JP7390814B2 - 静電容量型センサおよび隔膜真空計並びに静電容量型センサの製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る静電容量型センサを有する隔膜真空計の外観を示す図である。隔膜真空計1は、下部に、後述する静電容量型センサ検出部10のセンサ部100と上部に静電容量型センサ検出部10の回路部200とを有する。センサ部100は、静電容量型センサとなる静電容量型センサ検出部10のうち、実際に物理量の検出を行うセンサ部分である。また、静電容量型センサ検出部10の回路部200は、たとえば、回路基板を有し、センサ部100に送る信号の出力、センサ部100から送られる静電容量に係る信号を物理量の値(測定値)に変換などする処理を行う部分である。ここで、以下においては、特に断らない限り、静電容量型センサ検出部10は、物理量として、被計測媒体の圧力を検出するものとする。
VR=E・sin(wt)×CR/Cfr …(2)
=E×sin(wt)×(CX/Cfx-CR/Cfr)×Gain
…(3)
図4は、実施の形態2に係るセンサ部の要部の構成を示す図である。図4において、図2と同じ符号を付しているものについては、実施の形態1において説明したことと同様の機能などを有する。
前述した実施の形態1では、静電容量調整の方法について、差分信号Voutが0になるように、静電容量の調整を行った。差分信号Voutに基づいた静電容量の調整を行うことで、電荷増幅器220の検出側コンデンサ222Aと参照側コンデンサ222Bとにおける容量のばらつきなども含めた設定を行うことができるが、これに限定するものではない。
Claims (7)
- 計測する物理量に応じて位置が変わるセンサダイアフラムとともに変位する可動電極と、前記可動電極に対向して設けられた固定電極とを組にした電極部を、検出用および参照用として複数有するセンサ素子と、
前記検出用の前記電極部および前記参照用の前記電極部の少なくとも一方の静電容量を調整する容量調整器と
を備え、
前記容量調整器は、前記物理量がゼロであるときの、前記検出用の前記電極部および前記参照用の前記電極部をそれぞれ通過した交流信号の差分が、設定した電位となるように、前記静電容量を調整する静電容量型センサ。 - 前記容量調整器は、前記電極部に直流電圧を印加して、前記可動電極と前記固定電極との間にクーロン力を発生させ、前記センサダイアフラムを撓ませて電極間距離を調整する請求項1に記載の静電容量型センサ。
- 前記容量調整器は、前記電極部に送る信号に、前記直流電圧を重畳させて印加する請求項2に記載の静電容量型センサ。
- 前記センサ素子は、直流電圧印加用の前記電極部をさらに有し、
前記容量調整器は、前記直流電圧印加用の前記電極部に、前記直流電圧を印加する請求項3に記載の静電容量型センサ。 - 前記検出用の前記電極部および前記参照用の前記電極部を通過した信号を増幅する電荷増幅器と、
前記信号を検波する整流回路を有する検波回路器と、
前記検波回路器からの前記信号を平滑する平滑器と
をさらに備える請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の静電容量型センサ。 - 請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の静電容量型センサを備える隔膜真空計。
- 計測する物理量に応じて位置が変わるセンサダイアフラムとともに変位する可動電極と、前記可動電極に対向して設けられた固定電極とを組にした電極部を、検出用および参照用として複数有するセンサ素子を備える静電容量型センサの製造方法であって、
前記物理量がゼロであるときの、前記電極部に直流電圧を印加して、前記可動電極と前記固定電極との間にクーロン力を発生させ、前記センサダイアフラムを撓ませて電極間距離を調整し、前記検出用の前記電極部の静電容量を変化させる容量変化工程と、
前記容量変化工程を繰り返し、前記検出用の前記電極部および前記参照用の前記電極部をそれぞれ通過した交流信号の差分が、設定した電位となるような、前記直流電圧を決定する電圧決定工程と
を有する静電容量型センサの製造方法。
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