JP3415631B2 - 温度によるオフセット及び感度の変動に対するセンサの高精度の較正のためのシステム及び方法 - Google Patents
温度によるオフセット及び感度の変動に対するセンサの高精度の較正のためのシステム及び方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、概してセンサに関し、特に、かかるセンサ
の較正の改良に関する。
の較正の改良に関する。
発明の背景
圧電及び容量性のセンサは、種々の環境において、圧
力等の種々の変化を感知するために、益々一層高い精度
の適用において用いられている。これらのセンサの出力
は代表的には温度に渡って変化するので、これら適用の
精度及び温度安定性要件を達成するために、センサは補
償及び較正を必要とする。センサの較正は代表的には、
温度に渡る最適な出力性能を達成するために、オフセッ
ト、オフセット温度係数（OTC）、信号利得及び利得温
度係数（GTC）の４つのパラメータの調整を必要とす
る。
力等の種々の変化を感知するために、益々一層高い精度
の適用において用いられている。これらのセンサの出力
は代表的には温度に渡って変化するので、これら適用の
精度及び温度安定性要件を達成するために、センサは補
償及び較正を必要とする。センサの較正は代表的には、
温度に渡る最適な出力性能を達成するために、オフセッ
ト、オフセット温度係数（OTC）、信号利得及び利得温
度係数（GTC）の４つのパラメータの調整を必要とす
る。
一般に、センサの伝達関数は、以下の式で与えられ
る。
る。
Vsens＝Offset0・（１＋α１・Ｔ＋α２・T2＋…＋αｎ・Tn）
＋S0・（１＋β１・Ｔ＋β２・T2＋…＋βｎ・Tn）・Ｑ 式１
ここに、
Vsensはセンサ出力電圧であり、
Offset0は基準温度（例えば、25℃）におけるセンサオ
フセット（ゼロ励磁の場合の出力）であり、 α１はセンサオフセットの一次温度係数であり、 α２はセンサオフセットの二次温度係数であり、 αｎはセンサオフセットのｎ次温度係数であり、 Ｔは基準温度からの温度差であり、 S0は基準温度（例えば、25℃）におけるセンサ感度すな
わち範囲（スパン）であり、 β１はセンサ感度の一次温度係数であり、 β２はセンサ感度の二次温度係数であり、 βｎはセンサ感度のｎ次温度係数であり、 Ｑは感知されている物理パラメータ（例えば、圧力、加
速度、等）である。
フセット（ゼロ励磁の場合の出力）であり、 α１はセンサオフセットの一次温度係数であり、 α２はセンサオフセットの二次温度係数であり、 αｎはセンサオフセットのｎ次温度係数であり、 Ｔは基準温度からの温度差であり、 S0は基準温度（例えば、25℃）におけるセンサ感度すな
わち範囲（スパン）であり、 β１はセンサ感度の一次温度係数であり、 β２はセンサ感度の二次温度係数であり、 βｎはセンサ感度のｎ次温度係数であり、 Ｑは感知されている物理パラメータ（例えば、圧力、加
速度、等）である。
ほとんどのセンサへの適用に対しては、一次項を除く
すべてのを無視することができ、従って式１は以下のよ
うになる。
すべてのを無視することができ、従って式１は以下のよ
うになる。
Vsens=Offset0・(１+α・Ｔ)+S0・(１+β・Ｔ)・Ｑ 式２
しかしながら、高精度のセンサの適用に対しては、普
通、二次項は含められ、従って、式１は以下のようにな
る。
通、二次項は含められ、従って、式１は以下のようにな
る。
Vsens＝Offset0・（１＋α１・Ｔ＋α２・T2）
＋S0・（１＋β１・Ｔ＋β２・T2）・Ｑ 式３
この信号を補償するために、信号条件付け回路が必要
であり、該回路は、オフセット項を減算しなければなら
ず、かつセンサスパン（TC）の影響を消すために温度と
共に変わる増幅を提供しなければならない。伝統的に
は、信号条件付けは、オパンプス（opamps）及びレーザ
微調整された抵抗器で行われてきた。しかしながら、こ
の種の信号条件付け回路は、普通、温度依存項の一次修
正を行うことに制限される。さらに、この方法は、レー
ザの使用を必要とするので高価であり、かつその解決法
は、一般には、オパンパス及び抵抗が普通別々の基板に
組み立てられるので、（単一の集積回路上の）モノリシ
ックなもしくは一体構造的なものではない。
であり、該回路は、オフセット項を減算しなければなら
ず、かつセンサスパン（TC）の影響を消すために温度と
共に変わる増幅を提供しなければならない。伝統的に
は、信号条件付けは、オパンプス（opamps）及びレーザ
微調整された抵抗器で行われてきた。しかしながら、こ
の種の信号条件付け回路は、普通、温度依存項の一次修
正を行うことに制限される。さらに、この方法は、レー
ザの使用を必要とするので高価であり、かつその解決法
は、一般には、オパンパス及び抵抗が普通別々の基板に
組み立てられるので、（単一の集積回路上の）モノリシ
ックなもしくは一体構造的なものではない。
従来のデジタル補償回路100の実施例が図１に示され
ている。この実施例においては、センサ5'からの差動信
号は、使用条件に応じて、１もしくはそれより大きい利
得を有する増幅器102に供給される。この増幅器の出力
は、もう１つの増幅器段104に与えられ、該増幅器段の
利得は、利得レジスタ106の内容によって制御される。
さらに、オフセット及びオフセットTC項が、デジタルパ
ラメータによって制御されるDAC108、110、112を用い
て、加算点114においてこの段に加算される。センサ感
度TCの補償は、オフセット、オフセットTC及び利得補償
の後、第３の段116で行われる。第３の段116もまた、使
用条件に応じて、１もしくはそれより大きい利得を有す
る。最後の段は出力バッファ111である。
ている。この実施例においては、センサ5'からの差動信
号は、使用条件に応じて、１もしくはそれより大きい利
得を有する増幅器102に供給される。この増幅器の出力
は、もう１つの増幅器段104に与えられ、該増幅器段の
利得は、利得レジスタ106の内容によって制御される。
さらに、オフセット及びオフセットTC項が、デジタルパ
ラメータによって制御されるDAC108、110、112を用い
て、加算点114においてこの段に加算される。センサ感
度TCの補償は、オフセット、オフセットTC及び利得補償
の後、第３の段116で行われる。第３の段116もまた、使
用条件に応じて、１もしくはそれより大きい利得を有す
る。最後の段は出力バッファ111である。
この回路において、温度Ｔは、チップ上の、絶対温度
に比例する（PTAT）回路122を用いて感知される。Ｔを
表すアナログ信号は、アナログデジタル変換器124を用
いてデジタル化される。Ｔを表すデジタルワードは、次
に、一方はオフセットTC補償のための及び他方は利得TC
補償のための２つのDAC110及び120を制御するために用
いられる。補償項の値を表すデジタル情報は、チップ上
の制御ユニット125に順次に与えられる。個々のビット
は、復号化されて種々のDAC106、108、112、及び118に
送られる。センサ特性を特定の範囲内にセンタリングす
るよう正しいバイナリコードが選択されてしまうと、該
コードは、ツェナーザップ（zener−zap）、EEPROMまた
はヒューズリンクのようなデジタル記憶方法を用いて記
憶される。この回路100の伝達関数は式４で与えられ
る。
に比例する（PTAT）回路122を用いて感知される。Ｔを
表すアナログ信号は、アナログデジタル変換器124を用
いてデジタル化される。Ｔを表すデジタルワードは、次
に、一方はオフセットTC補償のための及び他方は利得TC
補償のための２つのDAC110及び120を制御するために用
いられる。補償項の値を表すデジタル情報は、チップ上
の制御ユニット125に順次に与えられる。個々のビット
は、復号化されて種々のDAC106、108、112、及び118に
送られる。センサ特性を特定の範囲内にセンタリングす
るよう正しいバイナリコードが選択されてしまうと、該
コードは、ツェナーザップ（zener−zap）、EEPROMまた
はヒューズリンクのようなデジタル記憶方法を用いて記
憶される。この回路100の伝達関数は式４で与えられ
る。
Vout=(Vsens+Voff+Votc・Ｔ)・Gain0・(１+δ・Ｔ) 式４
式３と式４とを結合すれば、以下の式が得られる。
Vout＝［S0・Ｑ・（１＋β１・Ｔ＋β２・T2）
＋Offset0・（１＋α１・Ｔ＋α２・T2）
＋Voff＋Votc・Ｔ］・Gain0・（１＋δ・Ｔ） 式５
Voutは較正されたセンサ出力電圧（条件付け回路の出
力）であり、 Gain0は基準温度における補償増幅器の利得であり、 Voffは条件付け回路によって加算されるオフセットであ
り、 Votc・Ｔは条件付け回路によって加算されるオフセット
の温度依存成分であり、 δはセンサ感度の温度依存成分を消す補償増幅器の利得
の温度依存成分である。
力）であり、 Gain0は基準温度における補償増幅器の利得であり、 Voffは条件付け回路によって加算されるオフセットであ
り、 Votc・Ｔは条件付け回路によって加算されるオフセット
の温度依存成分であり、 δはセンサ感度の温度依存成分を消す補償増幅器の利得
の温度依存成分である。
センサの較正は、Ｑの種々の値及び種々の温度におい
てVoutの測定を行い、それによりVoff、Votc、Gain0及
びδの値を演繹することを含み、Voutと理想的なセンサ
特性の間の誤差を最小にする。理想的には、Voff及びGa
in0項は、最初に、最小及び最大Ｑで最初の較正温度に
おける測定を用いて見つけられるであろう。温度依存項
は、次に、高い（または低い）温度において追加の組の
測定により見つけられるであろう。
てVoutの測定を行い、それによりVoff、Votc、Gain0及
びδの値を演繹することを含み、Voutと理想的なセンサ
特性の間の誤差を最小にする。理想的には、Voff及びGa
in0項は、最初に、最小及び最大Ｑで最初の較正温度に
おける測定を用いて見つけられるであろう。温度依存項
は、次に、高い（または低い）温度において追加の組の
測定により見つけられるであろう。
設定
Voff＝−Offset0
Votc＝−Offset0・α１
及びδ＝−β１
を行うことにより、式５は以下のようになる。
Vout＝S0・Ｑ・Gain0・［１＋T2・（β２＋δ・β１）２＋T3・δ・β２］
＋Offset0・α２・Gain0・（１＋δ・Ｔ）・T2 式６
所望の項は単にS0・Ｑ・Gain0だけである。他のすべて
の項は、この回路がセンサオフセット及び温度に対する
感度の線形変動を修正するだけであるので、生ずるもの
である。高精度の使用においては、これらの余分の項
は、センサを所望の仕様内に較正することが不可能であ
り得るので、センサの有用性を制限し得る。
の項は、この回路がセンサオフセット及び温度に対する
感度の線形変動を修正するだけであるので、生ずるもの
である。高精度の使用においては、これらの余分の項
は、センサを所望の仕様内に較正することが不可能であ
り得るので、センサの有用性を制限し得る。
従って、必要とされるものは、センサの一層正確な較
正を許容するシステム及び方法である。該システム及び
方法は、実行するのに容易であり、価格的に有効である
べきである。本発明はこのような必要性を扱う。
正を許容するシステム及び方法である。該システム及び
方法は、実行するのに容易であり、価格的に有効である
べきである。本発明はこのような必要性を扱う。
発明の概要
センサを較正するためのデジタル補償回路が記載され
る。補償回路は、複数個のパラメータに関するデータを
受けるための逐次通信回路と、逐次通信回路に結合され
て、温度係数（TC）の部分ごとの線形補償を与える手段
とを備える。
る。補償回路は、複数個のパラメータに関するデータを
受けるための逐次通信回路と、逐次通信回路に結合され
て、温度係数（TC）の部分ごとの線形補償を与える手段
とを備える。
部分ごとの線形補償を与える手段は、さらに、デジタ
ル温度に対する閾値を検出して出力を提供する検出器手
段と、該検出器回路及び逐次通信回路に結合された複数
個のレジスタであって、該複数個のレジスタの第１のも
のは、デジタル温度が閾値より大きい場合に第１の値を
提供し、複数個のレジスタの第２のものは、デジタル温
度が閾値よりも小さい場合に第２の値を提供する前記複
数個のレジスタとを備える。部分ごとの線形補償を与え
る手段は、さらに、検出器手段及び複数個のレジスタに
結合され、温度係数の部分ごとの線形補償を提供するた
めに検出器手段の出力に応じて複数個のレジスタの第１
のもの及び第２のものの一方を選択する選択器手段を含
む。
ル温度に対する閾値を検出して出力を提供する検出器手
段と、該検出器回路及び逐次通信回路に結合された複数
個のレジスタであって、該複数個のレジスタの第１のも
のは、デジタル温度が閾値より大きい場合に第１の値を
提供し、複数個のレジスタの第２のものは、デジタル温
度が閾値よりも小さい場合に第２の値を提供する前記複
数個のレジスタとを備える。部分ごとの線形補償を与え
る手段は、さらに、検出器手段及び複数個のレジスタに
結合され、温度係数の部分ごとの線形補償を提供するた
めに検出器手段の出力に応じて複数個のレジスタの第１
のもの及び第２のものの一方を選択する選択器手段を含
む。
図面の簡単な説明
図１はセンサの従来の較正回路を示す図である。
図２は本発明による高精度較正システム200を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
図３は本発明を用いた線形近似及び部分ごとの線形近
似と一緒に代表的なセンサオフセット動作を示す図であ
る。
似と一緒に代表的なセンサオフセット動作を示す図であ
る。
図４は線形近似及び部分ごとの線形近似法の双方に対
するオフセット項における残留誤差もしくは残差を示す
図である。
するオフセット項における残留誤差もしくは残差を示す
図である。
図５は多数部分の部分ごとの機能を示す図である。
詳細な説明
本発明はセンサのための較正システムの改良に関す
る。以下の説明は当業者が本発明を製作し用いるのを可
能とするよう提起されており、特許出願及びその要件の
関係において与えられているものである。好適な実施形
態に対する種々の変更が当業者には容易に明瞭であろう
し、ここに示される包括的な原理は他の実施形態にも適
用可能である。従って、本発明は、示される実施形態に
制限することを意図するものではなく、ここで説明され
る原理及び特徴と矛盾しない最も広い範囲と一致するよ
う意図されている。
る。以下の説明は当業者が本発明を製作し用いるのを可
能とするよう提起されており、特許出願及びその要件の
関係において与えられているものである。好適な実施形
態に対する種々の変更が当業者には容易に明瞭であろう
し、ここに示される包括的な原理は他の実施形態にも適
用可能である。従って、本発明は、示される実施形態に
制限することを意図するものではなく、ここで説明され
る原理及び特徴と矛盾しない最も広い範囲と一致するよ
う意図されている。
本発明は従来の較正機構に対する改良である。本発明
においては、温度に対するセンサオフセット及び感度の
二次の動作が、部分ごとの線形関数で近似される。本発
明においては、オフセット及び感度の動作は、低温度に
対するものと、高温度に対するものとの２つの異なった
線形関数によって近似される。一方の関数からもう一方
の関数への切換え点は、ピボット温度として知られてお
り、温度Ｔがゼロ（基準温度）である値である。そうす
ることにおいて、高精度のセンサ較正が与えられる。一
層詳細に説明するために、本発明の特徴が図面と共に以
下の説明で言及される。
においては、温度に対するセンサオフセット及び感度の
二次の動作が、部分ごとの線形関数で近似される。本発
明においては、オフセット及び感度の動作は、低温度に
対するものと、高温度に対するものとの２つの異なった
線形関数によって近似される。一方の関数からもう一方
の関数への切換え点は、ピボット温度として知られてお
り、温度Ｔがゼロ（基準温度）である値である。そうす
ることにおいて、高精度のセンサ較正が与えられる。一
層詳細に説明するために、本発明の特徴が図面と共に以
下の説明で言及される。
図２は本発明による高精度較正システム200のブロッ
ク図である。図示のごとく、システム200は、図１のシ
ステム100に示されるものと共通の多くの要素を有す
る。これらの要素には、図１に示されたのと類似した参
照符号を与える。
ク図である。図示のごとく、システム200は、図１のシ
ステム100に示されるものと共通の多くの要素を有す
る。これらの要素には、図１に示されたのと類似した参
照符号を与える。
オフセットTC修正に対する部分ごとの線形近似は、２
つのオフセットTCレジスタ204及び206を与えることによ
って実行される。一方のレジスタ204における値は、低
温度のためにオフセットTC DAC214に与えられ、他方の
レジスタにおける値は、高温度のためにオフセットTC
DAC214に与えられる。回路212は、温度がゼロ点を横切
るときを検出して、オフセットTC DAC214への入力を一
方のレジスタから他方のレジスタへ切換える。
つのオフセットTCレジスタ204及び206を与えることによ
って実行される。一方のレジスタ204における値は、低
温度のためにオフセットTC DAC214に与えられ、他方の
レジスタにおける値は、高温度のためにオフセットTC
DAC214に与えられる。回路212は、温度がゼロ点を横切
るときを検出して、オフセットTC DAC214への入力を一
方のレジスタから他方のレジスタへ切換える。
利得TC修正のための部分ごとの線形近似は、２つの利
得TCレジスタ208及び210によって行われる。一方のレジ
スタ208における値は、低い温度のために利得TC DAC21
6に与えられ、他方のレジスタ210における値は、高い温
度のために利得TC DAC216に与えられる。回路212は、
温度がゼロ点を横切るときを検出して、DACへの入力を
一方のレジスタから他方のレジスタへ切換える。
得TCレジスタ208及び210によって行われる。一方のレジ
スタ208における値は、低い温度のために利得TC DAC21
6に与えられ、他方のレジスタ210における値は、高い温
度のために利得TC DAC216に与えられる。回路212は、
温度がゼロ点を横切るときを検出して、DACへの入力を
一方のレジスタから他方のレジスタへ切換える。
好適な実施形態において、温度Ｔは10ビットのデジタ
ルワードとして表され、512はピボット温度における値
である。この方法で、ピボット温度のための検出器回路
は、例えば、温度ワードの最上位ビット（MSB）に接続
される単純な論理インバータである。このビットが論理
１であるとき、デジタル温度ワードは512以上であり、
従って、温度Ｔはゼロ以上である。MSBが論理０である
ならば、デジタル温度ワードは512より小さく、従っ
て、Ｔはゼロより小さい。
ルワードとして表され、512はピボット温度における値
である。この方法で、ピボット温度のための検出器回路
は、例えば、温度ワードの最上位ビット（MSB）に接続
される単純な論理インバータである。このビットが論理
１であるとき、デジタル温度ワードは512以上であり、
従って、温度Ｔはゼロ以上である。MSBが論理０である
ならば、デジタル温度ワードは512より小さく、従っ
て、Ｔはゼロより小さい。
さらに、好適な実施形態においては、センサオフセッ
トTC及び利得TCの双方に対する部分ごとの線形補償を提
供するための手段が含められる。しかしながら、当業者
には、特定のセンサがオフセットTCの部分ごとの線形補
償を必要とするけれども、感度TCの部分ごとの線形補償
は必要としない、またはその逆もあるということが認識
されるであろう。その１つのパラメータだけの部分ごと
の線形補償を提供することも本発明の精神及び範囲内に
あるものである。
トTC及び利得TCの双方に対する部分ごとの線形補償を提
供するための手段が含められる。しかしながら、当業者
には、特定のセンサがオフセットTCの部分ごとの線形補
償を必要とするけれども、感度TCの部分ごとの線形補償
は必要としない、またはその逆もあるということが認識
されるであろう。その１つのパラメータだけの部分ごと
の線形補償を提供することも本発明の精神及び範囲内に
あるものである。
図３は、代表的なセンサオフセット動作302を、図１
における回路100によって与えられるもののような線形
近似304と、本発明の図２の回路200によって与えられる
もののような部分ごとの線形近似306と一緒に示す。図
示のごとく、部分ごとの線形近似は一層緊密にオフセッ
ト動作に追随する。同様に、部分ごとの線形近似は、感
度温度動作を修正するためにも用いることができる。
における回路100によって与えられるもののような線形
近似304と、本発明の図２の回路200によって与えられる
もののような部分ごとの線形近似306と一緒に示す。図
示のごとく、部分ごとの線形近似は一層緊密にオフセッ
ト動作に追随する。同様に、部分ごとの線形近似は、感
度温度動作を修正するためにも用いることができる。
この点をさらに示すために、図４は線形近似402と部
分ごとの線形近似404との双方に対するオフセット項の
残留誤差を示す波形図である。図示の如く、部分ごとの
線形近似の誤差は明らかに一層小さく、従って、より高
精度の補償を許容する。
分ごとの線形近似404との双方に対するオフセット項の
残留誤差を示す波形図である。図示の如く、部分ごとの
線形近似の誤差は明らかに一層小さく、従って、より高
精度の補償を許容する。
この方法の拡張は、センサのオフセットもしくは感度
TCの動作を２つ以上の線形関数でもって近似するよう
に、多数のレジスタを使用することである。この方法
で、センサの動作温度領域を多数の部分に分けることが
でき、各領域におけるオフセットまたは感度の動作を近
似するよう、異なった線形関数が用いられる。この場合
において、検出回路は多数の閾値を検出しなければなら
ず、さらに、部分の切換え点において不連続を避けるた
めに、幾つかの算術機能を行わなければならない。例え
ば、図３におけるオフセット特性が、Ｔ＝０とＴ＝T3と
の間で、図５（502）で示されるようなもののような３
つの部分の部分ごとの線形関数によって近似されるもの
と想定しよう。切換え点はＴ＝T1及びＴ＝T2である。近
似関数の式は、式7a−7cで与えられる。
TCの動作を２つ以上の線形関数でもって近似するよう
に、多数のレジスタを使用することである。この方法
で、センサの動作温度領域を多数の部分に分けることが
でき、各領域におけるオフセットまたは感度の動作を近
似するよう、異なった線形関数が用いられる。この場合
において、検出回路は多数の閾値を検出しなければなら
ず、さらに、部分の切換え点において不連続を避けるた
めに、幾つかの算術機能を行わなければならない。例え
ば、図３におけるオフセット特性が、Ｔ＝０とＴ＝T3と
の間で、図５（502）で示されるようなもののような３
つの部分の部分ごとの線形関数によって近似されるもの
と想定しよう。切換え点はＴ＝T1及びＴ＝T2である。近
似関数の式は、式7a−7cで与えられる。
部分１、０＜Ｔ＜T1
補償Offset＝Voff＋Votca・Ｔ 式7a
部分２、T1＜Ｔ＜T2
補償Offset＝Voff＋Votca・T1＋Votcb・（Ｔ−T1）式7b
部分３、T2＜Ｔ＜T3
補償Offset＝Voff＋Votca・T1＋Votcb・（T2−T1）
＋Votcc・（Ｔ−T2） 式7c
各部分において、補償関数の定数部分が異なっている
ことに注意されたい。部分２における追加の項、Votca
・Ｔ及び部分３におけるVotca・T1＋Votcb・（T2−T1）
は、もう１つのオフセットDACを介して信号路に挿入さ
れることもできるし、またVoffと結合されて現存のオフ
セットDACを用いて挿入されることもできる。これらの
項は較正のときに既知であるので、メモリに記憶してお
いて、適切な温度において単に加算することができる。
従って、検出回路は、項Ｔ−T1及びＴ−T2を計算するこ
とに加えて余分の項を計算するために加算器回路を含む
であろう。
ことに注意されたい。部分２における追加の項、Votca
・Ｔ及び部分３におけるVotca・T1＋Votcb・（T2−T1）
は、もう１つのオフセットDACを介して信号路に挿入さ
れることもできるし、またVoffと結合されて現存のオフ
セットDACを用いて挿入されることもできる。これらの
項は較正のときに既知であるので、メモリに記憶してお
いて、適切な温度において単に加算することができる。
従って、検出回路は、項Ｔ−T1及びＴ−T2を計算するこ
とに加えて余分の項を計算するために加算器回路を含む
であろう。
好適な実施形態は、センサオフセットTC及び感度TCに
対する部分ごとの線形補償を提供するための手段だけを
含むが、本発明は、また、センサの線形誤差の温度係数
を修正するためにも用いられ得ることが明瞭なはずであ
る。センサの線形誤差は、理想的な直線からのセンサの
伝達特性（すなわち、Ｑが感知されているパラメータで
ある場合に、センサ出力対Ｑ）の偏差である。さらに、
当業者には、特定のセンサがオフセットTCのまたは感度
TCのまたは線形TCの部分ごとの線形補償を必要とし得る
ということが認識されるであろう。それを必要とするこ
れらのパラメータだけの部分ごとの線形補償を提供する
ことも本発明の精神及び範囲内にあるものである。
対する部分ごとの線形補償を提供するための手段だけを
含むが、本発明は、また、センサの線形誤差の温度係数
を修正するためにも用いられ得ることが明瞭なはずであ
る。センサの線形誤差は、理想的な直線からのセンサの
伝達特性（すなわち、Ｑが感知されているパラメータで
ある場合に、センサ出力対Ｑ）の偏差である。さらに、
当業者には、特定のセンサがオフセットTCのまたは感度
TCのまたは線形TCの部分ごとの線形補償を必要とし得る
ということが認識されるであろう。それを必要とするこ
れらのパラメータだけの部分ごとの線形補償を提供する
ことも本発明の精神及び範囲内にあるものである。
本発明を、示された実施形態に従って説明してきたけ
れども、該実施形態には変更があるはずであり、これら
の変更も本発明の精神及び範囲内にあるものであるとい
うことが、当業者には容易に認識されるであろう。従っ
て、添付の請求の範囲の精神及び範囲から逸脱すること
なく当業者によって多くの変更が為され得る。
れども、該実施形態には変更があるはずであり、これら
の変更も本発明の精神及び範囲内にあるものであるとい
うことが、当業者には容易に認識されるであろう。従っ
て、添付の請求の範囲の精神及び範囲から逸脱すること
なく当業者によって多くの変更が為され得る。
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フロントページの続き
(72)発明者 コヌス、ムハンマッド
アメリカ合衆国 94539 カリフォルニ
ア州 フレモント コート デオリンダ
1744
(56)参考文献 特開 平２−170013（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−25015（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−218813（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−97543（ＪＰ，Ａ)
特表 平１−501503（ＪＰ，Ａ)
特表 昭58−500301（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01D 3/00 - 3/028
G01L 7/00 - 23/32
Claims (10)
- 【請求項１】センサを較正するためのディジタル補償回
路であって、 前記センサに関連する複数個のパラメータに関するデー
タを受けるための逐次通信回路と、 逐次通信回路に結合されて、前記複数個のパラメータに
関して受けたデータに基づいて前記センサの温度係数
（TC）の部分ごとの線形補償を与える手段と、 を備え、該部分ごとの線形補償を与える手段が、さら
に、 温度のディジタル表示に対する閾値を検出して出力を提
供する検出器手段と、 該検出器手段及び前記逐次通信回路に結合された複数個
のレジスタであって、該複数個のレジスタのうちの第１
のレジスタは第１の値を提供し、複数個のレジスタのう
ちの第２のレジスタは第２の値を提供する前記複数個の
レジスタと、 前記検出器手段及び前記複数個のレジスタに結合され、
温度係数の部分ごとの線形補償を提供するために検出器
手段の出力に応じて複数個のレジスタのうちの第１のレ
ジスタ及び第２のレジスタの一方を選択する選択器手段
と、 を備えたディジタル補償回路。 - 【請求項２】TCは、センサの感度の温度係数である請求
項１に記載の補償回路。 - 【請求項３】TCは、センサ・オフセットの温度係数であ
る請求項１に記載の補償回路。 - 【請求項４】選択器手段は、ディジタル温度が閾値より
大きい場合に第１の値を出力するよう第１のレジスタを
選択し、 選択器手段は、温度のディジタル表示が閾値より小さい
場合に第２の値を出力するよう第２のレジスタを選択
し、 温度係数は、センサオフセットのTCである請求項１に記
載の補償回路。 - 【請求項５】選択器手段は、ディジタル温度が閾値より
大きい場合に第１の値を出力するよう第１のレジスタを
選択し、 選択器手段は、温度のディジタル表示が閾値より小さい
場合に第２の値を出力するよう第２のレジスタを選択
し、 温度係数は、センサの感度のTCである請求項１に記載の
補償回路。 - 【請求項６】前記部分ごとの線形補償を与える手段はさ
らに、センサの第２の温度係数（TC）の部分ごとの線形
修正を提供し、ここに、第２の温度係数は、センサの感
度のTCであり、 複数個のレジスタは、 温度のディジタル表示が閾値より大きい場合に第３の値
を出力する第３のレジスタと、 温度のディジタル表示が閾値より小さい場合に第４の値
を出力する第４のレジスタと、 を備え、前記選択器手段は、温度が閾値より大きい場合
に第３の値を選択し、前記選択器手段は、温度が閾値よ
り小さい場合に第４の値を選択し、これにより、センサ
の感度のTCの部分ごとの線形補償を提供する請求項４に
記載の補償回路。 - 【請求項７】検出器手段が、インバータを有する請求項
２に記載の補償回路。 - 【請求項８】センサを較正するための方法であって、 （ａ）複数個のパラメータに関するデータを受ける段階
と、 （ｂ）温度係数（TC）の部分ごとの線形補償を提供する
段階であって、 ディジタル温度に対する閾値を検出して出力を提供する
検出器手段と、 該検出器回路及び逐次通信回路に結合された複数個のレ
ジスタであって、該複数個のレジスタの第１のものは、
ディジタル温度が閾値より大きい場合に第１の値を提供
し、複数個のレジスタの第２のものは、ディジタル温度
が閾値よりも小さい場合に第２の値を提供する前記複数
個のレジスタと、 検出器手段及び複数個のレジスタに結合され、温度係数
の部分ごとの線形補償を提供するために検出器手段の出
力に応じて複数個のレジスタの第１のもの及び第２のも
のの一方を選択する選択器手段と、 を用いて温度係数（TC）の部分ごとの線形補償を提供す
る前記段階と、 を含む方法。 - 【請求項９】部分ごとの線形補償を提供する段階が、さ
らに、 （b1）ディジタル温度に対する閾値を検出して出力を提
供する段階と、 （b2）ディジタル温度が閾値よりも大きい場合に第１の
値を提供する段階と、 （b3）ディジタル温度が閾値よりも小さい場合に第２の
値を提供する段階と、 （b4）温度係数の部分ごとの線形補償を提供するために
出力に応じて第１及び第２の値の一方を選択する段階
と、 を含んだ請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】センサを較正するためのディジタル補償
回路であって、 前記センサに関連する複数個のパラメータに関するデー
タを受け、かつ温度のディジタル表示を受け、さらに温
度のディジタル表示を含むディジタル出力を提供するた
めの逐次通信回路と、 逐次通信回路に結合されて、前記センサの温度係数の部
分ごとの線形補償を与える手段と、 を備え、該部分ごとの線形補償を与える手段が、さら
に、 温度のディジタル表示に対する閾値を検出して出力を提
供する検出器手段と、 該検出器手段及び前記逐次通信回路に結合された複数個
のレジスタであって、該複数個のレジスタのうちの第１
のレジスタは、温度のディジタル表示が閾値よりも大き
い場合に第１の値を提供し、複数個のレジスタのうちの
第２のレジスタは温度のディジタル表示が閾値よりも小
さい場合に第２の値を提供する前記複数個のレジスタ
と、 前記検出器手段及び前記複数個のレジスタに結合され、
温度係数の部分ごとの線形補償を提供するために検出器
手段の出力に応じて複数個のレジスタのうちの第１のレ
ジスタ及び第２のレジスタの一方を選択する選択器手段
と、 を備えたディジタル補償回路。
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