JPH11211596A - 静電容量型圧力センサ用圧力検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好で応答特性と安定した直線性の良好な出
力が得られる圧力検出回路を提供する。 【解決手段】 圧力センサに設けた圧力検出用コンデン
サ１１Ａ，１１Ｂと、コンデンサ１１Ａ，１１Ｂが第１
の入力に直列に接続された演算増幅器１２，２２と、演
算増幅器１２，２２の出力が第１の入力に入力されると
ともに出力が演算増幅器１２，２２の第２の入力に入力
される演算増幅器１３，２３と、演算増幅器１３，２３
の第１の入力と出力との間に接続されたコンデンサ１
６，２６とからなるＣ−Ｖ変換増幅回路１０と、演算増
幅器１２の出力が入力される演算増幅器５１と、演算増
幅器２２の出力が入力される演算増幅器５２と、演算増
幅器５１の出力と演算増幅器５２の出力が入力される演
算増幅器５３とから構成される差動増幅回路５０とを備
えた圧力検出回路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力を検出する静
電容量型圧力センサを用いた圧力検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の静電容量型圧力センサを用いた圧
力検出回路の構成を図６を用いて説明する。従来の圧力
検出回路は、圧力検出用コンデンサＣｐと、電圧検出用
コンデンサＣｖと、振幅比較回路Ｋと、Ｄフリップフロ
ップ回路ＦＦと、第１の抵抗Ｒ１と、演算増幅器Ｏｐ
と、帰還コンデンサＣｆと、第２の抵抗Ｒ２ｔと第３の
抵抗Ｒ３とからなる分圧回路と、第１の基準電圧Ｖｒ１
と、第２の基準電圧Ｖｒ２と、第１のスイッチＳ１と、
第２のスイッチＳ２と、第３のスイッチＳ３とを具備し
て構成される。

【０００３】圧力検出用コンデンサＣｐは、静電容量型
圧力センサのコンデンサとして構成され、センサに加え
られる測定対象の圧力の変化によって電極間の距離が変
化して、その静電容量が変化する。圧力検出用コンデン
サＣｐの一端は、第１のスイッチＳ１と第２の抵抗Ｒ２
を介して電源Ｖｃｃに接続され、他端は、接地される。
圧力検出用コンデンサＣｐの一端は、圧力検出用コンデ
ンサＣｐに並列に接続された電圧検出用コンデンサＣｖ
に第３のスイッチＳ３を介して接続される。

【０００４】電圧検出用コンデンサＣｖに並列に第２の
スイッチＳ２が接続される。電圧検出用コンデンサＣｖ
の端子は、振幅比較回路Ｋの反転入力端子に接続され
る。

【０００５】振幅比較回路Ｋは、電圧検出用コンデンサ
Ｃｖの端子電圧と第１の基準電圧Ｖｒ１を比較し、電圧
検出用コンデンサＣｖの端子電圧が第１の基準電圧Ｖｒ
１を越えたときにハイを出力する。振幅比較回路Ｋの反
転入力端子−には、電圧検出用コンデンサＣｖの端子が
接続され、非反転入力端子＋には、第１の基準電圧Ｖｒ
１が接続される。振幅比較回路Ｋの出力端子はＤフリッ
プフロップ回路ＦＦのＤ入力端子に接続される。

【０００６】Ｄフリップフロップ回路ＦＦは、データ入
力端子Ｄにハイ信号が入力されると、Ｑｂａｒ出力端子
からハイ信号が出力される。Ｄフリップフロップ回路Ｆ
ＦのＣ端子にはクロック信号ＣＫが入力される。Ｄフリ
ップフロップ回路ＦＦのＱｂａｒ出力は、第１の抵抗Ｒ
１を介して第２の振幅比較回路Ｋ２の反転入力端子−に
接続される。

【０００７】第２の振幅比較回路Ｋ２の非反転入力端子
には、第２の基準電圧Ｖｒ２が入力される。第２の振幅
比較回路Ｋ２の出力は、積分用コンデンサＣｆを介して
反転入力端子に帰還されるとともに、第３の抵抗Ｒ３お
よび第２の抵抗Ｒ２を介して電源Ｖｃｃに接続され、さ
らに、出力端子に接続される。

