JPH0626968A - センサの故障検出装置 - Google Patents

センサの故障検出装置

Info

Publication number
JPH0626968A
JPH0626968A JP4185441A JP18544192A JPH0626968A JP H0626968 A JPH0626968 A JP H0626968A JP 4185441 A JP4185441 A JP 4185441A JP 18544192 A JP18544192 A JP 18544192A JP H0626968 A JPH0626968 A JP H0626968A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
differential amplifier
voltage
output
bridge circuit
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4185441A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3183565B2 (ja
Inventor
Yukimori Tanaka
幸盛 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kayaba Industry Co Ltd filed Critical Kayaba Industry Co Ltd
Priority to JP18544192A priority Critical patent/JP3183565B2/ja
Publication of JPH0626968A publication Critical patent/JPH0626968A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3183565B2 publication Critical patent/JP3183565B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Measurement Of Force In General (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブリッジ回路や安定化電源、あるいは信号ケ
ーブルや差動増幅器の異常や故障も確実に判断できるよ
うする。 【構成】 トランスデューサ部としてのブリッジ回路B
を安定化電源V1に接続し、このブリッジ回路Bに並列
な信号ケーブルN1、N2によって接続される差動増幅器
Kの一方の入力端子に抵抗R1を介し、また他方の入力
端子にも異なった抵抗R3、R4を介して、それぞれ電圧
を印加すると共に、差動増幅器Kの出力を判定する判断
回路CPUを備え、差動増幅器Kの一方の入力信号を取
り出してバッファアンプOを介して判断回路CPUに入
力する一方、判断回路CPUから出力されるキャリブレ
ーション信号によって導通する接点S及びこれと直列な
抵抗R2を介して、差動増幅器Kの入力端子に安定化電
源V1の電圧を選択的に印加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はトルクや圧力センサな
どの故障検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】トルクや圧力を検出するセンサとして、
ストレンゲージタイプのトランスデューサが知られてい
る。トルクや圧力を受けると歪みによりストレンゲージ
の抵抗値が変化し、これを電圧に変換して検出してい
る。
【0003】一般にはストレンゲージは、図5に示すよ
うなブリッジ回路に組み込まれている。トランスデュー
サ部としての抵抗R+ΔRと、標準抵抗Rとを組み合わ
せてブリッジ状の回路Bを構成し、これを安定化電源V
1に接続し、微小出力e1、e2を取り出し、差動増幅器
Kによって増幅する。
【0004】トルクや圧力によって検出部がたわむと、
これに応じてブリッジ回路Bの抵抗値が変化するため、
1、e2の出力が変化し、差動増幅器Kがこの出力差を
増幅してトルクあるいは圧力の検出値として出力するの
である。
【0005】ところで、安定化電源V1やブリッジ回路
Bの故障を判断するために、抵抗R3の両端の電圧を基
準電圧V2と比較器Cによって比較している。抵抗R3
両端電圧は正常な状態ではほぼ一定であるが、安定化電
源V1の故障あるいはブリッジ回路Bの断線等が生じる
と大きく変動する。このため、この電圧値を比較器Cに
よって基準電圧V2と比較することで、これらの故障の
判定を行うことができるのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのようにして
故障の判定を行う場合、ブリッジ回路Bと差動増幅器K
とを結ぶ信号ケーブルが途中で断線または短絡したとき
など、抵抗R3の両端の電圧には全く変化が現れないた
め、異常や故障の判定ができず、また差動増幅器Kや比
較器Cが故障してもこれを判断することはできない。
【0007】本発明はブリッジ回路や安定化電源はもと
より、信号ケーブルや差動増幅器の異常や故障も確実に
判断できるようにした故障検出装置を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、トランスデュ
ーサ部として抵抗を組み合わせたブリッジ回路を安定化
電源に接続し、このブリッジ回路の出力側に並列な信号
ケーブルを介して差動増幅器を接続し、差動増幅器のそ
れぞれの入力端子に対してそれぞれ異なった抵抗を介し
て前記安定化電源からの電圧を印加すると共に、差動増
幅器の出力を判定する判断回路を備え、差動増幅器の一
方の入力端子への入力信号をバッファアンプを介して判
断回路へ入力する一方、判断回路から出力されるキャリ
ブレーション信号によって導通する接点及びこれと直列
な抵抗を介して差動増幅器の一方の入力端子に安定化電
源の電圧を選択的に印加するように構成する。
【0009】また、上記において、前記判断回路は差動
増幅器とバッファアンプの出力をそれぞれ所定値と比較
して異常の判定を行う。
【0010】さらにまた、上記において、前記判断回路
は制御開始時に所定のパルス幅のキャリブレーション信
号を出力する。
【0011】
【作用】ブリッジ回路の出力は差動増幅器によって増幅
され、トルクあるいは圧力信号として判断回路に入力さ
れる。
【0012】そして、このセンサの故障判断として、ブ
リッジ回路や安定化電源に故障を生じたときは、バッフ
ァアンプを介してのモニター信号が、正常時に比較して
大きく変動するため、これを判断回路において所定値と
比較することにより、これらの異常を判断できる。
【0013】次にブリッジ回路と差動増幅器を結ぶ信号
ケーブルが互いに短絡した場合、差動増幅器の両方の入
力信号が同一電圧となって差がなくなり、出力電圧が0
ボルトとなるため、この出力電圧からケーブル短絡を判
定することができる。
【0014】これに対して信号ケーブルが断線した場合
は、差動増幅器の入力端子には、異なった抵抗を介して
安定化電源からの電圧が印加されているため、断線によ
り少なくともブリッジ回路の通常の抵抗変化に基づく値
よりも大きな電圧変化が発生し、電圧値から断線を判断
することができる。
【0015】また、差動増幅器の異常診断については、
判断回路からのキャリブレーション信号を出力し、接点
をオンすることにより、差動増幅器の両方の端子に入力
する電圧値のオフセット値が変化するため、このときの
差動増幅器の出力変化を見ることにより、異常が判定で
きる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0017】図1において、ブリッジ回路Bに対して並
列な信号ケーブルによって接続される差動増幅器Kの一
方の入力端子(−)には、安定化電源V1からの電圧が
抵抗R1を介して印加され、また他方の入力端子(+)
には、抵抗R3を介して抵抗R4で分圧された電圧が印加
され、これに応じて差動増幅器Kの出力電圧K1は予め
所定値だけオフセットされる。
【0018】そして、差動増幅器Kの出力信号K1はマ
イクロコンピュータなどで構成される判断回路CPUに
入力される。また、差動増幅器Kの一方の入力端子
(+)から分岐して取り出した入力信号はバッファアン
プOを介して判断回路CPUにモニター信号O1として
入力される。さらに、判断回路CPUから出力されるキ
ャリブレーション信号によって導通する接点Sと、この
接点Sに接続する抵抗R2を介して差動増幅器Kの入力
端子(−)に安定化電源V1の電圧が印加される。
【0019】判断回路CPUではこれら差動増幅器Kの
出力信号K1、バッファアンプOからのモニター信号O1
を判断することにより、異常や故障を判断し、また、キ
ャリブレーション信号により、ブリッジ回路B、差動増
幅器Kなどの総合的な故障判断を行う。
【0020】次に作用を説明する。
【0021】ブリッジ回路Bの出力e1、e2は差動増幅
器Kによって増幅され、トルクあるいは圧力信号として
判断回路CPUに入力される。
【0022】他方、このセンサの故障判断として、ブリ
ッジ回路Bや安定化電源V1に故障を生じたときは、バ
ッファアンプOを介してのモニター信号O1が、正常時
に比較して大きく変動するため、これを判断回路CPU
において所定値と比較判定することにより、これらの異
常を判断できる。
【0023】次にブリッジ回路Bと差動増幅器Kを結ぶ
信号ケーブルN1、N2が互いに短絡(ショート)した場
合、差動増幅器Kの両方の入力信号が同一電圧となって
差がなくなり、出力電圧K1が0ボルトとなるため、判
断回路CPUにおいて、この出力電圧からケーブル短絡
を判定することができる。
【0024】これに対して信号ケーブルN1またはN2
断線した場合は、差動増幅器Kの入力端子には、抵抗R
2または抵抗R3/R4を介して電源に接続されているた
め、これによってただちに差動増幅器Kの出力が不安定
になることはなく、この場合、少なくともブリッジ回路
Bの抵抗ΔRの抵抗値の変化よりも大きな電圧変化とな
るため、判断回路CPUにおいて、この出力電圧K1
値から断線を判断することができるのである。
【0025】また、差動増幅器Kの異常診断について
は、判断回路CPUからのキャリブレーション信号を出
力し、接点Sをオンすることにより、差動増幅器Kの両
方の端子に入力する電圧値のオフセット値が変化するた
め、このときの差動増幅器Kの出力変化(正常ならばキ
ャリブレーション信号の出力と同時に出力が変化する)
を見ることにより、異常の判定が行える。
【0026】次に判断回路CPUにおいて実行されるセ
ンサ診断動作について、図2、図3のフローチャートに
したがって説明する。
【0027】いま、差動増幅器Kの出力電圧K1は、図
4のように、正常時にはE1とE2の間にあり、ブリッジ
回路Bの抵抗ΔRによる電圧Δeの変化を考慮して、 E1−Δe≦K1≦E2+Δe (1) の範囲になる。また、同じようにして、バッファアンプ
Oの出力電圧O1についても、正常時には初期電圧E3
対応したものとなり、 E3−Δe≦O1≦E3+Δe (2) の範囲にある。なお、これら電圧E1〜E3は安定化電源
1と抵抗R1〜R4の値によって決まる。
【0028】まず、図2において、ステップ1で後述す
る初期診断を行い、ここで故障と判断したときはステッ
プ8に移行して故障表示をする。
【0029】初期診断は制御の開始時に行うもので、図
3の手順で実行される。
【0030】すなわち、図3において、まずステップ
1、2で、バッファアンプOの出力O1をモニターし、
上記した(2)式の範囲にあるかどうかを判定する。範
囲内にあれば、ブリッジ回路B、安定化電源V1、バッ
ファアンプOは正常であり、そうでないときは、ブリッ
ジ回路Bないし安定化電源V1の異常としてステップ1
0に移行して故障ステータスをセットする。
【0031】ステップ3、4で差動増幅器Kの出力K1
をモニターし、上記(1)式の範囲にあるかどうかを判
定する。範囲外ならばケーブルN1、N2の断線あるいは
短絡等の異常であり、ステップ10に移行する。これに
対して範囲内ならばステップ5において、再度出力K1
をモニターし、これが規定の電圧E1±Δeの範囲にあ
るかどうか判断する。
【0032】規定電圧範囲ならば、ステップ7〜9に移
行して、所定のパルス幅をもつキャリブレーション信号
を出力して接点Sをオンにし、差動増幅器Kの一方の入
力電圧を変化させ、再度出力K1をチェックする。この
とき、規定の電圧Ecal±Δeの範囲にあれば正常と
判定し(なお、Ecalは差動増幅器Kの入力端子に抵
抗R1に加えて抵抗R2を介しての電圧が印加されたとき
の差動増幅器Kの出力電圧K1)、そうでなければ差動
増幅器Kに異常があると判断し、ステップ10に移行す
る。
【0033】このようにして制御開始時の初期診断を終
了したら、図2のステップ2に移り、初期診断の結果、
故障ありと判断されたときは、ステップ8に移行して故
障表示を行う。
【0034】これに対して故障などの異常のないとき
は、ステップ3〜7において、前記と同じように、バッ
ファアンプOの出力O1をモニターし、また差動増幅器
Kの出力K1をモニターし、それぞれ前記した(1)
(2)式にもとづいて判定を行い、異常の発生時には、
それぞれ故障表示を行うのである。
【0035】正常時にはこの差動増幅器Kの出力K1
センサの圧力検出信号ないしはトルク検出信号として、
所定のシステムの制御を実行する。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ブリッジ
回路や安定化電源に故障を生じたときは、バッファアン
プを介してのモニター信号が、正常時に比較して大きく
変動するため、これを所定値と比較判定することによ
り、異常を判断できる一方、ブリッジ回路と差動増幅器
を結ぶ信号ケーブルが互いに短絡したり断線した場合
は、差動増幅器の出力が0ボルトあるいはブリッジ回路
の通常の出力電圧よりも大きくなるため、これらの異常
も判定でき、また、差動増幅器の異常診断については、
判断回路CPUからのキャリブレーション信号を出力し
て判定を行うことができ、このようにして総合的な故障
判断を的確に行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。
【図2】本発明の故障診断動作を示すフローチャートで
ある。
【図3】同じく故障診断動作を示すフローチャートであ
る。
【図4】差動増幅器の出力電圧の特性を示す特性図であ
る。
【図5】従来例の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
B ブリッジ回路 K 差動増幅器 O バッファアンプ R 抵抗 R1 抵抗 R2 抵抗 R3 抵抗 R4 抵抗 CPU 判断回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランスデューサ部として抵抗を組み合
    わせたブリッジ回路を安定化電源に接続し、このブリッ
    ジ回路の出力側に並列な信号ケーブルを介して差動増幅
    器を接続し、差動増幅器のそれぞれの入力端子に対して
    それぞれ異なった抵抗を介して前記安定化電源からの電
    圧を印加すると共に、差動増幅器の出力を判定する判断
    回路を備え、差動増幅器の一方の入力端子への入力信号
    をバッファアンプを介して判断回路へ入力する一方、判
    断回路から出力されるキャリブレーション信号によって
    導通する接点及びこれと直列な抵抗を介して差動増幅器
    の一方の入力端子に安定化電源の電圧を選択的に印加す
    るように構成したことを特徴とするセンサの故障検出装
    置。
  2. 【請求項2】 前記判断回路は差動増幅器とバッファア
    ンプの出力をそれぞれ所定値と比較して異常の判定を行
    うように構成される請求項1に記載のセンサの故障検出
    装置。
  3. 【請求項3】 前記判断回路は制御開始時に所定のパル
    ス幅のキャリブレーション信号を出力するように構成さ
    れる請求項1に記載のセンサの故障検出装置。
JP18544192A 1992-07-13 1992-07-13 センサの故障検出装置 Expired - Fee Related JP3183565B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18544192A JP3183565B2 (ja) 1992-07-13 1992-07-13 センサの故障検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18544192A JP3183565B2 (ja) 1992-07-13 1992-07-13 センサの故障検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0626968A true JPH0626968A (ja) 1994-02-04
JP3183565B2 JP3183565B2 (ja) 2001-07-09

Family

ID=16170849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18544192A Expired - Fee Related JP3183565B2 (ja) 1992-07-13 1992-07-13 センサの故障検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3183565B2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6699381B2 (en) 2000-10-27 2004-03-02 Omega Co., Ltd. Water purification/sterilization method and device therefor
JP2006126053A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd 故障検出装置
JP2012247341A (ja) * 2011-05-30 2012-12-13 Tokai Rika Co Ltd 検出装置および電流センサ
WO2015100214A3 (en) * 2013-12-26 2015-11-19 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for sensor diagnostics
US9383425B2 (en) 2012-12-28 2016-07-05 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for a current sensor having fault detection and self test functionality
JP2019207192A (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 株式会社島津製作所 材料試験機
US10527703B2 (en) 2015-12-16 2020-01-07 Allegro Microsystems, Llc Circuits and techniques for performing self-test diagnostics in a magnetic field sensor
US11194004B2 (en) 2020-02-12 2021-12-07 Allegro Microsystems, Llc Diagnostic circuits and methods for sensor test circuits

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6699381B2 (en) 2000-10-27 2004-03-02 Omega Co., Ltd. Water purification/sterilization method and device therefor
JP2006126053A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd 故障検出装置
JP2012247341A (ja) * 2011-05-30 2012-12-13 Tokai Rika Co Ltd 検出装置および電流センサ
US9291666B2 (en) 2011-05-30 2016-03-22 Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho Detecting device and current sensor
US9383425B2 (en) 2012-12-28 2016-07-05 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for a current sensor having fault detection and self test functionality
US9910088B2 (en) 2013-12-26 2018-03-06 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for sensor diagnostics including programmable self-test signals
WO2015100214A3 (en) * 2013-12-26 2015-11-19 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for sensor diagnostics
US10073136B2 (en) 2013-12-26 2018-09-11 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for sensor diagnostics including sensing element operation
US10488458B2 (en) 2013-12-26 2019-11-26 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for sensor diagnostics
US11313899B2 (en) 2013-12-26 2022-04-26 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for sensor diagnostics
US10527703B2 (en) 2015-12-16 2020-01-07 Allegro Microsystems, Llc Circuits and techniques for performing self-test diagnostics in a magnetic field sensor
JP2019207192A (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 株式会社島津製作所 材料試験機
US11194004B2 (en) 2020-02-12 2021-12-07 Allegro Microsystems, Llc Diagnostic circuits and methods for sensor test circuits

Also Published As

Publication number Publication date
JP3183565B2 (ja) 2001-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100418061B1 (ko) 진동 자이로스코프 및 그를 이용한 전자 장치
US6040779A (en) Method and circuit for monitoring the functioning of a sensor bridge
US6343498B1 (en) Physical quantity sensor having fault detection function
KR930011422B1 (ko) 고장 검출장치
US20100039118A1 (en) Current Measurement Circuit and Method of Diagnosing Faults in Same
JPH05107299A (ja) ラムダセンサ用接続回路と同回路の検査方法
JP2007225388A (ja) 電動パワーステアリング装置
JPH06211102A (ja) 電子装置と同装置を検査する方法
JPH0626968A (ja) センサの故障検出装置
KR930002446B1 (ko) 고장 검출장치
JP3188327B2 (ja) 酸素センサの接続回路と正しいセンサ接続の検査方法
JP4514432B2 (ja) ホイートストーンブリッジ調整回路
JPH08247881A (ja) センサ診断機能付差圧・圧力伝送器
JPH0753499B2 (ja) エアバッグ装置の故障検出装置
JPH04109371U (ja) 半導体加速度センサの診断回路
JP2001194256A (ja) センサ装置
US4449058A (en) Load status monitoring apparatus
JP4345207B2 (ja) 力学量検出センサ
JP4711248B2 (ja) センサの過剰な負のオフセットを検出するための方法および装置
JP3139785B2 (ja) センサ信号処理回路の自己診断方法
EP0846955A1 (en) Sensor test arrangement and method
JP2001201413A (ja) 圧力センサ
JP2003043008A (ja) ガスセンサの接続状態判定方法及び定電位電解式ガス測定器
JPH06167405A (ja) 圧力センサ
JP2001183253A (ja) 力学量センサ装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees