JP2005308689A - Physical quantity sensor - Google Patents

Physical quantity sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2005308689A
JP2005308689A JP2004129807A JP2004129807A JP2005308689A JP 2005308689 A JP2005308689 A JP 2005308689A JP 2004129807 A JP2004129807 A JP 2004129807A JP 2004129807 A JP2004129807 A JP 2004129807A JP 2005308689 A JP2005308689 A JP 2005308689A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
temperature
sensor device
heater
physical quantity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004129807A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Takashima
正樹 高島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2004129807A priority Critical patent/JP2005308689A/en
Publication of JP2005308689A publication Critical patent/JP2005308689A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor having more stable output characteristics as compared with conventional types with respect to the temperature changes in the environment where the sensor is used. <P>SOLUTION: In the physical quantity sensor having a printed circuit board 1, a sensor section 2 that is packaged on the printed circuit board 1 and includes a sensor device in a package 2b, and a case 4 for covering the printed circuit board 1 and the sensor section 2, the structure of the physical quantity sensor is set to the structure, in which a heater 3 is directly wound around the package 2b of the sensor section 2. Then, even if the environmental temperature of sensor usage is changed, the sensor device is heated by the heater 3, when the sensor section 2 is operated so that the temperature of the sensor device reaches a prescribed temperature range. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、物理量センサに関するものであり、特に、車両制御用物理量センサに関するものである。   The present invention relates to a physical quantity sensor, and more particularly to a physical quantity sensor for vehicle control.

車両制御用物理量センサとして、例えば、車両の制御用に用いられている車両制御用角速度センサや、車両制御用加速度センサがある。これらのセンサは、例えば、物理量の実検出部であるセンサデバイスがプリント基板に実装され、これらがケースにより覆われた構造となっている。なお、これらの物理量センサを以下では単にセンサと呼ぶ。   Examples of the vehicle control physical quantity sensor include a vehicle control angular velocity sensor used for vehicle control and a vehicle control acceleration sensor. These sensors have a structure in which, for example, a sensor device which is an actual physical quantity detection unit is mounted on a printed circuit board and is covered with a case. Hereinafter, these physical quantity sensors are simply referred to as sensors.

センサは、通常、実検出部であるセンサデバイスの温度が変化すると、出力(電圧値)の大きさが変化してしまう性質(出力の温度特性)を有している。そこで、従来では、センサに、センサデバイスの他に、温度センサ部と、補正値があらかじめ記憶されているEEPROM等のメモリとをプリント基板に搭載し、温度センサが検出した温度に応じて、センサデバイスの出力値に補正値を加え、センサデバイスの出力を電気的に補正することで、センサデバイスが有する出力の温度特性に対処していた。   The sensor usually has a property (output temperature characteristic) in which the magnitude of the output (voltage value) changes when the temperature of the sensor device that is the actual detection unit changes. Therefore, conventionally, in addition to the sensor device, a temperature sensor unit and a memory such as an EEPROM in which correction values are stored in advance are mounted on the printed circuit board, and the sensor is used in accordance with the temperature detected by the temperature sensor. By adding a correction value to the output value of the device and electrically correcting the output of the sensor device, the temperature characteristic of the output of the sensor device has been dealt with.

しかし、上記した対処方法であっても、センサデバイスの補正前の温度変化による出力変化が、非線形であったり、急激(大きい)であったり、温度センサの検出温度の間隔が粗いため、補正後の出力変化にがたつきが生じたりする等の理由により、センサデバイスの出力を補正しきれないことがある。すなわち、上記方法により対処されたセンサであっても、若干の温度特性を有することとなる。   However, even with the above countermeasures, the output change due to the temperature change before correction of the sensor device is non-linear or abrupt (large), or the temperature sensor detection temperature interval is rough. In some cases, the output of the sensor device cannot be completely corrected due to the fact that the output change of the sensor is unstable. That is, even a sensor dealt with by the above method has some temperature characteristics.

このため、従来のセンサでは、使用環境の温度変化が大きい場合、センサデバイスの出力が温度特性の影響を受けるため、出力の精度が悪化してしまうという問題が生じる。このような問題は、上記した車両制御用物理量センサに限らず、他の技術分野に用いられるセンサであって、出力の温度特性を有するセンサに対しても、生じる問題である。なお、車両制御用物理量センサは、一般に、搭載環境の温度変化が大きく、かつ、高精度出力が要求されるため、このような問題が特に顕著となる。   For this reason, in the conventional sensor, when the temperature change of the use environment is large, the output of the sensor device is affected by the temperature characteristics, and thus there is a problem that the output accuracy is deteriorated. Such a problem is not limited to the above-described physical quantity sensor for vehicle control, and is a problem that occurs even for sensors that are used in other technical fields and have output temperature characteristics. In addition, since the vehicle control physical quantity sensor generally has a large temperature change in the mounting environment and requires a high-accuracy output, such a problem becomes particularly significant.

本発明は、上記点に鑑み、センサが使用される環境の温度変化に対して、従来よりも安定した出力特性を有するセンサを提供することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide a sensor having an output characteristic that is more stable than the conventional technique with respect to a temperature change in an environment in which the sensor is used.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ケース(4)内に配置され、センサデバイス(2a、11)の温度を使用環境温度範囲よりも狭い所定温度範囲に保持する保持手段(3、13)を備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the holding means is disposed in the case (4) and holds the temperature of the sensor device (2a, 11) in a predetermined temperature range narrower than the operating environment temperature range. (3, 13).

これにより、物理量センサの使用環境に温度変化が生じた場合であっても、環境の温度変化の影響により、センサデバイス自体の温度が変化するのを抑制することができる。この結果、物理量センサの周囲環境の温度変化に対し、安定した出力特性を有する物理量センサを提供することができる。   Thereby, even if it is a case where a temperature change arises in the usage environment of a physical quantity sensor, it can suppress that the temperature of sensor device itself changes by the influence of the temperature change of an environment. As a result, it is possible to provide a physical quantity sensor having stable output characteristics with respect to temperature changes in the surrounding environment of the physical quantity sensor.

特に、本発明を、搭載環境の温度変化が大きく、かつ、高精度出力を要求される車両制御用として用いられる角速度センサや加速度センサに適用することで、従来よりも、搭載温度変化に対して、安定した出力特性を有する車両制御用物理量センサを得ることができる。   In particular, when the present invention is applied to an angular velocity sensor or an acceleration sensor used for vehicle control that requires a large change in temperature of the mounting environment and requires a high-accuracy output, the present invention is more resistant to changes in mounting temperature than in the past. Thus, a vehicle control physical quantity sensor having stable output characteristics can be obtained.

また、本発明によれば、環境温度変化によるセンサデバイスの温度変化を抑制できるので、温度特性変化の大きなセンサデバイスを、高精度用途のセンサとして使用することが可能となる。   Further, according to the present invention, since the temperature change of the sensor device due to the environmental temperature change can be suppressed, a sensor device having a large temperature characteristic change can be used as a sensor for high-precision applications.

保持手段としては、例えば、請求項2に示すように、センサデバイス(2a、11)の作動時に、センサデバイス(2a、11)が所定温度範囲となるように、センサデバイス(2a、11)を加熱もしくは冷却する加熱冷却手段(3、11)を用いることができる。   As the holding means, for example, as shown in claim 2, when the sensor device (2a, 11) is operated, the sensor device (2a, 11) is set so that the sensor device (2a, 11) is in a predetermined temperature range. Heating / cooling means (3, 11) for heating or cooling can be used.

また、請求項3に示すように、保持手段として、加熱冷却手段の他に、センサデバイス(2a、11)および加熱冷却手段(3、11)を覆う断熱部材を用いることもできる。これにより、センサデバイスの温度を一定範囲内に保つことが容易となる。   Further, as shown in claim 3, in addition to the heating / cooling means, a heat insulating member that covers the sensor devices (2a, 11) and the heating / cooling means (3, 11) can be used as the holding means. Thereby, it becomes easy to keep the temperature of the sensor device within a certain range.

また、加熱冷却手段の配置場所に関して、請求項4に示すように、センサデバイス(2a、11)を収納しているパッケージ(2b、14)を直接覆うように、加熱冷却手段を配置することができる。   In addition, regarding the location of the heating / cooling means, as shown in claim 4, the heating / cooling means may be arranged so as to directly cover the packages (2b, 14) containing the sensor devices (2a, 11). it can.

その他にも、請求項5に示すように、センサデバイスがICチップ(11)により構成されており、加熱冷却手段として、ペルチェ効果素子(13)を用いる場合では、ICチップ(11)が収納されているパッケージ(14)内に、ペルチェ効果素子を配置することもできる。例えば、ICチップの下、横、上等にペルチェ効果素子を配置することができる。   In addition, as shown in claim 5, when the sensor device is constituted by an IC chip (11) and the Peltier effect element (13) is used as the heating and cooling means, the IC chip (11) is accommodated. A Peltier effect element can also be arranged in the package (14). For example, the Peltier effect element can be arranged below, next to, or above the IC chip.

なお、この場合、ICチップは、体積が小さいので、ICチップを所定の温度範囲に保持する際に、ICチップに供給したり、ICチップから奪ったりする熱量が少なくて済むので、センサデバイスを所定温度範囲に保持することが容易となる。   In this case, since the IC chip has a small volume, when the IC chip is held in a predetermined temperature range, less heat is supplied to the IC chip or taken away from the IC chip. It becomes easy to hold in a predetermined temperature range.

また、同様の理由により、本発明によれば、センサデバイスとしてICチップ以外のものを用いた場合と比較して、加熱冷却手段の消費電力を低減することもできる。   For the same reason, according to the present invention, the power consumption of the heating / cooling means can be reduced as compared with the case where a sensor device other than an IC chip is used.

また、加熱冷却手段として、請求項6に示すように、センサデバイス(2a、11)の温度が、使用環境温度範囲の上限温度以上の温度となるように、加熱する加熱手段(3、11)を用いることが好ましい。   Further, as the heating and cooling means, as shown in claim 6, heating means (3, 11) for heating the sensor device (2a, 11) so that the temperature of the sensor device (2a, 11) is equal to or higher than the upper limit temperature of the use environment temperature range. Is preferably used.

このように、センサデバイス(2a、11)の温度を使用環境温度範囲の上限温度以上の温度に保持する場合では、センサデバイスに対して、冷却する必要がなく、加熱するだけなので、加熱冷却手段として、加熱および冷却の両方を行うものを用いた場合と比較して、加熱冷却手段の構成を簡略化することができる。   Thus, in the case where the temperature of the sensor device (2a, 11) is maintained at a temperature equal to or higher than the upper limit temperature of the operating environment temperature range, the sensor device does not need to be cooled but is only heated. As compared with the case where what performs both heating and cooling is used, the structure of a heating-cooling means can be simplified.

例えば、使用環境温度が−35℃から85℃であれば、センサデバイス自体の温度が85℃〜95℃となるように、センサデバイスを加熱できるヒータを用いることができる。   For example, if the operating environment temperature is −35 ° C. to 85 ° C., a heater that can heat the sensor device can be used so that the temperature of the sensor device itself is 85 ° C. to 95 ° C.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(第1実施形態)
図1に、本発明の第1実施形態における物理量センサの分解斜視図を示す。本実施形態では、車両制御用ヨーレートセンサを例として説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view of the physical quantity sensor according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a vehicle control yaw rate sensor will be described as an example.

本実施形態のセンサは、図1に示すように、プリント基板1と、プリント基板1上に実装されたセンサ部2と、ヒータ3と、ケース4とを有する構成となっている。なお、ヒータ3を有している点が、本実施形態のセンサと従来のセンサとが主に異なるところである。   As shown in FIG. 1, the sensor according to the present embodiment includes a printed circuit board 1, a sensor unit 2 mounted on the printed circuit board 1, a heater 3, and a case 4. In addition, the point which has the heater 3 is a place where the sensor of this embodiment differs from the conventional sensor mainly.

プリント基板1には、図示しないが、センサ部2とともに、センサ部2に電源を供給する電源回路、増幅回路、その他センサ部2から所望の出力を得るために必要な素子が実装されている。   Although not shown, the printed circuit board 1 is mounted with a sensor unit 2, a power supply circuit that supplies power to the sensor unit 2, an amplifier circuit, and other elements necessary for obtaining a desired output from the sensor unit 2.

センサ部2は、車両のヨー角速度を検出するものである。本実施形態では、センサ部2として、一般的なものを用いており、センサ部2は、例えば、センサデバイスとしての水晶2aがパッケージ2bに内包された構造となっている。   The sensor unit 2 detects the yaw angular velocity of the vehicle. In the present embodiment, a general sensor unit 2 is used, and the sensor unit 2 has, for example, a structure in which a crystal 2a as a sensor device is included in a package 2b.

なお、図示しないが、本実施形態のセンサも、従来のセンサと同様に、温度センサおよびEEPROMを備えており、センサ部2の出力が補正されるようになっている。   Although not shown, the sensor according to the present embodiment also includes a temperature sensor and an EEPROM as in the conventional sensor, and the output of the sensor unit 2 is corrected.

ヒータ3は、センサ部2を加熱するためのものである。このヒータ3が、本発明の保持手段、加熱冷却手段、加熱手段に相当する。   The heater 3 is for heating the sensor unit 2. This heater 3 corresponds to the holding means, heating / cooling means, and heating means of the present invention.

ヒータ3は、例えば、シート状の樹脂内に電熱線が配置された構造となっており、センサ部2のパッケージ2bの表面上に、直接、巻き付けられている。   For example, the heater 3 has a structure in which a heating wire is disposed in a sheet-like resin, and is directly wound around the surface of the package 2 b of the sensor unit 2.

また、図示しないが、プリント基板1には、ヒータ3に電源を供給する電源回路や、ヒータ3を制御する制御回路(制御部)等が実装されている。そして、ヒータ3は、制御回路により、例えば、センサ部2に電源が供給されるとき、ヒータ3に電源が供給され、一方、センサ部2の電源供給が停止されるとき、ヒータ3の電源供給も停止されるようになっている。   Although not shown, a power supply circuit that supplies power to the heater 3 and a control circuit (control unit) that controls the heater 3 are mounted on the printed circuit board 1. The heater 3 is supplied with power by the control circuit, for example, when the power is supplied to the sensor unit 2, and when the power supply to the sensor unit 2 is stopped, the heater 3 is supplied with power. Has also been stopped.

ヒータ3は、センサ部2(水晶2a)が所定の温度範囲となるように、加熱温度が設定されている。具体的には、車両制御用ヨーレートセンサが使用される環境温度としては、−35℃から85℃が想定されているため、センサの使用環境温度が−35℃から85℃に変化した場合に、センサ部2の温度範囲が、この85℃以上の温度であって、使用環境温度範囲よりも狭い温度範囲である85℃から95℃の範囲内となるように、ヒータ3の温度が設定されている。この85℃から95℃の範囲が本発明の所定温度範囲に相当し、85℃が本発明の使用環境温度範囲の上限温度に相当する。   Heating temperature of the heater 3 is set so that the sensor unit 2 (crystal 2a) is in a predetermined temperature range. Specifically, since the environmental temperature at which the vehicle control yaw rate sensor is used is assumed to be −35 ° C. to 85 ° C., when the usage environmental temperature of the sensor changes from −35 ° C. to 85 ° C., The temperature of the heater 3 is set so that the temperature range of the sensor unit 2 is the temperature of 85 ° C. or more and is in a range of 85 ° C. to 95 ° C. which is a temperature range narrower than the use environment temperature range. Yes. The range from 85 ° C. to 95 ° C. corresponds to the predetermined temperature range of the present invention, and 85 ° C. corresponds to the upper limit temperature of the use environment temperature range of the present invention.

なお、このように、センサ部2の温度範囲を85℃よりも高い温度としているのは、センサ部2の温度を、環境温度よりも高い温度範囲に設定すれば、ヒータ3による加熱だけで、センサ部2の温度を容易に管理することができるからである。   As described above, the temperature range of the sensor unit 2 is set to a temperature higher than 85 ° C. If the temperature of the sensor unit 2 is set to a temperature range higher than the environmental temperature, only the heating by the heater 3 is performed. This is because the temperature of the sensor unit 2 can be easily managed.

本実施形態では、ヒータ3の発熱温度は、例えば、95℃の一定の温度となっている。ヒータ3はセンサ部2に接しており、センサ部2との距離が近いので、使用環境温度が−35℃から85℃まで変化した場合、センサデバイス(水晶2a)の温度は85℃から95℃(90℃近傍の温度)となる。   In the present embodiment, the heat generation temperature of the heater 3 is a constant temperature of 95 ° C., for example. Since the heater 3 is in contact with the sensor unit 2 and the distance from the sensor unit 2 is short, the temperature of the sensor device (crystal 2a) is 85 ° C. to 95 ° C. when the use environment temperature changes from −35 ° C. to 85 ° C. (Temperature around 90 ° C.).

ケース4は、樹脂製または金属製であり、プリント基板1およびプリント基板1に実装されたセンサ部2やヒータ3を覆うようになっている。そして、このケース4が車両に取り付けられる。   The case 4 is made of resin or metal and covers the printed circuit board 1 and the sensor unit 2 and the heater 3 mounted on the printed circuit board 1. And this case 4 is attached to a vehicle.

以上のように構成された本実施形態のセンサでは、センサ部2に電源供給がされ、センサ部2の作動が開始する場合、ヒータ3にも電源供給されることで、ヒータ3は、センサ部2に対して、加熱を開始する。そして、センサ部2が作動中であれば、ヒータ3は、常に、センサ部2に対して加熱を行う。これにより、センサ部2の温度が85℃から95℃の範囲内に保持される。   In the sensor of the present embodiment configured as described above, when the power is supplied to the sensor unit 2 and the operation of the sensor unit 2 starts, the heater 3 is also supplied with power, so that the heater 3 For 2, start heating. If the sensor unit 2 is in operation, the heater 3 always heats the sensor unit 2. Thereby, the temperature of the sensor part 2 is hold | maintained in the range of 85 to 95 degreeC.

一方、センサ部2への電源供給が停止され、センサ部2の作動が停止する場合、ヒータ3への電源供給も停止され、ヒータ3はセンサ部2への加熱を停止する。   On the other hand, when the power supply to the sensor unit 2 is stopped and the operation of the sensor unit 2 is stopped, the power supply to the heater 3 is also stopped, and the heater 3 stops heating the sensor unit 2.

次に、本実施形態のセンサの主な特徴について説明する。   Next, main features of the sensor of this embodiment will be described.

図2(b)に本実施形態のセンサにおける環境温度変化に対する出力特性の一例を示し、図2(a)に、図1のセンサにおいてヒータ3を有していないセンサの環境温度変化に対する出力特性の一例を示す。なお、図2(a)中の破線で示された曲線が、温度センサおよびEEPROMを用いた補正を行う前の出力値であり、実線で示された曲線が補正後の出力値である。   FIG. 2B shows an example of output characteristics with respect to environmental temperature changes in the sensor of this embodiment, and FIG. 2A shows output characteristics with respect to environmental temperature changes of the sensor of FIG. An example is shown. In addition, the curve shown with the broken line in Fig.2 (a) is an output value before correct | amending using a temperature sensor and EEPROM, and the curve shown as a continuous line is an output value after correction | amendment.

ヒータ3を有していないセンサ(従来のセンサ)では、センサの周囲環境温度の変化が、センサデバイスの温度変化となる。すなわち、ヒータ3を有していないセンサでは、環境温度が−35℃〜85℃の間で変化する場合、センサデバイスの温度も−35℃〜85℃の間で変化する。   In a sensor that does not have the heater 3 (conventional sensor), a change in ambient temperature of the sensor is a change in temperature of the sensor device. That is, in the sensor not having the heater 3, when the environmental temperature changes between −35 ° C. and 85 ° C., the temperature of the sensor device also changes between −35 ° C. and 85 ° C.

このため、図2(a)からわかるように、従来のように、センサデバイスの出力を補正しても、センサデバイスの出力に温度特性が生じる。このため、例えば、センサデバイスの温度が低いときと高いときとで、センサデバイスの出力の大きさに差(図2(a)中のΔV2)が生じてしまう。   For this reason, as can be seen from FIG. 2A, even if the output of the sensor device is corrected as in the prior art, temperature characteristics are produced in the output of the sensor device. For this reason, for example, a difference (ΔV2 in FIG. 2A) occurs in the magnitude of the output of the sensor device between when the temperature of the sensor device is low and when the temperature is high.

これに対して、本実施形態のセンサでは、センサ部2のパッケージ2bに、ヒータ3を直接巻き付けている。このため、ヒータ3から供給される熱がセンサ部2の温度決定の主要因になっており、センサの使用環境温度が−30℃〜85℃であっても、センサ部2の温度、すなわち、センサデバイスの温度が、常に、85℃〜95℃内の温度に保持されるようになっている。   On the other hand, in the sensor of the present embodiment, the heater 3 is directly wound around the package 2b of the sensor unit 2. For this reason, the heat supplied from the heater 3 is a main factor for determining the temperature of the sensor unit 2, and even if the sensor's operating environment temperature is −30 ° C. to 85 ° C., the temperature of the sensor unit 2, The temperature of the sensor device is always maintained at a temperature within 85 ° C to 95 ° C.

したがって、本実施形態のセンサの出力特性は、図2(b)に示すように、センサの使用環境温度が−30℃〜85℃であっても、図2(a)に示すヒータ3を有していないセンサの85℃〜95℃における出力特性と同じとなる。   Therefore, as shown in FIG. 2B, the output characteristics of the sensor of the present embodiment include the heater 3 shown in FIG. 2A even when the sensor's operating environment temperature is −30 ° C. to 85 ° C. It becomes the same as the output characteristic in 85 to 95 degreeC of the sensor which is not.

一般に、センサデバイスの温度が変化する範囲が広いほど、低い温度と高い温度での出力の差が大きくなる傾向がある。このため、本実施形態のセンサでは、図2(a)、(b)からわかるように、センサの使用環境温度の最大温度と最小温度におけるセンサデバイスの出力差ΔV1(図2(b)参照)が、ヒータ3を有していないセンサでの使用環境温度の最大温度と最小温度におけるセンサデバイスの出力差ΔV2(図2(a)参照)よりも小さくなっている。すなわち、本実施形態のセンサは、ヒータ3を有していないセンサと比較して、出力の精度が向上している。   In general, the wider the range in which the temperature of the sensor device changes, the greater the difference in output between low and high temperatures. Therefore, in the sensor of this embodiment, as can be seen from FIGS. 2A and 2B, the output difference ΔV1 of the sensor device between the maximum temperature and the minimum temperature of the sensor use environment temperature (see FIG. 2B). However, it is smaller than the output difference ΔV2 (see FIG. 2A) of the sensor device between the maximum temperature and the minimum temperature of the use environment temperature in the sensor not having the heater 3. In other words, the output accuracy of the sensor of the present embodiment is improved as compared with a sensor that does not have the heater 3.

このように、本実施形態によれば、センサが使用される環境に温度変化が生じても、センサデバイスの温度変化を従来のセンサよりも抑制できるので、センサが使用される環境の温度変化に対して、従来よりも安定した出力特性を有するセンサを提供することができる。   Thus, according to the present embodiment, even if a temperature change occurs in the environment in which the sensor is used, the temperature change of the sensor device can be suppressed as compared with the conventional sensor. On the other hand, it is possible to provide a sensor having output characteristics that are more stable than conventional ones.

なお、本実施形態では、センサデバイスの温度範囲を85℃〜95℃内に保持する場合を説明したが、センサの使用環境温度範囲よりも狭い温度範囲で、使用環境温度の上限温度よりも高い温度であれば、センサデバイスの温度範囲を他の温度範囲とすることができる。このとき、センサデバイスが保持される温度範囲が狭いほど、使用環境温度の変化に対して、安定した出力特性を有するセンサが得られる。   In this embodiment, the case where the temperature range of the sensor device is held within 85 ° C. to 95 ° C. has been described. However, the temperature range is narrower than the use environment temperature range of the sensor and is higher than the upper limit temperature of the use environment temperature. If it is temperature, the temperature range of a sensor device can be made into another temperature range. At this time, as the temperature range in which the sensor device is held is narrower, a sensor having stable output characteristics with respect to changes in the use environment temperature can be obtained.

また、本実施形態のセンサは、上記したように、例えば、温度センサおよびEEPROMを用いて、出力特性が補正されたセンサに対して、ヒータ3を設けることで、出力の精度が高められた従来のセンサに対して、出力の精度をより高めることができるだけでなく、次に説明する効果も有している。   Further, as described above, the sensor according to the present embodiment is provided with a heater 3 for a sensor whose output characteristics are corrected using, for example, a temperature sensor and an EEPROM, so that the output accuracy is improved. In addition to improving the accuracy of output, the following effects are also obtained.

図3(b)に本実施形態のセンサにおける環境温度変化に対する出力特性の他の例を示し、図3(a)に、図1のセンサにおいてヒータ3を有していないセンサの環境温度変化に対する出力特性の他の例を示す。   FIG. 3B shows another example of output characteristics with respect to environmental temperature changes in the sensor of the present embodiment. FIG. 3A shows the sensor of FIG. The other example of an output characteristic is shown.

本実施形態によれば、図3(a)に示すように、従来では、−30℃近傍のセンサ出力が規格範囲内に収まらないため、−30℃〜85℃では使用できなかったセンサデバイスを、−30℃〜85℃の環境においても、使用することができるようになる。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 3 (a), since the sensor output in the vicinity of −30 ° C. does not fall within the standard range, a sensor device that could not be used at −30 ° C. to 85 ° C. It can be used even in an environment of -30 ° C to 85 ° C.

これは、従来のセンサにおいて、センサデバイスの出力が規格範囲からはみ出てしまうのは、図3(a)に示すように、使用環境温度が−30℃〜85℃の場合では、通常、センサデバイスの温度が−30℃のように低いときであり、85℃〜95℃のような高い温度のときは、出力値は規格範囲内に収まっている。   This is because, in a conventional sensor, the output of the sensor device is out of the standard range, as shown in FIG. 3A, when the operating environment temperature is −30 ° C. to 85 ° C. When the temperature is as low as −30 ° C., and when the temperature is as high as 85 ° C. to 95 ° C., the output value is within the standard range.

そこで、本実施形態では、センサの使用環境温度が−30℃〜85℃の場合であっても、センサ部2の作動時において、ヒータ3により、センサ部2を85℃〜95℃の範囲に保持するようにしているので、図3(b)に示すように、センサ出力が規格範囲内に収まるようにすることができる。   Therefore, in the present embodiment, even when the environmental temperature of the sensor is −30 ° C. to 85 ° C., the sensor unit 2 is brought into the range of 85 ° C. to 95 ° C. by the heater 3 when the sensor unit 2 is operated. Since they are held, as shown in FIG. 3B, the sensor output can be kept within the standard range.

このように、本実施形態では、センサデバイスの温度を、ヒータ3により、85℃〜95℃のような環境温度範囲よりも狭い温度範囲であって、センサデバイスの出力値が規格範囲内に収まる温度範囲に保持している。これにより、本実施形態によれば、−30℃〜85℃のように環境温度範囲が広い用途では使用することができなかったセンサデバイスであっても、環境温度範囲が広く、高精度出力が要求される用途のセンサとして用いることができる。   Thus, in this embodiment, the temperature of the sensor device is a temperature range narrower than the environmental temperature range such as 85 ° C. to 95 ° C. by the heater 3, and the output value of the sensor device falls within the standard range. The temperature is maintained. Thereby, according to this embodiment, even if it is a sensor device which could not be used in an application with a wide environmental temperature range such as −30 ° C. to 85 ° C., the environmental temperature range is wide and high-accuracy output is achieved. It can be used as a sensor for required applications.

また、本実施形態のセンサは、以下の効果も有している。   Moreover, the sensor of this embodiment also has the following effects.

背景技術の欄で説明したように、温度センサとEEPROMを用いて、センサデバイスの出力に対して温度変化に応じた補正を行う場合では、センサの生産において、実際に、センサの使用環境の温度変化をベンチで再現し、センサ1つずつに対して、補正値を設定しなければならなかった。   As described in the background art section, when the temperature sensor and the EEPROM are used to correct the output of the sensor device according to the temperature change, in actual sensor production, the temperature of the environment in which the sensor is used Changes had to be reproduced on the bench and correction values had to be set for each sensor.

さらに、使用環境温度が広範囲であるセンサの生産においては、広範囲な温度を再現する必要があった。これらの理由により、従来のセンサは、生産性が悪いものであった。   Furthermore, in the production of sensors that have a wide range of operating environment temperatures, it was necessary to reproduce a wide range of temperatures. For these reasons, conventional sensors have poor productivity.

これに対して、本実施形態のセンサでは、センサの使用環境温度が−30℃〜85℃の場合であっても、センサ部2の作動時において、ヒータ3により、センサ部2を85℃〜95℃の範囲に保持するようにしている。   On the other hand, in the sensor of this embodiment, even when the use environment temperature of the sensor is −30 ° C. to 85 ° C., the sensor unit 2 is moved from 85 ° C. to 85 ° C. by the heater 3 when the sensor unit 2 is operated. The temperature is maintained in the range of 95 ° C.

このように、本実施形態では、センサデバイスの温度を環境温度範囲よりも狭い温度範囲となるようにしているので、センサデバイスの出力において、温度特性の影響が従来よりも抑制されている。   Thus, in this embodiment, since the temperature of the sensor device is set to a temperature range narrower than the environmental temperature range, the influence of temperature characteristics on the output of the sensor device is suppressed more than before.

したがって、本実施形態によれば、温度特性の影響が小さいので、補正値を厳密に設定しなくても、高精度出力を有するセンサが得られる。このため、本実施形態によれば、センサの生産において、従来では、センサデバイス毎に補正値を設定していたのに対して、複数のセンサデバイスに、同じ補正値を設定することもできる。   Therefore, according to the present embodiment, since the influence of the temperature characteristic is small, a sensor having a high-accuracy output can be obtained without setting the correction value strictly. For this reason, according to the present embodiment, in the sensor production, the correction value is conventionally set for each sensor device, but the same correction value can be set for a plurality of sensor devices.

また、センサの生産において、補正値を設定する際では、85℃〜95℃の温度範囲だけ再現すればよいことから、本実施形態によれば、従来のように、−35℃〜85℃の環境温度変化をベンチで再現する場合と比較して、センサの生産性を向上させることができる。   Further, in setting the correction value in the production of the sensor, it is only necessary to reproduce only the temperature range of 85 ° C. to 95 ° C. Therefore, according to the present embodiment, as in the conventional case, −35 ° C. to 85 ° C. The productivity of the sensor can be improved compared with the case where the environmental temperature change is reproduced on the bench.

なお、従来のセンサでは、センサの生産において、−35℃から85℃での出力特性を検査するため、−35℃のように、低い温度や、85℃等の高い温度を再現する必要があった。−35℃のように、低い温度を再現する場合、冷却用のコンプレッサを用いる必要があった。   In the conventional sensor, in order to inspect the output characteristics from -35 ° C to 85 ° C in sensor production, it is necessary to reproduce a low temperature such as -35 ° C or a high temperature such as 85 ° C. It was. When reproducing a low temperature such as −35 ° C., it was necessary to use a cooling compressor.

これに対して、本実施形態では、センサの生産において、室温よりも高い温度である85℃〜95℃を再現すればよいので、冷却用のコンプレッサを用いる必要がなく、加熱用の装置があればよく、生産時に必要な設備を従来よりも簡略化することができる。   On the other hand, in this embodiment, it is only necessary to reproduce 85 ° C. to 95 ° C., which is higher than room temperature, in the production of the sensor, so there is no need to use a cooling compressor, and there is an apparatus for heating. What is necessary is that the facilities required for production can be simplified as compared with the prior art.

なお、本実施形態では、ヒータ3をセンサ部2のパッケージ2bに直接巻き付ける場合、すなわち、ヒータ3がパッケージ2bを直接覆うように配置されている場合を例として説明したが、必ずしも、ヒータ3をパッケージ2bに直接巻き付けなくてもよく、ケース4内であって、センサ部2のセンサデバイスを加熱できる位置であれば、他の位置にヒータ3を配置することもできる。   In the present embodiment, the case where the heater 3 is directly wound around the package 2b of the sensor unit 2, that is, the case where the heater 3 is disposed so as to directly cover the package 2b has been described as an example. The heater 3 may be arranged at other positions as long as the sensor device 2 can be heated in the case 4 without being directly wound around the package 2b.

例えば、センサ部2の隣であって、センサ部2に接しないように、ヒータ3を配置することもできる。この場合、例えば、ヒータ3の温度を100℃に設定する。このように、センサ部2とヒータ3とが接していない場合では、センサ部2の温度が85℃〜95℃の範囲内に保持されるように、センサ部2とヒータ3との距離に応じて、ヒータ3の温度を設定する。   For example, the heater 3 can be arranged next to the sensor unit 2 so as not to contact the sensor unit 2. In this case, for example, the temperature of the heater 3 is set to 100 ° C. Thus, when the sensor unit 2 and the heater 3 are not in contact with each other, according to the distance between the sensor unit 2 and the heater 3 so that the temperature of the sensor unit 2 is maintained within a range of 85 ° C. to 95 ° C. Then, the temperature of the heater 3 is set.

なお、ヒータ3の配置に関して、ヒータ3とセンサ部2との距離が離れているほど、熱のロスが大きいので、ヒータ3からの熱のロスが小さくなるように、センサ部2と接するように、ヒータ3を配置することが好ましい。   Regarding the arrangement of the heater 3, the greater the distance between the heater 3 and the sensor unit 2, the greater the heat loss, so that the heat loss from the heater 3 is reduced so as to be in contact with the sensor unit 2. It is preferable to arrange the heater 3.

(第2実施形態)
第1実施形態では、センサ部2として、パッケージ2b内に水晶2aを有する構造のものを用いた場合を例として説明したが、本実施形態では、センサ部2として、センサデバイスが半導体チップで構成されたものを用いる場合を説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the case where the sensor unit 2 has a structure having the crystal 2a in the package 2b has been described as an example. However, in the present embodiment, as the sensor unit 2, a sensor device is configured by a semiconductor chip. A case of using the above will be described.

図4に、本発明の第2実施形態におけるセンサ部2の斜視図を示す。図4では、センサ部2の内部がわかるように、セラミックパッケージや蓋の一部を省略している。   In FIG. 4, the perspective view of the sensor part 2 in 2nd Embodiment of this invention is shown. In FIG. 4, the ceramic package and a part of the lid are omitted so that the inside of the sensor unit 2 can be seen.

本実施形態のセンサ部2は、センサデバイスとしての半導体チップ(センサチップ)11と、センサチップ11の下側に配置された回路チップ12と、センサチップ11と回路チップ12との間に配置されたペルチェ効果素子13と、これらを覆うセラミックパッケージ14とを有する構成となっている。   The sensor unit 2 of the present embodiment is disposed between a semiconductor chip (sensor chip) 11 as a sensor device, a circuit chip 12 disposed below the sensor chip 11, and the sensor chip 11 and the circuit chip 12. The Peltier effect element 13 and the ceramic package 14 covering these elements are provided.

センサチップ11は、車両の角速度を検出するものであり、一般的な構造のものである。センサチップ11としては、例えば、櫛歯状の固定電極と可動電極とを有しており、これらの固定電極と可動電極との間における静電容量変化により角速度を検出するものを用いることができる。なお、センサチップ11の面積は、例えば3mm2である。 The sensor chip 11 detects the angular velocity of the vehicle and has a general structure. As the sensor chip 11, for example, a sensor chip having a comb-like fixed electrode and a movable electrode and detecting an angular velocity by a change in capacitance between the fixed electrode and the movable electrode can be used. . The area of the sensor chip 11 is 3 mm 2 , for example.

回路チップ12は、センサチップ11との間で送信される信号を処理する回路であり、センサチップ11とボンディングワイヤ15aにより電気的に接続されている。   The circuit chip 12 is a circuit that processes a signal transmitted to and from the sensor chip 11, and is electrically connected to the sensor chip 11 by a bonding wire 15a.

ペルチェ効果素子13は、センサチップ11と回路チップ12との間に挟まれており、センサチップ11の底面と接触している。ペルチェ効果素子13は、電流が供給されることで、発熱もしくは吸熱をする熱電素子である。このペルチェ効果素子13が本発明の保持手段、加熱冷却手段、加熱手段に相当する。   The Peltier effect element 13 is sandwiched between the sensor chip 11 and the circuit chip 12 and is in contact with the bottom surface of the sensor chip 11. The Peltier effect element 13 is a thermoelectric element that generates heat or absorbs heat when supplied with current. This Peltier effect element 13 corresponds to the holding means, heating / cooling means, and heating means of the present invention.

ペルチェ効果素子13は、回路チップ12とボンディングワイヤ15bを介して、電気的に接続されており、回路チップ12により、ペルチェ効果素子13の発熱温度が制御されるようになっている。   The Peltier effect element 13 is electrically connected to the circuit chip 12 via the bonding wire 15b, and the circuit chip 12 controls the heat generation temperature of the Peltier effect element 13.

そして、このペルチェ効果素子13は、第1実施形態と同様に、センサの使用環境温度が−35℃〜85℃の場合、センサチップ11の作動時において、センサチップ11の温度が85℃〜95℃の範囲となるように、センサチップ11を加熱するようになっている。ペルチェ効果素子13の発熱温度は、本実施形態においても、例えば、95℃に設定されている。   In the Peltier effect element 13, as in the first embodiment, when the sensor operating environment temperature is −35 ° C. to 85 ° C., the temperature of the sensor chip 11 is 85 ° C. to 95 ° C. during operation of the sensor chip 11. The sensor chip 11 is heated so as to be in the range of ° C. In the present embodiment, the heat generation temperature of the Peltier effect element 13 is set to 95 ° C., for example.

セラミックパッケージ14の内部には、センサチップ11、回路チップ12およびペルチェ効果素子13が配置されており、セラミックパッケージ14と、セラミックパッケージ14の上側に配置された蓋14bにより、センサチップ11、回路チップ12およびペルチェ効果素子13が密閉されている。   The sensor chip 11, the circuit chip 12, and the Peltier effect element 13 are disposed inside the ceramic package 14, and the sensor chip 11 and the circuit chip are formed by the ceramic package 14 and a lid 14b disposed on the upper side of the ceramic package 14. 12 and the Peltier effect element 13 are sealed.

また、セラミックパッケージ14の内側には、センサチップ11、回路チップ12およびペルチェ効果素子13を、外部電源と接続するための配線端子部14aが設けられている。この配線端子部14aと、センサチップ11、回路チップ12およびペルチェ効果素子13 におけるそれぞれのボンディングパッドとが、ボンディングワイヤ15c、15d、15eにより接続されている。   Further, inside the ceramic package 14, a wiring terminal portion 14a for connecting the sensor chip 11, the circuit chip 12, and the Peltier effect element 13 to an external power source is provided. The wiring terminal portion 14a and the bonding pads in the sensor chip 11, the circuit chip 12, and the Peltier effect element 13 are connected by bonding wires 15c, 15d, and 15e.

本実施形態のセンサは、このような構成されたセンサ部2が、第1実施形態と同様に、プリント基板1に実装され、ケース4により覆われた構造となっている。   The sensor of the present embodiment has a structure in which the sensor unit 2 configured as described above is mounted on the printed circuit board 1 and covered with a case 4 as in the first embodiment.

以上説明したように、本実施形態のセンサにおいても、センサの使用環境温度が−35℃〜85℃の場合、センサチップ11の温度が85℃〜95℃の範囲となるように、ペルチェ効果素子13により、センサチップ11を加熱するようになっている。したがって、本実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, also in the sensor of this embodiment, when the use environment temperature of the sensor is −35 ° C. to 85 ° C., the Peltier effect element is set so that the temperature of the sensor chip 11 is in the range of 85 ° C. to 95 ° C. 13, the sensor chip 11 is heated. Therefore, according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

また、本実施形態で用いているセンサチップ11は、面積が3mm2であり、面積、体積が小さいので、センサチップ11を85℃〜95℃の温度範囲に保持する際に、センサチップ11に供給するために必要な熱量が、第1実施形態のように、センサデバイスが水晶2aにより構成されている場合と比較して、少ない。 The sensor chip 11 used in this embodiment has an area of 3 mm 2 and a small area and volume. Therefore, when the sensor chip 11 is held in the temperature range of 85 ° C. to 95 ° C., the sensor chip 11 is The amount of heat required for supply is small compared to the case where the sensor device is configured by the crystal 2a as in the first embodiment.

このため、本実施形態のセンサの方が、第1実施形態のセンサよりも、センサチップ11の温度を容易に85℃〜95℃に保持することができる。また、本実施形態によれば、センサデバイスとして、水晶2aを用いた場合と比較して、加熱冷却手段の消費電力を低減することもできる。   For this reason, the sensor of this embodiment can hold | maintain the temperature of the sensor chip 11 at 85 to 95 degreeC easily than the sensor of 1st Embodiment. Moreover, according to this embodiment, the power consumption of a heating / cooling means can also be reduced compared with the case where the crystal 2a is used as a sensor device.

なお、本実施形態では、ペルチェ効果素子13をセンサチップ11の下側に配置する場合を例として説明したが、セラミックパッケージ14内であって、センサチップ11を加熱できる位置であれば、他の位置にペルチェ効果素子13を配置することもできる。   In the present embodiment, the case where the Peltier effect element 13 is disposed below the sensor chip 11 has been described as an example. However, any other position can be used as long as the sensor chip 11 can be heated within the ceramic package 14. The Peltier effect element 13 can also be arranged at the position.

例えば、ペルチェ効果素子13をセンサチップ11の横側や、上側に配置することもできる。ただし、センサチップ11の上側ペルチェ効果素子13を配置する場合では、センサチップ11の可動電極が抑えられないように、ペルチェ効果素子13を配置し、センサチップ11に固定する。   For example, the Peltier effect element 13 can be arranged on the lateral side or the upper side of the sensor chip 11. However, when the upper Peltier effect element 13 of the sensor chip 11 is disposed, the Peltier effect element 13 is disposed and fixed to the sensor chip 11 so that the movable electrode of the sensor chip 11 is not suppressed.

(第3実施形態)
第1、第2実施形態では、センサの構造を、センサデバイスの近傍にヒータ3やペルチェ効果素子13を配置した構造とする場合を例として説明したが、これらの周りに、さらに、発泡スチロール等の断熱部材を配置した構造とすることもできる。この断熱部材が本発明の保持手段に相当する。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the structure of the sensor has been described as an example in which the heater 3 and the Peltier effect element 13 are arranged in the vicinity of the sensor device. However, around these, a foamed polystyrene or the like is further provided. It can also be set as the structure which has arrange | positioned the heat insulation member. This heat insulating member corresponds to the holding means of the present invention.

これにより、センサデバイスが外部温度変化から受ける影響を抑制することができるので、第1、第2実施形態のセンサと比較して、センサデバイスの温度を安定させることができる。   Thereby, since the influence which a sensor device receives from an external temperature change can be suppressed, compared with the sensor of 1st, 2nd embodiment, the temperature of a sensor device can be stabilized.

なお、本実施形態では、センサデバイスの温度を85℃〜95℃に保持する手段として、ヒータ3やペルチェ効果素子13と、断熱部材とを併用する場合を例として説明したが、断熱部材のみを用いることもできる。この場合においても、センサデバイスの温度範囲をセンサの使用環境温度範囲よりも狭い温度範囲に保持することができる。
(他の実施形態)
(1)第1実施形態では、保持手段としてヒータ3を用いる場合を例として説明したが、第1実施形態のセンサにおいて、第2実施形態のように、ヒータ3の代わりにペルチェ効果素子を用いることもできる。同様に、第2実施形態のセンサにおいて、ペルチェ効果素子13の代わりに、ヒータ3を用い、第1実施形態のように、このヒータ3をセラミックパッケージ14の表面に直接巻き付けることもできる。
In the present embodiment, as a means for maintaining the temperature of the sensor device at 85 ° C. to 95 ° C., the case where the heater 3 or the Peltier effect element 13 and the heat insulating member are used together has been described as an example, but only the heat insulating member is used. It can also be used. Even in this case, the temperature range of the sensor device can be maintained in a temperature range narrower than the operating environment temperature range of the sensor.
(Other embodiments)
(1) In the first embodiment, the case where the heater 3 is used as the holding unit has been described as an example. However, in the sensor of the first embodiment, a Peltier effect element is used instead of the heater 3 as in the second embodiment. You can also Similarly, in the sensor of the second embodiment, the heater 3 can be used instead of the Peltier effect element 13, and the heater 3 can be directly wound around the surface of the ceramic package 14 as in the first embodiment.

(2)上記した各実施形態では、ヒータ3やペルチェ効果素子13の発熱温度を、95℃等の一定の温度とする場合を例として説明したが、ヒータ3およびペルチェ効果素子13の発熱温度を、環境温度に応じて変動させることもできる。   (2) In each of the above embodiments, the case where the heat generation temperature of the heater 3 and the Peltier effect element 13 is set to a constant temperature such as 95 ° C. has been described as an example. It can also be changed according to the environmental temperature.

この場合、温度センサが検出した温度に応じて、ヒータ3を制御する回路や、ペルチェ効果素子13を制御する回路チップ12により、ヒータ3やペルチェ効果素子13の発熱温度を制御する。このようにして、センサデバイスの温度を所定の温度範囲内に保持することもできる。   In this case, the heating temperature of the heater 3 and the Peltier effect element 13 is controlled by the circuit for controlling the heater 3 and the circuit chip 12 for controlling the Peltier effect element 13 according to the temperature detected by the temperature sensor. In this way, the temperature of the sensor device can be kept within a predetermined temperature range.

(3)上記した各実施形態では、センサデバイスの温度が、センサの使用環境温度範囲よりも高い温度範囲となるように、ヒータ3やペルチェ効果素子13の発熱温度を設定する場合を例として説明したが、センサデバイスの温度を他の温度範囲で保持することもできる。なお、センサデバイスの温度を、センサの使用環境温度の最大温度よりも低い温度範囲とする場合では、第2実施形態で説明したように、加熱冷却手段として、ペルチェ効果素子13を用いる。   (3) In each of the above-described embodiments, the case where the heat generation temperature of the heater 3 or the Peltier effect element 13 is set so that the temperature of the sensor device is higher than the use environment temperature range of the sensor will be described as an example. However, the temperature of the sensor device can be maintained in another temperature range. In the case where the temperature of the sensor device is set to a temperature range lower than the maximum temperature of the sensor use environment temperature, the Peltier effect element 13 is used as the heating and cooling means as described in the second embodiment.

例えば、センサの使用環境温度範囲が−30℃〜85℃の場合であれば、ペルチェ効果素子13により、センサデバイスの温度を30℃近傍に保持することもできる。このとき、使用環境温度が30℃を超えているときでは、ペルチェ効果素子13により、センサデバイスを冷却し、30℃よりも低いときでは、ペルチェ効果素子13により、センサデバイスを加熱するように、回路チップ12により制御する。   For example, if the use environment temperature range of the sensor is −30 ° C. to 85 ° C., the temperature of the sensor device can be held near 30 ° C. by the Peltier effect element 13. At this time, when the use environment temperature exceeds 30 ° C., the sensor device is cooled by the Peltier effect element 13, and when it is lower than 30 ° C., the sensor device is heated by the Peltier effect element 13, Control is performed by the circuit chip 12.

(4)上記した各実施形態では、車両制御用ヨーレートセンサを例として説明したが、加速度センサ、圧力センサ等の車両制御用物理量センサや、他の技術分野における物理量センサにおいても、本発明を適用することができる。すなわち、水晶2aや半導体等のセンサデバイスの種類に限らず、出力の温度特性を有するセンサデバイスを有するセンサ全般において、本発明を適用することができる。   (4) In each of the above embodiments, the vehicle control yaw rate sensor has been described as an example. However, the present invention is also applied to vehicle control physical quantity sensors such as acceleration sensors and pressure sensors, and physical quantity sensors in other technical fields. can do. That is, the present invention can be applied not only to the types of sensor devices such as the crystal 2a and semiconductors but also to all sensors having sensor devices having output temperature characteristics.

この場合、センサの種類によって使用環境温度が異なるので、その使用環境温度を考慮して、センサデバイスの保持温度を設定する。   In this case, since the use environment temperature varies depending on the type of sensor, the holding temperature of the sensor device is set in consideration of the use environment temperature.

本発明の第1実施形態における物理量センサの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the physical quantity sensor in 1st Embodiment of this invention. (a)は、図1のセンサにおいてヒータ3を有していない構造のセンサの環境温度変化に対する出力特性の一例を示す図であり、(b)は、図1のセンサの環境温度変化に対する出力特性の一例を示す図である。(A) is a figure which shows an example of the output characteristic with respect to the environmental temperature change of the sensor of the structure which does not have the heater 3 in the sensor of FIG. 1, (b) is an output with respect to the environmental temperature change of the sensor of FIG. It is a figure which shows an example of a characteristic. (a)は、図1のセンサにおいてヒータ3を有していない構造のセンサの環境温度変化に対する出力特性の他の例を示す図であり、(b)は、図1のセンサの環境温度変化に対する出力特性の他の例を示す図である。(A) is a figure which shows the other example of the output characteristic with respect to the environmental temperature change of the sensor of the structure which does not have the heater 3 in the sensor of FIG. 1, (b) is the environmental temperature change of the sensor of FIG. It is a figure which shows the other example of the output characteristic with respect to. 本発明の第2実施形態におけるセンサ部の透過斜視図である。It is a permeation | transmission perspective view of the sensor part in 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…プリント基板、2…センサ部、2a…パッケージ2b、3…ヒータ、4…ケース、
11…センサチップ、12…回路チップ、13…ペルチェ効果素子、
14…セラミックパッケージ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printed circuit board, 2 ... Sensor part, 2a ... Package 2b, 3 ... Heater, 4 ... Case,
11 ... sensor chip, 12 ... circuit chip, 13 ... Peltier effect element,
14: Ceramic package.

Claims (6)

プリント基板(1)上に実装されたセンサデバイス(2a、11)と、
前記プリント基板(1)およびセンサデバイス(2a、11)を覆うケース(4)とを有する物理量センサにおいて、
前記ケース(4)内に配置され、前記センサデバイス(2a、11)の温度を使用環境温度範囲よりも狭い所定温度範囲に保持する保持手段(3、13)を備えることを特徴とする物理量センサ。
Sensor devices (2a, 11) mounted on the printed circuit board (1);
In the physical quantity sensor having a case (4) covering the printed circuit board (1) and the sensor device (2a, 11),
A physical quantity sensor arranged in the case (4) and provided with holding means (3, 13) for holding the temperature of the sensor device (2a, 11) in a predetermined temperature range narrower than the operating environment temperature range. .
前記保持手段として、前記センサデバイス(2a、11)の作動時に、前記センサデバイス(2a、11)が前記所定温度範囲となるように、前記センサデバイス(2a、11)を加熱もしくは冷却する加熱冷却手段(3、11)が用いられていることを特徴とする請求項1に記載の物理量センサ。 Heating / cooling that heats or cools the sensor device (2a, 11) as the holding means so that the sensor device (2a, 11) is in the predetermined temperature range when the sensor device (2a, 11) is operated. 2. The physical quantity sensor according to claim 1, wherein means (3, 11) are used. 前記保持手段として、前記加熱冷却手段(3、11)と、前記センサデバイス(2a、11)および前記加熱冷却手段(3、11)を覆う断熱部材とが用いられていることを特徴とする請求項2に記載の物理量センサ。 The heating / cooling means (3, 11) and a heat insulating member that covers the sensor devices (2a, 11) and the heating / cooling means (3, 11) are used as the holding means. Item 3. The physical quantity sensor according to Item 2. 前記センサデバイス(2a、11)は、パッケージ(2b、14)に収納された状態で、前記プリント基板(1)に実装されており、前記加熱冷却手段(3)は前記パッケージ(2b、14)を直接覆うように配置されていることを特徴とする請求項2または3に記載の物理量センサ。 The sensor device (2a, 11) is mounted on the printed circuit board (1) in a state of being accommodated in a package (2b, 14), and the heating / cooling means (3) is the package (2b, 14). The physical quantity sensor according to claim 2, wherein the physical quantity sensor is disposed so as to directly cover the surface. 前記センサデバイスとして、ICチップ(11)が用いられ、前記ICチップ(11)は、パッケージ(14)に収納された状態で、前記プリント基板(1)に実装されており、
前記加熱冷却手段として、前記パッケージ(14)内に収納されたペルチェ効果素子(13)が用いられていることを特徴とする請求項2または3に記載の物理量センサ。
An IC chip (11) is used as the sensor device, and the IC chip (11) is mounted on the printed circuit board (1) in a state of being housed in a package (14).
The physical quantity sensor according to claim 2 or 3, wherein a Peltier effect element (13) housed in the package (14) is used as the heating and cooling means.
前記加熱冷却手段として、前記センサデバイス(2a、11)の温度が、前記使用環境温度範囲の上限温度以上の温度となるように、加熱する加熱手段(3、11)が用いられていることを特徴とする請求項2ないし5のいずれか1つに記載の物理量センサ。



As the heating / cooling means, heating means (3, 11) for heating is used so that the temperature of the sensor device (2a, 11) is equal to or higher than the upper limit temperature of the use environment temperature range. The physical quantity sensor according to claim 2, wherein the physical quantity sensor is characterized in that:



JP2004129807A 2004-04-26 2004-04-26 Physical quantity sensor Withdrawn JP2005308689A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004129807A JP2005308689A (en) 2004-04-26 2004-04-26 Physical quantity sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004129807A JP2005308689A (en) 2004-04-26 2004-04-26 Physical quantity sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005308689A true JP2005308689A (en) 2005-11-04

Family

ID=35437620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004129807A Withdrawn JP2005308689A (en) 2004-04-26 2004-04-26 Physical quantity sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005308689A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007029636A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-15 Optex Co., Ltd. Intrusion detecting sensor
DE102017010553A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-16 Mbda Deutschland Gmbh Inertial sensor system for missiles
US11408905B2 (en) * 2015-10-30 2022-08-09 SZ DJI Technology Co., Ltd. Inertial measurement unit and movable device using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007029636A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-15 Optex Co., Ltd. Intrusion detecting sensor
US11408905B2 (en) * 2015-10-30 2022-08-09 SZ DJI Technology Co., Ltd. Inertial measurement unit and movable device using the same
US11821908B2 (en) 2015-10-30 2023-11-21 SZ DJI Technology Co., Ltd. Inertial measurement unit and movable device using the same
DE102017010553A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-16 Mbda Deutschland Gmbh Inertial sensor system for missiles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4738409B2 (en) Temperature compensated thermostatic chamber controlled crystal oscillator
US8089325B2 (en) Oven controlled multistage crystal oscillator
US6859471B2 (en) Method and system for providing thermal control of superluminescent diodes
JP5218169B2 (en) Piezoelectric oscillator and method for measuring ambient temperature of this piezoelectric oscillator
US9046556B2 (en) Sensing device and related operating methods
JP2007006270A (en) Piezoelectric oscillator
JP6706871B2 (en) Flow sensor
TWI633046B (en) Micro-electromechanical apparatus for heating energy control
KR20170027673A (en) Sensor device and method for calibrating a sensor device
KR20190101745A (en) Apparatus and method for measuring temperature
JPH0964450A (en) Temperature-controlled semiconductor laser apparatus and its temperature control method
JP5926578B2 (en) Piezoelectric device
US20050216102A1 (en) Power supply circuit for physical quantity sensor
JP2005308689A (en) Physical quantity sensor
JP2015033065A (en) Crystal vibrator and crystal oscillator
JP4817305B2 (en) Combustible gas sensor and combustible gas detector
JP3272633B2 (en) Thermostat type piezoelectric oscillator
US10691188B2 (en) Electronic device comprising a first circuit and a switchable second circuit
JP4803758B2 (en) Oscillator
US6384385B1 (en) Process and device for the thermal conditioning of electronic components
JP4337570B2 (en) Sensor device and manufacturing method thereof
JP5205822B2 (en) Piezoelectric oscillator
JP2008304291A (en) Gas sensor
JPH08122160A (en) Heat-dependence detection device
JP3363983B2 (en) Heat wire type acceleration detector

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070703