JP3428088B2 - Signal processing circuit for piezoelectric sensor - Google Patents

Signal processing circuit for piezoelectric sensor

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JP3428088B2
JP3428088B2 JP25164293A JP25164293A JP3428088B2 JP 3428088 B2 JP3428088 B2 JP 3428088B2 JP 25164293 A JP25164293 A JP 25164293A JP 25164293 A JP25164293 A JP 25164293A JP 3428088 B2 JP3428088 B2 JP 3428088B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧電センサ用信号処理
回路に関し、特に、処理回路出力のドリフトをキャンセ
ルする事ができ、自動車や工作機械等の荷重検知装置に
用いて有効である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing circuit for a piezoelectric sensor, and more particularly, it can cancel drift of the output of the processing circuit and is effective for use in a load detecting device for automobiles, machine tools and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電センサは、荷重変化に対し電流を流
すものであるため、センサ信号自体からは、圧電センサ
への荷重値を電圧値として見る事はできない。しかし、
センサ信号を積分処理する事により、電圧値として見る
事が可能である。この信号処理回路としては、図2に示
す様な積分回路(チャージアンプ回路)を用いる方法が
ある。
2. Description of the Related Art Since a piezoelectric sensor supplies a current to a change in load, the load value applied to the piezoelectric sensor cannot be seen as a voltage value from the sensor signal itself. But,
By integrating the sensor signal, it can be viewed as a voltage value. As this signal processing circuit, there is a method using an integrating circuit (charge amplifier circuit) as shown in FIG.

【0003】この図2に示す積分回路1は、オペアンプ
12とコンデンサ11からなる積分回路17と、オペア
ンプ15と抵抗13と抵抗14と抵抗16からなる反転
増幅回路18により構成される。オペアンプ12の反転
入力端子に接続される入力部に圧電センサ7からの電流
が流れると、コンデンサ11に充電され、オペアンプ1
2の出力には、電流量に比例した電圧値が現れる。この
ように入力値に対し積分処理された出力値が得られた事
となる。
The integrating circuit 1 shown in FIG. 2 is composed of an integrating circuit 17 including an operational amplifier 12 and a capacitor 11, and an inverting amplifier circuit 18 including an operational amplifier 15, a resistor 13, a resistor 14 and a resistor 16. When a current from the piezoelectric sensor 7 flows to the input section connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 12, the capacitor 11 is charged and the operational amplifier 1
A voltage value proportional to the amount of current appears in the output of 2. Thus, the output value obtained by integrating the input value is obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では積分回路を構成する電子部品のバイアス電
流やオフセット電流、チャージ検出用コンデンサ11の
もれ電流、又、圧電センサ自体の焦電効果による微少電
流の発生により、積分処理された信号レベルが図3
(c)の如くドリフトを起こし、圧電センサに対する荷
重値を正確に得られないという不具合を生じる。
However, in the above-mentioned conventional method, the bias current and the offset current of the electronic components forming the integrating circuit, the leakage current of the charge detecting capacitor 11, and the pyroelectric effect of the piezoelectric sensor itself are caused. Due to the generation of the minute current, the integrated signal level is shown in FIG.
As shown in (c), a drift occurs, causing a problem that the load value for the piezoelectric sensor cannot be obtained accurately.

【0005】そこで、本発明は、積分処理された信号か
らドリフト分を差し引き、圧電センサに加えられる荷重
値の真値のみを電圧値として得るための圧電センサ用信
号処理回路を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a piezoelectric sensor signal processing circuit for subtracting a drift amount from an integrated signal and obtaining only a true value of a load value applied to the piezoelectric sensor as a voltage value. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、圧電センサからの電流を積分処理する積
分回路と、この積分信号のドリフト分を除き、この積分
信号の平均値を基準値とした信号を出力するハイパスフ
ィルタ回路と、このハイパスフィルタ回路により出力さ
れた信号の負のピークをホールドすることにより、前記
平均値を出力するピークホールド回路と、前記積分信号
の平均値を含むドリフト分の信号を出力するローパスフ
ィルタ回路と、このローパスフィルタ回路の出力信号と
前記ピークホールド回路の出力する平均値からドリフト
分の信号を算出する第一演算回路と、前記積分回路の出
力信号から前記第一演算回路にて算出されたドリフト分
の信号を減算する第二演算回路と、を備える圧電センサ
用信号処理回路を採用するものである。
In order to achieve the above object, the present invention eliminates the drift component of the integration signal and the integration circuit for integrating the current from the piezoelectric sensor, and calculates the average value of the integration signal. A high-pass filter circuit that outputs a signal serving as a reference value, a peak hold circuit that outputs the average value by holding a negative peak of the signal output by the high-pass filter circuit, and an average value of the integrated signal. A low-pass filter circuit that outputs a signal for a drift component that includes: a first arithmetic circuit that calculates a signal for a drift component from the output signal of the low-pass filter circuit and the average value output by the peak hold circuit; and the output signal of the integration circuit And a second arithmetic circuit for subtracting the drift amount signal calculated by the first arithmetic circuit from It is intended to use.

【0007】また、請求項2記載の本発明は、圧電セン
サからの電流を積分処理する積分回路と、この積分信号
のドリフト分を除き、この積分信号の平均値を基準値と
した信号を出力するハイパスフィルタ回路と、このハイ
パスフィルタ回路により出力された信号の負のピークを
ホールドすることにより、前記平均値を出力するピーク
ホールド回路と、前記ハイパスフィルタ回路の出力信号
と前記ピークホールド回路の平均値との差から積分信号
を出力する第三演算回路と、を備える圧電センサ用信号
処理回路を採用するものである。
Further, according to the present invention as defined in claim 2, an integrating circuit for integrating the current from the piezoelectric sensor and a drift amount of the integrated signal are removed, and a signal having an average value of the integrated signal as a reference value is output. And the negative peak of the signal output by this high-pass filter circuit.
A piezoelectric sensor including a peak hold circuit that outputs the average value by holding, and a third arithmetic circuit that outputs an integrated signal from the difference between the output signal of the high-pass filter circuit and the average value of the peak hold circuit. A signal processing circuit for use is adopted.

【0008】[0008]

【作用及び発明の効果】上記請求項1記載の本発明によ
れば、積分回路にて積分された圧電センサからの積分信
号から、ハイパスフィルタ回路にてドリフト分を除くと
共に平均値を基準値とした信号を出力する。この出力信
号からピークホールド回路にて出力信号の負のピークを
ホールドすることにより、平均値を算出する。一方、ロ
ーパスフィルタ回路では積分回路からの積分信号の平均
値を含むドリフト分の信号を出力する。そして、第一演
算回路にて、ローパスフィルタ回路にて出力された平均
値を含むドリフト分の信号とピークホールド回路にて算
出された平均値とからドリフト分の信号を検出する。第
二演算回路にて、積分回路にて出力されたドリフト分の
信号を含む積分値から第一演算回路で算出されたドリフ
ト分の信号を減算することで真値の積分値のみを算出す
ることができる。
According to the present invention described in claim 1, the high pass filter circuit removes the drift component from the integrated signal from the piezoelectric sensor integrated by the integrating circuit, and the average value is used as the reference value. Output the signal. From this output signal, the peak hold circuit detects the negative peak of the output signal.
By holding, the average value is calculated. On the other hand, the low-pass filter circuit outputs a drift component signal including the average value of the integrated signal from the integration circuit. Then, the first arithmetic circuit detects a drift component signal from the drift component signal including the average value output by the low pass filter circuit and the average value calculated by the peak hold circuit. In the second arithmetic circuit, only the true integrated value is calculated by subtracting the drift signal calculated in the first arithmetic circuit from the integrated value including the drift signal output in the integrator circuit. You can

【0009】また、請求項2記載の本発明によれば、積
分回路にて積分された圧電センサからの積分信号からハ
イパスフィルタ回路にてドリフト分を除くと共に平均値
を基準とした信号を出力する。この出力信号からピーク
ホールド回路にて出力信号の負のピークをホールドする
ことにより、平均値を算出する。そして、第三演算回路
にてハイパスフィルタ回路での出力信号からピークホー
ルド回路の平均値を減算することで真値の積分値のみを
算出することができる。
According to the second aspect of the present invention, the high-pass filter circuit removes the drift component from the integrated signal from the piezoelectric sensor integrated by the integrating circuit and outputs a signal based on the average value. . From this output signal, the peak hold circuit holds the negative peak of the output signal.
Thus, the average value is calculated. Then, only the integral value of the true value can be calculated by subtracting the average value of the peak hold circuit from the output signal of the high pass filter circuit in the third arithmetic circuit.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の一実施例の構成を、図面に基
づいて説明する。図1は本実施例の全体構成を示す回路
図であり、積分回路ブロック1と、ローパスフィルタ回
路2と、ハイパスフィルタ回路3と、ピークホールド回
路4と、加算回路5と、減算回路6とから構成される。
7は圧電センサである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing the overall configuration of this embodiment, which includes an integrating circuit block 1, a low-pass filter circuit 2, a high-pass filter circuit 3, a peak hold circuit 4, an adder circuit 5, and a subtractor circuit 6. Composed.
Reference numeral 7 is a piezoelectric sensor.

【0011】積分回路ブロック1は、オペアンプ12と
コンデンサ11からなる積分回路17と、オペアンプ1
5と抵抗13と抵抗14と抵抗16からなる反転増幅回
路18により構成される。オペアンプ12の反転入力端
子に接続される入力部に圧電センサ7からの電流が流れ
ると、コンデンサ11に充電され、オペアンプ12の出
力には、電流量に比例した電圧値が現れる。このように
入力値に対し積分処理された出力値が得られた事とな
る。なお、オペアンプ12の反転入力端子への入力のた
め、出力波形は、入力波形に対して正負が反転した形と
なる。反転増幅回路18では、抵抗13と抵抗14の比
の分だけ増幅された信号がオペアンプ15の出力に得ら
れる。この反転増幅回路18においても反転入力端子へ
の入力のため、入力に対して正負が反転した出力とな
る。
The integrating circuit block 1 includes an integrating circuit 17 including an operational amplifier 12 and a capacitor 11, and an operational amplifier 1
5, an inverting amplifier circuit 18 including a resistor 13, a resistor 14, and a resistor 16. When a current from the piezoelectric sensor 7 flows to the input section connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 12, the capacitor 11 is charged and a voltage value proportional to the amount of current appears at the output of the operational amplifier 12. Thus, the output value obtained by integrating the input value is obtained. Since the input is to the inverting input terminal of the operational amplifier 12, the output waveform has a form in which positive and negative are inverted with respect to the input waveform. In the inverting amplifier circuit 18, a signal amplified by the ratio of the resistors 13 and 14 is obtained at the output of the operational amplifier 15. In the inverting amplifier circuit 18 as well, since the input is to the inverting input terminal, the output is an inverted positive and negative with respect to the input.

【0012】ローパスフィルタ2は、抵抗21とコンデ
ンサ22から構成される。このローパスフィルタ回路2
へ入力された信号は、抵抗12とコンデンサ22の定数
から決まる遮断周波数により、それより高い周波数の信
号は減衰し、低い周波数の信号は通過する。よってロー
パスフィルタ回路として動作する。ハイパスフィルタ回
路3は、コンデンサ31と抵抗32から構成される。こ
のハイパスフィルタ回路3へ入力された信号は、コンデ
ンサ31と抵抗32の定数から決まる遮断周波数によ
り、それより低い周波数の信号は減衰し、高い周波数の
信号は通過する。よってハイパスフィルタ回路として動
作する。
The low pass filter 2 comprises a resistor 21 and a capacitor 22. This low pass filter circuit 2
With respect to the signal input to, the higher frequency signal is attenuated and the lower frequency signal is passed by the cutoff frequency determined by the constants of the resistor 12 and the capacitor 22. Therefore, it operates as a low-pass filter circuit. The high pass filter circuit 3 includes a capacitor 31 and a resistor 32. The signal input to the high-pass filter circuit 3 is attenuated by the cut-off frequency determined by the constants of the capacitor 31 and the resistor 32, and the signal of the higher frequency passes through. Therefore, it operates as a high-pass filter circuit.

【0013】ピークホールド回路4は、オペアンプ41
とダイオード42と抵抗43とコンデンサ44とオペア
ンプ45とから構成される。コンデンサ44に充電され
ている電位よりも低い電位の信号がハイパスフィルタ回
路3からオペアンプ41の入力にあった時には、コンデ
ンサ44から放電された電流がダイオード42を流れ、
コンデンサ44の電位は、オペアンプ41の入力の電位
と等しくなるまで下がる。コンデンサ44に充電されて
いる電位よりも高い電位の信号がオペアンプ41の入力
にあった時には、ダイオード42には、電流が流れない
ためコンデンサ44の電位は、そのままホールドされ
る。よってロー電位のピークホールド回路として動作す
る。ただし、ダイオード42に電流が流れない場合で
も、抵抗43から徐々に放電(コンデンサの電位が負の
時は充電)される。なお、オペアンプ45はバッファ回
路として動作する。
The peak hold circuit 4 includes an operational amplifier 41.
And a diode 42, a resistor 43, a capacitor 44, and an operational amplifier 45. When a signal having a potential lower than the potential charged in the capacitor 44 is input from the high-pass filter circuit 3 to the operational amplifier 41, the current discharged from the capacitor 44 flows through the diode 42,
The potential of the capacitor 44 decreases until it becomes equal to the potential of the input of the operational amplifier 41. When a signal having a potential higher than the potential charged in the capacitor 44 is present at the input of the operational amplifier 41, a current does not flow in the diode 42, so that the potential of the capacitor 44 is held as it is. Therefore, it operates as a low potential peak hold circuit. However, even when no current flows through the diode 42, the resistor 43 gradually discharges (charges when the potential of the capacitor is negative). The operational amplifier 45 operates as a buffer circuit.

【0014】加算回路5は、抵抗51と抵抗52とオペ
アンプ53と抵抗54と抵抗55から構成される。抵抗
51と抵抗52に入力された信号は加算され、この信号
は、オペアンプ53の出力に対して抵抗54と抵抗55
で分割された値となるため、オペアンプ53の出力に
は、抵抗54と抵抗55の比の分だけ増幅された信号が
出力される。よってこの回路は加算回路として動作す
る。
The adder circuit 5 comprises a resistor 51, a resistor 52, an operational amplifier 53, a resistor 54 and a resistor 55. The signals input to the resistors 51 and 52 are added, and this signal is added to the resistors 54 and 55 with respect to the output of the operational amplifier 53.
Since the values are divided by, a signal amplified by the ratio of the resistance 54 and the resistance 55 is output to the output of the operational amplifier 53. Therefore, this circuit operates as an adding circuit.

【0015】減算回路6は、抵抗61と抵抗62と抵抗
63とオペアンプ64と抵抗65とから構成される。抵
抗61と抵抗62に入力された信号は、それぞれオペア
ンプ64の入力端子に入力される。オペアンプ64は、
入力端子の電圧差を出力するので、差動入力形の減算回
路として動作する。よってオペアンプ64は、抵抗61
と抵抗62に入力された信号の差を出力する。
The subtraction circuit 6 comprises a resistor 61, a resistor 62, a resistor 63, an operational amplifier 64 and a resistor 65. The signals input to the resistors 61 and 62 are input to the input terminals of the operational amplifier 64, respectively. The operational amplifier 64 is
Since it outputs the voltage difference at the input terminals, it operates as a differential input type subtraction circuit. Therefore, the operational amplifier 64 includes the resistor 61
And the difference between the signals input to the resistor 62 is output.

【0016】なお、本実施例による各部の回路構成は、
上記の構成に限定されるものではなく、他の構成によ
り、ローパスフィルタ回路、ハイパスフィルタ回路等を
構成してもよい。次に、本実施例の作動を、全体構成図
である図1と、各部の信号波形を示す図3を用いて説明
する。
The circuit configuration of each part according to this embodiment is as follows.
The configuration is not limited to the above configuration, and a low pass filter circuit, a high pass filter circuit, or the like may be configured by another configuration. Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. 1, which is an overall configuration diagram, and FIG. 3, which shows the signal waveform of each part.

【0017】圧電センサ7に図3(a)で示す様な加重
変動が与えられた場合、圧電センサ7からは、図3
(b)に示す様な電流が流れる。この電流は、積分回路
ブロック1のコンデンサ11に充電され、積分回路ブロ
ック1の出力には、電流量を積分した電圧が現れる。つ
まり、圧電センサ7に対する加重値を電圧値として得ら
れる事になる。
When the piezoelectric sensor 7 is subjected to a weight variation as shown in FIG.
A current as shown in (b) flows. This current is charged in the capacitor 11 of the integrating circuit block 1, and a voltage obtained by integrating the amount of current appears at the output of the integrating circuit block 1. That is, the weighted value for the piezoelectric sensor 7 can be obtained as the voltage value.

【0018】しかし、この電圧値は、コンデンサ11の
もれ電流、オペアンプ12のバイアス電流、圧電センサ
の焦電効果による微少電流の発生などによって変化し、
図3(c)に示す様に、ドリフトを起こしてしまう。こ
のドリフト分を含んだ積分信号のうち、ドリフト分の周
波数は、積分信号に比べて低いため、積分回路ブロック
1の出力信号からローパスフィルタ回路2により、ドリ
フト分を取り出す。しかし、図3(d)に示す様に、ロ
ーパスフィルタ回路2の出力には、ドリフト分の他に、
積分回路ブロック1の出力値である積分値の平均値を含
んだ値が出力される。
However, this voltage value changes due to leakage current of the capacitor 11, bias current of the operational amplifier 12, generation of minute current due to pyroelectric effect of the piezoelectric sensor, and the like.
As shown in FIG. 3C, a drift will occur. Since the frequency of the drift component of the integrated signal including the drift component is lower than that of the integration signal, the drift component is extracted from the output signal of the integration circuit block 1 by the low-pass filter circuit 2. However, as shown in FIG. 3D, in addition to the drift component, the output of the low-pass filter circuit 2
A value including the average value of the integrated values that are the output values of the integration circuit block 1 is output.

【0019】一方、積分回路ブロック1の出力から、ハ
イパスフィルタ回路3により、ドリフト分をカットした
積分信号を取り出す。しかしながら、図3(e)に示す
様に、ハイパスフィルタ回路3の出力は、積分信号の平
均値を0〔V〕とした信号となる。即ち、このハイパス
フィルタ回路3の出力波形の、0〔V〕から負のピーク
値までの値が、絶対値での積分信号の平均値となる。そ
のため、ハイパスフィルタ回路3の出力値をピークホー
ルド回路4に入力し、このピークホールド回路4によ
り、図3(f)に示す様に、ハイパスフィルタ回路3の
出力信号の積分信号を得ることによって、ハイパスフィ
ルタ回路3の出力値の平均値を算出する。
On the other hand, from the output of the integrating circuit block 1, a high pass filter circuit 3 extracts an integrated signal from which drift components have been cut. However, as shown in FIG. 3E, the output of the high-pass filter circuit 3 is a signal with the average value of the integrated signals set to 0 [V]. That is, the output waveform of the high-pass filter circuit 3 has a negative peak from 0 [V].
The value up to the value becomes the average value of the integrated signal in absolute value . So
For inputs the output values of the high-pass filter circuit 3 to the peak hold circuit 4 by the peak hold circuit 4, as shown in FIG. 3 (f), of the high-pass filter circuit 3
By obtaining the integrated signal of the output signal,
The average value of the output values of the filter circuit 3 is calculated.

【0020】そして、加算回路5には、ローパスフィル
タ回路2の出力である積分信号の平均値を含んだドリフ
ト分と、ピークホールド回路4の出力である積分信号の
平均値を入力する。加算回路5は加算回路として作動す
るため、図3(d)に示す波形と図3(f)に示す波形
とを加算して、図3(g)に示すとおり、ドリフト分だ
けの値を得る。
Then, to the adder circuit 5, the drift amount including the average value of the integrated signal output from the low pass filter circuit 2 and the average value of the integrated signal output from the peak hold circuit 4 are input. Since the adder circuit 5 operates as an adder circuit, the waveform shown in FIG. 3 (d) and the waveform shown in FIG. 3 (f) are added to obtain a value corresponding to the drift amount as shown in FIG. 3 (g). .

【0021】減算回路6には、積分回路ブロック1の出
力であるドリフト分を含んだ積分信号と、加算回路5の
出力であるドリフト分が入力される。減算回路6は減算
回路として作動するため図3(c)に示す積分ブロック
1の出力信号から図3(g)に示す加算回路5の出力信
号を差し引いて、図3(b)に示す様に、積分信号のみ
を得ることができる。
The subtraction circuit 6 receives the integrated signal including the drift component output from the integration circuit block 1 and the drift component output from the adder circuit 5. Since the subtraction circuit 6 operates as a subtraction circuit, the output signal of the addition circuit 5 shown in FIG. 3 (g) is subtracted from the output signal of the integration block 1 shown in FIG. 3 (c), and as shown in FIG. 3 (b). , Only the integrated signal can be obtained.

【0022】従って、圧電センサ7からの電流量を積分
処理した信号を、ドリフト分をキャンセルして取り出す
ことができる信号処理回路として動作する。次に、第二
の実施例として、図4のブロック図で構成される回路に
ついて説明する。なお、図1に示す第一実施例と同一の
構成部分については同一の番号を付し、説明を省略す
る。
Therefore, it operates as a signal processing circuit capable of canceling the drift amount and taking out the signal obtained by integrating the current amount from the piezoelectric sensor 7. Next, as a second embodiment, a circuit configured by the block diagram of FIG. 4 will be described. The same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0023】本第二実施例の構成は、圧電センサ7に接
続される積分回路ブロック1と、積分回路ブロック1に
接続されるローパスフィルタ回路2と、積分回路ブロッ
ク1とローパスフィルタ回路2に接続される減算回路6
と、減算回路6に接続されるピークホールド回路4と、
減算回路6とピークホールド回路4に接続される演算回
路5とから構成される。
The configuration of the second embodiment is such that the integrating circuit block 1 connected to the piezoelectric sensor 7, the low-pass filter circuit 2 connected to the integrating circuit block 1, and the integrating circuit block 1 and the low-pass filter circuit 2 are connected. Subtraction circuit 6
And a peak hold circuit 4 connected to the subtraction circuit 6,
It is composed of a subtraction circuit 6 and an arithmetic circuit 5 connected to the peak hold circuit 4.

【0024】本第二実施例の作動を説明すると、圧電セ
ンサ7からの電流を積分ブロック1により積分処理し
て、第一実施例と同様にして図3(c)の如く積分信号
を得る。その積分信号からローパスフィルタ回路2によ
り、図3(d)に示す如く積分信号の平均値を含んだド
リフト分の信号を得る。減算回路6では積分回路ブロッ
ク1での積分信号からこの積分信号の平均値を含んだド
リフト分の信号であるローパスフィルタ回路2の出力信
号を差し引き、積分信号の真値から、積分信号の平均値
を引いた信号を得る。すなわち、第一実施例におけるハ
イパスフィルタ回路3の出力波形(図3(e)参照)と
同様の出力波形を得る。
The operation of the second embodiment will be described. The current from the piezoelectric sensor 7 is integrated by the integration block 1 to obtain an integrated signal as shown in FIG. 3C in the same manner as in the first embodiment. From the integrated signal, the low-pass filter circuit 2 obtains a drift signal including the average value of the integrated signal as shown in FIG. In the subtraction circuit 6, the output signal of the low-pass filter circuit 2, which is a drift component signal including the average value of the integrated signal, is subtracted from the integrated signal in the integration circuit block 1, and the average value of the integrated signal is calculated from the true value of the integrated signal. To get the signal minus. That is, an output waveform similar to the output waveform of the high pass filter circuit 3 in the first embodiment (see FIG. 3E) is obtained.

【0025】そして、ピークホールド回路4により、上
記減算回路6の出力から積分信号の平均値のみを示す図
3(f)の如く出力信号を得る。加算回路5では減算回
路6の出力と、積分信号の平均値から、図3(h)に示
す如く、ドリフト分をキャンセルした積分信号の真値の
みを得ることができる。次に、第三の実施例として、図
5のブロック図で構成される回路について説明する。
Then, the peak hold circuit 4 obtains an output signal from the output of the subtraction circuit 6 as shown in FIG. 3 (f) showing only the average value of the integrated signal. From the output of the subtraction circuit 6 and the average value of the integrated signal, the adder circuit 5 can obtain only the true value of the integrated signal with the drift component canceled, as shown in FIG. Next, as a third embodiment, a circuit configured by the block diagram of FIG. 5 will be described.

【0026】本第三実施例は、圧電センサ7に接続され
る積分回路ブロック1と、積分回路ブロック1に接続さ
れるハイパスフィルタ回路2と、ハイパスフィルタ回路
2に接続されるピークホールド回路3と、ハイパスフィ
ルタ回路2とピークホールド回路3とに接続される演算
回路4とから構成される。なお、上記実施例と同一の構
成については、同一の番号を付して説明を省略する。
In the third embodiment, an integrating circuit block 1 connected to the piezoelectric sensor 7, a high pass filter circuit 2 connected to the integrating circuit block 1, and a peak hold circuit 3 connected to the high pass filter circuit 2. , The high pass filter circuit 2 and the peak hold circuit 3 are connected to the arithmetic circuit 4. The same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0027】本第三実施例の作動を説明すると、圧電セ
ンサ7からの電流を積分回路ブロック1により積分処理
して図3(c)の如くの出力信号を得る。その積分信号
からハイパスフィルタ回路2により、積分信号の平均値
を0〔V〕とした信号を得る。その信号からピークホー
ルド回路3により、図3(f)の如くの積分信号の平均
値を得る。そして、積分信号の平均値を0〔V〕とした
信号と、積分信号の平均値を加算回路5に入力する。こ
の加算回路5にて両信号を加算することでドリフト分を
キャンセルした。積分信号の真値のみを得ることができ
る。
Explaining the operation of the third embodiment, the current from the piezoelectric sensor 7 is integrated by the integrating circuit block 1 to obtain an output signal as shown in FIG. 3 (c). From the integrated signal, the high-pass filter circuit 2 obtains a signal in which the average value of the integrated signal is 0 [V]. From the signal, the peak hold circuit 3 obtains the average value of the integrated signal as shown in FIG. Then, the signal in which the average value of the integrated signal is 0 [V] and the average value of the integrated signal are input to the adding circuit 5. The addition circuit 5 adds both signals to cancel the drift amount. Only the true value of the integrated signal can be obtained.

【0028】なお、第二実施例におけるローパスフィル
タ回路2と減算回路6とで、第三実施例におけるハイパ
スフィルタ回路2と同等の信号を算出している。
The low-pass filter circuit 2 and the subtraction circuit 6 in the second embodiment calculate a signal equivalent to that in the high-pass filter circuit 2 in the third embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】従来の信号処理回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a conventional signal processing circuit.

【図3】(a)〜(h)は各構成部における信号波形を
示す図である。
3A to 3H are diagrams showing signal waveforms in respective components.

【図4】本発明の第二実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第三実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 積分回路ブロック 2 ローパスフィルタ回路 3 ハイパスフィルタ回路 4 ピークホールド回路 5 第1演算回路 6 第2演算回路 7 圧電センサ 1 Integrating circuit block 2 Low-pass filter circuit 3 High-pass filter circuit 4 Peak hold circuit 5 First arithmetic circuit 6 Second arithmetic circuit 7 Piezoelectric sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 件 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−21048(JP,A) 特開 昭64−21237(JP,A) 特開 平5−129902(JP,A) 特開 平4−268809(JP,A) 特開 昭59−193617(JP,A) 特開 昭62−23224(JP,A) 特公 昭50−16623(JP,B1) 特公 昭48−23466(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 5/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Mizutani No. 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Japan Denso Co., Ltd. (56) References JP-A-49-21048 (JP, A) JP-A 64-- 21237 (JP, A) JP 5-129902 (JP, A) JP 4-268809 (JP, A) JP 59-193617 (JP, A) JP 62-23224 (JP, A) Japanese Patent Publication No. 50-16623 (JP, B1) Japanese Patent Publication No. 48-23466 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 5/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧電センサからの電流を積分処理する積
分回路と、 この積分信号のドリフト分を除き、この積分信号の平均
値を基準値とした信号を出力するハイパスフィルタ回路
と、 このハイパスフィルタ回路により出力された信号の負の
ピークをホールドすることにより、前記平均値を出力す
るピークホールド回路と、 前記積分信号の平均値を含むドリフト分の信号を出力す
るローパスフィルタ回路と、 このローパスフィルタ回路の出力信号と前記ピークホー
ルド回路の出力する平均値からドリフト分の信号を算出
する第一演算回路と、 前記積分回路の出力信号から前記第一演算回路にて算出
されたドリフト分の信号を減算する第二演算回路と、 を備える圧電センサ用信号処理回路。
1. An integrating circuit for integrating a current from a piezoelectric sensor, a high-pass filter circuit for removing a drift amount of the integrated signal, and outputting a signal with an average value of the integrated signal as a reference value, and the high-pass filter. The negative of the signal output by the circuit
A peak hold circuit that outputs the average value by holding a peak, a low-pass filter circuit that outputs a drift component signal that includes the average value of the integrated signal, an output signal of the low-pass filter circuit, and the peak hold circuit A first arithmetic circuit for calculating a drift component signal from the average value output by the second arithmetic circuit, and a second arithmetic circuit for subtracting the drift component signal calculated by the first arithmetic circuit from the output signal of the integrating circuit, A piezoelectric sensor signal processing circuit provided.
【請求項2】 圧電センサからの電流を積分処理する積
分回路と、 この積分信号のドリフト分を除き、この積分信号の平均
値を基準値とした信号を出力するハイパスフィルタ回路
と、 このハイパスフィルタ回路により出力された信号の負の
ピークをホールドすることにより、前記平均値を出力す
るピークホールド回路と、 前記ハイパスフィルタ回路の出力信号と前記ピークホー
ルド回路の平均値との差から積分信号を出力する第三演
算回路と、 を備える圧電センサ用信号処理回路。
2. An integrating circuit for integrating a current from a piezoelectric sensor, a high-pass filter circuit for removing a drift amount of the integrated signal, and outputting a signal with an average value of the integrated signal as a reference value, and the high-pass filter. The negative of the signal output by the circuit
Comprising by holding the peak, and a peak hold circuit for outputting the average value, and a third arithmetic circuit that outputs an integration signal from the difference between the output signal and the average value of the peak hold circuit of the high-pass filter circuit Signal processing circuit for piezoelectric sensor.
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