[发明专利]静电容型压力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电容型压力传感器(electrostatic capacitance typepressure sensor)，该静电容型压力传感器对因压力而发生位移的隔膜(diaphragm)与固定电极之间的静电容的变化进行检测，从而对压力进行测定。

背景技术

对于此种静电容型压力传感器而言，例如，如专利文献1或图3所示，隔膜借由焊接而接合于传感器主体的一端所形成的凹部的开口周缘部，该传感器主体借由密封玻璃(glass)来固定着固定电极。

另外，虽未图示于专利文献1，但如图3所示，凸缘部借由焊接而接合于隔膜的受压面侧的周缘部，该隔膜的受压面侧的周缘部焊接于传感器主体，所述凸缘部安装于形成被测定流路的流路形成构件，且将流体引导至受压面。对于以所述方式构成的静电容型压力传感器而言，流体经由设置于凸缘部的导入口而流入至隔膜侧，借此，隔膜会因所述流体的压力而发生位移。

然而，以所述方式构成的静电容型压力传感器存在如下的问题，即，当将隔膜焊接于传感器主体时，因传感器主体的热膨胀率以及隔膜的热膨胀率不同，膨胀量会有所不同，在焊接之后，因隔膜以及传感器主体之间产生的热应力而发生变形。此处，可考虑将两者的热膨胀率纳入考虑来进行焊接，隔膜由单一材料构成且热膨胀率已知，但由于传感器主体为固定电极以及密封玻璃等的集合体，因此，无法统一地确定热膨胀率。如此，在焊接时，极难以将所述构件的热膨胀率纳入考虑来进行焊接。

另外，与将凸缘部焊接于传感器主体上所焊接的隔膜的情况同样地，存在如下的问题，即，由于两者的热膨胀率的差异，因隔膜以及凸缘部之间产生的热应力而发生变形。此处，可考虑将两者的热膨胀率纳入考虑来进行焊接，但焊接于传感器主体的隔膜的热膨胀率与其单体的热膨胀率不同，在焊接时，极难以将所述构件的热膨胀率纳入考虑来进行焊接。

在上述内容中虽然记载是将隔膜焊接于传感器主体之后，将凸缘部焊接于所述隔膜的情形，但当将隔膜焊接于凸缘部之后，将传感器主体焊接于所述隔膜时，也存在同样的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利早期公开的特开2009-300336号公报

发明内容

因此，本发明是为了解决所述问题点而构成的，本发明的目的之一在于提供一种静电容型压力传感器，可防止隔膜因由传感器主体的热膨胀率以及固定用构件的热膨胀率产生的热应力而发生变形。

即，本发明的静电容型压力传感器对因压力而发生位移的隔膜与固定电极之间的静电容的变化进行检测，从而对压力进行测定。静电容型压力传感器包括：传感器主体，以使所述固定电极露出至一端侧的方式而固定着所述固定电极；隔膜构造体，以与所述传感器主体之间形成密闭空间的方式而接合于所述传感器主体的一端侧；以及固定用构件，以将所述隔膜构造体的受压部予以包围的方式而接合于所述隔膜构造体，安装于形成被测定流路的流路形成构件，将流体引导至所述受压部，所述隔膜构造体包括：形成所述隔膜的平板状的隔膜主体；热膨胀率已知的第一环状构件，接合于所述隔膜主体中的电极侧周缘部，且连接于所述传感器主体的一端侧；以及热膨胀率已知的第二环状构件，接合于所述隔膜主体中的受压侧周缘部，且连接于所述固定用构件。

若为如上所述的静电容型压力传感器，则由于将形成隔膜的隔膜主体经由热膨胀率已知的第一环状构件而接合于传感器主体，因此，可减小因传感器主体的热膨胀率而使隔膜产生的热应力。另外，由于将隔膜主体经由热膨胀率已知的第二环状构件而接合于固定用构件，因此，可减小因固定用构件的热膨胀率而使隔膜产生的热应力。因此，可防止隔膜因由传感器主体以及固定用构件的热膨胀率产生的热应力而发生变形。而且，由于将隔膜主体接合于热膨胀率已知的第一环状构件以及第二环状构件，因此，可将所期望的张力施加于隔膜。而且，随着隔膜的薄型化，难以直接将隔膜主体焊接于传感器主体以及固定用构件，但例如在将第一环状构件以及第二环状构件接合于隔膜而制造隔膜构造体之后，将该隔膜构造体接合于传感器主体以及固定用构件，借此，可使传感器的组装变得容易。此时，可借由将第一环状构件以及第二环状构件接合于隔膜主体来使隔膜构造体的强度增加，从而可一面抑制隔膜主体的变形，一面进行接合。