JP4513559B2 - センサ回路 - Google Patents
センサ回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4513559B2 JP4513559B2 JP2004376270A JP2004376270A JP4513559B2 JP 4513559 B2 JP4513559 B2 JP 4513559B2 JP 2004376270 A JP2004376270 A JP 2004376270A JP 2004376270 A JP2004376270 A JP 2004376270A JP 4513559 B2 JP4513559 B2 JP 4513559B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input signal
- component
- resistor
- circuit
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
ωd=2・π・fd …数式(1)
したがって、入力信号VINは下記の式で表すことができる。
VIN(t)=Va・sin(ωd・t)+Vdc …数式(2)
ここでいう入力信号の直流成分がオフセット電圧の異常の検出に用いられるものである。図6および図7において、LPFの出力電圧をVLPFとし、図7においてLPFの基準電圧として使用される電圧をVREF(一般的にはVREF=VCC/2が用いられる)とすると、LPFを非反転タイプとした場合と反転タイプとした場合、それぞれにおいて、VLPFは以下のように示される。
(数3)
VLPF=Vdc …数式(3)
反転タイプの場合:
(数4)
VLPF=2・VREF−Vdc …数式(4)
これらの電圧がウィンドウコンパレータ101に入力され、ウィンドウコンパレータ101に備えられた2つのコンパレータ101a、101bによって、電圧VRHおよびこの電圧よりも低い電圧VRLとそれぞれ比較される。そして、コンパレータ101aの方では電圧VRHよりもVLPFが高くなるとローレベル、コンパレータ101bの方では電圧VRLよりもVLPFが低くなるとローレベルが出力されるようになっている。このため、いずれか一方のコンパレータ101a、101bでもローレベルになるとアンド回路101cからローレベルが出力され、ダイアグ信号とされるようになっている。なお、電圧VRHおよび電圧VRLは、ウィンドウコンパレータ101内に備えられた分圧抵抗101d〜101fによって電源電圧VCCを分圧することで形成されたものである。
また、請求項1に記載の発明では、交流成分抽出手段(41)としてハイパスフィルタを用い、ハイパスフィルタを、オペアンプ(41a)と、入力信号が入力される端子とオペアンプ(41a)における反転入力端子との間に備えられた第1コンデンサ(41b)と、オペアンプ(41a)における反転入力端子と出力端子との間に接続された第2コンデンサ(41c)と、コンデンサ(41c)に対して並列接続された抵抗(41d、41e)とを有した構成とし、オペアンプ(41a)における非反転入力端子に基準電圧(VREF)が入力されるような構成にすることを特徴としている。
これにより、入力信号がハイパスフィルタに入力されると、該ハイパスフィルタにより、入力信号の交流成分の位相が反転した信号を抽出することができる。
本発明の一実施形態を適用した異常検出装置を備えるセンサ回路のブロック構成を図1に示す。以下、この図を参照して本実施形態におけるセンサ回路について説明する。
VHPF(t)=−(CI/CF)・Va・sin(ωd・t)+VREF
…数式(5)
つまり、HPF41の出力電圧の交流成分は、その振幅が入力信号の振幅のCI/CF倍となり、その位相は入力信号の位相が反転したものとなる。また、HPF41の出力電圧の直流成分は、VREFとなる。
(数6)
RF、|ZF|≫1/(ωd・CF) …数式(6)
となるように設定されている。
VADD(t)=−[(RFA/RIA1)・(HPS(t)−VREF)−(RFA/RIA2)・(VIN(t)−VREF)]+VREF …数式(7)
したがって、数式2に示されるVIN(t)と数式5に示されるVHPF(t)とを数式7に代入して整理すると、次式が導き出される。
VADD(t)=[(RFA/RIA1)・(CI/CF)−(RFA/RIA2)]・Va・sin(ωd・t)+(RFA/RIA2)・(VREF−Vdc)+VREF
…数式(8)
したがって、数式8におけるVIN(t)の振幅Vaの係数が0となるように、つまり、次式が成り立つように回路定数を設定すれば、異常検出信号の交流成分がキャンセルされる。
(RFA/RIA1)・(CI/CF)=RFA/RIA2 …数式(9)
このように、数式9が成り立つような回路定数の設定が行われれば、数式7のうちの直流成分のみが残ることになり、数式8は次式のように表されることになる。
VADD(t)=(RFA/RIA2)・(VREF−Vdc)+VREF
…数式(10)
すなわち、図2における入力信号に対するHPF41の出力および差動出力回路42の出力は図3のように示され、VREFを中心として設定される電圧VRL〜VRHの範囲(正常電圧範囲)内に、差動出力回路42の出力電圧VADDとVREFとの差ΔVdcが入っているか否かが判定されることになる。尚、図3では簡単のため数式10において、(RFA/RIA2)=1とした。(RFA/RIA2)が1でない場合は、それに応じて、電圧VRL〜VRHの範囲が設定される。
RF=(RF1・RF2/RN)+RF1+RF2 …数式(11)
したがって、抵抗41fの抵抗値RNを小さくとれば、等価抵抗値RFを大きくすることが可能となる。これにより、各抵抗41d〜41fの抵抗値を小さく済ませることが可能となる。これは、各抵抗41d〜41fをICチップなどに作り込む際において、抵抗41d〜41fの占める面積を低減する上で有効であり、引いてはICチップの小型化を図れるという効果を得ることが可能となる。
ZF=j・ωd・RF1・RF2・CN+RF1+RF2 …数式(12)
したがって、コンデンサ41gの容量値CNにより、等価インピーダンスZFの絶対値を大きくすることが可能である。さらに、オペアンプ41aの入力オフセット電圧の影響は、抵抗41d、41eのみの場合と同じあり、入力信号のオフセット電圧の検出精度を悪化させることなく、ICチップの小型化を図ることが可能である。
上記実施形態では、HPF41によって入力信号の交流成分の位相が反転したものを形成するようにしているが、必ずしも位相が反転していなければならない訳ではない。すなわち、入力信号から交流成分を取り除くために、その交流成分を示す信号を作り出せばよく、仮に位相が一致する非反転の信号を形成するのであれば、差動出力回路42を減算器として機能させれば良い。なお、このような非反転のHPF自体の回路構成は、周知であるため、ここでは省略する。
41…HPF、41a…オペアンプ、41b…コンデンサ、41c…コンデンサ、
41d〜41f…抵抗、41g…コンデンサ、42…差動出力回路、
42a…オペアンプ、42b〜42d…抵抗、43…ウィンドウコンパレータ。
Claims (4)
- 物理量に応じた第1、第2検知信号を出力するセンシング手段(10)と、
前記第1、第2検知信号を電圧変換する第1、第2電圧変換手段(31、32)と、
前記第1、第2電圧変換手段(31、32)によって電圧変換された前記第1、第2検知信号の差動を取る差動増幅手段(33)と、
前記差動増幅手段(33)の出力を入力信号として、該入力信号における交流成分を抽出する交流成分抽出手段(41)と、
前記交流成分抽出手段(41)が抽出した前記入力信号の交流成分を前記入力信号から取り除くことにより前記入力信号の直流成分を抽出する直流成分抽出手段(42)と、
前記直流成分抽出手段(42)によって抽出された前記入力信号の直流成分が上限しきい値(VRH)と下限しきい値(VRL)の間の範囲に入っているか否かにより、オフセット電圧の異常を検出する判定手段(43)と、を備え、
前記交流成分抽出手段(41)は、ハイパスフィルタであり、該ハイパスフィルタは、
オペアンプ(41a)と、
前記入力信号が入力される端子と前記オペアンプ(41a)における反転入力端子との間に備えられた第1コンデンサ(41b)と、
前記オペアンプ(41a)における反転入力端子と出力端子との間に接続された第2コンデンサ(41c)と、
前記コンデンサ(41c)に対して並列接続された抵抗(41d、41e)とを有し、
前記オペアンプ(41a)における非反転入力端子に基準電圧(VREF)が入力されるように構成されており、
前記入力信号が前記ハイパスフィルタに入力されると、該ハイパスフィルタにより、前記入力信号の交流成分の位相が反転した信号を抽出するようになっていることを特徴とするセンサ回路。 - 前記抵抗(41d、41e)は、互いに直列接続された第1抵抗(41d)と第2抵抗(41e)とを有して構成され、
前記第1抵抗(41d)と前記第2抵抗(41e)の間に、第3抵抗(41f)を介して前記基準電圧(VREF)が印加されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ回路。 - 前記抵抗(41d、41e)は、互いに直列接続された第1抵抗(41d)と第2抵抗(41e)とを有して構成され、
前記第1抵抗(41d)と前記第2抵抗(41e)の間に、コンデンサ(41g)を介して安定的な所定電圧が印加されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ回路。 - 前記直流成分抽出手段(42)は、前記入力信号に対して、前記ハイパスフィルタによって抽出された前記入力信号の交流成分を足し合わせることにより、前記入力信号の直流成分を抽出する加算器であることを特徴とする請求項2または3に記載のセンサ回路。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004376270A JP4513559B2 (ja) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | センサ回路 |
DE102005048261A DE102005048261A1 (de) | 2004-10-08 | 2005-10-07 | Anomaliedetektor für Schwingungsdrehratesensor |
US11/245,453 US7292021B2 (en) | 2004-10-08 | 2005-10-07 | Anomaly detector for vibratory angular rate sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004376270A JP4513559B2 (ja) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | センサ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006184074A JP2006184074A (ja) | 2006-07-13 |
JP4513559B2 true JP4513559B2 (ja) | 2010-07-28 |
Family
ID=36737309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004376270A Expired - Fee Related JP4513559B2 (ja) | 2004-10-08 | 2004-12-27 | センサ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4513559B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4561528B2 (ja) * | 2005-08-22 | 2010-10-13 | 株式会社デンソー | センサ回路 |
JP2009002735A (ja) | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Epson Toyocom Corp | 角速度検出装置 |
JP2009250666A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Daihen Corp | オフセット信号検出回路、このオフセット信号検出回路を用いた信号検出装置および電流信号検出装置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6263869A (ja) * | 1985-09-14 | 1987-03-20 | Michio Kudo | 微小静電容量検出回路 |
JPH10253360A (ja) * | 1997-03-06 | 1998-09-25 | Murata Mfg Co Ltd | 回転角検知装置 |
JPH10253359A (ja) * | 1997-03-06 | 1998-09-25 | Murata Mfg Co Ltd | センサの信号処理方法及び信号処理装置 |
JP2000193460A (ja) * | 1998-10-23 | 2000-07-14 | Toyota Motor Corp | 角速度検出装置 |
JP2001124563A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-11 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ用自己診断回路 |
JP2001304871A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | Denso Corp | 角速度センサの異常診断装置 |
JP2002013930A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-18 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ及びそれを用いた電子装置 |
JP2005265724A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Denso Corp | 振動型角速度センサ |
JP2006105900A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Denso Corp | センサ回路 |
-
2004
- 2004-12-27 JP JP2004376270A patent/JP4513559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6263869A (ja) * | 1985-09-14 | 1987-03-20 | Michio Kudo | 微小静電容量検出回路 |
JPH10253360A (ja) * | 1997-03-06 | 1998-09-25 | Murata Mfg Co Ltd | 回転角検知装置 |
JPH10253359A (ja) * | 1997-03-06 | 1998-09-25 | Murata Mfg Co Ltd | センサの信号処理方法及び信号処理装置 |
JP2000193460A (ja) * | 1998-10-23 | 2000-07-14 | Toyota Motor Corp | 角速度検出装置 |
JP2001124563A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-11 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ用自己診断回路 |
JP2001304871A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | Denso Corp | 角速度センサの異常診断装置 |
JP2002013930A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-18 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ及びそれを用いた電子装置 |
JP2005265724A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Denso Corp | 振動型角速度センサ |
JP2006105900A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Denso Corp | センサ回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006184074A (ja) | 2006-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6770300B2 (ja) | 計測機器用の信号処理回路 | |
JP4561528B2 (ja) | センサ回路 | |
JP2002286503A (ja) | 位置検出装置の異常検出方法および装置並びに電動パワーステアリング装置 | |
JP2008275634A (ja) | 距離区間測定回路及びその方法 | |
US7107841B2 (en) | Capacitance-sensing vibratory gyro and method for detecting change in capacitance | |
JP5774386B2 (ja) | インピーダンス測定装置 | |
JP4816346B2 (ja) | 容量変化検出装置およびその方法 | |
JP4513559B2 (ja) | センサ回路 | |
US20160102978A1 (en) | Rotation velocity sensor and method for sensing rotation velocity | |
JP2002022786A (ja) | インピーダンス検出回路及びインピーダンス検出方法 | |
JP6357090B2 (ja) | 静電容量型センサ | |
JP2015094673A5 (ja) | センサー用ic、センサーデバイス、電子機器及びセンサーデバイスの出力補正方法 | |
JP2006105900A (ja) | センサ回路 | |
JP2007248327A (ja) | 加速度センサ | |
JP2738828B2 (ja) | 静電容量測定方法およびその装置 | |
JP5660301B2 (ja) | 検出回路、物理量測定装置 | |
JP2006162276A (ja) | 物理量センサ | |
JP6386970B2 (ja) | センサの異常検出装置及びセンサ装置 | |
KR102128024B1 (ko) | 리플을 저감하는 저항 감지 장치 및 방법 | |
JP2004347493A (ja) | 異常検出機能を持つ静電容量式センサ装置 | |
JP6638494B2 (ja) | 短絡検出回路 | |
JP5429575B2 (ja) | レゾルバ信号処理装置 | |
JP2004028719A (ja) | 静電容量センサ | |
JP2021197778A (ja) | モータ制御装置及びモータ制御方法 | |
JP5622001B2 (ja) | 角速度検出装置用回路、角度検出装置及び故障判定システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100106 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100218 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100420 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100503 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4513559 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140521 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |