している。なお、図４は、圧力センサユニットをほぼ中央部で縦方向に切断した状態の断面図で示しており、また、図５は図４に示すＢ−Ｂより矢印方向に視た断面図で示している。そして、前記した第１の実施の形態と機能上において対応する各部は、それぞれ同一符号で示しており、その詳細な説明は適宜省略する。
【００３８】
図４に示すように、第２の実施の形態における圧力センサユニット１においては、接続ポート部材２に対して、円盤状部材１２が溶接等の手段により一体に取り付けられている。また、圧力センサ５を支持する円盤状の支持板１３に対してボルト１４がネジ込まれるように構成されており、前記ボルト１４によって、圧力センサ５を取り囲む円筒部材１５と共に前記支持板１３が、円盤状部材１２に対して取り付けられている。
【００３９】
そして、円盤状部材１２と支持板１３との間に形成された空間部には円盤状に形成された遮蔽体１６が配置されており、当該遮蔽体１６には通孔１６ａが周方向に沿って複数個穿設されている。また、前記遮蔽体１６の周囲に沿って、Ｏリング１７が配置されており、前記ボルト１４を締結することによって、このＯリング１７によって円盤状部材１２と支持板１３との間が気密状態に接合されるように構成されている。
【００４０】
また、前記したボルト１４の締結を解除することにより、接続ポート部材２に一体になされた円盤状部材１２より、圧力センサ５を含むセンサユニット本体を分離することができ、これにより、前記接続ポート部材２と円盤状部材１２を残して圧力センサ５を含むセンサユニット本体を交換またはメンテナンスを施すことができる。
【００４１】
また、接続ポート部材２に形成された連通管２ａの軸方向に直交するようにして、前記遮蔽体１６が配置され、前記遮蔽体１６により連通管２ａから圧力センサ５に至る連通経路が、矢印で示したように迂回して形成されている。この構成により、前記したようにＰＥＣＶＤやＲＩＥなどのプロセスにおいて、プラズマにより生成された各種ラジカルが、圧力センサのダイアフラム５ａに直接的に到達する度合いを少なくし、各種ラジカルが、ダイアフラム５ａに付着する度合いを効果的に低減させることができる。
【００４２】
なお、この実施の形態においては、圧力センサ５において構成されるセンサキャパシタＣｓ、図５に示された圧力センサ５に配置される積分回路を構成するための抵抗Ｒ11、および圧力センサ５における温度を検出するための温度センサ４４は、それぞれステンレス鋼などの金属素材により形成された支持板１３、円筒部材１５、および蓋体７によって形成される容器内に収納されている。これにより、第１の実施の形態と同様に、容器内において恒温室を形成し、圧力センサ５における前記各機能素子をほぼ同一温度の状態に保持するように作用する。
【００４３】
また、図４に示す実施の形態においては、前記円筒部材１５の周囲、および円盤状部材１２の外表面にシート状に形成された加熱手段としての電気ヒータ１８が付設されている。このヒータ１８は、例えば２枚のポリイミドフィルム内に、ニクロム線を蛇行状に配設したものが用いられており、直流電圧を印加することにより、圧力センサ５および遮蔽体１６等を均等に加熱するように作用する。この場合、前記圧力センサ５に配置された温度センサ４４の出力を利用して、例えばデジタルＰＩＤ制御により、前記ヒータ１８に加える直流電圧が制御されるように構成されており、前記した容器内の温度を１５０℃±１℃に制御することができる。
【００４４】
このように、圧力センサ５のダイアフラム５ａや、前記遮蔽体１６などの接ガス部の温度を上げることで、付着した物質が気化するため、当該箇所に各種ラジカルによる膜が付着しにくくなる。したがって、各種ラジカルが圧力センサユニット内に入り、圧力センサのダイアフラムに膜状に付着して測定精度が劣化させるのを効果的に抑制させることができる。
【００４５】
なお、前記したヒータ１８のさらに外周には、ウレタン樹脂等による断熱材１９が配置され、さらに、これらが円筒状の外郭ケース２０に収納されている。また、前記した金属容器を構成する蓋体７の外表面にもウレタン樹脂等による断熱材２１が配置されており、これにより、回路基板９が耐熱温度以下に保持できるようになされている。
【００４６】
次に図６は、図１ないし図５に示した各圧力センサユニット１において得られる前記センサキャパシタＣｓを利用して、センサキャパシタＣｓに対応するパルス波形信号を生成するセンサ回路の実施の形態を示したものである。すなわち、以下に説明する図６に示した回路構成のほとんどは、図１に示す回路基板９上、および図４に示す回路基板９上に形成されている。図６に示すように、圧力センサ５において得られるセンサキャパシタＣｓは、オペレーショナルアンプ（以下、これをオペアンプと称する）ＯＰ11の反転入力端子と、出力端子との間に介在されている。
【００４７】
このオペアンプＯＰ11の反転入力端子には、図３に示した抵抗Ｒ11の一端が接続されており、また、オペアンプＯＰ11の非反転入力端子は基準電位点（アース）に接続されている。この構成によって、前記抵抗Ｒ11の他端、すなわちＢ点からオペアンプＯＰ11側を見た場合、抵抗Ｒ11とセンサキャパシタＣｓとによる積分回路３１が形成されている。
【００４８】
前記積分回路３１の入力端子であるＢ点は、抵抗Ｒ12を介して第１の基準電位点Ｖref1（＋１０Ｖ）に接続されており、またＢ点は、ｎｐｎ型トランジスタＱ11のコレクタ・エミッタ間を介して、動作電源Ｖss（−１５Ｖ）に接続されている。前記トランジスタＱ11のベース電極は、抵抗を介して動作電源Ｖssに接続されると共に、抵抗およびコンデンサの並列回路を介してｐｎｐ型トランジスタＱ12のコレクタに接続されている。前記トランジスタＱ12のエミッタは、前記基準電位点Ｖref1に接続されており、また同トランジスタＱ12のベースは、後述する第１および第２の比較回路からの制御電圧を受けてスイッチング動作が行われるように構成されている。
【００４９】
なお、これらトランジスタＱ11およびＱ12は、第１および第２の比較回路からの制御信号を受けて、前記センサキャパシタＣｓを含む積分回路３１に対して電荷を充電する動作と、センサキャパシタＣｓに充電された電荷を放電し、さらに逆極性に充電して初期状態に設定する初期状態設定手段を構成している。
【００５０】
前記オペアンプＯＰ11の出力端子、すなわちＡ点は、第１の比較回路（電圧比較器）を構成するオペアンプＯＰ12の反転入力端子に接続されると共に、第２の比較回路（電圧比較器）を構成するオペアンプＯＰ13の非反転入力端子に接続されている。前記オペアンプＯＰ12の非反転入力端子には、前記した第１の基準電位点Ｖref1より基準電圧が供給されており、またオペアンプＯＰ13の反転入力端子には、第２の基準電位点Ｖref2（−１０Ｖ）より基準電圧が供給されている。
【００５１】
