JP2021051037A

JP2021051037A - 検出装置

Info

Publication number: JP2021051037A
Application number: JP2019175181A
Authority: JP
Inventors: 勲吉川; Isao Yoshikawa
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2021-04-01

Abstract

【課題】簡単な構成により、ブリッジを構成する各検出素子の故障検出機能を備えた検出装置を提供する。【解決手段】検出対象に関する第１検出値Ｖ１を検出する第１検出部１１と、第１検出部１１と対をなし、検出対象に関する第２検出値Ｖ２を検出する第２検出部１２とを有する検出部１０と、第１検出値Ｖ１の第１入力部２１、及び、第２検出値Ｖ２の第２入力部２２を備え、第１検出値Ｖ１と第２検出値Ｖ２との差分を増幅して検出対象の検出値を出力値Ｖoutとして出力する差動増幅部２０と、第１入力部２１又は第２入力部２２のいずれか一方にバイアス電位Ｖｂを印加するバイアス電位印加部３０と、差動増幅部２０の出力値Ｖoutに基づいて、検出部１０の故障検出を判断する故障検出部４１を有する制御部４０と、を有して検出装置１を構成する。これにより、ブリッジを構成する各検出素子の故障検出機能を可能とする。【選択図】図１

Description

本発明は、検出装置に関し、特に、故障検出機能を備えた検出装置に関する。

従来、例えば、圧力センサの故障検知回路、特に、断線を生じた場合の故障を検知する故障検知回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の故障検知回路は、感圧素子と３つの基準抵抗を接続したブリッジに一定の電圧を作用させる定電圧源と、定電圧の作用する接続点の両隣りの接続点間の各中点電位を入力し、その電位差に応じた出力をする増幅器とを備える圧力センサにおいて、前記定電圧の作用する接続点に対しこれと対向する接続点とアース間とを後続する検出抵抗と、接続不良や断線した場合の前記検出抵抗両端の出力電圧と増幅器の出力電圧とをそれぞれ所定の基準値として設定する手段と、検出抵抗両端の出力電圧または増幅器の出力電圧をこれらと対応する基準値と比較するコンパレータとを備えた構成とされている。

この故障検知回路は、検出抵抗を備え、増幅器出力(センサ出力)と定電圧（Ｖｃｃ）の比較、増幅器出力(センサ出力)と基準値と比較、検出抵抗の両端電圧の比較によりブリッジ構成の検出素子である圧力センサに故障が生じたことを検知できるとされている。

特開平１−２７２９０４号公報

しかし、特許文献１の故障検知回路は、ブリッジ構成の圧力センサの故障を検知するために、検出抵抗と３つのコンパレータとを必要とし、３つのコンパレータ出力をＯＲゲートを介して出力させることにより故障検知信号を得ることから、回路構成が複雑化するという問題があった。

従って、本発明の目的は、簡単な構成により、ブリッジを構成する各検出素子の故障検出機能を備えた検出装置を提供することにある。

［１］本発明は、検出対象に関する第１検出値を検出する第１検出部と、前記第１検出部と対をなし、前記検出対象に関する第２検出値を検出する第２検出部とを有する検出部と、前記第１検出値の第１入力部、及び、前記第２検出値の第２入力部を備え、前記第１検出値と前記第２検出値との差分を増幅して前記検出対象の検出値を出力値として出力する差動増幅部と、前記第１入力部又は前記第２入力部のいずれか一方にバイアス電位を印加するバイアス電位印加部と、前記差動増幅部の前記出力値に基づいて、前記検出部の故障検出を判断する故障検出部を有する制御部と、を有する検出装置を提供する。
［２］前記検出部は、前記第１検出部と前記第２検出部がそれぞれハーフブリッジであるフルブリッジ構成であり、前記第１検出値及び前記第２検出値は、前記第１検出部と前記第２検出部のそれぞれの中点電位である、検出装置であってもよい。
［３］また、前記差動増幅部は、オペアンプで構成され、前記オペアンプは、片電源で動作する、検出装置であってもよい。
［４］また、前記検出部は、第１から第４の４つの検出素子である荷重センサ素子で構成されている、検出装置であってもよい。
［５］また、前記バイアス電位は、前記検出部の非検出動作時の前記中点電位よりも小さく設定されている、検出装置であってもよい。
［６］また、前記故障検出部は、前記４つの検出素子のそれぞれのオープン故障を検出する、検出装置であってもよい。

本発明によると、簡単な構成により、ブリッジを構成する各検出素子の故障検出機能を備えた検出装置とすることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る検出装置１の回路構成図である。図２は、本発明の実施の形態に係る検出装置１において故障検出を実行するときのフローチャートである。図３（ａ）は、検出装置１において荷重センサ素子Ｒａがオープン故障をした場合で出力値Ｖoutが０Ｖであることを示す図であり、図３（ｂ）は、検出装置１において荷重センサ素子Ｒｂがオープン故障をした場合で出力値Ｖoutが＋５Ｖであることを示す図であり、図３（ｃ）は、検出装置１において荷重センサ素子Ｒｃがオープン故障をした場合で出力値Ｖoutが＋５Ｖであることを示す図であり、図３（ｄ）は、検出装置１において荷重センサ素子Ｒｄがオープン故障をした場合で出力値Ｖoutが０Ｖであることを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

［本発明の実施の形態］
本発明の実施の形態に係る検出装置１は、図１に示すように、検出対象に関する第１検出値Ｖ_１を検出する第１検出部１１と、第１検出部１１と対をなし、検出対象に関する第２検出値Ｖ_２を検出する第２検出部１２とを有する検出部１０と、第１検出値Ｖ_１の第１入力部２１、及び、第２検出値Ｖ_２の第２入力部２２を備え、第１検出値Ｖ_１と第２検出値Ｖ_２との差分を増幅して検出対象の検出値を出力値Ｖoutとして出力する差動増幅部２０と、第１入力部２１又は第２入力部２２のいずれか一方にバイアス電位Ｖｂを印加するバイアス電位印加部３０と、差動増幅部２０の出力値Ｖoutに基づいて、検出部１０の故障検出を判断する故障検出部４１を有する制御部４０と、を有して構成されている。

本実施の形態に係る検出装置１は、例えば、車両に搭載される車載スイッチである。また、検出装置１が備える検出部１０は、例えば、フォースセンサ（荷重センサ）であり、ピエゾ抵抗によるブリッジを配置したダイアフラム構造を用いたセンサである。このような構成では、検出対象（負荷）は、荷重である。なお、本実施の形態に係る検出装置１の検出部１０は、他の検出対象に対しても適用でき、例えば、磁界の変化を検出対象とする場合には、検出部をＭＲ等の磁気抵抗素子により構成することができる。

（検出部１０）
図１に示すように、第１検出部１１は、検出素子である荷重センサ素子Ｒａと荷重センサ素子Ｒｂでハーフブリッジとされ、第２検出部１２は、検出素子である荷重センサ素子Ｒｃと荷重センサ素子Ｒｄでハーフブリッジとされている。検出部１０は、それぞれハーフブリッジである第１検出部１１と第２検出部１２が、フルブリッジとされて構成されている。

検出素子である荷重センサ素子Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄは、前述したようなダイアフラム構造の場合は、例えば、シリコン基板をエッチング等により薄くしたダイアフラム(受圧部)上に拡散やイオン打ち込みでゲージ抵抗(ピエゾ抵抗)を形成することにより、ピエゾ抵抗効果を得ることができる。

また、荷重センサ素子Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄは、等方性導体を用いた金属ひずみゲージをダイアフラム(受圧部)上にブリッジ状に貼り付けることにより、ピエゾ抵抗効果を得るようにすることもできる。

なお、本実施の形態では、差動増幅部２０を片電源（例えば、＋５Ｖ電源）で使用する。このため、検出部１０は、上記のダイアフラム(受圧部)を例えば下方向等の一方向に押圧操作することにより、後述する差動増幅部２０の出力がプラス電圧で出力されるような使用形態とすることが好ましい。

図１に示すように、第１検出部１１である荷重センサ素子ＲａとＲｂは接続点１３において電気的に接続され、Ｒａの一端１５は電源電圧Ｖｃｃに接続され、Ｒｂの一端１６はグランドＧＮＤに接続されている。また、第２検出部１２である荷重センサ素子ＲｃとＲｄは接続点１４において電気的に接続され、Ｒｃの一端１５は電源電圧Ｖｃｃに接続され、Ｒｄの一端１６はグランドＧＮＤに接続されている。このように、第１検出部１１と第２検出部１２は、ブルブリッジ構成とされている。本実施の形態では、電源電圧Ｖｃｃは、＋５Ｖとする。

図１に示すように、第１検出部１１のＲａとＲｂの接続点１３は、第１検出値Ｖ_１を中点電位として出力する。また、第２検出部１２のＲｃとＲｄの接続点１４は、第２検出値Ｖ_２を中点電位として出力する。

（差動増幅部２０）
図１に示すように、差動増幅部２０は、オペアンプにより差動増幅器（反転増幅器）として構成されている。

第１入力部である非反転入力端子２１は、抵抗Ｒ_３に接続されて、第１検出値Ｖ_１が入力される。抵抗Ｒ_３の一端は、接続点１３において荷重センサ素子Ｒａ及びＲｂに接続され、抵抗Ｒ_３の他端２１は、抵抗Ｒ_４、Ｒ_５と接続されている。また、非反転入力端子２１には、バイアス電位印加部３０が接続され、抵抗Ｒ_４及び抵抗Ｒ_５と接続されて、電源電圧Ｖｃｃが分圧されてバイアス電位Ｖｂとして印加される。

第２入力部である反転入力端子２２は、抵抗Ｒ_１に接続されて、第２検出値Ｖ_２が入力される。抵抗Ｒ_１の一端は、接続点１４において荷重センサ素子Ｒｃ及びＲｄに接続され、抵抗Ｒ_１の他端１７は、抵抗Ｒ_２と接続されている。また、反転入力端子２２は、抵抗Ｒ_２と接続され、抵抗Ｒ_２を介して出力端子２３と接続されている。

差動増幅部２０の出力端子２３は、出力値Ｖoutを出力する。出力値Ｖoutは、検出部１０の検出結果として使用できる。また、制御部４０に入力されて、検出部１０の故障検出を判断するために使用できる。

差動増幅部２０の電源端子２４には、電源電圧Ｖｃｃが接続され、グランド端子２５は、グランドＧＮＤに接続されている。本実施の形態では、電源電圧Ｖｃｃ＝＋５〔Ｖ〕の片電源でオペアンプ（差動増幅部２０）を動作させる。

（バイアス電位印加部３０）
図１に示すように、バイアス電位印加部３０は、電源電圧Ｖｃｃが抵抗Ｒ_５と抵抗Ｒ_４により分圧されて、バイアス電位Ｖｂを非反転入力端子２１に印加する。

（制御部４０）
図１に示すように、制御部４０は、差動増幅部２０の出力値Ｖoutが入力され、これに基づいて検出部１０の故障検出を判断する故障検出部４１を有している。

制御部４０には、検出部１０の故障検出を実行する指令信号Ｓｃが入力される。この指令信号Ｓｃは、この検出装置１が搭載される機器本体から入力される。検出装置１が、例えば、車両に搭載される場合には、車両の電源投入時、エンジン始動時、運転者からの機器操作時等により、車両側から指令信号Ｓｃが制御部４０に入力される。

制御部４０からは、警告信号Ｓａを出力することができる。この警告信号Ｓａは、検出部１０を構成する荷重センサ素子Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄがオープン故障した場合に、例えば、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルになることにより、故障を報知することができる。

制御部４０は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに基づいて検出、判定、判断などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部４０が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。

（差動増幅部２０の出力値Ｖout）
図１に示した構成の検出装置１において、差動増幅部２０の出力値Ｖoutを求める。

図１における非反転入力端子２１における電流和を考える。非反転入力端子２１の入力インピーダンスは十分大きいので、電流の流れ込みはないものとすると、図１に示す、Ｉ_１＋Ｉ_２＝Ｉ_３から、

同様にして、反転入力端子２２と接続される端子１７を通過する電流を考えると、Ｉ_４＝Ｉ_５から、

非反転入力端子２１と反転入力端子２２は、イマジナリーショートにより同電位であるので、

上記示した（１）から（３）の式から、差動増幅部２０の出力値Ｖoutを求める。上式において、Ｒ_１＝Ｒ_３、Ｒ_２＝Ｒ_４とおく。また、差動増幅部２０のゲインを例えば、１０倍程度と大きくとるので、Ｒ_１＜＜Ｒ_２とすることができる。さらに、バイアス電位Ｖｂは、検出部の非検出動作時の中点電位（第１検出値Ｖ_１、第２検出値Ｖ_２）よりも小さく設定する。例えば、バイアス電位Ｖｂは、１〔Ｖ〕程度に設定するので、Ｒ_４＜＜Ｒ_５とすることができる。以上の設定から、出力値Ｖoutは、次のようになる。

（４）式において、Ｒ_１＜＜Ｒ_２＜＜Ｒ_５の条件で、例えば、Ｖｃｃ＝５〔Ｖ〕、Ｒ_１＝Ｒ_３＝１〔ｋΩ〕、Ｒ_２＝Ｒ_４＝１０〔ｋΩ〕、Ｒ_５＝５５〔ｋΩ〕として（４）式をまとめると、次の（５）式になる。

（５）式によれば、差動増幅部２０の出力値Ｖoutは、バイアス電位Ｖｂ＝１〔Ｖ〕、第１検出値Ｖ_１と第２検出値Ｖ_２の差分を１０倍の増幅度で、０〜５〔Ｖ〕の正の電圧側で増幅するように出力される。

（検出装置１における故障検出動作）
図２は、本発明の実施の形態に係る検出装置１において故障検出を実行するときのフローチャートである。制御部４０は、図１に示す指令信号Ｓｃ等に基づいて、故障検出動作を実行する。なお、（５）式において、検出部１０に荷重がかかっていない状態では、オフセット調整がされて、（Ｖ_１−Ｖ_２）はゼロとされているものとする。

（Ｓｔｅｐ１）
制御部４０の故障検出部４１は、差動増幅部２０の出力値Ｖoutがバイアス電位Ｖｂであるかどうかを判断する。差動増幅部２０の出力値Ｖoutが（５）式による場合は、出力値Ｖoutが１〔Ｖ〕であるかどうかを判断する。なお、故障検出部４１は、所定の電圧誤差をａ〔Ｖ〕として、出力値Ｖoutが、Ｖｂ±ａ〔Ｖ〕以内にあるかどうかを判断することができる。出力値Ｖoutがバイアス電位Ｖｂである場合は、Ｓｔｅｐ２へ進み（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、出力値Ｖoutがバイアス電位Ｖｂでない場合は、Ｓｔｅｐ３へ進む（Ｓｔｅｐ１：Ｎｏ）。

（Ｓｔｅｐ２）
制御部４０は、検出部１０は正常と判断する。すなわち、検出部１０は、オープン故障等がなく、正常動作をしていると判断することができる。この正常動作時には、制御部４０は、警告信号Ｓａを出力しない。また、差動増幅部２０の出力値Ｖoutは、荷重センサ信号として使用することができる。

（Ｓｔｅｐ３）
制御部４０の故障検出部４１は、差動増幅部２０の出力値Ｖoutが０〔Ｖ〕であるかどうかを判断する。差動増幅部２０の出力値Ｖoutが０〔Ｖ〕である場合は、Ｓｔｅｐ４へ進み（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、出力値Ｖoutが０〔Ｖ〕でない場合は、Ｓｔｅｐ５へ進む（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）。

（Ｓｔｅｐ４）
制御部４０の故障検出部４１は、差動増幅部２０の出力値Ｖoutが０〔Ｖ〕である場合は、荷重センサ素子Ｒａ、又は、Ｒｄがオープン故障であると判断することができる。

図３（ａ）は、検出装置１において荷重センサ素子Ｒａがオープン故障をした場合で出力値Ｖoutが０Ｖであることを示す図である。図３（ａ）において、荷重センサ素子Ｒａがオープン故障をした場合（図において×印を付けてオープン故障を示す）には、Ｖ_１は約０〔Ｖ〕、Ｖ_２は約２．５〔Ｖ〕であるので、出力値Ｖoutが０〔Ｖ〕となる。

また、図３（ｄ）は、検出装置１において荷重センサ素子Ｒｄがオープン故障をした場合で出力値Ｖoutが０Ｖであることを示す図である。図３（ｄ）において、荷重センサ素子Ｒｄがオープン故障をした場合（図において×印を付けてオープン故障を示す）には、Ｖ_１は約２．５〔Ｖ〕、Ｖ_２は約５〔Ｖ〕であるので、出力値Ｖoutが０〔Ｖ〕となる。

したがって、制御部４０の故障検出部４１は、差動増幅部２０の出力値Ｖoutが０〔Ｖ〕である場合は、荷重センサ素子Ｒａ、又は、Ｒｄがオープン故障であると判断することができる。

制御部４０は、荷重センサ素子Ｒａ、又は、Ｒｄがオープン故障であると判断した場合は、警告信号Ｓａを出力することができる。また、差動増幅部２０の出力値Ｖoutを荷重センサ信号として使用しないようにすることができる。

（Ｓｔｅｐ５）
制御部４０の故障検出部４１は、差動増幅部２０の出力値Ｖoutが５〔Ｖ〕であるかどうかを判断する。差動増幅部２０の出力値Ｖoutが５〔Ｖ〕である場合は、Ｓｔｅｐ６へ進み（Ｓｔｅｐ５：Ｙｅｓ）、出力値Ｖoutが５〔Ｖ〕でない場合は、Ｓｔｅｐ７へ進む（Ｓｔｅｐ５：Ｎｏ）。

（Ｓｔｅｐ６）
制御部４０の故障検出部４１は、差動増幅部２０の出力値Ｖoutが５〔Ｖ〕である場合は、荷重センサ素子Ｒｂ、又は、Ｒｃがオープン故障であると判断することができる。

図３（ｂ）は、検出装置１において荷重センサ素子Ｒｂがオープン故障をした場合で出力値Ｖoutが＋５Ｖであることを示す図である。図３（ｂ）において、荷重センサ素子Ｒｂがオープン故障をした場合（図において×印を付けてオープン故障を示す）には、Ｖ_１は約５〔Ｖ〕、Ｖ_２は約２．５〔Ｖ〕であるので、出力値Ｖoutが５〔Ｖ〕となる。

また、図３（ｃ）は、検出装置１において荷重センサ素子Ｒｃがオープン故障をした場合で出力値Ｖoutが＋５Ｖであることを示す図である。図３（ｃ）において、荷重センサ素子Ｒｃがオープン故障をした場合（図において×印を付けてオープン故障を示す）には、Ｖ_１は約２．５〔Ｖ〕、Ｖ_２は約０〔Ｖ〕であるので、出力値Ｖoutが５〔Ｖ〕となる。

したがって、制御部４０の故障検出部４１は、差動増幅部２０の出力値Ｖoutが５〔Ｖ〕である場合は、荷重センサ素子Ｒｂ、又は、Ｒｃがオープン故障であると判断することができる。

制御部４０は、荷重センサ素子Ｒｂ、又は、Ｒｃがオープン故障であると判断した場合は、警告信号Ｓａを出力することができる。また、差動増幅部２０の出力値Ｖoutを荷重センサ信号として使用しないようにすることができる。

なお、荷重センサ素子Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄのいずれかがオープン故障した場合に、差動増幅部２０の出力値Ｖoutが、電源電圧Ｖｃｃ（＋５〔Ｖ〕）レベルに飽和し、また、グランドＧＮＤ（０〔Ｖ〕）になるように、荷重センサ素子の抵抗値、他の抵抗値Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５を設定しておく。

（Ｓｔｅｐ７）
制御部４０は、判定不能であるとして、Ｓｔｅｐ１へ戻る。

上記示したフローの一連の動作は、必要に応じて繰り返して実行することができる。

[本発明の実施の形態の効果]
上記示した本発明の実施の形態によれば以下のような効果を有する。
（１）検出装置１は、検出対象に関する第１検出値Ｖ_１を検出する第１検出部１１と、第１検出部１１と対をなし、検出対象に関する第２検出値Ｖ_２を検出する第２検出部１２とを有する検出部１０と、第１検出値Ｖ_１の第１入力部２１、及び、第２検出値Ｖ_２の第２入力部２２を備え、第１検出値Ｖ_１と第２検出値Ｖ_２との差分を増幅して検出対象の検出値を出力値Ｖoutとして出力する差動増幅部２０と、第１入力部２１又は第２入力部２２のいずれか一方にバイアス電位Ｖｂを印加するバイアス電位印加部３０と、差動増幅部２０の出力値Ｖoutに基づいて、検出部１０の故障検出を判断する故障検出部４１を有する制御部４０と、を有して構成されている。上記示したように、検出装置１は、バイアス電位Ｖｂを印加するバイアス電位印加部３０を備えているので、荷重センサ素子Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄのいずれかがオープン故障した場合に、正常動作時の非荷重状態と区別することができる。これにより、検出装置１は、オープン故障の検出が可能となる。
（２）本実施の形態で示した検出装置１は、検出部１０として、フォースセンサ（荷重センサ）以外にも、ＭＲ等の磁気抵抗素子等にも適用できる。また、検出装置１は、車両に搭載される車載スイッチ等、振動等による検出素子のオープン故障が発生しやすい装置、機器に対して好適に適用可能である。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。本発明に係る代表的な実施の形態、及び図示例を例示したが、上記実施の形態、及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１…検出装置
１０…検出部、１１…第１検出部、１２…第２検出部、１３、１４…接続点、１５、１６…一端、１７…他端
２０…差動増幅部、２１…非反転入力端子、２２…反転入力端子、２３…出力端子、２４…電源端子、２５…グランド端子
３０…バイアス電位印加部
４０…制御部、４１…故障検出部
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ…荷重センサ素子
ＧＮＤ…グランド
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５…抵抗
Ｓａ…警告信号
Ｓｃ…指令信号
Ｖ_１…第１検出値
Ｖ_２…第２検出値
Ｖｂ…バイアス電位
Ｖｃｃ…電源電圧
Ｖout…出力値

Claims

検出対象に関する第１検出値を検出する第１検出部と、前記第１検出部と対をなし、前記検出対象に関する第２検出値を検出する第２検出部とを有する検出部と、
前記第１検出値の第１入力部、及び、前記第２検出値の第２入力部を備え、前記第１検出値と前記第２検出値との差分を増幅して前記検出対象の検出値を出力値として出力する差動増幅部と、
前記第１入力部又は前記第２入力部のいずれか一方にバイアス電位を印加するバイアス電位印加部と、
前記差動増幅部の前記出力値に基づいて、前記検出部の故障検出を判断する故障検出部を有する制御部と、
を有する検出装置。
前記検出部は、前記第１検出部と前記第２検出部がそれぞれハーフブリッジであるフルブリッジ構成であり、前記第１検出値及び前記第２検出値は、前記第１検出部と前記第２検出部のそれぞれの中点電位である、請求項１に記載の検出装置。
前記差動増幅部は、オペアンプで構成され、前記オペアンプは、片電源で動作する、請求項１又は２に記載の検出装置。
前記検出部は、第１から第４の４つの検出素子である荷重センサ素子で構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の検出装置。
前記バイアス電位は、前記検出部の非検出動作時の前記中点電位よりも小さく設定されている、請求項２から４のいずれか１項に記載の検出装置。
前記故障検出部は、前記４つの検出素子のそれぞれのオープン故障を検出する、請求項１から５のいずれか１項に記載の検出装置。