JPH06229862A - Pressure sensor - Google Patents
Pressure sensorInfo
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- JPH06229862A JPH06229862A JP3617993A JP3617993A JPH06229862A JP H06229862 A JPH06229862 A JP H06229862A JP 3617993 A JP3617993 A JP 3617993A JP 3617993 A JP3617993 A JP 3617993A JP H06229862 A JPH06229862 A JP H06229862A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は圧力センサ素子からの
出力信号を演算器により処理し、その出力信号を補正す
る圧力センサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor which processes an output signal from a pressure sensor element by an arithmetic unit and corrects the output signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般にこの種の圧力センサにおいて、そ
の圧力センサ素子を構成する抵抗が固有のばらつきを有
するため、これを補正する必要がある。従来、この種の
圧力センサは図３に示すように構成されている。すなわ
ち圧力センサ素子１の出力端には増幅回路１７、Ａ／Ｄ
コンバータ９、演算器１１および出力回路１５が順次接
続される。そして演算器１１にはメモリ１３が接続され
る。このメモリ１３はあらかじめただ一つの補正式が記
憶されている。また増幅回路１７の増幅率も一つであ
り、一つの製品に対してレンジが一つに固定されてしま
い、種々の検出圧力に対応できない欠点がある。2. Description of the Related Art Generally, in a pressure sensor of this type, it is necessary to correct the resistance constituting the pressure sensor element because it has its own variation. Conventionally, this type of pressure sensor is constructed as shown in FIG. That is, at the output end of the pressure sensor element 1, an amplifier circuit 17, an A / D
The converter 9, the arithmetic unit 11, and the output circuit 15 are sequentially connected. The memory 13 is connected to the arithmetic unit 11. This memory 13 stores in advance only one correction formula. In addition, the amplification circuit 17 has a single amplification factor, and one range is fixed for one product, and there is a drawback that various detection pressures cannot be supported.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、従来一つの製品に対して一つの増幅率お
よび一つの補正式しか保有していないため、一つのレン
ジにしか対応できなかったことである。The problem to be solved by the present invention is that only one amplification factor and one correction formula are conventionally held for one product, so that it can be applied to only one range. That is.
【０００４】この発明は、同一の圧力センサで複数のレ
ンジに対応できることを目的とするもので、特に請求項
１の発明は差動増幅回路の前段で、増幅率を調整するも
のである。An object of the present invention is to cope with a plurality of ranges with the same pressure sensor. In particular, the invention of claim 1 is to adjust the amplification factor before the differential amplifier circuit.
【０００５】請求項２の発明は、同一の圧力センサで複
数のレンジに対応するとともに、圧力センサの出力を増
幅した後、レンジ切り換えをすることを目的とする。It is an object of the present invention to cope with a plurality of ranges with the same pressure sensor and to switch the ranges after amplifying the output of the pressure sensor.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】演算器を保有している圧
力センサにおいて、複数の増幅率とそれに対応した複数
の補正式を保有し、圧力センサ素子に入力される圧力に
応じて増幅率を切り換え、それに対応した補正式にて圧
力センサ素子の補正を行う。In a pressure sensor having an arithmetic unit, a plurality of amplification factors and a plurality of correction equations corresponding thereto are stored, and the amplification factor is adjusted according to the pressure input to the pressure sensor element. Switching is performed, and the pressure sensor element is corrected by a correction formula corresponding thereto.
【０００７】[0007]
【作用】この発明における圧力センサは実質的に複数の
直列抵抗を切り換えることにより、増幅回路の増幅率が
一定になる。あらかじめメモリに記憶された複数の直列
抵抗に対応する補正式により出力が補正される。とくに
請求項１の発明は、直列抵抗の切り換え後に圧力センサ
素子の出力が増幅される。In the pressure sensor according to the present invention, the amplification factor of the amplifier circuit becomes constant by substantially switching a plurality of series resistors. The output is corrected by a correction formula corresponding to a plurality of series resistors stored in the memory in advance. In particular, the invention of claim 1 amplifies the output of the pressure sensor element after switching the series resistance.
