JPH0259935B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0259935B2
JPH0259935B2 JP58019655A JP1965583A JPH0259935B2 JP H0259935 B2 JPH0259935 B2 JP H0259935B2 JP 58019655 A JP58019655 A JP 58019655A JP 1965583 A JP1965583 A JP 1965583A JP H0259935 B2 JPH0259935 B2 JP H0259935B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitance
capacitor
output
physical quantity
detection device
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 - Lifetime
Application number
JP58019655A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59147214A (ja
Inventor
Masahito Matsunami
Masashi Sugano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP58019655A priority Critical patent/JPS59147214A/ja
Publication of JPS59147214A publication Critical patent/JPS59147214A/ja
Publication of JPH0259935B2 publication Critical patent/JPH0259935B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は容量変化型センサーを用いて、圧力・
重量などの物理量の変化を検出する物理量検出装
置に関する。
(従来例の構成とその問題点) この種の検出装置は、一般に要求される性能が
厳しいので、検出装置の出力電圧のバラツキをな
くすため検出装置の出力電圧を調整する手段を具
備していることが多く、また、厳しい環境で使用
されることが多いので良好な温度特性が要求さ
れ、そのため、容量変化型センサーおよび容量―
出力電圧変換回路ともに優れた温度特性をもたせ
るようにしている。しかしそれでもなおかつ存在
する微少な温度特性変動要因を補償するために、
従来は特別な回路を必要としていた。このため装
置が複雑となり、コストも高くなるという欠点が
あつた。
(発明の目的) 本発明は上記従来の欠点を解消するものであ
り、何ら特別な温度補償回路を付加することなく
極めて簡単な手段により温度特性の改善を可能と
する物理量検出装置を提供することを目的とした
ものである。
(発明の構成) 本発明の物理量検出装置は上記目的を達成する
ために、物理量の変化に応じて容量が変化する第
1のコンデンサと、実質的に容量が変化しない第
2のコンデンサと、第1のコンデンサの容量変化
に対応する幅をもつパルスを発生するパルス発生
回路と、前記パルス発生回路の出力回路を構成
し、且つエミツタ〜コレクタ間飽和電圧が正の温
度傾斜をもつトランジスタに接続された負荷抵抗
と、前記パルス発生回路の出力パルス幅に対応す
る直流電圧を発生する電圧発生回路と、前記直流
電圧を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の増幅
率を調整する手段とを具備し、かつ、前記負荷抵
抗の抵抗値を調整する抵抗調整手段を設けたこと
を特徴とするものである。
(実施例の説明) 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明す
る。第1図aは本発明で使用する容量変化型セン
サー10の一例を示したものである。同図におい
て、11は物理量Pによつて変化するアルミナ基
板を用いたダイヤフラムで、このダイヤフラム1
1の内面には第1図bに示すようなA,B2つの
電極が印刷によつて形成されている。一方、十分
な厚みをもつたアルミナ基体12の内面には、電
極Aの外形と同寸法の電極Cが印刷によつて形成
されている。各電極A,B,Cにはそれぞれ引き
出し線13,14,15が接続され、アルミナ基
体12の外側に取り出される。ダイヤフラム11
およびアルミナ基体12は一定のギヤツプを保つ
てガラス16によつて封着され、かつ内部は真空
にされている。このように構成すると電極Cと電
極Bで形成される第1のコンデンサ(以下これを
CPとする)と、電極Cと電極Aで形成される第
2のコンデンサ(以下これをCrとする)が得られ
