特許 6665744 圧力センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6665744

(24)【登録日】2020年2月25日

(45)【発行日】2020年3月13日

(54)【発明の名称】圧力センサ

(51)【国際特許分類】

   G01L 19/04 20060101AFI20200302BHJP

   G01L 9/04 20060101ALI20200302BHJP

【ＦＩ】

   G01L19/04

   G01L9/04

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-183451(P2016-183451)

(22)【出願日】2016年9月20日

(65)【公開番号】特開2018-48859(P2018-48859A)

(43)【公開日】2018年3月29日

【審査請求日】2019年3月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(74)【代理人】

【識別番号】100181124

【弁理士】

【氏名又は名称】沖田 壮男

(72)【発明者】

【氏名】沖田 宏則

(72)【発明者】

【氏名】稲富 雅彰

(72)【発明者】

【氏名】川村 圭

(72)【発明者】

【氏名】小田桐 尚彦

【審査官】 森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−１３２３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭５１−２７８３４（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特開昭５３−８３４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５９−２３１１８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特公昭５９−２５３９４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 実公昭５８−３０８１（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特公昭６０−１３３１５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特公昭６０−１３３１６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第２６８９７４４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平１１−１４２２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４１３３１００（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特許第３５０９３３６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１５−１７９０００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一面が測定流体に接するダイアフラムが形成された感圧部と、前記ダイアフラムの他面における中心部に配置された第１歪ゲージ及び外縁部に配置された第２歪ゲージとを備え、前記第１歪ゲージ及び前記第２歪ゲージによって形成されるブリッジ回路の検出結果に基づいて前記ダイアフラムに印加される圧力を測定する圧力センサにおいて、
前記第１歪ゲージに対応して前記ダイアフラムの他面における中心部に配置された第１温度センサと、
前記ダイアフラムの撓みによる応力の影響を受けない位置に配置された第２温度センサと、
前記第１温度センサの検出結果と前記第２温度センサの検出結果とを用いて、前記ブリッジ回路の検出結果に基づいて測定された圧力を補正する補正部と、
を備える圧力センサ。

【請求項2】

前記第２温度センサは、前記中心部と前記外縁部との間の位置であって、前記ダイアフラムの撓みが生じた場合に圧縮応力及び引張応力の双方が作用しない位置に配置される、請求項１記載の圧力センサ。

【請求項3】

前記第２温度センサは、前記外縁部よりも外側における位置であって、前記ダイアフラムの撓みが生じた場合に圧縮応力及び引張応力の双方が作用しない位置に配置される、請求項１記載の圧力センサ。

【請求項4】

前記感圧部の外縁を支持する支持部を備えており、
前記第２温度センサは、前記支持部に取り付けられている、
請求項１記載の圧力センサ。

【請求項5】

前記補正部は、前記第１温度センサの検出結果と前記第２温度センサの検出結果との差に基づいて、前記ブリッジ回路の検出結果に基づいて測定された圧力を補正する、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の圧力センサ。

【請求項6】

前記第１歪ゲージ及び前記第２歪ゲージはそれぞれ複数設けられており、前記ダイアフラムの中心に関して対称に配置される、請求項１から請求項５の何れか一項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、圧力センサに関する。

【背景技術】

【0002】

圧力センサの一種に、歪ゲージ式の圧力センサがある。この圧力センサは、ダイアフラムが形成された感圧部と、ダイアフラムに形成された歪ゲージとを備えており、測定流体に接するダイアフラムが圧力を受けて撓んだ際に生ずる歪ゲージの抵抗変化を検出して圧力を測定するものである。このような圧力センサでは、歪ゲージの抵抗変化の検出感度を高めるために、歪ゲージは、ダイアフラムの中心部（撓みが生じた場合に引張応力を受ける部位）とダイアフラムの外縁部（撓みが生じた場合に圧縮応力を受ける部位）とに配置され、ブリッジ回路が構成されるように結線（例えば、４ゲージ法による結線）されることが多い。

