JPS61176830A - ピエゾ抵抗式圧力センサの温度補償用回路装置 - Google Patents
ピエゾ抵抗式圧力センサの温度補償用回路装置Info
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- JPS61176830A JPS61176830A JP61016642A JP1664286A JPS61176830A JP S61176830 A JPS61176830 A JP S61176830A JP 61016642 A JP61016642 A JP 61016642A JP 1664286 A JP1664286 A JP 1664286A JP S61176830 A JPS61176830 A JP S61176830A
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/02—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
- G01L9/06—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of piezo-resistive devices
- G01L9/065—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of piezo-resistive devices with temperature compensating means
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ブリフジ回路に接続されたピエゾ抵抗式圧力
センサの感度および零点の温度依存性を補償するための
回路装置であって、圧力センサと熱的に結合して配置さ
れている温度検出器と、その後に接続されている補助増
幅器とを含んでおり、その出力回路に圧力センサがその
電源対角線で接続されており、また圧力センサの出力対
角線に接続されている出力増幅器を含んでおり、その入
力端に抵抗装置を介して温度依存性の補正電圧が与えら
れる回路装置に関する。
センサの感度および零点の温度依存性を補償するための
回路装置であって、圧力センサと熱的に結合して配置さ
れている温度検出器と、その後に接続されている補助増
幅器とを含んでおり、その出力回路に圧力センサがその
電源対角線で接続されており、また圧力センサの出力対
角線に接続されている出力増幅器を含んでおり、その入
力端に抵抗装置を介して温度依存性の補正電圧が与えら
れる回路装置に関する。
この種の公知の回路装置（「エレクトロニク（Ｅｌｅｋ
ｔｒｏｎｉｋ） Ｊ １３．１９８４年６月２９日第９
５〜９８頁）では、トランジスタと直列に接続されてい
る温度センサが温度検出器を形成しており、その出力端
に演算増幅器がその入力端で接続されている。演算増幅
器は出力側で、操作要素としての役割をするトランジス
タに作用し、そのエミッターコレクタ回路に、ブリッジ
回路に接続された圧力センサの電源対角線が接続されて
いる。こうして温度により制御される電圧供給源が圧力
センサに対して用意され、それにより圧力センサの感度
の温度依存性が補償される。圧力センサの零点の温度依
存性を補償するためには、公知の回路装置では、一方の
側でそれぞれ抵抗を介して圧力センサの出力対角線に接
続されている出力増幅器の 。
ｔｒｏｎｉｋ） Ｊ １３．１９８４年６月２９日第９
５〜９８頁）では、トランジスタと直列に接続されてい
る温度センサが温度検出器を形成しており、その出力端
に演算増幅器がその入力端で接続されている。演算増幅
器は出力側で、操作要素としての役割をするトランジス
タに作用し、そのエミッターコレクタ回路に、ブリッジ
回路に接続された圧力センサの電源対角線が接続されて
いる。こうして温度により制御される電圧供給源が圧力
センサに対して用意され、それにより圧力センサの感度
の温度依存性が補償される。圧力センサの零点の温度依
存性を補償するためには、公知の回路装置では、一方の
側でそれぞれ抵抗を介して圧力センサの出力対角線に接
続されている出力増幅器の 。
一方の入力端と、また他方の側で一定の基準電圧と接続
されている抵抗装置が用いられる。出力増幅器の基準電
位は、入力側で圧力センサの電源対角線に対して並列に
接続されている別の演算増幅器により与えられ、従って
圧力センサの零点の温度特性の補償は公知の回路装置で
は圧力センサの電源対角線における電圧の高さに関係し
ている。
されている抵抗装置が用いられる。出力増幅器の基準電
位は、入力側で圧力センサの電源対角線に対して並列に
接続されている別の演算増幅器により与えられ、従って
圧力センサの零点の温度特性の補償は公知の回路装置で
は圧力センサの電源対角線における電圧の高さに関係し
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、ブリッジ回路に接続されたピエゾ抵抗
式圧力センサの感度および零点の温度依存性を補償する
ための回路装置であって、感度の温度依存性の補償に必
要とされる回路装置と零点の温度依存性の補償に必要と
される回路装置とが反作用なしに互いに膜結合されてい
ることによって、感度の温度依存性の補償が零点の温度
依存性の補償と無関係である回路装置を提案することで
ある。
式圧力センサの感度および零点の温度依存性を補償する
ための回路装置であって、感度の温度依存性の補償に必
要とされる回路装置と零点の温度依存性の補償に必要と
される回路装置とが反作用なしに互いに膜結合されてい
ることによって、感度の温度依存性の補償が零点の温度
依存性の補償と無関係である回路装置を提案することで