る。上記コンデンサCPは、一般に、物理量Pの
値の変化に応じて容量が鋭敏に変化するのに対
し、コンデンサCrは電極Aがガラス16に近接し
て外周に位置するため、物理量Pの値の変化によ
る容量の変化は実質的にコンデンサCPに比して
非常に小さい。
第2図は本発明による物理量検出装置の構成図
を示したもので、10は前述した容量変化型セン
サー、20は容量―パルス幅変換回路であり、こ
の容量―パルス幅変換回路20は容量変化型セン
サー10の2つの容量値を検出し、第3図に示す
ようなCP―Crに比例するパルス幅t2とCrに比例す
るパルス間隔t1を発生する。この容量―パルス幅
変換回路20の出力トランジスタ21のコレクタ
に抵抗値調整手段を具備した負荷抵抗30を接続
し、そのパルス出力をローパスフイルター40に
よつて平均電圧として取り出し、その平均電圧を
増幅器50に入力し、増幅器50の増幅率調整抵
抗51,52を調整することにより所望の増幅を
行なつて出力を取り出すようにしている。このよ
うな構成にすると、出力電圧Vpは(1)式のように
なる。
Vp=Kt2/t1+t2Vcc∝(1−Cr/CP)Vcc ……(1) 但しK:増幅器50の増幅率 Vcc:電源電圧 ところが、出力トランジスタ21の実際の出力
パルス波形の波高値は第3図に示すように、出力
トランジスタ21のエミツタ―コレクタ間飽和電
圧VCE(saf)があるのでVcc―VCE(saf)となる。本発明
はこの飽和電圧VCE(saf)を利用して効果的に物理量
検出装置の温度特性を補償しようとするものであ
る。飽和電圧VCE(saf)を考慮した出力電圧Vpは Vp=Kt2/t1+t2(VCC−VCE(saf)) =K(1−Cr/CP(VCC−VCE(saf))……(2) となり、CP,Cr,KおよびVCC−VCE(saf)のみに依
存した出力を得ることができる。ところで、飽和
電圧VCE(saf)は、出力電圧Vpを減少させる方向に
働き、一般に正の温度傾斜をもち、その正傾斜の
度合いは、負荷抵抗30が小さくなれば大きくな
る。
そこで今、たとえば物理量検出装置の出力電圧
が正の温度傾斜をもつているとすると、たとえば
負荷抵抗30を可変抵抗で形成して抵抗値を減ら
せば、出力トランジスタ21の飽和電圧は、負荷
抵抗30を可変する以前に比べて出力電圧Vp
温度に対して負傾斜にする。
以上の説明で明らかなように、容量―パルス幅
変換回路20の出力トランジスタ21の負荷抵抗
を調整して、出力トランジスタ21の飽和電圧
VCE(saf)の温度係数を変化させることにより、物理
量検出装置の温度特性を補償することが可能とな
る。
第4図は第3図の構成図における容量−パルス
幅変換回路20の部分を具体的に示したもので、
スイツチングトランジスタ22,23および放電
路を形成する抵抗24,25(抵抗値をそれぞれ
R1,R2とする)、さらに第1のコンデンサCP、第
2のコンデンサCrがそれぞれ接続点a,bで接続
されており、それぞれの接続点が第1の比較器2
6および第2の比較器27のプラス入力となつて
いる。比較器26,27のマイナス入力には共通
の定電圧Vrefが供給されている。第1の比較器2
6の出力はスイツチングトランジスタ22,23
を駆動する。第2の比較器27の出力は容量―パ
ルス幅変換回路20の出力トランジスタ21を駆
動し、これにより前述したごとく出力トランジス
タ21のコレクタに接続した負荷抵抗30から出
力パルスが取出される。
第5図は第4図における容量−パルス幅変換回
路20の動作波形図を示し、第5図aは接続点a
(ここの電圧をEPとする)、接続点b(ここの電圧
をErとする)の動作波形図をそれぞれ示してい
る。今、スイツチングトランジスタ22,23が
オンからオフに変わつたとすると、比較器26お
よび27のプラス電圧EPおよびErは以下の式の
ようにコンデンサCPと抵抗24(抵抗値R24)お
よびコンデンサCrと抵抗25(抵抗値R25)で形
成される時定数に従つて電圧が降下する。
EP=VCCexp(−t/CPR24) ……(3) Er=VCCexp(−t/CrR25) ……(4) ここで、R24=R25、CP>CrとするとEP>Er
なる。ErがVrefを過ぎる瞬間に第2の比較器27
の出力は高レベルから低レベルに変化し(第5図
b)同様にEPがVrefを過ぎる瞬間に第1の比較器
26の出力は高レベルから低レベルに変わる。と
ころが第1の比較器26が低レベルに反転する
と、スイツチングトランジスタ22,23をオン
するので第1および第2の比較器26,27のプ
ラス入力端子は再びVCCとなる。従つてEPおよび
Erは第5図aに示すように、また第2の比較器2
7の出力は第5図bに示すように、それぞれ繰り
返し波形となり、出力トランジスタ21の出力に
は前述したごとく第5図cに示すように、Crに比
例するパルス間隔t1と(CP―Cr)に比例したパル
ス幅t2をもつパルス列が得られる。
なお、本実施例では第2のコンデンサCrを容量
変化型センサーに内蔵したものを例示したが、容
量変化型センサーとしてCPだけを内蔵し、Cr
他の素子で形成してもよい。また、本実施例では
物理量検出装置が正の温度傾斜をもつ場合につい
て説明したが、負の温度傾斜をもつ場合でも、た
とえば負荷抵抗を印刷抵抗で形成しレーザー等で
負荷抵抗をトリミングして抵抗値を増やし、出力
トランジスタの飽和電圧VCE(saf)の温度係数を、ト
リミングする以前に比べてその正傾斜の度合いを
小さくすることにより、物理量検出装置の温度特
性の負傾斜の度合いを小さくすることも可能であ
る。
また、容量―パルス幅変換回路の出力トランジ
スタとしてNPNトランジスタを利用した場合に
も同様の原理により、物理量検出装置の温度特性
を改善することができるのは言うまでもないこと
である。
(発明の効果) 以上の説明で明らかなように、本発明を利用す
ることにより、容量変化型センサーを使用した物
理量検出装置の温度特性を、何ら特別な温度補償
回路を付加することなく、抵抗という最も調整し
やすい素子を調整するだけで改善することが可能
となる。
また、本発明においては、パルス発生回路の出
力に設けたエミツタ〜コレクタ間飽和電圧が正の
温度傾斜を金つトランジスタに接続された負荷抵
抗の抵抗値を抵抗調整手段で調整することによ
り、物理量検出装置の温度補償を行うものである
ので、温度補償が容易にできるだけでなく、負荷
抵抗値の変化時においても、決して誤動作をおこ
すことがない。つまり、物理量検出装置の温度補
償を行なうために、たとえば、特開昭58−9020号
に示すように、コンパレータの入力側抵抗を可変
させて温度補償を行なうという方法もあるが、可
変することにより、抵抗値が大きくなると、コン
パレータの出力反転のタイミングが、ノイズなど
により誤動作をおこすことがありうるが、本発明
では誤動作をおこさないものとなる。
さらに、一般に、容量変化型センサーの容量値
は数+PFと極めて小さいため、前記コンパレー
タの入力側抵抗値はもともと100kΩ〜1MΩ程度
の大きな値となる。そのため前記コンパレータの
入力側抵抗を可変させて物理量検出装置の温度補
償を行う方法では、コンパレータの入力リーク電
流の影響も受けやすくなり、温度補償の精度が低
下する。
しかしながら、本発明では負荷抵抗値は数十k
Ω以下となるため、トランジスタのリーク電流の
温度変化の影響も受けにくい。
したがつて本発明によれば簡単な構成で優れた
性能を有する物理量検出装置を安価に提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図aは本発明に用いる容量変化型センサー
の一例を示す断面図、第1図bは第1図aにおけ
るダイヤフラムの平面図、第2図は本発明による
物理量検出装置の構成図、第3図は第2図におけ
る容量―パルス幅変換回路の出力パルスを示す波
形図、第4図は本発明による物理量検出装置の具
体例を示す回路図、第5図は第4図の各部におけ
る動作波形図である。 10…容量変化型センサー、20…容量―パル
ス幅変換回路、21…出力トランジスタ、30…
負荷抵抗、40…ローパスフイルター、50…増
幅器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 物理量の変化に応じて容量が変化する第1の
    コンデンサと、実質的に容量が変化しない第1の
    コンデンサより容量値の小さな第2のコンデンサ
    と、第2のコンデンサの容量値に対応したパルス
    間隔をもち第1のコンデンサと第2のコンデンサ
    の容量差に対応する幅をもつパルスを発生するパ
    ルス発生回路と、前記パルス発生回路の出力回路
    を構成し、且つエミツタ〜コレクタ間飽和電圧が
    正の温度傾斜をもつトランジスタに接続された負
    荷低抗と、前記パルス発生回路の出力パルス幅に
    対応する直流電圧を発生する電圧発生回路と、前
    記直流電圧を増幅する増幅回路と、前記増幅回路
    の増幅率を調整する手段とを具備し、かつ前記負
    荷抵抗の抵抗値を調整する抵抗調整手段を具備す
    ることを特徴とする物理量検出装置。
JP58019655A 1983-02-10 1983-02-10 物理量検出装置 Granted JPS59147214A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58019655A JPS59147214A (ja) 1983-02-10 1983-02-10 物理量検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58019655A JPS59147214A (ja) 1983-02-10 1983-02-10 物理量検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59147214A JPS59147214A (ja) 1984-08-23
JPH0259935B2 true JPH0259935B2 (ja) 1990-12-13

Family

ID=12005256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58019655A Granted JPS59147214A (ja) 1983-02-10 1983-02-10 物理量検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59147214A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9078792B2 (en) 2011-06-30 2015-07-14 The Procter & Gamble Company Two-piece wearable absorbent article having advantageous front waist region and landing zone configuration
US9060905B2 (en) 2013-03-08 2015-06-23 The Procter & Gamble Company Wearable absorbent articles
US9078789B2 (en) 2013-03-08 2015-07-14 The Procter & Gamble Company Outer covers and disposable absorbent inserts for pants

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS589020A (ja) * 1981-07-09 1983-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 物理量検出装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS589020A (ja) * 1981-07-09 1983-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 物理量検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59147214A (ja) 1984-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0025680B1 (en) Auto-zero amplifier circuit
US4873490A (en) Circuit arrangement for generating an output signal that is nonlinearly dependent on the temperature
JPH0315722A (ja) 熱式空気流量計
WO1981003094A1 (en) Temperature compensating pressure sensor amplifier circuits
GB2134736A (en) Signal generating circuit
US4603308A (en) Temperature stable oscillator
JPH0259935B2 (ja)
US4051446A (en) Temperature compensating circuit for use with a crystal oscillator
JPH0719019Y2 (ja) 温度補正回路
JPH0266613A (ja) 定電流回路
JP2558253B2 (ja) 温度補償型カレントスイツチ回路
JPS6321125B2 (ja)
JPS589020A (ja) 物理量検出装置
JPH0634681Y2 (ja) 湿度センサ
JPH087465Y2 (ja) 高安定の定電流電源装置
JPH08201106A (ja) ホール素子駆動回路
JP3123581B2 (ja) 高速複合反転増幅器
JP2806684B2 (ja) 電圧制御型利得可変増幅回路
JPH0223704A (ja) 温度補償回路
JPS55107285A (en) Semiconductor laser driving circuit
JP3617704B2 (ja) 対数増幅器
JPS59171822A (ja) 温度検出回路
JPH0251143B2 (ja)
JPH0425767A (ja) 半導体装置の温度特性補正装置
JPH0566716U (ja) 電流プロテクション回路