JPH0368830A - 半導体圧力センサの温度補償回路 - Google Patents
半導体圧力センサの温度補償回路Info
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- JPH0368830A JPH0368830A JP20609989A JP20609989A JPH0368830A JP H0368830 A JPH0368830 A JP H0368830A JP 20609989 A JP20609989 A JP 20609989A JP 20609989 A JP20609989 A JP 20609989A JP H0368830 A JPH0368830 A JP H0368830A
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、半導体圧力センサの温度補償回路、特に温
度特性のばらつきに対して、補償可能な範囲の拡大をは
かった温度補償回路に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
度特性のばらつきに対して、補償可能な範囲の拡大をは
かった温度補償回路に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
一般に、シリコンダイヤフラムを備えた圧力センサは、
ストレンゲージ（歪ゲージ）間の温度特性のずれなどに
基因する零点温度特性、及びストレンゲージのピエゾ抵
抗係数の温度依存性などに基因する感度温度特性を有し
、特に広い温度範囲で高精度が要求される用途に用いら
れる場合、通常の調整としての零点調整、感度調整のみ
ならず、前記の２つの温度特性の補償が不可欠である。 第５図は半導体圧力センサの零点調整、感度調整、さら
に零点温度特性、及び感度温度特性の補償を行う従来の
回路を示す。ストレンゲージ（歪ゲージ）Ｒｇ（Ｒｇｌ
〜Ｒｇ４）は、シリコンダイヤフラム上に拡散により形
成され、圧力を加えるとブリッジの信号出力端子Ａ、Ｂ
間に電圧信号が生じるようにダイヤフラム上の位置が決
められている。 直流の正の電源電圧Ｖｃｃが印加される端子Ｃとブリッ
ジの駆動電圧入力端子Ｆとの間に、ストレンゲージとは
逆の負の温度依存性を持ったサー藁スタＲａと抵抗Ｒ１
，Ｒ２とより成る合成抵抗Ｒχが接続される。 電源端子Ｃとアース端子（つまり、直流電源Ｖｃｃの負
側端子）Ｅとの間に接続された抵抗Ｒ３゜Ｒ４の接続点
Ｈが抵抗Ｒ５を介して演算増巾朋○Ｐ１の非反転入力端
子に接続される。この増巾器ＯＰＩと抵抗Ｒ５，Ｒ６，
Ｒ７，Ｒ８，より成る差動増巾器により、ブリッジ出力
電圧信号は増巾され、圧カセンサ出力電圧Ｖｏｕｔとし
て出力される。感度調整用抵抗はＲ８である。またセン
サ出力の零点調整は抵抗Ｒ３もしくはＲ４を変化させ、
点Ｈの電位を動かすことによりなされる。 感度温度特性の補償は、負の温度依存性を持った合成抵
抗Ｒｘによりブリッジ駆動電圧端子１６間電圧の温度依
存性に正の傾向を持たせ、加圧時に発生するブリッジ出
力電圧信号の負の温度依存性を補償している。 さらにブリッジの信号出力端子Ａ、Ｂ間の出力インピー
ダンスは正の温度依存性を有しており、そのため差動増
巾器の増中度は負の温度依存性を有しているが、この温
度依存性も併せて補償しいる。この感度温度特性補償の
調整抵抗はＲ１である。 ところで第５図の圧力センサの出力電圧Ｖｏｕｔは下式
（１）で表わされる。 Ｒ６＋ ｒｇ＋ Ｒ５＋ ｒＤ ここで、 Ｖｇ＋ニブリッジ出力端子への電位 Ｖｇ−ニブリッジ出力端子Ｂの電位 ｒｇ ニブリッジ出力端子Ａ、Ｂ間の出力インピーダン
ス ｒＤ ：抵抗Ｒ５より点Ｈ側を見たインピーダンス、即
ちｒＤ ＝Ｒ３−Ｒ４／ （尺３＋Ｒ４）ＶＤ：Ｒ５の
