JPH02227625A - 検出装置 - Google Patents
検出装置Info
- Publication number
- JPH02227625A JPH02227625A JP1047048A JP4704889A JPH02227625A JP H02227625 A JPH02227625 A JP H02227625A JP 1047048 A JP1047048 A JP 1047048A JP 4704889 A JP4704889 A JP 4704889A JP H02227625 A JPH02227625 A JP H02227625A
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- JP
- Japan
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- voltage
- sensor
- constant
- vin
- source voltage
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- Pending
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、例えば半導体圧力センサ等を応用した家電
機器、例えば電気洗濯機、電気掃除機、又はエアコン等
に使用される検出装置に関する。
機器、例えば電気洗濯機、電気掃除機、又はエアコン等
に使用される検出装置に関する。
(従来の技術)
近年、家電機器等には、その動作状態を各種のセンサで
モニタし、このセンサからの情報をインタフェースであ
るA/Dコンバータを介して制御手段としてのマイコン
にフィードバックし、所要の機能を自動化させるように
したものが急増している。
モニタし、このセンサからの情報をインタフェースであ
るA/Dコンバータを介して制御手段としてのマイコン
にフィードバックし、所要の機能を自動化させるように
したものが急増している。
第3図は、このような家電機器の一例である全自動洗濯
機の制御系を示している。同図中、11は商用電源、1
2a、12bは一方及び他方のAC電源ライン、13は
商用電源11からのAC電圧を整流するための整流回路
であり、その整流出力は安定化電源14により5■程度
の一定のDC電圧とされてマイコン15のVDD端子に
供給されている。マイコン15には、A/Dコンバータ
が内蔵されており、16がそのA/D入力端子である。
機の制御系を示している。同図中、11は商用電源、1
2a、12bは一方及び他方のAC電源ライン、13は
商用電源11からのAC電圧を整流するための整流回路
であり、その整流出力は安定化電源14により5■程度
の一定のDC電圧とされてマイコン15のVDD端子に
供給されている。マイコン15には、A/Dコンバータ
が内蔵されており、16がそのA/D入力端子である。
18.19はモータMを正、逆駆動するためのトライア
ックであり、このトライアック18.19は、マイコン
15の制御出力によりフォトカプラ等を使用せずに直接
ドライブされている。こツタめ、マイコン15は、+の
VDD (+5V)端子側がAClooVの一方のA
C電源ライン12aに直接接続されて使用されている。
ックであり、このトライアック18.19は、マイコン
15の制御出力によりフォトカプラ等を使用せずに直接
ドライブされている。こツタめ、マイコン15は、+の
VDD (+5V)端子側がAClooVの一方のA
C電源ライン12aに直接接続されて使用されている。
そして、モータMへの駆動電圧入力点と一方のAC電源
うイン12aとの間に、ダイオード21、抵抗22.2
3及びコンデンサ24を備えた回転センサ(脱水センサ
)20が接続され、そのセンサ出力点がマイコン15の
A/D入力端子16に接続されている。このように、回
転センサ20は、VDD(+ 5 V)側が基準電位の
ゼロ点とされ、モータ回転が上昇するにつれてセンサ出
力電圧が下り、GND電位側に近づいてGND電位(O
v)で最大となるようになっている。
うイン12aとの間に、ダイオード21、抵抗22.2
3及びコンデンサ24を備えた回転センサ(脱水センサ
)20が接続され、そのセンサ出力点がマイコン15の
A/D入力端子16に接続されている。このように、回
転センサ20は、VDD(+ 5 V)側が基準電位の
ゼロ点とされ、モータ回転が上昇するにつれてセンサ出
力電圧が下り、GND電位側に近づいてGND電位(O
v)で最大となるようになっている。
一方、25は洗濯槽26内の水位を検出するための圧力
センサであり、洗濯槽26底部の水圧が導圧バイブ27
を介して圧力センサ25に導びかれている。圧力センサ
25は、4個のピエゾ抵抗のブリッジ回路構成からなる
半導体圧力センサが用いられている。半導体圧力センサ
は、被検出圧力に比例してピエゾ抵抗の抵抗値が変化し
、この抵抗値変化が駆動電流により電圧変化として取出
されるようになっている。そして、この駆動電流を流す
ための電圧として安定化電源14からの一定電圧が供給
され、そのセンサ出力は、マイコン15のA/D入力端
子16に入力されている。
センサであり、洗濯槽26底部の水圧が導圧バイブ27
を介して圧力センサ25に導びかれている。圧力センサ
25は、4個のピエゾ抵抗のブリッジ回路構成からなる
半導体圧力センサが用いられている。半導体圧力センサ
は、被検出圧力に比例してピエゾ抵抗の抵抗値が変化し
、この抵抗値変化が駆動電流により電圧変化として取出
されるようになっている。そして、この駆動電流を流す
ための電圧として安定化電源14からの一定電圧が供給
され、そのセンサ出力は、マイコン15のA/D入力端
子16に入力されている。
このように、前記の回転センサ20の場合はVDD側が
基準電位のゼロ点とされていたのに対し、圧力センサ2
5は、センサ出力のゼロ点がGND電位(Ov)側でフ
ルスケール値がVDD側になっている。そして、この電
流駆動形の圧力センサ25に対し、その駆動電流が商用
電源11の変動又は負荷変動等の影響を受けないように
安定化電源14から一定電圧が与えられている。
基準電位のゼロ点とされていたのに対し、圧力センサ2
5は、センサ出力のゼロ点がGND電位(Ov)側でフ
ルスケール値がVDD側になっている。そして、この電
流駆動形の圧力センサ25に対し、その駆動電流が商用
電源11の変動又は負荷変動等の影響を受けないように
安定化電源14から一定電圧が与えられている。
そして、センサ出力のゼロ点がVDD側又はGND電位
側とする両センサ20.25に対し、そのセンサ出力の
ディジタル量を、GND電位を基準のゼロとして得るた
めに、マイコン15に内蔵されたA/Dコンバータのリ
ファレンス電圧としてVDD電圧が直接供給されている
。17がリファレンス電圧としてのVDD電圧の入力端
子である。
側とする両センサ20.25に対し、そのセンサ出力の
ディジタル量を、GND電位を基準のゼロとして得るた
めに、マイコン15に内蔵されたA/Dコンバータのリ
ファレンス電圧としてVDD電圧が直接供給されている
。17がリファレンス電圧としてのVDD電圧の入力端
子である。
(発明が解決しようとする課題)
従来は、センサ出力のゼロ点をVDD側とする回転セン
サとGND電位側とする圧力センサとを備えた家電機器
において、その両センサ出力のディジタル量を、GND
電位を基準のゼロとして得るために、A/Dコンバータ
のリファレンス電圧としては、VDD端子が一方のAC
電源ラインに接続されたマイコンのVDD電圧が直接用
いられ、また、電流駆動形の圧力センサに対しては安定
化電源からの一定電圧により駆動電流が与えられていた
。このため、負荷変動等により商用電源に電圧の変動が
生じた場合、安定化電源から駆動電流を与えられている
圧力センサのセンサ出力とこれをA/D変換したディジ
タル量とが正確に対応しなくなってマイコンに正確なセ
ンサ情報を伝達することができないという問題があった
。そして、この問題に対し、回転センサのセンサ出力も
電源電圧の変動を受けないようにし、またA/Dコンバ
ータのリファレンス電圧をVDD側とGND電位側の同
電位点を基準として安定化させるように、これらを回路
上解決することは、回路が複雑化してコスト上昇を招い
てしまうという別の問題がある。
サとGND電位側とする圧力センサとを備えた家電機器
において、その両センサ出力のディジタル量を、GND
電位を基準のゼロとして得るために、A/Dコンバータ
のリファレンス電圧としては、VDD端子が一方のAC
電源ラインに接続されたマイコンのVDD電圧が直接用
いられ、また、電流駆動形の圧力センサに対しては安定
化電源からの一定電圧により駆動電流が与えられていた
。このため、負荷変動等により商用電源に電圧の変動が
生じた場合、安定化電源から駆動電流を与えられている
圧力センサのセンサ出力とこれをA/D変換したディジ
タル量とが正確に対応しなくなってマイコンに正確なセ
ンサ情報を伝達することができないという問題があった
。そして、この問題に対し、回転センサのセンサ出力も
電源電圧の変動を受けないようにし、またA/Dコンバ
ータのリファレンス電圧をVDD側とGND電位側の同
電位点を基準として安定化させるように、これらを回路
上解決することは、回路が複雑化してコスト上昇を招い
てしまうという別の問題がある。
そこで、この発明は、格別コスト上昇を招くことなく、
マイコンに正確なセンサ出力情報を伝達することができ
て正確な負荷制御が可能な検出装置を提供することを目
的とする。
マイコンに正確なセンサ出力情報を伝達することができ
て正確な負荷制御が可能な検出装置を提供することを目
的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
この発明は上記課題を解決するために、電流ないしは電
圧駆動により所要のセンサ出力をなすセンサと、高電位
と低電位間の電源電圧に対応した電圧を入力して当該電
源電圧の変動に応じた電流ないしは電圧で前記センサを
駆動する駆動回路とを有することを要旨とする。
圧駆動により所要のセンサ出力をなすセンサと、高電位
と低電位間の電源電圧に対応した電圧を入力して当該電
源電圧の変動に応じた電流ないしは電圧で前記センサを
駆動する駆動回路とを有することを要旨とする。
(作用)
上記構成において、電流ないしは電圧駆動形のセンサか
ら電源電圧の変動に応じたセンサ出力がなされる。した
がって、このセンサ出力と、これを上記電源電圧をリフ
ァレンス電圧とするA/Dコンバータで変換したディジ
タル量とは正確に対応し、マイコン等に正確なセンサ出
力情報が伝達される。
ら電源電圧の変動に応じたセンサ出力がなされる。した
がって、このセンサ出力と、これを上記電源電圧をリフ
ァレンス電圧とするA/Dコンバータで変換したディジ
タル量とは正確に対応し、マイコン等に正確なセンサ出
力情報が伝達される。
(実施例)
以下、この発明の実施例を第1図及び第2図に基づいて
説明する。
説明する。
第1図中、1aは高電位電源ライン、1bは低電位電源
ラインであり、この両型源ラインla。
ラインであり、この両型源ラインla。
1bにより所用値のDC電源電圧が供給されている。高
電位電源ライン1aと低電位電源ライン1bとの間には
、駆動回路としての定電流回路2が接続され、その出力
端子と低電位電源ライン1bとの間には、定電流回路2
からの電流で駆動される半導体圧力センサ3が接続され
ている。半導体圧力センサ3は、4個のピエゾ抵抗のブ
リッジ回路で構成されている。この半導体圧力センサ3
は、前記第3図に示したように電気洗濯機における洗濯
槽の水位検出用等として設けられており、被検出圧力に
比例してピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、この抵抗値の変
化が駆動電流により電圧変化として出力されるようにな
っている。
電位電源ライン1aと低電位電源ライン1bとの間には
、駆動回路としての定電流回路2が接続され、その出力
端子と低電位電源ライン1bとの間には、定電流回路2
からの電流で駆動される半導体圧力センサ3が接続され
ている。半導体圧力センサ3は、4個のピエゾ抵抗のブ
リッジ回路で構成されている。この半導体圧力センサ3
は、前記第3図に示したように電気洗濯機における洗濯
槽の水位検出用等として設けられており、被検出圧力に
比例してピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、この抵抗値の変
化が駆動電流により電圧変化として出力されるようにな
っている。
4はセンサ出力増幅用のアンプ、5はマイコンでありA
/Dコンバータ6が内蔵されている。アンプ4の出力端
子は、A/Dコンバータ6に接続されている。また、A
/Dコンバータ6のリファレンス端子7には、高電位電
源ライン1aが直接接続され、DC電源電圧がリファレ
ンス電圧として与えられている。8はマイコン5の制御
出力線であり、この制御出力線8に、センサ出力に応じ
た制御出力がなされ、この制御出力によりLED及びリ
レー等が制御されるようになっている。
/Dコンバータ6が内蔵されている。アンプ4の出力端
子は、A/Dコンバータ6に接続されている。また、A
/Dコンバータ6のリファレンス端子7には、高電位電
源ライン1aが直接接続され、DC電源電圧がリファレ
ンス電圧として与えられている。8はマイコン5の制御
出力線であり、この制御出力線8に、センサ出力に応じ
た制御出力がなされ、この制御出力によりLED及びリ
レー等が制御されるようになっている。
第2図は、定電流回路2の内部回路構成を示したもので
あり、高電位電源ライン1aと低電位電源ライン1bと
の間に2個の抵抗R,R2が直列に接続され、この2個
の抵抗RI R2の接続点である分圧点がオペアンプ
9の非反転入力端子(+)に接続されている。オペアン
プ9の出力端子は、電流増幅用のnpn トランジスタ
Qのベースに接続されている。トランジスタQは、エミ
ッタホロワとして動作し、そのコレクタは高電位電源ラ
イン1aに接続され、エミッタから所用値に増幅された
駆動電流が半導体圧力センサ3に供給されるようになっ
ている。半導体圧力センサ3の他端は、抵抗R3を介し
て低電位電源ライン1bに接続されている。そして、こ
の半導体圧力センサ3と抵抗R3との接続点がオペアン
プ9の反転入力端子(−)に接続されている。
あり、高電位電源ライン1aと低電位電源ライン1bと
の間に2個の抵抗R,R2が直列に接続され、この2個
の抵抗RI R2の接続点である分圧点がオペアンプ
9の非反転入力端子(+)に接続されている。オペアン
プ9の出力端子は、電流増幅用のnpn トランジスタ
Qのベースに接続されている。トランジスタQは、エミ
ッタホロワとして動作し、そのコレクタは高電位電源ラ
イン1aに接続され、エミッタから所用値に増幅された
駆動電流が半導体圧力センサ3に供給されるようになっ
ている。半導体圧力センサ3の他端は、抵抗R3を介し
て低電位電源ライン1bに接続されている。そして、こ
の半導体圧力センサ3と抵抗R3との接続点がオペアン
プ9の反転入力端子(−)に接続されている。
検出装置は上述のように構成されているので、定電流回
路2における2個の抵抗R,R2による分圧点の電圧を
Vinとすると、この電圧Vinが、°抵抗R3と半導
体圧力センサ3との接続点に現れるように、オペアンプ
9で負帰還がかけられる。
路2における2個の抵抗R,R2による分圧点の電圧を
Vinとすると、この電圧Vinが、°抵抗R3と半導
体圧力センサ3との接続点に現れるように、オペアンプ
9で負帰還がかけられる。
したがって、DC電源電圧が一定の場合、このDC電源
電圧を分圧した電圧Vinも一定となり、抵抗R3と半
導体圧力センサ3との接続点に現われる電圧もVinで
一定となる。このため、半導体圧力センサ3は次式で示
される一定の駆動電流!で駆動される。
電圧を分圧した電圧Vinも一定となり、抵抗R3と半
導体圧力センサ3との接続点に現われる電圧もVinで
一定となる。このため、半導体圧力センサ3は次式で示
される一定の駆動電流!で駆動される。
1−V i n/R3−(1)
この駆動電流!は、半導体圧力センサ3を構成するピエ
ゾ抵抗の抵抗値が周囲温度の変化により変化しても一定
で変動しないため、温度依存性のない精度のよいセンサ
出力が得られる。
ゾ抵抗の抵抗値が周囲温度の変化により変化しても一定
で変動しないため、温度依存性のない精度のよいセンサ
出力が得られる。
一方、何らかの原因により、DC電源電圧に変動が生じ
た場合は、分圧電圧Vinも、DC電源電圧の変動割合
と同一の割合で変化する。したがって、前記(1)式か
ら駆動電流IもDC電源電圧の変動割合と同一の割合で
変化し、半導体圧力センサ3からは、DC電源電圧の変
動割合と同一の割合で変化したセンサ出力がなされる。
た場合は、分圧電圧Vinも、DC電源電圧の変動割合
と同一の割合で変化する。したがって、前記(1)式か
ら駆動電流IもDC電源電圧の変動割合と同一の割合で
変化し、半導体圧力センサ3からは、DC電源電圧の変
動割合と同一の割合で変化したセンサ出力がなされる。
このため、センサ出力と、これをDC電源電圧をリファ
レンス電圧としたA/Dコンバータ6で変換したディジ
タル量とは正確に対応し、マイコン5に正確なセンサ出
力情報が伝達される。
レンス電圧としたA/Dコンバータ6で変換したディジ
タル量とは正確に対応し、マイコン5に正確なセンサ出
力情報が伝達される。
このように、この実施例では、半導体圧力センサを構成
するブリッジ回路の検出感度は、それに印加される駆動
電圧又は駆動電流に比例することを利用し、電流源電圧
が例えば10%変動した場合駆動電圧又は駆動電流も1
0%変動させることにより、センサ出力と、これをA/