さらに、オペアンプＯＰ12の出力は、互いにダイオードを逆極性に接続した電圧リミッタを介して、同じく第１の比較回路を構成するコンパレータＯＰ14の反転入力端子に供給されるように構成されている。また、同様にオペアンプＯＰ13の出力は、互いにダイオードを逆極性に接続した電圧リミッタを介して、同じく第２の比較回路を構成するコンパレータＯＰ15の非反転入力端子に供給されるように構成されている。そして、前記コンパレータＯＰ14の非反転入力端子、およびコンパレータＯＰ15の反転入力端子は、アース接続されている。さらに前記各コンパレータＯＰ14，ＯＰ15の出力は、オープンコレクタとなっている。
【００５２】
なお、この実施の形態にかかる第１および第２の比較回路においては、それぞれ前段出力と後段入力との間に、抵抗と小容量のコンデンサとのフィルタ回路が挿入されており、これにより、比較回路が受けるノイズ等の影響が低減できるようになされている。
【００５３】
前記第１の比較回路を構成するコンパレータＯＰ14のグランド端子には、フォトカプラを構成する発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄ11が接続されており、また、第２の比較回路を構成するコンパレータＯＰ15のグランド端子にも、フォトカプラを構成する発光ダイオードＤ12が接続されており、これら各発光ダイオードＤ11，Ｄ12による光出力（パルス信号）は、信号線を介して後述する計測用回路ユニットに伝達される。
【００５４】
また、前記コンパレータＯＰ14の出力端子Ｏ1 は、プルアップ抵抗Ｒ13を介して動作電源Ｖcc（＋１５Ｖ）が印加されると共に、抵抗Ｒ14およびダイオードＤ13、並びに抵抗Ｒ15を介して前記トランジスタＱ12のベースに接続されている。なお、ここで前記ダイオードＤ13と抵抗Ｒ15との接続点とアース間にはコンデンサＣ11が接続されており、抵抗Ｒ14とコンデンサＣ11とにより時定数回路を構成している。
【００５５】
また同様に、前記コンパレータＯＰ15の出力端子Ｏ2 は、プルアップ抵抗Ｒ16を介して動作電源Ｖcc（＋１５Ｖ）が印加されると共に、抵抗Ｒ17およびダイオードＤ14、並びに抵抗Ｒ15を介して前記トランジスタＱ12のベースに接続されている。そして同様に、抵抗Ｒ17とコンデンサＣ11とにより時定数回路を構成している。
【００５６】
前記した回路構成において、前記トランジスタＱ12がオフ状態とされた場合には、トランジスタＱ11もオフ状態とされる。したがって、前記したＢ点は前記抵抗Ｒ12を介して第１の基準電位点Ｖref1側にプルアップされる。図７に示した特性Ｂの立上がり点、すなわち符号ａで示した立上がり点は、その状態を示すものである。したがって、センサキャパシタＣｓには抵抗Ｒ11を介して充電電流が流れ、この結果、オペアンプＯＰ11の出力端子の電位は、図７にＡとして示すように＋１０Ｖを超える状態から、−１０Ｖの電位に向かってリニアに降下するように作用する。この時の図７に示すＡの傾斜は、積分回路を構成する前記センサキャパシタＣｓと、抵抗Ｒ11の積によって決定される。
【００５７】
ここで、Ａ点の電位が＋１０Ｖを超える状態（図７のｇ点からｂ点）においては、図６に示すオペアンプＯＰ12の出力は負（−）出力となり、したがって、これを受けるコンパレータＯＰ14の出力端子とグランド端子間は開放状態となり、フォトカプラを構成する発光ダイオードＤ11は、消灯状態になされる。この時、コンパレータＯＰ14の出力端子は、抵抗Ｒ13により動作電源Ｖcc側にプルアップされる。したがって、このプルアップされた電位はダイオードＤ13を介してトランジスタＱ12のベースに印加され、これによりトランジスタＱ12はオフ状態を継続し、これに基づいて、トランジスタＱ11もオフ状態を継続する。
【００５８】
一方、前記Ａ点の電位が＋１０Ｖを超える状態においては、オペアンプＯＰ13の出力は正（＋）出力となり、したがって、これを受けるコンパレータＯＰ15の出力端子とグランド端子間は開放状態となり、フォトカプラを構成する発光ダイオードＤ12は、消灯状態になされる。この時、コンパレータＯＰ15の出力端子は抵抗Ｒ16により、動作電源Ｖcc側にプルアップされており、これによりダイオードＤ14は逆バイアス状態となり、トランジスタＱ12のスイッチング動作には影響を与えない。
【００５９】
続いて、Ａ点の電位が降下して＋１０Ｖをクロスした状態、すなわち図７に示すｂ点を経過した場合においては、オペアンプＯＰ12の出力は正（＋）出力となり、したがって、これを受けるコンパレータＯＰ14の出力端子とグランド端子間は短絡状態となる。したがって、フォトカプラを構成する発光ダイオードＤ11は、この瞬間において点灯状態になされる。この時、コンパレータＯＰ14の出力は立下がるが、ダイオードＤ13は逆バイアス状態となり、トランジスタＱ12のスイッチング動作には影響を与えない。
【００６０】
一方、この時、オペアンプＯＰ13の出力は正（＋）出力を継続し、したがって、これを受けるコンパレータＯＰ15の出力端子とグランド端子間は開放されたままであり、フォトカプラを構成する発光ダイオードＤ12は、消灯状態を継続する。この時、コンパレータＯＰ15の出力は動作電源Ｖcc側にプルアップされたままであり、これにより、ダイオードＤ14は逆バイアス状態を継続し、トランジスタＱ12のスイッチング動作には影響を与えない。
【００６１】
さらに、Ａ点の電位が降下して−１０Ｖをクロスした状態、すなわち図７に示すｃ点を経過した場合においては、オペアンプＯＰ12の出力は正（＋）出力を継続し、したがって、これを受けるコンパレータＯＰ14の出力端子とグランド端子間は開放状態を継続する。したがって、図７に示すようにコンパレータＯＰ14の出力端子Ｏ1 の電位は立下がった状態を継続し、フォトカプラを構成する発光ダイオードＤ11は、点灯状態を継続する。この時、ダイオードＤ13は逆バイアス状態を継続し、トランジスタＱ12のスイッチング動作には影響を与えない。
【００６２】
この時、オペアンプＯＰ13の出力は負（−）出力となり、したがって、これを受けるコンパレータＯＰ15の出力端子とグランド端子間は短絡状態となり、フォトカプラを構成する発光ダイオードＤ12は、点灯状態になされる。この時、コンパレータＯＰ15の出力端子Ｏ2 の電位は立下がる。したがって、ダイオードＤ14を介してトランジスタＱ12のベースは負方向にバイアスされる。
【００６３】
この場合、トランジスタＱ12は抵抗Ｒ17とコンデンサＣ11による時定数をもってオン状態になされる。すなわち、前記時定数の作用により、図７に示すｄ点からｅ点までは、トランジスタＱ12はオフ状態を継続し、ｄ点においてオン状態になされる。これに伴い、トランジスタＱ11もオン動作され、図７に示すように、前記Ｂ点の電位は動作電源Ｖssに立下がる。この時、前記時定数の作用による時間経過により、Ａ点の電位は−１０Ｖ以下に降下する。
【００６４】
前記トランジスタＱ11のオン動作により、前記Ｂ点にはほぼＶss（−１５Ｖ）が印加される。これにより、積分回路３１を構成する前記センサキャパシタＣｓは、電荷を放電すると共に、逆方向への充電作用がなされる。すなわち、トランジスタＱ11のオン動作により、センサキャパシタＣｓの電荷は抵抗Ｒ11を介して放電される。これにより、Ａ点の電位は＋１０Ｖ方向にリニアに上昇するように転ずる。
