JPH0743407B2 - Failure detection device - Google Patents
Failure detection deviceInfo
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- JPH0743407B2 JPH0743407B2 JP1328362A JP32836289A JPH0743407B2 JP H0743407 B2 JPH0743407 B2 JP H0743407B2 JP 1328362 A JP1328362 A JP 1328362A JP 32836289 A JP32836289 A JP 32836289A JP H0743407 B2 JPH0743407 B2 JP H0743407B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、自動車用エアバッグ装置等に用いられる起
動用抵抗器の故障検出装置に関し、特に安価で信頼性の
高い故障検出装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a failure detecting device for a starting resistor used in an automobile air bag device or the like, and more particularly to an inexpensive and highly reliable failure detecting device. is there.
[従来の技術] 従来より、自動車用エアバッグ装置においては、衝突時
に瞬時にエアバッグを展開するため、比較的抵抗値の小
さいスクイブと呼ばれる起動用ヒータが用いられてい
る。このような起動用抵抗器は故障が発生すると人命に
かかわるため、抵抗値に異常があるか否かが常に監視さ
れている。[Prior Art] Conventionally, in an automobile airbag device, a startup heater called a squib having a relatively small resistance value is used in order to instantly deploy the airbag at the time of a collision. Since such a starting resistor is fatal to human life when a failure occurs, it is constantly monitored whether or not the resistance value is abnormal.
第7図は、例えば特公昭61−57219号公報に記載され
た、自動車用エアバッグ装置における従来の故障検出装
置を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional failure detection device in an automobile air bag device, which is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 61-57219.
図において、(1)は自動車に搭載されたバッテリ即ち
直流電源、(2)は直流電源(1)に接続されたエンジ
ン始動用のイグニション(点火)スイッチである。In the figure, (1) is a battery mounted on a vehicle, that is, a DC power source, and (2) is an ignition switch for starting the engine, which is connected to the DC power source (1).
(3)は点火スイッチ(2)を介して直流電源(1)に
接続された加速度センサ(Gセンサ)であり、常開接点
(31)及び抵抗器(32)の並列回路で構成されている。
(4)は接続点AでGセンサ(3)に接続されたエアバ
ッグ展開用のスクイブ(被監視抵抗器)であり、Gセン
サ(3)内の抵抗器(32)と共に第1の直列回路を構成
している。(3) is an acceleration sensor (G sensor) connected to the DC power supply (1) through the ignition switch (2), and is composed of a parallel circuit of a normally open contact (31) and a resistor (32). .
(4) is a squib (monitored resistor) for airbag deployment, which is connected to the G sensor (3) at the connection point A, and together with the resistor (32) in the G sensor (3), the first series circuit Are configured.
(5)は接続点Cで被監視抵抗器(4)に接続された別
のGセンサであり、Gセンサ(3)と同様に常開接点
(51)及び抵抗器(52)の並列回路で構成され、他端は
接地されている。(5) is another G sensor connected to the monitored resistor (4) at the connection point C, and is a parallel circuit of the normally open contact (51) and the resistor (52) as in the G sensor (3). The other end is grounded.
(6)はGセンサ(3)及び(5)並びに被監視抵抗器
(4)の各両端に接続され被監視抵抗器(4)の故障を
検出する故障検出回路であり、接続点A及びCに接続さ
れた直流の差動増幅回路(7)と、この差動増幅回路
(7)の出力端子に接続された比較回路(8)とから構
成されている。Reference numeral (6) is a failure detection circuit connected to each end of the G sensors (3) and (5) and the monitored resistor (4) to detect a failure of the monitored resistor (4). And a comparison circuit (8) connected to the output terminal of the differential amplification circuit (7).
差動増幅回路(7)は増幅度を決定するための抵抗器
(71)〜(74)と演算増幅器(75)とからなり、抵抗器
(71)は接続点Aと演算増幅器(75)の非反転入力端子
との間、抵抗器(72)はグランドと演算増幅器(75)の
非反転入力端子との間、抵抗器(73)は接続点Cと演算
増幅器(75)の反転入力端子との間、抵抗器(74)は演
算増幅器(75)の出力端子と反転入力端子との間にそれ
ぞれ挿入されている。The differential amplifier circuit (7) includes resistors (71) to (74) for determining the amplification degree and an operational amplifier (75), and the resistor (71) connects the connection point A and the operational amplifier (75). Between the non-inverting input terminal, the resistor (72) is between the ground and the non-inverting input terminal of the operational amplifier (75), and the resistor (73) is between the connection point C and the inverting input terminal of the operational amplifier (75). Meanwhile, the resistor (74) is inserted between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (75).
比較回路(8)は、直流電源(1)を分圧して基準電圧
を決定するための直列抵抗器(81)〜(83)と、抵抗器
(81)及び(82)の接続点が非反転入力端子に接続され
演算増幅器(75)の出力端子が反転出力端子に接続され
た演算増幅器(84)と、抵抗器(82)及び(83)の接続
点が反転入力端子に接続され演算増幅器(75)の出力端
子が非反転入力端子に接続された演算増幅器(85)と、
演算増幅器(84)及び(85)の出力の論理積をとるアン
ドゲード(86)とから構成されている。The comparison circuit (8) has a non-inverting connection point between the series resistors (81) to (83) for dividing the DC power supply (1) to determine the reference voltage, and the resistors (81) and (82). The operational amplifier (84) connected to the input terminal and the output terminal of the operational amplifier (75) connected to the inverting output terminal, and the connection point of the resistors (82) and (83) connected to the inverting input terminal and the operational amplifier ( An operational amplifier (85) whose output terminal is connected to the non-inverting input terminal,
It is composed of an AND gate (86) which takes the logical product of the outputs of the operational amplifiers (84) and (85).
(9)は比較回路(8)の出力端子側即ちアンドゲート
(86)の出力端子に接続された警報用のランプである。Reference numeral (9) is an alarm lamp connected to the output terminal side of the comparison circuit (8), that is, the output terminal of the AND gate (86).
次に、第7図に示した従来の故障検出装置の動作につい
て説明する。Next, the operation of the conventional failure detection device shown in FIG. 7 will be described.
自動車の始動により点火スイッチ(2)が閉成される
と、Gセンサ(3)、(5)、被監視抵抗器(4)及び
故障検出回路(6)は直流電源(1)により給電され、
常開接点(31)及び(51)が開放されているため、被監
視抵抗器(4)の両端には、直流電源(1)電圧V1を抵
抗器(32)、(52)及び被監視抵抗器(4)で分圧した
電圧が発生する。When the ignition switch (2) is closed by starting the vehicle, the G sensors (3), (5), the monitored resistor (4) and the failure detection circuit (6) are fed by the DC power supply (1),
Since the normally open contacts (31) and (51) are open, the DC power supply (1) voltage V 1 is applied across the resistors (4) to the resistors (32), (52) and to be monitored. A voltage divided by the resistor (4) is generated.
このとき、抵抗器(32)及び(52)の抵抗値R3及びR5が
それぞれ数100Ω以上であるのに対し、被監視抵抗器
(4)の抵抗値R4は数Ωであり、又、電源電圧V1は約12
Vなので、接続点A及びC間の電圧差VACは数10mVとな
る。例えば、 R3=R5=1kΩ R4=2Ω とすると、被監視抵抗器(4)の両端電圧VACは、 VAC=12×2/(1000+1000+2) ≒12mV である。At this time, the resistance values R 3 and R 5 of the resistors (32) and (52) are several hundred Ω or more, respectively, whereas the resistance value R 4 of the monitored resistor (4) is several Ω, and , The power supply voltage V 1 is about 12
Since it is V, the voltage difference V AC between the connection points A and C is several tens of mV. For example, when R 3 = R 5 = 1kΩ R 4 = 2Ω, the voltage across V AC of the monitored resistor (4) is, V AC = 12 × 2 / (1000 + 1000 + 2) is a ≒ 12 mV.