【０００８】このような圧力検出回路の動作を以下に説
明する。第１のスイッチＳ１と第２のスイッチＳ２は、
方形波Ａによって開閉される。第３のスイッチＳ３は、
方形波Ａを反転した方形波Ｂによって開閉される。第１
のスイッチＳ１と第２のスイッチＳ２がオンとされる
と、圧力検出用コンデンサＣｐは、電源電圧Ｖｃｃによ
って充電される。充電速度は、第２の抵抗Ｒ２と圧力検
出用コンデンサＣｐの容量によって決定される。この
間、電圧検出用コンデンサＣｖの電荷は、第２のスイッ
チＳ２を介して放電される。

【０００９】第１のスイッチＳ１および第２のスイッチ
Ｓ２がオフとされ、第３のスイッチがオンになると、電
圧検出用コンデンサＣｖは、圧力検出用コンデンサＣｐ
に蓄えられた電荷によって充電される。電圧検出用コン
デンサＣｖの端子電圧が第１の基準電圧Ｖｒ１を越える
と、振幅比較回路Ｋの出力はハイとなる。第３のスイッ
チＳ３がオンとなってから振幅比較回路Ｋがハイとなる
までの時間は、電圧検出用コンデンサＣｖが充電される
早さによって定まる。すなわち、前記時間は、圧力検出
用コンデンサＣｐの端子電圧が高いほど短くなり端子電
圧が低いほど長くなる。言い換えれば、前記時間は、圧
力センサに加えられる圧力に反比例する。

【００１０】振幅比較回路Ｋからのハイ出力がＤ入力に
入力された状態で、クロックＣＫが入力されると、Ｄフ
リップフロップ回路ＦＦのＱｂａｒ出力がハイとなる。
振幅比較回路Ｋからのロウ出力がＤ入力に入力された状
態で、クロックＣＫが入力されると、Ｄフリップフロッ
プ回路ＦＦのＱｂａｒ出力がロウとなる。

【００１１】Ｄフリップフロップ回路ＦＦの出力は第１
の抵抗Ｒ１を介して演算増幅器Ｏｐに入力される。演算
増幅器Ｏｐと帰還コンデンサＣｆと第２の基準電圧Ｖｒ
２とで積分器を構成している。Ｄフリップフロップ回路
ＦＦの出力はこの積分器で積分され、出力電圧とされ
る。この出力電圧は、抵抗Ｒ３を介して圧力検出用コン
デンサＣｐに返される。

【００１２】この圧力検出回路によれば、圧力検出用コ
ンデンサＣｐの出力すなわち圧力検出用コンデンサＣｐ
が検出した圧力に比例した出力電圧を得ることができ
る。

【００１３】上記従来の圧力検出回路は、ループ回路が
構成されているので、応答性が悪く、Ｄフリップフロッ
プ回路ＦＦの出力を積分していることから、出力リップ
ルも大きかった。さらに、出力が圧力センサの性能によ
って決定されるので、直線性の良好な出力を得ることが
困難であった。

【００１４】このような問題を解決するために、図７に
示すような圧力検出回路が考えられる。この圧力検出回
路は、方形波発振回路と、圧力検出用コンデンサＣｐ
と、演算増幅器Ｏｐと、帰還コンデンサＣｆと、基準電
圧Ｖｒとから構成される。圧力検出用コンデンサＣｐ
は、方形波発振回路の出力によって充電される。この出
力は、演算増幅器Ｏｐと帰還コンデンサＣｆと基準電圧
Ｖｒから構成される積分器に入力され、圧力検出用コン
デンサＣｐの容量に比例した出力電圧を得ることができ
る。これは、圧力検出用コンデンサＣｐに方形波を印加
するとき、インピーダンスＸｃ＝１／２πｆＣを持つこ
ととなり、抵抗と演算増幅器による反転増幅回路と同様
に考えられる。この方法によれば、応答性の良好な圧力
検出回路を得ることができる。

