JPS63167217A - センサ信号処理回路 - Google Patents
センサ信号処理回路Info
- Publication number
- JPS63167217A JPS63167217A JP61312589A JP31258986A JPS63167217A JP S63167217 A JPS63167217 A JP S63167217A JP 61312589 A JP61312589 A JP 61312589A JP 31258986 A JP31258986 A JP 31258986A JP S63167217 A JPS63167217 A JP S63167217A
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Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 101000613868 Margaritifera margaritifera BPTI/Kunitz domain-containing protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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】
産業上の利用分野
本発明は、指数関数的に増加するセンサ出力電圧を処理
するに適したセンサ信号処理回路に係り、特にセンサ出
力信号の小信号領域における制度向上を計るセンサ信号
処理回路に関する。
するに適したセンサ信号処理回路に係り、特にセンサ出
力信号の小信号領域における制度向上を計るセンサ信号
処理回路に関する。
従来の技術
第3図は従来のセンサ信号処理回路のブロック図である
。センサ1の出力電圧は、ローパスフィルタ2を通して
A/Dコンバータ3に加えられ、このA/Dコンバータ
3でA/D変換された後マイクロコンピュータでそのデ
ジタル量が算出される。この算出された結果によりセン
サの置かれている状態を認識して、各種制御処理を行っ
ている。
。センサ1の出力電圧は、ローパスフィルタ2を通して
A/Dコンバータ3に加えられ、このA/Dコンバータ
3でA/D変換された後マイクロコンピュータでそのデ
ジタル量が算出される。この算出された結果によりセン
サの置かれている状態を認識して、各種制御処理を行っ
ている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、このような回路ではセンサ出力電圧が指数関数
的に変化する場合、その出力レベルが低い範囲でのA/
D変換値の精度が得にくい。例えば、センサ出力電圧の
最大値が5Vのものに対して8ビツトのA/Dコンバー
タを使用した場合、1ビツトの情報即ち最小分解能は5
V/2”″−2抛Vであるため、A/D変換値には最大
20mVの検出誤差が生じ、第1表に示す如くセンサ出
力電圧が小さくなるほど検出誤差は大きくなり、20m
V未満では検知不可能となってしまう。この場合±5χ
の読み取り精度が要求されるとしたら、センサ出力電圧
が0.4 V〜5Vまでの範囲しか使用できない。
的に変化する場合、その出力レベルが低い範囲でのA/
D変換値の精度が得にくい。例えば、センサ出力電圧の
最大値が5Vのものに対して8ビツトのA/Dコンバー
タを使用した場合、1ビツトの情報即ち最小分解能は5
V/2”″−2抛Vであるため、A/D変換値には最大
20mVの検出誤差が生じ、第1表に示す如くセンサ出
力電圧が小さくなるほど検出誤差は大きくなり、20m
V未満では検知不可能となってしまう。この場合±5χ
の読み取り精度が要求されるとしたら、センサ出力電圧
が0.4 V〜5Vまでの範囲しか使用できない。
この検出範囲を拡大するために10ビツトのA/Dコン
バータを使用したとすると、最小分解能は5/2” #
5mVとなり、第1表に示す如く前記8ビツトのA/D
コンバータを用いた時の2On+V以下の出力電圧を読
み取ることができ、±5χ精度範囲も0.1v〜5vと
広くなるが、それでも、低い出力レベルでは検出誤差は
大きく、また±5%の精度範囲も十分に得られないとい
った問題があった。
バータを使用したとすると、最小分解能は5/2” #
5mVとなり、第1表に示す如く前記8ビツトのA/D
コンバータを用いた時の2On+V以下の出力電圧を読
み取ることができ、±5χ精度範囲も0.1v〜5vと
広くなるが、それでも、低い出力レベルでは検出誤差は
大きく、また±5%の精度範囲も十分に得られないとい
った問題があった。
センサ出力電圧に対する検出誤差
第1表
本発明は、このような従来の問題点を鑑みなされたもの
で、センサ出力電圧の低いレベルにおいても、ビット数
の少ないA/Dコンバータをもちいて精度を向上させる
ことを目的とする。
で、センサ出力電圧の低いレベルにおいても、ビット数
の少ないA/Dコンバータをもちいて精度を向上させる
ことを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記目的を達成するために、増幅器により増
幅されたセンサ出力信号をA/DコンバータによりA/
D変換するセンサ信号処理回路において、前記センサ出
力信号のレベルを検出する検出手段と、該検出手段で検
出されたレベルに応じて前記増幅器の増幅度を可変する
手段と、前記A/Dコンバータで変換された値を該増幅
度に応じた値で除算する手段とを設けたことを特徴とす
るセンサ信号処理回路である。
幅されたセンサ出力信号をA/DコンバータによりA/
D変換するセンサ信号処理回路において、前記センサ出
力信号のレベルを検出する検出手段と、該検出手段で検
出されたレベルに応じて前記増幅器の増幅度を可変する
手段と、前記A/Dコンバータで変換された値を該増幅
度に応じた値で除算する手段とを設けたことを特徴とす
るセンサ信号処理回路である。
作 用
本発明によれば、センサ出力信号レベルが小さければ増
幅度を大きくし、レベルが大きければ増幅度を小さくし
てA/Dコンバータに入力しているため、小信号領域で
も十分な精度をもって変換できる。
幅度を大きくし、レベルが大きければ増幅度を小さくし
てA/Dコンバータに入力しているため、小信号領域で
も十分な精度をもって変換できる。
発明の実施例
以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す回路図である第1図に
おいて、第3図と同等機能を有する部分には同一符号を
付した。
おいて、第3図と同等機能を有する部分には同一符号を
付した。
図に示すように、11はセンサlの出力レベルを検出す
る検出手段であり、コンパレータ12.13を有する。
る検出手段であり、コンパレータ12.13を有する。
コンパレータ12.13の夫々の基準電圧Eいr!、8
は夫々例えば0.05V、0.5Vに設定される。
は夫々例えば0.05V、0.5Vに設定される。
この基準電圧E、、 E、はセンサ出力電圧を第2図に
示すように夫々センサ出力電圧の変化が極めて小さい領
域A、やや小さい領域B、大きい領域Cに区分するため
の基準値である。14は検出手段11で検出されたレベ
ルに応じて増幅器17の増幅度を可変する増幅度調整手
段であり、トランジスタ15.16を有する。18はA
/Dコンバータ、19はポートp、、 p、 の状態
からセンサ出力電圧の領域を判定し、各領域ごとの増幅
度に応じた値でA/D変換器18の出力から求められた
値を除算する機能を有するマイクロコンピュータである
。尚、増幅器17の抵抗Rl= Raは次の関係を満た
す値に設定される。
示すように夫々センサ出力電圧の変化が極めて小さい領
域A、やや小さい領域B、大きい領域Cに区分するため
の基準値である。14は検出手段11で検出されたレベ
ルに応じて増幅器17の増幅度を可変する増幅度調整手
段であり、トランジスタ15.16を有する。18はA
/Dコンバータ、19はポートp、、 p、 の状態
からセンサ出力電圧の領域を判定し、各領域ごとの増幅
度に応じた値でA/D変換器18の出力から求められた
値を除算する機能を有するマイクロコンピュータである
。尚、増幅器17の抵抗Rl= Raは次の関係を満た
す値に設定される。
注)本実施例ではR,=■
次に、この動作について説明する。
先ず、センサ1の出力電圧がo、 o s v以下のA
領域であれば、コンパレータ12.13の出力は共に1
H”となり、マイクロコンピュータ190入カポート2
0のポートp、、 R2に加えられると共に、トランジ
スタ15.16をオンさせる。これにより、増幅器17
の増幅度は、 R重+R4 R4 即ち、100倍となるためセンサ1の出力電圧は100
倍に増幅されてA/Dコンバータ18でA/D変換され
、マイクロコンピュータ19に読み取られる。
領域であれば、コンパレータ12.13の出力は共に1
H”となり、マイクロコンピュータ190入カポート2
0のポートp、、 R2に加えられると共に、トランジ
スタ15.16をオンさせる。これにより、増幅器17
の増幅度は、 R重+R4 R4 即ち、100倍となるためセンサ1の出力電圧は100
倍に増幅されてA/Dコンバータ18でA/D変換され
、マイクロコンピュータ19に読み取られる。
また、センサ1の出力電圧がo、 o s v以上で0
゜5V以下のB jl域であれば、コンパレータ12の
出力は“L”、コンパレータ13の出力は“H”となり
、マイクロコンピュータ19の入力ボート20のボート
P1、R2にそれぞれ加えられると共に、トランジスタ
15をオフ、トランジスタ16をオンさせる。
゜5V以下のB jl域であれば、コンパレータ12の
出力は“L”、コンパレータ13の出力は“H”となり
、マイクロコンピュータ19の入力ボート20のボート
P1、R2にそれぞれ加えられると共に、トランジスタ
15をオフ、トランジスタ16をオンさせる。
これにより増幅器17の増幅度は、
RI+Rffi+I?4
R++Rz
即ち、10倍となるためセンサ1の出力電圧は10倍に
増幅されてA/Dコンバータ18でA/D!換され、マ
イクロコンピュータ19に読み取られる。
増幅されてA/Dコンバータ18でA/D!換され、マ
イクロコンピュータ19に読み取られる。
また、センサ1の出力電圧が0.5v以上の0M域であ
れば、コンパレータ12.13の出力は共に“L”とな
り、マイクロコンピュータ19の入力ポート20のボー
トPI、P2にそれぞれ加えられると共に、トランジス
タ15.16をオフにする。これにより増幅器17の増
幅度は、 R1+ R2+ R3+ R2 H,+R,−1R。
れば、コンパレータ12.13の出力は共に“L”とな
り、マイクロコンピュータ19の入力ポート20のボー
トPI、P2にそれぞれ加えられると共に、トランジス
タ15.16をオフにする。これにより増幅器17の増
幅度は、 R1+ R2+ R3+ R2 H,+R,−1R。
即ち、1倍となるためセンサ1の出力電圧は、そのまま
A/Dコンバータ18でA/D変換されてマイクロコン
ピュータ19に読み取られる。
A/Dコンバータ18でA/D変換されてマイクロコン
ピュータ19に読み取られる。
一方、マイクロコンピュータ19はボートPISP2の
状態からセンサlの出力電圧領域を判別し、各領域に応
じてA/Dコンバータ18から読み取った値を除算する
。例えば、センサ出力電圧がA領域であればA/D変換
値を百分の−とし、B領域であれば同じ(十分の−とし
、またC領域であれば同じく一分の−とする。
状態からセンサlの出力電圧領域を判別し、各領域に応
じてA/Dコンバータ18から読み取った値を除算する
。例えば、センサ出力電圧がA領域であればA/D変換
値を百分の−とし、B領域であれば同じ(十分の−とし
、またC領域であれば同じく一分の−とする。
従って、センサ出力電圧が非常に低い値、例えば0.O
I V (Atl域)を示しているときには増幅器17
で100倍に増幅されて1vとしてA/D変換されるが
マイクロコンピュータ19では、該出力電圧がA%p域
であることを判別し、該変換値を100で除算して0.
OIVとして検出することができる。
I V (Atl域)を示しているときには増幅器17
で100倍に増幅されて1vとしてA/D変換されるが
マイクロコンピュータ19では、該出力電圧がA%p域
であることを判別し、該変換値を100で除算して0.
OIVとして検出することができる。
本実施例におけるセンサ出力電圧と検出誤差について、
従来例の第1表と対比すると、第2表に示すように、8
ビツトA/Dコンバータを用いた場合センサ出力電圧が
小さくなっても検出誤差は小さく、±5%の読み取り精
度は0.004〜5vとなり、10ビツトA/Dコンバ
ータを用いた場合は前期8ビツトA/Dコンバータを用
いた場合に比して、更に検出誤差は小さくなり、±5%
読み取り精度も広くなる。
従来例の第1表と対比すると、第2表に示すように、8
ビツトA/Dコンバータを用いた場合センサ出力電圧が
小さくなっても検出誤差は小さく、±5%の読み取り精
度は0.004〜5vとなり、10ビツトA/Dコンバ
ータを用いた場合は前期8ビツトA/Dコンバータを用
いた場合に比して、更に検出誤差は小さくなり、±5%
読み取り精度も広くなる。
センサ出力電圧に対する検出誤差
第2表
本実施例では、入力領域A、B、Cの3領域に分割した
例を示したが必要により領域を増減してもよく、また各
領域の増幅度及びそれに対応する除算値も任意に設定可
能である。
例を示したが必要により領域を増減してもよく、また各
領域の増幅度及びそれに対応する除算値も任意に設定可
能である。
発明の効果
以上、詳細に説明したように、本発明によればA/Dコ
ンバータのビット数を増加させることなくセンサ出力電
圧の低いレベルにおける精度の向上を計ることができ、
精度範囲も広くなる。 −
ンバータのビット数を増加させることなくセンサ出力電
圧の低いレベルにおける精度の向上を計ることができ、
精度範囲も広くなる。 −
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図はセンサの
出力電圧特性、第3図は従来のブロック図である。図に
おいて、1はセンサ、2はローパスフィルタ、3はA/
Dコンバータ、4はマイクロコンピュータ、11は検出
手段、12.13ハコンパレータ、14は増幅度調整手
段、15.16はトランジスタ、17は増幅器、18は
A/Dコンバータ、19はマイクロコンピュータ、Vc
cは直流電圧、ElはA領域の基準電圧、E2はB領域
の基準電圧である。
出力電圧特性、第3図は従来のブロック図である。図に
おいて、1はセンサ、2はローパスフィルタ、3はA/
Dコンバータ、4はマイクロコンピュータ、11は検出
手段、12.13ハコンパレータ、14は増幅度調整手
段、15.16はトランジスタ、17は増幅器、18は
A/Dコンバータ、19はマイクロコンピュータ、Vc
cは直流電圧、ElはA領域の基準電圧、E2はB領域
の基準電圧である。
Claims (1)
- 増幅器により増幅されたセンサ出力信号をA/Dコンバ
ータによりA/D変換するセンサ信号処理回路において
、前記センサ出力信号のレベルを検出する検出手段と、
該検出手段で検出されたレベルに応じて前記増幅器の増
幅度を可変する手段と、前記A/Dコンバータで変換さ
れた値を該増幅度に応じた値で除算する手段とを設けた
ことを特徴とするセンサ信号処理回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61312589A JPS63167217A (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | センサ信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61312589A JPS63167217A (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | センサ信号処理回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63167217A true JPS63167217A (ja) | 1988-07-11 |
Family
ID=18031019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61312589A Pending JPS63167217A (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | センサ信号処理回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63167217A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59133425A (ja) * | 1983-01-20 | 1984-07-31 | Rion Co Ltd | デ−タの処理方法及び処理装置 |
-
1986
- 1986-12-27 JP JP61312589A patent/JPS63167217A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59133425A (ja) * | 1983-01-20 | 1984-07-31 | Rion Co Ltd | デ−タの処理方法及び処理装置 |
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