JPS63205532A

JPS63205532A - 圧力センサ−

Info

Publication number: JPS63205532A
Application number: JP3881587A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Ueda; 信一上田
Original assignee: AZU GIKEN KK
Current assignee: AZU GIKEN KK
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1988-08-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は差動変圧器のコイルの中心部に位置する非磁
性体のセンサーメタルの変位と高周波による渦電流とに
よって、コイルのインピーダンスが変化し、２次コイル
に差電圧が生ずる原理を応用した圧力センサーに関する
ものである。

現存の圧力センサーは、機械的変換要素と物性的変換要
素に分類され、前者にはダイヤフラム、カプセル、ベロ
ーズ、ブルドン等、チューブ方式のものがあり、この発
明が採用したダイヤフラムシス形、渦電流形があり、こ
の発明の圧力センサーは差動変圧器形と渦電流形の双方
を応用し、高周波（例えば２００　ＫＨｚ　）を印加し
、従来にない鉄芯を用いないで、銅、アルミニウム、黄
銅等の非磁性体を使用し、非磁性体のセンサーメタルが
圧力による変位とそれに生ずる渦電流にてインピーダン
スを変化させ、２つの２次コイルの不平衡電圧を検出す
る全く新しい形の圧力センサーである。

以下にこの発明に係る圧力センサーの構成を第１図乃至
第３図に基いて説明する。この発明の圧力センサーは第
１図のブロック図に示すごとく、電源部Ａと差動変圧器
Ｂ及び検出増幅部Ｃとからなっており、電源部Ａは電源
変圧器ＡＩ、直流定電圧回路Ａ２、高周波発振器Ａ３　
（路線図で表わす）及び検出増幅部Ｃへの直流定電圧回
路Ａ４からなっている。差動変圧器Ｂは第２図のとと（
１次ボビン（８）と２次ボビン（９）に１次コイルαα
と２分割された）−２次コイルｔｉｌｌ、［１２を捲回
して重層状に、ダイヤフ！ｊう、ム押え（３）とカバー（２）によって挟着し、そ
の中心部に、ソケット（１）にダイヤフラム押え（３）
によって密着され、且つ圧力媒体に接触するダイヤフラ
ム（４）に接続されたセンサーメタル（７）を配備して
差動変圧器Ｂを形成している。又検出増幅部Ｃは整流検
出回路Ｃ１０調整用抵抗Ｃ２、増幅回路Ｃ３、ボルテー
ジフォロア、オンオフ回路Ｃ４及びアナログ、デジタル
出力端子Ｃ５からなっている。電源部Ａと検出増幅部Ｃ
は差動変圧器Ｂへの高周波電圧の供給と２つの２次誘起
電圧の差電圧を検出する電源検出装置である。

次にこの発明の作用を第２図の差動変圧器Ｂと第３図の
一実施例の電源検出装置の回路について説明する。直流
定電圧回路Ａ２の直流を高周波発振器Ａ３にて高周波に
変換して、差動変圧器Ｂの１次コイルααに印加すると
２つの２次コイル（Ｉｌｌ、（１２１に一般には等電圧
が誘起するが、センサーメタル（７）が２次コイルａ１
１．口の中心部にないため、センサーメタル（７）に誘
起する渦電流の影響を受けて、２次コイル１１１　（１
２１のインピーダンスが増加して不平衡の高周波電圧が
誘起する。この２つの高周波電圧−を整流検出部Ｃｒに
て整流して差電圧を検出する。

との不平衡電圧を別の直流定電圧回路Ａ４から中点アー
スの士電圧間に結ばれた０調整用抵抗Ｃ２にて出力バラ
ンスを取るためＯ調整する。この状態が圧力Ｏのときで
ある。

差動変圧器Ｂのソケット（１）を圧力媒体に接続し、媒
体の圧力を上げて行けば、ダイヤフラム（４）は押され
て変位する。この変位が始まる圧力の強さの調整はシャ
フト（６）と調整ネジ（１３との間に挟持された加圧ス
プリング（１４１の圧縮度により定められ、調整ネジに
よって調整設定される。こうしてダイヤフラム（４）は
センサーメタル（７）に連結しているのでセンサーメタ
ル（７）も同様変位する。従って２つの２次コイル（Ｉ
ｌｌ、（１２１にインピーダンス変化が起り不平衡電圧
が発生する。これを夫々整流して差電圧として検出、増
幅回路Ｃ３にて増幅してアナログ出力が導出でき、それ
をボルテージフォロア、オンオフ回路Ｃ４を経てデジタ
ル出力（オンオフ）が導出できる。この出力をポンプ等
のモーター制御回路に接続すれば圧力制御、或は表示が
できる。

この発明には以上述べたごとき構成と作用から次のよう
な数多くの効果があり特徴と利点になっている。

（１）差動変圧器に圧力調整が簡単にできる調整１　　
　　　　ネジ機構をもっている。

（２）差動変圧器へは高周波電圧を印加させているので
コイル部が小型化できる。

（３）　　センサーメタルとして非磁性体を１便・用し
ているため、鉄芯の様に吸引力が発生しないので磁力分
布が一定である。

（４）差動変圧器のコイル中心とセンターメタルの中心
との相対位置を精密に合わせる必要がない。これは出力
バランスの問題で検出回路のＯ調整用抵抗にてセンサー
メタルの全ストロークの任意の点で０ボルト設定が可能
であるからである。

（５）差動変圧器はコイル−が小型に、又外郭もプラス
チックにできるので小型軽量にできる。

従うて電源変圧器を除き電気回路をノ１イブリッド化し
て外郭内に組込むことも可能である。

（６）　　出力のリニア精度が良い。

（７）電流が少ないので発熱が殆んどない。

（８）用途に応じアナログ、デジタル出力を選ぶことが
できる。従って井戸ポンプ分野は勿論、エアコンのガス
圧、同じく水冷式の水圧の検出に、又石油機器、洗濯機
等家電製品に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のブロック構成図、第２図は差動変圧
器の断面図、第３図は一実施例の電源検出装置の回路図
である。Ａ・・・電源部　　Ａ１・・・電源変圧器Ａ２、Ａ４・
・・直流定電圧回路　　Ａ３・・・高周波発振器Ｂ・・
・差動変圧器Ｃ・・・検出増幅部　　Ｃ１・・・整流検出回路Ｃ２・
・・０調整用抵抗　　Ｃ３・・・増幅回路Ｃ４・・・ボ
ルテージフォロア、オンオフ回路Ｃ５・・・アナログ、
デジタル出力端子１・・・ソケット　　３・・・ダイヤ
フラム押え４・・・ダイヤフラム　　５．６・・・シャ
フト−７・・・センサーメタル　　１０・・・１次コイ
ル１１．１２・・・２次フィル　　１３・・・調整ネジ
１４・・・加圧スプリングｍ１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１次ボビンと２次ボビンに夫々１次コイルと２分
割した２次コイルを捲回して重層状に、ダイヤフラム押
えとカバーによって挟着し、そのコイルの中心部に、ソ
ケットにダイヤフラム押えによって密着され、且つ圧力
媒体に接触するダイヤフラムに接続する非磁性体のセン
サーメタルを配備して形成した差動変圧器と、その差動
変圧器に高周波電源を供給しその出力を検出増幅する電
源検出装置とから成る圧力センサー。
（２）電源検出装置に、アナログ出力及びデジタル出力
（オンオフ）の端子を具備したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の圧力センサー。