JPH04118573A - 半導体センサの温度補償方法 - Google Patents
半導体センサの温度補償方法Info
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- JPH04118573A JPH04118573A JP2239634A JP23963490A JPH04118573A JP H04118573 A JPH04118573 A JP H04118573A JP 2239634 A JP2239634 A JP 2239634A JP 23963490 A JP23963490 A JP 23963490A JP H04118573 A JPH04118573 A JP H04118573A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N lawrencium atom Chemical compound [Lr] CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Hall/Mr Elements (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (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
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
半導体センサの温度補償方法に関し、
動作温度の検出誤差を低減することによって温度補償出
力の精度を向上させることを目的とし、半導体センサの
固有抵抗の値を検出する抵抗検出部と、該抵抗検出部に
よって検出した固有抵抗の値と予め記録してある該固有
抵抗の温度依存性データを比較して該半導体センサの動
作温度を判別する温度判別部とを備え、該温度判別部に
より判別した動作温度に応じて該半導体センサの出力補
償を行うように構成する。
力の精度を向上させることを目的とし、半導体センサの
固有抵抗の値を検出する抵抗検出部と、該抵抗検出部に
よって検出した固有抵抗の値と予め記録してある該固有
抵抗の温度依存性データを比較して該半導体センサの動
作温度を判別する温度判別部とを備え、該温度判別部に
より判別した動作温度に応じて該半導体センサの出力補
償を行うように構成する。
本発明は半導体センサの温度補償方法に関する。
近年、電子機器の高精度化、インテリジェント化を図る
ため様々なセンサがその内部に組み込まれ使用されてい
るが、小型・軽量化の点で半導体素子を用いたセンサが
有利であり広く用いられている。しかし一般に半導体素
子の特性は大きな温度依存性を有するため、温度補償を
行うことが欠かせない。
ため様々なセンサがその内部に組み込まれ使用されてい
るが、小型・軽量化の点で半導体素子を用いたセンサが
有利であり広く用いられている。しかし一般に半導体素
子の特性は大きな温度依存性を有するため、温度補償を
行うことが欠かせない。
第４図は、半導体センサ出力の温度補償を行うための従
来例を示したものである。同図において半導体センサ１
００はパッケージ１０２に収められた半導体チップ１０
１から成り、電子機器の筺体１０４に固着されている。
来例を示したものである。同図において半導体センサ１
００はパッケージ１０２に収められた半導体チップ１０
１から成り、電子機器の筺体１０４に固着されている。
半導体チップ１０１の出力は、所定の値に増幅された後
、Ａ／Ｄコンバータ１０７によってデジタル数値化され
出力補償部１０８に送られる。また、半導体センサ１０
０に近接して熱電対あるいはサーミスタ等の温度検出用
素子１０３を電子機器の筐体１０４に固着し、この温度
検出用素子１０３の出力をＡ／Ｄコンバータ１０５を通
して温度検出部１（１６で温度に対応するデータに変換
した後出力補償部１０８に送る。記録部１０９には同図
に示したように、あらかじめ実験的に求められた種々の
温度Ｔ１、Ｔ２ ・・・における半導体センサ１０１の
出力補償係数に１、Ｋ２が出力補償係数データ１０９ａ
として格納されている。そして出力補償部１０８は温度
検出部１（１６から入力された温度に対応したデータに
基づいて出力補償係数をこの記録部１０９から読み出し
、前述した半導体センサ１０１の出力に乗じて温度補償
された出力を得るものである。
、Ａ／Ｄコンバータ１０７によってデジタル数値化され
出力補償部１０８に送られる。また、半導体センサ１０
０に近接して熱電対あるいはサーミスタ等の温度検出用
素子１０３を電子機器の筐体１０４に固着し、この温度
検出用素子１０３の出力をＡ／Ｄコンバータ１０５を通
して温度検出部１（１６で温度に対応するデータに変換
した後出力補償部１０８に送る。記録部１０９には同図
に示したように、あらかじめ実験的に求められた種々の
温度Ｔ１、Ｔ２ ・・・における半導体センサ１０１の
出力補償係数に１、Ｋ２が出力補償係数データ１０９ａ
として格納されている。そして出力補償部１０８は温度
検出部１（１６から入力された温度に対応したデータに
基づいて出力補償係数をこの記録部１０９から読み出し
、前述した半導体センサ１０１の出力に乗じて温度補償
された出力を得るものである。
温度補償を行う方法としては、上述の方法の他にたとえ
ば、半導体センサとは逆の温度特性を有する温度検出用
素子を半導体センサに近接して設置し、その出力を半導
体センサの出力増幅器にフィードバックする方法も用い
られる。
ば、半導体センサとは逆の温度特性を有する温度検出用
素子を半導体センサに近接して設置し、その出力を半導
体センサの出力増幅器にフィードバックする方法も用い
られる。
以上のように従来の方法では、いずれも半導体センサ１
００に近接して設置した温度検出用素子により検出され
た温度を半導体センサの温度を示すものとして、これを
基に出力の温度補償を行っていた。しかしながら第２図
に見られるように、半導体チップ１０１の温度はパッケ
ージ１０２および筐体１０４を介して間接的に温度検出
用素子１０３に伝えられるため、その間に存在する熱抵
抗により温度差が生じることは避けられない。特に、電
子機器内における場所的な制約により半導体センサと温
度検出用素子を近接して設置できない場合、あるいはそ
の相対的な設置位置が電子機器ごとに異なる場合には、
上述の温度誤差はさらに大きくかつそのバラツキも顕著
になる。従って、出力補償係数を如何に正確に算出した
としても上記温度差あるいはそのバラツキが存在する限
り、温度補償出力に誤差が生じることになり、半導体セ
ンサの信頼性が損なわれるという問題があった。
００に近接して設置した温度検出用素子により検出され
た温度を半導体センサの温度を示すものとして、これを
基に出力の温度補償を行っていた。しかしながら第２図
に見られるように、半導体チップ１０１の温度はパッケ
ージ１０２および筐体１０４を介して間接的に温度検出
用素子１０３に伝えられるため、その間に存在する熱抵
抗により温度差が生じることは避けられない。特に、電
子機器内における場所的な制約により半導体センサと温
度検出用素子を近接して設置できない場合、あるいはそ
の相対的な設置位置が電子機器ごとに異なる場合には、
上述の温度誤差はさらに大きくかつそのバラツキも顕著
になる。従って、出力補償係数を如何に正確に算出した
としても上記温度差あるいはそのバラツキが存在する限
り、温度補償出力に誤差が生じることになり、半導体セ
ンサの信頼性が損なわれるという問題があった。
そこで本発明は、半導体センサの動作温度の検出誤差を
低減することによって温度補償出力の精度を向上させる
ことを目的とする。
低減することによって温度補償出力の精度を向上させる
ことを目的とする。
上記課題の解決は、半導体センサの固有抵抗の値を検出
する抵抗検出部と、該抵抗検出部によって検出した固有
抵抗の値と予め記録してある該固有抵抗の温度依存性デ
ータを比較して該半導体センサの動作温度を判別する温
度判別部とを備え、該温度判別部により判別した動作温
度に応じて該半導体センサの出力補償を行う半導体セン
サの温度補償方法によって達成される。
する抵抗検出部と、該抵抗検出部によって検出した固有
抵抗の値と予め記録してある該固有抵抗の温度依存性デ
ータを比較して該半導体センサの動作温度を判別する温
度判別部とを備え、該温度判別部により判別した動作温
度に応じて該半導体センサの出力補償を行う半導体セン
サの温度補償方法によって達成される。
本発明では、半導体素子の固有抵抗の変化を検出し、こ
の半導体素子の固有抵抗の温度依存性について予め求め
た既知のデータと比較することによってその動作温度を
検出するようにしているため、従来のように半導体素子
と温度検出用素子とが離れて設置されたことによる温度
誤差は生じることがなく、半導体センサ出力の正確な温
度補償が可能となる。
の半導体素子の固有抵抗の温度依存性について予め求め
た既知のデータと比較することによってその動作温度を
検出するようにしているため、従来のように半導体素子
と温度検出用素子とが離れて設置されたことによる温度
誤差は生じることがなく、半導体センサ出力の正確な温
度補償が可能となる。
［実施例］
第１図は本発明の実施例を示すブロック図である。この
実施例は、磁界センサとして用いられる半導体磁気抵抗
素子の出力の温度補償を行うものである。
実施例は、磁界センサとして用いられる半導体磁気抵抗
素子の出力の温度補償を行うものである。
同図に示したように、磁気抵抗素子１１に抵抗体１２を
直列に接続し定電圧Ｈｖにより駆動する。抵抗体１２は
、その抵抗値Ｒが温度による変化の小さな安定な温度特
性を持つ材料で構成する。
直列に接続し定電圧Ｈｖにより駆動する。抵抗体１２は
、その抵抗値Ｒが温度による変化の小さな安定な温度特
性を持つ材料で構成する。
磁気抵抗素子１１は、互いに等しい固有抵抗′Ａｒを有
するＩｎ５ｂ（インジウムアンチモン）等の半導体膜１
１ａ 、ｌｌｂから構成されている。そして半導体膜１
１ａ 、ｌｌｂに印加された磁界の差に対応した出力電
圧を半導体膜１１ａ 、ｌｌｂの中点Ｐから取り出すよ
うにしたものである。従って同図に示したように、半導
体膜の一方１１ｂにのみ磁界ΔＨを印加したときに、こ
れに対応した出力電圧Δ■■が得られる。
するＩｎ５ｂ（インジウムアンチモン）等の半導体膜１
１ａ 、ｌｌｂから構成されている。そして半導体膜１
１ａ 、ｌｌｂに印加された磁界の差に対応した出力電
圧を半導体膜１１ａ 、ｌｌｂの中点Ｐから取り出すよ
うにしたものである。従って同図に示したように、半導
体膜の一方１１ｂにのみ磁界ΔＨを印加したときに、こ
れに対応した出力電圧Δ■■が得られる。
ΔＶＩＩ＋は、ΔＨとともに磁気抵抗素子１１の動作温
度によって変化する。そこで温度補償を行うべく上記出
力電圧ΔＶｍをＡ／Ｄコンバータ１３によってデジタル
数値化した後出力補償部１９に送る。
度によって変化する。そこで温度補償を行うべく上記出
力電圧ΔＶｍをＡ／Ｄコンバータ１３によってデジタル
数値化した後出力補償部１９に送る。
一方、抵抗体１２の電圧Ｖｓは印加磁界による磁気抵抗
素子１１の固有抵抗ｒの変化が固有抵抗ｒ自体より充分
小さいときには、 Ｖｓ＝ Ｖ−Ｒ／（Ｒ＋ｒ） （１）で表される
。この電圧Ｖｓは増幅器（図示せず）によって所定の値
に増幅された後Ａ／Ｄコンバータ１４によってデジタル
数値化され、さらに変換部１５で（１）式に基づいて固
有抵抗ｒに変換されて温度判別部１６に送られる。温度
判別部１６に接続された記録部１７には、同図に示した
ように、予め種々の温度Ｔｌ 、Ｔ２ ・・・におけ
る磁気抵抗素子の固を抵抗ｒｌ、ｒ２ ・・・を測定
した結果、即ち、固有抵抗の温度依存性データ（１７ａ
）が格納されている。温度判別部１６では、変換部１５
から入力された固有抵抗ｒに最も近い抵抗値に対応する
温度を選択して出力補償部１９に送る。一方、出力補償
部１９に接続された記録部１８には、各温度Ｔｌ 、Ｔ
２・・・における磁気抵抗素子１１の出力の温度補償係
数Ｋｌ 、Ｋ２ ・・・を計算した結果を示す出力補
償係数データ（１８ａ）が格納されている。出力補償部
１９では、温度判別部１６から入力された温度に対応す
る温度補償係数を上記記録部１８から読み出し、入力さ
れた磁気抵抗素子１１の出力電圧Δ■−に乗じ補償出力
を算出する。
素子１１の固有抵抗ｒの変化が固有抵抗ｒ自体より充分
小さいときには、 Ｖｓ＝ Ｖ−Ｒ／（Ｒ＋ｒ） （１）で表される
。この電圧Ｖｓは増幅器（図示せず）によって所定の値
に増幅された後Ａ／Ｄコンバータ１４によってデジタル
数値化され、さらに変換部１５で（１）式に基づいて固
有抵抗ｒに変換されて温度判別部１６に送られる。温度
判別部１６に接続された記録部１７には、同図に示した
ように、予め種々の温度Ｔｌ 、Ｔ２ ・・・におけ
る磁気抵抗素子の固を抵抗ｒｌ、ｒ２ ・・・を測定
した結果、即ち、固有抵抗の温度依存性データ（１７ａ
）が格納されている。温度判別部１６では、変換部１５
から入力された固有抵抗ｒに最も近い抵抗値に対応する
温度を選択して出力補償部１９に送る。一方、出力補償
部１９に接続された記録部１８には、各温度Ｔｌ 、Ｔ
２・・・における磁気抵抗素子１１の出力の温度補償係
数Ｋｌ 、Ｋ２ ・・・を計算した結果を示す出力補
償係数データ（１８ａ）が格納されている。出力補償部
１９では、温度判別部１６から入力された温度に対応す
る温度補償係数を上記記録部１８から読み出し、入力さ
れた磁気抵抗素子１１の出力電圧Δ■−に乗じ補償出力
を算出する。
第２図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。
同図において、２１は半導体センサ、たとえば磁気抵抗
素子であり、２２は電流検出用の抵抗体であって半導体
センサ２１に流れる電流を検出するものであり、２３は
センサ増幅器であって半導体センサ２１の出力を適正な
レベルに増幅するものであり、２４は電流検出用増幅器
であって抵抗体２２に発生する電圧を適正なレベルに増
幅するものであり、２５はＡ／Ｄコンバータであってセ
ンサ増幅器２３の出力および電流検出用増幅器２４の出
力をＡ／Ｄ変換するものであり、２６はＣＰＵであって
半導体センサ２１の出力を抵抗体２２の出力で補正処理
を行うものであり、２７は記憶部であって前述した実施
例で述べたものと同様な半導体センサ２１の温度特性を
記憶したものであり、２８は定電圧電源である。
素子であり、２２は電流検出用の抵抗体であって半導体
センサ２１に流れる電流を検出するものであり、２３は
センサ増幅器であって半導体センサ２１の出力を適正な
レベルに増幅するものであり、２４は電流検出用増幅器
であって抵抗体２２に発生する電圧を適正なレベルに増
幅するものであり、２５はＡ／Ｄコンバータであってセ
ンサ増幅器２３の出力および電流検出用増幅器２４の出
力をＡ／Ｄ変換するものであり、２６はＣＰＵであって
半導体センサ２１の出力を抵抗体２２の出力で補正処理
を行うものであり、２７は記憶部であって前述した実施
例で述べたものと同様な半導体センサ２１の温度特性を
記憶したものであり、２８は定電圧電源である。
半導体センサ２１は温度によってその出力および固有抵
抗の値ｒが変化するが、抵抗体２２は温度に対して安定
な抵抗Ｒを有する。そこで、温度変化により半導体セン
サ２１の固有抵抗ｒが変化すると、抵抗体２２の電圧ｖ
Ｓが変化し、ＣＰ Ｕ２６においてＶＳ＝Ｒ・Ｖ／（Ｒ
＋ｒ）よりその温度における固有抵抗の値ｒが判明する
。また、半導体センサ２１の出力はセンサ増幅器２３お
よびＡ／Ｄコンバータ２５を経てＣＰＵ２６に入力され
る。そして、ＣＰＵ２６は、先に求めた固有抵抗の値ｒ
により記憶部２７内に予め各温度に対応して記憶されて
いる補償情報、たとえば前の実施例で述べた温度補償係
数を検索し、固有抵抗ｒの値に対応する補償情報を得る
。この補償情報は先に入力されている半導体センサ２１
の出力に適用され、正確に温度補償された出力が得られ
る。第３図は以上の実施例におけるＣＰＵの処理の流れ
を示したものである。
抗の値ｒが変化するが、抵抗体２２は温度に対して安定
な抵抗Ｒを有する。そこで、温度変化により半導体セン
サ２１の固有抵抗ｒが変化すると、抵抗体２２の電圧ｖ
Ｓが変化し、ＣＰ Ｕ２６においてＶＳ＝Ｒ・Ｖ／（Ｒ
＋ｒ）よりその温度における固有抵抗の値ｒが判明する
。また、半導体センサ２１の出力はセンサ増幅器２３お
よびＡ／Ｄコンバータ２５を経てＣＰＵ２６に入力され
る。そして、ＣＰＵ２６は、先に求めた固有抵抗の値ｒ
により記憶部２７内に予め各温度に対応して記憶されて
いる補償情報、たとえば前の実施例で述べた温度補償係
数を検索し、固有抵抗ｒの値に対応する補償情報を得る
。この補償情報は先に入力されている半導体センサ２１
の出力に適用され、正確に温度補償された出力が得られ
る。第３図は以上の実施例におけるＣＰＵの処理の流れ
を示したものである。
〔発明の効果］
以上のように本発明は、半導体センサの固有抵抗値から
検出した動作温度を基にして出方の温度補償を行うので
動作温度の検出誤差に起因する精度劣化がなく、正確な
温度補償を行う上で有益である。
検出した動作温度を基にして出方の温度補償を行うので
動作温度の検出誤差に起因する精度劣化がなく、正確な
温度補償を行う上で有益である。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は本
発明の他の実施例を示すブロック図、第３図はＣＰＵに
おける処理を示す流れ図、第４図は従来例の問題点を示
すブロック図、である。 図において、 １１．２１は磁気抵抗素子、 １１ａ 、 ｌｌｂは半導体膜、 １２．２２は抵抗体、 １３．１４１．２５．１０５．１０７はＡ／Ｄコンバー
タ、１５は変換部、 １６は温度判別部、 １７．１Ｂ、２７．１０９は記録部、 １７ａは固有抵抗の温度依存性データ、１８ａ 、１０
９ａは出力補償係数データ、１９．１０８は出力補償部
、 ２３はセンサ増幅器、 ２４は電流検出用増幅器、 ２６はＣＰＵ。 ２８は定電圧源、 １００は半導体センサ、 １０１は半導体センサチップ、 １０２はパッケージ、 １０３は温度検出用素子、 １０４は筐体、 １（１６は温度検出部、 である。 本発明の実施例を示すブロック図 第 図 本発明の他の実施例を示すブロック図 第 図 ＣＰＵにおける処理を示す流れ図 第 図 従来例の問題点を示すブロック図 第 図
発明の他の実施例を示すブロック図、第３図はＣＰＵに
おける処理を示す流れ図、第４図は従来例の問題点を示
すブロック図、である。 図において、 １１．２１は磁気抵抗素子、 １１ａ 、 ｌｌｂは半導体膜、 １２．２２は抵抗体、 １３．１４１．２５．１０５．１０７はＡ／Ｄコンバー
タ、１５は変換部、 １６は温度判別部、 １７．１Ｂ、２７．１０９は記録部、 １７ａは固有抵抗の温度依存性データ、１８ａ 、１０
９ａは出力補償係数データ、１９．１０８は出力補償部
、 ２３はセンサ増幅器、 ２４は電流検出用増幅器、 ２６はＣＰＵ。 ２８は定電圧源、 １００は半導体センサ、 １０１は半導体センサチップ、 １０２はパッケージ、 １０３は温度検出用素子、 １０４は筐体、 １（１６は温度検出部、 である。 本発明の実施例を示すブロック図 第 図 本発明の他の実施例を示すブロック図 第 図 ＣＰＵにおける処理を示す流れ図 第 図 従来例の問題点を示すブロック図 第 図
Claims (1)
- 半導体センサ（１１）の固有抵抗の値を検出する抵抗
検出部（１２）と、該抵抗検出部（１２）によって検出
した固有抵抗の値と予め記録してある該固有抵抗の温度
依存性データを比較して該半導体センサ（１１）の動作
温度を判別する温度判別部（１６）とを備え、該温度判
別部（１６）により判別した動作温度に応じて該半導体
センサ（１１）の出力補償を行うことを特徴とする半導
体センサの温度補償方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2239634A JPH04118573A (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | 半導体センサの温度補償方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2239634A JPH04118573A (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | 半導体センサの温度補償方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04118573A true JPH04118573A (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=17047632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2239634A Pending JPH04118573A (ja) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | 半導体センサの温度補償方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04118573A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498178A (en) * | 1993-11-17 | 1996-03-12 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Electrical wire connecting fixture |
| US7044633B2 (en) | 2003-01-09 | 2006-05-16 | International Business Machines Corporation | Method to calibrate a chip with multiple temperature sensitive ring oscillators by calibrating only TSRO |
| JP2014153232A (ja) * | 2013-02-11 | 2014-08-25 | Denso Corp | 検出温度誤差補正方法、及び検出温度誤差補正システム |
-
1990
- 1990-09-10 JP JP2239634A patent/JPH04118573A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498178A (en) * | 1993-11-17 | 1996-03-12 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Electrical wire connecting fixture |
| US7044633B2 (en) | 2003-01-09 | 2006-05-16 | International Business Machines Corporation | Method to calibrate a chip with multiple temperature sensitive ring oscillators by calibrating only TSRO |
| JP2014153232A (ja) * | 2013-02-11 | 2014-08-25 | Denso Corp | 検出温度誤差補正方法、及び検出温度誤差補正システム |
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