(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の端部と、該第１の端部に配設された流体圧力受容ポートと、前記流体圧力受容ポートと導通する流体圧力受容チャンバと、前記第２の端部に形成されかつ開口端を形成している管状壁とを有するハウジングと、
対向する第１および第２の表面を有しかつ全体的に円形の外周縁を有する剛性のある電気的に絶縁性の基板と、電気的に絶縁性の物質から形成され対向する第１および第２の表面を有しかつ前記基板の外周縁と適合する円形状の外周縁を有する可撓性のあるダイヤフラムと、前記基板およびダイヤフラムの各々の第１の表面上に配置されたコンデンサプレートとを有する可変コンデンサであって、前記ダイヤプラムは、前記基板と前記ダイヤフラムの外周に隣接して配置された環状のガラスシールをもって前記基板上に配置され、前記コンデンサプレートは、前記ガラスシールによってギャップを形成するように互いに対向して離間され、前記可変コンデンサは、前記ダイヤフラムの第２の平面表面が前記流体圧力受容チャンバに露出されるようにハウジング内に配置されている、前記可変コンデンサと、
前記ハウジングの開口端内に収納された電気的に絶縁性のコネクタボディであって、電気回路チャンバが前記コネクタボディと前記可変コンデンサとの間に形成され、信号調整電気回路が前記電気回路チャンバ内に収容され、前記コネクタボディに搭載された電気端子が前記電気回路チャンバ内に延在しかつ前記信号調整電気回路に接続され、複数の電気ピンが前記ガラスシールを有する前記基板を介して延在しかつ前記信号調整電気回路に接続された一端を有し、少なくとも幾つかの電気ピンの他端は前記コンデンサプレートに電気的に接続される、前記コネクタボディと、
温度応答性要素であって、第１および第２の電気リードが前記温度応答性要素の抵抗部分の離間した部分に電気的に取り付けられ、前記第１および第２の電気リードは、前記可変コンデンサの外側の位置から前記ダイヤフラムを介して延在するものでありかつ前記基板を介して延在する前記複数の電気ピンの対応する電気ピンの他端に電気的に接続される、前記温度応答性要素と、
を有する組合せ式圧力および温度センサ装置。
【請求項２】
前記温度応答性要素がダイヤフラムの第２の表面上に配置され、前記第１および第２の電気リードはダイヤフラムの第２の表面に被覆されたトレースを含む、請求項１に記載の組合せ式圧力および温度センサ装置。
【請求項３】
前記第１および第２の電気リードがワイヤ部材を有し、前記温度応答性要素がハウジングの前記流体圧力受容ポート内に配置される、請求項１に記載の組合せ式圧力および温度センサ装置。
【請求項４】
前記電気リードがワイヤ部材を有し、前記温度応答性要素がハウジングの外側に配置される、請求項１に記載の組合せ式圧力および温度センサ装置。
【請求項５】
前記第１および第２の電気リードが約９０度折り曲げられた部材を有し、かくして前記温度応答性要素がダイヤフラムの前記第２の表面近傍に配置される、請求項１に記載の組合せ式圧力および温度センサ装置。
【請求項６】
組合せ式圧力および温度センサ装置はさらに、第１および第２の対向する端部を有する細長い熱伝導性のプローブ部材を含み、前記第１の端部は、プローブ部材がダイヤフラムを介して延在することで基板内に搭載され、前記温度応答性要素はプローブ部材上に搭載される、請求項１に記載の組合せ式圧力および温度センサ装置。
【請求項７】
前記温度応答性要素がダイヤフラムの第２の表面近傍に搭載され、前記プローブ部材が前記温度応答性要素を超えて延在する、請求項６に記載の組合せ式圧力および温度センサ装置。
【請求項８】