D変換したディジタル量とを正確に対応させるようにし
ている。
するブリッジ回路の検出感度は、それに印加される駆動
電圧又は駆動電流に比例することを利用し、電流源電圧
が例えば10%変動した場合駆動電圧又は駆動電流も1
0%変動させることにより、センサ出力と、これをA/
D変換したディジタル量とを正確に対応させるようにし
ている。
したがって、センサ出力に対応した正確な負荷制御がな
される。
される。
[発明の効果]
以上説明したように、この発明によれば、電流ないしは
電圧駆動形のセンサから電源電圧の変動に応じたセンサ
出力がなされるため、格別コスト上昇を招くような複雑
な構成を必要とすることなく、そのセンサ出力と、これ
を上記の電源電圧をリファレンス電圧とするA/Dコン
バータで変換したディジタル量とが正確に対応し、マイ
コン等に正確なセンサ出力情報を伝達することができて
正確な負荷制御を実現することができる。
電圧駆動形のセンサから電源電圧の変動に応じたセンサ
出力がなされるため、格別コスト上昇を招くような複雑
な構成を必要とすることなく、そのセンサ出力と、これ
を上記の電源電圧をリファレンス電圧とするA/Dコン
バータで変換したディジタル量とが正確に対応し、マイ
コン等に正確なセンサ出力情報を伝達することができて
正確な負荷制御を実現することができる。
第1図はこの発明に係る検出装置の実施例を示すブロッ
ク図、第2図は第1図における定電流回路の内部回路を
示す回路図、第3図は従来の全自動洗濯機の制御系を示
す回路構成図である。 1a:高電位電源ライン、 1b−低電位電源ライン、 2;定電流回路(駆動回路)、 3:半導体圧力センサ、 5:マイコン、6 : A
/Dコンバータ、 R1、R2:電源電圧の変動に応じた分圧電圧を発生さ
せる抵抗。
ク図、第2図は第1図における定電流回路の内部回路を
示す回路図、第3図は従来の全自動洗濯機の制御系を示
す回路構成図である。 1a:高電位電源ライン、 1b−低電位電源ライン、 2;定電流回路(駆動回路)、 3:半導体圧力センサ、 5:マイコン、6 : A
/Dコンバータ、 R1、R2:電源電圧の変動に応じた分圧電圧を発生さ
せる抵抗。
Claims (1)
- 電流ないしは電圧駆動により所要のセンサ出力をなすセ
ンサと、高電位と低電位間の電源電圧に対応した電圧を
入力して当該電源電圧の変動に応じた電流ないしは電圧
で前記センサを駆動する駆動回路とを有することを特徴
とする検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1047048A JPH02227625A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1047048A JPH02227625A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02227625A true JPH02227625A (ja) | 1990-09-10 |
Family
ID=12764284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1047048A Pending JPH02227625A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02227625A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7259707B2 (en) | 2004-10-14 | 2007-08-21 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device with A/D converter |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1047048A patent/JPH02227625A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7259707B2 (en) | 2004-10-14 | 2007-08-21 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device with A/D converter |
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