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特開2022-161877自動車の流体回路または密閉エンクロージャ用の圧力センサ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022161877
(43)【公開日】2022-10-21
(54)【発明の名称】自動車の流体回路または密閉エンクロージャ用の圧力センサ
(51)【国際特許分類】
G01L 9/12 20060101AFI20221014BHJP
【ＦＩ】
G01L9/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022063821
(22)【出願日】2022-04-07
(31)【優先権主張番号】2103622
(32)【優先日】2021-04-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(71)【出願人】
【識別番号】591136931
【氏名又は名称】ハッチンソン
【氏名又は名称原語表記】ＨＵＴＣＨＩＮＳＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】110000659
【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ブライス ガブリエル
(72)【発明者】
【氏名】ティエリー ベナード
【テーマコード（参考）】
2F055
【Ｆターム（参考）】
2F055AA11
2F055CC02
2F055EE25
2F055FF34
(57)【要約】 （修正有）
【課題】自動車の燃料システムまたは電池パックといった密閉エンクロージャなどの危険なまたは隔離された環境での測定に特に有用な無線圧力センサ技術を提供する。
【解決手段】特に自動車の流体回路用の圧力センサ（１０）であって、流体入口（１４）と、流体出口（１６）と、本体内の流体の流れのために入口を流体出口に連結するための内部チャンバ（１８）とを備える本体（１２）と、チャンバ内に配置され、本体を流れる流体と接触するように意図された第１の面（２０ａ）を備える弾性変形可能な膜（２０）と、を備え、チャンバ内に配置され、チャンバ（１８）の外側に配置された読み出し回路（２３）に関連付けられたＲＬＣタイプの共振回路（２２）をさらに備えることを特徴とする、圧力センサ（１０）。
【選択図】図１
【解決手段】特に自動車の流体回路用の圧力センサ（１０）であって、流体入口（１４）と、流体出口（１６）と、本体内の流体の流れのために入口を流体出口に連結するための内部チャンバ（１８）とを備える本体（１２）と、チャンバ内に配置され、本体を流れる流体と接触するように意図された第１の面（２０ａ）を備える弾性変形可能な膜（２０）と、を備え、チャンバ内に配置され、チャンバ（１８）の外側に配置された読み出し回路（２３）に関連付けられたＲＬＣタイプの共振回路（２２）をさらに備えることを特徴とする、圧力センサ（１０）。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
特に自動車の流体回路または密閉エンクロージャ用の圧力センサ（１０，１１０）であって、
２つの対向する面（２０ａ，２０ｂ）を備え、前記２つの対向する面のうちの一方の面が流体と接触するように意図された弾性変形可能な膜（２０）と、
前記膜の一方の面（２０ａ，２０ｂ）上に配置され、キャパシタンスが前記膜の弾性変形の振幅の関数として変化するコンデンサ（２２ｃ）と、前記コンデンサに接続された第１のコイル（２２ｂ）と、を備えるＲＬＣ型の共振回路（２２）であって、前記共振回路が、前記コンデンサのキャパシタンスの関数として、したがって前記膜の弾性変形の関数として変化する共振周波数を有するように構成される、共振回路（２２）と、
前記膜からオフセットされた読み出し回路（２３）であって、前記第１のコイル（２３ｂ）と対向して配置され、前記共振回路の共振周波数を検出し、それに応じて読み出し信号を発するように構成された第２のコイル（２２ｂ）を備える読み出し回路（２３）と、
を備える圧力センサ（１０，１１０）において、
前記コンデンサ（２２ｃ）が、前記第１のコイル（２２ｂ）の前記端子にそれぞれ接続された２つの電極であって、２つの電極の両方ともが前記膜（２０）の前記弾性変形に追従するように、２つの電極の両方の電極ともが前記膜（２０）の前記面上に配置される２つの電極を備え、前記第１のコイル（２２ｂ）が前記膜（２０）の前記面上または前記面の上方に配置される、
