JPH01259220A - センサ信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電池で駆動するセンサ信号処理装置に関し、特
に消費電力を低くしたセンサ信号処理装置に関する。

〔従来の技術〕

最近の電子時計は本来の時刻表示機能やアラーム、クロ
ノ等の一般に利用されてい４機能に加えて、気圧や水圧
などの圧力や気温などの絶えず変化する物理情報をセン
サを用℃・て測定し、信号処理回路を介して表示する所
謂センサ機能を付加したものが商品化されている。

しかし前記電子時計は、回路エレメントを収納スルタめ
のスペースが限られており、又、小型電池を電源とし、
しかも時計としての寿命は最低でも２年間保証する必要
があるため、前記電池を兼用するセンサ機能には、次の
ような制約条件がある。

すなわち第１に物理情報の測定や表示に要する電力の消
費を出来るだけ抑えて電池寿命を長くすること、第２に
表示された物理情報の信頼性を保証するために電池電圧
が測定動作を維持するための規定値以下に低下したとき
には確実に警告し電池の交換を促すこと、第３に調整用
の可変抵抗等のエレメントは出来るだけ使用せず、又出
来るだけ無調整化が望まれている。以下上記制約条件に
関する従来技術について述べる。

第２図は電池駆動の電子時計に用いられる従来のセンサ
信号処理装置の一例である。

図において、１は気圧Ｐに比例した気圧信号Ｓ、を出力
する気圧センサ、２は気圧センサ１に定電流を流して駆
動するセンサ駆動回路、６は気圧信号Ｓ１を増幅する増
幅回路であり、この増幅回路乙には感度調整抵抗６ａと
オフセット調整抵抗６ｂが設けられ、それぞれ増幅率と
オフセットを調整できるようになっている。４は増幅回
路３から出力される増幅された気圧信号Ｓ′１をＡ／Ｄ
変換し変換データＤＣとして出力するＡ／Ｄ変換回路、
５は変換データＤＣをセンサ時報データＤＪに変換し出
力するセンサ情報データ処理回路−１，す、マイクロコ
ンビーータにより構成されている。６はセンサ情報デー
タＤｊに基づいて気圧値を表示する表示装置である。

上記回路構成な有するセンサ信号処理装置は次のように
動作する。

気圧センサ１はセンサ駆動回路２により常時定電流駆動
されると気圧センサ１に加えられている気圧、Ｐに比例
した気圧信号Ｓ１を出力する。気圧信号Ｓ、は増幅回路
６により増幅されて信号Ｓ′１となり、さら（にの信号
Ｓ′１；まＡ／Ｄ変換回路４により変換データＤｃに変
換される。センサ情報データ処理回路５は次に示すよう
な所定のセンサ特性式（１）な持っており、 １）　ｊ　＝　ａ　Ｘ　Ｄ　ｃ　＋　ｂ　　−−（１）
［ａ、ｂ：定数〕 変換データＤＣを入力し、上記センサ特性式（１）に適
用し゛てセンサ情報データＤＪを算出する。算出された
センサ清報データＤＪは表示装置６に表示される。

センサ情報データＤｊはセンサ１に加えられている気圧
Ｐを表わしており、表示装置６には気圧Ｐが表示される
。しかし、センサ情報データ処理回路５が持っているセ
ンサ特性式（１）は固定されているため、気圧センサ１
の感度及びオフセットのバラツキによって気圧Ｐとセン
サ情報データＤｊとの対応がつかなくなってしまう。従
って、あらかじめ増幅回路乙の感度調整抵抗６ａおよび
オフセント調整抵抗３ｂを調整する必要がある。

