JPS6214031A

JPS6214031A - 圧力センサ

Info

Publication number: JPS6214031A
Application number: JP15277185A
Authority: JP
Inventors: Isao Watanabe; 功渡辺
Original assignee: Copal Electronics Co Ltd
Current assignee: Nidec Copal Electronics Corp
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1985-07-11
Publication date: 1987-01-22

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はストレンゲージや半導体拡散抵抗をブリッジ状
に配設した主として流体の圧力に比例した出力電圧全発
生せしめる圧力センサの回路に関するものである。

（従来例）先づ従来より使用されている拡散型半導体圧力センサに
ついて説明する。第２図において、抵抗素子（以下単に
抵抗という）１，２，３．４は、圧力センサのダイヤフ
ラム上に形成された拡散抵抗でブリッジ回路を構成する
。ダイヤフラムに同等圧力を加えないときは平衡状態に
あり、従って出力電圧はゼロの状態にある。

符号５はブリッジ回路駆動用電源で、増巾器６は出力端
子４’　、　４’ｔ−介して前記ブリッジ回路の抵抗素
子に連結される。圧力によってダイヤフラムが変形する
とピエゾ抵抗効果によりゲージの電気抵抗変化を生じ、
従って抵抗１〜４の抵抗値が変化し前記ブリッジに出力
電圧が発生する。所がこの出力電圧は微弱なため増巾器
６により増巾されて、取り出され、計測や制御用の信号
として利用している。実際には．ブリツジの検出感度は
各センナ毎にばらつきがあるために、これを補正して、
定格圧力に対する増巾後の出力電圧を一定にする必要が
ある。以下増巾後の出力電圧を一定にするための感度補
正をなした従来例について説明する。

第３図は補正回路の一例全図示するもので、第２図に図
示のブリッジ回路に抵抗７，７′と帰還抵抗８，９とを
設けたものである。この回路においては、増巾器１０の
増巾率ｉ１人力抵抗７．７′と帰還抵抗８，９により決
定さｎる。

今センサの定格圧力時の出力電圧ヲｖ１とし、抵ために
は、センサの定格圧力時の出力重圧ｖ１に対応した抵抗
値ケ持った抵抗７．７′、８．９を具えた増巾回路を用
意しなけｎばならない。通常は抵抗７．７′、８の抵抗
値は一定にしておき帰還抵抗９の抵抗償金可変させて、
出力電圧全補正する方式がとらｎている。然し乍ら、こ
の方式ではセンサ全交換した場合には、再度全体の調整
金する必要があり又センサの検出感度のばらつきが大き
いときには、抵抗９の抵抗値ケ変化させるだけでは対応
できず、その結果、同時に抵抗８の抵抗値全も変化させ
た数種類の増巾器を用意しなけｎばならない。

次にセンサ側で検出感度のばらつきを補正することを可
能とする従来例を、第４図で説明する。

符号１１．１２はブリッジ回路に接続した抵抗であり、
センサからの出力をこれらの抵抗１１１２で減衰させて
、一定圧力検出時に一定の出カケ出すようになした構成
金示す。この場合増巾器６・）増巾率を一定にしておく
ことは勿論である。このも方式においては、センサ全取替えて増巾器６　（＋’ｌ
で＾再調整する必要はない。けれどもセンサよりの微弱な出
力電圧全更に抵抗により減衰させるものであるから、対
雑音比が悪くなるという欠点があて）。

次にも一つの従来例を第５図に図示する。この例の場合
にはセンサ部に、検出感度に比例する抵抗１３を出力端
子４’　、　４’とは別に独立して内蔵シ２゜増巾器６
の増巾率はこの抵抗１３により決定されるように構成す
る。この方式により、定格圧力時の出力電圧にばらつき
を持つ各種のセンサを接続しても、一種類の増巾器を用
いて増巾後の出力電圧を一定にすることはできる。然し
乍らセンサと増巾器６との間の配線関係が複雑となり、
増巾率決定用抵抗１３を別に独立して設けねばならない
等の煩鎖性がある。

（発明の解決しようとする問題点）上述の従来例におけるセンサの検出感度のばらつき全補
正するための方式は、第１例においては、新たにセンサ
交換の場合再調整を要し、又センサ検出感度のばらつき
全抵抗体の変化だけでは対応処理できず、数種類の増巾
器を用意しなければならない等の問題点があり、第２例
ではセンサの微弱電流全さらに減衰させるため、対雑音
比が悪くなるという欠点があり、第３例においては回路
構成が複雑煩鎖となる等の問題点があった。

（問題解決のための手段、作用）本発明においては．ブリツジ全構成する抵抗の出力側に
センサの検出感度に比例した抵抗値を持った別の抵抗金
ブリッジの出力端子に直列に配設して、センサの出力を
帰還抵抗を具えた演算増巾器に入力せしめるものである
。この様に構成すれば、たとえセンサの出力電力にばら
つきがあっても、このばらつきは補正されるものである
。

（実施例）以下添付図面全参照して本発明に係る一実施例全説明す
る。第１図において、ブリツノで構成さｎた抵抗１，２
，３．４の出力側にセンサの検出感度に比例した抵抗値
を有する別の抵抗１４，１４′をブリッジ回路の出力端
子４’、４’に直列に接続し。

この抵抗を通じてこのセンサの出力ｆｆ１ｆｉ還抵抗８
全設けた演算増巾器１５に入力するようになしたもので
ある。

センサの定格圧力時の出力電圧上Ｖ１とし、演算増巾器
１５で増巾後の出力１圧ヲｖ２とし、又抵抗１４　、１
４’ｉ’ｌ増巾器１５への入力抵抗として彌くから、こ
れらの抵抗値を等しくするので、ｎ、２．ｌ−して表示
すｎば１次の式が収り立つ。

所で前述の通り”１２はｖｌに比例するように設定１−
７であるから、この比例定数ｉＫとおけば、Ｉｔ、２＝
ＫＶ　となり、このためＶ２＝−となり、従ってセ／にす出力電圧のばらつきは増巾後の出力電圧に閏、ｔ↓し
ないことを証明している。

（発明の効果）本発明においては、出力重圧のばらつきグ）太きいセン
サ金柑いても、センサの検出感度に比例した直列抵抗を
センサ出力側に設け、この抵抗に一定の帰還抵抗値を有
する帰還抵抗全具えた演算増巾器を接続した構成を用い
て、センサエりの出力電圧の補正をすることにより、常
に所定のセンサ出力電圧金得ることができる等の効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧力センサの回路図。第２図は従
来例の圧力センサの回路図。第３図、第４図、第５図は
それぞれ補正回路音用いた従来例の圧力センサの回路図
。１・・・抵抗素子　　　　　２・・・抵抗素子３・・　
　〃　　　　　　　４・・・　　〃４′・・出力端子　
　　　　５・・・電源８・帰還抵抗　　　　１４・・・
抵抗１４′・・・抵抗　　　　　　１５・・・演算増巾器用
願人　コ、ｏル電子株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１．　ブリツジ回路を採用した圧力センサにおいて、検
出感度に比例した抵抗値を有する抵抗をブリツジ回路の
出力端子に直列に設けたことを特徴とする圧力センサ。
２．　帰還抵抗を具えた演算増巾器を有する特許請求の
範囲第１項に記載の圧力センサ。