【０００８】請求項２における圧力センサは、実質的に
複数の直列抵抗を切り換えることにより、増幅回路の増
幅率が一定となり、あらかじめメモリに記憶された複数
の直列抵抗に対応する補正式により出力が補正される
が、とくに圧力センサ素子の出力は増幅後に直列抵抗の
切り換えにより一定となる。In the pressure sensor according to the present invention, the amplification factor of the amplifier circuit becomes substantially constant by substantially switching the plurality of series resistors, and the output is obtained by the correction formula corresponding to the plurality of series resistors stored in the memory in advance. Although corrected, the output of the pressure sensor element becomes constant after amplification by switching the series resistance.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、図によってこの発明の一実施例につい
て説明する。すなわち図１において、圧力センサ素子１
は圧力によって抵抗値の変化する抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ
およびＲｄのブリッジ回路により構成される。このブリ
ッジ回路の出力端には実質的に複数個の抵抗Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４からなる直列抵抗３が接続される。これ
ら複数の抵抗の直列抵抗３の出力端に切り換え器５たと
えば手動切り換え器やアナログマルチプレクサが設けら
れる。この切り換え器５には、各抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４間に接続される切り換え端子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ４および切り換え子Ｗが設けられる。差動増幅回
路７の一方の入力端は圧力センサ素子１の一方の出力端
に接続され、またその他端は切り換え器５の切り換え子
Ｗに接続される。差動増幅回路７の出力端にはＡ／Ｄコ
ンバータ９を介して演算器１１が接続される。この演算
器１１は切り換え器５を駆動する。また演算器１１には
メモリ１３が接続される。このメモリ１３は切り換え器
５の切り換え率に対応した複数の補正式を記憶する。さ
らに演算器１１の出力端には出力回路１５が接続され
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. That is, in FIG. 1, the pressure sensor element 1
Is the resistance Ra, Rb, Rc whose resistance value changes with pressure.
And a bridge circuit of Rd. At the output end of the bridge circuit, a plurality of resistors R1 and R
A series resistor 3 composed of 2, R3 and R4 is connected. A switcher 5, for example, a manual switcher or an analog multiplexer is provided at the output terminal of the series resistor 3 of the plurality of resistors. The switch 5 includes resistors R1, R2, R
Switching terminals S1, S2, S connected between R3 and R4
3, S4 and switch W are provided. One input end of the differential amplifier circuit 7 is connected to one output end of the pressure sensor element 1, and the other end is connected to the switch W of the switch 5. An arithmetic unit 11 is connected to the output terminal of the differential amplifier circuit 7 via an A / D converter 9. The arithmetic unit 11 drives the switching unit 5. A memory 13 is connected to the arithmetic unit 11. The memory 13 stores a plurality of correction formulas corresponding to the switching rate of the switch 5. Further, an output circuit 15 is connected to the output terminal of the arithmetic unit 11.
【００１０】上記構成において、圧力センサ素子１に圧
力が加わると、その出力信号は差動増幅回路７、Ａ／Ｄ
コンバータ９を介して演算器１１に入力されるが、圧力
センサ１に加わる圧力が高いとき、たとえば最大圧力が
２［Kg／cm2 ］のときにはその値を演算器１１に入力す
ることにより、演算器１１は切り換え器５に対し、駆動
信号を出力する。すると切り換え器５の切り換え子Ｗは
切り換え端子Ｓ１側に移動し、直列抵抗３の抵抗値が低
くなるように、すなわち差動増幅回路７の増幅率が一定
になるところを検出する。これによって圧力センサ全体
としての出力はほぼ一定になる。これによって検出圧力
のレンジ切り換えがなされる。この状態で、検出対象の
圧力を検出すると、そのときの差動増幅回路７の出力と
メモリ１３にあらかじめ記憶された補正式とから演算器
１１は圧力センサ素子１の出力信号を補正する。In the above structure, when pressure is applied to the pressure sensor element 1, the output signal thereof is output from the differential amplifier circuit 7, A / D.
The pressure is input to the calculator 11 via the converter 9, but when the pressure applied to the pressure sensor 1 is high, for example, when the maximum pressure is 2 [Kg / cm 2 ], the value is input to the calculator 11 to perform calculation. The device 11 outputs a drive signal to the switch 5. Then, the switch W of the switch 5 moves to the side of the switching terminal S1 and detects where the resistance value of the series resistor 3 becomes low, that is, where the amplification factor of the differential amplifier circuit 7 becomes constant. As a result, the output of the pressure sensor as a whole becomes substantially constant. As a result, the range of the detected pressure is switched. In this state, when the pressure to be detected is detected, the calculator 11 corrects the output signal of the pressure sensor element 1 from the output of the differential amplifier circuit 7 at that time and the correction formula stored in advance in the memory 13.
【００１１】また、逆に圧力センサ素子１に加わる圧力
があらかじめ小さいと判断される場合、たとえば最大圧
力が５００［Kg／cm2 ］のときには、演算器１１は差動
増幅回路７の増幅率が大きくなるように切り換え器５を
切り換える。すなわち切り換え子Ｗが切り換え端子Ｓ４
側になるように駆動する。これによって差動増幅回路７
の増幅率は一定となり、これによって圧力センサ全体と
しての出力はほぼ一定になる。これにより、検出圧力の
レンジ切り換えがなされる。On the contrary, when it is judged that the pressure applied to the pressure sensor element 1 is small in advance, for example, when the maximum pressure is 500 [Kg / cm 2 ], the calculator 11 determines that the amplification factor of the differential amplifier circuit 7 is high. The switching device 5 is switched so as to be large. That is, the switching element W is the switching terminal S4.
Drive to the side. As a result, the differential amplifier circuit 7
Has a constant amplification factor, which makes the output of the pressure sensor as a whole almost constant. As a result, the range of the detected pressure is switched.
【００１２】図２に示すものは圧力センサ素子１の出力
端に第１の差動増幅回路７１と第２の差動増幅回路７２
を接続し、この差動増幅回路７１、７２の出力端すなわ
ち後段に実質的に複数の直列抵抗３を接続したものであ
る。この直列抵抗３と第２の差動増幅回路７２の一方の
入力端間には切り換え器５が接続される。また直列抵抗
３の出力端には第３の差動増幅回路１９が接続される。
その他の構成は図１に示すものと同一であるので、その
説明を省略する。2 shows a first differential amplifier circuit 71 and a second differential amplifier circuit 72 at the output end of the pressure sensor element 1.
And a plurality of series resistors 3 are substantially connected to the output terminals of the differential amplifier circuits 71 and 72, that is, in the subsequent stage. The switch 5 is connected between the series resistor 3 and one input terminal of the second differential amplifier circuit 72. The third differential amplifier circuit 19 is connected to the output terminal of the series resistor 3.
The other structure is the same as that shown in FIG. 1, and therefore its explanation is omitted.
【００１３】図２に示す圧力センサにおいて、圧力セン
サ素子１からの信号は差動増幅回路７１、７２により増
幅された後、切り換え器５により切り換えられる。そし
て増幅回路１９の出力がほぼ一定になるように調整され
る。またメモリ１３にあらかじめ記憶された補正式によ
り圧力センサ素子１の出力は補正される。すなわち図１
に示すものと同様に圧力が大きい場合には、切り換え器
５は演算器１１によって、直列抵抗３の値が小さくなる
ように駆動される。また検出圧力が小さい場合には切り
換え器５は演算器１１によって、直列抵抗３の値が大き
くなるように駆動される。これによって検出圧力のレン
ジ切り換えがなされる。この状態で、検出対象の圧力を
検出すると、そのときの差動増幅回路７１，７２の出力
とメモリ１３にあらかじめ記憶された補正式とから、演
算器１１は圧力検出素子１からの出力信号を補正する。In the pressure sensor shown in FIG. 2, the signal from the pressure sensor element 1 is amplified by the differential amplifier circuits 71 and 72 and then switched by the switch 5. Then, the output of the amplifier circuit 19 is adjusted to be substantially constant. Further, the output of the pressure sensor element 1 is corrected by the correction formula stored in advance in the memory 13. That is, FIG.
When the pressure is high, as in the case shown in (1), the switching unit 5 is driven by the arithmetic unit 11 so that the value of the series resistance 3 becomes smaller. When the detected pressure is small, the switching unit 5 is driven by the arithmetic unit 11 so that the value of the series resistance 3 becomes large. As a result, the range of the detected pressure is switched. In this state, when the pressure to be detected is detected, the calculator 11 calculates the output signal from the pressure detection element 1 from the outputs of the differential amplifier circuits 71 and 72 at that time and the correction formula stored in advance in the memory 13. to correct.
【００１４】[0014]
【発明の効果】この発明は上述のように、複数の抵抗を
切り換えることにより、その出力をほぼ一定にするとと
もに、差動増幅回路の増幅率を一定にするようにしてい
るので、検出圧力に対して容易にレンジを切り換えられ
るため、検出圧力が微圧から高圧まで最適なレンジに切
り換えることができる。従って、一つの製品で幅広い範
囲で高精度な計測が行える。特に請求項１の発明は増幅
率を調整した後、増幅する場合に有利である。As described above, according to the present invention, by switching a plurality of resistors, the output is made substantially constant and the amplification factor of the differential amplifier circuit is made constant, so that the detected pressure is On the other hand, since the range can be easily switched, it is possible to switch the detection pressure to an optimum range from low pressure to high pressure. Therefore, one product can perform highly accurate measurement in a wide range. Particularly, the invention of claim 1 is advantageous in the case of amplifying after adjusting the amplification factor.
【００１５】また請求項２の発明は、圧力センサの出力
を差動増幅回路により増幅した後、レンジ切り換えをす
るのに有利である。The invention of claim 2 is advantageous in that the range is switched after the output of the pressure sensor is amplified by the differential amplifier circuit.
【図１】この発明における圧力センサの一実施例を示す
ブロック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of a pressure sensor according to the present invention.
【図２】この発明における圧力センサの他の実施例を示
すブロック回路図である。FIG. 2 is a block circuit diagram showing another embodiment of the pressure sensor according to the present invention.
【図３】従来の圧力センサのブロック回路図である。FIG. 3 is a block circuit diagram of a conventional pressure sensor.
１ 圧力センサ素子 ３ 直列抵抗 Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ 抵抗 ５ 切り換え器 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 切り換え端子 Ｗ 切り換え子 ７ 差動増幅回路 ７１ 第１の差動増幅回路 ７１ 第２の差動増幅回路 ９ Ａ／Ｄコンバータ １１ 演算器 １３ メモリ １５ 出力回路 １９ 第３の差動増幅回路 1 Pressure Sensor Element 3 Series Resistance Ra, Rb, Rc, Rd Resistor 5 Switcher S1, S2, S3, S4 Switching Terminal W Switcher 7 Differential Amplifier Circuit 71 First Differential Amplifier Circuit 71 Second Differential Amplifier Circuit 9 A / D converter 11 Operation unit 13 Memory 15 Output circuit 19 Third differential amplifier circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市田 俊司 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shunji Ichida 1-12-2 Kawana, Fujisawa-shi, Kanagawa Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa factory
Claims (2)
た複数個の直列抵抗と、この直列抵抗の抵抗値を切り換
える切り換え器と、この切り換え器の出力と上記圧力セ
ンサ素子の一方の出力を入力とする差動増幅回路と、こ
の差動増幅回路の出力端にＡ／Ｄコンバータを介して接
続され、駆動信号を上記切り換え器に送出することによ
り、上記直列抵抗の抵抗値を切り換える演算器と、この
演算器に接続され、上記切り換え器の切り換え率に対応
した複数の補正式を記憶する不揮発性のメモリとを備
え、上記切り換え器によって上記直列抵抗の抵抗値を切
り換えることにより、上記差動増幅回路の増幅率を一定
にするとともに、上記圧力センサ素子の出力をほぼ一定
にし、かつ上記メモリに記憶された補正式にもとづいて
上記圧力センサ素子の出力特性を補正することを特徴と
する圧力センサ。1. A plurality of series resistors connected between the output terminals of the pressure sensor element, a switcher for switching the resistance value of the series resistor, and an output of the switcher and one output of the pressure sensor element. A differential amplifier circuit as an input and an arithmetic unit which is connected to an output terminal of the differential amplifier circuit through an A / D converter and switches a resistance value of the series resistor by sending a drive signal to the switcher. And a non-volatile memory that is connected to this arithmetic unit and stores a plurality of correction expressions corresponding to the switching rate of the switching device. By switching the resistance value of the series resistor by the switching device, the difference The amplification factor of the dynamic amplification circuit is made constant, the output of the pressure sensor element is made substantially constant, and the pressure sensor element of the pressure sensor element is set based on the correction formula stored in the memory. A pressure sensor characterized by correcting output characteristics.
