JPS61243338A - 半導体圧力センサの温度補償回路 - Google Patents
半導体圧力センサの温度補償回路Info
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- JPS61243338A JPS61243338A JP8598385A JP8598385A JPS61243338A JP S61243338 A JPS61243338 A JP S61243338A JP 8598385 A JP8598385 A JP 8598385A JP 8598385 A JP8598385 A JP 8598385A JP S61243338 A JPS61243338 A JP S61243338A
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- Japan
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- temperature
- amplifier
- pressure sensor
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/02—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
- G01L9/06—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of piezo-resistive devices
- G01L9/065—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of piezo-resistive devices with temperature compensating means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/02—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
- G01L9/04—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of resistance-strain gauges
- G01L9/045—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of resistance-strain gauges with electric temperature compensating means
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体圧力センサの横出出力の零点の周囲
温度番こ基づく変動を補償する温度補償回路に関する。
温度番こ基づく変動を補償する温度補償回路に関する。
周知のように、半纏体圧力センサはシリコンダイヤフラ
ム上に１通常、４個のゲージ抵抗ｆｔ仏敢またはイオン
打込みによって形成し、該４個のゲージ抵抗ケブリッジ
接続したもので、その横出出力は、ブリッジ回路の相対
する２個の接続点番こ得られる°框圧１！ｒ差励壇暢す
ることによって得られる。
ム上に１通常、４個のゲージ抵抗ｆｔ仏敢またはイオン
打込みによって形成し、該４個のゲージ抵抗ケブリッジ
接続したもので、その横出出力は、ブリッジ回路の相対
する２個の接続点番こ得られる°框圧１！ｒ差励壇暢す
ることによって得られる。
上述した半纏体圧力センサの横出出力は、周囲温度の変
動に応じて変化する。第２図は、半纏体圧力センサの横
出出力と被検出気体の圧力との関係の一例を示す図であ
り、この図に示す直＠ＩＬＩ 。
動に応じて変化する。第２図は、半纏体圧力センサの横
出出力と被検出気体の圧力との関係の一例を示す図であ
り、この図に示す直＠ＩＬＩ 。
Ｌ２，１，３は各々、周囲温度がＴＩ 、Ｔ２ 、’ｒ
３（℃）の場合の特性を示す。この図に示すように、半
導体圧力センサは、周囲温度の変化に応じて温度温度特
性（直嶽Ｌ１〜Ｌ３の細き）が変化し。
３（℃）の場合の特性を示す。この図に示すように、半
導体圧力センサは、周囲温度の変化に応じて温度温度特
性（直嶽Ｌ１〜Ｌ３の細き）が変化し。
また、零点温度特性（被検出圧力が基準圧力ＰＯの場合
の横出出力）も変化する。なお、第３図は温度温度特性
の変化が略零の場合の特性を示す。
の横出出力）も変化する。なお、第３図は温度温度特性
の変化が略零の場合の特性を示す。
ところで、一般に温度ｍｉ特性の変化は零点ｍＬｅ特性
の変化に比較して小さく、シたがって、圧力センサーこ
おいては、特に高梢度が要求されるものを除くと、零点
温度時性の補償が型費な問題となる。
の変化に比較して小さく、シたがって、圧力センサーこ
おいては、特に高梢度が要求されるものを除くと、零点
温度時性の補償が型費な問題となる。
従来、この零点！ａ！度時件の補償は、予め温度特性が
異なる複数の抵抗を用意しておき、圧力センサの零点温
ＩＪｊ時性に合わせて抵抗全選択して構出回路に取付け
ることｌこより行われていた。しかしながら、このよう
な補償方法にあっては、抵抗の管理が煩雑になると共に
、調優に手間がかかる欠点があった。
異なる複数の抵抗を用意しておき、圧力センサの零点温
ＩＪｊ時性に合わせて抵抗全選択して構出回路に取付け
ることｌこより行われていた。しかしながら、このよう
な補償方法にあっては、抵抗の管理が煩雑になると共に
、調優に手間がかかる欠点があった。
そこでこの発明は、零点温度補償のための調整が簡単で
、しかも抵抗の一＃ｆ＃ｉ等の煩雑な莱務を必要としな
い半導体圧力センサの謳度補偵回路を提供することを目
的としている。
、しかも抵抗の一＃ｆ＃ｉ等の煩雑な莱務を必要としな
い半導体圧力センサの謳度補偵回路を提供することを目
的としている。
この発明は、周囲隠匿の変化に応じて電気的特性が変化
する感温索子と、圧力センサの横出出力の零点温度係数
と感ｍ索子の出力の１麓係数とを合わせ、かつ、内省の
差をとって周囲温度変化曇こ基づく前記横出出力の零点
に、励分をキャンセルする増幅手段とを具備してなるも
のである。
する感温索子と、圧力センサの横出出力の零点温度係数
と感ｍ索子の出力の１麓係数とを合わせ、かつ、内省の
差をとって周囲温度変化曇こ基づく前記横出出力の零点
に、励分をキャンセルする増幅手段とを具備してなるも
のである。
第１７はこの発明の一実施例の構成を示す回路図である
。この図−こ３いて、符号１〜４（ゴ谷々シリコンダイ
ヤフラム上に形成されたゲージ抵抗であり、これらのゲ
ージ抵抗１〜４がブリッジｍＭされてブリッジ回路５が
形成されている。６は。
。この図−こ３いて、符号１〜４（ゴ谷々シリコンダイ
ヤフラム上に形成されたゲージ抵抗であり、これらのゲ
ージ抵抗１〜４がブリッジｍＭされてブリッジ回路５が
形成されている。６は。
ブリッジ回路５へ定Ｗ、姫を供給する定′亀流回路であ
り、基準゛屯圧ＶｒｌがＱ入力端へ供給される（ＪＰア
ンプ（演算増幅器）７さ、抵抗８，９と、トランジスタ
１０とから構成されている。１２は、ゲージ抵抗１，４
の接続点に得られる直圧を増幅するＯＦアンプであり、
その出力は抵抗１３ｔ−介してＯＰアンプ１４のｅ入力
端へ供給される。１５は、ゲージ抵抗２，３の接続点に
得られる電圧を増幅するＯＰアンプであり、その出力は
抵抗１６゜１７によって分圧され、ＯＰアンプ１４の■
入力端へ供給される。ＯＰアンプ１４は、ＵＰアンプ１
２．１５の各出力の差を増＠するもので、その出力は圧
力センサの横出出力Ｖとして、抵抗１９を介してＯＰア
ンプ２０へ供給さイＬる。
り、基準゛屯圧ＶｒｌがＱ入力端へ供給される（ＪＰア
ンプ（演算増幅器）７さ、抵抗８，９と、トランジスタ
１０とから構成されている。１２は、ゲージ抵抗１，４
の接続点に得られる直圧を増幅するＯＦアンプであり、
その出力は抵抗１３ｔ−介してＯＰアンプ１４のｅ入力
端へ供給される。１５は、ゲージ抵抗２，３の接続点に
得られる電圧を増幅するＯＰアンプであり、その出力は
抵抗１６゜１７によって分圧され、ＯＰアンプ１４の■
入力端へ供給される。ＯＰアンプ１４は、ＵＰアンプ１
２．１５の各出力の差を増＠するもので、その出力は圧
力センサの横出出力Ｖとして、抵抗１９を介してＯＰア
ンプ２０へ供給さイＬる。
また、２３．２４は各々感ｍ素子として使用されている
ダイオードであり、ダイオード２３のアノードには基準
亀圧Ｖｒ２が、ダイオード２４のカソードには基準電１
ｆＶｒ３が各々・共相され、また。
ダイオードであり、ダイオード２３のアノードには基準
亀圧Ｖｒ２が、ダイオード２４のカソードには基準電１
ｆＶｒ３が各々・共相され、また。
ダイオード２３のカソード３よびダイオード２４のアノ
ードの間に町変供拭２５が介挿されている。
ードの間に町変供拭２５が介挿されている。
そして、可変抵抗２５の摺動子に得られる菟圧が、ボル
テージフォロアとして構成されているＯＰアンプ２６會
介してＯＰアンプ２０の■入力端へ供給される。なお、
一般にダイオードの胆方向通圧の温度特性は−２，０ｍ
Ｖ 〜−２，５ｒｎ Ｖ ／ ”Ｑであり。
テージフォロアとして構成されているＯＰアンプ２６會
介してＯＰアンプ２０の■入力端へ供給される。なお、
一般にダイオードの胆方向通圧の温度特性は−２，０ｍ
Ｖ 〜−２，５ｒｎ Ｖ ／ ”Ｑであり。
ロット毎に略一定の愼を示す。ＯＰアンプ２０は、横出
出力Ｖの零点温度係数（周囲温度の変化に応じて零点が
変化する割合）をＯＰアンプ２６の出力の温Ｗ係故に会
わせ、かつ、両者の差をとるもので、そのｅ入力端およ
び出力端間に２つの温度係数を合わせるための可変抵抗
２７が介挿され、また、その出力が零点温度係数俊の横
出出力Ｖｌとして出力される。
出力Ｖの零点温度係数（周囲温度の変化に応じて零点が
変化する割合）をＯＰアンプ２６の出力の温Ｗ係故に会
わせ、かつ、両者の差をとるもので、そのｅ入力端およ
び出力端間に２つの温度係数を合わせるための可変抵抗
２７が介挿され、また、その出力が零点温度係数俊の横
出出力Ｖｌとして出力される。
以上の碑戟に３いて、横出出力Ｖの温度係数が負の場合
は、ダイオード２３を短勤し、＠ｍ田力■の温度係数が
正の場合はダイオード２４を短絡する。以下、横出出力
■の温度係数が正の場合（ダイオード２４を短ｉ）につ
いて第１図の回路の動作をオ察する。なお、以下の説明
においては。
は、ダイオード２３を短勤し、＠ｍ田力■の温度係数が
正の場合はダイオード２４を短絡する。以下、横出出力
■の温度係数が正の場合（ダイオード２４を短ｉ）につ
いて第１図の回路の動作をオ察する。なお、以下の説明
においては。
圧力センサに印７ＪＯされるａ測定圧力が、常に基準圧
力ＰＯであるとする。
力ＰＯであるとする。
いま、例えば、常温（２５℃）においてＯＰアンプ２６
の出力および横出出力■が共に０であり、３５℃におい
て、横出出力Ｖが４０ｍＶ、（ＪＰアンプ２６の出力が
２０ｍＶであり、４５℃において横出出力■が８ＱｍＶ
、ＯＦアンプ２６の出力が４０ｍＶであったとする。こ
の場合、ｌ１ｉｆ震抵抗２７の抵抗値を、抵抗１９の抵
抗値と等しくなるように調整すれば、横出出力Ｖｌは周
囲温度の変化にかかわらず常にＯとなり、横出出力■の
周囲ｉ！／Ａｅに基づく変動を補償することができる。
の出力および横出出力■が共に０であり、３５℃におい
て、横出出力Ｖが４０ｍＶ、（ＪＰアンプ２６の出力が
２０ｍＶであり、４５℃において横出出力■が８ＱｍＶ
、ＯＦアンプ２６の出力が４０ｍＶであったとする。こ
の場合、ｌ１ｉｆ震抵抗２７の抵抗値を、抵抗１９の抵
抗値と等しくなるように調整すれば、横出出力Ｖｌは周
囲温度の変化にかかわらず常にＯとなり、横出出力■の
周囲ｉ！／Ａｅに基づく変動を補償することができる。
同様Ｉこ、３５℃ｒｃｓいて検ｔｂ出力ｖか３０ｍＶ、
（ＪＰアンプ２６の出力が２０ Ｉｎ Ｖ％４５°０に
おいて慣出出力■が５９ ＋ｎ ’Ｊ、ＯＰアンプ２６
の出力が４０ｒｕ Ｖの場せは、可変抵抗２７の抵抗Ｓ
＝ Ｗ、抵抗１９の抵抗１直の２倍となるように調整す
れば、構出出力■１を′りｌこＯとすることができる。
（ＪＰアンプ２６の出力が２０ Ｉｎ Ｖ％４５°０に
おいて慣出出力■が５９ ＋ｎ ’Ｊ、ＯＰアンプ２６
の出力が４０ｒｕ Ｖの場せは、可変抵抗２７の抵抗Ｓ
＝ Ｗ、抵抗１９の抵抗１直の２倍となるように調整す
れば、構出出力■１を′りｌこＯとすることができる。
このように、上ｄピ笑施クリに２いては可変抵抗２７を
Ａ繁するだけで零点鑓度補償の調整を行うことができる
。また、上」ビニＡ施例においては、ダイオード２３．
２４？感＠菓子として用いているので。
Ａ繁するだけで零点鑓度補償の調整を行うことができる
。また、上」ビニＡ施例においては、ダイオード２３．
２４？感＠菓子として用いているので。
回路の集積化が行い易い利点もイ→られる。な８、第１
図の回路を集積化する場合は、可変抵抗２７の代わりに
集積回路の抵抗が用いられるが、この抵抗の調整は近年
のレーザトリミング装置？用いたファンクショントリミ
ングによって容易に行うことが出来る。
図の回路を集積化する場合は、可変抵抗２７の代わりに
集積回路の抵抗が用いられるが、この抵抗の調整は近年
のレーザトリミング装置？用いたファンクショントリミ
ングによって容易に行うことが出来る。
以上説明したように、この発明によれば零点温１度踊慣
のためのｖ１４ｕ’ｉ間単に行うことができると共に、
従来会費であったｆＡ整開用抵抗・Ｗ理等の煩雑な業′
ｌＩＩを会費としない利点が得られる。
のためのｖ１４ｕ’ｉ間単に行うことができると共に、
従来会費であったｆＡ整開用抵抗・Ｗ理等の煩雑な業′
ｌＩＩを会費としない利点が得られる。
第１図はこの発明の一実施例の４成を示す回路図、第２
図、第３図は各々半導体圧力センサの構出出力と被慎出
