JPS63127164A - 半導体式加速度検出装置 - Google Patents
半導体式加速度検出装置Info
- Publication number
- JPS63127164A JPS63127164A JP27366186A JP27366186A JPS63127164A JP S63127164 A JPS63127164 A JP S63127164A JP 27366186 A JP27366186 A JP 27366186A JP 27366186 A JP27366186 A JP 27366186A JP S63127164 A JPS63127164 A JP S63127164A
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- Japan
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- acceleration
- pass filter
- circuit
- signal
- output
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- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、例えば自動車用のアンチスキッド制御装置
に用いられ、車体に作用する加速度を検出して制ｉのた
めに使用させるようにする半導体式加速度検出装置に関
する。
に用いられ、車体に作用する加速度を検出して制ｉのた
めに使用させるようにする半導体式加速度検出装置に関
する。
例えば、自動車用のアンチスキッド制御装置を構成する
場合、車体に作用する加速度の状態を検出する必要のあ
るものであり、このために加速度検出装置が用いられる
。
場合、車体に作用する加速度の状態を検出する必要のあ
るものであり、このために加速度検出装置が用いられる
。
このような加速度の状態を検出する手段としては、例え
ば特公昭５０−１５６６９号公報に示されるように、半
導体歪変換素子を用いることが考えられている。
ば特公昭５０−１５６６９号公報に示されるように、半
導体歪変換素子を用いることが考えられている。
このような加速度検出センサの構造としては種々考えら
れるものであるが、例えば弾性変形するシリコンチップ
にピエゾ抵抗素子を添着して検出素子を構成し、このピ
エゾ抵抗素子を抵抗体の少なくとも１つとして用いてブ
リッジ回路を形成して、このブリッジ回路から上記シリ
コンチップの変形の状態に対応した電気的な信号が取出
されるように構成している。
れるものであるが、例えば弾性変形するシリコンチップ
にピエゾ抵抗素子を添着して検出素子を構成し、このピ
エゾ抵抗素子を抵抗体の少なくとも１つとして用いてブ
リッジ回路を形成して、このブリッジ回路から上記シリ
コンチップの変形の状態に対応した電気的な信号が取出
されるように構成している。
このような加速度検出センサは、非常に小型計量に構成
できるものであり、また検出出力も直線性に優れている
ものである。しかし、このセンサの出力絶対値は非常に
小さなものであり、さらに初期オフセット量、温度ドリ
フト量等が大きくなる欠点を有する。
できるものであり、また検出出力も直線性に優れている
ものである。しかし、このセンサの出力絶対値は非常に
小さなものであり、さらに初期オフセット量、温度ドリ
フト量等が大きくなる欠点を有する。
上記出力絶対値が小さいという点に関しては、高精度で
且つ高利得の増幅器を使用することで解決できるもので
あり、またコンデンサカップリングを有する構成とする
ことによって、初期オフセット量および温度ドリフトの
問題も解決できる。
且つ高利得の増幅器を使用することで解決できるもので
あり、またコンデンサカップリングを有する構成とする
ことによって、初期オフセット量および温度ドリフトの
問題も解決できる。
すなわち、このような加速度検出装置にあっては、検出
センサからの信号を伝送する回路中に、例えば第４図で
示すような直流分をカットするコンデンサＣおよび基準
電１Ｖｒｅｆに接続された抵抗Ｒからなるハイパスフィ
ルタが挿入設定されている。そして、このハイパスフィ
ルタからの出力信号は、オペアンプＯＰＡによる増幅回
路を介して取出されるようにしている。
センサからの信号を伝送する回路中に、例えば第４図で
示すような直流分をカットするコンデンサＣおよび基準
電１Ｖｒｅｆに接続された抵抗Ｒからなるハイパスフィ
ルタが挿入設定されている。そして、このハイパスフィ
ルタからの出力信号は、オペアンプＯＰＡによる増幅回
路を介して取出されるようにしている。
上記のようなハイパスフィルタ回路において、そのカッ
トオフ周波数は、コンデンサＣおよび抵抗Ｒの値によっ
て決定される時定数τ（−Ｒ−Ｃ）から求められる。
トオフ周波数は、コンデンサＣおよび抵抗Ｒの値によっ
て決定される時定数τ（−Ｒ−Ｃ）から求められる。
そして、この回路においてパワーオンされたときには、
コンデンサＣの出力側の点の電圧■（＋）は、第４図で
示すように上記時定数τに対応して基阜電位Ｖ ｒｅｆ
’に近付くようになる。したがって、時定数τの大きい
場合には、例えばパワーオンした直後に対応するｔｏ秒
後に入力電圧Ｖｌｎが立上がると、その出力Ｖ ｏｕｔ
にＶｃの誤差分が存在するようになる。そして、この誤
差分Ｖｅが大きいと、この加速度検出装置からの検出信
号を用いて動作する機器に誤動作が生ずることになる。
コンデンサＣの出力側の点の電圧■（＋）は、第４図で
示すように上記時定数τに対応して基阜電位Ｖ ｒｅｆ
’に近付くようになる。したがって、時定数τの大きい
場合には、例えばパワーオンした直後に対応するｔｏ秒
後に入力電圧Ｖｌｎが立上がると、その出力Ｖ ｏｕｔ
にＶｃの誤差分が存在するようになる。そして、この誤
差分Ｖｅが大きいと、この加速度検出装置からの検出信
号を用いて動作する機器に誤動作が生ずることになる。
［発明が解決しようとする問題点］
この発明は上記のような点に鑑みなされたちので、パワ
ーオンの直後であっても、加速度検出センサからの検出
信号が充分な精度で出力されるようにして、例えば自動
車用のアンチスキッド制御等が、確実に実行されるよう
にする半導体式加速度検出装置を提供しようとするもの
である。
ーオンの直後であっても、加速度検出センサからの検出
信号が充分な精度で出力されるようにして、例えば自動
車用のアンチスキッド制御等が、確実に実行されるよう
にする半導体式加速度検出装置を提供しようとするもの
である。
［問題点を解決するだめの手段］
すなわち、この発明に係る半導体式加速度検出装置にあ
っては、半導体加速度検出センサからの検出信号をまず
第１の増幅手段で増幅すると共に、ここで増幅された検
出信号をハイパスフィルタを介して第２の増幅手段に供
給するようにしているものであり、特に上記ハイパスフ
ィルタを構成する抵抗回路に並列にしてスイッチ素子を
設け、このスイッチ素子をパワーオンと共にオン制御さ
れるようにしているものである。
っては、半導体加速度検出センサからの検出信号をまず
第１の増幅手段で増幅すると共に、ここで増幅された検
出信号をハイパスフィルタを介して第２の増幅手段に供
給するようにしているものであり、特に上記ハイパスフ
ィルタを構成する抵抗回路に並列にしてスイッチ素子を
設け、このスイッチ素子をパワーオンと共にオン制御さ
れるようにしているものである。
［作用〕
上記のように構成される半導体式加速度検出装置にあっ
ては、パワーオンと共にハイパスフィルタを（１η成す
るコンデンサの出力側の電位が基弗電位に設定されるよ
うになる。したがって、例えばパワーオン直後に検出信
号が入力されたとしても、この入力信号が正確にハイパ
スフィルタの出力側に現れるようになり、ハイパスフィ
ルタの時定数に関係することなく、パワーオン直後から
高精度の加速度検出信号が出力されるようになる。
ては、パワーオンと共にハイパスフィルタを（１η成す
るコンデンサの出力側の電位が基弗電位に設定されるよ
うになる。したがって、例えばパワーオン直後に検出信
号が入力されたとしても、この入力信号が正確にハイパ
スフィルタの出力側に現れるようになり、ハイパスフィ
ルタの時定数に関係することなく、パワーオン直後から
高精度の加速度検出信号が出力されるようになる。
［発明の実施例コ
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図はその構成を示したもので、電源Ｖｄｄのライン
に接続して定電流回路１１が構成され、この定電流回路
１１によって得られた定電流電源が加速度検出センサ回
路１２に供給される。この加速度検出センサ回路１２は
、フルブリッジ回路で（ｌ′へ成されるもので、このブ
リッジ回路を構成する少なくとも１つの抵抗素子が、弾
性変形するシリコンチップに添着されるようにしたピエ
ゾ抵抗素子によって構成されるようになっている。すな
わち加速度が作用し、上記シリコンチップかその加速度
によって機械的に変形した場合、その変形量に応じて上
記ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化するもので、その抵抗
