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(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】P2024062554
(43)【公開日】2024-05-10
(54)【発明の名称】差圧センサ
(51)【国際特許分類】
G01L 13/02 20060101AFI20240501BHJP
G01L 19/12 20060101ALI20240501BHJP
【ＦＩ】
G01L13/02 Z
G01L19/12 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022170458
(22)【出願日】2022-10-25
(71)【出願人】
【識別番号】000006666
【氏名又は名称】アズビル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】東條 博史
(72)【発明者】
【氏名】津嶋 鮎美
【テーマコード（参考）】
2F055
【Ｆターム（参考）】
2F055BB05
2F055CC02
2F055EE14
2F055FF11
2F055GG32
2F055GG43
(57)【要約】
【課題】過大差圧を精度良く検出する。
【解決手段】差圧センサ１０は、流体の高圧側の圧力ＨＰを受けて変形するダイアフラム１２Ｈと、流体の低圧側の圧力ＬＰを受けて変形するダイアフラム１２Ｌと、ダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌの各変形を電気信号ＥＨ及びＥＬにそれぞれ変換する変換回路１５と、を備える。差圧センサ１０は、ダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌを支持し、ダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌの各変形を連動させる連動オイルＯが充填された支持部材１１と、電気信号ＥＨ及びＥＬに基づいて圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差圧を導出する処理回路１６と、を備える。処理回路１６は、電気信号ＥＬが示すダイアフラム１２Ｌの変形が、支持部材側１１と反対側に凸となる変形で、かつ、所定基準よりも大きい変形度合いでの変形であるときに、圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差圧が過大差圧であると判別する。
【選択図】図１
【解決手段】差圧センサ１０は、流体の高圧側の圧力ＨＰを受けて変形するダイアフラム１２Ｈと、流体の低圧側の圧力ＬＰを受けて変形するダイアフラム１２Ｌと、ダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌの各変形を電気信号ＥＨ及びＥＬにそれぞれ変換する変換回路１５と、を備える。差圧センサ１０は、ダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌを支持し、ダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌの各変形を連動させる連動オイルＯが充填された支持部材１１と、電気信号ＥＨ及びＥＬに基づいて圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差圧を導出する処理回路１６と、を備える。処理回路１６は、電気信号ＥＬが示すダイアフラム１２Ｌの変形が、支持部材側１１と反対側に凸となる変形で、かつ、所定基準よりも大きい変形度合いでの変形であるときに、圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差圧が過大差圧であると判別する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体の高圧側の第１圧力を受けて変形する第１ダイアフラムと、