圧力センサ（１０，１１０）。
２つの対向する面（２０ａ，２０ｂ）を備え、前記２つの対向する面のうちの一方の面が流体と接触するように意図された弾性変形可能な膜（２０）と、
前記膜の一方の面（２０ａ，２０ｂ）上に配置され、キャパシタンスが前記膜の弾性変形の振幅の関数として変化するコンデンサ（２２ｃ）と、前記コンデンサに接続された第１のコイル（２２ｂ）と、を備えるＲＬＣ型の共振回路（２２）であって、前記共振回路が、前記コンデンサのキャパシタンスの関数として、したがって前記膜の弾性変形の関数として変化する共振周波数を有するように構成される、共振回路（２２）と、
前記膜からオフセットされた読み出し回路（２３）であって、前記第１のコイル（２３ｂ）と対向して配置され、前記共振回路の共振周波数を検出し、それに応じて読み出し信号を発するように構成された第２のコイル（２２ｂ）を備える読み出し回路（２３）と、
を備える圧力センサ（１０，１１０）において、
前記コンデンサ（２２ｃ）が、前記第１のコイル（２２ｂ）の前記端子にそれぞれ接続された２つの電極であって、２つの電極の両方ともが前記膜（２０）の前記弾性変形に追従するように、２つの電極の両方の電極ともが前記膜（２０）の前記面上に配置される２つの電極を備え、前記第１のコイル（２２ｂ）が前記膜（２０）の前記面上または前記面の上方に配置される、
圧力センサ（１０，１１０）。
【請求項2】
前記コンデンサ（２２ｃ）が、前記膜の前記面上に配置されたサンドイッチ構造を備え、前記サンドイッチ構造が、誘電体層（２６）によって分離された２つの伸縮性導電層（２４，２８）を含み、これらの導電層（２４，２８）が前記電極を形成する、請求項１に記載のセンサ（１０，１１０）。
【請求項3】
前記電極（３０，３２）が、平面状であり、前記膜の前記面上で伸縮性であり、互いに交互配置されている、請求項１に記載のセンサ（１０，１１０）。
【請求項4】
前記膜（２０）が取り付けられる本体（１２，１１８）をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ（１０，１１０）。
【請求項5】
前記本体（１１８）が、外側環状または外周固定フランジ（１２０）を備え、前記フランジは、前記膜（２０）の周りに延在しており、固定要素（１２４）を通過させるためのオリフィス（１２２）を備える、請求項４に記載のセンサ（１１０）。
【請求項6】
前記本体（１２）が、流体入口（１４）と、流体出口（１６）と、前記本体内の流体の流れのために、前記入口を前記流体出口に接続するための内部チャンバ（１８）と、を備え、前記読み出し回路（２３）が、前記チャンバ（１８）の外側に配置されており、前記膜（２０）によって前記チャンバから分離されている、請求項４に記載のセンサ（１０）。
【請求項7】
前記本体（１２）が、前記チャンバ（１８）を画定する中央部分（３８ａ）と、前記入口（１４）および前記出口（１６）をそれぞれ形成する２つの延長部（３８ａ，３８ｂ）とを備える一体型ケーシング（３８）を備える、請求項６に記載のセンサ（１０）。
【請求項8】
前記本体（１２）が、前記中央部分（３８ａ）に取り付けられ、固定され、前記読み出し回路（２３）を収容するための空間（１９）を前記膜（２０）と共に画定する蓋（４０）をさらに備える、請求項７に記載のセンサ（１０）。
【請求項9】
前記第２のコイル（２３ｂ）が、前記本体（１１８）内に配置されるか、前記蓋（４０）上に配置されるか、または前記蓋の上方に配置されたカバー（４２）によって担持される、請求項８に記載のセンサ（１０）。
【請求項10】
前記膜（２０）が、前記固定フランジ（１２０）によってクランプされるか、または前記蓋（４０）と前記中央部分（３８ａ）との間でクランプされる外周を有し、その結果、この膜がシールを提供する、請求項５または８または９に記載のセンサ（１０，１１０）。
【請求項11】
前記第１および第２のコイル（２２ｂ，２３ｂ）が、共通の巻き軸を備える、請求項１から１０のいずれか１項に記載のセンサ（１０，１１０）。
【請求項12】
前記共振回路（２２）全体が、前記膜（２０）の前記面上に配置され、前記共振回路の前記コンデンサ（２２ｃ）が、前記膜の中央部分（４６）上に配置され、前記第１のコイル（２２ｂ）が、上述の前記中央部分の周りに延在する前記膜の環状部分または周辺部分（４８）上に配置される、請求項１から１１のいずれか１項に記載のセンサ（１０，１１０）。
