CN111094925B - 传感器装置 - Google Patents

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Abstract

期望进一步减少由于温度特性引起的输出误差。提供一种传感器装置，所述传感器装置包括：感测电路，所述感测电路输出与检测到的物理量的大小相对应的感测信号；放大电路，所述放大电路对感测信号进行放大；以及切换部，所述切换部基于温度测定值是否超过阈值，以不连续的方式来切换感测电路的灵敏度和放大电路的偏移中的至少一个。

Description

传感器装置
技术领域
本发明涉及传感器装置。
背景技术
以往，检测物理量的传感器装置通过各种方法减小由于温度特性而引起的输出误差(例如，参见专利文献1至4)。
专利文献1特开2003～42870号公报
专利文献2特开平8～145715号公报
专利文献3特开2006～84201号公报
专利文献4国际公开第2013/100156号
发明所要解决的技术问题
近年来，期望进一步减少由于温度特性而引起的输出误差。
发明内容
为了解决上述问题，在本发明的第1方式中，提供一种传感器装置。传感器装置可包括感测电路，所述感测电路输出与检测出的物理量的大小相对应的感测信号。传感器装置可包括将传感器信号放大的放大电路。传感器装置可包括切换部，所述切换部根据温度测定值是否超过阈值，以不连续的方式来切换感测电路的灵敏度和放大电路的偏移中的至少一个。
放大电路可具有用于调整偏移的偏移电压输入端子。切换部可具有对提供至偏移电压输入端子的电压进行切换的偏移切换部。
偏移切换部可具有连接在偏移电压输入端子与基准电位之间的可变电阻。偏移切换部可具有比较温度测定值和阈值的比较器。偏移切换部可根据比较器的比较结果来切换可变电阻的电阻值。
可变电阻可具有在偏移电压输入端子与基准电位之间并联连接的多个电阻。可变电阻可具有开关，所述开关切断流经多个电阻中的任一个的电流。
与温度测定值不超过阈值的情况相比，偏移切换部可在温度测定值超过阈值的情况下减小可变电阻的电阻值。
与温度测定值不超过阈值的情况相比，偏移切换部可在温度测定值超过阈值的情况下减小提供到偏移电压输入端子的电压。
传感器装置可包括偏移设定部，该偏移设定部设定提供到偏移电压输入端子的基准电压。偏移切换部可根据温度测定值是否超过阈值，从基准电压改变提供到偏移电压输入端子的电压。
偏移设定部可具有温度特性偏移设定部，所述温度特性偏移设定部按照固定的设定参数来设定基准电压。温度特性偏移设定部可根据温度测定值来使基准电压连续地变动。
感测电路可为能够根据所提供的电流来调节灵敏度。切换部可具有对提供至感测电路的电流进行切换的灵敏度切换部。
灵敏度切换部可具有连接至感测电路的电流源。灵敏度切换部可具有比较温度测定值和阈值的比较器。灵敏度切换部可具有根据比较器的比较结果来切断流经电流源与感测电路之间的电流。
与温度测定值不超过阈值的情况相比，灵敏度切换部可在温度测定值超过阈值的情况下减小提供至感测电路的电流。
传感器装置可包括灵敏度设定部，所述灵敏度设定部设定提供至感测电路的基准电流。灵敏度切换部可根据温度测定值是否超过阈值来从基准电流改变提供至感测电路的电流。
灵敏度设定部可具有温度特性灵敏度设定部，所述温度特性灵敏度设定部按照固定的设定参数来设定基准电流。温度特性灵敏度设定部可根据温度测定值来使基准电流连续地变动。
切换部可根据温度测定值超过多个阈值中的哪一个，从而以阶梯状的方式切换灵敏度和偏移中的至少一个。
传感器装置还可包括将感测电路的温度测定作为温度测定值的温度传感器。
另外，上述的发明内容并非列举了本发明的所有必要特征。此外，这些特征组的子组合也能成为本发明。
附图说明
图1示出了本实施方式所涉及的传感器装置。
图2示出了偏移设定部和偏移切换部。
图3示出了灵敏度设定部和灵敏度切换部。
图4示出了由偏移设定部进行的偏移设定的一个示例。
图5示出了由灵敏度设定部进行的灵敏度设定的一个示例。
图6示出了由切换部进行的灵敏度和偏移的切换的一个示例。
图7示出了变形例所涉及的偏移切换部。
图8示出了由偏移切换部进行的偏移的切换的一个示例。
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但以下的实施方式并非对权利要求所涉及的发明进行限定。此外，实施方式中说明的所有特征的组合并不全是解决发明的技术问题的技术方案所必须的。
[1.传感器装置]
图1示出了本实施方式所涉及的传感器装置1。传感器装置1检测物理量的大小并输出输出信号，在本实施方式中，作为一个示例，检测压力的大小。此外，在本实施方式中，传感器装置1在温度超过阈值(也称为阈值温度，作为一个示例，为100℃)的情况下对温度特性进行切换。传感器装置1包括感测电路2、放大电路3、温度传感器4、存储部5、灵敏度设定部6、偏移设定部7以及切换部8。
[1-2.感测电路]
感测电路2根据检测出的物理量(本实施方式中，作为一个示例，为压力)的大小来输出感测信号。在本实施方式中，作为一个示例，感测电路2具有惠斯通电桥(Wheatstonebridge)20，所述惠斯通电桥包含4个压敏电阻21～24。压敏电阻21～24可配置于薄膜状的隔膜(未图示)上，作为一个示例，可沿着圆形的隔膜的外周等间隔地配置。压敏电阻21～24可根据隔膜的变形来改变电阻值，并可在惠斯通电桥20的输出中引起电位差。感测电路2可为能够根据所提供的电流(也称为电桥电流)来调节灵敏度。在本实施例中，作为一个示例，感测电路2的灵敏度可随着电桥电流的增大而增高。感测电路2可将表示与检测到的压力的大小相对应的电位差的正负感测信号输出至放大电路3。
[1-3.放大电路]
放大电路3将感测信号放大。例如，放大电路3可将感测信号的电位差放大。放大电路3的放大率可以是固定的，作为一个示，例如可以为300倍。放大电路3可具有用于调整偏移的偏移电压输入端子30，并且可根据输入的偏移电压来调整偏移。在本实施例中，作为一个示例，放大电路3的偏移可随着偏移电压的增大而增大。放大电路3将经放大后的感测信号作为输出信号向外部输出。
[1-4.温度传感器]
温度传感器4测定感测电路2的温度来作为温度测定值。温度传感器4可将测定结果提供到灵敏度设定部6、偏移设定部7和切换部8。在本实施方式中，作为一个示例，温度传感器4可提供与温度测定值相对应的电流。
[1-5.存储部]
存储部5存储确定灵敏度设定部6和/或偏移设定部7的设定内容的1个或多个设定参数。例如，存储部5可以对灵敏度设定部6和偏移设定部7分别存储至少一个设定参数。作为本实施方式的一个示例，存储部5可对灵敏度设定部6存储后述的两个设定参数(m1)和(m2)，可对偏移量设定部存储后述的两个设定参数(n1)和(n2)。可在制造传感器装置1时预先设定各设定参数的值。取而代之，存储部5可对于各设定参数存储多个值，可为能够由用户设定使用哪个值。存储部5可以是EPROM(Electrical Programmable Read Only Memory：可擦除可编程只读存储器)，但也可以是其他存储装置。
[1-6.灵敏度设定部]
灵敏度设定部6设定提供到感测电路2的电桥电流的基准电流。基准电流是被用作基准的电流，在本实施方式中，作为一个示例，在温度测定值在后述的阈值温度以下的情况下，将基准电流提供到感测电路2。灵敏度设定部6可具有设定基准电流的基准灵敏度设定部60和/或温度特性灵敏度设定部61。在灵敏度设定部6具有基准灵敏度设定部60和温度特性灵敏度设定部61这两者的情况下，基准灵敏度设定部60和温度特性灵敏度设定部61可协作地设定基准电流。
基准灵敏度设定部60可按照固定的设定参数(m1)来设定基准电流。可对设定参数(m1)进行设定，以使得传感器装置1的输出信号所指示的压力与实际压力之间的误差落在允许范围内。例如，可对设定参数(m1)进行设定，以使基准温度(作为一个示例为室温)下的误差落在允许范围内。可从存储部5提供设定参数(m1)。
温度特性灵敏度设定部61按照固定的设定参数(m2)来设定基准电流，并且根据温度测定值使基准电流连续地变动。可对设定参数(m2)进行设定，以改善传感器装置1的温度特性。例如，可对设定参数(m2)进行设定，以在可使用传感器装置1的温度范围内使误差落在允许范围内。可从存储部5提供设定参数(m2)。
[1-7.偏移设定部]
偏移设定部7设定提供到放大电路3的偏移电压输入端子30的基准电压。基准电流是被用作基准的电压，在本实施方式中，作为一个示例，在温度测定值在后述的阈值温度以下的情况下，将基准电压提供到感测电路2。偏移设定部7可具有设定基准电压的基准偏移设定部70和/或温度特性偏移设定部71。在偏移设定部7具有基准偏移设定部70和温度特性偏移设定部71这两者的情况下，基准偏移设定部70和温度特性偏移设定部71可协作地设定基准电压。
基准偏移设定部70按照固定的设定参数(n1)来设定基准电流。可对设定参数(n1)进行设定，以使得传感器装置1的输出信号所表示的压力与实际压力之间的误差落在允许范围内。例如，可对设定参数(n1)进行设定，以使基准温度(作为一个示例为室温)下的误差落在允许范围内。可从存储部5提供设定参数(n1)。
温度特性偏移设定部71根据固定的设定参数(n2)来设定基准电压，并且根据温度测定值使基准电压连续地变动。可对设定参数(n2)进行设定，以改善传感器装置1的温度特性。例如，可对设定参数(n2)进行设定，以在可使用传感器装置1的温度范围内使误差落在允许范围内。可从存储部5提供设定参数(m2)。
[1-8.切换部]
切换部8根据温度测定值是否超过阈值温度，以非连续的方式来切换感测电路2的灵敏度和放大电路3的偏移中的至少一个。以不连续的方式进行切换可以是指进行切换从而使得灵敏度和偏移相对于温度变化不连续地变化。阈值温度可在制造传感器装置1时预先设定，也可为能够由用户设定。阈值温度可存储在存储部5中。切换部8可具有灵敏度切换部80和偏移切换部81。
灵敏度切换部80对提供至感测电路2的电桥电流进行切换。例如，灵敏度切换部80可根据温度测定值是否超过阈值温度来从基准电流改变电桥电流。
偏移切换部81对提供至偏移电压输入端子30的电压进行切换。例如，偏移切换部81可根据温度测定值是否超过阈值温度来从基准电压改变提供到偏移电压输入端子30的电压。
通过以上传感器装置1，根据温度测定值是否超过阈值温度，以不连续的方式切换感测电路2的灵敏度和放大电路3的偏移中的至少一个。因此，由于能够以阈值温度为边界来切换传感器装置1的温度特性，因此能够减少由于温度特性引起的输出误差。
此外，由于灵敏度切换部80切换感测电路2的电桥电流，所以根据温度测定值是否超过阈值温度来切换感测电路2的灵敏度。因此，能够以阈值温度为边界来可靠地切换传感器装置1的温度特性。
此外，由于偏移切换部81切换偏移电压输入端子30的偏移电压，所以根据温度测定值是否超过阈值温度来切换放大电路3的偏移。因此，能够以阈值温度为边界来可靠地切换传感器装置1的温度特性。
此外，由于灵敏度设定部6设定电桥电流的基准电流，因此能够设定灵敏度以消除特性的偏差。此外，由于温度特性灵敏度设定部61根据温度测定值使基准电流连续地变动，所以能够分别通过温度特性灵敏度设定部61和灵敏度切换部80来切换灵敏度的温度特性。因此，能够进一步减少由于温度特性而引起的输出误差。
此外，由于偏移设定部7设定偏移电压的基准电压，因此能够设定偏移以消除特性的偏差。此外，由于温度特性偏移设定部71根据温度测定值使基准电压连续地变动，所以能够分别通过温度特性偏移设定部71和偏移切换部81来切换偏移的温度特性。因此，能够进一步减少由于温度特性而引起的输出误差。
[2.偏移的控制]
图2示出了偏移设定部7和偏移切换部81。在本实施方式中，作为一个示例，偏移设定部7的基准偏移设定部70和温度特性偏移设定部71设定提供到偏移电压输入端子30的偏移电压的基准电压，偏移切换部81根据温度测定值是否超过阈值温度T1来使偏移电压从基准电压变化。
[2-1.基准偏移设定部]
基准偏移设定部70具有电源700、并联连接在电源700和偏移电压输入端子30之间的多个电流供给部701(在本实施例中，作为一个示例为4个电流供给部701(0)～701(3))、和连接在偏移电压输入端子30和基准电位(在本实施例中为接地电位)之间的电阻Rc，将与从电流供给部701提供的电流相对应的电压提供至生成电阻Rc的偏移电压输入端子30。电源700输出正电压，使得从电流供给部701提供的电流流经偏移电压输入端子30，从而流入接地一侧。
4个电流供给部701(0)～701(3)可输出与从存储部5提供的设定参数(n1)的值相对应的电流。在本实施方式中，作为一个示例，4个电流供给部701(0)～701(3)输出将由0至15的值所表示的设定参数(n1)与Ic相乘而得到的电流n1·Ic。这里，电流Ic可为与温度变化不相关的恒定电流。作为一个示例，IC可为将偏移电压增加5mV左右的电流。
电流供给部701(0)～701(3)可分别具有连接在电源700和偏移电压输入端子30之间的电流源7010(0)～7010(3)、和单独切断从电流源7010(0)～7010(3)流出的电流的开关7011(0)～7011(3)。电流源7010(0)～7010(3)输出1×Ic、2×Ic、4×Ic、8×Ic的电流。开关7011(0)～7011(3)根据设定参数(n1)的值来进行开闭。例如，开关7011(0)～7011(3)分别与由4位的2进制数所表示的设定参数(n1)的第0位～第3位相对应，并且在对应位的值为0的情况下断开，在为1的情况下闭合。开关7011(0)～7011(3)可以是MOSFET。可将缓冲电路7012设置在开关7011(0)～7011(3)的栅极。
[2-2.温度特性偏移设定部]
温度特性偏移设定部71具有并联连接在电源700和偏移电压输入端子30之间的多个电流供给部711(在本实施例中，作为一个示例为3个电流供给部711(0)～701(2))，由电阻Rc生成与从电流供给部711提供的电流相对应的电压，并提供至偏移电压输入端子30。
3个电流供给部711(0)～711(2)可输出与从存储部5提供的设定参数(n2)的值相对应的电流。在本实施方式中，作为一个示例，3个电流供给部711(0)～711(2)输出将由0至7的值所表示的设定参数(n2)与It相乘而得到的电流n2·It。这里，电流It可伴随着温度变化而变动，例如根据温度测定值的变化而呈线性地变动。由此，温度特性偏移设定部71根据温度测定值来使基准电压连续地变动。
电流供给部711(0)～711(2)分别包括连接在电源700和偏移电压输入端子30之间的电流源7110(0)～7110(2)、和单独切断从电流源7110(0)～7110(2)流出的电流的开关7111(0)～7111(2)。电流源7110(0)～7110(2)可根据温度测定值来线性地变更输出电流，输出1×It、2×It、4×It的电流。开关7111(0)～7111(2)根据设定参数(n2)的值来进行开闭。例如，开关7111(0)～7111(2)分别与由3位的2进制数所表示的设定参数(n2)的第0位～第2位相对应，并且在对应位的值为0的情况下断开，在对应位的值为1的情况下闭合。开关7111(0)～7111(2)可以是MOSFET。可以将缓冲电路7112设置在开关7111(0)～7111(2)的栅极。
[2-3.偏移切换部]
偏移切换部81具有连接在偏移电压输入端子30与接地之间的可变电阻810、以及将温度测定值和阈值温度T1进行比较的比较器811。
可变电阻810具有并联连接在偏移电压输入端子30与接地之间的多个电阻R(在本实施方式中，作为一个示例，为2个电阻Rc、R1)以及将流经多个电阻R(在本实施方式中是电阻R1)的电流切断的开关8100。由此，可变电阻810的电阻值在开关8100断开的情况下为Rc，在开关8100闭合的情况下为(Rc/R1)/(Rc+R1)。电阻值(Rc/R1)/(Rc+R1)可以比电阻值Rc小。另外，电阻R虽然在基准偏移设定部70和偏移切换部81中是共通的结构，但也可分别单独地设置。开关8100可以根据来自比较器811的输出信号进行开闭。由此，根据比较器811的比较结果来切换可变电阻810的电阻值。开关8100可以是MOSFET。
比较器811可以对与温度测定值相对应的电压和与阈值温度T1相对应的电压(也称为阈值电压)进行比较。例如，可以将与阈值温度T1相对应的电压输入到比较器811的非反相输入端子。可以将与温度传感器4的输出电流相对应的电压(作为一个示例，为由连接在反相输入端子和接地之间的电阻8110所产生的电压)输入到比较器811的反相输入端子。由此，在温度测定值超过阈值温度T1的情况下，开关8100闭合，在温度测定值不超过阈值温度T1的情况下，开关8100断开。结果，与温度测定值不超过阈值温度T1的情况相比，在温度测定值超过阈值温度T1的情况下，可变电阻810的电阻值变小，提供到偏移电压输入端子30的偏移电压变小，放大电路3的偏移变低。
通过以上偏移切换部81，在温度测定值超过阈值温度T1的情况下，能够使可变电阻810的电阻值以及偏移电压变小且对偏移的温度特性进行切换。
[3.灵敏度的控制]
图3示出了灵敏度设定部6和灵敏度切换部80。在本实施方式中，作为一个示例，灵敏度设定部6的基准灵敏度设定部60和温度特性灵敏度设定部61设定感测电路2的电桥电流的基准电流，灵敏度切换部80根据温度测定值是否超过阈值温度T1来使电桥电流从基准电流变化。
[3-1.基准灵敏度设定部]
基准灵敏度设定部60具有电源600、并联连接在电源600和感测电路2之间的多个电流供给部601(在本实施例中，作为一个示例为4个电流供给部601(0)～601(3))，将从电流供给部601提供的电流提供至感测电路2。电源600输出正电压，使得从电流供给部601提供的电流流经感测电路2一侧。
4个电流供给部601(0)～601(3)可输出与从存储部5提供的设定参数(m1)的值相对应的电流。在本实施方式中，作为一个示例，4个电流供给部601(0)～601(3)输出将由0至15的值所表示的设定参数(m1)与Ic相乘而得到的电流m1·Ic。另外，基准灵敏度设定部60中的电流Ic可以与基准偏移设定部70中的电流Ic相同或者不同。
电流供给部601(0)～601(3)可分别具有连接在电源600和感测电路2之间的电流源6010(0)～6010(3)、和单独切断从电流源6010(0)～6010(3)流出的电流的开关6011(0)～6011(3)。电流源6010(0)～6010(3)输出1×Ic、2×Ic、4×Ic、8×Ic的电流。开关6011(0)～6011(3)根据设定参数(m1)的值来进行开闭。例如，开关6011(0)～6011(3)分别与由4位的2进制数所表示的设定参数(m1)的第0位～第3位相对应，并且在对应位的值为0的情况下断开，在对应位的值为1的情况下闭合。开关6011(0)～6011(3)可以是MOSFET。可将缓冲电路6012设置在开关6011(0)～6011(3)的栅极。
[3-2.温度特性灵敏度设定部]
温度特性灵敏度设定部61具有并联连接在电源600和感测电路2之间的多个电流供给部611(在本实施例中，作为一个示例为3个电流供给部611(0)～611(2))，将从电流供给部611提供的电流提供至感测电路2。
3个电流供给部611(0)～611(2)可输出与从存储部5提供的设定参数(m2)的值相对应的电流。在本实施方式中，作为一个示例，3个电流供给部611(0)～611(2)输出将由0至7的值所表示的设定参数(m2)与It相乘而得到的电流m2·It。由此，温度特性灵敏度设定部61根据温度测定值来使基准电流连续地变动。另外，温度特性灵敏度设定部61中的电流It可以与温度特性偏移设定部71中的电流It相同或者不同。
电流供给部611(0)～611(2)分别包括连接在电源600和感测电路2之间的电流源6110(0)～6110(2)、和单独切断从电流源6110(0)～6110(2)流出的电流的开关6111(0)～6111(2)。电流源6110(0)～6110(2)可根据温度测定值来线性地变更输出电流，输出1×It、2×It、4×It的电流。开关6111(0)～6111(2)根据设定参数(m2)的值来进行开闭。例如，开关6111(0)～6111(2)分别与由3位的2进制数所表示的设定参数(m2)的第0位～第2位相对应，并且在对应位的值为0的情况下断开，在对应位的值为1的情况下闭合。开关6111(0)～6111(2)可以是MOSFET。可以将缓冲电路6112设置在开关6111(0)～6111(2)的栅极。
[3-3.灵敏度切换部]
灵敏度切换部80具有连接至感测电路2的电流源800、将流经电流源800和感测电路2之间的电流切断的开关801、以及将温度测定值与阈值温度T1进行比较的比较器802。
电流源800可根据温度测定值来线性地变更输出电流，例如流过1×It、2×It、3×It、4×It中的任一个电流。电流源800可以是吸入(sink)型的，并且可以连接在感测电路2和接地之间。开关8000设置在感测电路2与电流源800之间，根据来自比较器802的输出信号进行开闭。由此，根据比较器802的比较结果，电流源800连接到感测电路2，切换电桥电流。在本实施方式中，作为一个示例，由于电流源800为吸入型，因此在开关8000闭合的情况下，与断开的情况相比，电桥电流可减小流入电流源800的电流的量。开关8000可以是MOSFET。
比较器802可以对与温度测定值相对应的电压和与阈值温度T1相对应的电压进行比较。例如，可以将与阈值温度T1相对应的阈值电压输入到比较器802的非反相输入端子。可以将与温度传感器4的输出电流相对应的电压(作为一个示例，为由连接在反相输入端子和接地之间的电阻8020所产生的电压)输入到比较器802的反相输入端子。由此，在温度测定值超过阈值温度T1的情况下，开关8000闭合，在温度测定值不超过阈值温度T1的情况下，开关8000断开。其结果是，与温度测定值不超过阈值温度T1的情况相比，在温度测定值超过阈值温度的情况下，电桥电流变小，感测电路2的灵敏度变低。另外，比较器802可以是灵敏度切换部80和偏移切换部81中共通的结构。
通过以上灵敏度切换部80，在温度测定值超过阈值温度T1的情况下，能够使感测电路2的电桥电流变小并对感测电路2的灵敏度的温度特性进行切换。
[4.动作例]
[4-1.偏移的设定]
图4示出了由偏移设定部7进行的偏移设定的一个示例。在图中，横轴表示温度，纵轴表示因温度特性而引起的输出信号的误差。此外，使用温度范围为可使用传感器装置1的温度范围，并且为应当使测定误差收敛于标准的上限、下限的内侧以内的温度范围。作为一个示例，使用温度范围可为5～150℃。
偏移设定部7按照存储于存储部5的固定的设定参数(n1)、(n2)来设定偏移电压的基准电压。这里，例如在传感器装置1处于制造中的情况下，在未对设定参数(n1)、(n2)进行适当设定的情况下，作为一个示例，如由虚线的曲线所示那样，输出信号的误差虽然在常温区域变为大约0，但由于高温区域中因泄漏电流的增大等而导致非线性地变大，并在温度T11下可超过标准上限。对此，当适当地对设定参数(n1)、(n2)进行设定以调整偏移时，作为一个示例，如实线的曲线所示，误差移至标准的下限侧的结果是将会导致误差在整个使用温度范围都收敛在标准上限和标准下限之间。但是，如在图中由阴影所示那样，与误差的标准上限、标准下限相对的余量较小。
[4-2.灵敏度的设定]
图5示出了由灵敏度设定部6进行的灵敏度设定的一个示例。在图中，横轴表示温度，纵轴表示由于温度特性而引起的输出信号的误差。
灵敏度设定部6按照存储于存储部5的固定的设定参数(m1)、(m2)来设定电桥电流的基准电流。在传感器装置1处于制造中的情况下，在未适当地对设定参数(m1)、(m2)进行设定的情况下，作为一个示例，如由虚线的曲线所示那样，输出信号的误差虽然在常温区域变为大约0，但由于高温区域中因泄漏电流的增大等而导致非线性地变大，并在温度T21下可超过标准上限。对此，当适当地对设定参数(m1)、(n2)进行设定以调整灵敏度时，作为一个示例，如实线的曲线所示那样，误差的温度特性的倾斜发生变化的结果是会导致误差在整个使用温度范围都收敛在标准上限和标准下限之间。但是，如在图中由阴影所示出那样，相对于误差的标准上限、标准下限的余量较小。
[4-3.灵敏度和偏移的切换]
图6示出了由切换部8进行的灵敏度和偏移的切换的一个示例。在图中，横轴表示温度，纵轴表示因温度特性而引起的输出信号的误差。在本实施例中，作为一个示例，在温度测定值超过阈值温度T1的情况下，通过使得电桥电流从基准电流变化来以非连续的方式切换感测电路2的灵敏度，通过使得偏移电压从基准电压变化来以不连续的方式切换放大电路3的偏移。由此，以阈值温度T1为边界切换传感器装置1的温度特性的结果是，与图4、图5相比较，将会导致在整个使用温度范围内的误差的值域变窄，相对于标准下限的余量变大。
[5.变形例]
图7示出了变形例所涉及的偏移切换部82。代替上述实施方式中的偏移切换部81，切换部8可具有偏移切换部82。
偏移切换部82具有连接在偏移电压输入端子30与接地之间的可变电阻820、以及分别比较温度测定值和多个阈值温度(在本变形例中，作为一个示例，为2个阈值温度T1、T2)的比较器821、822。例如，阈值温度T1、T2可满足T1＜T2，阈值温度T1可为100℃，阈值温度T2可为120℃。
可变电阻820具有并联连接在偏移电压输入端子30与接地之间的多个电阻R(在本实施方式中，作为一个示例，为3个电阻Rc、R1、R2)，以及将流经电阻R(在本实施方式中是电阻R1、R2)中的任一个的电流切断的开关8200、8201。由此，可变电阻820的电阻值在开关8200、8201断开的情况下成为Rc，在开关8200闭合的情况下成为(Rc/R1)/(Rc+R1)，在开关8200、8201闭合的情况下成为(Rc·R1·R2)/(R1·R2+Rc·R2+Rc·R1)。电阻值(Rc·R1·R2)/(R1·R2+Rc·R2+Rc·R1)可比电阻值(Rc/R1)/(Rc+R1)小。开关8200可根据来自比较器821的输出信号进行开闭，开关8201可根据来自比较器822的输出信号进行开闭。由此，根据比较器811、822的比较结果，以阶梯状的方式来切换可变电阻820的电阻值。开关8200、8201可以是MOSFET。
比较器821、822可以对与温度测定值相对应的电压和与阈值温度T1、T2相对应的电压分别进行比较。由此，在温度测定值不超过阈值温度T1、T2中的任一个的情况下，开关8200、8201断开，在温度测定值超过阈值温度T1的情况下，开关8200闭合，在温度测定值超过阈值温度T2的情况下，开关8200、8201闭合。其结果为，可根据温度测定值是否超过阈值温度T1、T2中的哪一个来使提供到偏移电压输入端子30的电压呈阶梯状地变小并以阶梯状的方式来切换偏移。
另外，在该变形例中，虽然已说明了在切换部8中具备以阶梯状的方式来切换偏移的偏移切换部82，但是附加地/替代地，也可在切换部8中具备以阶梯状的方式来切换灵敏度的灵敏度切换部80。这样的灵敏度切换部80可与偏移切换部82相同地根据温度测定值超过多个阈值温度中的哪一个，从而以阶梯状的方式来切换灵敏度。
[5-1.变形例的动作例]
图8示出了由偏移切换部82进行的偏移的切换的一个示例。在图中，横轴表示温度，纵轴表示因温度特性而引起的输出信号的误差。在本实施例中，作为一个示例，在温度测定值超过阈值温度T1、T2的情况下，通过使得从基准电压以阶梯状的方式来变化偏移电压，从而以不连续且阶梯状的方式来切换放大电路3的偏移。由此，以阈值温度T1、T2为边界切换传感器装置1的温度特性的结果与图6相比较，将会导致在整个使用温度范围内的误差的值域进一步变窄，相对于标准下限的余量变得更大。
[6.其他的变形例]
以上，对于本发明用实施方式进行了说明，但是本发明的技术范围不限于上述实施方式所记载的范围。能够在上述实施方式的基础上进行各种变更或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由权利要求范围的记载可以明确，施加了这种变更或改进的方式也可以包含在本发明的技术范围内。
例如，虽然对灵敏度切换部80以及偏移切换部81使用相同的阈值温度T1这一情况进行了说明，但是可使用单独的阈值温度。
此外，虽然对灵敏度切换部80具有连接在感测电路2和接地之间的吸入型的电流源800这一情况进行了说明，但也可具有连接在电源600和感测电路2之间的源极型的电流源。在该情况下，灵敏度切换部80的开关801可在温度测定值不超过阈值温度的情况下闭合，可在超过阈值温度的情况下断开。由此，与上述实施方式相同地，与不超过阈值温度的情况相比，在温度测定值超过阈值温度的情况下，电桥电流变小，感测电路2的灵敏度变低。
此外，虽然对传感器装置1包括温度传感器4、存储部5、灵敏度设定部6以及偏移设定部7的情况进行了说明，但也可以不包括这些中的任一个。例如，在传感器装置1不包括温度传感器4的情况下，可以由外部的温度传感器来取得感测电路2的温度。此外，在传感器装置1不包括存储部5的情况下，灵敏度设定部6和/或偏移设定部7的开关的开闭可以设定为默认值。
此外，虽然对切换部8在温度测定值超过阈值温度的情况下切换灵敏度和/或偏移这一情况进行了说明，但也可在低于阈值温度(作为一个示例为0℃)的情况下进行切换。此外，虽然对感测电路2检测压力的大小来作为物理量的情况进行了说明，但也可检测加速度等其他物理量。
应注意的是，对于权利要求书、说明书以及附图中所示的装置、系统、程序及方法中的动作、顺序、步骤、以及阶段等各处理的执行顺序，只要没有特别明确地示出为之“前”、“先前”等，且只要不是在之后的处理中使用之前的处理的输出，则可以按照任意的顺序来实现。关于权利要求书、说明书以及附图中的动作流程中，为了方便说明，使用了“首先”、“然后”等，但并不意味着必须要按照这样的顺序来实施。
标号说明
1 传感器设备、2 感测电路、3 放大电路、4 温度传感器、5 存储部、6 灵敏度设定部、7 偏移设定部、8 切换部、20 惠斯通电桥、21 压敏电阻、22 压敏电阻、23 压敏电阻、24压敏电阻、30 偏移电压输入端子、60 基准灵敏度设定部、61 温度特性灵敏度设定部、70基准偏移设定部、71 温度特性偏移设定部、80 灵敏度切换部、81 偏移切换部、82 偏移切换部、600 电源、601 电流供给部、611 电流供给部、700 电源、701 电流供给部、711 电流供给部、800 电流源、801 开关、802 比较器、810 可变电阻、811 比较器、820 可变电阻、821 比较器、822 比较器、6010 电流源、6011 开关、6012 缓冲电路、6110 电流源、6111 开关、6112 缓冲电路、7010 电流源、7011 开关、7012 缓冲电路、7110 电流源、7111 开关、7112 缓冲电路、8100 开关、8110 电阻、8000 开关、8020 电阻、8200 开关、8201 开关。

Claims (18)

1.一种传感器装置，其特征在于，包括：
感测电路，该感测电路输出与检测出的物理量的大小相对应的感测信号；
放大电路，该放大电路将所述感测信号放大；
切换部，该切换部根据温度测定值是否超过阈值，以不连续的方式来切换所述感测电路的灵敏度和所述放大电路的偏移中的至少一个；以及
灵敏度设定部，该灵敏度设定部设定提供到所述感测电路的基准电流，
所述感测电路能够根据提供的电流来调节所述灵敏度，
所述切换部具有灵敏度切换部，该灵敏度切换部切换提供到所述感测电路的电流，
所述灵敏度切换部根据所述温度测定值是否超过所述阈值，使提供到所述感测电路的电流从所述基准电流变化，
所述灵敏度设定部具有温度特性灵敏度设定部，该温度特性灵敏度设定部按照固定的设定参数来设定所述基准电流，
所述温度特性灵敏度设定部根据所述温度测定值来使所述基准电流连续地变动。
2.一种传感器装置，其特征在于，包括：
感测电路，该感测电路输出与检测出的物理量的大小相对应的感测信号；
放大电路，该放大电路将所述感测信号放大；
切换部，该切换部根据温度测定值是否超过阈值，以不连续的方式来切换所述感测电路的灵敏度和所述放大电路的偏移中的至少一个；以及
灵敏度设定部，该灵敏度设定部设定提供到所述感测电路的基准电流，
所述感测电路能够根据提供的电流来调节所述灵敏度，
所述切换部具有灵敏度切换部，该灵敏度切换部切换提供到所述感测电路的电流，
所述灵敏度设定部具有温度特性灵敏度设定部，该温度特性灵敏度设定部按照固定的设定参数来设定所述基准电流，并且根据温度测定值来使所述基准电流连续地变动。
3.一种传感器装置，其特征在于，包括：
感测电路，该感测电路能够根据提供的电流来调节灵敏度，并输出与检测出的物理量的大小相对应的感测信号；
放大电路，该放大电路将所述感测信号放大；
切换部，该切换部根据温度测定值是否超过阈值，以不连续的方式来切换所述感测电路的所述灵敏度和所述放大电路的偏移中的至少一个；以及
灵敏度设定部，该灵敏度设定部设定基准电流，
所述切换部具有灵敏度切换部，该灵敏度切换部切换提供到所述感测电路的电流，
所述灵敏度设定部具有：
第1灵敏度设定部，该第1灵敏度设定部按照固定的设定参数，与温度测定值无关地恒定地提供所述基准电流的一部分；以及
第2灵敏度设定部，该第2灵敏度设定部按照固定的设定参数，根据温度测定值来连续地变动并提供所述基准电流的另一部分。
4.如权利要求1至3中任一项所述的传感器装置，其特征在于，
所述放大电路具有用于调整所述偏移的偏移电压输入端子，
所述切换部具有偏移切换部，该偏移切换部切换提供到所述偏移电压输入端子的电压。
5.一种传感器装置，其特征在于，包括：
感测电路，该感测电路输出与检测出的物理量的大小相对应的感测信号；
放大电路，该放大电路具有用于调整偏移的偏移电压输入端子，且将所述感测信号放大；
