JP2001091373A - 圧力センサ回路 - Google Patents
圧力センサ回路Info
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Abstract
過、湿度などの外部環境が変化しても正確な出力が得ら
れる高精度で高信頼性の圧力センサ回路を提供する。 【解決手段】 増幅器13の出力電圧V1に含まれるそ
の出力オフセット電圧を低減する手段として、スイッチ
S1〜S6と、増幅器13への入力禁止時でオートゼロ
状態時には、スイッチS1,S3,S4,S6をオンに
してスイッチS2,S5をオフにする一方、増幅器13
への入力許容時には、スイッチS2,S3,S5をオン
にしてスイッチS1,S4,S6をオフにし、入力許容
時から逆積分時に移行するとスイッチS3をオフにする
スイッチング制御部とを設け、このスイッチング制御部
を制御部14bに設けた。
Description
構成の抵抗により成る圧力センサまたは加速度センサな
どを有し機械的な量を電気信号に変換して取り出すトラ
ンスジューサ回路に関し、特に圧力センサ回路に関する
ものである。
成例を示す図で(特願平11−147362号参照)、
この圧力センサ回路は、ブリッジ回路構成の圧力センサ
1、圧力センサ1の出力オフセットの温度補償を行うオ
フセット補正回路2、インスツルメンテーション・アン
プ型の増幅器3、この増幅器3の出力電圧をデジタル値
に変換するA/D変換器4、および圧力センサ1のスパ
ンの温度補償を行うスパン補正回路5を備え、圧力セン
サ1の出力オフセットおよびスパンに対して好適な温度
補償を行う構成になっている。
は、ブリッジの入力側に定電流を流して、入力端に生ず
る入力電圧を検出して増幅し、正、負の電圧を作り、こ
の正、負の電圧を利用または調整して信号を増幅するM
AIN増幅器の出力がZEROとなる用に加算してZE
RO点を調整する温度補償回路が記載されている。
示す圧力センサ回路では、時間経過、湿度などの外部環
境変化により、増幅器(増幅器内の演算増幅器、つまり
いわゆるオペアンプ)のオフセット電圧が増減するの
で、増幅器の出力が変動し、その結果、圧力センサ回路
のデジタル出力も変動する課題があった。
であり、増幅器の出力オフセットを打ち消し、時間経
過、湿度などの外部環境が変化しても正確な出力が得ら
れる高精度で高信頼性の圧力センサ回路を提供すること
を目的とする。
に請求項1記載の発明の圧力センサ回路は、ブリッジ回
路構成の抵抗により成る圧力センサと、前記圧力センサ
の出力オフセット低減用の基準信号を生成するオフセッ
ト補正回路と、前記オフセット補正回路からの基準信号
で前記出力オフセットを低減しながら前記圧力センサの
検出信号を増幅する差動増幅型の増幅器と、前記増幅器
の出力信号をデジタル値に変換するA/D変換器と、前
記増幅器の出力信号に含まれるその増幅器の出力オフセ
ットを前記A/D変換器で低減する手段とを備えるので
ある。
A/D変換器で低減するようになるので、増幅器の出力
オフセットを打ち消し、時間経過、湿度などの外部環境
が変化しても正確な出力が得られる高精度で高信頼性の
圧力センサ回路を提供することができる。
いて、前記A/D変換器は、所定電圧が非反転入力端子
に印加される第1演算増幅器と、前記増幅器の出力端子
に一端が接続される積分用抵抗と、この積分用抵抗の他
端と前記第1演算増幅器の反転入力端子との間に接続さ
れるオートゼロ用コンデンサと、前記積分用抵抗および
オートゼロ用コンデンサの接続点と前記第1演算増幅器
の出力端子との間に接続される積分用コンデンサと、前
記第1演算増幅器の出力端子および反転入力端子にそれ
ぞれ非反転入力端子および反転入力端子が接続される第
2演算増幅器と、前記積分用コンデンサから逆積分電流
を取り出す電流取出部とを有し、前記手段は、前記増幅
器の両入力端子間に接続される第1スイッチと、前記圧
力センサの一方の出力端子と前記増幅器の非反転側の入
力端子との間に介設される第2スイッチと、前記増幅器
の出力端子と前記A/D変換器の入力端子との間に介設