【００６５】
そして、Ａ点の電位が−１０Ｖをクロスした瞬間、すなわち図７に示すｅ点において、オペアンプＯＰ13の出力は正（＋）出力となり、したがって、これを受けるコンパレータＯＰ15の出力端子とグランド端子間は開放状態となり、フォトカプラを構成する発光ダイオードＤ12は、消灯状態になされる。この時、コンパレータＯＰ15の出力は、Ｖcc側にプルアップされるが、ダイオードＤ14は逆バイアス状態となり、トランジスタＱ12のスイッチング動作には影響を与えない。一方、オペアンプＯＰ12の出力は負（−）出力を保ったままとなり、状態は変化しない。
【００６６】
そして、積分回路３１を構成する前記センサキャパシタＣｓが逆極性に充電されて、Ａ点の電位が上昇し、＋１０Ｖを超える図７に示すｆ点に至った場合においては、オペアンプＯＰ12の出力は負（−）出力となり、したがって、これを受けるコンパレータＯＰ14の出力端子とグランド端子間は開放状態となり、フォトカプラを構成する発光ダイオードＤ11は、この瞬間において消灯状態になされる。
【００６７】
この時、コンパレータＯＰ14の出力は、動作電源Ｖcc側にプルアップされ、これによりダイオードＤ13を介してトランジスタＱ12のベースは正方向にバイアスされる。この場合、抵抗Ｒ14を介してコンデンサＣ11を充電する時定数回路が働き、この時定数の遅れをもってａ点においてトランジスタＱ12がオフされ、これに伴いトランジスタＱ11もオフ状態になされる。この時、前記時定数による時間経過により、Ａ点の電位は＋１０Ｖ以上に上昇する。これにより、積分回路３１を構成する前記センサキャパシタＣｓへの逆極性の充電が完了し、初期状態になされる。以下は、前記した説明のとおり、Ａ点の電位はリニアに降下する動作がなされ、これが継続して反復繰り返される。
【００６８】
前記した説明から明らかなとおり、積分回路３１を構成するセンサキャパシタＣｓには、第１の基準電位Ｖref1（＋１０Ｖ）を若干超える範囲から第２の基準電位Ｖref2（−１０Ｖ）を若干下回る範囲において、反復して逆極性に至る充放電が繰り返される。この場合、積分回路３１における前記Ａ点の電位が、第１の基準電位Ｖref1（＋１０Ｖ）をクロスする第１タイミングから、Ａ点の電位が第２の基準電位Ｖref2（−１０Ｖ）をクロスする第２タイミングに至る時間は、積分回路を構成するセンサキャパシタＣｓの容量値と、抵抗Ｒ11の積に比例することになる。しかも、前記センサキャパシタＣｓは、初期状態の充電状態から放電され、さらに逆極性に充電されるように作用する。
【００６９】
これにより、抵抗Ｒ11の抵抗値を“Ｒ”とし、センサキャパシタＣｓの容量値を“Ｃｓ”とした場合、図７に示すＯ1 の立下がりからＯ2 の立下がりに至る時間、すなわち、Ｏ1 とＯ2 のパルス間隔Ｄは、“ＲＣｓ（Ｖref1−Ｖref2）／Ｖref1”のパラメータとして示すことができる。ここで、前記“Ｒ”は、一定であり、したがってＯ1 の立下がりからＯ2 の立下がりに至るパルス間隔Ｄの時間を計測することにより、センサキャパシタの容量値“Ｃｓ”に対応する値を求めることができる。
【００７０】
なお、前記したセンサ回路では、抵抗Ｒ15とコンデンサＣ11が構成する時定数の働きにより、Ｂ点の電位が立下がった後、一定時間の経過後にＢ点の電位が完全に安定してから前記した第１タイミングが訪れる。したがって、第１タイミングから第２タイミングに至る期間では、積分回路３１に常に安定した電流が流れる。すなわち、比較回路とスイッチング素子との間に時定数回路を設けることにより、より高精度な計測が可能になっている。
【００７１】
次に図８は、フォトカプラを介して伝達される前記Ｏ1 の立下がりから、Ｏ2 の立下がりに至るパルス間隔Ｄの情報を受けて、センサキャパシタの容量値“Ｃｓ”に対応する圧力値を求める計測用回路ユニット３３の第１の実施の形態を示したものである。この図８に示した実施の形態においては、フォトカプラにおける一対のフォトトランジスタＰＴ1 ，ＰＴ2 から得られる前記Ｏ1 およびＯ2 に対応する各出力が、ＲＳフリップフロップ３５によって受けるように構成されている。すなわちＲＳフリップフロップ３５のセット端子Ｓに対して、前記Ｏ1 に対応する出力が印加され、また、ＲＳフリップフロップ３５のリセット端子Ｒに対して、前記Ｏ2 に対応する出力が印加されるように構成されている。
【００７２】
このＲＳフリップフロップ３５は、前記信号Ｏ1 の立下がりによってセットされ、信号Ｏ2 の立下がりによってリセットされる動作がなされる。これにより、フリップフロップ３５のＱ出力端子からは、図７に示した“ＲＣｓ（Ｖref1−Ｖref2）／Ｖref1”に対応する時間において、“Ｈｉ”が出力される。前記フリップフロップ３５におけるＱ出力は、さらに第１と第２のＪＫフリップフロップ３６，３７におけるＪ端子およびＫ端子に供給される。
【００７３】
また、前記第１のＪＫフリップフロップ３６のクロック入力端子ＣＫには、クロック発生手段としての水晶発振器３８より１００ＭＨｚのクロック信号が供給されるように構成されている。また、水晶発振器３８からのクロック信号は、２つのインバータにより構成された位相遅延手段３９を介して、第２のＪＫフリップフロップ３７のクロック入力端子ＣＫに供給されるように構成されている。なお、前記位相遅延手段３９を構成する２つのインバータは、水晶発振器３８からの１００ＭＨｚのクロック信号の位相を、ほぼ１８０度遅延させるために利用されている。この構成により、後述するクロックカウンタの機能を、実質的に２００ＭＨｚのクロック信号でカウントアップできるように機能させており、これにより分解能をより向上させることができる。
【００７４】
前記第１と第２のＪＫフリップフロップ３６，３７は、Ｊ端子とＫ端子に同一信号が入力されるため、それぞれＴ型フリップフロップとして機能しており、前記フリップフロップ３５のＱ出力が“Ｈｉ”の場合において、それぞれＱ端子より発振器３８からのクロック信号を２分周した状態で出力する。そして、それぞれのフリップフロップ３６，３７のＱ端子から出力されるパルス信号は、第１および第２のカウンタ４０，４１に供給される。
【００７５】
すなわち、前記フリップフロップ３６，３７は、前記“ＲＣｓ（Ｖref1−Ｖref2）／Ｖref1”に対応するパルス間隔時間Ｄにおいて、クロック発振器３８からのクロック信号を第１および第２のカウンタ４０，４１に与えるゲート制御手段として利用されている。そして、第１および第２のカウンタ４０，４１におけるカウント値は、１チップマイコン４２におけるＩ／Ｏポート４３に入力され、マイコン４２内において入力数が判定される。このマイコン４２内には複数のカウンタが内蔵されており、カウント値の下位ビットはカウンタ４０，４１により、上位ビットは内蔵のカウンタによりカウントする構成になっている。
【００７６】
