JPS6255629B2 - - Google Patents
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- JPS6255629B2 JPS6255629B2 JP6294179A JP6294179A JPS6255629B2 JP S6255629 B2 JPS6255629 B2 JP S6255629B2 JP 6294179 A JP6294179 A JP 6294179A JP 6294179 A JP6294179 A JP 6294179A JP S6255629 B2 JPS6255629 B2 JP S6255629B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2268—Arrangements for correcting or for compensating unwanted effects
- G01L1/2281—Arrangements for correcting or for compensating unwanted effects for temperature variations
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ホイーストン・ブリツジ型の測定器
の出力を良好に温度補償できるブリツジ型測定器
用出力補償回路に関するものである。
の出力を良好に温度補償できるブリツジ型測定器
用出力補償回路に関するものである。
従来、この種の出力補償回路として、例えば半
導体圧力センサの技術分野においては、特開昭52
−40184号公報や特開昭52−42167号公報、等に記
載されるように、サーミスタやダイオード等の温
度センサによつて温度検出し、その出力特性に従
つてブリツジ回路の出力の温度補償を行うものが
知られている。
導体圧力センサの技術分野においては、特開昭52
−40184号公報や特開昭52−42167号公報、等に記
載されるように、サーミスタやダイオード等の温
度センサによつて温度検出し、その出力特性に従
つてブリツジ回路の出力の温度補償を行うものが
知られている。
しかしながら、この種のものはわざわざ温度セ
ンサを設ける必要があるため価格的にも作業性の
点からも不利であり、また、その温度センサとブ
リツジ回路中の圧力センサとの間に温度差が発生
しやすく、この温度センサによる出力補償には精
度上限界が生ずるという問題がある。また、ブリ
ツジ出力検出回路の出力特性、特に出力勾配を設
定するにあたり、種々の調整抵抗を適宜調整する
ことによつて所望の特性に近似させるものが知ら
れている（例えば特公昭53−703号公報など）。そ
の際、複数の調整抵抗の調整が必要であるばかり
か、その出力特性の調整に際じてその他の特性、
例えば出力の温度特性や零点などの調整と独立し
て行なえず、そのため、一方を調整すると共に他
方も再調整が必要となるのが普通であり、高精度
な設定が非常に難しかつた。
ンサを設ける必要があるため価格的にも作業性の
点からも不利であり、また、その温度センサとブ
リツジ回路中の圧力センサとの間に温度差が発生
しやすく、この温度センサによる出力補償には精
度上限界が生ずるという問題がある。また、ブリ
ツジ出力検出回路の出力特性、特に出力勾配を設
定するにあたり、種々の調整抵抗を適宜調整する
ことによつて所望の特性に近似させるものが知ら
れている（例えば特公昭53−703号公報など）。そ
の際、複数の調整抵抗の調整が必要であるばかり
か、その出力特性の調整に際じてその他の特性、
例えば出力の温度特性や零点などの調整と独立し
て行なえず、そのため、一方を調整すると共に他
方も再調整が必要となるのが普通であり、高精度
な設定が非常に難しかつた。
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであ
り、ブリツジ型測定器の検出出力を高精度に取出
すことができ、検出出力の出力特性、特に出力勾
配及び出力の温度特性をそれぞれ最小個数の調整
抵抗によつて調整できると共に、ブリツジ型測定
器側の検出素子あるいはその他の特性に対して影
響を与えず独立的に設定できるようにしたブリツ