この調整は次のように行われる。

先ず、ある一定の気圧Ｐ１を気圧センサ１に加え、表示
装置６に示される表示値がＰ、になるように感度調整抵
抗６ａとオフセット調整抵抗６ｂを調整する。次に、異
なる気圧Ｐ２を気圧センサ１に加え、表示装置乙に示さ
れる表示値がＰ２になるように再び感度調整抵抗６ａと
オフセット調整抵抗６ｂを調整する。ところが、気圧Ｐ
２で調整を行なうと気圧Ｐ１でした調整がズしてしまう
ことになる。そこで気圧Ｐ１とＰ２とについて何回も調
整を繰り返しながら、気圧Ｐ、、Ｐ２の両方とも正しく
表示装置６に表示されるまで調整を追い込んで行く。

気圧Ｐ１及び気圧Ｐ２の両方で正しく表示装置６に表示
されれば、気圧センサ１は線形センサであるから、気圧
に対して比例した気圧信号Ｓ、を出力することになり、
すべての測定範囲で正しい気圧を表示装置６に表示する
ことができるようになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上述べた様に従来のセンサ信号処理装置においては物
理情報を検出するセンサの出力信号を直接Ａ／Ｄ変換回
路によって処理しているため、センサ１をセンサ駆動回
路２により常時駆動しておく必要があり、また同様に増
幅回路６も常時駆動しておく必要があるため消費電力が
多くなってしまうという問題点がある。

また、従来のセンサ信号処理装置においては、増幅回路
乙に感度調整抵抗６ａとオフセント調整抵抗６ｂとを外
付けし、これらの抵抗を上述したような方法で調整しな
ければならないが、上記調整を行うためには気圧Ｐ１と
Ｐ２とな交互に何回も加えながら行なわなければならず
、時間カス非常にかかってしまい、またこの調、整作業
は人手によらねばならないという問題点がある。さらに
、感度調整抵抗６ａ及びオフセット調整抵抗３ｂは機械
的に調整するものであるため、非常に不安定であり、前
述の方法によって正しく調整しても振動により調整がズ
してしまったり、経時的に変化してしまうという問題点
がある。

本発明の第１の目的は、センサ駆動回路Ａ／Ｄ変換回路
とを異なるタイミングで動作させてセンサ駆動回路の動
作期間中にセンサ信号な保持するサンプルホールド回路
を動作させるようにしたセンサ信号処理装置を提供する
ことにある。

本発明の第２の目的は、物理情報を検出するセンナの出
力信号とセンサ情報データとの調整を容易にしたセンサ
信号処理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるセンサ信号処理装置は、電源装置と、物理
情報を検出するセンサと、該センサを駆動するセンサ駆
動回路と、前記センサから出力するセンサ信号を入力し
て信号処理するアナログ信号処理回路と、該アナログ信
号処理回路で処理されたセンサ信号をデジタル情報デー
タに変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換回路から
出力されるデジタル情報データからセンサ清報データを
作成するデータ処理回路と、前記各回路の動作を制御す
る制御信号を発生する制御信号発生回路とを備えたセン
サ信号処理装置において、前記アナログ信号処理回路は
、前記センサ信号をサンプルホールドして前記Ａ／Ｄ変
換回路に供給するためのサンプルホールド回路を備え、
且つ前記制御信号発生回路は、前記センサ駆動回路と前
記Ａ／Ｄ変換回路とを異なるタイミングで動作させ且つ
前記センサ駆動回路の動作期間内にサンプルホールド回
路を動作させるように制御信号を発生することを特徴と
する。

〔実、帷例〕

第１図は本発明によるセンサ信号処理装置の一実施例を
示しており、ここに例示したセンサ信号処理装置は大気
圧を表示するように設計されたものである。以下この図
を参照して本発明を説明する。図中第２図と同じ構成部
分には同じ参照数字を何しである。

１は大気圧Ｐに比例した気圧信号Ｓ１を出力する気圧セ
ンサ、２は気圧センサ１に定電流を流して駆動するセン
サ駆動回路、６は気圧信号Ｓ１を増幅する増幅回路、８
は気圧信号な保持するサンプルホールド回路で、増幅さ
れた気圧信号ＳＪ、をそのまま出力するバッフ７アンブ
８１と、アナログスイッチとして機能するトランスミッ
ションゲート（ＴＧ）８２と、バッフ７アンブ８６と、
信号保持用のコンデンサ８４とにより構成されている。

増幅回路３とサンプルホールド回路８とでアナログ信号
処理回路１００（−点鎖線を囲んで示す）を構成してい
る。

４はサンプルホールド回路８から出力される信号Ｓ“、
をＡ／Ｄ変換し変換データＤｃとして出力するＡ／Ｄ変
換回路である。５はＡ／Ｄ変換回路４から出力される変
換データ］）ｃを処理してセンサ情報データＤｊに変換
するセンサ情報データ処理回路であり、メモリ設定回路
５ａと、第１のメモリであるメモリ（Ａ）５ｂと、第２
のメモリであるメモリ（Ｂ）　５　ｃと、データ選択回
路５ｄと、センサ特性式算出手段であるマイクロコンビ
ーータ５ｅとにより構成されている。

メモリ設定回路５ａは、Ａ／Ｄ変換回路４から端子■に
入力される変換データＤＣな外部から端子Ｃ１およびＣ
２にそれぞれ入力される制御信号Ｓ３１またはＳ３２に
従って端子０１　または端子０２より出力し、メモリ（
Ａ）５ｂまたはメモリ（Ｂ）　５　ｃに記憶させる。

メモリ設定回路５ａの端子０１より変換データＤＣが出
力されると、その変換データＤｃはメモリ（Ａ）５ｂに
メモリデータＤａとして記憶されろ。

また端子０２より変換データＩ）ｃが出力されると、そ
の変換データＤＣはメモリ（Ｂ）　５　ｃにメモリデー
タＤｂとして記憶される。なお、メモリ（Ａ１５ｂおよ
びメモ’）　（Ｂ）　５　ｃは不揮発性メモリであり、
メモリ設定回路５ａにより記憶させられると電源を切っ
てもその内容は保持されている。

データ選択回路５ｄはマイクロコンピュータ５ｅからの
制御信号により、端子Ｉ、に入力されている変換データ
］）ｃか、端子■２に入力されているメモリ（５）５ｂ
の記憶内容であるメモリデータＤａか、または端子■、
に入力されているメモリ（Ｂ）　５　ｃの記憶内容であ
るメモリデータＤｂかな選択的に端子Ｏより出力し、マ
イクロコンピュータ５ｅに供給するように構成されてい
る。

９は端子電圧がｖｄｄの電池、１０はこの電池９の端子
電圧Ｖｄｄが給電されて定電圧Ｖ　ｒｅｇを発生する定
電圧回路、７は電池９の端子電圧Ｖｄｄを検出する電圧
検出回路であり、電池９と定電圧回路１０と電圧検出回
路７とで電源装置２００（−点鎖線で囲んで示す）を構
成している。

ここで電圧検出回路７の回路構成について説明すると、
７ｄはＮ−ＭＯＳであり、ソースとバルクは基準電位Ｖ
ＳＳに接続され、ゲートにはサンプリング信号Ｓ４が入
力される。Ｎ−Ｍｏ５７ｄのドレインは抵抗Ｒ１、抵抗
Ｒ２を介して電池電圧Ｖｄｄに接続されている。７ｅば
Ｎ−ＭＯＳであり、ソースとバルクは基準電位Ｖｓｓに
接続され、ゲートにはサンプリング信号ｓ４が入力され
る。

さらに、Ｎ−ＭＯ３７ｅのドレインは抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ
４を介して一定電圧ＶｒｅｇＫ接続されている。７ｆは
コンパレータであり、反転入力は抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の
接続点Ａに接続されており、−方弁反転入力は抵抗Ｒ３
と抵抗Ｒ４の接続点Ｂに接続されている。

７ｇはネガティブゴーイング・データタイプ・フリップ
フロップ（以下Ｄ−ＦＦと略す）であり、データ入力端
子ＤＫはコンパレータ７ｆの出力が供給され、クロック
入カ端子φ中にはサンプリング信号Ｓ４が入力されてい
る。このＤ−ＦＦ７ｇは電池９の端子電圧Ｖｄｄが所望
の検出電圧ＶｓｅｎＳ、を出力するようになっている。