気坏の圧力との１５！ｉｉ係を示す図である。 １９・・・・・・抵抗、２０・・・・・ＯＰアンプ、２
３，２４・・・・・・ダイオード、２６・・・・・・Ｏ
Ｐアンプ、２７・・・・・・可変抵抗。
図、第３図は各々半導体圧力センサの構出出力と被慎出
気坏の圧力との１５！ｉｉ係を示す図である。 １９・・・・・・抵抗、２０・・・・・ＯＰアンプ、２
３，２４・・・・・・ダイオード、２６・・・・・・Ｏ
Ｐアンプ、２７・・・・・・可変抵抗。
Claims (1)
- 半導体圧力センサの検出出力の零点の周囲温度に基づく
変動を補償する半導体圧力センサの温度補償回路におい
て、周囲温度に応じて電気的特性が変化する感温素子と
、前記検出出力の零点温度係数と前記感温素子の出力の
温度係数とを合わせ、かつ、両者の差をとって周囲温度
変化に基づく前記横出出力の零点の変動分をキャンセル
する増幅手段とを具備してなる半導体圧力センサの温度
補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8598385A JPS61243338A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 半導体圧力センサの温度補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8598385A JPS61243338A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 半導体圧力センサの温度補償回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243338A true JPS61243338A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13873929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8598385A Pending JPS61243338A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 半導体圧力センサの温度補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61243338A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103838282A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-04 | 广州钧衡微电子科技有限公司 | 一种基于温度调整电压的电路 |
| CN103838287A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-06-04 | 珠海全志科技股份有限公司 | 一种补偿零点动态调整的线性稳压器 |
| CN103885516A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-25 | 国网上海市电力公司 | 一种用于断路器耐压试验的电压控制箱 |
-
1985
- 1985-04-22 JP JP8598385A patent/JPS61243338A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103838287A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-06-04 | 珠海全志科技股份有限公司 | 一种补偿零点动态调整的线性稳压器 |
| CN103838287B (zh) * | 2013-12-10 | 2015-07-29 | 珠海全志科技股份有限公司 | 一种补偿零点动态调整的线性稳压器 |
| CN103838282A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-04 | 广州钧衡微电子科技有限公司 | 一种基于温度调整电压的电路 |
| CN103838282B (zh) * | 2014-03-19 | 2016-02-10 | 广州钧衡微电子科技有限公司 | 一种基于温度调整电压的电路 |
| CN103885516A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-25 | 国网上海市电力公司 | 一种用于断路器耐压试验的电压控制箱 |
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