JP5218385B2 - 容量型物理量検出装置及び容量型物理量検出方法 - Google Patents
容量型物理量検出装置及び容量型物理量検出方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5218385B2 JP5218385B2 JP2009286453A JP2009286453A JP5218385B2 JP 5218385 B2 JP5218385 B2 JP 5218385B2 JP 2009286453 A JP2009286453 A JP 2009286453A JP 2009286453 A JP2009286453 A JP 2009286453A JP 5218385 B2 JP5218385 B2 JP 5218385B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- period
- physical quantity
- voltage
- electrode
- sensor element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
図1は、この発明を実施するための実施の形態1における容量型物理量検出装置の構成図である。図1において、容量センサ素子1は離れて並列配置される二つの固定電極と各々の前記固定電極の間に所定の間隔をもって配置された可動電極とを有するものであり、図1では一方の固定電極と可動電極による可変容量を11とし、他方の固定電極と可動電極による可変容量を12として示し、可変容量11と可変容量12との間の端子が可動電極の接続端子であり、ここでは接地されている。
実施の形態1では、異常検知手段4は比較器41および42を備えていたが、本実施の形態2では図4に示すように比較器41の前に切り替えスイッチ43を設けて第三の期間に一つずつ比較する容量型物理量検出装置を示す。図4は本実施の形態における容量型物理量検出装置を示す構成図であり、本実施の形態の特徴である異常検知手段4以外の容量センサ素子1、初期化手段2、充電手段3、差動演算手段5、切替手段6に関しては各々実施の形態1の同一の符号のものに相当するものであるので、その説明を省略する。
図6は、本実施の形態3の容量型物理量検出装置を示す構成図であり、本実施の形態の特徴である異常検知手段4以外の容量センサ素子1、初期化手段2、充電手段3、差動演算手段5、切替手段6に関しては各々実施の形態1の同一の符号のものに相当するものであるので、その説明を省略する。
図7は、本実施の形態4の容量型物理量検出装置での周期制御部7における1周期に有する各期間の組み合わせを示すタイミングチャート図である。図7にある第一の周期期間は、一つの周期に第一の期間、第二の期間、第三の期間、待機期間、第四の期間の順に1回ずつ有するものである。第二の周期期間は、一つの周期に第一の期間、待機期間、第四の期間の順に1回ずつ有するものであり第二の期間及び第三の期間を持たない。第三の周期期間は、一つの周期に待機期間、第四の期間の順に1回ずつ有するものであり第一の期間、第二の期間、及び第三の期間を持たない。
また、切替用短絡スイッチは、PMOSトランジスタやNMOS・PMOSトランジスタを組み合わせた相補スイッチを用いても良い。
2:初期化手段
3:充電手段
4:異常検知手段
5:差動演算手段
6:切替手段
7:周期制御部
Claims (6)
- 離れて並列配置される二つの固定電極と各々の前記固定電極の間に所定の間隔をもって配置された可動電極とを有する容量センサ素子、前記容量センサ素子に接続され各々の前記固定電極と前記可動電極とによって構成される各々の可変容量の変位量に基づく検出信号に変換するCV変換部、及び周期制御部を備える容量型物理量検出装置であって、
前記CV変換部は、
第一の期間に各々の前記可変容量の電荷を放電する初期化手段、
第二の期間に各々の前記可変容量に所定の電荷を供給する充電手段、
第三の期間に各々の前記固定電極と前記可動電極との電圧差が所定の判定電圧差よりも小さい場合に前記容量センサ素子に異常があると判定し判定結果を出力する異常検知手段、
第四の期間に各々の前記固定電極と前記可動電極との電圧差の変位量から、各々の可変容量の変位量を示す検出信号を出力する差動演算手段、
及び、前記第四の期間に前記容量センサ素子と前記差動演算手段との接続を短絡に切り替える切替手段を備えるものであり、
前記周期制御部は、
前記第一の期間と前記第二の期間と前記第三の期間と前記第四の期間と、前記第四の期間の前に設けた待機期間とを周期的に有し、該当する期間を示す制御信号を生成するものである
ことを特徴とする容量型物理量検出装置。 - 前記CV変換部は、
前記可動電極を接地電圧に接続し、
前記初期化手段は、各々の前記固定電極を接地電圧と接続し、前記第一の期間に接地電圧まで放電するものであり、
前記充電手段は、前記第二の期間に電荷供給源を各々の前記固定電極に接続し、各々の前記固定電極が所定の電圧になるまで電荷を供給するものであり、
前記異常検知手段は、前記二つの固定電極に接続され、前記第三の期間に各々の前記固定電極の電圧が所定の判定電圧よりも小さい場合に前記容量センサ素子に異常があると判定し前記判定結果を出力するものであり、
前記差動演算手段は、完全差動オペアンプ、前記完全差動オペアンプの反転入力端子と非反転出力端子の間に接続される第一のキャパシタ、および前記完全差動オペアンプの非反転入力端子と反転出力端子との間に接続される第二のキャパシタを有し、前記反転入力端子は一方の固定電極と、前記非反転入力端子は他方の固定電極と各々接続され、前記反転出力端子及び前記非反転出力端子の出力を差動型の検出信号として出力するものであり、前記切替手段は、前記二つの固定電極と前記差動演算手段との接続を前記第四の期間のみ短絡に切り替えるものである
ことを特徴とする請求項1に記載の容量型物理量検出装置。 - 前記異常検知手段は、各々の前記固定電極を入力として入力を切り替える切り替えスイッチ、及び前記切り替えスイッチで切り替えられた当該固定電極の出力電圧と所定の判定電圧とを比較する比較器を有するものであって、
前記切り替えスイッチは、前記第三の期間を分割して切り替える
ことを特徴とする請求項2に記載の容量型物理量検出装置。 - 前記異常検知手段は、前記容量センサ素子との接続の前に短絡スイッチを設け、前記第三の期間のみ短絡する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の容量型物理量検出装置。 - 前記周期制御部は、
前記第一の期間、前記第二の期間、前記第三の期間、前記待機期間、前記第四の期間の順で構成される第一の周期期間と、
前記第一の期間、前記待機期間、前記第四の期間の順で構成される第二の周期期間と、
前記待機期間、前記第四の期間の順で構成される第三の周期期間と
のいずれかを周期単位で設定するものである
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の容量型物理量検出装置。 - 離れて並列配置される二つの固定電極と各々の前記固定電極の間に所定の間隔をもって配置された可動電極とを有する容量センサ素子、及び前記容量センサ素子に接続され各々の前記固定電極と前記可動電極とによって構成される各々の可変容量の変位量に基づく検出信号に変換するCV変換部を備える容量型物理量検出装置の容量型物理量検出方法であって、
各々の前記可変容量の電荷を放電する初期化ステップ、
各々の前記可変容量に所定の電荷を供給する充電ステップ、
各々の前記固定電極と前記可動電極との電圧差が所定の判定電圧差よりも小さい場合に前記容量センサ素子に異常があると判定し判定結果を出力する異常検知ステップ、
及び、各々の前記固定電極と前記可動電極との電圧差の変位量から、各々の可変容量の変位量を示す検出信号を出力する差動演算ステップを周期的に実行する
ことを特徴とする容量型物理量検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009286453A JP5218385B2 (ja) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 容量型物理量検出装置及び容量型物理量検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009286453A JP5218385B2 (ja) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 容量型物理量検出装置及び容量型物理量検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011127997A JP2011127997A (ja) | 2011-06-30 |
JP5218385B2 true JP5218385B2 (ja) | 2013-06-26 |
Family
ID=44290746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009286453A Expired - Fee Related JP5218385B2 (ja) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 容量型物理量検出装置及び容量型物理量検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5218385B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014153204A (ja) * | 2013-02-08 | 2014-08-25 | Denso Corp | 容量式物理量検出装置 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6200172B2 (ja) * | 2013-03-18 | 2017-09-20 | 日本電波工業株式会社 | 外力検出装置 |
US10006930B2 (en) * | 2014-06-03 | 2018-06-26 | Northrop Grumman Systems Corporation | Performance optimization of a differential capacitance based motion sensor |
JP6515477B2 (ja) * | 2014-10-06 | 2019-05-22 | 大日本印刷株式会社 | 力学量センサおよび力学量測定装置 |
JP6814858B2 (ja) * | 2019-09-18 | 2021-01-20 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電子制御システム |
WO2024080116A1 (ja) * | 2022-10-13 | 2024-04-18 | 株式会社村田製作所 | センサモジュール |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3216955B2 (ja) * | 1994-05-31 | 2001-10-09 | 株式会社日立製作所 | 容量式センサ装置 |
JP4178658B2 (ja) * | 1998-06-30 | 2008-11-12 | 株式会社デンソー | 容量式物理量検出装置 |
JP4013426B2 (ja) * | 1999-11-26 | 2007-11-28 | 日立工機株式会社 | 遠心分離機 |
JP4765708B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2011-09-07 | 株式会社デンソー | 容量式物理量センサ |
JP5045616B2 (ja) * | 2007-08-30 | 2012-10-10 | 株式会社デンソー | 容量式物理量検出装置 |
JP5382286B2 (ja) * | 2008-01-09 | 2014-01-08 | 横河電機株式会社 | 絶縁抵抗測定回路 |
-
2009
- 2009-12-17 JP JP2009286453A patent/JP5218385B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014153204A (ja) * | 2013-02-08 | 2014-08-25 | Denso Corp | 容量式物理量検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011127997A (ja) | 2011-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5218385B2 (ja) | 容量型物理量検出装置及び容量型物理量検出方法 | |
JP6823932B2 (ja) | 電圧検出装置および組電池監視システム | |
US9810734B2 (en) | Compound sensor including a plurality of detection elements and a plurality of fault detection circuits | |
US9602052B2 (en) | Stable oscillator for use in an electronic circuit | |
JP2009216506A (ja) | 容量センサー | |
JP2009075097A (ja) | 容量式物理量検出装置 | |
EP3171181B1 (en) | Circuitry and method for generating a discrete-time high voltage | |
JP5535766B2 (ja) | タイマー回路 | |
EP2966455A1 (en) | Electronic measurement circuit for a capacitive sensor | |
JP6087927B2 (ja) | 容量性センサのための表面充電の減少技術 | |
US10768020B2 (en) | Capacitive sensor | |
JP6042003B2 (ja) | 電子測定回路 | |
WO2018140699A1 (en) | Electrical circuit for biasing or measuring current from a sensor | |
JP5974851B2 (ja) | センサーデバイス | |
JP5949589B2 (ja) | 容量式物理量検出装置 | |
WO2015115264A1 (ja) | Cv変換回路 | |
JP2014117045A (ja) | チャージポンプ回路 | |
JP2008157917A (ja) | 容量差検出回路 | |
US9520775B2 (en) | Boosting system, diagnosing method, and computer readable medium storing diagnosing program for diagnosing the boosting functions of a boosting section | |
JP2017026347A (ja) | 半導体装置、電池監視装置および電池セルの電圧検出方法 | |
JP5828298B2 (ja) | 加速度検出装置 | |
CN111726113A (zh) | 电容检测电路、集成电路以及电容检测方法 | |
WO2010038575A1 (ja) | 逐次比較型ad変換回路および制御用半導体集積回路 | |
WO2015037550A1 (ja) | 静電容量-電圧変換装置 | |
KR102440297B1 (ko) | 노이즈 필터를 갖는 단일 누적연산증폭기를 이용한 정전용량 감지장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111017 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120829 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130218 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |