JPH10107297A - Pressure detecting device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the fluctuation of the temperature characteristic of the sensitivity of a pressure sensor even when the power supply voltage to the sensor fluctuates by compensating the sensitivity and temperature of the sensor by offsetting the temperature characteristic of the sensitivity fluctuation of the sensor by using the temperature characteristics of the fluctuations of the electrical resistance values of first and second temperature compensating circuits. SOLUTION: The adjusting work related to the temperature compensation of first and second temperature compensating circuits 31 and 32 having simple and inexpensive constitutions is simplified by providing the circuits 31 and 32 in an operational amplifier circuit 30. Therefore, the sensitivity and temperature compensation can be performed easily with high accuracy by offsetting the temperature characteristic of the sensitivity fluctuation of the sensor 20 and, in addition, the circuit scale of the sensor 20 can be reduced. In addition, the sensitivity and temperature compensating operations on the characteristics of a low-temperature section using the negative temperature characteristics of thermistors 312 and 322 can be executed stably.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力変化を感知し
て当該感知した圧力の大きさに応じた電気抵抗値を出力
する歪ゲージと、歪ゲージを含んでブリッジを構成する
圧力センサと、圧力センサに一定の駆動電流を供給する
ための定電流回路と、圧力センサの出力端のブリッジ出
力を増幅して出力信号を生成するための差動増幅回路と
を有する圧力感知装置に関し、特に、車両のエンジン内
の圧力変化を感知してその圧力の大きさに応じた電気抵
抗値を出力する半導体歪ゲージと、半導体歪ゲージを含
んでブリッジを構成する半導体圧力センサと、半導体圧
力センサに一定の駆動電流を供給するための定電流回路
と、圧力センサの出力端のブリッジ出力を増幅して出力
信号を生成するための差動増幅回路とを有し、エンジン
の点火時期制御又は燃料噴射制御に好適な圧力感知装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a strain gauge for sensing a pressure change and outputting an electric resistance value corresponding to the magnitude of the sensed pressure, a pressure sensor including a strain gauge and constituting a bridge, A constant current circuit for supplying a constant drive current to the pressure sensor, and a pressure sensing device having a differential amplifier circuit for generating an output signal by amplifying the bridge output of the output terminal of the pressure sensor, particularly, A semiconductor strain gauge that senses a pressure change in the engine of the vehicle and outputs an electric resistance value according to the magnitude of the pressure, a semiconductor pressure sensor that includes a semiconductor strain gauge and forms a bridge, and is fixed to the semiconductor pressure sensor. And a differential amplifier circuit for amplifying the bridge output at the output end of the pressure sensor to generate an output signal. The fuel injection control of the preferred pressure sensing device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図４は、従来の圧力感知装置の実施形態
を説明するための回路図である。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a circuit diagram for explaining an embodiment of a conventional pressure sensing device.

【０００３】従来この種の圧力感知装置としては、例え
ば、特公平６−９１２６５号公報（発明の名称：半導体
圧力センサ、出願日：１９８６年８月１日、出願人：株
式会社日立製作所）に開示されたようなものがある。A conventional pressure sensing device of this type is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. Hei 6-91265 (title of the invention: semiconductor pressure sensor, filing date: August 1, 1986, applicant: Hitachi, Ltd.). Some are as disclosed.

【０００４】則ち、図４に示す圧力感知装置Ａは、圧力
変化を感知して、感知した圧力の大きさに応じた電気抵
抗値を出力する歪ゲージ１（ＲＧ1乃至ＲＧ4）と、歪ゲ
ージ１（ＲＧ1乃至ＲＧ4）を含んでブリッジを構成する
圧力センサ２と、圧力センサ２の入力端Ｆ，Ｃに一定の
駆動電流を供給するための定電流回路５と、圧力センサ
２の出力端Ｄ，Ｅのブリッジ出力を増幅して出力信号を
生成して出力端Ｅoから出力するための差動増幅回路７
とを有していた。[0004] That is, a pressure sensing device A shown in FIG. 4 senses a pressure change and outputs an electric resistance value corresponding to the magnitude of the sensed pressure, a strain gauge 1 (RG1 to RG4), and a strain gauge. 1 (RG1 to RG4) to form a bridge, a constant current circuit 5 for supplying a constant drive current to input terminals F and C of the pressure sensor 2, and an output terminal D of the pressure sensor 2. , E to amplify the bridge output of the E and E to generate an output signal and output it from the output terminal Eo.
And had.

【０００５】差動増幅回路７は、オペアンプ８の反転入
力端子（−）に接続された反転入力抵抗素子Ｒ1と、非
反転入力端子（＋）に接続された非反転入力抵抗素子Ｒ
2，Ｒ4とフィードバック抵抗素子Ｒ3とから構成されて
いた。[0005] The differential amplifier circuit 7 includes an inverting input resistance element R1 connected to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 8 and a non-inverting input resistance element R1 connected to the non-inverting input terminal (+).
2, R4 and a feedback resistance element R3.

【０００６】定電流回路５には、オペアンプ６、抵抗素
子ＲＩ1，ＲＩ2、及び、圧力センサ２の感度変化率の温
度特性にほぼ類似する抵抗変化の温度特性を有する感度
温度補償回路４が設けられていた。The constant current circuit 5 is provided with an operational amplifier 6, resistance elements RI1 and RI2, and a sensitivity temperature compensation circuit 4 having a temperature characteristic of a resistance change substantially similar to a temperature characteristic of a sensitivity change rate of the pressure sensor 2. I was

【０００７】電源（電圧ＥR）に接続された感度温度補
償回路４は、サーミスタ３と、これに並列に接続された
固定抵抗Ｒs1と、この並列接続に直列に接続された固定
抵抗Ｒs2と、直列に接続された固定抵抗Ｒs1及び固定抵
抗Ｒs2に対して並列に接続された固定抵抗Ｒs3とから構
成されていた。A sensitivity temperature compensation circuit 4 connected to a power supply (voltage ER) includes a thermistor 3, a fixed resistor Rs1 connected in parallel to the thermistor 3, a fixed resistor Rs2 connected in series to the parallel connection, And a fixed resistor Rs3 connected in parallel with the fixed resistor Rs1 and the fixed resistor Rs2 connected to the first resistor Rs3.

【０００８】図５は、図４の圧力感知装置の出力電圧−
圧力特性を説明するための圧力特性図である。FIG. 5 shows the output voltage of the pressure sensing device of FIG.
FIG. 4 is a pressure characteristic diagram for explaining pressure characteristics.

【０００９】このような構成の圧力感知装置Ａは、半導
体歪ゲージ１（ＲＧ1乃至ＲＧ4）の表面不純物濃度を所
定範囲の濃度に限定することにより、低温部のみで圧力
センサ２の感度変化率の温度特性に正の特性を持たせる
ようにして、低温部の特性をサーミスタ３の負の温度特
性を用いて補償することに依り、広い温度範囲（−４０
℃〜１２０℃）で、図５に示す程度の精度で感度温度補
償が可能となる効果が開示されている。In the pressure sensing device A having such a structure, the surface impurity concentration of the semiconductor strain gauges 1 (RG1 to RG4) is limited to a predetermined range, so that the sensitivity change rate of the pressure sensor 2 is reduced only in the low temperature part. By making the temperature characteristics have a positive characteristic and compensating for the characteristics of the low-temperature portion using the negative temperature characteristics of the thermistor 3, a wide temperature range (−40) is obtained.
(° C. to 120 ° C.), the effect that the sensitivity temperature compensation can be performed with the accuracy shown in FIG. 5 is disclosed.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の圧力感知装置Ａでは、電源電圧ＥRに電圧変
動が発生すると、この電源電圧ＥRの変動の影響を受け
て、定電流回路５における感度温度補償回路４と抵抗素
子ＲＩ1とで分圧された電圧も変動してしまう可能性が
あった。However, in such a conventional pressure sensing device A, when a voltage fluctuation occurs in the power supply voltage ER, the sensitivity of the constant current circuit 5 is affected by the fluctuation of the power supply voltage ER. There is also a possibility that the voltage divided by the temperature compensation circuit 4 and the resistance element RI1 may fluctuate.

【００１１】更に、この分圧電圧の変動の影響を受け
て、圧力センサ２の入力端Ｆ，Ｃに供給される駆動電流
も変動してしまう可能性もあった。Further, there is a possibility that the drive current supplied to the input terminals F and C of the pressure sensor 2 fluctuates under the influence of the fluctuation of the divided voltage.

【００１２】則ち、電源電圧ＥRに変動が生じた場合、
圧力センサ２の感度変化率の温度特性（具体的には、負
の温度特性）が変動してしまう結果、サーミスタ３の負
の温度特性を用いた低温部の特性の感度温度補償動作が
不安定になる可能性があった。That is, when the power supply voltage ER fluctuates,
As a result, the temperature characteristic of the sensitivity change rate of the pressure sensor 2 (specifically, the negative temperature characteristic) fluctuates, so that the sensitivity temperature compensation operation of the low temperature part characteristic using the negative temperature characteristic of the thermistor 3 becomes unstable. Could be.

【００１３】具体的には、図５に示すように、印加圧力
が１０［ｋｇ／ｃｍ2］を越えて大きくなるにつれて圧
力センサ２の感度変化率の温度特性（則ち、グラフの傾
き）にばらつきが生じ、十分な感度温度補償精度が広い
温度範囲で達成できない可能性があるという技術的課題
があった。More specifically, as shown in FIG. 5, as the applied pressure exceeds 10 [kg / cm 2], the temperature characteristics (ie, the slope of the graph) of the sensitivity change rate of the pressure sensor 2 vary. There is a technical problem that sufficient sensitivity temperature compensation accuracy may not be achieved in a wide temperature range.

【００１４】また、感度温度補償回路４は、サーミスタ
３と、これに並列に接続された固定抵抗Ｒs1と、この並
列接続に直列に接続された固定抵抗Ｒs2と、直列に接続
された固定抵抗Ｒs1及び固定抵抗Ｒs2に対して並列に接
続された固定抵抗Ｒs3とから構成されており、高精度の
感度温度補償性能を実現するためには、固定抵抗Ｒs1乃
至Ｒs3の正確な調整作業を要し、更に、回路規模が大き
くなる可能性があるという技術的課題もあった。The sensitivity temperature compensation circuit 4 includes a thermistor 3, a fixed resistor Rs1 connected in parallel with the thermistor 3, a fixed resistor Rs2 connected in series with the parallel connection, and a fixed resistor Rs1 connected in series with the parallel connection. And a fixed resistor Rs3 connected in parallel to the fixed resistor Rs2, and in order to realize high-precision sensitivity temperature compensation performance, it is necessary to accurately adjust the fixed resistors Rs1 to Rs3, Further, there is a technical problem that the circuit scale may be increased.

【００１５】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題としており、特に、圧力変化を感知して
感知した圧力の大きさに応じた電気抵抗値を出力する歪
ゲージと、歪ゲージを含んでブリッジを構成する圧力セ
ンサと、圧力センサに一定の駆動電流を供給するための
定電流回路と、圧力センサの出力端のブリッジ出力を増
幅して出力信号を生成するための差動増幅回路とを有す
る圧力感知装置において、半導体歪ゲージが所定数だけ
組み合わされて構成されたブリッジを有する半導体圧力
センサの感度変化率の温度特性に近似した電気抵抗値変
化の温度特性を有し、ｎ型シリコン半導体基板上に所定
濃度のｐ型不純物を拡散させて形成したｐ型拡散抵抗体
から構成される半導体歪ゲージの感度変化率の温度特性
に近似した電気抵抗値変化の温度特性を有するサーミス
タ素子を各々有する第１温度補償回路及び第２温度補償
回路を差動増幅回路内に含み、第１温度補償回路及び第
２温度補償回路の電気抵抗値変化の温度特性を用いて、
半導体圧力センサの感度変化率の温度特性を相殺して感
度温度補償するように構成されている圧力感知装置に依
り、電源電圧に変動が生じた場合であっても、半導体圧
力センサの感度変化率の温度特性（負の温度特性）が変
動することを回避することに依って、サーミスタ素子の
負の温度特性を用いた低温部の特性の感度温度補償動作
を安定に実行し、十分な感度温度補償精度を広い温度範
囲に亘って達成することを課題としている。An object of the present invention is to solve such a conventional problem. In particular, a strain gauge which senses a pressure change and outputs an electric resistance value corresponding to the magnitude of the sensed pressure, and A pressure sensor that forms a bridge including a strain gauge, a constant current circuit that supplies a constant drive current to the pressure sensor, and a difference that amplifies the bridge output at the output end of the pressure sensor to generate an output signal. A pressure amplifying circuit having a dynamic amplifying circuit, wherein a semiconductor strain gauge has a temperature characteristic of a change in electrical resistance close to a temperature characteristic of a sensitivity change rate of a semiconductor pressure sensor having a bridge configured by combining a predetermined number of strain gauges. An electrical resistance approximating the temperature characteristic of the rate of change in sensitivity of a semiconductor strain gauge formed of a p-type diffusion resistor formed by diffusing a predetermined concentration of a p-type impurity on an n-type silicon semiconductor substrate. A first temperature compensation circuit and a second temperature compensation circuit each having a thermistor element having a temperature characteristic of a value change are included in a differential amplifier circuit, and a temperature of an electric resistance value change of the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit is included. Using characteristics,
Due to the pressure sensing device configured to compensate for the temperature sensitivity of the sensitivity change rate of the semiconductor pressure sensor and compensate for the sensitivity temperature, even if the power supply voltage fluctuates, the sensitivity change rate of the semiconductor pressure sensor Avoids fluctuation of the temperature characteristic (negative temperature characteristic) of the low-temperature section by using the negative temperature characteristic of the thermistor element. It is an object to achieve compensation accuracy over a wide temperature range.

【００１６】更に、簡便な構成の第１温度補償回路及び
第２温度補償回路を差動増幅回路に設けることに依り、
第１温度補償回路及び第２温度補償回路における調整作
業を簡略化し、その結果、第１温度補償回路及び第２温
度補償回路の電気抵抗値変化の温度特性を用いて、半導
体圧力センサの感度変化率の温度特性を相殺して高精度
の感度温度補償性能を容易に実現し、更に、回路規模を
小さくすることを課題としている。Further, by providing the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit having a simple configuration in the differential amplifier circuit,
The adjustment work in the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit is simplified, and as a result, the sensitivity change of the semiconductor pressure sensor is performed by using the temperature characteristics of the electric resistance change of the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit. It is an object of the present invention to easily realize high-accuracy sensitivity temperature compensation performance by canceling the temperature characteristics of the rate, and to further reduce the circuit scale.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、圧力変化を感知して当該感知した圧力（単位は［ｋ
ｇ／ｃｍ2］）の大きさに応じた電気抵抗値（単位は
［Ω］）を出力する歪ゲージ２１１，２１２，２１３，
２１４と、当該歪ゲージ２１１，２１２，２１３，２１
４を含んでブリッジを構成する圧力センサ２０と、当該
圧力センサ２０に一定の駆動電流を供給するための定電
流回路１０と、当該圧力センサ２０の出力端のブリッジ
出力を増幅して出力信号（単位は［ｍＶ］）を生成する
ための差動増幅回路とを有する圧力感知装置において、
前記圧力センサ２０の感度変化率（単位は［％］）の温
度特性に近似した電気抵抗値変化の温度特性を有する第
１温度補償回路３１及び第２温度補償回路３２を前記差
動増幅回路３０内に含み、当該第１温度補償回路３１及
び第２温度補償回路３２の電気抵抗値変化（単位は
［Ω］）の温度特性を用いて、当該圧力センサ２０の感
度変化率の温度特性を相殺して感度温度補償するように
構成されている、ことを特徴とする圧力感知装置６０で
ある。According to the first aspect of the present invention, a pressure change is sensed and the sensed pressure (unit: [k
g / cm <2>]), which output an electric resistance value (unit is [[Omega]]) according to the magnitude of the strain gauge.
214 and the strain gauges 211, 212, 213, 21
4, a pressure sensor 20 which forms a bridge, a constant current circuit 10 for supplying a constant drive current to the pressure sensor 20, and a bridge output at an output terminal of the pressure sensor 20 to amplify an output signal ( A differential amplifier circuit for generating the unit [mV]).
The first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32 having a temperature characteristic of an electric resistance change approximating a temperature characteristic of a sensitivity change rate (unit is [%]) of the pressure sensor 20 are connected to the differential amplifier circuit 30. And the temperature characteristic of the rate of change in sensitivity of the pressure sensor 20 is canceled by using the temperature characteristic of the electric resistance value change (unit is [Ω]) of the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32. The pressure sensing device 60 is configured to compensate for the sensitivity temperature.

【００１８】請求項１に記載の発明に依れば、簡便且つ
低コストな構成の第１温度補償回路３１及び第２温度補
償回路３２を差動増幅回路３０に設けることに依り、電
源電圧に変動が生じた場合であっても、圧力センサ２０
の感度変化率の温度特性が変動することを回避すること
ができるようになる。According to the first aspect of the present invention, the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32 having a simple and low-cost configuration are provided in the differential amplifier circuit 30, so that the power supply voltage can be reduced. Even if a fluctuation occurs, the pressure sensor 20
It can be avoided that the temperature characteristic of the rate of change of sensitivity changes.

【００１９】その結果、第１温度補償回路３１及び第２
温度補償回路３２の温度特性を用いた低温部の特性の感
度温度補償動作を安定に実行可能となり、十分な感度温
度補償精度を広い温度範囲に亘って達成することができ
るようになるといった効果を奏する。As a result, the first temperature compensation circuit 31 and the second
The sensitivity temperature compensation operation of the characteristics of the low-temperature portion using the temperature characteristics of the temperature compensation circuit 32 can be performed stably, and sufficient sensitivity temperature compensation accuracy can be achieved over a wide temperature range. Play.

【００２０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の圧力感知装置６０において、前記第１温度補償回路３
１及び前記第２温度補償回路３２の各々は、前記歪ゲー
ジ２１１，２１２，２１３，２１４の感度変化率（単位
は［％］）の温度特性に近似した電気抵抗値変化（単位
は［Ω］）の温度特性を有する第１サーミスタ素子３１
２及び第２サーミスタ素子３２２を有する、ことを特徴
とする圧力感知装置６０である。According to a second aspect of the present invention, in the pressure sensing device 60 of the first aspect, the first temperature compensation circuit 3 is provided.
1 and the second temperature compensating circuit 32 change the electrical resistance value (unit is [Ω]) that approximates the temperature characteristic of the sensitivity change rate (unit is [%]) of the strain gauges 211, 212, 213 and 214. First thermistor element 31 having temperature characteristic of (1)
A pressure sensing device 60 having a second and a second thermistor element 322.

