JPH07119659B2 - 圧力センサの駆動回路 - Google Patents
圧力センサの駆動回路Info
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- JPH07119659B2 JPH07119659B2 JP24456085A JP24456085A JPH07119659B2 JP H07119659 B2 JPH07119659 B2 JP H07119659B2 JP 24456085 A JP24456085 A JP 24456085A JP 24456085 A JP24456085 A JP 24456085A JP H07119659 B2 JPH07119659 B2 JP H07119659B2
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- semiconductor pressure
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、２個の圧力センサを用いて差圧を検出する
差圧電送器等の圧力センサ駆動回路に関する。
差圧電送器等の圧力センサ駆動回路に関する。
（ロ）従来の技術 一般に、同特性の２個の半導体圧力センサ（例：ピエゾ
抵抗式圧力センサ）を駆動する場合、定電流あるいは定
電圧で駆動される。これら２個の半導体圧力センサの接
続方式は、回路構成が容易なところから、並列接続を採
用し、各半導体圧力センサには個別・独立に駆動電流を
流していた。
抵抗式圧力センサ）を駆動する場合、定電流あるいは定
電圧で駆動される。これら２個の半導体圧力センサの接
続方式は、回路構成が容易なところから、並列接続を採
用し、各半導体圧力センサには個別・独立に駆動電流を
流していた。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 ２線式差圧伝送器では、出力信号としてDC4〜20mAが採
用されており、回路全体の消費電流としては、4mA以下
（2.5〜3.5mA程度）とする必要がある。一方、この種の
差圧伝送器の検出部に２個の半導体圧力センサを採用す
る場合、上記従来の並列接続で半導体圧力センサを駆動
すると、それぞれ半導体圧力センサに個別に駆動電流が
流れ、検出部の消費電流が大となる。そのため、差圧伝
送器の他の回路の消費電流の余裕がなくなり、回路設計
が困難となる問題がある。
用されており、回路全体の消費電流としては、4mA以下
（2.5〜3.5mA程度）とする必要がある。一方、この種の
差圧伝送器の検出部に２個の半導体圧力センサを採用す
る場合、上記従来の並列接続で半導体圧力センサを駆動
すると、それぞれ半導体圧力センサに個別に駆動電流が
流れ、検出部の消費電流が大となる。そのため、差圧伝
送器の他の回路の消費電流の余裕がなくなり、回路設計
が困難となる問題がある。
この発明は、上記に鑑み、圧力検出部の消費電流を軽減
し得る圧力センサの駆動回路を提供することを目的とし
ている。
し得る圧力センサの駆動回路を提供することを目的とし
ている。
（ニ）問題点を解決するための手段及び作用 この発明の圧力センサの駆動回路は、各々が４個のピエ
ヅ抵抗のブリッジ接続で構成される第１と第２の半導体
圧力センサ２個をトランジスタを介在させて直列に接続
し、この直列回路を電源の第１電位（Vs）と基準電位
（COM）間に接続するとともに第１と第２の半導体圧力
センサのいずれか一方の高電位側電源供給端と、いずれ
か他方の低電位側電源供給端の電位が一定となるように
制御する電位制御回路（VC）を備え、前記電位制御回路
は、第１の所定電圧と第２の所定電圧をそれぞれ一方の
入力とし、前記第１と第２の半導体センサの低電位また
は高電位側電源供給端よりの帰還電圧をそれぞれの他方
の入力とする第１と第２の演算増幅器を有しており、前
記第１の演算増幅器で前記トランジスタを制御して前記
第１の半導体センサの低電位または高電位側電源供給端
を第１の所定電圧に制御するとともに第２の演算増幅器
で前記第２の半導体センサの高電位または低電位側電源
供給端を第２の所定電圧に制御するようにしたことを特
徴としている。
ヅ抵抗のブリッジ接続で構成される第１と第２の半導体
圧力センサ２個をトランジスタを介在させて直列に接続
し、この直列回路を電源の第１電位（Vs）と基準電位
（COM）間に接続するとともに第１と第２の半導体圧力
センサのいずれか一方の高電位側電源供給端と、いずれ