抵抗値が無限大の場合の点Ｈの電位 である。 次に零点温度特性補償の回路動作を前記の式（１）を用
いて説明する。式（１）の右辺第１項は増巾されたブリ
ッジ出力電圧である。シリコンダイヤフラムを加圧しな
い状態でも通常、差動出力電圧Ｖｇ十−■ｇ−は零には
ならず、また温度特性のばらつきを有する。また右辺第
３項は温度依存性を持たず、センサ出力の零電位成分と
なる。右辺第２項のＶｇ十は正の温度依存正を有する。 よって（Ｒ５＋ｒｄ）＞Ｒ８の場合、右辺第２項は正の
温度依存性を持ち、（Ｒ５−！−ｒＤ）＜Ｒ８の場合、
負の温度依存性を持つ。抵抗Ｒ５を調整することにより
、右辺第１項の温度依存性を右辺第２項の温度依存性で
打消し合い補償を行っている。
ストレンゲージ（歪ゲージ）間の温度特性のずれなどに
基因する零点温度特性、及びストレンゲージのピエゾ抵
抗係数の温度依存性などに基因する感度温度特性を有し
、特に広い温度範囲で高精度が要求される用途に用いら
れる場合、通常の調整としての零点調整、感度調整のみ
ならず、前記の２つの温度特性の補償が不可欠である。 第５図は半導体圧力センサの零点調整、感度調整、さら
に零点温度特性、及び感度温度特性の補償を行う従来の
回路を示す。ストレンゲージ（歪ゲージ）Ｒｇ（Ｒｇｌ
〜Ｒｇ４）は、シリコンダイヤフラム上に拡散により形
成され、圧力を加えるとブリッジの信号出力端子Ａ、Ｂ
間に電圧信号が生じるようにダイヤフラム上の位置が決
められている。 直流の正の電源電圧Ｖｃｃが印加される端子Ｃとブリッ
ジの駆動電圧入力端子Ｆとの間に、ストレンゲージとは
逆の負の温度依存性を持ったサー藁スタＲａと抵抗Ｒ１
，Ｒ２とより成る合成抵抗Ｒχが接続される。 電源端子Ｃとアース端子（つまり、直流電源Ｖｃｃの負
側端子）Ｅとの間に接続された抵抗Ｒ３゜Ｒ４の接続点
Ｈが抵抗Ｒ５を介して演算増巾朋○Ｐ１の非反転入力端
子に接続される。この増巾器ＯＰＩと抵抗Ｒ５，Ｒ６，
Ｒ７，Ｒ８，より成る差動増巾器により、ブリッジ出力
電圧信号は増巾され、圧カセンサ出力電圧Ｖｏｕｔとし
て出力される。感度調整用抵抗はＲ８である。またセン
サ出力の零点調整は抵抗Ｒ３もしくはＲ４を変化させ、
点Ｈの電位を動かすことによりなされる。 感度温度特性の補償は、負の温度依存性を持った合成抵
抗Ｒｘによりブリッジ駆動電圧端子１６間電圧の温度依
存性に正の傾向を持たせ、加圧時に発生するブリッジ出
力電圧信号の負の温度依存性を補償している。 さらにブリッジの信号出力端子Ａ、Ｂ間の出力インピー
ダンスは正の温度依存性を有しており、そのため差動増
巾器の増中度は負の温度依存性を有しているが、この温
度依存性も併せて補償しいる。この感度温度特性補償の
調整抵抗はＲ１である。 ところで第５図の圧力センサの出力電圧Ｖｏｕｔは下式
（１）で表わされる。 Ｒ６＋ ｒｇ＋ Ｒ５＋ ｒＤ ここで、 Ｖｇ＋ニブリッジ出力端子への電位 Ｖｇ−ニブリッジ出力端子Ｂの電位 ｒｇ ニブリッジ出力端子Ａ、Ｂ間の出力インピーダン
ス ｒＤ ：抵抗Ｒ５より点Ｈ側を見たインピーダンス、即
ちｒＤ ＝Ｒ３−Ｒ４／ （尺３＋Ｒ４）ＶＤ：Ｒ５の
抵抗値が無限大の場合の点Ｈの電位 である。 次に零点温度特性補償の回路動作を前記の式（１）を用
いて説明する。式（１）の右辺第１項は増巾されたブリ
ッジ出力電圧である。シリコンダイヤフラムを加圧しな
い状態でも通常、差動出力電圧Ｖｇ十−■ｇ−は零には
ならず、また温度特性のばらつきを有する。また右辺第
３項は温度依存性を持たず、センサ出力の零電位成分と
なる。右辺第２項のＶｇ十は正の温度依存正を有する。 よって（Ｒ５＋ｒｄ）＞Ｒ８の場合、右辺第２項は正の
温度依存性を持ち、（Ｒ５−！−ｒＤ）＜Ｒ８の場合、
負の温度依存性を持つ。抵抗Ｒ５を調整することにより
、右辺第１項の温度依存性を右辺第２項の温度依存性で
打消し合い補償を行っている。
上述した第５図の補償回路は素子数が少なく、コンパク
トな回路であるが、次に述べるように零点温度特性の補
償範囲が狭いという問題点がある。 即ち第６図は抵抗Ｒ５と弐（１）右辺第２項の温度勾配
の関係を示す。Ｒ５の値を小さくすることにより負の温
度勾配を任意に設定することが可能である。他方、Ｒ５
の値を無限大まで大きくしても、温度勾配をｄＶｇ＋／
ｄＴ（Ｔは温度）以上にすることは不可能である。従っ
て右辺第一項が−ｄＶｇ＋／ｄＴよりもより大きい負の
温度依存性を有する場合、補償できなくなる。 そこで本発明は第５図の回路の一部の変更のみで前述の
問題を解消し得る半導体圧力センサの温度補償回路を提
供することを課題とする。
トな回路であるが、次に述べるように零点温度特性の補
償範囲が狭いという問題点がある。 即ち第６図は抵抗Ｒ５と弐（１）右辺第２項の温度勾配
の関係を示す。Ｒ５の値を小さくすることにより負の温
度勾配を任意に設定することが可能である。他方、Ｒ５
の値を無限大まで大きくしても、温度勾配をｄＶｇ＋／
ｄＴ（Ｔは温度）以上にすることは不可能である。従っ
て右辺第一項が−ｄＶｇ＋／ｄＴよりもより大きい負の
温度依存性を有する場合、補償できなくなる。 そこで本発明は第５図の回路の一部の変更のみで前述の
問題を解消し得る半導体圧力センサの温度補償回路を提
供することを課題とする。
前記の課題を解決するために本発明の回路は、ｒシリコ
ンダイヤフラム上に拡散により形成された歪ゲージ（Ｒ
ｇｌ〜Ｒｇ４など）を含み、１対の駆動電圧入力端子（
Ｆ、 Ｇなど）と１対の信号電圧出力端子（Ａ、Ｂなど
）とを有するブリッジ回路と、 前記駆動電圧入力端子のいずれか一方と駆動電圧源の一
方の端子（ＣまたはＥなど）の間に接続され、前記ブリ
ッジの駆動電圧入力端子間の等価内部抵抗とは異なった
温度依存性を有する抵抗。 もしくは該抵抗を含む複数の第１の抵抗よりなる合成抵
抗（Ｒｘなと）と、 前記駆動電圧源の端子間に設けられ、複数の第２抵抗（
Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５など）により構成された零電位発生回
路とを備え、 前記ブリッジの信号電圧出力端子間の信号電圧を（抵抗
Ｒ６〜Ｒ８，演算増巾器ＯＰＩなどを介して）増巾し、
この増巾電圧にさらに前記零電位回路の出力電圧を加え
合わせて出力する半導体圧力センサの温度補償回路にお
いて、 前記ブリッジと前記した温度依存性を有する抵抗もしく
は合成抵抗との接続点と、前記零電位発生回路との間を
、第３の抵抗（Ｒ９−Ｒ１１など）を介して接続」する
ものとする。
ンダイヤフラム上に拡散により形成された歪ゲージ（Ｒ
ｇｌ〜Ｒｇ４など）を含み、１対の駆動電圧入力端子（
Ｆ、 Ｇなど）と１対の信号電圧出力端子（Ａ、Ｂなど
）とを有するブリッジ回路と、 前記駆動電圧入力端子のいずれか一方と駆動電圧源の一
方の端子（ＣまたはＥなど）の間に接続され、前記ブリ
ッジの駆動電圧入力端子間の等価内部抵抗とは異なった
温度依存性を有する抵抗。 もしくは該抵抗を含む複数の第１の抵抗よりなる合成抵
抗（Ｒｘなと）と、 前記駆動電圧源の端子間に設けられ、複数の第２抵抗（
Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５など）により構成された零電位発生回
路とを備え、 前記ブリッジの信号電圧出力端子間の信号電圧を（抵抗
Ｒ６〜Ｒ８，演算増巾器ＯＰＩなどを介して）増巾し、
この増巾電圧にさらに前記零電位回路の出力電圧を加え
合わせて出力する半導体圧力センサの温度補償回路にお
いて、 前記ブリッジと前記した温度依存性を有する抵抗もしく
は合成抵抗との接続点と、前記零電位発生回路との間を
、第３の抵抗（Ｒ９−Ｒ１１など）を介して接続」する
ものとする。
本発明では温度依存性を有する抵抗もしくは合成抵抗と
ストレンゲ−ジブリッジとの接続点（第１、第２の実施
例ではＦ）と零電位発生回路の間を抵抗を介して接続し
たものである。 この構成によれば、接続点Ｆの電位は正の温度特性を有
しており、この接続点Ｆと零電位発生回路を抵抗を介し
て接続することにより、センサ出力の零点温度特性を正
の方向にシフトすることができる。それにより、式（１
）の右辺第１項が−ｄＶｇ＋／ｄＴよりも大きい負の温
度依存性を持っている場合でも、この正の温度特性によ
り補償することができる。
ストレンゲ−ジブリッジとの接続点（第１、第２の実施
例ではＦ）と零電位発生回路の間を抵抗を介して接続し
たものである。 この構成によれば、接続点Ｆの電位は正の温度特性を有
しており、この接続点Ｆと零電位発生回路を抵抗を介し
て接続することにより、センサ出力の零点温度特性を正
の方向にシフトすることができる。それにより、式（１
）の右辺第１項が−ｄＶｇ＋／ｄＴよりも大きい負の温
度依存性を持っている場合でも、この正の温度特性によ
り補償することができる。
次に第１図ないし第４図を用いて本発明の詳細な説明す
る。第１図は本発明の第１の実施例としての半導体圧力
センサの構成を示す回路図で、第５図に対応するもので
ある。Ｒｇ（Ｒｇｌ〜Ｒｇ４）はシリコンダイヤフラム
上に拡散により分散配置されたストレンゲージ（歪ゲー
ジ）であり、ブリッジを構成する。加圧によってブリッ
ジの差動出力端子Ａ、 Ｂ間に電圧出力信号を生じるよ
うにダイヤフラム上の位置が決められている。端子Ａは
抵抗Ｒ６を介して演算増巾器ＯＰＩの非反戦入力端子に
接続され、端子Ｂは抵抗Ｒ７を介して同増中器ＯＰＩの
反転入力端子に接続される。同増巾ＨＯＰ １の反転入
力端子と出力端子間に抵抗Ｒ８が接続される。電源電圧
Ｖｃｃが加わる端子Ｃとブリッジへの駆動電圧入力端子
Ｆの間に、負の温度特性を持ったサーミスタＲａと抵抗
Ｒ２との直列抵抗に、さらに抵抗Ｒ１を並列に接続して
なる合成抵抗Ｒｘが接続される。電源端子Ｃとアース端
子Ｅの間に抵抗Ｒ３とＲ４が直列に接続され、その２つ
の抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点Ｈと演算増巾器ＯＰ１の非反
転入力端子間に抵抗Ｒ５が接続される。さらに合成抵抗
Ｒｘとブリッジとの接続点Ｆと演算増巾器ＯＰＩの非反
転入力端子間に本発明の主体となる抵抗Ｒ９が新たに接
続される。 次に第１図の動作を説明する。ストレンゲ−ジブリッジ
の出力信号電圧は、演算増巾器ＯＰＩと抵抗Ｒ５，Ｒ６
，Ｒ７，Ｒ８よりなる差動増巾器により増巾される。セ
ンサの圧力感度は抵抗８を変化させ差動増巾器の増中度
を変えることにより調整される。またセンサ出力の零電
位成分は、抵抗Ｒ３゜Ｒ４を変化させて接続点Ｈの電位
を変えることにより調整される。合成抵抗Ｒｘはブリッ
ジとの接続点Ｆの電位の温度依存正に正の傾向を持たせ
る働きがあり、この正の温度依存性によりブリッジ出力
信号電圧の負の温度依存性、及びブリッジ出力端子Ａ、
Ｂ間の出力インピーダンスによる差動増巾８増中度の負
の温度依存性が補償される。この感度温度特性の調整抵
抗はＲ１である。 この第１図の回路における圧カセンサ出力電圧Ｖｏｕｔ
は次式（２）で表わされる。 Ｒ５＋ｒＤ＋Ｒ７ Ｒ６＋ ｒｇ十ＲＹ ここで、 また抵抗Ｒ９より点Ｆ側を見たインピーダンスは抵抗Ｒ
９よりも十分中さいものとし、点Ｆの電位をＶＦとする
。なお式（２）中の他の符号は式（１）と同じ意味であ
る。 次に零点温度特性補償の回路動作を式（２）を用いて説
明する。式（２）の右辺第１項は増巾されたブリッジ出