切换部，该切换部根据温度测定值是否超过阈值，以不连续的方式来切换所述感测电路的灵敏度和所述放大电路的所述偏移中的至少一个；以及
偏移设定部，该偏移设定部设定提供到所述偏移电压输入端子的基准电压，
所述切换部具有偏移切换部，该偏移切换部切换提供到所述偏移电压输入端子的电压，
所述偏移切换部根据所述温度测定值是否超过所述阈值来使提供到所述偏移电压输入端子的电压从所述基准电压变化，
所述偏移设定部具有温度特性偏移设定部，该温度特性偏移设定部按照固定的设定参数来设定所述基准电压，
所述温度特性偏移设定部根据所述温度测定值来使所述基准电压连续地变动。
6.一种传感器装置，其特征在于，包括：
感测电路，该感测电路输出与检测出的物理量的大小相对应的感测信号；
放大电路，该放大电路具有用于调整偏移的偏移电压输入端子，且将所述感测信号放大；
切换部，该切换部根据温度测定值是否超过阈值，以不连续的方式来切换所述感测电路的灵敏度和所述放大电路的所述偏移中的至少一个；以及
偏移设定部，该偏移设定部设定提供到所述偏移电压输入端子的基准电压，
所述切换部具有偏移切换部，该偏移切换部切换提供到所述偏移电压输入端子的电压，
所述偏移设定部具有温度特性偏移设定部，该温度特性偏移设定部按照固定的设定参数来设定所述基准电压，并且根据温度测定值来使所述基准电压连续地变动。
7.一种传感器装置，其特征在于，包括：
感测电路，该感测电路输出与检测出的物理量的大小相对应的感测信号；
放大电路，该放大电路具有用于调整偏移的偏移电压输入端子，且将所述感测信号放大；
切换部，该切换部根据温度测定值是否超过阈值，以不连续的方式来切换所述感测电路的灵敏度和所述放大电路的所述偏移中的至少一个；以及
偏移设定部，该偏移设定部设定提供到所述偏移电压输入端子的基准电压，
所述切换部具有偏移切换部，该偏移切换部切换提供到所述偏移电压输入端子的电压，
所述偏移设定部具有：
第1偏移设定部，该第1偏移设定部按照固定的设定参数，与温度测定值无关地恒定地提供所述基准电压的一部分；以及
第2偏移设定部，该第2偏移设定部按照固定的设定参数，根据温度测定值来连续地变动并提供所述基准电压的另一部分。
8.如权利要求5至7中任一项所述的传感器装置，其特征在于，
所述感测电路能够根据提供的电流来调节所述灵敏度，
所述切换部具有灵敏度切换部，该灵敏度切换部切换提供到所述感测电路的电流。
9.如权利要求1至3中任一项所述的传感器装置，其特征在于，
所述灵敏度切换部具有：
电流源，该电流源连接到所述感测电路；
比较器，该比较器比较所述温度测定值和所述阈值；以及
开关，该开关根据所述比较器的比较结果来切断流经所述电流源与所述感测电路之间的电流。
10.如权利要求8所述的传感器装置，其特征在于，
所述灵敏度切换部具有：
电流源，该电流源连接到所述感测电路；
比较器，该比较器比较所述温度测定值和所述阈值；以及
开关，该开关根据所述比较器的比较结果来切断流经所述电流源与所述感测电路之间的电流。
11.如权利要求1至3中任一项所述的传感器装置，其特征在于，
与所述温度测定值不超过所述阈值的情况相比，所述灵敏度切换部在所述温度测定值超过所述阈值的情况下减小提供到所述感测电路的电流。
12.如权利要求8所述的传感器装置，其特征在于，
与所述温度测定值不超过所述阈值的情况相比，所述灵敏度切换部在所述温度测定值超过所述阈值的情况下减小提供到所述感测电路的电流。
13.如权利要求5至7中任一项所述的传感器装置，其特征在于，
所述偏移切换部具有：
可变电阻，该可变电阻连接在所述偏移电压输入端子与基准电位之间；以及
比较器，该比较器比较所述温度测定值和所述阈值，
所述偏移切换部根据所述比较器的比较结果来切换所述可变电阻的电阻值。
14.如权利要求13所述的传感器装置，其特征在于，
所述可变电阻具有：
多个电阻，该多个电阻并联连接在所述偏移电压输入端子与所述基准电位之间；以及
开关，该开关切断流经所述多个电阻中的任一个的电流。
15.如权利要求13所述的传感器装置，其特征在于，
与所述温度测定值不超过所述阈值的情况相比，所述偏移切换部在所述温度测定值超过所述阈值的情况下减小所述可变电阻的电阻值。
16.如权利要求5至7中任一项所述的传感器装置，其特征在于，
与所述温度测定值不超过所述阈值的情况相比，所述偏移切换部在所述温度测定值超过所述阈值的情况下减小提供到所述偏移电压输入端子的电压。
17.如权利要求1至3、及5至7中任一项所述的传感器装置，其特征在于，
所述切换部根据所述温度测定值超过多个阈值中的哪一个，以阶梯状的方式来切换所述灵敏度和所述偏移中的至少一个。
18.如权利要求1至3、及5至7中任一项所述的传感器装置，其特征在于，
还包括温度传感器，该温度传感器测定所述感测电路的温度来作为所述温度测定值。
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