この圧力センサ素子の各出力端子をそれぞれ第１の入力
とする一対の差動増幅回路と、これら差動増幅回路の出
力端間に接続され上記差動増幅回路の増幅率を決定する
複数個の直列抵抗と、この直列抵抗の抵抗値を切り換え
る切り換え器と、上記差動増幅回路の出力端にＡ／Ｄコ
ンバータを介して接続された演算器、およびこの演算器
に接続され、上記切り換え器の切り換え率に対応した複
数の補正式を記憶する不揮発性のメモリとを備え、上記
切り換え器によって上記直列抵抗の抵抗値を切り換える
ことにより、上記差動増幅回路の増幅率を一定にすると
ともに、上記圧力センサ素子の出力をほぼ一定にし、か
つ上記メモリに記憶された補正式にもとづいて上記圧力
センサ素子の出力特性を補正することを特徴とする圧力
センサ。2. A pressure sensor element having a bridge structure,
A pair of differential amplifier circuits each having a first input at each output terminal of the pressure sensor element, and a plurality of differential amplifier circuits connected between the output terminals of the differential amplifier circuits for determining the amplification factor of the differential amplifier circuit. A series resistor, a switcher for switching the resistance value of the series resistor, a calculator connected to the output end of the differential amplifier circuit via an A / D converter, and a calculator connected to the calculator to A non-volatile memory for storing a plurality of correction expressions corresponding to the switching rate, and by switching the resistance value of the series resistor by the switcher, the amplification rate of the differential amplifier circuit is made constant, and A pressure sensor, characterized in that the output of the pressure sensor element is made substantially constant, and the output characteristic of the pressure sensor element is corrected based on a correction formula stored in the memory.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3617993A JPH06229862A (en) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | Pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3617993A JPH06229862A (en) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | Pressure sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229862A true JPH06229862A (en) | 1994-08-19 |
Family
ID=12462516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3617993A Pending JPH06229862A (en) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | Pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06229862A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7365452B2 (en) | 2002-10-18 | 2008-04-29 | Denso Corporation | Sensor device and output characteristic switching method of sensor device |
| JP2009517647A (en) * | 2005-11-24 | 2009-04-30 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Evaluation circuit for processing digital signal, digital signal processing method, and sensor device |
| CN102353496A (en) * | 2011-05-06 | 2012-02-15 | 三一重工股份有限公司 | Pressure transmitter |
-
1993
- 1993-02-02 JP JP3617993A patent/JPH06229862A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7365452B2 (en) | 2002-10-18 | 2008-04-29 | Denso Corporation | Sensor device and output characteristic switching method of sensor device |
| JP2009517647A (en) * | 2005-11-24 | 2009-04-30 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Evaluation circuit for processing digital signal, digital signal processing method, and sensor device |
| US8370112B2 (en) | 2005-11-24 | 2013-02-05 | Robert Bosch Gmbh | Evaluation circuit for processing digital signals, method, and sensor assembly |
| CN102353496A (en) * | 2011-05-06 | 2012-02-15 | 三一重工股份有限公司 | Pressure transmitter |
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