値の変化量に応じた電気的な信号が、加速度検出信号と
してこのブリッジ回路から出力されるようになっている
。
に接続して定電流回路１１が構成され、この定電流回路
１１によって得られた定電流電源が加速度検出センサ回
路１２に供給される。この加速度検出センサ回路１２は
、フルブリッジ回路で（ｌ′へ成されるもので、このブ
リッジ回路を構成する少なくとも１つの抵抗素子が、弾
性変形するシリコンチップに添着されるようにしたピエ
ゾ抵抗素子によって構成されるようになっている。すな
わち加速度が作用し、上記シリコンチップかその加速度
によって機械的に変形した場合、その変形量に応じて上
記ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化するもので、その抵抗
値の変化量に応じた電気的な信号が、加速度検出信号と
してこのブリッジ回路から出力されるようになっている
。
上記加速度検出センサ１２からの検出出力信号は、例え
ば１ ｍ Ｖ ／ Ｇと非常に小さなものであるため、
この検出信号はオペアンプＡ２ 、Ａ３等によって構成
された第１の増幅回路１３で増幅するもので、この第１
段増幅された検出信号は、例えば坂道等における車体の
傾き等に対応する信号分を除去するための、抵抗Ｒ１，
コンデンサＣ１でなるローパスフィルタ回路１４に供給
する。そして、このローパスフィルタ回路１４からの出
力信号はハイパスフィルタ回路１５に供給するもので、
この両フィルタ回路１４および１５によって、加速度検
出センサ１２かの検出信号の中から、加速度信号として
必要な周波数範囲内の信号のみが出力されるようにして
いる。
ば１ ｍ Ｖ ／ Ｇと非常に小さなものであるため、
この検出信号はオペアンプＡ２ 、Ａ３等によって構成
された第１の増幅回路１３で増幅するもので、この第１
段増幅された検出信号は、例えば坂道等における車体の
傾き等に対応する信号分を除去するための、抵抗Ｒ１，
コンデンサＣ１でなるローパスフィルタ回路１４に供給
する。そして、このローパスフィルタ回路１４からの出
力信号はハイパスフィルタ回路１５に供給するもので、
この両フィルタ回路１４および１５によって、加速度検
出センサ１２かの検出信号の中から、加速度信号として
必要な周波数範囲内の信号のみが出力されるようにして
いる。
ここで、上記ハイパスフィルタ回路１５は、第２図にも
取出して示すように信号回路に直列に設定されるコンデ
ンサＣ１およびこのコンデンサＣの出力側で、抵抗Ｒ２
およびＲ３によって設定される見学電圧Ｖ ｒｅｒの電
源に接続される抵抗Ｒとからなる時定数回路、さらにオ
ペアンプＡ４によって構成されるもので、上記時定数回
路を構成する抵抗Ｒには、並列にしてスイッチ素子Ｓが
接続されている。
取出して示すように信号回路に直列に設定されるコンデ
ンサＣ１およびこのコンデンサＣの出力側で、抵抗Ｒ２
およびＲ３によって設定される見学電圧Ｖ ｒｅｒの電
源に接続される抵抗Ｒとからなる時定数回路、さらにオ
ペアンプＡ４によって構成されるもので、上記時定数回
路を構成する抵抗Ｒには、並列にしてスイッチ素子Ｓが
接続されている。
そして、このハイパスフィルタ回路１５を通過した信号
は、第２の増幅回路１６でＩＧ当りの出力を希望の大き
さに増幅して、加速度検出信号として出力されるように
するものである。
は、第２の増幅回路１６でＩＧ当りの出力を希望の大き
さに増幅して、加速度検出信号として出力されるように
するものである。
ここで、上記ハイパスフィルタ回路１５のスイッチ素子
Ｓは、端子Ｔからの制御信号に基づきオン・オフ制御さ
れるもので、この制御信号はパワーオンと同時にハイレ
ベルに、設定され、スイッチ素子Ｓをオンさせて抵抗Ｒ
を短絡し、コンデンサＣの出力側の電位Ｖｌを基糸電位
Ｖ ｒｅｆ’にするものである。このようにして上記電
位ｖ１がＶ ｒｅｒになったならば上記制御信号はロー
レベルとされ、定常状態とされるようにしている。
Ｓは、端子Ｔからの制御信号に基づきオン・オフ制御さ
れるもので、この制御信号はパワーオンと同時にハイレ
ベルに、設定され、スイッチ素子Ｓをオンさせて抵抗Ｒ
を短絡し、コンデンサＣの出力側の電位Ｖｌを基糸電位
Ｖ ｒｅｆ’にするものである。このようにして上記電
位ｖ１がＶ ｒｅｒになったならば上記制御信号はロー
レベルとされ、定常状態とされるようにしている。
すなわち、このような加速度検出装置において、加速度
が生ずると加速度検出センサ１２のブリッジ回路の両出
力端子間に上記加速度の量に応じた電圧出力が発生する
