JPH0534229A - 差圧センサの検出信号処理回路 - Google Patents
差圧センサの検出信号処理回路Info
- Publication number
- JPH0534229A JPH0534229A JP19430891A JP19430891A JPH0534229A JP H0534229 A JPH0534229 A JP H0534229A JP 19430891 A JP19430891 A JP 19430891A JP 19430891 A JP19430891 A JP 19430891A JP H0534229 A JPH0534229 A JP H0534229A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- differential pressure
- amplifier
- signal
- difference
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 差圧センサの２つの測定圧力が同レベルにて
変化する場合に高圧又は低圧に関係なくどのような範囲
の測定圧力であっても、２つの圧力の差を精度良く検出
する。 【構成】 それぞれ圧力が印加される２つのダイヤフラ
ムを備え、各ダイヤフラムに歪み検出部を設け、２つの
歪み検出部で出力される検出信号の差をとって、２つの
ダイヤフラムのそれぞれに印加される圧力の差圧を測定
するように構成されるものであり、歪み検出部の出力部
のそれぞれに、２つの歪み検出部の出力特性直線の傾き
を一致させるための増幅器を接続し、更に、これらの２
つの増幅器の出力の差信号を演算する差動増幅器と、２
つの増幅器の一方の出力を用いて前記差信号に含まれる
誤差を除去するための誤差信号を生成する補正用増幅器
と、前記差動増幅器の出力と補正用増幅器の出力との差
信号を演算する差動増幅器を備える。好ましくは、補正
用増幅器は、一方の出力電圧を、２つの増幅器の各増幅
率を乗じた増幅率で増幅して誤差信号を生成する。
変化する場合に高圧又は低圧に関係なくどのような範囲
の測定圧力であっても、２つの圧力の差を精度良く検出
する。 【構成】 それぞれ圧力が印加される２つのダイヤフラ
ムを備え、各ダイヤフラムに歪み検出部を設け、２つの
歪み検出部で出力される検出信号の差をとって、２つの
ダイヤフラムのそれぞれに印加される圧力の差圧を測定
するように構成されるものであり、歪み検出部の出力部
のそれぞれに、２つの歪み検出部の出力特性直線の傾き
を一致させるための増幅器を接続し、更に、これらの２
つの増幅器の出力の差信号を演算する差動増幅器と、２
つの増幅器の一方の出力を用いて前記差信号に含まれる
誤差を除去するための誤差信号を生成する補正用増幅器
と、前記差動増幅器の出力と補正用増幅器の出力との差
信号を演算する差動増幅器を備える。好ましくは、補正
用増幅器は、一方の出力電圧を、２つの増幅器の各増幅
率を乗じた増幅率で増幅して誤差信号を生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は差圧センサの検出信号処
理回路に係り、特に、例えば建設機械等の油圧システム
の油圧ポンプと負荷圧の差を検出するのに使用される差
圧センサであり、この検出情報を利用して効率良く油圧
システムを制御するために使用される差圧センサの検出
信号処理回路に関する。
理回路に係り、特に、例えば建設機械等の油圧システム
の油圧ポンプと負荷圧の差を検出するのに使用される差
圧センサであり、この検出情報を利用して効率良く油圧
システムを制御するために使用される差圧センサの検出
信号処理回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術としての実公昭５８−３０８１
号に開示される差圧センサがある。この差圧センサを、
図５を参照して説明する。図５において、差圧センサは
２つの圧力検出部を有する。１０１は基体で、２つの圧
力導入口１０２、１０３が形成される。基体１０１の上
側は、キャップ１０４で覆われ、基準圧力室１０５が形
成される。基準圧力室１０５内には、圧力導入口１０
２，１０３を塞ぐダイヤフラム１０６，１０７が取り付
けられる。ダイヤフラム１０２，１０３の上面に、シリ
コン結晶表面に不純物（Ｂ）を拡散して作られる複数の
歪みゲージ１０８が、所定の結線構造にて設けられる。
歪みゲージ１０８は、ホイートストンブリッジ回路を形
成する。このブリッジ回路は、圧力によって生じた各ダ
イヤフラム１０６，１０７の歪みを、電気信号に変換す
る。この電気信号は、ハーメチックシール部１０９を通
して端子線１１０で外部に取出す。かかる構造におい
て、基準圧力室１０５は封止され、所定の圧力状態に保
持される。
号に開示される差圧センサがある。この差圧センサを、
図５を参照して説明する。図５において、差圧センサは
２つの圧力検出部を有する。１０１は基体で、２つの圧
力導入口１０２、１０３が形成される。基体１０１の上
側は、キャップ１０４で覆われ、基準圧力室１０５が形
成される。基準圧力室１０５内には、圧力導入口１０
２，１０３を塞ぐダイヤフラム１０６，１０７が取り付
けられる。ダイヤフラム１０２，１０３の上面に、シリ
コン結晶表面に不純物（Ｂ）を拡散して作られる複数の
歪みゲージ１０８が、所定の結線構造にて設けられる。
歪みゲージ１０８は、ホイートストンブリッジ回路を形
成する。このブリッジ回路は、圧力によって生じた各ダ
イヤフラム１０６，１０７の歪みを、電気信号に変換す
る。この電気信号は、ハーメチックシール部１０９を通
して端子線１１０で外部に取出す。かかる構造におい
て、基準圧力室１０５は封止され、所定の圧力状態に保
持される。
【０００３】図６は２つのブリッジ回路１０８ａ，１０
８ｂと関連する電気回路とを示す。各歪みゲージは電気
回路上可変抵抗で表されている。ブリッジ回路１０８ａ
の出力端子ＡＢ間には測定電圧Ｖ1 が出力され、ブリッ
ジ回路１０８ａの出力端子ＢＣ間には測定電圧Ｖ2 が出
力される。それらの差電圧として、差圧センサでは検出
信号Ｖ3 を得ることができる。なおＥは、ブリッジ回路
１０８ａ，１０８ｂを測定可能状態とする電源である。
８ｂと関連する電気回路とを示す。各歪みゲージは電気
回路上可変抵抗で表されている。ブリッジ回路１０８ａ
の出力端子ＡＢ間には測定電圧Ｖ1 が出力され、ブリッ
ジ回路１０８ａの出力端子ＢＣ間には測定電圧Ｖ2 が出
力される。それらの差電圧として、差圧センサでは検出
信号Ｖ3 を得ることができる。なおＥは、ブリッジ回路
１０８ａ，１０８ｂを測定可能状態とする電源である。
【０００４】上記の差圧センサで、ダイヤフラム１０６
に圧力Ｐ1 を作用させ、ダイヤフラム１０７に圧力Ｐ2
を作用させる。これらの圧力に対応する測定電圧をそれ
ぞれＶ1 ，Ｖ2 とすると、測定電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は次のよ
うになる。
に圧力Ｐ1 を作用させ、ダイヤフラム１０７に圧力Ｐ2
を作用させる。これらの圧力に対応する測定電圧をそれ
ぞれＶ1 ，Ｖ2 とすると、測定電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は次のよ
うになる。
【０００５】
【数１】Ｖ1 ＝Ｋ（Ｐ1 −Ｐ0 ）Ｅ
Ｖ2 ＝Ｋ（Ｐ2 −Ｐ0 ）Ｅ
ただし、Ｋは変換係数、Ｐ0 は基準圧力室内の基準圧力
である。従って、
である。従って、
【０００６】
【数２】Ｖ1 −Ｖ2 ＝Ｋ（Ｐ1 −Ｐ2 ）Ｅ
となり、測定圧力と大気圧の差に比例した出力を得るこ
とができる。
とができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の差圧セ
ンサの構成では、複数の歪みゲージで形成される２つの
歪み検出部の変換係数が完全に一致しているという前提
が要求される。２つの歪み検出部の変換係数が完全に一
致していなければ、差圧に比例した信号を得ることはで
きない。
ンサの構成では、複数の歪みゲージで形成される２つの
歪み検出部の変換係数が完全に一致しているという前提
が要求される。２つの歪み検出部の変換係数が完全に一
致していなければ、差圧に比例した信号を得ることはで
きない。
【０００８】ところで、上記の変換係数は、ダイヤフラ
ムの厚みや拡散の深さ等の誤差により異なる。実際上、
２つのダイヤフラム１０６，１０７の上面に形成される
歪み検出部の変換係数を完全に一致させることは、不可
能である。従来の差圧センサでは、一方の圧力センサが
大気の如き比較的に定常的な圧力を測定するのであれ
ば、大気圧側を一定と見做して、誤差が少ない状態で、
測定圧に比例した出力信号を得ることができた。しか
し、油圧機械に適用される油圧システムの如く、２つの
測定圧力が共に同じレベルで変化する場合には、前述の
従来差圧センサで差圧に比例した信号を得ることは困難
である。また通常、測定対象の圧力範囲が異なるとき、
例えば、圧力絶対値で高圧領域と低圧領域では、同じ差
圧であっても検出電圧が異なるという不具合が生じる。
この不具合によれば、広い圧力範囲で差圧を精度良く測
定することができなかった。
ムの厚みや拡散の深さ等の誤差により異なる。実際上、
２つのダイヤフラム１０６，１０７の上面に形成される
歪み検出部の変換係数を完全に一致させることは、不可
能である。従来の差圧センサでは、一方の圧力センサが
大気の如き比較的に定常的な圧力を測定するのであれ
ば、大気圧側を一定と見做して、誤差が少ない状態で、
測定圧に比例した出力信号を得ることができた。しか
し、油圧機械に適用される油圧システムの如く、２つの
測定圧力が共に同じレベルで変化する場合には、前述の
従来差圧センサで差圧に比例した信号を得ることは困難
である。また通常、測定対象の圧力範囲が異なるとき、
例えば、圧力絶対値で高圧領域と低圧領域では、同じ差
圧であっても検出電圧が異なるという不具合が生じる。
この不具合によれば、広い圧力範囲で差圧を精度良く測
定することができなかった。
【０００９】本発明の目的は、差圧センサの２つの測定
圧力が同レベルにて変化する場合に高圧又は低圧に関係
なくどのような範囲の測定圧力であっても、２つの圧力
の差を精度良く検出することができる差圧センサの検出
信号処理回路を提供することにある。
圧力が同レベルにて変化する場合に高圧又は低圧に関係
なくどのような範囲の測定圧力であっても、２つの圧力
の差を精度良く検出することができる差圧センサの検出
信号処理回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る差圧センサ
の検出信号処理回路は、それぞれ圧力が印加される２つ
のダイヤフラムを備え、各ダイヤフラムに歪み検出部を
設け、２つの歪み検出部で出力される検出信号の差をと
って、２つのダイヤフラムのそれぞれに印加される圧力
の差圧を測定するように構成されるものであり、歪み検
出部の出力部のそれぞれに、２つの歪み検出部の出力特
性直線の傾きを一致させるための増幅器を接続し、更
に、これらの２つの増幅器の出力の差信号を演算する差
動増幅器と、２つの増幅器の一方の出力を用いて前記差
信号に含まれる誤差を除去するための誤差信号を生成す
る補正用増幅器と、前記差動増幅器の出力と補正用増幅
器の出力との差信号を演算する差動増幅器を備えるよう
に構成される。
の検出信号処理回路は、それぞれ圧力が印加される２つ
のダイヤフラムを備え、各ダイヤフラムに歪み検出部を
設け、２つの歪み検出部で出力される検出信号の差をと
って、２つのダイヤフラムのそれぞれに印加される圧力
の差圧を測定するように構成されるものであり、歪み検
出部の出力部のそれぞれに、２つの歪み検出部の出力特
性直線の傾きを一致させるための増幅器を接続し、更
に、これらの２つの増幅器の出力の差信号を演算する差
動増幅器と、２つの増幅器の一方の出力を用いて前記差
信号に含まれる誤差を除去するための誤差信号を生成す
る補正用増幅器と、前記差動増幅器の出力と補正用増幅
器の出力との差信号を演算する差動増幅器を備えるよう
に構成される。
【００１１】また好ましくは、補正用増幅器は、一方の
出力電圧を、２つの増幅器の各増幅率を乗じた増幅率で
増幅して誤差信号を生成する。
出力電圧を、２つの増幅器の各増幅率を乗じた増幅率で
増幅して誤差信号を生成する。
【００１２】更に好ましくは、最終段の差動増幅器は、
オフセット調整器を有している。
オフセット調整器を有している。
【００１３】
【作用】本発明では、２つの歪み検出部のブリッジ回路
のそれぞれの出力に対し出力特性直線の傾きを調整し得
る増幅器を設けた。この増幅器によれば、その増幅度を
適宜に調整することにより、２つのブリッジ回路の出力
特性直線の傾きをほぼ一致させることができる。従っ
て、測定対象の圧力範囲において、高圧領域、低圧領域
を問わず、同一の圧力差に対しては、同一の電圧を出力
させることができる。
のそれぞれの出力に対し出力特性直線の傾きを調整し得
る増幅器を設けた。この増幅器によれば、その増幅度を
適宜に調整することにより、２つのブリッジ回路の出力
特性直線の傾きをほぼ一致させることができる。従っ
て、測定対象の圧力範囲において、高圧領域、低圧領域
を問わず、同一の圧力差に対しては、同一の電圧を出力
させることができる。
【００１４】更に、２つのブリッジ回路のうち一方の出
力に対して、補正器を設ける。この補正器は、２つのブ
リッジ回路のそれぞれに対応する２つの前記増幅器の出
力の差信号に含まれる誤差分を除去するための誤差信号
を生成する。なお、この誤差分は、前記２つの増幅器に
よる傾きの一致が、完全に行えないことに起因して発生
するものである。補正器で出力された誤差信号は、差動
増幅器で、前述の差信号から減算される。こうして、差
圧に比例した誤差を含まない精度の高い測定信号を得る
ことができる。
力に対して、補正器を設ける。この補正器は、２つのブ
リッジ回路のそれぞれに対応する２つの前記増幅器の出
力の差信号に含まれる誤差分を除去するための誤差信号
を生成する。なお、この誤差分は、前記２つの増幅器に
よる傾きの一致が、完全に行えないことに起因して発生
するものである。補正器で出力された誤差信号は、差動
増幅器で、前述の差信号から減算される。こうして、差
圧に比例した誤差を含まない精度の高い測定信号を得る
ことができる。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。図１は差圧センサの内部構造を示す要部
断面図である。図１において、１は基準圧力室に相当す
る内部空間を有する容器である。容器１の下部には２つ
の円筒形圧力導入管２，３が設けられる。圧力導入管
２，３の下端は圧力導入口であり、上端には例えばステ
ンレス製のダイヤフラム４，５が取り付けられる。圧力
導入管２，３はそれぞれ、容器１の継手１ａ，１ｂの部
分に挿入され、溶接で結合される。一方、圧力導入管
２，３とダイヤフラム４，５は溶接で結合される。従っ
て、圧力導入管２，３と継手１ａ，１ｂ、圧力導入管
２，３とダイヤフラム４，５のそれぞれの接続部は、溶
接により封止され、圧油の内部への侵入を防止してい
る。
いて説明する。図１は差圧センサの内部構造を示す要部
断面図である。図１において、１は基準圧力室に相当す
る内部空間を有する容器である。容器１の下部には２つ
の円筒形圧力導入管２，３が設けられる。圧力導入管
２，３の下端は圧力導入口であり、上端には例えばステ
ンレス製のダイヤフラム４，５が取り付けられる。圧力
導入管２，３はそれぞれ、容器１の継手１ａ，１ｂの部
分に挿入され、溶接で結合される。一方、圧力導入管
２，３とダイヤフラム４，５は溶接で結合される。従っ
て、圧力導入管２，３と継手１ａ，１ｂ、圧力導入管
２，３とダイヤフラム４，５のそれぞれの接続部は、溶
接により封止され、圧油の内部への侵入を防止してい
る。
【００１６】ダイヤフラム４，５の上面には、それぞ
れ、４つの歪みゲージで歪み検出部が形成される。歪み
検出部は、例えば、電気的絶縁膜を成膜し、次にプラズ
マＣＶＤ等の技術を適用し、ポリシリコンを利用して形
成される。各ダイヤフラム４，５に形成された歪み検出
部からの検出信号は、リード線６，７により、外部に配
置された増幅回路を含む検出信号処理回路に取出され
る。
れ、４つの歪みゲージで歪み検出部が形成される。歪み
検出部は、例えば、電気的絶縁膜を成膜し、次にプラズ
マＣＶＤ等の技術を適用し、ポリシリコンを利用して形
成される。各ダイヤフラム４，５に形成された歪み検出
部からの検出信号は、リード線６，７により、外部に配
置された増幅回路を含む検出信号処理回路に取出され
る。
【００１７】図２は本発明に係る検出信号処理回路であ
り、増幅回路を含んで構成される。図２において８及び
９は、それぞれ、ダイヤフラム４，５の上に形成された
歪み検出部である。歪み検出部８，９は、４つの歪みゲ
ージによりホイートストンブリッジ回路を構成してい
る。各歪み検出部８，９において、４つの歪みゲージは
電気回路上可変抵抗として表されている。ダイヤフラム
４に設けられた歪み検出部８で検出された、ダイヤフラ
ム４に印加される圧力は、その一対の出力端子の間に電
圧信号として発生する。ダイヤフラム５に設けられた歪
み検出部９で検出された、ダイヤフラム５に印加される
圧力は、その一対の出力端子の間に電圧信号として発生
する。各歪み検出部８，９の出力端子の後には、増幅回
路を含む信号処理回路が設けられる。
り、増幅回路を含んで構成される。図２において８及び
９は、それぞれ、ダイヤフラム４，５の上に形成された
歪み検出部である。歪み検出部８，９は、４つの歪みゲ
ージによりホイートストンブリッジ回路を構成してい
る。各歪み検出部８，９において、４つの歪みゲージは
電気回路上可変抵抗として表されている。ダイヤフラム
４に設けられた歪み検出部８で検出された、ダイヤフラ
ム４に印加される圧力は、その一対の出力端子の間に電
圧信号として発生する。ダイヤフラム５に設けられた歪
み検出部９で検出された、ダイヤフラム５に印加される
圧力は、その一対の出力端子の間に電圧信号として発生
する。各歪み検出部８，９の出力端子の後には、増幅回
路を含む信号処理回路が設けられる。
【００１８】今、歪み検出部８，９のそれぞれが図３に
示されるような出力特性Ｋ1 ，Ｋ 2 を有すると仮定す
る。この図で明らかなように、歪み検出部８の出力特性
Ｋ 1 と歪み検出部９の出力特性Ｋ2 は、直線的な特性
を有し、それぞれ傾きが異なる。従って、この特性のま
まであるとすると、同一の差圧Δｘに対して、高圧領域
と低圧領域では、出力電圧が異なる（ΔｙとΔｙ′）。
これでは、差圧測定が不正確となる。通常、その製造上
の制限により、歪み検出部８，９の出力特性は、図３に
示される状態にある。
示されるような出力特性Ｋ1 ，Ｋ 2 を有すると仮定す
る。この図で明らかなように、歪み検出部８の出力特性
Ｋ 1 と歪み検出部９の出力特性Ｋ2 は、直線的な特性
を有し、それぞれ傾きが異なる。従って、この特性のま
まであるとすると、同一の差圧Δｘに対して、高圧領域
と低圧領域では、出力電圧が異なる（ΔｙとΔｙ′）。
これでは、差圧測定が不正確となる。通常、その製造上
の制限により、歪み検出部８，９の出力特性は、図３に
示される状態にある。
【００１９】そこで、図４に示すように、出力特性Ｋ1
とＫ2 の傾きを一致させる。このように２つの出力特性
Ｋ1 ，Ｋ2を一致させれば、同じ差圧に関し圧力の範囲
に応じて出力電圧が異なるという問題はなくなる。出力
特性Ｋ1 ，Ｋ2 の一致は、図２で示した前段増幅器１
０，１１で調整される。すなわち前段増幅器１０，１１
の増幅率をａ1 ，ａ2 に調整することにより、出力特性
Ｋ1 ，Ｋ2 を、ほぼ一致させることができる。調整後の
歪み検出部８，９の出力ｙ1 ，ｙ2 を式で表すと、次の
如くなる。
とＫ2 の傾きを一致させる。このように２つの出力特性
Ｋ1 ，Ｋ2を一致させれば、同じ差圧に関し圧力の範囲
に応じて出力電圧が異なるという問題はなくなる。出力
特性Ｋ1 ，Ｋ2 の一致は、図２で示した前段増幅器１
０，１１で調整される。すなわち前段増幅器１０，１１
の増幅率をａ1 ，ａ2 に調整することにより、出力特性
Ｋ1 ，Ｋ2 を、ほぼ一致させることができる。調整後の
歪み検出部８，９の出力ｙ1 ，ｙ2 を式で表すと、次の
如くなる。
【００２０】
【数３】ｙ1 ＝ａ1 Ｐ1 ＋ｂ1
ｙ2 ＝ａ2 Ｐ2 ＋ｂ2
上式において、出力ｙ1 ，ｙ2 の傾きが完全に一致して
いるのであれば、ａ1 ＝ａ2 である筈である。しかし実
際上、前述の通り、増幅率の調整だけで傾きを完全に一
致させることは困難であって、ほぼ一致させることがで
きるに過ぎない。そこで、歪み検出部８，９の出力の差
ｙd をとると、
いるのであれば、ａ1 ＝ａ2 である筈である。しかし実
際上、前述の通り、増幅率の調整だけで傾きを完全に一
致させることは困難であって、ほぼ一致させることがで
きるに過ぎない。そこで、歪み検出部８，９の出力の差
ｙd をとると、
【００２１】
【数４】ｙd ＝ｙ1 −ｙ2
となる。このｙd から、補正項として（ａ1 ／ａ2−
１）ｙ2 を減算すると、
１）ｙ2 を減算すると、
【００２２】
【数５】
ｙd −（ａ1 ／ａ2 −１）ｙ2 ＝ａ1 （Ｐ1 −Ｐ2 ）
＋ｂ1 −ｂ2 ・ａ1 ／ａ2
となる。この式で明らかなように、差圧Ｐ1 −Ｐ2 に比
例した関係が得られる。ここでａ1 ／ａ2 −１はほぼ０
であるので、ａ1 ／ａ2 −１をゲインとしてｙ 2 をア
ナログ演算すると、誤差が大きくなる。このため、数５
において両辺をｇ倍して、補正項（ａ1 ／ａ2 −１）ｙ
2 を減算する。この結果、
例した関係が得られる。ここでａ1 ／ａ2 −１はほぼ０
であるので、ａ1 ／ａ2 −１をゲインとしてｙ 2 をア
ナログ演算すると、誤差が大きくなる。このため、数５
において両辺をｇ倍して、補正項（ａ1 ／ａ2 −１）ｙ
2 を減算する。この結果、
【００２３】
【数６】
ｇｙd −ｇ（ａ1 ／ａ2 −１）ｙ2 ＝ｇａ1 （Ｐ1 −Ｐ2 ）
＋ｇ（ｂ1 −ｂ2 ・ａ1 ／ａ2 ）
となる。上記式の左辺の部分に注目すると、各歪み検出
部８，９の出力の差ｙ d をｇ倍し、このｇｙd からｇ
（ａ1 ／ａ2 −１）ｙ2 の信号を減算すれば、差圧に比
例した信号分を取出すことができる。
部８，９の出力の差ｙ d をｇ倍し、このｇｙd からｇ
（ａ1 ／ａ2 −１）ｙ2 の信号を減算すれば、差圧に比
例した信号分を取出すことができる。
【００２４】図２において、各歪み検出部８，９の出力
端以降の検出信号処理回路の構成は、前記数６で表され
た関係式を実現するように、構成されている。つまり、
歪み検出部８の出力ｙ1 を増幅する増幅率ａ1 の前段増
幅器１０、歪み検出部９の出力ｙ2 を増幅する増幅率ａ
2 の前段増幅器１１、前段増幅器１０，１１の各出力の
差ｙd （＝ｙ1 −ｙ2 ）を演算する増幅率ｇの増幅器、
出力ｙ2を増幅率ｇ′で増幅する補正用増幅器１３、増
幅器１２の出力ｇｙd と増幅器の出力ｇ′ｙ2 との差を
演算する増幅器１４とから構成される。
端以降の検出信号処理回路の構成は、前記数６で表され
た関係式を実現するように、構成されている。つまり、
歪み検出部８の出力ｙ1 を増幅する増幅率ａ1 の前段増
幅器１０、歪み検出部９の出力ｙ2 を増幅する増幅率ａ
2 の前段増幅器１１、前段増幅器１０，１１の各出力の
差ｙd （＝ｙ1 −ｙ2 ）を演算する増幅率ｇの増幅器、
出力ｙ2を増幅率ｇ′で増幅する補正用増幅器１３、増
幅器１２の出力ｇｙd と増幅器の出力ｇ′ｙ2 との差を
演算する増幅器１４とから構成される。
【００２５】上記においてｇ′はｇ（ａ1 ／ａ2 −１）
である。従って、増幅器１４では前記数６の左辺の演算
が行われる。よって、増幅器１４の出力には、２つの測
定圧力の差に比例した電圧信号を取出すことができる。
ただし、かかる出力信号を得るためには、ｇ（ｂ1 −ｂ
2 ・ａ1 ／ａ2 ）の定数項が０になるように、増幅器１
４の調整抵抗１４ａでオフセット調整される必要があ
る。
である。従って、増幅器１４では前記数６の左辺の演算
が行われる。よって、増幅器１４の出力には、２つの測
定圧力の差に比例した電圧信号を取出すことができる。
ただし、かかる出力信号を得るためには、ｇ（ｂ1 −ｂ
2 ・ａ1 ／ａ2 ）の定数項が０になるように、増幅器１
４の調整抵抗１４ａでオフセット調整される必要があ
る。
【００２６】ｙd は、各歪み検出部８，９のブリッジ回
路の出力特性を、それぞれの前段増幅器１０，１１で感
度を調整してその傾きをほぼ一致させることにより、ほ
ぼ差圧に比例した信号になる。しかし本実施例では、更
に、２つの測定圧力の一方の絶対圧を補正するための増
幅器１３を設け、前段増幅器１０，１１の増幅率ａ
1 ，ａ2 の比を含む増幅率で増幅した出力信号を、ｙ
d から減算するようにしたため、更に、誤差分を取り除
き、より精度の高い差圧信号を得ることができる。
路の出力特性を、それぞれの前段増幅器１０，１１で感
度を調整してその傾きをほぼ一致させることにより、ほ
ぼ差圧に比例した信号になる。しかし本実施例では、更
に、２つの測定圧力の一方の絶対圧を補正するための増
幅器１３を設け、前段増幅器１０，１１の増幅率ａ
1 ，ａ2 の比を含む増幅率で増幅した出力信号を、ｙ
d から減算するようにしたため、更に、誤差分を取り除
き、より精度の高い差圧信号を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、それぞれブリッジ回路で形成される２つの歪み検
出部の出力に基づき差圧を検出する差圧センサにおい
て、２つの歪み検出部の出力特性直線の傾きを各前段増
幅器の増幅率を調整することで、ほぼ一致させ、更に、
一方の出力を用いて補正要素を作る補正回路を設けるよ
うにしたため、前記傾きを実質的に完全に一致させ、差
圧に比例した出力信号を得ることができ、差圧精度が向
上する。また、測定圧力の領域において、高圧領域又は
低圧領域においても同様に同一の差圧に対して同一の測
定電圧を発生させることができる。
れば、それぞれブリッジ回路で形成される２つの歪み検
出部の出力に基づき差圧を検出する差圧センサにおい
て、２つの歪み検出部の出力特性直線の傾きを各前段増
幅器の増幅率を調整することで、ほぼ一致させ、更に、
一方の出力を用いて補正要素を作る補正回路を設けるよ
うにしたため、前記傾きを実質的に完全に一致させ、差
圧に比例した出力信号を得ることができ、差圧精度が向
上する。また、測定圧力の領域において、高圧領域又は
低圧領域においても同様に同一の差圧に対して同一の測
定電圧を発生させることができる。
【図１】本発明に係る差圧センサの内部構造を示す断面
図である
図である
【図２】２つのブリッジ回路と検出信号処理回路の電気
回路図である。
回路図である。
【図３】調整前の２つの歪み検出部の出力特性直線を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】調整された２つの歪み検出部の出力特性直線を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】従来の差圧センサの内部構造を示す断面図であ
る。
る。
【図６】従来のブリッジ回路の接続構成を示す電気回路
図である。
図である。
１ 容器
２，３ 圧力導入管
４，５ ダイヤフラム
６，７ リード線
８，９ 歪み検出部
１０，１１ 前段増幅器
１２，１４ 差動用増幅器
１３ 補正用増幅器
Claims (3)
- 【請求項１】 ２つのダイヤフラムのそれぞれに歪み検
出部を設け、前記２つの歪み検出部で出力される検出信
号の差をとって、２つの前記ダイヤフラムのそれぞれに
加わる圧力の差圧を測定する差圧センサにおいて、 前記歪み検出部の出力部のそれぞれに接続される、２つ
の前記歪み検出部の出力特性直線の傾きを一致させる傾
き調整器と、 前記２つの傾き調整器の出力の差信号を演算する第１の
減算器と、 前記２つの傾き調整器の一方の出力を用いて、前記差信
号に含まれる誤差を除去するための誤差信号を生成する
補正器と、 前記第１の減算器の出力と前記補正器の出力との差信号
を演算する第２の減算器とからなることを特徴とする差
圧センサの検出信号処理回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の差圧センサの検出信号処
理回路において、前記補正器は、前記一方の出力を、前
記２つの傾き調整器の各感度係数比を乗じた増幅率で増
幅して前記誤差信号を生成することを特徴とする差圧セ
ンサの検出信号処理回路。 - 【請求項３】 請求項１記載の差圧センサの検出信号処
理回路において、前記第２の減算器は、オフセット調整
器を有することを特徴とする差圧センサの検出信号処理
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19430891A JPH0534229A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 差圧センサの検出信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19430891A JPH0534229A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 差圧センサの検出信号処理回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534229A true JPH0534229A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16322448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19430891A Pending JPH0534229A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 差圧センサの検出信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0534229A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009014134A1 (ja) * | 2007-07-24 | 2009-01-29 | Yamatake Corporation | デュアル圧力センサ |
-
1991
- 1991-08-02 JP JP19430891A patent/JPH0534229A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009014134A1 (ja) * | 2007-07-24 | 2009-01-29 | Yamatake Corporation | デュアル圧力センサ |
| JP2009031003A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Yamatake Corp | デュアル圧力センサ |
| US7980137B2 (en) | 2007-07-24 | 2011-07-19 | Yamatake Corporation | Dual pressure sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5259248A (en) | Integrated multisensor and static and differential pressure transmitter and plant system using the integrated multisensor | |
| JPS6021330B2 (ja) | 多重機能圧力センサ | |
| US5471884A (en) | Gain-adjusting circuitry for combining two sensors to form a media isolated differential pressure sensor | |
| US7493823B2 (en) | Pressure transducer with differential amplifier | |
| JP2935679B2 (ja) | 差圧センサ評価ユニット | |
| JP2004053603A (ja) | マイクロメカニック圧力センサ装置 | |
| US5959213A (en) | Semiconductor differential pressure measuring device | |
| US20070295095A1 (en) | Apparatus for providing an output proportional to pressure divided by temperature (P/T) | |
| KR20200033190A (ko) | 공통 모드 검출을 갖춘 증폭기 | |
| WO2019150745A1 (ja) | センサ装置 | |
| JPH08178951A (ja) | 半導体加速度検出装置 | |
| JPH0534229A (ja) | 差圧センサの検出信号処理回路 | |
| JP3329480B2 (ja) | 差圧測定装置 | |
| US20210131900A1 (en) | Method for providing calibrated pressure transducers | |
| JP2730152B2 (ja) | 圧力・温度複合検出装置 | |
| KR101697932B1 (ko) | 단일 센서를 이용하여 온도측정과 압력측정이 가능한 반도체 센서장치 | |
| JPS61240134A (ja) | 半導体基板 | |
| JP2905131B2 (ja) | 絶対圧測定装置 | |
| JPH0449527Y2 (ja) | ||
| JPH0552691A (ja) | 半導体圧力センサ | |
| JP2689744B2 (ja) | 複合センサとそれを用いた複合伝送器とプラントシステム | |
| JP2520184Y2 (ja) | 流量検出装置 | |
| JP2928751B2 (ja) | ゲージ圧測定装置 | |
| JPH09218121A (ja) | 半導体差圧測定装置 | |
| JPH06229793A (ja) | 流量計 |