[发明专利]压力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备压敏元件以及隔板的压力传感器，并涉及一种可减少由于温度变化而导致的测量误差的压力传感器。

背景技术

作为将压电振子用于压敏元件中的压力传感器，具有专利文献1、2中的压力传感器。

图7为在专利文献1中所公开的压力传感器的模式图。专利文献1中的压力传感器340具有由凸缘端板344、密封端子座346以及圆筒侧壁348所构成的空心圆筒体的外壳342，并在凸缘端板344与密封端子座346的开口处安装有第1以及第2隔板350、352，通过该第1以及第2隔板350、352而将内外部隔断。在外壳342的内部配置有中心轴354，该中心轴354将第1以及第2隔板350、352的内表面的中央区域相互连接在一起。而且，以与中心轴354并行的方式，在其周围配置有多个支承棒362a、362b。在中心轴354的中途一体地设置有作为压敏元件承接台的可动部356，且在该可动部356上安装有由双音叉振子构成的压敏元件358的一个端部，在该双音叉振子中，将检测轴设定为与垂直于隔板的受压面的轴并行。而且，压敏元件358的另一个端部被连接在密封端子座346的凸起部360上。由此，当中心轴354通过受压用的第1隔板350与大气压用的第2隔板352之间的压差而在轴向上进行移动时，可动部356将随着中心轴354的移动而改变位置，由于该力而产生向压敏元件358的检测轴方向的作用力。

图8为在专利文献2中所公开的压力传感器的模式图。专利文献2的压力传感器410具有：外壳412；隔板424，其封闭所述外壳412的开口部422，并具有可挠部和所述可挠部的外侧的边缘区域424c，且所述可挠部的一侧主面成为受压面；压敏元件440，其具有压敏部、和分别被连接在所述压敏部的两端的第1基部440a和第2基部440b，并且所述第1基部440a和所述第2基部440b的排列方向与所述隔板424的位移方向平行，还公开了如下结构的压力传感器410，即，使所述第1基部440a连接在成为所述受压面的背面侧的所述隔板424的中央部上，并使所述第2基部440b经由连接构件442而连接在所述背面侧的所述边缘区域424c上、或者连接在与所述第1基部440a对置的所述外壳412的内壁上。

根据上述结构，位于压敏元件440的检测轴方向的一端的第1基部440a，被连接在通过来自外部的压力而进行位移的隔板424的中央部上，位于所述一端的相反侧的另一端上的第2基部440b，经由连接构件442而被连接在隔板424的边缘区域424c上、或者被连接在与所述第1基部440a对置的所述外壳412的内壁上，其中，隔板424的边缘区域424c被固定于外壳412上，从而即使受到来自外部的压力也不会发生位移。由此，形成了压敏元件440通过来自外部的压力而受到压缩应力的、对绝对压力进行测定的压力传感器410。而且，由于压敏元件440的两端被连接在隔板424侧，因而能够降低由于压敏元件440的材料和外壳412的材料不同而引起的线膨胀系数不一致所导致的、随着温度变化而产生的压力测定值的误差。而且，由于通过利用压电材料一体地形成压敏元件440和连接构件442，从而使得压敏元件440与连接构件442之间的热变形被消除，因而能够降低压力测定值的误差。

但是，在专利文献1的压力传感器中，存在如下问题，即，当发生温度变化时，由于压敏元件和中心轴之间的热膨胀系数的不同会在压敏元件上产生热变形，从而共振频率会发生变化而导致无法进行准确的压力测定。

而且，在专利文献2的压力传感器中，虽然能够消除压敏元件440在检测轴方向上的热变形，但是由于连接构件442和隔板424并不是相同的材料，因而在隔板424和连接构件442中与压敏元件440的检测轴方向垂直的方向上的成分之间，会产生热变形。而且，由于连接构件442受到该热变形的影响，因此，最终压敏元件440将从连接构件442处受到热变形的影响，从而存在无法充分地排除热变形所造成的影响的问题。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2010-19826号公报

专利文献2：日本特开2010-48798号公报

发明内容

因此，本发明着眼于上述问题，其目的在于，提供一种对由于容器以及隔板而导致的压敏元件的热变形进行抑制的压力传感器。

本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，其能够作为以下的应用例而实现。

应用例1