JPS62121327A - Pressure sensor - Google Patents
Pressure sensorInfo
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- JPS62121327A JPS62121327A JP26199385A JP26199385A JPS62121327A JP S62121327 A JPS62121327 A JP S62121327A JP 26199385 A JP26199385 A JP 26199385A JP 26199385 A JP26199385 A JP 26199385A JP S62121327 A JPS62121327 A JP S62121327A
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- diaphragm
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- spring
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は圧力センサに関し、 F詳細には圧力変化に
よって作動するダイヤフラムに設けた磁石に反応するよ
うにホール素子を設は精度に優れ、部品点数を減少させ
て組立てを容易にした圧力センサに関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention relates to a pressure sensor, and more specifically, a Hall element is designed to respond to a magnet provided on a diaphragm that is activated by pressure changes, and has excellent accuracy and This invention relates to a pressure sensor that is easy to assemble by reducing the number of points.
(従来の技術とその問題点)
この種の圧力センサ、特に洗濯機の水位を圧力に変換し
て、その圧力変化を電気的に検知する圧力センサとして
は、一般にエアトラップの空気圧力の変化をダイヤフラ
ムの機械的変位でとらえ、このダイヤフラムの動きを電
気的接点に関係づけて一定の水位を電気的に検知するも
のが知られている。(Prior art and its problems) This type of pressure sensor, especially a pressure sensor that converts the water level of a washing machine into pressure and electrically detects the change in pressure, generally detects changes in air pressure in an air trap. There is a known system that detects the mechanical displacement of a diaphragm and relates this diaphragm movement to electrical contacts to electrically detect a certain water level.
しかし、このように電気的接点を用いた場合には、圧力
の変化を連続的に検知することができず、また調性部品
の点数が多いため調性のバラツキが大きくなり検出精度
を悪くしている。However, when electrical contacts are used in this way, changes in pressure cannot be detected continuously, and the large number of tonality parts increases the variation in tonality, impairing detection accuracy. ing.
これに代わるものとして、特開昭60−70325号等
に見られるように発光素子と受光素子の間にダイヤフラ
ムの機械的変位と連動して透光面積が変化する透光シャ
ッタを設け、圧力変化を光の到達量の変化に変換して検
知するものが知られている。As an alternative to this, as seen in Japanese Patent Laid-Open No. 60-70325, etc., a light-transmitting shutter whose light-transmitting area changes in conjunction with the mechanical displacement of the diaphragm is provided between the light-emitting element and the light-receiving element, and the pressure changes. There are known devices that convert and detect changes in the amount of light reaching the light.
しかし、このようにフォトセンサを用いた場合にはダイ
ヤフラムと一体に連動する透光シャッタがケース内で移
動方向に摺動するため、摺動抵抗が加わり、また、透光
シャッタを通過する光の量がダイヤフラムの移動距離に
対して単純な関数関係にならないため、検出精度におい
てまだまだ十分ではない。However, when a photosensor is used in this way, the light-transmitting shutter, which is integrated with the diaphragm, slides in the moving direction within the case, which adds sliding resistance and also reduces the amount of light passing through the light-transmitting shutter. Since the amount does not have a simple functional relationship with the distance traveled by the diaphragm, the detection accuracy is still insufficient.
(発明の目的)
本発明は上記欠点に鑑みてなされたもので、圧力を連続
的に一層精度よく検知できる小型で安価な圧力センサを
提供するものである。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and it is an object of the present invention to provide a small and inexpensive pressure sensor that can continuously detect pressure with higher precision.
(発明の構成)
そして、本発明は圧力の変化を機械的変位に変換するダ
イヤフラムと、前記圧力の変化に対する前記ダイヤフラ
ムの機械的変位比率を決定するハネと、前記ダイヤフラ
ムに密着するダイヤフラム板の中心に設けた磁石と、こ
の磁石とダイヤフラムを隔てて同軸上の対応する位置に
該磁石の磁界に反応するホール素子とを備え、このホー
ル素子に入力する磁束密度の変化を連続的に検出する圧
力センサである。(Structure of the Invention) The present invention includes a diaphragm that converts a change in pressure into a mechanical displacement, a spring that determines a ratio of mechanical displacement of the diaphragm to a change in pressure, and a center of a diaphragm plate that is in close contact with the diaphragm. A pressure sensor that continuously detects changes in the magnetic flux density input to the Hall element, which is equipped with a magnet provided in It is a sensor.
(実施例の説明)
以下に本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。(Description of Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
1は円筒状ケースで、段階的に拡径している。1 is a cylindrical case whose diameter is gradually enlarged.
2は圧力室カバーで、気体導入管3が連通している。2 is a pressure chamber cover, with which the gas introduction pipe 3 is communicated.
4はダイヤフラムてゴムの薄膜で形成されており、周縁
部4aはケース10周縁部1aと圧力室カバー2の周縁
部2aの間で挾持され、巻枠5によって水密状にカシメ
られ、ダイヤフラム4と圧力室カバー20間に圧力室6
が形成されている。A diaphragm 4 is formed of a thin rubber film, and the peripheral edge 4a is held between the peripheral edge 1a of the case 10 and the peripheral edge 2a of the pressure chamber cover 2, and is swaged by the winding frame 5 in a watertight manner. Pressure chamber 6 between pressure chamber covers 20
is formed.
7はダイヤフラム板で、ダイヤフラム4から突出したダ
イヤプラム板取付突起8、およびケース1内に設けたス
プリング受け9とダイヤフラム板7との間に伸び方向に
付勢させたスプリング10によってダイヤフラム4を圧
力カバー2の方向へ一定圧力で押圧し圧力室6の圧力を
受けて上下動するダイヤフラム板7の動作比率を決定す
る。7 is a diaphragm plate, and the diaphragm 4 is pressed by a diaphragm plate mounting protrusion 8 protruding from the diaphragm 4, and a spring 10 biased in the direction of extension between the spring receiver 9 provided in the case 1 and the diaphragm plate 7. The operating ratio of the diaphragm plate 7, which is pressed in the direction of the cover 2 with a constant pressure and moves up and down in response to the pressure of the pressure chamber 6, is determined.
11は磁石で、ダイヤフラム板7の中央に上下方向に磁
極を有するように固定されている。A magnet 11 is fixed to the center of the diaphragm plate 7 so as to have magnetic poles in the vertical direction.
スプリング受け9の外周にはネジが形成され、ケース1
の内側ネジ9aと螺合し、スプリング10の荷重を任意
に調整しうる構造となっている。なお、ケース1には通
気口12が設けられケース1内の圧力を大気圧になるよ
うにしている。A screw is formed on the outer periphery of the spring receiver 9, and the case 1
The spring 10 has a structure in which the load of the spring 10 can be arbitrarily adjusted by screwing it into the inner screw 9a of the spring 10. Incidentally, a vent hole 12 is provided in the case 1 so that the pressure inside the case 1 becomes atmospheric pressure.
圧力室カバー2の下面中央には、ホール素子13が磁石
11と対向するように設けられ、ホール素子端子L3a
はプリント基板14にハンダ付けされ、プリント基板1
4は圧力室カバー2のプリント基板固定突起2aで固定
されている。プリント基板14からリード線15により
電気的出力を得る構造となっている。A Hall element 13 is provided at the center of the lower surface of the pressure chamber cover 2 so as to face the magnet 11, and a Hall element terminal L3a
is soldered to the printed circuit board 14, and the printed circuit board 1
4 is fixed by a printed circuit board fixing protrusion 2a of the pressure chamber cover 2. It has a structure in which electrical output is obtained from a printed circuit board 14 through a lead wire 15.
次に動作を説明する。Next, the operation will be explained.
まず、圧力室6の圧力が大気圧の場合は第1図のように
、ダイヤフラム4はダイヤフラム板7を押圧するスプリ
ング10により圧力室カバー2と当接し、磁石11のN
極がホール素子13に近接している。First, when the pressure in the pressure chamber 6 is atmospheric pressure, as shown in FIG.
The pole is close to the Hall element 13.
圧力室6の圧力が上昇するとダイヤフラム4に押し上げ
られたダイヤフラム板7はスプリング10の弾力に抗し
て移動し、磁石11とホール素子13の距離は離隔する
。したがって、ホール素子13に影響する磁石11の磁
束密度は極端に減少し第2図のグラフに示すようにホー
ル素子13の出力電圧は高くなる。When the pressure in the pressure chamber 6 increases, the diaphragm plate 7 pushed up by the diaphragm 4 moves against the elasticity of the spring 10, and the distance between the magnet 11 and the Hall element 13 increases. Therefore, the magnetic flux density of the magnet 11 that affects the Hall element 13 is extremely reduced, and the output voltage of the Hall element 13 increases as shown in the graph of FIG.
圧力室6の圧力に対するダイヤフラム4の剛性およびダ
イヤフラム板7を押圧するスプリング10のバネ定数に
より磁石11の移動量は任意に設定され、さらに磁石1
1の磁束密度とホール素子13の特性を設定すれば、圧
力とホール素子工3の出力電圧を一定の関数関係にする
ことができる。The amount of movement of the magnet 11 is arbitrarily set depending on the rigidity of the diaphragm 4 with respect to the pressure in the pressure chamber 6 and the spring constant of the spring 10 that presses the diaphragm plate 7.
By setting the magnetic flux density of 1 and the characteristics of the Hall element 13, it is possible to make the pressure and the output voltage of the Hall element 3 have a constant functional relationship.
(発明の効果)
この発明はこのように構成されていて、端子接点式の場
合と異なり連続的に圧力変化を検知することができ、ま
た圧力室6の圧力が大気圧のときのホール素子13の出
力電圧を基点としてマイクロコンピュータ等によって出
力電圧の変化を測定すれば圧力の変化は、磁石11とホ
ール素子13の特性および設面距離のバラツキによらず
常に精度の高い圧力の検知が可能となる。(Effects of the Invention) The present invention is configured as described above, and unlike the case of a terminal contact type, it is possible to continuously detect pressure changes, and the Hall element 13 when the pressure in the pressure chamber 6 is atmospheric pressure. If changes in output voltage are measured using a microcomputer or the like based on the output voltage of Become.
さらに、フォトセンサを用いた圧力センサと比較すると
、部品点数が少なくてすむうえに、フォトセンサと異な
りホール素子は外部から取り付けられるので組立てが容
易な上にセンサの取付は位置の微調整も容易である。Furthermore, compared to a pressure sensor that uses a photosensor, it requires fewer parts, and unlike a photosensor, the Hall element is attached from the outside, so assembly is easy, and the sensor installation position can be easily adjusted. It is.
またフォトセンサと透光シャッタの関係に比較して、ホ
ール素子と磁石の関係は両者の距&■の2乗で影響を受
りるため、関数関係が単純になり1、検出精度に優れ、
特に変化率の大きいところに設定すれば、センシティビ
ティを大きくすることもでき、また透光シャッタの移動
時の摺動抵抗のようなものもないところから一層検出精
度を高めることができ、ホール素子13の電気出力を増
幅し、磁束密度の増減により出力がON−OFFするデ
ジタル出力とすれば第3図に示すように特定の圧力でス
イッチング動作を行わせることができるなどの著効を奏
する。Also, compared to the relationship between a photosensor and a light-transmitting shutter, the relationship between a Hall element and a magnet is affected by the distance between them &■ squared, so the functional relationship is simpler1, and the detection accuracy is excellent.
In particular, if it is set at a location where the rate of change is large, sensitivity can be increased, and detection accuracy can be further improved since there is no sliding resistance when the transparent shutter moves, and the Hall element If the electrical output of 13 is amplified and made into a digital output whose output is turned on and off by increasing or decreasing the magnetic flux density, it will be effective to perform a switching operation at a specific pressure as shown in FIG.
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは
もちろんのことである。Although the present invention has been variously explained above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and it goes without saying that many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. It is.
図面は本発明の実施例を示し、第1図は圧力センナの要
部側面断面図、第2図および第3図は圧力センサの出力
電圧とダイヤフラム板の移動距離との関係を示すグラフ
である。
1・・・ケース、 1a・・・周縁部、2・・・圧力室
カバー、 3・・・気体導入管、2a・・・プリント基
板固定突起
4・・・ダイヤフラム、 4a・・・周縁部、5・・・
巻枠、 6・・・圧力室、
7・・・ダイヤフラム板、
8・・・ダイヤフラム板取付突起、
9・・・スプリング受け、
10・・・スプリング、 11・・・磁石、12・・
・通気口、 13・・・ホール素子、13a・・・ホー
ル素子端子、
14・・・プリント基板、 15・・・リード線。The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a side sectional view of the main part of the pressure sensor, and FIGS. 2 and 3 are graphs showing the relationship between the output voltage of the pressure sensor and the moving distance of the diaphragm plate. . DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Case, 1a... Peripheral part, 2... Pressure chamber cover, 3... Gas introduction pipe, 2a... Printed circuit board fixing protrusion 4... Diaphragm, 4a... Peripheral part, 5...
Winding frame, 6... Pressure chamber, 7... Diaphragm plate, 8... Diaphragm plate mounting protrusion, 9... Spring receiver, 10... Spring, 11... Magnet, 12...
-Vent hole, 13...Hall element, 13a...Hall element terminal, 14...Printed circuit board, 15...Lead wire.
Claims (1)
、前記圧力の変化に対する前記ダイヤフラムの機械的変
位比率を決定するバネと、前記ダイヤフラムの機械的変
位に追従して変位する磁石と、この磁石の磁界に反応す
るホール素子とを備え、このホール素子に入力する磁束
密度を検出する圧力センサ。1. A diaphragm that converts a change in pressure into a mechanical displacement, a spring that determines a ratio of mechanical displacement of the diaphragm to a change in pressure, a magnet that displaces following the mechanical displacement of the diaphragm, and a magnetic field of this magnet. A pressure sensor that detects the magnetic flux density input to the Hall element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26199385A JPS62121327A (en) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | Pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26199385A JPS62121327A (en) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | Pressure sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62121327A true JPS62121327A (en) | 1987-06-02 |
Family
ID=17369517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26199385A Pending JPS62121327A (en) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | Pressure sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62121327A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02251727A (en) * | 1989-03-27 | 1990-10-09 | Taisei Kogyo Kk | Differential pressure gage |
JPH02150539U (en) * | 1989-05-26 | 1990-12-26 | ||
JPH0361174U (en) * | 1989-10-19 | 1991-06-14 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5686324A (en) * | 1979-11-17 | 1981-07-14 | Bosch Gmbh Robert | Pressure sensor provided with hall ic |
JPS5943327A (en) * | 1982-09-03 | 1984-03-10 | Canon Electronics Inc | Intake air pressure senser |
-
1985
- 1985-11-21 JP JP26199385A patent/JPS62121327A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH02150539U (en) * | 1989-05-26 | 1990-12-26 | ||
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