電気的伝導性物質からなる複数の第１の接続パッドが前記ガラスシール内の前記基板の第１の表面に配置されかつダイヤフラムの貫通孔と対応し、電気的導電性の複数の第２の接続パッドが前記第１の接続パッドから離間して基板の第１の表面上に配置され、第２の接続パッドは、第１および第２の接続パッド間に気密シールを形成する前記ガラスシールを介して第１の接続パッドの各々に電気的に接続され、前記温度応答性要素の第１および第２の電気リードは各第１の接続パッドに電気的に接続され、第２の接続パッドは基板中を延びる各電気ピンに電気的に接続される、請求項１に記載の組合せ式圧力および温度センサ装置。
【請求項９】
前記第２の接続パットが導電性エポキシ樹脂を介してそれぞれの電気ピンに電気的に接続される、請求項８に記載の組合せ式圧力および温度センサ装置。
【請求項１０】
第１および第２の端部と、前記第１の端部に配設された流体圧力受容ポートと、前記流体圧力ポートと導通する流体圧力受容チャンバと、前記第２の端部に形成されかつ開口端を形成している管状壁を有するハウジングと、
全体的に円形の外周縁を有する圧力センサであって、前記圧力センサは、基板と、電気的絶縁性物質から形成された可撓性のあるダイヤフラムとを有し、前記ダイヤフラムは、全体的に環状のガラスシールを有する前記基板上に配置され、前記ガラスシールは基板とダイヤフラムの周縁近傍に配置され、前記圧力センサは、ダイヤフラム表面が前記流体圧力受容チャンバに露出された状態で前記ハウジング内に配置されている、前記圧力センサと、
前記ハウジングの開口端内に収納された電気絶縁性のコネクタボディであって、電気回路チャンバが前記コネクタボディと前記基板との間に形成され、信号調整電気回路が前記電気回路チャンバ内に収納され、前記コネクタボディに搭載された電気端子が前記電気回路チャンバ内に延在しかつ前記信号調整電気回路に接続され、複数の電気ピンが前記ガラスシールを有する前記基板を介して延在しかつ前記信号調整電気回路に接続された一端を有し、少なくとも幾つかの電気ピンの他端は前記圧力センサに電気的に接続される、電気絶縁性コネクタボディと、
温度反応要素であって、第１および第２の電気リードが前記温度反応要素の抵抗部分の離間した部分に電気的に取付けられ、前記第１および第２の電気リードは、前記圧力センサの外部の位置から前記ダイヤフラムを介して延在するとともに前記基板を介して延在する対応する電気ピンの他端に電気的に接続される、前記温度反応要素とを有し、
電気的伝導性物質からなる２つの第１の接続パッドが前記ガラスシール内の前記基板の表面に配置されかつダイヤフラムの貫通孔と位置が整合され、２つの電気的導電性の第２の接続パッドが前記第１の接続パッドから離間して基板の表面上に配置され、第２の接続パッドの各々は、第１および第２の接続パッド間に気密シールを形成する前記ガラスシールを介して第１の接続パッドの各々に電気的に接続され、前記温度反応要素の電気リードは、第１の接続パッドに電気的に接続され、第２の接続パッドは前記基板中を延在する各電気ピンに電気的に接続される、組合せ式圧力反応トランスデューサおよび温度センサ。
【請求項１１】
前記第1および第2の電気リードが前記第１の接続パッドにハンダ付されたワイヤ要素を有する、請求項１０に記載の組合せ式圧力反応トランスデューサおよび温度センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的には状態反応センサに関するものであり、より具体的には組合せ式流体圧力および温度センサ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および解決すべき課題】
流体チャンバ内に装着された可変コンデンサにして、薄肉のセラミックダイヤフラムを有し、これを流体にさらすことにより、流体圧力に変化が生ずると、この変化によりダイヤフラムの位置変化が同時に発生し、コンデンサの容量が変化するというタイプの可変コンデンサを有する流体圧力反応式容量トランスデューサは当業界において周知のものである。このタイプのトランスデューサは例えば米国特許第４７１６４９２号において図示され、説明されている。ここでは前記特許の内容を本出願明細書の引用文献とする。前記特許においては、薄肉のセラミックダイヤフラムがセラミック基板に対して接近し、シールされ、覆いかぶさる関係をなして装着されているのが示されている。前記ダイヤフラムおよびベース部の相対する表面上には金属コーティングが施されており、コンデンサを形成するべく互いに所定の接近関係を以って配設されたコンデンサプレートとして作用している。一方の端部を前記コンデンサプレートに接続せしめたコンデンサ端子ピンが前記基板中を延びた孔内に装着されており、前記ピンの反対側端部は基板の反対側表面に設けた電気回路チャンバ内に配設された信号調整回路へと接続されている。この信号調節回路上に収納された、電気絶縁物質からなるコネクタボディは前記電気回路チャンバ内に延び前記信号調節回路へと接続されるトランスデューサ端子を装着している。容量は前記回路を介して流体圧力に関連した出力電圧へと変換される。前記コンデンサは流体受容ポートを有する適当なハウジング内に収納されるとともに、トランスデューサの７００ｋｇｆ／ｃｍ2 （１０，０００ｐｓｉ）以上の流体圧力においての使用を可能ならしめる流体シールが設けられている。
【０００３】
ある種の用途においては、圧力のみならず流体の温度をも測定するのが望ましい。温度センサを別個のまたはスタンドアローンのハウジング内に設けてやることが知られているが、両機能を同一ハウジング内において組合せてやることにより、両測定を基本的に同一個所で行い、コストおよびスペースを節約してやることが望ましいであろう。両機能を組合せた装置を提供するにあたって生ずる問題点の１つは、温度検出（センシング）要素の電気的リード（線）と、装置の電気回路装置との連結部との間にシールを設け、特に比較的高圧力において、検出すべき流体が漏洩するのを防止する一方、流体の温度を満足すべき反応時間内で正確に検出すると同時に、圧力検出機能を損なわないようにするということである。鋳ぐるみの手法により温度センサをシールするということは確かに漏洩問題に対する対処の方法の１つである。しかしながら、この方法では反応時間が比較的遅くなってしまうし、検出しようとしている媒体とセンサ要素との間に本質的な温度勾配が生じてしまう結果となる。流体媒体に直接さらされているセンサは一般的にセンサリードのためのエポキシ樹脂シールを有している。しかしながら、漏洩の問題のために、これらのセンサは比較的に低い圧力流体システムでの用途に限定される。
【０００４】
【発明の概要】
本発明の１つの目的は、前述の従来技術の限界を克服する組合せ式圧力および温度センサ装置を提供することである。別の目的は温度センサのリードのための新規な流体シールを有する組合せ式流体圧力反応容量型トランスデューサおよび温度センサ装置を提供することであり、前記シールは組合せ式装置の圧力検出機能に悪影響を与えないことを特徴としている。今１つの目的は、流体の圧力および温度を高精度でかつまた短かい反応時間で測定するための比較的安価な装置を提供することである。
【０００５】
簡約するならば、本発明によれば、組合せ式圧力反応トランスデューサおよび温度センサは流体圧力チャンバと流体導通した流体圧力受容ポートを備えたハウジングを有している。剛固な基板および可撓性ダイヤフラムを有する可変コンデンサの各々にはそれぞれのフェース表面上においてコンデンサプレートが設けられており、ダイヤフラムは基板に取付けられるとともに、基板から隔置されており、コンデンサプレートは全体として環状のガラスシールによって形成された間隙において互いに整合され、隔置された関係をなして対面している。前記可変コンデンサは前記ダイヤフラムが流体圧力チャンバにさらされた状態においてハウジング内に配設されている。電気トレース（配線）が前記コンデンサプレートからガラスシール内の囲繞窓または開口内へと延びることによって、基板中を延びる電気ピンと電気的に接続されている。電気ピンの相対する端部は、基板と電気的接続体ボディとの間に形成された電気回路チャンバ内に配設された信号調整回路に接続されており、前記ボディはやはり前記信号調整回路に接続されたトランスデューサ端子を装着している。温度反応要素が好ましくはモニタすべき流体と直接係合するように装着されており、ガラスシールと整合したダイヤフラム外側周縁において該ダイヤフラム内開口中を延びる電気的リードが設けられている。本発明の１つの特徴によれば、前記電気リードはガラスシール内の囲繞窓内の第１の接続パッドに接続されており、前記パッドはガラスシール内の他の囲繞窓内のそれぞれの第２の接続パッドへと該ガラスシールを経て延びているトレースを有しており、かくして前記第１および第２の接続パッド間には１つの気密シールが形成されている。前記信号調整回路に接続可能な温度センサ電気ピンは基板中を延び、それぞれの第２の接続パッドに接続されている。第１の実施例によると、前記温度反応要素、例えば抵抗要素はダイヤフラムの露出したフェース上に被覆された厚肉のフィルムサーミスタである。別の実施例によると、前記温度反応要素はピル（錠剤）タイプのサーミスタであり、ワイヤリードはサーミスタの隔置部分に接続されており、リードはシールの囲繞窓と整合した個所においてダイヤフラム内のそれぞれの開口中を延びるとともに、好ましくは基板内の盲穴内へと延びることによって前記リードに対する機械的支持作用を提供している。前記サーミスタはハウジングのポート内に配設するか、または保護シース無しでまたは有りで該ポートを超えて延びることが出来る。前記サーミスタリードはまたサーミスタをしてダイヤフラムの直近において流体チャンバ内に配置出来るように折り曲げてやることが出来る。代替的実施例によると、前記センサは熱伝導性のプローブ上に装着されており、該プローブはセンサの位置を超えて流体媒体内へと延びている。更に別の実施例によると、サーミスタはそれが厚膜状のものであろうと表面実装タイプのものであろうが、シールの閉じた開口、すなわち横断面に沿う方向においては閉じているも該平面と垂直をなす方向においては閉じている開口内に設けたダイヤフラム内の開口を経て基板上に直接装着してやることが可能である。別の実施例においては温度センサはモノリシックな可変コンデンサと組合わされているのが示されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
〔実施例〕
図１乃至図６を参照すると、本発明に従って構成された圧力および温度統合センサ装置１０は亜鉛メッキ鋼のような適当な金属材料から形成されたハウジング１２を有しており、該ハウジングは流体受容ポート１２ｂを形成した第１の端部１２ａを有している。ねじ部分１２ｃがモニタすべき流体圧力ライン管（図示せず）内に接続されるべく設けられている。前記ねじ部分の近傍には適当なオーリングシール（図示せず）またはその類いを収納するための環状溝が設けられている。側壁１２ｇにはハウジングの流体媒体継手への着脱を容易にするために六角形の形状を付与することが出来る。ハウジング１２内にはポート１２ｂと流体導通した流体圧力チャンバ１２ｅが形成されている。基板部分１４ａ並びにこれと隔置され、シールされた関係で取付けられた可撓性ダイヤフラム部分１４ｂを有する可変コンデンサ１４はそのダイヤフラム部分１４ｂが流体圧力チャンバに露出した状態でチャンバ１２ｅ内に収納されている。コンデンサ１４とチャンバ１２ｅの底部壁１２ｆの間には適当なガスケット１６が配置されて、流体シールが提供されている。特に高圧用途において有用なポリテトラフルオロエチレンまたはその類いのリング１８を側壁１２ｇとガスケット１６の間に配置して、該リングを以下に説明する内向きに折り曲げた壁部分１２ｈによりクランプしたコネクタ２０を介して誘起される下向き力と協働することでコンデンサ１４のためのシーリングストップ部材として作動させるとともに、ガスケットがコンデンサと側壁１２ｇの間に押出されるのを防止することが出来る。
【０００７】
電気的に絶縁性のコネクタ２０は側壁１２ｇによって形成された開口端部内に収納された端部２０ａを有している。端部２０ａには半径方向に延びる円周方向フランジ２０ｂが形成されているので、ハウジングの薄肉化した遠隔端部壁部分１２ｈは内向きに変形することによりコネクタとはこれをクランプする形態で係合することが出来る。好ましくは、遠隔端部壁部分１２ｈとコネクタの間に適当なガスケット２２が配置され、外気とのシールを提供している。コネクタ２０は例えばインサートモールディングの手法により、複数個のコネクタ端子２４を装着しており、該端子はシュラウド２０ｃ内の個所から凹んだ電気回路チャンバ２０ｄ内へと延び、信号調整導管２６と電気的に接続している。用いられる信号処理回路のタイプは米国特許第４９８２３５１号に開示されており、同特許は本明細書の引用文献とし、同回路の作動を説明する際参照されるものとする。
【０００８】
図３および図４を参照すると、基板１４ａはセラミックのような適当な電気的に絶縁性の材質から形成された全体として円形の、剛固なディスク形状の部材であり、相対する平面表面１４ｃ，１４ｄを有している。適当な電気的導体物質からなる静止コンデンサプレート２８ａがフェース表面１４ｃ上に中心配置されており、導電性トレース２８ｂは電気ピン３０ａへと半径方向外向きに延びている。導電性物質からなる慣用のガードリング２８ｃもまた基本的にプレート２８ａを取囲んだ状態でフェース表面１４ｃ上に配設されており、導電性トレース２８ｄが前記リングを電気ピン３０ｂへと接続している。ピン３０ａ，３０ｂは以下説明するピン３０ｃとともに基板１４ａ中に設けられた孔内に装着されており、既知の態様により、導電性エポキシ樹脂またはその類いによってそれぞれの導電性トレースに電気的に接続されている。
【０００９】
２つの付加的電気ピン３０ｄ，３０ｅは基板１４ａ内の孔中を延びており、導電性エポキシ樹脂またはその類いを介してそれぞれのコネクタパッド３２ｃ，３２ｄに電気的に接続されており、該パッドはそれぞれ導電性トレース３２ｅ，３２ｆに接続されている。トレース３２ｅ，３２ｆはそれぞれ接続パッド３２ｇ，３２ｈに接続されている。ピン３０ｄ，３０ｅはそれぞれ囲繞された窓３４ｇ，３４ｈと整合されており、接続パッド３２ｇおよび３２ｈはそれぞれ窓３４ｋ，３４ｊと整合されている。
【００１０】
やはり全体として円形の部材である図６に示した可撓性ダイヤフラム１４ｂは好ましくは基板１４ａと同一の材質から作られており、適合する外側周縁を有するとともに、相対する平面状フェース表面１４ｅ，１４ｆを有している。フェース表面１４ｅ，１４ｆにはフェース表面１４ｅ上の中央に配置されて導電性コンデンサプレート２８ｅが設けられており、該プレート２８ｅはトレース２８ｇを介して導電性ジョイナパッド２８ｆと接続されている。ダイヤフラム１４ｂが基板１４ａの整合割出し用切欠き１４ｇおよびダイヤフラム１４ｂの整合用割出し切欠き１４ｈを用いて、ダイヤフラム１４ｂのフェース１４ｅが基板１４ａのフェース１４ｃと対面するよう表面１４ａに取付けられると、パッド２８ｆは導電性エポキシ樹脂またはその類いを用いて電気的接続をなすべくピン３０ｃと整合される。以下説明するガラスシーリングおよび取付け手段装置３４の窓３４ｋ，３４ｊにそれぞれ対応する個所において、第１および第２の孔１４ｊ，１４ｋが外側周縁近傍においてダイヤフラム１４ｂを貫通して形成される。
【００１１】
基板１４ａ上に設けたガラスフリットパターン３４を示している図４を参照すると、この図においては種々の導電性層が例示の目的により除去されている。更に図５も参照すると、同図は導電性層およびトレースおよびガラスシールパターンを示しており、これらの図からわかるように、ガラスシールパターンの内側および外側リング部分３４ａ，３４ｂはフェース１４ｃ上において基板を取囲んでおり、全体として半径方向に延びるフィンガ３４ｃによって接続され、複数個の囲繞された窓がガラスパターン内に形成されている。これらの窓には窓３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，３４ｈ，３４ｊおよび３４ｋが含まれる。
【００１２】
図１および図２に示すように、温度反応抵抗要素、例えば白金のような適当な物質からなる厚肉のフィルム層３２がダイヤフラム１４ｂのフェース１４ｆ上に配置され、それぞれ孔１４ｋ，１４ｊへと延びている、層３２の隔置部分へとそれぞれ接続された導電性のトレース３２ａ，３２ｂが設けられている。トレース３２ａ，３２ｂは例えば導電性エポキシ樹脂、バイア充填剤またはピンを使用することにより、それぞれ接続パッド３２ｈ，３２ｇへと電気的に接続され、電気ピン３０ｄ，３０ｅ，トレース３２ｅ，３２ｆ，３２ａ，３２ｂおよびサーミスタフィルムに至る電気的通路を完成させている。トレース３２ｅ，３２ｆの各々は一方のガラス囲繞された窓からガラスシールを経て別のガラス囲繞された窓へと延びている。孔１４ｊ，１４ｋと整合された窓はモニタされる流体媒体にさらされ、電気回路チャンバ内へと延びるピン３０ｄ，３０ｅと整合された窓から気密シールされている。前述したように、信号調整回路２６はサーミスタからの電気信号を調整し、既知の態様により出力を提供している。
【００１３】
図１乃至図６に従って作られた装置は温度検出要素のための効果的なガラスシールを備えた温度検出機能部と圧力検出機能部とを組合せており、該装置は圧力検出機能に影響を与えず、数ｐｓｉ（ｐｓｉ＝０．０６ｋｇｆ／ｃｍ2 ）から２４０ｋｇｆ／ｃｍ2 またはそれ以上迄の範囲の流体圧力に対して用いることが出来る。
【００１４】
図７乃至図１１に示す以下の代替的実施例においては、圧力トランスデューサは図１乃至図６に示したものと同一であり、したがってその部分の説明は繰返さない。図７を参照すると、代替的実施例が示されており、該実施例は統合乃至組合せ式圧力および温度検出装置４０を有しており、該装置４０においては温度検出要素はディスク形状の抵抗サーミスタ要素４２であり、該要素の相対するフェース表面にはワイヤリード４２ａ，４２ｂが取付けられている。ワイヤリード４２ａ，４２ｂのそれぞれの反対側端部４２ｃ，４２ｄはダイヤフラム１４ｂの孔１４ｊ，１４ｋ中を経て、好ましくは基板１４ａのそれぞれ盲穴１４ｍ，１４ｎ内へと収納されている。接続パッド３２ｇ，３２ｈへの電気的接続は導電性エポキシ樹脂またはその類いによって行なわれる。図７の実施例においては、サーミスタ要素４２は完全に流体媒体によって囲まれているものの、組立て、運送または据付中の取扱いによって生ずる潜在的損傷からは守られている。
【００１５】
図８は組合せセンサ装置５０に流体圧力チャンバ１２ｅ内に収納されたフランジ５２ａを有する管状ガード５２と、みぞ付開口端５２ｂとが設けられている別の実施例を示している。環状ランド部５２ｃはコンデンサ１４に対する停止表面を提供するとともに、流体チャンバ１２ｅのための有効スペースを画成している。フランジ５２ａとハウジング１２の側壁との間には適当なガスケット１６′が収納されている。サーミスタ要素４２はモニタされるべき流体媒体を含んだ導管またはその類い内に直接配置されるべく溝付端部５２ｂにおいて配設されている。サーミスタ要素４２は図７の実施例のものと同一であり、ワイヤリード４２ａ′，４２ｂ′はそれらの長さが長いことを除けばワイヤリード４２ａ，４２ｂに対応している。
【００１６】
図９は別の代替的実施例を例示しており、該実施例においては組合せセンサ装置６０は短かいことを除けば図７のリード４２ａ，４２ｂに対応しているワイヤリード４２ａ″，４２ｂ″を含んでいる。ワイヤリード４２ａ″，４２ｂ″はサーミスタ要素４２に取付けられ、サーミスタ要素４２がダイヤフラム１４ｂ直近に配置出来るよう約９０度の角度で折り曲げられている。
【００１７】
図１０は組合せセンサ装置７０が熱伝導性プローブ部材７２と熱的に接続されたサーミスタ要素４２を有している代替的実施例を例示している。プローブ部材７２は例えば付図に示すように端部１２ａを超えるごとく、選定された距離を超えて流体媒体内へと延びている。プローブ部材７２はサーミスタ要素４２に対して電気的に取付けられており、別個のリード７４またはその類いがサーミスタ要素４２の隔置部分に対して電気的に取付けられている。リード７４およびプローブ部材７２はそれぞれ図７乃至図９の実施例におけるのと同一の態様で接続パッド３２ｇ，３２ｈに取付けられている。図１０の実施例には、もしもセンサ要素が細長いプローブ要素の遠隔端に装着されていたならば生ずるであろう該要素に対する振り子効果を防止出来るという利点がある。というのも、前記センサの質量の大部分は基板装着手段装置の近傍に位置しているものの、十分迅速な反応時間が確保されており、モニタすべき流体媒体とサーミスタ要素との間の熱差分も最小に出来るからである。
【００１８】
組合せセンサ８０の別の代替的実施例を例示している図１１において、該センサは例示の簡明さのために、ハウジングおよびコネクタを省略して示されている。図示のごとく、孔１４ｐがダイヤフラム１４内には形成されており、接続パッド３２ｈ，３２ｇと、サーミスタ要素８２との間を延びている。なお表面装着要素または被膜化要素が基板１４ａのフェース１４ｃ上に直接配設されている。電気的トレース８２ａ，８２ｂはサーミスタ要素８２の隔置部分をそれぞれ接続パッド３２ｇ，３２ｈと電気的に接続している。
【００１９】
前述の実施例は環状ガラスシールを介して別個の基板に対して配置された関係を以って取付けられたダイヤフラムを示しているが、温度センサを図１２および図１３に示すように単一条件に反応するセンサと組合せてやることもまた本発明の範囲内に含まれる。
【００２０】
図１２を参照すると、簡明さのためにやはりハウジングおよびコネクタ無しで示されている組合せセンサ９０はセラミックのような適当な材質からなるモノリシック（一体的）なボディ１４′を有しており、該ボディは基板部分１４ａ′およびダイヤフラム部分１４ｂ′の間に形成された空洞１４ｐを有している。モノリシックボディ１４′例えば有機バインダで被覆された粉末セラミック物質をして図１３に示すように凹所１４ｐおよびダイヤフラム部分１４ｂ′を備えた基板部分１４ａ′へと押圧せしめることにより形成してやることが出来る。分解可能な物質からなる逃がしスペーサ要素を凹所１４ｐ内に配置して、該凹所の所定の形状を維持することが出来る。それぞれ図６および図３に示したパターンのようなメタライズしたコーティング部材がダイヤフラム部分の内側フェース表面および基板部分１４ａ′の凹所表面上に堆積され、前記接続パッドパターンが基板部分の外側周縁と凹所１４ｐの間の縁部１４ｒ上に堆積される。前記基板およびダイヤフラム部分は次に互いに押圧され、単一ユニットが形成され、更にバインダ除去温度へと加熱され、有機物が分解、除去される。次にボディはセラミックを焼結するために焼成され、モノリシックで密閉されたセルボディが成形される。モノリシックな圧力トランスデューサの製造工程の更なる詳細については本発明の出願人が出願者となっている米国特許第５４３６７９５号に開示されている。なお同特許の内容は本明細書の引用文献とする。
【００２１】
本発明を例示する目的で本発明の好ましい実施例が説明されてきたが、本発明は特許請求の範囲に含まれる開示実施例の全ての修整例および等価例を含むものであるということを理解されたい。圧力反応式の可変コンデンサが特定状態反応のセンサを温度センサと組合せたセンサとして開示されているが、前記温度センサは他の状態反応センサと組合せてやることが可能であり、この場合後者のセンサとしては環状シールまたは縁部を介して基板に取付けられたダイヤフラムを有するセンサであるとか、温度センサのリードがこれ迄図示し、説明したように、環状シールまたは縁部中を延びている圧力反応歪抵抗センサまたは加速度センサが挙げられる。更には、ガラスは好ましいシール部材および隔置物質であるが、所望とあらば、他の適当なシーリングおよびスペーシング物質を用いることも可能である。電気的に伝導性の流体の温度検出を含む用途においては、前記サーミスタおよびリードを電気的絶縁性物質の層で被覆することが可能であり、その際前記物質の厚味は電気的絶縁性を与えるのに十分な厚味とすべきであるが、流体とセンサの間の熱的接続性に著しい影響を与える程には厚くすべきではないということをも理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にしたがって作製された組合せ式圧力および温度センサの長手方向軸線に沿って眺めた垂直横断面図。
【図２】図１の可変コンデンサ装置の底平面図であり、同装置上に装着された温度反応要素を示している。
【図３】図２のコンデンサの基板の拡大底面図であり、静止コンデンサおよび同コンデンサのガードリングと、温度センサ連結トレース（配線）を含む関連電気トレースとがいっしょに図示されている。
【図４】図３と類似の図であるが、導電性プレート、リングおよびトレースは外して示してあり、ダイヤフラムを基板に対しこれと隔置関係をなして取付けるのに用いられる環状ガラスシールは取付けた状態が示されている。
【図５】図２の基板の底部平面図であり、図３の導電性層およびトレース並びに図４のガラスシールパターンとともに示してある。
【図６】図２のコンデンサのダイヤフラムの拡大された頂部平面図であり、ダイヤフラム上に可動式コンデンサプレートを配設した状態で示してある。
【図７】図１と類似した、本発明の代替的実施例を示す図。
【図８】図１と類似した、本発明の代替的実施例を示す図。
【図９】図１と類似した、本発明の代替的実施例を示す図。
【図１０】図１と類似した、本発明の代替的実施例を示す図。
【図１１】本発明の更に別の実施例にしたがって作製された温度反応要素を装着した可変コンデンサの拡大した底部平面図。
【図１２】本発明の別の実施例にしたがって作製された温度反応要素を装着した可変コンデンサの横断面図。
【図１３】図１２の可変コンデンサを作製するのに用いられる部品の展開斜視図。
【符号の説明】
１４  可変コンデンサ
１４ａ  剛固な基板
１４ｂ  可撓性ダイヤフラム
３４  環状ガラスシール
１２  ハウジング
１２ｅ  流体通過チャンバ
１２ｂ  流体ポート
２０  コネクタ
２０ｄ  電気回路チャンバ
２６  信号調整回路
３２  温度反応サーミスタ
３２ａ，３２ｂ  電気トレース
１４ｋ，１４ｊ  孔
３４ｋ，３４ｊ  ガラス囲繞窓
３２ｅ，３２ｆ  トレース
３４ｇ，３４ｈ  付加的ガラス囲繞窓
３０ｄ，３０ｅ  ピン
３２，４２  サーミスタ
４０  流体圧力ポート
５０  流体ボディ
６０  ダイヤフラム
８０  囲繞ガラス窓
９０  モノリシック可変コンデンサ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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