か他方の低電位側電源供給端の電位が一定となるように
制御する電位制御回路（VC）を備え、前記電位制御回路
は、第１の所定電圧と第２の所定電圧をそれぞれ一方の
入力とし、前記第１と第２の半導体センサの低電位また
は高電位側電源供給端よりの帰還電圧をそれぞれの他方
の入力とする第１と第２の演算増幅器を有しており、前
記第１の演算増幅器で前記トランジスタを制御して前記
第１の半導体センサの低電位または高電位側電源供給端
を第１の所定電圧に制御するとともに第２の演算増幅器
で前記第２の半導体センサの高電位または低電位側電源
供給端を第２の所定電圧に制御するようにしたことを特
徴としている。
この圧力センサの駆動回路では、２個の半導体圧力セン
サが直列接続されているので、一方の半導体圧力センサ
を流れる電流のほとんどが他方の半導体圧力センサに流
れ、また他方の半導体圧力センサに流れる電流の大部分
が、上記一方の半導体圧力センサから供給され、駆動電
流は小さい。また、電位制御回路の作動により、半導体
圧力センサは定電圧駆動あるいは定電流駆動される。
サが直列接続されているので、一方の半導体圧力センサ
を流れる電流のほとんどが他方の半導体圧力センサに流
れ、また他方の半導体圧力センサに流れる電流の大部分
が、上記一方の半導体圧力センサから供給され、駆動電
流は小さい。また、電位制御回路の作動により、半導体
圧力センサは定電圧駆動あるいは定電流駆動される。
（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。
る。
＜実施例１＞ 第１図は、この発明の一実施例を示す圧力センサの定電
圧駆動回路の接続図である。同図において、半導体圧力
センサS1、S2がトランジスタTrを介して直列に接続さ
れ、この直列回路の一方端、つまり半導体圧力センサS1
のＡ点が電源Vsに接続され、直列回路の他方端、つまり
半導体圧力センサS2のＤ点が電源の基準電位COMに接続
されている。
圧駆動回路の接続図である。同図において、半導体圧力
センサS1、S2がトランジスタTrを介して直列に接続さ
れ、この直列回路の一方端、つまり半導体圧力センサS1
のＡ点が電源Vsに接続され、直列回路の他方端、つまり
半導体圧力センサS2のＤ点が電源の基準電位COMに接続
されている。
半導体圧力センサS1は、ピエゾ抵抗ra、rb、rc、rdがブ
リッジ接続され、印加される圧力に応じてセンサ出力＋
Vo1、−Vo1が導出されるものである。半導体圧力センサ
S2も、半導体圧力センサS1と同型のセンサである。
リッジ接続され、印加される圧力に応じてセンサ出力＋
Vo1、−Vo1が導出されるものである。半導体圧力センサ
S2も、半導体圧力センサS1と同型のセンサである。
電位制御回路VCは、演算増幅器A1、A2とトランジスタTr
で構成されており、半導体圧力センサS1のＢ点（低電位
側電源供給端）と、半導体圧力センサS2のＣ点（高電位
側電源供給端）をそれぞれ定電位に保つために設けられ
ている。
で構成されており、半導体圧力センサS1のＢ点（低電位
側電源供給端）と、半導体圧力センサS2のＣ点（高電位
側電源供給端）をそれぞれ定電位に保つために設けられ
ている。
演算増幅器A1は、定電圧Vs1とＢ点よりの帰還電圧VF1を
入力に受け、その出力が抵抗R1を介してトランジスタTr
のベースに加えられるように接続されている。また、演
算増幅器A2は、定電圧Vs2とＣ点よりの帰還電圧VF2を入
力に受け、その出力が抵抗R2を介してＣ点に接続されて
いる。なお、VBは演算増幅器A1、A2の電源である。トラ
ンジスタTrは、エミッタが半導体圧力センサS1のＢ点に
接続され、コレクタが半導体圧力センサS2のＣ点に接続
され、演算増幅器A1の出力信号を増幅するために設けら
れている。
入力に受け、その出力が抵抗R1を介してトランジスタTr
のベースに加えられるように接続されている。また、演
算増幅器A2は、定電圧Vs2とＣ点よりの帰還電圧VF2を入
力に受け、その出力が抵抗R2を介してＣ点に接続されて
いる。なお、VBは演算増幅器A1、A2の電源である。トラ
ンジスタTrは、エミッタが半導体圧力センサS1のＢ点に
接続され、コレクタが半導体圧力センサS2のＣ点に接続
され、演算増幅器A1の出力信号を増幅するために設けら
れている。
この実施例回路では、演算増幅器A1により、Ｂ点の電圧
VF1が定電圧Vs1と等しくなるように制御される。そのた
め、半導体圧力センサS1のＡ点とＢ点間は、センサ出力
の如何にかかわらず定電圧となり、半導体圧力センサS1
は、定電圧駆動される。同様に、演算増幅器A2により、
Ｃ点の電圧VF2が定電圧Vs2と等しくなるように制御され
る。そのため、半導体圧力センサS2のＣ点とＤ点間も、
センサ出力の如何にかかわらず定電圧となり、半導体圧
力センサS2も、やはり定電圧駆動される。そして、半導
体圧力センサS1を流れる駆動電流のほとんどは、トラン
ジスタTrを経て、半導体圧力センサS2に流入する。
VF1が定電圧Vs1と等しくなるように制御される。そのた
め、半導体圧力センサS1のＡ点とＢ点間は、センサ出力
の如何にかかわらず定電圧となり、半導体圧力センサS1
は、定電圧駆動される。同様に、演算増幅器A2により、
Ｃ点の電圧VF2が定電圧Vs2と等しくなるように制御され
る。そのため、半導体圧力センサS2のＣ点とＤ点間も、
センサ出力の如何にかかわらず定電圧となり、半導体圧
力センサS2も、やはり定電圧駆動される。そして、半導
体圧力センサS1を流れる駆動電流のほとんどは、トラン
ジスタTrを経て、半導体圧力センサS2に流入する。
また、半導体圧力センサS1、S2の温度特性、入−出力特
性のノンリニアティ及び感度差等は、定電圧Vs1、Vs2を
個別にして、独立に駆動するようにしているので、これ
ら定電圧Vs1、Vs2を変えることにより、補正できる。
性のノンリニアティ及び感度差等は、定電圧Vs1、Vs2を
個別にして、独立に駆動するようにしているので、これ
ら定電圧Vs1、Vs2を変えることにより、補正できる。
＜実施例２＞ 第２図は、この発明の他の実施例を示す圧力センサの定
電流駆動回路の接続図である。
電流駆動回路の接続図である。
この実施例回路において、、半導体圧力センサS1、S2が
トランジスタTrをはさみ、直列に接続されること、演算
増幅器A1、A2とトランジスタTrからなる電位制御回路VC
を備える点で、実施例１の回路と同様である。
トランジスタTrをはさみ、直列に接続されること、演算
増幅器A1、A2とトランジスタTrからなる電位制御回路VC
を備える点で、実施例１の回路と同様である。
しかしながら、この実施例回路は、半導体圧力センサS1
のＡ点（高電位側電源供給端）と電源Vs間にフィードバ
ック回路F1を、半導体圧力センサS2のＤ点（低電位側電
源供給端）と基準電位COM間にフィードバック回路F2を
設けること、演算増幅器A1の帰還電位VF1としてＡ点の
電圧を加えるとともに、演算増幅器A2の帰還電圧VF2と
してＤ点の電圧を加えていることで、実施例１の回路と
は相違する。
のＡ点（高電位側電源供給端）と電源Vs間にフィードバ
ック回路F1を、半導体圧力センサS2のＤ点（低電位側電
源供給端）と基準電位COM間にフィードバック回路F2を
設けること、演算増幅器A1の帰還電位VF1としてＡ点の
電圧を加えるとともに、演算増幅器A2の帰還電圧VF2と
してＤ点の電圧を加えていることで、実施例１の回路と
は相違する。
この実施例回路では、演算増幅器A1により、Ａ点の電圧
VF1が定電圧Vs1と等しくなるように制御される。そのた
め、電源VsとＡ点間の電位差は一定となり、半導体圧力
センサS1に流れる電流は、センサ出力の如何にかかわら
ず一定となる。すなわち、半導体圧力センサS1は定電流
駆動される。同様に、演算増幅器A2により、Ｄ点の電圧
VF2が定電圧Vs2と等しくなるように制御される。そのた
め、Ｄ点と基準電位COMの電位差は一定となり、半導体
圧力センサS2に流れる電流も、センサ出力の如何にかか
わらず一定となり、半導体圧力センサS2も、やはり定電
流駆動される。そして、半導体圧力センサS1を流れる駆
動電流の大部分は、トランジスタTrを経て、半導体圧力
センサS2に流入する。
VF1が定電圧Vs1と等しくなるように制御される。そのた
め、電源VsとＡ点間の電位差は一定となり、半導体圧力
センサS1に流れる電流は、センサ出力の如何にかかわら
ず一定となる。すなわち、半導体圧力センサS1は定電流
駆動される。同様に、演算増幅器A2により、Ｄ点の電圧
VF2が定電圧Vs2と等しくなるように制御される。そのた
め、Ｄ点と基準電位COMの電位差は一定となり、半導体
圧力センサS2に流れる電流も、センサ出力の如何にかか
わらず一定となり、半導体圧力センサS2も、やはり定電
流駆動される。そして、半導体圧力センサS1を流れる駆
動電流の大部分は、トランジスタTrを経て、半導体圧力
センサS2に流入する。
なお、上記実施例回路は、いずれも差圧伝送器に使用さ
れる場合を想定しているが、この発明は、差圧伝送器の
みならず、２個の圧力センサを併用する他の機器にも広
く適用できる。
れる場合を想定しているが、この発明は、差圧伝送器の
みならず、２個の圧力センサを併用する他の機器にも広
く適用できる。
（ヘ）発明の効果 この発明によれば、２個の半導体圧力センサを直列接続
して駆動するものであるから、センサ部で消費する電流
は、１個の圧力センサの駆動電流に近い値に軽減でき、
センサ部以外の回路設計に余裕を持たせることができる
から、消費電流に余裕のない機器を実現する場合に好都
合である。
して駆動するものであるから、センサ部で消費する電流
は、１個の圧力センサの駆動電流に近い値に軽減でき、
センサ部以外の回路設計に余裕を持たせることができる
から、消費電流に余裕のない機器を実現する場合に好都
合である。
第１図は、この発明の一実施例を示す圧力センサの定電
圧駆動回路の接続図、第２図は、この発明の他の実施例
を示す圧力センサの定電流駆動回路の接続図である S1:第１の半導体圧力センサ、 S2:第２の半導体圧力センサ、 VC:電位制御回路、 A1・A2:演算増幅器。
圧駆動回路の接続図、第２図は、この発明の他の実施例
を示す圧力センサの定電流駆動回路の接続図である S1:第１の半導体圧力センサ、 S2:第２の半導体圧力センサ、 VC:電位制御回路、 A1・A2:演算増幅器。
Claims (1)
- 【請求項１】各々が４個のピエヅ抵抗のブリッジ接続で
構成される第１と第２の半導体圧力センサ２個をトラン
ジスタを介在させて直列に接続して、この直列回路を電
源のプラス電位と基準電位に接続するとともに、前記第
１と第２の半導体圧力センサのいずれか一方の低電位側
電源供給端といずれか他方の高電位側電源供給端の電位
が一定となるように制御する電位制御回路を備え、前記
電位制御回路が、一方の入力として第１の所定電圧を受
け、他方の入力として前記第１の半導体圧力センサの低
電位または高電位側電源供給端より帰還電圧を受けて、
同低電位または高電位側電源供給端を前記第１の所定電
圧となるように前記トランジスタを制御する第１の演算
増幅器と、一方の入力として前記第１の所定電圧とは独
立した第２の所定電圧を受け、他方の入力として前記第
２の半導体圧力センサの高電位または低電位側電源供給
端よりの帰還電圧を受けて、同高電位または低電位側電
源供給端を前記第２の所定電圧となるように制御する第
２の演算増幅器とで構成されていることを特徴とする圧
力センサの駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24456085A JPH07119659B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 圧力センサの駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24456085A JPH07119659B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 圧力センサの駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62103534A JPS62103534A (ja) | 1987-05-14 |
| JPH07119659B2 true JPH07119659B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=17120526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24456085A Expired - Fee Related JPH07119659B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 圧力センサの駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119659B2 (ja) |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP24456085A patent/JPH07119659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62103534A (ja) | 1987-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |