JPH0587586A - トランスジユーサ回路 - Google Patents
トランスジユーサ回路Info
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- JPH0587586A JPH0587586A JP3276867A JP27686791A JPH0587586A JP H0587586 A JPH0587586 A JP H0587586A JP 3276867 A JP3276867 A JP 3276867A JP 27686791 A JP27686791 A JP 27686791A JP H0587586 A JPH0587586 A JP H0587586A
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 駆動電源の種類を選ばず、正確に大幅な温度
補償を行なう。 【構成】 駆動電源３２に接続されたセンサ３４と、こ
のセンサ３４の出力が接続された増幅器４６，４８と、
センサ出力のオフセット調整用可変抵抗器５６と、スパ
ン調整用可変抵抗器６２とを設ける。上記スパン調整用
可変抵抗器６２と感温抵抗器７０をカスケードに接続す
る。上記感温抵抗器７０を含みこの感温抵抗器７０の所
定温度における抵抗値と等しい抵抗値であって、温度係
数が上記スパン調整用可変抵抗器６２とセンサ３４を含
む回路の温度係数と絶対値がほぼ等しく符号が逆の温度
係数である温度補償用抵抗体回路６４を、上記スパン調
整用可変抵抗器６２とカスケード接続する。
補償を行なう。 【構成】 駆動電源３２に接続されたセンサ３４と、こ
のセンサ３４の出力が接続された増幅器４６，４８と、
センサ出力のオフセット調整用可変抵抗器５６と、スパ
ン調整用可変抵抗器６２とを設ける。上記スパン調整用
可変抵抗器６２と感温抵抗器７０をカスケードに接続す
る。上記感温抵抗器７０を含みこの感温抵抗器７０の所
定温度における抵抗値と等しい抵抗値であって、温度係
数が上記スパン調整用可変抵抗器６２とセンサ３４を含
む回路の温度係数と絶対値がほぼ等しく符号が逆の温度
係数である温度補償用抵抗体回路６４を、上記スパン調
整用可変抵抗器６２とカスケード接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】圧力や磁気等の物理量を電気信号
に変換して取り出すトランスジューサ回路に関する。
に変換して取り出すトランスジューサ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば圧力センサに使用されてい
る回路は、図５に示すように、電源端子１０に定電流電
源１２が接続され、定電流電源１２に、ピエゾ抵抗効果
を利用した半導体圧力センサ１４が直列に接続されてい
る。半導体圧力センサ１４には、オフセット調整とオフ
セット温度補償用に、抵抗器１６，１８がセンサ１４の
抵抗体と各々並列及び直列に接続されている。オフセッ
ト温度補償とは、図４において、破線ｅで示す室温にお
ける圧力−出力特性に対し、直線ｃ，ｄに示すように使
用温度範囲の上限(c)と下限(d)とで出力が各々直線ｃ，
ｄのように平行移動してしまうのを補償するものであ
る。さらに、センサ１４と並列にスパン（計測範囲であ
り増幅度に対応する）温度補償用のバイパス抵抗器２０
が接続されている。スパン温度補償とは、図４に示す圧
力−出力特性が、温度変化によってその傾きが変化して
しまうのを補償するものであり、図４の直線ｃ，ｄが破
線ｅと平行になるようにすることである。従って、オフ
セット温度補償と、スパン温度補償とが完全に成される
と、図４の直線ｃ，ｄは、破線ｅに重なる。
る回路は、図５に示すように、電源端子１０に定電流電
源１２が接続され、定電流電源１２に、ピエゾ抵抗効果
を利用した半導体圧力センサ１４が直列に接続されてい
る。半導体圧力センサ１４には、オフセット調整とオフ
セット温度補償用に、抵抗器１６，１８がセンサ１４の
抵抗体と各々並列及び直列に接続されている。オフセッ
ト温度補償とは、図４において、破線ｅで示す室温にお
ける圧力−出力特性に対し、直線ｃ，ｄに示すように使
用温度範囲の上限(c)と下限(d)とで出力が各々直線ｃ，
ｄのように平行移動してしまうのを補償するものであ
る。さらに、センサ１４と並列にスパン（計測範囲であ
り増幅度に対応する）温度補償用のバイパス抵抗器２０
が接続されている。スパン温度補償とは、図４に示す圧
力−出力特性が、温度変化によってその傾きが変化して
しまうのを補償するものであり、図４の直線ｃ，ｄが破
線ｅと平行になるようにすることである。従って、オフ
セット温度補償と、スパン温度補償とが完全に成される
と、図４の直線ｃ，ｄは、破線ｅに重なる。
【０００４】そして、センサ１４の出力は、一対の演算
増幅器２２の非反転入力端子続され、演算増幅器２２の
反転入力端子にはスパン調整用可変抵抗器２４が接続さ
れている。各演算増幅器２２の出力は演算増幅器２６に
入力され増幅されて出力端子２８に出力される。演算増
幅器２６の非反転入力端子には、オフセット調整用可変
抵抗器３０が接続されている。
増幅器２２の非反転入力端子続され、演算増幅器２２の
反転入力端子にはスパン調整用可変抵抗器２４が接続さ
れている。各演算増幅器２２の出力は演算増幅器２６に
入力され増幅されて出力端子２８に出力される。演算増
幅器２６の非反転入力端子には、オフセット調整用可変
抵抗器３０が接続されている。
【０００５】また、上記と同様の回路配置で、センサの
駆動電源に定電圧電源を用い、同様にセンサの出力を演
算増幅器で増幅して出力するとともに、温度補償用の拡
散抵抗体を、オフセット調整およびスパン調整用の各可
変抵抗器と並列に設けたトランスジューサ回路もある。
駆動電源に定電圧電源を用い、同様にセンサの出力を演
算増幅器で増幅して出力するとともに、温度補償用の拡
散抵抗体を、オフセット調整およびスパン調整用の各可
変抵抗器と並列に設けたトランスジューサ回路もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の前者
の場合、定電流電源１２を使用しているため定電流電源
１２内での抵抗器による電圧降下があり、低電圧の電源
を使用することができないという欠点がある。また、こ
の回路で駆動電源を定電圧電源に換えると、スパン温度
補償範囲が1500〜3000ｐｐｍ／度と大きくなり、温度補
償抵抗を回路に入れただけでは正確に補償しきれないと
いう問題もある。これは、図３に示すように、半導体圧
力センサ１４の拡散抵抗体は、不純物濃度により温度係
数が変化するためである。この変化は、図３のａの曲線
で示す、抵抗体の抵抗値の温度係数の変化と、図３のｂ
の直線で示す、ピエゾ抵抗効果の温度係数の変化の両方
があり、定電流電源での駆動の場合図３のａ＋ｂが、ス
パン温度係数として作用するが、定電圧電源駆動の場
合、図３のｂがスパン温度係数となるからである。さら
に、定電圧電源駆動の場合、バイパス抵抗器２０の抵抗
値を低くしなければならず、これによってセンサ１４に
流れる電流が少なくなり、感度が落ちててしまい、実用
化できるものではなかった。
の場合、定電流電源１２を使用しているため定電流電源
１２内での抵抗器による電圧降下があり、低電圧の電源
を使用することができないという欠点がある。また、こ
の回路で駆動電源を定電圧電源に換えると、スパン温度
補償範囲が1500〜3000ｐｐｍ／度と大きくなり、温度補
償抵抗を回路に入れただけでは正確に補償しきれないと
いう問題もある。これは、図３に示すように、半導体圧
力センサ１４の拡散抵抗体は、不純物濃度により温度係
数が変化するためである。この変化は、図３のａの曲線
で示す、抵抗体の抵抗値の温度係数の変化と、図３のｂ
の直線で示す、ピエゾ抵抗効果の温度係数の変化の両方
があり、定電流電源での駆動の場合図３のａ＋ｂが、ス
パン温度係数として作用するが、定電圧電源駆動の場
合、図３のｂがスパン温度係数となるからである。さら
に、定電圧電源駆動の場合、バイパス抵抗器２０の抵抗
値を低くしなければならず、これによってセンサ１４に
流れる電流が少なくなり、感度が落ちててしまい、実用
化できるものではなかった。
【０００７】また、上記従来の技術の後者の場合、スパ
ン調整とスパン温度補償との間に相関関係があり、一方
を調整すると他方の調整値が狂ってしまい、再び他方の
調整を行なわなければならず、サイクリックに調整をし
て所定の調整値に設定しなければならないという問題が
あり、調整に時間がかかり、精度も悪いという欠点があ
った。
ン調整とスパン温度補償との間に相関関係があり、一方
を調整すると他方の調整値が狂ってしまい、再び他方の
調整を行なわなければならず、サイクリックに調整をし
て所定の調整値に設定しなければならないという問題が
あり、調整に時間がかかり、精度も悪いという欠点があ
った。
【０００８】この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑
みて成されたもので、駆動電源の種類を選ばず、正確に
温度補償されたトランスジューサ回路を提供することを
目的とする。
みて成されたもので、駆動電源の種類を選ばず、正確に
温度補償されたトランスジューサ回路を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、駆動電源に
接続されたセンサと、このセンサの出力が接続された増
幅器と、センサ出力のオフセット調整用可変抵抗器と、
スパン調整用可変抵抗器とを有し、上記スパン調整用可
変抵抗器と感温抵抗器がカスケード接続されているとと
もに、上記感温抵抗器を含みこの感温抵抗器の所定温度
における抵抗値と等しい抵抗値であって、温度係数が上
記スパン調整用可変抵抗器とセンサを含む回路の温度係
数と絶対値がほぼ等しく符号が逆の温度係数である温度
補償用抵抗体回路を、上記スパン調整用可変抵抗器とカ
スケードに設けたトランスジューサ回路である。
接続されたセンサと、このセンサの出力が接続された増
幅器と、センサ出力のオフセット調整用可変抵抗器と、
スパン調整用可変抵抗器とを有し、上記スパン調整用可
変抵抗器と感温抵抗器がカスケード接続されているとと
もに、上記感温抵抗器を含みこの感温抵抗器の所定温度
における抵抗値と等しい抵抗値であって、温度係数が上
記スパン調整用可変抵抗器とセンサを含む回路の温度係
数と絶対値がほぼ等しく符号が逆の温度係数である温度
補償用抵抗体回路を、上記スパン調整用可変抵抗器とカ
スケードに設けたトランスジューサ回路である。
【００１０】
【作用】この発明のトランスジューサ回路は、センサや
スパン調整用可変抵抗器等の抵抗値の温度依存性を、逆
の温度特性を有した温度補償用抵抗器回路により打ち消
し、温度補償範囲が大きくても正確な測定を可能にした
ものである。
スパン調整用可変抵抗器等の抵抗値の温度依存性を、逆
の温度特性を有した温度補償用抵抗器回路により打ち消
し、温度補償範囲が大きくても正確な測定を可能にした
ものである。
【００１１】
【実施例】以下この発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の第一実施例の圧力センサ
回路を示すもので、定電圧電源または定電流電源である
駆動電源３２に、半導体圧力センサ３４が直列に接続さ
れ、このセンサ３４は、半導体チップ表面に不純物を拡
散させて形成した拡散抵抗体からなり、各抵抗体３５，
３６，３７，３８がブリッジに接続されている。抵抗体
３８には、これと平行に抵抗器４０が接続され、抵抗体
３７と直列に抵抗器４２が接続されている。抵抗器４
０，４２はセンサ出力のオフセット調整とオフセット温
度補償用の抵抗である。センサ３４の出力端子４４、４
５は各々一対の演算増幅器４６，４８の非反転入力端子
に接続されている。なお、抵抗器４０，４２は、センサ
３４の各抵抗体に対し、オフセット調整とオフセット温
度補償を行なうための任意の場所に１または複数個取付
可能なものである。
て説明する。図１はこの発明の第一実施例の圧力センサ
回路を示すもので、定電圧電源または定電流電源である
駆動電源３２に、半導体圧力センサ３４が直列に接続さ
れ、このセンサ３４は、半導体チップ表面に不純物を拡
散させて形成した拡散抵抗体からなり、各抵抗体３５，
３６，３７，３８がブリッジに接続されている。抵抗体
３８には、これと平行に抵抗器４０が接続され、抵抗体
３７と直列に抵抗器４２が接続されている。抵抗器４
０，４２はセンサ出力のオフセット調整とオフセット温
度補償用の抵抗である。センサ３４の出力端子４４、４
５は各々一対の演算増幅器４６，４８の非反転入力端子
に接続されている。なお、抵抗器４０，４２は、センサ
３４の各抵抗体に対し、オフセット調整とオフセット温
度補償を行なうための任意の場所に１または複数個取付
可能なものである。
【００１２】この回路は、プラス電源端子５０とマイナ
ス電源端子５２との間に設けられ、センサ３４の抵抗体
３６および抵抗器４２は、マイナス電源端子５２に接続
されている。プラス電源端子５０とマイナス電源端子５
２との間には、抵抗器５４、可変抵抗器５６、および抵
抗器５８が直列に接続されている。可変抵抗器５６は、
オフセット調整用可変抵抗器でありその摺動子は、抵抗
器６０を介して演算増幅器４６の反転入力端子に接続さ
れている。演算増幅器４６の出力は、スパン調整用可変
抵抗器６２を介して、演算増幅器４８の反転入力端子に
接続されているとともに、抵抗体回路６４の一方の側に
接続されている。抵抗体回路６４の他方の側は、演算増
幅器４８の出力に接続しているとともに、この実施例の
圧力センサ回路の出力端子６８に接続している。
ス電源端子５２との間に設けられ、センサ３４の抵抗体
３６および抵抗器４２は、マイナス電源端子５２に接続
されている。プラス電源端子５０とマイナス電源端子５
２との間には、抵抗器５４、可変抵抗器５６、および抵
抗器５８が直列に接続されている。可変抵抗器５６は、
オフセット調整用可変抵抗器でありその摺動子は、抵抗
器６０を介して演算増幅器４６の反転入力端子に接続さ
れている。演算増幅器４６の出力は、スパン調整用可変
抵抗器６２を介して、演算増幅器４８の反転入力端子に
接続されているとともに、抵抗体回路６４の一方の側に
接続されている。抵抗体回路６４の他方の側は、演算増
幅器４８の出力に接続しているとともに、この実施例の
圧力センサ回路の出力端子６８に接続している。
【００１３】抵抗体回路６４には、感温抵抗器７０と直
列に温度係数が極めて小さい金属被膜抵抗の固定抵抗器
７２が接続され、この抵抗器７０，７２と並列に金属被
膜抵抗の固定抵抗器７４が接続されている。抵抗体回路
６４の抵抗値は、室温（例えば２５℃）での感温抵抗器
７０の抵抗値と等しい値で、温度係数が、スパン調整用
可変抵抗器６２とセンサ３４を含む回路の温度係数と絶
対値が等しく符号が逆になるよう、抵抗器７２，７４を
選択するものである。抵抗器７２，７４の抵抗値設定方
法は、抵抗器７２の抵抗値をＲs、抵抗器７４の抵抗値
をＲp、感温抵抗器７０の抵抗値をＲtとすると、 Ｒt＝Ｒ25(１＋αｔ） …(1) ｔ＝Ｔ−Ｔ25 、Ｔは使用温度、Ｔ25は２５℃、αは感
温抵抗器７０の温度係数、Ｒ25は２５℃の時の感温抵抗
器７０の抵抗値である。、すると、抵抗回路６４の抵抗
値ｒtは次のように表わされる。 ｒt＝ｒ25(１＋βｔ） …(2) βは求める感温抵抗回路６４の温度係数であり、従って
−βがスパン調整用可変抵抗器６２とセンサ３４を含む
回路の温度係数である。また、上記の通り ｒ25＝Ｒ25 …(3) であるから ｒt＝(Ｒt＋Ｒs)Ｒp／(Ｒt＋Ｒs＋Ｒp） …(4) ｒ25＝(Ｒ25＋Ｒs)Ｒp／(Ｒt＋Ｒs＋Ｒp)＝Ｒ25 …(5) よって Ｒp＝Ｒ25(Ｒ25＋Ｒs)／Ｒs …(6) (4),(6)より （Ｒt＋Ｒs)Ｒ25(Ｒ25＋Ｒs） ＝Ｒ25Ｒs(１＋βｔ)｛Ｒt＋ＲS＋Ｒ25(Ｒ25＋Ｒs)／Ｒs｝ これを整理して （Ｒt＋Ｒs)(Ｒ25−Ｒsβｔ)＝Ｒ25(１＋βｔ)(Ｒ25＋Ｒs） よって Ｒt＝Ｒ25(１＋βｔ)(Ｒ25＋Ｒs)／(Ｒ25−Ｒsβｔ)−Ｒs …(7) (1),(7)より Ｒ25(1＋αｔ)＝Ｒ25(1＋βｔ)(Ｒ25＋Ｒs)／(Ｒ25−Ｒsβｔ)−Ｒs これを整理して βｔＲs 2＋Ｒ25βｔ(２＋αｔ)Ｒs＋Ｒ25 2(β−α)ｔ＝０ より Ｒs 2＋Ｒ25(２＋αｔ)Ｒs＋Ｒ25 2(β−α)／β＝０ Ｒs＞０より Ｒs＝〔｛(２＋αｔ)2−４(β−α)／β｝1/2−(２＋αｔ)〕Ｒ25／２ ＝〔｛1＋αｔ＋α2ｔ2／４＋(α−β)／β｝1/2−(1＋αｔ／２)〕Ｒ25 １＞＞αｔ＞＞α2ｔ2／４、１＞＞(α−β)／(２β)より Ｒs≒〔｛１＋αｔ／２＋(α−β)／(２β)｝−(１＋αｔ／２)〕Ｒ25 ＝｛(α−β)／(２β)｝Ｒ25 …(8) (6),(8)より Ｒp＝〔Ｒ25｛Ｒ25＋(α−β)／(２β)Ｒ25｝〕/〔｛(α−β)／(２β)｝Ｒ25 〕 ＝｛(α＋β)／(α−β)｝Ｒ25 …(9) 上記式（８）、（９）が抵抗器７２，７４の各々の抵抗
値である。ここで、抵抗器７２，７４の温度係数は相対
的に極めて小さく無視できる値である。
列に温度係数が極めて小さい金属被膜抵抗の固定抵抗器
７２が接続され、この抵抗器７０，７２と並列に金属被
膜抵抗の固定抵抗器７４が接続されている。抵抗体回路
６４の抵抗値は、室温（例えば２５℃）での感温抵抗器
７０の抵抗値と等しい値で、温度係数が、スパン調整用
可変抵抗器６２とセンサ３４を含む回路の温度係数と絶
対値が等しく符号が逆になるよう、抵抗器７２，７４を
選択するものである。抵抗器７２，７４の抵抗値設定方
法は、抵抗器７２の抵抗値をＲs、抵抗器７４の抵抗値
をＲp、感温抵抗器７０の抵抗値をＲtとすると、 Ｒt＝Ｒ25(１＋αｔ） …(1) ｔ＝Ｔ−Ｔ25 、Ｔは使用温度、Ｔ25は２５℃、αは感
温抵抗器７０の温度係数、Ｒ25は２５℃の時の感温抵抗
器７０の抵抗値である。、すると、抵抗回路６４の抵抗
値ｒtは次のように表わされる。 ｒt＝ｒ25(１＋βｔ） …(2) βは求める感温抵抗回路６４の温度係数であり、従って
−βがスパン調整用可変抵抗器６２とセンサ３４を含む
回路の温度係数である。また、上記の通り ｒ25＝Ｒ25 …(3) であるから ｒt＝(Ｒt＋Ｒs)Ｒp／(Ｒt＋Ｒs＋Ｒp） …(4) ｒ25＝(Ｒ25＋Ｒs)Ｒp／(Ｒt＋Ｒs＋Ｒp)＝Ｒ25 …(5) よって Ｒp＝Ｒ25(Ｒ25＋Ｒs)／Ｒs …(6) (4),(6)より （Ｒt＋Ｒs)Ｒ25(Ｒ25＋Ｒs） ＝Ｒ25Ｒs(１＋βｔ)｛Ｒt＋ＲS＋Ｒ25(Ｒ25＋Ｒs)／Ｒs｝ これを整理して （Ｒt＋Ｒs)(Ｒ25−Ｒsβｔ)＝Ｒ25(１＋βｔ)(Ｒ25＋Ｒs） よって Ｒt＝Ｒ25(１＋βｔ)(Ｒ25＋Ｒs)／(Ｒ25−Ｒsβｔ)−Ｒs …(7) (1),(7)より Ｒ25(1＋αｔ)＝Ｒ25(1＋βｔ)(Ｒ25＋Ｒs)／(Ｒ25−Ｒsβｔ)−Ｒs これを整理して βｔＲs 2＋Ｒ25βｔ(２＋αｔ)Ｒs＋Ｒ25 2(β−α)ｔ＝０ より Ｒs 2＋Ｒ25(２＋αｔ)Ｒs＋Ｒ25 2(β−α)／β＝０ Ｒs＞０より Ｒs＝〔｛(２＋αｔ)2−４(β−α)／β｝1/2−(２＋αｔ)〕Ｒ25／２ ＝〔｛1＋αｔ＋α2ｔ2／４＋(α−β)／β｝1/2−(1＋αｔ／２)〕Ｒ25 １＞＞αｔ＞＞α2ｔ2／４、１＞＞(α−β)／(２β)より Ｒs≒〔｛１＋αｔ／２＋(α−β)／(２β)｝−(１＋αｔ／２)〕Ｒ25 ＝｛(α−β)／(２β)｝Ｒ25 …(8) (6),(8)より Ｒp＝〔Ｒ25｛Ｒ25＋(α−β)／(２β)Ｒ25｝〕/〔｛(α−β)／(２β)｝Ｒ25 〕 ＝｛(α＋β)／(α−β)｝Ｒ25 …(9) 上記式（８）、（９）が抵抗器７２，７４の各々の抵抗
値である。ここで、抵抗器７２，７４の温度係数は相対
的に極めて小さく無視できる値である。
【００１４】この実施例の圧力センサ回路は、センサ３
４の出力端子４４，４５の出力電圧と演算増幅器４８の
出力電圧とが等しくなるように、オフセット調整用可変
抵抗器５６を調整し、この後、スパン調整用可変抵抗器
６２を調整して、所望のスパンに合わせる。この実施例
の圧力センサの動作は、半導体のダイヤフラムからなる
センサ３４が圧力を受けると変形し、これをセンサ３４
に形成された抵抗体３５〜３８が抵抗値変化として検出
し、出力端子３６，３７の出力差として出力され、演算
増幅器４６，４８を経て、設定された増幅度に増幅され
て出力端子６８から出力される。なお、スパン調整用可
変抵抗器６２と抵抗体回路６４の位置は逆に接続されて
いても良いことは言うまでもない。
４の出力端子４４，４５の出力電圧と演算増幅器４８の
出力電圧とが等しくなるように、オフセット調整用可変
抵抗器５６を調整し、この後、スパン調整用可変抵抗器
６２を調整して、所望のスパンに合わせる。この実施例
の圧力センサの動作は、半導体のダイヤフラムからなる
センサ３４が圧力を受けると変形し、これをセンサ３４
に形成された抵抗体３５〜３８が抵抗値変化として検出
し、出力端子３６，３７の出力差として出力され、演算
増幅器４６，４８を経て、設定された増幅度に増幅され
て出力端子６８から出力される。なお、スパン調整用可
変抵抗器６２と抵抗体回路６４の位置は逆に接続されて
いても良いことは言うまでもない。
【００１５】この実施例の圧力センサ回路によれば、ス
パン調整用可変抵抗器６２と直列に、この可変抵抗器６
２およびセンサ３４を含む回路の温度特性を打ち消すよ
うな温度係数を有した抵抗体回路６４を接続したので、
スパン温度補償を確実に行なうことができ、駆動電源３
２に定電圧電源、即ち電源に直接接続した場合のよう
に、回路特性上温度係数が大きい回路であっても、確実
に温度変化によるスパンの変動を無くすことができる。
また、オフセット調整、スパン調整、オフセット温度補
償、およびスパン温度補償が各々独立し、互いに影響し
合わないので、調整および補償作業を一度に完了させる
ことができる。
パン調整用可変抵抗器６２と直列に、この可変抵抗器６
２およびセンサ３４を含む回路の温度特性を打ち消すよ
うな温度係数を有した抵抗体回路６４を接続したので、
スパン温度補償を確実に行なうことができ、駆動電源３
２に定電圧電源、即ち電源に直接接続した場合のよう
に、回路特性上温度係数が大きい回路であっても、確実
に温度変化によるスパンの変動を無くすことができる。
また、オフセット調整、スパン調整、オフセット温度補
償、およびスパン温度補償が各々独立し、互いに影響し
合わないので、調整および補償作業を一度に完了させる
ことができる。
【００１６】次にこの発明の第二実施例について図２に
基づいて説明する。ここで、上記第一実施例と同様の部
材は同一符号を付して説明を省略する。この実施例で
は、演算増幅器８０，８２の非反転入力端子に、センサ
３４の出力端子４４，４５がそれぞれ接続されており、
オフセット調整用可変抵抗器５６の摺動子が、演算増幅
器８４の非反転入力端子に接続されている。そして、演
算増幅器８４の出力が、演算増幅器８０の反転入力端子
に接続されているとともに、スパン調整用可変抵抗器８
６、抵抗器８８を介して演算増幅器８２の反転入力端子
に接続されている。演算増幅器８０，８２の出力は、抵
抗器９０，９１を介して演算増幅器９２の反転、非反転
入力端子にそれぞれ接続されている。そして、演算増幅
器９２の反転入力端子と出力との間に抵抗体回路６４が
接続されている。抵抗体回路６４は、上記第一実施例の
ものと同様の構成で、同様の方法で抵抗値が設定される
ものである。なお、スパン調整用可変抵抗器と抵抗体回
路６４は、直接または間接的にカスケード接続されてい
れば良く、所定のスパン調整及びスパン温度補償が可能
な位置に配置されていらば良い。
基づいて説明する。ここで、上記第一実施例と同様の部
材は同一符号を付して説明を省略する。この実施例で
は、演算増幅器８０，８２の非反転入力端子に、センサ
３４の出力端子４４，４５がそれぞれ接続されており、
オフセット調整用可変抵抗器５６の摺動子が、演算増幅
器８４の非反転入力端子に接続されている。そして、演
算増幅器８４の出力が、演算増幅器８０の反転入力端子
に接続されているとともに、スパン調整用可変抵抗器８
６、抵抗器８８を介して演算増幅器８２の反転入力端子
に接続されている。演算増幅器８０，８２の出力は、抵
抗器９０，９１を介して演算増幅器９２の反転、非反転
入力端子にそれぞれ接続されている。そして、演算増幅
器９２の反転入力端子と出力との間に抵抗体回路６４が
接続されている。抵抗体回路６４は、上記第一実施例の
ものと同様の構成で、同様の方法で抵抗値が設定される
ものである。なお、スパン調整用可変抵抗器と抵抗体回
路６４は、直接または間接的にカスケード接続されてい
れば良く、所定のスパン調整及びスパン温度補償が可能
な位置に配置されていらば良い。
【００１７】この実施例によれば、精度が高く、増幅度
を大きく取ることができ、しかも、回路全体の温度特性
を無くすように抵抗体回路６４が作用するので、複雑な
回路であっても、温度特性は良好なものにすることがで
きる。
を大きく取ることができ、しかも、回路全体の温度特性
を無くすように抵抗体回路６４が作用するので、複雑な
回路であっても、温度特性は良好なものにすることがで
きる。
【００１８】なお、この発明のトランスジューサ回路
は、圧力センサ以外に、磁気抵抗効果素子をブリッジに
組んだ磁気センサや、湿度センサ等、種々のセンサ用回
路のスパン温度補償に利用できるものである。また、ス
パン調整用可変抵抗器と感温抵抗器は、直接または間接
的にカスケード接続されていれば良い。
は、圧力センサ以外に、磁気抵抗効果素子をブリッジに
組んだ磁気センサや、湿度センサ等、種々のセンサ用回
路のスパン温度補償に利用できるものである。また、ス
パン調整用可変抵抗器と感温抵抗器は、直接または間接
的にカスケード接続されていれば良い。
【００１９】
【発明の効果】この発明のトランスジューサ回路は、ス
パン調整用可変抵抗器に感温抵抗器をカスケードに接続
するとともに、上記感温抵抗器を含みこの感温抵抗器の
所定温度における抵抗値と等しい抵抗値であって、温度
係数が上記スパン調整用可変抵抗器とセンサを含む回路
の温度係数と絶対値が等しく符号が逆の温度係数である
温度補償用抵抗体回路を、上記スパン調整用可変抵抗器
とカスケードに接続して設けたので、スパン調整とスパ
ン温度補償とを独立に調整でき、互いに影響し合うこと
がない。従って、調整および補償作業が一度で完了す
る。さらに、回路全体の温度補償を行なうことができ、
センサ等の温度係数が大きく、さらにそのばらつきが大
きい場合であっても、各々確実に温度補償を行なうこと
ができ、精度の高いセンサ回路にすることができる。さ
らに、駆動電源に定電圧電源を用いても、確実に大幅な
温度補償を行なうことができ、低い電圧の電源での作動
環境においても、定電圧電源を利用することにより、電
源自体での電圧降下の無駄がなく、安価に高精度のセン
サ回路を提供することができる。
パン調整用可変抵抗器に感温抵抗器をカスケードに接続
するとともに、上記感温抵抗器を含みこの感温抵抗器の
所定温度における抵抗値と等しい抵抗値であって、温度
係数が上記スパン調整用可変抵抗器とセンサを含む回路
の温度係数と絶対値が等しく符号が逆の温度係数である
温度補償用抵抗体回路を、上記スパン調整用可変抵抗器
とカスケードに接続して設けたので、スパン調整とスパ
ン温度補償とを独立に調整でき、互いに影響し合うこと
がない。従って、調整および補償作業が一度で完了す
る。さらに、回路全体の温度補償を行なうことができ、
センサ等の温度係数が大きく、さらにそのばらつきが大
きい場合であっても、各々確実に温度補償を行なうこと
ができ、精度の高いセンサ回路にすることができる。さ
らに、駆動電源に定電圧電源を用いても、確実に大幅な
温度補償を行なうことができ、低い電圧の電源での作動
環境においても、定電圧電源を利用することにより、電
源自体での電圧降下の無駄がなく、安価に高精度のセン
サ回路を提供することができる。
【図１】この発明のトランスジューサ回路の第一実施例
の回路図である。
の回路図である。
【図２】この発明のトランスジューサ回路の第二実施例
の回路図である。
の回路図である。
【図３】半導体拡散抵抗の不純物と温度係数の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】圧力センサ回路の、圧力と出力の温度による変
動を示すグラフである。
動を示すグラフである。
【図５】従来の技術の圧力センサ回路の回路図である。
３２ 駆動電源 ３４ センサ ４６，４８，８０，８２，８４，９２ 演算増幅器 ６４ 抵抗体回路 ７０ 感温抵抗器 ５６ オフセット調整用可変抵抗器 ６２，８６ スパン調整用可変抵抗器
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の物理量を電気的に検出するセンサ
と、このセンサを作動させる駆動電源と、このセンサの
出力が接続された増幅器と、センサ出力のオフセット調
整用可変抵抗器と、スパン調整用可変抵抗器とを有した
トランスジューサ回路において、上記スパン調整用可変
抵抗器と感温抵抗器がカスケード接続されているととも
に、上記感温抵抗器を含みこの感温抵抗器の所定温度に
おける抵抗値と等しい抵抗値であって、温度係数が上記
スパン調整用可変抵抗器とセンサを含む回路の温度係数
と絶対値がほぼ等しく符号が逆の温度係数である温度補
償用抵抗体回路を、上記スパン調整用可変抵抗器とカス
ケード接続により設けたことを特徴とするトランスジュ
ーサ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276867A JP2948958B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | トランスジューサ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276867A JP2948958B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | トランスジューサ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587586A true JPH0587586A (ja) | 1993-04-06 |
| JP2948958B2 JP2948958B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=17575522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3276867A Expired - Lifetime JP2948958B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | トランスジューサ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948958B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002524020A (ja) * | 1996-09-27 | 2002-07-30 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 抵抗ブリッジ用補償技術 |
| JP2011099678A (ja) * | 2009-11-03 | 2011-05-19 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧力検出装置 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3276867A patent/JP2948958B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002524020A (ja) * | 1996-09-27 | 2002-07-30 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 抵抗ブリッジ用補償技術 |
| JP2011099678A (ja) * | 2009-11-03 | 2011-05-19 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧力検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2948958B2 (ja) | 1999-09-13 |
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