【請求項13】
前記膜（２０）の前記中央部分（４６）が、一定の厚さＥ１を有し、前記膜の前記環状部分または周辺部分（４８）が、Ｅ１よりも大きい一定の厚さＥ２を有し、前記一定の厚さＥ２は、例えば、Ｅ１よりも少なくとも３倍大きく、Ｅ１よりも最大で１０倍大きい、請求項１２に記載のセンサ（１０，１１０）。
【請求項14】
前記膜（２０）が、厚さＥ３の材料の環状または周辺のウェブ（５２）によって前記膜の前記環状部分または周辺部分（４８）に接続された環状ビードまたは周辺ビード（５０）をその外周にさらに備え、Ｅ３がＥ１とＥ２との間にある、請求項１２または１３に記載のセンサ（１０，１１０）。
【請求項15】
前記第２のコイル（２３ｂ）が、前記ＲＬＣ回路のインピーダンスを調整するように構成された第１のモジュール（３４）と、ベクトル周波数を分析するように構成された第２のモジュール（３６）とを備える電子制御装置に接続される、請求項１から１４のいずれか１項に記載のセンサ（１０，１１０）。
【請求項16】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の少なくとも一つのセンサ（１０）を備える、特に自動車用の流体回路。
【請求項17】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の少なくとも１つのセンサ（１１０）を備える、特に自動車用の電池パックなどの密閉エンクロージャ。
【請求項18】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の少なくとも１つのセンサ（１０）、請求項１６に記載の回路、または請求項１７に記載の密閉エンクロージャを備える車両、特に自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特に自動車の流体回路または密閉エンクロージャ（筐体）用の圧力センサに、特に関する。
【背景技術】
【0002】
技術的背景には、特に、ＵＳ－Ａ１－２００６／１４４１５５、ＵＳ－Ｂ１－７，１４６，８６１、ＵＳ－Ａ１－２０１４／３０９５７７３が含まれる。
【0003】
車両、特に自動車は、車両の正しい動作をリアルタイムで確認するために、圧力を測定および制御しなければならないいくつかの流体回路を備える。これには、例えば、車両の燃料システムが当てはまる。
【0004】
車両、特に電気またはハイブリッドは、電気電池セルが収容される密閉エンクロージャを備える電池パックをさらに備えることができる。この電池パックは、特に不良セルからのガスの放出に起因する、エンクロージャ内の圧力の上昇を検出するために、圧力センサを装備することができる。
【0005】
いくつかの圧力センサ技術がある。いくつかの圧力センサは、例えば、流体と接触している膜上に配置された歪みゲージを含む。流体の圧力が変化すると、膜が変形し、ゲージの抵抗率の変化の測定値を流体の圧力に関連付けることができる。この測定原理は広く使用されているが、ゲージの変化する特性を読み取るためにワイヤが存在する必要がある。
【0006】
他のセンサは、電気圧電材料を含む。しかしながら、ここでも、圧電材料への圧力によって発生する電圧を測定するために２本のワイヤが必要とされる。
【0007】
他のセンサは、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）技術を使用し、したがって半導体材料を使用する。
【発明の概要】
【0008】
本発明は、自動車の燃料システムまたは電池パックといった密閉エンクロージャなどの危険なまたは隔離された環境での測定に特に有用な無線圧力センサ技術を提供する。
【0009】
本発明は、流体回路または密閉エンクロージャ用の圧力センサに関し、圧力センサは、
２つの対向する面を備え、２つの対向する面のうちの第１の面が流体と接触するように意図された弾性変形可能な膜と、
膜の２つの面の一方の面上に配置され、キャパシタンスが膜の弾性変形の振幅の関数として変化するコンデンサと、コンデンサに接続された第１のコイルと、を備えるＲＬＣ型の共振回路であって、当該共振回路が、コンデンサのキャパシタンスの関数として、したがって膜の弾性変形の関数として変化する共振周波数を有するように構成される、共振回路と、
膜からオフセットされた読み出し回路であって、第１のコイルと対向して配置され、前記共振回路の共振周波数を検出し、それに応じて読み出し信号を発するように構成された第２のコイルを備える読み出し回路と、
を備える圧力センサにおいて、
コンデンサが、２つの電極を備え、２つの電極は、第１のコイルの端子にそれぞれ接続されており、２つの電極の両方ともが膜の弾性変形に追従するように、２つの電極両方ともが膜の面上に配置され、第１のコイルが膜の面上または面の上方に配置されることを特徴とする。
２つの対向する面を備え、２つの対向する面のうちの第１の面が流体と接触するように意図された弾性変形可能な膜と、
膜の２つの面の一方の面上に配置され、キャパシタンスが膜の弾性変形の振幅の関数として変化するコンデンサと、コンデンサに接続された第１のコイルと、を備えるＲＬＣ型の共振回路であって、当該共振回路が、コンデンサのキャパシタンスの関数として、したがって膜の弾性変形の関数として変化する共振周波数を有するように構成される、共振回路と、
膜からオフセットされた読み出し回路であって、第１のコイルと対向して配置され、前記共振回路の共振周波数を検出し、それに応じて読み出し信号を発するように構成された第２のコイルを備える読み出し回路と、
を備える圧力センサにおいて、
コンデンサが、２つの電極を備え、２つの電極は、第１のコイルの端子にそれぞれ接続されており、２つの電極の両方ともが膜の弾性変形に追従するように、２つの電極両方ともが膜の面上に配置され、第１のコイルが膜の面上または面の上方に配置されることを特徴とする。
【0010】
したがって、共振回路と読み出し回路との間の協働は、ワイヤなしで達成されることが理解される。言い換えれば、共振回路はワイヤによって接続されておらず、これは有利であり、センサの製造および保守整備を容易にする。読み出し回路は、ワイヤによって他の電子機器、および特に車両の車載コンピュータに接続され得る。
【0011】
２つの電極が膜上に配置され、膜の上方の大きな空間を占有しないため、コンデンサは、ほとんど空間を占有しないことも理解される。２つの電極は、膜の変形に追従し、したがって有利には可撓性であり、例えばフィルムまたは薄層の形態である。膜上または膜の上方の第１のコイルの配置はまた、センサの空間要件を最適化する。
【0012】
本発明による圧力センサは、互いに独立して、または互いに組み合わせて、以下の特徴のうちの１つまたは複数を備えることができる：
膜は、略平面状、例えばディスク形状を有する；
コンデンサは、膜の前記面上に配置されたサンドイッチ構造を備え、当該サンドイッチ構造は、誘電体層によって分離された２つの伸縮性導電層を備え、これらの導電層は電極を形成し、前記第１のコイルの端子にそれぞれ接続されている；
コンデンサは、膜の前記第２の面上に配置され、互いに交互配置された２つの平面状の伸縮性電極を備え、これらの電極は、前記第１のコイルの端子にそれぞれ接続されている；
第１および第２のコイルは、膜の外径または最大横断寸法以下の外径を有する；
センサは、膜が取り付けられる本体を備える；
本体は、外側環状または外周固定フランジを備え、このフランジは、前記膜の周りに延在し、固定要素の通過のためのオリフィスを備える；
本体は、前記チャンバを画定する中央部分と、前記入口および出口をそれぞれ形成する２つの延長部とを備える一体型ケーシングを備える；
ケーシングの中央部分は、略円筒形状を有し、前記延長部は、中央部分の軸に対して直径方向に対向している（反対向きである）；
本体は、蓋をさらに備え、蓋は、中央部分に取り付けられ、固定されており、前記読み出し回路を収容するための空間を膜と共に画定する；
膜は、固定フランジによってクランプされるか、または蓋と中央部分との間でクランプされる外周を有し、その結果、この膜がシール（封止）を提供する；
膜は、その外周に、環状または外周の余剰厚さを含む；
第２のコイルは、蓋上に配置されているか、または蓋の上方に配置されたカバーによって担持（保持）されている；
第１および第２のコイルは、共通の巻き軸を備える；
前記巻き軸は、中央部分の軸と一致する；
共振回路全体が膜の面上に配置され、共振回路のコンデンサが膜の中央部分上に配置され、第１のコイルが上述の中央部分の周りに延在する膜の環状部分または周辺部分上に配置される；
共振回路は、流体に曝される膜の面上に配置されるか、または流体に曝される膜の反対側の面上に配置される；