【0003】

また、圧力センサは、種々の測定流体の圧力を安定して測定可能にするために、例えばシリコンオイル等の封入液が封入されたものが多い。しかしながら、封入液が封入された圧力センサは、接液部が損傷した場合に、内部の封入液が外部に漏れる可能性がある。このため、異物の混入を避ける必要がある分野（例えば、食品製造等の分野）においては、封入液の無い圧力センサが用いられる（例えば、以下の特許文献１参照）。このような圧力センサでは、ダイアフラムの他面（測定流体に接するダイアフラムの一面とは反対の面）側に基準圧力を印加する基準圧力室が設けられている。

【0004】

また、圧力センサで用いられる歪ゲージの抵抗値は温度に応じて変化する。このため、圧力の測定精度を向上させるには、圧力センサの温度を検出し、その検出結果に基づいて圧力の測定結果を補正（温度補正）する必要がある。ここで、上述した封入液の無い圧力センサでは、封入液が封入されていないことから、測定流体の温度変化の影響を大きく受ける。このため、このような圧力センサでは、測温抵抗体等の温度センサが近接して設けられ、この温度センサの検出結果に基づいて圧力センサの測定結果が補正されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−１４８００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、ダイアフラムの中心部とダイアフラムの外縁部とに歪ゲージが配置されている圧力センサでは、測定流体の急激な温度変化が生ずると、実際には測定流体の圧力変化が生じていないにも拘わらず、圧力変化が生じたものとして測定されてしまう（測定誤差が生ずる）という問題がある。図７は、測定流体の急激な温度変化によって生ずる圧力の測定誤差を説明するための図である。図７（ａ）に示す通り、測定流体の圧力はＰ１のままであるが、測定流体の温度が温度Ｔ１から温度Ｔ２に急激に上昇した状況を考える。このような状況において、上述した圧力センサで測定される圧力は、図７（ｂ）に示す通り、最大でΔＰの測定誤差が生じたものとなる。

【0007】

このような測定誤差は、測定流体の急激な温度変化によって、感圧部に過渡的な温度分布が生ずることが原因で生ずる。図８は、感圧部に生ずる過渡的な温度分布を説明するための図である。図８（ａ）において、符号ＴＡを付した曲線は、ダイアフラムの中心部に配置された歪ゲージの温度変化の一例を示す図であり、符号ＴＢを付した曲線は、ダイアフラムの外縁部に配置された歪ゲージの温度変化の一例を示す図である。図８（ａ）に示す通り、ダイアフラムの外縁部に配置された歪ゲージの温度変化ＴＢは、ダイアフラムの中心部に配置された歪ゲージの温度変化ＴＡに比べて遅れる。このため、ダイアフラムの中心部に配置された歪ゲージとダイアフラムの外縁部に配置された歪ゲージとの間には、図８（ｂ）に示す温度差が生ずる。

【0008】

ここで、測定流体に接する感圧部の外縁は、不図示の支持部によって支持されていることから、測定流体の熱は感圧部に形成されたダイアフラムの外縁部から支持部に向かって伝達される。ダイアフラムの中心部は支持部から離れているため、ダイアフラムの中心部では熱伝達が制限される。このため、ダイアフラムの中心部に配置された歪ゲージの温度変化ＴＡは、図８（ａ）に示す通り、急激に上昇するものとなる。これに対し、ダイアフラムの外縁部は、ダイアフラムの中心部に比べて支持部の近くに位置する。このため、ダイアフラムの外縁部に配置された歪ゲージの温度変化ＴＢは、図８（ａ）に示す通り、ダイアフラムの中心部に配置された歪ゲージの温度変化ＴＡに比べて遅れて変化するものとなる。このように、ダイアフラムの中心部と外縁部とでは熱伝達に差があるため、測定流体の急激な温度変化が生ずると、ダイアフラムには一時的に同心円状の温度分布が生じ、これにより上述した圧力の測定誤差が生ずる（図７（ｂ）参照）。

【0009】

前述した従来の方法による温度補正は、圧力センサの代表的な１箇所の温度を測定して補正を行う方法であるため、上述した過渡的な温度分布に起因する測定誤差を補正することはできない。ここで、抵抗式の温度センサ（温度に応じた抵抗変化を検出して温度を測定するセンサ）をダイアフラムに形成すれば、過渡的な温度分布を測定することができるため、過渡的な温度分布に起因する測定誤差を補正することができるとも考えられる。しかしながら、このような温度センサは、ダイアフラムが撓むことで生ずる応力の影響を受けてしまう（圧力の影響を受けてしまう）。このため、温度のみを精度良く測定することはできず、結局のところ、圧力の測定誤差を精度良く補正することができない。

【0010】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、測定流体の急激な温度変化によって感圧部に生ずる過渡的な温度分布に影響されることなく、高い精度で圧力を測定することが可能な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】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明の圧力センサは、一面（１１ａ）が測定流体（ＦＬ）に接するダイアフラム（１１）が形成された感圧部（１０）と、前記ダイアフラムの他面（１１ｂ）における中心部に配置された第１歪ゲージ（Ｇ１、Ｇ２）及び外縁部に配置された第２歪ゲージ（Ｇ３、Ｇ４）とを備え、前記第１歪ゲージ及び前記第２歪ゲージによって形成されるブリッジ回路（ＢＣ）の検出結果に基づいて前記ダイアフラムに印加される圧力を測定する圧力センサ（１）において、前記第１歪ゲージに対応して前記ダイアフラムの他面における中心部に配置された第１温度センサ（Ｓ１）と、前記ダイアフラムの撓みによる応力の影響を受けない位置に配置された第２温度センサ（Ｓ２、Ｓ３）と、前記第１温度センサ及び前記第２温度センサの検出結果を用いて、前記ブリッジ回路の検出結果に基づいて測定された圧力を補正する補正部（３２）と、を備える。
また、本発明の圧力センサは、前記第２温度センサが、前記中心部と前記外縁部との間の位置であって、前記ダイアフラムの撓みが生じた場合に圧縮応力及び引張応力の双方が作用しない位置（Ｘ２）に配置される。
或いは、本発明の圧力センサは、前記第２温度センサが、前記外縁部よりも外側における位置であって、前記ダイアフラムの撓みが生じた場合に圧縮応力及び引張応力の双方が作用しない位置（Ｘ４）に配置される。
或いは、本発明の圧力センサは、前記感圧部の外縁を支持する支持部（２０）を備えており、前記第２温度センサが、前記支持部に取り付けられている。
また、本発明の圧力センサは、前記補正部が、前記第１温度センサの検出結果と前記第２温度センサの検出結果との差に基づいて、前記ブリッジ回路の検出結果に基づいて測定された圧力を補正する。
また、本発明の圧力センサは、前記第１歪ゲージ及び前記第２歪ゲージはそれぞれ複数設けられており、前記ダイアフラムの中心に関して対称に配置される。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ダイアフラムの中心部に配置された第１歪ゲージに対応してダイアフラムの中心部に第１温度センサを配置するとともに、ダイアフラムの撓みによる応力の影響を受けない位置に第２温度センサを配置し、第１温度センサ及び第２温度センサの検出結果を用いて、第１歪ゲージ及び第２歪ゲージによって形成されるブリッジ回路の検出結果に基づいて測定された圧力を補正するようにしている。このため、測定流体の急激な温度変化によって感圧部に生ずる過渡的な温度分布に影響されることなく、高い精度で圧力を測定することが可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態による圧力センサの要部構成を示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態による圧力センサの歪ゲージ等の配置を示す平面透視図である。

【図3】本発明の一実施形態による温度センサの具体的な配置を説明するための図である。

【図4】本発明の一実施形態による圧力センサの電気的構成を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態による圧力センサの一変形例を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態による圧力センサの他の変形例を示す図である。

【図7】測定流体の急激な温度変化によって生ずる圧力の測定誤差を説明するための図である。

【図8】感圧部に生ずる過渡的な温度分布を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による圧力センサについて詳細に説明する。尚、以下の説明においては、図中に設定したＸＹＺ直交座標系（原点の位置は適宜変更する）を必要に応じて参照しつつ各部材の位置関係について説明する。

【0015】

図１は、本発明の一実施形態による圧力センサの要部構成を示す断面図である。図１に示す通り、本実施形態の圧力センサ１は、感圧部１０、支持部２０、歪ゲージＧ１，Ｇ２（第１歪ゲージ）、歪ゲージＧ３，Ｇ４（第２歪ゲージ）、温度センサＳ１（第１温度センサＳ１）、及び温度センサＳ２（第２温度センサ）を備えており、測定流体ＦＬの圧力を測定する。尚、図１に示す圧力センサ１は、シリコンオイル等の封入液の無い圧力センサである。