ジ型測定器用出力補償回路を提供することを目的
とする。
り、ブリツジ型測定器の検出出力を高精度に取出
すことができ、検出出力の出力特性、特に出力勾
配及び出力の温度特性をそれぞれ最小個数の調整
抵抗によつて調整できると共に、ブリツジ型測定
器側の検出素子あるいはその他の特性に対して影
響を与えず独立的に設定できるようにしたブリツ
ジ型測定器用出力補償回路を提供することを目的
とする。
そこで本発明では、被測定対象の変化を検出し
て抵抗値が変化する複数個の検出素子をブリツジ
状に接続すると共に第１、第２の出力端子を有す
るブリツジ型測定器と、 このブリツジ型測定器を定電流駆動する定電流
源と、 前記測定器の第２の出力端子側にその一端が接
続される第１の調整抵抗と、 前記測定器の第１の出力端子側の出力を第１入
力とすると共に前記第１の調整抵抗の他端側の出
力を第２入力とする演算増巾器と、 前記第１の調整抵抗の他端側に一端が接続され
他端が基準電位側に接続される第２の調整抵抗
と、 前記第１の調整抵抗の他端側に一端が接続され
前記演算増巾器の出力に応じた電流を発生する電
流発生回路と、 この電流発生回路の電流に応じた電圧を発生す
る出力回路とを備えたことを特徴とする。
て抵抗値が変化する複数個の検出素子をブリツジ
状に接続すると共に第１、第２の出力端子を有す
るブリツジ型測定器と、 このブリツジ型測定器を定電流駆動する定電流
源と、 前記測定器の第２の出力端子側にその一端が接
続される第１の調整抵抗と、 前記測定器の第１の出力端子側の出力を第１入
力とすると共に前記第１の調整抵抗の他端側の出
力を第２入力とする演算増巾器と、 前記第１の調整抵抗の他端側に一端が接続され
他端が基準電位側に接続される第２の調整抵抗
と、 前記第１の調整抵抗の他端側に一端が接続され
前記演算増巾器の出力に応じた電流を発生する電
流発生回路と、 この電流発生回路の電流に応じた電圧を発生す
る出力回路とを備えたことを特徴とする。
以下本発明を図に示す一実施例を用いて具体的
に説明する。第１図は出力補償回路の全体構成を
示すものである。１，２，３，４はブリツジ型測
定器を構成するための検出素子で、この実施例に
おいては公知の半導体圧力センサを構成する拡散
抵抗である。この圧力センサの構造は図示してな
いが、シリコン製ダイヤフラムの感圧領域に反対
導電型の不純物を拡散して前記抵抗１〜４が形成
され、このダイヤフラムへの印加圧力に応じて各
抵抗１〜４に応力歪を与えると、ピエゾ抵抗効果
によつて自身の抵抗値が変化するものである。も
ちろん、ブリツジ型測定器（以下これをセンサ単
体と称す）としては、上述の圧力に限らず磁気、
光、湿度等の各種の検出対象に対する測定器があ
り、例えば磁気センサを構成する場合には、前記
拡散抵抗１〜４の代わりに磁気抵抗素子を用いる
ことによりブリツジ回路を組むことができ、この
磁気センサ等にも同様に本発明を利用できる。ま
た、受感素子である検出素子は４個に限らず２個
等でブリツジ回路を構成してもよい。
に説明する。第１図は出力補償回路の全体構成を
示すものである。１，２，３，４はブリツジ型測
定器を構成するための検出素子で、この実施例に
おいては公知の半導体圧力センサを構成する拡散
抵抗である。この圧力センサの構造は図示してな
いが、シリコン製ダイヤフラムの感圧領域に反対
導電型の不純物を拡散して前記抵抗１〜４が形成
され、このダイヤフラムへの印加圧力に応じて各
抵抗１〜４に応力歪を与えると、ピエゾ抵抗効果
によつて自身の抵抗値が変化するものである。も
ちろん、ブリツジ型測定器（以下これをセンサ単
体と称す）としては、上述の圧力に限らず磁気、
光、湿度等の各種の検出対象に対する測定器があ
り、例えば磁気センサを構成する場合には、前記
拡散抵抗１〜４の代わりに磁気抵抗素子を用いる
ことによりブリツジ回路を組むことができ、この
磁気センサ等にも同様に本発明を利用できる。ま
た、受感素子である検出素子は４個に限らず２個
等でブリツジ回路を構成してもよい。
また、１００は定電流源をなす定電流回路で、
抵抗５，６，８と演算増巾器７からなり、抵抗
５，６による設定電圧V0と抵抗８の抵抗値とで
決定される一定電流I0を発生する。９，１０はブ
リツジ回路の不平衡電圧（以下オフセツト電圧と
称す）の補正用の抵抗、１１はセンサ単体の測定
感度の温度特性を補償するための抵抗である。
抵抗５，６，８と演算増巾器７からなり、抵抗
５，６による設定電圧V0と抵抗８の抵抗値とで
決定される一定電流I0を発生する。９，１０はブ
リツジ回路の不平衡電圧（以下オフセツト電圧と
称す）の補正用の抵抗、１１はセンサ単体の測定
感度の温度特性を補償するための抵抗である。
２００は電圧・電流変換回路で、演算増巾器１
２，１４と抵抗１３とトランジスタ１５からな
り、ブリツジ回路の出力電圧に応じた電流に変換
するものである。１６（または）１６−１は出力
補償回路の出力電圧Voutの温度特性を補償する
ための抵抗である。また、３００は出力増幅回路
で、抵抗１７，１８，１９，２０と演算増巾器２
１からなり、設定電圧Vs及び抵抗１７，２０の
設定値と電圧・電流変換回路２００の出力電流の
値に応じた出力電圧Voutを発生するようにして
ある。また、端子２２，２４には一定の直流電圧
Vccが印加され、端子２３，２４より受感圧力に
比例した出力電圧Voutを発生する。
２，１４と抵抗１３とトランジスタ１５からな
り、ブリツジ回路の出力電圧に応じた電流に変換
するものである。１６（または）１６−１は出力
補償回路の出力電圧Voutの温度特性を補償する
ための抵抗である。また、３００は出力増幅回路
で、抵抗１７，１８，１９，２０と演算増巾器２
１からなり、設定電圧Vs及び抵抗１７，２０の
設定値と電圧・電流変換回路２００の出力電流の
値に応じた出力電圧Voutを発生するようにして
ある。また、端子２２，２４には一定の直流電圧
Vccが印加され、端子２３，２４より受感圧力に
比例した出力電圧Voutを発生する。
次に、上記構成による回路作動について説明す
る。まず、ブリツジ回路の両辺の出力電圧を
V1，V2とする。演算増幅器１２はインピーダン
ス変換器を構成してあるためその出力はV2に等
しくまた演算増幅器１４の（−）入力端子の電圧
はイマジナルシヨートにより（＋）入力端子の電
圧V1にほぼ等しくなると仮定すると、抵抗１
３、抵抗１６、及びトランジスタ１５に流れる電
流I1，I3、及びI2がそれぞれ決定される。また、
電源電圧Vcc及び設定電圧Vsと、抵抗１７とによ
り、この抵抗１７に流れる電流I5が決定され、そ
こで両電流I5，I2の差より抵抗２０に流れる電流
I4が決定され、結局電流I4よりこの抵抗２０の電
圧降下分が決定されることから出力電圧Voutが
決定されるわけである。従つて、電圧電流変換回
路２００の出力電流I2に応じて出力電圧Voutが変
化することになる。
る。まず、ブリツジ回路の両辺の出力電圧を
V1，V2とする。演算増幅器１２はインピーダン
ス変換器を構成してあるためその出力はV2に等
しくまた演算増幅器１４の（−）入力端子の電圧
はイマジナルシヨートにより（＋）入力端子の電
圧V1にほぼ等しくなると仮定すると、抵抗１
３、抵抗１６、及びトランジスタ１５に流れる電
流I1，I3、及びI2がそれぞれ決定される。また、
電源電圧Vcc及び設定電圧Vsと、抵抗１７とによ
り、この抵抗１７に流れる電流I5が決定され、そ
こで両電流I5，I2の差より抵抗２０に流れる電流
I4が決定され、結局電流I4よりこの抵抗２０の電
圧降下分が決定されることから出力電圧Voutが
決定されるわけである。従つて、電圧電流変換回
路２００の出力電流I2に応じて出力電圧Voutが変
化することになる。
上述したことを数式を用いて以下に説明する。
抵抗１１，１３，１６，１７，２０の抵抗値を前
より順番にR1，R2，R3，R4，R5とすると、まず I1＋I3＝I2 I1＝Ｖ１−Ｖ２／Ｒ２、I3＝Ｖ１／Ｒ３ 従つて、 I2＝Ｖ１−Ｖ２／Ｒ２＋Ｖ１／Ｒ３ ……(1) また、 I2＋I4＝I5 I5＝Ｖｃｃ−Ｖｓ／Ｒ４ ……(2) (1)、(2)式より Vout＝Vs−I4・R5＝Vs−（I5−I2）・R5 ＝Vs−Ｒ５／Ｒ４（Vcc−Vs）＋Ｒ５／Ｒ２（V1−V2
）＋Ｒ５／Ｒ３・V1 ……(3) また、抵抗１６による通電経路が開放状態の場
合（無い場合）には、R3＝∞、I3＝０として、 Vout＝Vs−Ｒ５／Ｒ４（Vcc−Vs）＋Ｒ５／Ｒ２（V1−V
2）……(4) となる。
抵抗１１，１３，１６，１７，２０の抵抗値を前
より順番にR1，R2，R3，R4，R5とすると、まず I1＋I3＝I2 I1＝Ｖ１−Ｖ２／Ｒ２、I3＝Ｖ１／Ｒ３ 従つて、 I2＝Ｖ１−Ｖ２／Ｒ２＋Ｖ１／Ｒ３ ……(1) また、 I2＋I4＝I5 I5＝Ｖｃｃ−Ｖｓ／Ｒ４ ……(2) (1)、(2)式より Vout＝Vs−I4・R5＝Vs−（I5−I2）・R5 ＝Vs−Ｒ５／Ｒ４（Vcc−Vs）＋Ｒ５／Ｒ２（V1−V2
）＋Ｒ５／Ｒ３・V1 ……(3) また、抵抗１６による通電経路が開放状態の場
合（無い場合）には、R3＝∞、I3＝０として、 Vout＝Vs−Ｒ５／Ｒ４（Vcc−Vs）＋Ｒ５／Ｒ２（V1−V
2）……(4) となる。
そこで、上記(3)、(4)式より、各抵抗値R2〜R5
及び電圧Vs，Vccは固定した一定値であるため、
出力電圧Voutとしてはブリツジ回路即ちセンサ
単体の出力電圧（ＶSENS＝V1−V2）に応じた電圧
が得られることがわかる。
及び電圧Vs，Vccは固定した一定値であるため、
出力電圧Voutとしてはブリツジ回路即ちセンサ
単体の出力電圧（ＶSENS＝V1−V2）に応じた電圧
が得られることがわかる。
次に、上述した出力補償回路の出力電圧特性を
所望の特性に設定するための調整方法の一例につ
いて第２図を用いて段階的に説明する。
所望の特性に設定するための調整方法の一例につ
いて第２図を用いて段階的に説明する。
(1) まず、抵抗１〜４を含むセンサ単体と後段の
出力補償回路を一体にして所定の圧力ふん囲気
中（例えばＰ＝０mmHg）にセツトする。
出力補償回路を一体にして所定の圧力ふん囲気
中（例えばＰ＝０mmHg）にセツトする。
(2) 抵抗８の抵抗値を調整してブリツジ測定器の
駆動電圧を調整する。
駆動電圧を調整する。
(3) 抵抗９，１０の抵抗値を調整してセンサ単体
のオフセツト電圧を調整する。
のオフセツト電圧を調整する。
(4) センサ単体の出力電圧ＶSENSは受感圧力及び
温度の関数であるが、このセンサ単体と並列に
抵抗１１を接続してこれらを定電流駆動するこ
とにより、温度変化に対しセンサ出力ＶSENSを
自己感度補償させ、特に抵抗１１の抵抗値
（R1）を調整して、センサ単体に流れる電流Isに
温度特性を持たせ、この温度特性がセンサ単体
の合成抵抗の温度特性を相殺するように調整す
れば、温度変化に対する自己感度からのずれ即
ちセンサ単体の温度ドリフトを抑えることがで
きる。
温度の関数であるが、このセンサ単体と並列に
抵抗１１を接続してこれらを定電流駆動するこ
とにより、温度変化に対しセンサ出力ＶSENSを
自己感度補償させ、特に抵抗１１の抵抗値
（R1）を調整して、センサ単体に流れる電流Isに
温度特性を持たせ、この温度特性がセンサ単体
の合成抵抗の温度特性を相殺するように調整す
れば、温度変化に対する自己感度からのずれ即
ちセンサ単体の温度ドリフトを抑えることがで
きる。
(5) 上記(3)、(4)式より出力電圧Voutは係数R5／
R2の関数であり、例えば最初第２図中特性イ
であつたとすると、抵抗１３の抵抗値R2を調
整して圧力Ｐに対する出力電圧Voutの傾き
（出力利得）を予定の傾き、即ち第２図中特性
ロに調整する。その際、実用的には第２図の如
く任意の圧力P1を与えた場合の出力電圧Vout
を予定値まで下げる操作を行う。また、抵抗１
６を含む通電回路を開放状態にして抵抗値R2
を調整する方が出力電圧Voutの決定要素が少
なくなつてやり易い。
R2の関数であり、例えば最初第２図中特性イ
であつたとすると、抵抗１３の抵抗値R2を調
整して圧力Ｐに対する出力電圧Voutの傾き
（出力利得）を予定の傾き、即ち第２図中特性
ロに調整する。その際、実用的には第２図の如
く任意の圧力P1を与えた場合の出力電圧Vout
を予定値まで下げる操作を行う。また、抵抗１
６を含む通電回路を開放状態にして抵抗値R2
を調整する方が出力電圧Voutの決定要素が少
なくなつてやり易い。
(6) 次に、出力電圧Voutの温度特性を補償する
ために、出力電圧の変動△Voutとセンサ単体
の一電圧V1の温度による変動△V1との間に△
Vout／R5＋△V1／R3＝０の関係を与えるよう
