JPH03282225A

JPH03282225A - 圧力測定器

Info

Publication number: JPH03282225A
Application number: JP8248990A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshioka; 隆吉岡; Takahiro Fudeyasu; 筆保　隆弘
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-12

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、圧力測定器、特にブリッジ抵抗型の圧力セ
ンサを用いた圧力測定器に関する。

（ロ）従来の技術プロセス等における圧力測定には、半導体ストレンゲー
ジ（ブリッジ抵抗型）を圧力センサとした圧力測定器が
使用される。しかし、半導体圧力センサは、温度の影響
を受は易く、測定結果から温度による変動分を取り除く
補正方法が一般的である。従来は、第５回に示すように
、圧力検出用のブリッジ抵抗Ｒ＋　、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４
からなる圧力センサ５１と、温度センサ５２を１チンプ
内に保有する複合センサ５０を用いるか、第６５に示す
ようにブリッジ抵抗Ｒ，、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４からなる圧
力センサ５１の接続端子Ａ、Ｂ間に定電流源５３を接続
し、出力端子Ｃ，Ｄより圧力信号を導出するとともに、
圧力センサ５１とは外付けで温度センサ５２を設け、こ
れに定電流発生器５４より定電流を流し、出力端ＥＦよ
りの温度信号により圧力信号を補正している。

（ハ）発明が解決しようとする課題上記した従来の温度補正を行う圧力測定器のうち、複合
センサを使用するものは、複合センサの圧力センサと温
度センサを含む製造工程が複雑で佃価となる上に、高度
な製造方法や設備が必要であるという問題がある。

また、圧力センサは市販のものを用い、温度センサは、
圧力センサに外付けるものは、温度センサ付近の温度分
布や過渡的な変化によって圧力センサと温度センサとの
温度とが一致しにくく、精度の良い補正ができないとい
う問題があった。

この発明は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、比較的安価で、高精度に測定が可能な圧力測定器を
提供することを目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の圧
力測定器は、圧力信号を出力する端子を有するブリッジ
抵抗型の圧力センサと、この圧力センサの前記出力端子
とは異なる２つの接続端子に定電流を流す定電流源と、
前記定電流が流される２つの接続端子間の電圧を導出し
、この電圧を定電流で除算し、ブリッジ抵抗を求める手
段と、このフリンジ抵抗と温度との関係を予め記憶して
おく記憶手段と、圧力測定時に前記圧力信号出力端子か
ら出力される圧力信号を、前記抵抗に対応する温度で補
正する補正手段とから構成されている。

この圧力測定器では、先ず定電流源より、フリンジ抵抗
に定電流が流され、その両端の電圧が導出される。この
両端電圧よりブリッジ抵抗が算出され、温度が求まる。

一方、ブリッジの出力端子より圧力信号が出力され、こ
の圧力信号が上記求められたその時の温度により補正さ
れる。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の実施に使用される圧力・温度検出
回路の回路図である。同図において半導体圧力センサ１
は、第６図等と同様、半導体抵抗Ｒ，，Ｒ２、Ｒ，、Ｒ
，がブリッジ接続されて構成されている。また、圧力セ
ンサ１の接続端子Ａ、Ｂに定電流発生器２が接続され、
接続端子Ｃ，Ｄが出力端子Ｐ、、Ｐ２に接続され、この
出力端子Ｐ、、Ｐ、より圧力信号が出力される。また、
上記接続端子Ａ、Ｂには出力端子Ｐ３、Ｒ４が接続され
、この出力端子Ｐ３、Ｒ４より接続端子Ａ、Ｂの抵抗に
応した電圧が出力される。ブリッジ抵抗Ｒ，、Ｒ２、Ｒ
３、Ｒ，は当然温度によって変化し、ブリッジ抵抗と温
度との関係は第３図に示すようになり、従って予めこの
特性をメモリに記憶しておき、出力端子Ｐ３．２４間の
出力電圧を定電流値で除算してブリッジ抵抗を算出し、
このフリンジ抵抗より温度を求めることができる。さら
に出力端子Ｐ、、Ｐ、より出力される圧力信号も温度の
影響を受ける。その圧力信号Ｐと出力電圧との関係を例
示すると、第４図に示す如くであり、求められた温度に
より圧力信号を補正でき、精度の良い圧力信号が得られ
る。

第２図は、この発明の一実施例を示す圧力測定器の回路
図であって、第１図に示した圧力・温度検出回路を組み
込んでいる。この圧力測定器は、上記した圧力センサ１
、定電流発生器２を含む圧力・温度検出回路の他にマル
チプレクサ３、Ａ／Ｄ変換器４、ＣＰＵ５、ＲＯＭ６、
インタフェース回路７、表示器８から構成されている。

圧力センサ１のブリッジ抵抗の接続端子ＡとＢ、つまり
出力端子Ｐ３とＲ４は、マルチプレクサ３を介−て、ぺ
／Ｄ変換器４へ、同様に圧力センサ１の接続端子Ｃ，Ｄ
、つまり出力端子Ｐ、　、Ｒ２は、同じくマルチプレク
サ３を介してＡ／Ｄ変換器４へ接続され、Ａ／Ｄ変換器
４よりの信号がＣＰＵ５に取り込まれるようになってい
る。マルチプレクサ３は、端子Ｐ３、Ｐ、のＡ／Ｄ変換
器４への接続と、出力端子Ｐ、　、Ｒ２のＡ／Ｄ変換器
４への接続を交互に切り替え、圧力センサ１のブリッジ
抵抗と、出力圧力信号を交互にＣＰＵ５に取り込むよう
になっている。ＣＰＵ５は、ＲＯＭ６のプログラムに従
い、測定動作を実行する。

なお、ＲＯＭ６、ＣＰＵ５の内蔵するＲＡＭに圧力セン
サ１のブリッジ抵抗と温度特性のテーブル図及び温度を
パラメータとする人力圧と出力電圧の関係を示すデータ
がそれぞれ記憶されており、補正可能に構成されている
。

この実施例圧力測定器において、実際に圧力測定を行う
場合には、マルチプレクサ３の切り替えにより、出力端
子Ｐ、、Ｐ４がＡ／Ｄ変換器４に接続され、定電流発生
器２から圧力センサ１に流れる定電流により、接続端子
Ａ、Ｂ間の抵抗に応じた電圧がＡ／Ｄ変換器４を経てＣ
Ｐ　Ｕ　５に取り込まれる。ＣＰＵ５はこの電圧値を定
電流で除算し、得られた抵抗値よりテーブルを参照して
その時点の温度を求め、この温度を記憶しておく。−方
、次のタイミングにマルチプレクサ３は出力端子Ｐ、　
　　ＰｇをＡ／Ｄ変換器４に接続し、これにより圧力セ
ンサ１の圧力信号がＡ／Ｄ変換器４を経てＣＰＵ５に取
り込まれる。その時の入力圧ｐに対して、第３図に示す
ように、出力電圧が正しい圧力として温度に対応して補
正されることになる。この補正された圧力が表示器８に
表示される。

なお、上記実施例においては、温度と出力信号の関係の
みによる補正を示したが、厳密には圧力センサのブリッ
ジ抵抗は、圧力信号によっても、若干影響されるので、
圧力信号でブリッジ抵抗を補正し、より厳密に温度補正
を行うようにすることも可能である。

また、ブリッジ抵抗と外部抵抗乙こよる温度測定を併合
し、この両者の温度差が大きい時は、周囲温度又は圧力
測定器の内部温度が過渡的に変化したものと考え、この
場合には、ブリッジ抵抗による温度を採用し、差が小さ
いければ、平衡状態と考え、外部抵抗（温度だけによっ
てかわる）による温度を採用するようにしてもよい。

（へ）発明の効果この発明によれば、圧力センサはブリッジ抵抗接続のみ
の圧力センサを用い、出力端子とは異なる出力端子に定
電流源を接続し、定電流源により導出される電圧より抵
抗を求め、抵抗に対応する温度値から圧力信号の出力を
補正するようにしているので、市販の圧力センサなと比
較的安価なセンサを用いても厳密な温度補正ができ、精
度のよい圧力測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施に使用される圧力温度検出回
路を示す回路図、第２図は、この発明の一実施例を示す
圧力測定器の回路図、第３図は、圧力センサの温度をパ
ラメータとする入力圧力と、出力電圧の関係を示す特性
図、第４図は、温度とブリッジ抵抗の関係を示す特性図
、第５図は、従来の圧力センサを示す回路図、第６図は
、同しく他の従来の圧力センサを示す回路図である。ｌ：圧力センサ、　　　２：定電流発生器、Ｐｌ　・Ｐ
２　＝圧力信号出力端子、Ｐ、・Ｐ４　：抵抗信号導出端子、５：ＣＰＵ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧力信号を出力する端子を有するブリッジ抵抗型
の圧力センサと、この圧力センサの前記出力端子とは異
なる２つの接続端子に定電流を流す定電流源と、前記定
電流が流される２つの接続端子間の電圧を導出し、この
電圧を定電流で除算し、ブリッジ抵抗を求める手段と、
このブリッジ抵抗と温度との関係を予め記憶しておく記
憶手段と、圧力測定時に前記圧力信号出力端子から出力
される圧力信号を、前記抵抗に対応する温度で補正する
補正手段とを備えたことを特徴とする圧力測定器。