JP2013134078A - Capacitive physical quantity detection apparatus - Google Patents

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孝明 河合
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capacitive physical quantity detection apparatus capable of performing self-diagnosis even without including a movable electrode like a humidity sensor, etc.SOLUTION: A capacitive physical quantity detection apparatus comprises a sensor unit 10, first control means 50, self-diagnosis signal application means 40, and detection means 60. The sensor unit 10 includes first and second fixed electrodes 12a and 12b and a common electrode 11 facing the first and second fixed electrodes 12a and 12b. The first control means 50 applies a predetermined potential to the first and second fixed electrodes 12a and 12b and outputs a predetermined control signal during self-diagnosis. The self-diagnosis signal application means 40 brings the common electrode 11 into a predetermined state on the basis of the control signal from the first control means 50 during self-diagnosis. The detection means 60 detects a current flowing to the sensor unit 10 during self-diagnosis. Thus, abnormality in the sensor unit 10 is detected by detecting a current flowing to the sensor unit 10, so that self-diagnosis can be performed even in a capacitive physical quantity detection apparatus which does not include a movable electrode.

Description

本発明は、静電容量に応じて物理量を検出する容量式物理量検出装置に関し、例えば、湿度を検出する湿度センサ等に適用されると好適である。   The present invention relates to a capacitive physical quantity detection device that detects a physical quantity in accordance with a capacitance, and is preferably applied to, for example, a humidity sensor that detects humidity.

従来より、例えば、特許文献1には、自己診断を行うことができる容量式物理量検出装置が提案されている。具体的には、このような容量式物理量検出装置では、第1、第2固定電極と、これら固定電極と対向する可動可能な共通電極とを有するセンサ部を備えている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 has proposed a capacitive physical quantity detection device capable of performing self-diagnosis. Specifically, such a capacitive physical quantity detection device includes a sensor unit having first and second fixed electrodes and a movable common electrode facing these fixed electrodes.

そして、自己診断時には、まず、共通電極と第1、第2固定電極との間に所定の電圧を印加して静電引力を発生させて共通電極を一方の固定電極に接触させる。つまり、共通電極を固定電極にスティッキングさせる。その後、通常状態に戻し、共通電極が固定電極から離れるか否かを検出することにより、センサ部に異常があるか否かの自己診断を行っている。   Then, at the time of self-diagnosis, first, a predetermined voltage is applied between the common electrode and the first and second fixed electrodes to generate an electrostatic attractive force so that the common electrode is brought into contact with one fixed electrode. That is, the common electrode is stuck to the fixed electrode. After that, the self-diagnosis is performed to determine whether or not there is an abnormality in the sensor unit by returning to the normal state and detecting whether or not the common electrode is separated from the fixed electrode.

特開2005−43309号公報JP 2005-43309 A

しかしながら、上記容量式物理量検出装置では、故意にスティッキングを発生させることによって自己診断を行うことができるものの、共通電極が固定電極である、例えば、湿度センサ等のようなものに適用することは困難であるという問題がある。   However, although the above-described capacitive physical quantity detection device can perform self-diagnosis by intentionally generating sticking, it is difficult to apply to a device such as a humidity sensor where the common electrode is a fixed electrode. There is a problem that.

本発明は上記点に鑑みて、湿度センサ等のように可動電極を有しないものにおいても自己診断を行うことができる容量式物理量検出装置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 capacitive physical quantity detection device that can perform self-diagnosis even in a device that does not have a movable electrode such as a humidity sensor.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、半導体基板(13)を用いて構成され、第1、第2固定電極(12a、12b)および第1、第2固定電極(12a、12b)と対向する共通電極(11)を有するセンサ部(10)と、自己診断時に第1、第2固定電極(12a、12b)に所定の電位を印加すると共に所定の制御信号を出力する第1制御手段(50)と、自己診断時に第1制御手段(50)からの制御信号に基づいて共通電極(11)を所定の状態にする自己診断信号印加手段(40)と、自己診断時にセンサ部(10)に流れる電流を検出する検出手段(60)と、を備え、自己診断時に、第1、第2固定電極(12a、12b)に第1制御手段(50)から所定の電位を印加すると共に、共通電極(11)を自己診断信号印加手段(40)によって所定の状態にし、検出手段(60)によってセンサ部(10)に流れる電流を検出することにより、センサ部(10)の異常を検出する自己診断手段(40〜60)を有す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 semiconductor substrate (13) is used, and the first and second fixed electrodes (12a, 12b) and the first and second fixed electrodes (12a, 12b) and a sensor unit (10) having a common electrode (11) opposite to the first and second fixed electrodes (12a, 12b) at the time of self-diagnosis, and a predetermined control signal is output. 1 control means (50), self-diagnosis signal applying means (40) for setting the common electrode (11) in a predetermined state based on a control signal from the first control means (50) during self-diagnosis, and a sensor during self-diagnosis Detecting means (60) for detecting the current flowing through the section (10), and applying a predetermined potential from the first control means (50) to the first and second fixed electrodes (12a, 12b) during self-diagnosis The common electrode (11) Self-diagnostic means (40 to 60) for detecting an abnormality of the sensor section (10) by making the diagnosis signal applying means (40) a predetermined state and detecting the current flowing through the sensor section (10) by the detection means (60). ).

これによれば、第1、第2固定電極(12a、12b)に所定の電位を印加すると共に共通電極(11)を所定の状態にし、センサ部(10)に流れる電流を検出することによりセンサ部(10)の異常を検出しているため、可動電極を有しない容量式物理量検出装置においても自己診断を行うことができる。   According to this, by applying a predetermined potential to the first and second fixed electrodes (12a, 12b), setting the common electrode (11) in a predetermined state, and detecting the current flowing through the sensor unit (10), the sensor Since the abnormality of the part (10) is detected, the self-diagnosis can be performed even in the capacitive physical quantity detection device having no movable electrode.

この場合、請求項2に記載の発明のように、自己診断手段(40〜60)は、自己診断時において、第1、第2固定電極(12a、12b)に、第1制御手段(50)からグランド電位より高いハイレベルの電位を印加し、共通電極(11)を自己診断信号印加手段(40)によってフローティング状態にするものとすることができる。   In this case, as in the invention described in claim 2, the self-diagnosis means (40-60) is connected to the first control means (50) at the first and second fixed electrodes (12a, 12b) during the self-diagnosis. A high level potential higher than the ground potential is applied to the common electrode (11) to be in a floating state by the self-diagnosis signal applying means (40).

これによれば、第1、第2固定電極(12a、12b)が半導体基板(13)とショートしているか否かを検出することができる。   According to this, it is possible to detect whether the first and second fixed electrodes (12a, 12b) are short-circuited with the semiconductor substrate (13).

また、請求項3に記載の発明のように、自己診断手段(40〜60)は、自己診断時において、第1、第2固定電極(12a、12b)に、第1制御手段(50)からグランド電位より高いハイレベルまたはグランド電位を印加し、共通電極(11)に、第1、第2固定電極(12a、12b)にハイレベルの電位を印加している場合には自己診断信号印加手段(40)によってグランド電位を印加し、第1、第2固定電極(12a、12b)にグランド電位を印加している場合には自己診断信号印加手段(40)によってグランド電位より高いハイレベルの電位を印加するものとすることができる。   Further, as in the invention described in claim 3, the self-diagnosis means (40-60) is connected to the first and second fixed electrodes (12a, 12b) from the first control means (50) during the self-diagnosis. Self-diagnosis signal applying means when a high level or ground potential higher than the ground potential is applied and a high level potential is applied to the common electrode (11) and the first and second fixed electrodes (12a, 12b). When a ground potential is applied by (40) and a ground potential is applied to the first and second fixed electrodes (12a, 12b), a high level potential higher than the ground potential by the self-diagnosis signal applying means (40). Can be applied.

これによれば、共通電極(11)と第1固定電極(12a)とがショートしているか否か、または共通電極(11)と第2固定電極(12b)とがショートしているか否かを検出することができる。   According to this, it is determined whether the common electrode (11) and the first fixed electrode (12a) are short-circuited, or whether the common electrode (11) and the second fixed electrode (12b) are short-circuited. Can be detected.

さらに、請求項4に記載の発明のように、自己診断手段(40〜60)は、自己診断時において、第1、第2固定電極(12a、12b)に、第1制御手段(50)からグランド電位より高いハイレベルまたはグランド電位を印加し、共通電極(11)に、第1、第2固定電極(12a、12b)にハイレベルの電位を印加している場合には自己診断信号印加手段(40)によってグランド電位より高いハイレベルの電位を印加し、第1、第2固定電極(12a、12b)にグランド電位を印加している場合には自己診断信号印加手段(40)によってグランド電位を印加するものとすることができる。   Further, as in the invention described in claim 4, the self-diagnosis means (40-60) is connected to the first and second fixed electrodes (12a, 12b) from the first control means (50) during the self-diagnosis. Self-diagnosis signal applying means when a high level or ground potential higher than the ground potential is applied and a high level potential is applied to the common electrode (11) and the first and second fixed electrodes (12a, 12b). When a high level potential higher than the ground potential is applied by (40) and the ground potential is applied to the first and second fixed electrodes (12a, 12b), the self-diagnostic signal applying means (40) Can be applied.

これによれば、共通電極(11)が半導体基板(13)とショートしているか否かを検出することができる。   According to this, it is possible to detect whether or not the common electrode (11) is short-circuited with the semiconductor substrate (13).

また、請求項5に記載の発明のように、自己診断手段(40〜60)は、自己診断時において、第1、第2固定電極(12a、12b)に、第1制御手段(50)からいずれか一方にグランド電位より高いハイレベルの電位を印加すると共に他方にグランド電位を印加し、共通電極(11)を自己診断信号印加手段(40)によってフローティング状態とするものとすることができる。   Further, as in the invention described in claim 5, the self-diagnosis means (40-60) is connected to the first and second fixed electrodes (12a, 12b) from the first control means (50) during the self-diagnosis. A high level potential higher than the ground potential can be applied to one of them and a ground potential can be applied to the other, and the common electrode (11) can be brought into a floating state by the self-diagnosis signal applying means (40).

これによれば、第1固定電極(12a)と第2固定電極(12b)とがショートしているか否かを検出することができる。   According to this, it is possible to detect whether or not the first fixed electrode (12a) and the second fixed electrode (12b) are short-circuited.

さらに、請求項6に記載の発明のように、センサ部(10)と接続されてセンサ部(10)からの信号を処理する信号処理手段(30)と、自己診断時において、信号処理手段(30)の作動を停止させる第2制御手段(50)とを備えるものとすることができる。   Further, as in the sixth aspect of the invention, the signal processing means (30) connected to the sensor section (10) to process the signal from the sensor section (10), and the signal processing means ( And a second control means (50) for stopping the operation of 30).

そして、請求項7に記載の発明のように、センサ部(10)を湿度を検出するものとすることができる。また、請求項8に記載の発明のように、センサ部(10)を誘電特性を有する材料を検出するものとすることができる。   And like invention of Claim 7, a sensor part (10) shall detect humidity. Further, as in the invention described in claim 8, the sensor unit (10) can detect a material having dielectric characteristics.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態における湿度センサのブロック図である。It is a block diagram of the humidity sensor in a 1st embodiment of the present invention. (a)はセンサ部の平面図、(b)は(a)のA−A断面図である。(A) is a top view of a sensor part, (b) is AA sectional drawing of (a). 図1に示す湿度センサの作動時のタイミングチャートである。It is a timing chart at the time of the action | operation of the humidity sensor shown in FIG. 他の実施形態におけるセンサ部の平面図である。It is a top view of the sensor part in other embodiments. (a)は図4中のB−B断面図、(b)は図4中のC−C断面図である。(A) is BB sectional drawing in FIG. 4, (b) is CC sectional drawing in FIG. 他の実施形態におけるセンサ部の平面図である。It is a top view of the sensor part in other embodiments. (a)は図6中のD−D断面図、(b)は図6中のE−E断面図である。(A) is DD sectional drawing in FIG. 6, (b) is EE sectional drawing in FIG. 他の実施形態におけるセンサ部の平面図である。It is a top view of the sensor part in other embodiments. (a)は図8中のF−F断面図、(b)は図8中のG−G断面図である。(A) is FF sectional drawing in FIG. 8, (b) is GG sectional drawing in FIG. 他の実施形態におけるセンサ部の平面図である。It is a top view of the sensor part in other embodiments. (a)は図10中のH−H断面図、(b)は図10中のI−I断面図である。(A) is HH sectional drawing in FIG. 10, (b) is II sectional drawing in FIG.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、容量式物理量検出装置として湿度を検出する湿度センサに本発明を適用したものである。図1は、本実施形態における湿度センサのブロック図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a humidity sensor that detects humidity as a capacitive physical quantity detection device. FIG. 1 is a block diagram of a humidity sensor in the present embodiment.

図1に示されるように、湿度センサは、センサ部10と回路部20とを備えている。まず、センサ部10の構成について簡単に説明する。本実施形態のセンサ部10は共通電極11、第1、第2固定電極12a、12bを有する一般的な湿度を検出するものである。図2(a)はセンサ部10の平面図、図2(b)は図2(a)のA−A断面図である。   As shown in FIG. 1, the humidity sensor includes a sensor unit 10 and a circuit unit 20. First, the configuration of the sensor unit 10 will be briefly described. The sensor unit 10 of the present embodiment detects general humidity having the common electrode 11 and the first and second fixed electrodes 12a and 12b. 2A is a plan view of the sensor unit 10, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A.

図2に示されるように、センサ部10は、シリコン基板等の半導体基板13を用いて構成され、半導体基板13上にシリコン酸化膜等の絶縁膜14が形成されている。そして、絶縁膜14上にはアルミニウム等で構成される共通電極11が形成されている。   As shown in FIG. 2, the sensor unit 10 is configured using a semiconductor substrate 13 such as a silicon substrate, and an insulating film 14 such as a silicon oxide film is formed on the semiconductor substrate 13. A common electrode 11 made of aluminum or the like is formed on the insulating film 14.

共通電極11上には、湿度に応じで誘電率が変化する第1感湿部材15aを介して共通電極11と対向する第1固定電極12aが配置されていると共に、第1感湿部材15aと誘電率の変化の仕方が異なる第2感湿部材15bを介して共通電極11と対向する第2固定電極12bが配置されている。つまり、図1および図2に示されるように、共通電極11、第1感湿部材15a、第1固定電極12aによって第1容量部CS1が形成され、共通電極11、第2感湿部材15b、第2固定電極12bによって第2容量部CS2が形成されており、第1容量部CS1と第2容量部CS2とは互いに湿度に関する感度が異なるようにされている。   On the common electrode 11, the 1st fixed electrode 12a facing the common electrode 11 via the 1st moisture sensitive member 15a from which a dielectric constant changes according to humidity is arrange | positioned, and the 1st moisture sensitive member 15a and A second fixed electrode 12b facing the common electrode 11 is disposed via a second moisture sensitive member 15b having a different way of changing the dielectric constant. That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the first capacitor portion CS1 is formed by the common electrode 11, the first moisture sensitive member 15a, and the first fixed electrode 12a, and the common electrode 11, the second moisture sensitive member 15b, A second capacitor portion CS2 is formed by the second fixed electrode 12b, and the first capacitor portion CS1 and the second capacitor portion CS2 have different sensitivity regarding humidity.

なお、共通電極11は、固定電極であり、可動不可能な電極である。また、第1、第2感湿部材15a、15bは、ポリイミド系ポリマー等からなる吸湿性を備えた高分子材料を有する材料で構成されており、第1、第2固定電極12a、12bは一般的な半導体工程で用いられているアルミニウムや銅、耐腐食性に優れている金等の貴金属等で構成されている。以上が本実施形態におけるセンサ部10の構成である。   The common electrode 11 is a fixed electrode and is an electrode that cannot be moved. Further, the first and second moisture sensitive members 15a and 15b are made of a material having a hygroscopic polymer material made of a polyimide polymer or the like, and the first and second fixed electrodes 12a and 12b are generally used. It is composed of noble metals such as aluminum and copper used in typical semiconductor processes and gold having excellent corrosion resistance. The above is the configuration of the sensor unit 10 in the present embodiment.

回路部20は、回路チップ等で構成されており、図1に示されるように、信号処理部30、自己診断信号印加部40、制御部50、検出部60を有している。なお、本実施形態では、信号処理部30が本発明の信号処理手段に相当し、自己診断信号印加部40が本発明の自己診断信号印加手段に相当し、制御部50が本発明の第1、第2制御手段に相当し、検出部60が本発明の検出手段に相当している。   The circuit unit 20 includes a circuit chip or the like, and includes a signal processing unit 30, a self-diagnosis signal application unit 40, a control unit 50, and a detection unit 60, as shown in FIG. In the present embodiment, the signal processing unit 30 corresponds to the signal processing unit of the present invention, the self-diagnosis signal application unit 40 corresponds to the self-diagnosis signal application unit of the present invention, and the control unit 50 corresponds to the first of the present invention. This corresponds to the second control means, and the detection unit 60 corresponds to the detection means of the present invention.

信号処理部30は、C−V変換回路(スイッチドキャパシタ回路)にて構成されており、共通電極11と第1、第2固定電極12a、12bとからなる第1、第2容量部CS1、CS2の静電容量の差を電圧に変換して出力する。つまり、センサ部10における第1、第2容量部CS1、CS2の一方が基準容量部を構成するものであり、信号処理部30からは相対湿度に応じた電圧が出力される。   The signal processing unit 30 is configured by a CV conversion circuit (switched capacitor circuit), and includes a first and second capacitor unit CS1 including a common electrode 11 and first and second fixed electrodes 12a and 12b. The difference in capacitance of CS2 is converted into a voltage and output. That is, one of the first and second capacitor units CS1 and CS2 in the sensor unit 10 constitutes the reference capacitor unit, and the signal processing unit 30 outputs a voltage corresponding to the relative humidity.

C−V変換回路は、演算増幅器31と、コンデンサ32と、スイッチ33から構成されている。そして、演算増幅器31の反転入力端子は、スイッチ34を介して共通電極11に接続されており、反転入力端子と出力端子との間には、コンデンサ32およびスイッチ33が並列に接続されている。また、演算増幅器31の非反転入力端子には、基準電圧V/2が入力されるようになっており、スイッチ34がオンされている間は共通電極11には基準電圧V/2が印加されるようになっている。   The CV conversion circuit includes an operational amplifier 31, a capacitor 32, and a switch 33. The inverting input terminal of the operational amplifier 31 is connected to the common electrode 11 via a switch 34, and a capacitor 32 and a switch 33 are connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal. Further, the reference voltage V / 2 is inputted to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 31, and the reference voltage V / 2 is applied to the common electrode 11 while the switch 34 is turned on. It has become so.

自己診断信号印加部40は、自己診断時に制御部50から入力されるSW制御信号に基づいて共通電極11を所定状態にするものである。具体的には、制御部50からのSW制御信号によってオン、オフが制御されるスイッチ41、42を有しており、制御部50によってスイッチ41がオンされると共通電極11に電源43の電源電位を印加し、スイッチ42がオンされると共通電極11にグランド電位を印加する。   The self-diagnosis signal application unit 40 sets the common electrode 11 to a predetermined state based on the SW control signal input from the control unit 50 during the self-diagnosis. Specifically, switches 41 and 42 that are controlled to be turned on and off by a SW control signal from the control unit 50 are provided. When the switch 41 is turned on by the control unit 50, a power supply 43 is connected to the common electrode 11. When a potential is applied and the switch 42 is turned on, a ground potential is applied to the common electrode 11.

なお、共通電極11に電源電位を印加するとは本発明の共通電極11にハイレベルの電位を印加するに相当し、グランド電位を印加するとは、言い換えると共通電極11を接地することである。また、本実施形態では、制御部50から自己診断信号印加部40に入力されるSW制御信号が本発明の制御信号に相当している。   Note that applying a power supply potential to the common electrode 11 corresponds to applying a high-level potential to the common electrode 11 of the present invention, and applying a ground potential means, in other words, grounding the common electrode 11. In the present embodiment, the SW control signal input from the control unit 50 to the self-diagnosis signal application unit 40 corresponds to the control signal of the present invention.

制御部50は、第1、第2固定電極12a、12bに所定電位を印加すると共に、SW制御信号を出力してスイッチ33、34、41、42を制御する。   The control unit 50 applies a predetermined potential to the first and second fixed electrodes 12a and 12b and outputs an SW control signal to control the switches 33, 34, 41, and 42.

具体的には、制御部50は、通常作動時には、一定振幅Vで周期的に変化する第1固定電極信号P1を第1固定電極12aへ入力し、第1固定電極信号P1と位相が180°ずれ且つ同一振幅Vである第2固定電極信号P2を第2固定電極12bへ入力する。   Specifically, during normal operation, the controller 50 inputs the first fixed electrode signal P1 that periodically changes with a constant amplitude V to the first fixed electrode 12a, and the phase of the first fixed electrode signal P1 is 180 °. The second fixed electrode signal P2 that is shifted and has the same amplitude V is input to the second fixed electrode 12b.

また、自己診断時には、所定期間毎にハイレベルの電位またはグランド電位を第1、第2固定電極12a、12bに印加する。さらに、自己診断時には、SW制御信号を出力し、スイッチ34をオフして信号処理部30とセンサ部10との接続を遮断すると共に、スイッチ41、42のオン、オフを制御する。なお本実施形態では、信号処理部30とセンサ部10の接続を遮断することが、本発明の信号処理手段の作動を停止させることに相当する。   At the time of self-diagnosis, a high level potential or a ground potential is applied to the first and second fixed electrodes 12a and 12b every predetermined period. Furthermore, at the time of self-diagnosis, the SW control signal is output, the switch 34 is turned off to cut off the connection between the signal processing unit 30 and the sensor unit 10, and the on / off of the switches 41 and 42 is controlled. In the present embodiment, disconnecting the connection between the signal processing unit 30 and the sensor unit 10 corresponds to stopping the operation of the signal processing means of the present invention.

検出部60は、センサ部10と接続されており、センサ部10に電流が流れるか否かを検出することにより、センサ部10に異常があるか否かを検出する。   The detection unit 60 is connected to the sensor unit 10 and detects whether or not there is an abnormality in the sensor unit 10 by detecting whether or not a current flows through the sensor unit 10.

なお、センサ部10に電流が流れるとは、共通電極11と半導体基板13とがショートしている場合や共通電極11と第1、第2固定電極12a、12bとがショートしている場合等に流れる電流のことである。以上が本実施形態における湿度センサの構成である。   The current flows through the sensor unit 10 when the common electrode 11 and the semiconductor substrate 13 are short-circuited or when the common electrode 11 and the first and second fixed electrodes 12a and 12b are short-circuited. It is a flowing current. The above is the configuration of the humidity sensor in the present embodiment.

続いて、上記湿度センサの作動について説明する。図3は、湿度センサのタイミングチャートである。なお、図3中の共通電極11の電位は異常がない場合の電位状態を示している。まず、湿度センサの通常作動時の作動について説明する。   Next, the operation of the humidity sensor will be described. FIG. 3 is a timing chart of the humidity sensor. Note that the potential of the common electrode 11 in FIG. 3 indicates a potential state when there is no abnormality. First, the operation during normal operation of the humidity sensor will be described.

図3に示されるように、第1固定電極12aには、期間φ1を1周期(例えば10μs)としてハイレベルの電位(図3では5v)とローレベルの電位(図3では0Vでありグランド電位)が変化する一定振幅の矩形波信号の第1固定電極信号P1が制御部50から印加され、第2固定電極12bには、第1固定電極信号P1に対して電圧レベルが反転した矩形波信号の第2固定電極信号P2が制御部50から印加される。また、演算増幅器31の非反転入力端子にV/2(図3では2.5V)の電圧が印加されているため、共通電極11にもV/2の一定電圧が印加される。   As shown in FIG. 3, the first fixed electrode 12a has a high-level potential (5v in FIG. 3) and a low-level potential (0V in FIG. 3 and a ground potential with a period φ1 as one cycle (for example, 10 μs). The first fixed electrode signal P1 of a rectangular wave signal with a constant amplitude that changes) is applied from the control unit 50, and the rectangular wave signal whose voltage level is inverted with respect to the first fixed electrode signal P1 is applied to the second fixed electrode 12b. The second fixed electrode signal P2 is applied from the controller 50. Further, since a voltage of V / 2 (2.5 V in FIG. 3) is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 31, a constant voltage of V / 2 is also applied to the common electrode 11.

そして、スイッチ33は、制御部50によって図3に示すタイミングで開閉される。このスイッチ33がオンのとき(期間φ2)、コンデンサ32がリセットされる。一方、スイッチ33がオフのときに、湿度の検出が行われる。つまり、期間φ1のうち期間φ2以外の期間が湿度を検出する期間である。この検出期間において、信号処理部30から出力される出力電圧V0は以下で示される。   The switch 33 is opened and closed by the control unit 50 at the timing shown in FIG. When the switch 33 is on (period φ2), the capacitor 32 is reset. On the other hand, when the switch 33 is off, the humidity is detected. That is, a period other than the period φ2 in the period φ1 is a period for detecting humidity. In this detection period, the output voltage V0 output from the signal processing unit 30 is shown below.

(数1)V0=(CS1−CS2)・V´/Cf+V/2
なお、上記数式1におけるV´は第1、第2固定電極12a、12bの間の電圧であり、Cfはコンデンサ32の容量である。
(Equation 1) V0 = (CS1-CS2) .V '/ Cf + V / 2
Note that V ′ in Equation 1 is the voltage between the first and second fixed electrodes 12 a and 12 b, and Cf is the capacitance of the capacitor 32.

そして、湿度が変化すると第1、第2感湿部材15a、15bの誘電率が変化し、第1、第2容量部CS1、CS2の静電容量のバランスが変化する。すると、上記数式1に基づき容量差(CS1−CS2)に応じた電圧が、基準湿度の出力電圧にバイアスとして加わった形で出力電圧V0(例えば0〜5V)として出力される。この出力電圧V0は、その後、増幅回路やローパスフィルタ等を備えた信号処理回路(図示せず)にて信号処理され、湿度検出信号として出力される。   When the humidity changes, the dielectric constants of the first and second moisture sensitive members 15a and 15b change, and the balance of the capacitances of the first and second capacitor parts CS1 and CS2 changes. Then, a voltage corresponding to the capacity difference (CS1-CS2) based on the above formula 1 is output as an output voltage V0 (for example, 0 to 5 V) in a form in which the output voltage of the reference humidity is added as a bias. This output voltage V0 is then signal-processed by a signal processing circuit (not shown) provided with an amplifier circuit, a low-pass filter, etc., and output as a humidity detection signal.

次に、上記湿度センサの自己診断時の作動について説明する。本実施形態の湿度センサは、自己診断として、第1、第2固定電極12a、12bと半導体基板13とがショートしているか、第1、第2固定電極12、12bと共通電極11とがショートしているか、共通電極11と半導体基板13とがショートしているか、第1固定電極12aと第2固定電極12bとがショートしているか、の4つの項目を行うことができるようになっている。なお、自己診断時では、制御部50からのSW制御信号によってスイッチ34がオフされており、センサ部10と信号処理部30との接続が遮断されている。   Next, the operation of the humidity sensor during self-diagnosis will be described. In the humidity sensor of this embodiment, as a self-diagnosis, the first and second fixed electrodes 12a and 12b and the semiconductor substrate 13 are short-circuited, or the first and second fixed electrodes 12 and 12b and the common electrode 11 are short-circuited. It is possible to perform four items: whether the common electrode 11 and the semiconductor substrate 13 are short-circuited, or whether the first fixed electrode 12a and the second fixed electrode 12b are short-circuited. . At the time of self-diagnosis, the switch 34 is turned off by the SW control signal from the control unit 50, and the connection between the sensor unit 10 and the signal processing unit 30 is cut off.

期間φ3では、制御部50により、第1、第2固定電極12a、12bにはハイレベルの電位が印加され、スイッチ41、42はオフされている。つまり、共通電極11はフローティング状態とされている。このとき、第1、第2固定電極12a、12bの少なくとも一方が半導体基板13とショートしていると、センサ部10に電流が流れる。したがって、検出部60はセンサ部10に電流が流れるか否かを検出することでセンサ部10に異常があるか否かを検出することができる。なお、共通電極11はフローティング状態とされており、図3に示されるように、異常がない場合には、第1、第2固定電極12a、12bの電位に引き寄せられて電位が5Vとなる。   In the period φ3, the control unit 50 applies a high-level potential to the first and second fixed electrodes 12a and 12b, and the switches 41 and 42 are turned off. That is, the common electrode 11 is in a floating state. At this time, if at least one of the first and second fixed electrodes 12 a and 12 b is short-circuited with the semiconductor substrate 13, a current flows through the sensor unit 10. Therefore, the detection unit 60 can detect whether or not there is an abnormality in the sensor unit 10 by detecting whether or not a current flows through the sensor unit 10. The common electrode 11 is in a floating state. As shown in FIG. 3, when there is no abnormality, the common electrode 11 is attracted to the potentials of the first and second fixed electrodes 12a and 12b, and the potential becomes 5V.

次に、期間φ4では、制御部50により、第1、第2固定電極12a、12bにはハイレベルの電位が印加される。そして、共通電極11には、SW制御信号によってスイッチ42がオンされて自己診断信号印加部40からグランド電位が印加される。このとき、共通電極11と第1固定電極12a、または共通電極11と第2固定電極12bとがショートしていると、センサ部10に電流が流れる。したがって、検出部60はセンサ部10に電流が流れるか否かを検出することでセンサ部10に異常があるか否かを検出することができる。   Next, in the period φ4, the control unit 50 applies a high-level potential to the first and second fixed electrodes 12a and 12b. Then, the switch 42 is turned on by the SW control signal and the ground potential is applied to the common electrode 11 from the self-diagnosis signal application unit 40. At this time, if the common electrode 11 and the first fixed electrode 12a, or the common electrode 11 and the second fixed electrode 12b are short-circuited, a current flows through the sensor unit 10. Therefore, the detection unit 60 can detect whether or not there is an abnormality in the sensor unit 10 by detecting whether or not a current flows through the sensor unit 10.

続いて、期間φ5では、制御部50により、第1、第2固定電極12a、12bにはハイレベルの電位が印加される。そして、共通電極11には、SW制御信号によってスイッチ41がオンされて自己診断信号印加部40から電源電位が印加される。このとき、共通電極11が半導体基板13とショートしていると、センサ部10に電流が流れる。したがって、検出部60はセンサ部10に電流が流れるか否かを検出することでセンサ部10に異常があるか否かを検出することができる。   Subsequently, in the period φ5, the control unit 50 applies a high-level potential to the first and second fixed electrodes 12a and 12b. Then, the switch 41 is turned on by the SW control signal and the power supply potential is applied to the common electrode 11 from the self-diagnosis signal application unit 40. At this time, if the common electrode 11 is short-circuited with the semiconductor substrate 13, a current flows through the sensor unit 10. Therefore, the detection unit 60 can detect whether or not there is an abnormality in the sensor unit 10 by detecting whether or not a current flows through the sensor unit 10.

また、期間φ6では、制御部50により、第1固定電極12aにはハイレベルの電位が印加され、第2固定電極12bにはグランド電位が印加され、スイッチ41、42がオフされている。つまり、共通電極11はフローティング状態とされている。このとき、第1固定電極12aと第2固定電極12bとがショートしていると、センサ部10に電流が流れる。したがって、検出部60はセンサ部10に電流が流れるか否かを検出することでセンサ部10に異常があるか否かを検出することができる。なお、共通電極11はフローティング状態とされており、図3に示されるように、異常がない場合には、第1、第2固定電極12a、12bの中間電位に引き寄せられて電位が2.5Vとなる。   In the period φ6, the control unit 50 applies a high level potential to the first fixed electrode 12a, applies a ground potential to the second fixed electrode 12b, and turns off the switches 41 and 42. That is, the common electrode 11 is in a floating state. At this time, if the first fixed electrode 12 a and the second fixed electrode 12 b are short-circuited, a current flows through the sensor unit 10. Therefore, the detection unit 60 can detect whether or not there is an abnormality in the sensor unit 10 by detecting whether or not a current flows through the sensor unit 10. The common electrode 11 is in a floating state. As shown in FIG. 3, when there is no abnormality, the common electrode 11 is attracted to the intermediate potential between the first and second fixed electrodes 12a and 12b and the potential is 2.5V. It becomes.

以上が本実施形態における湿度センサの作動である。なお、ここでは、期間φ3〜期間φ6の全ての期間で自己診断を行う例について説明したが、例えば、検出部60は期間φ3にてセンサ部10の異常を検出した場合(センサ部10に電流が流れていることを検出した場合)は、制御部50に異常を検出したことを示す信号を入力して期間φ4以降の自己診断を行わないようにしてもよい。   The above is the operation of the humidity sensor in the present embodiment. Here, the example in which the self-diagnosis is performed in all the periods φ3 to φ6 has been described. However, for example, when the detection unit 60 detects an abnormality of the sensor unit 10 in the period φ3 (the sensor unit 10 has a current) In the case where it is detected that an error is flowing, a signal indicating that an abnormality has been detected may be input to the control unit 50 so that the self-diagnosis after the period φ4 is not performed.

以上説明したように、本実施形態では、第1、第2固定電極12a、12bに所定の電位を印加すると共に共通電極11を所定の状態にし、センサ部10に流れる電流を検出することによりセンサ部10の異常を検出している。このため、可動電極を有しない湿度センサ等のようなものにおいても自己診断を行うことができる。   As described above, in the present embodiment, the sensor is obtained by applying a predetermined potential to the first and second fixed electrodes 12a and 12b, setting the common electrode 11 in a predetermined state, and detecting the current flowing through the sensor unit 10. An abnormality of the unit 10 is detected. For this reason, self-diagnosis can be performed even in a humidity sensor or the like having no movable electrode.

(他の実施形態)
上記第1実施形態において、期間φ4では、制御部50から第1、第2固定電極12a、12bにグランド電位が印加されるようにすることもできる。この場合は、共通電極11には、SW制御信号によってスイッチ41がオンされて自己診断信号印加部40から電源電圧が印加されるようにし、検出部60にてセンサ部10に流れる電流を検出することにより、共通電極11と第1固定電極12a、または共通電極11と第2固定電極12bとがショートしているか否かを検出することができる。
(Other embodiments)
In the first embodiment, in the period φ4, the ground potential can be applied from the control unit 50 to the first and second fixed electrodes 12a and 12b. In this case, the switch 41 is turned on by the SW control signal to the common electrode 11 so that the power supply voltage is applied from the self-diagnosis signal application unit 40, and the current flowing through the sensor unit 10 is detected by the detection unit 60. Thus, it is possible to detect whether the common electrode 11 and the first fixed electrode 12a or the common electrode 11 and the second fixed electrode 12b are short-circuited.

同様に、上記第1実施形態において、期間φ5では、制御部50から第1、第2固定電極12a、12にグランド電位が印加されるようにすることもできる。この場合は、共通電極11には、SW制御信号によってスイッチ42がオンされて自己診断信号印加部40からグランド電位が印加されるようにし、検出部60にてセンサ部10に流れる電流を検出することにより、共通電極11と半導体基板13とがショートしているか否かを検出することができる。   Similarly, in the first embodiment, a ground potential can be applied from the control unit 50 to the first and second fixed electrodes 12a and 12 in the period φ5. In this case, the switch 42 is turned on by the SW control signal to the common electrode 11 so that the ground potential is applied from the self-diagnosis signal application unit 40, and the current flowing through the sensor unit 10 is detected by the detection unit 60. Thus, it is possible to detect whether or not the common electrode 11 and the semiconductor substrate 13 are short-circuited.

さらに、上記第1実施形態において、期間φ6では、制御部50から第1固定電極12aにグランド電位が印加され、第2固定電極12bにハイレベルの電位が印加されるようにしてもよい。   Furthermore, in the first embodiment, in the period φ6, the control unit 50 may apply a ground potential to the first fixed electrode 12a and apply a high-level potential to the second fixed electrode 12b.

また、上記第1実施形態において、例えば、第1、第2固定電極12a、12bと共通電極11とが櫛歯状に形成されているセンサ部10を有する湿度センサに本発明を適用することもできる。図4は他の実施形態におけるセンサ部10の平面図、図5(a)は図4中のB−B断面図、図5(b)は図4中のC−C断面図である。   In the first embodiment, for example, the present invention may be applied to a humidity sensor having the sensor unit 10 in which the first and second fixed electrodes 12a and 12b and the common electrode 11 are formed in a comb-teeth shape. it can. 4 is a plan view of the sensor unit 10 according to another embodiment, FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 4, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.

図4および図5に示されるセンサ部10は、半導体基板13上に絶縁膜14が形成され、絶縁膜14上に共通電極11と第1、第2固定電極12a、12bとが形成されている。具体的には、共通電極11と第1、第2固定電極12a、12bは、それぞれの櫛歯部が互いに対向するように形成されている。また、共通電極11と第1固定電極12aとの間隔は、共通電極11と第2固定電極12bとの間隔よりも狭くされている。そして、共通電極11、第1、第2固定電極12a、12bを覆うように保護膜16が形成されており、保護膜16上に感湿部材15が形成されている。   4 and FIG. 5, an insulating film 14 is formed on a semiconductor substrate 13, and a common electrode 11 and first and second fixed electrodes 12 a and 12 b are formed on the insulating film 14. . Specifically, the common electrode 11 and the first and second fixed electrodes 12a and 12b are formed so that their comb teeth portions face each other. The interval between the common electrode 11 and the first fixed electrode 12a is narrower than the interval between the common electrode 11 and the second fixed electrode 12b. A protective film 16 is formed so as to cover the common electrode 11, the first and second fixed electrodes 12 a and 12 b, and a moisture sensitive member 15 is formed on the protective film 16.

このようなセンサ部10としても、共通電極11と第1固定電極12aとの間隔が共通電極11と第2固定電極12bとの間隔より狭くされているため、第1容量部CS1と第2容量部CS2との感度が互いに異なるようにすることができる。   Also in such a sensor unit 10, since the interval between the common electrode 11 and the first fixed electrode 12a is narrower than the interval between the common electrode 11 and the second fixed electrode 12b, the first capacitor unit CS1 and the second capacitor The sensitivity with the part CS2 can be different from each other.

また、図6および図7に示されるようなセンサ部10にしてもよい。すなわち、共通電極11と第1固定電極12aとを覆う保護膜16上に第1感湿部材15aを配置し、共通電極11と第2固定電極12bとを覆う保護膜16上に第2感湿部材15bを配置するようにしてもよい。このようなセンサ部10としても、第1感湿部材15aと第2感湿部材15bとは湿度に対する誘電率の変化の仕方が異なるため、第1容量部CS1と第2容量部CS2との感度が互いに異なるセンサ部10とすることができる。なお、このセンサ部10では、共通電極11と第1固定電極12aとの間隔は、共通電極11と第2固定電極12bとの間隔と等しくされているが、共通電極11と第2固定電極12bとの間隔より狭くされていてもよい。   Further, the sensor unit 10 as shown in FIGS. 6 and 7 may be used. That is, the first moisture sensitive member 15a is disposed on the protective film 16 covering the common electrode 11 and the first fixed electrode 12a, and the second moisture sensitive material is disposed on the protective film 16 covering the common electrode 11 and the second fixed electrode 12b. The member 15b may be arranged. Even in such a sensor unit 10, since the first moisture-sensitive member 15a and the second moisture-sensitive member 15b have different ways of changing the dielectric constant with respect to humidity, the sensitivity of the first capacitor unit CS1 and the second capacitor unit CS2 is different. The sensor units 10 can be different from each other. In the sensor unit 10, the interval between the common electrode 11 and the first fixed electrode 12a is equal to the interval between the common electrode 11 and the second fixed electrode 12b, but the common electrode 11 and the second fixed electrode 12b are the same. It may be narrower than the interval.

さらに、図8および図9に示されるようなセンサ部10にしてもよい。すなわち、図6および図7に示されるセンサ部10に対して、共通電極11と第2固定電極12bとを覆う保護膜16上に第2感湿部材15bを配置しないようにしてもよい。このようなセンサ部10としても第1容量部CS1と第2容量部CS2との感度が互いに異なるセンサ部10とすることができる。   Further, the sensor unit 10 as shown in FIGS. 8 and 9 may be used. That is, with respect to the sensor unit 10 shown in FIGS. 6 and 7, the second moisture sensitive member 15b may not be disposed on the protective film 16 covering the common electrode 11 and the second fixed electrode 12b. Such a sensor unit 10 can also be a sensor unit 10 in which the sensitivity of the first capacitor unit CS1 and the second capacitor unit CS2 is different from each other.

また、上記第1実施形態において、期間φ3〜期間φ6の全ての診断を行う場合には、診断を行う順番は適宜変更可能である。   In the first embodiment, when all diagnoses in the period φ3 to the period φ6 are performed, the order in which the diagnosis is performed can be appropriately changed.

そして、上記第1実施形態では、回路部20が信号処理部30、自己診断信号印加部40、制御部50、検出部60を備えている例を説明したが、これらは別々の回路部に備えられていてもよい。また、例えば、車両に搭載されるような場合には、車両ECUを信号処理部30、自己診断信号印加部40、制御部50、検出部60の各機能を果すように構成してもよい。   In the first embodiment, the example in which the circuit unit 20 includes the signal processing unit 30, the self-diagnosis signal application unit 40, the control unit 50, and the detection unit 60 has been described, but these are provided in separate circuit units. It may be done. For example, when mounted on a vehicle, the vehicle ECU may be configured to perform the functions of the signal processing unit 30, the self-diagnosis signal application unit 40, the control unit 50, and the detection unit 60.

さらに、上記第1実施形態では、容量式物理量検出装置として湿度を検出する湿度センサを例に挙げて説明したが、油、アルコール、ガソリン、有機溶剤等の誘電特性を有する材料の検出に本発明を適用することができる。   Furthermore, in the first embodiment, the humidity sensor that detects the humidity is described as an example of the capacitive physical quantity detection device. However, the present invention is applicable to the detection of materials having dielectric properties such as oil, alcohol, gasoline, and organic solvents. Can be applied.

図10および図11に示されるように、このセンサ部10は、図4および図5に示すセンサ部10から保護膜16および第1、第2感湿部材15a、15bを除去した構成とされている。そして、共通電極11と第1固定電極12a、共通電極11と第2固定電極12bとの間隔が異なっている。これによれば、誘電特性を有する材料によって共通電極11と第1固定電極12a、共通電極11と第2固定電極12bとの間の容量が変化するため、誘電特性を有する材料を検出することができる。   As shown in FIGS. 10 and 11, the sensor unit 10 is configured by removing the protective film 16 and the first and second moisture sensitive members 15 a and 15 b from the sensor unit 10 shown in FIGS. 4 and 5. Yes. The intervals between the common electrode 11 and the first fixed electrode 12a and the common electrode 11 and the second fixed electrode 12b are different. According to this, since the capacitance between the common electrode 11 and the first fixed electrode 12a and the common electrode 11 and the second fixed electrode 12b varies depending on the material having dielectric characteristics, the material having dielectric characteristics can be detected. it can.

さらに、例えば、加速度センサや角速度センサ等のように共通電極11が可動電極であるものに本発明を適用することもできる。   Furthermore, for example, the present invention can be applied to the case where the common electrode 11 is a movable electrode, such as an acceleration sensor or an angular velocity sensor.

10 センサ部
11 共通電極
12a 第1固定電極
12b 第2固定電極
13 半導体基板
20 回路部
30 信号処理部
40 自己診断信号印加部
50 制御部
60 検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sensor part 11 Common electrode 12a 1st fixed electrode 12b 2nd fixed electrode 13 Semiconductor substrate 20 Circuit part 30 Signal processing part 40 Self-diagnosis signal application part 50 Control part 60 Detection part

Claims (8)

半導体基板(13)を用いて構成され、第1、第2固定電極(12a、12b)および前記第1、第2固定電極(12a、12b)と対向する共通電極(11)を有するセンサ部(10)と、
自己診断時に前記第1、第2固定電極(12a、12b)に所定の電位を印加すると共に所定の制御信号を出力する第1制御手段(50)と、
自己診断時に前記第1制御手段(50)からの前記制御信号に基づいて前記共通電極(11)を所定の状態にする自己診断信号印加手段(40)と、
自己診断時に前記センサ部(10)に流れる電流を検出する検出手段(60)と、を備え、
自己診断時に、前記第1、第2固定電極(12a、12b)に前記第1制御手段(50)から所定の電位を印加すると共に、前記共通電極(11)を前記自己診断信号印加手段(40)によって所定の状態にし、前記検出手段(60)によって前記センサ部(10)に流れる電流を検出することにより、前記センサ部(10)の異常を検出する自己診断手段(40〜60)を有することを特徴とする容量式物理量検出装置。
A sensor unit (1) configured using a semiconductor substrate (13) and having a first and second fixed electrodes (12a, 12b) and a common electrode (11) facing the first and second fixed electrodes (12a, 12b). 10) and
First control means (50) for applying a predetermined potential to the first and second fixed electrodes (12a, 12b) and outputting a predetermined control signal during self-diagnosis;
Self-diagnosis signal applying means (40) for setting the common electrode (11) in a predetermined state based on the control signal from the first control means (50) during self-diagnosis;
Detecting means (60) for detecting a current flowing through the sensor unit (10) during self-diagnosis,
At the time of self-diagnosis, a predetermined potential is applied from the first control means (50) to the first and second fixed electrodes (12a, 12b), and the common electrode (11) is applied to the self-diagnosis signal application means (40). ) And a self-diagnosis means (40-60) for detecting an abnormality of the sensor section (10) by detecting a current flowing through the sensor section (10) by the detection means (60). Capacitive physical quantity detection device characterized by the above.
前記自己診断手段(40〜60)は、自己診断時において、
前記第1、第2固定電極(12a、12b)に、前記第1制御手段(50)からグランド電位より高いハイレベルの電位を印加し、
前記共通電極(11)を前記自己診断信号印加手段(40)によってフローティング状態にすることを特徴とする請求項1に記載の容量式物理量検出装置。
The self-diagnosis means (40-60)
Applying a high level potential higher than the ground potential from the first control means (50) to the first and second fixed electrodes (12a, 12b),
The capacitive physical quantity detection device according to claim 1, wherein the common electrode (11) is brought into a floating state by the self-diagnosis signal applying means (40).
前記自己診断手段(40〜60)は、自己診断時において、
前記第1、第2固定電極(12a、12b)に、前記第1制御手段(50)からグランド電位より高いハイレベルまたはグランド電位を印加し、
前記共通電極(11)に、前記第1、第2固定電極(12a、12b)に前記ハイレベルの電位を印加している場合には前記自己診断信号印加手段(40)によってグランド電位を印加し、前記第1、第2固定電極(12a、12b)にグランド電位を印加している場合には前記自己診断信号印加手段(40)によってグランド電位より高いハイレベルの電位を印加することを特徴とする請求項1または2に記載の容量式物理量検出装置。
The self-diagnosis means (40-60)
Applying a high level or ground potential higher than the ground potential from the first control means (50) to the first and second fixed electrodes (12a, 12b),
When the high level potential is applied to the common electrode (11) to the first and second fixed electrodes (12a, 12b), a ground potential is applied by the self-diagnosis signal applying means (40). When a ground potential is applied to the first and second fixed electrodes (12a, 12b), a high level potential higher than the ground potential is applied by the self-diagnosis signal applying means (40). The capacity type physical quantity detection device according to claim 1 or 2.
前記自己診断手段(40〜60)は、自己診断時において、
前記第1、第2固定電極(12a、12b)に、前記第1制御手段(50)からグランド電位より高いハイレベルまたはグランド電位を印加し、
前記共通電極(11)に、前記第1、第2固定電極(12a、12b)に前記ハイレベルの電位を印加している場合には前記自己診断信号印加手段(40)によってグランド電位より高いハイレベルの電位を印加し、前記第1、第2固定電極(12a、12b)にグランド電位を印加している場合には前記自己診断信号印加手段(40)によってグランド電位を印加することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の容量式物理量検出装置。
The self-diagnosis means (40-60)
Applying a high level or ground potential higher than the ground potential from the first control means (50) to the first and second fixed electrodes (12a, 12b),
When the high-level potential is applied to the common electrode (11) to the first and second fixed electrodes (12a, 12b), the self-diagnosis signal applying means (40) causes the high potential to be higher than the ground potential. When a potential of a level is applied and a ground potential is applied to the first and second fixed electrodes (12a, 12b), the ground potential is applied by the self-diagnosis signal applying means (40). The capacity type physical quantity detection device according to any one of claims 1 to 3.
前記自己診断手段(40〜60)は、自己診断時において、
前記第1、第2固定電極(12a、12b)に、前記第1制御手段(50)からいずれか一方にグランド電位より高いハイレベルの電位を印加すると共に他方にグランド電位を印加し、
前記共通電極(11)を前記自己診断信号印加手段(40)によってフローティング状態にすることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の容量式物理量検出装置。
The self-diagnosis means (40-60)
A high level potential higher than the ground potential is applied to one of the first and second fixed electrodes (12a, 12b) from the first control means (50), and a ground potential is applied to the other,
The capacitive physical quantity detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the common electrode (11) is brought into a floating state by the self-diagnosis signal applying means (40).
前記センサ部(10)と接続されて前記センサ部(10)からの信号を処理する信号処理手段(30)と、
自己診断時において、前記信号処理手段(30)の作動を停止させる第2制御手段(50)を備えていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の容量式物理量検出装置。
A signal processing means (30) connected to the sensor section (10) for processing a signal from the sensor section (10);
Capacitive physical quantity detection according to any one of claims 1 to 5, further comprising second control means (50) for stopping the operation of the signal processing means (30) during self-diagnosis. apparatus.
前記センサ部(10)は、湿度を検出するものであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の容量式物理量検出装置。   The capacitive physical quantity detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the sensor unit (10) detects humidity. 前記センサ部(10)は、誘電特性を有する材料を検出するものであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の容量式物理量検出装置。

The capacitive physical quantity detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the sensor unit (10) detects a material having dielectric characteristics.

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