JPS60152912A - 温度補償回路 - Google Patents
温度補償回路Info
- Publication number
- JPS60152912A JPS60152912A JP59008825A JP882584A JPS60152912A JP S60152912 A JPS60152912 A JP S60152912A JP 59008825 A JP59008825 A JP 59008825A JP 882584 A JP882584 A JP 882584A JP S60152912 A JPS60152912 A JP S60152912A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- resistor
- circuit
- terminal
- voltage
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
- G01D3/036—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure on measuring arrangements themselves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体変換器の温度上昇にともなう出力感度
の変化を補償する温度補償回路に関し、特に半導体検知
素子から成る検出回路に適当な温度特性を有する電圧を
供給するようにした温度補償回路に関する。
の変化を補償する温度補償回路に関し、特に半導体検知
素子から成る検出回路に適当な温度特性を有する電圧を
供給するようにした温度補償回路に関する。
従来、半導体変換器として、半導体ピエゾ抵抗素子を用
いた圧力変換器がよく知られている。該ピエゾ抵抗素子
のゲージ率は一般に負の温度特性を示し、該ピエゾ抵抗
素子のブリッジ回路から成る変換器の圧力感度は周囲温
度の上昇に伴ない低下する。この感度低下を補償する感
度温度補償法として、従来、半導体ピエゾ抵抗素子（一
般に拡散層抵抗が利用される）の抵抗値が一般に正の温
度特性を示すことを利用して、ブリッジ回路と電圧源の
間に直列に適当な値の抵抗を挿入し、周囲温度が上昇し
た場合にブリッジ回路の励起端子間に加わる電圧が上昇
するようにして圧力感度の低下を補償する方法が採られ
ている。第１図にそのような温度補償回路の構成例を示
す。図においてと旦」−はピエゾ抵抗素子１． ２．
３． ４から成るブリッジ回路、５は定電圧源、６はブ
リッジ回路１００と定電圧源５の間に直列に挿入された
補償用抵抗である。
いた圧力変換器がよく知られている。該ピエゾ抵抗素子
のゲージ率は一般に負の温度特性を示し、該ピエゾ抵抗
素子のブリッジ回路から成る変換器の圧力感度は周囲温
度の上昇に伴ない低下する。この感度低下を補償する感
度温度補償法として、従来、半導体ピエゾ抵抗素子（一
般に拡散層抵抗が利用される）の抵抗値が一般に正の温
度特性を示すことを利用して、ブリッジ回路と電圧源の
間に直列に適当な値の抵抗を挿入し、周囲温度が上昇し
た場合にブリッジ回路の励起端子間に加わる電圧が上昇
するようにして圧力感度の低下を補償する方法が採られ
ている。第１図にそのような温度補償回路の構成例を示
す。図においてと旦」−はピエゾ抵抗素子１． ２．
３． ４から成るブリッジ回路、５は定電圧源、６はブ
リッジ回路１００と定電圧源５の間に直列に挿入された
補償用抵抗である。
しかしながら、第１図に示した補償回路では、補償用抵
抗６の抵抗値によシ温度特性だけでなく常温でブリッジ
回路に供給される電圧もまた変化するため、温度補償と
常温での圧力感度とをそれぞれ独立には調整できないと
いう欠点があった。
抗６の抵抗値によシ温度特性だけでなく常温でブリッジ
回路に供給される電圧もまた変化するため、温度補償と
常温での圧力感度とをそれぞれ独立には調整できないと
いう欠点があった。
一方、上記電圧駆動方式に対し、電源を定電流源とし、
ゲージ率温度係数β（負の値）の絶対値と抵抗温度係数
αが同程度（α＋β＝０）のピエゾ抵抗素子を用いる（
定電流駆動方式の場合の感度温度係数はα＋βに等しい
）感度温度補償法があるが、一般に定電流源は定電圧源
に比べ（１）構成ならびに入手が困難（２）周辺回路と
電源を共用できない（３）ＩＣ化に不向き、等の制約を
もっておシ、定電流源の使用は圧力変換器の汎用性を妨
げる欠点となっていた。
ゲージ率温度係数β（負の値）の絶対値と抵抗温度係数
αが同程度（α＋β＝０）のピエゾ抵抗素子を用いる（
定電流駆動方式の場合の感度温度係数はα＋βに等しい
）感度温度補償法があるが、一般に定電流源は定電圧源
に比べ（１）構成ならびに入手が困難（２）周辺回路と
電源を共用できない（３）ＩＣ化に不向き、等の制約を
もっておシ、定電流源の使用は圧力変換器の汎用性を妨
げる欠点となっていた。
本発明の目的は、以上述べた如き従来技術の欠点を除去
した温度補償回路を提供することにある。
した温度補償回路を提供することにある。
本発明によれば、検知対象の変化に応答して抵抗値変化
を示す半導体検知素子を含む検出回路と、非反転側入力
端子が第１の直流電圧に接続され、反転側入力端子が抵
抗を介して第２の直流電圧に接続された演算増幅器とを
備え、前記検出回路の励起端子がそれぞれ前記演算増幅
器の非反転側入力端子と出力端子に接続されたことを特
徴とする温度補償回路が得られる。
を示す半導体検知素子を含む検出回路と、非反転側入力
端子が第１の直流電圧に接続され、反転側入力端子が抵
抗を介して第２の直流電圧に接続された演算増幅器とを
備え、前記検出回路の励起端子がそれぞれ前記演算増幅
器の非反転側入力端子と出力端子に接続されたことを特
徴とする温度補償回路が得られる。
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の第１の実施例を示す図である。
図において、１００は第１図に示したと同じくピエゾ抵
抗素子１，２，３，４から成るプ１ルッジ回路、２０は
演算増幅器、２１は該演算増幅器３０の非反転側入力端
子に接続された第１の電圧源、２２は第２の電圧源、２
３は該電圧源２２と演算増幅器２０の反転側入力端子と
の間に接続された抵抗であり、ブリッジ回路１００の励
起端子２４及び２５が演算増幅器３０の反転側入力端子
及び出力端子にそれぞれ接続されている。
抗素子１，２，３，４から成るプ１ルッジ回路、２０は
演算増幅器、２１は該演算増幅器３０の非反転側入力端
子に接続された第１の電圧源、２２は第２の電圧源、２
３は該電圧源２２と演算増幅器２０の反転側入力端子と
の間に接続された抵抗であり、ブリッジ回路１００の励
起端子２４及び２５が演算増幅器３０の反転側入力端子
及び出力端子にそれぞれ接続されている。
本実施例におけるブリッジ回路１００と抵抗２３は、演
算増幅器３０の出力電圧の一部を反転側入力端子に戻す
いわゆる負帰還回路を構成している。
算増幅器３０の出力電圧の一部を反転側入力端子に戻す
いわゆる負帰還回路を構成している。
したがって、いまブリッジ回路の励起端子２４゜２５間
からみた抵抗値（一般には各ピエゾ抵抗素子の抵抗値に
等しい）をＲＧ、抵抗２３の抵抗値をＲとし、電圧源２
１及び２２の電圧をそれぞれＥｌ及びＥ、とすると、励
起端子２４及び２５はそれぞれＥｌ及びＢｓ＋（ＲＧ／
Ｒ）・（Ｅｌ−ＦＸｘ）にバイアスされることになシ、
この結果、ブリッジ回路１００に供給される電圧ｖｅは
次式で与えられることになる。
からみた抵抗値（一般には各ピエゾ抵抗素子の抵抗値に
等しい）をＲＧ、抵抗２３の抵抗値をＲとし、電圧源２
１及び２２の電圧をそれぞれＥｌ及びＥ、とすると、励
起端子２４及び２５はそれぞれＥｌ及びＢｓ＋（ＲＧ／
Ｒ）・（Ｅｌ−ＦＸｘ）にバイアスされることになシ、
この結果、ブリッジ回路１００に供給される電圧ｖｅは
次式で与えられることになる。
ＲＧ
ｖｅ＝−１１ｉ−（Ｅｌ−Ｅ、）（１）例においてブリ
ッジ回路１００に供給される電圧ｖｅはピエゾ抵抗素子
の抵抗温度係数αと同一の温度係数をもつことになシ、
ゲージ率温度係数β（負の値）の絶対値と抵抗温度係数
αが同程度のピエゾ抵抗素子を用いることによシブリッ
ジ回路１００の出力端子２６．２７間には温度補償され
た出力感度が得られる。すなわち、本実施例によれば種
々の制約を有する定電流源を使用することなく、定電流
駆動方式による感度温度補償効果と同一の効果を達成す
ることができる。さらに、本実施例では、抵抗２３の抵
抗値Ｒあるいは電圧源２１と２２の電圧差（ＢＩＥｔ）
を適当に調整することにより、温度補償とは独立に常温
での圧力感度を調整することができるので、第１図に示
した従来の補償回路の欠点が完全に解消される。
ッジ回路１００に供給される電圧ｖｅはピエゾ抵抗素子
の抵抗温度係数αと同一の温度係数をもつことになシ、
ゲージ率温度係数β（負の値）の絶対値と抵抗温度係数
αが同程度のピエゾ抵抗素子を用いることによシブリッ
ジ回路１００の出力端子２６．２７間には温度補償され
た出力感度が得られる。すなわち、本実施例によれば種
々の制約を有する定電流源を使用することなく、定電流
駆動方式による感度温度補償効果と同一の効果を達成す
ることができる。さらに、本実施例では、抵抗２３の抵
抗値Ｒあるいは電圧源２１と２２の電圧差（ＢＩＥｔ）
を適当に調整することにより、温度補償とは独立に常温
での圧力感度を調整することができるので、第１図に示
した従来の補償回路の欠点が完全に解消される。
したがって、本実施例によれば、上記従来技術の欠点が
ことごとく解消され、かつ構成も簡単な優れた温度補償
回路が得られる。
ことごとく解消され、かつ構成も簡単な優れた温度補償
回路が得られる。
なお、上記実施例では、ゲージ率温度係数と抵抗温度係
数が同程度であるピエゾ抵抗素子を用いたが、両者の値
が異なるピエゾ抵抗素子を用いる場合にも同様に本発明
の概念は適用可能である。
数が同程度であるピエゾ抵抗素子を用いたが、両者の値
が異なるピエゾ抵抗素子を用いる場合にも同様に本発明
の概念は適用可能である。
そのような場合の構成の一例を第３図に示す。すなわち
、第３図は本発明の第２の実施例を示す図で基本的には
第２図とほぼ同一構成であるが、ブリッジ回路１００を
構成するピエゾ抵抗素子としては抵抗温度係数αがゲー
ジ率温度係数βの絶対値より大きいものが用いられてお
り、ブリッジ回路上立身の励起端子２４．２５間に並列
に抵抗３０が接続されている。該並列抵抗３０は、励起
端子２４及び２５間の抵抗値Ｒｈの抵抗温度係数をピエ
ゾ抵抗素子個有の抵抗温度係数よシ低下させ、実質的に
ゲージ率温度係数と同程度にするために適当な値に調整
され、感度温度補償を達成する。本実施例においても、
圧力感度は、並列抵抗３０の調整による温度補償の後、
電圧源２１と２２の電圧差を調整することによ多温度補
償とは独立に設定できるので、温度補償後の圧力感度の
調整によ多温度特性が損なわれる恐れは全くない。
、第３図は本発明の第２の実施例を示す図で基本的には
第２図とほぼ同一構成であるが、ブリッジ回路１００を
構成するピエゾ抵抗素子としては抵抗温度係数αがゲー
ジ率温度係数βの絶対値より大きいものが用いられてお
り、ブリッジ回路上立身の励起端子２４．２５間に並列
に抵抗３０が接続されている。該並列抵抗３０は、励起
端子２４及び２５間の抵抗値Ｒｈの抵抗温度係数をピエ
ゾ抵抗素子個有の抵抗温度係数よシ低下させ、実質的に
ゲージ率温度係数と同程度にするために適当な値に調整
され、感度温度補償を達成する。本実施例においても、
圧力感度は、並列抵抗３０の調整による温度補償の後、
電圧源２１と２２の電圧差を調整することによ多温度補
償とは独立に設定できるので、温度補償後の圧力感度の
調整によ多温度特性が損なわれる恐れは全くない。
また上記２実施例では、ピエゾ抵抗素子の抵抗値変化を
取υ出す検出回路としてブリッジ回路を用いる場合の例
を示したが、検出回路は単にこれに限る本のではなく、
例えば抵抗分圧回路による検出回路を用いたものでもよ
い。そのような構成の一例を第４図に示す。すなわち、
第４図は本発明の第３の実施例を示す図で、基本的には
第２図とほぼ同一構成であるが、ブリッジ回路１００の
かわりにピエゾ抵抗素子４１，４２から成る分圧形検出
回路２００が用いられている。
取υ出す検出回路としてブリッジ回路を用いる場合の例
を示したが、検出回路は単にこれに限る本のではなく、
例えば抵抗分圧回路による検出回路を用いたものでもよ
い。そのような構成の一例を第４図に示す。すなわち、
第４図は本発明の第３の実施例を示す図で、基本的には
第２図とほぼ同一構成であるが、ブリッジ回路１００の
かわりにピエゾ抵抗素子４１，４２から成る分圧形検出
回路２００が用いられている。
なお、上記各実施例では２つの電圧源２１及び２２を用
いたが、これらのいずれか一方は省略して接地レベルと
することが可能である。また電圧源２１及び２２はかな
らずしも純粋の電圧源である必要はなく抵抗分圧によっ
て発生した分圧直流電圧であってもよい。
いたが、これらのいずれか一方は省略して接地レベルと
することが可能である。また電圧源２１及び２２はかな
らずしも純粋の電圧源である必要はなく抵抗分圧によっ
て発生した分圧直流電圧であってもよい。
以上、ピエゾ抵抗素子を用いた圧力変換器の場合を例に
本発明を説明しだが、本発明は圧力変換器のみならず、
検知対象の変化に応答して抵抗値変化を示す半導体検知
素子を用いる半導体変換器の温度補償回路に広く適用で
きる。
本発明を説明しだが、本発明は圧力変換器のみならず、
検知対象の変化に応答して抵抗値変化を示す半導体検知
素子を用いる半導体変換器の温度補償回路に広く適用で
きる。
このような本発明によれば、定電流源を使用しないので
構成が簡単で周辺回路との共合性がよく、かつ温度補償
と出力感度をそれぞれ独立に調整し得る機構を備えた優
れた温度補償回路が実現される。
構成が簡単で周辺回路との共合性がよく、かつ温度補償
と出力感度をそれぞれ独立に調整し得る機構を備えた優
れた温度補償回路が実現される。
第１図は半導体変換器の温度補償回路の従来例を示す図
、第２図は本発明の一実施例を示す図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す図、第４図は本発明の第３の実施
例を示す図である。 １００・・・ブリッジ回路 １、２．３．４・・・半導体ピエゾ抵抗素子５・・・定
電圧源 ６・・・温度補償用抵抗 ２０・・・演算増幅器 ２１、２２・・・電圧源 ２３・・・抵抗 ２４ 、２５・・・ブリッジ回路励起端子２６ 、２７
・・・ブリッジ回路出力端子３０・・・抵抗 ２００・・・分圧形検出回路 ４１ 、４２・・・ピエゾ抵抗素子 ４３・・・出力端子 ′ｐ理人ヅ１゛理土 内 原 晋 オ １ 図 オ ２ 図 ２６ オ ３ 図 ０
、第２図は本発明の一実施例を示す図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す図、第４図は本発明の第３の実施
例を示す図である。 １００・・・ブリッジ回路 １、２．３．４・・・半導体ピエゾ抵抗素子５・・・定
電圧源 ６・・・温度補償用抵抗 ２０・・・演算増幅器 ２１、２２・・・電圧源 ２３・・・抵抗 ２４ 、２５・・・ブリッジ回路励起端子２６ 、２７
・・・ブリッジ回路出力端子３０・・・抵抗 ２００・・・分圧形検出回路 ４１ 、４２・・・ピエゾ抵抗素子 ４３・・・出力端子 ′ｐ理人ヅ１゛理土 内 原 晋 オ １ 図 オ ２ 図 ２６ オ ３ 図 ０
Claims (1)
- 検知対象の変化に応答して抵抗値変化を示す半導体検知
素子を含む検出回路と、非反転側入力端子が第１の直流
電圧に接続され、反転側入力端子が抵抗を介して第２の
直流電圧に接続された演算増幅器とを備え、前記検出回
路の励起端子がそれぞれ前記演算増幅器の非反転側入力
端子と出力端子に接続されたことを特徴とする温度補償
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59008825A JPS60152912A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 温度補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59008825A JPS60152912A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 温度補償回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60152912A true JPS60152912A (ja) | 1985-08-12 |
Family
ID=11703569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59008825A Pending JPS60152912A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 温度補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60152912A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2671518A1 (fr) * | 1991-01-12 | 1992-07-17 | Westland Aerostructures Ltd | Systeme de mesure de pression et de temperature de pneumatique. |
| FR2751407A1 (fr) * | 1996-07-16 | 1998-01-23 | Motorola Semiconducteurs | Detecteur et procede permettant de detecter un seuil predetermine pour un parametre |
-
1984
- 1984-01-20 JP JP59008825A patent/JPS60152912A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2671518A1 (fr) * | 1991-01-12 | 1992-07-17 | Westland Aerostructures Ltd | Systeme de mesure de pression et de temperature de pneumatique. |
| FR2751407A1 (fr) * | 1996-07-16 | 1998-01-23 | Motorola Semiconducteurs | Detecteur et procede permettant de detecter un seuil predetermine pour un parametre |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3071202B2 (ja) | 半導体圧力センサの増巾補償回路 | |
| US4333349A (en) | Binary balancing apparatus for semiconductor transducer structures | |
| US5507171A (en) | Electronic circuit for a transducer | |
| US4480478A (en) | Pressure sensor employing semiconductor strain gauge | |
| JPS6144242B2 (ja) | ||
| US3956927A (en) | Strain gauge transducer apparatus | |
| US4558238A (en) | Pressure transducer using integrated circuit elements | |
| US5134885A (en) | Circuit arrangement for measuring a mechanical deformation, in particular under the influence of a pressure | |
| US6101883A (en) | Semiconductor pressure sensor including a resistive element which compensates for the effects of temperature on a reference voltage and a pressure sensor | |
| JPH0425488B2 (ja) | ||
| JPS60152912A (ja) | 温度補償回路 | |
| JPH0542613B2 (ja) | ||
| JPS6255629B2 (ja) | ||
| JPH0273104A (ja) | 半導体センサの温度補償回路 | |
| JPH10339680A (ja) | 半導体圧力センサ | |
| JPS6122766B2 (ja) | ||
| JPH0434091B2 (ja) | ||
| JP2940283B2 (ja) | 半導体歪ゲージ式センサのオフセット温度ドリフト補償方法 | |
| JPH0414512B2 (ja) | ||
| JPH0556456B2 (ja) | ||
| JPH0519796Y2 (ja) | ||
| JPS59188516A (ja) | 信号変換回路 | |
| JP2792522B2 (ja) | 半導体センサ用信号処理回路 | |
| JPH0447779B2 (ja) | ||
| JPS6166106A (ja) | 温度補償回路 |