圧力センサーとは気体、液体などの圧力をダイヤフラムと呼ばれる振動板上に形成感した圧素子（Ni-Cu合金、半導体Si、セラミックなど）を介して計測し、電気信号に変換して出力する機器です。

絶対圧

絶対真空を基準として計測する圧力。
通常、圧力単位の後ろにabsという記号をつけて表されます。

ゲージ圧

大気圧を基準として計測する圧力。基準用の大気導入口が必要。
当社の場合は、大気開放パイプにより行います。

シールドゲージ圧

基準の圧力が封じ込めた一定の気圧（ほぼ1気圧）を基準として計測する圧力。
当社の場合は、大気の誤差影響の少ない高圧用に使用します。

精度

規定された状態において動作する圧力センサの最大誤差。（直線性＋ヒステリシス＋再現性）。誤差は、スパン出力に対する百分率（％FS）で表示します。

直線性

圧力センサに無負荷から定格圧力を加えた時、無負荷と定格圧力を結ぶ出力の直線との実測値の最大誤差。誤差は、スパン出力に対する百分率（％FS）で表示します。

ヒステリシス

圧力センサに圧力を無負荷から定格圧力まで加圧させた時と、定格圧力より無負荷まで減圧させた時の、出力の同一圧力値における最大誤差。誤差は、スパン出力に対する百分率（％FS）で表示します。

温度特性

圧力センサの周囲温度が、補償温度範囲で変化した時の出力値の誤差。ゼロ温度特性とスパン温度特性の2種類がある。誤差は、25℃の出力値を基準とし1℃当りの百分率（％FS/℃）で表示します。

定格圧力

圧力センサの仕様を保証する圧力値です。

過大圧力

圧力センサに印加できる最大の圧力値です。

補償温度範囲

圧力センサの仕様上の値を補償している温度範囲。

使用温度範囲

圧力センサが使用可能な温度範囲です。

測定媒体温度

圧力センサの感圧部に触れる測定流体の温度範囲です。

真空使用圧力

真空引きに耐えられる圧力値です。

応答性

圧力が発生してから電気信号の出力が90％まで到達する時間です。

負荷抵抗

圧力センサの信号の外部に取付可能な抵抗の範囲です。

絶縁抵抗

圧力センサの圧力ポートとセンサの信号ライン間の直流抵抗値です。

耐電圧

圧力センサの圧力ポートとセンサの信号ライン間に印加しても漏れ電流がない交流電圧値です。

取付姿勢の影響

圧力センサを下向に取付けた時を基準として、取付けた角度によって起こる誤差のことです。内部に封入されたシリコーンオイルの重さにより、オフセット値が多少変化します。

物質の隣接する各部分が相互に及ぼし合う力の大きさを表す量、単位面積当たりに働く、面と法線方向の力、と定義されます。

大気の重さによって、地表にかかっている圧力のことです。海抜0ｍ付近の気圧が1気圧となります。
具体的には、1Pa（=1/100mbar）とは、１m²の板の上に約100gのおもりを載せたとき、その板が地面を押す力に相当致します。

圧力単位換算表
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• 1bar = 100,000Pa = 1,000mbar = 1,000hPa = 100kPa
• 1mbar = 100Pa = 1hPa = 0.1kPa

絶対圧 （Absolute pressure）

理論的定義の圧力で、絶対真空を0とし、標準大気圧を101.3kPaとして計測します。
大気圧を計測して標高や水深を算出したり、槽内の真空度を大気圧の変動を受けずに計測するときなどに用いられます。

ゲージ圧 （Gauge pressure）

大気圧を0基準とした圧力です。
工業分野（例えば、油圧機、コンプレッサー）で用いられる圧力は、大気中での一般計測や低真空の計測が主のため、通常このゲージ圧を指します。負のゲージ圧、つまり大気圧以下のゲージ圧を真空圧若しくは負圧といいます。

差圧 （Differential pressure）

二つの圧力の差を表した圧力です。
基準と成る方の圧力をライン圧といいます。つまり一方の圧力が大気圧なら、それはゲージ圧と同じになります。流量計などに用いられます。

シリコンをベースとしております。
シリコン加工技術のより作製した感圧ダイアフラムの”たわみ”を、ピエゾ抵抗素子にて検出します。

圧力 → 感圧ダイアフラムのたわみ → 抵抗値の変化 → 電圧信号

水深約10ｍ（正確には、10.13ｍ）で１気圧増えます。
（1気圧＝1,013hPa＝1,013mbar＝1.013bar ）

言い方を変えますと、1気圧は水を10.13m押し上げます。

水深10ｍでは、水面に大気圧もかかっておりますので、合計２気圧かかっております。
（大気圧－海抜0ｍのところで1気圧）ですので、

• 水深100m：10気圧（水圧）＋1気圧（大気圧）＝11気圧
  ⇒ ＝11,143hPa＝11,143mbar＝11.143bar
• 水深1,000m：100気圧（水圧）＋１気圧（大気圧）＝101気圧
  ⇒ ＝102,313hPa＝102,313mbar＝102.313bar

ただし、海の場合は水と比重が違うので、正確にはこれと違う数値になります。

MS5534、MS5535、MS5540、MS5541は、センサー部分がジェルで覆われているため防水性が御座います。

下記に設計や使用の注意点を記載致します。

1. 水が接触する部分が、丸いメタル管とジェル部のみになるように設計致します。
2. Oリング等にて水が（センサモジュールの）基板サイドに浸入するのを防ぎます。
   ダイブコンピュータに使用される例
3. 圧力が強い場合は、センサ基板とメタル管の繋ぎが緩くなるのを防ぐため、補強として基板の後ろにストッパー等を配置した方が良いかもしれません。

【注意点】
ジェル部への接触時間は長くても連続で数日間です。
水は段々と浸透していき、１週間ほどでジェル部を貫通します。
例えば、ダイビングは一日合計で1.0〜2.0時間ぐらいですので、そのような使用方法でしたら問題は御座いません。
尚、MS5561は水中では使用できません。

材料別に分類した場合、下記の表のようになります。
半導体Siを材料としたものは、Ni-Cu合金を使用した抵抗線式に比べて、高感度（約１桁程度）です。そのため、マイクロマシーニング技術を用いた拡散式のものは量産性が高く、最も多く生産されています。
一方、SUSダイヤフラムを使用した成膜式のものは高圧用途、静電容量方式の ものは微圧用途に適しています。
拡散式と静電容量式には集積化センサも作られています。パッケージとしては、車載用途にはカンタイプ、民生用途にはプラスチック、高圧・食品用にはSUSのケースが使用されています。

圧力センサーの種類

I2Cは、オランダのフィリップス社が提唱する2線式の同期式シリアル通信インターフェースです。シリアル・データ信号SDAとシリアル・クロック信号SCLの2本の信号で通信します。マスタ・デバイス一つ（マルチ・マスタ時は複数も可）に対して、複数のスレーブ・デバイスがバス接続された形になります。
通信レートには、標準モード(最大100kbps)とファースト・モード(最大400kbps)、高速モード(最大3.4Mbps)の三つが規定されています。
スレーブ・デバイスの代表的なものとしてEEPROMやA-Dコンバータなどがあり、その他、特定用途向けのものには温度センサやバッテリ充電コントローラなどにも用いられています。

マスターは通信するアドレスを指定して通信をスタートする。

SPIは、米国モトローラ社が提唱する3線式の同期式シリアル通信インターフェースです。
データ出力信号SDO、データ入力信号SDI、クロック信号SCKの3本の信号で通信します。基本的にはマスタ・デバイス一つに対してスレーブ・デバイスが一つが接続されるような形になりますが、スレーブ選択する信号(SS)をマスタからスレーブへ与えることで、複数のスレーブをバス接続することもできます。
通信レートなどは規定されてませんが、通信手順や動作原理が単純なため、ハードウェアや伝送路次第ではI2Cよりも高速で通信できます。

マスターは通信する信号をSS信号で選択し、通信を開始する。
SDIとSDO信号はマスターとスレーブの間でクロス接続する。

圧力センサーの圧力値はピエゾ素子の変形による抵抗値の変化を電気信号（ホイートストンブリッジ回路の電圧変化）として検出されます。
これはアナログ値ですので、データ処理する場合には、デジタル信号に変換する必要があります。
モジュール型の圧力センサーではISP、I2CといったI/Fも含めて、8〜24ビットのADCが内蔵されています。

【ADCの原理】
アナログ信号処理に「より、得られたアナログ出力信号をデジタル信号に変換することをA/D変換といいます。アナログ信号をデジタル信号に変換するためには、任意の時間間隔ごとにサンプリング（標本化）の後、量子化する必要があります。
連続信号をある時間間隔ΔTでサンプリングする場合、その変化量が大きい場合には瞬時の値を保持する必要があります。この作業をサンプルホールドと呼びます。

弊社が取り扱っているメージャメント・スペシャリティズ社の圧力センサーはSMD型とモジュールが型を供給することが可能です。
両社の特徴は下記の通りです。

1. 高精度の測定が可能
   • 高分解能：0.1mb/0.0015PSI
   • 絶対圧力精度：±1.5mb/0.022PSI
2. 低消費電力
   • 供給電流：5μA以下
   • スタンバイ電流：0.1μA以下
   • 供給電圧：2.2〜3.6Ｖ