一方、前記第１および第２のカウンタ４０，４１は、図７に示したＯ1 の立上がりのタイミングによりクリアされ、再度図７に示したＯ1 の立下がりからＯ2 の立下がりの期間において出力される前記第１および第２のＪＫフリップフロップ３６，３７からのパルス数をカウントアップするように動作する。
【００７７】
なお、図６に示したセンサキャパシタＣｓに対応するパルス間隔Ｄを生成するセンサ側回路においては、特にセンサキャパシタＣｓおよびこのキャパシタＣｓと積分回路を構成する抵抗Ｒ11の温度依存性が問題となる。そこで、これらの温度補償を行うために、前記した温度センサの機能を備えたＩＣが備えられている。この温度補償用のＩＣは、図８において符号４４として示されているが、これは、図３に基づいて説明したように、圧力センサユニット１に配置されている。
【００７８】
前記温度補償用のＩＣ４４は、温度に対してほぼリニアに変化するアナログ出力を発生するものであり、このアナログ出力は、信号線を介して前記マイコン４２に搭載されているＡ／Ｄコンバータ４５に入力されるように構成されている。そして、Ａ／Ｄコンバータ４５においてデジタル変換され、前記カウンタ値をマイコン内４２内のＣＰＵ４６においてソフトウエアで処理することにより、温度補償するように機能する。
【００７９】
この場合、計測用回路ユニット３３に対して、着脱可能に搭載される記憶手段５０が用意されており、この記憶手段５０には、温度に応じて参照すべき校正情報がテーブル形式に記述されている。したがって、この校正情報を利用して補正することにより、正確な温度補償を得ることができる。この温度補償を行う場合の校正手段については、後で詳細に説明する。
【００８０】
一方、図１に示した圧力センサ５においては、ダイヤフラム５ａが圧力を受けてたわむことで、前記センサキャパシタＣｓが変化する。しかしながら、センサキャパシタＣｓの容量値は被測定圧力には比例せず、ノンリニアな関係となる。そこで、計測用回路ユニット３３に対して、着脱可能に搭載される前記記憶手段５０には、前記したノンリニアな関係を是正するための校正情報もテーブル形式で構築されている。この場合の具体的な校正手段については、後で詳細に説明する。
【００８１】
前記記憶手段５０は、図８に模式的に示したように、基板上にＲＯＭのＩＣチップ５０ａを搭載したＲＯＭカードの形態でもよく、これを、ＲＯＭカード用コネクタ５１に接続することで、マイコン内４２内のＣＰＵ４６からのアクセスを受けて、校正情報が読み出される。
【００８２】
図９は記憶手段としての前記ＲＯＭカード５０を、計測用回路ユニット３３に対して着脱可能に装着する状態を示している。すなわち、計測用回路ユニット３３における筐体の一部には、ＲＯＭカード５０の差し込み口５２が形成されており、この差し込み口５２に、前記ＲＯＭカード５０を差し込むことで、校正情報を読み出すことが可能になる。
【００８３】
また、前記記憶手段５０としては、図示したＲＯＭカードの形態ではなく、ＲＯＭのＩＣチップを、計測用回路ユニット３３における回路基板上に配置された図示せぬＩＣソケットに直接装着する形態でもよい。さらに図示せぬコネクタに、ＲＯＭのＩＣチップを搭載し、当該コネクタを計測用回路ユニット３３に差し込むような形態であってもよい。さらに、ＲＯＭのＩＣチップについては、必要とする記憶容量に応じて、ＥＥＰＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＰＲＯＭ等を適宜利用することができる。
【００８４】
以上のようにして、温度補償並びにノンリニアな関係が是正された測定値は、マイコン４２に接続された例えば液晶ディスプレイ４８によって圧力値として表示することができる。また、符号４９として示すようにＤ／Ａコンバータを用いてアナログ信号として出力することもできる。
【００８５】
以上の説明で明らかなように、前記した記憶手段５０は、個々の圧力センサユニット１に対応させた各校正情報が格納され、圧力センサユニットと共にユーザに対して供給する形態がとられる。そして、ユーザは前記記憶手段５０を計測用回路ユニット３３側に装着することで、前記圧力センサユニットに対応した校正を得ることができ、より正確な測定値を提供することができる。
【００８６】
ところで、図８に示した計測用回路におけるＴ型フリップフロップとして機能するＪＫフリップフロップ３６は、前記Ｏ1 の立下がりのタイミングから、前記Ｏ2 の立下がりに至るパルス間隔Ｄの期間において、水晶発振器３８からもたらされるクロック信号を、クロックカウンタ４０，４１に送り出すように作用するが、前記Ｏ1 の立下がりのタイミングと、水晶発振器３８からもたらされるクロック信号の立下がりタイミングとは、必ずしも同期はとれていない。
【００８７】
したがって、実際には図１０に示したように、前記Ｏ1 の立下がりのタイミングｔ１以降において、水晶発振器３８からもたらされるクロック信号が初めて立下がった時点ｔ２より、クロックカウンタ４０，４１はカウントアップを開始することになる。したがって、そのｔ１からｔ２の間であるＤ１として示す第１端数時間は、クロックカウンタ４０，４１は実質的に機能せず、分解能を低下させる要因になる。同様にクロック信号が立下がった時点ｔ３から前記Ｏ2 の立下がりのタイミングｔ４の間であるＤ２として示す第２端数時間においても、クロックカウンタ４０，４１は実質的に機能せず、同様に分解能を低下させる要因になる。
【００８８】
図１１は、この様な要因により分解能が低下するのを防止することができる計測用回路ユニット３３の第２の実施の形態を示したものである。なお、この図１１に示す構成によると、図８に示した計測用回路よりも、低いクロック周波数で高い測定精度を得ることが期待できる。なお、図１１においては、図８に示した回路構成における。各部に相当する部分を同一符号で示している。
【００８９】
図１１に示す構成では、図１２に示すように、前記Ｏ1 の立下がりのタイミングｔ１′から前記クロック信号の立下がりのタイミングｔ２′までの第１端数時間Ｄ１′および前記前記Ｏ2 の立下がりのタイミングｔ３′から前記クロック信号の立下がりのタイミングｔ４′までの第２端数時間Ｄ２′を、それぞれアナログ的に計測してクロックカウンタにより得られるカウントアップ値を補正する機能を備えている。
【００９０】
この図１１に示す構成においては、フォトカプラにおける一対のフォトトランジスタＰＴ1 ，ＰＴ2 から得られる前記Ｏ1 およびＯ2 に対応する各出力が、それぞれ立下がりエッジ検出回路６２および６３を介してＲＳフリップフロップ６０および６１のセット端子Ｓに入力されるように構成されている。また水晶発振器２８より、１２．８ＭＨｚのクロック信号が立下がりエッジ検出回路６４を介してＲＳフリップフロップ６０および６１のリセット端子Ｒに入力されるように構成されている。
【００９１】
立下がりエッジ検出回路６２，６３および６４は、入力信号の立下がりエッジを検出し、エッジ検出回路を構成する抵抗とコンデンサの時定数によって決まる短パルス幅（この例では６ｎｓｅｃ）の“Ｌｏｗ”パルスを発生させるように機能する。すなわち、ＲＳフリップフロップ６０は、前記第１時間Ｔ１′においてのみＱ出力端子から“Ｈｉ”が出力され、同様にＲＳフリップフロップ６１は、前記第２時間Ｔ２′においてのみＱ出力端子から“Ｈｉ”が出力されるように動作する。
【００９２】
そして、第１のフリップフロップ６０におけるＱ端子は、インバータ６５を介してＮＡＮＤゲート６７の一方の入力端子に接続され、また、第２のフリップフロップ６１におけるＱ端子は、同じくインバータ６６を介してＮＡＮＤゲート６７の他方の入力端子に接続されている。したがって、ＮＡＮＤゲート６７の出力（図１１のＥ点）の電位は、図１２に示すように、前記第１端数時間Ｄ１′および前記第２端数時間Ｄ２′においてのみ“Ｈｉ”となる。
【００９３】
さらに、ＮＡＮＤゲート６７とアース間には抵抗Ｒ25、ダイオードＤ25、およびコンデンサＣ25が直列接続接続されており、前記ダイオードＤ25およびコンデンサＣ25の接続点は、オペアンプＯＰ21の非反転入力端子に接続されている。したがって前記ゲート６７が開いた場合においては、抵抗Ｒ25を介してコンデンサＣ25に対する充電動作がなされる。この時の時定数は抵抗Ｒ25とコンデンサＣ25との値によって決定される。
【００９４】
一方、前記オペアンプＯＰ21は、電圧フォロアを構成しておりインピーダンス変換器として機能する。すなわち、前記コンデンサＣ25に充電された電圧値は、オペアンプＯＰ21の出力端に移され、この電圧値はマイコン４２内に搭載されたＡ／Ｄコンバータ４５によってデジタル変換される。また、前記した第１および第２のフリップフロップ６０，６１のＱ出力端子より得られる制御パルスは、前記マイコン４２におけるＩ／Ｏポートによって取り込まれ、さらにＩ／ＯポートからはＦＥＴ６８を介して、前記ダイオードＤ25とコンデンサＣ25の接続点に、リセット信号が加えられるように構成されている。
【００９５】
さらに、ＲＳフリップフロップ６０，６１のＱ出力端子は、それぞれ立下がりエッジ検出回路６９および７０を介してＲＳフリップフロップ３５のセット端子Ｓおよびリセット端子Ｒに接続されている。立下がりエッジ検出回路６９および７０は、エッジ検出回路６２，６３および６４と同様に、入力信号の立下がりエッジを検出し、エッジ検出回路を構成する抵抗とコンデンサの時定数によって決まるパルス幅（この例では２０ｎｓｅｃ）の“Ｌｏｗ”パルスを発生させるように機能する。立下がりエッジ検出回路６９および７０にはダイオードが付加されているため、エッジ検出回路の入力の“Ｈｉ”時間が極めて短くても立下がりエッジを検出することができる。
【００９６】
フリップフロップ３５のＱ出力端子からは、カウントアップ動作を行う時間のみ“Ｈｉ”となるゲート制御信号が出力される。このゲート制御信号は、ＮＡＮＤゲート７１の一方入力端子に入力される。また、他方の入力端子には、前述した立下がりエッジ検出回路６４を介して水晶発振器３８が出力したクロック信号が入力されるように構成されている。さらにＮＡＮＤゲート７１の出力は、マインコ４２に内蔵されたクロックカウンタ４０に入力され、ゲートが開いた状態では、クロック数をカウントアップするよう動作する構成になっている。
【００９７】
前記した構成において、図１２に示すように第１のフリップフロップ６０は、Ｏ1 の立下がりｔ１′によってセットされ、また発振器３８からのクロックの立下がりｔ２′によってリセットされる。したがって、このｔ１′からｔ２′に至る第１端数時間Ｄ１′において、前記コンデンサＣ25は抵抗Ｒ25を介して充電される。この時に充電された電圧値はオペアンプＯＰ21によってＡ／Ｄコンバータ４５に供給され、デジタル変換される。
【００９８】
これにより、前記Ｄ１′に対応する値がマイコン４２に取り込まれる。そして計測用回路ユニット３３に着脱可能に装着されたＲＯＭカード５０にテーブル形式で格納された校正データを利用して、補間法を用いてＣＰＵ４６で演算を行うことにより、正確な端数時間Ｄ１′が求められる。そして、この後にＦＥＴ６８を介してコンデンサＣ25に充電された電荷はリセットされる。
【００９９】
また、第２のフリップフロップ６１は、図１２に示すように、Ｏ2 の立下がりｔ３′によってセットされ、また発振器３８からのクロックの立下がりｔ４′によってリセットされる。したがって、このｔ３′からｔ４′に至る時間Ｄ２′において、前記コンデンサＣ25は抵抗Ｒ25を介して再び充電される。この時に充電された電圧値はオペアンプＯＰ21によってＡ／Ｄコンバータ４５に供給され、デジタル変換される。
【０１００】
これにより、前記Ｄ２′に対応する値がマイコン４２に取り込まれる。そして、前記ＲＯＭカード５０にテーブル形式で格納された校正データを利用して、補間法を用いてＣＰＵ４６で演算を行うことにより、正確な端数時間Ｄ２′が求められる。この場合のＤ１′およびＤ２′の校正手段についての詳細は後で説明する。
【０１０１】
前記マイコン４２内においては、すでに取得したＤ１′に対応する値からＤ２′に対応する値を減算する操作が実行される。そして、“Ｄ１′−Ｄ２′”に対応する値（負である場合もある）を、クロックカウンタ４０によってカウントアップされた値に加えることにより、図１２に示す“ＲＣｓ（Ｖref1−Ｖref2）／Ｖref1”に対応する値を演算することができる。
【０１０２】
以上の説明で明らかなように、この図１１に示した回路構成によると、前記した第１端数時間Ｄ１′および第２端数時間Ｄ２′をアナログデータで取得し、クロックカウンタによってカウントアップされた値に補正を加える演算処理がなされるため、クロックの周波数が低くても、きわめて高い精度で測定値を求めることが可能になる。
【０１０３】
前記図１１に示した回路構成においても、記憶手段５０は、個々の圧力センサユニット１に対応させた各校正情報が格納され、圧力センサユニットと共にユーザに対して供給する形態がとられる。そして、ユーザは前記記憶手段５０を計測用回路ユニット３３側に装着することで、前記圧力センサユニットに対応した校正を得ることができ、より正確な測定値を提供することができる。
【０１０４】
なお、前記した校正情報を記憶した記憶手段５０は、図８および図１１に示したように、いずれも計測用回路ユニット３３に対して着脱可能に装着されるようになされているが、前記記憶手段５０は、例えば圧力センサユニット１側に配置するように構成することもできる。この場合においては、圧力センサユニット１から計測用回路ユニット３３に対して信号線を介して校正情報を伝達するような接続形態が採用される。
【０１０５】
この構成によると、前記した測定圧力に対応したパルス信号を伝送する信号線と共に、コネクタを介して記憶手段５０から読み出される校正情報を、計測用回路ユニット３３に対して送出することができる。したがって、ユーザとしては記憶手段５０としての例えばＲＯＭカードを、計測用回路ユニット３３に装着する操作は不要であり、例えば、圧力センサユニット１を交換した場合においても、当該センサユニットに対応した校正情報を利用することができる。
【０１０６】
次に図１３は、前記した図６に示した圧力センサユニット１のセンサ側回路から、図８および図１１に示した計測用回路ユニット３３に接続される各信号線の好ましい接続態様を示している。圧力センサユニット１と計測用回路ユニット３３との間においては、電源線５４、圧力測定値に対応したパルス信号を伝送する信号線５５、温度センサ４４からの信号線５６が接続される。この場合、前記各信号線等に外来ノイズが飛び付くのを防止するために、一般にシールド外皮５７を備えたシールド線が用いられる。
【０１０７】
前記したシールド外皮５７は、通常においては周知のコネクタを介して、圧力センサユニット１の基準電位点、および計測用回路ユニット３３の基準電位点を相互に接続するように構成される。一方、前記圧力センサユニット１および計測用回路ユニット３３のそれぞれの基準電位点は、ユーザにおいてアース接続された状態で稼働される。したがって、前記した構成によるとシールド外皮５７とアースとの間で閉ループが形成されることになる。
【０１０８】
したがって、この閉ループを構成する前記シールド外皮５７には外来ノイズにより微小電流が生成され、これが各信号線等に対して寄生容量を介してノイズとして誘導させる結果となる。このよう問題を回避するために、図１３に示した例においては、シールド外皮５７は、圧力センサユニット１における基準電位点のみに接続した構成としており、シールド外皮５７と計測用回路ユニット３３の基準電位点とは電気的に絶縁された状態になされている。
【０１０９】
この様な手段を採用することで、特に温度センサ４４から伝送されるアナログ信号に対するノイズの影響を抑制することができ、後述するセンサ温度に基づく校正操作を正確に実行することができる。なお、前記した構成においては、シールド外皮５７を圧力センサユニット１における基準電位点のみに接続しているが、このシールド外皮５７は、計測用回路ユニット３３における基準電位点のみに接続するように構成してもよい。
【０１１０】
ところで、圧力センサユニットと被測定容器（真空チャンバなど）との間は、配管やバルブ等で接続されている。このために、圧力センサユニットにおける圧力センサ部と被測定容器の温度は同じであるとは限らない。特に、図４に示したようにヒータによる加熱手段を備えた圧力センサユニットを採用する場合においては、両者には大きな温度差が生ずる。この温度差のために、熱遷移流の影響を受けて、被測定容器と圧力センサ部との間で圧力差が発生する。すなわち、前記した熱遷移流の影響による圧力差を受けて、圧力センサ部においては、被測定容器内の真の圧力を把握することが困難となる。
【０１１１】
したがって、前記した圧力センサ部５のセンサ温度を測定する温度センサ４４に加えて、被測定容器の温度を測定する温度センサも備え、両者の温度から測定圧力を補正する手段を講ずることが望ましい。このために、図１４に示すように、圧力センサユニット１に配置され、前記した計測用回路ユニット３３に接続されるコネクタ１０に併設させて、被測定容器の温度を測定する温度センサ５９が接続されるコネクタ５８も配置するように構成することが好ましい。
【０１１２】
前記したような構成とした場合、被測定容器の温度を測定する温度センサ５９から得られる温度データ信号は、センサユニット１内でコネクタ５８からコネクタ１０に直結するようにし、コネクタ１０から計測用回路ユニット３３に至る信号線を介して、計測用回路ユニット３３に対して送出されるようになされる。なお、前記した圧力センサ部５の温度センサ４４による測定温度と、被測定容器の温度を測定する温度センサ５９による測定温度を利用して、測定圧力の結果を校正する手段については、後で詳細に説明する。
【０１１３】
次に、前記した図８に示す計測用回路ユニットおよび図１１に示す計測用回路ユニットにおいてなされる温度情報などを用いて測定圧力を校正する手段について具体的に説明する。まず、圧力センサユニットとして図１ないし図３に示したように、圧力センサユニットを加熱する電気ヒータが具備されていない第１の実施の形態を利用した場合について説明する。
【０１１４】
ここで、前記したセンサキャパシタＣｓに基づいて、圧力センサユニット１において生成されるパルス間隔Ｄは、被測定圧力Ｐとの間でリニアな関係ではなく、パルス間隔Ｄは被測定圧力Ｐとの間で特定な関数関係を有している。また、パルス間隔Ｄは、前記温度センサ４４により得られるセンサ温度Ｔとの間においても特定の関数関係を有している。さらに現実には、前記パルス間隔Ｄは、被測定圧力Ｐとセンサ温度Ｔの双方において従属関数関係を有している。
【０１１５】
まずは、前記パルス間隔Ｄが、被測定圧力Ｐとセンサ温度Ｔの双方において従属関係を有していることを無視し、パルス間隔Ｄが、圧力Ｐとセンサ温度Ｔにより独立に決定することができると仮定した場合について説明する。なお、このように仮定しても十分な校正結果を得ることは可能であり、実用上において十分な精度を有する測定結果を得ることができる。
【０１１６】
すなわち、パルス間隔Ｄが圧力Ｐとセンサ温度Ｔにより独立に決定することができると仮定すれば、パルス間隔Ｄは、次の式１のように表すことができる。
【０１１７】
【数１】
0004712220.tif 000002
【０１１８】
ここで、Ｄ0 （Ｐ）は、Ｔ＝Ｔ0 におけるパルス間隔であり、ｆ（Ｔ）は、Ｔ＝Ｔ0 で０となる温度依存性を表す関数である。前記式１より圧力Ｐは、次式で求められる。
【０１１９】
【数２】
0004712220.tif 000003
【０１２０】
前記ｆ（Ｔ）は、センサ温度Ｔから、前記記憶手段５０に記憶された補間データに基づいて線形補間により計算される。この実施例では、Ｔ0 ＝０℃から１２８℃までの温度範囲を等間隔で３２分割して、各温度８バイトのデータを用いている。同様にＤ0 -1〔ｘ〕は、記憶手段５０におけるＥＥＰＲＯＭに記憶された補間データに基づいて線形補間により計算される。
【０１２１】
ところで、前記パルス間隔Ｄは、たとえ測定圧力が“０”であっても、その間隔Ｄは“０”にははならず、オフセット値を有している。したがって、この実施例においては、このオフセット値Ｄ00から、Ｄ00＋７００μｓｅｃまでのパルス間隔範囲を、等間隔で６４分割して、各パルス間隔８バイトのデータを用いている。ここで、前記したオフセット値Ｄ00は、Ｔ＝Ｔ0 ，Ｐ＝0 におけるパルス間隔であり、このオフセット値は、圧力センサ５に応じて変化するため、温度補間データ、パルス間隔補間データと共に、記憶手段５０におけるＥＥＰＲＯＭに記憶されている。
【０１２２】
加えて、計測用回路ユニット３３における測定値の表示を、複数の圧力単位に対応させるために、複数の単位に対してそれぞれの単位を表す文字列、表示圧力の比例係数、小数点位置が、同様に記憶手段５０におけるＥＥＰＲＯＭに格納し、これを利用することが望ましい。すなわち、ユーザにおいては、測定値をトル（ｔｏｒｒ）、ミリバール（ｍｂ）、或いはパスカル（Ｐａ）等の単位で把握したいという要請があり、このような単位を表す文字列、また、前記した単位を用いた場合においては、測定した数値にそれぞれの単位に応じて比例係数を乗算させる必要が生ずる。
【０１２３】
さらに、ユーザが把握しようとする圧力の測定レンジも要求により変わるため、表示にあたっては小数点位置の情報も必要となる。この様な表示に必要な情報も、前記したＥＥＰＲＯＭに格納しておくことが望ましい。この様になされることで、ユーザ側は必要な圧力センサユニットを用意し、これに接続される計測用回路ユニットは同一のものを利用することができる。すなわち、計測用回路ユニットとして汎用性を持たせることができることになる。
【０１２４】
次に、例えば図１１に示した計測用回路ユニット３３においては、積分開始部の前記した端数時間をＤ1 、積分終了部の端数時間をＤ2 、積分動作中のクロックカウント数をＮ、クロックの周期をｔｗとした場合、前記パルス間隔Ｄは、次の式３で表される。
【０１２５】
【数３】
0004712220.tif 000004
【０１２６】
特に、図１１に示した計測用回路ユニット３３においては、動作温度が変化すると、電源電圧の変化、積分回路の抵抗（Ｒ25）やコンデンサ（Ｃ25）の特性の変化、デジタル回路のしきい値の変化等により、前記した端数時間Ｄ1 ，Ｄ2 と、ＡＤコンバータ４５の出力結果との関係が変化する。このために、図示はしていないが、計測用回路ユニット３３内の温度を測定する温度センサを利用して、計測用回路ユニット３３における温度に応じて、ＡＤコンバータ４５の出力結果を補正するように構成することが望ましい。
【０１２７】
この場合においても、複数の温度に対する関数テーブルを用意し、計測用回路ユニット３３内における温度に応じて最適な関数テーブルを用い、前記した補間法を利用してＡＤコンバータ４５の出力結果を校正することが望ましい。
【０１２８】
以上説明した校正手段を採用した場合においては、温度Ｔおよび圧力Ｐに対応させて、それぞれ一次元のデータテーブルを用意すればよいので、必要記憶容量が少なくて済むという実用上のメリットがある。このために、記憶手段５０としては、前記したように、例えばＥＥＰＲＯＭを利用することができる。
【０１２９】
次に、圧力センサユニットとして図１ないし図３に示したように、圧力センサユニットを加熱する電気ヒータが具備されていない第１の実施の形態を利用した場合について、温度Ｔとパルス間隔Ｄが従属変数である現実を考慮して、測定値を校正する手段について説明する。この場合においては、圧力Ｐは次の式４で表される。
【０１３０】
【数４】
0004712220.tif 000005
【０１３１】
圧力Ｐは、パルス間隔Ｄおよびセンサ温度Ｔから、記憶手段５０としてのＥＰＲＯＭに記憶された補間データに基づいて線形補間により計算される。この実施例ではＴC ＝０℃から１２８℃までの温度範囲を等間隔で１６分割し、また、Ｄ00からＤ00＋７００μｓｅｃまでのパルス間隔範囲を等間隔で３２分割して、各点８バイトで１７×３３＝５６１点の補間データを用いている。この場合においても、前記と同様に複数の圧力単位に対応するために、複数の単位に対してそれぞれの単位を表す文字列、表示圧力の比例計数、小数点位置が、同様にＥＰＲＯＭに記憶される。
【０１３２】
以上の校正手段を採用した場合においては、二次元に構築された各校正データを利用するために、理想的な校正結果を得ることができる。しかしながら、校正データの記憶容量が大きくなるため、記憶手段５０としては、前記したようにＥＰＲＯＭを利用することが望ましい。
【０１３３】
続いて、図４に示したように圧力センサユニットを加熱する電気ヒータが具備されたセンサユニットを用い、温度Ｔとパルス間隔Ｄが独立変数であると仮定した場合における校正手段について説明する。この場合、圧力センサユニット１における回路基板９には、図６に示した回路構成が配列されており、そのセンサ回路における前記したオペアンプ（ＯＰ11〜ＯＰ13）や各抵抗素子は、周知のとおり温度依存性を有している。したがって、図には示していないが圧力センサユニット１内における回路基板９における動作温度を測定するセンサ回路の温度ＴC を取得する温度センサを具備し、この温度情報も利用するように構成することが望ましい。
【０１３４】
したがって、ここではセンサ回路の温度ＴC を取得する温度センサも用いて、圧力の測定値を校正する手段について説明する。すなわち、パルス間隔Ｄが、圧力Ｐと、圧力センサ５における温度センサ４４によるセンサ温度ＴS 、およびセンサ回路温度ＴC により、独立に決定することができると仮定すれば、パルス間隔Ｄは、次の式５で表される。
【０１３５】
【数５】
0004712220.tif 000006
【０１３６】
ここで、Ｄ0 （Ｐ）は、ＴS ＝ＴS0，ＴC ＝ＴC0におけるパルス間隔であり、ｆ（ＴS ）は、ＴS ＝ＴS0で０となるセンサ温度依存性を表す関数、ｇ（ＴC ）は、ＴC ＝ＴC0で０となるセンサ回路温度依存性を表す関数である。式５より、圧力Ｐは次式で求められる。
【０１３７】
【数６】
0004712220.tif 000007
【０１３８】
ｆ（ＴS ）は、センサ温度ＴS から、記憶手段５０に記憶された補間データに基づいて線形補間により計算される。この実施例では、ＴS0＝１４５℃から１５５℃までの温度範囲を等間隔で８分割、ＴC0＝２０℃から１２０℃までの温度範囲を等間隔で１６分割して、各温度８バイトのデータを用いている。同様にＤ0 -1（ｘ）は、記憶手段５０としてのＥＥＰＲＯＭに記憶された補間データに基づいて線形補間により計算される。
【０１３９】
この実施例では、Ｄ00からＤ00＋７００μｓｅｃまでのパルス間隔範囲を等間隔で６４分割して、各パルス間隔点８バイトのデータを用いている。ここで、Ｄ00は、ＴS ＝ＴS0，ＴC ＝ＴC0，Ｐ＝０におけるパルス間隔（パルス間隔のオフセット値）であり、温度補間データ、パルス間隔補間データと共に、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている。また、同様に複数の圧力単位に対応するために、複数の単位に対してそれぞれの単位を表す文字列、表示圧力の比例係数、小数点位置が、同様にＥＥＰＲＯＭに記憶されている。
【０１４０】
さらに、前記図１４に示したように、被測定容器（真空チャンバなど）の動作温度を検出することができる温度センサ５９を備えた構成について好適に採用し得る校正手段について説明する。すでに説明したとおり、例えば図４に示したとおり、ヒータ１８が具備された圧力センサユニットを利用した場合には、圧力センサユニット１における圧力センサ５と、被測定容器（真空チャンバなど）との間に大きな温度差が発生し、熱遷移流の影響を受けて、測定しようとする被測定容器内の圧力と、圧力センサ５における圧力に差が発生し、正確な圧力測定が行えない。
【０１４１】
ここで、被測定容器の温度をＴ1 、被測定容器の圧力をＰ1 、圧力センサ５の温度をＴ2 、圧力センサ部の圧力をＰ2 とする。また、平均自由工程をλ、圧力センサと被測定容器とをつなぐ配管の内径、すなわち接続ポート部材２に形成した連通管２ａの内径をｄとする。
【０１４２】
圧力が高い領域、すなわち粘性流領域（λ＜＜ｄ）では、両者の圧力は同一であるので、Ｐ1 ＝Ｐ2 である。一方、圧力が低い領域、すなわち分子流領域（λ＞＞ｄ）では、被測定領域側からの分子流速と圧力計側からの分子流速とが等しいと仮定すると、次の式７が成り立つ。
【０１４３】
【数７】
0004712220.tif 000008
【０１４４】
すなわち、Ｔ1 とＴ2 とを用いて圧力を補正しないと、正確な結果が得られない。中間流領域では、圧力はＴ1 とＴ2 の関数として幾分複雑な補正が必要である。この実施例では、近似的に以下の式８により補正を行っている。
【０１４５】
【数８】
0004712220.tif 000009
【０１４６】
前記ｆ（Ｐ2 ）は、圧力センサの圧力Ｐ2 から、前記記憶手段５０に記憶された補間データに基づいて線形補間により計算される。この実施例では、ＴS0＝０Ｐａから１３３Ｐａでの温度範囲を等間隔で６４分割して、各温度４バイトのデータを用いている。
【０１４７】
以上説明した実施の形態においては、圧力センサに付帯された温度検出手段からの温度情報は、アナログ信号として圧力センサユニットから計測用回路ユニットに伝達され、計測用回路ユニットにおいて記憶手段から読み出された校正情報を利用して、圧力センサの温度依存性を校正するようになされている。しかしながら、前記校正情報が格納された記憶手段が圧力センサユニットに搭載されている場合においては、圧力センサユニットにおいて、計測センサにおける温度依存性が校正された出力を得ることができる。
【０１４８】
この場合、温度検出手段からの温度情報は、圧力センサユニット内においてデジタル変換され、記憶手段に格納された校正情報を利用して前記した補完法により温度依存性が校正された圧力情報を圧力センサユニットより出力させることができる。この場合においては、図１３に示した圧力センサユニットから計測用回路ユニットに伝達する温度センサ４４からの信号線５６を省略することができる。
【０１４９】
さらに、前記した温度検出手段からの温度情報は、前記したようにデジタル変換し、温度依存性を校正しない状態で計測用回路ユニットに伝送するように構成する場合もある。この場合においては、圧力センサユニットから計測用回路ユニットに伝達する温度センサ４４からの信号線５６を利用するが、デジタル情報に変換された温度情報は、外来ノイズの影響をほとんど受けることはなく、したがって、高い測定精度を確保することが可能である。
【０１５０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明にかかる圧力測定装置によると、校正情報が記憶された記憶手段が着脱可能に搭載され、前記記憶手段に格納された校正情報を利用して計測値を演算するように構成したので、圧力センサユニットにおける個々の特性に応じた校正情報を、校正操作に反映させることができる。したがって、測定精度を遥かに向上させた被測定圧力を得ることができる圧力測定装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この本発明にかかる計測装置を構成する圧力センサユニットの第１の実施の形態を示した縦断面図である。
【図２】図１に示す圧力センサユニットをカバー部材側から視た状態を示す側面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａより矢印方向に視た状態を示す断面図である。
【図４】この本発明にかかる計測装置を構成する圧力センサユニットの第２の実施の形態を示した縦断面図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂより矢印方向に視た状態を示す断面図である。
【図６】圧力センサユニットに配備されたセンサ回路の構成例を示した結線図である。
【図７】図６に示す回路構成によってなされる作用を説明するタイミングチャートである。
【図８】図６に示すセンサ回路からのパルス信号を受けて、被測定圧力を演算する計測用回路ユニットの第１の実施の形態を示した結線図である。
【図９】計測用回路ユニットにおいて採用されるＲＯＭカードを装着する状態を示した斜視図である。
【図１０】図８に示す計測用回路ユニットによってなされる動作を説明するタイミングチャートである。
【図１１】図６に示すセンサ回路からのパルス信号を受けて、被測定圧力を演算する計測用回路ユニットの第２の実施の形態を示した結線図である。
【図１２】図１１に示す計測用回路ユニットにおける作用を説明するタイミングチャートである。
【図１３】圧力センサユニットのセンサ側回路から計測用回路ユニットに接続される各信号線の好ましい接続形態を示した構成図である。
【図１４】被測定容器の温度を測定する温度センサを備えた場合の好ましい形態を示した接続構成図である。
【符号の説明】
１          圧力センサユニット
２          接続ポート部材
２ａ        連通管
５          圧力センサ
５ａ        可動ダイヤフラム
５ｂ        固定電極
７          金属蓋体
９          センサ側回路基板
１０，５８  コネクタ
１２        円盤状部材
１３        支持板
１４        ボルト
１５        円筒部材
１６        遮蔽体
１６ａ      通孔
１８        加熱手段（電気ヒータ）
１９，２１  断熱材
３１        積分回路
３３        計測用回路ユニット
４４        温度センサ（温度補償用ＩＣ）
５０        記憶手段
５０ａ      ＩＣチップ
５１        カード用コネクタ
５２        差し込み口
５４        電源線
５５，５６  信号線
５７        シールド外皮
５９        温度センサ
Ｒ11        積分用抵抗素子
【図１】
0004712220.tif 000010
【図２】
0004712220.tif 000011
【図３】
0004712220.tif 000012
【図４】
0004712220.tif 000013
【図５】
0004712220.tif 000014
【図６】
0004712220.tif 000015
【図７】
0004712220.tif 000016
【図８】
0004712220.tif 000017
【図９】
0004712220.tif 000018
【図１０】
0004712220.tif 000019
【図１１】
0004712220.tif 000020
【図１２】
0004712220.tif 000021
【図１３】
0004712220.tif 000022
【図１４】
0004712220.tif 000023