膜の中央部分は一定の厚さＥ１を有し、膜の環状または周辺部分はＥ１より大きい一定の厚さＥ２を有し、厚さＥ２は例えばＥ１より少なくとも３倍大きく、Ｅ１より最大１０倍大きい；
膜は、その外周に、厚さＥ３の材料の環状または周辺ウェブによって膜の環状または周辺部分に接続された環状または周辺ビードをさらに備え、Ｅ３はＥ１とＥ２との間にある；
ウェブは、本体の２つの同軸円筒リムの間に配置されている；
第２のコイルは、ＲＬＣ回路のインピーダンスを調整するように構成された第１のモジュールと、ベクトル周波数を分析するように構成された第２のモジュールとを備える電子制御装置に接続される；
第１のコイルは、中央部分の軸の周りに延在する。
膜は、略平面状、例えばディスク形状を有する；
コンデンサは、膜の前記面上に配置されたサンドイッチ構造を備え、当該サンドイッチ構造は、誘電体層によって分離された２つの伸縮性導電層を備え、これらの導電層は電極を形成し、前記第１のコイルの端子にそれぞれ接続されている；
コンデンサは、膜の前記第２の面上に配置され、互いに交互配置された２つの平面状の伸縮性電極を備え、これらの電極は、前記第１のコイルの端子にそれぞれ接続されている；
第１および第２のコイルは、膜の外径または最大横断寸法以下の外径を有する；
センサは、膜が取り付けられる本体を備える；
本体は、外側環状または外周固定フランジを備え、このフランジは、前記膜の周りに延在し、固定要素の通過のためのオリフィスを備える；
本体は、前記チャンバを画定する中央部分と、前記入口および出口をそれぞれ形成する２つの延長部とを備える一体型ケーシングを備える；
ケーシングの中央部分は、略円筒形状を有し、前記延長部は、中央部分の軸に対して直径方向に対向している（反対向きである）；
本体は、蓋をさらに備え、蓋は、中央部分に取り付けられ、固定されており、前記読み出し回路を収容するための空間を膜と共に画定する；
膜は、固定フランジによってクランプされるか、または蓋と中央部分との間でクランプされる外周を有し、その結果、この膜がシール（封止）を提供する；
膜は、その外周に、環状または外周の余剰厚さを含む；
第２のコイルは、蓋上に配置されているか、または蓋の上方に配置されたカバーによって担持（保持）されている；
第１および第２のコイルは、共通の巻き軸を備える；
前記巻き軸は、中央部分の軸と一致する；
共振回路全体が膜の面上に配置され、共振回路のコンデンサが膜の中央部分上に配置され、第１のコイルが上述の中央部分の周りに延在する膜の環状部分または周辺部分上に配置される；
共振回路は、流体に曝される膜の面上に配置されるか、または流体に曝される膜の反対側の面上に配置される；
膜の中央部分は一定の厚さＥ１を有し、膜の環状または周辺部分はＥ１より大きい一定の厚さＥ２を有し、厚さＥ２は例えばＥ１より少なくとも３倍大きく、Ｅ１より最大１０倍大きい；
膜は、その外周に、厚さＥ３の材料の環状または周辺ウェブによって膜の環状または周辺部分に接続された環状または周辺ビードをさらに備え、Ｅ３はＥ１とＥ２との間にある；
ウェブは、本体の２つの同軸円筒リムの間に配置されている；
第２のコイルは、ＲＬＣ回路のインピーダンスを調整するように構成された第１のモジュールと、ベクトル周波数を分析するように構成された第２のモジュールとを備える電子制御装置に接続される；
第１のコイルは、中央部分の軸の周りに延在する。
【0013】
本発明はまた、上述の少なくとも１つのセンサを備える、特に自動車用の流体回路に関する。
【0014】
本発明はまた、上述の少なくとも１つのセンサを備える、特に自動車用の電池パックなどの密閉エンクロージャに関する。
【0015】
本発明はまた、上述の少なくとも１つのセンサ、回路、または密閉エンクロージャを備える車両、特に自動車に関する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明の過程で明らかになるであろう。その理解のために、添付の図面を参照する。
【0017】
【図1】本発明による圧力センサの非常に概略的な図である。
【図2】本発明による圧力センサ用のＲＬＣ回路の可変電気コンデンサ用の交互配置された電極の一実施形態の一例の非常に概略的な図である。
【図3】本発明による圧力センサの共振回路および読み出し回路を示す図である。
【図4】本発明による圧力センサの一実施形態の概略斜視図である。
【図6】本発明による圧力センサの代替実施形態の部分的な概略斜視断面図である。
【図7】本発明による圧力センサの代替実施形態の部分的な概略斜視断面図である。
【図8】本発明による圧力センサの代替実施形態の部分的な概略斜視断面図である。
【図9】本発明による圧力センサの別の実施形態の概略分解斜視図である。
【図12】本発明によるセンサの別の変形形態を装備した、電池パック型の密閉エンクロージャの部分的な概略斜視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明は、特に自動車の流体回路または密閉エンクロージャを装備するように意図された圧力センサに関する。流体回路は、例えば燃料システムである。密閉エンクロージャは、例えば、電池パック、すなわち、電気電池セルを収容するボックスである。しかしながら、本発明によるセンサのこれらの用途は限定的ではない。
【0019】
図１～図１１に示す第１の実施形態によれば、圧力センサ１０は、流体回路を装備するように意図されている。センサ１０は、例えばプラスチック材料で作られた本体１２を備え、本体１２は、流体入口１４と、流体出口１６と、入口１４から出口１６への本体１２内の流体の流れ（矢印Ｆを参照）のために入口を流体出口に連結するための内部チャンバ１８と、を備える。
【0020】
センサ１０は、本体１２を通って流れる流体と接触するように意図された第１の面２０ａを有する弾性変形可能な膜２０をさらに備える。
【0021】
本出願において、「膜」は、実質的に平面状で弾性変形可能な要素を意味する。この膜は、例えばエラストマー等の弾性変形可能な材料からなる。以下でより詳細に説明するように、膜の特性、特に弾性変形の振幅は、本体内を循環する流体の圧力を測定できるように使用される。
【0022】
したがって、膜２０は、流体と接触するここでは下側の面２０ａと、ここでは上側の面２０ｂも備える。
【0023】
膜２０は、例えば膜２０の下に配置されるチャンバ１８を膜２０の上方に存在する空間１９から分離する。
【0024】
チャンバ１８および空間１９は、好ましくは互いに密封され、この密封は、好ましくは、以下に説明するように膜２０によって保証される。
【0025】
これらの変形中、膜２０は、流体中で負圧の場合にはチャンバ１８の内側に向かって平面位置から湾曲位置に移動し、流体中で過剰圧力の場合には空間１９の内側に向かって平面位置から湾曲位置に移動する。
【0026】
圧力センサ１０はまた、それぞれ共振２２および読み出し２３の２つの電子回路を備える。
【0027】
共振回路２２は空間１９内に収容され、読み出し回路２３は空間１９の外側に配置される。
【0028】
共振回路２２は、ＲＬＣ型であり、すなわち、抵抗器２２ａ（符号Ｒ－図３参照）、インダクタまたはコイル２２ｂ（符号Ｌ）およびコンデンサ２２ｃまたはキャパシタンス（符号Ｃ）を直列に備えると考えることができる回路である。
【0029】
実際には、共振回路２２は、コイル２２ｂの端子に取り付けられたコンデンサ２２ｃを備え、回路２２の抵抗は、コイルおよびコンデンサの自己抵抗によって形成される。
【0030】
共振回路２２のコンデンサ２２ｃは、膜２０上、特にその面２０ｂ上に直接配置される。コンデンサ２２ｃは、膜２０の弾性変形の振幅に応じてキャパシタンスが変化するように構成されている。コンデンサ２２ｃの構成に応じて、変形の振幅が大きいほど、コンデンサのキャパシタンスは大きくなり得るか、または逆に小さくなり得る。
【0031】
本発明によれば、コンデンサ２２ｃは、２つの電極を備え、２つの電極は、前記第１のコイル２２ｂの端子にそれぞれ接続されており、２つの電極の両方ともが膜の弾性変形に追従することができるように、２つの電極の両方とも膜２０の面２０ｂ上に配置される。
【0032】
それらの電極は、有利には可撓性であり、したがって変形可能である。それらはフィルムまたは層の形態であることができる。
【0033】
第１の構成によれば、コンデンサ２２ｃは、図１に見ることができるサンドイッチ構造を備えており、当該サンドイッチ構造は、面２０ｂ上に配置されており、誘電体層２６によって分離された２つの伸縮性導電性電極または層２４，２８を備える。導電層２４，２８は、電極を構成し、それぞれコイル２２ｂの端子に接続されている。
【0034】
図２に見ることができる別の構成によれば、コンデンサ２２ｃは、面２０ｂ上に配置される、互いに交互配置または交互嵌合する２つの平面状かつ伸縮性の電極３０，３２を備え、これらの電極は、第１のコイル２２ｂの端子にそれぞれ接続されている。
【0035】
これらの各構成において、コンデンサ２２ｃは、コンデンサ２２ｃおよび面２０ｂの少なくとも一部の上に堆積されたパッシベーション層によって保護されていることが好ましい。
【0036】
コイル２２ｂは、好ましくは環状または円筒形状を有し、好ましくは膜２０の中心である軸Ａの周りに延在する。言い換えると、コイル２２ｂと膜２０とは同軸である。
【0037】
さらに、コイル２２ｂは、好ましくは、膜２０の外径または最大横断寸法よりも小さい外径を有する。
【0038】
図１に見られるように、コイル２２ｂは、膜２０の頂部に配置され得るが、膜２０、特にその面２０ｂ上にも配置され得る。
【0039】
読み出し回路２３は、好ましくは第１のコイル２２ｂと対向して配置され、共振回路２２の共振周波数を検出し、それに応じて読み出し信号を出力するように構成された、さらなるコイル２３ｂを備える。
【0040】
コイル２３ｂは、好ましくは、環状または円筒形状を有し、軸Ａの周りに延在する。したがって、それはコイル２２ｂおよび膜２０の中心にあることが好ましい。
【0041】
さらに、コイル２３ｂは、好ましくは、膜２０の外径または最大横断寸法よりも小さく、好ましくはコイル２２ｂの外径と同一の外径を有する。
【0042】
コイル２３ｂは、コイル２２ｂの上方に配置され、その端子は、図１および図３に示すように、リーダアンテナ（すなわち、コイル２３ｂ）のインピーダンスを調整するように構成された第１のモジュール３４と、回路２２の共振周波数の変動に追従するように構成された第２のモジュール３６とを備える電子制御装置に接続される。
【0043】
モジュール３４は、送信されたすべてのエネルギーが伝送されるように（すなわち、反射を最小化する）、リーダアンテナのインピーダンスを整合させることを可能にする。このモジュール３４は、必要に応じて直列または並列に接続されたコンデンサおよびインダクタで構成され得る。
【0044】
モジュール３６は、周波数ベクトル分析装置である。これは、所与の範囲にわたって周波数掃引を実行し、これにより、回路の共振周波数の推移に追従することが可能になる。
【0045】
本発明による圧力センサ１０は、以下のように機能する。流体の圧力に関係する膜２０の変形の影響下で、コンデンサ２２ｃのキャパシタンスの値は変化し、したがって共振回路２２の共振周波数の変化を引き起こす。この共振周波数におけるオフセットは、流体によって加えられる圧力に比例する。
【0046】
実際には、周波数オフセットに対する圧力変化の変換関数を決定するために、圧力センサ１０の較正が必要とされ得る。
【0047】
【0048】
図４および図５に示す実施形態では、センサ１０の本体１２は、チャンバ１８を画定する中央部分３８ａと、入口１４および出口１６をそれぞれ形成する２つの延長部３８ｂ，３８ｃと、を備える一体型ケーシング３８を備える。
【0049】
ケーシング３８の中央部分３８ａは、軸Ａを有する略円筒形状を有し、延長部３８ｂ，３８ｃは、この軸Ａに対して直径方向に対向している。
【0050】
本体１２は、中央部分３８ａに取り付けられ、中央部分３８ａに固定され、共振回路２２が配置される空間１９を画定する蓋４０をさらに備える。
【0051】
膜２０は、チャンバ１８を空間１９から分離し、膜２０の外周は、蓋４０と中央部分３８ａとの間にクランプされている。そして、膜２０は、チャンバ１８と空間１９との間にシールを提供する。膜２０の外周は、チャンバ１８を通って流れる流体によって達成され得る最大圧力を大きく超える十分な圧力までシールを保証するように、軸方向に圧縮されることが意図された環状の余剰厚さ２０ｃを含むことができる。
【0052】
膜２０は、好ましくは、略平面状、例えばディスク状の形状を有し、１０ｍｍ～５０ｍｍの間、好ましくは２０ｍｍ～４０ｍｍの間の外径または横断寸法を有することができる。代替的に、膜２０は、別の形状を有することもできる。
【0053】
膜２０は、１～３ｍｍの間の最小厚さと、３～８ｍｍの間、好ましくは４～７ｍｍの間の外周における最大厚さと、を有する。
【0054】
【0055】
図６において、読み出し回路のコイル２３ｂは、蓋４０の上方に、蓋４０から離隔して配置されたカバー４２によって担持される。コイル２３ｂは、このカバーの凹部に収容され、したがってカバーによって保護されている。
【0056】
共振回路２２のコイル２２ｂは、膜２０の上方に配置され、センサ１０の本体１２の蓋４０によって支持される。ワイヤ４４は、コイル２２ｂの端子を、膜２０の面２０ｂ上に配置されたコンデンサ２２ｃに接続する。
【0057】
以下では、「環状」という用語は、膜の略ディスク形状の要素または部分を指すことができる。膜が正確にそのような形状でない場合、「環状」は、例えば「周辺」として解釈されるべきである。
【0058】
膜２０の環状の余剰厚さ２０ｃは、本体１２の蓋４０とケーシング３８との間に配置される。ケーシング３８および蓋４０は、円筒形リム３８ｄ，４０ｄを備え、円筒形リム３８ｄ，４０ｄは、軸Ａの周りに延在し、互いに対向し、それらの間に膜２０が配置される。
【0059】
【0060】
図８に示す代替的な実施形態は、カバーを備えないという点で、図５および図６に示す実施形態とは異なる。コイル２３ｂは、蓋４０によって担持され、図示の例では、軸Ａに沿って蓋４０の円筒状延長部４０ａの周りに延在する。
【0061】
【0062】
この代替実施形態は、本質的にその膜２０およびその共振回路２２によって前述の実施形態と区別される。
【0063】
共振回路２２全体は、膜２０の面２０ｂ上に配置される。共振回路２２のコンデンサ２２ｃは、膜２０の中央部分４６に配置され、コイル２２ｂは、中央部分４６の周りに延在する膜２０の環状部分４８上に配置される。
【0064】
膜２０の中央部分４６は一定の厚さＥ１を有し、環状部分４８はＥ１よりも大きい一定の厚さＥ２を有し、厚さＥ２は例えばＥ１の少なくとも３倍、さらには５倍である。Ｅ２は、Ｅ１よりも最大で１０倍大きいことが好ましい。
【0065】
膜２０は、その外周に、厚さＥ３の材料の環状ウェブ５２によって膜２０の環状部分４８に接続された環状ビード５０をさらに備える。Ｅ３は、Ｅ１とＥ２との間にある。
【0066】
図９に見られるように、このウェブ５２は、ケーシング３８および蓋４０それぞれの２つの前述の円筒状リム３８ｄと４０ｄ（蓋４０のリム４０ｄは見えない）との間に配置されている。
【0067】
【0068】
エンクロージャまたはバッテリパックは、図１２に部分的に示されており、明確性のために２つのみが示されている電池セル１１４が収容されるボックス１１２を備える。
【0069】
電池セル１１４は、密閉されたボックス１１２内に封入されている。セル１１４の少なくとも１つが故障すると、それは熱くなり、ボックス１１２の内部でガスを生成する可能性がある。エンクロージャの密封性により、このガスはエンクロージャの内圧を上昇させ、圧力センサ１１０はこの圧力上昇を検出し、それによってセルの故障を検出するように設計される。
【0070】
ボックス１１２は、センサ１１０が取り付けられる貫通孔１１６を備える壁１１２ａを備える。図示の例では、孔１１６およびセンサ１１０は、この壁１１２ａの略中央に配置されている。センサ１１０は、孔を封止するために、孔１１６上に外部から取り付けられている。
【0071】
センサ１１０は、共振回路２２が装備された膜２０を備えるという点で上述したものと同様である。しかしながら、センサ１０とは異なり、センサ１１０の共振回路２２は、ここでは、流体（ガス）に曝されるように意図された面２０ａ上に配置され、したがってエンクロージャの内面に配置される。
【0072】
センサ１１０は、適切な固定手段によって壁１１２ａに固定される。
【0073】
センサ１１０は、ここでは、外部環状固定フランジ１２０を備える本体１１８を備える。このフランジ１２０は、膜２０の周りに延在しており、ねじナットタイプの固定要素１２４を通過させるために壁１１２ａのオリフィスと位置合わせされるオリフィス１２２を備える。
【0074】
本体１１８は、面２０ａとは反対側の膜２０の面２０ｂと共に、読み出し回路２３を収容するための空間を画定する。
【0075】
本体１１８は、ここでは、電子制御装置、特にモジュール３４，３６への読み出し回路２３の電気的接続を可能にする電気的プラグイン接続１２６を備える。
【0076】
膜２０の材料は、好ましくはエラストマーであり、例えばＨＮＢＲである。
【0077】
膜２０は、以下の特性のうちの１つまたは複数を有することができる：
１０～４０ＭＰａの間の引張強度；
５０～１００ｐｔｓの間のＩＲＨＤ硬度；
１００～６００％の間、好ましくは２００～５００％の間の破断伸び。
１０～４０ＭＰａの間の引張強度；
５０～１００ｐｔｓの間のＩＲＨＤ硬度；
１００～６００％の間、好ましくは２００～５００％の間の破断伸び。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【外国語明細書】