JPH05126595A - 検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センサのばらつきによる調整なしで、センサ
の組付け、交換が可能な検出装置の提供。 【構成】 湿度センサ３は抵抗素子７とともに、樹脂モ
ールドされている。抵抗素子７は、基準湿度における湿
度センサ３の出力電圧と、同じ電圧を出力するように選
定されている。そして、利用回路４のＣＰＵ１６で、抵
抗素子の電圧を読み取り、使用される湿度センサ３の基
準特性に対するばらつきから補正値を算出する。そし
て、ＣＰＵ１６は、湿度センサ３の出力を補正値で補正
し、補正結果をもとに比重を表示器５に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度センサ、圧力セン
サ、磁気センサ、光センサ、湿度センサ、物性センサな
どの出力信号により、対象の状態を検出する検出装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば抵抗値の変化により湿度を測定す
る湿度センサを例に用いて説明すると、図３に示すよう
に、基準とする湿度センサの特性（実線Ａ）に対し、使
用する湿度センサの初期特性は、例えば破線Ｂに示すよ
うに、ばらつきにより、基準特性と一致しない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、従来では、
使用される湿度センサを、センサ出力を利用する利用回
路（計測回路、判定回路、制御回路等）に組付ける毎、
および交換する毎に、センサのばらつきを補正する調整
作業が必要であった。

【０００４】

【発明の目的】本発明の目的は、センサのばらつきによ
る調整なしで、センサの組付け、交換が可能な検出装置
の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の補正器付センサ
は、検出対象の状態を処理可能な信号に変換するセン
サ、およびこのセンサの特性のばらつきを補正する抵抗
素子を一体化した補正器付センサと、前記センサの出力
信号を前記抵抗素子の抵抗値に基づいて補正利用する利
用回路とを具備する技術的手段を採用した。

【０００６】

【発明の作用】センサは検出対象の状態に応じて、処理
可能な信号を利用回路に出力する。利用回路では、抵抗
素子の抵抗値に基づいて、使用されるセンサの補正量が
設定され、使用されるセンサのばらつきに応じた補正が
なされる。

【０００７】

【発明の効果】本発明の検出装置は、上記の作用で示し
たように、利用回路で、使用されるセンサのばらつきに
応じた補正がなされるため、センサのばらつきによる調
整なしで、センサの組付け、交換が可能となる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の検出装置を、バッテリ液の比
重を検出して検出結果を利用する装置に基づき説明す
る。 〔実施例の構成〕図１ないし図４は本発明の第１実施例
を示すもので、図１はバッテリ液の比重を測定表示する
装置の電気回路図である。車載バッテリ１のバッテリ液
の湿度を測定し、車両乗員に表示する装置は、バッテリ
液中に配される補正器付センサ２と、この補正器付セン
サ２に組み込まれた湿度センサ３の出力を利用し、バッ
テリ液の比重表示を行う利用回路４とからなる。そし
て、この利用回路４は、比重表示を行う表示器５と、湿
度センサ３の出力を演算して比重を算出し、表示器５を
駆動して表示器５に比重を表示させる電気回路６とから
なる。

【０００９】補正器付センサ２は、図２に示すように、
湿度センサ３の周縁および補正用の抵抗素子７を樹脂８
によりモールドしたものである。湿度センサ３は樹脂８
の窓９内に配された水蒸気透過膜で、バッテリ液中に浸
されて、バッテリ液中の水分量、つまり湿度に応じて抵
抗値が変化することを利用して、バッテリ液の比重を計
測するのである。補正用に設けられた抵抗素子７は、使
用される湿度センサ３の特性のばらつきを補正するべ
く、使用される湿度センサ３毎に選定されたものであ
る。本実施例における抵抗素子７の選定方法を説明す
る。使用される湿度センサ３の特性は、例えば図３の破
線Ｂに示すように、基準特性（実線Ａ）に対してばらつ
きを生じる。そして、予め、基準湿度（例えば５０％）
において、使用される湿度センサ３が電気回路６へ出力
する電圧値がＶs であるとすると、抵抗素子７が電気回
路６へ出力する電圧値が湿度センサ３の出力電圧Ｖs と
同じ値のＶo となるように、抵抗素子７を選定する。

【００１０】電気回路６は、湿度表示の指示を与える作
動スイッチ１１を介して供給されるバッテリ１の電圧を
一定電圧にする基準電圧発生手段１２と、湿度センサ３
に交流を印加するとともに、湿度センサ３の抵抗値変化
を電圧変換するセンサ抵抗測定手段１３とを備える。ま
た、電気回路６は、センサ抵抗測定手段１３で測定され
た電圧と、抵抗素子７の抵抗値による電圧とを切り換え
る切替スイッチ１４を備える。この切替スイッチ１４で
選択された電圧は、Ａ／Ｄ変換器１５でデジタル変換さ
れ、ＣＰＵ１６に出力される。ＣＰＵ１６は、抵抗素子
７による電圧値に応じて湿度センサ３の出力電圧を補正
して、表示器５を駆動する。また、ＣＰＵ１６は、基準
湿度における湿度センサ基準特性の電圧値Ｖm を記憶す
るＲＯＭ１７と、抵抗素子７による電圧値、あるいはこ
の電圧値により演算により得られた補正値を記憶するＲ
ＡＭ１８を備える。

【００１１】上記実施例の作動を、図４に示すＣＰＵ１
６の作動の説明のフローチャートに基づき、説明する。
作動スイッチ１１がONされると、ステップＳ1 で、抵抗
素子７による電圧値Ｖo を読み込む。次に、ステップＳ
2 で、ＲＯＭ１７から基準湿度における基準特性より得
られる電圧値Ｖm を読み取り、ステップＳ1 で読み込ん
だ電圧値Ｖo と比較して補正値（補正電圧ΔＶ）を求
め、ＲＡＭ１８に書き込む。続いて、ステップＳ3 で、
切替スイッチ１４を切替え、ＣＰＵ１６への入力を湿度
センサ３の出力に切り換える。ステップＳ4 で、湿度セ
ンサ３による電圧値Ｖs を読み込む。次に、ステップＳ
5 で、ステップＳ2 で得られた補正値ΔＶにより、湿度
センサ３の電圧値Ｖsを補正する。そして、ステップＳ6
で、補正された湿度センサ３の電圧値Ｖs1に基づい
て、表示器５によって比重表示を行う。その後、ステッ
プＳ7 で、作動スイッチ１１がONされているか否かの判
断を行い、YES の場合はステップＳ4 へ戻り比重表示を
繰り返す。また、NOの場合は、比重表示を終了する。

【００１２】〔実施例の効果〕本実施例は、上記の作用
で示したように、作動スイッチ１１がONされると、抵抗
素子７の抵抗値により得られた電圧に基づいて、使用さ
れる湿度センサ３の補正値を設定し、その補正値に基づ
いて、使用される湿度センサ３の出力が補正される。こ
のように、作動スイッチ１１がONされる毎に、利用回路
４の電気回路６で、補正値を設定し、使用される湿度セ
ンサ３の出力補正を行うため、湿度センサ３の特性ばら
つきによる調整なしで、補正器付センサ２の組付け、交
換が行える。また、補正用の抵抗素子７を、樹脂８で湿
度センサ３と一体化して、補正器付センサ２としたこと
により、センサ部品が大型化しない。

【００１３】図５および図６は第２実施例を示す（な
お、電気回路図は、上記の第１実施例と共通で、符号は
図１参照）。本実施例は、図５に示すように、湿度セン
サ３のばらつきによる特性（破線Ｃ）が、基準特性（実
線Ａ）に対し、絶対値以外に傾きも変化するものであ
る。本実施例では、次の表１に示すように、抵抗値を、
補正のためのパラメータとして使用するもので、使用さ
れる湿度センサ３の特性に応じた抵抗素子７が、補正器
付センサ２に選定して設けられる。つまり、使用される
湿度センサ３の特性である傾きと、基準湿度における絶
対値（電圧値Ｖs ）に応じて、抵抗値が選ばれている。

【００１４】

【表１】 また、電気回路６のＲＯＭ１７には、各抵抗値（ＣＰＵ
１６の入力電圧値）に応じた傾き、絶対値のデータを備
える。そして、ＣＰＵ１６は、読み込まれた入力電圧に
応じて、ＲＯＭ１７から使用される湿度センサ３の特性
を検知し、その特性に応じた補正を行う。

【００１５】この第２実施例の作動を、図６に示すＣＰ
Ｕ１６の作動の説明のフローチャートに基づき、説明す
る。作動スイッチ１１がONされると、ステップＳ11で、
抵抗素子７による電圧値を読み込む。次に、ステップＳ
12で、ＲＯＭ１７から使用される湿度センサ３の特性
（傾き、絶対値）を読み込む。次いで、ステップＳ13
で、ＲＯＭ１７から基準特性を読み込む。そして、ステ
ップＳ14で、使用される湿度センサ３の特性と基準特性
とを比較し、補正値を算出し、ＲＡＭ１８に書き込む。
ステップＳ15で、切替スイッチ１４を切替え、ＣＰＵ１
６の入力を湿度センサ３の出力に切り換える。ステップ
Ｓ16で、湿度センサ３による電圧値を読み込む。次に、
ステップＳ17で、ステップＳ14で得られた補正値によ
り、湿度センサ３の電圧値を補正する。そして、ステッ
プＳ18で、補正された湿度センサ３の電圧値に基づい
て、表示器５によって比重表示を行う。その後、ステッ
プＳ19で、作動スイッチ１１がONされているか否かの判
断を行い、YES の場合はステップＳ16へ戻り比重表示を
繰り返す。また、NOの場合は、比重表示を終了する。

【００１６】図７および図８は第３実施例を示すもの
で、図７はバッテリ液の比重が低下した際に警報器を作
動する電気回路図である。本実施例は、第１、第２抵抗
体１９、２０および補正用の抵抗素子７で設定される設
定電圧と、湿度センサ３の抵抗変化による電圧とを、コ
ンパレータ２１で比較し、湿度センサ３の抵抗変化によ
る電圧が、設定電圧以上となると、つまり、バッテリ液
の比重が設定値よりも低下すると、ランプ、ブザーなど
の警報器２２を作動させるものである。抵抗素子７は、
使用される湿度センサ３の特性に応じて、作動点でコン
パレータ２１の出力が反転するように、設定電圧を調節
するように選定されたものである。具体的には、使用さ
れる湿度センサ３の特性が図８の破線Ｄに示す特性の場
合、警報器２２が作動する湿度に対する、湿度センサ３
による出力電圧値Ｖsが、コンパレータ２１のマイナス
端子に発生するように、抵抗素子７が選定される。この
ように設けられることにより、バッテリ液の比重が低下
し、水分量が増加して、湿度が設定湿度以上になると、
湿度センサ３のばらつきに関係なく、設定湿度以上とな
ったときに、コンパレータ２１がONして、警報器２２が
作動する。

【００１７】〔変形例〕上記の実施例では、バッテリ液
の比重を検出する湿度センサに本発明を適用した例を示
したが、空気中の湿度を検出する湿度センサなど他の湿
度センサに本発明を適用しても良い。また、センサの一
例として湿度センサを示したが、温度センサ、圧力セン
サ、磁気センサ、光センサ、物性センサなど対象の状態
を検出する他のセンサに本発明を適用しても良い。さら
に、センサの出力により、検出対象の測定値を表示した
り、測定値を判定した例を示したが、制御の情報として
使用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】バッテリ液比重測定表示装置の電気回路図であ
る（第１実施例）。

【図２】補正器付センサの平面図である（第１実施
例）。

【図３】湿度と出力電圧との関係を示すグラフである
（第１実施例）。

【図４】ＣＰＵの作動を示すフローチャートである（第
１実施例）。

【図５】湿度と出力電圧との関係を示すグラフである
（第２実施例）。

【図６】ＣＰＵの作動を示すフローチャートである（第
２実施例）。

【図７】バッテリ液の比重低下警報装置の電気回路図で
ある（第３実施例）。

【図８】湿度と出力電圧との関係を示すグラフである
（第３実施例）。

【符号の説明】

２ 補正器付センサ ３ 湿度センサ ４ 利用回路 ７ 抵抗素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｒ 35/00 Ａ 8203−2Ｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出対象の状態を処理可能な信号に変換
   するセンサ、およびこのセンサの特性のばらつきを補正
   する抵抗素子を一体化した補正器付センサと、 前記センサの出力信号を前記抵抗素子の抵抗値に基づい
   て補正利用する利用回路とを具備する検出装置。