JPH09210831A - Sensor module and its characteristic adjusting method - Google Patents

Sensor module and its characteristic adjusting method

Info

Publication number
JPH09210831A
JPH09210831A JP2025096A JP2025096A JPH09210831A JP H09210831 A JPH09210831 A JP H09210831A JP 2025096 A JP2025096 A JP 2025096A JP 2025096 A JP2025096 A JP 2025096A JP H09210831 A JPH09210831 A JP H09210831A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
output
adjustment
sensor module
characteristic
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.)
Pending
Application number
JP2025096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Nuri
健治 塗
Shigeki Takahashi
茂樹 高橋
Yutaka Nishida
裕 西田
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.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura 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 Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2025096A priority Critical patent/JPH09210831A/en
Publication of JPH09210831A publication Critical patent/JPH09210831A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor module which is simple and whose characteristic can be adjusted with high accuracy and to provide its characteristic adjusting method. SOLUTION: A sensor module 1 is constituted in such a way that an absolute pressure-type pressure sensor body 3, an operational amplifier IC 4 and a digital potentiometer 5 which is used as a variable resistance for sensor-characteristic adjustment are mounted on a circuit board 2 and that a sensor output terminal OUT and a terminal ADJ for characteristic adjustment are installed. The sensor module 1 is operated in a state that it is housed in an airtight container whose atmosphere can be adjusted and that signal lines which are connected to the sensor output terminal OUT and to the terminal ADJ for characteristic adjustment are derived to the outside of the airtight container. While the output of the sensor module 1 is being measured, the adjusting signal of the digital potentiometer 5 is transmitted to the terminal ADJ for characteristic adjustment via the signal line from the outside of the airtight container, and a sensor characteristic is adjusted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、センサ本体とそ
の周辺回路部品を搭載したセンサモジュールに係り、特
に絶対圧測定用のセンサモジュールに適用して有用な特
性調整方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor module having a sensor body and its peripheral circuit parts mounted thereon, and more particularly to a characteristic adjusting method useful when applied to a sensor module for measuring absolute pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体圧力センサは、感圧抵抗を形成し
たセンサチップをパッケージングして得られる。通常半
導体圧力センサには、オフセット電圧や感度等の特性ば
らつきや温度特性を改善するための調整が必要である。
この特性調整のためには、圧力センサ本体に出力増幅回
路、温度補償回路等の周辺回路を組み合わせてセンサ回
路を構成し、その出力特性を測定して、回路内の抵抗を
調整することが行われる。この特性調整用の抵抗として
は、機械的な調整を行う半固定抵抗、レーザトリミング
等による調整を行う薄膜抵抗や厚膜抵抗等が用いられ
る。周辺回路の一部をセンサチップに形成する集積化圧
力センサの場合には、調整用の薄膜抵抗をセンサチップ
上に形成して、パッケージング前に調整を行う方法もあ
る。
2. Description of the Related Art A semiconductor pressure sensor is obtained by packaging a sensor chip having a pressure sensitive resistor. Usually, a semiconductor pressure sensor needs adjustment for improving characteristic variations such as offset voltage and sensitivity and temperature characteristics.
In order to adjust this characteristic, the sensor circuit is constructed by combining the pressure sensor body with peripheral circuits such as an output amplifier circuit and a temperature compensation circuit, and the output characteristic is measured to adjust the resistance in the circuit. Be seen. As the resistor for adjusting the characteristic, a semi-fixed resistor for mechanical adjustment, a thin film resistor or a thick film resistor for adjustment by laser trimming or the like is used. In the case of an integrated pressure sensor in which a part of the peripheral circuit is formed on the sensor chip, there is also a method of forming a thin film resistor for adjustment on the sensor chip and performing adjustment before packaging.

【0003】半導体圧力センサのうち、絶対圧型の圧力
センサの場合には、センサチップは最終的に真空封止さ
れるから、パッケージング前に大気中でトリミング調整
を行っても、真空封止後の完成品では特性のずれが避け
られない。このため通常は、パッケージングしたセンサ
本体と、調整用抵抗を含む周辺回路とを搭載したセンサ
モジュールを構成し、このモジュールを雰囲気調整が可
能な密閉容器に収納して、温度や圧力を変化させて出力
特性をチェックすることが行われる。即ち先ず出力特性
を測定し、その測定値に基づいて抵抗値の調整量を算出
して、密閉容器からセンサモジュールを取り出して抵抗
値調整を行うことになる。
Of the semiconductor pressure sensors, in the case of an absolute pressure type pressure sensor, the sensor chip is finally vacuum-sealed. Therefore, even if trimming adjustment is performed in the atmosphere before packaging, after vacuum-sealing. In the finished product, the deviation of characteristics cannot be avoided. For this reason, normally, a sensor module that includes a packaged sensor body and a peripheral circuit that includes an adjustment resistor is configured, and this module is housed in an airtight sealed container that can be adjusted in temperature and pressure. Output characteristics are checked. That is, first, the output characteristic is measured, the adjustment value of the resistance value is calculated based on the measured value, the sensor module is taken out from the closed container, and the resistance value is adjusted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の絶対圧
型圧力センサの特性調整法には、次のような問題があ
る。第1に、抵抗の調整量が計算による予測に基づくた
め、どうしても調整誤差が生じ、高精度の調整が困難で
ある。第2に、センサモジュールを密閉容器に入れて測
定を行うため、測定を行いながら同時に抵抗値を調整す
ることができず、調整作業に手間と時間がかかる。複数
回の測定と調整の作業を繰り返すことになると、生産性
を著しく損なう。第3に、厚膜抵抗や薄膜抵抗のトリミ
ングによる調整の場合には通常、高抵抗側に調整したも
のを低抵抗側に戻すという再調整はできない。半固定抵
抗の場合は複数回の調整ができるが、これも信頼性の観
点から数回に制限される。
The characteristic adjusting method of the conventional absolute pressure type pressure sensor described above has the following problems. First, since the adjustment amount of the resistance is based on the prediction by calculation, an adjustment error is inevitably generated, and it is difficult to perform highly accurate adjustment. Secondly, since the sensor module is placed in a closed container for measurement, the resistance value cannot be adjusted at the same time while performing the measurement, and the adjustment work requires time and effort. If the measurement and adjustment work is repeated multiple times, productivity will be significantly impaired. Third, in the case of adjustment by trimming the thick film resistance or the thin film resistance, it is usually not possible to perform readjustment of adjusting the high resistance side to the low resistance side. In the case of a semi-fixed resistor, adjustment can be performed multiple times, but this is also limited to several times from the viewpoint of reliability.

【0005】この発明は、上記事情を考慮してなされた
もので、簡単にかつ高精度の特性調整を可能としたセン
サモジュールとその特性調整方法を提供することを目的
としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a sensor module and a method for adjusting the characteristics thereof, which enables easy and highly accurate adjustment of the characteristics.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係るセンサモ
ジュールは、回路基板と、この回路基板に搭載されたセ
ンサ本体と、前記回路基板に搭載されて前記センサ本体
の出力を処理する出力処理回路とを備え、前記出力処理
回路の一部をセンサ出力の特性調整用の可変抵抗として
用いられるディジタルポテンショメータにより構成する
と共に、前記出力処理回路の出力取り出し用のセンサ出
力端子および前記ディジタルポテンショメータに抵抗値
可変用の調整信号を導入する特性調整用端子を備えたこ
とを特徴としている。
A sensor module according to the present invention includes a circuit board, a sensor body mounted on the circuit board, and an output processing circuit mounted on the circuit board for processing an output of the sensor body. And a part of the output processing circuit is constituted by a digital potentiometer used as a variable resistor for adjusting the characteristics of the sensor output, and a resistance value for the sensor output terminal for extracting the output of the output processing circuit and the digital potentiometer. It is characterized in that it has a characteristic adjustment terminal for introducing a variable adjustment signal.

【0007】この発明に係るセンサモジュールの特性調
整方法は、上述のセンサモジュールを、特定環境下にお
いて前記センサ出力端子および特性調整用端子に接続さ
れる信号線を前記特定環境の外部に導出した状態で動作
させ、前記センサモジュールの出力を測定しながら、前
記特定環境の外部から前記信号線を介して前記特性調整
用端子に前記ディジタルポテンショメータの調整信号を
送信してセンサ特性の調整を行うことを特徴としてい
る。
In the sensor module characteristic adjusting method according to the present invention, in the sensor module described above, a signal line connected to the sensor output terminal and the characteristic adjusting terminal is led out of the specific environment under a specific environment. And adjusting the sensor characteristic by transmitting an adjustment signal of the digital potentiometer from the outside of the specific environment to the characteristic adjusting terminal via the signal line while measuring the output of the sensor module. It has a feature.

【0008】この発明に係るセンサモジュールの特性調
整方法は、更に、回路基板に、圧力センサ本体とこの圧
力センサ本体の出力を処理する出力処理回路とを搭載
し、かつ前記出力処理回路の一部をセンサ出力の特性調
整用の可変抵抗として用いられるディジタルポテンショ
メータにより構成すると共に、前記出力処理回路の出力
取り出し用のセンサ出力端子および前記ディジタルポテ
ンショメータに抵抗値可変用の調整信号を導入する特性
調整用端子を設けて圧力センサモジュールを構成し、こ
の圧力センサモジュールを、温度および圧力が調整可能
な密閉空間に収容して前記センサ出力端子および特性調
整用端子に接続される信号線を前記密閉空間の外部に導
出した状態で動作させ、前記密閉空間の温度および圧力
を変化させて前記圧力センサモジュールの出力を測定し
ながら、前記密閉空間の外部から前記信号線を介して前
記特性調整用端子に前記ディジタルポテンショメータの
調整信号を送信してセンサ特性の調整を行うことを特徴
としている。
In the sensor module characteristic adjusting method according to the present invention, a pressure sensor main body and an output processing circuit for processing the output of the pressure sensor main body are mounted on a circuit board, and a part of the output processing circuit is provided. Is composed of a digital potentiometer used as a variable resistor for adjusting the characteristic of the sensor output, and for adjusting the characteristic for introducing an adjustment signal for varying the resistance value to the sensor output terminal for taking out the output of the output processing circuit and the digital potentiometer. A pressure sensor module is configured by providing a terminal, and the pressure sensor module is housed in a closed space in which temperature and pressure can be adjusted, and a signal line connected to the sensor output terminal and the characteristic adjusting terminal is connected to the closed space. Operate in a state where it is led to the outside, and change the temperature and pressure of the closed space to While measuring the output of the sensor module, it is characterized in that the adjustment of the sensor characteristics by sending an adjustment signal of the digital potentiometer from outside of the sealed space to the characteristic adjustment terminal through the signal line.

【0009】この発明によると、出力調整用素子として
従来の薄膜抵抗や半固定抵抗に代わってディジタルポテ
ンショメータを用いてセンサモジュールが構成され、こ
のセンサモジュールを密閉容器等の特定環境下において
動作させて、出力特性を確認しながら、外部から信号線
を介して調整用信号を送ってセンサ特性を調整するよう
にしている。従って、従来のようにセンサ特性を測定す
る工程の環境条件とセンサ特性を調整する工程の環境条
件が変わることはなく、特に絶対圧型圧力センサ等の高
精度の特性調整が可能になる。また、ディジタルポテン
ショメータを用いることにより、複数回の調整が可能で
あり、センサ出力特性の測定作業と特性調整の作業を繰
り返すことも容易であるから、作業性の改善、および調
整の一層の高精度化が図られ、高い歩留まりを得ること
ができる。更に、出力測定および特性調整を同一環境条
件下で連続的にできるため、調整作業の自動化も容易で
あり、センサモジュールのコストダウンを図ることがで
きる。
According to the present invention, a sensor module is constructed by using a digital potentiometer as an output adjusting element instead of a conventional thin film resistor or semi-fixed resistor, and the sensor module is operated in a specific environment such as a closed container. The sensor characteristics are adjusted by sending an adjustment signal from the outside through a signal line while checking the output characteristics. Therefore, unlike the conventional case, the environmental conditions of the process of measuring the sensor characteristics and the environmental conditions of the process of adjusting the sensor characteristics do not change, and in particular, highly accurate characteristic adjustment of the absolute pressure type pressure sensor or the like becomes possible. Also, by using the digital potentiometer, it is possible to make adjustments multiple times, and it is easy to repeat the work of measuring the sensor output characteristics and the work of adjusting the characteristics, improving workability and making adjustments even more precise. It is possible to obtain high yield. Further, since the output measurement and the characteristic adjustment can be continuously performed under the same environmental condition, the adjustment work can be easily automated and the cost of the sensor module can be reduced.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施例を説明する。図1は、この発明の一実施例にか
かる絶対圧型圧力センサモジュール1の構成を示す。圧
力センサモジュール1は、電子回路基板2に、圧力セン
サ本体3とその出力処理回路を構成するための複数個の
オペアンプを集積形成してなるオペアンプIC4、およ
び出力処理回路の一部であるセンサ特性調整用可変抵抗
として用いられるディジタルポテンショメータ5を搭載
して構成されている。ディジタルポテンショメータ5は
例えば、4チャンネルの256ポジションをディジタル
データで制御する可変抵抗デバイスである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an absolute pressure type pressure sensor module 1 according to an embodiment of the present invention. The pressure sensor module 1 includes an operational circuit IC 2 formed by integrating a pressure sensor main body 3 and a plurality of operational amplifiers for forming an output processing circuit on an electronic circuit board 2, and a sensor characteristic which is a part of the output processing circuit. The digital potentiometer 5 used as a variable resistance for adjustment is mounted and configured. The digital potentiometer 5 is, for example, a variable resistance device that controls 256 positions of 4 channels by digital data.

【0011】図1では詳細は省略してあるが、回路基板
2には予め配線が形成されており、センサ本体3、オペ
アンプIC4およびディジタルポテンショメータ5の他
に抵抗等が搭載されて、センサ回路が構成される。セン
サ回路の具体構成は後述するが、回路基板2の一辺に設
けられたリード端子6には、センサ出力端子OUT、デ
ィジタルポテンショメータ5にストアされる抵抗成分デ
ータを調整する端子である特性調整用端子ADJ、電圧
印加端子V1,V2、接地端子GND等が割り付けられ
る。
Although not shown in detail in FIG. 1, wiring is preliminarily formed on the circuit board 2, and a resistor and the like are mounted in addition to the sensor main body 3, the operational amplifier IC 4 and the digital potentiometer 5 to form a sensor circuit. Composed. Although a specific configuration of the sensor circuit will be described later, a lead terminal 6 provided on one side of the circuit board 2 has a sensor output terminal OUT and a characteristic adjusting terminal which is a terminal for adjusting resistance component data stored in the digital potentiometer 5. ADJ, voltage application terminals V1 and V2, ground terminal GND and the like are assigned.

【0012】絶対圧型の圧力センサ本体3は、例えば図
2に示すように構成されている。感圧抵抗が形成された
センサチップ21は、金属基台22に搭載され、センサ
チップ21の各端子は基台22に設けられたリード23
にワイヤ24より接続されている。基台22の中央部に
はセンサチップ21のダイヤフラム裏面に通じる孔が形
成されていて、ここに導圧パイプ25が接続されてい
る。全体はキャップ26により真空封止されて、センサ
チップ21の上部スペースが真空の基準圧室となってい
る。
The absolute pressure type pressure sensor main body 3 is constructed, for example, as shown in FIG. The sensor chip 21 on which the pressure-sensitive resistor is formed is mounted on a metal base 22, and each terminal of the sensor chip 21 is a lead 23 provided on the base 22.
To a wire 24. A hole communicating with the rear surface of the diaphragm of the sensor chip 21 is formed in the center of the base 22, and a pressure guiding pipe 25 is connected to the hole. The whole is vacuum-sealed by a cap 26, and the upper space of the sensor chip 21 serves as a vacuum reference pressure chamber.

【0013】図3は、ディジタルポテンショメータ5の
等価回路である。調整用端子ADJに入る調整信号はシ
リアル信号であり、図4に示すように、先頭の2ビット
が可変抵抗選択用のアドレスAD、これに続く8ビット
が抵抗値決定のためのデータDAである。この調整信号
は、シリアル/パラレル変換回路31で並列データに変
換されると共に、先頭の2ビットのアドレスADがセレ
クタ32に供給され、このセレクタ32によって選択さ
れたラッチ回路33a〜33dに、続く8ビットのデー
タDAがラッチされる。ラッチされたデータが各抵抗回
路34a〜34dの分割値を決定し、これにより可変抵
抗VR1〜VR4が調整される。この例では、一つのシ
リアルな調整信号によって4つの可変抵抗VR1〜VR
4を調整できるので、圧力センサモジュール1の特性調
整用端子ADJは一つだけしか必要とせず、端子数が必
要以上に増えてモジュール1が大型化するのを回避でき
る。
FIG. 3 is an equivalent circuit of the digital potentiometer 5. The adjustment signal input to the adjustment terminal ADJ is a serial signal. As shown in FIG. 4, the first two bits are the address AD for variable resistance selection, and the following eight bits are data DA for determining the resistance value. . The adjustment signal is converted into parallel data by the serial / parallel conversion circuit 31, and the leading 2-bit address AD is supplied to the selector 32, which is followed by the latch circuits 33a to 33d selected by the selector 32. The bit data DA is latched. The latched data determines the division value of each resistance circuit 34a-34d, and the variable resistances VR1-VR4 are adjusted by this. In this example, four variable resistors VR1 to VR are provided by one serial adjustment signal.
4 can be adjusted, only one characteristic adjustment terminal ADJ of the pressure sensor module 1 is required, and it is possible to avoid an increase in the number of terminals beyond necessity and an increase in the size of the module 1.

【0014】図5は、センサモジュール1の等価回路で
ある。Ra,Rb,Rc,Rdがセンサ本体3の感圧抵
抗であり、これらによりセンサ回路本体であるフルブリ
ッジ形式のブリッジ回路51が構成される。オペアンプ
IC4中の一つのオぺアンプOP1と抵抗R1〜R3に
より定電流型のブリッジ駆動回路52が形成され、他の
三つのオペアンプOP2,OP3,OP4と抵抗R4〜
R9により出力増幅回路53が構成されている。
FIG. 5 is an equivalent circuit of the sensor module 1. Ra, Rb, Rc, and Rd are pressure-sensitive resistors of the sensor main body 3, and these constitute a full-bridge type bridge circuit 51 which is the sensor circuit main body. A constant current type bridge drive circuit 52 is formed by one operational amplifier OP1 and resistors R1 to R3 in the operational amplifier IC4, and the other three operational amplifiers OP2, OP3, OP4 and resistors R4 to R4.
The output amplifier circuit 53 is configured by R9.

【0015】ブリッジ回路51を構成する二つの感圧抵
抗RcとRdの出力側端子は、直接接続されずにセンサ
本体3から外に導出されて、それらの端子間に図3に示
すポテンショメータの可変抵抗VR1が挿入される。こ
の可変抵抗VR1は、ブリッジバランスをとってオフセ
ット電圧を調整するための抵抗として用いられる。また
出力増幅回路53内には、図3に示すポテンショメータ
の可変抵抗VR2が、増幅率調整用の抵抗として挿入さ
れている。図では、ディジタルポテンショメータ5の二
つの可変抵抗VR1,VR2がオフセット調整用および
出力増幅率調整用として用いられる場合を代表的に示し
ているが、いずれか一方のみであってもよく、あるいは
更に可変抵抗VR3,VR4を、例えば駆動回路52の
電流調整用その他の特性調整用として用いることができ
る。
The output side terminals of the two pressure-sensitive resistors Rc and Rd forming the bridge circuit 51 are led out from the sensor body 3 without being directly connected, and the potentiometer variable shown in FIG. 3 is provided between these terminals. The resistor VR1 is inserted. The variable resistor VR1 is used as a resistor for adjusting the offset voltage while maintaining a bridge balance. Further, the variable resistor VR2 of the potentiometer shown in FIG. 3 is inserted in the output amplifier circuit 53 as a resistor for adjusting the amplification factor. In the figure, the case where the two variable resistors VR1 and VR2 of the digital potentiometer 5 are used for offset adjustment and output amplification factor adjustment is representatively shown, but only one of them may be used, or further variable. The resistors VR3 and VR4 can be used, for example, for adjusting the current of the drive circuit 52 and for adjusting other characteristics.

【0016】図6は、上述のような圧力センサモジュー
ル1を用いたセンサ出力特性の測定・調整用システムを
示している。密閉容器61は、複数のソケット62(6
2a〜62c)を有しそれぞれにセンサモジュール1
(1a〜1c)を取り付けて、内部雰囲気の圧力,温度
等を任意に設定できるようになっている。そして、図1
に示した特性調整用端子ADJ、センサ出力端子OU
T、その他の端子につながる複数本の信号線63が密閉
容器61の外部に導出されている。
FIG. 6 shows a system for measuring and adjusting sensor output characteristics using the pressure sensor module 1 as described above. The closed container 61 includes a plurality of sockets 62 (6
2a to 62c) each having a sensor module 1
By attaching (1a to 1c), the pressure and temperature of the internal atmosphere can be arbitrarily set. And FIG.
Characteristic adjustment terminal ADJ and sensor output terminal OU shown in
A plurality of signal lines 63 connected to T and other terminals are led out of the closed container 61.

【0017】密閉容器61の外には、センサモジュール
1の出力電圧を測定するディジタルマルチメータ64、
このディジタルマルチメータ64による測定値を取り込
んで調整目標値との比較演算により、各可変抵抗の調整
量を算出するコンピュータ65、その他の装置(例えば
電源装置等)が配置される。コンピュータ65では、予
め組み込まれたプログラムおよびオペレータの操作によ
り、算出した調整量が調整信号に変換され、これが信号
線63を介してセンサモジュール1のディジタルポテン
ショメータ5、即ち図3の特性調整用端子ADJに送ら
れ、これにより可変抵抗VR1,VR2が調整されるよ
うになっている。なおセンサモジュール1の出力は、デ
ィジタルマルチメータ64による測定を行うことなく、
A/Dコンバータを介してコンピュータ65に取り込む
ようにすることもできる。
Outside the closed container 61, a digital multimeter 64 for measuring the output voltage of the sensor module 1,
A computer 65, which calculates the adjustment amount of each variable resistance by taking in the measurement value of the digital multimeter 64 and performing a comparison calculation with the adjustment target value, and other devices (for example, a power supply device) are arranged. In the computer 65, the calculated adjustment amount is converted into an adjustment signal by a preinstalled program and an operator's operation, and this is converted via the signal line 63 into the digital potentiometer 5 of the sensor module 1, that is, the characteristic adjustment terminal ADJ of FIG. And the variable resistors VR1 and VR2 are adjusted accordingly. The output of the sensor module 1 does not need to be measured by the digital multimeter 64,
It can also be loaded into the computer 65 via an A / D converter.

【0018】この様なシステム構成として、圧力センサ
モジュール1の出力特性の調整は次のように行われる。 先ず密閉容器61内の圧力,温度等をコントロールし
て、圧力センサモジュール1に対して特定環境を設定す
る。 この特定環境下で圧力センサモジュール1の出力電圧
を測定し、その測定値をコンピュータ65に取り込む。 取り込んだ測定値と調整目標値を比較演算して、調整
量を算出する。 算出した調整量を調整信号に変換して信号線63を介
して圧力センサモジュール1に送り、可変抵抗VR1,
VR2を調整する。 調整された圧力センサモジュール1の出力電圧を再度
測定し、その出力電圧が調整目標値になっているか否か
を確認する。 確認した出力電圧が調整目標値になっていなければ再
度調整を行い、出力電圧が調整目標値になるまで、測定
と調整を繰り返す。 以上の測定と調整を、他の必要な雰囲気条件でも繰り
返す。
With such a system configuration, the output characteristic of the pressure sensor module 1 is adjusted as follows. First, the pressure, temperature, etc. in the closed container 61 are controlled to set a specific environment for the pressure sensor module 1. The output voltage of the pressure sensor module 1 is measured under this specific environment, and the measured value is loaded into the computer 65. The measured value and the adjustment target value that have been captured are compared and calculated to calculate the adjustment amount. The calculated adjustment amount is converted into an adjustment signal and sent to the pressure sensor module 1 via the signal line 63, and the variable resistance VR1,
Adjust VR2. The output voltage of the adjusted pressure sensor module 1 is measured again, and it is confirmed whether or not the output voltage is the adjustment target value. If the confirmed output voltage does not reach the adjustment target value, perform the adjustment again, and repeat the measurement and adjustment until the output voltage reaches the adjustment target value. The above measurement and adjustment are repeated under other necessary atmospheric conditions.

【0019】以上のようにこの実施例によると、ディジ
タルポテンショメータを可変抵抗として用いて圧力セン
サモジュールを構成することで、圧力センサモジュール
の調整は全て信号線を介して行うことができる。即ち、
圧力センサモジュールを密閉容器で特定の環境条件に設
定して出力電圧を測定しながら、調整作業を行うことが
できる。また、調整用の可変抵抗としてポテンショメー
タを用いることで、センサモジュールの密閉容器への出
し入れを行うことなく、測定と調整を繰り返すことがで
き、高精度の調整が可能になる。具体的に、従来の薄膜
抵抗によるトリミングあるいは半固定抵抗による調整法
の場合、フルスケール出力電圧のばらつきが約±5%で
あったのに対し、この実施例により約±2%のばらつき
に抑えることができた。また従来法による場合、歩留ま
りは85〜95%であったが、この実施例によるとほぼ
100%の歩留まりが得られる。また、センサモジュー
ルを密閉容器に収納したまま、出力電圧の測定と調整を
同じ機器を用いて繰り返すことができるから、調整工程
の自動化が可能であり、工数および作業員の削減とコス
トダウンが可能になる。
As described above, according to this embodiment, since the pressure sensor module is constructed by using the digital potentiometer as the variable resistance, all the adjustment of the pressure sensor module can be performed through the signal line. That is,
Adjustment work can be performed while setting the pressure sensor module in a closed container under specific environmental conditions and measuring the output voltage. Further, by using the potentiometer as the variable resistance for adjustment, the measurement and the adjustment can be repeated without putting the sensor module in and out of the closed container, and the adjustment can be performed with high accuracy. Specifically, in the case of the conventional trimming method using a thin film resistor or the adjustment method using a semi-fixed resistor, the variation of the full-scale output voltage is about ± 5%, whereas this embodiment suppresses the variation to about ± 2%. I was able to. Further, in the case of the conventional method, the yield was 85 to 95%, but according to this embodiment, the yield of almost 100% can be obtained. Also, since the output voltage measurement and adjustment can be repeated using the same device while the sensor module is housed in a closed container, the adjustment process can be automated, reducing man-hours and workers, and reducing costs. become.

【0020】なお実施例では、絶対圧測定用の圧力セン
サモジュールを説明したが、この発明はこれに限られる
ものではなく、パッケージングにより出力が変化し、従
ってパッケージング前の調整では高精度化が難しい他の
センサモジュール、またガスセンサのように特殊雰囲気
での調整が要求される場合のセンサモジュール、外部環
境を変化させて調整を行う必要がある温度センサや加速
度センサ等の各種センサモジュールに同様にこの発明を
適用することができる。
In the embodiment, the pressure sensor module for absolute pressure measurement has been described. However, the present invention is not limited to this, and the output changes due to the packaging, and therefore the precision before adjustment is improved. Similar to other sensor modules that are difficult to adjust, sensor modules that require adjustment in a special atmosphere such as gas sensors, and various sensor modules that require adjustment by changing the external environment. This invention can be applied to.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、特
性調整用素子としてディジタルポテンショメータを用い
てセンサモジュールを構成し、このセンサモジュールを
密閉容器等の特定環境下において動作させて、センサ出
力を確認しながら、外部から信号線を介して調整用信号
を送って特性を調整することにより、絶対圧型の圧力セ
ンサ等の高精度の特性調整が可能になる。また、ディジ
タルポテンショメータを用いることにより、複数回の調
整が可能であり、センサ出力の測定と特性調整の作業を
繰り返すことが容易であり、作業性の改善、および調整
の一層の高精度化が図られ、高い歩留まりや自動化によ
るセンサモジュールのコストダウンも可能となる。
As described above, according to the present invention, a sensor module is constructed by using a digital potentiometer as a characteristic adjusting element, and the sensor module is operated in a specific environment such as an airtight container to obtain a sensor output. While checking the above, by sending an adjustment signal from the outside through the signal line to adjust the characteristics, it is possible to adjust the characteristics with high precision such as an absolute pressure type pressure sensor. Also, by using a digital potentiometer, it is possible to make adjustments multiple times, and it is easy to repeat the work of measuring the sensor output and adjusting the characteristics, improving workability and making adjustments even more precise. Therefore, it is possible to reduce the cost of the sensor module by high yield and automation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の一実施例による圧力センサモジュ
ールを示す。
FIG. 1 shows a pressure sensor module according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同実施例における絶対圧型圧力センサ本体の
構成を示す。
FIG. 2 shows a configuration of an absolute pressure type pressure sensor main body in the embodiment.

【図3】 同実施例におけるディジタルポテンショメー
タの構成を示す。
FIG. 3 shows a configuration of a digital potentiometer according to the same embodiment.

【図4】 同ディジタルポテンショメータの調整信号を
示す。
FIG. 4 shows an adjustment signal of the digital potentiometer.

【図5】 同実施例における圧力センサモジュールの等
価回路を示す。
FIG. 5 shows an equivalent circuit of the pressure sensor module in the embodiment.

【図6】 同実施例の測定・調整システムの構成を示
す。
FIG. 6 shows a configuration of a measurement / adjustment system of the same embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧力センサモジュール、2…電子回路基板、3…圧
力センサ本体、4…オぺアンプIC、5…ディジタルポ
テンショメータ、6…リード端子、VR1,VR2…可
変抵抗(ディジタルポテンショメータ)、ADJ…特性
調整用端子、OUT…センサ出力端子、61…密閉容
器、62…ソケット、63…信号線、64…ディジタル
マルチメータ、65…コンピュータ。
1 ... Pressure sensor module, 2 ... Electronic circuit board, 3 ... Pressure sensor main body, 4 ... Operation amplifier IC, 5 ... Digital potentiometer, 6 ... Lead terminals, VR1, VR2 ... Variable resistance (digital potentiometer), ADJ ... Characteristic adjustment Terminal, OUT ... Sensor output terminal, 61 ... Airtight container, 62 ... Socket, 63 ... Signal line, 64 ... Digital multimeter, 65 ... Computer.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回路基板と、 この回路基板に搭載されたセンサ本体と、 前記回路基板に搭載されて前記センサ本体の出力を処理
する出力処理回路とを備え、 前記出力処理回路の一部をセンサ出力の特性調整用の可
変抵抗として用いられるディジタルポテンショメータに
より構成すると共に、 前記出力処理回路の出力取り出し用のセンサ出力端子お
よび前記ディジタルポテンショメータに抵抗値可変用の
調整信号を導入する特性調整用端子を備えたことを特徴
とするセンサモジュール。
1. A circuit board, a sensor body mounted on the circuit board, and an output processing circuit mounted on the circuit board for processing an output of the sensor body, wherein a part of the output processing circuit is provided. It is composed of a digital potentiometer used as a variable resistor for adjusting the characteristic of the sensor output, and a sensor output terminal for extracting the output of the output processing circuit and a characteristic adjusting terminal for introducing an adjusting signal for varying the resistance value to the digital potentiometer. A sensor module comprising:
【請求項2】 請求項1記載のセンサモジュールを、特
定環境下において前記センサ出力端子および特性調整用
端子に接続される信号線を前記特定環境の外部に導出し
た状態で動作させ、前記センサモジュールの出力を測定
しながら、前記特定環境の外部から前記信号線を介して
前記特性調整用端子に前記ディジタルポテンショメータ
の調整信号を送信してセンサ特性の調整を行うことを特
徴とするセンサモジュールの特性調整方法。
2. The sensor module according to claim 1, wherein the sensor module is operated under a specific environment with a signal line connected to the sensor output terminal and the characteristic adjusting terminal being led out of the specific environment. The characteristics of the sensor module are characterized in that the sensor characteristics are adjusted by transmitting an adjustment signal of the digital potentiometer from the outside of the specific environment to the characteristic adjustment terminal through the signal line while measuring the output of Adjustment method.
【請求項3】 回路基板に、圧力センサ本体とこの圧力
センサ本体の出力を処理する出力処理回路とを搭載し、
かつ前記出力処理回路の一部をセンサ出力の特性調整用
の可変抵抗として用いられるディジタルポテンショメー
タにより構成すると共に、前記出力処理回路の出力取り
出し用のセンサ出力端子および前記ディジタルポテンシ
ョメータに抵抗値可変用の調整信号を導入する特性調整
用端子を設けて圧力センサモジュールを構成し、 この圧力センサモジュールを、温度および圧力が調整可
能な密閉空間に収容して前記センサ出力端子および特性
調整用端子に接続される信号線を前記密閉空間の外部に
導出した状態で動作させ、前記密閉空間の温度および圧
力を変化させて前記圧力センサモジュールの出力を測定
しながら、前記密閉空間の外部から前記信号線を介して
前記特性調整用端子に前記ディジタルポテンショメータ
の調整信号を送信してセンサ特性の調整を行うことを特
徴とする圧力センサモジュールの特性調整方法。
3. A pressure sensor body and an output processing circuit for processing the output of the pressure sensor body are mounted on a circuit board,
In addition, a part of the output processing circuit is configured by a digital potentiometer used as a variable resistor for adjusting the characteristic of the sensor output, and a sensor output terminal for extracting the output of the output processing circuit and the digital potentiometer for varying the resistance value. A pressure sensor module is configured by providing a characteristic adjustment terminal for introducing an adjustment signal, and the pressure sensor module is housed in a closed space in which temperature and pressure can be adjusted and connected to the sensor output terminal and the characteristic adjustment terminal. A signal line to the outside of the closed space, the temperature and pressure of the closed space is changed to measure the output of the pressure sensor module, and the signal line from the outside of the closed space is passed through the signal line. To send the adjustment signal of the digital potentiometer to the characteristic adjustment terminal. A method for adjusting the characteristics of a pressure sensor module, which comprises adjusting the sensor characteristics.
JP2025096A 1996-02-06 1996-02-06 Sensor module and its characteristic adjusting method Pending JPH09210831A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2025096A JPH09210831A (en) 1996-02-06 1996-02-06 Sensor module and its characteristic adjusting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2025096A JPH09210831A (en) 1996-02-06 1996-02-06 Sensor module and its characteristic adjusting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09210831A true JPH09210831A (en) 1997-08-15

Family

ID=12021959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2025096A Pending JPH09210831A (en) 1996-02-06 1996-02-06 Sensor module and its characteristic adjusting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09210831A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000021196A2 (en) * 1998-10-06 2000-04-13 Honeywell Inc. Method for setting electrical characteristics of sensors after assembly
CN113721517A (en) * 2021-08-31 2021-11-30 上海兰宝传感科技股份有限公司 Return difference setting system and method for proximity switch sensor
CN113721517B (en) * 2021-08-31 2024-05-28 上海兰宝传感科技股份有限公司 Proximity switch sensor return difference setting system and method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000021196A2 (en) * 1998-10-06 2000-04-13 Honeywell Inc. Method for setting electrical characteristics of sensors after assembly
WO2000021196A3 (en) * 1998-10-06 2000-11-16 Honeywell Inc Method for setting electrical characteristics of sensors after assembly
US6276049B1 (en) 1998-10-06 2001-08-21 Honeywell International Inc Method for setting electrical characteristics of sensors after assembly
CN113721517A (en) * 2021-08-31 2021-11-30 上海兰宝传感科技股份有限公司 Return difference setting system and method for proximity switch sensor
CN113721517B (en) * 2021-08-31 2024-05-28 上海兰宝传感科技股份有限公司 Proximity switch sensor return difference setting system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4598381A (en) Pressure compensated differential pressure sensor and method
US8276459B2 (en) High temperature transducer using SOI electronics
EP1407239B1 (en) Temperature compensated strain sensing apparatus
US5471884A (en) Gain-adjusting circuitry for combining two sensors to form a media isolated differential pressure sensor
US4872349A (en) Microcomputerized force transducer
US6672171B2 (en) Combination differential and absolute pressure transducer for load lock control
KR900004369B1 (en) Bridge circuit
CA2145698C (en) Electronic circuit for a transducer
US5241850A (en) Sensor with programmable temperature compensation
GB2044566A (en) Calibrating a digital to analogue converter
US20150107367A1 (en) Dual range high precision pressure sensor
US9915578B2 (en) High temperature transducer using SOI, silicon carbide or gallium nitride electronics
EP0178368A2 (en) Process variable transmitter and method for correcting its output signal
US5528940A (en) Process condition detecting apparatus and semiconductor sensor condition detecting circuit
JPH0243236B2 (en)
JPH09210831A (en) Sensor module and its characteristic adjusting method
CN111480060B (en) Method for providing a calibrated pressure transducer
EP0177491B2 (en) Pressure compensated differential pressure sensor and method
EP0441549B1 (en) Matched pair of sensor and amplifier circuits
EP3860313A1 (en) Temperature measurement from luminaire sensors
US6329817B1 (en) Electronic sensor apparatus
US4821822A (en) Method and apparatus for adjusting resistors in load-cell scale
US5798692A (en) Digital compensation circuit for calibration of sensors
US7084647B2 (en) Transmitter
JP2000241202A (en) Sensor device