JPH1096675A - 温度補償回路及び温度補償方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補償精度を向上するとともに、部品点数の増
大を抑制してオフセット電圧の誤差を低減する。 【解決手段】 温度補償用抵抗Ｒ1は、半導体ひずみゲ
ージの温度係数をみかけ上変化させることで、第１温度
補償領域において、ブリッジ回路ＢＲの温度補償を行
い、ブリッジ回路ＢＲは、第１温度補償領域が温度補償
された出力電圧信号Ｓout を補償回路１３に出力し、補
償回路は、温度補償電圧信号がオフセット電圧信号とし
て入力され、ブリッジ回路ＢＲの出力電圧信号Ｓout の
温度補償を行うので、ブリッジ回路の出力電圧信号は、
第１温度補償領域及び第２温度補償領域のそれぞれで温
度補償がなされ、オフセット電圧誤差をより低減でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ひずみゲー
ジを用いたセンサの温度補償回路及び温度補償方法に係
り、特に水圧、油圧、冷媒圧等の圧力を検出する圧力セ
ンサの温度補償回路及び温度補償方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ひずみゲージを用いた圧力センサ
は、ゲージ率が高く小さい圧力（ひずみ）の検出に適し
ており、使用温度範囲内ではヒステリシス、ゼロドリフ
ト等がなく、安定性がよく疲労寿命にも優れている。

【０００３】しかしながら、ゲージ率に温度依存性があ
り、半導体ひずみゲージを構成するブリッジ回路の出力
電圧は温度補償を行う必要がある。温度補償としては、
オフセット電圧の温度補償を行うオフセット温度補償及
び感度の温度補償を行う感度温度補償がある。

【０００４】図８に従来の半導体ひずみゲージを有する
圧力センサを用いた圧力検出ユニットの概要構成図を示
す。圧力検出ユニット５０は、測定対象流体の圧力を検
出し、圧力検出電圧信号Ｓoutを出力する半導体ひずみ
ゲージ５１と、オフセット電圧信号Ｖoff’を出力する
オフセット電圧回路５２と、圧力検出電圧信号Ｓout及
びオフセット電圧信号Ｖoff’を加算し、増幅して圧力
検出信号Ｖout’を出力する増幅回路５３と、を備えて
構成されている。

【０００５】半導体ひずみゲージ５１は、大別すると、
印加された圧力に比例した圧力検出電圧を出力するため
のブリッジ回路ＢＲと、ひずみゲージＳ1 〜Ｓ4を有
し、ブリッジ回路ＢＲに所定の電流を供給するための電
流源ＩＳと、オフセット電圧の温度補償を行うためのオ
フセット電圧温度補償抵抗Ｒ1 ’と、ひずみゲージＳ1
に並列に接続された感度温度補償抵抗Ｒ2 と、ひずみゲ
ージＳ４に直列に接続され、ブリッジ回路ＢＲのオフセ
ット電圧のバランスを調整するためのオフセット電圧バ
ランス抵抗Ｒ3 と、を備えて構成されている。

【０００６】オフセット電圧回路５２は、基準電源電圧
ＶREFに基づいてオフセット電圧信号Ｖoff ’を出力す
るＯＰアンプ５５を備えて構成されている。次に概要動
作を説明する。電流源ＩＳにより所定の電流が供給され
た状態で、外部の測定対象流体から圧力が印加される
と、ブリッジ回路ＢＲのひずみゲージＳ1 〜Ｓ4に発生
したひずみによりブリッジ回路ＢＲの電圧バランスが崩
れ、印加された圧力に比例した圧力検出電圧信号Ｓout
が出力される。

【０００７】上記従来の圧力検出ユニット５０において
は、オフセット電圧の温度補償を行うべく、半導体ひず
みゲージ５１を構成するオフセット電圧温度補償抵抗Ｒ
1 ’の抵抗値を適宜設定する。これにより、図９中に実
線あるいは波線で示すように、温度Ｔ1 及び温度Ｔ3に
おいて、オフセット電圧が等しくなるように調整してい
た。

【０００８】しかしながら、オフセット電圧曲線の曲率
までは補正していなかったため、温度Ｔ2 において、本
来のオフセット電圧と比較してΔＶ’の温度補償誤差が
発生してしまうという問題点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記問題点を解決すべ
く、従来においては、非線形特性を有するサーミスタ、
ダイオード等の素子を用いたり、マイクロコンピュータ
を用いてディジタル方式によりオフセット電圧の温度補
償を行う方式などが提案されているが、計算が複雑で補
償精度が低かったり、部品点数が多くコストがかかるた
め、安価な圧力センサに用いることはできないという問
題点があった。

