JPH057653B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH057653B2 JPH057653B2 JP14871582A JP14871582A JPH057653B2 JP H057653 B2 JPH057653 B2 JP H057653B2 JP 14871582 A JP14871582 A JP 14871582A JP 14871582 A JP14871582 A JP 14871582A JP H057653 B2 JPH057653 B2 JP H057653B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure sensor
- temperature
- voltage
- semiconductor pressure
- circuit
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
- G01D3/036—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure on measuring arrangements themselves
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、半導体圧力センサのオフセツト電
圧温度補償回路において、温度補償の高精度化を
図つたものに関するものである。
圧温度補償回路において、温度補償の高精度化を
図つたものに関するものである。
従来、この種の装置として第１図に示すものが
あつた。図において、１は半導体圧力センサで、
ブリツジに組まれた半導体歪計素子１２により構
成されている。２はこの半導体圧力センサ１の出
力端子OUTに接続された抵抗、３は半導体圧力
センサ１の入力端子IN間に接続された電源であ
る。
あつた。図において、１は半導体圧力センサで、
ブリツジに組まれた半導体歪計素子１２により構
成されている。２はこの半導体圧力センサ１の出
力端子OUTに接続された抵抗、３は半導体圧力
センサ１の入力端子IN間に接続された電源であ
る。
次に動作について説明する。半導体圧力センサ
に加えられた圧力は、該半導体圧力センサ１で電
気信号に変換される。半導体圧力センサ１のダイ
ヤフラムに圧力が加えられていない時の半導体圧
力センサ１の出力をオフセツト電圧と呼ぶが、こ
のオフセツト電圧が温度により変化するため、オ
フセツト電圧の温度補償が必要になる。オフセツ
ト電圧の温度補償は、半導体圧力センサ１の出力
端子OUTと一方の入力端子INとの間に接続され
た抵抗２によつて行われる。半導体圧力センサ１
に組込まれた半導体歪計素子１２の抵抗（以下、
ゲージ抵抗と称す）の値をRG、抵抗２の抵抗値
をR2とし、 RG＝RG0（１＋αt＋βt2） とすると、オフセツト電圧温度補償量Voffcは次
式で表わされる。
に加えられた圧力は、該半導体圧力センサ１で電
気信号に変換される。半導体圧力センサ１のダイ
ヤフラムに圧力が加えられていない時の半導体圧
力センサ１の出力をオフセツト電圧と呼ぶが、こ
のオフセツト電圧が温度により変化するため、オ
フセツト電圧の温度補償が必要になる。オフセツ
ト電圧の温度補償は、半導体圧力センサ１の出力
端子OUTと一方の入力端子INとの間に接続され
た抵抗２によつて行われる。半導体圧力センサ１
に組込まれた半導体歪計素子１２の抵抗（以下、
ゲージ抵抗と称す）の値をRG、抵抗２の抵抗値
をR2とし、 RG＝RG0（１＋αt＋βt2） とすると、オフセツト電圧温度補償量Voffcは次
式で表わされる。
Voffc＝VB／4n（αt＋βt2） (1)
但し、ｎ＝R2／RG0
VB；電源(3)の電圧
従来の半導体圧力センサのオフセツト電圧温度
補償回路は以上のように構成されているので、オ
フセツト電圧温度補償量Voffcの温度に対する直
線性を良くするためには、半導体圧力センサ１の
ゲージ抵抗の温度係数の温度に対する直線性を良
くする必要があつた。即ち要するにオフセツト電
圧温度補償量Voffcの温度特性はゲージ抵抗の温
度特性に依存するため、ゲージ抵抗の温度特性に
非直線性が存在すると、オフセツト電圧温度補償
量Voffcにも非直線性が生じてしまうという欠点
があつた。
補償回路は以上のように構成されているので、オ
フセツト電圧温度補償量Voffcの温度に対する直
線性を良くするためには、半導体圧力センサ１の
ゲージ抵抗の温度係数の温度に対する直線性を良
くする必要があつた。即ち要するにオフセツト電
圧温度補償量Voffcの温度特性はゲージ抵抗の温
度特性に依存するため、ゲージ抵抗の温度特性に
非直線性が存在すると、オフセツト電圧温度補償
量Voffcにも非直線性が生じてしまうという欠点
があつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、オフセツト電圧の
温度補償を抵抗に印加される電圧の変化で行うこ
とにより、オフセツト電圧の温度補償量がゲージ
抵抗の温度特性に依存しない、直線性のよい半導
体圧力センサのオフセツト電圧温度補償回路を提
供することを目的としている。
去するためになされたもので、オフセツト電圧の
温度補償を抵抗に印加される電圧の変化で行うこ
とにより、オフセツト電圧の温度補償量がゲージ
抵抗の温度特性に依存しない、直線性のよい半導
体圧力センサのオフセツト電圧温度補償回路を提
供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第２図において、１は半導体圧力センサで、
ブリツジに組まれた半導体歪計素子１２により構
成されている。２は一端が半導体圧力センサ１の
出力端子OUTに接続された抵抗、３は半導体圧
力センサ１の入力端子IN間に接続された電源、
６は温度により電圧が変化する感温電源で、半導
体圧力センサ１の一方の入力端子と抵抗２の他端
間に接続されている。１０は上記感温電源６およ
び抵抗２からなる感温電圧発生回路である。
る。第２図において、１は半導体圧力センサで、
ブリツジに組まれた半導体歪計素子１２により構
成されている。２は一端が半導体圧力センサ１の
出力端子OUTに接続された抵抗、３は半導体圧
力センサ１の入力端子IN間に接続された電源、
６は温度により電圧が変化する感温電源で、半導
体圧力センサ１の一方の入力端子と抵抗２の他端
間に接続されている。１０は上記感温電源６およ
び抵抗２からなる感温電圧発生回路である。
次に作用について説明する。
電源３の電圧をVB、抵抗２の抵抗値をR2、感
温電源６の電圧をVref（＝Vrefo・（１＋γt））、圧
力センサ１のゲージ抵抗値をRG（＝RG0・（１＋αt
＋βt2））とすると、圧力センサ１のオフセツト電
圧温度補償量Voffcは次式で表わされる。
温電源６の電圧をVref（＝Vrefo・（１＋γt））、圧
力センサ１のゲージ抵抗値をRG（＝RG0・（１＋αt
＋βt2））とすると、圧力センサ１のオフセツト電
圧温度補償量Voffcは次式で表わされる。
Voffc＝１／2n・〔（Vrefo−VB／２・αt＋Vrefo・γt
＋｛Vrefo（αγ＋β）−VB／２β｝t2〕 (2)
但し、ｎ＝R2／RG0
ここでVrefo＝VB／２とすると、
Voffc＝VB／4n・（γt＋αγt2） (3)
となり、α＝1.2×10-3／℃、β＝７×10-6／℃、
γ＝２×10-3／℃の場合についてVoffcを計算す
ると、式(3)は次式のようになる。
γ＝２×10-3／℃の場合についてVoffcを計算す
ると、式(3)は次式のようになる。
Voffc＝VB／4n・（２×10-3＋2.4×10-6t）ｔ(4)
従来の場合、
Voffc＝VB／4n・（1.2×10-3＋７×10-6t）ｔ(5)
であるから、温度変化100℃の場合、その非直線
性（Non−Linearlity；NL）はそれぞれ 従来の場合、NL＝14.6％ 本発明の場合、NL＝３％ となり、約1/5に改善される。
性（Non−Linearlity；NL）はそれぞれ 従来の場合、NL＝14.6％ 本発明の場合、NL＝３％ となり、約1/5に改善される。
なお、上記実施例では、感温電圧発生回路１０
を、温度に応じて電源電圧が変化する感温電源６
と抵抗２とで構成する例について説明したが、こ
の感温電圧発生回路１０は第３図に示すように、
抵抗４と感温抵抗５とからなり電源３の電圧を分
圧する分圧回路１１と、この分圧回路１１の出力
を半導体圧力センサ１の出力端子OUTに印加す
る抵抗２とで構成してもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。又、上記実施例では電源３の電
圧が一定で、電源６の電圧が温度によつて変化す
る場合を示したが、電源６の電圧が一定で、電源
３の電圧が温度によつて変化するものとした場合
でも同様の効果を奏する。この場合、VB＝VB0
（１＋γt）とすると、オフセツト電圧温度補償量
Voffcは次式のようになる。
を、温度に応じて電源電圧が変化する感温電源６
と抵抗２とで構成する例について説明したが、こ
の感温電圧発生回路１０は第３図に示すように、
抵抗４と感温抵抗５とからなり電源３の電圧を分
圧する分圧回路１１と、この分圧回路１１の出力
を半導体圧力センサ１の出力端子OUTに印加す
る抵抗２とで構成してもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。又、上記実施例では電源３の電
圧が一定で、電源６の電圧が温度によつて変化す
る場合を示したが、電源６の電圧が一定で、電源
３の電圧が温度によつて変化するものとした場合
でも同様の効果を奏する。この場合、VB＝VB0
（１＋γt）とすると、オフセツト電圧温度補償量
Voffcは次式のようになる。
Voffc１／2n｛（VrefVB0／２）・αtVB／２γt
＋Vrefβt2VB／２（βt2＋α・γt2）｝ (6)
以上のように、この発明によれば、オフセツト
電圧の温度補償を補償用抵抗に印加される電圧の
温度変化で行うようにしたので圧力センサのゲー
ジ抵抗の温度係数に依存しない、精度の高い半導
体圧力センサのオフセツト電圧温度補償回路が容
易に得られる効果がある。
電圧の温度補償を補償用抵抗に印加される電圧の
温度変化で行うようにしたので圧力センサのゲー
ジ抵抗の温度係数に依存しない、精度の高い半導
体圧力センサのオフセツト電圧温度補償回路が容
易に得られる効果がある。
第１図は従来の半導体圧力センサのオフセツト
電圧温度補償回路を示す回路図、第２図はこの発
明の一実施例による半導体圧力センサのオフセツ
ト電圧温度補償回路を示す回路図、第３図はこの
発明の他の実施例を示す回路図である。 １……半導体圧力センサ、IN……入力端子、
OUT……出力端子、２……抵抗、３……電源、
４……抵抗、５……感温抵抗、６……感温電源、
１０……感温電圧発生回路、１１……分圧回路、
１２……半導体歪計素子。なお図中同一符号は同
一又は相当部分を示す。
電圧温度補償回路を示す回路図、第２図はこの発
明の一実施例による半導体圧力センサのオフセツ
ト電圧温度補償回路を示す回路図、第３図はこの
発明の他の実施例を示す回路図である。 １……半導体圧力センサ、IN……入力端子、
OUT……出力端子、２……抵抗、３……電源、
４……抵抗、５……感温抵抗、６……感温電源、
１０……感温電圧発生回路、１１……分圧回路、
１２……半導体歪計素子。なお図中同一符号は同
一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ブリツジに組まれた半導体歪計素子により構
成されて圧力を電気信号に変換する半導体圧力セ
ンサと、該半導体圧力センサの両入力端子間に電
源電圧を印加する電源と、上記半導体圧力センサ
の出力端子に温度に応じて変化する電圧を与える
感温電圧発生回路とを備え、この感温電圧発生回
路が、一端が上記半導体圧力センサの一方の入力
端子に他端が該半導体圧力センサの出力端子に接
続された、その電源電圧が温度ににより変化する
感温電圧と抵抗との直列回路であることを特徴と
する半導体圧力センサのオフセツト電圧温度補償
回路。 ２ ブリツジに組まれた半導体歪計素子により構
成されて圧力を電気信号に変換する半導体圧力セ
ンサと、該半導体圧力センサの両入力端子間に電
源電圧を印加する電源と、上記半導体圧力センサ
の出力端子に温度に応じて変化する電圧を与える
感温電圧発生回路とを備え、この感温電圧発生回
路が、上記電源の両端間に相互に直列に接続され
た抵抗と感温抵抗からなる分圧回路と、この分圧
回路による分圧電圧を上記半導体圧力センサの出
力端子に加える抵抗とからなるものであることを
特徴とする半導体圧力センサのオフセツト電圧温
度補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14871582A JPS5937417A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 半導体圧力センサのオフセツト電圧温度補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14871582A JPS5937417A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 半導体圧力センサのオフセツト電圧温度補償回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5937417A JPS5937417A (ja) | 1984-02-29 |
| JPH057653B2 true JPH057653B2 (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15458970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14871582A Granted JPS5937417A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 半導体圧力センサのオフセツト電圧温度補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937417A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0797010B2 (ja) * | 1986-03-26 | 1995-10-18 | 株式会社日立製作所 | 半導体歪ゲ−ジブリツジ回路 |
-
1982
- 1982-08-25 JP JP14871582A patent/JPS5937417A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5937417A (ja) | 1984-02-29 |
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