【００２１】なお、サーミスタ素子である３２２第１サ
ーミスタ素子３１２及び第２サーミスタ素子３２２は、
温度変化によって素子の電気抵抗値が変化する半導体感
温素子である。サーミスタ素子には、温度上昇に対して
電気抵抗値が指数関数的に減少するＮｉＯ，ＣｏＯ，Ｍ
ｎＯを主成分とするＮＴＣサーミスタ素子と、感温領域
全般に亘って正の温度係数を有しＢａＴｉＯ3を主成分
とするＰＴＣサーミスタ素子、ＮＴＣサーミスタ素子と
同じ特性を有し、ある温度領域で電気抵抗値が急激に減
少するＶＯ2を主成分とするＣＴＲサーミスタ素子との
３種類のサーミスタ素子がある。本発明では、第１サー
ミスタ素子３１２及び第２サーミスタ素子３２２として
ＮＴＣサーミスタ素子を用いている。また、第１サーミ
スタ素子３１２及び第２サーミスタ素子３２２における
抵抗値変化の温度特性は、可能な限り一致させることが
望ましく、これに依り、十分な感度温度補償精度を広い
温度範囲に亘って達成することができるようになる。The first thermistor element 312 and the second thermistor element 322 are thermistor elements.
This is a semiconductor temperature-sensitive element in which the electric resistance value of the element changes with temperature change. The thermistor elements include NiO, CoO, M, whose electric resistance value decreases exponentially with increasing temperature.
an NTC thermistor element containing nO as a main component, a PTC thermistor element having a positive temperature coefficient over the entire temperature-sensitive region, and a PTC thermistor element containing BaTiO3 as a main component, and an NTC thermistor element. There are three types of thermistor elements, a CTR thermistor element whose main component is VO2, whose resistance value decreases rapidly. In the present invention, an NTC thermistor element is used as the first thermistor element 312 and the second thermistor element 322. In addition, it is desirable that the temperature characteristics of the resistance value change in the first thermistor element 312 and the temperature characteristic of the second thermistor element 322 match as much as possible, thereby achieving sufficient sensitivity temperature compensation accuracy over a wide temperature range. Will be able to do it.

【００２２】請求項２に記載の発明に依れば、請求項１
に記載の効果に加えて、簡便且つ低コストな構成の第１
温度補償回路３１に第１サーミスタ素子３１２を設け、
第２温度補償回路３２に第２サーミスタ素子３２２を設
けることに依り、電源電圧に変動が生じた場合であって
も、圧力センサ２０の感度変化率の温度特性（負の温度
特性）が変動することを回避することができるようにな
る。According to the invention described in claim 2, according to claim 1,
In addition to the effects described in 1 above,
A first thermistor element 312 is provided in the temperature compensation circuit 31,
By providing the second thermistor element 322 in the second temperature compensating circuit 32, the temperature characteristic (negative temperature characteristic) of the sensitivity change rate of the pressure sensor 20 fluctuates even when the power supply voltage fluctuates. That can be avoided.

【００２３】その結果、サーミスタ素子３１２，３２２
の負の温度特性を用いた低温部の特性の感度温度補償動
作を安定に実行可能となり、十分な感度温度補償精度を
広い温度範囲に亘って達成することができるようになる
といった効果を奏する。As a result, thermistor elements 312 and 322
This makes it possible to stably execute the sensitivity temperature compensation operation of the characteristics of the low temperature section using the negative temperature characteristic, and to achieve sufficient sensitivity temperature compensation accuracy over a wide temperature range.

【００２４】更に、このように簡便且つ低コストな構成
の第１温度補償回路３１及び第２温度補償回路３２を差
動増幅回路３０に設けることに依り、第１温度補償回路
３１及び第２温度補償回路３２における温度補償にかか
る調整作業を簡略化できるようになる。Further, by providing the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32 having such a simple and low-cost configuration in the differential amplifier circuit 30, the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 31 are provided. The adjustment operation for temperature compensation in the compensation circuit 32 can be simplified.

【００２５】その結果、第１温度補償回路３１及び第２
温度補償回路３２の電気抵抗値変化の温度特性を用い
て、圧力センサ２０の感度変化率の温度特性を相殺して
高精度の感度温度補償性能を容易に実現でき、更に、回
路規模を小さくすることができるようになるといった効
果を奏する。As a result, the first temperature compensation circuit 31 and the second
Using the temperature characteristics of the electrical resistance value change of the temperature compensation circuit 32, the temperature characteristics of the sensitivity change rate of the pressure sensor 20 can be canceled to easily realize high-accuracy sensitivity temperature compensation performance, and further reduce the circuit scale. The effect that it becomes possible to do it is produced.

【００２６】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の圧力感知装置６０において、前記第１温度補償回路３
１は、前記第１サーミスタ素子３１２に接続された状態
で前記差動増幅回路３０の差動増幅率を規定するための
反転入力抵抗素子３１１を有し、前記第２温度補償回路
３２は、前記第２サーミスタ素子３２２に接続された状
態で前記差動増幅回路３０の差動増幅率を規定するため
の非反転入力抵抗素子３２１を有する、ことを特徴とす
る圧力感知装置６０である。According to a third aspect of the present invention, in the pressure sensing device 60 of the second aspect, the first temperature compensation circuit 3 is provided.
1 has an inverting input resistance element 311 for defining a differential amplification factor of the differential amplifying circuit 30 while being connected to the first thermistor element 312, and the second temperature compensating circuit 32 The pressure sensing device 60 further includes a non-inverting input resistance element 321 for defining a differential amplification factor of the differential amplifier circuit 30 while being connected to the second thermistor element 322.

【００２７】なお、反転入力抵抗素子３１１及び非反転
入力抵抗素子３２１における電気抵抗値変化の温度特性
は、可能な限り一致させることが望ましく、これに依
り、十分な感度温度補償精度を広い温度範囲に亘って達
成することができるようになる。It is desirable that the temperature characteristics of the change in the electric resistance value of the inverting input resistance element 311 and the non-inverting input resistance element 321 be matched as much as possible. Can be achieved.

【００２８】請求項３に記載の発明に依れば、請求項２
に記載の効果に加えて、第１サーミスタ素子３１２と反
転入力抵抗素子３１１とで構成された簡便且つ低コスト
な第１温度補償回路３１、及び第２サーミスタ素子３２
２と非反転入力抵抗素子３２１とで構成された簡便且つ
低コストな第２温度補償回路３２を差動増幅回路３０に
設けることに依り、第１温度補償回路３１及び第２温度
補償回路３２における補償特性にかかる調整作業を簡略
化できるようになる。According to the invention of claim 3, according to claim 2,
And a simple and low-cost first temperature compensating circuit 31 composed of a first thermistor element 312 and an inverting input resistance element 311, and a second thermistor element 32
By providing a simple and low-cost second temperature compensating circuit 32 composed of the second and non-inverting input resistance elements 321 in the differential amplifier circuit 30, the first temperature compensating circuit 31 and the second temperature compensating circuit 32 The adjustment work on the compensation characteristics can be simplified.

【００２９】その結果、第１温度補償回路３１及び第２
温度補償回路３２の電気抵抗値変化の温度特性を用い
て、半導体圧力センサ２０の感度変化率の温度特性を相
殺して高精度の感度温度補償性能を容易に実現でき、更
に、回路規模を小さくすることができるようになるとい
った効果を奏する。As a result, the first temperature compensation circuit 31 and the second
Using the temperature characteristic of the electric resistance value change of the temperature compensation circuit 32, the temperature characteristic of the sensitivity change rate of the semiconductor pressure sensor 20 can be canceled to easily realize high-precision sensitivity temperature compensation performance, and further, the circuit scale can be reduced. The effect that it becomes possible to do it is produced.

【００３０】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか一項に記載の圧力感知装置６０において、前
記歪ゲージ２１１，２１２，２１３，２１４は、ｎ型シ
リコン半導体基板上に所定濃度のｐ型不純物を拡散させ
て形成したｐ型拡散抵抗体から構成される半導体歪ゲー
ジ２１１，２１２，２１３，２１４である、ことを特徴
とする圧力感知装置６０である。The invention described in claim 4 is the first to third aspects of the present invention.
In the pressure sensing device 60 according to any one of the above, the strain gauges 211, 212, 213, and 214 are a p-type diffusion resistor formed by diffusing a predetermined concentration of a p-type impurity on an n-type silicon semiconductor substrate. The pressure sensing device 60 is a semiconductor strain gauge 211, 212, 213, 214 composed of:

【００３１】請求項４に記載の発明に依れば、請求項１
乃至３のいずれか一項に記載の効果に加えて、電源電圧
に変動が生じた場合であっても、圧力センサ２０の感度
変化率の温度特性（負の温度特性）が変動することを回
避することができるようになる。According to the invention described in claim 4, according to claim 1
4. In addition to the effects described in any one of (3) to (3), even if the power supply voltage fluctuates, it is possible to prevent the temperature characteristic (negative temperature characteristic) of the sensitivity change rate of the pressure sensor 20 from fluctuating. Will be able to

【００３２】その結果、サーミスタ素子３１２，３２２
の負の温度特性を用いた低温部の特性の感度温度補償動
作を安定に実行可能となり、十分な感度温度補償精度を
広い温度範囲に亘って達成することができるようになる
といった効果を奏する。As a result, the thermistor elements 312 and 322
This makes it possible to stably execute the sensitivity temperature compensation operation of the characteristics of the low temperature section using the negative temperature characteristic, and to achieve sufficient sensitivity temperature compensation accuracy over a wide temperature range.

【００３３】更に、簡便且つ低コストな構成の第１温度
補償回路３１及び第２温度補償回路３２を差動増幅回路
３０に設けることに依り、第１温度補償回路３１及び第
２温度補償回路３２における温度補償にかかる調整作業
を簡略化できるようになる。Further, by providing the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32 having a simple and low-cost configuration in the differential amplifier circuit 30, the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32 are provided. Can be simplified.

【００３４】その結果、第１温度補償回路３１及び第２
温度補償回路３２の電気抵抗値変化の温度特性を用い
て、圧力センサ２０の感度変化率の温度特性を相殺して
高精度の感度温度補償性能を容易に実現でき、更に、回
路規模を小さくすることができるようになるといった効
果を奏する。As a result, the first temperature compensation circuit 31 and the second
Using the temperature characteristics of the electrical resistance value change of the temperature compensation circuit 32, the temperature characteristics of the sensitivity change rate of the pressure sensor 20 can be canceled to easily realize high-accuracy sensitivity temperature compensation performance, and further reduce the circuit scale. The effect that it becomes possible to do it is produced.

【００３５】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか一項に記載の圧力感知装置６０において、前
記圧力センサ２０は、前記半導体歪ゲージ２１１，２１
２，２１３，２１４が所定数だけ組み合わされて構成さ
れた前記ブリッジ２１を有する半導体圧力センサ２０で
ある、ことを特徴とする圧力感知装置６０である。The fifth aspect of the present invention provides the first to fourth aspects.
In the pressure sensing device 60 according to any one of the above, the pressure sensor 20 includes the semiconductor strain gauges 211 and 21.
The pressure sensing device 60 is characterized in that the semiconductor pressure sensor 20 has the bridge 21 formed by combining a predetermined number of 2, 213, 214.

【００３６】請求項５に記載の発明に依れば、請求項１
乃至４のいずれか一項に記載の効果に加えて、電源電圧
に変動が生じた場合であっても、シリコンダイアフラム
を用いて微圧を検出することができる高感度な半導体圧
力センサ２０の感度変化率の温度特性（負の温度特性）
が変動することを回避することができるようになる。According to the invention described in claim 5, according to claim 1,
5. In addition to the effects described in any one of (4) to (4), even when the power supply voltage fluctuates, the sensitivity of the highly sensitive semiconductor pressure sensor 20 that can detect a micro pressure using a silicon diaphragm. Temperature characteristics of change rate (negative temperature characteristics)
Can be prevented from fluctuating.

【００３７】その結果、サーミスタ素子３１２，３２２
の負の温度特性を用いた低温部の特性の感度温度補償動
作を安定に実行可能となり、十分な感度温度補償精度を
広い温度範囲に亘って達成することができるようになる
といった効果を奏する。As a result, the thermistor elements 312 and 322
This makes it possible to stably execute the sensitivity temperature compensation operation of the characteristics of the low temperature section using the negative temperature characteristic, and to achieve sufficient sensitivity temperature compensation accuracy over a wide temperature range.

【００３８】更に、簡便且つ低コストな構成の第１温度
補償回路３１及び第２温度補償回路３２を差動増幅回路
３０に設けることに依り、第１温度補償回路３１及び第
２温度補償回路３２における温度補償にかかる調整作業
を簡略化できるようになる。Further, by providing the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32 of a simple and low-cost configuration in the differential amplifier circuit 30, the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32 Can be simplified.

【００３９】その結果、第１温度補償回路３１及び第２
温度補償回路３２の電気抵抗値変化の温度特性を用い
て、高感度な半導体圧力センサ２０の感度変化率の温度
特性を相殺して高精度の感度温度補償性能を容易に実現
でき、更に、回路規模を小さくすることができるように
なるといった効果を奏する。As a result, the first temperature compensation circuit 31 and the second
Using the temperature characteristic of the electrical resistance value change of the temperature compensation circuit 32, the temperature characteristic of the sensitivity change rate of the high-sensitivity semiconductor pressure sensor 20 can be canceled to easily realize high-precision sensitivity temperature compensation performance. There is an effect that the scale can be reduced.

【００４０】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれか一項に記載の圧力感知装置６０において、前
記定電流回路１０は、抵抗素子１３を介して電源（直流
電源電圧＝Ｖdd（単位は［Ｖdc］））に接続されて基準
電圧を生成するツェナーダイオード１２と、当該基準電
圧が差動入力されるオペアンプ１１とを有する、ことを
特徴とする圧力感知装置６０である。The invention described in claim 6 is the invention according to claims 1 to 5
In the pressure sensing device 60 according to any one of the above, the constant current circuit 10 is connected to a power supply (DC power supply voltage = Vdd (unit is [Vdc])) through a resistance element 13 to generate a reference voltage. A pressure sensing device 60 having a Zener diode 12 and an operational amplifier 11 to which the reference voltage is differentially input.

【００４１】請求項６に記載の発明に依れば、請求項１
乃至５のいずれか一項に記載の効果に加えて、抵抗素子
１３とツェナーダイオード１２とオペアンプ１１といっ
た簡便且つ低コストな構成で、優れた出力電流安定性や
出力電流精度を実現でき、更に回路規模を小さくするこ
とができるようになるといった効果を奏する。According to the invention of claim 6, according to claim 1,
5. In addition to the effects described in any one of (5) to (5), excellent output current stability and output current accuracy can be realized with a simple and low-cost configuration such as the resistance element 13, the Zener diode 12, and the operational amplifier 11, and There is an effect that the scale can be reduced.

【００４２】[0042]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の各種
実施形態を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００４３】図１は、本発明の圧力感知装置６０の実施
形態を説明するための回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram for explaining an embodiment of the pressure sensing device 60 of the present invention.

【００４４】圧力変化を感知して感知した圧力（単位は
［ｋｇ／ｃｍ2］）の大きさに応じた電気抵抗値（単位
は［Ω］）を出力する歪ゲージ２１１，２１２，２１
３，２１４と、歪ゲージ２１１，２１２，２１３，２１
４を含んでブリッジ２１を構成する圧力センサ２０と、
圧力センサ２０に一定の駆動電流を供給するための定電
流回路１０と、圧力センサ２０の出力端のブリッジ出力
を増幅して出力信号（単位は［ｍＶ］）を生成するため
の差動増幅回路３０とを有する圧力感知装置６０であ
る。Strain gauges 211, 212, 21 which output an electric resistance value (unit: [Ω]) corresponding to the magnitude of the detected pressure (unit: [kg / cm 2]) by sensing a change in pressure.
3,214, and strain gauges 211, 212, 213, 21
4, a pressure sensor 20 that forms a bridge 21 including
A constant current circuit 10 for supplying a constant drive current to the pressure sensor 20; and a differential amplifier circuit for amplifying a bridge output at an output terminal of the pressure sensor 20 to generate an output signal (unit: [mV]). 30.

【００４５】具体的には、自動車等の車両に搭載されて
いるエンジン内の圧力変化（例えば、シリンダー内の圧
力変化）を感知してその圧力の大きさに応じた電気抵抗
値を出力する半導体歪ゲージ２１１，２１２，２１３，
２１４と、半導体歪ゲージ２１１，２１２，２１３，２
１４を含んで４端子ブリッジ２１を構成する半導体圧力
センサ２０と、半導体圧力センサ２０に一定の駆動電流
を供給するための定電流回路１０と、圧力センサ２０の
出力端のブリッジ出力を増幅して出力信号を生成するた
めの差動増幅回路３０とを有し、エンジンの点火時期の
最適制御や燃料噴射の最適制御を実行できる機能を有す
る。More specifically, a semiconductor which senses a pressure change in an engine mounted on a vehicle such as an automobile (for example, a pressure change in a cylinder) and outputs an electric resistance value corresponding to the magnitude of the pressure. Strain gauges 211, 212, 213
214 and semiconductor strain gauges 211, 212, 213, 2
14, a semiconductor pressure sensor 20 constituting a four-terminal bridge 21, a constant current circuit 10 for supplying a constant drive current to the semiconductor pressure sensor 20, and a bridge output at an output terminal of the pressure sensor 20 being amplified. A differential amplifier circuit 30 for generating an output signal, and has a function of executing optimal control of engine ignition timing and optimal control of fuel injection.

【００４６】更に、本圧力感知装置６０は、圧力センサ
２０の感度変化率（単位は［％］）の温度特性に近似し
た電気抵抗値変化の温度特性を有する第１温度補償回路
３１及び第２温度補償回路３２を差動増幅回路３０内に
含み、第１温度補償回路３１及び第２温度補償回路３２
の電気抵抗値変化（単位は［Ω］）の温度特性を用い
て、圧力センサ２０の感度変化率の温度特性を相殺して
感度温度補償するように構成されている。Further, the pressure sensing device 60 includes a first temperature compensating circuit 31 and a second temperature compensating circuit 31 having a temperature characteristic of an electric resistance value change close to a temperature characteristic of a sensitivity change rate (unit: [%]) of the pressure sensor 20. A temperature compensation circuit 32 is included in the differential amplifier circuit 30, and a first temperature compensation circuit 31 and a second temperature compensation circuit 32
The temperature characteristic of the change in the electrical resistance (unit: [Ω]) is used to cancel the temperature characteristic of the rate of change in sensitivity of the pressure sensor 20 to compensate for the sensitivity temperature.

【００４７】次に、図面に基づき、定電流回路１０の実
施形態のを説明する。Next, an embodiment of the constant current circuit 10 will be described with reference to the drawings.

【００４８】定電流回路１０は、抵抗素子１３を介して
電源（直流電源電圧＝Ｖdd（単位は［Ｖdc］））に接続
されて基準電圧を生成するツェナーダイオード１２と、
基準電圧が差動入力されるオペアンプ１１とを有する。The constant current circuit 10 is connected to a power supply (DC power supply voltage = Vdd (unit: [Vdc])) through a resistance element 13 to generate a zener diode 12;
And an operational amplifier 11 to which a reference voltage is differentially input.

【００４９】抵抗素子１４は、オペアンプ１１の非反転
入力端子（＋）と電源との間に接続されている。抵抗素
子１３は、オペアンプ１１の反転入力端子（−）と接地
電位間に接続されている。The resistance element 14 is connected between the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 11 and the power supply. The resistance element 13 is connected between the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 11 and the ground potential.

【００５０】ツェナーダイオード１２のカソード端子
は、オペアンプ１１の非反転入力端子（＋）接続され、
アノード端子は接地電位に接続されている。The cathode terminal of the Zener diode 12 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 11,
The anode terminal is connected to the ground potential.

【００５１】オペアンプ１１の反転入力端子（−）は、
抵抗素子１３とブリッジ２１の端子Ｐ4との接続点に接
続されている。またオペアンプ１１の非反転入力端子
（＋）は、抵抗素子１４とツェナーダイオード１２のカ
ソード端子との接続点に接続されている。また、オペア
ンプ１１の出力端子は、ブリッジ２１の端子Ｐ1に接続
されて駆動電流（図１中に示すＩ（単位は［ｍＡ］））
を端子Ｐ1を介してブリッジ２１に供給している。The inverting input terminal (-) of the operational amplifier 11
It is connected to a connection point between the resistance element 13 and the terminal P4 of the bridge 21. The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 11 is connected to a connection point between the resistance element 14 and the cathode terminal of the Zener diode 12. Further, the output terminal of the operational amplifier 11 is connected to the terminal P1 of the bridge 21, and the driving current (I shown in FIG. 1 (unit is [mA]))
Is supplied to the bridge 21 via the terminal P1.

【００５２】このような抵抗素子１３とツェナーダイオ
ード１２とオペアンプ１１といった簡便且つ低コストな
構成で、優れた出力電流安定性や出力電流精度を実現で
き、更に回路規模を小さくすることができるようになる
といった効果を奏する。With such a simple and low-cost configuration including the resistance element 13, the Zener diode 12, and the operational amplifier 11, excellent output current stability and output current accuracy can be realized, and the circuit scale can be further reduced. It has the effect of becoming.

【００５３】次に、図面に基づき、圧力センサ２０の実
施形態のを説明する。Next, an embodiment of the pressure sensor 20 will be described with reference to the drawings.

【００５４】本圧力センサ２０は、圧電効果を用いて印
加圧力に応じた起電圧を発生する半導体歪ゲージ２１
１，２１２，２１３，２１４が所定数だけ組み合わされ
て構成されたブリッジ２１を有するピエゾ型の半導体圧
力センサ２０である。The pressure sensor 20 is a semiconductor strain gauge 21 that generates an electromotive voltage according to an applied pressure by using a piezoelectric effect.
This is a piezo-type semiconductor pressure sensor 20 having a bridge 21 formed by combining a predetermined number of 1, 212, 213, 214.

【００５５】半導体歪ゲージ２１１，２１２，２１３，
２１４は、ｎ型シリコン半導体基板上に所定濃度のｐ型
不純物を拡散させて形成したｐ型拡散抵抗体から構成さ
れている。Semiconductor strain gauges 211, 212, 213,
Reference numeral 214 denotes a p-type diffusion resistor formed by diffusing a predetermined concentration of a p-type impurity on an n-type silicon semiconductor substrate.

【００５６】半導体歪ゲージ２１１と半導体歪ゲージ２
１２とは、ブリッジ２１の出力端Ｐ3に接続されてい
る。ブリッジ２１の出力端Ｐ3には、印加圧力が大きく
なると出力電圧が降下する電圧Ｖ-が発生する。Semiconductor strain gauge 211 and semiconductor strain gauge 2
12 is connected to the output terminal P3 of the bridge 21. At the output terminal P3 of the bridge 21, a voltage V- is generated in which the output voltage drops when the applied pressure increases.

【００５７】半導体歪ゲージ２１３と半導体歪ゲージ２
１４とは、ブリッジ２１の出力端Ｐ4に接続されてい
る。ブリッジ２１の出力端Ｐ4には、印加圧力が大きく
なると出力電圧が上昇する電圧Ｖ+が発生する。Semiconductor strain gauge 213 and semiconductor strain gauge 2
14 is connected to the output terminal P4 of the bridge 21. The output terminal P4 of the bridge 21 generates a voltage V + at which the output voltage increases as the applied pressure increases.

【００５８】駆動電流が供給される端子Ｐ1には、半導
体歪ゲージ２１１と半導体歪ゲージ２１４とが接続され
ている。同様に、端子Ｐ4には、半導体歪ゲージ２１２
と半導体歪ゲージ２１３とが接続されている。A semiconductor strain gauge 211 and a semiconductor strain gauge 214 are connected to a terminal P1 to which a drive current is supplied. Similarly, the semiconductor strain gauge 212 is connected to the terminal P4.
And the semiconductor strain gauge 213 are connected.

【００５９】このような構成の圧力センサ２０に依れ
ば、電源電圧に変動が生じた場合であっても、シリコン
ダイアフラムを用いて微圧を検出することができる高感
度な半導体圧力センサ２０の感度変化率の温度特性（負
の温度特性）が変動することを回避することができるよ
うになる。According to the pressure sensor 20 having such a configuration, even if the power supply voltage fluctuates, a highly sensitive semiconductor pressure sensor 20 capable of detecting a minute pressure using a silicon diaphragm can be used. It is possible to avoid the temperature characteristics (negative temperature characteristics) of the sensitivity change rate from fluctuating.

【００６０】その結果、サーミスタ素子３１２，３２２
の負の温度特性を用いた低温部の特性の感度温度補償動
作を安定に実行可能となり、十分な感度温度補償精度を
広い温度範囲に亘って達成することができるようになる
といった効果を奏する。As a result, the thermistor elements 312 and 322
This makes it possible to stably execute the sensitivity temperature compensation operation of the characteristics of the low temperature section using the negative temperature characteristic, and to achieve sufficient sensitivity temperature compensation accuracy over a wide temperature range.

【００６１】更に、簡便且つ低コストな構成の第１温度
補償回路３１及び第２温度補償回路３２を差動増幅回路
３０に設けることに依り、第１温度補償回路３１及び第
２温度補償回路３２における温度補償にかかる調整作業
を簡略化できるようになる。Further, by providing the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32 having a simple and low-cost configuration in the differential amplifier circuit 30, the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32 are provided. Can be simplified.

【００６２】その結果、第１温度補償回路３１及び第２
温度補償回路３２の電気抵抗値変化の温度特性を用い
て、高感度な半導体圧力センサ２０の感度変化率の温度
特性を相殺して高精度の感度温度補償性能を容易に実現
でき、更に、回路規模を小さくすることができるように
なるといった効果を奏する。As a result, the first temperature compensation circuit 31 and the second
Using the temperature characteristic of the electrical resistance value change of the temperature compensation circuit 32, the temperature characteristic of the sensitivity change rate of the high-sensitivity semiconductor pressure sensor 20 can be canceled to easily realize high-precision sensitivity temperature compensation performance. There is an effect that the scale can be reduced.

【００６３】次に、図面に基づき、差動増幅回路３０の
実施形態のを説明する。Next, an embodiment of the differential amplifier circuit 30 will be described with reference to the drawings.

【００６４】図２は、図１の圧力感知装置６０に用いら
れるサーミスタ素子の電気抵抗値変化の温度特性を説明
するための温度特性図である。FIG. 2 is a temperature characteristic diagram for explaining a temperature characteristic of a change in electric resistance of the thermistor element used in the pressure sensing device 60 of FIG.

【００６５】差動増幅回路３０は、第１温度補償回路３
１、第２温度補償回路３２、オペアンプ３３、入力抵抗
素子３４、フィードバック可変抵抗素子３５を主要部と
して構成されている。The differential amplifier circuit 30 includes a first temperature compensation circuit 3
The first and second temperature compensation circuits 32, the operational amplifier 33, the input resistance element 34, and the feedback variable resistance element 35 are configured as main parts.

【００６６】第１温度補償回路３１は、ブリッジ２１の
出力端Ｐ3とオペアンプ３３の反転入力端子（−）との
間に直列に接続された状態で、歪ゲージ２１１，２１
２，２１３，２１４の感度変化率（単位は［％］）の温
度特性に近似した電気抵抗値変化（単位は［Ω］）の温
度特性を有する第１サーミスタ素子３１２を有する。The first temperature compensating circuit 31 is connected in series between the output terminal P 3 of the bridge 21 and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 33, and is connected to the strain gauges 211 and 21.
The first thermistor element 312 has a temperature characteristic of an electric resistance value change (unit is [Ω]) similar to a temperature characteristic of a sensitivity change rate (unit is [%]) of 2,213,214.

【００６７】同様に、第２温度補償回路３２は、ブリッ
ジ２１の出力端Ｐ2とオペアンプ３３の非反転入力端子
（＋）との間に直列に接続された状態で、歪ゲージ２１
１，２１２，２１３，２１４の感度変化率（単位は
［％］）の温度特性に近似した電気抵抗値変化（単位は
［Ω］）の温度特性を有する第２サーミスタ素子３２２
を有する。Similarly, the second temperature compensating circuit 32 is connected in series between the output terminal P 2 of the bridge 21 and the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 33, and
A second thermistor element 322 having a temperature characteristic of an electric resistance value change (unit is [Ω]) similar to a temperature characteristic of the sensitivity change rate (unit is [%]) of 1, 212, 213, 214
Having.

【００６８】サーミスタ素子の一形態である本実施形態
の３２２第１サーミスタ素子３１２及び第２サーミスタ
素子３２２は、温度変化によって素子の電気電気抵抗値
が変化する半導体感温素子である。The first thermistor element 312 and the second thermistor element 322 of this embodiment, which are one form of thermistor element, are semiconductor thermosensitive elements whose electric resistance changes with temperature.

【００６９】このようなサーミスタ素子には、温度上昇
に対して電気電気抵抗値が指数関数的に減少するＮｉ
Ｏ，ＣｏＯ，ＭｎＯを主成分とするＮＴＣサーミスタ素
子と、感温領域全般に亘って正の温度係数を有しＢａＴ
ｉＯ3を主成分とするＰＴＣサーミスタ素子、ＮＴＣサ
ーミスタ素子と同じ特性を有し、ある温度領域で電気電
気抵抗値が急激に減少するＶＯ2を主成分とするＣＴＲ
サーミスタ素子との３種類のサーミスタ素子がある。In such a thermistor element, Ni whose electric resistance decreases exponentially with increasing temperature is used.
An NTC thermistor element containing O, CoO, and MnO as main components; and a BaT having a positive temperature coefficient over the entire temperature-sensitive region.
A CTR mainly composed of VO2, which has the same characteristics as a PTC thermistor element and a NTC thermistor element mainly composed of i03, and whose electric and electric resistance values rapidly decrease in a certain temperature range.
There are three types of thermistor elements, namely thermistor elements.

【００７０】本実施形態では、第１サーミスタ素子３１
２及び第２サーミスタ素子３２２として、図２に示すよ
うに、−４０〜１２０［℃］の広範囲に亘って温度上昇
に対して電気電気抵抗値が指数関数的に減少するＮＴＣ
サーミスタ素子を用いることが望ましい。In this embodiment, the first thermistor element 31
As the second and second thermistor elements 322, as shown in FIG. 2, NTC whose electric resistance decreases exponentially with respect to temperature rise over a wide range of −40 to 120 ° C.
It is desirable to use a thermistor element.

【００７１】また、第１サーミスタ素子３１２及び第２
サーミスタ素子３２２における電気抵抗値変化の温度特
性は、可能な限り一致させることが望ましく、これに依
り、十分な感度温度補償精度を広い温度範囲に亘って達
成することができるようになる。The first thermistor element 312 and the second thermistor element 312
It is desirable that the temperature characteristics of the electric resistance change in the thermistor element 322 match as much as possible, so that sufficient sensitivity temperature compensation accuracy can be achieved over a wide temperature range.

【００７２】このような簡便且つ低コストな構成の第１
温度補償回路３１に第１サーミスタ素子３１２を設け、
第２温度補償回路３２に第２サーミスタ素子３２２を設
けることに依り、電源電圧に変動が生じた場合であって
も、圧力センサ２０の感度変化率の温度特性（負の温度
特性）が変動することを回避することができるようにな
る。The first of such a simple and low-cost configuration is as follows.
A first thermistor element 312 is provided in the temperature compensation circuit 31,
By providing the second thermistor element 322 in the second temperature compensating circuit 32, the temperature characteristic (negative temperature characteristic) of the sensitivity change rate of the pressure sensor 20 fluctuates even when the power supply voltage fluctuates. That can be avoided.

【００７３】その結果、サーミスタ素子３１２，３２２
の負の温度特性を用いた低温部の特性の感度温度補償動
作を安定に実行可能となり、十分な感度温度補償精度を
広い温度範囲に亘って達成することができるようになる
といった効果を奏する。As a result, thermistor elements 312 and 322
This makes it possible to stably execute the sensitivity temperature compensation operation of the characteristics of the low temperature section using the negative temperature characteristic, and to achieve sufficient sensitivity temperature compensation accuracy over a wide temperature range.

【００７４】更に、このように簡便且つ低コストな構成
の第１温度補償回路３１及び第２温度補償回路３２を差
動増幅回路３０に設けることに依り、第１温度補償回路
３１及び第２温度補償回路３２における温度補償にかか
る調整作業を簡略化できるようになる。Further, by providing the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32 having such a simple and low-cost configuration in the differential amplifier circuit 30, the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 31 are provided. The adjustment operation for temperature compensation in the compensation circuit 32 can be simplified.

【００７５】その結果、第１温度補償回路３１及び第２
温度補償回路３２の電気抵抗値変化の温度特性を用い
て、圧力センサ２０の感度変化率の温度特性を相殺して
高精度の感度温度補償性能を容易に実現でき、更に、回
路規模を小さくすることができるようになるといった効
果を奏する。As a result, the first temperature compensation circuit 31 and the second
Using the temperature characteristics of the electrical resistance value change of the temperature compensation circuit 32, the temperature characteristics of the sensitivity change rate of the pressure sensor 20 can be canceled to easily realize high-accuracy sensitivity temperature compensation performance, and further reduce the circuit scale. The effect that it becomes possible to do it is produced.

【００７６】更に、本実施形態の第１温度補償回路３１
は、図１に示すように、第１サーミスタ素子３１２とオ
ペアンプ３３の反転入力端子（−）との間に直列に接続
された状態で差動増幅回路３０の差動増幅率を規定する
ための反転入力抵抗素子３１１を有する。Further, the first temperature compensation circuit 31 of the present embodiment
Is used to define the differential amplification factor of the differential amplifying circuit 30 in a state where the differential amplifying circuit 30 is connected in series between the first thermistor element 312 and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 33 as shown in FIG. It has an inverting input resistance element 311.

【００７７】同様に、本実施形態の第２温度補償回路３
２は、第２サーミスタ素子３２２とオペアンプ３３の非
反転入力端子（＋）との間に直列に接続された状態で差
動増幅回路３０の差動増幅率を規定するための非反転入
力抵抗素子３２１を有する。Similarly, the second temperature compensation circuit 3 of the present embodiment
2 is a non-inverting input resistance element for defining the differential amplification factor of the differential amplifier circuit 30 in a state where it is connected in series between the second thermistor element 322 and the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 33 321.

【００７８】本実施形態では、反転入力抵抗素子３１１
と非反転入力抵抗素子３２１とにおける電気抵抗値変化
の温度特性を、可能な限り一致させている。これに依
り、十分な感度温度補償精度を広い温度範囲に亘って達
成することができるようになる。In this embodiment, the inverting input resistance element 311
The temperature characteristics of the change in the electric resistance value of the non-inverting input resistance element 321 and the non-inverting input resistance element 321 are matched as much as possible. As a result, sufficient sensitivity temperature compensation accuracy can be achieved over a wide temperature range.

【００７９】このような第１サーミスタ素子３１２と反
転入力抵抗素子３１１とで構成された簡便且つ低コスト
な第１温度補償回路３１、及び第２サーミスタ素子３２
２と非反転入力抵抗素子３２１とで構成された簡便且つ
低コストな第２温度補償回路３２を差動増幅回路３０に
設けることに依り、第１温度補償回路３１及び第２温度
補償回路３２における補償特性にかかる調整作業を簡略
化できるようになる。A simple and low-cost first temperature compensating circuit 31 and a second thermistor element 32 composed of such a first thermistor element 312 and an inverting input resistance element 311.
By providing a simple and low-cost second temperature compensating circuit 32 composed of the second and non-inverting input resistance elements 321 in the differential amplifier circuit 30, the first temperature compensating circuit 31 and the second temperature compensating circuit 32 The adjustment work on the compensation characteristics can be simplified.

【００８０】その結果、第１温度補償回路３１及び第２
温度補償回路３２の電気抵抗値変化の温度特性を用い
て、半導体圧力センサ２０の感度変化率の温度特性を相
殺して高精度の感度温度補償性能を容易に実現でき、更
に、回路規模を小さくすることができるようになるとい
った効果を奏する。As a result, the first temperature compensation circuit 31 and the second
Using the temperature characteristic of the electric resistance value change of the temperature compensation circuit 32, the temperature characteristic of the sensitivity change rate of the semiconductor pressure sensor 20 can be canceled to easily realize high-precision sensitivity temperature compensation performance, and further, the circuit scale can be reduced. The effect that it becomes possible to do it is produced.

【００８１】また、オペアンプ３３の反転入力端子
（−）と第１サーミスタ素子３１２との間には、反転入
力抵抗素子３１１が接続されている。An inverting input resistance element 311 is connected between the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 33 and the first thermistor element 312.

【００８２】更に、オペアンプ３３の非反転入力端子
（＋）と接地電位間には、第２温度補償回路３２と並列
に非反転入力抵抗素子３２１が接続されている。Further, a non-inverting input resistance element 321 is connected in parallel with the second temperature compensation circuit 32 between the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 33 and the ground potential.

【００８３】更に、オペアンプ３３の非反転入力端子
（−）とオペアンプ３３の出力端との間には、オペアン
プ３３のゲイン（利得）を決定するためのフィードバッ
ク抵抗素子であるフィードバック可変抵抗素子３５が接
続されている。Further, between the non-inverting input terminal (−) of the operational amplifier 33 and the output terminal of the operational amplifier 33, a feedback variable resistance element 35, which is a feedback resistance element for determining the gain of the operational amplifier 33, is provided. It is connected.

【００８４】本実施形態では、フィードバック可変抵抗
素子３５にボリューム抵抗器を用いることができる。ボ
リューム抵抗器を用いることに依り、装置の外部から簡
便に差動増幅回路３０の利得を変更することが可能とな
る。In this embodiment, a volume resistor can be used as the feedback variable resistance element 35. By using the volume resistor, it is possible to easily change the gain of the differential amplifier circuit 30 from outside the device.

【００８５】オペアンプ３３のゲインＧは、Ｇ＝（フィ
ードバック可変抵抗素子３５の電気抵抗値）／（第２温
度補償回路３２の電気抵抗値）で与えられることにな
る。The gain G of the operational amplifier 33 is given by G = (the electric resistance of the feedback variable resistance element 35) / (the electric resistance of the second temperature compensation circuit 32).

【００８６】また、オペアンプ３３の出力電圧Ｖout
は、ブリッジ２１の出力端Ｐ2の出力電圧をＶ+、出力端
Ｐ3の出力電圧をＶ-とすると、Ｖout＝（Ｖ+−Ｖ-）・
（フィードバック可変抵抗素子３５の電気抵抗値）／
（第２温度補償回路３２の電気抵抗値）で与えられるこ
とになる。The output voltage Vout of the operational amplifier 33
Is Vout = (V + −V−) ·, where V + is the output voltage of the output terminal P2 of the bridge 21 and V− is the output voltage of the output terminal P3.
(Electric resistance value of feedback variable resistance element 35) /
(Electric resistance value of the second temperature compensation circuit 32).

【００８７】更に、オペアンプ３３の出力端には、オフ
セット電圧を調整するためのオフセット調整回路４０が
接続され、更にオフセット調整回路４０の出力端には、
出力電圧５０ａを調整するための出力回路５０が接続さ
れている。Further, an output terminal of the operational amplifier 33 is connected to an offset adjusting circuit 40 for adjusting an offset voltage.
An output circuit 50 for adjusting the output voltage 50a is connected.

【００８８】次に、圧力センサ２０の感度変化率の温度
特性に対する感度温度補償の動作を説明する。Next, the operation of sensitivity temperature compensation for the temperature characteristic of the sensitivity change rate of the pressure sensor 20 will be described.

【００８９】図３は、図１の圧力感知装置６０の出力電
圧５０ａ−圧力特性を説明するための圧力特性図であ
る。FIG. 3 is a pressure characteristic diagram for explaining the output voltage 50a-pressure characteristic of the pressure sensing device 60 of FIG.

【００９０】周囲温度が下降して圧力感知装置６０の温
度が下がった場合、第１サーミスタ素子３１２（第２サ
ーミスタ素子３２２）の電気抵抗値が増加するため、ゲ
インＧが小さくなってオペアンプ３３の出力電圧Ｖout
が小さくなる。When the ambient temperature decreases and the temperature of the pressure sensing device 60 decreases, the electrical resistance value of the first thermistor element 312 (second thermistor element 322) increases, so that the gain G decreases and the operational amplifier 33 Output voltage Vout
Becomes smaller.

【００９１】また、第１サーミスタ素子３１２（第２サ
ーミスタ素子３２２）の電気抵抗値は、図２に示すよう
に、温度の上昇に対する電気抵抗値の降下の度合いが小
さく、４０［℃］以上ではほぼ一定値となる。As shown in FIG. 2, the electric resistance of the first thermistor element 312 (second thermistor element 322) has a small degree of decrease in electric resistance with a rise in temperature. It is almost constant.

【００９２】しかしながら、フィードバック可変抵抗素
子３５の電気抵抗値の増加の度合いに比べて、第１サー
ミスタ素子３１２（第２サーミスタ素子３２２）の電気
抵抗値の下降の度合いが小さいので、周囲温度が上昇し
て圧力感知装置６０の温度が上がった場合、ゲインＧは
ほぼ一定値となり、オペアンプ３３の出力電圧Ｖoutは
ほぼ一定値となる。However, since the degree of decrease in the electric resistance of the first thermistor element 312 (second thermistor element 322) is smaller than the degree of increase in the electric resistance of the feedback variable resistance element 35, the ambient temperature rises. When the temperature of the pressure sensing device 60 rises, the gain G becomes substantially constant, and the output voltage Vout of the operational amplifier 33 becomes substantially constant.

【００９３】則ち、このような圧力感知装置６０を用い
ることに依り、低温領域で感度変化率が大きくなる圧力
センサ２０の感度変化率の温度特性を相殺して（則ち、
差動増幅回路３０のゲインＧを下げて）、圧力センサ２
０の感度温度補償することが可能となる。In other words, by using such a pressure sensing device 60, the temperature characteristic of the sensitivity change rate of the pressure sensor 20 in which the sensitivity change rate becomes large in a low temperature region is canceled out (that is,
Lowering the gain G of the differential amplifier circuit 30), the pressure sensor 2
It becomes possible to compensate for the sensitivity temperature of 0.

【００９４】この結果、図３に示すように、広い温度範
囲に亘って、圧力センサ２０の感度変化率に対して、十
分な感度温度補償精度を達成することができるようにな
る。As a result, as shown in FIG. 3, sufficient sensitivity temperature compensation accuracy can be achieved with respect to the sensitivity change rate of the pressure sensor 20 over a wide temperature range.

【００９５】以上説明したように、本実施形態に依れ
ば、電源電圧に変動が生じた場合であっても、圧力セン
サ２０の感度変化率の温度特性が変動することを回避す
ることができるようになる。As described above, according to the present embodiment, even when the power supply voltage fluctuates, it is possible to prevent the temperature characteristic of the sensitivity change rate of the pressure sensor 20 from fluctuating. Become like

【００９６】更に、第１温度補償回路３１及び第２温度
補償回路３２の温度特性を用いた低温部の特性の感度温
度補償動作を安定に実行可能となり、十分な感度温度補
償精度を広い温度範囲に亘って達成することができるよ
うになる。Further, it is possible to stably perform the sensitivity temperature compensation operation of the characteristics of the low temperature portion using the temperature characteristics of the first temperature compensation circuit 31 and the second temperature compensation circuit 32, and to achieve sufficient sensitivity temperature compensation accuracy over a wide temperature range. Can be achieved.

【００９７】[0097]

【発明の効果】請求項１に記載の発明に依れば、簡便且
つ低コストな構成の第１温度補償回路及び第２温度補償
回路を差動増幅回路に設けることに依り、電源電圧に変
動が生じた場合であっても、圧力センサの感度変化率の
温度特性が変動することを回避することができるように
なる。According to the first aspect of the present invention, the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit having a simple and low-cost configuration are provided in the differential amplifier circuit, so that the power supply voltage varies. Therefore, even when the temperature change occurs, the temperature characteristic of the sensitivity change rate of the pressure sensor can be prevented from changing.

【００９８】その結果、第１温度補償回路及び第２温度
補償回路の温度特性を用いた低温部の特性の感度温度補
償動作を安定に実行可能となり、十分な感度温度補償精
度を広い温度範囲に亘って達成することができるように
なるといった効果を奏する。As a result, it is possible to stably execute the sensitivity temperature compensation operation of the characteristics of the low temperature portion using the temperature characteristics of the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit, and to achieve sufficient sensitivity temperature compensation accuracy over a wide temperature range. It is possible to achieve an effect that can be achieved over a wide range.

【００９９】請求項２に記載の発明に依れば、請求項１
に記載の効果に加えて、簡便且つ低コストな構成の第１
温度補償回路に第１サーミスタ素子を設け、第２温度補
償回路に第２サーミスタ素子を設けることに依り、電源
電圧に変動が生じた場合であっても、圧力センサの感度
変化率の温度特性（負の温度特性）が変動することを回
避することができるようになる。According to the invention of claim 2, according to claim 1,
In addition to the effects described in 1 above,
By providing the first thermistor element in the temperature compensating circuit and providing the second thermistor element in the second temperature compensating circuit, even if the power supply voltage fluctuates, the temperature characteristic of the sensitivity change rate of the pressure sensor ( (Negative temperature characteristic) can be prevented from fluctuating.

【０１００】その結果、サーミスタ素子の負の温度特性
を用いた低温部の特性の感度温度補償動作を安定に実行
可能となり、十分な感度温度補償精度を広い温度範囲に
亘って達成することができるようになるといった効果を
奏する。As a result, it is possible to stably perform the sensitivity temperature compensation operation for the characteristics of the low temperature portion using the negative temperature characteristics of the thermistor element, and to achieve sufficient sensitivity temperature compensation accuracy over a wide temperature range. It has the effect of becoming

【０１０１】更に、このように簡便且つ低コストな構成
の第１温度補償回路及び第２温度補償回路を差動増幅回
路に設けることに依り、第１温度補償回路及び第２温度
補償回路における温度補償にかかる調整作業を簡略化で
きるようになる。Further, by providing the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit having such a simple and low-cost configuration in the differential amplifier circuit, the temperature in the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit can be reduced. The adjustment work for compensation can be simplified.

【０１０２】その結果、第１温度補償回路及び第２温度
補償回路の電気抵抗値変化の温度特性を用いて、圧力セ
ンサの感度変化率の温度特性を相殺して高精度の感度温
度補償性能を容易に実現でき、更に、回路規模を小さく
することができるようになるといった効果を奏する。As a result, the temperature characteristics of the sensitivity change rate of the pressure sensor are canceled out by using the temperature characteristics of the electric resistance value change of the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit, and the highly accurate sensitivity temperature compensation performance is improved. It is easy to realize, and has the effect of reducing the circuit scale.

【０１０３】請求項３に記載の発明に依れば、請求項２
に記載の効果に加えて、第１サーミスタ素子と反転入力
抵抗素子とで構成された簡便且つ低コストな第１温度補
償回路、及び第２サーミスタ素子と非反転入力抵抗素子
とで構成された簡便且つ低コストな第２温度補償回路を
差動増幅回路に設けることに依り、第１温度補償回路及
び第２温度補償回路における補償特性にかかる調整作業
を簡略化できるようになる。According to the invention described in claim 3, according to claim 2
And a simple and low-cost first temperature compensation circuit composed of a first thermistor element and an inverting input resistance element, and a simple configuration composed of a second thermistor element and a non-inversion input resistance element. By providing the low-cost second temperature compensation circuit in the differential amplifier circuit, it is possible to simplify the adjustment work on the compensation characteristics of the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit.

【０１０４】その結果、第１温度補償回路及び第２温度
補償回路の電気抵抗値変化の温度特性を用いて、半導体
圧力センサの感度変化率の温度特性を相殺して高精度の
感度温度補償性能を容易に実現でき、更に、回路規模を
小さくすることができるようになるといった効果を奏す
る。As a result, the temperature characteristics of the sensitivity change rate of the semiconductor pressure sensor are canceled by using the temperature characteristics of the electric resistance value change of the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit, and the sensitivity temperature compensation performance of high accuracy is obtained. Can be easily realized, and the circuit size can be reduced.

【０１０５】請求項４に記載の発明に依れば、請求項１
乃至３のいずれか一項に記載の効果に加えて、電源電圧
に変動が生じた場合であっても、圧力センサの感度変化
率の温度特性（負の温度特性）が変動することを回避す
ることができるようになる。According to the fourth aspect of the present invention, a first aspect is provided.
In addition to the effects described in any one of (3) to (3), even when the power supply voltage fluctuates, the temperature characteristic (negative temperature characteristic) of the sensitivity change rate of the pressure sensor is prevented from fluctuating. Will be able to do it.

【０１０６】その結果、サーミスタ素子の負の温度特性
を用いた低温部の特性の感度温度補償動作を安定に実行
可能となり、十分な感度温度補償精度を広い温度範囲に
亘って達成することができるようになるといった効果を
奏する。As a result, the sensitivity temperature compensation operation of the characteristics of the low temperature portion using the negative temperature characteristics of the thermistor element can be performed stably, and sufficient sensitivity temperature compensation accuracy can be achieved over a wide temperature range. It has the effect of becoming

【０１０７】更に、簡便且つ低コストな構成の第１温度
補償回路及び第２温度補償回路を差動増幅回路に設ける
ことに依り、第１温度補償回路及び第２温度補償回路に
おける温度補償にかかる調整作業を簡略化できるように
なる。Further, by providing the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit having a simple and low-cost configuration in the differential amplifier circuit, the temperature compensation in the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit is performed. Adjustment work can be simplified.

【０１０８】その結果、第１温度補償回路及び第２温度
補償回路の電気抵抗値変化の温度特性を用いて、圧力セ
ンサの感度変化率の温度特性を相殺して高精度の感度温
度補償性能を容易に実現でき、更に、回路規模を小さく
することができるようになるといった効果を奏する。As a result, the temperature characteristics of the rate of change of the sensitivity of the pressure sensor are canceled out by using the temperature characteristics of the electric resistance change of the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit, thereby achieving high-precision sensitivity temperature compensation performance. It is easy to realize, and has the effect of reducing the circuit scale.

【０１０９】請求項５に記載の発明に依れば、請求項１
乃至４のいずれか一項に記載の効果に加えて、電源電圧
に変動が生じた場合であっても、シリコンダイアフラム
を用いて微圧を検出することができる高感度な半導体圧
力センサの感度変化率の温度特性（負の温度特性）が変
動することを回避することができるようになる。According to the invention set forth in claim 5, according to claim 1,
5. In addition to the effects described in any one of (4) to (4), even when the power supply voltage fluctuates, a sensitivity change of a highly sensitive semiconductor pressure sensor capable of detecting a minute pressure using a silicon diaphragm. This makes it possible to prevent the temperature characteristic (negative temperature characteristic) of the rate from fluctuating.

【０１１０】その結果、サーミスタ素子の負の温度特性
を用いた低温部の特性の感度温度補償動作を安定に実行
可能となり、十分な感度温度補償精度を広い温度範囲に
亘って達成することができるようになるといった効果を
奏する。As a result, it is possible to stably perform the sensitivity temperature compensation operation of the characteristics of the low temperature portion using the negative temperature characteristics of the thermistor element, and to achieve sufficient sensitivity temperature compensation accuracy over a wide temperature range. It has the effect of becoming

【０１１１】更に、簡便且つ低コストな構成の第１温度
補償回路及び第２温度補償回路を差動増幅回路に設ける
ことに依り、第１温度補償回路及び第２温度補償回路に
おける温度補償にかかる調整作業を簡略化できるように
なる。Further, by providing the first and second temperature compensation circuits having a simple and low-cost configuration in the differential amplifier circuit, the temperature compensation in the first and second temperature compensation circuits is performed. Adjustment work can be simplified.

【０１１２】その結果、第１温度補償回路及び第２温度
補償回路の電気抵抗値変化の温度特性を用いて、高感度
な半導体圧力センサの感度変化率の温度特性を相殺して
高精度の感度温度補償性能を容易に実現でき、更に、回
路規模を小さくすることができるようになるといった効
果を奏する。As a result, the temperature characteristics of the change rate of the sensitivity of the semiconductor pressure sensor with high sensitivity are canceled out by using the temperature characteristics of the change in the electric resistance value of the first temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit. The temperature compensation performance can be easily realized, and the circuit scale can be reduced.

【０１１３】請求項６に記載の発明に依れば、請求項１
乃至５のいずれか一項に記載の効果に加えて、抵抗素子
とツェナーダイオードとオペアンプといった簡便且つ低
コストな構成で、優れた出力電流安定性や出力電流精度
を実現でき、更に回路規模を小さくすることができるよ
うになるといった効果を奏する。According to the invention of claim 6, according to claim 1,
In addition to the effects described in any one of (1) to (5), excellent output current stability and output current accuracy can be realized with a simple and low-cost configuration such as a resistance element, a zener diode, and an operational amplifier, and the circuit scale can be reduced. The effect that it becomes possible to do it is produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の圧力感知装置の実施形態を説明するた
めの回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a pressure sensing device according to the present invention.

【図２】図１の圧力感知装置に用いられるサーミスタ素
子の電気抵抗値変化の温度特性を説明するための温度特
性図である。FIG. 2 is a temperature characteristic diagram for explaining a temperature characteristic of a change in electric resistance of a thermistor element used in the pressure sensing device of FIG.

【図３】図１の圧力感知装置の出力電圧−圧力特性を説
明するための圧力特性図である。FIG. 3 is a pressure characteristic diagram for explaining an output voltage-pressure characteristic of the pressure sensing device of FIG. 1;

【図４】従来の圧力感知装置の実施形態を説明するため
の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a conventional pressure sensing device.

【図５】図４の圧力感知装置の出力電圧−圧力特性を説
明するための圧力特性図である。FIG. 5 is a pressure characteristic diagram for explaining an output voltage-pressure characteristic of the pressure sensing device of FIG. 4;

【符号の説明】 １０ 定電流回路 １１ オペアンプ １２ ツェナーダイオード １３，１４ 抵抗素子 ２０ 圧力センサ ２１ ブリッジ ２１１，２１２，２１３，２１４ 歪ゲージ ３０ 差動増幅回路 ３１ 第１温度補償回路 ３１１ 反転入力抵抗素子 ３１２ 第１サーミスタ素子 ３２ 第２温度補償回路 ３２１ 非反転入力抵抗素子 ３２２ 第２サーミスタ素子 ３３ オペアンプ ３４ 入力抵抗素子 ３５ フィードバック可変抵抗素子 ４０ オフセット調整回路 ５０ 出力回路 ５０ａ 出力電圧 ６０ 圧力感知装置 Ｐ2，Ｐ3 ブリッジの出力端[Description of Signs] 10 Constant current circuit 11 Operational amplifier 12 Zener diode 13, 14 Resistance element 20 Pressure sensor 21 Bridge 211, 212, 213, 214 Strain gauge 30 Differential amplification circuit 31 First temperature compensation circuit 311 Inverting input resistance element 312 First thermistor element 32 Second temperature compensation circuit 321 Non-inverting input resistance element 322 Second thermistor element 33 Operational amplifier 34 Input resistance element 35 Feedback variable resistance element 40 Offset adjustment circuit 50 Output circuit 50a Output voltage 60 Pressure sensing device P2, P3 Bridge Output end of

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 圧力変化を感知して当該感知した圧力の
大きさに応じた電気抵抗値を出力する歪ゲージと、当該
歪ゲージを含んでブリッジを構成する圧力センサと、当
該圧力センサに一定の駆動電流を供給するための定電流
回路と、当該圧力センサの出力端のブリッジ出力を増幅
して出力信号を生成するための差動増幅回路とを有する
圧力感知装置において、 前記圧力センサの感度変化率の温度特性に近似した電気
抵抗値変化の温度特性を有する第１温度補償回路及び第
２温度補償回路を前記差動増幅回路内に含み、当該第１
温度補償回路及び第２温度補償回路の電気抵抗値変化の
温度特性を用いて、当該圧力センサの感度変化率の温度
特性を相殺して感度温度補償するように構成されてい
る、 ことを特徴とする圧力感知装置。1. A strain gauge which senses a pressure change and outputs an electric resistance value corresponding to the magnitude of the sensed pressure, a pressure sensor which includes the strain gauge and forms a bridge, and is fixed to the pressure sensor. A constant current circuit for supplying a driving current of the pressure sensor, and a differential amplifier circuit for amplifying a bridge output at an output terminal of the pressure sensor to generate an output signal, wherein the sensitivity of the pressure sensor is A first temperature compensating circuit and a second temperature compensating circuit having a temperature characteristic of an electric resistance value change close to a temperature characteristic of a change rate are included in the differential amplifier circuit;
Using the temperature characteristics of the electric resistance value change of the temperature compensation circuit and the second temperature compensation circuit, the temperature characteristics of the sensitivity change rate of the pressure sensor are offset to compensate for the sensitivity temperature. Pressure sensing device. 【請求項２】 前記第１温度補償回路及び前記第２温度
補償回路の各々は、前記歪ゲージの感度変化率の温度特
性に近似した電気抵抗値変化の温度特性を有する第１サ
ーミスタ素子及び第２サーミスタ素子を有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の圧力感知装置。2. The first temperature compensating circuit and the second temperature compensating circuit each include a first thermistor element having a temperature characteristic of an electrical resistance change close to a temperature characteristic of a sensitivity change rate of the strain gauge, and a second thermistor element. The pressure sensing device according to claim 1, comprising two thermistor elements. 【請求項３】 前記第１温度補償回路は、前記第１サー
ミスタ素子に接続された状態で前記差動増幅回路の差動
増幅率を規定するための反転入力抵抗素子を有し、 前記第２温度補償回路は、前記第２サーミスタ素子に接
続された状態で前記差動増幅回路の差動増幅率を規定す
るための非反転入力抵抗素子を有する、 ことを特徴とする請求項２に記載の圧力感知装置。3. The first temperature compensation circuit has an inverting input resistance element for defining a differential amplification factor of the differential amplification circuit in a state where the first temperature compensation circuit is connected to the first thermistor element. The temperature compensation circuit has a non-inverting input resistance element for defining a differential amplification factor of the differential amplifier circuit in a state where the temperature compensation circuit is connected to the second thermistor element. Pressure sensing device. 【請求項４】 前記歪ゲージは、ｎ型シリコン半導体基
板上に所定濃度のｐ型不純物を拡散させて形成したｐ型
拡散抵抗体から構成される半導体歪ゲージである、 ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載
の圧力感知装置。4. The strain gauge according to claim 1, wherein the strain gauge is a semiconductor strain gauge formed of a p-type diffusion resistor formed by diffusing a predetermined concentration of a p-type impurity on an n-type silicon semiconductor substrate. Item 4. The pressure sensing device according to any one of Items 1 to 3. 【請求項５】 前記圧力センサは、前記半導体歪ゲージ
が所定数だけ組み合わされて構成された前記ブリッジを
有する半導体圧力センサである、 ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載
の圧力感知装置。5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the pressure sensor is a semiconductor pressure sensor having the bridge formed by combining a predetermined number of the semiconductor strain gauges. A pressure sensing device as described. 【請求項６】 前記定電流回路は、抵抗素子を介して電
源に接続されて基準電圧を生成するツェナーダイオード
と、当該基準電圧が差動入力されるオペアンプとを有す
る、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載
の圧力感知装置。6. The constant current circuit includes a Zener diode connected to a power supply via a resistance element to generate a reference voltage, and an operational amplifier to which the reference voltage is differentially input. Item 6. The pressure sensing device according to any one of Items 1 to 5.