【００１５】しかしながら、この回路は、静電容量を用
いた増幅回路であることから、演算増幅器Ｏｐの反転入
力端子には、直流的に電流が供給されないこととなっ
て、動作が不安定となり、この影響が出力に直接反映さ
れてしまうおそれがある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、圧力センサ
に用いる圧力−電圧変換装置において、応答特性の良好
な、かつ、安定した出力を得ることができる圧力検出回
路を提供することを目的とする。さらに、本発明は、圧
力センサの出力特性を直線性の良好にした圧力検出回路
を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、静電容量型圧力センサを用いた圧力検出
回路を、圧力センサの圧力検出用コンデンサと、該圧力
検出用コンデンサが第１の入力端子に直列に接続された
第１の演算増幅器と、第１の演算増幅器の出力を反転し
て第１の演算増幅器の第２の入力端子に入力する積分器
とから構成し、該積分器を、第２の演算増幅器の出力が
第１の入力端子に入力され、基準電圧が第２の入力端子
に入力されるとともに、出力がコンデンサを介して第１
の入力端子に接続して構成した。

【００１８】さらに、本発明は上記圧力検出回路におい
て、方形波発振回路の出力を、圧力検出用コンデンサに
印加した。

【００１９】上記課題を解決するために、本発明は、静
電容量型圧力センサを用いた圧力検出回路を、圧力セン
サの圧力検出用コンデンサと、第２のコンデンサと、前
記圧力検出用コンデンサが第１の入力に直列に接続され
た第１の演算増幅器と、第１の演算増幅器の出力が第１
の入力に入力されるとともに出力が第１の演算増幅器の
第２の入力に入力される第２の演算増幅器と、第２の演
算増幅器の第１の入力と出力との間に接続された第３の
コンデンサと、前記第２のコンデンサが第１の入力に直
列に接続された第３の演算増幅器と、第３の演算増幅器
の出力が第１の入力に入力されるとともに出力が第３の
演算増幅器の第２の入力に入力される第４の演算増幅器
と、第４の演算増幅器の第１の入力と出力との間に接続
された第４のコンデンサと、第１の演算増幅器の出力が
入力される第５の演算増幅器と、第３の演算増幅器の出
力が入力される第６の演算増幅器と、第５の演算増幅器
の出力と第６の演算増幅器の出力が入力される第７の演
算増幅器とから構成される差動増幅回路とを備えて構成
した。

【００２０】さらに、本発明は、上記圧力検出回路にお
いて、第１のコンデンサと第２のコンデンサを、同一の
圧力センサに搭載して構成した。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１を用いて本発明の第１の実施
の形態を説明する。この圧力検出回路は、方形波発振回
路３０と、Ｃ−Ｖ変換増幅回路１０とから構成される。
Ｃ−Ｖ変換増幅回路１０は、圧力検出コンデンサＣｓ１
１と、第１の演算増幅器１２と、第２の演算増幅器１３
と、基準電圧１４と、帰還コンデンサ１５，１６と、抵
抗１７とから構成される。圧力検出センサに設けた圧力
検出用コンデンサＣｓ１１は、一端が方形波発振回路３
０に接続され、他端が第１の演算増幅器１２の反転入力
端子−に接続される。第１の演算増幅器１２の出力は、
Ｃ−Ｖ変換増幅回路１０の出力である。さらに、第１の
演算増幅器１２の出力は、自己の反転入力端子−に帰還
コンデンサ１５を介して帰還されるとともに、帰還抵抗
１７とコンデンサ１６を介して自己の非反転入力端子＋
に供給される。また、第１の演算増幅器１２の出力は、
帰還抵抗１７を介して第２の演算増幅器１３の反転入力
端子−に供給される。第２の演算増幅器１３の非反転入
力端子＋には、基準電圧１４が供給され、出力は、第１
の演算増幅器１１の非反転入力端子＋に供給される。

【００２２】この圧力検出回路においては、方形波３０
から供給された方形波が、圧力検出用コンデンサ１１を
充電する。このコンデンサ１１の充電電圧は、積分器を
構成する演算増幅器１２の反転入力端子−に入力され
る。演算増幅器１２に入力される圧力検出用コンデンサ
１１の出力は、該コンデンサによって直流成分が除去さ
れた形となっているが、低い周波数成分の変動を含んで
おり、この変動成分が演算増幅器１２の出力端に表れ
る。