【００１０】そこで本発明の目的は、補償精度を向上す
るとともに、部品点数の増大を抑制してオフセット電圧
の誤差を低減することが可能な温度補償回路及び温度補
償方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、半導体ひずみゲージを有す
るブリッジ回路の出力電圧信号の温度補償を行う温度補
償回路において、温度補償を行うべき温度範囲を温度Ｔ
SEP で第１温度範囲及び第２温度範囲に分割し、前記ブ
リッジ回路を構成する一の抵抗に並列に接続され、前記
第１温度領域あるいは第２温度領域のうちいずれか一方
の温度領域である第１温度補償領域において前記半導体
ひずみゲージの温度係数をみかけ上変化させる温度補償
用抵抗と、順方向電流が流れ始める温度がほぼ温度ＴSE
P であるとともに、前記第１温度領域あるいは前記第２
温度領域のうち前記第１温度補償領域とは異なる温度領
域である第２温度補償領域において前記ブリッジ回路の
出力電圧信号の温度−出力電圧特性の温度補償を行える
温度依存素子を有し、前記ブリッジ回路の出力電圧信号
と逆の温度−出力電圧特性を有する温度補償電圧信号を
出力する理想ダイオード回路と、前記温度補償電圧信号
がオフセット電圧信号として入力され、前記ブリッジ回
路の出力電圧信号の温度補償を行う補償回路と、を備え
て構成する。

【００１２】請求項１記載の発明によれば、温度補償用
抵抗は、第１温度領域あるいは第２温度領域のうちいず
れか一方の温度領域である第１温度補償領域において半
導体ひずみゲージの温度係数をみかけ上変化させること
により、第１温度補償領域のいてブリッジ回路の温度補
償を行い、ブリッジ回路は第１温度補償領域が温度補償
された出力電圧信号を補償回路に出力する。

【００１３】これと並行して理想ダイオード回路は、第
１温度補償領域とは異なる温度領域である第２温度補償
領域において、ブリッジ回路の出力電圧信号と逆の温度
−出力電圧特性を有する温度補償電圧信号を補償回路に
出力する。これらの結果、補償回路は、温度補償電圧信
号がオフセット電圧信号として入力され、ブリッジ回路
の出力電圧信号の温度補償を行う。

【００１４】請求項２記載の発明は、半導体ひずみゲー
ジを有するブリッジ回路の出力電圧の温度補償を行う温
度補償方法において、温度補償を行うべき温度補償対象
温度領域を温度ＴSEP で第１温度領域及び第２温度領域
に分割し、前記第１温度領域あるいは第２温度領域のう
ちいずれか一方の温度領域である第１温度補償領域にお
いて前記ブリッジ回路の出力電圧の温度補償を行うブリ
ッジ回路補償工程と、順方向電流が流れ始める温度がほ
ぼ温度ＴSEP であるとともに、前記第１温度領域あるい
は前記第２温度領域のうち前記第１温度補償領域とは異
なる温度領域である第２温度補償領域において前記ブリ
ッジ回路の出力電圧信号の温度−出力電圧特性に対して
温度補償を行える温度依存素子を有する理想ダイオード
の温度−出力特性を用いて、温度補償量を算出する温度
補償量算出工程と、前記温度補償量に基づいて、前記ブ
リッジ回路の出力電圧の温度補償を行う温度補償工程
と、を備えて構成する。

【００１５】請求項２記載の発明によれば、ブリッジ回
路補償工程は、第１温度領域あるいは第２温度領域のう
ちいずれか一方の温度領域である第１温度補償領域にお
いて前記ブリッジ回路の出力電圧の温度補償を行う。温
度補償量算出工程は、第１温度補償領域とは異なる温度
領域である第２温度補償領域においてブリッジ回路の出
力電圧信号の温度−出力電圧特性に対して温度補償を行
える温度依存素子を有する理想ダイオードの温度−出力
特性を用いて、温度補償量を算出する。

【００１６】これらの結果、温度補償工程は、得られた
温度補償量に基づいて、ブリッジ回路の出力電圧の温度
補償を行う。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明の好適
な実施形態を説明する。第１実施形態 図１に半導体ひずみゲージを有する圧力センサを用いた
圧力検出ユニットの概要構成図を示す。

【００１８】圧力検出ユニット１０は、大別すると、測
定対象流体の圧力を検出し、圧力検出電圧信号Ｓoutを
出力する半導体ひずみゲージ１１と、理想的なダイオー
ドの電圧−電流特性を有し、温度補償電圧信号Ｖd を出
力する理想ダイオード回路１２と、圧力検出電圧信号Ｓ
out及び温度補償電圧信号Ｖd を加算し、増幅して圧力
検出信号Ｖoutを出力する増幅回路１３と、を備えて構
成されている。

【００１９】半導体ひずみゲージ１１は、大別すると、
ひずみゲージＳ1 〜Ｓ4を有し、印加された圧力に比例
した圧力検出電圧を出力するためのブリッジ回路ＢＲ
と、ブリッジ回路ＢＲに所定の電流を供給するための電
流電圧源ＩＳと、オフセット電圧の温度補償を行うため
のオフセット電圧温度補償抵抗Ｒ1 と、ひずみゲージＳ
1 に並列に接続された感度温度補償抵抗Ｒ2 と、ひずみ
ゲージＳ４に直列に接続され、ブリッジ回路ＢＲのオフ
セット電圧のバランスを調整するためのオフセット電圧
バランス抵抗Ｒ3 と、を備えて構成されている。

【００２０】図２に理想ダイオード回路の回路構成図を
示す。理想ダイオード回路１２は、高電位側電源ＶCCに
一端が接続され、第１温度補償領域と第２温度補償領域
を分割するための温度（＝ＴSEP ）を設定するための抵
抗Ｒ21と、抵抗Ｒ21の他端にアノードが接続され、低電
位側電源ＧＮＤにカソードが接続されたダイオードＤ1
と、高電位側電源ＶCCに一端が接続された抵抗Ｒ22と、
抵抗Ｒ22の他端に一端が接続され、他端が低電位側電源
ＧＮＤに接続された抵抗Ｒ23と、抵抗Ｒ21とダイオード
Ｄ1 の中間接続点に入力抵抗Ｒ11を介して反転入力端子
が接続され、抵抗Ｒ22と抵抗Ｒ23の中間接続点に非反転
入力端子が接続されたＯＰアンプ１５と、ＯＰアンプ１
５の反転入力端子にアノードが接続され、ＯＰアンプの
出力端子にカソードが接続されたダイオードＤ2 と、Ｏ
Ｐアンプ１５の出力端子にアノードが接続されたダイオ
ードＤ3 と、ＯＰアンプ１５の反転入力端子に一端が接
続され、ダイオードＤ3 のカソードに他端が接続された
抵抗Ｒ12と、を備えて構成されている。

【００２１】図１の圧力検出ユニット１０において、ブ
リッジ回路の出力である出力電圧信号Ｓoutは、オフセ
ット電圧温度補償抵抗Ｒ1 とひずみゲージＳ1 の合成抵
抗をＲＳ、すなわち、 ＲＳ＝Ｒ1 ・Ｓ1 ／（Ｒ1 ＋Ｓ1 ） とすると、 Ｓout ＝（ＲＳ ・（Ｓ4＋Ｒ3 ）−Ｓ2 ・Ｓ3 ）・Ｉ ／（ＲＳ＋Ｓ2＋Ｓ3 ＋Ｓ4＋Ｒ3 ）……（１） で表せる。式（１）において、 Ｓout ＝０ とする条件は、上辺が零となる場合、すなわち、 ＲＳ ・（Ｓ4＋Ｒ3 ）−Ｓ2 ・Ｓ3 ＝０ ……（２） で表される。

【００２２】この式（２）において、温度Ｔ1 及び温度
Ｔ2 の場合のひずみゲージＳ1 〜Ｓ4の抵抗値は温度の
関数であるので、温度Ｔ1 及び温度Ｔ2 を変数として連
立方程式を立て、オフセット電圧補償抵抗Ｒ1 とオフセ
ット電圧バランス抵抗Ｒ3 を定める。

【００２３】ここで、温度補償前、すなわち、オフセッ
ト電圧補償抵抗Ｒ1 を設けない場合のブリッジ回路ＢＲ
の出力した出力電圧信号Ｓout の温度−出力電圧特性が
図３に符号ａで示すようなものであるとする。この場合
に、オフセット電圧温度補償抵抗Ｒ1 を設けることによ
り温度補償を行うと、温度Ｔ1 から温度Ｔ2 （＝温度Ｔ
SEP に相当）までの温度領域（＝第１温度補償領域に相
当）では、オフセット誤差ΔＶは減少する。

【００２４】しかしながら、温度Ｔ2 から温度Ｔ3 まで
の温度領域（第２温度補償領域に相当）ではオフセット
誤差ΔＶは逆に大きくなってしまい、得られる電圧は図
３に符号ｂで示すように大きく下降してしまうこととな
る。そこで、ブリッジ回路の出力電圧信号に対して図４
に示す温度−出力電圧特性を有する理想ダイオード回路
１２を用いて温度補償を行う。すなわち、図４に示す温
度−出力電圧特性により温度Ｔ2 から温度Ｔ3 までの温
度領域で温度補償を行う。

【００２５】ここで、理想ダイオード回路１２の動作に
ついて説明する。理想ダイオード回路１２を構成するＯ
Ｐアンプの一方の入力信号である入力信号Ｖｔは温度が
上昇すると電圧が下がるように設定されており、負の温
度係数を有する素子、この例では、ダイオードＤ1 を用
いることにより生成している。また、正の温度係数を有
する素子の場合はダイオードＤ2、Ｄ3 の向きを逆にす
ればよい。

【００２６】この入力信号Ｖｔの電圧は、温度Ｔ2 以上
の場合には、オフセット基準電圧Ｖoffよりも低くなる
ため、理想ダイオード回路１２の出力電圧Ｖｄは温度が
高くなるのに比例して高くなる。一方、温度Ｔ2 未満の
温度では、入力信号Ｖｔの電圧は、オフセット基準電圧
Ｖoff よりも高くなるため、理想ダイオード回路の出力
電圧Ｖｄはオフセット基準電圧Ｖoff を保つこととな
る。

【００２７】この場合において、オフセット基準電圧Ｖ
off の電圧は圧力検出ユニット１０の出力する圧力検出
信号Ｖoutのオフセット電圧（例えば、０．５［Ｖ］）
に設定されている。これらの結果、温度Ｔ2 から温度Ｔ
3 までの温度領域で温度補償がなされ、圧力検出信号Ｖ
out の波形は図３に符号ｃで示すようなものとなり、温
度補償誤差ΔＶは従来の温度補償誤差ΔＶ’と比較して
約１／２となり、高精度な圧力検出を行うことができ
る。

【００２８】また、理想ダイオード回路１２を構成する
ＯＰアンプ１５は、従来におけるオフセット電圧回路に
おいてバッファとして用いていたＯＰアンプ５５（図８
参照）を用いることもできるので、コスト上昇を抑制し
て温度補償誤差を半減することが可能となる。

【００２９】以上の第１実施形態の説明においては、第
１温度補償領域である温度Ｔ1 〜Ｔ2の温度領域につい
て、オフセット電圧温度補償抵抗Ｒ1により温度補償を
行い、第２温度補償領域である温度Ｔ2〜Ｔ3 を理想ダ
イオード回路１２により温度補償を行っていたが、逆に
第１温度補償領域である温度Ｔ1 〜Ｔ2の温度領域につ
いて、理想ダイオード回路１２により温度補償を行い、
第２温度補償領域である温度Ｔ2〜Ｔ3 をオフセット電
圧温度補償抵抗Ｒ1により温度補償を行うように構成す
ることも可能である。

【００３０】また、上記説明においては、オフセット電
圧の温度補償についてのみ説明したが、感度の温度補償
についても本発明の適用が可能である。第２実施形態 上記第１実施形態においては、ブリッジ回路ＢＲの出力
電圧信号Ｓout の温度特性が図３に符号ａ示すように上
に凸の場合について説明したが、図６に符号ａで示すよ
うに出力電圧信号Ｓout の温度特性が下に凸の場合につ
いて説明する。

【００３１】この場合において、第１実施形態の理想ダ
イオード回路１２に代えて、図５に示す理想ダイオード
回路２０を用いる。理想ダイオード回路２０は、高電位
側電源ＶCCに一端が接続され、第１温度補償領域と第２
温度補償領域を分割するための温度（＝ＴSEP ）を設定
するためのた抵抗Ｒ21と、抵抗Ｒ21の他端にアノードが
接続され、低電位側電源ＧＮＤにカソードが接続された
ダイオードＤ1 と、高電位側電源ＶCCに一端が接続され
た抵抗Ｒ22と、抵抗Ｒ22の他端に一端が接続され、他端
が低電位側電源ＧＮＤに接続された抵抗Ｒ23と、抵抗Ｒ
21とダイオードＤ1 の中間接続点に入力抵抗Ｒ11を介し
て反転入力端子が接続され、抵抗Ｒ22と抵抗Ｒ23の中間
接続点に非反転入力端子が接続されたＯＰアンプ１５
と、ＯＰアンプ１５の反転入力端子にカソードが接続さ
れ、ＯＰアンプの出力端子がアノードに接続されたダイ
オードＤ2 ’と、ＯＰアンプ１５の出力端子にカソード
が接続されたダイオードＤ3 ’と、ＯＰアンプ１５の反
転入力端子に一端が接続され、ダイオードＤ3 ’のアノ
ードに他端が接続された抵抗Ｒ12と、を備えて構成され
ている。

【００３２】図１の圧力検出ユニット１０において、ブ
リッジ回路の出力である出力電圧信号Ｓoutは、オフセ
ット電圧温度補償抵抗Ｒ1 とひずみゲージＳ1 の合成抵
抗をＲＳ、すなわち、 ＲＳ＝Ｒ1 ・Ｓ1 ／（Ｒ1 ＋Ｓ1 ） とすると、 Ｓout ＝（ＲＳ ・（Ｓ4＋Ｒ3 ）−Ｓ2 ・Ｓ3 ）・Ｉ ／（ＲＳ＋Ｓ2＋Ｓ3 ＋Ｓ４＋Ｒ3 ）……（３） で表せる。式（３）において、Ｓout ＝０とする条件
は、上辺が零となる場合、すなわち、 ＲＳ ・（Ｓ4＋Ｒ3 ）−Ｓ2 ・Ｓ3 ＝０ ……（４） で表される。

【００３３】この式（４）において、温度Ｔ1 及び温度
Ｔ2 の場合のひずみゲージＳ1 〜Ｓ4の抵抗値は温度の
関数であるので、温度Ｔ1 及び温度Ｔ2 を変数として連
立方程式を立て、オフセット電圧補償抵抗Ｒ1 とオフセ
ット電圧バランス抵抗Ｒ3 を定める。

【００３４】ここで、温度補償前、すなわち、オフセッ
ト電圧補償抵抗Ｒ1 を設けない場合のブリッジ回路ＢＲ
の出力した出力電圧信号Ｓout の温度−出力電圧特性が
図６に符号ａで示すようなものであるとする。この場合
に、オフセット電圧温度補償抵抗Ｒ1 を設けることによ
り温度補償を行うと、温度Ｔ2（＝温度ＴSEP に相当）
から温度Ｔ3 までの温度領域（＝第２温度補償領域に
相当）では、オフセット誤差ΔＶは減少する。

【００３５】しかしながら、温度Ｔ1から温度Ｔ2 まで
の温度領域（第１温度補償領域に相当）ではオフセット
誤差ΔＶは逆に大きくなってしまい、得られる電圧は図
６に符号ｂで示すように大きく上昇してしまうこととな
る。そこで、ブリッジ回路ＢＲの出力電圧信号に対して
図７に示す温度−出力電圧特性を有する理想ダイオード
回路２０を用いて温度補償を行う。すなわち、図７に示
す電圧−電流特性により温度Ｔ1から温度Ｔ2までの温度
領域で温度補償を行う。

【００３６】ここで、理想ダイオード回路２０の動作に
ついて説明する。理想ダイオード回路２０を構成するＯ
Ｐアンプの一方の入力信号である入力信号Ｖｔは温度が
上昇すると電圧が下がるように設定されており、負の温
度係数を有する素子、この例では、ダイオードＤ1 を用
いることにより生成している。また、正の温度係数を有
する素子の場合は、Ｄ2 ’、Ｄ3 ’の向きを逆向きとす
ればよい。

【００３７】この入力信号Ｖｔの電圧は、温度Ｔ2 以上
の場合には、オフセット基準電圧Ｖoffよりも低くなる
ため、理想ダイオード回路１２の出力電圧Ｖｄはオフセ
ット基準電圧Ｖoff を保つこととなる。一方、温度Ｔ2
未満の温度では、入力信号Ｖｔの電圧は、オフセット基
準電圧Ｖoff よりも高くなるため、理想ダイオード回路
の出力電圧Ｖｄは温度が低くなるのに比例して高くな
る。

【００３８】この場合において、オフセット基準電圧Ｖ
off の電圧は圧力検出ユニット１０の出力する圧力検出
信号Ｖoutのオフセット電圧（例えば、０．５［Ｖ］）
に設定されている。これらの結果、温度Ｔ1 から温度Ｔ
2 までの温度領域で温度補償がなされ、圧録検出信号Ｖ
out の波形は図６に符号ｃで示すようなものとなり、温
度補償誤差ΔＶは従来の温度補償誤差ΔＶ’と比較して
第１実施形態と同様に約１／２となり、高精度な圧力検
出を行うことができる。

【００３９】また、理想ダイオード回路２０を構成する
ＯＰアンプ１５は、従来におけるオフセット電圧回路に
おいてバッファとして用いていたＯＰアンプ５５（図８
参照）を用いることができるので、コスト上昇を抑制し
て温度補償誤差を半減することが可能となる。

【００４０】以上の第２実施形態の説明においても、第
１温度補償領域である温度Ｔ1 〜Ｔ2の温度領域につい
て、オフセット電圧温度補償抵抗Ｒ1により温度補償を
行い、第２温度補償領域である温度Ｔ2〜Ｔ3 を理想ダ
イオード回路１２により温度補償を行っていたが、逆に
第１温度補償領域である温度Ｔ1 〜Ｔ2の温度領域につ
いて、理想ダイオード回路１２により温度補償を行い、
第２温度補償領域である温度Ｔ2〜Ｔ3 をオフセット電
圧温度補償抵抗Ｒ1により温度補償を行うように構成す
ることも可能である。

【００４１】また、上記説明においては、オフセット電
圧の温度補償についてのみ説明したが、感度の温度補償
についても適用が可能である。上記第１実施形態及び第
２実施形態においては、理想ダイオード回路１２と理想
ダイオード回路２０とを別回路として構成していたが、
予めＯＰアンプの非反転入力端子及び出力端子の間に二
組の逆方向に接続したダイオードＤ2、Ｄ3、Ｄ2’、Ｄ3
’ を設けておき、実際に半導体ひずみゲージを接続し
てから、いずれか一組のダイオードＤ2、Ｄ3 （又はダ
イオードＤ2’、Ｄ3 ’）を残して、他方の組のダイオ
ードＤ2’、Ｄ3 ’（又はダイオードＤ2、Ｄ3 ）の接続
を切るように構成することも可能である。

【００４２】また理想ダイオード回路１２又は理想ダイ
オード回路２０の抵抗Ｒ21をトリミング等によりその抵
抗値を変更することができるように構成すれば、第１温
度補償量域と第２温度補償量域を分割する温度ＴSEP を
容易に設定することが可能である。

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、温度補償
用抵抗は、第１温度領域あるいは第２温度領域のうちい
ずれか一方の温度領域である第１温度補償領域において
半導体ひずみゲージの温度係数をみかけ上変化させるこ
とにより、第１温度補償領域のいてブリッジ回路の温度
補償を行い、ブリッジ回路は第１温度補償領域が温度補
償された出力電圧信号を補償回路に出力し、理想ダイオ
ード回路は、第１温度補償領域とは異なる温度領域であ
る第２温度補償領域において、ブリッジ回路の出力電圧
信号と逆の温度−出力電圧特性を有する温度補償電圧信
号を補償回路に出力し、補償回路は、温度補償電圧信号
がオフセット電圧信号として入力され、ブリッジ回路の
出力電圧信号の温度補償を行うので、ブリッジ回路の出
力電圧信号は、第１温度補償領域及び第２温度補償領域
のそれぞれで温度補償がなされるため、ブリッジ回路の
出力電圧信号のオフセット電圧の曲率に合わせて補正す
ることができ、オフセット電圧誤差をより低減すること
が可能となる。

【００４４】また、理想ダイオード回路を構成するに際
し、オフセット電圧回路にバッファとして用いていたＯ
Ｐアンプを流用することにより、コスト上昇を抑制し
て、高精度の温度補償を行うことが可能となる。請求項
２記載の発明によれば、ブリッジ回路補償工程は、第１
温度領域あるいは第２温度領域のうちいずれか一方の温
度領域である第１温度補償領域において前記ブリッジ回
路の出力電圧の温度補償を行い、温度補償量算出工程
は、第１温度補償領域とは異なる温度領域である第２温
度補償領域においてブリッジ回路の出力電圧信号の温度
−出力電圧特性に対して温度補償を行える温度依存素子
を有する理想ダイオードの温度−出力特性を用いて、温
度補償量を算出し、温度補償工程は、得られた温度補償
量に基づいて、ブリッジ回路の出力電圧の温度補償を行
うので、ブリッジ回路の出力電圧信号は、第１温度補償
領域及び第２温度補償領域のそれぞれで温度補償がなさ
れるため、ブリッジ回路の出力電圧信号のオフセット電
圧の曲率に合わせて補正することができ、オフセット電
圧誤差をより低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の圧力検出ユニットの概要構成図
である。

【図２】第１実施形態の理想ダイオード回路の回路構成
図である。

【図３】第１実施形態の圧力検出ユニットの動作説明図
である。

【図４】第１実施形態の理想ダイオード回路の動作説明
図である。

【図５】第２実施形態の理想ダイオード回路の回路構成
図である。

【図６】第２実施形態の圧力検出ユニットの動作説明図
である。

【図７】第２実施形態の理想ダイオード回路の動作説明
図である。

【図８】従来の圧力検出ユニットの概要構成図である。

【図９】従来の問題点の説明図である。

【符号の説明】

１０ 圧力検出ユニット １１ 半導体ひずみゲージ １２ 理想ダイオード回路 １３ 増幅回路 １５ ＯＰアンプ ＢＲ ブリッジ回路 Ｄ1 、Ｄ2、Ｄ3 ダイオード Ｒ1 オフセット電圧温度補償抵抗 Ｒ3 オフセット電圧バランス抵抗 Ｓout 圧力検出電圧信号 Ｓ1〜Ｓ4 ひずみゲージ Ｖｄ 温度補償電圧信号 Ｖout 圧力検出信号 Ｖoff オフセット電圧信号 Ｖｔ 入力信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ひずみゲージを有するブリッジ回
   路の出力電圧信号の温度補償を行う温度補償回路におい
   て、 温度補償を行うべき温度範囲を温度ＴSEP で第１温度範
   囲及び第２温度範囲に分割し、 前記ブリッジ回路を構成する一の抵抗に並列に接続さ
   れ、前記第１温度領域あるいは第２温度領域のうちいず
   れか一方の温度領域である第１温度補償領域において前
   記半導体ひずみゲージの温度係数をみかけ上変化させる
   温度補償用抵抗と、 順方向電流が流れ始める温度がほぼ温度ＴSEP であると
   ともに、前記第１温度領域あるいは前記第２温度領域の
   うち前記第１温度補償領域とは異なる温度領域である第
   ２温度補償領域において前記ブリッジ回路の出力電圧信
   号の温度−出力電圧特性の温度補償を行える温度依存素
   子を有し、前記ブリッジ回路の出力電圧信号と逆の温度
   −出力電圧特性を有する温度補償電圧信号を出力する理
   想ダイオード回路と、 前記温度補償電圧信号がオフセット電圧信号として入力
   され、前記ブリッジ回路の出力電圧信号の温度補償を行
   う補償回路と、 を備えたことを特徴とする温度補償回路。
2. 【請求項２】 半導体ひずみゲージを有するブリッジ回
   路の出力電圧の温度補償を行う温度補償方法において、 温度補償を行うべき温度補償対象温度領域を温度ＴSEP
   で第１温度領域及び第２温度領域に分割し、 前記第１温度領域あるいは第２温度領域のうちいずれか
   一方の温度領域である第１温度補償領域において前記ブ
   リッジ回路の出力電圧の温度補償を行うブリッジ回路補
   償工程と、 順方向電流が流れ始める温度がほぼ温度ＴSEP であると
   ともに、前記第１温度領域あるいは前記第２温度領域の
   うち前記第１温度補償領域とは異なる温度領域である第
   ２温度補償領域において前記ブリッジ回路の出力電圧信
   号の温度−出力電圧特性に対して温度補償を行える温度
   依存素子を有する理想ダイオードの温度−出力特性を用
   いて、温度補償量を算出する温度補償量算出工程と、 前記温度補償量に基づいて、前記ブリッジ回路の出力電
   圧の温度補償を行う温度補償工程と、を備えたことを特
   徴とする温度補償方法。