JPH05240660A - 半導体歪ゲージ式センサのオフセット温度ドリフト補償方法 - Google Patents
半導体歪ゲージ式センサのオフセット温度ドリフト補償方法Info
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- JPH05240660A JPH05240660A JP4039411A JP3941192A JPH05240660A JP H05240660 A JPH05240660 A JP H05240660A JP 4039411 A JP4039411 A JP 4039411A JP 3941192 A JP3941192 A JP 3941192A JP H05240660 A JPH05240660 A JP H05240660A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 柔軟に補償対象となるオフセット値の温度特
性をキャンセルでき、補償誤差を低減できる半導体歪セ
ンサのオフセット温度ドリフト補償方法を得る。 【構成】 歪ゲージで構成されたブリッジ回路の一方の
出力端子とグランド間に温度に応じて変化する感温電圧
源と補償抵抗からなる感温電圧回路を設け、オフセット
温度ドリフト補償を行うに際し、感温電圧源の出力電圧
Ｖ0を Ｖ0＝ＫＶS(１＋αＴ)｛Ｋ:パラメータ、ＶS:入力
電源の電圧、α:感温電圧源の温度依存性｝と定義し、補
償対象となるオフセット温度ドリフト特性、歪ゲージの
温度特性に基き、感温電圧源の出力電圧値、その温度依
存性及び補償抵抗値を選択する。
性をキャンセルでき、補償誤差を低減できる半導体歪セ
ンサのオフセット温度ドリフト補償方法を得る。 【構成】 歪ゲージで構成されたブリッジ回路の一方の
出力端子とグランド間に温度に応じて変化する感温電圧
源と補償抵抗からなる感温電圧回路を設け、オフセット
温度ドリフト補償を行うに際し、感温電圧源の出力電圧
Ｖ0を Ｖ0＝ＫＶS(１＋αＴ)｛Ｋ:パラメータ、ＶS:入力
電源の電圧、α:感温電圧源の温度依存性｝と定義し、補
償対象となるオフセット温度ドリフト特性、歪ゲージの
温度特性に基き、感温電圧源の出力電圧値、その温度依
存性及び補償抵抗値を選択する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車、工作機械、
精密測定機、昇降機、航空機、空調機等に使用される圧
力センサや加速度センサ及び傾斜角センサ等の半導体歪
ゲージによりブリッジ回路を形成した半導体歪ゲージ式
センサのオフセット温度補償方法に関するものである。
精密測定機、昇降機、航空機、空調機等に使用される圧
力センサや加速度センサ及び傾斜角センサ等の半導体歪
ゲージによりブリッジ回路を形成した半導体歪ゲージ式
センサのオフセット温度補償方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体歪ゲージを使用したセンサ（圧力
センサや加速度センサ）は、半導体基板上に形成された
歪ゲージをフルブリッジ、もしくは、ハーフブリッジ構
成にし、測定すべき信号入力により検出部に生じた抵抗
変化を電圧変化で取り出して、センシング信号としてい
る。
センサや加速度センサ）は、半導体基板上に形成された
歪ゲージをフルブリッジ、もしくは、ハーフブリッジ構
成にし、測定すべき信号入力により検出部に生じた抵抗
変化を電圧変化で取り出して、センシング信号としてい
る。
【０００３】この歪ゲージを使用したタイプのセンサで
は、測定すべき入力信号（圧力、加速度等）が０の時で
も、オフセット出力電圧を伴い、このオフセット電圧
は、通常温度により変化するためオフセット電圧の温度
補償が必要とされる。
は、測定すべき入力信号（圧力、加速度等）が０の時で
も、オフセット出力電圧を伴い、このオフセット電圧
は、通常温度により変化するためオフセット電圧の温度
補償が必要とされる。
【０００４】図１は、特開昭59ー37417号記載の従来の半
導体歪ゲージ式センサのオフセット電圧温度補償回路を
示す回路図で、１は半導体歪ゲージ式センサ素子部、２
は一端が半導体センサ１の出力端子ｏｕｔ１，２のいず
れか一方に接続された補償抵抗、３は半導体センサ１の
入力端子ｉｎ１，２間に接続された入力電源、４は温度
によりその電圧が変化する感温電圧源で、半導体センサ
１の一方の入力端子と補償抵抗２の他端間に接続されて
いる。５は上記感温電圧源４と補償抵抗２で形成される
感温電圧発生回路である。オフセット電圧の温度補償
は、半導体歪ゲージ式センサ１の出力端子と一方の入力
端子との間に接続された補償抵抗２と感温電圧源４によ
って行なわれる。
導体歪ゲージ式センサのオフセット電圧温度補償回路を
示す回路図で、１は半導体歪ゲージ式センサ素子部、２
は一端が半導体センサ１の出力端子ｏｕｔ１，２のいず
れか一方に接続された補償抵抗、３は半導体センサ１の
入力端子ｉｎ１，２間に接続された入力電源、４は温度
によりその電圧が変化する感温電圧源で、半導体センサ
１の一方の入力端子と補償抵抗２の他端間に接続されて
いる。５は上記感温電圧源４と補償抵抗２で形成される
感温電圧発生回路である。オフセット電圧の温度補償
は、半導体歪ゲージ式センサ１の出力端子と一方の入力
端子との間に接続された補償抵抗２と感温電圧源４によ
って行なわれる。
【０００５】次にオフセット電圧の温度補償の方法につ
いて説明する。半導体センサの歪ゲージ抵抗値をＲg、
補償抵抗２の抵抗値をＲcとし、 Ｒg＝Ｒgo（１＋β1Ｔ＋β2Ｔ2） 但し、Ｒgo：２５℃における歪ゲージ抵抗値 Ｔ＝（ｔ−２５）：２５℃を基準とした温度 β1：１次の温度係数 β2：２次の温度係数 さらに、感温電圧源の電圧出力Ｖoを Ｖo＝ＶS（１＋αＴ）／２ で定義すると、オフセット電圧温度補償量Ｖfcは、次式
で表される。
いて説明する。半導体センサの歪ゲージ抵抗値をＲg、
補償抵抗２の抵抗値をＲcとし、 Ｒg＝Ｒgo（１＋β1Ｔ＋β2Ｔ2） 但し、Ｒgo：２５℃における歪ゲージ抵抗値 Ｔ＝（ｔ−２５）：２５℃を基準とした温度 β1：１次の温度係数 β2：２次の温度係数 さらに、感温電圧源の電圧出力Ｖoを Ｖo＝ＶS（１＋αＴ）／２ で定義すると、オフセット電圧温度補償量Ｖfcは、次式
で表される。
【０００６】
【数１】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来、半導体歪ゲージ
式センサのオフセット電圧温度補償は、以上の様に行っ
ているので、（１）式が示す通り、オフセット電圧温度
補償量Ｖfcの２次の温度依存性は、歪ゲージの１次の温
度係数β1 のみで決定されてしまい、（１）式の温度に
関する１次のオフセットドリフト項で、対象となるオフ
セットを補正する様にα、ｎ値を選択しても、（１）式
カッコ内第２項依存の補償誤差が残存してしまう。ま
た、補正対象の温度ドリフトに２次のドリフト成分が存
在する場合、補正対象の温度ドリフトの１次、２次成分
のいずれをも相殺するように補償を実施出来ない。つま
り、オフセットの温度依存性に応じて柔軟に補償するこ
とが困難であるといった欠点があった。
式センサのオフセット電圧温度補償は、以上の様に行っ
ているので、（１）式が示す通り、オフセット電圧温度
補償量Ｖfcの２次の温度依存性は、歪ゲージの１次の温
度係数β1 のみで決定されてしまい、（１）式の温度に
関する１次のオフセットドリフト項で、対象となるオフ
セットを補正する様にα、ｎ値を選択しても、（１）式
カッコ内第２項依存の補償誤差が残存してしまう。ま
た、補正対象の温度ドリフトに２次のドリフト成分が存
在する場合、補正対象の温度ドリフトの１次、２次成分
のいずれをも相殺するように補償を実施出来ない。つま
り、オフセットの温度依存性に応じて柔軟に補償するこ
とが困難であるといった欠点があった。
【０００８】この発明は、上記の様な２つの欠点に鑑み
てなされたもので、オフセット電圧の補償量Ｖfcが、α
と歪ゲージ抵抗の温度特性β1 のみで決定されない形
で、柔軟に補償対象となるオフセット値の温度特性をキ
ャンセルでき、補償誤差を低減できる半導体歪ゲージ式
センサのオフセット温度ドリフト補償方法を提供するこ
とを目的としている。
てなされたもので、オフセット電圧の補償量Ｖfcが、α
と歪ゲージ抵抗の温度特性β1 のみで決定されない形
で、柔軟に補償対象となるオフセット値の温度特性をキ
ャンセルでき、補償誤差を低減できる半導体歪ゲージ式
センサのオフセット温度ドリフト補償方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の半導体歪ゲー
ジ式センサのオフセット温度ドリフト補償方法は、半導
体歪ゲージ式センサのブリッジ回路の一方の出力端子と
グランド間に温度に応じて変化する感温電圧源と補償抵
抗からなる感温電圧回路を設け、オフセット温度ドリフ
ト補償を行うに際し、感温電圧源の出力電圧Ｖ0 を Ｖ
0＝ＫＶS（１＋αＴ）｛Ｋ:パラメータ ＶS:入力電源
の電圧 α:感温電圧源の温度依存性｝と定義し、補償
対象となるオフセット温度ドリフト特性、歪ゲージの温
度特性に基づき、感温電圧回路の発出電圧値、その温度
依存性及び補償抵抗値を選択するようにしたものであ
る。
ジ式センサのオフセット温度ドリフト補償方法は、半導
体歪ゲージ式センサのブリッジ回路の一方の出力端子と
グランド間に温度に応じて変化する感温電圧源と補償抵
抗からなる感温電圧回路を設け、オフセット温度ドリフ
ト補償を行うに際し、感温電圧源の出力電圧Ｖ0 を Ｖ
0＝ＫＶS（１＋αＴ）｛Ｋ:パラメータ ＶS:入力電源
の電圧 α:感温電圧源の温度依存性｝と定義し、補償
対象となるオフセット温度ドリフト特性、歪ゲージの温
度特性に基づき、感温電圧回路の発出電圧値、その温度
依存性及び補償抵抗値を選択するようにしたものであ
る。
【００１０】また、感温電圧源を、入力電源を分割する
抵抗といずれか一方の出力端子に電流を供給する抵抗か
らなり、少なくとも一部が温度依存性抵抗である分圧回
路で構成し、上記抵抗値とその温度依存性を選択するこ
とにより、感温電圧源の出力電圧値、その温度依存性及
び補償抵抗値を選択するようにしたものである。
抵抗といずれか一方の出力端子に電流を供給する抵抗か
らなり、少なくとも一部が温度依存性抵抗である分圧回
路で構成し、上記抵抗値とその温度依存性を選択するこ
とにより、感温電圧源の出力電圧値、その温度依存性及
び補償抵抗値を選択するようにしたものである。
【００１１】
【作用】この発明のオフセット温度ドリフト補償方法に
おいては、感温電圧源の出力電圧Ｖoを Ｖ0＝ＫＶS（１
＋αＴ）と定義し、Ｋとその温度依存性の係数αを調節
することにより、補償抵抗Ｒc と並列に相対する歪ゲー
ジの温度依存性を柔軟に調節可能となり、従来方式
（（１）式）の欠点を除去して、歪ゲージの温度依存性
だけに拘束されずにオフセット電圧補償を行うことがで
きる。
おいては、感温電圧源の出力電圧Ｖoを Ｖ0＝ＫＶS（１
＋αＴ）と定義し、Ｋとその温度依存性の係数αを調節
することにより、補償抵抗Ｒc と並列に相対する歪ゲー
ジの温度依存性を柔軟に調節可能となり、従来方式
（（１）式）の欠点を除去して、歪ゲージの温度依存性
だけに拘束されずにオフセット電圧補償を行うことがで
きる。
【００１２】
実施例１．以下、この発明の一実施例の半導体歪ゲージ
式センサのオフセット温度ドリフト補償方法を、図１の
従来例のオフセット電圧温度補償回路を示す回路図に基
づいて説明する。従来例とその構成は同じであるが、感
温電圧源の発生電圧を新たな（２）式で与えるところが
本発明の新規な点である。
式センサのオフセット温度ドリフト補償方法を、図１の
従来例のオフセット電圧温度補償回路を示す回路図に基
づいて説明する。従来例とその構成は同じであるが、感
温電圧源の発生電圧を新たな（２）式で与えるところが
本発明の新規な点である。
【００１３】以下、オフセット電圧の温度補償方法につ
いて詳細に説明する。入力電源３の電圧をＶS、ブリッ
ジ回路中の歪ゲージの抵抗値Ｒgとその温度依存性、ブ
リッジ回路を構成する各抵抗の抵抗値を便宜上 Ｒg＝Ｒgo（１＋β1Ｔ＋β2Ｔ2） Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝Ｒg とし、補償抵抗Ｒc＝ｎＲgoとする。また感温電圧源４
の電圧とその温度依存性を下記の（２）式で定義する。 Ｖ0＝ＫＶS（１＋αＴ） （２） この結果、オフセット温度ドリフト補償量Ｖfcは、
いて詳細に説明する。入力電源３の電圧をＶS、ブリッ
ジ回路中の歪ゲージの抵抗値Ｒgとその温度依存性、ブ
リッジ回路を構成する各抵抗の抵抗値を便宜上 Ｒg＝Ｒgo（１＋β1Ｔ＋β2Ｔ2） Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝Ｒg とし、補償抵抗Ｒc＝ｎＲgoとする。また感温電圧源４
の電圧とその温度依存性を下記の（２）式で定義する。 Ｖ0＝ＫＶS（１＋αＴ） （２） この結果、オフセット温度ドリフト補償量Ｖfcは、
【００１４】
【数２】
【００１５】で表され、歪ゲージ抵抗の温度依存性
β1、β2が関与するものの、（３）式の大カッコ内第１
項と第２項それぞれで、補償対象となるオフセット温度
ドリフトの個々の温度依存性（温度に対して１次のドリ
フト、及び２次のドリフト）を補償することができるよ
うになる。つまり、ｎ値、感温電圧源の電圧出力のパラ
メータＫ及び温度依存性αを補償対象オフセットの温度
依存性に応じて選択するという、より柔軟な温度補償方
法を提供でき、補償誤差を低減できる。
β1、β2が関与するものの、（３）式の大カッコ内第１
項と第２項それぞれで、補償対象となるオフセット温度
ドリフトの個々の温度依存性（温度に対して１次のドリ
フト、及び２次のドリフト）を補償することができるよ
うになる。つまり、ｎ値、感温電圧源の電圧出力のパラ
メータＫ及び温度依存性αを補償対象オフセットの温度
依存性に応じて選択するという、より柔軟な温度補償方
法を提供でき、補償誤差を低減できる。
【００１６】以下に具体的計算方法を記す。感温電圧回
路を入れない場合に相当する補償対象となるオフセット
値の温度依存性を次式で近似する。 Ｖout1−Ｖout2＝Ｖfo（１＋Ａ1Ｔ＋Ａ2Ｔ2） （６） 上式に於いて温度に関する１次項及び２次項それぞれを
（３）式で表されるＶfcの温度依存性１次項、２次項で
相殺する様に、α、ｎ値を次式により決定する。
路を入れない場合に相当する補償対象となるオフセット
値の温度依存性を次式で近似する。 Ｖout1−Ｖout2＝Ｖfo（１＋Ａ1Ｔ＋Ａ2Ｔ2） （６） 上式に於いて温度に関する１次項及び２次項それぞれを
（３）式で表されるＶfcの温度依存性１次項、２次項で
相殺する様に、α、ｎ値を次式により決定する。
【００１７】
【数３】
【００１８】この時（７）、（８）式においてＫはパラ
メータとなりα、ｎ値が現実性のある値になるよう考慮
され、補償誤差がその範囲内で最小になる様に選択され
る。Ｋ＝１／２の時は、従来例に相当する。この実施例
では、感温電圧源の温度依存性を温度に対して１次変化
の（２）式で与えたが、２次の温度依存性項を追加する
ことも可能である。
メータとなりα、ｎ値が現実性のある値になるよう考慮
され、補償誤差がその範囲内で最小になる様に選択され
る。Ｋ＝１／２の時は、従来例に相当する。この実施例
では、感温電圧源の温度依存性を温度に対して１次変化
の（２）式で与えたが、２次の温度依存性項を追加する
ことも可能である。
【００１９】実施例２．図２は、この発明の他の実施例
に係わる半導体歪ゲージ式センサのオフセット電圧温度
補償回路を示す回路図である。その実施例の１つであ
る。６は分圧回路で、抵抗７と感温抵抗８から成り、温
度に応じてその出力電圧が変化する機能を有し、感温電
圧源と同等の役割を担う。分圧回路６と補償抵抗２とで
感温電圧回路５を構成している。図２に示す分圧電圧Ｖ
o の温度特性が、（２）式であたえられる特性を実現す
るように抵抗７の抵抗値Ｒr、感温抵抗８の温度特性 及
び抵抗値Ｒs を決定する。言い替えれば、未知パラメー
タｎ、温度依存性αは、補償対象となるオフセット温度
ドリフトの温度に対する１次項、２次項を補償するよう
に（３）式を基礎に決定される。この際、（２）式中の
パラメータＫは、選択可能な範囲内において、感温電圧
回路を構成する抵抗の実用上可能な抵抗値と温度依存性
を考慮に決定される。
に係わる半導体歪ゲージ式センサのオフセット電圧温度
補償回路を示す回路図である。その実施例の１つであ
る。６は分圧回路で、抵抗７と感温抵抗８から成り、温
度に応じてその出力電圧が変化する機能を有し、感温電
圧源と同等の役割を担う。分圧回路６と補償抵抗２とで
感温電圧回路５を構成している。図２に示す分圧電圧Ｖ
o の温度特性が、（２）式であたえられる特性を実現す
るように抵抗７の抵抗値Ｒr、感温抵抗８の温度特性 及
び抵抗値Ｒs を決定する。言い替えれば、未知パラメー
タｎ、温度依存性αは、補償対象となるオフセット温度
ドリフトの温度に対する１次項、２次項を補償するよう
に（３）式を基礎に決定される。この際、（２）式中の
パラメータＫは、選択可能な範囲内において、感温電圧
回路を構成する抵抗の実用上可能な抵抗値と温度依存性
を考慮に決定される。
【００２０】なお抵抗７,８は、感温電圧回路の電圧出
力Ｖoが、それぞれの抵抗の１次、２次の温度係数の設
定により（２）式を満足することが可能である限り、半
導体抵抗や、サーミスタ等による構成も可能である。ま
た、抵抗２、７および８は、半導体センサ素子部１と共
通の基板上に他の信号増幅処理回路等と共に形成しても
よい。
力Ｖoが、それぞれの抵抗の１次、２次の温度係数の設
定により（２）式を満足することが可能である限り、半
導体抵抗や、サーミスタ等による構成も可能である。ま
た、抵抗２、７および８は、半導体センサ素子部１と共
通の基板上に他の信号増幅処理回路等と共に形成しても
よい。
【００２１】図２において、抵抗７の抵抗値Ｒrと感温
抵抗８の抵抗値Ｒsの合成抵抗の抵抗値Ｒrs及びその温
度依存性を次式で近似する。 Ｒrs＝Ｒo（１＋γ1Ｔ＋γ2Ｔ2） （９） この時、分圧電圧Ｖo（感温電圧源と等価）は、
抵抗８の抵抗値Ｒsの合成抵抗の抵抗値Ｒrs及びその温
度依存性を次式で近似する。 Ｒrs＝Ｒo（１＋γ1Ｔ＋γ2Ｔ2） （９） この時、分圧電圧Ｖo（感温電圧源と等価）は、
【００２２】
【数４】
【００２３】で表され、（２）式と（１０）式を等値し
て、γ1、γ2、ｍを求めると、
て、γ1、γ2、ｍを求めると、
【００２４】
【数５】
【００２５】となる。α、ｎが（７）、（８）式より求
まれば、（１１）式によりγ1、γ2、ｍが算出される。
まれば、（１１）式によりγ1、γ2、ｍが算出される。
【００２６】図３の特性図は、この実施例を基に、補償
を行った一例を示すもので、補償対象のドリフトの絶対
幅を１００％としたもので、縦軸にオフセット温度ドリ
フト％、横軸に温度をとっている。実線の特性曲線が補
償対象のドリフト、破線の特性曲線がこの発明の補償方
法によるもの、一点鎖線の特性曲線が従来方法によるも
のを示す。補償対象のドリフトの絶対幅を１００％とし
て、従来補償方式では、補正対象となる温度ドリフト自
体の２次の温度依存性と歪ゲージの１次の温度係数β1
に依存した２次の補償誤差が重畳し、１０％の誤差が残
存するが、本補償方式を用いた場合は、上記２点を原因
とするドリフトは解消され、主に補償対象となる温度ド
リフトの３次の温度依存性が残存するにとどまり、補償
誤差は、２％程度にまで低減される。条件は、以下の通
り。 Ｖs＝５Ｖ 補正対象となるオフセット温度ドリフト特性を例えば、 温度ドリフト幅：２．９ｍＶ（−３０℃〜８０℃）、 １次温度ドリフト：−２．６４×１０-2ｍＶ／℃ ２次温度ドリフト：６×１０-5ｍＶ／℃2 歪ゲージの温度特性を β1＝１０００ppm／℃ β2＝６ppm／℃2 として、各パラメータは、 Ｋ＝０．２ α＝３７９０ppm／℃ ｎ＝４３．４ ｍ＝４，γ1＝４７４０ppm／℃ 、γ2＝４．５ppm／℃2 となる。
を行った一例を示すもので、補償対象のドリフトの絶対
幅を１００％としたもので、縦軸にオフセット温度ドリ
フト％、横軸に温度をとっている。実線の特性曲線が補
償対象のドリフト、破線の特性曲線がこの発明の補償方
法によるもの、一点鎖線の特性曲線が従来方法によるも
のを示す。補償対象のドリフトの絶対幅を１００％とし
て、従来補償方式では、補正対象となる温度ドリフト自
体の２次の温度依存性と歪ゲージの１次の温度係数β1
に依存した２次の補償誤差が重畳し、１０％の誤差が残
存するが、本補償方式を用いた場合は、上記２点を原因
とするドリフトは解消され、主に補償対象となる温度ド
リフトの３次の温度依存性が残存するにとどまり、補償
誤差は、２％程度にまで低減される。条件は、以下の通
り。 Ｖs＝５Ｖ 補正対象となるオフセット温度ドリフト特性を例えば、 温度ドリフト幅：２．９ｍＶ（−３０℃〜８０℃）、 １次温度ドリフト：−２．６４×１０-2ｍＶ／℃ ２次温度ドリフト：６×１０-5ｍＶ／℃2 歪ゲージの温度特性を β1＝１０００ppm／℃ β2＝６ppm／℃2 として、各パラメータは、 Ｋ＝０．２ α＝３７９０ppm／℃ ｎ＝４３．４ ｍ＝４，γ1＝４７４０ppm／℃ 、γ2＝４．５ppm／℃2 となる。
【００２７】図４の特性図は、パラメータＫを変化させ
た場合の補償誤差をプロットしたものであり、１／Ｋと
して約２．３程度の場合、補償誤差が最小となる様子が
分かる。但し、実際の補償にあたっては、使用する抵抗
（個別抵抗、半導体抵抗や、サーミスタ等）の抵抗値と
温度係数が現実として選択できる範囲でＫを設定する必
要がある。つまり、Ｋを決めると、αが決まり、この結
果γ1、γ2が決定されるためである。
た場合の補償誤差をプロットしたものであり、１／Ｋと
して約２．３程度の場合、補償誤差が最小となる様子が
分かる。但し、実際の補償にあたっては、使用する抵抗
（個別抵抗、半導体抵抗や、サーミスタ等）の抵抗値と
温度係数が現実として選択できる範囲でＫを設定する必
要がある。つまり、Ｋを決めると、αが決まり、この結
果γ1、γ2が決定されるためである。
【００２８】実施例３．図５は、実施例２の図２におけ
る分圧回路６を同じ機能を有する素子で置き換えたもの
で、感温抵抗の代わりにトランジスタ９と抵抗１０a、
１０bを用いたもので、べース−エミッタ間電圧ＶBEの
温度依存性を利用したものである。抵抗１０a、１０bの
抵抗値をＲa、Ｒbとすると、Ｒa／Ｒbで分圧回路の出力
電圧の温度係数を設定でき、これは、（１＋Ｒa／Ｒb）
個のダイオード順方向電圧降下の温度依存性を利用する
ことに対応するため、当然、ダイオードでの置き換えも
可能である。この場合も、半導体素子部１と共通の基板
上に他の信号増幅処理回路と共にこれら分圧回路６、補
償抵抗２を形成しても良い。
る分圧回路６を同じ機能を有する素子で置き換えたもの
で、感温抵抗の代わりにトランジスタ９と抵抗１０a、
１０bを用いたもので、べース−エミッタ間電圧ＶBEの
温度依存性を利用したものである。抵抗１０a、１０bの
抵抗値をＲa、Ｒbとすると、Ｒa／Ｒbで分圧回路の出力
電圧の温度係数を設定でき、これは、（１＋Ｒa／Ｒb）
個のダイオード順方向電圧降下の温度依存性を利用する
ことに対応するため、当然、ダイオードでの置き換えも
可能である。この場合も、半導体素子部１と共通の基板
上に他の信号増幅処理回路と共にこれら分圧回路６、補
償抵抗２を形成しても良い。
【００２９】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明においては、
半導体歪ゲージ式センサのブリッジ回路の一方の出力端
子とグランド間に温度に応じて変化する感温電圧源と補
償抵抗からなる感温電圧回路を設け、オフセット温度ド
リフト補償を行うに際し、感温電圧源の出力電圧Ｖ0 を
Ｖ0＝ＫＶS（１＋αＴ）｛Ｋ：パラメータ ＶS ：入
力電源の電圧 α：感温電圧回路の温度依存性｝と定義
し、補償対象となるオフセット温度ドリフト特性、歪ゲ
ージの温度特性に基づき、感温電圧源の出力電圧値、そ
の温度依存性及び補償抵抗値を選択するようにしたの
で、従来の様に歪ゲージの温度特性だけに制限されると
言うことなしにセンサのオフセット温度ドリフト補償を
実施でき、補償対象の温度ドリフト成分の１次温度依存
性のみならず２次の温度依存性をも補償する事ができ、
温度ドリフトの非常に少ないセンサを実現出来るという
効果がある。
半導体歪ゲージ式センサのブリッジ回路の一方の出力端
子とグランド間に温度に応じて変化する感温電圧源と補
償抵抗からなる感温電圧回路を設け、オフセット温度ド
リフト補償を行うに際し、感温電圧源の出力電圧Ｖ0 を
Ｖ0＝ＫＶS（１＋αＴ）｛Ｋ：パラメータ ＶS ：入
力電源の電圧 α：感温電圧回路の温度依存性｝と定義
し、補償対象となるオフセット温度ドリフト特性、歪ゲ
ージの温度特性に基づき、感温電圧源の出力電圧値、そ
の温度依存性及び補償抵抗値を選択するようにしたの
で、従来の様に歪ゲージの温度特性だけに制限されると
言うことなしにセンサのオフセット温度ドリフト補償を
実施でき、補償対象の温度ドリフト成分の１次温度依存
性のみならず２次の温度依存性をも補償する事ができ、
温度ドリフトの非常に少ないセンサを実現出来るという
効果がある。
【図１】この発明の一実施例に係わる半導体歪ゲージ式
センサのオフセット電圧温度補償回路を示す回路図であ
る。
センサのオフセット電圧温度補償回路を示す回路図であ
る。
【図２】この発明の他の実施例に係わる半導体歪ゲージ
式センサのオフセット電圧温度補償回路を示す回路図で
ある。
式センサのオフセット電圧温度補償回路を示す回路図で
ある。
【図３】この発明の他の実施例による温度ドリフトを従
来法によるものとともに示す特性図である。
来法によるものとともに示す特性図である。
【図４】この発明に係わる感温電圧回路Ｖoのパラメー
タＫの値と補償誤差の関係を示す特性図である。
タＫの値と補償誤差の関係を示す特性図である。
【図５】この発明のさらに他の実施例に係わるオフセッ
ト電圧温度補償回路の分圧回路を示す回路図である。
ト電圧温度補償回路の分圧回路を示す回路図である。
１ 半導体歪ゲージ式センサ素子部 ２ 補償抵抗 ３ 入力電源 ４ 感温電圧源 ５ 感温電圧回路 ６ 分圧回路 ７ 抵抗 ８ 感温抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成された歪抵抗ゲージ
を用いて構成されるブリッジ回路、このブリッジ回路の
入力端子間に接続される入力電源からなる半導体歪ゲー
ジ式センサ、上記ブリッジ回路の一方の出力端子とグラ
ンド間に温度に応じて変化する感温電圧源と補償抵抗か
らなる感温電圧回路を設け、オフセット温度ドリフト補
償を行うものにおいて、感温電圧源の出力電圧Ｖ0をＶ0
＝ＫＶS（１＋αＴ）｛Ｋ：パラメータ ＶS：入力電源
の電圧 α：感温電圧源の温度依存性｝と定義し、補償
対象となるオフセット温度ドリフト特性、歪ゲージの温
度特性に基づき、感温電圧源の出力電圧値、その温度依
存性及び補償抵抗値を選択するようにしたことを特徴と
する半導体歪ゲージ式センサのオフセット温度ドリフト
補償方法。 - 【請求項２】 感温電圧源は、入力電源を分割する抵抗
といずれか一方の出力端子に電流を供給する抵抗からな
り、少なくとも一部が温度依存性抵抗である分圧回路で
構成され、上記抵抗値とその温度依存性を選択すること
により、感温電圧源の出力電圧値、その温度依存性及び
補償抵抗値を選択するようにしたことを特徴とする請求
項第１項記載の半導体歪ゲージ式センサのオフセット温
度ドリフト補償方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039411A JP2940283B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 半導体歪ゲージ式センサのオフセット温度ドリフト補償方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039411A JP2940283B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 半導体歪ゲージ式センサのオフセット温度ドリフト補償方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240660A true JPH05240660A (ja) | 1993-09-17 |
| JP2940283B2 JP2940283B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=12552255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4039411A Expired - Lifetime JP2940283B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 半導体歪ゲージ式センサのオフセット温度ドリフト補償方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940283B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113639903A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-11-12 | 西安理工大学 | 一种fdm打印过程应力检测方法 |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP4039411A patent/JP2940283B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113639903A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-11-12 | 西安理工大学 | 一种fdm打印过程应力检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2940283B2 (ja) | 1999-08-25 |
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