ここで、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４には次の関係があ
る。

ｎ　Ｒｌ＝　Ｒ３−−（２） Ｖｓｅｎ／Ｖｒｅｇ＝ｎ（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ３＋Ｒ４
）　　　−・・−・・（３）所望の検出電圧ｖｓｅｎと
はアナログ信号処理回路１００、センサ情報データ処理
回路５などが安定して動作する最低の電圧として設定し
た電圧であり、定電圧回路１０の出力ｖｒｅｇにその動
作マージンΔＶを加えた電圧よりやや高い電圧に設定さ
れる。

１１は電池電圧判定信号Ｓ５とＡ／Ｄ変換終了信号Ｓ８
を入力し、センサ）δＩＪ御信号Ｓ６、サンプリング信
号Ｓ２およびＳ４　、Ａ／Ｄ変換変換指令信号上発生す
る制御信号発生回路であり、こめ回路動作はスタートス
イッチＳＷをＯＮすることにより行なわれる。この制御
信号発生回路１１については第４図に詳細に示す。

６はセンサ情報データ処理回路５のマイクロコンピータ
５ｅから出力されるセンサ情報データＤｊに基づいて気
圧値をデジタル表示する表示装置であり、表示部の一部
には電池９の端子電圧Ｖｄｄが所望の検出電圧Ｖ　ｓｅ
ｎ以下に低下したとき点灯する警告部６ａが設けられて
いる。

次に第３図を参照して制御信号発生回路１１の回路構成
を説明する。

制御信号発生回路１１は基準信号（たとえば３２７６８
　Ｈｚ　）を発生する発振回路１１ａと、基準信号を何
段かに分周する分周回路１１ｂと、分周回路１１ｂの出
力端子Ｑ７、Ｑ８．Ｑ、、Ｑ１□　から出力される異な
る周波数の分周信号とＡ／Ｄ変換終了信号Ｓ８を論理処
理してサンプリング信号Ｓ２およびＳ４、センサ制御信
号Ｓ６．Ａ／Ｄ変換指令信号Ｓ７を形成するＡＮＤ回路
１１Ｃ１１１ｄ、ＯＲ回路１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１
１ｋ、ポジティブエッジセントリセソトフリップフロン
グ（以下ＰＥ５Ｒ−ＦＦという）１１ｈ’、　１１１、
１１ｊおよびインバータ１１７．１１ｍにより構成され
ている。ＰＥ５Ｔ（−ＦＦ１１ｈ、１１１．１１ｊはセ
ット端子Ｓに入力する信号の立上りエツジで出力端子Ｑ
がＨとなりリセット端子ＲＫ入力する信号の立上りエツ
ジで出力端子ＱがＬとなる。

ＡＮＤ回路１１Ｃは分周回路１１ｂの出力端子Ｑ、とＱ
、からの出力の論理積をとって信号ｐｒを出力しＡＮＤ
回路１１ｄはＰＥ５Ｒ−ＦＦ１１　ｈのＱ端子出力と、
分周回路１′ｌｂの出力端子Ｑ７およびＱ８からの出力
との論理積をとりサンプリング信号Ｓ２な作る。一方Ｏ
Ｒ回路１１には電池電圧判定信号Ｓ５とインバータ１１
ｎにより反転されたスタートスイッチＳ　Ｗの０Ｎ１０
ＦＦ信号との論理和ヤとってリセット信号Ｓｒｅを作る
。

そこでＯＲ回路１１ｅはＡＮＤ回路１１Ｃの出力とこの
リセット信号Ｓｒｅとの論理和をとりＯＲ回路１１ｆは
分周回路１１ｂの出力端子Ｑ８の出力とリセット信号Ｓ
ｒｅとの論理和なとる。

