JP2003294559A - センサ回路 - Google Patents

センサ回路

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JP2003294559A
JP2003294559A JP2002095521A JP2002095521A JP2003294559A JP 2003294559 A JP2003294559 A JP 2003294559A JP 2002095521 A JP2002095521 A JP 2002095521A JP 2002095521 A JP2002095521 A JP 2002095521A JP 2003294559 A JP2003294559 A JP 2003294559A
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resistor
transistor
input
operational amplifier
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Takanori Makino
貴紀 牧野
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力センサにおいて、大きな傾きのTCSを
もったセンシング部2のTCSを補償する。 【解決手段】 センシング部2を構成するゲージ抵抗2
02〜205に、温度補償用抵抗3が並列接続され、そ
れらに定電流回路1から定電流Isが供給されるように
なっている。定電流回路1は、温度補償用抵抗102を
有し、定電流Isの電流値が温度上昇に伴って増加する
ように構成されている。したがって定電流Isの電流値
に温度特性をもたせることができ、大きな傾きのTCS
をもったセンシング部2のTCSを補償することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、センサ回路に関
し、例えば印加される圧力を検出する圧力センサのよう
に、物理量に応じた抵抗変化を利用して物理量を検出す
る物理量検出装置に用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、車両におけるブレーキ装置の
ブレーキ液圧や燃料噴射装置の燃料圧等の圧力の測定手
段として圧力センサが用いられている。この圧力センサ
の多くは、半導体基板に薄肉のダイヤフラム部が形成さ
れ、このダイヤフラム部の中央部および周辺部に圧力検
出素子(ゲージ抵抗)が2つずつ形成されてホイートス
トンブリッジ回路が構成されている。このゲージ抵抗に
よってブリッジ接続されたセンシング部に圧力が印加さ
れると、ピエゾ抵抗効果によってゲージ抵抗の抵抗値が
変化し、この結果として中央部および周辺部のゲージ抵
抗における中点電位に電位差が生じる。圧力センサで
は、この出力電圧に適当な増幅・調整処理を施して圧力
に応じた電気信号を出力するようにしている。このよう
な圧力センサは、ゲージ抵抗の抵抗温度特性(TCR)
とセンシング部の感度温度特性(TCS)を有してお
り、温度変化に伴い抵抗値とセンサの感度が変化する。
そこで、従来からセンシング部のTCSを補償する圧力
センサが提案されている。図5に、従来の圧力センサの
回路例を示す。
【0003】圧力センサは、定電流回路1、センシング
部2および温度補償用抵抗3を有して構成されている。
【0004】定電流回路1は、オペアンプ100a、ダ
ーリントン接続されたトランジスタ100b、100
c、カレントミラー接続されたトランジスタ100d、
100e、100fおよび抵抗101とを備えている。
オペアンプ100aの一方の入力端子には入力電圧VK
が入力される。また、オペアンプ100aの他方の入力
端子はダーリントン接続されたトランジスタ100cの
エミッタと接続されている。このオペアンプ100aは
ボルテージ・フォロワとなっており、ダーリントン接続
されたトランジスタ100b、100cを介してカレン
トミラー接続されたトランジスタ100dに流れる電流
を駆動する。そして、トランジスタ100eにはトラン
ジスタ100dに流れる電流に比例した定電流Isが流
れる。このようにして、トランジスタ100eには入力
電圧VKに比例した定電流Isが流れる。なお、定電流
Isは入力電圧VKのみに比例し、電源電圧VCC1に
は依存しない。
【0005】センシング部2は、ホイーストン・ブリッ
ジ接続されたゲージ抵抗202〜205を有して構成さ
れている。ここで、ゲージ抵抗202〜205は、セン
シング部2に印加される圧力に応じて抵抗値が変化する
とともに、温度変化に伴い抵抗値が変化するTCRを有
している。センシング部2には定電流回路1のトランジ
スタ100eの電圧VSIが印加され、センシング部の
2つの中点B、C間には、センシング部2に印加された
圧力に応じた電圧VS+、VS−が出力される。
【0006】温度補償用抵抗3は、温度変化に伴い抵抗
値が変化するTCRを有し、センシング部2と並列に接
続されている。
【0007】上記した構成において、温度補償用抵抗3
のTCRはゲージ抵抗202〜205のTCRよりも大
きくなっている。ここで、温度補償用抵抗3およびセン
シング部2に流れる電流をそれぞれIs1、Is2とす
ると、温度上昇に伴い温度補償用抵抗3に流れる電流I
s1は減少し、センシング部2に流れる電流Is2は増
加する。そして、電流Is2が増加することにより、セ
ンシング部2に印加される電圧VSIは上昇する。な
お、センサのTCSはこの電圧VSI、すなわち、セン
シング部2に流れる電流Is2に依存する。
【0008】したがって、上記したように電流Is2が
増加すると、センシング部2のTCSが負の傾きをもつ
場合のセンサのTCSを補償できる。また、温度補償用
抵抗3のTCRがゲージ抵抗202〜205のTCRよ
りも小さい抵抗を用いることで、センシング部2が正の
傾きをもつ場合のTCSを補償することができる。な
お、この場合、温度補償用抵抗3のTCRがゲージ抵抗
202〜205のTCRよりも小さければよく、温度補
償用抵抗3はTCRが零でもよい。このように、センシ
ング部2のゲージ抵抗202〜205と異なる温度特性
を有する温度補償用抵抗3により、センシング部2に流
れる電流Is2に温度特性をもたせ、センシング部2の
TCSを補償することができる。
【0009】ところで、センシング部2のゲージ抵抗2
02〜205のTCRは、圧力検出素子(ゲージ抵抗)
を構成する拡散抵抗の不純物濃度に依存し、ゲージ抵抗
を定電流駆動すると、温度上昇と共にセンシング部2へ
の印加電圧VSIが上昇する。このように、拡散抵抗の
不純物濃度によってTCSの低下を補償することができ
る(自己感度補償)。しかし、実際には、このような自
己感度補償ではTCSを補償できない場合がある。そこ
で、上記した圧力センサは、このような拡散抵抗の不純
物濃度によるTCS補償だけでなく、更に、TCRを有
する温度補償用抵抗3を用いたTCS補償により、TC
Sの補償を行っている。
【0010】図6(a)、(b)に、理想的な圧力セン
サのTCSおよび実際の圧力センサのTCS特性を示
す。図6(a)に示すように、理想的なセンシング部2
を有する圧力センサは、自己感度補償により感度が温度
に対して一定となる。ところが、実際には、図6(b)
の実線のようなTCSを示す場合があり、上記した圧力
センサはTCRを有する温度補償用抵抗3を用いたTC
S補償により、補償量δのTCSの補償を行っている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記した圧力センサで
は、図6(b)の実線に示すような補償量δのTCSを
補償しているが、図6(b)の長鎖線に示すように、セ
ンシング部2のTCSが大きな傾きをもつ場合には、T
CSの補償ができないという問題がある。
【0012】本発明は、センシング部に供給する電流自
体に温度特性をもたせた新規な構成によってTCSの補
償を行うことができるセンサ回路を提供することを目的
とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、センシング部を構成す
る第1の抵抗と、センシング部と並列に接続され、第1
の抵抗とは異なる温度特性を有する第2の抵抗と、第
1、第2の抵抗に所定電流を流す電流源とを備え、電流
源は、所定電流の電流値に温度特性をもたせる補償回路
を有することを特徴としている。
【0014】このように、第1、第2の抵抗に流れる所
定電流の電流値に温度特性をもたせることにより、セン
シング部のTCSを補償することができる。このような
TCSの補償により、センシング部のTCSが大きな傾
きをもつ場合でもそのTCSの補償を行うことが可能と
なる。
【0015】請求項2に記載の発明では、電流源を、温
度変化に伴い抵抗値が変化する第3の抵抗を有し、この
第3の抵抗により所定電流の電流値に温度特性をもたせ
るように構成したことを特徴としている。
【0016】この発明においても、第1、第2の抵抗に
流れる所定電流の電流値に温度特性をもたせることがで
きるため、センシング部のTCSを補償することができ
る。
【0017】なお、上記した電流源として、請求項3に
記載の発明のように、温度上昇に伴って所定電流が増加
するように構成すれば、センシング部のTCSが負の傾
きをもつ場合のTCSを補償することができる。また、
電流源として、請求項4に記載の発明のように、温度上
昇に伴って所定電流が減少するように構成すれば、セン
シング部のTCSが正の傾きをもつ場合のTCSを補償
することができる。
【0018】また、請求項2に記載の発明における電流
源として、請求項5に記載の発明のように、カレントミ
ラー接続された第1、第2のトランジスタを有し、第1
のトランジスタに基準電流を流して第2のトランジスタ
から基準電流に比例した定電流を所定電流として第1、
第2の抵抗に流すように構成し、さらに温度上昇により
第3の抵抗の抵抗値が増加することによって基準電流が
増加するように構成することができる。この場合、セン
シング部のTCSが負の傾きをもつ場合のTCSを補償
することができる。
【0019】また、請求項2に記載の発明における電流
源として、請求項6に記載の発明のように、カレントミ
ラー接続された第1、第2のトランジスタを有し、第1
のトランジスタに基準電流を流して第2のトランジスタ
から基準電流に比例した定電流を所定電流として第1、
第2の抵抗に流すように構成し、さらに温度上昇により
第3の抵抗の抵抗値が増加することによって基準電流が
減少するように構成することができる。この場合、セン
シング部のTCSが正の傾きをもつ場合のTCSを補償
することができる。
【0020】また、請求項2に記載の発明における電流
源として、請求項7に記載の発明のように、カレントミ
ラー接続された第1、第2のトランジスタと、第1のト
ランジスタに流れる基準電流を変化させるオペアンプと
を有し、第2のトランジスタから基準電流に比例した定
電流を所定電流として第1、第2の抵抗に流すように構
成し、さらに第3の抵抗の抵抗値によってオペアンプの
一方の入力端子の入力電圧が変化するように構成するこ
とができる。この場合、請求項8に記載の発明のよう
に、電流源として、オペアンプの他方の入力端子に外部
からの入力電圧が入力され、その入力電圧と定電流が比
例関係となるように構成すれば、電源電圧レシオ性を有
することができる。
【0021】また、請求項2に記載の発明における電流
源として、請求項8に記載の発明のように、カレントミ
ラー接続された第1、第2のトランジスタと、第1のト
ランジスタに直列接続された第4の抵抗と、外部からの
入力電圧が一方の端子に入力され第4の抵抗の端子電圧
が他方の端子に入力されるオペアンプとを有し、このオ
ペアンプの出力によって第1のトランジスタに基準電流
を流し、第2のトランジスタから基準電流に比例した定
電流を所定電流として第1、第2の抵抗に流すように構
成され、さらに入力電圧が第3の抵抗を介してオペアン
プの他方の入力端子に入力され、基準電流が第4の抵抗
を流れる電流から第3の抵抗を流れる電流を引いた電流
となるように構成すれば、センシング部のTCSが負の
傾きをもつ場合のTCSを補償することができる。
【0022】また、請求項9に記載のセンサ回路に対
し、請求項10に記載の発明のように、第3の抵抗と第
4の抵抗を入れ替えた構成とすれば、センシング部のT
CSが正の傾きをもつ場合のTCSを補償することがで
きる。
【0023】また、請求項2に記載の発明における電流
源として、請求項11に記載の発明のように、カレント
ミラー接続された第1、第2のトランジスタと、第1の
トランジスタに直列接続された第4の抵抗と、入力電圧
が一方の端子に入力され第4の抵抗の端子電圧が他方の
端子に入力されるオペアンプとを有し、このオペアンプ
の出力によって第1のトランジスタに基準電流を流し、
第2のトランジスタから基準電流に比例した定電流を所
定電流として第1、第2の抵抗に流すように構成され、
電源電圧を第3の抵抗を用いた分圧回路によって分圧し
た電圧によりオペアンプの入力電圧を生成するようにす
れば、センシング部のTCSが負の傾きをもつ場合のT
CSを補償することができる。
【0024】また、請求項2に記載の発明における電流
源として、請求項12に記載の発明のように、カレント
ミラー接続された第1、第2のトランジスタと、第1の
トランジスタに直列接続された第4の抵抗と、外部から
の入力電圧が一方の端子に入力されるオペアンプとを有
し、このオペアンプの出力によって第1のトランジスタ
に基準電流を流し、第2のトランジスタから基準電流に
比例した定電流を所定電流として第1、第2の抵抗に流
すように構成され、第3の抵抗と第5の抵抗によって第
4の抵抗の端子電圧を分圧した電圧がオペアンプの他方
の入力端子に入力されるようにすれば、センシング部の
TCSが負の傾きをもつ場合のTCSを補償することが
できる。
【0025】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1に、本実施
形態における圧力センサの回路構成を示す。なお、上記
した従来技術と同一部分には、同一符号を付して説明を
省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。この第
1実施形態では、図5に示した従来の技術と比べて、定
電流回路1の構成が異なっている。
【0026】図1に示すように、定電流回路1は、抵抗
103、104およびTCRを有する温度補償用抵抗1
02を有している。入力電圧VKは抵抗103を介して
オペアンプ100aの一方の入力端子に入力されると共
に、温度補償用抵抗102を介してオペアンプ100a
の他方の入力端子に入力される。また、抵抗103に接
続されたオペアンプ100aの入力端子は抵抗104を
介して接地されている。
【0027】上記した構成において、抵抗101および
温度補償用抵抗102に流れる電流をそれぞれI1、I
aとすると、ダーリントン接続されたトランジスタ10
0cに流れる電流Ikは、Ik=I1−Iaで表され
る。温度上昇と共に抵抗102の抵抗値が増加すると温
度補償用抵抗102に流れる電流Iaは減少し、トラン
ジスタ100cに流れる電流Ikは増加する。そして、
電流Ikが増加することにより、トランジスタ100e
に流れる定電流Isは増加する。そして、センシング部
2に流れる電流Is2は増加し、センシング部2に印加
される電圧VSIは上昇する。そして、センサのTCS
はこの電圧VSIに依存するため、センシング部2のT
CSを補償することができる。
【0028】したがって、この実施形態によれば、従来
の拡散抵抗の不純物濃度の調整によるTCS補償とTC
Rを有する温度補償用抵抗3を用いたTCS補償に加
え、TCRを有する温度補償用抵抗102を用いたTC
S補償により、図6(b)の長鎖線に示すように大きな
負の傾きをもつTCSを補償することができる。
【0029】なお、抵抗103、104は、入力電圧V
Kと定電流Isの比例関係を従来の回路と同等にするた
めに設けられているものであり、抵抗103、104を
用いなくても温度補償用抵抗102により定電流Isを
変化させることができる。また、温度補償用抵抗3にT
CRを有さない抵抗を用いた場合でも、温度補償用抵抗
102により定電流Isを変化させることができる。
【0030】また、この実施形態の構成によれば、従来
技術で示した圧力センサと同様に、定電流Isは入力電
圧VKのみに比例し、電源電圧VCC1に依存しないた
め、入力電圧VKを電源電圧VCC1に比例する様にし
ておけば、ゲージ出力(VK+−VK−)も電源電圧に
比例する。すなわち、電源電圧レシオ性を有する出力を
得ることができる。
【0031】(第2実施形態)図2に、第2の実施形態
の圧力センサの回路構成を示す。図2に示すように、第
1実施形態における抵抗101と温度補償用抵抗102
を入れ替えた構成となっている。
【0032】この構成において、温度補償用抵抗102
および抵抗101に流れる電流をそれぞれI1、Iaと
すると、ダーリントン接続されたトランジスタ100c
に流れる電流Ikは、Ik=I1−Iaで表される。温
度上昇と共に温度補償用抵抗102の抵抗値が増加する
と抵抗102に流れる電流I1は減少し、トランジスタ
100cに流れる電流Ikは減少する。そして、電流I
kが減少することにより、トランジスタ100eに流れ
る定電流Isは減少する。そして、センシング部2に流
れる電流Is2は減少し、センシング部2に印加される
電圧VSIは低下する。
【0033】したがって、この実施形態によれば、温度
上昇によりTCRを有する温度補償用抵抗102の抵抗
値が増加し、カレントミラー接続されたトランジスタ1
00eに流れる定電流Isを減少させるようになってい
るので、センシング部2のTCSが正の傾きをもつ場合
のTCSを補償することができる。
【0034】なお、この実施形態においても、定電流I
sは入力電圧VKのみに比例し、電源電圧VCC1には
依存しない為、電源電圧レシオ性を有している。
【0035】(第3実施形態)図3に、第3の実施形態
の圧力センサの回路構成を示す。図3に示すように、定
電流回路1は抵抗105〜107およびTCRを有する
温度補償用抵抗102を有している。抵抗106、10
7および温度補償用抵抗102は電源電圧VCCを分圧
しており、これによって生成される抵抗106、107
間の中間電圧がコンパレータ100aの一方の入力端子
に入力される。また、入力電圧VKは、抵抗105を介
して抵抗107と抵抗108の接続点に印加される。
【0036】上記した構成において、温度上昇に伴い温
度補償用抵抗102の抵抗値が増加すると、抵抗10
6、107間の中間電圧が増加し、オペアンプ100a
の一方の入力端子の電圧は上昇する。そして、ダーリン
トン接続されたトランジスタ100cに流れる電流Ik
は増加し、トランジスタ100eに流れる定電流Isは
増加する。そして、センシング部2に流れる電流Is2
は増加し、センシング部2に印加される電圧VSIは上
昇する。
【0037】したがって、この実施形態によれば、温度
上昇によりTCRを有する温度温度補償用抵抗102の
抵抗値が増加し、カレントミラー接続されたトランジス
タ100eに流れる定電流Isを増加させるようになっ
ているので、センシング部2のTCSが負の傾きをもつ
場合のTCSを補償することができる。
【0038】(第4実施形態)図4に、第4の実施形態
の圧力センサの回路構成を示す。図4に示すように、定
電流回路1は抵抗101、110〜112、およびTC
Rを有した温度補償用抵抗102を備え、オペアンプ1
00aはオープン・コレクタのものが用いられている。
直列接続された温度補償用抵抗102および抵抗110
は抵抗101と並列接続され、温度補償用抵抗102お
よび抵抗110間の中間電圧はオペアンプ100aの一
方の入力端子に印加される。また、オペアンプ100a
の出力は抵抗111を介して電源VCC1に接続されて
いる。
【0039】上記した構成において、オペアンプの特性
から入力電圧VKと温度補償用抵抗102および抵抗1
10間の中間電圧は同じである。そして、抵抗101、
110および温度補償用抵抗102の抵抗値をR1、R
2、R3とすると、抵抗101と温度補償用抵抗102
の接続点の電圧Vaは数式1で表される。
【0040】
【数1】 また、抵抗101、110に流れる電流I1、I2は、
それぞれ数式2、数式3で表される。
【0041】
【数2】
【0042】
【数3】 したがって、カレントミラー接続されたトランジスタ1
00cに流れる電流Ikは数式4で表される。
【0043】
【数4】 そして、トランジスタ100d、100eからなるカレ
ントミラー回路の電流増幅率をnとすると、トランジス
タ100eに流れる定電流Isは数式5で表される。
【0044】
【数5】 このように、温度上昇と共に温度補償用抵抗102の抵
抗値が増加すると、カレントミラー接続されたトランジ
スタ100eに流れる定電流Isは増加する。そして、
センシング部2に流れる電流は増加し、センシング部2
に印加される電圧VSIは上昇する。
【0045】したがって、この実施形態によれば、温度
上昇によりTCRを有する温度温度補償用抵抗102の
抵抗値が増加し、カレントミラー接続されたトランジス
タ100eに流れる定電流Isを増加させるようになっ
ているので、センシング部2のTCSが負の傾きをもつ
場合のTCSを補償することができる。
【0046】なお、この実施形態においても、定電流I
sは入力電圧VKのみに比例し、電源電圧VCC1には
依存しない為、電源電圧レシオ性を有している。
【0047】また、オペアンプ100aをオープン・コ
レクタとすることにより、オペアンプ100aの出力電
圧範囲が広くなり、カレントミラー接続されたトランジ
スタ100eに流れる定電流Isの変動幅を広くするこ
とができる。
【0048】上記した種々の実施形態では、本発明を、
圧力センサに適用するものを示したが、本発明は、圧力
以外に、加速度、角速度などの物理量に応じて抵抗値が
変化するセンシング回路を備えた物理量検出装置に適用
することができる。また、本発明は、そのような物理量
検出装置に限らず、センシング部を有するセンサ回路に
広く適用することができる。
【0049】なお、上記した種々の実施形態において、
ゲージ抵抗202〜205がセンシング部を構成する第
1の抵抗に相当し、温度補償用抵抗3が第1の抵抗と異
なる温度特性を有する第2の抵抗に相当し、定電流回路
1が電流源に相当している。また、温度変化に伴い抵抗
値が変化する第3の抵抗が温度補償用抵抗102に相当
し、この温度補償用抵抗102の回路部分が第1、第2
の抵抗に流れる所定電流の電流値に温度特性をもたせる
補償回路を構成している。また、トランジスタ100
d、100eが、カレントミラー接続された第1、第2
のトランジスタに相当し、トランジスタ100dに流れ
る電流Ikが基準電流に相当している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る圧力センサの回路
構成を示す図である。
【図2】本発明の第2実施形態に係る圧力センサの回路
構成を示す図である。
【図3】本発明の第3実施形態に係る圧力センサの回路
構成を示す図である。
【図4】本発明の第4実施形態に係る圧力センサの回路
構成を示す図である。
【図5】従来の圧力センサの回路構成を示す図である。
【図6】圧力センサの感度温度特性を示す図である。
【符号の説明】
1・・・定電流回路、2・・・センシング部、100a・・・オ
ペアンプ、102、3・・・温度補償用抵抗、100b〜
100f・・・トランジスタ、202〜205・・・ゲージ抵
抗。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 センシング部を構成する第1の抵抗と、 前記センシング部と並列に接続され、前記第1の抵抗と
    は異なる温度特性を有する第2の抵抗と、 前記第1、第2の抵抗に所定電流を流す電流源とを備
    え、 前記電流源は、前記所定電流の電流値に温度特性をもた
    せる補償回路を有することを特徴とするセンサ回路。
  2. 【請求項2】 センシング部を構成する第1の抵抗と、 前記センシング部と並列に接続され、前記第1の抵抗と
    は異なる温度特性を有する第2の抵抗と、 前記第1、第2の抵抗に所定電流を流す電流源とを備
    え、 前記電流源は、温度変化に伴い抵抗値が変化する第3の
    抵抗を有し、この第3の抵抗により前記所定電流の電流
    値に温度特性をもたせるように構成されていることを特
    徴とするセンサ回路。
  3. 【請求項3】 前記電流源は、温度上昇に伴って前記所
    定電流が増加するように構成されていることを特徴とす
    る請求項1または2に記載のセンサ回路。
  4. 【請求項4】 前記電流源は、温度上昇に伴って前記所
    定電流が減少するように構成されていることを特徴とす
    る請求項1または2に記載のセンサ回路。
  5. 【請求項5】 前記電流源は、カレントミラー接続され
    た第1、第2のトランジスタを有し、前記第1のトラン
    ジスタに基準電流を流して前記第2のトランジスタから
    前記基準電流に比例した定電流を前記所定電流として前
    記第1、第2の抵抗に流すように構成され、さらに温度
    上昇により前記第3の抵抗の抵抗値が増加することによ
    って前記基準電流が増加するように構成されていること
    を特徴とする請求項2に記載のセンサ回路。
  6. 【請求項6】 前記電流源は、カレントミラー接続され
    た第1、第2のトランジスタを有し、前記第1のトラン
    ジスタに基準電流を流して前記第2のトランジスタから
    前記基準電流に比例した定電流を前記所定電流として前
    記第1、第2の抵抗に流すように構成され、さらに温度
    上昇により前記第3の抵抗の抵抗値が増加することによ
    って前記基準電流が減少するように構成されていること
    を特徴とする請求項2に記載のセンサ回路。
  7. 【請求項7】 前記電流源は、カレントミラー接続され
    た第1、第2のトランジスタと、前記第1のトランジス
    タに流れる基準電流を変化させるオペアンプとを有し、
    前記第2のトランジスタから前記基準電流に比例した定
    電流を前記所定電流として前記第1、第2の抵抗に流す
    ように構成され、さらに前記第3の抵抗の抵抗値によっ
    て前記オペアンプの一方の入力端子の入力電圧が変化す
    るように構成されていることを特徴とする請求項2に記
    載のセンサ回路。
  8. 【請求項8】 前記電流源は、前記オペアンプの他方の
    入力端子に外部からの入力電圧が入力され、その入力電
    圧と前記定電流が比例関係となるように構成されている
    ことを特徴とする請求項7に記載のセンサ回路。
  9. 【請求項9】 前記電流源は、カレントミラー接続され
    た第1、第2のトランジスタと、前記第1のトランジス
    タに直列接続された第4の抵抗と、外部からの入力電圧
    が一方の端子に入力され前記第4の抵抗の端子電圧が他
    方の端子に入力されるオペアンプとを有し、このオペア
    ンプの出力によって前記第1のトランジスタに基準電流
    を流し、前記第2のトランジスタから前記基準電流に比
    例した定電流を前記所定電流として前記第1、第2の抵
    抗に流すように構成され、さらに前記入力電圧が前記第
    3の抵抗を介して前記オペアンプの前記他方の入力端子
    に入力され、前記基準電流が前記第4の抵抗を流れる電
    流から前記第3の抵抗を流れる電流を引いた電流となる
    ように構成されていることを特徴とする請求項2に記載
    のセンサ回路。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載のセンサ回路に対し、
    前記第3の抵抗と前記第4の抵抗を入れ替えた構成とし
    たことを特徴とするセンサ回路。
  11. 【請求項11】 前記電流源は、カレントミラー接続さ
    れた第1、第2のトランジスタと、前記第1のトランジ
    スタに直列接続された第4の抵抗と、入力電圧が一方の
    端子に入力され前記第4の抵抗の端子電圧が他方の端子
    に入力されるオペアンプとを有し、このオペアンプの出
    力によって前記第1のトランジスタに基準電流を流し、
    前記第2のトランジスタから前記基準電流に比例した定
    電流を前記所定電流として前記第1、第2の抵抗に流す
    ように構成され、電源電圧を前記第3の抵抗を用いた分
    圧回路によって分圧した電圧により前記オペアンプの前
    記入力電圧が生成されるようになっていることを特徴と
    する請求項2に記載のセンサ回路。
  12. 【請求項12】 前記電流源は、カレントミラー接続さ
    れた第1、第2のトランジスタと、前記第1のトランジ
    スタに直列接続された第4の抵抗と、外部からの入力電
    圧が一方の端子に入力されるオペアンプとを有し、この
    オペアンプの出力によって前記第1のトランジスタに基
    準電流を流し、前記第2のトランジスタから前記基準電
    流に比例した定電流を前記所定電流として前記第1、第
    2の抵抗に流すように構成され、前記第3の抵抗と第5
    の抵抗によって前記第4の抵抗の端子電圧を分圧した電
    圧が前記オペアンプの他方の入力端子に入力されるよう
    になっていることを特徴とする請求項2に記載のセンサ
    回路。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2003133241A (ru) * 2003-11-17 2005-04-20 Александр Владимирович Лопатин (RU) Устройство определения значения изменяющейся во времени измеряемой величины
JP4863818B2 (ja) * 2006-08-29 2012-01-25 セイコーインスツル株式会社 温度センサ回路
US7918137B2 (en) * 2009-02-06 2011-04-05 Kulite Semiconductor Products, Inc. Method for temperature compensation of a piezoresistive gaged metal diaphragm
IT1404585B1 (it) * 2010-11-11 2013-11-22 St Microelectronics Srl Trasduttore temperatura-corrente
JP5900536B2 (ja) 2013-09-30 2016-04-06 株式会社デンソー センサ信号検出装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3967188A (en) * 1973-05-24 1976-06-29 Bell & Howell Company Temperature compensation circuit for sensor of physical variables such as temperature and pressure
JPS5744830A (en) * 1980-09-01 1982-03-13 Hitachi Ltd Pressure detecting device
US4355537A (en) * 1980-11-06 1982-10-26 Combustion Engineering, Inc. Temperature compensation for transducer components
JPS5931404A (ja) * 1982-08-16 1984-02-20 Hitachi Ltd 圧力センサ回路
JPH0691265B2 (ja) * 1986-08-01 1994-11-14 株式会社日立製作所 半導体圧力センサ
JPH01110343A (ja) 1987-10-23 1989-04-27 Hitachi Denshi Ltd Tv内視鏡における画像のセンタリング補正装置
JPH032640A (ja) * 1989-05-31 1991-01-09 Copal Electron Co Ltd 半導体圧力センサーの温度補償回路
US5197334A (en) * 1991-06-04 1993-03-30 Schlumberger Industries, Inc. Programmable compensation of bridge circuit thermal response
US5253532A (en) * 1992-03-09 1993-10-19 Timex Corporation Temperature compensated pressure transducer with digital output for low voltage power supply

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