【００２３】この出力は、抵抗１７を介して第２の演算
増幅器１３の反転入力端子−に入力されるとともにコン
デンサ１６を介して、第１の演算増幅器１２の非反転入
力端子＋に入力される。さらに第２の演算増幅器１３の
出力は、第１の演算増幅器１２の非反転端子＋に入力さ
れる。この実施の形態では、演算増幅器１２の出力を反
転させて演算増幅器１２の非反転入力端子＋へ入力する
ことによって、演算増幅器１２の出力の変動成分を打ち
消し、方形波発信器３０の方形波出力によって得られた
圧力検出用コンデンサ１１の安定した出力波形のみを取
り出すことができる。

【００２４】この発明の第２の実施の形態を図２を用い
て説明する。この実施の形態は、上記したＣ−Ｖ変換増
幅回路を２回路使用して、その出力をそれぞれ差動増幅
回路を用いて増幅することによって、同相除去比（ＣＭ
Ｒ：Common mode rejuctionn retio）大きく使いなが
ら、差動電圧を出力することができるようにした形態で
ある。この圧力検出回路は、Ｃ−Ｖ変換増幅回路１０
と、発振回路３０と、差動増幅回路５０とを有して構成
される。Ｃ−Ｖ変換増幅回路１０は、図１に示したＣ−
Ｖ変換増幅回路１０を２回路並列に備えている。すなわ
ち、この実施の形態のＣ−Ｖ変換回路１０は、圧力検出
用コンデンサＣｓ１１と、第１の演算増幅器１２と、第
２の演算増幅器１３と、基準電圧１４と、帰還コンデン
サ１５と、コンデンサ１６と、抵抗１７からなる第１の
Ｃ−Ｖ変換増幅回路と、基準用コンデンサＣｒ２１と、
第３の演算増幅器２２と、第４の演算増幅器２３と、基
準電圧１４と、帰還コンデンサ２５と、コンデンサ２６
と、抵抗２７からなる第２のＣ−Ｖ変換増幅回路とから
構成されている。

【００２５】差動増幅回路５０は、第１の演算増幅器５
１と、第２の演算増幅器５２と、第３の演算増幅器５３
と、抵抗５１〜６０を有している。第１の演算増幅器の
非反転入力端子＋には第１のＣ−Ｖ変換増幅回路の出力
が入力され、第２の演算増幅器５２の非反転入力端子＋
には第２のＣ−Ｖ変換増幅回路の出力が入力される。第
１の演算増幅器５１と第２の演算増幅器５２の出力は、
直列に接続された抵抗５４，５５，５６を介して接続さ
れる。さらに、第１の演算増幅器５１の反転入力端子−
には、自己の出力が抵抗５１を介して帰還される。同様
に第２の演算増幅器５２の反転端子−には、自己の出力
が抵抗５６を介して入力される。抵抗５５は、差動増幅
回路の増幅度を調整する調整抵抗として働く。

【００２６】第３の演算増幅器５３の反転入力−には、
第１の演算増幅器５１の出力が抵抗５７を介して入力さ
れる。第３の演算増幅器の反転入力端子は抵抗５９を介
して接地される。第３の演算増幅器５３の非反転入力端
子＋には第２の演算増幅器５２の出力が抵抗５８を介し
て入力される。第３の演算増幅器の非反転入力端子＋に
は、自己の出力が抵抗６０を介して入力される。

【００２７】このように構成することによって、圧力検
出用コンデンサ１１と基準コンデンサ２１との容量の差
を取り出すので、精度の高い出力を得ることができる。

【００２８】図３〜図５を用いて本発明にかかる圧力検
出回路の第３の実施の形態を説明する。図３はこの実施
の形態に用いる、圧力センサに設けられた圧力検出コン
デンサの構造を示す図であり、図３（Ａ）は縦断面図、
図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線での断面図、図３
（Ｃ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ線での断面図を示す。図４
は圧力コンデンサの特性を説明する図であり、図５は、
この実施の形態にかかる圧力検出回路の構造を示すブロ
ック図である。

【００２９】この実施の形態にかかる圧力検出用コンデ
ンサは、２個のコンデンサから構成される。すなわち、
この圧力センサは、セラミックなどの絶縁体からなる基
板１１１とセラミックの薄板からなる圧力検出膜１１２
と、基板１１１と圧力検出膜１１２を一定の間隔を持っ
て対向配置させる間隔保持部材１１３と、基板１１１の
表面に設けた金属薄膜からなる環状の環状電極１１４
と、環状電極の内側に設けた金属薄膜からなる円形状の
円盤電極１１５と、圧力検出膜１１２の表面に設けた円
形状の可動電極１１６とから構成される。環状電極１１
４と可動電極１１６とで第１の圧力検出用コンデンサＣ
ｓ１を形成し、円盤電極１１５と可動電極１１６とで第
２の圧力検出用コンデンサＣｓ２を形成する。

【００３０】圧力センサは可撓性の薄膜に圧力を受ける
構造で構成されることから、圧力検出用コンデンサを構
成する対向する電極間の間隙は、周辺部では変化量が小
さく中心部では変化量が大きくなるとともに、全体とし
てのコンデンサの容量が圧力に線形に比例せず、出力特
性の直線性が悪いものであった。しかしながら、圧力検
出用コンデンサとして上記のような構成の２個の圧力検
出用コンデンサを用いることによって、図４に示すよう
に、圧力検出回路の出力特性を直線性のよい特性とする
ことができる。すなわち、圧力検出膜１１２の表面に環
状に形成された環状電極１１４と可動電極１１６との間
に形成される第１の圧力検出用コンデンサＣｓ１と、該
環状電極の内側に形成された円形状の円盤電極１１５と
可動電極１１６との間に形成された第２の圧力検出用コ
ンデンサＣｓ２の圧力−容量特性は、図４（Ａ）に示す
ように、圧力の変化に対して電極間の間隙の変化量が少
ない外側に配置された第１の圧力検出用コンデンサＣｓ
１の容量の変化量は小さく、その変化率は圧力が増すに
従って大きくなる。一方、圧力の変化に対して電極間の
間隙の変化量が大きな内側に配置された第２の圧力検出
用コンデンサＣｓ２の容量の変化量は大きく、その変化
率は圧力が増すに従って大きくなる。

【００３１】このような圧力検出用コンデンサの容量を
電圧に変換したときには、図４（Ｂ）に示すように、第
１のコンデンサＣｓ１の出力を変換した電圧Ｖｓ１およ
び第２のコンデンサＣｓ２の出力を変換した電圧Ｖｓ２
は、破線で示した直線状の変換曲線に比較して、それぞ
れ、偏量ΔＡ、ΔＢだけ偏倚している。この出力電圧Ｖ
ｓ１，Ｖｓ２を差動増幅回路５０の２の入力にそれぞれ
入力することによって、図４（Ｃ）に示すような、偏量
ΔＡ、ΔＢを打ち消した、直線性の良好な出力Ｖｄを得
ることができる。

【００３２】この２個の圧力コンデンサを用いた圧力検
出回路の構成を以下説明する。図５に示すように、この
実施の形態にかかる圧力検出回路は、Ｃ−Ｖ変換増幅回
路１０と、方形波を発振する発振回路３０と、Ｃ−Ｖ変
換増幅回路１０の２個の出力を差動的に増幅する差動増
幅回路５０とから構成される。また、この実施の形態に
かかる圧力検出回路は、フィルタ７０を有している。さ
らに、この実施の形態にかかる圧力検出回路は、反転増
幅回路９０を有している。

【００３３】Ｃ−Ｖ変換増幅回路１０は、図２に示した
第２の実施の形態に用いるＣ−Ｖ変換増幅回路とほぼ同
様な構成を有しており、圧力検出用コンデンサ１１が図
３に示した圧力センサの第１の圧力検出用コンデンサＣ
ｓ１１Ａとされていること、基準コンデンサ２１が第２
の圧力検出用コンデンサＣｓ２１１Ｂとされているこ
と、基準電圧１４が、電源電圧Ｖｃｃを分圧する抵抗１
４１，１４２で構成されていることで相違する。その他
の構成および動作は、第２の実施の形態と同様であるの
でその説明を省略する。このＣ−Ｖ変換増幅回路１０を
用いることによって、第１および第３の演算増幅器１
２，２１の出力の変動が第２および第４の演算増幅器１
３，２３からなる積分器を介して反転して非反転入力端
子＋に帰還されるので、出力に変動を打ち消すことがで
きる。

【００３４】発振回路３０は、水晶発振器などからなる
発振器３１と、インバータ３２と、２個の直列に接続さ
れたアナログスイッチ３３，３４と、一端が電源電圧Ｖ
ｃｃに接続され他端が接地された抵抗３５と、一端が電
源電圧−Ｖｃｃに接続され他端が接地された抵抗３６と
から構成される。アナログスイッチ３３は、発振器３１
の出力によって動作され、アナログスイッチ３４は、発
振器３１の出力を反転した信号によって動作される。ア
ナログスイッチ３３の一端は前記抵抗３５の摺動電極に
接続され、他端はアナログスイッチ３４の他端に接続さ
れる。アナログスイッチ３４の一端は前記抵抗３６の摺
動電極に接続され、他端はアナログスイッチ３３の他端
に接続される。アナログスイッチ３３とアナログスイッ
チ３４の他端どうしの接続点が出力Ａとされる。出力Ａ
には、発振器３１の出力が、正のときに抵抗３５で分圧
された電圧が表れ、負のときに抵抗３６で分圧された電
圧が表れる。発振回路３０の出力が、第１の圧力検出用
コンデンサＣｓ１と、第２の圧力検出用コンデンサＣｓ
２に印加される。

【００３５】差動増幅回路５０は、第１の演算増幅器５
１と、第２の演算増幅器５２と、第３の演算増幅器５３
と、抵抗５４〜６０とから構成される。第１の演算増幅
器５１の非反転入力端子＋には、Ｃ−Ｖ変換増幅回路か
らの第１の圧力検出用コンデンサＣｓ１の変換電圧Ｖｓ
１が入力され、反転入力端子−には、第２の圧力検出用
コンデンサＣｓ２の変換電圧Ｖｓ２が入力される。第１
の演算増幅器５１の出力と第２の演算増幅器の出力と
は、直列に接続された抵抗５４と可変抵抗５５と抵抗５
６を介して接続されている。第１の演算増幅器５１の出
力は、抵抗５７を介して第３の演算増幅器の一方の入力
端子例えば非反転入力端子＋に入力されるとともに、抵
抗５４を介して自己の反転端子−に入力される。第２の
演算増幅器５２の出力は、抵抗５８を介して第３の演算
増幅器の他方の入力端子例えば反転入力端子−に入力さ
れるとともに、抵抗５６を介して自己の反転端子＋に入
力される。可変抵抗５５を調節することによって、増幅
度を調整することができる。第３の演算増幅器５３の、
一方の入力端子例えば非反転入力端子＋は抵抗５９を介
して接地され、他方の入力端子例えば反転入力端子−は
自己の出力が抵抗６０を介して入力される。このように
構成することによって、図４（Ｂ）に示した出力特性を
有する検出用コンデンサの出力を差動的に増幅して、図
４（Ｃ）に示す直線性のよい出力を得ることができる。

【００３６】フィルタ回路７０は、抵抗７１と、コンデ
ンサ７２とから構成される。差動増幅回路５０から出力
された差動電圧方形波は、抵抗７１とコンデンサ７２の
充放電特性によりフィルタを掛けられて平均化され、直
流電圧を出力する。

【００３７】出力調整用増幅回路として働く反転増幅回
路９０は、演算増幅器９１と、抵抗９２とコンデンサ９
３と抵抗９４，９５と、可変抵抗９６とから構成され
る。フィルタ回路７０の出力が演算増幅器９１の非反転
入力端子＋に入力される。演算増幅器９１の出力は、抵
抗９２とコンデンサ９３の並列回路を介して自己の反転
端子−に入力される。電源電圧Ｖｃｃを抵抗９５と可変
抵抗９６で分圧した電圧が抵抗９４を介して演算増幅器
９１の非反転入力端子−に入力される。この反転増幅回
路９０によれば、各抵抗値を調整することによって、圧
力検出用コンデンサが検出した所定の圧力を規格対応し
た出力電圧に調整して出力することができる。

【００３８】このような構成の圧力検出回路によれば、
応答性がよく、出力の変動がなく、出力のリップルを低
減した、直線性のよい圧力検出出力電圧を得ることがで
きる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、静電容量型圧力センサ
を用いた圧力検出回路において、応答性が良好で、出力
の変動がなく、直線性の良い出力電圧を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる圧力検出回
路の回路構成を説明するブロック図。

【図２】本発明の第２の実施の形態にかかる圧力検出回
路の回路構成を説明するブロック図。

【図３】本発明の第３の実施の形態にかかる圧力得検出
回路に用いる圧力センサの構造の概略を説明する図。

【図４】図３に示した圧力センサの出力特性を説明する
特性図。

【図５】図４に示した圧力センサを用いた第３の実施の
形態にかかる圧力検出回路の構成を示す回路図。

【図６】従来の圧力検出回路の回路構成を説明するブロ
ック図。

【図７】従来の改良された圧力検出回路の回路構成を説
明するブロック図。

【符号の説明】

１０ Ｃ−Ｖ変換増幅回路 １１ 圧力検出用コンデンサ １２ 第１の演算増幅器 １３ 第２の演算増幅器 １４ 基準電圧 １５，１６ コンデンサ １７ 抵抗 ２１ 基準コンデンサ ２２ 第３の演算増幅器 ２３ 第４の演算増幅器 ２５，２６ コンデンサ ２７ 抵抗 ３０ 発振回路 ３１ 発振器 ３２ インバータ ３３，３４ アナログスイッチ ３５，３６ 可変抵抗 ５０ 差動増幅回路 ５１ 第１の演算増幅器 ５２ 第２の演算増幅器 ５３ 第３の演算増幅器 ５４〜６０ 抵抗 ７０ フィルタ回路 ７１ 抵抗 ７２ コンデンサ ９０ 反転増幅器 ９１ 演算増幅器 ９２，９４〜９６ 抵抗 ９３ コンデンサ １１１ 基板 １１２ 圧力検出用膜 １１３ 間隔保持部材 １１４ 環状電極 １１５ 円盤電極 １１６ 固定電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電容量型圧力センサを用いた圧力検出
   回路において、 圧力センサの圧力検出用コンデンサと、 該圧力検出用コンデンサが第１の入力端子に直列に接続
   された第１の演算増幅器と、 第１の演算増幅器の出力を反転して第１の演算増幅器の
   第２の入力端子に入力する積分器とを有し、 該積分器は、第２の演算増幅器の出力が第１の入力端子
   に入力され、基準電圧が第２の入力端子に入力されると
   ともに、出力がコンデンサを介して第１の入力端子に接
   続されていることを特徴とする圧力検出回路。
2. 【請求項２】 方形波発振回路の出力が、圧力検出用コ
   ンデンサに印加されることを特徴とする請求項１記載の
   圧力検出回路。
3. 【請求項３】 静電容量型圧力センサを用いた圧力検出
   回路において、 圧力センサの圧力検出用コンデンサと、 第２のコンデンサと、 前記圧力検出用コンデンサが第１の入力に直列に接続さ
   れた第１の演算増幅器と、 第１の演算増幅器の出力が第１の入力に入力されるとと
   もに出力が第１の演算増幅器の第２の入力に入力される
   第２の演算増幅器と、 第２の演算増幅器の第１の入力と出力との間に接続され
   た第３のコンデンサと、 前記第２のコンデンサが第１の入力に直列に接続された
   第３の演算増幅器と、 第３の演算増幅器の出力が第１の入力に入力されるとと
   もに出力が第３の演算増幅器の第２の入力に入力される
   第４の演算増幅器と、 第４の演算増幅器の第１の入力と出力との間に接続され
   た第４のコンデンサと、 第１の演算増幅器の出力が入力される第５の演算増幅器
   と、第３の演算増幅器の出力が入力される第６の演算増
   幅器と、第５の演算増幅器の出力と第６の演算増幅器の
   出力が入力される第７の演算増幅器とから構成される差
   動増幅回路とを備えたことを特徴とする圧力検出回路。
4. 【請求項４】 第１のコンデンサと第２のコンデンサ
   が、同一の圧力センサに搭載されたことを特徴とする請
   求項３に記載の圧力検出回路。