JPH04350528A - 振動式半導体トランスデュ−サ - Google Patents
振動式半導体トランスデュ−サInfo
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- JPH04350528A JPH04350528A JP12145991A JP12145991A JPH04350528A JP H04350528 A JPH04350528 A JP H04350528A JP 12145991 A JP12145991 A JP 12145991A JP 12145991 A JP12145991 A JP 12145991A JP H04350528 A JPH04350528 A JP H04350528A
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
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Landscapes
- 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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力或いは差圧などに
より生じる歪に対応する信号を出力する振動式半導体ト
ランスデュ−サに係り、特に振動子が格納されるセンサ
カプセルと駆動回路を含むセンサアンプとの間の気密を
保持するためのハ−メチック端子の接続本数を削減して
小形化が可能なように改良した振動式半導体トランスデ
ュ−サに関する。
より生じる歪に対応する信号を出力する振動式半導体ト
ランスデュ−サに係り、特に振動子が格納されるセンサ
カプセルと駆動回路を含むセンサアンプとの間の気密を
保持するためのハ−メチック端子の接続本数を削減して
小形化が可能なように改良した振動式半導体トランスデ
ュ−サに関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の振動式半導体トランスデュ
−サの電気的接続の全体構成を示す構成図である。10
はセンサカプセルであり、11はセンサアンプである。 これ等のセンサカプセル10とセンサアンプ11は1つ
の筐体の中に収納されているが、センサカプセル10と
センサアンプ11との間はこれ等の間の気密を保持する
ために複数のハ−メチック形の端子を介して信号などが
伝送される。
−サの電気的接続の全体構成を示す構成図である。10
はセンサカプセルであり、11はセンサアンプである。 これ等のセンサカプセル10とセンサアンプ11は1つ
の筐体の中に収納されているが、センサカプセル10と
センサアンプ11との間はこれ等の間の気密を保持する
ために複数のハ−メチック形の端子を介して信号などが
伝送される。
【0003】センサカプセル10の中にはシリコンの基
板12に形成されたH形の構成を持つ振動子本体13、
14、温度センサ15などが収納されている。振動子本
体13の出力端16、17は検出端子18A、19Aに
、駆動端20、21は供給端子22A、23Aにそれぞ
れ接続されている。
板12に形成されたH形の構成を持つ振動子本体13、
14、温度センサ15などが収納されている。振動子本
体13の出力端16、17は検出端子18A、19Aに
、駆動端20、21は供給端子22A、23Aにそれぞ
れ接続されている。
【0004】さらに、振動子本体14の出力端24、2
5は検出端子26A、27Aに、駆動端28、29は供
給端子30A、31Aにそれぞれ接続されている。また
、基板12にダイオ−ドの直列接続により形成された温
度センサ15はそのアノ−ド端が接続端子32Aに、カ
ソ−ド端が接続端子33Aにそれぞれ接続されている。 また、基板12は共通端子34Aに接続されている。
5は検出端子26A、27Aに、駆動端28、29は供
給端子30A、31Aにそれぞれ接続されている。また
、基板12にダイオ−ドの直列接続により形成された温
度センサ15はそのアノ−ド端が接続端子32Aに、カ
ソ−ド端が接続端子33Aにそれぞれ接続されている。 また、基板12は共通端子34Aに接続されている。
【0005】センサカプセル10の検出端子18A、1
9A、供給端子22A、23A、供給端子30A、31
A、接続端子32A、33A、共通端子34Aに対応し
て、センサアンプ11にはそれぞれ検出端子18B、1
9B、供給端子22B、23B、供給端子30B、31
B、接続端子32B、33B、共通端子34Bが設けら
れている。これ等の端子は同一番号の添字A、Bが一体
となってハ−メチック端子として構成されている。
9A、供給端子22A、23A、供給端子30A、31
A、接続端子32A、33A、共通端子34Aに対応し
て、センサアンプ11にはそれぞれ検出端子18B、1
9B、供給端子22B、23B、供給端子30B、31
B、接続端子32B、33B、共通端子34Bが設けら
れている。これ等の端子は同一番号の添字A、Bが一体
となってハ−メチック端子として構成されている。
【0006】検出端子18B、19Bは入力トランス3
5の一次巻線に、その二次巻線は増幅器36の入力端に
接続されている。増幅器36の出力端は可変ゲイン増幅
器37の入力端とAGC制御回路38の入力端にそれぞ
れ接続され、このAGC制御6路38の出力により可変
ゲイン増幅器37のゲインが変更される。
5の一次巻線に、その二次巻線は増幅器36の入力端に
接続されている。増幅器36の出力端は可変ゲイン増幅
器37の入力端とAGC制御回路38の入力端にそれぞ
れ接続され、このAGC制御6路38の出力により可変
ゲイン増幅器37のゲインが変更される。
【0007】この可変ゲイン増幅器37の出力端は駆動
トランス39の一次巻線に接続されその二次巻線は供給
端子22B、23Bに接続されている。そして、振動子
本体13、入力トランス35、増幅器36、AGC制御
回路37、可変ゲイン増幅器37、駆動トランス39な
どにより自励発振回路を構成している。さらに、この自
励発振回路の発振周波数f1 はコンパレ−タ40を介
して計数回路41に出力される。
トランス39の一次巻線に接続されその二次巻線は供給
端子22B、23Bに接続されている。そして、振動子
本体13、入力トランス35、増幅器36、AGC制御
回路37、可変ゲイン増幅器37、駆動トランス39な
どにより自励発振回路を構成している。さらに、この自
励発振回路の発振周波数f1 はコンパレ−タ40を介
して計数回路41に出力される。
【0008】AGC制御回路37は発振周波数f1 の
振幅を検出してこれが所定の大きさになるように可変ゲ
イン増幅器37のゲインを制御し、コンパレ−タ40は
発振周波数f1 の波形を整形する。検出端子26B、
27Bは入力トランス42の一次巻線に、その二次巻線
は増幅器43の入力端に接続されている。増幅器43の
出力端は可変ゲイン増幅器44の入力端とAGC制御回
路45の入力端にそれぞれ接続され、このAGC制御回
路45の出力により可変ゲイン増幅器44のゲインが変
更される。
振幅を検出してこれが所定の大きさになるように可変ゲ
イン増幅器37のゲインを制御し、コンパレ−タ40は
発振周波数f1 の波形を整形する。検出端子26B、
27Bは入力トランス42の一次巻線に、その二次巻線
は増幅器43の入力端に接続されている。増幅器43の
出力端は可変ゲイン増幅器44の入力端とAGC制御回
路45の入力端にそれぞれ接続され、このAGC制御回
路45の出力により可変ゲイン増幅器44のゲインが変
更される。
【0009】この可変ゲイン増幅器44の出力端は駆動
トランス46の一次巻線に接続されその二次巻線は供給
端子30B、31Bに接続されている。そして、振動子
本体14、入力トランス42、増幅器43、AGC制御
回路45、可変ゲイン増幅器44、駆動トランス46な
どにより自励発振回路を構成している。この自励発振回
路の発振周波数f2 は発振周波数f1 とは異なる周
波数であり、コンパレ−タ47を介して計数回路48に
出力される。AGC制御回路45は発振周波数f2 の
振幅を検出してこれが所定の大きさになるように可変ゲ
イン増幅器44のゲインを制御し、コンパレ−タ47は
発振周波数f2 の波形を整形する。
トランス46の一次巻線に接続されその二次巻線は供給
端子30B、31Bに接続されている。そして、振動子
本体14、入力トランス42、増幅器43、AGC制御
回路45、可変ゲイン増幅器44、駆動トランス46な
どにより自励発振回路を構成している。この自励発振回
路の発振周波数f2 は発振周波数f1 とは異なる周
波数であり、コンパレ−タ47を介して計数回路48に
出力される。AGC制御回路45は発振周波数f2 の
振幅を検出してこれが所定の大きさになるように可変ゲ
イン増幅器44のゲインを制御し、コンパレ−タ47は
発振周波数f2 の波形を整形する。
【0010】49は定電流回路であり、ここから一定の
定電流Ic が接続端子32B、32A、温度センサ1
5、接続端子33A、33Bを介してシリコン基板12
と接続された共通電位点COMに流される。したがって
、温度センサ15の両端にはこの温度センサ15に発生
する基板12の温度に依存する温度電圧VT が発生し
、この温度電圧VT は電圧/周波数変換器50で周波
数信号fT に変換されて計数回路51に出力されてい
る。
定電流Ic が接続端子32B、32A、温度センサ1
5、接続端子33A、33Bを介してシリコン基板12
と接続された共通電位点COMに流される。したがって
、温度センサ15の両端にはこの温度センサ15に発生
する基板12の温度に依存する温度電圧VT が発生し
、この温度電圧VT は電圧/周波数変換器50で周波
数信号fT に変換されて計数回路51に出力されてい
る。
【0011】マイクロプロセッサ52は計数回路41、
48で計数された計数値に基づいて、実質的に発振周波
数f1 とf2 との差を演算し、さらに計数回路51
の計数値に基づいてこれ等に対して温度補償を実行し、
基板12に印加された差圧ΔPなどに起因する歪に対応
する信号を出力端53に出力する。
48で計数された計数値に基づいて、実質的に発振周波
数f1 とf2 との差を演算し、さらに計数回路51
の計数値に基づいてこれ等に対して温度補償を実行し、
基板12に印加された差圧ΔPなどに起因する歪に対応
する信号を出力端53に出力する。
【0012】次に、以上のように構成された振動子本体
が固定されるシリコン基板の具体的な構成について図3
を用いて説明する。図3(イ)はシリコン基板の上面図
、図3(ロ)はその断面図である。シリコン基板12は
外径が矩形状をなしており、周囲に肉厚部54を有し中
央部に凹部55が形成されて薄肉状のダイアフラム56
とされている。振動子本体13はダイアフラム56の上
部の中央部分に、振動子本体14は肉厚部54とダイア
フラム56との境界部にそれぞれ形成されている。
が固定されるシリコン基板の具体的な構成について図3
を用いて説明する。図3(イ)はシリコン基板の上面図
、図3(ロ)はその断面図である。シリコン基板12は
外径が矩形状をなしており、周囲に肉厚部54を有し中
央部に凹部55が形成されて薄肉状のダイアフラム56
とされている。振動子本体13はダイアフラム56の上
部の中央部分に、振動子本体14は肉厚部54とダイア
フラム56との境界部にそれぞれ形成されている。
【0013】そして、図3(イ)に示すように振動子本
体13のH形の長手方向の長さは振動子本体14のH形
の長さに対して、例えば短くして振動子本体13と14
とが互いに異なる固有周波数になるようにされている。 なお、シリコン基板12は円形、或いは多角形でも良い
。図4(イ)に示すように凹部55側から例えば圧力P
H が印加されたときは図中に矢印で示すように振動子
本体13には引張応力が、振動子本体14には圧縮応力
がそれぞれ働く。また、これとは反対にダイアフラム5
6の外部から圧力PL が印加されたときは振動子本体
13には圧縮応力が、振動子本体14には引張応力がそ
れぞれ働く。PH =PL である静圧下では等しく圧
縮応力が働く。
体13のH形の長手方向の長さは振動子本体14のH形
の長さに対して、例えば短くして振動子本体13と14
とが互いに異なる固有周波数になるようにされている。 なお、シリコン基板12は円形、或いは多角形でも良い
。図4(イ)に示すように凹部55側から例えば圧力P
H が印加されたときは図中に矢印で示すように振動子
本体13には引張応力が、振動子本体14には圧縮応力
がそれぞれ働く。また、これとは反対にダイアフラム5
6の外部から圧力PL が印加されたときは振動子本体
13には圧縮応力が、振動子本体14には引張応力がそ
れぞれ働く。PH =PL である静圧下では等しく圧
縮応力が働く。
【0014】このため、圧力による振動子本体13と1
4との固有振動数の変化の差をマイクロプロセッサ52
で演算することにより静圧の影響を相殺しながら感度を
大きくすることができる。次に、振動子本体の具体的な
構成について説明する。振動子本体13側と14側との
自励発振回路の構成は基本的に同一であるので、振動子
本体13側をベ−スとしてその概要について図5と図6
を用いて説明する。図5、図6は振動子自体の具体的な
構成を示す構成図である。図6は図5に示す振動子本体
の要部の構成を示し、図6(イ)は振動子本体の上部を
覆うシェルを除去したときの上面図、図6(ロ)は図6
(イ)のX−X´断面をそれぞれ示している。
4との固有振動数の変化の差をマイクロプロセッサ52
で演算することにより静圧の影響を相殺しながら感度を
大きくすることができる。次に、振動子本体の具体的な
構成について説明する。振動子本体13側と14側との
自励発振回路の構成は基本的に同一であるので、振動子
本体13側をベ−スとしてその概要について図5と図6
を用いて説明する。図5、図6は振動子自体の具体的な
構成を示す構成図である。図6は図5に示す振動子本体
の要部の構成を示し、図6(イ)は振動子本体の上部を
覆うシェルを除去したときの上面図、図6(ロ)は図6
(イ)のX−X´断面をそれぞれ示している。
【0015】振動子本体13は、例えば伝導形式がn形
のシリコン単結晶で出来たダイアフラム56の上に一体
に形成されたp形のシリコンで出来た第1振動子13A
、13Bと第2振動子13Cで構成されるH形の振動子
として構成されている。ダイアフラム56は、周囲に肉
厚部(図示せず)54を有するn形のシリコン基板の下
面の中央部をエッチングして薄肉として形成されており
、測定圧力がこの面に印加されることによって全体とし
て変位する。このダイアフラム56の上面の結晶面(1
00)の一部にはエッチングにより各振動子が収納され
るH形状の凹部57が形成されている。
のシリコン単結晶で出来たダイアフラム56の上に一体
に形成されたp形のシリコンで出来た第1振動子13A
、13Bと第2振動子13Cで構成されるH形の振動子
として構成されている。ダイアフラム56は、周囲に肉
厚部(図示せず)54を有するn形のシリコン基板の下
面の中央部をエッチングして薄肉として形成されており
、測定圧力がこの面に印加されることによって全体とし
て変位する。このダイアフラム56の上面の結晶面(1
00)の一部にはエッチングにより各振動子が収納され
るH形状の凹部57が形成されている。
【0016】この凹部57を跨ぐようにして、梁状の第
1振動子13A、13Bがそれぞれ結晶軸<001>に
平行にダイアフラム56と一体にp形で形成され、これ
等の中央部をこれ等の振動子に直角にp形の梁状の第2
振動子13Cで結合してH形の振動子が形成されている
。この第1振動子13Aの両端には駆動電極として機能
する駆動端20と21が、更に第1振動子13Bの両端
には出力電極として機能する出力端16と17が形成さ
れている。
1振動子13A、13Bがそれぞれ結晶軸<001>に
平行にダイアフラム56と一体にp形で形成され、これ
等の中央部をこれ等の振動子に直角にp形の梁状の第2
振動子13Cで結合してH形の振動子が形成されている
。この第1振動子13Aの両端には駆動電極として機能
する駆動端20と21が、更に第1振動子13Bの両端
には出力電極として機能する出力端16と17が形成さ
れている。
【0017】そして、出力端16、17はそれぞれ検出
端子18A、19Aに、駆動端20、21は供給端子2
2A、23Aにそれぞれ接続されている。なお、以上の
図5、図6においては説明の便宜上、ダイアフラム56
の上部を覆うシェルを除いて記載しているが、実際には
第1振動子13A、13B、および第2振動子13Cの
周囲は所定の間隙を以てエピタキシャル成長などの半導
体技術でダイアフラム56と一体に覆われ、更にこの間
隙の内部は真空に保持され振動子の振動に対して高いQ
フアクタが維持されるようになっている。
端子18A、19Aに、駆動端20、21は供給端子2
2A、23Aにそれぞれ接続されている。なお、以上の
図5、図6においては説明の便宜上、ダイアフラム56
の上部を覆うシェルを除いて記載しているが、実際には
第1振動子13A、13B、および第2振動子13Cの
周囲は所定の間隙を以てエピタキシャル成長などの半導
体技術でダイアフラム56と一体に覆われ、更にこの間
隙の内部は真空に保持され振動子の振動に対して高いQ
フアクタが維持されるようになっている。
【0018】以上の構成において、駆動トランス39に
可変ゲイン増幅器37から出力された駆動電圧により、
第一振動子13Aが磁石58の磁場との相互作用により
励振されて振動する。この振動により、第一振動子13
Aは第二振動子13Cを介して振動させられこの振動は
磁石58との相互作用により入力トランス35の入力端
に起電力eを発生させる。この起電力eは入力トランス
35を介して増幅器36に入力され増幅されて出力端に
取出される。この増幅された電圧は駆動トランス39に
正帰還され、これが繰り返されて系が自励発振をする。
可変ゲイン増幅器37から出力された駆動電圧により、
第一振動子13Aが磁石58の磁場との相互作用により
励振されて振動する。この振動により、第一振動子13
Aは第二振動子13Cを介して振動させられこの振動は
磁石58との相互作用により入力トランス35の入力端
に起電力eを発生させる。この起電力eは入力トランス
35を介して増幅器36に入力され増幅されて出力端に
取出される。この増幅された電圧は駆動トランス39に
正帰還され、これが繰り返されて系が自励発振をする。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような振動式半導体トランスデュ−サのセンサカプセル
10には、検出端子18A、19A、供給端子22A、
23A、検出端子26A、27A、供給端子30A、3
1A、接続端子32A、33A、共通端子34Aの合計
11本もの端子を必要とする。これ等の端子はセンサカ
プセル10とセンサアンプ11との間を気密を保持しな
がら電気的に接続する必要があるので、ハ−メチック端
子を必要とするが、このように多くの端子を用いるハ−
メチック端子を使用すると、大きなスペ−スを必要とす
るので耐圧力を保持するのが困難になると共に小形化の
障害ともなり、さらにコストの上昇につながるという問
題がある。
ような振動式半導体トランスデュ−サのセンサカプセル
10には、検出端子18A、19A、供給端子22A、
23A、検出端子26A、27A、供給端子30A、3
1A、接続端子32A、33A、共通端子34Aの合計
11本もの端子を必要とする。これ等の端子はセンサカ
プセル10とセンサアンプ11との間を気密を保持しな
がら電気的に接続する必要があるので、ハ−メチック端
子を必要とするが、このように多くの端子を用いるハ−
メチック端子を使用すると、大きなスペ−スを必要とす
るので耐圧力を保持するのが困難になると共に小形化の
障害ともなり、さらにコストの上昇につながるという問
題がある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、測定すべき歪が印加される
シリコン基板上に設けられた第1・第2のH形の振動子
本体と、このシリコン基板に設けられこのシリコン基板
の温度を検出して温度信号として出力する温度センサと
、先の各振動子本体から出力される出力信号を導出する
第1・第2の各一対の検出端子と、温度センサから引き
出された一対の接続端と、第1振動子本体に駆動信号が
供給される第1供給端子と、第2振動子本体に駆動信号
が供給される第2供給端子と、第1・第2振動子本体に
供給される各駆動信号の帰路となり温度センサの接続端
の一方が接続されかつシリコン基板の電位と同一電位に
保持された共通端子とを有するセンサカプセルと、第1
検出端子に入力端が接続されその出力端は第1供給端子
に接続されて自励発振を起こして第1周波数を出力する
第1増幅手段と、第2検出端子に入力端が接続されその
出力端は第2供給端子に接続されて自励発振を起こして
第2周波数を出力する第2増幅手段と、第1周波数と前
記第2周波数との差を演算すると共に温度信号を用いて
温度補正をして歪に対応する信号を出力する演算手段を
有するセンサアンプとを具備するようにしたものである
。
解決するための構成として、測定すべき歪が印加される
シリコン基板上に設けられた第1・第2のH形の振動子
本体と、このシリコン基板に設けられこのシリコン基板
の温度を検出して温度信号として出力する温度センサと
、先の各振動子本体から出力される出力信号を導出する
第1・第2の各一対の検出端子と、温度センサから引き
出された一対の接続端と、第1振動子本体に駆動信号が
供給される第1供給端子と、第2振動子本体に駆動信号
が供給される第2供給端子と、第1・第2振動子本体に
供給される各駆動信号の帰路となり温度センサの接続端
の一方が接続されかつシリコン基板の電位と同一電位に
保持された共通端子とを有するセンサカプセルと、第1
検出端子に入力端が接続されその出力端は第1供給端子
に接続されて自励発振を起こして第1周波数を出力する
第1増幅手段と、第2検出端子に入力端が接続されその
出力端は第2供給端子に接続されて自励発振を起こして
第2周波数を出力する第2増幅手段と、第1周波数と前
記第2周波数との差を演算すると共に温度信号を用いて
温度補正をして歪に対応する信号を出力する演算手段を
有するセンサアンプとを具備するようにしたものである
。
【0021】
【作 用】第1振動子本体と第2振動子本体の固有振
動数が各々異なっていることを利用して自励発振回路を
構成するので、第1振動子本体と第2振動子本体に供給
される各駆動信号の帰路と、温度センサの接続端の一方
と、シリコン基板の電位と同一電位に保持する共通端子
とを1つにまとめることができ、これによりハ−メチッ
ク端子の大きさを小さくすることが可能となり、耐圧力
が向上する。
動数が各々異なっていることを利用して自励発振回路を
構成するので、第1振動子本体と第2振動子本体に供給
される各駆動信号の帰路と、温度センサの接続端の一方
と、シリコン基板の電位と同一電位に保持する共通端子
とを1つにまとめることができ、これによりハ−メチッ
ク端子の大きさを小さくすることが可能となり、耐圧力
が向上する。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の1実施例の構成を示す構成図で
ある。なお、以下の説明においては、図2〜図6に示す
構成と同一の機能を有する部分については同一の符号を
付して適宜にその説明を省略する。
明する。図1は本発明の1実施例の構成を示す構成図で
ある。なお、以下の説明においては、図2〜図6に示す
構成と同一の機能を有する部分については同一の符号を
付して適宜にその説明を省略する。
【0023】60はセンサカプセル、61はセンサアン
プである。これ等の間は接続端子32Aと32B、供給
端子22Aと22B、検出端子18Aと18B、検出端
子19Aと19B、供給端子30Aと30B、検出端子
26Aと26B、検出端子27Aと27B、共通端子3
3Aと33Bでそれぞれ接続されている。そして、これ
等の端子はセンサカプセル60とセンサアンプ61との
間を気密に保持するためにハ−メチック端子として構成
されている。
プである。これ等の間は接続端子32Aと32B、供給
端子22Aと22B、検出端子18Aと18B、検出端
子19Aと19B、供給端子30Aと30B、検出端子
26Aと26B、検出端子27Aと27B、共通端子3
3Aと33Bでそれぞれ接続されている。そして、これ
等の端子はセンサカプセル60とセンサアンプ61との
間を気密に保持するためにハ−メチック端子として構成
されている。
【0024】さらに、振動子本体13の駆動端21、振
動子本体14の駆動端29、温度センサ15の接続端の
一方、及びシリコン基板12とはそれぞれ共通端子33
Aに共通に接続されている。
動子本体14の駆動端29、温度センサ15の接続端の
一方、及びシリコン基板12とはそれぞれ共通端子33
Aに共通に接続されている。
【0025】また、可変ゲイン増幅器37の出力端はコ
ンデンサ62を介して供給端子22Bに、可変ゲイン増
幅器44の出力端はコンデンサ63を介して供給端子3
0Bにそれぞれ接続されている。その他の構成は第2図
に示す振動式半導体トランスデュ−サとほぼ同一の構成
である。
ンデンサ62を介して供給端子22Bに、可変ゲイン増
幅器44の出力端はコンデンサ63を介して供給端子3
0Bにそれぞれ接続されている。その他の構成は第2図
に示す振動式半導体トランスデュ−サとほぼ同一の構成
である。
【0026】以上の構成において、振動子本体13の検
出端子(18A、18B)と検出端子(19A、19B
)、入力トランス35、増幅器36、AGC制御回路3
7、可変ゲイン増幅器37、コンデンサ62、供給端子
(22B、22A)、振動子本体13の駆動端(20、
21)、共通端子(33A、33B)、可変ゲイン増幅
器37の出力端のル−プにより第1の自励発振回路64
を構成し、その発振周波数f1 はコンパレ−タ40を
介して計数回路41に出力される。
出端子(18A、18B)と検出端子(19A、19B
)、入力トランス35、増幅器36、AGC制御回路3
7、可変ゲイン増幅器37、コンデンサ62、供給端子
(22B、22A)、振動子本体13の駆動端(20、
21)、共通端子(33A、33B)、可変ゲイン増幅
器37の出力端のル−プにより第1の自励発振回路64
を構成し、その発振周波数f1 はコンパレ−タ40を
介して計数回路41に出力される。
【0027】また、振動子本体14の検出端子(26A
、26B)と検出端子(27A、27B)、入力トラン
ス46、増幅器43、AGC制御回路45、可変ゲイン
増幅器44、コンデンサ63、供給端子(30B、30
A)、振動子本体14の駆動端(28、29)、共通端
子(33A、33B)、可変ゲイン増幅器44の出力端
のル−プにより第2の自励発振回路65を構成し、その
発振周波数f2 はコンパレ−タ47を介して計数回路
48に出力される。
、26B)と検出端子(27A、27B)、入力トラン
ス46、増幅器43、AGC制御回路45、可変ゲイン
増幅器44、コンデンサ63、供給端子(30B、30
A)、振動子本体14の駆動端(28、29)、共通端
子(33A、33B)、可変ゲイン増幅器44の出力端
のル−プにより第2の自励発振回路65を構成し、その
発振周波数f2 はコンパレ−タ47を介して計数回路
48に出力される。
【0028】この場合の振動子本体14は図3(イ)に
示すように振動子本体13とはそのH形の寸法が異なっ
ているので、その固有振動数は振動子本体13とは異な
った固有周波数となっている。このため、これらの第1
、第2の自励発振回路64、65の発振は独立にそれぞ
れ発振周波数f1 とf2 で動作する。したがって、
振動子本体13、14の駆動端21、29の一端を共通
の共通端子(33A、33B)に接続しても相互干渉を
起こすことはない。さらに、温度センサ15は直流の定
電流IC が流れるので、共通端子(33A、33B)
に接続することができる。
示すように振動子本体13とはそのH形の寸法が異なっ
ているので、その固有振動数は振動子本体13とは異な
った固有周波数となっている。このため、これらの第1
、第2の自励発振回路64、65の発振は独立にそれぞ
れ発振周波数f1 とf2 で動作する。したがって、
振動子本体13、14の駆動端21、29の一端を共通
の共通端子(33A、33B)に接続しても相互干渉を
起こすことはない。さらに、温度センサ15は直流の定
電流IC が流れるので、共通端子(33A、33B)
に接続することができる。
【0029】以上の点を考慮することにより、センサカ
プセル60とセンサアンプ61との間を接続するハ−メ
チックの端子の数を図2に示す11個から8個に低減さ
せることができる。このほかにシリコン基板12も共通
端子33Aに接続されるので、振動子本体13、14の
電位を基板12の電位に固定することができ、耐ノイズ
性能を向上させることができる。
プセル60とセンサアンプ61との間を接続するハ−メ
チックの端子の数を図2に示す11個から8個に低減さ
せることができる。このほかにシリコン基板12も共通
端子33Aに接続されるので、振動子本体13、14の
電位を基板12の電位に固定することができ、耐ノイズ
性能を向上させることができる。
【0030】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、2個の振動子本体の有する固有振
動数が異なっている点に着目して、これ等の共通部分を
共用化するようにしてセンサカプセルとセンサアンプと
の間を接続する端子の数を低減し、これによりハ−メチ
ック端子の大きさを小さくして耐圧力設計を容易にする
共にコストの低減も達成することができ、さらに、振動
子本体の電位を基板の電位に固定することが可能となり
、耐ノイズ性能を向上させることができる。
うに本発明によれば、2個の振動子本体の有する固有振
動数が異なっている点に着目して、これ等の共通部分を
共用化するようにしてセンサカプセルとセンサアンプと
の間を接続する端子の数を低減し、これによりハ−メチ
ック端子の大きさを小さくして耐圧力設計を容易にする
共にコストの低減も達成することができ、さらに、振動
子本体の電位を基板の電位に固定することが可能となり
、耐ノイズ性能を向上させることができる。
【図1】本発明の1実施例の構成を示す構成図である。
【図2】従来の振動式半導体トランスデュ−サの構成を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図3】図2に示すシリコン基板とその近傍の具体的な
構成を部分構成図である。
構成を部分構成図である。
【図4】図3に示す部分構成の作用を説明する説明図で
ある。
ある。
【図5】図3に示す振動子本体の具体的な構成を示す構
成図である。
成図である。
【図6】図5に示す振動子本体の上部を覆うシェルを除
去したときの構成を示す構成図である。
去したときの構成を示す構成図である。
10、60 センサカプセル
11、61 センサアンプ
12 シリコン基板
13、14 振動子本体
15 温度センサ
18A、18B、19A、19B 検出端子26A、
26B、27A、27B 検出端子22A、22B、
30A、30B 供給端子32A、32B 接続端
子 33A、33B 共通端子 36、43 増幅器 37、44 可変ゲイン増幅器 41、48、51 計数回路 52 マイクロプロセッサ 64、65 自励発振回路
26B、27A、27B 検出端子22A、22B、
30A、30B 供給端子32A、32B 接続端
子 33A、33B 共通端子 36、43 増幅器 37、44 可変ゲイン増幅器 41、48、51 計数回路 52 マイクロプロセッサ 64、65 自励発振回路
Claims (1)
- 【請求項1】測定すべき歪が印加されるシリコン基板上
に設けられた第1・第2のH形の振動子本体と、前記シ
リコン基板に設けられこのシリコン基板の温度を検出し
て温度信号として出力する温度センサと、前記各振動子
本体から出力される出力信号を導出する第1・第2の各
一対の検出端子と、前記温度センサから引き出された一
対の接続端と、前記第1振動子本体に駆動信号が供給さ
れる第1供給端子と、前記第2振動子本体に駆動信号が
供給される第2供給端子と、前記第1・第2振動子本体
に供給される前記各駆動信号の帰路となり前記温度セン
サの接続端の一方が接続されかつ前記シリコン基板の電
位と同一電位に保持された共通端子とを有するセンサカ
プセルと、前記第1検出端子に入力端が接続されその出
力端は前記第1供給端子に接続されて自励発振を起こし
て第1周波数を出力する第1増幅手段と、前記第2検出
端子に入力端が接続されその出力端は前記第2供給端子
に接続されて自励発振を起こして第2周波数を出力する
第2増幅手段と、前記第1周波数と前記第2周波数との
差を演算すると共に前記温度信号を用いて温度補正をし
て前記歪に対応する信号を出力する演算手段を有するセ
ンサアンプとを具備する振動式半導体トランスデュ−サ
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12145991A JP2870217B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 振動式半導体トランスデュ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12145991A JP2870217B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 振動式半導体トランスデュ−サ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04350528A true JPH04350528A (ja) | 1992-12-04 |
JP2870217B2 JP2870217B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=14811662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12145991A Expired - Fee Related JP2870217B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 振動式半導体トランスデュ−サ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2870217B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP12145991A patent/JP2870217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2870217B2 (ja) | 1999-03-17 |
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Legal Events
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