力電圧である。シリコンダイヤプラムに圧力が加わらな
い状態でも通常は差動出力電圧（Ｖｇ＋−Ｖｇ−）は零
ではなく、また温度依存性はばらつきを有する。そのた
め式（２）の右辺第１項の温度特性はばらつきを有する
。また右辺第３項は温度依存性を持たすセンサ出力のオ
フセット成分となる。右辺第４項のＶＦは正の温度依存
性を持ち、またその依存性の大きさはＶｇ＋の２倍であ
る。 右辺第２項はＶｇ＋の温度依存性が正であるため、ＲＹ
＞Ｒ８の場合、正の温度依存性を持ち、ＲＹ＜Ｒ８の
場合、負の温度依存性を持つ。零点温度特性の補償は右
辺第１項、右辺第２項、右辺第４項の温度依存性が打ち
消し合うように、Ｒ５もしくはＲ９の値を調整すること
により行われる。 第２図は前記式（３）で示される合成抵抗ＲＹと（右辺
第２項）＋（右辺第４項）の温度勾配との関係を示す。 ここで■４は式（２）右辺第４項の値で、下式（４）で
示される。 第２図のグラフを第６図の従来技術の場合のグラフと比
較すると、温度勾配が正の方向にＶ４だけシフトしてい
る。よって、右辺第１項、すなわちブリッジ出力電圧に
よる温度特性のばらつきが−ｄＶｇ＋／ｄＴより負の場
合でも補償することが可能である。この■４の温度勾配
は、抵抗Ｒ５゜Ｒ９の値を変えることにより広範囲にと
ることが可能である。 第３図は本発明の第２の実施例としての回路図であり、
合成抵抗Ｒｘとストレンゲ−ジブリッジとの接続点Ｆと
、抵抗Ｒ３とＲ４の接続点Ｈとを抵抗ＲＩＯを介して接
続したものであり、第１図と同様の効果が得られる。 第４図は本発明の第３の実施例としての回路図であり、
合成抵抗Ｒｘをストレンゲ−ジブリッジの負側の駆動電
圧入力端子Ｇとアース端子８間に接続し、この合成抵抗
Ｒｘとストレンゲ−ジブリッジとの接続点Ｇと演算増巾
器ＯＰＩの非反転入力端子との間に抵抗Ｒ１１を接続し
たものである。 この回路では第１図の場合とは逆に、ブリッジ出力電圧
による温度特性ばらつきの補償範囲を＋Ｖｇ＋／ｄＴ以
上の正の範囲まで拡大することが可能である。
る。第１図は本発明の第１の実施例としての半導体圧力
センサの構成を示す回路図で、第５図に対応するもので
ある。Ｒｇ（Ｒｇｌ〜Ｒｇ４）はシリコンダイヤフラム
上に拡散により分散配置されたストレンゲージ（歪ゲー
ジ）であり、ブリッジを構成する。加圧によってブリッ
ジの差動出力端子Ａ、 Ｂ間に電圧出力信号を生じるよ
うにダイヤフラム上の位置が決められている。端子Ａは
抵抗Ｒ６を介して演算増巾器ＯＰＩの非反戦入力端子に
接続され、端子Ｂは抵抗Ｒ７を介して同増中器ＯＰＩの
反転入力端子に接続される。同増巾ＨＯＰ １の反転入
力端子と出力端子間に抵抗Ｒ８が接続される。電源電圧
Ｖｃｃが加わる端子Ｃとブリッジへの駆動電圧入力端子
Ｆの間に、負の温度特性を持ったサーミスタＲａと抵抗
Ｒ２との直列抵抗に、さらに抵抗Ｒ１を並列に接続して
なる合成抵抗Ｒｘが接続される。電源端子Ｃとアース端
子Ｅの間に抵抗Ｒ３とＲ４が直列に接続され、その２つ
の抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点Ｈと演算増巾器ＯＰ１の非反
転入力端子間に抵抗Ｒ５が接続される。さらに合成抵抗
Ｒｘとブリッジとの接続点Ｆと演算増巾器ＯＰＩの非反
転入力端子間に本発明の主体となる抵抗Ｒ９が新たに接
続される。 次に第１図の動作を説明する。ストレンゲ−ジブリッジ
の出力信号電圧は、演算増巾器ＯＰＩと抵抗Ｒ５，Ｒ６
，Ｒ７，Ｒ８よりなる差動増巾器により増巾される。セ
ンサの圧力感度は抵抗８を変化させ差動増巾器の増中度
を変えることにより調整される。またセンサ出力の零電
位成分は、抵抗Ｒ３゜Ｒ４を変化させて接続点Ｈの電位
を変えることにより調整される。合成抵抗Ｒｘはブリッ
ジとの接続点Ｆの電位の温度依存正に正の傾向を持たせ
る働きがあり、この正の温度依存性によりブリッジ出力
信号電圧の負の温度依存性、及びブリッジ出力端子Ａ、
Ｂ間の出力インピーダンスによる差動増巾８増中度の負
の温度依存性が補償される。この感度温度特性の調整抵
抗はＲ１である。 この第１図の回路における圧カセンサ出力電圧Ｖｏｕｔ
は次式（２）で表わされる。 Ｒ５＋ｒＤ＋Ｒ７ Ｒ６＋ ｒｇ十ＲＹ ここで、 また抵抗Ｒ９より点Ｆ側を見たインピーダンスは抵抗Ｒ
９よりも十分中さいものとし、点Ｆの電位をＶＦとする
。なお式（２）中の他の符号は式（１）と同じ意味であ
る。 次に零点温度特性補償の回路動作を式（２）を用いて説
明する。式（２）の右辺第１項は増巾されたブリッジ出
力電圧である。シリコンダイヤプラムに圧力が加わらな
い状態でも通常は差動出力電圧（Ｖｇ＋−Ｖｇ−）は零
ではなく、また温度依存性はばらつきを有する。そのた
め式（２）の右辺第１項の温度特性はばらつきを有する
。また右辺第３項は温度依存性を持たすセンサ出力のオ
フセット成分となる。右辺第４項のＶＦは正の温度依存
性を持ち、またその依存性の大きさはＶｇ＋の２倍であ
る。 右辺第２項はＶｇ＋の温度依存性が正であるため、ＲＹ
＞Ｒ８の場合、正の温度依存性を持ち、ＲＹ＜Ｒ８の
場合、負の温度依存性を持つ。零点温度特性の補償は右
辺第１項、右辺第２項、右辺第４項の温度依存性が打ち
消し合うように、Ｒ５もしくはＲ９の値を調整すること
により行われる。 第２図は前記式（３）で示される合成抵抗ＲＹと（右辺
第２項）＋（右辺第４項）の温度勾配との関係を示す。 ここで■４は式（２）右辺第４項の値で、下式（４）で
示される。 第２図のグラフを第６図の従来技術の場合のグラフと比
較すると、温度勾配が正の方向にＶ４だけシフトしてい
る。よって、右辺第１項、すなわちブリッジ出力電圧に
よる温度特性のばらつきが−ｄＶｇ＋／ｄＴより負の場
合でも補償することが可能である。この■４の温度勾配
は、抵抗Ｒ５゜Ｒ９の値を変えることにより広範囲にと
ることが可能である。 第３図は本発明の第２の実施例としての回路図であり、
合成抵抗Ｒｘとストレンゲ−ジブリッジとの接続点Ｆと
、抵抗Ｒ３とＲ４の接続点Ｈとを抵抗ＲＩＯを介して接
続したものであり、第１図と同様の効果が得られる。 第４図は本発明の第３の実施例としての回路図であり、
合成抵抗Ｒｘをストレンゲ−ジブリッジの負側の駆動電
圧入力端子Ｇとアース端子８間に接続し、この合成抵抗
Ｒｘとストレンゲ−ジブリッジとの接続点Ｇと演算増巾
器ＯＰＩの非反転入力端子との間に抵抗Ｒ１１を接続し
たものである。 この回路では第１図の場合とは逆に、ブリッジ出力電圧
による温度特性ばらつきの補償範囲を＋Ｖｇ＋／ｄＴ以
上の正の範囲まで拡大することが可能である。
本発明によれば、シリコンダイヤフラム上に拡散により
形成された歪ゲージＲｇｌ〜Ｒｇ４を含み、１対の駆動
電圧入力端子Ｆ、 Ｇと１対の信号電圧出力端子Ａ、Ｂ
とを有するブリッジ回路と、前記駆動電圧入力端子Ｆ、
Ｇのいずれか一方と駆動電圧源の一方の端子ＣまたはＥ
との間に接続され、前記ブリッジの駆動電圧入力端子Ｆ
、Ｇ間の等価内部抵抗とは異なった温度依存性を有する
抵抗Ｒａ、もしくは該抵抗Ｒａを含む複数の抵抗Ｒ１，
Ｒ２よりなる合成抵抗Ｒｘと、 前記駆動電圧源の端子Ｃ，Ｅ間に設けられ、複数の抵抗
Ｒ３−Ｒ５により構成された零電位発生回路とを備え、
前記ブリッジの信号電圧出力端子Ａ、 Ｂ間の信号電圧
を抵抗Ｒ６〜Ｒ８，演算増巾器ＯＰＩを介して増申し、
この増巾電圧にさらに前記零電位回路の出力電圧を加え
合わせて出力する半導体圧力センサの温度補償回路にお
いて、前記ブリッジと前記した温度依存性を有する抵抗
もしくは合成抵抗との接続点ＦまたはＧと、前記零電位
発生回路との間を、抵抗Ｒ９，ＲＩＯまたはＲ１１を介
して接続するようにしたので、ストレンゲ−ジブリッジ
出力による温度特性ばらつきの補償可能範囲を、従来の
回路に抵抗を１個付加することにより拡大することがで
き、次の効果を奏する。 ■感度温度特性ｌ１ｌｔ （Ｈ用の素子、および、スト
レンゲージの温度依存性を利用しているため、零点温度
特性補償用として新たに温度依存性を持った素子は用い
ず、抵抗１個で実現可能である。ゆえに高精度でかつコ
ンパクトな圧力センサが構成できる。 ■付加する抵抗の値を十分大きな値に選ぶことにより、
他の感度調整や感度温度特性補償に影響を及ぼさない回
路が構成できる。
形成された歪ゲージＲｇｌ〜Ｒｇ４を含み、１対の駆動
電圧入力端子Ｆ、 Ｇと１対の信号電圧出力端子Ａ、Ｂ
とを有するブリッジ回路と、前記駆動電圧入力端子Ｆ、
Ｇのいずれか一方と駆動電圧源の一方の端子ＣまたはＥ
との間に接続され、前記ブリッジの駆動電圧入力端子Ｆ
、Ｇ間の等価内部抵抗とは異なった温度依存性を有する
抵抗Ｒａ、もしくは該抵抗Ｒａを含む複数の抵抗Ｒ１，
Ｒ２よりなる合成抵抗Ｒｘと、 前記駆動電圧源の端子Ｃ，Ｅ間に設けられ、複数の抵抗
Ｒ３−Ｒ５により構成された零電位発生回路とを備え、
前記ブリッジの信号電圧出力端子Ａ、 Ｂ間の信号電圧
を抵抗Ｒ６〜Ｒ８，演算増巾器ＯＰＩを介して増申し、
この増巾電圧にさらに前記零電位回路の出力電圧を加え
合わせて出力する半導体圧力センサの温度補償回路にお
いて、前記ブリッジと前記した温度依存性を有する抵抗
もしくは合成抵抗との接続点ＦまたはＧと、前記零電位
発生回路との間を、抵抗Ｒ９，ＲＩＯまたはＲ１１を介
して接続するようにしたので、ストレンゲ−ジブリッジ
出力による温度特性ばらつきの補償可能範囲を、従来の
回路に抵抗を１個付加することにより拡大することがで
き、次の効果を奏する。 ■感度温度特性ｌ１ｌｔ （Ｈ用の素子、および、スト
レンゲージの温度依存性を利用しているため、零点温度
特性補償用として新たに温度依存性を持った素子は用い
ず、抵抗１個で実現可能である。ゆえに高精度でかつコ
ンパクトな圧力センサが構成できる。 ■付加する抵抗の値を十分大きな値に選ぶことにより、
他の感度調整や感度温度特性補償に影響を及ぼさない回
路が構成できる。
第１図は本発明の第１の実施例としての回路図、第２図
は第１図の動作説明用の特性図、第３図、第４図はそれ
ぞれ本発明の第２．第３の実施例としての回路図、 第５図は第１図、第３図、第４図に対応する従来の回路
図、 第６図は第５図の動作説明用の特性図である。 Ｒｇ（Ｒｇｌ〜Ｒｇ４） ：拡散形ストレンゲージ、
Ｒ１−Ｒ１１：抵抗、Ｒｘ ：合成抵抗、Ｒａ ：負の
温度依存性を持った抵抗、ＯＰＩ：演算増中器、Ｖｃｃ
：電源電圧、Ｖｏｕｔ ：センサ出力電圧、Ｇｎｄ：
アース電位、Ａ−Ｇ：回路内の点。 第３図 牙４図
は第１図の動作説明用の特性図、第３図、第４図はそれ
ぞれ本発明の第２．第３の実施例としての回路図、 第５図は第１図、第３図、第４図に対応する従来の回路
図、 第６図は第５図の動作説明用の特性図である。 Ｒｇ（Ｒｇｌ〜Ｒｇ４） ：拡散形ストレンゲージ、
Ｒ１−Ｒ１１：抵抗、Ｒｘ ：合成抵抗、Ｒａ ：負の
温度依存性を持った抵抗、ＯＰＩ：演算増中器、Ｖｃｃ
：電源電圧、Ｖｏｕｔ ：センサ出力電圧、Ｇｎｄ：
アース電位、Ａ−Ｇ：回路内の点。 第３図 牙４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）シリコンダイヤフラム上に拡散により形成された歪
ゲージを含み、１対の駆動電圧入力端子と１対の信号電
圧出力端子とを有するブリッジ回路と、 前記駆動電圧入力端子のいずれか一方と駆動電圧源の一
方の端子の間に接続され、前記ブリッジの駆動電圧入力
端子間の等価内部抵抗とは異なった温度依存性を有する
抵抗、もしくは外抵抗を含む複数の第１の抵抗よりなる
合成抵抗と、 前記駆動電圧源の端子間に設けられ、複数の第２抵抗に
より構成された零電位発生回路とを備え、前記ブリッジ
の信号電圧出力端子間の信号電圧を増巾し、この増巾電
圧にさらに前記零電位回路の出力電圧を加え合わせて出
力する半導体圧力センサの温度補償回路において、 前記ブリッジと前記した温度依存性を有する抵抗もしく
は合成抵抗との接続点と、前記零電位発生回路との間を
、第３の抵抗を介して接続したことを特徴とする半導体
圧力センサの温度補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20609989A JPH0368830A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 半導体圧力センサの温度補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20609989A JPH0368830A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 半導体圧力センサの温度補償回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368830A true JPH0368830A (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=16517788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20609989A Pending JPH0368830A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 半導体圧力センサの温度補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0368830A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6724202B2 (en) | 2000-11-10 | 2004-04-20 | Denso Corporation | Physical quantity detection device with temperature compensation |
| CN102507081A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-06-20 | 山东佰测仪表有限公司 | 使用温敏电阻对扩散硅压力传感器温敏系数的归一化补偿电路 |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP20609989A patent/JPH0368830A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6724202B2 (en) | 2000-11-10 | 2004-04-20 | Denso Corporation | Physical quantity detection device with temperature compensation |
| CN102507081A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-06-20 | 山东佰测仪表有限公司 | 使用温敏电阻对扩散硅压力传感器温敏系数的归一化补偿电路 |
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