JP4249081B2 - 測定装置及び測定装置の温度補償方法 - Google Patents
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Description
ところで、このような測定装置の中には、前記増幅回路の出力の温度変化による影響を低減するために温度補償回路を設けたものがある(例えば、特許文献1参照)。さらに、温度を検出するために増幅回路を有する半導体デバイスと同一基板上にサーミスタを設け、このサーミスタからの温度情報に基づいて温度補償を行うものがある。(例えば、特許文献2参照)。
さらに、前記サーミスタ629と同一基板上又は近傍に発熱量の大きいソレノイドドライバ回路603等の構成部品が配置されていると、この発熱の影響を受けて温度補償の対象となる半導体デバイス612の温度を直接正確に検出することが困難になる問題がある。
このため、前記制御装置601は各回路構成部品の温度特性に依存されるため、各回路構成部品の保障使用条件の変化しうる組み合わせを積み上げて性能許容範囲を定義する必要があるが、回路要件の精度を向上させると前記各構成部品の個々の温度特性変化量を狭めることとなり、その結果、構成部品のコストアップに繋がるという問題がある。
このように構成することで、前記温度モニタがこの周囲の発熱体の影響を受けても前記半導体デバイスそのものの温度を直接測定できるため、半導体デバイスの温度に基づいて温度補償を行い正確な測定を行うことができる。
このように構成することで、半導体デバイスの温度に対してリニアな出力電圧を得ることができるため、半導体デバイスの温度を高温域から低温域まで正確に検出することができる。
このように構成することで、予め半導体デバイスの温度を3点測定するため、構成された回路の温度特性が特定できない、つまり正特性、負特性を限定できない場合でも読み込み精度を向上することができる。
このように構成することで、温度モニタが発熱量の多いソレノイドドライバからの影響を受けても前記半導体デバイス内の回路の温度を正確に検出することができ、温度検出結果に基づいて演算回路でアンプ回路の出力電圧を温度補償することができるため、ソレノイドドライバの通電電流を正確に算出することができる。
図1において、1はいわゆるソレノイドタイプのアクチュエータを制御する制御装置(測定装置)を示している。前記制御装置1には前記アクチュエータのソレノイド2を駆動するソレノイドドライバ回路3が設けられている。このソレノイドドライバ回路3は、電源4にソース側が接続されたFET等のスイッチング素子5とこのスイッチング素子5の保護用ダイオード6とを並列接続し、この並列接続したものに逆流防止ダイオード7を直列接続して構成した回路である。ここで、前記ソレノイドドライバ回路3は前記ソレノイド2を駆動する比較的大きな駆動電流が通電されるため、発熱量が多くなる回路である。尚、前記スイッチング素子5の制御端子(例えば、ゲート)8にはこれを制御する図示しない制御回路が接続され、前記逆流防止用ダイオード7にはアース9が接続されている。
前記2個のダイオード29,29の定電流源27側にはオペアンプ30の+側が接続されている。このオペアンプ30は前記2個のダイオード29,29の順方向電圧の和を増幅するものであり、出力側には後述する演算ユニット(CPU)31が接続され、さらに、帰還抵抗32を介して前記オペアンプ30の−側が接続されている。そして、前記オペアンプ30の−側は抵抗33を介してアース28に接続されている。つまり、前記オペアンプ30は周知の非反転増幅器として構成されているのである。
具体的には、前記半導体デバイス12の温度を−30℃〜150℃の間(図2中、Bの範囲)で変化させると、前記温度センサ回路15の出力電圧は、前記半導体デバイス12の温度が低い程高く、前記半導体デバイス12の温度が高い程低く推移し、前記温度センサ回路12の温度に対してリニアな特性となる。
ここで、前記アンプ回路13のゲインKnは、前記ソレノイドドライバ回路3に一定の電流を通電した状態で前記半導体デバイス12の温度を低温(例えば、−30℃)、常温(例えば、25℃)、高温(例えば、70℃)としたときの前記アンプ回路13のそれぞれのゲインKLo、ゲインK25、ゲインKHiを求めたものであり、前記半導体デバイス12の温度が低温時をゲインKLo、常温時をゲインK25、高温時をゲインKHiとしている。これらゲインKLo,K25,KHiとから後述する現使用ゲインKNOWを求めることができる。
つまり、前述したように、既知の電流条件1(x0)を前記ソレノイドに通電した際の前記アンプ回路13の出力電圧のA/D変換結果(V0)と、既知の電流条件2(x1)を前記ソレノイドに通電した際の前記アンプ回路13の出力電圧のA/D変換結果(V1)とを測定することで前記アンプ回路13のゲインKnを[数1]を用いて算出することができるのである。
そして、前記各ゲインKLo,K25,KHiは、前述したように、前記半導体デバイス12の温度を変化させて前記アンプ回路13の出力電圧のA/D変換結果V0,V1を測定し、この測定結果を用いて前記[数1]で算出しているのである。尚、前記電源回路も同一デバイス上にあるため、前記ゲインKLo,K25,KHiには前記A/D変換器の分解能の温度変化が加味されている。
ここで、前記半導体デバイス12の温度が低温である場合には前記温度センサ回路12の出力電圧VLoが得られ、前記半導体デバイス12の温度が常温である場合には前記温度センサ回路15の出力電圧V25が得られる。そして、前記半導体デバイス12の温度が高温である場合には前記温度センサ回路15の出力電圧VHiが得られる。尚、前記温度センサ回路15の出力電圧には、任意温度における出力電圧差が生じることもあるが、図3(b)中の直線の傾きであるΔV/℃は共通特性となる。
まず、ステップS501ではVTMPに温度センサ回路の現在の出力電圧を入れる。ステップS502では、VTMPがV25よりも小さいか否かを判定する。判定結果が「NO」(小さくない)である場合はステップS503に進み、判定結果が「YES」(小さい)である場合はステップS504に進む。ステップS503では以下に示す[数2]を用いて前記VTMPに対応する現使用のゲインKNOWを算出してステップS505に進む。
ステップS504では以下の[数3]を用いて前記VTMPに対応するゲインKNOWを算出して前述のステップS505に進みリターンする。
さらに、前記半導体デバイスの温度を3点測定したが、設計時に構成された回路の温度特性が正特性又は負特性なのかを特定できるときには、測定点を少なくとも1点測定すれば良い。
2 ソレノイド
3 ソレノイドドライバ回路
10 センス抵抗回路(センス抵抗)
12 半導体デバイス
13 アンプ回路(増幅器)
15 温度センサ回路(温度モニタ)
25 A/D変換器
29 ダイオード
31 演算ユニット
34 EEPROM(メモリ)
Kn ゲイン(変換係数)
Claims (5)
- 半導体デバイスの出力に基づいて測定値を算出する測定装置において、
前記半導体デバイスと同一チップ内に設けられた温度センサ回路と、
前記温度センサ回路の出力に基づいて定められた変換係数によって前記半導体デバイスの出力を補正する演算ユニットと、を備え、
前記温度センサ回路は、直列接続された2つのダイオードと、定電流源と、オペアンプと、帰還抵抗及び抵抗とから構成されており、前記2つのダイオードの内、一方のダイオードのカソード端子は接地され、他方のダイオードのアノード端子は前記定電流源の出力端子及び前記オペアンプの非反転入力端子と接続され、前記オペアンプの出力端子と反転入力端子とは前記帰還抵抗を介して接続され、前記オペアンプの反転入力端子は前記抵抗を介して接地されていることを特徴とする測定装置。 - 前記変換係数は予め低温、常温、高温時における温度モニタの出力電圧に基づいて算出
されることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 - ソレノイドを駆動するソレノイドドライバと、
前記ソレノイドドライバの通電電流を電圧信号に変換するセンス抵抗と、
前記半導体デバイスと同一チップ内に設けられた前記温度センサ回路、前記センス抵抗の電圧信号を増幅する増幅回路及び電源回路と、
前記電源回路と前記温度センサ回路と増幅器からの信号がA/D変換器を介して入力されると共に前記変換係数を格納するメモリを有し前記半導体デバイスの出力値を補正する前記演算ユニットと、を備え、
前記変換係数は前記増幅回路の温度に応じて定められていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の測定装置。 - 直列接続された2つのダイオードと、定電流源と、オペアンプと、帰還抵抗及び抵抗とから構成されており、前記2つのダイオードの内、一方のダイオードのカソード端子は接地され、他方のダイオードのアノード端子は前記定電流源の出力端子及び前記オペアンプの非反転入力端子と接続され、前記オペアンプの出力端子と反転入力端子とは前記帰還抵抗を介して接続され、前記オペアンプの反転入力端子は前記抵抗を介して接地されている温度センサ回路を、半導体デバイスと同一チップ内に設け、
前記温度センサ回路により前記半導体デバイスの温度を検出し、前記半導体デバイスの温度に基づいて定められた変換係数によって前記半導体デバイスの出力を補正することを特徴とする測定装置の温度補償方法。 - 前記変換係数は、予め低温、常温、高温時における温度モニタの出力電圧に基づいて算出することを特徴とする請求項4に記載の測定装置の温度補償方法。
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---|---|---|---|---|
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