。そして、例えばＩＧの加速度が作用して、このブリッ
ジ回路から１ｍＶの出力電圧が発生した場合には、第１
の増幅回路１３でこの検出出力信号が例えば１００倍の
１００ｍＶに増幅されるようにする。そして、ローパス
フィルタ回路１４では、”１／ （２π・Ｃ１−Ｒ３）
”以下の周波数成分のみをそのまま通過させ、ハイパス
フィルタ回路１５に供給されるようになる。このハイパ
スフィルタ回路１５では上記信号に含まれる直流成分を
カットし、＋？Ｓ２の増幅回路１６で例えば加速度がＩ
Ｇ変化した場合、出力信号で１ｖの変化が得られるよう
に増幅して、加速度検出信号として出力されるようにす
るものである。
が生ずると加速度検出センサ１２のブリッジ回路の両出
力端子間に上記加速度の量に応じた電圧出力が発生する
。そして、例えばＩＧの加速度が作用して、このブリッ
ジ回路から１ｍＶの出力電圧が発生した場合には、第１
の増幅回路１３でこの検出出力信号が例えば１００倍の
１００ｍＶに増幅されるようにする。そして、ローパス
フィルタ回路１４では、”１／ （２π・Ｃ１−Ｒ３）
”以下の周波数成分のみをそのまま通過させ、ハイパス
フィルタ回路１５に供給されるようになる。このハイパ
スフィルタ回路１５では上記信号に含まれる直流成分を
カットし、＋？Ｓ２の増幅回路１６で例えば加速度がＩ
Ｇ変化した場合、出力信号で１ｖの変化が得られるよう
に増幅して、加速度検出信号として出力されるようにす
るものである。
ここで、上記ハイパスフィルタ回路１５において、パワ
ーオンと共にスイッチ素子Ｓが投入されるパワーオンリ
セット動作がない場合を想定すると、パワーオンされて
からコンデンサＣの出力側電位ｖ１がほぼＶ ｒｅｌ’
に達するには、第３図で曲線ａで示すようにコンデンサ
Ｃの容量および抵抗Ｒの値に対応して決定される時定数
の約４倍の時間を要する。しかし、パワーオンと同時に
スイッチ素子Ｓがオンされ、抵抗Ｒを短絡するようにす
ると、第３図に曲線すで示すようにパワーオンとほぼ同
時にＶｔはＶ ｒｃｆ’に達する。したがって、この状
態で加速度検出信号が発生されたとしても、この検出信
号は誤差無く出力されるようになる。
ーオンと共にスイッチ素子Ｓが投入されるパワーオンリ
セット動作がない場合を想定すると、パワーオンされて
からコンデンサＣの出力側電位ｖ１がほぼＶ ｒｅｌ’
に達するには、第３図で曲線ａで示すようにコンデンサ
Ｃの容量および抵抗Ｒの値に対応して決定される時定数
の約４倍の時間を要する。しかし、パワーオンと同時に
スイッチ素子Ｓがオンされ、抵抗Ｒを短絡するようにす
ると、第３図に曲線すで示すようにパワーオンとほぼ同
時にＶｔはＶ ｒｃｆ’に達する。したがって、この状
態で加速度検出信号が発生されたとしても、この検出信
号は誤差無く出力されるようになる。
［発明の効果］
以上のようにこの発明に係る半導体式加速度検出装置に
よれば、加速度検出センサから出力される検出信号に含
まれる直流成分が効果的に除去されるように、時定数が
大きく設定される時定数回路を含むハイパスフィルタ回
路を用いるようにしても、特にパワーオン直後からの加
速度検出信号が高精度に出力されるようになるものであ
り、例えば自動車用に車体に作用する加速度の検出シス
テムとして効果的に使用できるようになり、例えばアン
チスキッド制御が高粘度に実行できるようになる。
よれば、加速度検出センサから出力される検出信号に含
まれる直流成分が効果的に除去されるように、時定数が
大きく設定される時定数回路を含むハイパスフィルタ回
路を用いるようにしても、特にパワーオン直後からの加
速度検出信号が高精度に出力されるようになるものであ
り、例えば自動車用に車体に作用する加速度の検出シス
テムとして効果的に使用できるようになり、例えばアン
チスキッド制御が高粘度に実行できるようになる。
第１図はこの発明の一実施例に係る半導体式加速度検出
装置を説明する回路構成図、第２図は」二足装置の特に
ハイパスフィルタ回路部を取出して示す回路図、第３図
は一ト記検出装置の動作特性を説明する曲線図、第４図
は従来のハイパスフィルタ回路を示す回路図、第５図は
上記ハイパスフィルタ回路を用いた場合の検出出力の状
態を説明する曲線図である。 １１・・・定電流回路、１２・・・半導体式加速度検出
センサ、１３・・・第１の増幅回路、１４・・・ローパ
スフィルタ回路、１５・・・ハイパスフィルタ回路、１
６・・・第２の増幅回路、Ｓ・・・スイッチ素子。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
装置を説明する回路構成図、第２図は」二足装置の特に
ハイパスフィルタ回路部を取出して示す回路図、第３図
は一ト記検出装置の動作特性を説明する曲線図、第４図
は従来のハイパスフィルタ回路を示す回路図、第５図は
上記ハイパスフィルタ回路を用いた場合の検出出力の状
態を説明する曲線図である。 １１・・・定電流回路、１２・・・半導体式加速度検出
センサ、１３・・・第１の増幅回路、１４・・・ローパ
スフィルタ回路、１５・・・ハイパスフィルタ回路、１
６・・・第２の増幅回路、Ｓ・・・スイッチ素子。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 弾性構造体でなる半導体チップにピエゾ抵抗素子を添着
して構成される半導体加速度検出素子を含み構成され、
加速度の量に応じた電気的な検出信号を発生する加速度
検出手段と、 この加速度検出手段で検出された信号が供給され、この
検出信号に含まれる直流成分をカットするコンデンサお
よび基準電源に接続される抵抗を含み構成されるハイパ
スフィルタと、 このハイパスフィルタを構成する上記抵抗に並列的に設
けられたスイッチ素子とを具備し、このスイッチ素子は
、パワーオンと共にオン制御され、このオン状態が少な
くとも上記コンデンサの出力側電位が上記基準電位に安
定されるまで継続されるようにしたことを特徴とする半
導体式加速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27366186A JPH0713645B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 半導体式加速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27366186A JPH0713645B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 半導体式加速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63127164A true JPS63127164A (ja) | 1988-05-31 |
| JPH0713645B2 JPH0713645B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17530789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27366186A Expired - Lifetime JPH0713645B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 半導体式加速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713645B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067064U (ja) * | 1992-06-30 | 1994-01-28 | 株式会社カンセイ | 加速度検出回路 |
| US5854421A (en) * | 1996-05-28 | 1998-12-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor sensors and method for adjusting the output |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP27366186A patent/JPH0713645B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067064U (ja) * | 1992-06-30 | 1994-01-28 | 株式会社カンセイ | 加速度検出回路 |
| US5854421A (en) * | 1996-05-28 | 1998-12-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor sensors and method for adjusting the output |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0713645B2 (ja) | 1995-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |