JPH0519796Y2 - - Google Patents

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JPH0519796Y2
JPH0519796Y2 JP1986017423U JP1742386U JPH0519796Y2 JP H0519796 Y2 JPH0519796 Y2 JP H0519796Y2 JP 1986017423 U JP1986017423 U JP 1986017423U JP 1742386 U JP1742386 U JP 1742386U JP H0519796 Y2 JPH0519796 Y2 JP H0519796Y2
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pressure
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【考案の詳細な説明】 考案の要約 感圧素子の出力電圧を所定の基準電圧と比較す
ることによつてオン,オフ検出出力を発生する圧
力センサにおいて、上記基準電圧の可変範囲を感
圧素子の出力電圧のレンジに一致するように調整
可能とすることにより、回路素子のばらつき、そ
の他の変動要因に依らず、均質な圧力/出力特性
を得ることができるようにした。
[Detailed description of the invention] Summary of the invention In a pressure sensor that generates an on/off detection output by comparing the output voltage of a pressure-sensitive element with a predetermined reference voltage, the variable range of the reference voltage is set by the pressure-sensitive element. By making it adjustable to match the range of the output voltage, it is possible to obtain homogeneous pressure/output characteristics regardless of variations in circuit elements or other fluctuation factors.

考案の背景 技術分野 この考案は圧力センサに関し、さらに詳しくは
シリコン・ダイヤフラム型感圧素子出力を適当な
基準電圧で弁別することにより、印加圧力に応じ
てオンまたはオフ出力を発生するタイプの圧力セ
ンサに関する。
BACKGROUND TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION This invention relates to a pressure sensor, more specifically a type of pressure sensor that generates an on or off output depending on applied pressure by discriminating the output of a silicon diaphragm type pressure sensitive element using an appropriate reference voltage. Regarding.

従来技術 従来の圧力センサの電気回路が第1図に示され
ている。
Prior Art The electrical circuit of a conventional pressure sensor is shown in FIG.

シリコン・ダイヤフラム型感圧素子1は、裏面
の中央部がエツチングされ、そこに形成された薄
いダイヤフラム部の表面に、4個の拡散抵抗層が
形成され、それらがアルミニウム配線および電極
によつてホイートストン・ブリツジ回路に組立て
られたものである。この感圧素子1は、定電流源
2によつて調整抵抗R〓,R〓を介して定電流駆動
される。その出力電圧V0は、演算増幅器31を
含む増幅回路3で増幅される。
In the silicon diaphragm type pressure sensitive element 1, the central part of the back side is etched, and four diffused resistance layers are formed on the surface of the thin diaphragm part formed there, and these are connected to Wheatstone by aluminum wiring and electrodes.・It is assembled into a bridge circuit. This pressure sensitive element 1 is driven by a constant current source 2 through adjusting resistors R and R. The output voltage V 0 is amplified by an amplifier circuit 3 including an operational amplifier 31.

一般に感圧素子1の圧力/出力電圧特性(感度
特性)は、同一工程で製作してもばらつきが大き
く、出力電圧V0は目標値から+120%程度も大き
くばらついている。
Generally, the pressure/output voltage characteristics (sensitivity characteristics) of the pressure sensitive element 1 vary widely even when manufactured in the same process, and the output voltage V 0 widely varies by about +120% from the target value.

このような感圧素子1のばらつき、その他の変
動要因を考慮して、すべての圧力センサにおいて
均一な特性が得られるように、増幅回路3の出力
電圧VWは、増幅率、直流バイアス調整回路4に
送られる。この調整回路4は演算増幅器41を含
んでおり、増幅率は、入力抵抗Rcおよび帰還抵
抗Rfによつて調整される。演算増幅器41の非
反転入力端子には、トリミング抵抗RaおよびRb
からなる抵抗回路が接続されている。抵抗Rb
上記非反転入力端子とアースとの間に、抵抗Ra
は同入力端子と定電圧源(電圧Vb)との間にそ
れぞれ接続されている。これらの抵抗Raまたは
Rbによつて演算増幅器41の直流バイアスが調
整される。
Taking into account such variations in the pressure sensitive element 1 and other fluctuation factors, the output voltage V W of the amplifier circuit 3 is determined by adjusting the amplification factor and the DC bias adjustment circuit so that uniform characteristics can be obtained for all pressure sensors. Sent to 4. This adjustment circuit 4 includes an operational amplifier 41, and the amplification factor is adjusted by an input resistance R c and a feedback resistance R f . Trimming resistors R a and R b are connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 41.
A resistance circuit consisting of the following is connected. Resistor R b is connected between the above non-inverting input terminal and ground .
are connected between the same input terminal and a constant voltage source (voltage V b ). These resistances R a or
The DC bias of the operational amplifier 41 is adjusted by R b .

調整回路4で調整されたその出力電圧Vyは、
比較出力回路5内の比較器51の一方の入力端子
に送られる。この比較器51の他方の入力端子に
は、基準電圧調整回路6の出力電圧が基準電圧
Vzとして与えられている。
The output voltage V y adjusted by the adjustment circuit 4 is
The signal is sent to one input terminal of a comparator 51 in the comparison output circuit 5. The output voltage of the reference voltage adjustment circuit 6 is connected to the other input terminal of the comparator 51 as the reference voltage.
It is given as V z .

感圧素子1に印加される圧力変化にしたがつ
て、比較出力回路5の出力Vxは、 Vy>Vzの場合にはロウ(L)レベル、 Vy<Vzの場合にはハイ(H)レベル、 になる。すなわち、印加圧力に応じたオン/オフ
出力Vxが得られる。
According to the change in the pressure applied to the pressure sensitive element 1, the output V x of the comparison output circuit 5 becomes a low (L) level when V y > V z , and a high level when V y < V z . (H) Level becomes . That is, an on/off output V x can be obtained depending on the applied pressure.

基準電圧調整回路6は、基準電源61(電圧
Va)とこれに直列に接続された可変抵抗VRおよ
び抵抗R1とから構成されている。この回路6か
ら出力される基準電圧Vzは、可変抵抗VRを変え
ることにより、 [R1/(R1+VR)]Va≦Vz≦Va の値をとりうる。そして、この電圧値Vzは使用
条件に応じて操作者によつて上記の範囲内で任意
に変えられてしまう。
The reference voltage adjustment circuit 6 has a reference power supply 61 (voltage
It consists of a variable resistor V R and a resistor R 1 connected in series with V a ). The reference voltage V z output from this circuit 6 can take a value of [R 1 /(R 1 +V R )]V a ≦V z ≦V a by changing the variable resistor V R . This voltage value V z can be arbitrarily changed within the above range by the operator depending on the usage conditions.

したがつて、調整回路4の出力電圧Vyは、適
用される印加圧力範囲で、 VyMIN≒[R1/(R1+VR)]Va VyMAX=Va となるように、あらかじめ調整されていなければ
ならない。
Therefore, the output voltage V y of the adjustment circuit 4 is adjusted in advance so that V yMIN ≒ [R 1 / (R 1 + V R )] V a V yMAX = V a within the applied applied pressure range. must have been done.

さて、第1図の従来の回路は次のようにして調
整が行なわれていた。
Now, the conventional circuit shown in FIG. 1 was adjusted as follows.

感圧素子1の出力調整 印加圧力が0Kg/cm2のとき、感圧素子1の増幅
出力電圧Vwが0Vとなるように、抵抗R〓,R〓のト
リミングが行なわれる。すなわち、感圧素子1の
出力電圧V0が正方向にずれているときには抵抗
R〓が調整されVw=0となるように設定される。
逆に、出力電圧V0が負にずれているときには抵
抗R〓の調整によつてVw=0にトリミングされる。
Output adjustment of pressure-sensitive element 1 When the applied pressure is 0 kg/cm 2 , the resistors R〓 and R〓 are trimmed so that the amplified output voltage V w of the pressure-sensitive element 1 becomes 0V. In other words, when the output voltage V 0 of pressure sensitive element 1 deviates in the positive direction, the resistance
R〓 is adjusted and set so that V w =0.
Conversely, when the output voltage V 0 is negative, it is trimmed to V w =0 by adjusting the resistor R〓.

調整回路4における増幅率の調整 適用範囲内の最大圧力を感圧素子1に印加し
(このとき出力Vyは最小値をとる)、調整回路4
の出力電圧Vyが目標値VyMINになるように、抵抗
RcまたはRfをトリミングして増幅率(Rf/Rc
を調整する。すなわち、Vy<VyMINのときには、
抵抗Rcを調整して増幅率を減少させVy=VyMIN
する。Vy>VyMINのときには抵抗Rfのトリミング
により増幅率を増加させVy=VyMINとなるように
する。
Adjusting the amplification factor in the adjustment circuit 4 Apply the maximum pressure within the applicable range to the pressure sensitive element 1 (at this time, the output V y takes the minimum value), and
resistor so that the output voltage V y becomes the target value V yMIN .
Amplification factor (R f /R c ) by trimming R c or R f
Adjust. That is, when V y < V yMIN ,
Adjust the resistor R c to reduce the amplification factor and set V y = V y MIN . When V y > V yMIN , the amplification factor is increased by trimming the resistor R f so that V y =V yMIN .

調整回路4における直流バイアスの調整 上述した抵抗RcまたはRfの調整によつて演算
増幅器41のバランスがくずれる。そこで、抵抗
Rfをトリミングした場合には、Rf=Raとなるよ
うに抵抗Raをトリミングする。また、抵抗Rc
トリミングしたときにはRc=Rbとなるように抵
抗Rbを調整する。
Adjustment of DC Bias in Adjustment Circuit 4 The balance of the operational amplifier 41 is lost by adjusting the resistor R c or R f described above. Therefore, resistance
When R f is trimmed, the resistor R a is trimmed so that R f =R a . Furthermore, when the resistor R c is trimmed, the resistor R b is adjusted so that R c =R b .

抵抗RaまたはRbのトリミングによつて、演算
増幅器41の非反転入力端子に加えられるバイア
ス電圧の値が変動し、これによつて出力電圧Vy
も変化する。そこで、再度Vy=VyMINとなるよう
に、電源電圧Vbの値を調整する。
By trimming the resistor R a or R b , the value of the bias voltage applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 41 changes, thereby increasing the output voltage V y
also changes. Therefore, the value of the power supply voltage V b is adjusted again so that V y =V yMIN .

以上のように、この圧力センサの電気回路は調
整がきわめて煩雑であるとともに、一箇所の調整
が他の箇所にも大きく影響を及ぼすので、充分な
調整な困難であつた。これは、ばらつきの要因が
きわめて多いからである。すなわち、ばらつきの
要因としては、感圧素子1の特性のばらつき、感
圧素子1への基準圧力印加時におけるブリツジ・
バランスのずれによるレベル変動、増幅回路3、
調整回路4等における抵抗のばらつきによつて生
じる直流バイアス分の変動、演算増幅器31,4
1の入力オフセツト電圧、電流のばらつき等であ
る。
As described above, adjustment of the electrical circuit of this pressure sensor is extremely complicated, and adjustment of one location greatly affects other locations, making it difficult to make sufficient adjustments. This is because there are many causes of variation. In other words, the causes of variations include variations in the characteristics of the pressure-sensitive element 1, bridges and bridges when applying the reference pressure to the pressure-sensitive element 1.
Level fluctuation due to imbalance, amplifier circuit 3,
DC bias fluctuations caused by variations in resistance in the adjustment circuit 4, etc., and operational amplifiers 31 and 4
1 input offset voltage, current variation, etc.

また、従来の圧力センサでは、感圧素子1に近
い感圧部にも調整抵抗R〓,R〓があるとともに、
他のトリミング抵抗は増幅率、直流バイアス調整
回路4にあり、これは増幅回路3とともに増幅部
に含まれると考えてよいので、増幅部にもトリミ
ング抵抗が存在することになり、回路全体のIC
化が困難であつた。
In addition, in the conventional pressure sensor, there are adjustment resistors R〓, R〓 also in the pressure sensing part near the pressure sensing element 1, and
The other trimming resistor is in the amplification factor and DC bias adjustment circuit 4, and it can be considered that this is included in the amplifier section along with the amplifier circuit 3, so there is also a trimming resistor in the amplifier section, and the IC of the entire circuit
It was difficult to

考案の概要 考案の目的 この考案は、調整が容易であるとともに多くの
部分のIC化を達成することのできる圧力センサ
を提供することを目的とする。
Overview of the invention Purpose of the invention The purpose of this invention is to provide a pressure sensor that is easy to adjust and in which many parts can be integrated into ICs.

考案の構成と効果 この考案による圧力センサは、印加圧力に応じ
た出力電圧を発生する感圧素子、2つの入力端子
を持ち、一方の入力端子には感圧素子の出力電圧
が、他方の入力端子には基準電圧がそれぞれ与え
られ、感圧素子の出力電圧と上記基準電圧との比
較結果に応じてオン,オフ検出出力を発生する比
較回路、ならびに感圧素子にその適用範囲内の圧
力が加えられたときの感圧素子の出力電圧の変動
範囲における上限電圧と下限電圧との間で調整可
能な上記基準電圧を発生する基準電圧調整回路を
備えている。
Structure and effect of the invention The pressure sensor according to this invention has a pressure-sensitive element that generates an output voltage according to applied pressure, and two input terminals.One input terminal receives the output voltage of the pressure-sensitive element, and the other input terminal A reference voltage is applied to each terminal, and a comparison circuit generates an on/off detection output according to the comparison result between the output voltage of the pressure-sensitive element and the above-mentioned reference voltage. A reference voltage adjustment circuit is provided that generates the reference voltage that can be adjusted between an upper limit voltage and a lower limit voltage within a range of variation of the output voltage of the pressure sensitive element when applied.

上記基準電圧調整回路は、第1のトリミング用
可変抵抗を有し、この可変抵抗の値により調整可
能な上記上限電圧を発生する第1の回路、第2の
トリミング用可変抵抗を有し、この可変抵抗の値
により調整可能な上記下限電圧を発生する第2の
回路、および上記第1の回路の上限電圧と上記第
2の回路の下限電圧がそれぞれ両端に印加され、
上記上限電圧と下限電圧との間で調整可能な上記
基準電圧を出力する可変抵抗とから構成されてい
る。
the reference voltage adjustment circuit comprises a first circuit having a first trimming variable resistor and generating the upper limit voltage adjustable by a value of the variable resistor, a second circuit having a second trimming variable resistor and generating the lower limit voltage adjustable by a value of the variable resistor, and a second circuit having an upper limit voltage of the first circuit and a lower limit voltage of the second circuit applied to both ends thereof,
and a variable resistor that outputs the reference voltage that is adjustable between the upper limit voltage and the lower limit voltage.

感圧素子に圧力を加えることによりその出力電
圧が変動する。感圧素子に適用可能な範囲の圧力
を印加したときに生じる感圧素子の出力電圧の変
動範囲の上限電圧と等しい電圧が上記第1の回路
から発生するように上記第1のトリミング用可変
抵抗が調整される。また感圧素子の出力電圧の変
動範囲の下限電圧と等しい電圧が上記第2の回路
から発生するように上記第2のトリミング用可変
抵抗が調整される。このようにして、基準電圧調
整回路に含まれる基準電圧発生用可変抵抗の両端
には、感圧素子に適用可能な範囲の圧力を印加し
たときに生じる感圧素子の出力電圧の変動範囲の
上限電圧と下限電圧とが印加されることになる。
これにより、基準電圧は上記上限電圧と下限電圧
との間で調整可能となる。
By applying pressure to the pressure sensitive element, its output voltage varies. the first trimming variable resistor so that the first circuit generates a voltage equal to the upper limit voltage of the variation range of the output voltage of the pressure-sensitive element that occurs when a pressure in an applicable range is applied to the pressure-sensitive element; is adjusted. Further, the second trimming variable resistor is adjusted so that the second circuit generates a voltage equal to the lower limit voltage of the variation range of the output voltage of the pressure sensitive element. In this way, the upper limit of the range of variation in the output voltage of the pressure-sensitive element that occurs when a pressure within the applicable range of the pressure-sensitive element is applied to both ends of the variable resistor for generating the reference voltage included in the reference voltage adjustment circuit. A voltage and a lower limit voltage will be applied.
Thereby, the reference voltage can be adjusted between the upper limit voltage and the lower limit voltage.

比較回路には感圧素子の出力電圧と上記基準電
圧とが与えられ、これらの出力電圧と基準電圧と
が比較される。感圧素子の出力電圧は印加される
圧力に応じて上記上限電圧と下限電圧との間で変
動する。基準電圧も上記上限電圧と下限電圧との
間で調整可能である。このようにして、比較回路
の基準電圧を、感圧素子の特性のばらつき、演算
増幅器のオフセツト等の他の回路、素子等の特性
のばらつきに関係なく、常に適用範囲内の任意の
圧力に対応する値に設定することができる。すな
わち、検出出力をオン・オフさせるべきスレシホ
ールド圧力レベルを自由に設定することができる
ようになる。
The output voltage of the pressure sensitive element and the reference voltage are applied to the comparison circuit, and these output voltages and the reference voltage are compared. The output voltage of the pressure sensitive element varies between the upper limit voltage and the lower limit voltage according to the applied pressure. The reference voltage can also be adjusted between the upper limit voltage and the lower limit voltage. In this way, the reference voltage of the comparator circuit can always correspond to any pressure within the applicable range, regardless of variations in the characteristics of the pressure-sensitive element, offsets of operational amplifiers, etc., and variations in the characteristics of other circuits and elements. can be set to a value of That is, it becomes possible to freely set the threshold pressure level at which the detection output is turned on and off.

以上のようにしてこの考案によると、感圧素子
の特性のばらつき、演算増幅器のオフセツト等の
他の要素の特性のばらつきにかかわらず、すべて
の圧力センサに対して、全く等しい圧力/出力特
性を、上記基準電圧調整回路におけるトリミング
用可変抵抗のトリミングのみで得ることができる
ようになる。このトリミングは、上限電圧と下限
電圧とについて行なえばよいのでその作業も簡単
である。また、感圧部、増幅部にはトリミング用
可変抵抗が設けられていないから、これらの回路
のIC化が可能となり、圧力センサの多くの部分
のIC化を達成できる。
As described above, this invention allows all pressure sensors to have exactly the same pressure/output characteristics, regardless of variations in the characteristics of the pressure-sensitive elements and variations in the characteristics of other elements such as the offset of the operational amplifier. , can be obtained only by trimming the trimming variable resistor in the reference voltage adjustment circuit. This trimming can be done easily for the upper limit voltage and the lower limit voltage. Furthermore, since the pressure sensitive section and the amplifier section are not provided with a trimming variable resistor, these circuits can be integrated into ICs, and many parts of the pressure sensor can be integrated into ICs.

さらにこの考案によると、上述のように、感圧
素子の出力電圧の変動範囲における上限電圧と下
限電圧が上記第1の回路と第2の回路からそれぞ
れ発生し、これらの電圧が基準電圧発生用可変抵
抗の両端に印加されるので、上限電圧と下限電圧
との電位差の大きさにかかわらず、感圧素子の出
力電圧の変動範囲と基準電圧発生用可変抵抗の抵
抗値可変範囲とが常に対応し、基準電圧発生用可
変抵抗の調整位置と圧力センサの感度との関係は
常に一定である。したがつて、常に同じ感覚で圧
力センサの感度調整(オン出力とオフ出力との境
界を定める基準電圧の調整)を行うことができ
る。
Furthermore, according to this invention, as described above, the upper limit voltage and lower limit voltage in the variation range of the output voltage of the pressure sensitive element are generated from the first circuit and the second circuit, respectively, and these voltages are used for generating the reference voltage. Since the voltage is applied to both ends of the variable resistor, the variable range of the output voltage of the pressure-sensitive element always corresponds to the variable range of the resistance value of the variable resistor for generating the reference voltage, regardless of the magnitude of the potential difference between the upper limit voltage and the lower limit voltage. However, the relationship between the adjustment position of the reference voltage generating variable resistor and the sensitivity of the pressure sensor is always constant. Therefore, it is possible to always adjust the sensitivity of the pressure sensor (adjust the reference voltage that defines the boundary between on output and off output) with the same feeling.

実施例の説明 第2図はこの考案の実施例を示している。Description of examples FIG. 2 shows an embodiment of this invention.

第1図に示すものと同一回路、同一素子には同
一符号が付けられており、説明を省略する。
The same circuits and elements as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

第2図の回路において、第1図に示す増幅率、
直流バイアス調整回路4に対応するものは設けら
れていない。第2図に示す増幅回路30は、主に
第1図の増幅回路3に対応するものである。この
増幅回路30の出力電圧Vyは比較器51の一方
の入力端子に与えられる。
In the circuit of FIG. 2, the amplification factor shown in FIG.
A circuit corresponding to the DC bias adjustment circuit 4 is not provided. The amplifier circuit 30 shown in FIG. 2 mainly corresponds to the amplifier circuit 3 shown in FIG. The output voltage V y of this amplifier circuit 30 is applied to one input terminal of a comparator 51 .

この考案の特徴は、基準電圧調整回路60にす
べてのトリミング抵抗を設けたことにある。
The feature of this invention is that all the trimming resistors are provided in the reference voltage adjustment circuit 60.

基準電源61(電圧Va)の正出力側は、適当
な抵抗を介して上述の増幅回路30の演算増幅器
31の非反転入力端子に接続されそのバイアス電
圧を与えているとともに、トリミング抵抗RK
介して基準電圧調整回路60の演算増幅器62の
非反転入力端子に接続されている。この非反転入
力端子とアースとの間にはもう1つのトリミング
抵抗RLが接続されている。演算増幅器62の出
力電圧(これをV1とする)はその反転入力端子
にフイードバツクされている。
The positive output side of the reference power supply 61 (voltage V a ) is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 31 of the above-mentioned amplification circuit 30 via a suitable resistor to provide its bias voltage, and also to the trimming resistor R K It is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 62 of the reference voltage adjustment circuit 60 via the reference voltage adjustment circuit 60 . Another trimming resistor R L is connected between this non-inverting input terminal and ground. The output voltage of operational amplifier 62 (designated V1 ) is fed back to its inverting input terminal.

演算増幅器62の出力側とアースとの間には抵
抗回路が接続されている。この抵抗回路は、トリ
ミング抵抗RMと可変抵抗VR(VR>>RM)との並
列回路、およびこの並列回路に直列に接続された
トリミング抵抗RNから構成されている。この並
列回路と抵抗RNとの接続点の電圧をV2とする。
したがつて、可変抵抗VRには、V1−V2の電圧が
印加されることになる。可変抵抗VRの出力電圧
が比較器51の他方の入力端子に基準電圧VZ
して与えられる。
A resistor circuit is connected between the output side of the operational amplifier 62 and ground. This resistance circuit includes a parallel circuit of a trimming resistor RM and a variable resistor V R (V R >> RM ), and a trimming resistor RN connected in series to this parallel circuit. Let the voltage at the connection point between this parallel circuit and resistor R N be V 2 .
Therefore, a voltage of V 1 −V 2 is applied to the variable resistor VR . The output voltage of the variable resistor V R is applied to the other input terminal of the comparator 51 as a reference voltage V Z .

感圧素子1を含む感圧部および増幅回路30で
はトリミングは一切行なわれない。したがつて、
増幅回路30の出力電圧Vyは、感圧素子1の特
性のばらつき、増幅回路30の直流バイアスのば
らつき等により、広範囲にわたつてばらつくこと
になる(+200%程度)。
No trimming is performed on the pressure sensitive section including the pressure sensitive element 1 and the amplifier circuit 30. Therefore,
The output voltage V y of the amplifier circuit 30 will vary over a wide range (about +200%) due to variations in the characteristics of the pressure-sensitive element 1, variations in the DC bias of the amplifier circuit 30, and the like.

可変抵抗VRの最大電圧V1と最小電圧V2をトリ
ミングすることにより、この出力電圧Vyの最大
変動範囲(すなわちVyMAX〜VyMIN)をこれらの電
圧V1〜V2の範囲内に収めるようにする。基準電
圧Vzは必ず電圧範囲V1〜V2内にあるので、同じ
範囲V1〜V2内にある出力電圧Vyと必ず比較がで
きるようになる。
By trimming the maximum voltage V 1 and minimum voltage V 2 of the variable resistor V R , the maximum variation range of this output voltage V y (i.e. V yMAX ~ V yMIN ) is brought within the range of these voltages V 1 ~ V 2 Try to fit it in. Since the reference voltage V z is always within the voltage range V 1 to V 2 , it can always be compared with the output voltage V y that is within the same range V 1 to V 2 .

電圧V1とV2のトリミングは次のようにして行
なわれる。
Trimming of voltages V 1 and V 2 is performed as follows.

最大電圧V1の調整 感圧素子1に圧力を加えて感圧素子1の出力電
圧すなわち増幅回路30の出力電圧Vyをその最
大値VyMAXとする。一般には、適用範囲内の最小
圧力を印加すると出力Vyは最大になる。そして、
演算増幅器62の出力電圧V1が上記最大電圧
VyMAXに等しくなるように抵抗RKまたはRLをトリ
ミングする。抵抗RKまたはRLをトリミングする
と演算増幅器62の出力電圧V1が上,下する。
VyMAX>V1のときには抵抗RLを、VyMAX<V1のと
きには抵抗RKをそれぞれトリミングして、VyMAX
=V1とする。
Adjustment of Maximum Voltage V 1 Pressure is applied to the pressure sensitive element 1 and the output voltage of the pressure sensitive element 1, that is, the output voltage V y of the amplifier circuit 30 is set to its maximum value V yMAX . Generally, the output V y is maximized when the minimum pressure within the applicable range is applied. and,
The output voltage V 1 of the operational amplifier 62 is the maximum voltage above.
Trim resistor R K or R L to equal V yMAX . When the resistor R K or R L is trimmed, the output voltage V 1 of the operational amplifier 62 increases or decreases.
When V yMAX > V 1 , resistor R L is trimmed, and when V yMAX < V 1 , resistor R K is trimmed to reduce V yMAX.
= V1 .

最小電圧V2の調整 感圧素子1に加える圧力を変化させて感圧素子
1の出力電圧すなわち増幅回路30の出力電圧
Vyをその最小値VyMINとする。一般には、適用範
囲内の最大圧力を印加すると出力Vyは最小にな
る。そして、抵抗RM,VR,RNからなる抵抗回路
の接続点の出力電圧V2が上記最小電圧VyMINに等
しくなるように抵抗RMまたはRNをトリミングす
る。抵抗RMまたはRNをトリミングすると出力電
圧V2が上,下する。VyMIN>V2のときには抵抗RN
を、VyMIN<V2のときには抵抗RMをそれぞれトリ
ミングして、VyMIN=V2のとする。
Adjusting the minimum voltage V 2 By changing the pressure applied to the pressure sensitive element 1, the output voltage of the pressure sensitive element 1, that is, the output voltage of the amplifier circuit 30
Let V y be its minimum value V yMIN . Generally, when the maximum pressure within the applicable range is applied, the output V y is minimized. Then, the resistor RM or RN is trimmed so that the output voltage V 2 at the connection point of the resistor circuit consisting of the resistors RM, V R , and RN becomes equal to the minimum voltage V yMIN . Trimming resistor R M or R N increases or decreases the output voltage V 2 . When V yMIN > V 2 , the resistance R N
When V yMIN <V 2 , the resistors RM are each trimmed so that V yMIN =V 2 .

以上のトリミングによつて、適用範囲内のいか
なる圧力が感圧素子1に印加されたとしても、増
幅回路30の出力電圧Vyは常にV1〜V2の間に収
まることになる。したがつて、比較出力回路5の
基準電圧Vzを、適用範囲内の任意の圧力に対応
する値に設定することができる。すなわち、出力
Vxをオン,オフさせるべきスレシホールド圧力
レベルを自由に設定することができ、この圧力に
対応するように可変抵抗VRの値を、上記トリミ
ングののち設定すればよい。
By the above trimming, no matter what pressure within the applicable range is applied to the pressure sensitive element 1, the output voltage Vy of the amplifier circuit 30 will always fall between V1 and V2 . Therefore, the reference voltage Vz of the comparison output circuit 5 can be set to a value corresponding to any pressure within the applicable range. i.e. the output
The threshold pressure level at which V x should be turned on and off can be freely set, and the value of the variable resistor V R can be set after the above trimming to correspond to this pressure.

以上のようにして、感圧素子の特性のばらつ
き、演算増幅器のオフセツト等の他の要素の特性
のばらつきにかかわらず、すべての圧力センサに
対して、均一な圧力/出力特性を、基準電圧調整
回路における抵抗トリミングのみで得ることがで
きるようになる。このトリミングは、上限電圧
V1と下限電圧V2とについて行なえばよいのでそ
の作業も簡単である。また、感圧部、増幅部には
トリミング抵抗が設けられていないから、これら
の回路のIC化が可能となり、圧力センサの多く
の部分のIC化を達成できる。
In the above manner, uniform pressure/output characteristics can be achieved for all pressure sensors by adjusting the reference voltage, regardless of variations in the characteristics of the pressure-sensitive element or characteristics of other elements such as the offset of the operational amplifier. This can be achieved by simply trimming the resistors in the circuit. This trimming is the upper limit voltage
The work is simple as it only needs to be performed for V 1 and lower limit voltage V 2 . Furthermore, since trimming resistors are not provided in the pressure sensitive section and the amplification section, it is possible to implement these circuits into ICs, and it is possible to implement many parts of the pressure sensor into ICs.

上記実施例では、4つの抵抗RK,RL,RMおよ
びRNを可変としたが、上限電圧の調整のために
RK,RLのいずれか一方を固定し他方のみを可変
とし、下限電圧調整のためにRM,RNのいずれか
一方を固定、他方のみを可変とするようにしても
よい。
In the above embodiment, the four resistors R K , R L , R M and R N were made variable, but in order to adjust the upper limit voltage,
Either one of R K and R L may be fixed and only the other variable, and either one of R M and RN may be fixed and only the other variable for lower limit voltage adjustment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の圧力センサの電気回路を示す回
路図である。第2図は、この考案の実施例を示す
回路図である。 1……感圧素子、5……比較出力回路、51…
…比較器、62……演算増幅器、VR……可変抵
抗、RK,RL,RM,RN……トリミング抵抗。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an electric circuit of a conventional pressure sensor. FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of this invention. 1...Pressure sensitive element, 5...Comparison output circuit, 51...
... Comparator, 62 ... Operational amplifier, V R ... Variable resistor, R K , R L , R M , R N ... Trimming resistor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 印加圧力に応じた出力電圧を発生する感圧素
子、 2つの入力端子を持ち、一方の入力端子には上
記感圧素子の出力電圧が、他方の入力端子には基
準電圧がそれぞれ与えられ、上記感圧素子の出力
電圧と上記基準電圧との比較結果に応じてオン,
オフ検出出力を発生する比較回路、ならびに 上記感圧素子にその適用範囲内の圧力が加えら
れたときの上記感圧素子の出力電圧の変動範囲に
おける上限電圧と下限電圧との間で調整可能な、
上記比較回路の他方の入力端子に与えられる基準
電圧を発生する基準電圧調整回路を備え、 上記基準電圧調整回路が、 第1のトリミング用可変抵抗を有し、この可変
抵抗の値により調整可能な上記上限電圧を発生す
る第1の回路と、 第2のトリミング用可変抵抗を有し、この可変
抵抗の値により調整可能な上記下限電圧を発生す
る第2の回路と、 上記第1の回路の上限電圧と上記第2の回路の
下限電圧がそれぞれ両端に印加され、上記上限電
圧と下限電圧との間で調整可能な上記基準電圧を
出力する可変抵抗とから構成されている、 圧力センサ。
[Claims for Utility Model Registration] A pressure-sensitive element that generates an output voltage according to applied pressure, and has two input terminals, one input terminal receives the output voltage of the pressure-sensitive element, and the other input terminal receives the output voltage of the pressure-sensitive element. Each reference voltage is applied, and depending on the comparison result between the output voltage of the pressure-sensitive element and the reference voltage, it is turned on or off.
A comparator circuit that generates an off detection output, and is adjustable between an upper limit voltage and a lower limit voltage in a variation range of the output voltage of the pressure sensitive element when a pressure within the applicable range is applied to the pressure sensitive element. ,
a reference voltage adjustment circuit that generates a reference voltage to be applied to the other input terminal of the comparison circuit; the reference voltage adjustment circuit has a first trimming variable resistor; a first circuit that generates the upper limit voltage; a second circuit that has a second trimming variable resistor and generates the lower limit voltage that can be adjusted by the value of the variable resistor; A pressure sensor comprising a variable resistor to which an upper limit voltage and a lower limit voltage of the second circuit are applied, respectively, and outputs the reference voltage that is adjustable between the upper limit voltage and the lower limit voltage.
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