ＰＥ５Ｉ（−ＦＦ１１’ｈのセント端子Ｓは分周回路１
１ｂの出力端子Ｑ　１５に接続されリセット端子ＲはＯ
Ｒ回路１１ｅの出力端子に接続されており、出力端子Ｑ
からセンサＦｉｌ制御信号Ｓ６が出力する。

ＰＥ５Ｒ−Ｆ’Ｆ１１　Ｉのセット端子ＳばＰＥＳＲ−
ＦＦＭｈの出力端子ＱＫ接続され、リセット端子ＲはＯ
Ｒ回路１１ｆの出力端子に接続されており、出力端子Ｑ
から電圧検出回路７のサンプリング信号Ｓ４が出力する
。

ＰＥ５Ｒ−ＦＦ１１　ｊのセット端子Ｓはインバータ１
１１を介してＰＥ５Ｒ−ＦＦ　１１　ｈの出力端子Ｑに
□接続され、リセット端子ＲはＯＲ回路１１ｇの出力端
子に接続されており、出力端子ＱからＡ／Ｄ変換指令信
号Ｓ７が出力する。

再び第１図にもどって本発明によるセンサ信号処理装置
の動作を第４図から第６図のタイミングチャートを用い
て説明する。

センサ信号処理動作の説明に先立ち制御信号発生回路１
１の動作を説明する。

制御信号発生回路１１のスタートスイッチＳＷがＯＦＦ
状態にあるときは、第４図に示すようにインバータ１１
ｍはＨを出力しているので、ＯＲ回路１１ｋから出力す
るＨのリセット信号３ｒｅは分周回路１１ｂおよび各Ｐ
Ｅ５Ｒ−ＦＦ　１１　ｈ、１１ｉ、１１ｊに加えられる
ので、これらはすべてリセットされてサンプリング信号
Ｓ２．Ｓ、、センサ制御信号Ｓ６．Ａ／Ｄ変換変換指骨
信号Ｓ７べてＬとなっている。

さて第４図に示すように、時刻ｔ１で４タートスイツチ
ＳＷをＯＮすると、ＯＲ回路１１に一７！ｌｌ・ら出力
されるリセット信号ＳｒｅはＬとなり、それにより分周
回路１１ｂはリセットが解除されて分周動作を開始する
。分周回路１１ｂの出力端子Ｑ７、Ｑ８、Ｑｏ、Ｑ１５
からは第５図に示すよっな分周信号が出力する。いまス
タートスイッチＳＷがＯＮしてからたとえば０５秒後に
分周回路１１ｂの出力端子Ｑ　１５にＨが出力すると（
第５図参照）、それによりＰＥ５Ｒ−ＦＦ　１１　ｈが
セットされて出力端子ＱからＨのセンサ制御信号Ｓ６が
出力する。このセンサ制御信号Ｓ６がＬとなるのは分周
回路１１ｂの出力端子Ｑ７とＱ９の出力がともにＨにな
るときである。

このセンサ制御信号Ｓ６がＨになったことによりＰＥ５
Ｒ−ＦＦ　１１　ｉがセットされその出力端子Ｑからは
第４図に示すようにＨのサンプリング信号Ｓ４が出力す
る。このサンプリング信号Ｓ４がＬとなるのは分周回路
１１ｂの出力端子Ｑ８の出力がＨになるときである。

一方、センサ制御信号Ｓ６がＨである間に分周回路１１
ｂの出力端子Ｑ７とＱ８からの出力がＨになったとき、
Ｈのサンプリング信号ｓ２が出力する。このサンプリン
グ信号Ｓ２の持続時間は分周回路１１ｂの出力端子Ｑ、
からＨ出力の持続時ｌｅ’Ｊ　ｉ等しく、サンプルホー
ルドに要する時間を考慮して決定される。

