JP2011242312A

JP2011242312A - Sensor circuit

Info

Publication number: JP2011242312A
Application number: JP2010115893A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nishikawa; 英男西川
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2011-12-01

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor circuit which enhances an output signal from a gauge resistance and reduces the size.SOLUTION: The sensor circuit comprises: gauge resistances 11-1 to 11-4 each having one end grounded, of which resistance values change according to an applied physical quantity; a constant current supply section 12 which is connected between the other ends of the gauge resistances 11-1 to 11-4 and a power supply VCC, supplies a constant current to the gauge resistances 11-1 to 11-4, and applies a voltage of equal to or larger than a half out of the power supply voltage of the power supply VCC to the other ends of the gauge resistances 11-1 to 11-4; and a signal processing section 13 which takes out the change in the resistance values of the gauge resistances 11-1 to 11-4 as an electric signal, and detects the applied physical quantity.

Description

本発明は、圧力や加速度などの物理量の変化を検出するセンサ回路に関する。 The present invention relates to a sensor circuit that detects changes in physical quantities such as pressure and acceleration.

従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている。文献１に記載された技術では、ブリッジ接続された４つのゲージ抵抗の抵抗値が、圧力により変化し、この抵抗値の変化を電気信号として取り出して圧力を検出している。ブリッジ接続された４つのゲージ抵抗には、定電流回路を介して電源から電圧が印加され、電源電圧の半分以下の電圧が各ゲージ抵抗に印加されている。 Conventionally, as this type of technology, for example, those described in the following documents are known. In the technique described in Document 1, the resistance values of four gauge resistors connected in a bridge change with pressure, and the pressure is detected by taking out the change in the resistance value as an electrical signal. A voltage is applied from the power supply to the four gauge resistors connected in a bridge through a constant current circuit, and a voltage equal to or less than half of the power supply voltage is applied to each gauge resistor.

文献２に記載された技術では、上記文献１と同様に、ブリッジ接続された４つのゲージ抵抗の抵抗値の変化に基づいて圧力を検出している。ブリッジ接続された４つのゲージ抵抗には、定電圧回路を介して電源から電圧が印加され、上記文献１の技術と同様に電源電圧の半分以下の電圧が各ゲージ抵抗に印加されている。 In the technique described in Document 2, as in Document 1, the pressure is detected based on changes in the resistance values of the four gauge resistors that are bridge-connected. A voltage from a power source is applied to the four gauge resistors connected in a bridge through a constant voltage circuit, and a voltage equal to or less than half of the power source voltage is applied to each gauge resistor in the same manner as in the technique of Reference 1 above.

文献３に記載された技術では、上記文献１、２と同様に、ゲージ抵抗の抵抗値の変化に基づいて圧力を検出している。ゲージ抵抗には、定電流回路ならびにカレントミラー回路を介して電源から給電されている。すなわち、電源電圧から定電流回路ならびにカレントミラー回路での電圧降下分を差し引いた電圧がゲージ抵抗に印加されている。 In the technique described in Document 3, the pressure is detected based on a change in the resistance value of the gauge resistance, as in Documents 1 and 2 above. The gauge resistor is supplied with power from a power source through a constant current circuit and a current mirror circuit. That is, a voltage obtained by subtracting the voltage drop in the constant current circuit and the current mirror circuit from the power supply voltage is applied to the gauge resistor.

特開昭６１−２４３３３８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-243338 特開昭６２−１８５１３７号公報Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-185137 特開平２−３１１７２８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-311728

上記文献１ならびに文献２に記載された技術では、ゲージ抵抗に印加される電圧は、電源電圧の半分以下となる。このため、ゲージ抵抗から取り出される信号は、電源電圧の半分以上がゲージ抵抗に印加されている場合に比べて小さくなっていた。また、上記文献３に記載された技術では、ゲージ抵抗には、電源電圧から定電流回路ならびにカレントミラー回路での電圧降下分を差し引いた電圧が印加されている。このため、ゲージ抵抗から取り出される信号は、カレントミラー回路が接続されていない場合に比べて小さくなっていた。 In the techniques described in Document 1 and Document 2, the voltage applied to the gauge resistor is half or less of the power supply voltage. For this reason, the signal extracted from the gauge resistor is smaller than when a half or more of the power supply voltage is applied to the gauge resistor. In the technique described in Document 3, a voltage obtained by subtracting the voltage drop in the constant current circuit and the current mirror circuit from the power supply voltage is applied to the gauge resistor. For this reason, the signal extracted from the gauge resistor is smaller than when the current mirror circuit is not connected.

したがって、上記各文献１〜３で採用された技術では、ゲージ抵抗から取り出される信号が小さいので、ゲージ抵抗から取り出される信号を処理して圧力を検出するための回路構成が大型化していた。また、ゲージ抵抗から取り出される信号が小さいので、ノイズに対する耐性が低く、ノイズにより検出精度が低下するおそれがあった。 Therefore, in the techniques employed in each of the above documents 1 to 3, since the signal extracted from the gauge resistor is small, the circuit configuration for detecting the pressure by processing the signal extracted from the gauge resistor has been increased. Further, since the signal taken out from the gauge resistor is small, the resistance to noise is low, and there is a possibility that the detection accuracy may be reduced by the noise.

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ゲージ抵抗からの出力信号を増大させて、構成の小型化を図ったセンサ回路を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a sensor circuit in which the output signal from the gauge resistor is increased to reduce the size of the configuration.

上記目的を達成するために、本発明に係るセンサ回路は、一端が接地され、印加された物理量に応じて抵抗値が変化するゲージ抵抗と、ゲージ抵抗の他端と高位電源との間に接続され、ゲージ抵抗に定電流を供給し、ゲージ抵抗の他端に高位電源の電源電圧の半分以上の電圧を印加する定電流供給部と、ゲージ抵抗の抵抗値の変化を電気信号として取り出し、印加された物理量を検出する信号処理部とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a sensor circuit according to the present invention is connected between a gauge resistor whose one end is grounded and whose resistance value changes in accordance with an applied physical quantity, and the other end of the gauge resistor and a high-level power supply. A constant current supply unit that supplies a constant current to the gauge resistor and applies a voltage more than half of the power supply voltage of the high-level power supply to the other end of the gauge resistor, and changes in the resistance value of the gauge resistor are taken out as an electrical signal and applied And a signal processing unit for detecting the physical quantity generated.

本発明によれば、高位電源の電源電圧の半分以上の電圧をゲージ抵抗に印加するようにしたので、ゲージ抵抗からの出力信号を従来に比べて増大させることができる。これにより、センサ回路の構成を小型化することが可能となる。 According to the present invention, since the voltage more than half of the power supply voltage of the high-level power supply is applied to the gauge resistor, the output signal from the gauge resistor can be increased compared to the conventional case. This makes it possible to reduce the size of the sensor circuit.

本発明の実施形態１に係るセンサ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sensor circuit which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態１，３に係る定電流回路の一回路構成を示す図である。It is a figure which shows one circuit structure of the constant current circuit which concerns on Embodiment 1, 3 of this invention. センサ部の出力電位と信号処理部の検出信号との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the output electric potential of a sensor part, and the detection signal of a signal processing part. 本発明の実施形態２に係るセンサ回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sensor circuit which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、図面を用いて本発明を実施するための実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係るセンサ回路の構成を示す図である。図１に示す実施形態１のセンサ回路は、センサ部１１、定電流供給部１２、信号処理部１３を備えて構成されている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sensor circuit according to Embodiment 1 of the present invention. The sensor circuit according to the first embodiment illustrated in FIG. 1 includes a sensor unit 11, a constant current supply unit 12, and a signal processing unit 13.

センサ部１１は、４つのゲージ抵抗１１−１〜１１−４を備えて構成されている。各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４は、例えばシリコン等の半導体基板に形成され、印加された圧力や加速度などの物理量に応じて歪みその抵抗値が変化する。ゲージ抵抗１１−１，１１−４は、圧力などが印加されるとその抵抗値が増加し、ゲージ抵抗１１−２，１１−３は、圧力などが印加されるとその抵抗値が減少するように配置形成されている。センサ回路は、ゲージ抵抗１１−１〜１１−４の抵抗値の変化を電気信号として取り出すことで印加された圧力などの物理量を検出する。各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４は、その一端が定電流供給部１２に接続され、他端がグランドに接続（接地）されている。 The sensor unit 11 includes four gauge resistors 11-1 to 11-4. Each of the gauge resistors 11-1 to 11-4 is formed on a semiconductor substrate such as silicon, for example, and the resistance value of the gauge resistors 11-1 to 11-4 changes depending on a physical quantity such as applied pressure or acceleration. The resistance values of the gauge resistors 11-1 and 11-4 increase when pressure is applied, and the resistance values of the gauge resistors 11-2 and 11-3 decrease when pressure is applied. Is formed and arranged. The sensor circuit detects a physical quantity such as applied pressure by taking out a change in resistance value of the gauge resistors 11-1 to 11-4 as an electrical signal. One end of each of the gauge resistors 11-1 to 11-4 is connected to the constant current supply unit 12, and the other end is connected (grounded) to the ground.

定電流供給部１２は、例えば４つの定電流回路１２−１〜１２−４を備えて構成されている。定電流回路１２−１〜１２−４は、電源ＶＣＣから給電されて対応するゲージ抵抗１１−１〜１１−４に独立して同一の定電流を供給する。すなわち、定電流回路１２−１は、ゲージ抵抗１１−１に定電流を供給し、定電流回路１２−２は、ゲージ抵抗１１−２に定電流を供給し、定電流回路１２−３は、ゲージ抵抗１１−３に定電流を供給し、定電流回路１２−４は、ゲージ抵抗１１−４に定電流を供給する。 The constant current supply unit 12 includes, for example, four constant current circuits 12-1 to 12-4. The constant current circuits 12-1 to 12-4 are supplied with power from the power supply VCC and supply the same constant current independently to the corresponding gauge resistors 11-1 to 11-4. That is, the constant current circuit 12-1 supplies a constant current to the gauge resistor 11-1, the constant current circuit 12-2 supplies a constant current to the gauge resistor 11-2, and the constant current circuit 12-3 A constant current is supplied to the gauge resistor 11-3, and the constant current circuit 12-4 supplies a constant current to the gauge resistor 11-4.

定電流回路１２−１〜１２−４は、例えば図２に示すように、ＯＰアンプ２１、電流調整用抵抗２２ならびに電界効果トランジスタ２３を用いたカレントミラー回路で構成することができる。図２に示す定電流回路では、ＯＰアンプ２１に入力される入力基準電圧Ｖと同電圧が電流調整用抵抗２２に印加され、電流調整用抵抗２２の抵抗値（Ｒ）に応じた定電流（Ｉ＝Ｖ／Ｒ）を、カレントミラー回路の出力電流（定電流）として得ることができる。なお、定電流供給部１２は、各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４に共通に供給される同一の定電流を出力する４つの出力端子を備えた１つの定電流回路として構成するようにしてもよい。 The constant current circuits 12-1 to 12-4 can be configured by a current mirror circuit using an OP amplifier 21, a current adjusting resistor 22, and a field effect transistor 23 as shown in FIG. In the constant current circuit shown in FIG. 2, the same voltage as the input reference voltage V input to the OP amplifier 21 is applied to the current adjustment resistor 22, and a constant current (R) corresponding to the resistance value (R) of the current adjustment resistor 22 is obtained. I = V / R) can be obtained as the output current (constant current) of the current mirror circuit. The constant current supply unit 12 is configured as one constant current circuit having four output terminals for outputting the same constant current supplied in common to the gauge resistors 11-1 to 11-4. Also good.

信号処理部１３は、ゲージ抵抗１１−１〜１１−４と定電流供給部１２との接続点の電位（Ｖ１〜Ｖ４、センサ部１１の出力電位）を入力し、これらの出力電位を増幅し、ゲージ抵抗１１−１〜１１−４の抵抗値の変化に応じた検出信号ＶＯを出力する。すなわち、信号処理部１３は、出力電位Ｖ１と出力電位Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）を増幅して第１差増幅出力Ｖ１２を得て、出力電位Ｖ３と出力電位Ｖ４との差（Ｖ３−Ｖ４）を増幅して第２差増幅出力Ｖ３４を得ている。また、信号処理部１３は、第１差増幅出力Ｖ１２と第２差増幅出力Ｖ３４との差（Ｖ１２−Ｖ３４）を増幅して、印加された圧力などを検出する検出信号ＶＯを得ている。 The signal processing unit 13 inputs potentials (V1 to V4, output potentials of the sensor unit 11) at connection points between the gauge resistors 11-1 to 11-4 and the constant current supply unit 12, and amplifies these output potentials. The detection signal VO corresponding to the change in resistance value of the gauge resistors 11-1 to 11-4 is output. That is, the signal processing unit 13 amplifies the difference (V1−V2) between the output potential V1 and the output potential V2 to obtain the first difference amplified output V12, and the difference between the output potential V3 and the output potential V4 (V3−V3). The second differential amplification output V34 is obtained by amplifying V4). Further, the signal processing unit 13 amplifies the difference (V12−V34) between the first difference amplification output V12 and the second difference amplification output V34 to obtain a detection signal VO for detecting the applied pressure and the like.

このような構成において、定電流供給部１２から予め設定された所定の定電流が供給されている各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４に圧力などが印加されると、ゲージ抵抗１１−１ならびに１１−４の抵抗値は印加された圧力などに応じて増加する。一方、ゲージ抵抗１１−２ならびに１１−３の抵抗値は印加された圧力などに応じて減少する。このため、圧力などが印加される前に比べて信号処理部１３に入力されるセンサ部１１の出力電位Ｖ１ならびにＶ４は上昇する一方、出力電位Ｖ２ならびにＶ３は低下する。この結果、センサ部１１の出力電位Ｖ１とＶ２との差（Ｖ１−Ｖ２）は増加する一方、出力電位Ｖ３とＶ４との差（Ｖ３−Ｖ４）は減少する。それぞれの出力電位の差は信号処理部１３で増幅され、さらに増幅された差増幅出力は信号処理部１３でさらに増幅され、各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４に印加された圧力などに応じた検出信号ＶＯが得られる。 In such a configuration, when pressure or the like is applied to each of the gauge resistors 11-1 to 11-4 to which a predetermined constant current set in advance is supplied from the constant current supply unit 12, the gauge resistors 11-1 and 11-4 The resistance value 11-4 increases in accordance with the applied pressure. On the other hand, the resistance values of the gauge resistors 11-2 and 11-3 decrease according to the applied pressure or the like. For this reason, the output potentials V1 and V4 of the sensor unit 11 input to the signal processing unit 13 are increased while the output potentials V2 and V3 are decreased compared to before the pressure is applied. As a result, the difference (V1−V2) between the output potentials V1 and V2 of the sensor unit 11 increases, while the difference (V3−V4) between the output potentials V3 and V4 decreases. The difference between the output potentials is amplified by the signal processing unit 13, and the further amplified amplified signal is further amplified by the signal processing unit 13, depending on the pressure applied to each of the gauge resistors 11-1 to 11-4. The detected signal VO is obtained.

各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４に印加される電位、すなわちセンサ部１１の出力電位Ｖ１〜Ｖ４と、信号処理部１３から出力される検出信号ＶＯとの関係は、図３に示すようになる。すなわち、検出信号ＶＯは出力電位Ｖ１〜Ｖ４の増加にともなって直線的に増加する特性を有している。 The relationship between the potential applied to each of the gauge resistors 11-1 to 11-4, that is, the output potentials V1 to V4 of the sensor unit 11, and the detection signal VO output from the signal processing unit 13 is as shown in FIG. Become. In other words, the detection signal VO has a characteristic of increasing linearly as the output potentials V1 to V4 increase.

このようなセンサ回路では、各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４の一端は定電流供給部１２を介して電源ＶＣＣに接続され、他端はグランドに接続された構成を採用している。すなわち、電源ＶＣＣ（高位電源）とグランドとの間には、１つのゲージ抵抗と定電流供給部のみが接続されている。このため、定電流回路もしくは定電圧回路の他に２つのゲージ抵抗が直列接続されている構成に比べて、各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４には、電源ＶＣＣの電源電圧の少なくとも半分以上を印加することが可能となる。すなわち、圧力などが各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４に与えられる前のセンサ部１１の出力電位Ｖ１〜Ｖ４は、電源ＶＣＣの電源電圧の少なくとも半分以上となる。 In such a sensor circuit, one end of each of the gauge resistors 11-1 to 11-4 is connected to the power supply VCC via the constant current supply unit 12, and the other end is connected to the ground. That is, only one gauge resistor and a constant current supply unit are connected between the power supply VCC (high power supply) and the ground. For this reason, each gauge resistor 11-1 to 11-4 has at least half the power supply voltage of the power supply VCC as compared with the configuration in which two gauge resistors are connected in series in addition to the constant current circuit or the constant voltage circuit. Can be applied. That is, the output potentials V1 to V4 of the sensor unit 11 before pressure or the like is applied to the gauge resistors 11-1 to 11-4 are at least half of the power supply voltage of the power supply VCC.

したがって、従来に比べてセンサ部１１の出力電位Ｖ１〜Ｖ４を大きくすることができる。これにより、従来に比べて信号処理能力（増幅性能）を高めることなく、すなわち小型な構成で印加された圧力などを十分に検出できる程度の検出信号ＶＯを得ることが可能となる。 Therefore, the output potentials V1 to V4 of the sensor unit 11 can be increased as compared with the conventional case. Thereby, it is possible to obtain a detection signal VO that can sufficiently detect the applied pressure or the like with a small configuration without increasing the signal processing capability (amplification performance) compared to the conventional case.

また、従来に比べてセンサ部１１の出力電位Ｖ１〜Ｖ４は大きくなるので、ノイズに対する耐性が高められて、検出精度を向上することが可能となる。 In addition, since the output potentials V1 to V4 of the sensor unit 11 are increased as compared with the prior art, resistance to noise can be increased and detection accuracy can be improved.

一方、電源ＶＣＣとグランドとの間には、各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４の他に定電流回路１２−１〜１２−４しか接続されていない。このため、従来のようにカレントミラー回路などの電位降下を生じさせる構成要件がゲージ抵抗にさらに接続されている場合に比べても、各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４に印加される電位は大きくなる。これにより、カレントミラー回路などの電位降下を生じさせる構成要件がゲージ抵抗に接続されている従来の構成に比べても、上記と同様の有利な効果を得ることができる。 On the other hand, only the constant current circuits 12-1 to 12-4 are connected between the power supply VCC and the ground in addition to the gauge resistors 11-1 to 11-4. For this reason, the potential applied to each of the gauge resistors 11-1 to 11-4 is higher than that in the case where the constituent elements that cause a potential drop such as a current mirror circuit are further connected to the gauge resistors as in the prior art. growing. As a result, the same advantageous effect as described above can be obtained even in comparison with the conventional configuration in which the component that causes the potential drop of the current mirror circuit or the like is connected to the gauge resistor.

（実施形態２）
図４は本発明の実施形態２に係るセンサ回路の構成を示す図である。 (Embodiment 2)
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a sensor circuit according to Embodiment 2 of the present invention.

図４において、この実施形態２のセンサ回路では、先の実施形態１で示す信号処理部１３を３つの増幅アンプ４１、４２、４３で構成しており、他は実施形態１と同様である。 4, in the sensor circuit of the second embodiment, the signal processing unit 13 shown in the first embodiment is configured by three amplification amplifiers 41, 42, and 43, and the others are the same as in the first embodiment.

増幅アンプ４１は、センサ部１１の出力電位Ｖ１と出力電位Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）を増幅して第１差増幅出力Ｖ１２を得て、その第１差増幅出力Ｖ１２を増幅アンプ４３に与える。 The amplification amplifier 41 amplifies the difference (V1−V2) between the output potential V1 and the output potential V2 of the sensor unit 11 to obtain a first difference amplification output V12, and the first difference amplification output V12 is supplied to the amplification amplifier 43. give.

増幅アンプ４２は、センサ部１１の出力電位Ｖ３と出力電位Ｖ４との差（Ｖ３−Ｖ４）を増幅して第２差増幅出力Ｖ３４を得て、その第２差増幅出力Ｖ３４を増幅アンプ４３に与える。 The amplification amplifier 42 amplifies the difference (V3−V4) between the output potential V3 and the output potential V4 of the sensor unit 11 to obtain a second difference amplification output V34, and the second difference amplification output V34 is supplied to the amplification amplifier 43. give.

増幅アンプ４３は、増幅アンプ４１から与えられた第１差増幅出力Ｖ１２と、増幅アンプ４２から与えられた第２差増幅出力Ｖ３４との差（Ｖ１２−Ｖ３４）を増幅して、印加された圧力などに対応した検出信号ＶＯを得ている。 The amplification amplifier 43 amplifies the difference (V12−V34) between the first difference amplification output V12 given from the amplification amplifier 41 and the second difference amplification output V34 given from the amplification amplifier 42, and applied pressure. The detection signal VO corresponding to the above is obtained.

このような構成を採用することで、容易かつ簡単ならびに小型な回路構成で信号処理部を実現することができる。 By adopting such a configuration, the signal processing unit can be realized with an easy, simple and small circuit configuration.

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係るセンサ回路について説明する。 (Embodiment 3)
Next, a sensor circuit according to Embodiment 3 of the present invention will be described.

この実施形態３のセンサ回路では、定電流供給部１２は、圧力などが印加される前の各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４の抵抗値のばらつきに応じた定電流を各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４にそれぞれ個別に供給する構成を採用している。 In the sensor circuit of the third embodiment, the constant current supply unit 12 applies a constant current corresponding to the variation in resistance value of each gauge resistor 11-1 to 11-4 before pressure is applied to each gauge resistor 11-. The structure which supplies separately to 1-11-4 is employ | adopted.

センサ回路を製造する際に、ゲージ抵抗１１−１〜１１−４の抵抗値は設計値に対してばらつきが生ずる場合がある。このような場合に、ゲージ抵抗１１−１〜１１−４の抵抗値が設計値に比べて大きい場合には、ゲージ抵抗１１−１〜１１−４に供給される定電流を小さくする。一方、ゲージ抵抗１１−１〜１１−４の抵抗値が設計値に比べて小さい場合には、ゲージ抵抗１１−１〜１１−４に供給される定電流値を大きくする。 When manufacturing the sensor circuit, the resistance values of the gauge resistors 11-1 to 11-4 may vary with respect to the design values. In such a case, when the resistance values of the gauge resistors 11-1 to 11-4 are larger than the design value, the constant current supplied to the gauge resistors 11-1 to 11-4 is reduced. On the other hand, when the resistance values of the gauge resistors 11-1 to 11-4 are smaller than the design value, the constant current values supplied to the gauge resistors 11-1 to 11-4 are increased.

このような定電流回路としては、例えば先の図２に示す定電流回路で実現することができる。図２に示す定電流回路において、ゲージ抵抗の抵抗値のばらつきと概ね同様にばらつくようにゲージ抵抗に隣接して電流調整用抵抗２２を形成する。この電流調整用抵抗２２に、ＯＰアンプ２１に入力される入力基準電圧Ｖと同電圧を印加する。これにより、電流調整用抵抗２２の抵抗値（Ｒ）、すなわちゲージ抵抗１１−１〜１１−４の抵抗値のばらつきに応じた定電流（Ｉ＝Ｖ／Ｒ）を、カレントミラー回路の出力電流として得ることができる。なお、電流調整用抵抗２２は、４つのゲージ抵抗１１−１〜１１−４のそれぞれに対応して４つ設け、もしくは４つのゲージ抵抗１１−１〜１１−４を代表する１つを設けるようにしてもよい。 Such a constant current circuit can be realized, for example, by the constant current circuit shown in FIG. In the constant current circuit shown in FIG. 2, a current adjusting resistor 22 is formed adjacent to the gauge resistor so as to vary in substantially the same manner as the variation in resistance value of the gauge resistor. The same voltage as the input reference voltage V input to the OP amplifier 21 is applied to the current adjusting resistor 22. As a result, the resistance value (R) of the current adjusting resistor 22, that is, the constant current (I = V / R) corresponding to the variation of the resistance values of the gauge resistors 11-1 to 11-4 is set as the output current of the current mirror circuit. Can be obtained as Note that four current adjusting resistors 22 are provided corresponding to the four gauge resistors 11-1 to 11-4, or one representative of the four gauge resistors 11-1 to 11-4. It may be.

このように、ゲージ抵抗１１−１〜１１−４の抵抗値のばらつき応じて定電流値を調整制御することで、抵抗値にばらつきが生じていない設計値の場合に得られると同等の出力電位Ｖ１〜Ｖ４を得ることが可能となる。この結果、ゲージ抵抗１１−１〜１１−４の抵抗値にばらつきが生じている場合であっても、ばらつきが生じていない場合と同等の検出信号Ｖ０を得ることができる。すなわち、センサ回路の感度を補正することができる。 In this way, by adjusting and controlling the constant current value according to the variation of the resistance values of the gauge resistors 11-1 to 11-4, an output potential equivalent to that obtained in the case of a design value in which there is no variation in the resistance value. V1 to V4 can be obtained. As a result, even when the resistance values of the gauge resistors 11-1 to 11-4 vary, a detection signal V0 equivalent to that when no variation occurs can be obtained. That is, the sensitivity of the sensor circuit can be corrected.

（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４に係るセンサ回路について説明する。 (Embodiment 4)
Next, a sensor circuit according to Embodiment 4 of the present invention will be described.

この実施形態４のセンサ回路では、定電流供給部１２は、発生する定電流に対して正の温度特性を有し、温度の上昇に対して発生する定電流量を増加する機能を備えた構成を採用している。定電流供給部１２を構成する定電流回路１２−１〜１２−４が、例えば図２に示すように構成されている場合には、電流調整用抵抗２２を、温度特性を持った例えばサーミスタなどの抵抗で構成することで、上記機能を実現することができる。 In the sensor circuit according to the fourth embodiment, the constant current supply unit 12 has a positive temperature characteristic with respect to the generated constant current and has a function of increasing the amount of the constant current generated with respect to the temperature rise. Is adopted. In the case where the constant current circuits 12-1 to 12-4 constituting the constant current supply unit 12 are configured as shown in FIG. 2, for example, the current adjusting resistor 22 is replaced with a temperature characteristic such as a thermistor. The above-described function can be realized by using the resistor.

このような温度特性を有する定電流供給部１２を採用することで、温度の上昇とともにゲージ抵抗１１−１〜１１−４の抵抗値が減少した場合であっても、定電流供給部１２からゲージ抵抗１１−１〜１１−４に供給される定電流が増加する。このときに、抵抗値の変化量と定電流の増加量とを適宜調整設定することで、温度が変化してもセンサ部１１の出力電位（Ｖ１〜Ｖ４）を変化させないようにすることが可能となる。この結果、温度補償機能を備えたセンサ回路を提供することができる。 By adopting the constant current supply unit 12 having such a temperature characteristic, even if the resistance values of the gauge resistors 11-1 to 11-4 are reduced as the temperature rises, the constant current supply unit 12 changes the gauge. The constant current supplied to the resistors 11-1 to 11-4 increases. At this time, it is possible to prevent the output potential (V1 to V4) of the sensor unit 11 from changing even if the temperature changes by appropriately adjusting and setting the change amount of the resistance value and the increase amount of the constant current. It becomes. As a result, a sensor circuit having a temperature compensation function can be provided.

（実施形態５）
次に、本発明の実施形態５に係るセンサ回路について説明する。 (Embodiment 5)
Next, a sensor circuit according to embodiment 5 of the present invention will be described.

この実施形態５のセンサ回路では、定電流供給部１２は、各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４毎に独立して個別に定電流を供給する機能を備えた構成を採用している。定電流供給部１２を構成する定電流回路１２−１〜１２−４が、例えば図２に示すように構成されている場合には、ＯＰアンプ２１に入力される入力基準電位Ｖをそれぞれ可変調整することで発生する定電流をそれぞれ可変制御することが可能となる。 In the sensor circuit of the fifth embodiment, the constant current supply unit 12 employs a configuration having a function of supplying a constant current independently for each of the gauge resistors 11-1 to 11-4. When the constant current circuits 12-1 to 12-4 constituting the constant current supply unit 12 are configured as shown in FIG. 2, for example, the input reference potential V input to the OP amplifier 21 is variably adjusted. This makes it possible to variably control the constant currents generated.

このような定電流供給部１２を採用することで、圧力などが印加されていないときの各ゲージ抵抗１１−１〜１１−４に供給される定電流を個別に調整制御する。すなわち、センサ部１１の出力電位Ｖ１とＶ２との差（Ｖ１−Ｖ２）、ならびにセンサ部１１の出力電位Ｖ３とＶ４との差（Ｖ３−Ｖ４）がともに０となるように定電流を調整制御する。 By adopting such a constant current supply unit 12, the constant current supplied to each of the gauge resistors 11-1 to 11-4 when no pressure or the like is applied is individually adjusted and controlled. That is, the constant current is adjusted and controlled so that the difference (V1−V2) between the output potentials V1 and V2 of the sensor unit 11 and the difference (V3−V4) between the output potentials V3 and V4 of the sensor unit 11 are both zero. To do.

これにより、オフセット電圧を０にして、零点調整機能を備えたセンサ回路を提供することができる。 Thereby, the offset voltage is set to 0, and a sensor circuit having a zero adjustment function can be provided.

なお、本発明の実施形態としては、上記実施形態１または２に対して、実施形態３〜５のいずれか１以上の実施形態を適宜組み合わせて実施することができる。 As an embodiment of the present invention, any one or more of Embodiments 3 to 5 can be appropriately combined with Embodiment 1 or 2 described above.

１１…センサ部
１１−１〜１１−４…ゲージ抵抗
１２…定電流供給部
１２−１〜１２−４…定電流回路
１３…信号処理部
２１…ＯＰアンプ
２２…電流調整用抵抗
２３…電界効果トランジスタ
４１，４２，４３…増幅アンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Sensor part 11-1 to 11-4 ... Gauge resistance 12 ... Constant current supply part 12-1 to 12-4 ... Constant current circuit 13 ... Signal processing part 21 ... OP amplifier 22 ... Current adjustment resistor 23 ... Electric field effect Transistors 41, 42, 43 ... Amplification amplifier

Claims

One end is grounded, and the gauge resistance whose resistance value changes according to the applied physical quantity,
A constant current supply unit that is connected between the other end of the gauge resistor and a high-level power supply, supplies a constant current to the gauge resistor, and applies a voltage more than half of the power supply voltage of the high-level power supply to the other end of the gauge resistor. When,
A sensor circuit comprising: a signal processing unit that extracts a change in resistance value of the gauge resistor as an electric signal and detects an applied physical quantity.

The gauge resistance includes a first gauge resistance whose resistance value increases according to the applied physical quantity, and a second gauge resistance whose resistance value decreases according to the applied physical quantity,
The signal processing unit includes an amplifier circuit that amplifies a difference potential between an output potential at the other end of the first gauge resistor and an output potential at the other end of the second gauge resistor. 2. The sensor circuit according to 1.

The constant current supply unit sets a constant current value according to a resistance value of the gauge resistance when a physical quantity is not applied to the gauge resistance, and decreases the constant current value as the resistance value increases. The sensor circuit according to claim 1 or 2.

The sensor circuit according to claim 1, wherein the constant current supply unit has a positive temperature characteristic with respect to a constant current supplied to the gauge resistor.

The said constant current supply part is comprised so that the constant current supplied to a gauge resistance can be variably adjusted when the physical quantity is not applied to the said gauge resistance. The sensor circuit according to item.