JP2006322836A - 圧力センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 共通のステムおよび処理回路チップを用いたとしても、複数の圧力検出部の感度を調整することができる圧力センサ装置を提供する。
【解決手段】 処理回路チップは、複数の抵抗３８１ａ〜３８６ａ、およびオンまたはオフされることで複数の抵抗３８１ａ〜３８６ａのいずれかに選択的に電流を流す複数のスイッチ３８１ｂ〜３８６ｂを備えた複数の抵抗部３８ｂ、３８ｃを有し、各抵抗部３８ｂ、３８ｃの各合成抵抗値に応じて増幅率が設定される加算反転増幅回路部３８を備えている。そして、加算反転増幅回路部３８では、各抵抗部３８ｂ、３８ｃがそれぞれ所望の合成抵抗値となるように、各スイッチ３８１ｂ〜３８６ｂのうちいずれかがオンまたはオフされて、各抵抗３８１ａ〜３８６ａのうちいずれかによって回路が形成されるようになっており、形成された回路に応じて所望の増幅率が設定される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数のセンサチップを供え、各センサチップに応じた増幅率を設定してなる圧力センサ装置に関する。

従来より、車両にはブレーキ油圧を検出する圧力センサ装置が設置されている。図５は、複数の圧力センサを搭載した集合式の圧力センサ装置を示した図である。この図に示される圧力センサ装置は、複数のセンサチップ１０と、基板２００に設置された複数の処理回路チップ３００と、基板２００の裏面側に設置された図示しない複数の特性調整チップと、を備えて構成されている。そして、基板２００は固定部材４００に固定された状態となっている。

センサチップ１０は、圧力媒体の圧力を検出するものであり、印加された圧力に応じた電気信号を発生して出力する。図６は、センサチップ１０をステム４０に設置した様子を示した図である。図６に示されるように、センサチップ１０は、低融点ガラス５０を介してステム４０に接合され、このステム４０は固定部材４００に設けられた孔にそれぞれ固定される。そして、各センサチップ１０はダイヤフラム４１の厚みが同じステム４０にそれぞれ固定されている。

また、基板２００に形成された回路とセンサチップ１０とがワイヤボンディングで接続され、センサチップ１０から出力された電気信号が各センサチップ１０に対応した処理回路チップ３００にそれぞれ入力されるようになっている。

処理回路チップ３００は、センサチップ１０から入力される電気信号を増幅してセンサ出力として出力するものである。また、特性調整チップは、センサチップ１０の感度、オフセット、オフセット温度特性の各データが記憶されたものであり、これら各データを処理回路チップ３００に出力する。

そして、上記センサチップ１０、処理回路チップ３００、特性調整チップの３チップで１組の検出部とされ、１組で所望の圧力媒体の圧力が検出されるようになっている。図５では、７組の検出部が設けられており、これら７組のうち、１組はアキュームレータ、２組はマスターシリンダ、４組はホイールシリンダの圧力がそれぞれ検出されるようになっている。

上記構成を有する集合式の圧力センサ装置においては、圧力関数が異なるセンサチップ１０を複数用いているため、各センサチップ１０に対応した各処理回路チップ３００から出力されるセンサ出力値も異なってしまう。そのため、各処理回路チップ３００には各センサチップ１０にて検出される圧力に対して所望のセンサ出力となるような増幅率が設定されている。このようにして、各処理回路チップ３００のセンサ出力に対する増幅率を変更することで、異なる圧力関数を有する各センサチップ１０のセンサ出力がそれぞれのセンサチップ１０で同じになるようにしている。

上記従来の技術では、部品の共通化を図るべく、各センサチップ１０に対してダイヤフラム４１の厚さが同じステム４０をそれぞれ用いるようにしているため、圧力関数の異なる各センサチップ１０においてはそれぞれ感度が異なってしまい、センサ出力がそれぞれ変わってしまう。これに対応するため、従来では、処理回路チップ３００内の増幅率をそれぞれ個別に設定して対応しなければならず、増幅率の異なる処理回路チップ３００を複数用意しなければならなかった。

このように増幅率が異なる処理回路チップ３００を用意するためには、処理回路チップ３００を製造する製造工程においてセンサ出力の増幅率が処理回路チップ３００によって異なるように、製造工程を増幅率ごとに設けなければならない。

本発明は、上記点に鑑み、圧力センサ装置に備えられる複数の検出部において、センサチップを固定するステムおよび処理回路チップをそれぞれ共通の部品としても、各処理回路チップから出力されるセンサ出力の感度を処理回路チップごとに調整することができる検出部を備えた圧力センサ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、加算反転増幅回路部（３８）では、複数の抵抗部（３８ｂ、３８ｃ）がそれぞれ所望の合成抵抗値となるように、複数のスイッチ（３８１ｂ〜３８６ｂ）のうちいずれかがオンまたはオフされて、複数の抵抗（３８１ａ〜３８６ａ）のうちいずれかによって回路が形成されるようになっており、形成された回路に応じて所望の増幅率が設定されると共に、センサ出力が設定された増幅率により増幅されて出力されるようになっていることを特徴としている。

このように、センサ出力を所望の増幅率で増幅するために、処理回路チップに複数の抵抗および複数のスイッチを備えた抵抗部を備えた加算反転増幅回路部を設ける。これにより、スイッチを選択的にオンまたはオフすることで各抵抗部の各合成抵抗値を所望の値にそれぞれ設定することができ、加算反転増幅回路部の信号増幅率を所望の値に設定することができる。つまり、処理回路部の増幅率を各検出部でそれぞれ設定することができることから、各検出部のセンサ部の感度が異なる場合に、各検出部におけるセンサ部の感度をそれぞれ合わせるように調整することができる。

以上のように、圧力センサ装置に複数の検出部を設け、各検出部のセンサ部の感度がそれぞれ異なっていると共に、共通の部品（処理回路部やセンサ部が搭載されるステム）を用いたとしても、各検出部においてそれぞれのセンサ部の感度を調整することができる。

請求項２に記載の発明では、第１抵抗部（３８ｂ）では、第１〜第３抵抗（３８１ａ〜３８３ａ）は第１〜第３スイッチ（３８１ｂ〜３８３ｂ）に対応してそれぞれ直列接続されると共に、第１〜第３抵抗が並列接続となるように回路が形成されており、第２抵抗部（３８ｃ）では、第４〜第６抵抗（３８４ａ〜３８６ａ）は第４〜第６スイッチ（３８４ｂ〜３８６ｂ）に対応してそれぞれ直列接続されると共に、第４〜第６抵抗がそれぞれ並列接続となるように回路が形成されていることを特徴としている。

このように、各抵抗によって第１、第２抵抗部を構成する。また、各抵抗に各スイッチを直列接続する。これにより、各スイッチを選択的にオンまたはオフすることで、各抵抗部の合成抵抗値を設定することができ、加算反転増幅回路部として所望の増幅率を設定することができる。

請求項３に記載の発明では、複数の抵抗の抵抗値はそれぞれ異なった値になっていることを特徴としている。

このように、各抵抗の抵抗値を異なる値とする。これにより、各抵抗部において様々な組み合わせの合成抵抗値を得ることができ、加算反転増幅回路部の増幅率の増幅率の幅を広げることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る圧力センサ装置のブロック回路図である。図１に示されるように、圧力センサ装置は、センサチップ１０と、特性調整チップ２０と、処理回路チップ３０と、を備えて構成されている。これらセンサチップ１０、特性調整チップ２０、処理回路チップ３０の３チップで１組の検出部とされる。以下、これらの構成について説明する。

センサチップ１０は、入力される感度信号に基づき、圧力を検出してその圧力に応じたレベルの電気信号を発生するものであり、ピエゾ抵抗効果を利用した周知構成のもので、４つの拡散抵抗（歪ゲージ）１１ａ〜１１ｄにより形成されたブリッジ回路１１を備えた構成となっている。なお、感度信号は、後述する処理回路チップ３０から入力される。

このブリッジ回路１１には、端子１２から後述する特性調整チップ２０および処理回路チップ３０によってセンサチップ１０の感度に対応した印加電圧（感度信号）が入力される。そして、ブリッジ回路１１にて、圧力に応じて発生するＡ点およびＢ点の電位が端子１３、１４からそれぞれ出力される。

このようなセンサチップ１０は、図６に示されるように、低融点ガラス５０を介してステム４０に接合された状態になっている。なお、センサチップ１０は、本発明のセンサ部に相当する。

特性調整チップ２０は、センサチップ１０および処理回路チップ３０の２チップを合わせた感度、オフセット、およびオフセット温度特性を調整するためのデータが記憶されたものであり、ＥＰＲＯＭ２１と、３つのＤ／Ａ変換器２２〜２４と、を備えて構成されている。

ＥＰＲＯＭ２１は、ブリッジ回路１１の感度、オフセット、そしてオフセット温度特性に応じたデータ等がデジタルデータとして記憶されている不揮発性メモリである。感度のデータは上記センサチップ１０にて検出される圧力に対する出力割合である。また、オフセットのデータは圧力値が０ＭＰａのときのセンサチップ１０の出力電圧値である。さらに、オフセット温度特性のデータは、センサチップ１０の出力の温度特性を補正するものである。

また、Ｄ／Ａ変換器２２〜２４は、ＥＰＲＯＭ２１に記憶された感度、オフセット、オフセット温度特性の各デジタルデータをアナログ値にそれぞれ変換して出力する周知のものであり、多数の抵抗を備えて構成されている。このようなＤ／Ａ変換器２２〜２４は、ブリッジ回路１１の感度、オフセット、オフセット温度特性に応じてそれぞれ用意されており、ＥＰＲＯＭ２１から入力される各デジタルデータをそれぞれアナログ信号に変換する。なお、特性調整チップ２０は、本発明の特性調整部に相当する。

処理回路チップ３０は、センサチップ１０の出力のオフセットおよびオフセット温度特性の補償を行うと共に、センサチップ１０から入力される出力値を増幅するものである。このような処理回路チップ３０は、定電流回路部３１と、非反転増幅器３２、３３と、オペアンプ３４、３５と、反転増幅器３６と、抵抗３７と、加算反転増幅回路部３８と、を備えて構成されている。

定電流回路部３１は、２つのトランジスタ３１ａ、３１ｂのベースが互いに接続されたカレントミラー回路と、カレントミラー回路の一方のトランジスタ３１ａに接続されたトランジスタ３１ｃと、トランジスタ３１ｃのコレクタ電流の大きさを調整するオペアンプ３１ｄと、温度依存性がほとんどない抵抗（例えばＣｒＳｉ等の薄膜抵抗）３１ｅと、を有した構成となっている。

そして、感度に応じたアナログ信号が特性調整チップ２０からオペアンプ３１ｄに入力されると、トランジスタ３１ｃのコレクタ電流が調整されると共に、カレントミラー接続されたトランジスタ３１ａ、３１ｂのコレクタ電流も調整され、処理回路チップ３０からセンサチップ１０に感度に応じた電流（感度信号）が流れるようになっている。

また、処理回路チップ３０には、センサチップ１０のブリッジ回路１１の出力の一方が入力されるオペアンプ３２ａと抵抗３２ｂおよび抵抗３２ｃによって構成される非反転増幅器３２と、出力の他方が入力されるオペアンプ３３ａと抵抗３３ｂおよび抵抗３３ｃによって構成される非反転増幅器３３と、が備えられている。さらに、非反転増幅器３２の抵抗３２ｂは基準電位Ｖに接続されており、この基準電位に基づいて非反転増幅器３２が作動すると共に、非反転増幅器３２に備えられたオペアンプ３２ａの出力電位を基準電位として非反転増幅器３３が作動するようになっている。

オフセットのデータに応じたアナログ信号は、オペアンプ３４によって構成されたボルテージ・フォロワ回路および抵抗３４ａを介して後述する加算反転増幅回路部３８に入力される。オフセット温度特性のデータに応じたアナログ信号もオペアンプ３５によって構成されたボルテージ・フォロワ回路及び抵抗３５ａを介して加算反転増幅回路部３８に入力される。また、オフセット温度特性のデータに応じたアナログ信号は、オペアンプ３５からオペアンプ３６ａ、抵抗３６ｂおよび抵抗３６ｃによって構成された反転増幅器３６と抵抗３７を介して加算反転増幅回路部３８に入力される。

反転増幅器３６に備えられた抵抗３６ｂ若しくは抵抗３６ｃのうちいずれかは温度依存性を有した抵抗（例えば拡散抵抗）、もう一方は温度依存性がほとんどない抵抗（例えばＣｒＳｉ等の薄膜抵抗）で構成されており、この反転増幅器３６によってオフセット温度特性に応じたデータのアナログ信号に温度特性を持たせている。

また、オペアンプ３８ａと抵抗部３８ｂ、３８ｃによって加算反転増幅回路部３８が構成されている。この加算反転増幅回路部３８は、上述の基準電位Ｖを基準として作動するようになっており、非反転増幅器３３のオペアンプ３３ａの出力をさらに増幅するようになっている。

そして、オペアンプ３８ａと抵抗３８ｃと抵抗３４ａ、３５ａ、３７、３８ｂとによって加算器が構成されるため、この加算器によって非反転増幅回路３２、３３を介してオペアンプ３８ａに入力されるセンサチップ１０の出力に対してオフセットやオフセット温度特性が補償されたのち、加算反転増幅回路部３８から出力された電位が処理回路チップ３０の出力端子Ｖｏｕｔから外部に出力される。なお、処理回路チップ３０は本発明の処理回路部に相当する。

以上が、本実施形態に係る検出部の構成である。

本実施形態では、上述のように、図１に示される１組の検出部が７組設けられており、これら７組のうち、１組はアキュームレータ、２組はマスターシリンダ、４組はホイールシリンダの圧力をそれぞれ検出するようになっている。これら各検出部は、例えば図５に示されるように、基板２００や固定部材４００に搭載された状態になっている。また、図５に示される各検出部のセンサチップ１０は、図６に示されるように、共通のステム４０、すなわち同じ厚みのダイヤフラム４１を有するステム４０に低融点ガラス５０を介してそれぞれ固定されている。

上記構成を有する圧力センサ装置において、圧力は以下のようにして検出される。まず、特性調整チップ２０のＥＰＲＯＭ２１から記憶されたデータが各Ｄ／Ａ変換器２２〜２４を介して出力される。

具体的には、感度のデータは、Ｄ／Ａ変換器２２を介して処理回路チップ３０の定電流回路部３１に入力され、処理回路チップ３０の定電流回路部３１を介して電流がセンサチップ１０に入力される。この後、センサチップ１０に圧力が印加されると、センサチップ１０のブリッジ回路１１の点Ａ、Ｂにおける電気信号がセンサチップ１０の各端子１３、１４を介して処理回路チップ３０の非反転増幅器３２、３３にそれぞれ入力されて増幅された後、加算反転増幅回路部３８に入力される。

また、オフセットのデータは、Ｄ／Ａ変換器２３を介してオペアンプ３４、抵抗３４ａを介して加算反転増幅回路部３８に入力される。さらに、オフセット温度特性のデータは、Ｄ／Ａ変換器２４を介してオペアンプ３５、反転増幅器３６、そして抵抗３５ａ、３７を介して加算反転増幅回路部３８に入力される。

加算反転増幅回路部３８では、センサチップ１０の出力、オフセット、オフセット温度特性のすべての信号が加算される。そして、加算反転増幅回路部３８からセンサ出力として、処理回路チップ３０からＶｏｕｔとして出力される。

しかしながら、本実施形態では、７つの検出部において異なる場所の圧力を測定する。これに伴い、圧力関数が異なるセンサチップ１０をそれぞれ用いていると共に、同じ厚さのダイヤフラム４１を有するステム４０を用いていることにより、各センサチップ１０における感度が異なってしまう。そこで、本実施形態では、各検出部における処理回路チップ３０にそれぞれ共通のものを用いているが、処理回路チップ３０に設けられた加算反転増幅回路部３８によって、各検出部の感度を合わせるようにしている。これについては後で詳しく説明する。

次に、図５に示される集合式の圧力センサ装置において、各処理回路チップ３０の加算反転増幅回路部３８の詳細な回路構成について、図２を参照して説明する。図２は、図１の処理回路チップ３０の加算反転増幅回路部３８の具体的な回路構成を示したものである。上述のように、加算反転増幅回路部３８は、オペアンプ３８ａと、抵抗部３８ｂ（本発明の第１抵抗部）と、抵抗部３８ｃ（本発明の第２抵抗部）と、を備えて構成されている
そして、図２に示されるように、抵抗部３８ｂは、第１〜第３抵抗３８１ａ〜３８３ａと、第１〜第３スイッチ３８１ｂ〜３８３ｂと、を備えて構成されている。これらは、具体的には、第１抵抗３８１ａの電流流入側もしくは電流流出側のいずれか一方に第１スイッチ３８１ｂが直列接続された状態になっている。同様に、第２抵抗３８２ａ、第３抵抗３８３ａにそれぞれ第２スイッチ３８２ｂ、第３スイッチ３８３ｂが直列接続されている。そして、これら各抵抗３８１ａ〜３８３ａが並列接続に接続されて抵抗部３８ｂが構成されている。

また、抵抗部３８ｃは、第４〜第６抵抗３８４ａ〜３８６ａと、第４〜第６スイッチ３８４ｂ〜３８６ｂと、を備えて構成されており、上記抵抗部３８ｂと同様に、第４抵抗３８４ａおよび第４スイッチ３８４ｂ、第５抵抗３８５ａおよび第５スイッチ３８５ｂ、第６抵抗３８６ａおよび第６スイッチ３８６ｂ、がそれぞれ直列接続され、各抵抗３８４ａ〜３８６ａが並列接続されることで抵抗部３８ｃが構成されている。

本実施形態では、例えば、第１抵抗３８１ａが１０ｋΩ、第２抵抗３８２ａが２０ｋΩ、第３抵抗３８３ａおよび第４抵抗３８４ａが４０ｋΩ、第５抵抗３８５ａが８０ｋΩ、第６抵抗３８６ａが１６０ｋΩになっている。

このように、各抵抗３８１ａ〜３８６ａの抵抗値を異なる値とすることで、各抵抗部３８ｂ、３８ｃにおいて様々な組み合わせの合成抵抗値を得ることができ、ひいては加算反転増幅回路部３８の増幅率の増幅率の幅を広げることができる。

また、上記各スイッチ３８１ｂ〜３８６ｂは、例えばトランジスタで構成されており、ベースに入力される信号に応じて、コレクタ−エミッタ間に電流が流れることでスイッチがオンの状態になる。本実施形態では、これらスイッチ３８１ｂ〜３８６ｂのいずれかをオンまたはオフさせる信号は、外部ＥＣＵから各処理回路チップ３０の各抵抗部３８ｂ、３８ｃの各スイッチ３８１ｂ〜３８６ｂにそれぞれ入力されるようになっている。

つまり、各抵抗部３８ｂ、３８ｃの各スイッチ３８１ｂ〜３８６ｂの状態によって、加算反転増幅回路部３８の増幅率を制御することができるのである。どの検出部の処理回路チップ３０のどのスイッチ３８１ｂ〜３８６ｂを選択的にオンさせるかについては、後で説明する。

次に、どの検出部の処理回路チップ３０の加算反転増幅回路部３８において、抵抗部３８ｂ、３８ｃのどのスイッチ３８１ｂ〜３８６ｂをオンさせるのかについて、その調整方法を説明する。

まず、本実施形態では、各検出部において共通の特性調整チップ２０および処理回路チップ３０が用意される。また、上述のように、同じ厚みのダイヤフラム４１に各センサチップ１０が固定される。本実施形態では７つの検出部が用意されるが、各検出部のセンサチップ１０の圧力関数はそれぞれ異なっている。

ここで、圧力関数とは、センサチップ１０に印加される圧力に対するセンサ出力に比例する関数である。センサ出力とは、処理回路チップ３０から出力される信号を指す。本実施形態では、圧力が２１．６ＭＰａのとき、４．１Ｖのセンサ出力となる圧力特性を採用する。つまり、圧力関数が、この条件を満たすような関数であることが望ましい。また、本実施形態では、圧力が０ＭＰａのとき、０．５Ｖのセンサ出力となるオフセットが設定されている。

そして、圧力関数Ａおよび圧力関数Ｂの２つのセンサチップ１０において、センサ出力の調整、すなわち処理回路チップ３０の増幅率の調整方法は以下のようになされる。

まず、圧力関数Ａを有するセンサチップ１０において、特性調整時に圧力関数Ａの製品仕様の圧力および温度が加えられ、感度・オフセット・オフセット温度特性が調整されて、データがＥＰＲＯＭ２１に書き込まれる。圧力関数Ｂを有するセンサチップ１０においても、同様の処理が行われる。

図３は、特性調整後の製品における２つの検出部の圧力関数Ａと圧力関数Ｂとをそれぞれグラフで示した図である。この図に示されるように、圧力関数Ａのセンサチップ１０においては、圧力が１４ＭＰａのときセンサ出力が４．１Ｖになっている。また、圧力関数Ｂのセンサチップ１０においては、圧力が２１．６ＭＰａのときセンサ出力が４．１Ｖになっている。各検出部において同じステム４０、センサチップ１０、処理回路チップ３０を使用しているため、特性調整前は同じ傾きとなる。そのため、処理回路チップ３０内の回路の増幅率を変えて製品の関数に合わせるように調整する。

上述のように、本実施形態では、圧力に対するセンサ出力の傾きは、圧力関数Ｂの傾きであることが望ましい。したがって、圧力関数Ａの傾きを、処理回路チップ３０の加算反転増幅回路部３８の増幅率（ゲイン）を調整することにより、圧力関数Ｂの傾きに合わせるのである。

図３に示されるように、圧力関数Ａのセンサチップ１０の感度は（４．１Ｖ−０．５Ｖ）／１４．４ＭＰａ＝０．２５０Ｖ／ＭＰａである。一方、圧力関数Ｂのセンサチップ１０の感度は（４．１Ｖ−０．５Ｖ）／２１．６ＭＰａ＝０．１６７Ｖ／ＭＰａである。したがって、圧力関数Ｂの感度は圧力関数Ａの感度の０．６７倍になっていると言える。

本実施形態では、上記圧力関数Ａのセンサチップ１０を備えた検出部において、処理回路チップ３０の加算反転増幅回路部３８の各抵抗部３８ｂ、３８ｃの第２スイッチ３８２ｂおよび第５スイッチ３８５ｂがオンとされている（図２参照）。したがって、加算反転増幅回路部３８の増幅率は８０ｋΩ／２０ｋΩ＝４倍となっている。

上述のように、圧力関数Ｂの感度は圧力関数Ａの感度の０．６７倍であるので、圧力関数Ｂに関する処理回路チップ３０における増幅率も０．６７倍の比率とすれば良い。このような場合、圧力関数Ｂのセンサチップ１０を備えた検出部の処理回路チップ３０の加算反転増幅回路部３８において、各スイッチ３８１ｃ〜３８６ｃを切り換えることで増幅率を調整すれば良い。すなわち、圧力関数Ａの増幅率４に対して０．６７倍であるので、４×（０．１６７／０．２５０）＝２．６７倍となる。したがって、圧力関数Ｂのセンサチップ１０を備えた検出部において処理回路チップ３０の加算反転増幅回路部３８の増幅率が２．６７倍となれば、圧力関数Ｂの感度を圧力関数Ａの感度に合わせることができる。

図４は、圧力関数Ｂのセンサチップ１０を備えた検出部の処理回路チップ３０の加算反転増幅回路部３８を示した回路図である。この図に示されるように、処理回路チップ３０の加算反転増幅回路部３８において、各抵抗部３８ｂ、３８ｃの第２、第５、第６スイッチ３８２ｂ、３８５ｂ、３８６ｂがオンされる。これにより、抵抗部３８ｂの合成抵抗値は２０ｋΩ、抵抗部３８ｃの合成抵抗値は８０ｋΩ／／１６０ｋΩとなる。したがって、増幅率は（８０ｋΩ／／１６０ｋΩ）／２０ｋΩ＝５３．３ｋΩ／２０ｋΩ＝２．６７倍となる。

以上のようにして、規定（圧力２１．６ＭＰａのときセンサ出力４．１Ｖ）外の圧力関数に対しては、各処理回路チップ３０の加算反転増幅回路部３８の各抵抗部３８ｂ、３８ｃにおいて各スイッチ３８１ｂ〜３８６ｂを切り換えることにより増幅率を変更する。こうして、複数の検出部を用意し、各検出部に共通の処理回路チップ３０、ステム４０を用いたとしても、同じ感度となるように設定することができるのである。

以上説明したように、本実施形態では、センサ出力を所望の増幅率で増幅するために、処理回路チップ３０に複数の抵抗３８１〜３８６ａおよび複数のスイッチ３８１ｂ〜３８６ｂを備えた各抵抗部３８ｂ、３８ｃを備えた加算反転増幅回路部３８を設ける。これにより、各スイッチ３８１ｂ〜３８６ｂを選択的にオンまたはオフすることで各抵抗部３８ｂ、３８ｃの各合成抵抗値を所望の値にそれぞれ設定することができ、加算反転増幅回路部３８の信号増幅率を所望の値に設定することができる。

つまり、処理回路チップ３０の増幅率を各検出部でそれぞれ設定することができることから、各検出部のセンサチップ１０の感度が異なる場合に、各検出部におけるセンサチップ１０の感度をそれぞれ合わせるように調整することができる。

以上のように、圧力センサ装置に複数の検出部を設け、各検出部のセンサチップ１０の感度がそれぞれ異なっていると共に、各検出部に対して共通の部品（処理回路チップ３０、センサチップ１０が搭載されるステム４０）を用いたとしても、各検出部においてそれぞれのセンサチップ１０の感度を調整することができる。

（他の実施形態）
上記第１実施形態では、加算反転増幅回路部３８の増幅率を変更する手段として、各抵抗３８１ａ〜３８６ａを並列に接続し、各スイッチ３８１ｂ〜３８６ｂのオンまたはオフにより合成抵抗値を変更することで増幅率を変更しているが、第１実施形態に示された各抵抗３９８１ａ〜３８６ａの接続形態は一例を示すものであって、これに限定されるものではない。

上記第１実施形態では、処理回路チップ３０の各抵抗部３８ｂ、３８ｃに対して外部ＥＣＵから各スイッチ３８１ｂ〜３８６ｂのうちいずれかをオンさせる信号を入力させるようにしていたが、各スイッチ３８１ｂ〜３８６ｂをオンさせる信号は、外部ＥＣＵから入力させるようにしなくても構わない。例えば、特性調整チップ２０のＥＰＲＯＭ２１に、どのスイッチ３８１ｂ〜３８６ｂをオンさせるかのデータを記憶させておき、この特性調整チップ２０から各スイッチ３８１ｂ〜３８６ｂのいずれかをオンさせる信号を各抵抗部３８ｂ、３８ｃに入力させるようにしても良い。

本発明の一実施形態に係る圧力センサ装置のブロック回路図である。 図１の処理回路チップの加算反転増幅回路部の具体的な回路構成を示した図である。 特性調整後の製品における２つの検出部の圧力関数Ａと圧力関数Ｂとをそれぞれグラフで示した図である。 圧力関数Ｂのセンサチップを備えた検出部の処理回路チップの加算反転増幅回路部を示した回路図である。 複数の圧力センサを搭載した集合式の圧力センサ装置を示した図である。 センサチップをステムに設置した様子を示した図である。

符号の説明

１０…センサチップ、１１…ブリッジ回路、１１ａ〜１１ｄ…拡散抵抗、
１２…端子、１３、１４…端子、２０…特性調整チップ、２１…ＥＰＲＯＭ、
２２〜２４…Ｄ／Ａ変換器、３０…処理回路チップ、３１…定電流回路部、
３２、３３…非反転増幅器、３４、３５…オペアンプ、３６…反転増幅器、
３７…抵抗、 ３８…加算反転増幅回路部、３８ｂ、３８ｃ…抵抗部、
３８１ａ〜３８６ａ…第１〜第６抵抗、３８１ｂ〜３８６ｂ…第１〜第６スイッチ、
Ｖ…基準電位、Ｖｏｕｔ…出力端子。

Claims (3)

1. 入力される感度信号に基づき、圧力に応じたレベルの電気信号を出力するセンサ部（１０）と、
   前記センサ部の感度、オフセット、オフセット温度特性の各データが記憶されていると共に、前記各データをデータ信号として出力する特性調整部（２０）と、
   前記特性調整部から前記感度のデータ信号を入力すると共に、そのデータ信号に応じた感度信号を前記センサ部に出力し、前記センサ部から入力される前記電気信号を入力すると共に、前記センサ部から入力される前記電気信号と、前記特性調整部から入力される前記オフセットのデータ信号および前記オフセット温度特性のデータ信号と、に基づき、前記センサ部のセンサ出力を求めて外部に出力する処理回路部（３０）と、を備え、これらセンサ部、特性調整部、処理回路部が一組の検出部とされ、この検出部が複数備えられて構成されており、
   前記処理回路部は、複数の抵抗（３８１ａ〜３８６ａ）、およびオンまたはオフされることで前記複数の抵抗のいずれかに選択的に電流を流す複数のスイッチ（３８１ｂ〜３８６ｂ）を備えた複数の抵抗部（３８ｂ、３８ｃ）を有し、前記複数の抵抗部の各合成抵抗値に応じて増幅率が設定される加算反転増幅回路部（３８）を備えており、
   前記加算反転増幅回路部では、前記複数の抵抗部がそれぞれ所望の合成抵抗値となるように、前記複数のスイッチのうちいずれかがオンまたはオフされて、前記複数の抵抗のうちいずれかによって回路が形成されるようになっており、形成された回路に応じて所望の増幅率が設定されると共に、前記センサ出力が設定された増幅率により増幅されて出力されるようになっていることを特徴とする圧力センサ装置。
2. 前記複数の抵抗部は、第１〜第３抵抗（３８１ａ〜３８３ａ）および第１〜第３スイッチ（３８１ｂ〜３８３ｂ）を備えた第１抵抗部（３８ｂ）と、第４〜第６抵抗（３８４ａ〜３８６ａ）および第４〜第６スイッチ（３８４ｂ〜３８６ｂ）を備えた第２抵抗部（３８ｃ）と、を有して構成されており、
   前記第１抵抗部では、前記第１〜第３抵抗は前記第１〜第３スイッチに対応してそれぞれ直列接続されると共に、前記第１〜第３抵抗が並列接続となるように回路が形成されており、
   前記第２抵抗部では、前記第４〜第６抵抗は前記第４〜第６スイッチに対応してそれぞれ直列接続されると共に、第４〜第６抵抗がそれぞれ並列接続となるように回路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ装置。
3. 前記複数の抵抗の抵抗値はそれぞれ異なった値になっていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサ装置。

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