に、抵抗１６の抵抗値R3を調整する。
ために、出力電圧の変動△Voutとセンサ単体
の一電圧V1の温度による変動△V1との間に△
Vout／R5＋△V1／R3＝０の関係を与えるよう
に、抵抗１６の抵抗値R3を調整する。
ここで、従来では温度特性補償用の基本とな
る温度検出素子として、ダイオードや半導体バ
ルク抵抗等を特別に設けていたが、これに対し
本発明ではセンサ単体の温度特性（温度ドリフ
ト）を積極的に利用するものであり、この実施
例ではセンサ単体中の抵抗１，３より得られる
電圧V1の電圧変動を利用している。
る温度検出素子として、ダイオードや半導体バ
ルク抵抗等を特別に設けていたが、これに対し
本発明ではセンサ単体の温度特性（温度ドリフ
ト）を積極的に利用するものであり、この実施
例ではセンサ単体中の抵抗１，３より得られる
電圧V1の電圧変動を利用している。
即ち、任意の圧力P1において正の温度変化、
例えば25℃から80℃に変化させた際、出力電圧
Voutが△Voutだけ増加傾向にあるときつまり
電流I4が減少傾向にあるときには、電圧電流変
換回路２００の出力電流I2を減少させるように
すれば、抵抗１７を流れる電流I5が一定のため
電流I4の減少を抑止（補償）できる。そこで、
センサ単体の各抵抗１〜４が正の温度特性を持
つ場合には、抵抗９，１０がほとんど温度変化
しないと仮定すると、電圧V1は温度の上昇と
共に低下する。その際、演算増巾器１４の
（−）入力端子にもイマジナルシヨートにより
電圧V1が発生するため、抵抗１６を流れる電
流I3は減少し結局電流I2を減少させることにな
る。そこで、抵抗１６の抵抗値R3を調整して
△Vout／R5＋△V1／R3＝０となるように設定
すれば、出力電圧Voutの温度特性を確実に補
償できる。
例えば25℃から80℃に変化させた際、出力電圧
Voutが△Voutだけ増加傾向にあるときつまり
電流I4が減少傾向にあるときには、電圧電流変
換回路２００の出力電流I2を減少させるように
すれば、抵抗１７を流れる電流I5が一定のため
電流I4の減少を抑止（補償）できる。そこで、
センサ単体の各抵抗１〜４が正の温度特性を持
つ場合には、抵抗９，１０がほとんど温度変化
しないと仮定すると、電圧V1は温度の上昇と
共に低下する。その際、演算増巾器１４の
（−）入力端子にもイマジナルシヨートにより
電圧V1が発生するため、抵抗１６を流れる電
流I3は減少し結局電流I2を減少させることにな
る。そこで、抵抗１６の抵抗値R3を調整して
△Vout／R5＋△V1／R3＝０となるように設定
すれば、出力電圧Voutの温度特性を確実に補
償できる。
一方、出力電圧Voutが△Voutだけ減少傾向
にあるとき、つまり電流I4が増加傾向にあると
きには、出力電流I2を増加させるようにすれば
電流I4の増加を抑止（補償）できる。
にあるとき、つまり電流I4が増加傾向にあると
きには、出力電流I2を増加させるようにすれば
電流I4の増加を抑止（補償）できる。
つまり、センサ単体の各抵抗１〜４が正の温
度特性の持つ場合には電圧V1は温度上昇と共
に低下するが、各抵抗３，９の合成抵抗値は大
きくなるためこの抵抗３の電圧降下（V1−ＶE
１）は増大する。そこで、抵抗１６の代わりに
破線で示した抵抗１６−１をブリツジ回路側に
接続することにより、抵抗１６−１を流れる電
流I3′は増加し、結局電流I2を増加させることに
なる。それゆえ、この抵抗１６−１の抵抗値Ｒ
３を調整して△Vout／R5＋△V1／R3＝０とな
るように設定すれば出力電圧Voutの温度特性
を良好に補償できる。
度特性の持つ場合には電圧V1は温度上昇と共
に低下するが、各抵抗３，９の合成抵抗値は大
きくなるためこの抵抗３の電圧降下（V1−ＶE
１）は増大する。そこで、抵抗１６の代わりに
破線で示した抵抗１６−１をブリツジ回路側に
接続することにより、抵抗１６−１を流れる電
流I3′は増加し、結局電流I2を増加させることに
なる。それゆえ、この抵抗１６−１の抵抗値Ｒ
３を調整して△Vout／R5＋△V1／R3＝０とな
るように設定すれば出力電圧Voutの温度特性
を良好に補償できる。
なお、上述の説明ではセンサ単体の各抵抗１
〜４が正の温度特性を持つ場合について行つた
が、各抵抗１〜４が負の温度特性を持つ場合に
は、上述の場合と逆に、出力電圧Voutが正の
温度特性を持つ場合には抵抗１６の代わりに破
線で示した抵抗１６−１を使用し、一方出力電
圧Voutが負の温度特性を持つ場合には抵抗１
６を使用するようにすればよい。
〜４が正の温度特性を持つ場合について行つた
が、各抵抗１〜４が負の温度特性を持つ場合に
は、上述の場合と逆に、出力電圧Voutが正の
温度特性を持つ場合には抵抗１６の代わりに破
線で示した抵抗１６−１を使用し、一方出力電
圧Voutが負の温度特性を持つ場合には抵抗１
６を使用するようにすればよい。
また、上記調整操作により演算増巾器１２，
１４自体の温度ドリフトも同時に補償してしま
うことになる。
１４自体の温度ドリフトも同時に補償してしま
うことになる。
(7) これまでの調整によつて、第２図中特性ロに
示す出力電圧特性が温度補償された。次に、特
性ロを零点調整して所望の特性ハを得るには、
上記(3)、(4)式から明らかなように抵抗１７の抵
抗値R4を調整すればよく、その際、抵抗値R4
を変えても他の項には全く影響を与えず独立に
調整できる。実用的には任意の圧力P1を与えた
状態において出力電圧Voutが該当値になるま
で抵抗１７の抵抗値Ｒ４を増大させればよい。
示す出力電圧特性が温度補償された。次に、特
性ロを零点調整して所望の特性ハを得るには、
上記(3)、(4)式から明らかなように抵抗１７の抵
抗値R4を調整すればよく、その際、抵抗値R4
を変えても他の項には全く影響を与えず独立に
調整できる。実用的には任意の圧力P1を与えた
状態において出力電圧Voutが該当値になるま
で抵抗１７の抵抗値Ｒ４を増大させればよい。
以上に説明した如く、センサ単体のオフセツト
電圧は抵抗９，１０で調整でき、またセンサ単体
の温度変化による自己感度からのずれは抵抗１１
で調整でき、また圧力Ｐに対する出力電圧Vout
の傾きは抵抗１３で調整でき、また出力電圧
Voutの温度特性は抵抗１６（または抵抗１６−
１）で調整でき、さらに出力電圧Voutの零点は
抵抗１７で調整でき、それゆえ各調整項目は複数
個の抵抗によつて全く独立して調整できる。従つ
て、順次法を用いて各調整項目を順番に独立的に
調整して行くだけで高精度の出力補償が得られる
ようになり、この測定器を工業製品化した場合に
は従来に比べて一層調整作業が単純化されて簡単
になり、大量生産する上で非常に有利である。
電圧は抵抗９，１０で調整でき、またセンサ単体
の温度変化による自己感度からのずれは抵抗１１
で調整でき、また圧力Ｐに対する出力電圧Vout
の傾きは抵抗１３で調整でき、また出力電圧
Voutの温度特性は抵抗１６（または抵抗１６−
１）で調整でき、さらに出力電圧Voutの零点は
抵抗１７で調整でき、それゆえ各調整項目は複数
個の抵抗によつて全く独立して調整できる。従つ
て、順次法を用いて各調整項目を順番に独立的に
調整して行くだけで高精度の出力補償が得られる
ようになり、この測定器を工業製品化した場合に
は従来に比べて一層調整作業が単純化されて簡単
になり、大量生産する上で非常に有利である。
なお、上述の説明ではセンサ単体の抵抗１〜４
以外の抵抗の温度特性を無視しているが、実際に
は材料選定によつて異なるものの50〜60PPm／
℃程度の抵抗値の温度変化がある。しかしながら
本実施例では上記抵抗１〜４は5000〜
6000PPm／℃の抵抗値の温度変化分がありその
ため上記した抵抗の温度変化分は実用上十分無視
できる。
以外の抵抗の温度特性を無視しているが、実際に
は材料選定によつて異なるものの50〜60PPm／
℃程度の抵抗値の温度変化がある。しかしながら
本実施例では上記抵抗１〜４は5000〜
6000PPm／℃の抵抗値の温度変化分がありその
ため上記した抵抗の温度変化分は実用上十分無視
できる。
また、上述した出力補償回路の全部または一部
が厚膜回路または薄膜回路化された場合には、各
抵抗の抵抗値の調整は印刷や蒸着による抵抗体の
トリミング操作により簡単に行うことができる。
が厚膜回路または薄膜回路化された場合には、各
抵抗の抵抗値の調整は印刷や蒸着による抵抗体の
トリミング操作により簡単に行うことができる。
以上述べたように本発明では、定電流駆動され
るブリツジ型測定器の第１、第２の出力端子側に
それぞれ生ずる出力電位を演算増巾器に与えるこ
とによつて、測定器の第１、第２の出力端子間に
生ずる電位差（即ち、測定器出力）に応じた高精
度な電流を電流発生回路より発生させることがで
き、従つて出力回路よりこの電流に応じた出力電
圧、即ち測定器出力に対応する高精度な検出出力
を得られる。
るブリツジ型測定器の第１、第２の出力端子側に
それぞれ生ずる出力電位を演算増巾器に与えるこ
とによつて、測定器の第１、第２の出力端子間に
生ずる電位差（即ち、測定器出力）に応じた高精
度な電流を電流発生回路より発生させることがで
き、従つて出力回路よりこの電流に応じた出力電
圧、即ち測定器出力に対応する高精度な検出出力
を得られる。
本発明では特に、演算増巾器を用いて、第１の
調整抵抗の他端側に測定器の第１の出力端子側の
電位を設定すると共に測定器出力を電流に変換す
る構成のため、上記検出出力の出力特性（特に出
力勾配）を第１の調整抵抗により調整するに際
し、他の特性、例えば出力温度特性に対して影響
を与えることなく独立的に設定でき、また上記検
出出力の温度特性を第２の調整抵抗により調整す
るに際しても、同様に独立的に設定できる。しか
も、その際測定器中の検出素子自身を温度センサ
として利用して、その検出素子の電圧降下に応じ
た電圧（即ち、この場合測定器の第１の出力端子
側の電位）を第２の調整抵抗に与えているから、
出力特性の温度補償用にわざわざ温度センサを設
ける必要がなくなる他に、測定器側の出力状態と
は独立的に適確な温度補償を実現でき、出力特性
を一層安定化できるようになる。
調整抵抗の他端側に測定器の第１の出力端子側の
電位を設定すると共に測定器出力を電流に変換す
る構成のため、上記検出出力の出力特性（特に出
力勾配）を第１の調整抵抗により調整するに際
し、他の特性、例えば出力温度特性に対して影響
を与えることなく独立的に設定でき、また上記検
出出力の温度特性を第２の調整抵抗により調整す
るに際しても、同様に独立的に設定できる。しか
も、その際測定器中の検出素子自身を温度センサ
として利用して、その検出素子の電圧降下に応じ
た電圧（即ち、この場合測定器の第１の出力端子
側の電位）を第２の調整抵抗に与えているから、
出力特性の温度補償用にわざわざ温度センサを設
ける必要がなくなる他に、測定器側の出力状態と
は独立的に適確な温度補償を実現でき、出力特性
を一層安定化できるようになる。
第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図、
第２図は本発明の一実施例を説明するための特性
図である。 １，２，３，４……ブリツジ型測定器を構成す
るための検出素子をなす拡散抵抗、１６または１
６−１……温度補償回路の要部をなす抵抗、１０
０……定電流源をなす定電流回路、２００……電
圧・電流変換回路、３００……出力回路をなす出
力増巾回路。
第２図は本発明の一実施例を説明するための特性
図である。 １，２，３，４……ブリツジ型測定器を構成す
るための検出素子をなす拡散抵抗、１６または１
６−１……温度補償回路の要部をなす抵抗、１０
０……定電流源をなす定電流回路、２００……電
圧・電流変換回路、３００……出力回路をなす出
力増巾回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定対象の変化を検出して抵抗値が変化す
る複数個の検出素子をブリツジ状に接続すると共
に第１、第２の出力端子を有するブリツジ型測定
器と、 このブリツジ型測定器を定電流駆動する定電流
源と、 前記測定器の第２の出力端子側にその一端が接
続される第１の調整抵抗と、 前記測定器の第１の出力端子側の出力を第１入
力とすると共に前記第１の調整抵抗の他端側の出
力を第２入力とする演算増巾器と、 前記第１の調整抵抗の他端側に一端が接続され
他端が基準電位側に接続される第２の調整抵抗
と、 前記第１の調整抵抗の他端側に一端が接続され
前記演算増副器の出力に応じた電流を発生する電
流発生回路と、 この電流発生回路の電流に応じた電圧を発生す
る出力回路とを備えたことを特徴とするブリツジ
型測定器用出力補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6294179A JPS55155253A (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Output compensation circuit for bridge type measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6294179A JPS55155253A (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Output compensation circuit for bridge type measuring apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55155253A JPS55155253A (en) | 1980-12-03 |
| JPS6255629B2 true JPS6255629B2 (ja) | 1987-11-20 |
Family
ID=13214823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6294179A Granted JPS55155253A (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Output compensation circuit for bridge type measuring apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55155253A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05311628A (ja) * | 1992-05-12 | 1993-11-22 | Ube Ind Ltd | 除塵装置 |
| JP2005114727A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 複合化された２重目的磁気抵抗センサならびに電流および温度の測定方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4883992A (en) * | 1988-09-06 | 1989-11-28 | Delco Electronics Corporation | Temperature compensated voltage generator |
| JP2928526B2 (ja) * | 1989-02-10 | 1999-08-03 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 電源回路及び前記回路を備えるブリッジ型測定器出力補償回路 |
| DE4219138A1 (de) * | 1992-06-11 | 1993-12-16 | Hofmann Werkstatt Technik | Kraftmeßwandler |
| JP3427594B2 (ja) | 1994-11-04 | 2003-07-22 | 株式会社デンソー | センサ装置 |
-
1979
- 1979-05-22 JP JP6294179A patent/JPS55155253A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05311628A (ja) * | 1992-05-12 | 1993-11-22 | Ube Ind Ltd | 除塵装置 |
| JP2005114727A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 複合化された２重目的磁気抵抗センサならびに電流および温度の測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55155253A (en) | 1980-12-03 |
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