される第3スイッチと、前記第2演算増幅器の反転入力
端子および出力端子間に接続される第4スイッチと、前
記オフセット補正回路と前記増幅器との間に介設される
第5スイッチと、前記増幅器および第5スイッチの接続
点と前記第1演算増幅器の非反転入力端子との間に接続
される第6スイッチと、前記増幅器への入力禁止時に
は、前記第1、第3、第4および第6スイッチをオンに
して、前記第2および第5スイッチをオフにする一方、
前記増幅器への入力許容時には、前記第2、第3および
第5スイッチをオンにして、前記第1、第4および第6
スイッチをオフにし、前記入力許容時から逆積分時に移
行すると前記第3スイッチをオフにするスイッチング制
御部とを有する構成でもよい(請求項2)。この構成に
よれば、増幅器の出力オフセットを打ち消し、時間経
過、湿度などの外部環境が変化しても正確な出力が得ら
れる高精度で高信頼性の圧力センサ回路を提供すること
ができる。
いて、前記A/D変換器は、所定電圧が非反転入力端子
に印加される第1演算増幅器と、前記増幅器の出力端子
に一端が接続される積分用抵抗と、この積分用抵抗の他
端と前記第1演算増幅器の反転入力端子との間に接続さ
れるオートゼロ用コンデンサと、前記積分用抵抗および
オートゼロ用コンデンサの接続点と前記第1演算増幅器
の出力端子との間に接続される積分用コンデンサと、前
記第1演算増幅器の出力端子および反転入力端子にそれ
ぞれ非反転入力端子および反転入力端子が接続される第
2演算増幅器と、前記積分用コンデンサから逆積分電流
を取り出す電流取出部とを有し、前記手段は、前記増幅
器の両入力端子間に接続される第1スイッチと、前記圧
力センサの一方の出力端子と前記増幅器の非反転側の入
力端子との間に介設される第2スイッチと、前記増幅器
の出力端子と前記A/D変換器の入力端子との間に介設
される第3スイッチと、前記第2演算増幅器の反転入力
端子および出力端子間に接続される第4スイッチと、前
記増幅器への入力禁止時には、前記第1、第3および第
4スイッチをオンにして、前記第2スイッチをオフにす
る一方、前記増幅器への入力許容時には、前記第2およ
び第3スイッチをオンにして、前記第1および第4スイ
ッチをオフにし、前記入力許容時から逆積分時に移行す
ると前記第3スイッチをオフにするスイッチング制御部
とを有し、前記オフセット補正回路は、前記入力禁止時
には前記第1演算増幅器の非反転入力端子に印加の所定
電圧と同レベルの電圧を出力する一方、前記入力許容時
には前記基準信号としての電圧を出力する構成でもよい
(請求項3)。この構成によれば、増幅器の出力オフセ
ットを打ち消し、時間経過、湿度などの外部環境が変化
しても正確な出力が得られる高精度で高信頼性の圧力セ
ンサ回路を提供することができる。
いて、前記圧力センサは、出力オフセット電圧のばらつ
きが常に正の値になるように調整されている構成でもよ
い(請求項4)。この構成によれば、増幅器のダイナミ
ックレンジを拡大することができる。
いて、前記基準信号としての電圧から前記所定電圧を引
いて得た値が前記圧力センサの出力オフセットを打ち消
すように、前記基準信号が設定されている構成でもよい
(請求項5)。この構成によれば、増幅器のダイナミッ
クレンジを拡大することができる。
サ回路において、前記逆積分電流は前記第1演算増幅器
の反転入力端子から取り出される構成でもよい(請求項
6)。この構成によれば、高精度なA/D変換が可能に
なる。
る圧力センサ回路の構成図で、この図を用いて以下に第
1実施形態の説明を行う。
説明すると、図1に示すように、圧力センサ回路(装
置)は、圧力センサ11、オフセット補正回路12、増
幅器13およびA/D変換器14により構成されてい
る。
よび電源端子Ts3,Ts4を有するブリッジ回路構成の抵
抗Rs1〜Rs4により成り、物理量(圧力)に応じたレベ
ルの検出電圧Vinを両出力端子Ts1,Ts2間に発生する
もので、ブリッジ回路の一方の電源端子Ts3にはバイア
ス電圧Vbiasまたはバイアス電流Ibiasが印加または供
給され、他方の電源端子Ts4はグランドGNDに接続さ
れている。
1の出力オフセット電圧(以下、センサ・オフセット)
低減用の基準電圧Vgを生成するもので、出力信号とし
ての基準電圧Vgのレベル調整が可能に、例えば、所定
電圧(VDD)を基準電圧Vgに分圧する抵抗値可変の
分圧抵抗(抵抗および可変抵抗の直列回路)、またはデ
ジタル入力に応じたレベルの基準電圧Vgを出力するD
/A変換器により構成される。
らの基準電圧Vgでセンサ・オフセットを低減しなが
ら、圧力センサ11の検出電圧VinをゲインGで増幅す
るもので、いわゆるインスツルメンテーション・アンプ
型の差動増幅回路を構成する演算増幅器131〜133
および抵抗R131〜R137を備えるとともに、演算
増幅器133および抵抗R134〜R137により成る
標準型の差動増幅回路の基準電位(図では抵抗R135
の右端の電位)に対して、オフセット補正回路12で生
成された基準電圧Vgを重畳するボルテージホロワ13
4を備える構成になっている。
圧V1をデジタル値Nout に変換するもので、所定の電
圧Vrが非反転入力端子に印加される演算増幅器(積分
器)141と、増幅器13の出力端子に一端が接続され
る積分用の抵抗R14と、この抵抗R14の他端と演算
増幅器141の反転入力端子との間に接続されるオート
ゼロ用のコンデンサCazと、抵抗R14およびコンデン
サCazの接続点と演算増幅器141の出力端子との間に
接続される積分用のコンデンサCint と、演算増幅器1
41の出力端子および反転入力端子にそれぞれ非反転入
力端子および反転入力端子が接続される演算増幅器(比
較器)142と、コンデンサCint を放電すべく、コン
デンサCaz,Cint の接続点からグランドに一定の逆積
分電流Irを流す電流取出部(図では電流源)143と
により成るA/D変換部14aを備えるとともに、この
A/D変換部14aの出力に応じたデジタル値Nout を
得る制御部14bを備える構成になっている。
は、第1実施形態の特徴として、A/D変換器14への
増幅器13の出力電圧V1に含まれる増幅器13の出力
オフセット電圧(以下、アンプ・オフセット)Vosを低
減する手段が設けられる。
接続されるスイッチS1と、圧力センサ11の出力端子
Ts2と増幅器13の非反転側の入力端子との間に介設さ
れるスイッチS2と、増幅器13の出力端子とA/D変
換器14の入力端子との間に介設されるスイッチS3
と、演算増幅器142の反転入力・出力端子間に接続さ
れるスイッチS4と、オフセット補正回路12の出力端
子とボルテージホロワ134の入力端子との間に介設さ
れるスイッチS5と、ボルテージホロワ134の入力端
子と演算増幅器141の非反転入力端子との間に接続さ
れるスイッチS6と、増幅器13への入力禁止時で、い
わゆるオートゼロ状態時には、スイッチS1,S3,S
4,S6をオンにして、スイッチS2,S5をオフにす
る一方、増幅器13への入力許容時には、スイッチS
2,S3,S5をオンにして、スイッチS1,S4,S
6をオフにし、入力許容時から逆積分時に移行するとス
イッチS3をオフにするスイッチング制御部とにより構
成される。なお、このスイッチング制御部は、例えばA
/D変換器14の制御部14b内に設けられる。
の動作を説明する。例えば、入力禁止時でオートゼロ状
態時には、スイッチS1,S3,S4,S6がオンにな
るとともに、スイッチS2,S5がオフになる。
ッチS2のオフにより増幅器13への入力が禁止され、
スイッチS5のオフおよびスイッチS6のオンにより増
幅器13の出力電圧V1がVos+Vrになる。また、ス
イッチS4のオンにより、演算増幅器142の反転入力
端子および非反転入力端子の電圧V3,V4が仮想短絡
により電圧Vrと同レベルになり、抵抗R14およびコ
ンデンサCazの接続点の電圧V2が増幅器13の出力電
圧V1と同レベルになり安定する。この場合、コンデン
サCazに蓄積される電荷Qazを次式で表すことができ
る。
フセットに応じた電荷を蓄積した状態で、オートゼロ時
のA/D変換部14aが安定することになる。
スイッチング制御に移行し、スイッチS2,S3,S5
がオンになるとともに、スイッチS1,S4,S6がオ
フになる。
ッチS2のオンにより、増幅器13への入力が許容さ
れ、スイッチS5のオンおよびスイッチS6のオフによ
り、増幅器13の出力電圧V1がG×Vin+Vg+Vos
になる。また、スイッチS4のオフにより、電圧V3が
電圧Vrのレベルを保持した状態になると同時に、演算
増幅器141,142の反転入力端子側におけるコンデ
ンサCazの端子が電圧Vrと切り離された状態になり、
コンデンサCazも上述の電荷量Qazを保持した状態にな
る。つまり、増幅器13への入力許容時になっても電圧
V2はVos+Vrのままとなる。従って、V1がG×V
in+Vg+Vosになるので、抵抗R14には次式で与え
られる電流I1が流れることになる。
で、電圧V4は、T1を圧力センサ11の信号が入力す
る時間とすれば、Vr−Cin×I1×T1で与えられ
る。
に移行してスイッチS3がオフになると、電流取出部1
43が積分電流Irを流し始める逆積分状態になる。こ
のとき、コンデンサCinが電流Irで放電するため、電
圧V4は、Vr−I1×T1/Cin+Ir×T2/Cin
になる。ただし、T2は逆積分状態の時間である。
ベルがLowからHighに切り替わる時間に設定する
と、V3=Vrであるため、演算増幅器142の出力レ
ベルは、演算増幅器142の入力がVr>V4のときに
Lowになり、Vr<V4のときにHighになる。よ
って、T2は、Vr−I1×T1/Cin+Ir×T2/
Cin=Vrにより次式で与えられる。
発生させて、T1=CLK×Nとし、T2時間中に上記
と同周期のクロックの個数をカウントすると、T2=C
LK×Nout により、次式が成り立つ。ただし、Nout
はカウントしたクロック数である。
タル値になる。すなわち、デジタル値Nout は、I1で
決定され、I1=(G×Vin+Vg−Vr)/R14であ
るため、アンプ・オフセットVosの影響を受けなくな
る。また、Vg−Vrがセンサ・オフセットを打ち消す
ようにVgを設定すると、センサ・オフセットの低減が
可能になる。これらの結果、湿度などの外部環境の変化
によってしばしばアンプ・オフセットが変化した場合で
も、A/D変換器14の出力は一定となり、高精度で高
信頼性の圧力センサ回路を得ることができる。
ンサ回路の構成図で、この図を用いて以下に第2実施形
態の説明を行う。
11、増幅器13およびスイッチS1〜S4を第1実施
形態と同様に備えているほか、スイッチS5,S6の廃
止に伴う変更点以外は第1実施形態と同様に構成される
A/D変換器24を備えているとともに、第1実施形態
とは異なるオフセット補正回路22を備えている。
のA/D変換部14a、および第1実施形態とは異なる
制御部24bにより構成されている。制御部24bは、
増幅器13への入力禁止時で、オートゼロ状態時には、
スイッチS1,S3,S4をオンにして、スイッチS2
をオフにする一方、増幅器13への入力許容時には、ス
イッチS2,S3をオンにして、スイッチS1,S4を
オフにするスイッチング制御部を備える以外は、第1実
施形態の制御部14bと同様に構成される。
セット低減用の基準電圧を生成するもので、D/A変換
器により構成される。そして、オートゼロ状態時におい
て、出力電圧のレベルが演算増幅器141の非反転入力
端子に印加の電圧Vrと同レベルになるように、また増
幅器13への入力許容時において、出力電圧のレベルが
センサ・オフセット低減用の基準電圧Vgと同レベルに
なるように、オフセット補正回路22を設定すれば、第
1実施形態と同様の回路動作により、同様の効果が得ら
れることになる。
説明する。ただし、オートゼロ状態時のオフセット補正
回路22の出力をV22とし、入力許容時のオフセット
補正回路22の出力をV22+ΔV22とする。
っていないとすれば、Vinは数mV程度のセンサ・オフ
セットVoffsetになる。従って、V1がG×Voffset+
Vos+V22+ΔV22で、V2がVos+V22である
ので、電流I1は次式で与えられる。
I1=0、つまりΔV22が−G×Voffsetになるよう
に調整すれば、センサ・オフセットの補正が可能にな
る。
ンサ回路における圧力センサを示す図で、この図を用い
て以下に第3実施形態を説明すると、本圧力センサ回路
は、圧力センサ31を備える以外は、第2実施形態と同
様に構成される。
実施形態と同様に備えるとともに、センサ・オフセット
のばらつきを補正するために、図3に示すように、電源
端子Ts3と抵抗Rs1との間に介設される抵抗R1および
電源端子Ts3と抵抗Rs2との間に介設される抵抗R2の
どちらか一方を備え、センサ・オフセットのばらつきが
常に正となるように調整されている。
1を備える以外は第2実施形態と同様に構成されるの
で、第2実施形態におけるセンサ・オフセットの補正原
理の説明から、次式が成り立つのが分かる。
V22〜VDDの範囲となる。このとき、ΔV22が−
G×Voffsetであるので、センサ・オフセットVoffset
が正になるように圧力センサ31を調整すれば、ΔV2
2<0となり、V1の振幅ダイナミックレンジを拡大す
ることができる。
ンサ回路の説明を行う。ただし、第4実施形態に係る圧
力センサ回路は第1実施形態と同様に構成される。
DDとなり、センサ・オフセットを補正するように、V
g=−G×Voffsetになるように設定すれば、ダイナミ
ックレンジを拡大することができる。
ンサ回路における圧力センサを示す図で、この図を用い
て以下に第5実施形態の説明を行う。
11、オフセット補正回路12、増幅器13およびスイ
ッチS1〜S6を第1実施形態と同様に備えているほ
か、第1実施形態とは相違するA/D変換器44を備え
ている。
同様の制御部14b、および第1実施形態とは異なるA
/D変換部44aにより構成されている。A/D変換部
44aは、電流取出部143に代えて、演算増幅器14
1の反転入力端子から逆積分電流を取り出す電流取出部
(図では電流源)443を備える以外は第1実施形態の
A/D変換部14aと同様に構成されている。
算増幅器141の反転入力端子の電位がA/D変換部4
4aの基準電圧Vrで安定なため、正確に逆積分電流を
取り出すことが可能になり、高精度なA/D変換を行う
ことが可能となる。
1記載の発明によれば、ブリッジ回路構成の抵抗により
成る圧力センサと、前記圧力センサの出力オフセット低
減用の基準信号を生成するオフセット補正回路と、前記
オフセット補正回路からの基準信号で前記出力オフセッ
トを低減しながら前記圧力センサの検出信号を増幅する
差動増幅型の増幅器と、前記増幅器の出力信号をデジタ
ル値に変換するA/D変換器と、前記増幅器の出力信号
に含まれるその増幅器の出力オフセットを前記A/D変
換器で低減する手段とを備えるので、増幅器の出力オフ
セットを打ち消し、時間経過、湿度などの外部環境が変
化しても正確な出力が得られる高精度で高信頼性の圧力
センサ回路を提供することができる。
載の圧力センサ回路において、前記A/D変換器は、所
定電圧が非反転入力端子に印加される第1演算増幅器
と、前記増幅器の出力端子に一端が接続される積分用抵
抗と、この積分用抵抗の他端と前記第1演算増幅器の反
転入力端子との間に接続されるオートゼロ用コンデンサ
と、前記積分用抵抗およびオートゼロ用コンデンサの接
続点と前記第1演算増幅器の出力端子との間に接続され
る積分用コンデンサと、前記第1演算増幅器の出力端子
および反転入力端子にそれぞれ非反転入力端子および反
転入力端子が接続される第2演算増幅器と、前記積分用
コンデンサから逆積分電流を取り出す電流取出部とを有
し、前記手段は、前記増幅器の両入力端子間に接続され
る第1スイッチと、前記圧力センサの一方の出力端子と
前記増幅器の非反転側の入力端子との間に介設される第
2スイッチと、前記増幅器の出力端子と前記A/D変換
器の入力端子との間に介設される第3スイッチと、前記
第2演算増幅器の反転入力端子および出力端子間に接続
される第4スイッチと、前記オフセット補正回路と前記
増幅器との間に介設される第5スイッチと、前記増幅器
および第5スイッチの接続点と前記第1演算増幅器の非
反転入力端子との間に接続される第6スイッチと、前記
増幅器への入力禁止時には、前記第1、第3、第4およ
び第6スイッチをオンにして、前記第2および第5スイ
ッチをオフにする一方、前記増幅器への入力許容時に
は、前記第2、第3および第5スイッチをオンにして、
前記第1、第4および第6スイッチをオフにし、前記入
力許容時から逆積分時に移行すると前記第3スイッチを
オフにするスイッチング制御部とを有するので、増幅器
の出力オフセットを打ち消し、時間経過、湿度などの外
部環境が変化しても正確な出力が得られる高精度で高信
頼性の圧力センサ回路を提供することができる。
載の圧力センサ回路において、前記A/D変換器は、所
定電圧が非反転入力端子に印加される第1演算増幅器
と、前記増幅器の出力端子に一端が接続される積分用抵
抗と、この積分用抵抗の他端と前記第1演算増幅器の反
転入力端子との間に接続されるオートゼロ用コンデンサ
と、前記積分用抵抗およびオートゼロ用コンデンサの接
続点と前記第1演算増幅器の出力端子との間に接続され
る積分用コンデンサと、前記第1演算増幅器の出力端子
および反転入力端子にそれぞれ非反転入力端子および反
転入力端子が接続される第2演算増幅器と、前記積分用
コンデンサから逆積分電流を取り出す電流取出部とを有
し、前記手段は、前記増幅器の両入力端子間に接続され
る第1スイッチと、前記圧力センサの一方の出力端子と
前記増幅器の非反転側の入力端子との間に介設される第
2スイッチと、前記増幅器の出力端子と前記A/D変換
器の入力端子との間に介設される第3スイッチと、前記
第2演算増幅器の反転入力端子および出力端子間に接続
される第4スイッチと、前記増幅器への入力禁止時に
は、前記第1、第3および第4スイッチをオンにして、
前記第2スイッチをオフにする一方、前記増幅器への入
力許容時には、前記第2および第3スイッチをオンにし
て、前記第1および第4スイッチをオフにし、前記入力
許容時から逆積分時に移行すると前記第3スイッチをオ
フにするスイッチング制御部とを有し、前記オフセット
補正回路は、前記入力禁止時には前記第1演算増幅器の
非反転入力端子に印加の所定電圧と同レベルの電圧を出
力する一方、前記入力許容時には前記基準信号としての
電圧を出力するので、増幅器の出力オフセットを打ち消
し、時間経過、湿度などの外部環境が変化しても正確な
出力が得られる高精度で高信頼性の圧力センサ回路を提
供することができる。
載の圧力センサ回路において、前記圧力センサは、出力
オフセット電圧のばらつきが常に正の値になるように調
整されているので、増幅器のダイナミックレンジを拡大
することができる。
載の圧力センサ回路において、前記基準信号としての電
圧から前記所定電圧を引いて得た値が前記圧力センサの
出力オフセットを打ち消すように、前記基準信号が設定
されているので、増幅器のダイナミックレンジを拡大す
ることができる。
たは3記載の圧力センサ回路において、前記逆積分電流
は前記第1演算増幅器の反転入力端子から取り出される
ので、高精度なA/D変換が可能になる。
構成図である。
構成図である。
おける圧力センサを示す図である。
おける圧力センサを示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ブリッジ回路構成の抵抗により成る圧力
センサと、 前記圧力センサの出力オフセット低減用の基準信号を生
成するオフセット補正回路と、 前記オフセット補正回路からの基準信号で前記出力オフ
セットを低減しながら前記圧力センサの検出信号を増幅
する差動増幅型の増幅器と、 前記増幅器の出力信号をデジタル値に変換するA/D変
換器と、 前記増幅器の出力信号に含まれるその増幅器の出力オフ
セットを前記A/D変換器で低減する手段とを備える圧
力センサ回路。 - 【請求項2】 前記A/D変換器は、所定電圧が非反転
入力端子に印加される第1演算増幅器と、前記増幅器の
出力端子に一端が接続される積分用抵抗と、この積分用
抵抗の他端と前記第1演算増幅器の反転入力端子との間
に接続されるオートゼロ用コンデンサと、前記積分用抵
抗およびオートゼロ用コンデンサの接続点と前記第1演
算増幅器の出力端子との間に接続される積分用コンデン
サと、前記第1演算増幅器の出力端子および反転入力端
子にそれぞれ非反転入力端子および反転入力端子が接続
される第2演算増幅器と、前記積分用コンデンサから逆
積分電流を取り出す電流取出部とを有し、 前記手段は、前記増幅器の両入力端子間に接続される第
1スイッチと、前記圧力センサの一方の出力端子と前記
増幅器の非反転側の入力端子との間に介設される第2ス
イッチと、前記増幅器の出力端子と前記A/D変換器の
入力端子との間に介設される第3スイッチと、前記第2
演算増幅器の反転入力端子および出力端子間に接続され
る第4スイッチと、前記オフセット補正回路と前記増幅
器との間に介設される第5スイッチと、前記増幅器およ
び第5スイッチの接続点と前記第1演算増幅器の非反転
入力端子との間に接続される第6スイッチと、前記増幅
器への入力禁止時には、前記第1、第3、第4および第
6スイッチをオンにして、前記第2および第5スイッチ
をオフにする一方、前記増幅器への入力許容時には、前
記第2、第3および第5スイッチをオンにして、前記第
1、第4および第6スイッチをオフにし、前記入力許容
時から逆積分時に移行すると前記第3スイッチをオフに
するスイッチング制御部とを有する請求項1記載の圧力
センサ回路。 - 【請求項3】 前記A/D変換器は、所定電圧が非反転
入力端子に印加される第1演算増幅器と、前記増幅器の
出力端子に一端が接続される積分用抵抗と、この積分用
抵抗の他端と前記第1演算増幅器の反転入力端子との間
に接続されるオートゼロ用コンデンサと、前記積分用抵
抗およびオートゼロ用コンデンサの接続点と前記第1演
算増幅器の出力端子との間に接続される積分用コンデン
サと、前記第1演算増幅器の出力端子および反転入力端
子にそれぞれ非反転入力端子および反転入力端子が接続
される第2演算増幅器と、前記積分用コンデンサから逆
積分電流を取り出す電流取出部とを有し、 前記手段は、前記増幅器の両入力端子間に接続される第
1スイッチと、前記圧力センサの一方の出力端子と前記
増幅器の非反転側の入力端子との間に介設される第2ス
イッチと、前記増幅器の出力端子と前記A/D変換器の
入力端子との間に介設される第3スイッチと、前記第2
演算増幅器の反転入力端子および出力端子間に接続され
る第4スイッチと、前記増幅器への入力禁止時には、前
記第1、第3および第4スイッチをオンにして、前記第
2スイッチをオフにする一方、前記増幅器への入力許容
時には、前記第2および第3スイッチをオンにして、前
記第1および第4スイッチをオフにし、前記入力許容時
から逆積分時に移行すると前記第3スイッチをオフにす
るスイッチング制御部とを有し、 前記オフセット補正回路は、前記入力禁止時には前記第
1演算増幅器の非反転入力端子に印加の所定電圧と同レ
ベルの電圧を出力する一方、前記入力許容時には前記基
準信号としての電圧を出力する請求項1記載の圧力セン
サ回路。 - 【請求項4】 前記圧力センサは、出力オフセット電圧
のばらつきが常に正の値になるように調整されている請
求項1記載の圧力センサ回路。 - 【請求項5】 前記基準信号としての電圧から前記所定
電圧を引いて得た値が前記圧力センサの出力オフセット
を打ち消すように、前記基準信号が設定されている請求
項2記載の圧力センサ回路。 - 【請求項6】 前記逆積分電流は前記第1演算増幅器の
反転入力端子から取り出される請求項2または3記載の
圧力センサ回路。
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CN113514173A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-10-19 | 武汉飞恩微电子有限公司 | 基于压力传感器的抗干扰电路、控制方法及压力传感器 |
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