ここで、Gセンサ(3)が短絡故障したとすると、 VAC=12×2/(1000+2) ≒24mV となり、又、被監視抵抗器(4)が短絡故障したとする
と、 VAC=0V となる。このように0〜数10mVの範囲で変動する電圧値
に基づいて故障の判定を行なうためには、差動増幅器
(75)の増幅度が100程度となるように、抵抗器(71)
〜(74)の抵抗値を調整する必要がある。これにより、
差動増幅回路(7)の出力電圧V7は、通常は1.2V、Gセ
ンサ(3)又は(5)の短絡故障時は2.4V、被監視抵抗
器(4)の短絡故障時には0Vとなる。Here, if the G sensor (3) has a short circuit failure, V AC = 12 × 2 / (1000 + 2) ≈24 mV, and if the monitored resistor (4) has a short circuit failure, V AC = 0V Become. In order to judge the failure based on the voltage value that varies in the range of 0 to several tens of mV, the resistor (71) is set so that the amplification degree of the differential amplifier (75) is about 100.
It is necessary to adjust the resistance value of (74). This allows
The output voltage V 7 of the differential amplifier circuit (7) is normally 1.2V, 2.4V when the G sensor (3) or (5) has a short circuit failure, and 0V when the monitored resistor (4) has a short circuit failure. .
従って、比較回路(8)内の抵抗器(81)〜(83)は、
出力電圧V7が正常時(1.2V)に演算増幅器(84)及び
(85)の出力が共に「H」レベル、Gセンサ(3)又は
(5)の短絡故障時(2.4V)に演算増幅器(84)の出力
が「L」レベル、被監視抵抗器(4)の短絡故障時に演
算増幅器(85)の出力が「L」レベルとなるように調整
される。Therefore, the resistors (81) to (83) in the comparison circuit (8) are
When the output voltage V 7 is normal (1.2V), the outputs of the operational amplifiers (84) and (85) are both "H" level, and when the G sensor (3) or (5) has a short circuit failure (2.4V), the operational amplifier The output of (84) is adjusted to "L" level, and the output of the operational amplifier (85) is adjusted to "L" level when the monitored resistor (4) is short-circuited.
この結果、アンドゲート(86)の出力は、正常時には
「H」レベルとなりランプ(9)を消灯状態にするが、
故障時には「L」レベルとなってランプ(9)を点灯さ
せ、運転手に異常を警報する。As a result, the output of the AND gate (86) becomes "H" level under normal conditions and the lamp (9) is turned off.
At the time of a failure, the level becomes "L" and the lamp (9) is turned on to alert the driver of the abnormality.
Gセンサ(3)、(5)及び被監視抵抗器(4)が正常
のときに自動車が衝突事故を起こした場合は、常開接点
(31)及び(51)が閉成するので、被監視抵抗器(4)
が発熱してエアバッグを展開起動し、運転手を保護する
ことができる。When the car has a collision accident while the G sensors (3), (5) and the monitored resistor (4) are normal, the normally open contacts (31) and (51) are closed. Resistor (4)
Can generate heat and deploy and activate the airbag to protect the driver.
[発明が解決しようとする課題] 従来の故障検出装置は以上のように、故障による電圧変
動を検出するために、直流の差動増幅回路(7)の増幅
度を100程度に設定する必要があり、このため、増幅度
が大きいことからノイズに弱いという問題点があった。
又、直流差動増幅の場合は、増幅回路の入力オフセット
電圧等の影響で誤差が生じ易いため、高精度の増幅素子
を用いる必要があるうえ、製造段階での微調整が要求さ
れ、信頼性に欠けると共にコストアップを招くという問
題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional failure detection device, it is necessary to set the amplification factor of the DC differential amplifier circuit (7) to about 100 in order to detect the voltage fluctuation due to the failure. Therefore, there is a problem in that it is weak against noise due to the large amplification degree.
Also, in the case of DC differential amplification, an error is likely to occur due to the influence of the input offset voltage of the amplification circuit, so it is necessary to use a highly accurate amplification element, and fine adjustment at the manufacturing stage is required, which results in reliability. However, there is a problem in that the cost is increased as well as the lack.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、安価で信頼性の高い故障検出装置を得ること
を目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain an inexpensive and highly reliable failure detection device.
[課題を解決するための手段] この発明に係る故障検出装置は、被監視抵抗器とこの被
監視抵抗器に接続点Aで接続された抵抗器とからなる第
1の直列回路と、接続点Bで互いに接続され第1の直列
回路内の抵抗比と同一の抵抗比を有する一対の抵抗器か
らなり、第1の直列回路に並列接続されてバランスされ
たホイートストンブリッジを構成する第2の直列回路
と、ホイートストンブリッジに給電するための直流電源
と、接続点A及びBに個別に接続されて交互に開閉され
る第1及び第2のスイッチ回路と、これらスイッチ回路
の共通出力端子に接続された直流増幅回路と、第1及び
第2のスイッチ回路の開閉に同期して切換えられる直流
増幅回路の出力電圧の差に基づいて被監視抵抗器の故障
の有無を判定する判定回路とを備えたものである。[Means for Solving the Problems] A failure detection device according to the present invention includes a first series circuit including a monitored resistor and a resistor connected to the monitored resistor at a connection point A, and a connection point. A second series that comprises a pair of resistors connected to each other at B and having the same resistance ratio as the resistance ratio in the first series circuit, and that is connected in parallel to the first series circuit to form a balanced Wheatstone bridge. Circuit, a DC power source for supplying power to the Wheatstone bridge, first and second switch circuits that are individually connected to the connection points A and B and are alternately opened and closed, and are connected to a common output terminal of these switch circuits. And a determination circuit for determining whether or not there is a failure in the monitored resistor based on the difference between the output voltages of the DC amplification circuit that is switched in synchronization with the opening and closing of the first and second switch circuits. Things is there.
又、この発明の別の発明に係る故障検出装置は、更に、
直流増幅回路にフィードバック接続されて直流増幅回路
の出力電圧を調整するための電圧調整回路と、電圧調整
回路と直流増幅回路との間に挿入され第2のスイッチ回
路と同期して開閉される第3のスイッチ回路とを備えた
ものである。Further, a failure detection device according to another invention of the present invention further comprises
A voltage adjusting circuit feedback-connected to the direct current amplifying circuit to adjust the output voltage of the direct current amplifying circuit; and a voltage adjusting circuit inserted between the voltage adjusting circuit and the direct current amplifying circuit and opened / closed in synchronization with the second switch circuit. 3 switch circuits.
[作用] この発明においては、バランスされたホイートストンブ
リッジの接続点A及びBからの電圧を交互に切換えて1
つの直流増幅回路に入力し、この直流増幅回路の出力電
圧差を測定することにより、直流増幅回路の入力オフセ
ット電圧や測定系の回路定数及び素子のバラツキの影響
をなくし、又、製造段階での微調整も不要として、被監
視抵抗器の抵抗値の遷移を正確に検出する。[Operation] In the present invention, the voltages from the connection points A and B of the balanced Wheatstone bridge are alternately switched to 1
Input to two DC amplification circuits and measure the output voltage difference of this DC amplification circuit to eliminate the influence of the input offset voltage of the DC amplification circuit, the circuit constant of the measurement system, and the variation of the element. Fine adjustment is unnecessary, and the transition of the resistance value of the monitored resistor is accurately detected.
又、この発明の別の発明においては、第2のスイッチ回
路の閉成により基準側の接続点Bの電圧が印加されたと
きには第3のスイッチ回路を閉成し、電圧調整回路を接
続して直流増幅回路の出力電圧を判定回路の入力電圧範
囲の中央値に調整し、第1のスイッチ回路の閉成により
測定側の接続点Aの電圧が印加されたときには第3のス
イッチ回路を開放し、フィードバック電圧を保持したま
ま電圧調整回路を直流増幅回路から切り離す。これによ
り、直流増幅回路の出力電圧のダイナミックレンジが測
定系以外の素子等の特性変動にも影響されなくなり、更
に正確な故障検出が可能となる。In another aspect of the present invention, when the voltage at the connection point B on the reference side is applied by closing the second switch circuit, the third switch circuit is closed and the voltage adjusting circuit is connected. The output voltage of the DC amplification circuit is adjusted to the center value of the input voltage range of the determination circuit, and when the voltage at the connection point A on the measurement side is applied due to the closing of the first switch circuit, the third switch circuit is opened. , The voltage adjustment circuit is disconnected from the DC amplification circuit while holding the feedback voltage. As a result, the dynamic range of the output voltage of the DC amplification circuit is not affected by the characteristic variations of elements other than the measurement system, and more accurate failure detection is possible.
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、(6A)は
故障検出回路(6)に対応しており、(1)〜(4)及
び(9)は前述と同様のものである。又、故障検出回路
(6A)は、以下の(10)〜(18)から構成されている。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First
The drawing is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, in which (6A) corresponds to the failure detection circuit (6), and (1) to (4) and (9) are the same as those described above. . The failure detection circuit (6A) is composed of the following (10) to (18).
(10)及び(11)は接続点Bを介して接続された一対の
抵抗器からなる第2の直列回路であり、各抵抗器(10)
及び(11)の抵抗値R10及びR11は抵抗器(32)及び被監
視抵抗器(4)からなる第1の直列回路の抵抗比と同一
の抵抗比を有するように調整されている。第2の直列回
路は、第1の直列回路に並列接続されてバランスされた
ホイートストンブリッジを構成している。(10) and (11) are a second series circuit composed of a pair of resistors connected via a connection point B, and each resistor (10)
The resistance values R 10 and R 11 of (11) and (11) are adjusted to have the same resistance ratio as the resistance ratio of the first series circuit including the resistor (32) and the monitored resistor (4). The second series circuit is connected in parallel to the first series circuit to form a balanced Wheatstone bridge.
(12)及び(13)は接続点A及びBに個別に接続されて
交互に開閉される第1及び第2のスイッチ回路であり、
この場合、それぞれFETで構成されている。(14)は基
準電圧VREを発生する基準電源である。(12) and (13) are first and second switch circuits that are individually connected to the connection points A and B and are alternately opened and closed,
In this case, each is composed of a FET. (14) is a reference power source that generates a reference voltage V RE .
(15)は各スイッチ回路(12)及び(13)の共通出力端
子Dに接続された直流増幅回路であり、共通出力端子D
の電圧VDと基準電源(14)からの基準電圧VREとを加算
する加算器(16)と、加算器(16)からの入力電圧Eiを
増幅する増幅器(17)とから構成されている。(15) is a DC amplifier circuit connected to the common output terminal D of each switch circuit (12) and (13), and has a common output terminal D
The voltage V D and the reference power adder for adding the reference voltage V RE from (14) (16) is constructed from an amplifier for amplifying the input voltage Ei from the adder (16) (17) .
(18)は増幅器(17)の出力電圧EOに基づいて故障の有
無を判定する判定回路であり、例えばマイクロコンピュ
ータで構成されており、各スイッチ回路(12)及び(1
3)に対しゲート開閉用の制御信号F1及びF2を出力する
と共に、故障を判定した場合にはランプ(9)を点灯す
るための駆動信号Hを出力するようになっている。Reference numeral (18) is a determination circuit for determining the presence / absence of a failure based on the output voltage E O of the amplifier (17), which is composed of, for example, a microcomputer, and includes switch circuits (12) and (1
3), the control signals F 1 and F 2 for opening and closing the gate are output, and when a failure is determined, the drive signal H for lighting the lamp (9) is output.
次に、第1図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。Next, the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described.
まず、電源電圧をV1とし、ホイートストンブリッジ内の
抵抗器(3)、(4)、(10)、(11)の抵抗値をそれ
ぞれR3、R4、R10、R11とすると、点火スイッチ(2)を
閉成したときの各接続点A及びBの電圧VA及びVBは、 VA=V1R4/(R3+R4) …(1) VB=V1R11/(R10+R11) …(2) で与えられる。ここで、被監視抵抗器(4)の正常時の
抵抗値をR4 *、抵抗値偏差をΔR4とすると、正常値R4 *か
ら抵抗値偏差ΔR4だけ変化したときの抵抗値R4は、 R4=R4 *+ΔR4 …(3) で表わされる。又、ホイートストンブリッジのバランス
の条件として、被監視抵抗器(4)が正常なときに各直
列回路の抵抗比が等しくなるように抵抗器(10)及び
(11)の抵抗値R10及びR11が設定されているので、 R4 */R3=R11/R10=α …(4) 但し、α:抵抗比 となる。(1)〜(4)式より、各接続点A及びBの電
圧VA〜VBは、 VA=[αV1/(1+α)](1+ΔR4/R4 *) …(5) VB=αV1/(1+α) …(6) で与えられる。(5)、(6)式から明らかなように、
R4=R4 *、即ち、ΔR4=0であれば、VA=VBである。First, if the power supply voltage is V 1 and the resistance values of the resistors (3), (4), (10) and (11) in the Wheatstone bridge are R 3 , R 4 , R 10 and R 11 , respectively, ignition The voltages V A and V B at the connection points A and B when the switch (2) is closed are V A = V 1 R 4 / (R 3 + R 4 ) ... (1) V B = V 1 R 11 / (R 10 + R 11 ) ... It is given by (2). Here, assuming that the resistance value of the monitored resistor (4) in a normal state is R 4 * and the resistance value deviation is ΔR 4 , the resistance value R 4 when the resistance value deviation ΔR 4 changes from the normal value R 4 * Is represented by R 4 = R 4 * + ΔR 4 (3) Further, as a balance condition of the Wheatstone bridge, the resistance values R 10 and R 11 of the resistors (10) and (11) are set so that the resistance ratio of each series circuit becomes equal when the monitored resistor (4) is normal. Is set, R 4 * / R 3 = R 11 / R 10 = α (4) However, α: resistance ratio. (1) than to (4) below, the voltage V A ~V B of the connection points A and B, V A = [αV 1 / (1 + α)] (1 + ΔR 4 / R 4 *) ... (5) V B = ΑV 1 / (1 + α) (6) As is clear from the equations (5) and (6),
If R 4 = R 4 * , that is, ΔR 4 = 0, then V A = V B.
いま、第1のスイッチ回路(12)が閉成(オン)され、
第2のスイッチ回路(13)が開放(オフ)されたとする
と、 VD=VA となり、直流増幅回路(15)には接続点Aの電圧VAが入
力される。従って、このときの増幅器(17)の入力電圧
及び出力電圧、それぞれEi1及びEO1とすると、 Ei1=VA+VRE EO1=G(VA+VRE) …(7) 但し、G;増幅器(17)の増幅度 となる。Now, the first switch circuit (12) is closed (turned on),
If the second switch circuit (13) is opened (OFF), V D = V A , and the voltage V A at the connection point A is input to the DC amplification circuit (15). Therefore, assuming that the input voltage and output voltage of the amplifier (17) at this time are Ei 1 and E O1 , respectively, Ei 1 = V A + V RE E O1 = G (V A + V RE ) (7) where G; It is the amplification degree of the amplifier (17).
逆に、第1のスイッチ回路(12)が開放され第2のスイ
ッチ回路(13)が閉成された場合は、 VD=VB となって、接続点Bの電圧VBが直流増幅回路(15)に入
力される。従って、このときの増幅器(17)の入力電圧
及び出力電圧を、それぞれEi2及びEo2とすると、 Ei2=VB+VRE Eo2=G(VB+VRE) …(8) となる。On the contrary, when the first switch circuit (12) is opened and the second switch circuit (13) is closed, V D = V B, and the voltage V B at the connection point B becomes the DC amplification circuit. It is input in (15). Therefore, assuming that the input voltage and the output voltage of the amplifier (17) at this time are Ei 2 and Eo 2 , respectively, Ei 2 = V B + V RE Eo 2 = G (V B + V RE ) (8)
判定回路(18)は、各スイッチ回路(12)及び(13)の
開閉により切換えられた出力電圧Eo1及びEo2を、開閉切
換タイミングに同期して取り込み、両者の差電圧ΔEoを
演算する。この差電圧ΔEoは、(5)〜(8)式より、 ΔEo=Eo1−Eo2 =αGV1ΔR4/(1+α)R4 * …(9) で与えられ、抵抗値偏差ΔR4に比例した値となる。ここ
で、R3=1kΩ、R4 *=3Ω、R10=100kΩ、R11=300Ω、
V1=10V、α=3/1000、G=100、とし、抵抗値偏差がΔ
R4=1Ωであったとすると、(9)式より、差電圧ΔEo
は、 ΔEo=100(3/1000)/3(1+3/1000) ≒0.997V となる。即ち、被監視抵抗器(4)の抵抗値R4の偏差Δ
R4(=1Ω)に対して差電圧ΔEo(≒1V)が生じること
が分かる。又、(9)式より、ΔR4=0ΩのときΔEo=
0Vであるから、ΔR4=0.1ΩのときΔEo≒0.1Vとなり、
差電圧ΔEoは通常の電子回路で十分に余裕をもって扱う
ことのできるレベルである。The determination circuit (18) takes in the output voltages Eo 1 and Eo 2 switched by opening / closing the switch circuits (12) and (13) in synchronization with the switching timing, and calculates the difference voltage ΔEo between them. This differential voltage ΔEo is given by the equations (5) to (8) as follows: ΔEo = Eo 1 −Eo 2 = αGV 1 ΔR 4 / (1 + α) R 4 * … (9) and proportional to the resistance deviation ΔR 4 . It will be the value. Where R 3 = 1kΩ, R 4 * = 3Ω, R 10 = 100kΩ, R 11 = 300Ω,
V 1 = 10V, α = 3/1000, G = 100, and resistance deviation is Δ
Assuming that R 4 = 1Ω, the differential voltage ΔEo is calculated from the equation (9).
Is ΔEo = 100 (3/1000) / 3 (1 + 3/1000) ≈ 0.997V. That is, the deviation Δ of the resistance value R 4 of the monitored resistor (4)
It can be seen that a difference voltage ΔEo (≈1V) occurs with respect to R 4 (= 1Ω). From equation (9), when ΔR 4 = 0Ω, ΔEo =
Since it is 0V, when ΔR 4 = 0.1Ω, ΔEo≈0.1V,
The difference voltage ΔEo is a level that can be handled with a sufficient margin in an ordinary electronic circuit.
一方、基準電源(14)は、基準電圧VREを加算器(16)
に入力して増幅器(17)の入力電圧Eiを補正し、直流増
幅回路(15)の出力電圧Eoが、判定回路(18)の判定可
能な電圧範囲内(例えば、0〜5V)に入るようにしてい
る。この判定電圧範囲は、使用される半導体素子等によ
って異なる。On the other hand, the reference power supply (14) adds the reference voltage V RE to the adder (16).
To correct the input voltage Ei of the amplifier (17) so that the output voltage Eo of the DC amplification circuit (15) falls within the voltage range (for example, 0 to 5V) that can be judged by the judgment circuit (18). I have to. This judgment voltage range varies depending on the semiconductor element used and the like.
このとき、(7)式で与えられる測定側の出力電圧Eo1
は、被監視抵抗器(4)の抵抗値R4によって変動する
が、大きく変動して0〜5Vの電圧範囲を越えても異常値
であることは容易に判定できるので特に支障は無い。し
かし、(8)式で与えられる基準側の出力電圧Eo2は、
常に0〜5Vの電圧範囲内に有ることが必要であり、基準
電圧VREはこの点を考慮している。例えば、上述と同様
の条件下で、G=100とすると、(8)式より、出力電
圧Eo2は、 Eo2=100(VB+VRE) であり、(1)式より、 Eo2=100[V1R11/(R10+R11)+VRE] となる。この出力電圧Eo2は他方の出力電圧Eo1の中間、
即ち2.5Vであることが望ましく、変動可能な範囲(公
差)は2.5±1V程度である。以上のことから、 1.5≦100(0.003V1+VRE)≦3.5 …(10) が成り立つ。又、基準電圧VREを、固定電圧VROと電源電
圧V1に従動する電圧(=0.003V1)とを加算したものと
考えて、 VRE=VRO−0.003V1 …(11) とすれば、(10)、(11)式より、固定電圧VROの満た
すべき条件は、 15mV≦VRO≦35mV …(12) となる。(12)式を変形すれば、 VRO=25mV±10mV であり、基準電圧VREは回路技術的に十分余裕のある電
圧であることが分かる。At this time, the output voltage Eo 1 on the measurement side given by equation (7)
Fluctuates depending on the resistance value R 4 of the monitored resistor (4), but it is easy to determine that it is an abnormal value even if it fluctuates greatly and exceeds the voltage range of 0 to 5V, so there is no particular problem. However, the output voltage Eo 2 on the reference side given by equation (8) is
It is always necessary to be within the voltage range of 0 to 5 V, and the reference voltage V RE takes this point into consideration. For example, under the same conditions as above, assuming that G = 100, the output voltage Eo 2 is Eo 2 = 100 (V B + V RE ) from the equation (8), and Eo 2 = from the equation (1). It becomes 100 [V 1 R 11 / (R 10 + R 11 ) + V RE ]. This output voltage Eo 2 is the middle of the other output voltage Eo 1 ,
That is, 2.5V is desirable, and the variable range (tolerance) is about 2.5 ± 1V. From the above, 1.5 ≦ 100 (0.003V 1 + V RE ) ≦ 3.5 (10) holds. Considering that the reference voltage V RE is the sum of the fixed voltage V RO and the voltage (= 0.003V 1 ) driven by the power supply voltage V 1 , V RE = V RO −0.003V 1 (11) Then, from the expressions (10) and (11), the condition that the fixed voltage V RO should satisfy is 15 mV ≤ V RO ≤ 35 mV (12). By transforming the equation (12), it can be seen that V RO = 25 mV ± 10 mV, and the reference voltage V RE has a sufficient margin in terms of circuit technology.
上記実施例では、1つのGセンサ(3)のみを用いた
が、第2図のように2つのGセンサ(3)及び(5)を
用いても同等の効果を奏する。Although only one G sensor (3) is used in the above embodiment, the same effect can be obtained by using two G sensors (3) and (5) as shown in FIG.
第2図はこの発明の他の実施例を示す回路図であり、
(14A)は入力端子が接続点Cに接続された増幅度が1
の増幅器であり、直流増幅回路(15B)にバイアス電圧
を与えるようになっている。(14B)は増幅器(14A)と
共に故障検出回路(6B)内に設けられて基準電圧VRを発
生する基準電源であり、直流増幅回路(15B)の出力電
圧Eoに適当なオフセット電圧を与えている。FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention,
(14A): The input terminal is connected to the connection point C and the gain is 1
This is an amplifier for the DC amplification circuit (15B), and is designed to apply a bias voltage to the DC amplification circuit (15B). (14B) is a reference power source provided to the fault detection circuit (6B) in conjunction with an amplifier (14A) for generating a reference voltage V R, giving appropriate offset voltage to the output voltage Eo of the DC amplifying circuit (15B) There is.
この場合、直流増幅回路(15B)は、直列接続された演
算増幅器(17A)及び(17B)と、抵抗器(19A)〜(19
H)とから構成されており、抵抗器(19A)は共通出力端
子Dと演算増幅器(17A)の非反転入力端子との間、抵
抗器(19B)は増幅器(14A)の出力端子と演算増幅器
(17A)の非反転入力端子との間、抵抗器(19C)は増幅
器(14A)の出力端子と演算増幅器(17A)の反転入力端
子との間、抵抗器(19D)は演算増幅器(17A)の出力端
子と反転入力端子との間、抵抗器(19E)は演算増幅器
(17A)の出力端子と演算増幅器(17B)の非反転入力端
子との間、抵抗器(19F)は基準電源(14B)と演算増幅
器(17B)の非反転入力端子との間、抵抗器(19G)は増
幅器(14A)の出力端子と演算増幅器(17B)の反転入力
端子との間、抵抗器(19H)は演算増幅器(17B)の出力
端子と反転入力端子との間にそれぞれ挿入されている。In this case, the DC amplification circuit (15B) includes operational amplifiers (17A) and (17B) connected in series and resistors (19A) to (19).
H) and the resistor (19A) is between the common output terminal D and the non-inverting input terminal of the operational amplifier (17A), and the resistor (19B) is the output terminal of the amplifier (14A) and the operational amplifier. The resistor (19C) is between the non-inverting input terminal of (17A), the output terminal of the amplifier (14A) and the inverting input terminal of the operational amplifier (17A), and the resistor (19D) is the operational amplifier (17A). Between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (17A) and between the output terminal of the operational amplifier (17A) and the non-inverting input terminal of the operational amplifier (17B). ) And the non-inverting input terminal of the operational amplifier (17B), the resistor (19G) operates between the output terminal of the amplifier (14A) and the inverting input terminal of the operational amplifier (17B), and the resistor (19H) operates. They are respectively inserted between the output terminal and the inverting input terminal of the amplifier (17B).