前記流体の低圧側の第２圧力を受けて変形する第２ダイアフラムと、
前記第１ダイアフラムの変形を第１電気信号に変換し、かつ、前記第２ダイアフラムの変形を第２電気信号に変換する変換回路と、
前記第１ダイアフラムと前記第２ダイアフラムとを支持する支持部材であり、前記第１ダイアフラムの変形と前記第２ダイアフラムの変形とを連動させる連動流体が充填された支持部材と、
前記第１電気信号及び前記第２電気信号に基づいて前記第１圧力と前記第２圧力との差圧を導出する処理回路と、を備え、
前記処理回路は、前記第２電気信号が示す前記第２ダイアフラムの変形が、前記支持部材側と反対側に凸となる変形で、かつ、所定基準よりも大きい変形度合いでの変形であるときに、前記第１圧力と前記第２圧力との差圧が過大差圧であると判別する、
差圧センサ。
前記流体の低圧側の第２圧力を受けて変形する第２ダイアフラムと、
前記第１ダイアフラムの変形を第１電気信号に変換し、かつ、前記第２ダイアフラムの変形を第２電気信号に変換する変換回路と、
前記第１ダイアフラムと前記第２ダイアフラムとを支持する支持部材であり、前記第１ダイアフラムの変形と前記第２ダイアフラムの変形とを連動させる連動流体が充填された支持部材と、
前記第１電気信号及び前記第２電気信号に基づいて前記第１圧力と前記第２圧力との差圧を導出する処理回路と、を備え、
前記処理回路は、前記第２電気信号が示す前記第２ダイアフラムの変形が、前記支持部材側と反対側に凸となる変形で、かつ、所定基準よりも大きい変形度合いでの変形であるときに、前記第１圧力と前記第２圧力との差圧が過大差圧であると判別する、
差圧センサ。
【請求項2】
前記変換回路は、
前記第１ダイアフラムの変形を前記第１電気信号に変換する、第１ノードを介して直列に接続された２つの第１歪みゲージと、
前記第２ダイアフラムの変形を前記第２電気信号に変換する、第２ノードを介して直列に接続された２つの第２歪みゲージと、を備え、
前記第１ノードから前記第１電気信号を出力し、
前記第２ノードから前記第２電気信号を出力する、
請求項１に記載の差圧センサ。
前記第１ダイアフラムの変形を前記第１電気信号に変換する、第１ノードを介して直列に接続された２つの第１歪みゲージと、
前記第２ダイアフラムの変形を前記第２電気信号に変換する、第２ノードを介して直列に接続された２つの第２歪みゲージと、を備え、
前記第１ノードから前記第１電気信号を出力し、
前記第２ノードから前記第２電気信号を出力する、
請求項１に記載の差圧センサ。
【請求項3】
前記変換回路は、
ブリッジ接続された複数の第３歪みゲージを備え、前記第１ダイアフラムの変形を前記第１電気信号に変換する第１フルブリッジ回路と、
ブリッジ接続された複数の第４歪みゲージを備え、前記第２ダイアフラムの変形を前記第２電気信号に変換する第２フルブリッジ回路と、を備える、
請求項１に記載の差圧センサ。
ブリッジ接続された複数の第３歪みゲージを備え、前記第１ダイアフラムの変形を前記第１電気信号に変換する第１フルブリッジ回路と、
ブリッジ接続された複数の第４歪みゲージを備え、前記第２ダイアフラムの変形を前記第２電気信号に変換する第２フルブリッジ回路と、を備える、
請求項１に記載の差圧センサ。
【請求項4】
前記支持部材は、前記第１ダイアフラムの前記支持部材側への過大な変形を規制するストッパ面を備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の差圧センサ。
請求項１から３のいずれか１項に記載の差圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、差圧センサに関する。
【背景技術】
【0002】
流体の高圧側の第１圧力を受けて変形する第１ダイアフラムと、流体の低圧側の第２圧力を受けて変形する第２ダイアフラムと、を備え、第１圧力と第２圧力との差圧を導出する差圧センサが知られている（特許文献１）。
【0003】
上記の差圧が過大となった場合、第１ダイアフラムがダイアフラム室のストッパ面に当接することで、その変形が止まり、差圧が飽和状態になる。差圧が飽和状態になったことを検出することで過大差圧が検出可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－８９２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、第１ダイアフラムがストッパ面に当たるのに必要な差圧よりも大きな過大差圧（例えば、前記差圧の１０倍以上の差圧）が生じた場合、第１ダイアフラムがストッパ面に押し付けられて歪んでしまう。この歪みには、第１ダイアフラムが圧縮されたことによる歪みの他、第１ダイアフラムに設けられた歪みゲージの存在及び又はストッパ面の凹凸の存在による歪みも含まれ得る。このような歪みにより、監視対象の差圧は、あたかも過大差圧が発生していないような挙動を示すことがある。そして、この挙動により、実際には過大差圧が生じているにも関わらず過大差圧が検出されないことがある。
【0006】
本発明は、過大差圧を精度良く検出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明に係る差圧センサは、流体の高圧側の第１圧力を受けて変形する第１ダイアフラムと、前記流体の低圧側の第２圧力を受けて変形する第２ダイアフラムと、前記第１ダイアフラムの変形を第１電気信号に変換し、かつ、前記第２ダイアフラムの変形を第２電気信号に変換する変換回路と、前記第１ダイアフラムと前記第２ダイアフラムとを支持する支持部材であり、前記第１ダイアフラムの変形と前記第２ダイアフラムの変形とを連動させる連動流体が充填された支持部材と、前記第１電気信号及び前記第２電気信号に基づいて前記第１圧力と前記第２圧力との差圧を導出する処理回路と、を備え、前記処理回路は、前記第２電気信号が示す前記第２ダイアフラムの変形が、前記支持部材側と反対側に凸となる変形で、かつ、所定基準よりも大きい変形度合いでの変形であるときに、前記第１圧力と前記第２圧力との差圧が過大差圧であると判別する。
【0008】
一例として、前記変換回路は、前記第１ダイアフラムの変形を前記第１電気信号に変換する、第１ノードを介して直列に接続された２つの第１歪みゲージと、前記第２ダイアフラムの変形を前記第２電気信号に変換する、第２ノードを介して直列に接続された２つの第２歪みゲージと、を備え、前記第１ノードから前記第１電気信号を出力し、前記第２ノードから前記第２電気信号を出力する。
【0009】
一例として、前記変換回路は、ブリッジ接続された複数の第３歪みゲージを備え、前記第１ダイアフラムの変形を前記第１電気信号に変換する第１フルブリッジ回路と、ブリッジ接続された複数の第４歪みゲージを備え、前記第２ダイアフラムの変形を前記第２電気信号に変換する第２フルブリッジ回路と、を備える。
【0010】
一例として、前記支持部材は、前記第１ダイアフラムの前記支持部材側への過大な変形を規制するストッパ面を備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、過大差圧が精度良く検出される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態及びその変形例について、図面を参照して説明する。
【0014】
（実施形態）
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る差圧センサ１０は、支持部材１１と、ダイアフラム層１２と、シール部材１３と、導圧部材１４と、変換回路１５と、処理回路１６と、を備える。差圧センサ１０は、被測定流体（例えば、所定の配管を流れる流体）の高圧側の圧力ＨＰと、低圧側の圧力ＬＰとの差圧を検出するように構成されている。差圧センサ１０は、例えば差圧発信機の差圧検出部として構成される。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る差圧センサ１０は、支持部材１１と、ダイアフラム層１２と、シール部材１３と、導圧部材１４と、変換回路１５と、処理回路１６と、を備える。差圧センサ１０は、被測定流体（例えば、所定の配管を流れる流体）の高圧側の圧力ＨＰと、低圧側の圧力ＬＰとの差圧を検出するように構成されている。差圧センサ１０は、例えば差圧発信機の差圧検出部として構成される。
【0015】
支持部材１１は、ダイアフラム層１２を支持する。支持部材１１は、第１層１１Ａと第２層１１Ｂとを積層した積層構造を有する。第１層１１Ａには、上下方向に貫通する貫通孔１１Ｄが設けられている。第２層１１Ｂの下面には、凹部からなるダイアフラム室１１Ｈ及び１１Ｌが設けられている。第１層１１Ａから第２層１１Ｂにわたってダイアフラム室１１Ｈ及び１１Ｌを互いに連通させる連通路１１Ｅが設けられている。貫通孔１１Ｄと連通路１１Ｅとは繋がっている。貫通孔１１Ｄの上部は、シール部材１３でシールされている。
【0016】
ダイアフラム層１２は、第２層１１Ｂの下面に固定されている。ダイアフラム層１２は、第２層１１Ｂのダイアフラム室１１Ｈ及び１１Ｌを覆い、これらをシールしている。ダイアフラム層１２のうちダイアフラム室１１Ｈを覆う部分をダイアフラム１２Ｈともいう。ダイアフラム１２Ｈは、支持部材１１に支持され、圧力ＨＰを受けて変形する。ダイアフラム層１２のうちダイアフラム室１１Ｌを覆う部分をダイアフラム１２Ｌともいう。ダイアフラム１２Ｌは、支持部材１１に支持され、圧力ＬＰを受けて変形する。
【0017】
ダイアフラム層１２及びシール部材１３によりシールされた、貫通孔１１Ｄ、連通路１１Ｅ、ダイアフラム室１１Ｈ及び１１Ｌには、ダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌの各変形を連動させる連動流体としての連動オイルＯが充填されている。
【0018】
導圧部材１４は、ダイアフラム層１２の下面に固定され、上下方向に延びた貫通孔からなる導圧路１４Ｈ及び１４Ｌを有する。導圧路１４Ｌは、低圧側の圧力ＬＰを、ダイアフラム１２Ｌに導く。導圧路１４Ｈは、高圧側の圧力ＨＰを、ダイアフラム１２Ｈに導く。
【0019】
この実施の形態では、高圧側の圧力ＨＰによりダイアフラム１２Ｈが、支持部材１１側（上側）に凸に変形する（図２の一点鎖線参照）。このダイアフラム１２Ｈの変形は、連動オイルＯを介して、ダイアフラム１２Ｌに伝達され、ダイアフラム１２Ｌは、支持部材１１側とは反対側（下側）に凸に変形する（図２の一点鎖線参照）。ダイアフラム１２Ｌには、低圧側の圧力ＬＰが加わるが、圧力ＨＰ＞圧力ＬＰの関係から、ダイアフラム１２Ｌは、支持部材１１側と反対側に凸に変形する。このように、圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差である差圧の発生時は、ダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌが、異なる側（ここでは、上下反対方向）に凸に変形する。
【0020】
ダイアフラム室１１Ｈの内面は、ダイアフラム１２Ｈが支持部材１１側に凸に大きく変形したときに、このダイアフラム１２Ｈに当接して（図２の一点鎖線参照）、ダイアフラム１２Ｈのそれ以上の変形を規制するストッパ面１１ＨＡ（過大圧保護機構とも呼ばれる）となっている。同様に、ダイアフラム室１１Ｌの内面もダイアフラム１２Ｌの過大な変形を規制するストッパ面１１ＬＡとなっている。ストッパ面１１ＨＡ及び１１ＬＡは、曲面形状、例えば、非球面形状に形成されている。
【0021】
変換回路１５は、ダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌの各変形（ここでは、変形度合い及び変形方向）を、電気信号ＥＨ及びＥＬに変換するように構成されている。処理回路１６は、ダイアフラム１２Ｈに設けられかつ直列に接続された歪みゲージＳ１及びＳ２と、ダイアフラム１２Ｌに設けられかつ直列に接続された歪みゲージＳ３及びＳ４と、を備える。歪みゲージＳ１～Ｓ４のそれぞれは、例えば、ｎ型の単結晶シリコンからなるダイアフラム層１２に、ｐ型不純物であるホウ素を導入して構成されたピエゾ抵抗素子からなる。
【0022】
歪みゲージＳ１及びＳ２の抵抗値は、ダイアフラム１２Ｈの変形により変化する。歪みゲージＳ３及びＳ４の抵抗値は、ダイアフラム１２Ｌの変形により変化する。歪みゲージＳ１及びＳ２の組、及び、歪みゲージＳ３及びＳ４の組の各両端には、直流電源ＶＳからの駆動電圧Ｖが印加される。直流電源ＶＳのマイナス端子は、基準電位に接続されている。
【0023】
２つの歪みゲージＳ１及びＳ２を接続しているノードＮ１からは、歪みゲージＳ１及びＳ２の各抵抗値により駆動電圧Ｖを分圧した電圧ＶＨ（基準電位を０Ｖとした電位ＶＨともいう）を示す電気信号ＥＨが出力される。電圧ＶＨは、ダイアフラム１２Ｈの変形に応じて変化する。つまり、ダイアフラム１２Ｈの変形は、電圧ＶＨに変換される。この点を、以下に詳細に説明する。
【0024】
歪みゲージＳ１及びＳ２は、ダイアフラム１２Ｈの非変形時（平坦の形状時）に同形状であり、同じ抵抗値を有する。歪みゲージＳ１は、ダイアフラム１２Ｈの径方向に沿って延び、歪みゲージＳ２は、ダイアフラム１２Ｈの周方向の接線方向に沿って延びている。これにより、ダイアフラム１２Ｈが変形したとき、歪みゲージＳ１及びＳ２は、互いに異なる形状に変形し、その結果、これらの各抵抗値が、互いに異なる値に変化する。従って、電圧ＶＨは、ダイアフラム１２Ｈの変形度合いに応じて変化する。
【0025】
さらに、歪みゲージＳ１及びＳ２は、ダイアフラム層１２つまりダイアフラム１２Ｈよりも薄く、ダイアフラム層１２の上面側又は下面側の位置に偏在する。これにより、ダイアフラム１２Ｈが支持部材１１側に凸に変形するかその反対側に凸に変形するかに応じて、歪みゲージＳ１及びＳ２の変形態様が異なる。このため、電圧ＶＨは、ダイアフラム１２Ｈの変形の方向により、ダイアフラム１２Ｈの非変形時の電圧値を基準として正負逆に変化する。ここでは、ダイアフラム１２Ｈが支持部材１１側に凸に変形したときに、電圧ＶＨが増加して駆動電圧Ｖに近づくように、歪みゲージＳ１及びＳ２が構成されている。ダイアフラム１２Ｈがその反対側に凸に変形したときには、電圧ＶＨが減少して０Ｖに近づくつまり電位ＶＨが基準電位に近づく。
【0026】
２つの歪みゲージＳ３及びＳ４を接続しているノードＮ２からは、歪みゲージＳ３及びＳ４の各抵抗値により駆動電圧Ｖを分圧した電圧ＶＬ（基準電位を０Ｖとした電位ＶＬともいう）を示す電気信号ＥＬが出力される。電圧ＶＬは、ダイアフラム１２Ｌの変形に応じて変化する。つまり、ダイアフラム１２Ｌの変形は、電圧ＶＬに変換される。電圧ＶＬの変化の原理は、電圧ＶＨの変化と同様である。歪みゲージＳ３の説明は、歪みゲージＳ１の説明に順じ、歪みゲージＳ４の説明は、歪みゲージＳ２の説明に順じる。電圧ＶＬは、電圧ＶＨと同様に、ダイアフラム１２Ｌが支持部材１１側に凸に変形したときに、増加して駆動電圧Ｖに近づく。
【0027】
処理回路１６には、ノードＮ１及びＮ２からの電気信号ＥＨ及びＥＬが、ボンディングパッドなどからなる端子Ｔ１及びＴ２を介してそれぞれ入力される。処理回路１６は、マイコンなどのプロセッサを含んで構成されている。
【0028】
処理回路１６は、ダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌを異なる側（支持部材１１側及びその反対側）にそれぞれ凸に変形させる差圧を、電気信号ＥＨ及びＥＬに基づいて検出する。上述のように、電圧ＶＨの増加のときのダイアフラム１２Ｈの変形方向と、電圧ＶＬの増加のときのダイアフラム１２Ｌの変形方向とは同じである。従って、処理回路１６は、電気信号ＥＨが示す電圧ＶＨと、電気信号ＥＬが示す電圧ＶＬとの差に基づいて差圧を検出できる。一例として、処理回路１６は、電圧ＶＨから電圧ＶＬを減じた差を求めることで、当該差を差圧として検出する。処理回路１６は、電圧ＶＨから電圧ＶＬを減じた値と、所定の計算式及び又はテーブルと、に基づいて、実際の差圧の値を導出することで、前記差圧を検出してもよい。
【0029】
処理回路１６は、さらに、電気信号ＥＬが示すダイアフラム１２Ｌの変形が、支持部材１１側と反対側に凸となる変形で、かつ、所定基準よりも大きい変形度合いでの変形であるときに、圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差圧が過大差圧であると判別する。処理回路１６は、過大差圧であると判別したときに、その旨を差圧センサ１０の外部の装置に出力する。例えば、処理回路１６は、電気信号ＥＬが示す電圧ＶＬの値が所定の閾値よりも小さいかを判別する。処理回路１６は、判別結果が肯定の場合に、圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差圧が過大差圧であるとして、その旨を差圧センサ１０の外部の装置に出力する。これにより、上述のような、過大差圧によってストッパ面１１ＨＡに押し付けられたダイアフラム１２Ｈの歪みの影響による差圧の変動が無視され、過大差圧が精度良く検出される。
【0030】
また、この実施形態では、ダイアフラム１２Ｈ用の、ノードＮ１を介して直列に接続された２つの歪みゲージＳ１及びＳ２と、ダイアフラム１２Ｌ用の、ノードＮ２を介しての直列に接続された２つの歪みゲージＳ３及びＳ４と、の簡便な回路構成により上記差圧の導出及び過大差圧の検出を行うことができる。
【0031】
電圧ＶＨの増加のときのダイアフラム１２Ｈの変形方向と、電圧ＶＬの増加のときのダイアフラム１２Ｌの変形方向と、が異なる側となるように変換回路１５を構成してもよい。この場合、処理回路１６は、電圧ＶＨと電圧ＶＬとの和に基づいて差圧を検出する。
【0032】
変換回路１５は、ダイアフラム１２Ｌが支持部材１１側と反対側に凸に変形するときに電圧ＶＬが増加するように構成されてもよい。このような場合、変換回路１５は、電圧ＶＬが所定の閾値よりも大きくなったときに、電気信号ＥＬが示すダイアフラム１２Ｌの変形が、支持部材１１側と反対側に凸となる変形で、かつ、所定基準よりも大きい変形度合いでの変形であるとして過大差圧を検出してもよい。
【0033】
（変形例１）
本変形例に係る差圧センサ２０は、変換回路１５の代わりに、図３に示すようなフルブリッジの変換回路２５を有する。以下、差圧センサ２０の構成を、差圧センサ１０と異なる点を中心に説明する。以下で言及していない説明は、差圧センサ１０の説明と同じである。
本変形例に係る差圧センサ２０は、変換回路１５の代わりに、図３に示すようなフルブリッジの変換回路２５を有する。以下、差圧センサ２０の構成を、差圧センサ１０と異なる点を中心に説明する。以下で言及していない説明は、差圧センサ１０の説明と同じである。
【0034】
変換回路２５は、ダイアフラム１２Ｈの変形を電気信号ＥＨに変換するフルブリッジ回路Ｂ１と、ダイアフラム１２Ｌの変形を電気信号ＥＬに変換するフルブリッジ回路Ｂ２と、を備える。
【0035】
フルブリッジ回路Ｂ１は、ブリッジ接続された複数（４つ）の歪みゲージＳ１１～Ｓ１４を備える。歪みゲージＳ１１及びＳ１２は直列に接続され、歪みゲージＳ１３及びＳ１４は直列に接続されている。歪みゲージＳ１１及びＳ１２の組と、歪みゲージＳ１３及びＳ１４の組とは、並列に接続されている。歪みゲージＳ１１及びＳ１４は、ダイアフラム１２Ｈの径方向に沿って延び、歪みゲージＳ１２及びＳ１３は、ダイアフラム１２Ｈの周方向の接線方向に沿って延びている。フルブリッジ回路Ｂ１は、歪みゲージＳ１１及びＳ１２を接続しているノードＮ１１と、歪みゲージＳ１３及びＳ１４を接続しているノードＮ１２との間の電圧ＶＨを示す電気信号ＥＨを、端子Ｔ１１及びＴ１２を介して処理回路１６に入力する。フルブリッジ回路Ｂ１つまり歪みゲージＳ１１～Ｓ１４は、ダイアフラム１２Ｈが変形していないときに電圧ＶＨが０Ｖとなるように構成されている。また、フルブリッジ回路Ｂ１は、ダイアフラム１２Ｈが支持部材１１側に凸に変形するほど電圧ＶＨが増加し、ダイアフラム１２Ｈが支持部材１１と反対側に凸に変形するほど電圧ＶＨが減少する（負の値となる）、ように構成されている。
【0036】
フルブリッジ回路Ｂ２は、ブリッジ接続された複数（４つ）の歪みゲージＳ２１～Ｓ２４を備える。歪みゲージＳ２１及びＳ２２は直列に接続され、歪みゲージＳ２３及びＳ２４は直列に接続されている。歪みゲージＳ２１及びＳ２２の組と、歪みゲージＳ２３及びＳ２４の組とは、並列に接続されている。歪みゲージＳ２１及びＳ２４は、ダイアフラム１２Ｌの径方向に沿って延び、歪みゲージＳ２２及びＳ２３は、ダイアフラム１２Ｌの周方向の接線方向に沿って延びている。フルブリッジ回路Ｂ２は、歪みゲージＳ２１及びＳ２２を接続しているノードＮ２１と、歪みゲージＳ２３及びＳ２４を接続しているノードＮ２２との間の電圧ＶＬを示す電気信号ＥＬを、端子Ｔ２１及びＴ２２を介して処理回路１６に入力する。フルブリッジ回路Ｂ２つまり歪みゲージＳ２１～Ｓ２４は、ダイアフラム１２Ｌが変形していないときに電圧ＶＨが０Ｖとなるように構成されている。また、フルブリッジ回路Ｂ２は、ダイアフラム１２Ｌが支持部材１１側に凸に変形するほど電圧ＶＬが増加し、ダイアフラム１２Ｌが支持部材１１と反対側に凸に変形するほど電圧ＶＬが減少する（負の値となる）、ように構成されている。
【0037】
処理回路１６は、上記実施の形態と同様に、電気信号ＥＨ及びＥＬに基づいて、圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差圧を導出する。電圧ＶＨの増加のときのダイアフラム１２Ｈの変形方向と、電圧ＶＬの増加のときのダイアフラム１２Ｌの変形方向とが異なる側、つまり、一方が支持部材１１側で他方がその反対側となるように変換回路１６が構成される場合、処理回路１６は、電圧ＶＨと電圧ＶＬとの和に基づいて差圧を検出する。
【0038】
処理回路１６は、電気信号ＥＬが示すダイアフラム１２Ｌの変形が、支持部材１１側と反対側に凸となる変形で、かつ、所定基準よりも大きい変形度合いでの変形であるときに、圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差圧が過大差圧であると判別するときに、電圧ＶＬが所定の閾値よりも小さいかを判別するとよい。電圧ＶＬを、ノードＮ２１からの電圧ＶＬ＋とノードＮ２２からの電圧ＶＬ－との差として、処理回路１６は、電位ＶＬ＋が所定の閾値よりも大きいか又はＶＬ－が所定の閾値よりも小さいかを判別することで前記の判別を行ってもよい。
【0039】
フルブリッジ回路により、回路構成が複雑化するが、電圧ＶＨ及びＶＬを上記実施形態よりも大きくできる。これにより、電圧ＶＨ及びＶＬに基づく差圧センサ２０の感度が向上する。
【0040】
（変形例２）
変換回路の構成は、任意である。例えば、上記歪みゲージに加えて、又は、上記歪みゲージのうちの一部に代えて、温度補償用の歪みゲージを設けてもよい。また、一部の歪みゲージを、ダイアフラムが変形しても抵抗値が変化しない抵抗に変更してもよい。このような抵抗は、ダイアフラムの外部に設けられてもよい。歪みゲージとして、ピエゾ抵抗素子以外の素子（ロードセル等）が使用されてもよい。
変換回路の構成は、任意である。例えば、上記歪みゲージに加えて、又は、上記歪みゲージのうちの一部に代えて、温度補償用の歪みゲージを設けてもよい。また、一部の歪みゲージを、ダイアフラムが変形しても抵抗値が変化しない抵抗に変更してもよい。このような抵抗は、ダイアフラムの外部に設けられてもよい。歪みゲージとして、ピエゾ抵抗素子以外の素子（ロードセル等）が使用されてもよい。
【0041】
（変形例３）
上記では、電気信号が示す電圧に基づいて差圧及び過大差圧が検出されているが、ダイアフラムの変形により生じる電流の変化を示す電気信号に基づいて差圧及び過大差圧が検出されてもよい。
上記では、電気信号が示す電圧に基づいて差圧及び過大差圧が検出されているが、ダイアフラムの変形により生じる電流の変化を示す電気信号に基づいて差圧及び過大差圧が検出されてもよい。
【0042】
（変形例４）
処理回路１６は、電気信号ＥＨが示すダイアフラム１２Ｈの変形が、支持部材１１側と反対側に凸となる変形で、かつ、所定基準よりも大きい変形度合いでの変形であるときに、圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差圧が過大差圧であると判別するように構成されてもよい。このときの過大差圧は、ダイアフラム１２Ｈに測定対象の流体の低圧側の圧力が誤って加わった場合の過大差圧となる。
処理回路１６は、電気信号ＥＨが示すダイアフラム１２Ｈの変形が、支持部材１１側と反対側に凸となる変形で、かつ、所定基準よりも大きい変形度合いでの変形であるときに、圧力ＨＰと圧力ＬＰとの差圧が過大差圧であると判別するように構成されてもよい。このときの過大差圧は、ダイアフラム１２Ｈに測定対象の流体の低圧側の圧力が誤って加わった場合の過大差圧となる。
【0043】
（変形例５）
差圧センサ１０の構成は任意であり、例えば、処理回路１６の少なくとも一部と、それ以外の部分１１～１５とは、別々の筐体に収容されて互いに離れた位置に配置されるものであってもよい。例えば、処理回路１６を構成するプロセッサは、圧力センサ１０の外部に設けられてもよい。また、処理回路１６は、他の装置の一部として設けられてもよい。処理回路１６は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含んで構成されてもよい。差圧センサ１０は、連動流体Ｏの温度を検出するための温度センサなどを備えてもよい。検出された温度は、連動流体Ｏの温度による収縮によって生じるダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌの変形分をキャンセルするための電圧ＶＨ、ＶＬなどに対する補正に使用される。
差圧センサ１０の構成は任意であり、例えば、処理回路１６の少なくとも一部と、それ以外の部分１１～１５とは、別々の筐体に収容されて互いに離れた位置に配置されるものであってもよい。例えば、処理回路１６を構成するプロセッサは、圧力センサ１０の外部に設けられてもよい。また、処理回路１６は、他の装置の一部として設けられてもよい。処理回路１６は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含んで構成されてもよい。差圧センサ１０は、連動流体Ｏの温度を検出するための温度センサなどを備えてもよい。検出された温度は、連動流体Ｏの温度による収縮によって生じるダイアフラム１２Ｈ及び１２Ｌの変形分をキャンセルするための電圧ＶＨ、ＶＬなどに対する補正に使用される。
【0044】
（本発明の範囲）
以上、実施形態及び変形例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、本発明には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る、上記実施形態及び変形例に対する様々な変更が含まれる。上記実施形態及び変形例に挙げた各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。
以上、実施形態及び変形例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、本発明には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る、上記実施形態及び変形例に対する様々な変更が含まれる。上記実施形態及び変形例に挙げた各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0045】
１０…差圧センサ、１１…支持部材、１１Ａ…第１層、１１Ｂ…第２層、１１Ｄ…貫通孔、１１Ｅ…連通路、１１Ｈ…ダイアフラム室、１１ＨＡ…ストッパ面、１１Ｌ…ダイアフラム室、１１ＬＡ…ストッパ面、１２…ダイアフラム層、１２Ｈ…ダイアフラム、１２Ｌ…ダイアフラム、１３…シール部材、１４…導圧部材、１４Ｈ…導圧路、１４Ｌ…導圧路、１５…変換回路、１６…処理回路、２０…差圧センサ、２５…変換回路、Ｂ１…フルブリッジ回路、Ｂ２…フルブリッジ回路、ＨＰ…圧力、ＬＰ…圧力、Ｎ１…ノード、Ｎ２…ノード、Ｎ１１…ノード、Ｎ１２…ノード、Ｎ２１…ノード、Ｎ２２…ノード、Ｏ…連動オイル、Ｓ１～Ｓ４，Ｓ１１～Ｓ１４，Ｓ２１～Ｓ２４…歪みゲージ、Ｔ１…端子、Ｔ２…端子、Ｔ１１…端子、Ｔ１２…端子、Ｔ２１…端子、Ｔ２２…端子、ＶＳ…直流電源、Ｖ…駆動電圧。
【図1】
【図2】
【図3】