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圧力・音センサ

圧力は単位面積に働く垂直な力である。 圧力計には液柱式、弾性式、抵抗線式、圧電式などがあり、 特に低圧では真空計がある。

\includegraphics[scale=0.7]{Figs/pres-kind.eps}
真空計については別に後述する。ここでは、圧力センサとして 基本の計測方法を 説明する。

圧力センサは、超高圧($>10$MPa)域と 常圧近辺($0.05\sim 10$MPa)では 金属構造物の変形量を測る方法が多く採用される。 また、強誘電体を用いて加えた力による起電力という圧電現象を用いる 測定方法もある。 超高圧では、温度補償したひずみゲージを用いて円筒の膨張変形量を測定する方 法や、常圧付近では、セラミックスやSUSなどの金属に加えて Si のように 電子回路を構成した半導体を直接用いて変形量を測定する方法が採用できる。 この原理は真空領域を除く低圧領域まで応用される。

圧力センサでは、水深や圧力容器内圧計測などの静的な圧力を測定方法と、 音波のような高速変動する圧力を測定する方法がある。 高速変動する圧力を計測する場合においても、 上記のように加わる力によって生じる変位を測定することになるので、 被測定変動に応答するセンサの慣性効果は、上限応答周波数 チェックすべき計測の重要な必要項目になる。



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Ken Kishimoto 2014-06-02