JPH11194061A - Pressure sensor driving circuit - Google Patents

Pressure sensor driving circuit

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JPH11194061A
JPH11194061A JP163798A JP163798A JPH11194061A JP H11194061 A JPH11194061 A JP H11194061A JP 163798 A JP163798 A JP 163798A JP 163798 A JP163798 A JP 163798A JP H11194061 A JPH11194061 A JP H11194061A
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JP
Japan
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sensor
temperature
digital
pressure sensor
signal
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JP163798A
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Japanese (ja)
Inventor
Keizo Yamamoto
慶三 山本
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Yazaki Corp
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Yazaki Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an accurate and small sensor driving circuit by using a digital control signal where a temperature signal from a thermally sensitive means for measuring temperature of the sensor circuit is binary-coded, by performing digital control, and by compensating the temperature of a sensor. SOLUTION: A semiconductor pressure sensor 20 is calibrated at each preset temperature, and the gain adjustment resistance value and offset adjustment resistance value of the pressure sensor 20 in a specific temperature range are stored into a CPU 33. When pressure is measured, the temperature of the pressure sensor 20 is simultaneously detected by a thermally sensitive resistor 31, an analog signal from the thermally sensitive resistor 31 is binary-coded by an A/D converter 32 and is converted to a digital signal for sending to the CPU 33, and the offset adjustment resistance value and the gain adjustment resistance value are determined according to data being subjected to temperature calibration and storage in advance. The digital signal corresponding to the determined values is sent to a digital trimmer 34, and the resistance value of each terminal being connected to an addition circuit 43 and a non-inverted amplification circuit 42 are changed and adjusted, thus adjusting the gain of the sensor 20.

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】本発明は、センサの駆動回路
に関し、特には、加えられた圧力に応じて出力電圧また
は出力電流を変化させる半導体圧力センサの温度補償回
路を備えたセンサ駆動回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor driving circuit, and more particularly, to a sensor driving circuit having a temperature compensation circuit for a semiconductor pressure sensor that changes an output voltage or an output current according to an applied pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの様な温度補償回路を有するセ
ンサ駆動技術としては、例えば、特開平7−11370
9に圧力差測定方法及び変位測定装置が開示されてい
る。図2に、この従来例の変位測定装置の構成図を示
す。
2. Description of the Related Art Conventionally, a sensor driving technique having such a temperature compensation circuit is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-11370.
9 discloses a pressure difference measuring method and a displacement measuring device. FIG. 2 shows a configuration diagram of this conventional displacement measuring device.

【0003】図2に示す変位測定装置200は、両面に
圧力差を受け変位するダイヤフライム1と固定電極間
3,4間の静電容量C1,C2を検出して圧力差を求め
ている。このような静電容量を測定する装置において
は、高精度に測定する為にはダイヤフライムの変位と無
関係な浮遊容量の測定レンジや温度による補正をする必
要がある。
[0003] A displacement measuring device 200 shown in FIG. 2 detects capacitances C1 and C2 between the diaphragm 1 and the fixed electrodes 3 and 4 which are displaced by receiving a pressure difference on both surfaces to determine a pressure difference. . In such an apparatus for measuring capacitance, it is necessary to correct the stray capacitance irrespective of the displacement of the diaphragm by a measurement range or temperature in order to measure with high accuracy.

【0004】前記従来例の変位測定装置においては、予
め較正モードにてマイコン205は複数既知圧力差のも
とで、時定数測定器202、A/D変換機203、タイ
マカウンタ206を介し静電容量C1、C2を測定し、
このデータから浮遊容量の補正や、圧力検出に必要な定
数を求めてメモリ204に記憶している。更に、この較
正を予め定められた各温度で行って、定数をこの温度ご
とに記憶している。そして、測定モードにおいては、セ
ンサ201によりキャパシタンスを測定するとともに温
度検出器214によって測定温度も同時に測定する。測
定した静電容C1、C2とメモリ204に記憶した定数
から被測定圧力差を演算にて求め、D/A変換器20
7、V/I変換器209を介して変換器出力とする。そ
の結果、補償コンデンサーなどのハードを用いて行う調
整を、測定精度を損なわずに簡潔化している。この様な
変位測定装置200においては、マイコン205を利用
してセンサ201の出力周波数を測定し、これをA/D
変換器203を経てデジタル信号に符号化し、そのデジ
タル信号をマイコン205で論理的な温度補償を行って
いた。
In the displacement measuring apparatus of the prior art, in a calibration mode, the microcomputer 205 pre-charges the electrostatic force via the time constant measuring device 202, the A / D converter 203, and the timer counter 206 under a plurality of known pressure differences. Measure the capacitances C1 and C2,
From this data, a constant necessary for the correction of the stray capacitance and the pressure detection is obtained and stored in the memory 204. Further, the calibration is performed at each predetermined temperature, and a constant is stored for each temperature. In the measurement mode, the capacitance is measured by the sensor 201 and the measured temperature is measured by the temperature detector 214 at the same time. The measured pressure difference is calculated from the measured capacitances C1 and C2 and the constant stored in the memory 204, and the D / A converter 20
7. Output from the converter via the V / I converter 209. As a result, adjustment performed using hardware such as a compensation capacitor is simplified without impairing measurement accuracy. In such a displacement measuring device 200, the output frequency of the sensor 201 is measured using the microcomputer 205, and this is measured by the A / D converter.
The digital signal is coded through the converter 203 and the microcomputer 205 performs logical temperature compensation on the digital signal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た変位測定装置200においては、センサ201のアナ
ログ出力を一旦マイコン205を介してデジタル信号に
変換した後にデジタル的に温度補償等を行っていた。従
って、A/D変換器やタイマカウンタといったデジタル
回路を構成するデジタルIC数が多くなる為、回路の規
模が大きくなり、更に回路に必要な部品の費用及び組み
立て時間がかかることから製品の値段が高くなるという
問題点があった。また、デジタル的な補償をマイコン2
05で行うことを考えた場合、補償用のソフトウェアが
必要となり、生産コストの上昇につながってしまうとい
った問題点もあった。更に、装置の温度補償精度を高め
る為にはA/D変換器203及びD/A変換器207の
測定精度を高める必要があり、この様な高精度化に伴い
生産コストが高くなるといった問題点もある。
However, in the displacement measuring apparatus 200 described above, the analog output of the sensor 201 is once converted into a digital signal via the microcomputer 205, and then the temperature is compensated digitally. Therefore, the number of digital ICs constituting a digital circuit such as an A / D converter and a timer counter increases, so that the scale of the circuit increases, and the cost of parts required for the circuit and the assembling time increase. There was a problem that it became expensive. In addition, digital compensation
In the case where the operation is performed in step 05, there is a problem that software for compensation is required, which leads to an increase in production cost. Further, in order to increase the temperature compensation accuracy of the apparatus, it is necessary to increase the measurement accuracy of the A / D converter 203 and the D / A converter 207, and the production cost is increased due to such higher accuracy. There is also.

【0006】本発明は、このような多くの問題点を解決
することを課題としており、センサの駆動回路におい
て、温度補償手段にデジタル補償手段を用い、デジタル
トリマを介してデジタル回路のCPUとアナログ回路の
演算増幅手段とを結合してオフセット調整及びゲイン調
整をするハードウェア構成とすることによって、センサ
の温度補償に対し高精度かつ回路規模の小さいセンサ駆
動回路を提供することを課題としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve many of these problems. In a sensor driving circuit, a digital compensating means is used as a temperature compensating means, and a CPU of a digital circuit is connected to an analog circuit via a digital trimmer. It is an object of the present invention to provide a sensor driving circuit with high accuracy and small circuit scale for temperature compensation of a sensor by using a hardware configuration for performing offset adjustment and gain adjustment by coupling with an operational amplifier of a circuit.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
感温手段を有し、前記感温手段からの温度信号に基づい
てセンサの温度補償を行う機能を有するセンサ駆動回路
において、前記センサ回路の温度を測定する前記感温手
段からの温度信号を2進コード化したデジタル制御信号
を用いデジタル制御して前記センサの温度補償を行うデ
ジタル補償手段を有することを特徴とする圧力センサ駆
動回路である。
According to the first aspect of the present invention,
In a sensor driving circuit having a temperature sensing means and having a function of compensating a temperature of a sensor based on a temperature signal from the temperature sensing means, a temperature signal from the temperature sensing means for measuring a temperature of the sensor circuit is represented by 2 A pressure sensor driving circuit comprising a digital compensating means for digitally controlling the sensor by performing digital control using a coded digital control signal.

【0008】請求項1記載の発明によれば、感温手段か
らのアナログ信号に基づく温度補償を行う為のアナログ
補償量の制御をデジタル補償手段を用いてデジタル制御
によって実行しているので、感温手段の補償をデジタル
的に一括処理する場合に比べて、回路構成の規模を簡素
化できる。これによってデジタルICの部品点数を減ら
すことができ、小型かつ低価格であるセンサ駆動回路を
実現できるといった効果を奏する。また、デジタル制御
とすることによって、予め素子の温度較正を行ってその
較正値を記憶部に保存し利用することができる。この結
果、記憶部に保存されたデータを基にセンサの温度補償
を瞬時に行うことが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the control of the analog compensation amount for performing the temperature compensation based on the analog signal from the temperature sensing means is executed by the digital control using the digital compensation means. The scale of the circuit configuration can be simplified as compared with the case where the compensation of the heating means is collectively processed digitally. As a result, the number of components of the digital IC can be reduced, and a small and inexpensive sensor drive circuit can be realized. In addition, by performing digital control, the temperature of the element can be calibrated in advance, and the calibration value can be stored in the storage unit and used. As a result, the temperature of the sensor can be instantaneously compensated based on the data stored in the storage unit.

【0009】請求項2の発明は、感温手段を有し、前記
感温手段からの温度信号に基づいて温度補償を行う機能
を有するセンサ駆動回路において、前記センサの温度を
測定する前記感温手段からの温度信号を2進コード化し
たデジタル制御信号を用いデジタル制御して前記センサ
の温度補償を行うデジタル補償手段を有し、前記デジタ
ル補償手段が、デジタル制御信号で抵抗値を可変できる
デジタルトリマを有し、前記デジタルトリマの抵抗値に
基づいてセンサ信号の増幅手段のオフセット値の補償と
ゲイン調整とを行うことを特徴とする圧力センサ駆動回
路である。
According to a second aspect of the present invention, in the sensor driving circuit having a temperature sensing means and having a function of performing temperature compensation based on a temperature signal from the temperature sensing means, the temperature sensing means for measuring the temperature of the sensor. Digital compensation means for compensating the temperature of the sensor by digitally controlling the temperature signal from the means using a binary control digital signal, wherein the digital compensation means can change the resistance value by the digital control signal. A pressure sensor drive circuit comprising a trimmer, wherein compensation of an offset value of a sensor signal amplifying means and gain adjustment are performed based on a resistance value of the digital trimmer.

【0010】請求項2の発明によれば、デジタル補償手
段に、デジタル信号で抵抗値を可変できるデジタルトリ
マを有することによって、アナログ回路とデジタル回路
とを簡潔に結合している。すなわちセンサ信号の増幅手
段のオフセット調整用抵抗とゲイン調整用抵抗とにデジ
タルトリマを用いることによって、CPUからのデジタ
ル信号によって増幅手段の温度補償を行うことを可能と
している。これによって予め記憶部に記録されたデータ
を基に各増幅手段のオフセット調整が可能になる。また
測定精度を要しないデジタルトリマの抵抗値の選択制御
にCPUを用いたデジタル処理を適用すると共に、測定
精度を要するセンサの温度補償制御や増幅器のゲイン補
償とオフセット補償にアナログ出力調整回路を用いたア
ナログ処理を適用することにより、それぞれの信号処理
系を構成する回路の最適化を図ることや小型化を図るこ
とが可能となる。更に複数の増幅手段のオフセット調整
用抵抗及びゲイン調整用抵抗を一つのデジタルトリマで
構成できるので、従来は各増幅手段毎に必要であったオ
フセット調整回路及びゲイン調整回路を一括し回路規模
を小型化できるといった効果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, the digital compensator has a digital trimmer capable of changing the resistance value with a digital signal, so that the analog circuit and the digital circuit are simply coupled. That is, by using a digital trimmer for the offset adjusting resistor and the gain adjusting resistor of the sensor signal amplifying means, it is possible to perform temperature compensation of the amplifying means by a digital signal from the CPU. This makes it possible to adjust the offset of each amplifying unit based on the data recorded in the storage unit in advance. In addition to applying digital processing using a CPU to select and control the resistance value of the digital trimmer that does not require measurement accuracy, an analog output adjustment circuit is used for temperature compensation control for sensors that require measurement accuracy and gain and offset compensation for amplifiers. By applying the analog processing, it is possible to optimize the circuits constituting the respective signal processing systems and to reduce the size. Further, since the offset adjustment resistor and the gain adjustment resistor of the plurality of amplifying units can be configured by one digital trimmer, the offset adjustment circuit and the gain adjustment circuit conventionally required for each amplifying unit are collectively reduced to reduce the circuit scale. It has the effect of being able to be converted.

【0011】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2に記載のセンサ駆動回路において、センサの出力を増
幅する増幅手段と、前記増幅手段のオフセット調整用抵
抗を前記デジタル制御信号を用いて所要オフセット範囲
に調整する制御部を有している。
According to a third aspect of the present invention, in the sensor driving circuit according to the first or second aspect, an amplifying means for amplifying an output of the sensor and an offset adjusting resistor of the amplifying means use the digital control signal. And a control unit for adjusting to a required offset range.

【0012】請求項3記載の発明によれば、請求項1及
び請求項2に示した効果と同様の効果を奏する。またセ
ンサのアナログ出力信号に増幅手段を用い、これによっ
て温度補償に対するセンサ信号のゲイン調整を可能とし
ている。更に増幅手段のオフセット調整用抵抗にデジタ
ル補償手段を用いることにより、増幅手段の温度補償も
同時に行うことを可能としている。これにより、温度変
化に対しても安定した測定を可能とし信頼性の高いセン
サを実現している。
According to the third aspect of the invention, the same effects as those of the first and second aspects can be obtained. In addition, amplification means is used for the analog output signal of the sensor, whereby the gain of the sensor signal for temperature compensation can be adjusted. Further, by using digital compensating means for the offset adjusting resistor of the amplifying means, temperature compensation of the amplifying means can be performed at the same time. As a result, stable measurement is possible even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0013】請求項4の発明は、請求項1乃至3に記載
の圧力センサ駆動回路において、センサの出力を増幅す
る増幅手段を有し、前記増幅手段のゲイン調整用抵抗を
前記デジタル制御信号を用いて所要のゲイン範囲に調整
する制御部を有している圧力センサ駆動回路である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the pressure sensor driving circuit according to any one of the first to third aspects, the pressure sensor driving circuit further includes an amplifying means for amplifying the output of the sensor, and a gain adjusting resistor of the amplifying means transmits the digital control signal. This is a pressure sensor drive circuit having a control unit for adjusting the gain to a required gain range using the control unit.

【0014】請求項4記載の発明によれば、請求項1乃
至3に示した効果と同様の効果を奏する。またセンサの
アナログ出力信号に増幅手段を用い、更に増幅手段のゲ
イン調整用抵抗をデジタル補償手段を用い、デジタル手
段により温度補償に対するセンサ信号のゲイン調整を行
っている。これによって、温度変化に対しても安定した
測定を可能とし信頼性の高いセンサを実現している。
According to the fourth aspect of the invention, the same effects as those of the first to third aspects can be obtained. Further, an amplifier is used for an analog output signal of the sensor, and a gain adjusting resistor of the amplifier is used for a digital compensator, and the gain of the sensor signal for temperature compensation is adjusted by the digital means. As a result, stable measurement can be performed even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0015】請求項5の発明は、請求項1乃至4に記載
の圧力センサ駆動回路において、センサの出力を差動モ
ードで検出する差動手段と、前記差動手段のオフセット
調整用抵抗を前記デジタル制御信号を用いて所要のオフ
セット範囲に調整する制御部を有している圧力センサ駆
動回路である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the pressure sensor drive circuit according to any one of the first to fourth aspects, the differential means for detecting the output of the sensor in a differential mode, and the offset adjusting resistor of the differential means are connected to each other. This is a pressure sensor drive circuit having a control unit that adjusts to a required offset range using a digital control signal.

【0016】請求項5記載の発明によれば、請求項1乃
至4に示した効果と同様の効果を奏する。またセンサの
出力を差動手段を用いて検出し、更に差動手段のオフセ
ット調整用抵抗をデジタル補償手段を用いることによ
り、差動手段の温度補償も同時に行うことを可能として
いる。これにより、温度変化に対しても安定した測定を
可能とし信頼性の高いセンサを実現している。
According to the fifth aspect of the present invention, the same effects as those of the first to fourth aspects can be obtained. Further, the output of the sensor is detected by using the differential means, and the offset adjusting resistor of the differential means is used by the digital compensating means, so that the temperature compensation of the differential means can be performed at the same time. As a result, stable measurement is possible even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0017】請求項6の発明は、請求項1乃至5に記載
の圧力センサ駆動回路において、センサの出力を差動モ
ードで検出する差動手段と、前記差動手段のゲイン調整
用抵抗を前記デジタル制御信号を用いて所要のゲイン範
囲に調整する制御部を有している圧力センサ駆動回路で
ある。
According to a sixth aspect of the present invention, in the pressure sensor drive circuit according to any one of the first to fifth aspects, a differential means for detecting a sensor output in a differential mode, and a gain adjusting resistor of the differential means are provided. This is a pressure sensor drive circuit having a control unit that adjusts to a required gain range using a digital control signal.

【0018】請求項6記載の発明によれば、請求項1乃
至5に示した効果と同様の効果を奏する。また請求項6
記載の発明によれば、センサの出力を差動手段を用いて
検出している。また増幅手段のゲイン調整用抵抗をデジ
タル補償手段を用いることにより、差動手段の温度補償
も同時に行うことを可能としている。これにより、温度
変化に対しても安定した測定を可能とし信頼性の高いセ
ンサを実現している。
According to the sixth aspect of the invention, the same effects as those of the first to fifth aspects can be obtained. Claim 6
According to the described invention, the output of the sensor is detected using the differential means. Further, by using a digital compensating means for the gain adjusting resistor of the amplifying means, it is possible to simultaneously perform temperature compensation of the differential means. As a result, stable measurement is possible even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0019】請求項7の発明は、請求項1乃至6に記載
の圧力センサ駆動回路において、センサの出力に対して
加算する加算手段と、前記加算手段のオフセット値の調
整用抵抗を前記デジタル制御信号を用いて所要のオフセ
ット範囲に調整する制御部を有している圧力センサ駆動
回路である。
According to a seventh aspect of the present invention, in the pressure sensor drive circuit according to any one of the first to sixth aspects, the digital control of the addition means for adding to the output of the sensor and the resistance for adjusting the offset value of the addition means are provided. This is a pressure sensor drive circuit having a control unit that adjusts to a required offset range using a signal.

【0020】請求項7記載の発明によれば、請求項1乃
至6に示した効果と同様の効果を奏する。またセンサの
アナログ出力信号に加算手段を用い、更に加算手段のオ
フセット調整用抵抗をデジタル補償手段を用い、デジタ
ル手段により温度補償に対するセンサ信号のオフセット
調整を行っている。これによって、温度変化に対しても
安定した測定を可能とし信頼性の高いセンサを実現して
いる。
According to the seventh aspect of the invention, the same effects as those of the first to sixth aspects can be obtained. The addition means is used for the analog output signal of the sensor, the offset adjustment resistance of the addition means is used for the digital compensation means, and the offset adjustment of the sensor signal for the temperature compensation is performed by the digital means. As a result, stable measurement can be performed even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0021】請求項8の発明は、請求項1乃至6に記載
の圧力センサ駆動回路において、センサの出力に対して
加算する加算手段と、前記加算手段のゲイン調整用抵抗
を前記デジタル制御信号を用いて所要のゲイン範囲に調
整する制御部を有している圧力センサ駆動回路である。
According to an eighth aspect of the present invention, in the pressure sensor driving circuit according to any one of the first to sixth aspects, an adding means for adding to the output of the sensor, and a gain adjusting resistor of the adding means, for controlling the digital control signal by This is a pressure sensor drive circuit having a control unit for adjusting the gain to a required gain range using the control unit.

【0022】請求項8記載の発明によれば、請求項1乃
至7に示した効果と同様の効果を奏する。またセンサの
アナログ出力信号に加算手段を用い、更に加算手段のオ
フセット調整用抵抗をデジタル補償手段を用いることに
より、加算手段の温度補償も同時に行うことを可能とし
ている。これにより、温度変化に対しても安定した測定
を可能とし信頼性の高いセンサを実現している。
According to the eighth aspect of the invention, the same effects as those of the first to seventh aspects can be obtained. Further, by using an adding means for the analog output signal of the sensor and further using a digital compensating means for the offset adjusting resistor of the adding means, it is possible to simultaneously perform temperature compensation of the adding means. As a result, stable measurement is possible even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0023】請求項9の発明は、前記センサが、半導体
圧力センサであることを特徴とする請求項1乃至8に記
載の圧力センサ駆動回路である。
The invention according to claim 9 is the pressure sensor drive circuit according to any one of claims 1 to 8, wherein the sensor is a semiconductor pressure sensor.

【0024】請求項9記載の発明によれば、半導体圧力
センサの駆動回路に請求項1乃至8記載の圧力センサ駆
動回路を用いている。半導体圧力センサは小型でかつ感
度が大きいが、一般的には温度依存性が大きいという特
徴を有する。請求項1乃至8記載の圧力センサ駆動回路
では、感度の優れたセンサのアナログ出力をアナログ回
路で増幅する手段を用いている。また温度補償に関して
は、高速な自動制御が可能であるデジタル回路を用いて
いる。またデジタルトリマを用いてデジタル回路とアナ
ログ回路の接続を行い、更に補償回路の簡潔化を行って
いる。その結果、小型かつ高速自動制御かつ高感度を有
する圧力測定装置を実現することが可能となるといった
効果を奏する。
According to the ninth aspect of the present invention, the pressure sensor driving circuit according to any one of the first to eighth aspects is used for a driving circuit of a semiconductor pressure sensor. The semiconductor pressure sensor is small and has high sensitivity, but generally has a characteristic that the temperature dependency is large. In the pressure sensor drive circuit according to the first to eighth aspects, means for amplifying an analog output of a sensor having excellent sensitivity by an analog circuit is used. For temperature compensation, a digital circuit capable of high-speed automatic control is used. The digital circuit and the analog circuit are connected using a digital trimmer, and the compensating circuit is simplified. As a result, it is possible to realize a compact, high-speed automatic control and high-sensitivity pressure measurement device.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態である圧
力センサ駆動回路10の構成図である。本実施形態の回
路は、圧力センサ20、圧力センサ20の温度補償を行
うデジタル補償手段30、圧力センサ20からのアナロ
グ信号を増幅してオフセット調整とゲイン調整とを行う
為のアナログ出力調整回路40を中心に構成されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a pressure sensor drive circuit 10 according to one embodiment of the present invention. The circuit of the present embodiment includes a pressure sensor 20, a digital compensating means 30 for performing temperature compensation of the pressure sensor 20, and an analog output adjusting circuit 40 for amplifying an analog signal from the pressure sensor 20 to perform offset adjustment and gain adjustment. It is mainly configured.

【0026】圧力センサ20の温度補償を行うデジタル
補償手段30は、センサ温度を測定する為の感温手段3
1、感温手段31のアナログ信号をデジタル信号に変換
する為のA/Dコンバータ32、デジタル信号を処理し
温度補償の為の調整抵抗値を決定するCPU33、及び
CPU33からのデジタル信号に従って抵抗値を変える
デジタルトリマ34を中心に構成されている。また、こ
の様に温度補償をデジタル補償手段30とすることによ
って、予め較正し記録されたデータを基にCPU33が
温度補償の制御を行っている。その結果、センサ20の
温度補償に関して、CPU33による自動制御と高速処
理を可能としている。
The digital compensating means 30 for compensating the temperature of the pressure sensor 20 includes a temperature sensing means 3 for measuring the sensor temperature.
1. An A / D converter 32 for converting an analog signal of the temperature sensing means 31 into a digital signal, a CPU 33 for processing a digital signal and determining an adjustment resistance value for temperature compensation, and a resistance value according to a digital signal from the CPU 33. The digital trimmer 34 that changes the value is mainly configured. Further, by using the digital compensation means 30 for the temperature compensation in this way, the CPU 33 controls the temperature compensation based on the data which has been calibrated and recorded in advance. As a result, regarding the temperature compensation of the sensor 20, automatic control and high-speed processing by the CPU 33 are enabled.

【0027】アナログ出力調整回路40は、圧力センサ
20からのアナログ信号を差動モードで検出して増幅す
る差動手段41、圧力センサ20の温度補償の為のゲイ
ン調整を行う増幅手段42、オフセット調整を行う為の
加算手段43を中心に構成される。更に、増幅手段42
のゲイン調整用抵抗と加算手段43のオフセット調整用
抵抗には、デジタル補償手段30のデジタルトリマ34
が用いられており、CPU33によるデジタルトリマ3
4の抵抗調整によって差動手段41と増幅手段42と加
算手段43のゲイン調整とオフセット調整を行い、セン
サ20の温度補償を行っている。
The analog output adjusting circuit 40 includes a differential means 41 for detecting and amplifying an analog signal from the pressure sensor 20 in a differential mode, an amplifying means 42 for performing gain adjustment for temperature compensation of the pressure sensor 20, and an offset. The configuration is centered on an adding means 43 for performing the adjustment. Further, amplifying means 42
The digital trimmer 34 of the digital compensating means 30 is connected to the gain adjusting resistance of the
Is used, and the digital trimmer 3 by the CPU 33 is used.
The gain adjustment and the offset adjustment of the differential means 41, the amplifying means 42, and the adding means 43 are performed by the resistance adjustment of 4, and the temperature of the sensor 20 is compensated.

【0028】この構成によって、センサ20の温度を測
定する感温手段31からの温度信号を2進コード化した
デジタル制御信号を用いデジタル制御してセンサ20の
温度補償を行うデジタル補償手段30を有し、デジタル
補償手段30が、デジタル制御信号で抵抗値を可変でき
る複数の可変抵抗部を有するデジタルトリマ34を有
し、CPU33によって個々に制御されるデジタルトリ
マ34の可変抵抗部の抵抗値に基づいてセンサ信号の複
数の増幅手段42のオフセット値の補償とゲイン調整と
を一括して行う圧力センサ駆動回路10となる。
With this configuration, there is provided digital compensating means 30 for digitally controlling the temperature signal from the temperature sensing means 31 for measuring the temperature of the sensor 20 by using a digital control signal obtained by converting the temperature into a binary code, thereby compensating the temperature of the sensor 20. Then, the digital compensating means 30 has a digital trimmer 34 having a plurality of variable resistance parts whose resistance value can be varied by a digital control signal, and is based on the resistance value of the variable resistance part of the digital trimmer 34 individually controlled by the CPU 33. Thus, the pressure sensor driving circuit 10 performs the compensation of the offset values of the plurality of amplifying means 42 of the sensor signal and the gain adjustment in a lump.

【0029】この様に、圧力センサ20の出力調整にア
ナログ出力調整回路40を用いデジタル補償手段30の
中のデジタルトリマ34を介して、アナログ出力調整回
路40とCPU33によりデジタル制御されるデジタル
制御回路30とを接続することによって、測定精度を要
しないデジタルトリマ34の抵抗値の選択制御にCPU
33を用いたデジタル処理を適用すると共に、測定精度
を要するセンサ20の温度補償制御や増幅器42のゲイ
ン補償と増幅器43のオフセット補償にアナログ出力調
整回路40を用いたアナログ処理を適用することによ
り、それぞれの信号処理系を構成する回路の最適化を図
ることや小型化を図ることが可能となる。すなわち、圧
力センサ20の出力調整にアナログ出力調整回路40を
用いることによって、圧力センサ20の高感度性を有効
に活用し、かつ感温手段31の補償をデジタル的に一括
処理する場合に比べて、部品点数が大きくなる回路をコ
ンパクトに構成できるアナログ回路を用いることによ
り、回路構成の規模を簡素化できる。これによってデジ
タルICの部品点数を減らすことができ、小型かつ低価
格であるセンサ駆動回路10を実現できるといった効果
を奏する。また温度補償手段をデジタル補償手段30と
することによって、自動制御と高速処理を可能とし、温
度補償の調整も容易にしている。更にデジタル補償手段
30とアナログ出力調整回路40の接続にデジタルトリ
マ34を用いることによって、2つの回路を簡潔に接続
し、かつ安価にすることを実現している。
As described above, the analog output adjusting circuit 40 is used for adjusting the output of the pressure sensor 20 and the digital control circuit which is digitally controlled by the CPU 33 and the analog output adjusting circuit 40 via the digital trimmer 34 in the digital compensating means 30. 30 for controlling the selection of the resistance value of the digital trimmer 34 which does not require measurement accuracy.
By applying the digital processing using the analog output adjustment circuit 40 to the temperature compensation control of the sensor 20 requiring the measurement accuracy, the gain compensation of the amplifier 42, and the offset compensation of the amplifier 43, while applying the digital processing using the 33, It is possible to optimize the circuits constituting the respective signal processing systems and to reduce the size. That is, by using the analog output adjustment circuit 40 for adjusting the output of the pressure sensor 20, the high sensitivity of the pressure sensor 20 is effectively used, and the compensation of the temperature sensing means 31 is digitally processed in a batch. By using an analog circuit that can configure a circuit having a large number of parts in a compact manner, the scale of the circuit configuration can be simplified. As a result, the number of components of the digital IC can be reduced, and an effect that a small and inexpensive sensor drive circuit 10 can be realized can be achieved. Further, by using the digital compensating means 30 as the temperature compensating means, automatic control and high-speed processing are enabled, and adjustment of temperature compensation is also facilitated. Further, by using the digital trimmer 34 for the connection between the digital compensation means 30 and the analog output adjustment circuit 40, it is possible to simply connect the two circuits and to reduce the cost.

【0030】なお、アナログ出力調整回路40の中の増
幅手段42として、具体的にはオペアンプ等を用いた非
反転増幅回路42を用い、非反転増幅回路42のオフセ
ット調整用抵抗をデジタル制御信号を用いて所要のオフ
セット範囲に調整することもできる。また、非反転増幅
回路42のゲイン調整用抵抗をデジタル制御信号を用い
て所要のゲイン範囲に調整することもできる。非反転増
幅回路42のオフセット調整用抵抗にデジタル補償手段
30を用いることにより、圧力センサ20の出力の温度
補償を行うと同時に非反転増幅回路42の温度補償を行
うことを可能としている。これにより、温度変化に対し
ても安定した測定を可能とし信頼性の高いセンサ20を
実現している。
As the amplifying means 42 in the analog output adjusting circuit 40, specifically, a non-inverting amplifying circuit 42 using an operational amplifier or the like is used. It can also be used to adjust to the required offset range. Further, the gain adjusting resistor of the non-inverting amplifier circuit 42 can be adjusted to a required gain range using a digital control signal. By using the digital compensating means 30 for the offset adjusting resistor of the non-inverting amplifier circuit 42, it is possible to perform the temperature compensation of the output of the pressure sensor 20 and the temperature compensation of the non-inverting amplifier circuit 42 at the same time. As a result, stable measurement can be performed even with temperature changes, and a highly reliable sensor 20 is realized.

【0031】また、アナログ出力調整回路40の中の差
動手段41として、オペアンプ等を用いた差動増幅回路
41を用い、差動増幅回路41のオフセット調整用抵抗
をデジタル制御信号を用いて所要のオフセット範囲に調
整し、更にゲイン調整用抵抗をデジタル制御信号を用い
て所要のゲイン範囲に調整することもできる。差動増幅
回路41のオフセット調整用抵抗とゲイン調整抵抗にデ
ジタルトリマ34を用い、デジタル制御手段30により
差動増幅回路41の温度補償を行う。これによって、温
度変化に対しても安定した測定を可能とし信頼性の高い
センサ20を実現している。
Also, as the differential means 41 in the analog output adjustment circuit 40, a differential amplifier circuit 41 using an operational amplifier or the like is used, and an offset adjustment resistor of the differential amplifier circuit 41 is required by using a digital control signal. And the gain adjustment resistor can be further adjusted to a required gain range using a digital control signal. Using the digital trimmer 34 for the offset adjustment resistor and the gain adjustment resistor of the differential amplifier circuit 41, the digital controller 30 performs temperature compensation of the differential amplifier circuit 41. As a result, stable measurement can be performed even with respect to temperature changes, and a highly reliable sensor 20 is realized.

【0032】更に、アナログ出力調整回路40の中の加
算手段43として、オペアンプ等を用いた加算回路43
を用い、加算回路43のオフセット調整用抵抗をデジタ
ル制御信号を用いて所要のオフセット範囲に調整し、更
にゲイン調整用抵抗をデジタル制御信号を用いて所要の
ゲイン範囲に調整することもできる。加算回路43のオ
フセット調整用抵抗とゲイン調整抵抗にデジタルトリマ
34を用い、デジタル制御手段30によりセンサ信号の
温度補償と加算回路の温度補償を行う。これによって、
温度変化に対しても安定した測定を可能とし信頼性の高
いセンサ20を実現している。
Further, as an adding means 43 in the analog output adjusting circuit 40, an adding circuit 43 using an operational amplifier or the like is used.
, The offset adjusting resistor of the adding circuit 43 can be adjusted to a required offset range using a digital control signal, and the gain adjusting resistor can be adjusted to a required gain range using a digital control signal. Using the digital trimmer 34 for the offset adjustment resistor and the gain adjustment resistor of the addition circuit 43, the digital control means 30 performs temperature compensation of the sensor signal and temperature compensation of the addition circuit. by this,
Stable measurement is possible even with temperature changes, and a highly reliable sensor 20 is realized.

【0033】次に、この一実施形態として半導体圧力セ
ンサ駆動回路10の動作について説明する。一般的に、
半導体圧力センサ20は高感度であるというメリットが
ある反面、大きな温度依存性を持つというデメリットが
ある。そこでこの様なデメリットの軽減を図ることを目
的として温度補償回路が用いられている。まず予め定め
られた各温度で半導体圧力センサ20の較正を行い、所
定温度範囲での圧力センサ20のゲイン調整抵抗値とオ
フセット調整抵抗値をCPU33に記憶させる。
Next, the operation of the semiconductor pressure sensor drive circuit 10 will be described as one embodiment. Typically,
The semiconductor pressure sensor 20 has the advantage of high sensitivity, but has the disadvantage of having large temperature dependence. Therefore, a temperature compensation circuit is used for the purpose of reducing such disadvantages. First, the semiconductor pressure sensor 20 is calibrated at each predetermined temperature, and the CPU 33 stores the gain adjustment resistance value and the offset adjustment resistance value of the pressure sensor 20 in a predetermined temperature range.

【0034】圧力の測定時には、圧力を測定すると同時
に半導体圧力センサ20の温度は感温抵抗(感温手段)
31で検出され、感温抵抗31からのアナログ信号はA
/Dコンバータ32によって二進コード化したデジタル
信号に変換される。変換された信号はCPU33に送ら
れ、CPU33では予め温度較正を行った時に記憶され
ているデータを基にオフセット調整用抵抗値及びゲイン
調整抵抗値を決定する。CPU33は決定された抵抗値
に対応するデジタル信号をデジタルトリマ34に送り、
加算回路43と非反転増幅回路42に接続される各端子
の抵抗値を変更調整させる。その抵抗値に従って、半導
体圧力センサ20のアナログ出力に対して加算回路43
を用いたセンサ20のオフセット調整と非反転増幅回路
42を用いたセンサ20のゲイン調整がなされ、温度補
償が行われる。
At the time of measuring the pressure, the temperature of the semiconductor pressure sensor 20 is measured at the same time as the pressure is measured.
31 and the analog signal from the temperature sensitive resistor 31 is A
The digital signal is converted into a binary coded digital signal by the / D converter 32. The converted signal is sent to the CPU 33, and the CPU 33 determines an offset adjustment resistance value and a gain adjustment resistance value based on data stored when temperature calibration is performed in advance. The CPU 33 sends a digital signal corresponding to the determined resistance value to the digital trimmer 34,
The resistance value of each terminal connected to the adding circuit 43 and the non-inverting amplifier circuit 42 is changed and adjusted. According to the resistance value, an addition circuit 43 is added to the analog output of the semiconductor pressure sensor 20.
, And the gain of the sensor 20 using the non-inverting amplifier circuit 42 is adjusted, and temperature compensation is performed.

【0035】この様に、本実施形態の駆動回路は、感温
抵抗31からのアナログ信号に基づく温度補償を行う為
のアナログ補償量の制御をデジタル補償手段30を用い
てデジタル制御によって実行し、半導体センサ20から
の信号の温度補償はアナログ出力調整回路40によって
補償している。温度補償制御の様な精密な制御を行おう
とした場合には大規模な回路や煩雑なプログラムを必要
とするCPU33によるデジタル制御に比べて、小規模
で簡素な回路構成でこのような精密な制御を行うことが
できるアナログ出力調整回路40を設置したことで、セ
ンサ駆動回路の構成の簡素化や小規模化を図ることがで
きる。また、半導体圧力センサ20のような高感度であ
るが温度依存性が大きいセンサ20においても、本実施
形態の駆動回路を用いることによって、センサ信号の増
幅とアナログ補償量の調整をアナログ出力調整回路40
で行っている為にセンサ20の高感度性を有効に活用で
きる。更に、CPU33によるデジタル温度補償30の
によって自動かつ高速に処理されることで測定の安定性
及び信頼性が向上する。その結果、小型、高感度かつ高
信頼性の圧力測定装置を実現できるといった効果を奏す
る。
As described above, the drive circuit of the present embodiment executes the control of the analog compensation amount for performing the temperature compensation based on the analog signal from the temperature-sensitive resistor 31 by the digital control using the digital compensation means 30. The temperature of the signal from the semiconductor sensor 20 is compensated by the analog output adjustment circuit 40. When precise control such as temperature compensation control is to be performed, such precise control is performed with a small and simple circuit configuration as compared with digital control by the CPU 33 which requires a large-scale circuit and a complicated program. By installing the analog output adjustment circuit 40 capable of performing the above, the configuration of the sensor drive circuit can be simplified and downsized. Also, in a sensor 20 having high sensitivity but having a large temperature dependency, such as the semiconductor pressure sensor 20, by using the drive circuit of the present embodiment, the amplification of the sensor signal and the adjustment of the analog compensation amount can be performed by the analog output adjustment circuit. 40
Therefore, the high sensitivity of the sensor 20 can be effectively used. Furthermore, the automatic and high-speed processing by the digital temperature compensation 30 by the CPU 33 improves the stability and reliability of the measurement. As a result, there is an effect that a compact, highly sensitive and highly reliable pressure measuring device can be realized.

【0036】また、感温抵抗31からのアナログ信号を
デジタル信号に変換するには、A/Dコンバータ32を
必要とするが、感温抵抗からのアナログ信号を増幅アン
プを用いて増幅させることによって、分解能の低いA/
Dコンバータ32とすることができ、低価格化すること
ができる。CPU33にA/Dコンバータ内蔵型を用い
ることによって、感温抵抗31からのアナログ信号をデ
ジタル信号に変換する為のA/Dコンバータ32の部品
占有スペースを省略して回路を簡略化でき、一層の小型
化とコストダウンができる。更に、感温抵抗31を半導
体圧力センサ20上に作製することによって、同様に感
温抵抗31の部品スペースを省略して回路を簡略化で
き、一層の小型化とコストダウンができる。
In order to convert an analog signal from the temperature-sensitive resistor 31 into a digital signal, an A / D converter 32 is required. The analog signal from the temperature-sensitive resistor is amplified by an amplification amplifier. , Low resolution A /
The D converter 32 can be used, and the cost can be reduced. By using an A / D converter built-in type for the CPU 33, the circuit occupied by the A / D converter 32 for converting an analog signal from the temperature-sensitive resistor 31 into a digital signal can be omitted, thereby simplifying the circuit. The size and cost can be reduced. Further, by manufacturing the temperature-sensitive resistor 31 on the semiconductor pressure sensor 20, the circuit space can be simplified by similarly omitting the component space of the temperature-sensitive resistor 31, and the size and cost can be further reduced.

【0037】[0037]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、感温手段
からのアナログ信号に基づく温度補償を行う為のアナロ
グ補償量の制御をデジタル補償手段を用いてデジタル制
御によって実行しているので、感温手段の補償をデジタ
ル的に一括処理する場合に比べて、回路構成の規模を簡
素化できる。これによってデジタルICの部品点数を減
らすことができ、小型かつ低価格であるセンサ駆動回路
を実現できるといった効果を奏する。また、デジタル制
御とすることによって、予め素子の温度較正を行ってそ
の較正値を記憶部に保存し利用することができる。この
結果、記憶部に保存されたデータを基にセンサの温度補
償を瞬時に行うことが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the control of the analog compensation amount for performing the temperature compensation based on the analog signal from the temperature sensing means is performed by the digital control using the digital compensation means. The scale of the circuit configuration can be simplified as compared with the case where the compensation for the temperature sensing means is collectively processed digitally. As a result, the number of components of the digital IC can be reduced, and a small and inexpensive sensor drive circuit can be realized. In addition, by performing digital control, the temperature of the element can be calibrated in advance, and the calibration value can be stored in the storage unit and used. As a result, the temperature of the sensor can be instantaneously compensated based on the data stored in the storage unit.

【0038】請求項2の発明によれば、デジタル補償手
段に、デジタル信号で抵抗値を可変できるデジタルトリ
マを有することによって、アナログ回路とデジタル回路
とを簡潔に結合している。すなわちセンサ信号の増幅手
段のオフセット調整用抵抗とゲイン調整用抵抗とにデジ
タルトリマを用いることによって、CPUからのデジタ
ル信号によって増幅手段の温度補償を行うことを可能と
している。これによって予め記憶部に記録されたデータ
を基に各増幅手段のオフセット調整が可能になる。また
測定精度を要しないデジタルトリマの抵抗値の選択制御
にCPUを用いたデジタル処理を適用すると共に、測定
精度を要するセンサの温度補償制御や増幅器のゲイン補
償とオフセット補償にアナログ出力調整回路を用いたア
ナログ処理を適用することにより、それぞれの信号処理
系を構成する回路の最適化を図ることや小型化を図るこ
とが可能となる。更に複数の増幅手段のオフセット調整
用抵抗及びゲイン調整用抵抗を一つのデジタルトリマで
構成できるので、従来は各増幅手段毎に必要であったオ
フセット調整回路及びゲイン調整回路を一括し回路規模
を小型化できるといった効果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, the analog compensator and the digital circuit are simply coupled by providing the digital compensator with the digital trimmer whose resistance value can be varied by a digital signal. That is, by using a digital trimmer for the offset adjusting resistor and the gain adjusting resistor of the sensor signal amplifying means, it is possible to perform temperature compensation of the amplifying means by a digital signal from the CPU. This makes it possible to adjust the offset of each amplifying unit based on the data recorded in the storage unit in advance. In addition to applying digital processing using a CPU to select and control the resistance value of the digital trimmer that does not require measurement accuracy, an analog output adjustment circuit is used for temperature compensation control for sensors that require measurement accuracy and gain and offset compensation for amplifiers. By applying the analog processing, it is possible to optimize the circuits constituting the respective signal processing systems and to reduce the size. Further, since the offset adjustment resistor and the gain adjustment resistor of the plurality of amplifying units can be configured by one digital trimmer, the offset adjustment circuit and the gain adjustment circuit conventionally required for each amplifying unit are collectively reduced to reduce the circuit scale. It has the effect of being able to be converted.

【0039】請求項3記載の発明によれば、請求項1及
び請求項2に示した効果と同様の効果を奏する。またセ
ンサのアナログ出力信号に増幅手段を用い、これによっ
て温度補償に対するセンサ信号のゲイン調整を可能とし
ている。更に増幅手段のオフセット調整用抵抗にデジタ
ル補償手段を用いることにより、増幅手段の温度補償も
同時に行うことを可能としている。これにより、温度変
化に対しても安定した測定を可能とし信頼性の高いセン
サを実現している。
According to the third aspect of the invention, the same effects as those of the first and second aspects can be obtained. In addition, amplification means is used for the analog output signal of the sensor, whereby the gain of the sensor signal for temperature compensation can be adjusted. Further, by using digital compensating means for the offset adjusting resistor of the amplifying means, temperature compensation of the amplifying means can be performed at the same time. As a result, stable measurement is possible even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0040】請求項4記載の発明によれば、請求項1乃
至3に示した効果と同様の効果を奏する。またセンサの
アナログ出力信号に増幅手段を用い、更に増幅手段のゲ
イン調整用抵抗をデジタル補償手段を用い、デジタル手
段により温度補償に対するセンサ信号のゲイン調整を行
っている。これによって、温度変化に対しても安定した
測定を可能とし信頼性の高いセンサを実現している。
According to the fourth aspect of the invention, the same effects as those of the first to third aspects can be obtained. Further, an amplifier is used for an analog output signal of the sensor, and a gain adjusting resistor of the amplifier is used for a digital compensator, and the gain of the sensor signal for temperature compensation is adjusted by the digital means. As a result, stable measurement can be performed even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0041】請求項5記載の発明によれば、請求項1乃
至4に示した効果と同様の効果を奏する。またセンサの
出力を差動手段を用いて検出し、更に差動手段のオフセ
ット調整用抵抗をデジタル補償手段を用いることによ
り、差動手段の温度補償も同時に行うことを可能として
いる。これにより、温度変化に対しても安定した測定を
可能とし信頼性の高いセンサを実現している。
According to the fifth aspect of the invention, the same effects as those of the first to fourth aspects can be obtained. Further, the output of the sensor is detected by using the differential means, and the offset adjusting resistor of the differential means is used by the digital compensating means, so that the temperature compensation of the differential means can be performed at the same time. As a result, stable measurement is possible even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0042】請求項6記載の発明によれば、請求項1乃
至5に示した効果と同様の効果を奏する。また請求項6
記載の発明によれば、センサの出力を差動手段を用いて
検出している。また増幅手段のゲイン調整用抵抗をデジ
タル補償手段を用いることにより、差動手段の温度補償
も同時に行うことを可能としている。これにより、温度
変化に対しても安定した測定を可能とし信頼性の高いセ
ンサを実現している。
According to the sixth aspect of the invention, the same effects as those of the first to fifth aspects can be obtained. Claim 6
According to the described invention, the output of the sensor is detected using the differential means. Further, by using a digital compensating means for the gain adjusting resistor of the amplifying means, it is possible to simultaneously perform temperature compensation of the differential means. As a result, stable measurement is possible even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0043】請求項7記載の発明によれば、請求項1乃
至6に示した効果と同様の効果を奏する。またセンサの
アナログ出力信号に加算手段を用い、更に加算手段のオ
フセット調整用抵抗をデジタル補償手段を用い、デジタ
ル手段により温度補償に対するセンサ信号のオフセット
調整を行っている。これによって、温度変化に対しても
安定した測定を可能とし信頼性の高いセンサを実現して
いる。
According to the seventh aspect of the invention, the same effects as those of the first to sixth aspects can be obtained. The addition means is used for the analog output signal of the sensor, the offset adjustment resistance of the addition means is used for the digital compensation means, and the offset adjustment of the sensor signal for the temperature compensation is performed by the digital means. As a result, stable measurement can be performed even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0044】請求項8記載の発明によれば、請求項1乃
至7に示した効果と同様の効果を奏する。またセンサの
アナログ出力信号に加算手段を用い、更に加算手段のオ
フセット調整用抵抗をデジタル補償手段を用いることに
より、加算手段の温度補償も同時に行うことを可能とし
ている。これにより、温度変化に対しても安定した測定
を可能とし信頼性の高いセンサを実現している。
According to the eighth aspect of the invention, the same effects as those of the first to seventh aspects can be obtained. Further, by using an adding means for the analog output signal of the sensor and further using a digital compensating means for the offset adjusting resistor of the adding means, it is possible to simultaneously perform temperature compensation of the adding means. As a result, stable measurement is possible even with temperature changes, and a highly reliable sensor is realized.

【0045】請求項9記載の発明によれば、半導体圧力
センサの駆動回路に請求項1乃至8記載の圧力センサ駆
動回路を用いている。半導体圧力センサは小型でかつ感
度が大きいが、一般的には温度依存性が大きいという特
徴を有する。請求項1乃至8記載の圧力センサ駆動回路
では、感度の優れたセンサのアナログ出力をアナログ回
路で増幅する手段を用いている。また温度補償に関して
は、高速な自動制御が可能であるデジタル回路を用いて
いる。またデジタルトリマを用いてデジタル回路とアナ
ログ回路の接続を行い、更に補償回路の簡潔化を行って
いる。その結果、小型かつ高速自動制御かつ高感度を有
する圧力測定装置を実現することが可能となるといった
効果を奏する。
According to the ninth aspect of the present invention, the pressure sensor drive circuit according to any one of the first to eighth aspects is used for a drive circuit of a semiconductor pressure sensor. The semiconductor pressure sensor is small and has high sensitivity, but generally has a characteristic that the temperature dependency is large. In the pressure sensor drive circuit according to the first to eighth aspects, means for amplifying an analog output of a sensor having excellent sensitivity by an analog circuit is used. For temperature compensation, a digital circuit capable of high-speed automatic control is used. The digital circuit and the analog circuit are connected using a digital trimmer, and the compensating circuit is simplified. As a result, it is possible to realize a compact, high-speed automatic control and high-sensitivity pressure measurement device.

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

【図1】本発明の圧力センサ駆動回路の基本構成を説明
した機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a basic configuration of a pressure sensor drive circuit according to the present invention.

【図2】従来例の変位測定装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional displacement measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 センサ駆動回路 20 圧力センサ 21 電源 30 デジタル補償手段 31 感温手段 32 A/Dコンバータ 33 CPU 34 デジタルトリマ 35 固定抵抗 40 アナログ出力調整回路 41 差動手段 42 増幅手段 43 加算手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sensor drive circuit 20 Pressure sensor 21 Power supply 30 Digital compensation means 31 Temperature sensing means 32 A / D converter 33 CPU 34 Digital trimmer 35 Fixed resistance 40 Analog output adjustment circuit 41 Differential means 42 Amplification means 43 Addition means

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 感温手段を有し、前記感温手段からの温
度信号に基づいてセンサの温度補償を行う機能を有する
センサ駆動回路において、前記センサ回路の温度を測定
する前記感温手段からの温度信号を2進コード化したデ
ジタル制御信号を用いデジタル制御して前記センサの温
度補償を行うデジタル補償手段を有することを特徴とす
る圧力センサ駆動回路。
1. A sensor driving circuit having a temperature sensing means and having a function of compensating a temperature of a sensor based on a temperature signal from the temperature sensing means, wherein the temperature sensing means measures a temperature of the sensor circuit. A pressure sensor driving circuit, comprising: a digital compensating means for digitally controlling the temperature signal by using a digital control signal obtained by converting the temperature signal into a binary code to compensate for the temperature of the sensor.
【請求項2】 感温手段を有し、前記感温手段からの温
度信号に基づいて温度補償を行う機能を有するセンサ駆
動回路において、前記センサの温度を測定する前記感温
手段からの温度信号を2進コード化したデジタル制御信
号を用いデジタル制御して前記センサの温度補償を行う
デジタル補償手段を有し、前記デジタル補償手段が、デ
ジタル制御信号で抵抗値を可変できるデジタルトリマを
有し、前記デジタルトリマの抵抗値に基づいてセンサ信
号の増幅手段のオフセット値の補償とゲイン調整とを行
うことを特徴とする圧力センサ駆動回路。
2. A sensor driving circuit having temperature sensing means and having a function of performing temperature compensation based on a temperature signal from said temperature sensing means, wherein a temperature signal from said temperature sensing means for measuring a temperature of said sensor is provided. Digital compensating means for digitally controlling the sensor by performing digital control using a binary-coded digital control signal, the digital compensating means having a digital trimmer capable of changing a resistance value with a digital control signal, A pressure sensor drive circuit for compensating for an offset value of a sensor signal amplifying means and adjusting gain based on a resistance value of the digital trimmer.
【請求項3】 センサの出力を増幅する増幅手段と、前
記増幅手段のオフセット調整用抵抗を前記デジタル制御
信号を用いて所要のオフセット範囲に調整する制御部を
有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の圧力センサ駆動回路。
3. An amplifying means for amplifying an output of a sensor, and a control unit for adjusting an offset adjusting resistor of the amplifying means to a required offset range using the digital control signal. Or a pressure sensor drive circuit according to claim 2.
【請求項4】 センサの出力を増幅する増幅手段を有
し、前記増幅手段のゲイン調整用抵抗を前記デジタル制
御信号を用いて所要のゲイン範囲に調整する制御部を有
することを特徴とする請求項1乃至3に記載の圧力セン
サ駆動回路。
4. An amplifier for amplifying the output of the sensor, and a controller for adjusting a gain adjusting resistor of the amplifier to a required gain range using the digital control signal. Item 4. The pressure sensor drive circuit according to any one of Items 1 to 3.
【請求項5】 センサの出力を差動モードで検出する差
動手段と、前記差動手段のオフセット調整用抵抗を前記
デジタル制御信号を用いて所要のオフセット範囲に調整
する制御部を有することを特徴とする請求項1乃至4に
記載の圧力センサ駆動回路。
5. It has differential means for detecting an output of a sensor in a differential mode, and a control unit for adjusting an offset adjusting resistor of the differential means to a required offset range using the digital control signal. The pressure sensor drive circuit according to claim 1, wherein:
【請求項6】 センサの出力を差動モードで検出する差
動手段と、前記差動手段のゲイン調整用抵抗を前記デジ
タル制御信号を用いて所要のゲイン範囲に調整する制御
部を有することを特徴とする請求項1乃至5に記載の圧
力センサ駆動回路。
6. A differential unit for detecting an output of a sensor in a differential mode, and a control unit for adjusting a gain adjusting resistor of the differential unit to a required gain range using the digital control signal. The pressure sensor drive circuit according to claim 1, wherein:
【請求項7】 センサの出力に対して加算する加算手段
と、前記加算手段のオフセット値の調整用抵抗を前記デ
ジタル制御信号を用いて所要のオフセット範囲に調整す
る制御部を有することを特徴とする請求項1乃至6に記
載の圧力センサ駆動回路。
7. An adder for adding to an output of a sensor, and a controller for adjusting an offset value adjusting resistor of the adder to a required offset range using the digital control signal. The pressure sensor drive circuit according to claim 1.
【請求項8】 センサの出力に対して加算する加算手段
と、前記加算手段のゲイン調整用抵抗を前記デジタル制
御信号を用いて所要のゲイン範囲に調整する制御部を有
することを特徴とする請求項1乃至7に記載の圧力セン
サ駆動回路。
8. An apparatus according to claim 1, further comprising an adder for adding to the output of the sensor, and a controller for adjusting a gain adjusting resistor of the adder to a required gain range using the digital control signal. Item 8. A pressure sensor drive circuit according to any one of Items 1 to 7.
【請求項9】 前記センサが、半導体圧力センサである
ことを特徴とする請求項1乃至8に記載の圧力センサ駆
動回路。
9. The pressure sensor drive circuit according to claim 1, wherein the sensor is a semiconductor pressure sensor.
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