JPH0843123A - プログラム可能なスイッチング閾値を有するセンサ - Google Patents
プログラム可能なスイッチング閾値を有するセンサInfo
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- JPH0843123A JPH0843123A JP7166392A JP16639295A JPH0843123A JP H0843123 A JPH0843123 A JP H0843123A JP 7166392 A JP7166392 A JP 7166392A JP 16639295 A JP16639295 A JP 16639295A JP H0843123 A JPH0843123 A JP H0843123A
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- G01D1/18—Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application with arrangements for signalling that a predetermined value of an unspecified parameter has been exceeded
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
- H03K2217/9401—Calibration techniques
- H03K2217/94015—Mechanical, e.g. by displacement of a body, a shielding element, or a magnet, in or out of the sensing area
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、プログラム可能なスイッチング閾
値を有するセンサ、及び簡単で信頼できるプログラミン
グムを可能にするセンサのスイッチング閾値のプログラ
ム方法を提供すること目的である。 【構成】 比較器3 に接続される測定出力端子2 を有す
るセンサ素子1 と、センサ素子1 からの測定出力信号V
1, V2と比較するために比較器3 に供給される段階的に
変化する基準信号を発生する信号発生器5 と、基準信号
の値にコードを割当てるエンコード装置4 と、エンコー
ド装置4 に接続されてコードが転送されるメモリ装置12
と、信号発生器5 およびエンコード装置4 を制御するた
めの制御装置とを具備し、コードの転送を可能にするイ
ネーブル信号を供給するために比較器3 の出力端子9 は
メモリ装置12に結合されていることを特徴とする。
値を有するセンサ、及び簡単で信頼できるプログラミン
グムを可能にするセンサのスイッチング閾値のプログラ
ム方法を提供すること目的である。 【構成】 比較器3 に接続される測定出力端子2 を有す
るセンサ素子1 と、センサ素子1 からの測定出力信号V
1, V2と比較するために比較器3 に供給される段階的に
変化する基準信号を発生する信号発生器5 と、基準信号
の値にコードを割当てるエンコード装置4 と、エンコー
ド装置4 に接続されてコードが転送されるメモリ装置12
と、信号発生器5 およびエンコード装置4 を制御するた
めの制御装置とを具備し、コードの転送を可能にするイ
ネーブル信号を供給するために比較器3 の出力端子9 は
メモリ装置12に結合されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プログラム可能なスイ
ッチング閾値を有するセンサ、及びそのようなセンサの
スイッチング閾値をプログラムする方法に関する。
ッチング閾値を有するセンサ、及びそのようなセンサの
スイッチング閾値をプログラムする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】そのようなセンサ及びそのような方法
は、モノリシックに集積されたセンサの場合に特に重要
である。そのようなプログラムに適したセンサは、物理
的な量の変化を検知し、電気信号を出力するようなもの
の全て、即ち、特にホールセンサ、圧力センサ、光電子
センサ、及びホールスイッチ等のような対応するスイッ
チである。特に、センサがスイッチとして使用されるな
らば、所定の閾値は各応用に対して選択されなければな
らない。異なった閾値を有する多数の異なった型式のス
イッチの製造は費用がかかり且つ複雑であるので、その
ようなセンサがプログラムされる、即ちスイッチング閾
値が設定される。
は、モノリシックに集積されたセンサの場合に特に重要
である。そのようなプログラムに適したセンサは、物理
的な量の変化を検知し、電気信号を出力するようなもの
の全て、即ち、特にホールセンサ、圧力センサ、光電子
センサ、及びホールスイッチ等のような対応するスイッ
チである。特に、センサがスイッチとして使用されるな
らば、所定の閾値は各応用に対して選択されなければな
らない。異なった閾値を有する多数の異なった型式のス
イッチの製造は費用がかかり且つ複雑であるので、その
ようなセンサがプログラムされる、即ちスイッチング閾
値が設定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このために、センサが
集積されるチップ上に抵抗回路網を配置することが一般
的に行われ、そこから補助パッドを介して、或いは相互
接続ライン中に挿入することによって、或いはセンサの
パッケージに設けられている追加のピンを介して、所望
の抵抗値を得ることができる。このスイッチング閾値の
設定は、センサがパッケージに収容される前に行うこと
ができる。これは、後でスイッチング閾値を変化させる
応力がセンサ内で生ずるという欠点を有する。センサが
パッケージに収納された後で、閾値を設定できるなら
ば、チップは、必要な追加のパッドのためにより大きい
面積を有さなければならず、パッケージは対応して大き
くなるか或いは追加のピンを有さなければならない。
集積されるチップ上に抵抗回路網を配置することが一般
的に行われ、そこから補助パッドを介して、或いは相互
接続ライン中に挿入することによって、或いはセンサの
パッケージに設けられている追加のピンを介して、所望
の抵抗値を得ることができる。このスイッチング閾値の
設定は、センサがパッケージに収容される前に行うこと
ができる。これは、後でスイッチング閾値を変化させる
応力がセンサ内で生ずるという欠点を有する。センサが
パッケージに収納された後で、閾値を設定できるなら
ば、チップは、必要な追加のパッドのためにより大きい
面積を有さなければならず、パッケージは対応して大き
くなるか或いは追加のピンを有さなければならない。
【０００４】本発明の目的は、プログラム可能なスイッ
チング閾値を有するセンサ、及び簡単で信頼できるプロ
グラミングを可能にするセンサのスイッチング閾値をプ
ログラムする方法を提供することである。
チング閾値を有するセンサ、及び簡単で信頼できるプロ
グラミングを可能にするセンサのスイッチング閾値をプ
ログラムする方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は、比較器に接
続される測定出力端子を有するセンサ素子と、センサ素
子からの測定出力端子信号と比較するために比較器に送
られる段階的に変化する基準信号、特に電流信号を発生
するための信号発生器と、基準信号または電流信号の値
にコードを割り当てることができるエンコード装置と、
コードを転送するためにエンコード装置に接続されたメ
モリ装置と、及び信号発生器及びエンコード装置を制御
するための制御装置とを具備し、コードの転送を可能に
するイネーブル信号を供給するために比較器の出力はメ
モリ装置に結合されているセンサを提供することによっ
て達成される。基準信号は、使用されるセンサ素子及び
評価回路に応じて電流信号か或いは電圧信号である。
続される測定出力端子を有するセンサ素子と、センサ素
子からの測定出力端子信号と比較するために比較器に送
られる段階的に変化する基準信号、特に電流信号を発生
するための信号発生器と、基準信号または電流信号の値
にコードを割り当てることができるエンコード装置と、
コードを転送するためにエンコード装置に接続されたメ
モリ装置と、及び信号発生器及びエンコード装置を制御
するための制御装置とを具備し、コードの転送を可能に
するイネーブル信号を供給するために比較器の出力はメ
モリ装置に結合されているセンサを提供することによっ
て達成される。基準信号は、使用されるセンサ素子及び
評価回路に応じて電流信号か或いは電圧信号である。
【０００６】本発明は、予め決められた測定量に応じて
生成されるセンサ素子からの測定出力信号を、段階的に
変化する基準信号、特に電流信号、と比較し、コードを
基準信号か或いは電流信号の各値に割当て、基準信号或
いは電流信号が出力信号に対応する前出のコードを記憶
するステップを含むセンサのスイッチング閾値をプログ
ラムする方法を提供する。電流信号は、電流出力端子を
有するＤ／Ａ変換器で発生されるのが好ましい。Ｄ／Ａ
変換器は、電流信号を段階的に変化する、即ち増減する
ことができる。コードは、電流信号の一方向の変化を個
々に割り当てるように選択される。増加するか或いは減
少する数字のシーケンスのような、ディジタル表示のコ
ードが使用される。測定出力端子の信号は、予め決めら
れた測定量に応じて生成される。例えば、ホールスイッ
チの場合、センサの望ましいスイッチング閾値を決定す
る固定磁界を供給することができる。従って、例えばホ
ールセンサのオン状態をプログラムすることができる。
コードは、電流信号と測定出力端子の信号とが等しい時
に、メモリ装置へ転送され、その結果比較器は状態を変
化させ、イネーブル信号はメモリ装置へ供給される。メ
モリ装置はＯＴＰ（１回でプログラム可能な）メモリ装
置である。
生成されるセンサ素子からの測定出力信号を、段階的に
変化する基準信号、特に電流信号、と比較し、コードを
基準信号か或いは電流信号の各値に割当て、基準信号或
いは電流信号が出力信号に対応する前出のコードを記憶
するステップを含むセンサのスイッチング閾値をプログ
ラムする方法を提供する。電流信号は、電流出力端子を
有するＤ／Ａ変換器で発生されるのが好ましい。Ｄ／Ａ
変換器は、電流信号を段階的に変化する、即ち増減する
ことができる。コードは、電流信号の一方向の変化を個
々に割り当てるように選択される。増加するか或いは減
少する数字のシーケンスのような、ディジタル表示のコ
ードが使用される。測定出力端子の信号は、予め決めら
れた測定量に応じて生成される。例えば、ホールスイッ
チの場合、センサの望ましいスイッチング閾値を決定す
る固定磁界を供給することができる。従って、例えばホ
ールセンサのオン状態をプログラムすることができる。
コードは、電流信号と測定出力端子の信号とが等しい時
に、メモリ装置へ転送され、その結果比較器は状態を変
化させ、イネーブル信号はメモリ装置へ供給される。メ
モリ装置はＯＴＰ（１回でプログラム可能な）メモリ装
置である。
【０００７】そのようなセンサ及びそのような方法によ
って、センサのスイッチング閾値は簡単で信頼できるや
り方でプログラムすることができる。測定量を供給し
て、比較器内でそれに応答して生成された電気信号を発
生させた電流信号と比較することによって、閾値のプロ
グラミングが行われる。このようにしてセンサ或いはチ
ップの設置後に、プログラミングがその位置で行われる
ことができる。この方法で、機械的応力による閾値の変
化が回避される。所望であれば、センサのプログラミン
グは変化させることができる。これは、メモリ装置の内
容が消去されるならば可能である。ＯＴＰのメモリが使
用されるならば、これは紫外線で行うことができる。加
えて、追加の外部ピンは、センサ或いはセンサパッケー
ジに全く必要とされない。
って、センサのスイッチング閾値は簡単で信頼できるや
り方でプログラムすることができる。測定量を供給し
て、比較器内でそれに応答して生成された電気信号を発
生させた電流信号と比較することによって、閾値のプロ
グラミングが行われる。このようにしてセンサ或いはチ
ップの設置後に、プログラミングがその位置で行われる
ことができる。この方法で、機械的応力による閾値の変
化が回避される。所望であれば、センサのプログラミン
グは変化させることができる。これは、メモリ装置の内
容が消去されるならば可能である。ＯＴＰのメモリが使
用されるならば、これは紫外線で行うことができる。加
えて、追加の外部ピンは、センサ或いはセンサパッケー
ジに全く必要とされない。
【０００８】本発明の好ましい実施例において、比較器
の出力端子は、イネーブル信号を転送するためにメモリ
装置に接続されるエンコード装置の停止信号入力端子に
結合される。エンコード装置は、スイッチング閾値のプ
ログラミングが完了した後で停止することができる。都
合の良いことに、プログラムコード入力端子は、エンコ
ード装置の始動出力端子に接続される。プログラムコー
ドの入力端子において、使用者は、エンコード装置、即
ちプログラミングの手順を開始するためのプログラムコ
ードを入れることができる。異なった閾値をプログラム
するために、異なったプログラムコードが与えられるこ
とができる。各プログラムコードはＶｄｄ上に重畳され
たパルスのシーケンスとして入力されることが有効であ
る。
の出力端子は、イネーブル信号を転送するためにメモリ
装置に接続されるエンコード装置の停止信号入力端子に
結合される。エンコード装置は、スイッチング閾値のプ
ログラミングが完了した後で停止することができる。都
合の良いことに、プログラムコード入力端子は、エンコ
ード装置の始動出力端子に接続される。プログラムコー
ドの入力端子において、使用者は、エンコード装置、即
ちプログラミングの手順を開始するためのプログラムコ
ードを入れることができる。異なった閾値をプログラム
するために、異なったプログラムコードが与えられるこ
とができる。各プログラムコードはＶｄｄ上に重畳され
たパルスのシーケンスとして入力されることが有効であ
る。
【０００９】メモリの値の凍結論理装置が、プログラム
コード入力端子とメモリ装置との間に配置されることが
有効である。この凍結論理装置は、非揮発性メモリ内の
メモリ装置から転送される電流値を記憶するように機能
する。メモリの値は、電源電圧が遮断される時に、メモ
リ装置内で維持される。ＯＴＰのメモリが使用されるな
らば、高電圧信号をプログラムコードの入力端子へ供給
することによって記憶させることができる。その場合、
凍結論理装置は、電圧値を超過した時に、導電状態に変
化するスイッチング素子にすることができる。これは、
センサが記憶に必要な電圧より低い電源電圧で作動され
る場合にのみ適用可能である。センサがメモリ装置にお
ける記憶に必要とされるよりも高い電圧で作動されるな
らば、凍結論理装置は、例えば、プログラムコードの入
力端子に供給される特定の信号、特にパルスのシーケン
スの型式の信号に応答することができる。
コード入力端子とメモリ装置との間に配置されることが
有効である。この凍結論理装置は、非揮発性メモリ内の
メモリ装置から転送される電流値を記憶するように機能
する。メモリの値は、電源電圧が遮断される時に、メモ
リ装置内で維持される。ＯＴＰのメモリが使用されるな
らば、高電圧信号をプログラムコードの入力端子へ供給
することによって記憶させることができる。その場合、
凍結論理装置は、電圧値を超過した時に、導電状態に変
化するスイッチング素子にすることができる。これは、
センサが記憶に必要な電圧より低い電源電圧で作動され
る場合にのみ適用可能である。センサがメモリ装置にお
ける記憶に必要とされるよりも高い電圧で作動されるな
らば、凍結論理装置は、例えば、プログラムコードの入
力端子に供給される特定の信号、特にパルスのシーケン
スの型式の信号に応答することができる。
【００１０】本発明の別の実施例において、アドレスコ
ードがメモリ装置に記憶可能であり、プログラムコード
入力端子、メモリ装置、及び電力電源に夫々接続された
３個の入力端子を有し、前記記憶されたアドレスコード
が、プログラムコード入力端子を介して入力されたアド
レスコードと整合する時、電力電源からセンサ素子、比
較器、及び電流信号発生器へ供給するスイッチング素子
が設けられる。従って、スイッチはアドレスコードを介
して動作可能である。アドレスは、Ｖｄｄ電圧ラインを
介して呼び出されることができ、センサを作動状態にす
る。従ってセンサは３つの状態、即ち待機状態、低エネ
ルギー状態、及び高エネルギー状態を有することができ
る。待機状態は、センサは作動状態にあるが、そのアド
レスが呼び出されていない時に存在する。それから電源
電圧は、スイッチング素子の前方の部品、特にエンコー
ド装置及びメモリ装置へ供給されるに過ぎない。スイッ
チング素子に後続するセンサの他の部品、特に基準信号
発生器、ホール素子、及び比較器は、電源電圧に接続さ
れない。電源電圧は、センサがアドレスされる時のみ、
後者の素子に供給され、その結果スイッチング素子がオ
ンに切り換えられる。
ードがメモリ装置に記憶可能であり、プログラムコード
入力端子、メモリ装置、及び電力電源に夫々接続された
３個の入力端子を有し、前記記憶されたアドレスコード
が、プログラムコード入力端子を介して入力されたアド
レスコードと整合する時、電力電源からセンサ素子、比
較器、及び電流信号発生器へ供給するスイッチング素子
が設けられる。従って、スイッチはアドレスコードを介
して動作可能である。アドレスは、Ｖｄｄ電圧ラインを
介して呼び出されることができ、センサを作動状態にす
る。従ってセンサは３つの状態、即ち待機状態、低エネ
ルギー状態、及び高エネルギー状態を有することができ
る。待機状態は、センサは作動状態にあるが、そのアド
レスが呼び出されていない時に存在する。それから電源
電圧は、スイッチング素子の前方の部品、特にエンコー
ド装置及びメモリ装置へ供給されるに過ぎない。スイッ
チング素子に後続するセンサの他の部品、特に基準信号
発生器、ホール素子、及び比較器は、電源電圧に接続さ
れない。電源電圧は、センサがアドレスされる時のみ、
後者の素子に供給され、その結果スイッチング素子がオ
ンに切り換えられる。
【００１１】比較器の出力端子は制御される電流源に結
合され、それによってセンサ素子は制御することができ
ることが好ましい。このようにして、それを介して２線
式センサが得られる。
合され、それによってセンサ素子は制御することができ
ることが好ましい。このようにして、それを介して２線
式センサが得られる。
【００１２】センサがセンサのシステム内で使用される
場合のみ、アドレスコードを記憶することが適切であ
る。その場合、センサは、同じく、入力トランジスタを
介してアドレスすることができる２線式センサであるこ
とができる。従ってアドレスコードはトランジスタのゲ
ートを駆動することができる。アドレスコードはＶｄｄ
電源電圧に正で重畳される電圧パルスのシーケンスであ
り、その場合、センサは非常に低いバッテリ電圧の時で
さえ作動し続けることができる。入力トランジスタを有
する構成において、各センサの出力信号はコレクタから
取出すことができる。従って、高エネルギー状態、低エ
ネルギー状態、或いは待機状態の出力情報が得られる。
この出力情報は、３つの異なった電流値に対応するもの
でも良い。本発明の２線式センサは、バスシステムで使
用することができ、各センサの閾値とバスアドレスの両
方がプログラムされる。
場合のみ、アドレスコードを記憶することが適切であ
る。その場合、センサは、同じく、入力トランジスタを
介してアドレスすることができる２線式センサであるこ
とができる。従ってアドレスコードはトランジスタのゲ
ートを駆動することができる。アドレスコードはＶｄｄ
電源電圧に正で重畳される電圧パルスのシーケンスであ
り、その場合、センサは非常に低いバッテリ電圧の時で
さえ作動し続けることができる。入力トランジスタを有
する構成において、各センサの出力信号はコレクタから
取出すことができる。従って、高エネルギー状態、低エ
ネルギー状態、或いは待機状態の出力情報が得られる。
この出力情報は、３つの異なった電流値に対応するもの
でも良い。本発明の２線式センサは、バスシステムで使
用することができ、各センサの閾値とバスアドレスの両
方がプログラムされる。
【００１３】更に、本発明のセンサ、或いはそのプログ
ラミングは、その中で磁界が測定されるセンサシステム
で利用することができる。センサによって測定される磁
界を有することができる磁石が置換可能であり、センサ
は、センサ或いは完全なシステムを交換する必要無し
に、スイッチング閾値を再びプログラミングすることに
よって新しい磁石に整合させることができる。
ラミングは、その中で磁界が測定されるセンサシステム
で利用することができる。センサによって測定される磁
界を有することができる磁石が置換可能であり、センサ
は、センサ或いは完全なシステムを交換する必要無し
に、スイッチング閾値を再びプログラミングすることに
よって新しい磁石に整合させることができる。
【００１４】本発明のシリコンホールセンサがバスシス
テムで使用されるならば、システムの配線は単純化さ
れ、その結果信頼性は高くなり、より低価格になる。
テムで使用されるならば、システムの配線は単純化さ
れ、その結果信頼性は高くなり、より低価格になる。
【００１５】例えば、ホール素子のような、ディジタル
・システム（クロック）を具備するアナログ・センサ
も、そのようなシステムに挿入することができる。アナ
ログ値は、ディジタルのデータ流としてエンコードさ
れ、出力されることができる。これは、溶接検査システ
ムのような磁化された金属表面の磁界を検査するための
システムにおいて、或いは位置、速度、或いは加速度を
検知するシステムにおいて、或いは工業的な自動制御で
磁性物質を認識するためのシステムにおいて都合が良
い。本発明のセンサ及び本発明の方法は、差動センサで
も使用することができる。例えば、２つのチップ上のホ
ールセンサ素子の磁界の間の差を測定し、評価すること
ができる。オフセットをもたらすシステム内に存在する
磁界の差、即ちいわゆる予備誘導は、適切な方法で閾値
をプログラミングすることによって無くすことができ
る。
・システム（クロック）を具備するアナログ・センサ
も、そのようなシステムに挿入することができる。アナ
ログ値は、ディジタルのデータ流としてエンコードさ
れ、出力されることができる。これは、溶接検査システ
ムのような磁化された金属表面の磁界を検査するための
システムにおいて、或いは位置、速度、或いは加速度を
検知するシステムにおいて、或いは工業的な自動制御で
磁性物質を認識するためのシステムにおいて都合が良
い。本発明のセンサ及び本発明の方法は、差動センサで
も使用することができる。例えば、２つのチップ上のホ
ールセンサ素子の磁界の間の差を測定し、評価すること
ができる。オフセットをもたらすシステム内に存在する
磁界の差、即ちいわゆる予備誘導は、適切な方法で閾値
をプログラミングすることによって無くすことができ
る。
【００１６】更に、本発明の方法を実行する際に、セン
サの第１のスイッチング閾値をプログラムするために、
変化量が電流信号の増加量に対応し、コードが増加する
数字のシーケンスに対応するならば都合が良い。これ
は、スイッチとして使用されるセンサをオンに切り換え
るための閾値をプログラムすることも可能にする。第２
のスイッチング閾値をプログラムするために、変化量
は、第１のスイッチング閾値に対応する電流信号から始
まる電流信号の減少量に対応し、コードは、第１のスイ
ッチング閾値に割り当てられた数字から始まって減少す
る数字のシーケンスに対応するようにすることができ
る。これは、センサをオンに切り換えるための第１の閾
値から開始するセンサをオフに切り換えるための閾値を
プログラムすることを可能にする。この場合、オンに切
り換える閾値は基準点として働き、その結果電流信号発
生器はその信号を差分で変化させる。この方法で、より
高い正確度が達成される。従って電流信号発生器は、第
１のスイッチング閾値に対する第１の電流の絶対値と、
第２のスイッチング閾値に対する第２の電流の差分値を
変化させるように設計することができる。必要条件は、
絶対値がその符号を変えても、差が常にそれよりも小さ
いことであり、その結果比較器の振動が避けられる。ス
イッチとして使用されるホールセンサの場合、作動状態
及びそのヒステレシス現象は、この方法で自由に選択可
能である。
サの第１のスイッチング閾値をプログラムするために、
変化量が電流信号の増加量に対応し、コードが増加する
数字のシーケンスに対応するならば都合が良い。これ
は、スイッチとして使用されるセンサをオンに切り換え
るための閾値をプログラムすることも可能にする。第２
のスイッチング閾値をプログラムするために、変化量
は、第１のスイッチング閾値に対応する電流信号から始
まる電流信号の減少量に対応し、コードは、第１のスイ
ッチング閾値に割り当てられた数字から始まって減少す
る数字のシーケンスに対応するようにすることができ
る。これは、センサをオンに切り換えるための第１の閾
値から開始するセンサをオフに切り換えるための閾値を
プログラムすることを可能にする。この場合、オンに切
り換える閾値は基準点として働き、その結果電流信号発
生器はその信号を差分で変化させる。この方法で、より
高い正確度が達成される。従って電流信号発生器は、第
１のスイッチング閾値に対する第１の電流の絶対値と、
第２のスイッチング閾値に対する第２の電流の差分値を
変化させるように設計することができる。必要条件は、
絶対値がその符号を変えても、差が常にそれよりも小さ
いことであり、その結果比較器の振動が避けられる。ス
イッチとして使用されるホールセンサの場合、作動状態
及びそのヒステレシス現象は、この方法で自由に選択可
能である。
【００１７】
【実施例】図１において、スイッチとして使用されるホ
ールセンサが、本発明のセンサの第１の実施例として示
される。ホールセンサは、ホール素子１を有し、その測
定出力端子２は比較器３に接続される。センサのスイッ
チング閾値をプログラムするために、予め決められた磁
界を有する磁石（図示されていない）は、ホール素子１
の感度の領域内に配置され、この磁界はセンサの第１の
スイッチング閾値を決定する。このスイッチング閾値を
プログラムするために、電流信号発生器５は、エンコー
ド装置４、即ち以下で“カウント装置”と呼ばれる装置
を介して駆動される。カウント装置４は、第１のパルス
のシーケンス信号を供給することによって始動される。
電流信号発生器５は、Ｄ／Ａ変換器６、及びＤ／Ａ変換
器の出力に接続される２つの電流源７及び８から構成さ
れる。重要なことは、２つの電流信号I1、I2が、電流信
号発生器５によって発生できるということである。電流
I1、I2は、Ｄ／Ａ変換器、それ自身によって発生される
こともできる。電流信号発生器５によって、出力電流I1
を段階的に増加させることができ、個々のステップはカ
ウント装置４によってカウントされる。電流信号発生器
５からの電流I1は、ホール素子１からの出力信号上に重
畳される。ホール素子１の出力信号V1、V2は、外部から
供給される磁界によって決定される。比較器３の出力端
子９は、カウント装置４の停止入力端子10に結合され
る。電流信号発生器５からの電流I1は、ホール素子１か
らの出力電圧V1を補償するように大きくなる時、比較器
３の出力端子は状態を変化させる。この状態の変化は、
カウント装置４を停止させ、カウント装置４の電流の数
値は、メモリ装置12に送られてそこに記憶される。非揮
発状態でこの数値を記憶するために、凍結論理装置13は
カウント装置４の始動入力端子14とメモリ装置12との間
に設けられる。所定の電圧信号が電源電圧の入力端子Ｖ
ｄｄに供給されるならば、信号は凍結論理装置13を通っ
てメモリ装置12へ送られて、そこに記憶された数値は第
１の閾値として記憶される。
ールセンサが、本発明のセンサの第１の実施例として示
される。ホールセンサは、ホール素子１を有し、その測
定出力端子２は比較器３に接続される。センサのスイッ
チング閾値をプログラムするために、予め決められた磁
界を有する磁石（図示されていない）は、ホール素子１
の感度の領域内に配置され、この磁界はセンサの第１の
スイッチング閾値を決定する。このスイッチング閾値を
プログラムするために、電流信号発生器５は、エンコー
ド装置４、即ち以下で“カウント装置”と呼ばれる装置
を介して駆動される。カウント装置４は、第１のパルス
のシーケンス信号を供給することによって始動される。
電流信号発生器５は、Ｄ／Ａ変換器６、及びＤ／Ａ変換
器の出力に接続される２つの電流源７及び８から構成さ
れる。重要なことは、２つの電流信号I1、I2が、電流信
号発生器５によって発生できるということである。電流
I1、I2は、Ｄ／Ａ変換器、それ自身によって発生される
こともできる。電流信号発生器５によって、出力電流I1
を段階的に増加させることができ、個々のステップはカ
ウント装置４によってカウントされる。電流信号発生器
５からの電流I1は、ホール素子１からの出力信号上に重
畳される。ホール素子１の出力信号V1、V2は、外部から
供給される磁界によって決定される。比較器３の出力端
子９は、カウント装置４の停止入力端子10に結合され
る。電流信号発生器５からの電流I1は、ホール素子１か
らの出力電圧V1を補償するように大きくなる時、比較器
３の出力端子は状態を変化させる。この状態の変化は、
カウント装置４を停止させ、カウント装置４の電流の数
値は、メモリ装置12に送られてそこに記憶される。非揮
発状態でこの数値を記憶するために、凍結論理装置13は
カウント装置４の始動入力端子14とメモリ装置12との間
に設けられる。所定の電圧信号が電源電圧の入力端子Ｖ
ｄｄに供給されるならば、信号は凍結論理装置13を通っ
てメモリ装置12へ送られて、そこに記憶された数値は第
１の閾値として記憶される。
【００１８】電流信号発生器５の第２の電流源８は、ホ
ール素子１からの電圧信号V2に重畳される電流I2を発生
する。電流源８によって、電流は、カウント装置４及び
Ｄ／Ａ変換器６によって制御されて、メモリ装置12内に
記憶された第１の閾値からスタートとして、段階的に減
少されることができる。カウント装置４において、減少
する数字のシーケンスは、電流I2の減少量の個々のステ
ップに対して割り当てられる。カウント装置４は、第１
のパルスのシーケンスの信号とは異なる第２のパルスの
シーケンスの信号を供給することによって始動される。
第２の電流信号I2は、第２の外部磁石によって生じる磁
界の存在において発生するホール素子１からの出力電圧
V2に重畳される。電流I2が、ホール素子１の出力電圧V
1、V2を補償する時、比較器３の出力端子は状態を変
え、カウント装置４の信号入力端子10に供給されてそれ
を停止する。電流源７か或いは電流源８の何れかを制御
する制御信号は、比較器３の出力とＤ／Ａ変換器６との
間の接続ライン上を転送される。
ール素子１からの電圧信号V2に重畳される電流I2を発生
する。電流源８によって、電流は、カウント装置４及び
Ｄ／Ａ変換器６によって制御されて、メモリ装置12内に
記憶された第１の閾値からスタートとして、段階的に減
少されることができる。カウント装置４において、減少
する数字のシーケンスは、電流I2の減少量の個々のステ
ップに対して割り当てられる。カウント装置４は、第１
のパルスのシーケンスの信号とは異なる第２のパルスの
シーケンスの信号を供給することによって始動される。
第２の電流信号I2は、第２の外部磁石によって生じる磁
界の存在において発生するホール素子１からの出力電圧
V2に重畳される。電流I2が、ホール素子１の出力電圧V
1、V2を補償する時、比較器３の出力端子は状態を変
え、カウント装置４の信号入力端子10に供給されてそれ
を停止する。電流源７か或いは電流源８の何れかを制御
する制御信号は、比較器３の出力とＤ／Ａ変換器６との
間の接続ライン上を転送される。
【００１９】カウント装置４の電流数値は、それを第２
のメモリに記憶するメモリ装置12へ転送される。予め決
められた電圧信号を凍結論理装置13を経由して電圧入力
端子Ｖｄｄへ供給することによって、メモリの値は非揮
発性状態へ再び変化される。電流信号発生器５、カウン
ト装置４、及び凍結論理装置13は、制御装置（図示され
ていない）によって制御される。
のメモリに記憶するメモリ装置12へ転送される。予め決
められた電圧信号を凍結論理装置13を経由して電圧入力
端子Ｖｄｄへ供給することによって、メモリの値は非揮
発性状態へ再び変化される。電流信号発生器５、カウン
ト装置４、及び凍結論理装置13は、制御装置（図示され
ていない）によって制御される。
【００２０】図２は、本発明のセンサの第２の実施例で
ある。図１の素子に対応する素子は、同様の参照記号よ
って示されている。同様の素子は、図１のものと同じ機
能を有するので、相違点及び追加の素子のみが以下で説
明される。
ある。図１の素子に対応する素子は、同様の参照記号よ
って示されている。同様の素子は、図１のものと同じ機
能を有するので、相違点及び追加の素子のみが以下で説
明される。
【００２１】図示されたセンサは、２線式センサであ
る。比較器３の出力端子９は、制御される電流源15に接
続される。比較器３からの出力信号V3は電流源15を制御
し、その結果電流源15の電流値は比較器３の状態を示
す。ホール素子１のオンオフのための２つの閾値は、そ
れぞれ、図１に関して説明されるようにプログラムされ
る。各閾値のために、予め決められた磁界はホール素子
１の感度領域内に位置する。それから、電流I1或いはI2
は、比較器３に供給されるホール電圧V1或いはV2が補償
されるまで、電流信号発生器５によって変化される。従
って比較器３の出力信号V3が変化し、その結果カウント
装置４が停止され、そこに含まれている電流数値或いは
コードがメモリ装置12に転送されて、そこに記憶され
る。ホールスイッチの場合に、メモリ装置12はホールセ
ンサのオン状態及びオフ状態に対応する２つの値を含
む。図示された実施例において、スイッチング閾値に加
えてセンサの識別を可能にするアドレスコードも記憶す
ることができる。アドレスコードは、メモリ装置12の第
３の領域内に記憶される。それは、電源電圧の入力端子
Ｖｄｄにおいて信号、例えば正の電源電圧に重畳された
パルスのシーケンスを供給することによって入力される
ことができる。従って非揮発性状態でのメモリ装置12
は、図１に関連して、スイッチング閾値に関して説明さ
れたように、即ち凍結論理装置13によって記憶を行う。
る。比較器３の出力端子９は、制御される電流源15に接
続される。比較器３からの出力信号V3は電流源15を制御
し、その結果電流源15の電流値は比較器３の状態を示
す。ホール素子１のオンオフのための２つの閾値は、そ
れぞれ、図１に関して説明されるようにプログラムされ
る。各閾値のために、予め決められた磁界はホール素子
１の感度領域内に位置する。それから、電流I1或いはI2
は、比較器３に供給されるホール電圧V1或いはV2が補償
されるまで、電流信号発生器５によって変化される。従
って比較器３の出力信号V3が変化し、その結果カウント
装置４が停止され、そこに含まれている電流数値或いは
コードがメモリ装置12に転送されて、そこに記憶され
る。ホールスイッチの場合に、メモリ装置12はホールセ
ンサのオン状態及びオフ状態に対応する２つの値を含
む。図示された実施例において、スイッチング閾値に加
えてセンサの識別を可能にするアドレスコードも記憶す
ることができる。アドレスコードは、メモリ装置12の第
３の領域内に記憶される。それは、電源電圧の入力端子
Ｖｄｄにおいて信号、例えば正の電源電圧に重畳された
パルスのシーケンスを供給することによって入力される
ことができる。従って非揮発性状態でのメモリ装置12
は、図１に関連して、スイッチング閾値に関して説明さ
れたように、即ち凍結論理装置13によって記憶を行う。
【００２２】スイッチング素子16は、メモリ装置12と電
流信号発生器５との間に接続される。さらに、アドレス
レジスタ17は正の電源電圧Ｖｄｄ入力端子とスイッチン
グ素子16との間に設けられる。センサのアドレスのため
のコードであり、電源電圧中に含まれるコードは、アド
レスレジスタ17内に入力される。アドレスレジスタ17の
１つの出力端子は、カウント装置４を介してメモリ装置
12へ接続され、その結果上記で説明されたアドレスの記
憶はアドレスレジスタ17を介して行うことができる。ア
ドレスレジスタ17の別の出力端子は、スイッチング素子
16の１つの入力端子に結合される。スイッチング素子16
のさらに別の入力端子は、正の電源電圧入力端子Ｖｄｄ
に直接に接続される。スイッチング素子16は、メモリ装
置12からそれへ供給された信号が、アドレスレジスタ17
から供給される信号に適合する時、電源電圧入力端子Ｖ
ｄｄからその出力端子へ、更に電流信号発生器及びそれ
に続くスイッチング素子、即ちホール素子１及び比較器
３に達する電圧を転送するように設計される。従って、
アドレス信号が正の電源電圧Ｖｄｄと共に入力されるな
らば、それはアドレスレジスタ17を通ってスイッチング
素子16へ供給され、そこでそれはメモリ装置12に記憶さ
れたアドレスコードと比較されるであろう。入力された
アドレスコードが記憶された値と一致するならば、電源
電圧Ｖｄｄはスイッチング素子16を通って電流信号発生
器５、ホール素子１、及び比較器３へ供給されるであろ
う。この場合、センサは外側からアドレスされ、センサ
の全ての素子が作動する。従って、センサは作動中であ
り、磁界が供給される時にプログラムされたスイッチン
グ閾値で応答するであろう。センサが外側の信号によっ
てアドレスされない時、スイッチング素子16は、Ｖｄｄ
の入力端子からの電源電圧を遮断する。従って、電源電
圧Ｖｄｄは、電流信号発生器５、ホール素子１、及び比
較器３に供給されず、センサは待機状態である。そのよ
うなセンサは、センサシステムで、例えばバスシステム
で使用されるのが好ましい。そのようなシステムにおい
て、アドレスされない全てのセンサは、待機状態に設定
される。そのようなセンサは、センサ15からの電流の値
を介して測定可能である３つの出力状態、即ち閾値にし
たがった高電流状態及び低電流状態、並びに他の２つの
値よりも低い電流値を有する待機状態を有する。センサ
の状態は、回路構成を評価することによって検知するこ
とができ、更に作動中のセンサが干渉パルスによってオ
フに切り換えられる時を決定することもできる。
流信号発生器５との間に接続される。さらに、アドレス
レジスタ17は正の電源電圧Ｖｄｄ入力端子とスイッチン
グ素子16との間に設けられる。センサのアドレスのため
のコードであり、電源電圧中に含まれるコードは、アド
レスレジスタ17内に入力される。アドレスレジスタ17の
１つの出力端子は、カウント装置４を介してメモリ装置
12へ接続され、その結果上記で説明されたアドレスの記
憶はアドレスレジスタ17を介して行うことができる。ア
ドレスレジスタ17の別の出力端子は、スイッチング素子
16の１つの入力端子に結合される。スイッチング素子16
のさらに別の入力端子は、正の電源電圧入力端子Ｖｄｄ
に直接に接続される。スイッチング素子16は、メモリ装
置12からそれへ供給された信号が、アドレスレジスタ17
から供給される信号に適合する時、電源電圧入力端子Ｖ
ｄｄからその出力端子へ、更に電流信号発生器及びそれ
に続くスイッチング素子、即ちホール素子１及び比較器
３に達する電圧を転送するように設計される。従って、
アドレス信号が正の電源電圧Ｖｄｄと共に入力されるな
らば、それはアドレスレジスタ17を通ってスイッチング
素子16へ供給され、そこでそれはメモリ装置12に記憶さ
れたアドレスコードと比較されるであろう。入力された
アドレスコードが記憶された値と一致するならば、電源
電圧Ｖｄｄはスイッチング素子16を通って電流信号発生
器５、ホール素子１、及び比較器３へ供給されるであろ
う。この場合、センサは外側からアドレスされ、センサ
の全ての素子が作動する。従って、センサは作動中であ
り、磁界が供給される時にプログラムされたスイッチン
グ閾値で応答するであろう。センサが外側の信号によっ
てアドレスされない時、スイッチング素子16は、Ｖｄｄ
の入力端子からの電源電圧を遮断する。従って、電源電
圧Ｖｄｄは、電流信号発生器５、ホール素子１、及び比
較器３に供給されず、センサは待機状態である。そのよ
うなセンサは、センサシステムで、例えばバスシステム
で使用されるのが好ましい。そのようなシステムにおい
て、アドレスされない全てのセンサは、待機状態に設定
される。そのようなセンサは、センサ15からの電流の値
を介して測定可能である３つの出力状態、即ち閾値にし
たがった高電流状態及び低電流状態、並びに他の２つの
値よりも低い電流値を有する待機状態を有する。センサ
の状態は、回路構成を評価することによって検知するこ
とができ、更に作動中のセンサが干渉パルスによってオ
フに切り換えられる時を決定することもできる。
【図１】２つの閾値がプログラム可能な本発明のセンサ
の第１の実施例のブロック図。
の第１の実施例のブロック図。
【図２】本発明のセンサの第２の実施例の２つの閾値及
び１つのアドレスコードがプログラム可能な２線式セン
サのブロック図。
び１つのアドレスコードがプログラム可能な２線式セン
サのブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローター・ブロースフェルト ドイツ連邦共和国、デー − 79874 ブ ライトナオ、ドルフシュトラーセ 16
Claims (12)
- 【請求項１】 比較器に接続される測定出力端子を有す
るセンサ素子と、センサ素子からの測定出力信号と比較
するために比較器に供給される段階的に変化する基準信
号を発生する信号発生器と、基準信号の値にコードを割
当てることができるエンコード装置と、エンコード装置
に接続されてコードが転送されるメモリ装置と、信号発
生器およびエンコード装置を制御するための制御装置と
を具備し、コードの転送を可能にするイネーブル信号を
供給するために比較器の出力端子はメモリ装置に結合さ
れていることを特徴とするプログラム可能なスイッチン
グ閾値を有するセンサ。 - 【請求項２】 比較器の出力端子がエンコード装置の停
止信号入力端子に結合され、前記エンコード装置がイネ
ーブル信号を転送するためにメモリ装置に接続されてい
ることを特徴とする請求項１記載のセンサ。 - 【請求項３】 プログラムコード入力端子が、エンコー
ド装置のスタート入力端子に接続されていることを特徴
とする請求項１または２項記載のセンサ。 - 【請求項４】 制御装置によって制御されるメモリ値の
凍結論理装置が、プログラムコード入力端子とメモリ装
置との間に設けられていることを特徴とする請求項１乃
至３の何れか１項記載のセンサ。 - 【請求項５】 アドレスコードがメモリ装置に記憶可能
であり、プログラムコード入力端子と、メモリ装置と、
並びに電力電源（Ｖｄｄ）とにそれぞれ接続された３個
の入力端子を有し、前記記憶されたアドレスコードが、
プログラムコード入力端子を経由して入力されたアドレ
スコードに適合する時に電力電源からセンサ素子と、比
較器と、電流信号発生器とに信号を供給するスイッチン
グ素子を具備することとを特徴とする請求項１乃至４の
何れか１項記載のセンサ。 - 【請求項６】 比較器の出力端子が、センサ素子を制御
することができる制御された電流源に結合されているこ
とを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載のセン
サ。 - 【請求項７】 段階的に変化する基準信号と、予め定め
られた測定量に応答して生成されるセンサ素子からの測
定出力信号とを比較し、コードを基準信号のそれぞれの
値に割当て、基準信号が出力信号に対応するコードを記
憶するステップを有することを特徴とするセンサのスイ
ッチング閾値をプログラムする方法。 - 【請求項８】 第１のスイッチング閾値をプログラムす
るために、変化量が電流信号の増加量に対応し、コード
が増加する数字のシーケンスに対応する請求項７記載の
方法。 - 【請求項９】 第２のスイッチング閾値をプログラムす
るために、変化量が第１のスイッチング閾値に対応する
電流信号から始まる電流信号の減少量に対応し、コード
が第１のスイッチング閾値に割当てられた数字から始ま
る減少する数字のシーケンスに対応することを特徴とす
る請求項７または８記載の方法。 - 【請求項１０】 スイッチング閾値のプログラミング
が、各閾値に割当てられたコードを入力することによっ
て開始されることを特徴とする請求項７乃至９の何れか
１項記載の方法。 - 【請求項１１】 センサに割当てられたアドレスコード
が記憶され、選択されたアドレスコードが入力される時
にそれと比較され、センサが記憶されたアドレスコード
と選択されたアドレスコードとの間で一致する場合に作
動され、一致しない場合に待機状態に設定されることと
を特徴とする、請求項７乃至１０の何れか１項記載の方
法。 - 【請求項１２】 各スイッチング閾値に割当てられたコ
ード、或いは選択されたアドレスコードが、正の電源電
圧に重畳されたパルスのシーケンスとして入力されるこ
とを特徴とする請求項１０または１１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4422867A DE4422867A1 (de) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Sensor mit einer programmierbaren Schaltschwelle |
| DE4422867.8 | 1994-06-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843123A true JPH0843123A (ja) | 1996-02-16 |
| JP3691549B2 JP3691549B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=6521871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16639295A Expired - Fee Related JP3691549B2 (ja) | 1994-06-30 | 1995-06-30 | プログラム可能なスイッチング閾値を有するセンサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5790046A (ja) |
| EP (1) | EP0690290B1 (ja) |
| JP (1) | JP3691549B2 (ja) |
| DE (2) | DE4422867A1 (ja) |
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