ここで、抵抗器(19A)〜(19H)の抵抗値をそれぞれRA
〜RHとして、 RA=RC=RE=RG=RS …(13) RB=RD=RF=RH=RP …(14) とすると、各スイッチ回路(12)及び(13)がそれぞれ
閉成されたときの出力電圧Eo1及びEo2は、 Eo1=(VA−VC)(RP/RS)2+VR+VOF …(15) Eo2=(VB−VC)(RP/RS)2+VR+VOF …(16) で与えられる。但し、VCは接続点Cの電圧である。又、
VOFは演算増幅器(17A)及び(17B)の入力オフセット
電圧であり、(13)、(14)式で与えられる値からの各
抵抗器(19A)〜(19H)の偏差によって生じる誤差成分
をも含む値である。Here, set the resistance values of resistors (19A) to (19H) to R A respectively.
As to R H, when the R A = R C = R E = R G = R S ... (13) R B = R D = R F = R H = R P ... (14), each switch circuit (12) Output voltage Eo 1 and Eo 2 when (13) and (13) are respectively closed are Eo 1 = (V A −V C ) (R P / R S ) 2 + V R + V OF … (15) Eo 2 = (V B −V C ) (R P / R S ) 2 + V R + V OF (16) However, V C is the voltage at the connection point C. or,
V OF is the input offset voltage of the operational amplifiers (17A) and (17B), and is the error component caused by the deviation of each resistor (19A) to (19H) from the value given by the equations (13) and (14). It is a value that also includes.
又、(15)、(16)式において、 VAC=VA−VC =(V1−VC)R4/(R3+R4) …(17) VBC=VB−VC =(V1−VC)R11/(R10+R11) …(18) であり、これらは、前述の(3)、(4)式、即ち、 R4=R4 *+ΔR4 R4 */R3=R11/R10=α を考慮して変形することができる。例えば、抵抗値偏差
ΔR4のわずかな変動を問題にする場合、 ΔR4≒0Ω であるから、(17)、(18)式は、近似的に、 VAC=α(V1−VC)(1+ΔR4/R4 *)/(1+α) …
(19) VBC=α(V1−VC)/(1+α) …(20) と表わすことができる。Further, in the equations (15) and (16), V AC = V A −V C = (V 1 −V C ) R 4 / (R 3 + R 4 ) ... (17) V BC = V B −V C = (V 1 −V C ) R 11 / (R 10 + R 11 ) ... (18), which are the above-mentioned equations (3) and (4), that is, R 4 = R 4 * + ΔR 4 R 4 * It can be modified in consideration of / R 3 = R 11 / R 10 = α. For example, when making a slight variation in the resistance deviation ΔR 4 a problem, ΔR 4 ≈ 0Ω, so equations (17) and (18) are approximately V AC = α (V 1 −V C ). (1 + ΔR 4 / R 4 * ) / (1 + α) ...
(19) V BC = α (V 1 −V C ) / (1 + α) (20)
従って、判定回路(18)で演算される差電圧ΔEoは、
(15)、(16)、(19)、(20)式より、 ΔEo=α(V1−VC)(RP/RS)2ΔR4/(1+α)R4 * …
(21) で表わされる。ここで、前述と同様に、各抵抗値を、R3
=1kΩ、R4 *=3Ω、R10=100kΩ、R11=300Ωとし、RP
/RS=10とする。又、抵抗器(52)の抵抗値R5を、 R10>>R5(=R3)>>R4 とすれば、 V1−VC=V1/2 =10V となり、(21)式は、 ΔEo≒3ΔR4/R4 * =ΔR4 となる。Therefore, the difference voltage ΔEo calculated by the judgment circuit (18) is
From Eqs. (15), (16), (19), and (20), ΔEo = α (V 1 −V C ) (R P / R S ) 2 ΔR 4 / (1 + α) R 4 * …
It is represented by (21). Here, in the same manner as described above, each resistance value is set to R 3
= 1kΩ, R 4 * = 3Ω, R 10 = 100kΩ, R 11 = 300Ω, R P
/ R S = 10. Further, the resistance R 5 of the resistor (52), R 10 >> R 5 (= R 3) >> if R 4, V 1 -V C = V 1/2 = 10V , and the (21) The formula is ΔEo≈3ΔR 4 / R 4 * = ΔR 4 .
従って、ΔR4=0.1Ωに対して、ΔEo=0.1Vが得られ、
前述と同様の感度で故障検出できることが分かる。Therefore, for ΔR 4 = 0.1Ω, ΔEo = 0.1V is obtained,
It can be seen that the failure can be detected with the same sensitivity as described above.
こうして、基準側の接続点Bの電圧VBに対応した出力電
圧Eo2と、測定側の接続点Aの電圧VAに対応した出力電
圧Eo1との差電圧△Eoから、被監視抵抗器(4)の変化
分を検出することにより、測定系の特性変動によって影
響されない正確な検出が実現する。Thus, from the difference voltage ΔEo between the output voltage Eo 2 corresponding to the voltage V B at the connection point B on the reference side and the output voltage Eo 1 corresponding to the voltage V A at the connection point A on the measurement side, the monitored resistor is By detecting the change in (4), accurate detection that is not affected by the characteristic variation of the measurement system is realized.
しかしながら、測定系以外の電源電圧V1が変動したり、
Gセンサ(5)内の抵抗器(52)の変動によって接続点
Cの電圧VCが変動したりすると、(10)式で表わされる
基準側の電圧VBC(=VB−VC)が変動してしまう。この
結果、出力電圧Eo2が判定回路(18)の入力電圧範囲
(0〜5V)の中心値(2.5V)からずれてしまい、検出対
象となる接続点A側の出力電圧Eo1が測定できなくなる
おそれがある。However, the power supply voltage V 1 other than the measurement system fluctuates,
If the voltage V C at the connection point C fluctuates due to fluctuations in the resistor (52) in the G sensor (5), the reference side voltage V BC (= V B −V C ) expressed by the equation (10) becomes It fluctuates. As a result, the output voltage Eo 2 deviates from the center value (2.5V) of the input voltage range (0 to 5V) of the judgment circuit (18), and the output voltage Eo 1 on the connection point A side to be detected can be measured. It may run out.
次に、測定系以外の電源電圧V1又はGセンサの抵抗器
(52)等の条件が変動しても、出力電圧Eoを安定にする
ことができるこの発明の別の発明について説明する。Next, another invention of the present invention which can stabilize the output voltage Eo even if the conditions of the power supply voltage V 1 other than the measurement system or the resistor (52) of the G sensor and the like change will be described.
第3図はこの発明の別の発明の一実施例を示す回路図で
あり、(1)〜(18)は第2図と同様のものである。但
し、この場合、増幅器(14A)の入力端子は、基準側の
接続点Bに接続されている。FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, and (1) to (18) are the same as those in FIG. However, in this case, the input terminal of the amplifier (14A) is connected to the connection point B on the reference side.
(20)は直流増幅回路(15B)にフィードバック接続さ
れて直流増幅回路(15B)の出力電圧Eoを調整するため
の電圧調整回路であり、演算増幅器(21)と、演算増幅
器(21)の入出力端子間に挿入されたコンデンサ(22)
とから構成されている。Reference numeral (20) is a voltage adjustment circuit for adjusting the output voltage Eo of the DC amplification circuit (15B) by being feedback-connected to the DC amplification circuit (15B). The voltage adjustment circuit (20) is connected to the operational amplifier (21) and the operational amplifier (21). Capacitors inserted between output terminals (22)
It consists of and.
(23)は電圧調整回路(20)と直流増幅回路(15B)と
の間に挿入された第3のスイッチ回路であり、判定回路
(18)からの制御信号F3により、第2のスイッチ回路
(13)と同期して開閉されるようになっている。(23) is a third switch circuit inserted between the voltage adjusting circuit (20) and the DC amplifying circuit (15B), and the second switch circuit is controlled by the control signal F 3 from the judging circuit (18). It is designed to be opened and closed in synchronization with (13).
直流増幅回路(15B)の出力電圧Eoは、第3のスイッチ
回路(23)を介して演算増幅器(21)の反転入力端子
(−)に印加され、基準電源(14B)の基準電圧VRは、
演算増幅器(21)の非反転入力端子(+)に印加されて
いる。The output voltage Eo of the DC amplifying circuit (15B) is an inverting input terminal of the operational amplifier via a third switch circuit (23) (21) (-) is applied to the reference voltage V R of the reference power source (14B) is ,
It is applied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier (21).
電圧調整回路(20)内の演算増幅器(21)から出力され
るフィードバック電圧VFは、コンデンサ(22)を介して
自身の反転入力端子(−)に印加されると共に、直流増
幅回路(15B)内の抵抗器(19F)を介して演算増幅器
(17B)の非反転入力端子(+)に印加されている。The feedback voltage V F output from the operational amplifier (21) in the voltage adjustment circuit (20) is applied to its own inverting input terminal (−) via the capacitor (22) and the direct current amplification circuit (15B). It is applied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier (17B) through the resistor (19F) inside.
次に、第4図のフローチャート図及び第5図の波形図を
参照しながら、第3図に示したこの発明の別の発明の一
実施例の動作について説明する。Next, the operation of the embodiment of another invention of the present invention shown in FIG. 3 will be described with reference to the flow chart of FIG. 4 and the waveform diagram of FIG.
直流増幅回路(15B)に入力される電圧は、接続点Dの
電圧VDと、バッファアンプ即ち増幅器(14A)の出力電
圧VE(=VB)とである。The voltage input to the DC amplifier circuit (15B) is the voltage V D at the connection point D and the output voltage V E (= V B ) of the buffer amplifier, that is, the amplifier (14A).
従って、直流増幅回路(15B)からの出力電圧Eoは、 Eo={RB/(RA+RB)}{(RC+RD)/RC}{RF/(RE
+RF)} ×{(RG+RH)/RG}(VD−VE) +{(RFRG−RERH)/RG(RE+RF)}VE +{RC/(RC+RD)}{(RE+RF)/RE}VF+V
OF …(22) と表わされる。ここで、各抵抗値RA〜RHは、(13)、
(14)式を満たしているので、(22)式は、 Eo=(RP/RS)2(VD−VE)+VF+VOF …(23) となる。Therefore, the output voltage Eo from the DC amplification circuit (15B) is Eo = {R B / (R A + R B )} {(R C + R D ) / R C } {R F / (R E
+ R F )} × {(R G + R H ) / R G } (V D −V E ) + {(R F R G −R E R H ) / R G (R E + R F )} V E + { R C / (R C + R D )} {(R E + R F ) / R E } V F + V
It is expressed as OF … (22). Here, the resistance values R A to R H are (13),
(14) Since satisfies the equation (22) is, Eo = become (R P / R S) 2 (V D -V E) + V F + V OF ... (23).
一方、判定回路(18)からは、第5図のように制御信号
F1〜F3が出力され、各スイッチ回路(12)、(13)及び
(23)の動作モードは、 (I)基準電圧(Eo2)モード 第1のスイッチ回路(12)がオフ 第2、第3のスイッチ回路(13)、(23)がオン(II)
測定電圧(Eo1)モード 第1のスイッチ回路(12)がオン 第2、第3のスイッチ回路(13)、(23)がオフの2通
りとなる。On the other hand, from the judgment circuit (18), as shown in FIG.
F 1 to F 3 are output, and the operation modes of the switch circuits (12), (13) and (23) are: (I) Reference voltage (Eo 2 ) mode First switch circuit (12) is off Second , The third switch circuit (13), (23) is on (II)
Measurement voltage (Eo 1 ) mode The first switch circuit (12) is turned on and the second and third switch circuits (13) and (23) are turned off.
まず、時刻t0〜t1において、制御信号F1がオフ、制御信
号F2及びF3がオンになると、第1のスイッチ回路(12)
がオフとなって、第2及び第3のスイッチ回路(13)及
び(23)がオンとなる(第4図のステップS1)。First, at time t 0 to t 1 , when the control signal F 1 is turned off and the control signals F 2 and F 3 are turned on, the first switch circuit (12)
Is turned off and the second and third switch circuits (13) and (23) are turned on (step S1 in FIG. 4).
このとき、動作モードは、基準電圧モード(I)であ
り、出力電圧Eoは、基準側の接続点Bに対応した出力電
圧Eo2となる(ステップS2)。At this time, the operation mode is the reference voltage mode (I), and the output voltage Eo becomes the output voltage Eo 2 corresponding to the connection point B on the reference side (step S2).
又、第2のスイッチ回路(13)の導通により、 VD=VE=VB となるため、(23)式より、出力電圧Eo2は、 Eo2=VF+VOF …(24) となる。更に、第3のスイッチ回路(23)の導通によ
り、出力電圧Eo2が電圧調整回路(20)に入力され、演
算増幅器(21)は、(24)式において、 VF+VOF=VR となるようにフィードバック電圧VFを調整する。これに
より、出力電圧Eo2は、判定回路(18)の入力電圧範囲
の中心値である基準電圧VRに正確に調整される。Also, since V D = V E = V B due to the conduction of the second switch circuit (13), the output voltage Eo 2 is Eo 2 = V F + V OF (24) from the formula (23). Become. Furthermore, the output voltage Eo 2 is input to the voltage adjustment circuit (20) by the conduction of the third switch circuit (23), and the operational amplifier (21) is expressed as V F + V OF = V R in the equation (24). The feedback voltage V F is adjusted so that As a result, the output voltage Eo 2 is accurately adjusted to the reference voltage V R which is the center value of the input voltage range of the determination circuit (18).
次に、時刻t1〜t2において各制御信号F1〜F3が反転し、
第1のスイッチ回路(12)がオン、第2及び第3のスイ
ッチ回路(13)及び(23)がオフになると(ステップS
3)、動作モードは測定電圧モード(II)となり、出力
電圧Eoは、測定側の接続点Aに対応した出力電圧Eo1と
なる(ステップS4)。Next, at times t 1 to t 2 , each control signal F 1 to F 3 is inverted,
When the first switch circuit (12) is turned on and the second and third switch circuits (13) and (23) are turned off (step S
3), the operation mode becomes the measurement voltage mode (II), and the output voltage Eo becomes the output voltage Eo 1 corresponding to the connection point A on the measurement side (step S4).
又、第1のスイッチ回路(12)の導通により、 VD=VA VE=VB となるため、(23)式より、出力電圧Eo1は、 Eo1=(RP/RS)2(VA−VB)+VF+VOF …(25) となる。Further, since V D = V A V E = V B due to the conduction of the first switch circuit (12), the output voltage Eo 1 is Eo 1 = (R P / R S ) from the formula (23). 2 (V A −V B ) + V F + V OF (25)
このとき、第3のスイッチ回路(23)がオフとなり、演
算増幅器(21)の入力が得られなくなるが、コンデンサ
(22)により基準動作モード(I)時のフィードバック
電圧VFが保持されているため、(24)式より、 VF=Eo2−VOF =VR−VOF …(26) となる。従って、出力電圧Eo1は、(25)、(26)式よ
り、 Eo1=(RP/RS)2(VA−VB)+VR …(27) となる。At this time, the third switch circuit (23) is turned off and the input of the operational amplifier (21) cannot be obtained, but the feedback voltage V F in the reference operation mode (I) is held by the capacitor (22). Therefore, the more (24), V F = Eo 2 -V OF = V R -V OF ... (26). Therefore, the output voltage Eo 1 is Eo 1 = (R P / R S ) 2 (V A −V B ) + V R (27) from the equations (25) and (26).
(27)式から明らかなように、測定電圧モード時の出力
電圧Eo1は、常に基準電圧VRを中心として、ホイートス
トンブリッジの接続点A及びBの電圧差(VA−VB)を増
幅した値分だけ変動した値となる。従って、基準電圧VR
を判定回路(18)の入力電圧範囲の中心値に設定してお
けば、電源電圧V1の変動や、Gセンサ(3)及び(5)
の抵抗比の変動等に影響を受けることなく、電圧差(VA
−VB)を測定することができ、第2図の場合と同様に、
被監視抵抗器(4)の抵抗値変化を検出することができ
る。As is clear from the equation (27), the output voltage Eo 1 in the measurement voltage mode is always the reference voltage V R as the center, and the voltage difference (V A −V B ) between the connection points A and B of the Wheatstone bridge is amplified. The value will be changed by the specified value. Therefore, the reference voltage V R
If is set to the center value of the input voltage range of the judgment circuit (18), the fluctuation of the power supply voltage V 1 and the G sensors (3) and (5)
Of the voltage difference (V A
-V B ) can be measured, and as in the case of FIG.
A change in the resistance value of the monitored resistor (4) can be detected.
即ち、差電圧ΔEo(=Eo1−Eo2)が、予め設定された許
容変動幅ΔE以上であるか否かを判定し(ステップS
5)、 |Eo1−Eo2|≧ΔE となったときに、駆動信号Hを出力して、警報用のラン
プ(9)を点灯させる(ステップS6)。That is, it is determined whether or not the difference voltage ΔEo (= Eo 1 −Eo 2 ) is equal to or greater than the preset allowable fluctuation width ΔE (step S
5) When | Eo 1 −Eo 2 | ≧ ΔE, the drive signal H is output to turn on the alarm lamp (9) (step S 6).
一方、ステップS5において、差電圧ΔEoが許容変動幅Δ
Eの範囲内であると判定された場合は、ステップS1に戻
り、同様の動作を繰り返す。On the other hand, in step S5, the difference voltage ΔEo is equal to the allowable fluctuation width Δ
If it is determined to be within the range of E, the process returns to step S1 and the same operation is repeated.
第5図は、時刻t3〜t5の区間において出力電圧Eo1が許
容変動幅ΔEを越えたことが検出され、処理動作の遅れ
時間後の時刻t4において駆動信号Hがオンとなった場合
を示す。In FIG. 5 , it is detected that the output voltage Eo 1 exceeds the allowable fluctuation width ΔE in the section from time t 3 to t 5 , and the drive signal H is turned on at time t 4 after the delay time of the processing operation. Indicate the case.
上記実施例では、1つのエアバッグシステムの被監視抵
抗器(4)の抵抗値変動を検出する場合を示したが、複
数の被監視抵抗器の抵抗値変動を同時に検出することも
できる。In the above embodiment, the case where the resistance value variation of the monitored resistor (4) of one airbag system is detected has been described, but the resistance value variation of a plurality of monitored resistors can be detected simultaneously.
第6図はこの発明の別の発明の他の実施例の回路図であ
り、2つのエアバッグシステムの故障検出に適用した例
を示す。FIG. 6 is a circuit diagram of another embodiment of another invention of the present invention, showing an example applied to failure detection of two airbag systems.
この場合、Gセンサ(3′)、(5′)及び被監視抵抗
器(4′)からなる第2のエアバッグシステムが、
(3)〜(5)からなる第1のエアバッグシステムと並
列に設けられている。In this case, the second airbag system consisting of the G sensors (3 '), (5') and the monitored resistor (4 '),
It is provided in parallel with the first airbag system consisting of (3) to (5).
又、故障検出回路(6D)内には、Gセンサ(3′)内の
抵抗器及び被監視抵抗器(4′)と共に第2のホイート
ストンブリッジを構成するための抵抗器(10′)及び
(11′)と、第2のホイートストンブリッジに対応する
第1及び第2のスイッチ回路(12′)及び(13′)と、
第1及び第2のホイートストンブリッジの接続点B及び
B′を選択的に増幅器(14A)に接続するための第4の
スイッチ回路(24)及び(24′)とが更に設けられてい
る。Further, in the failure detection circuit (6D), resistors (10 ') and (for forming a second Wheatstone bridge together with the resistor in the G sensor (3') and the monitored resistor (4 '). 11 ') and first and second switch circuits (12') and (13 ') corresponding to the second Wheatstone bridge,
Further provided are fourth switch circuits (24) and (24 ') for selectively connecting the connection points B and B'of the first and second Wheatstone bridges to the amplifier (14A).
従って、判定回路(18)は、各スイッチ回路に対応した
制御信号F1〜F4、F1′、F2′及びF4′により、各ホイー
トストンブリッジに対して、交互に、それぞれ2通りの
動作モードに切換える。Therefore, the determination circuit (18) alternately outputs two kinds of signals to each Wheatstone bridge according to the control signals F 1 to F 4 , F 1 ′, F 2 ′ and F 4 ′ corresponding to each switch circuit. Switch to operation mode.
即ち、被監視抵抗器(4)を監視する場合には、第1の
ホイートストンブリッジを選択するため、第4のスイッ
チ回路(24)を駆動するための制御信号F4がオンとな
り、制御信号F1′、F2′及びF4′は全てオフとなる。こ
のとき、制御信号F1〜F3は、第5図のように動作モード
を(I)及び(II)に切換える。That is, when the monitored resistor (4) is monitored, the control signal F 4 for driving the fourth switch circuit (24) is turned on because the first Wheatstone bridge is selected, and the control signal F 1 ', F 2' and F 4 'are all turned off. At this time, the control signal F 1 to F 3 switches the operation mode as in the fifth diagram (I) and (II).
又、被監視抵抗器(4′)を監視する場合には、第2の
ホイートストンブリッジを選択するため、第4のスイッ
チ回路(24′)を駆動するための制御信号F4′がオンと
なり、制御信号F1、F2及びF4は全てオフとなる。このと
き、制御信号F1′、F2′及びF3は、第5図のF1〜F3と同
様に動作し、2通りの動作モード(I′)及び(II′)
に切換える。Further, the monitored resistor (4 ') when monitoring is to select the second Wheatstone bridge, the fourth switching circuit (24') the control signal F 4 'for driving is turned on, The control signals F 1 , F 2 and F 4 are all off. At this time, the control signals F 1 ′, F 2 ′ and F 3 operate in the same manner as F 1 to F 3 in FIG. 5, and there are two operation modes (I ′) and (II ′).
Switch to.
いずれの場合も、基準電圧モード(I)又は(I′)に
おいては、接続点B又はB′に対応した出力電圧Eo2が
得られ、測定電圧モード(II)又は(II′)において
は、接続点A又はA′に対応した出力電圧Eo1が得られ
る。In any case, in the reference voltage mode (I) or (I '), the output voltage Eo 2 corresponding to the connection point B or B'is obtained, and in the measurement voltage mode (II) or (II'), An output voltage Eo 1 corresponding to the connection point A or A'is obtained.
このとき、第2のホイートストンブリッジにおける抵抗
器(3′)及び被監視抵抗器(4′)と、抵抗器(1
0′)及び(11′)との抵抗比の相違により、接続点
A′及びB′の電圧VA′及びVB′がVA及びVBと異なった
としても、出力電圧Eo1は基準電圧VRを中心として変動
するので何ら支障は生じない。At this time, the resistor (3 ') and the monitored resistor (4') in the second Wheatstone bridge and the resistor (1
Even if the voltages V A ′ and V B ′ at the connection points A ′ and B ′ are different from V A and V B due to the difference in the resistance ratio with respect to 0 ′) and (11 ′), the output voltage Eo 1 is Since it fluctuates around the voltage V R , no trouble occurs.
尚、上記各実施例では、各スイッチ回路を切換駆動する
制御信号を判定回路(18)により生成したが、別のタイ
ミング回路(図示せず)により生成してもよい。In each of the above embodiments, the control signal for switching and driving each switch circuit is generated by the determination circuit (18), but may be generated by another timing circuit (not shown).
又、被監視抵抗器(4)が自動車用エアバッグ装置の起
動用ヒータの場合を示したが、同様に比較的低抵抗値の
ものであれば他の抵抗器に適用しても同等の効果を奏す
ることは言うまでもない。Also, although the case where the monitored resistor (4) is a starting heater for an automobile airbag device is shown, the same effect can be obtained even if it is applied to another resistor as long as it has a relatively low resistance value. It goes without saying that you play.
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、被監視抵抗器とこの被
監視抵抗器に接続点Aで接続された抵抗器とからなる第
1の直列回路と、接続点Bで互いに接続され第1の直列
回路内の抵抗比と同一の抵抗比を有する一対の抵抗器か
らなり、第1の直列回路に並列接続されてバランスされ
たホイートストンブリッジを構成する第2の直列回路
と、ホイートストンブリッジに給電するための直流電源
と、接続点A及びBに個別に接続されて交互に開閉され
る第1及び第2のスイッチ回路と、これらスイッチ回路
の共通出力端子に接続された直流増幅回路と、各スイッ
チ回路の開閉に同期して切換えられる直流増幅回路の出
力電圧の差に基づいて被監視抵抗器の故障の有無を判定
する判定回路とを設けたので、直流増幅回路の入力オフ
セット電圧や計測系の回路定数及び素子のバラツキの影
響がなくなると共に、製造段階での微調整も不要とな
り、安価で信頼性の高い故障検出装置が得られる効果が
ある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the first series circuit including the monitored resistor and the resistor connected to the monitored resistor at the connection point A and the mutual connection at the connection point B are connected to each other. A second series circuit formed of a pair of resistors having the same resistance ratio as the resistance ratio in the first series circuit, which is connected in parallel to the first series circuit to form a balanced Wheatstone bridge; DC power supply for supplying power to the Wheatstone bridge, first and second switch circuits individually connected to the connection points A and B and alternately opened and closed, and DC amplification connected to a common output terminal of these switch circuits Since a circuit and a determination circuit for determining the presence or absence of a fault in the monitored resistor based on the difference in the output voltage of the DC amplification circuit that is switched in synchronization with the opening and closing of each switch circuit, the input offset of the DC amplification circuit is provided. In addition to eliminating the influence of the voltage variation, circuit constants of the measurement system, and variations in the elements, fine adjustments in the manufacturing stage are not required, and an inexpensive and highly reliable fault detection device can be obtained.
又、この発明の別の発明によれば、更に、直流増幅回路
にフィードバック接続されて直流増幅回路の出力電圧を
調整するための電圧調整回路と、電圧調整回路と直流増
幅回路との間に挿入され第2のスイッチ回路と同期して
開閉される第3のスイッチ回路とを設け、第2のスイッ
チ回路が閉成されているときには電圧調整回路のフィー
ドバックにより直流増幅回路の出力電圧を判定回路の入
力電圧範囲の中央値に調整し、第1のスイッチ回路が閉
成されたときにはフィードバック電圧を保持したまま電
圧調整回路を直流増幅回路から切り離すようにしたの
で、直流増幅回路の出力電圧のダイナミックレンジが測
定系以外の素子等の特性変動にも影響されることがな
く、更に正確で信頼性の高い故障検出装置が得られる効
果がある。Further, according to another invention of the present invention, a voltage adjusting circuit, which is feedback-connected to the DC amplifying circuit and adjusts the output voltage of the DC amplifying circuit, is inserted between the voltage adjusting circuit and the DC amplifying circuit. And a third switch circuit that opens and closes in synchronization with the second switch circuit, and when the second switch circuit is closed, the output voltage of the DC amplifier circuit is determined by the feedback of the voltage adjustment circuit. The input voltage range is adjusted to the center value, and when the first switch circuit is closed, the voltage adjustment circuit is disconnected from the DC amplification circuit while maintaining the feedback voltage. Is not affected by characteristic variations of elements other than the measurement system, and there is an effect that a more accurate and highly reliable failure detection device can be obtained.
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
はこの発明の他の実施例を示すブロック図、第3図はこ
の発明の別の発明の一実施例を示す回路図、第4図は第
3図内の判定回路の動作を示すフローチャート図、第5
図は第3図の動作を説明するための波形図、第6図はこ
の発明の別の発明の他の実施例を示す回路図、第7図は
従来の故障検出装置を示す回路図である。 (1)…直流電源、(4)…被監視抵抗器 (6A)、(6B)、(6C)、(6D)…故障検出回路 (10)、(11)、(32)…抵抗器 (12)…第1のスイッチ回路 (13)…第2のスイッチ回路 (23)…第3のスイッチ回路 (15)、(15B)…直流増幅回路 (18)…判定回路、(20)…電圧調整回路 A、B…接続点、D…共通出力端子 Eo…出力電圧、VA…接続点Aの電圧 VB…接続点Bの電圧 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of another invention of the present invention. FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the decision circuit in FIG.
FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 3, FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional failure detection device. . (1) ... DC power supply, (4) ... Monitored resistor (6A), (6B), (6C), (6D) ... Fault detection circuit (10), (11), (32) ... Resistor (12 ) ... 1st switch circuit (13) ... 2nd switch circuit (23) ... 3rd switch circuit (15), (15B) ... DC amplification circuit (18) ... Judgment circuit, (20) ... Voltage adjustment circuit a, B ... connection point, D ... common output terminal Eo ... output voltage, the voltage of V a ... voltage V B ... connection point B of the connection point a in the figure, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.
Claims (2)
Aで接続された抵抗器とからなる第1の直列回路と、 接続点Bで互いに接続され前記第1の直列回路内の抵抗
比と同一の抵抗比を有する一対の抵抗器からなり、前記
第1の直列回路に並列接続されてバランスされたホイー
トストンブリッジを構成する第2の直列回路と、 前記ホイートストンブリッジに給電するための直流電源
と、 前記接続点A及びBに個別に接続されて交互に開閉され
る第1及び第2のスイッチ回路と、 これらスイッチ回路の共通出力端子に接続された直流増
幅回路と、 前記第1及び第2のスイッチ回路の開閉に同期して切換
えられる前記直流増幅回路の出力電圧の差に基づいて前
記被監視抵抗器の故障の有無を判定する判定回路と、 を備えた故障検出装置。1. A first series circuit comprising a monitored resistor and a resistor connected to the monitored resistor at a connection point A; and a first series circuit connected to each other at a connection point B in the first series circuit. A second series circuit, which comprises a pair of resistors having the same resistance ratio as the resistance ratio, and is connected in parallel to the first series circuit to form a balanced Wheatstone bridge; and for supplying power to the Wheatstone bridge. A direct current power source; first and second switch circuits that are individually connected to the connection points A and B and are alternately opened and closed; a direct current amplification circuit connected to a common output terminal of these switch circuits; And a determination circuit that determines whether or not there is a failure in the monitored resistor based on a difference in output voltage of the DC amplification circuit that is switched in synchronization with opening and closing of the second switch circuit.
前記直流増幅回路の出力電圧を調整するための電圧調整
回路と、 この電圧調整回路と前記直流増幅回路との間に挿入され
第2のスイッチ回路と同期して開閉される第3のスイッ
チ回路と、 を備えた特許請求の範囲第1項記載の故障検出装置。2. A voltage adjusting circuit feedback-connected to the DC amplifying circuit to adjust the output voltage of the DC amplifying circuit, and a second switch circuit inserted between the voltage adjusting circuit and the DC amplifying circuit. The failure detection device according to claim 1, further comprising a third switch circuit that is opened and closed in synchronization with the third switch circuit.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP1328362A JPH0743407B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-12-20 | Failure detection device |
| KR1019900011430A KR930011422B1 (en) | 1989-12-20 | 1990-07-27 | Fault detector |
| DE4029703A DE4029703A1 (en) | 1989-12-20 | 1990-09-19 | Fault tracing arrangement for vehicle airbag system - contains wheatstone bridge circuit with resistor forming one arm and decision circuit |
| US07/584,961 US5081442A (en) | 1989-12-20 | 1990-09-19 | Fault detector for an air bag system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-66071 | 1989-03-20 | ||
| JP6607189 | 1989-03-20 | ||
| JP1328362A JPH0743407B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-12-20 | Failure detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0315767A JPH0315767A (en) | 1991-01-24 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP1328362A Expired - Lifetime JPH0743407B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-12-20 | Failure detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2812603B2 (en) * | 1992-03-31 | 1998-10-22 | 三菱電機株式会社 | Failure detection device for occupant protection device |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP1328362A patent/JPH0743407B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0315767A (en) | 1991-01-24 |
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