【0016】

感圧部１０は、測定流体ＦＬに接して測定流体ＦＬの圧力を感知する部位である。この感圧部１０の中央部には、例えば平面視形状が円形形状であって（図２参照）、一面１１ａ（−Ｚ側の面）が測定流体ＦＬに接するダイアフラム１１が形成されている。ダイアフラム１１は、測定流体ＦＬの圧力が作用する部位であり、作用した圧力に応じた撓みが生ずるよう構成されている。このダイアフラム１１は、高腐食性又は高耐圧性を実現するために、例えばコバルト−ニッケル合金材、シリコンリッチオーステナイト−フェライト２層組織ステンレス材、ニッケル−モリブデン−クロム合金材、或いはニッケル−クロム合金材等によって形成される。

【0017】

歪ゲージＧ１〜Ｇ４は、外部からの応力を受けて歪みが生じた場合に、その歪みに応じた抵抗変化が生ずる素子である。歪ゲージＧ１，Ｇ２は、ダイアフラム１１の他面１１ｂ（＋Ｚ側の面）における中心部に配置される。これに対し、歪ゲージＧ３，Ｇ４は、ダイアフラム１１の他面１１ｂ（＋Ｚ側の面）における外縁部に配置される。図２は、本発明の一実施形態による圧力センサの歪ゲージ等の配置を示す平面透視図である。

【0018】

図２に示す通り、歪ゲージＧ１〜Ｇ４は、ダイアフラム１１の中心Ｃを通るＸ軸に平行な直線上に、ダイアフラム１１の中心Ｃに関して対称に配置される。具体的に、ダイアフラム１１の中心部において、歪ゲージＧ１と歪ゲージＧ２とがダイアフラム１１の中心Ｃに関して対称に配置され、ダイアフラム１１の外縁部において、歪ゲージＧ３と歪ゲージＧ４とがダイアフラム１１の中心Ｃに関して対称に配置される。

【0019】

ダイアフラム１１の中心部に配置される歪ゲージＧ１，Ｇ２は、ダイアフラム１１に撓みが生じた場合には引張応力を受け、ダイアフラム１１の外縁部に配置される歪ゲージＧ３，Ｇ４は、ダイアフラム１１に撓みが生じた場合には圧縮応力を受ける。歪ゲージＧ１〜Ｇ４をこのような配置にするのは、歪ゲージＧ１〜Ｇ４の抵抗変化の検出感度を高めるためである。このような歪ゲージＧ１〜Ｇ４としては、等方性導体である金属箔や細線等を用いた金属歪ゲージ、又は半導体のピエゾ抵抗効果を利用した半導体歪ゲージを用いることができる。

【0020】

温度センサＳ１は、歪ゲージＧ１，Ｇ２に対応してダイアフラム１１の他面１１ｂ（＋Ｚ側の面）における中心部に配置され、ダイアフラム１１の中心部における温度（歪ゲージＧ１，Ｇ２の温度）を検出するセンサである。温度センサＳ２は、歪ゲージＧ４に対応してダイアフラム１１の他面１１ｂ（＋Ｚ側の面）における外縁部に配置され、ダイアフラム１１の外縁部における温度（歪ゲージＧ４の温度）を検出するセンサである。図１，図２に示す通り、温度センサＳ１は、歪ゲージＧ２と歪ゲージＧ４との間において歪ゲージＧ２に近接した位置に配置され、温度センサＳ２は、歪ゲージＧ２と歪ゲージＧ４との間において歪ゲージＧ４に近接した位置に配置される。

【0021】

図３は、本発明の一実施形態による温度センサの具体的な配置を説明するための図である。測定流体ＦＬの圧力によってダイアフラム１１に撓みが生ずると、ダイアフラム１１に設けられた歪ゲージＧ１〜Ｇ４及び温度センサＳ１，Ｓ２には、その位置に応じた応力が作用する。具体的には、図３に示す通り、ダイアフラム１１の中心部（位置Ｘ１）に配置された歪ゲージＧ２には引張応力が作用し、ダイアフラム１１の外縁部（位置Ｘ３）に配置された歪ゲージＧ４には圧縮応力が作用する。温度センサＳ１は、歪ゲージＧ２と同様に、引張応力が作用する位置に配置される。

【0022】

ここで、歪ゲージＧ２が配置された位置Ｘ１と歪ゲージＧ４が配置された位置Ｘ３との間の位置Ｘ２においては、圧縮応力及び引張応力の双方が作用しない。温度センサＳ２は、この圧縮応力及び引張応力の双方が作用しない位置Ｘ２（或いは、圧縮応力及び引張応力の双方が殆ど作用しない位置Ｘ２の近傍）に配置される。このような位置に温度センサＳ２を配置するのは、ダイアフラム１１が撓むことで生ずる応力の影響を極力受けないようにして、ダイアフラム１１の外縁部における温度（歪ゲージＧ４の温度）を正確に検出するためである。そして、温度センサＳ２で検出される温度を基準温度として温度補正を行うことで、測定流体ＦＬの急激な温度変化によって生ずる過渡的な温度分布（図３参照）に影響されることなく、高い精度で圧力を測定するためである。

【0023】

測定流体ＦＬの急激な温度変化が生ずると、例えば図３に示す通り、ダイアフラム１１の中心部（位置Ｘ１）が最も温度が高くなり、ダイアフラム１１の外縁部（位置Ｘ３）に行くに従って徐々に温度が低くなる同心円状の温度分布が一時的に生ずる。尚、図３中の位置Ｘ４は、ダイアフラム１１の外縁部よりも外側の位置を示している。

【0024】

支持部２０は、感圧部１０の＋Ｚ側に取り付けられ、感圧部１０の外縁を支持する部材である。この支持部２０が感圧部１０に取り付けられることで、支持部２０と感圧部１０との間には、基準圧力室Ｒが形成される。また、支持部２０の中央部には、孔Ｈが形成されおり、この孔Ｈを介して外部からの基準圧力Ｐ０が基準圧力室Ｒに供給される。これにより、感圧部１０に形成されたダイアフラム１１の一面１１ａには測定流体ＦＬの圧力が作用し、ダイアフラム１１の他面１１ｂには基準圧力Ｐ０が作用し、ダイアフラム１１は、測定流体ＦＬの圧力と基準圧力Ｐ０との差に応じて撓むこととなる。

【0025】

図４は、本発明の一実施形態による圧力センサの電気的構成を示す図である。図４に示す通り、圧力センサ１は、歪ゲージＧ１〜Ｇ４によって構成されるブリッジ回路ＢＣ、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器３１、及び演算部３２（補正部）を備える。ブリッジ回路ＢＣは、歪ゲージＧ１〜Ｇ４が、４ゲージ法による結線がされることによって構成される回路である。このブリッジ回路ＢＣは、歪ゲージＧ１，Ｇ３の一端が電源Ｖｃｃに接続され、歪ゲージＧ２，Ｇ４の一端が接地され、又は電気回路の共通電位に接続され、歪ゲージＧ１，Ｇ４の他端が出力端Ｑ１に接続され、歪ゲージＧ２，Ｇ３の他端が出力端Ｑ２に接続された構成である。

【0026】

Ａ／Ｄ変換器３１は、３つの入力端と１つの出力端とを有する３チャネルのＡ／Ｄ変換器であり、各々の入力端から入力されるアナログ信号を個別にディジタル信号に変換し、変換したディジタル信号を出力端から個別に出力する。Ａ／Ｄ変換器３１の１つの入力端には、ブリッジ回路ＢＣの出力端Ｑ１，Ｑ２が接続されており、残りの２つの入力端には温度センサＳ１，Ｓ２がそれぞれ接続されている。

【0027】

演算部３２は、Ａ／Ｄ変換器３１から出力されるディジタル信号に基づいて、測定流体ＦＬの圧力を測定する。具体的には、Ａ／Ｄ変換器３１から出力されるブリッジ回路ＢＣの検出信号（ディジタル信号）に基づいて、測定流体ＦＬの圧力を求める。そして、Ａ／Ｄ変換器３１から出力される温度センサＳ１，Ｓ２の検出信号（ディジタル信号）を用いて、求めた測定流体ＦＬの圧力を補正する。

【0028】

例えば、演算部３２は、温度センサＳ１，Ｓ２の検出結果の差（図８（ｂ）に示す温度差参照）と圧力の測定誤差（図７（ｂ）に示す測定誤差ΔＰ参照）との関係を示すテーブル或いは関係式を予め記憶している。そして、温度センサＳ１，Ｓ２の検出信号の差に基づき、上記のテーブル或いは関係式を用いて、求めた測定流体ＦＬの圧力を補正する。このような補正を行うのは、過渡的な温度分布に起因する圧力の測定誤差を補正し、高い精度で圧力を測定するためである。

【0029】

以上の構成を有する圧力センサ１において、測定流体ＦＬの圧力がダイアフラム１１に加わるとダイアフラム１１に撓みが生ずる。すると、ダイアフラム１１の中心部に配置された歪ゲージＧ１，Ｇ２には引張応力が作用し、ダイアフラム１１の外縁部に配置された歪ゲージＧ３，Ｇ４には圧縮応力が作用する。これにより、歪ゲージＧ１〜Ｇ４の抵抗値が変化し、図４に示すブリッジ回路ＢＣの出力端Ｑ１，Ｑ２の間の電圧が変化する。

【0030】

ブリッジ回路ＢＣの出力端Ｑ１，Ｑ２の間の電圧は、Ａ／Ｄ変換器３１でディジタル信号に変換されて、演算部３２に入力される。そして、演算部３２では、Ａ／Ｄ変換器３１からのディジタル信号に基づいて、測定流体ＦＬの圧力（ダイアフラム１１に加わる圧力）を求める演算が行われる。尚、測定流体ＦＬの圧力が求められると、測定流体ＦＬの圧力を示す信号が、演算部３２から外部に出力される。

【0031】

上述した測定動作が行われている最中に、測定流体ＦＬの急激な温度変化が生じたとする（図７（ａ）参照）。このような急激な温度変化が生ずると、ダイアフラム１１には一時的に同心円状の温度分布が生じ（図３参照）、これにより圧力の測定誤差が生ずる（図７（ｂ）参照）。ダイアフラム１１の中心部における温度（歪ゲージＧ１，Ｇ２の温度）が温度センサＳ１によって検出され、ダイアフラム１１の外縁部における温度（歪ゲージＧ４の温度）が温度センサＳ２によって検出される。

【0032】

これら温度センサＳ１，Ｓ２の検出結果は、Ａ／Ｄ変換器３１でディジタル信号に変換されて、演算部３２に入力される。そして、演算部３２では、温度センサＳ１，Ｓ２の検出信号の差に基づき、温度センサＳ１，Ｓ２の検出結果の差と圧力の測定誤差との関係を示すテーブル或いは関係式を用いて、求めた測定流体ＦＬの圧力を補正する。尚、測定流体ＦＬの圧力が補正されると、補正された測定流体ＦＬの圧力を示す信号が、演算部３２から外部に出力される。

【0033】

以上の通り、本実施形態では、ダイアフラムの中心部に配置された第１歪ゲージに対応してダイアフラムの中心部に第１温度センサを配置するとともに、ダイアフラムの外縁部に配置された第２歪ゲージに対応してダイアフラムの外縁部に第２温度センサを配置し、第１温度センサ及び第２温度センサの検出結果を用いて、ブリッジ回路ＢＣの検出結果に基づいて測定された圧力を補正するようにしている。これにより、測定流体ＦＬの急激な温度変化によってダイアフラム１１に過渡的な温度分布が生じたとしても、この過渡的な温度分布に起因する圧力誤差を補正することができるため、測定流体ＦＬの圧力を高い精度で測定することができる。

【0034】

以上、本発明の一実施形態による圧力センサについて説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、温度センサＳ２が、ダイアフラム１１が撓むことで生ずる応力が作用しない位置Ｘ２（図３参照）に配置される例について説明した。しかしながら、このような温度センサＳ２に代えて、図５に示す温度センサＳ３（第２温度センサ）を設けても良い。

【0035】

図５は、本発明の一実施形態による圧力センサの一変形例を示す図である。図５に示す通り、本変形例では、測温抵抗体等の温度センサＳ３が、支持部２０に取り付けられている。この温度センサＳ３が取り付けられた位置は、ダイアフラム１１の撓みによる応力の影響を受けない位置である。尚、支持部２０に対する温度センサＳ３の取り付け位置は任意である。本変形例において、図４に示す演算部３２は、ダイアフラム１１上の温度センサＳ１の検出結果と、支持部２０に取り付けられた温度センサＳ３の検出結果とを用いて、測定流体ＦＬの圧力を補正することとなる。尚、本変形例では、温度センサＳ２は必要としない。

【0036】

本変形例では、温度センサＳ３は、ダイアフラム１１上に配置された歪ゲージから離間した位置（支持部２０）に配置されることになるが、ダイアフラム１１の撓みによる応力の影響を受けない。また、支持部２０に配置された温度センサＳ３で検出される温度は、上記実施形態の温度センサＳ２で検出される温度とはほぼ同じであり、極端に異なることはない。このため、安定して圧力センサ１の温度を測定することができる。そして、温度センサＳ３で検出される温度を基準温度とし、温度センサＳ１の検出結果も用いて温度補正を行うことで、測定流体ＦＬの急激な温度変化によって生ずる過渡的な温度分布（図３参照）に影響されることなく、高い精度で圧力を測定することができる。

【0037】

また、図３を参照すると、ダイアフラム１１が撓むことで生ずる応力が作用しない位置が、ダイアフラム１１の外縁部よりも外側の位置（位置Ｘ４）に存在することが分かる。このため、図３に示す温度センサＳ２を、位置Ｘ２に代えて位置Ｘ４に配置するようにしても良い。温度センサＳ２を位置Ｘ４に配置すれば、温度センサＳ２を図５に示す温度センサＳ３よりも歪ゲージに近い位置に配置することができるため、より高い精度で圧力を測定することができる。

【0038】

図６は、本発明の一実施形態による圧力センサの他の変形例を示す図である。尚、図６は、図２と同様に、圧力センサの歪ゲージ等の配置を示す平面透視図である。図２に示す例では、歪ゲージＧ１〜Ｇ４及び温度センサＳ１，Ｓ２は、ダイアフラム１１の中心Ｃを通るＸ軸に平行な直線上に配置されていた。しかしながら、図６に示す通り、歪ゲージＧ１〜Ｇ４を、ダイアフラム１１の中心Ｃを通るＸ軸に平行な直線上に配置し、温度センサＳ１，Ｓ２を、ダイアフラム１１の中心Ｃを通るＹ軸に平行な直線上に配置しても良い。但し、図２，図６に示す配置において、応力分布及び温度分布は各々同心円状であるので、ダイアフラム１１の中心Ｃに対する温度センサＳ１の距離は同じであり、また、ダイアフラム１１の中心Ｃに対する温度センサＳ２の距離は同じであればよい。

【0039】

また、上述した実施形態では、歪ゲージＧ１〜Ｇ４及び温度センサＳ１，Ｓ２の平面視形状は矩形形状であった。しかしながら、これら歪ゲージＧ１〜Ｇ４及び温度センサＳ１，Ｓ２の平面視形状は矩形形状に制限される訳ではなく、他の形状であっても良い。例えば、歪ゲージＧ１〜Ｇ４及び温度センサＳ１，Ｓ２は、ダイアフラム１１の中心Ｃを中心として円弧状に形成されていても良い。

【0040】

また、上述した実施形態では、ダイアフラム１１の中心部に２つの歪ゲージＧ１，Ｇ２が設けられ、ダイアフラム１１の外縁部に２つの歪ゲージＧ３，Ｇ４が設けられる例について説明した。しかしながら、ダイアフラム１１の中心部及び外縁部に設けられる歪ゲージの数は、各々１つであっても良く、各々３つ以上であっても良い。

【符号の説明】

【0041】

１ 圧力センサ
１０ 感圧部
１１ ダイアフラム
１１ａ 一面
１１ｂ 他面
２０ 支持部
３２ 演算部
ＢＣ ブリッジ回路
ＦＬ 測定流体
Ｇ１〜Ｇ４ 歪ゲージ
Ｓ１〜Ｓ３ 温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】