ＰＥ５Ｒ−ＦＦ１１Ｊがセットされてその出力端子Ｑか
らＨのＡ／Ｄ変換指令信号Ｓ、が出力する。

このＡ／Ｄ変換指令信号ｓ７はＡ／Ｄ変換が終了してＡ
／Ｄ変換回路４からに／Ｄ変換終了信号Ｓ８が出力した
ときＬとなる。

次にセンサ信号処理装置の動作を説明する。

制御信号発生回路１１のスタートスイッチｓｗをＯＮす
ると、上述したようなタイミングでサンプリング信号Ｓ
２およびＳ４．センサ制御信号Ｓａ　、Ａ／Ｄ変換指令
信号ｓ７が出方する。その結果、センサ駆動回路２から
気圧センサ１に定電流が流され、気圧センサ１はそのと
き受けている気圧に比例した気圧信号Ｓ、を出力する。

気圧信号Ｓ１は増幅回路乙により定電圧回路１０により
発生される定電圧■ｒｅｇを動作基準点として増幅され
信号Ｓ／、としてサンプルホールド回路８に加えられる
。

サンプルホールド回路８においては、ＴＧ８２にサンプ
リング信号Ｓ２が加えられるとＴＧ８２は閉成されるの
で、バッファアンプ８１を通過した増幅気圧信号Ｓ／、
はＴＧ８２を通過し、コンデンサ８４は信号Ｓ／、の電
圧レベルに等しい電圧まで充電される。ＴＧ８２の閉成
時間すなわちサンプリング信号Ｓ２の持続時間はサンプ
ルホールド動作に必要な充分な時間である。その後ＴＧ
８２が開放してもコンデンサ８４は充電された電圧レベ
ルを維持し続け、バッファアンプ８６を介してホールド
された気圧信号Ｓ“、を出力する。

第５図かられかるように、センサ制御信号５６１１から
Ａ／Ｄ変換指令信号Ｓ、が出力する。その結果Ａ／Ｄ変
換回路４はサンプルホールド回路８から出力される気圧
信号Ｓ“、をデジタル変換データＤｃに変換する。

デジタル変換データＤｃはセンサ情報データ処理回路５
によりセンサ情報信号ＤＪに変換されるが、ここでセン
サ情報データ処理回路５におけるセンサ特性式算出の仕
方について説明する。

まず、ある一定の気圧Ｐ１を気圧センサ１に加え、との
状態でメモリ設定回路５ａの端子Ｃ０に外部から制御信
号Ｓ３１を入力しＡ／Ｄ変換回路４から出力されている
変換データＤｃ＆メモリ（Ａ）５ｂに記憶する。次に気
圧Ｐ、　　と異なる気圧Ｐ２を気圧センサ１に加え、こ
の状態でメモリ設定回路５ａの端子Ｃ２に制御信号８５
２を入力しＡ／Ｄ変換回路４から出力されている変換デ
ータｌ）ｃをメモリ（Ｂ）　５　Ｃに記憶する。

これは第７図に示すように、気圧Ｐ、のときの変換デー
タＩ）ｃをメモリデータＤａとしてメモリ（Ａ）５ｂに
記憶し、気圧Ｐ２のときの変換データ］）Ｃをメモリデ
ータＤｂとしてメモリ（Ｂ）　５　Ｃに記憶したことに
なる。すなわち、気圧センサ１の特性と、アナログ信号
処理回路１００の特性とを、総合した気圧変換特性をメ
モリ（Ａ）５ｂとメモ’Ｊ　（Ｂ）５ｂとに記憶したこ
とになる。

次ニマイクロコンピュータ５ｅによろセンサ特性式の算
出について説明する。

マイクロコンピュータ５ｅはデータ選択回路５ｄの端子
Ｃを制御して、メモリ（Ａ）５ｂに記憶されているメモ
リデータ１）ａ（気圧Ｐ１のときの変換データＤｃ）と
、メモ１月Ｂ）５ｃに記憶されているメモリデータＤｂ
（気圧Ｐ２のときの変換データＤｃ）を読み込み、α、
βな計算しセンサ清報信号ＤＪを決定するための次のよ
うなセンサ特性式を決定する。

Ｄｊ−αＸＤｃ＋β　　　　　・・・・・・（４）α二
（Ｐ　２　　Ｐ　１）　／　（Ｄ　ｂ　　Ｄ　ａ　）β
＝Ｐ、−αＸｌ’）ａ なお、このセンサ特性式のα及びβの決定は電源投入時
に前記不揮発性メモリに記憶されているメモリデータｌ
）ａ、］）ｂに基づいて１回だけ行なえばよい。

第５図および上記センサ特性式（４）かられかるように
、センサ特性式は、気圧センサ１に加わる気圧Ｐによっ
て発生する変換データ］）ｃを表示情報としてのセンサ
情報信号ＤＪに変換する式である。

そして−族センサ特性式（４）が決定されると、それ以
後変換データ］）ｃはデータ選択回路５ｄを介してマイ
クロコンピュータ５ｅに読み込まれ、センサ特性式（４
）によりセンサ情報信号ＤＪ（気圧Ｐを表わす）が算出
される。

さて、こうして決定されたセンサ特性式を有するセンサ
情報データ処理回路５にＡ／Ｄ変換回路４からデジタル
変換データＤｃが入力されると、センサ特性式に従って
演算されたセンサ情報信号ＤＪがマイクロコンピュータ
５ｅから出力される。

表示装置６はこのセンサ情報信号Ｄｊに基づいて気圧値
（たとえば１０１３１０ｌ３表示する。

次に電源装置２００の電圧検出回路７の動作を説明する
。

制御信号発生回路１１のスタートスイッチＳＷをＯＮし
たときはまだサンプリング信号Ｓ４が出力されないので
、Ｎ−ＭＯ８７ｄもＮ−ＭＯ，Ｓ７ｅもＯＦＦしており
、従ってＡ点の電圧は電池電圧■ｄｄとなっており、Ｂ
点の電圧は一定電圧Ｖ　ｒｅｇとなっている。それ故に
コンノくレータ７ｆの反転入力端子の電圧は電池電圧■
ｄｄ、非反転端子の電圧は一定電圧■ｒｅｇとなる。こ
こで、−定電圧Ｖ　ｒｅｇの電圧値は電池電圧Ｖｄｄよ
り低し・ためコンパレータ７ｆの出力はＬとなるが、Ｄ
　−ＦＦ７ｇのφ端子にサンプリング信号Ｓ４が入力さ
れないのでＤ−ＦＦ７ｇの出力は変化しない。

その後第４図に示すように、制御信号発生回路１１から
サンプリング信号Ｓ４が出力されると、Ｎ−ＭＯ８７ｄ
およびＮ−ＭＯ８７ｅがＯＮする。

ところが、Ｎ−ＭＯ８７ｄのＯＮ時の抵抗はＲ１に対し
て充分小さいので、Ａ点と基準電位ＶＳＳとの間の抵抗
は抵抗Ｒ１の抵抗値と同じとみなしてよく、またＮ−Ｍ
Ｏ８７ｅのＯＮ時の抵抗し１Ｒ３に対して充分小さいの
で、Ｂ点と基準電位ＶＳＳとの間の抵抗（・主抵抗Ｒ３
の抵抗値と同じとみなしてよい。

すると、この時のＡ点の電圧■８は Ｖ、二Ｖｄｄ−Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）　　−・・・（５
）となりＢ点の電圧■。は Ｖ、　＝Ｖ　ｒｅｇ−Ｒ３／　（Ｒ３＋Ｒ４）　　−−
（６）となる。ここで、式（６）は式（２）および（３
）からＶ、　−Ｖｓｅｎ−Ｒ１／（Ｒ］　＋Ｒ２）　　
−−（７）と変形できる。式（５）および（７）から、
電池電圧Ｖｄｄが検出電圧Ｖ　ｓｅｎより高いときは、
Ａ点の電圧■□はＢ点の電圧Ｖ、より高く、従ってコン
ノくレーク７ｆの反転入力端子の電圧が非反転端子の電
圧より高くなるため、コンパレーク７ｆの出力はＬどな
る。

その後サンプリング信号Ｓ４が立ち下がった時ＫＤ−Ｆ
ＦＺｇ＆’ｉコンパレータ７ｆの出力であるＬを読み込
む。このため電池電圧判定信号Ｓ５はＬとなる。従って
このときは表示装置６の警告部６ａは点灯しない。

これに対して電池電圧■ｄｄが検出電圧■ｓｅｎより低
いときはＡ点の電圧■□ばＢ点の電圧Ｖ。

より低くなり、従ってコンパレータ７ｆの反転入力端子
の電圧が非反転入力端子の電圧より低くなる。このため
コンパレータ７ｆの出力はＨとなる。

よって第７図に示すように、サンプリング信号Ｓ４が立
ち下がったときにＤ−ＦＦ７ｇはコンパレータ７ｆの出
力であるＨを読み込み、このため電池電圧判定信号Ｓ、
はＨとなる。このとき表示装置６の警告部６ａが点灯し
、使用者に電池電圧の低下を警告し、電池の交換を促す
。

式（３）および（４）より電圧ｖＡおよび電圧ＶＢは抵
抗Ｒ１〜Ｒ４の比によって決定されることがわかる。従
ってこれらの抵抗比がばらつけば電圧■□、Ｖわが変化
することになるが、半導体製造技術において周知のごと
く、プロセス条件により抵抗値の絶対値は変化するもの
の同一半導体内に形成される複数の抵抗はレイアウトを
考慮することによりその比をかなり正確にあわせること
ができる。

従って、本発明の電圧検出回路７のごとく同一半導体内
に作り込む抵抗の比によって検出電圧の数値決定を行え
ば抵抗を調整する煩わしさをなくすことが可能である。

上記実施例では本発明を大気圧表示装置に適用して説明
したが、本発明はこれに確定されるものでないことはも
ちろんである。

〔発明の効果〕

上記のごとく本発明によれば、サンプルホールド回路を
設けることによってセンサの駆動時間を著しく短縮する
とともにＡ／Ｄ変換に必要な時間な充分に確保すること
が出来るため、電力消費の低減を可能とし、又データ処
理回路と電圧検出回路とに調整用エレメントを必要とし
ない無調整回路を採用することにより、収納スペース及
び調整上の制約条件を解決することが可能となり、前記
電子時計のごとく制約条件を有する小型電子機器にセン
サ機能の付加を行う上で、大なる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるセンサ信号処理装置の一実施例を
示す回路図、第２図は従来のセンサ信号処理装置の一例
を示すブロック線図、第３図は第１図に示したセンサ信
号処理装置の制御信号発生回路の一実施例を示す回路図
、第４図は主な制御信号のタイミングチャート、第５図
は制御信号および電池電圧が検出電圧以上であるときの
出力信号のタイミングチャート、第６図は制御信号およ
び電池電圧が検出電圧以下であるときの出力信号のタイ
ミングチャート、第７図はセンサ情報データ処理回路に
よる物理情報と変換データとの関係を説明するためのグ
ラフである。 第５図 ５６−「−一−−−− ｓ６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電源装置と、物理情報を検出するセンサと、該センサを
   駆動するセンサ駆動回路と、前記センサから出力するセ
   ンサ信号を入力して、信号処理するアナログ信号処理回
   路と、該アナログ信号処理回路で処理されたセンサ信号
   をデジタル情報データに変換するＡ／Ｄ変換回路と、該
   Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル情報データから
   センサ情報データを作成するデータ処理回路と、前記各
   回路の動作を制御する制御信号を発生する制御信号発生
   回路とを備えたセンサ信号処理装置において、前記アナ
   ログ信号処理回路は、前記センサ信号をサンプルホール
   ドして前記Ａ／Ｄ変換回路に供給するためのサンプルホ
   ールド回路を備え、且つ前記制御信号発生回路は、前記
   センサ駆動回路と前記Ａ／Ｄ変換回路とを異なるタイミ
   ングで動作させ且つ前記センサ駆動回路の動作期間内に
   サンプルホールド回路を動作させるように制御信号を発
   生することを特徴とするセンサ信号処理装置。