(57)【要約】【課題】  媒体の圧力レベルを検知する圧力センサを提供する。【解決手段】  圧力センサ２３は、リジッドな基板２４を有し、この基板２４は、媒体接触側２６と、この媒体接触側上に装着した圧力感知抵抗器３０を有する。この抵抗器３０は、所定のしきい値より上の抵抗器に対する圧力変化に応答して抵抗変化を示す。本発明の他の実施形態は、ホイートストン・ブリッジを使用し、これは、圧力感知抵抗器と、圧力変化を感知しない抵抗器を有する。【選択図】    図１
2005049330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のしきい値圧力より上の加圧媒体の圧力を測定する圧力測定方法であって、
圧力感知抵抗器をもつリジッドな基板を提供するステップと、
前記圧力感知抵抗器を前記加圧媒体に露出させるステップと、
前記圧力感知抵抗器の電気的抵抗を検出するステップと、
から成る圧力測定方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記測定する圧力のレンジは、５００ポンド／平方インチより大きいこと、を特徴とする圧力測定方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、前記所定のしきい値圧力は、０ポンド／平方インチと５００００ポンド／平方インチとの間であること、を特徴とする圧力測定方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、前記基板は、セラミックであり、前記抵抗器は、厚膜抵抗器であること、を特徴とする圧力測定方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、前記抵抗器の各端部に導体を取り付けたこと、を特徴とする圧力測定方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、前記センサは、ダイアフラムを有しないこと、を特徴とする圧力測定方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、前記加圧媒体は、前記抵抗器の露出した表面すべてに対し均等に加圧すること、を特徴とする圧力測定方法。
【請求項８】
請求項３記載の方法において、前記基板は、これを貫通して延在する複数のビアを有し、該ビアは、前記導体に接続したこと、を特徴とする圧力測定方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法において、前記抵抗器に対し電圧を印加し、前記圧力センサは、前記媒体内の圧力変化に応答して変化する電気的信号を出力するように適合させたこと、を特徴とする圧力測定方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、４つの抵抗器を、前記基板上に配置し、ホイートストン・ブリッジを形成するように接続したこと、を特徴とする圧力測定方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法において、前記基板は、第１の表面と第２の表面とを有し、２つの抵抗器を前記第１表面に装着し、２つの抵抗器を前記第２表面に装着し、前記抵抗器を互いに接続してホイートストン・ブリッジを形成すること、を特徴とする圧力測定方法。
【請求項１２】
圧力容器へ取り付けるための圧力センサであって、
ａ）前記圧力容器と連通した基板であって、該基板が、第１の表面と第２の表面とを有し、前記第１表面は、前記圧力容器内に含まれる第１の圧力レベルに露出させるように適合させ、前記第２表面は、第２の圧力レベルに露出させるように適合させた、前記の基板と、
ｂ）前記第１表面に装着した第１の抵抗器であって、前記第１圧力レベルに応答する、前記の第１の抵抗器と、
ｃ）前記第２表面に装着した第２の抵抗器であって、前記第２圧力レベルに応答する、前記の第２の抵抗器と、
から成る圧力センサ。
【請求項１３】
請求項１２記載の圧力センサにおいて、前記第１抵抗器は、前記第１圧力レベルの変化に応答して抵抗が変化すること、を特徴とする圧力センサ。
【請求項１４】
請求項１２記載の圧力センサにおいて、前記第２抵抗器は、実質上一定の第２圧力レベルに応答して実質上一定の抵抗を有すること、を特徴とする圧力センサ。
【請求項１５】
請求項１２記載の圧力センサにおいて、前記第１および第２の抵抗器に対し電気回路を接続したこと、を特徴とする圧力センサ。
【請求項１６】
請求項１５記載の圧力センサにおいて、前記電気回路は、入力として電気信号を受け、そして出力として条件付けした電気信号を供給するように適合させたこと、を特徴とする圧力センサ。
【請求項１７】
請求項１６記載の圧力センサにおいて、前記電気信号は、前記第１圧力レベルを表すこと、を特徴とする圧力センサ。
【請求項１８】
圧力容器へ取り付けるための圧力センサであって、
ａ）前記圧力容器と連通したハウジングと、
ｂ）前記ハウジングに装着した基板と、
ｃ）第１の表面と第２の表面とを有し、前記第１表面は、前記圧力容器内に含まれる第１の圧力レベルに露出させるように適合させた、前記の基板と、
ｄ）前記第１表面に装着した第１の抵抗器であって、前記第１圧力レベルに応答する、前記の第１の抵抗器と、
ｅ）前記第１表面に装着した第２の抵抗器であって、前記第１圧力レベルに対し低い応答を有し、前記第２抵抗器と前記第１抵抗器とが電気的に接続された、前記の第２の抵抗器と、
から成る圧力センサ。
【請求項１９】
請求項１８記載の圧力センサにおいて、端子を、前記ハウジングに装着し、そして前記抵抗器に対し電気的に接続したこと、を特徴とする圧力センサ。
【請求項２０】
請求項１８記載の圧力センサにおいて、前記第１抵抗器は、前記第１圧力レベルの変化に応答して抵抗が変化すること、を特徴とする圧力センサ。
【請求項２１】
請求項１８記載の圧力センサにおいて、電気回路を前記ハウジング内に装着し、該電気回路を、前記第１および第２の抵抗器に電気的に接続したこと、を特徴とする圧力センサ。
【請求項２２】
請求項２１記載の圧力センサにおいて、前記電気回路は、入力として電気信号を受け、そして出力として条件付けした電気信号を供給するように適合させたこと、を特徴とする圧力センサ。
【請求項２３】
請求項２２記載の圧力センサにおいて、前記電気信号は、前記第１圧力レベルを表すこと、を特徴とする圧力センサ。
【請求項２４】
加圧媒体の圧力レベルを検知する圧力センサであって、
ａ）第１の表面と第２の表面とを有する基板であって、前記第１表面が前記媒体と連通した、前記の基板と、
ｂ）前記第１表面に装着した少なくとも１つの抵抗器であって、該抵抗器が表面領域を有し、前記加圧媒体が前記抵抗器をアイソスタティックに圧縮するように前記抵抗器を前記加圧媒体に露出させ、前記抵抗器が前記圧力レベルに応答して抵抗が変化するように適合させた、前記の少なくとも１つの抵抗器と、
から成る圧力センサ。
【請求項２５】
請求項２４記載の圧力センサにおいて、前記の検知する圧力レンジは、５００ポンド／平方インチより上であること、を特徴とする圧力センサ。
【請求項２６】
請求項２４記載の圧力センサにおいて、前記抵抗器は、塗布した膜抵抗器であること、を特徴とする圧力センサ。
【請求項２７】
所定のしきい値圧力より上の加圧媒体の圧力を検出するための高圧センサであって、
ａ）媒体接触側を有するリジッドな基板と、
ｂ）前記媒体接触側上に装着した塗布した膜抵抗器であって、所定のしきい値より上の前記抵抗器に対する圧力変化に応答して抵抗変化を示す、前記の膜抵抗器と、
から成る高圧センサ。
【請求項２８】
請求項２７記載の高圧センサにおいて、前記センサは、ダイアフラムを有しないこと、を特徴とする高圧センサ。
【請求項２９】
請求項２７記載の高圧センサにおいて、前記抵抗器の各端部に導体を取り付けたこと、を特徴とする高圧センサ。
【請求項３０】
請求項２７記載の高圧センサにおいて、前記基板は、圧力下で曲がらないこと、を特徴とする高圧センサ。
【請求項３１】
請求項２７記載の高圧センサにおいて、前記基板は、ハウジングに装着したこと、を特徴とする高圧センサ。
【請求項３２】
請求項３１記載の高圧センサにおいて、前記ハウジングは、圧力容器に固着し、前記加圧媒体は、前記圧力容器内に収容されること、を特徴とする高圧センサ。
【請求項３３】
請求項２７記載の高圧センサにおいて、前記抵抗器は、カバーコートにより覆われたこと、を特徴とする高圧センサ。
【請求項３４】
請求項２７記載の高圧センサにおいて、前記抵抗器は、前記基板内に埋め込まれたこと、を特徴とする高圧センサ。
【請求項３５】
加圧媒体と共に使用するための圧力センサであって、
ａ）長さ、幅および高さをもつ少なくとも１つの抵抗器であって、前記の長さ、幅および高さが抵抗器容積を定め、前記抵抗器が、印加された圧力とともに変化する抵抗を有し、前記抵抗器を前記加圧媒体に直接接触させるように適合させ、前記抵抗器を、前記加圧媒体により均一に圧縮されるように適合させることにより、前記抵抗器容積が圧力変化と共に変化するようにし、前記抵抗器容積の変化が、前記抵抗器の抵抗の変化を生成する、前記の少なくとも１つの抵抗器と、
ｂ）前記抵抗器の互いに対向する側に取り付けた１対の端子であって、前記抵抗器と外部電気回路との間の電気接続を提供する、前記の１対の端子と、
から成る圧力センサ。
【請求項３６】
請求項３５記載の圧力センサにおいて、ホイートストン・ブリッジで接続した４つの抵抗器を含み、前記抵抗器のうちの２つは、前記加圧媒体に露出させ、前記抵抗器のうちの２つは、前記加圧媒体外とすること、を特徴とする圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権
本願は、２００３年７月２８日出願の米国仮特許出願第60/490,648号からの優先権を主張する。尚、本願の全体を援用することとする。
【０００２】
発明の背景
本発明は、一般的には圧力センサに関し、そして詳細にはセンサと測定する圧力との間にダイアフラムの使用を取り除いた圧力センサに関するものである。
【０００３】
過酷な環境における高圧測定のための従来のデバイスは、圧力検知素子と共にダイアフラムに頼っている。種々の圧力検知素子は、ストレインゲージ、圧電抵抗デバイス、および半導体ベースの検知素子のように、使用されてきている。これらデバイスは、加圧処理媒体と圧力検知素子との間にダイアフラムが配置されるよう構成されている。このダイアフラムは、機械疲労を受け、したがって従来の高圧センサの寿命を制限してしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、ダイアフラム無しの高圧センサを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本発明の特徴は、媒体の圧力を検知しそしてこの圧力レベルを示す電気信号を供給する圧力センサを提供することである。
本発明の特徴は、所定のしきい値圧力より上に加圧された媒体の圧力を測定する方法を提供することである。この方法は、膜抵抗器をもつリジッドな基板を使用する。その膜抵抗器は、加圧された媒体に露出させる。膜抵抗器の電気抵抗を検出する。
【０００６】
本発明の特徴は、所定のしきい値圧力より上に加圧された媒体の圧力を検出する高圧センサを提供することである。このセンサは、媒体接触サイドと、この媒体接触サイド上の装着した塗布した膜抵抗器とを有するリジッドな基板を備えている。膜抵抗器は、この抵抗器に対する所定のしきい値より上の圧力変化に応答して抵抗変化を示す。
【０００７】
詳細な説明
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、本発明の図面は、正確な縮尺のものではない。また、図面において、同様の参照番号は、図面中の同様の要素を表している。
【０００８】
第１の実施形態
先ず、図１を参照すると、圧力センサ２３を、圧力容器２２内で示している。圧力容器２２は、加圧された媒体２０を含んでいる。加圧媒体２０は、加圧あるいは圧縮することができる任意の流体の媒体とすることができる。例えば、任意の液体または気体である。矢印は、加圧媒体が、圧力容器２２の全表面に対し均等のあるいはアイソスタティック(isostatic)な圧力で作用していることを示している。圧力センサ２３は、リジッドな基板２４を備え、これは、媒体接触表面２６と、加圧媒体に露出させたりあるいは露出させなかったりできる裏表面２８とを有している。表面２６は、少なくとも部分的に、加圧媒体２０に露出させている。圧力感知抵抗器３０は、表面２６上に配置する。抵抗器３０は、表面領域３２を有し、これは、加圧媒体２０に対し直接露出しそしてそれに接触している。この露出した表面領域３２と基板とは、媒体２０によりアイソスタティックに圧縮されている。
【０００９】
抵抗器３０は、塗布した膜抵抗器とすることができる。好ましくは、抵抗器３０は、厚膜抵抗器であり、これは、セラミック基板２２上にスクリーン印刷し、そしてオーブンで焼成する。好ましい抵抗器の組成は、Ｈｅｒａｅｕｓ８２４１抵抗器材料であり、これは、Ｈｅｒａｅｕｓ社（Heraeus Corporation of West Conshohocken, Pennsylvania）から市販されている。また、薄膜の、ディスクリートのまたは拡散形のシリコン抵抗器のような他のタイプの抵抗器も、使用することができる。
【００１０】
図２は、圧力センサ２３の抵抗値と圧力のグラフを示している。抵抗器は、印加された圧力レベルに応答して抵抗が変化する。抵抗器３０の両端間の抵抗は、媒体２０が５０００ポンド／平方インチに加圧されたときには、約４１０オームである。抵抗器３０の両端間の抵抗は、媒体２０が５００００ポンド／平方インチに加圧されたときには、約３６０オームである。この抵抗値は、圧力に対し線形である。この圧力は、圧力センサのヒステリシスと再現性をテストするため、５０００ポンド／平方インチと５００００ポンド／平方インチとの間でサイクル動作させる。サイクル動作させたときに０．２パーセント未満の誤差を示したセンサは、圧力センサとしては優れたものである。抵抗器３０は、ｘ長、ｙ幅およびｚ厚の寸法を有する。製作しそしてテストした抵抗器３０は、長さが０．０１４インチ（約０．３６ｍｍ）、幅が０．０１４インチ（約０．３６ｍｍ）、そして厚さが１０ミクロンのものであった。尚、基板２４は、リジッドでしかも十分な厚さをもつため、圧力下で曲がることはない。言い換えれば、基板２４は、ダイアフラムのようには働くことはない。
【００１１】
圧力センサ２３は、圧力の大きな変化を測定するため、また高圧力での使用に最も有用なものである。これは、圧力による抵抗変化が、大きな圧力レンジにわたって小さいということに起因している。圧力センサ２３は、５００ポンド／平方インチより上の圧力レンジで使用するのが最適である。この圧力センサ２３は、０ポンド／平方インチ（ゲージ圧力）の低さまでの圧力を検出するのに使用することができる。使用においては、膜抵抗器３０をもつリジッドな基板２４は、所定のしきい値圧力より上の加圧媒体２０に対し露出させる。抵抗器３０の両端間に電圧を印加し、そしてこの抵抗器の両端間の電圧降下を、オームの法則を使って抵抗値に変換する。このようにして、膜抵抗器の電気抵抗を検出する。媒体の圧力レベルは、この抵抗値に比例している。
【００１２】
好ましい実施形態
次に、図３〜図６を参照すると、これには、圧力センサ４０の好ましい実施形態を示している。圧力センサ４０は、円筒状のハウジング４２を有し、これは、端部４６と４７をもっている。ボア４５は、ハウジング４２の中心を延在している。端部４６では、ハウジングは、ボア４５中へと延びたキャビティ４８を有している。ステップ５１は、キャビティ４８の底に配置している。ハウジングは、オネジ４３をもつ外側表面を有している。このハウジングは、ステンレススチールのような金属から作ることができる。ネジ４３を使用して、圧力センサを圧力容器２２に取り付ける。いくつかのフラットな表面４４をハウジング４２の外側に配置し、これによりレンチでこのセンサを回すことができる。オネジ４３は、圧力容器上のメネジ（不図示）と係合する。プレスばめのようなその他のハウジングを取り付ける方法も、使用することができる。ハウジング４２は、キャビティ４８の周囲に配置した溝４９を有している。Ｏリング５０は、この溝４９内にはまる。Ｏリング５０は、ハウジング４２と基板６０との間のシールを形成する。
【００１３】
基板６０は、キャビティ４８内に装着する。基板６０は、媒体接触表面すなわち加圧表面６１と非加圧表面６２とを有する。基板６０は、アルミナ・セラミック、低温共焼成セラミック、ガラスまたは誘電体表面が塗布された金属とすることができる。１対の加圧抵抗器６４は、表面６１上に配置し、そして１対の非加圧抵抗器６６は、表面６２上に配置する。抵抗器６４は、加圧媒体に露出させる。抵抗器６６は、加圧媒体に露出させない。抵抗器６４と６６は、在来の厚膜抵抗器とすることができ、これは、在来の厚膜処理技術を使って製作される。好ましい抵抗器組成は、Ｈｅｒａｅｕｓ８２４１抵抗器材料であり、これは、Ｈｅｒａｅｕｓ社（Heraeus Corporation of West Conshohocken, Pennsylvania）から市販されている。また、抵抗器６４と６６は、薄膜抵抗器、メッキした抵抗器、シリコン基板中に拡散させる抵抗器とすることもできる。導体６８は、抵抗器６４と６６の各端部に配置している。いくつかの導電性ビア７０は、基板６０を貫通し、そして導体６８と電気的に接続する。また、このビアの代わりに、金属ピンを使用することもできる。
【００１４】
抵抗器６４と６６は、ホイートストン・ブリッジを形成するように接続する。このホイートストン・ブリッジにおいては、抵抗器６４は検知抵抗器と呼び、抵抗器６６は基準抵抗器と呼ぶ。抵抗器６４は、圧力変化に応答して抵抗が変化する。抵抗器６６は、圧力変化に露出させないため、比較的一定の値を有する。これら抵抗器６４と６６は、基板６０によって熱的に結合されるため、これらは、およそ同じ温度で動作する。このことは、必要とされる温度補償の量を最小限にし、そしてより正確な圧力読み取りを可能にする。
【００１５】
４本のワイヤ７２は、表面６２上の導体６８に接続する。ワイヤ７２は、抵抗器に対し電圧とグランド電位とを供給する。これらワイヤは、ハンダ付けまたは溶接によりそれら導体に接続することができる。導体６８は、端子またはコネクタに接続することもできる。ワイヤ７２は、電力源と接続され、また校正および温度補償のため従来の信号処理回路に接続されることになる。
【００１６】
図７は、圧力センサ４０について、圧力と出力電圧（増幅なし）とのグラフを示している。ホイートストン・ブリッジは、印加された圧力レベルに応答して出力電圧を変化させる。このホイートストン・ブリッジの駆動電圧は、５ボルトであり、そしてこのブリッジの出力は、温度変化に対し補償しなかった。この電圧は、媒体２０が０ポンド／平方インチに加圧されたとき、約０ミリボルトである。媒体２０が２５０００ポンド／平方インチに加圧されたとき、この電圧は約２００ミリボルトである。この電圧は、圧力に対し線形である。この例に関しては、抵抗器６４と６６の各々は、長さが０．０１４インチ、幅が０．０１４インチ、厚さが１０ミクロンであった。これら抵抗器は、レーザ・トリミングを行わなかった。尚、基板６０は、リジッドであり、圧力下で曲がることはない。言い換えれば、基板２４は、ダイアフラムとしては働かない。この圧力は、０ポンド／平方インチに加圧と２５０００ポンド／平方インチとの間で繰り返しサイクル動作させることによって、この圧力センサのヒステリシスおよび再現性をテストする。このセンサは、サイクル動作させたとき、０．２パーセント未満の誤差を示したが、これは、圧力センサとしては優れたものである。
【００１７】
第３の実施形態
図８〜図１１を参照すると、これには、圧力センサ８０の別の実施形態を示している。圧力センサ８０は、圧力センサ４０と類似している。センサ８０においては、基板６０は、基板８２と置き換えている。
【００１８】
基板８２は、加圧表面６１とも呼ぶ媒体接触側６１と、非加圧表面６２とを有している。セラミック基板８２は、アルミナ・セラミックとしたり、あるいは低温共焼成セラミックとすることができる。１対の圧力感知抵抗器８４は、表面６１上に配置し、そして１対の非圧力感知抵抗器８６は、表面６１上に配置している。これら抵抗器８４と８６の両方とも、加圧媒体に露出させる。抵抗器８４と８６は、在来の厚膜抵抗器とすることができ、これらは、在来の厚膜処理技術を使って製作される。抵抗器８４は、Ｈｅｒａｅｕｓ８２４１抵抗器材料から作られ、これは、Ｈｅｒａｅｕｓ社（Heraeus Corporation of West Conshohocken, Pennsylvania）から市販されている。抵抗器８６は、ＣＴＳ社（CTS Corporation of Elkhart, Indiana）からのＰｙｒａｍｉｄｅ抵抗器材料から作られる。Ｐｙｒａｍｉｄｅ抵抗器材料は、ルテニウム酸化物とガラスの混合物から作られる。これは、小さな粒子サイズを有し、そして圧力変化の下で抵抗値が変化しない。また、抵抗器６４と６６とは、薄膜抵抗器、メッキした抵抗器、またはシリコン基板中に拡散させた抵抗器とすることができる。抵抗器８４と８６の各端部には、導体６８を配置している。いくつかの導電性ビア７０は、基板８２を貫通し、そして導体６８と電気的に接続する。また、このビア７０の代わりに、金属ピンを使用することもできる。
【００１９】
抵抗器８４と８６は、ホイートストン・ブリッジを形成するように接続する。このホイートストン・ブリッジにおいては、抵抗器８４は検知抵抗器と呼び、抵抗器８６は基準抵抗器と呼ぶ。抵抗器８４は、圧力変化に応答して抵抗が変化する。抵抗器８６は、圧力変化に応答しないため、比較的一定の値を有する。これら抵抗器８４および８６を同じ基板上に互いに近接して配置することにより、これらが、およそ同じ温度で動作できるようにする。このことは、必要とされる温度補償の量を最小限にし、そしてより正確な圧力読み取りを可能にする。
【００２０】
４本のワイヤ７２は、表面６２上の導体６８に接続する。ワイヤ７２は、抵抗器に対し電圧とグランド電位とを供給する。これらワイヤは、ハンダ付けまたは溶接によりそれら導体に接続することができる。導体６８は、端子またはコネクタに接続することもできる。ワイヤ７２は、電力源と接続され、また校正および温度補償のため従来の信号処理回路に接続されることになる。圧力センサ８０についての圧力対出力電圧は、圧力センサ４０に対するものと同様となる。
【００２１】
第４の実施形態
次に、図１２を参照すると、これには、代替のセンサ基板８７の横断面図を示している。基板８７は、基板６０と同様であるが、ただし、カバーコート８８は、抵抗器６４および６６上に配置している。カバーコート８８は、スクリーニングし焼成したガラスのカバーコートとしたり、あるいはプレフッ化ポリエーテル（preflorinated polyether）のような有機カバーコートとしたりできる。このカバーコートは、それら抵抗器を腐食環境から保護し、これと同時に、媒体の印加圧力により抵抗器が圧縮されるようにする。
【００２２】
第５の実施形態
図１３は、代替のセンサ基板９０の横断面図を示している。基板９０は、基板６０と同様であるが、ただし、セラミック基板９０は、これでは、低温共焼成セラミック材料（ＬＴＣＣ）の２つの層９１，９２から構成されている。ＬＴＣＣ材料は、デュポン社（Dupont Corporation of Wilmington, Delaware）から市販されている。抵抗器６４は、このセラミック層内に埋め込んでいる。この埋込形抵抗器は、腐食環境から保護すると同時、これら抵抗器が印加圧力により圧縮されるようにする。
【００２３】
第６の実施形態
図１４は、加圧媒体内の代替の抵抗器設計の横断面図を示している。図１４においては、１対の抵抗器９４は、媒体２０に露出するように示している。抵抗器９４は、抵抗器容積を定める長さ、幅および高さを有している。抵抗器９４は、印加圧力にしたがって変化する抵抗値を有する。この抵抗器は、加圧媒体と直接接触し、そして加圧媒体により均一に圧縮されることにより、抵抗器容積が圧力変化とともに変化する。抵抗器容積のこの変化は、この抵抗器の抵抗の変化を発生する。１対の端子９５は、抵抗器９４の互いに対向する側に取り付ける。これら端子は、この抵抗器から外部電気回路（不図示）への電気的接続を提供する。
【００２４】
図１４の抵抗器は、好ましくは、ホイートストン・ブリッジ構成で接続し、その抵抗器のうちの２つは、加圧媒体に露出させ、そして抵抗器のうちの２つは、加圧媒体外となるようにする。
【００２５】
圧力センサを設計し使用する分野の当業者であれば、本発明の使用することによる多くの利点が理解することができる。従来技術のセンサのダイアフラムの除去は、センサ誤差および故障の主要なソースを取り除き、そしてより低いコストのアセンブリをもたらすことができる。
【００２６】
本発明の別の利点は、正確さの向上である。圧力感知抵抗器が圧力容器と直接接触するため、センサは、圧力変化に直接反応することができる。従来技術のセンサは、このセンサと圧力容器との間に配置されたダイアフラムを有している。このダイアフラムは、センサの応答時間と正確さを減少させるものである。
【００２７】
以上、本発明について、実施形態を詳細に参照して教示したが、当業者には認識されるように、本発明の範囲および要旨から逸脱せずに形態および詳細において変更を行うことができる。以上に記述した実施形態は、あらゆる点において例示のものであり、限定するものではないとみなされるべきである。したがって、本発明の範囲は、以上の記載ではなく、添付の特許請求の範囲により定まる。この特許請求の範囲の均等の意義および範囲内に入るあらゆる変更は、その範囲内に包含されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、加圧された媒体内の抵抗器の横断面図。
【図２】図２は、図１の抵抗器に関する抵抗と圧力のグラフ。
【図３】図３は、圧力センサの横断面図。
【図４】図４は、図３のストレイン抵抗器および支持基板の拡大横断面図。
【図５】図５は、図４のストレイン抵抗器と支持基板の上面図。
【図６】図６は、図４のストレイン抵抗器と支持基板の底面図。
【図７】図７は、図３の圧力センサに関する抵抗対圧力データのグラフ。
【図８】図８は、圧力センサの別の実施形態の横断面図。
【図９】図９は、図８のセンサ基板の横断面図。
【図１０】図１０は、図９の基板の上面図。
【図１１】図１１は、図９の基板の底面図。
【図１２】図１２は、代替のセンサ基板の横断面図。
【図１３】図１３は、別の代替のセンサ基板の横断面図。
【図１４】図１４は、加圧された媒体内の代替の抵抗器設計の横断面図。
【符号の説明】
【００２９】
２０  加圧媒体
２２  圧力容器
２３  圧力センサ
２４  基板
２６  媒体接触表面
２８  裏表面
３０  圧力感知抵抗器
３２  表面領域
４０  圧力センサ
４２  ハウジング
４５  ボア
４８  キャビティ
４９  溝
５１  ステップ
５０  Ｏリング
【図１】
2005049330.tif 000003
【図２】
2005049330.tif 000004
【図３】
2005049330.tif 000005
【図４】
2005049330.tif 000006
【図５】
2005049330.tif 000007
【図６】
2005049330.tif 000008
【図７】
2005049330.tif 000009
【図８】
2005049330.tif 000010
【図９】
2005049330.tif 000011
【図１０】
2005049330.tif 000012
【図１１】
2005049330.tif 000013
【図１２】
2005049330.tif 000014
【図１３】
2005049330.tif 000015
【図１４】
2005049330.tif 000016