ある。
この目的は、本発明によれば、口頭に記載した種類の回
路装置において、抵抗装置が直接に温度検出器の出力端
と接続されていることにより達成される。
路装置において、抵抗装置が直接に温度検出器の出力端
と接続されていることにより達成される。
本発明による回路装置の主要な利点は、直接に温度検出
器の出力端と接続されている抵抗装置によりピエゾ抵抗
式圧力センサの感度の温度依存性の補償と零点の温度依
存性の補償とが反作用のない膜結合の結果として相互影
響なしに行われるので、感度の温度依存性の補償が零点
の温度依存性の補償と無関係に行われ得ることである。
器の出力端と接続されている抵抗装置によりピエゾ抵抗
式圧力センサの感度の温度依存性の補償と零点の温度依
存性の補償とが反作用のない膜結合の結果として相互影
響なしに行われるので、感度の温度依存性の補償が零点
の温度依存性の補償と無関係に行われ得ることである。
それにより、すべての補償のために回路装置を調節する
ための時間が短くてすみ、従ってまた補償のために必要
とされる恒温槽の個数も少なくてすみ、このことは圧力
センサの量産を著しく容易にする。
ための時間が短くてすみ、従ってまた補償のために必要
とされる恒温槽の個数も少なくてすみ、このことは圧力
センサの量産を著しく容易にする。
本発明による回路装置において、抵抗装置が２つの分圧
器を含んでおり、それらのうち一方の分圧器はその一方
の接Ｖｔ端で出力端増幅器の一方の入力端に、また他方
の分圧器はその一方の接続端で出力端増幅器の他方の入
力端に接続されており、また圧力センサの零点の温度特
性に関係して接触片を介して一方もしくは他方の分圧器
がその他方の接続端で直接に、また他方または一方の分
圧器がその他方の接続端で調整抵抗を介して温度検出器
の出力端と接続されていることは有利である。
器を含んでおり、それらのうち一方の分圧器はその一方
の接Ｖｔ端で出力端増幅器の一方の入力端に、また他方
の分圧器はその一方の接続端で出力端増幅器の他方の入
力端に接続されており、また圧力センサの零点の温度特
性に関係して接触片を介して一方もしくは他方の分圧器
がその他方の接続端で直接に、また他方または一方の分
圧器がその他方の接続端で調整抵抗を介して温度検出器
の出力端と接続されていることは有利である。
すなわち接触片により、そのつどの圧力センサの零点の
傾向的に既知の温度依存特性を予め考慮に入れることが
可能にされ、従って調整抵抗の変更により零点の温度依
存性の補償をたとえば２５℃ないし４５℃の所与の温度
範囲で簡昆に行い得る。
傾向的に既知の温度依存特性を予め考慮に入れることが
可能にされ、従って調整抵抗の変更により零点の温度依
存性の補償をたとえば２５℃ないし４５℃の所与の温度
範囲で簡昆に行い得る。
ピエゾ抵抗式圧力センサは一般に、問題となる温度範囲
にわたり感度および零点の双方に強く湾曲した温度依存
性を有する。従って補償のためには通常、全温度範囲を
いくつかの部分範囲に分割する必要がある。全温度範囲
の低い部分範囲における零点の温度依存性は、本発明に
よる回路装置では、別の接触片を介して分圧器のタップ
に、トランジスタのコレクターエミッタ回路内に出力増
幅器の基準電位と接続されて配置されている別の調整抵
抗が接続可能であり、また前記トランジスタが温度検出
器の出力端と接続されている制御トランジスタにより切
換可能であることにより有利に補償され得る。その際、
制御トランジスタは、たとえば＋１０℃の所与の温度に
到達した時に下位のトランジスタを切換えるように切換
えられ、それにより次いで前記別の調整抵抗がを効にな
り、また調節に従って出力増幅器の入力端に与えられる
補正電圧が必要な仕方で減ぜられる。
にわたり感度および零点の双方に強く湾曲した温度依存
性を有する。従って補償のためには通常、全温度範囲を
いくつかの部分範囲に分割する必要がある。全温度範囲
の低い部分範囲における零点の温度依存性は、本発明に
よる回路装置では、別の接触片を介して分圧器のタップ
に、トランジスタのコレクターエミッタ回路内に出力増
幅器の基準電位と接続されて配置されている別の調整抵
抗が接続可能であり、また前記トランジスタが温度検出
器の出力端と接続されている制御トランジスタにより切
換可能であることにより有利に補償され得る。その際、
制御トランジスタは、たとえば＋１０℃の所与の温度に
到達した時に下位のトランジスタを切換えるように切換
えられ、それにより次いで前記別の調整抵抗がを効にな
り、また調節に従って出力増幅器の入力端に与えられる
補正電圧が必要な仕方で減ぜられる。
比較的高い温度範囲で圧力センサの零点の温度特性を補
償するため、本発明による回路装置において、追加的な
接触片を介して分圧器のタップに、温度検出器の出力端
と接続されているしきい値回路を介して有効にされ得る
追加的な調整抵抗が接続可能であることは有利である。
償するため、本発明による回路装置において、追加的な
接触片を介して分圧器のタップに、温度検出器の出力端
と接続されているしきい値回路を介して有効にされ得る
追加的な調整抵抗が接続可能であることは有利である。
すなわち、圧力センサがさらされている温度がたとえば
４５℃の比較的高い温度に到達すると、温度検出器の比
較的高い出力電圧に基づいてしきい値回路が応動し、そ
れにより前記追加的な調整抵抗の設定に従ってこの抵抗
を介して出力増幅器の入力端における温度依存性の補正
電圧が必要な範囲で変更される。
４５℃の比較的高い温度に到達すると、温度検出器の比
較的高い出力電圧に基づいてしきい値回路が応動し、そ
れにより前記追加的な調整抵抗の設定に従ってこの抵抗
を介して出力増幅器の入力端における温度依存性の補正
電圧が必要な範囲で変更される。
こうして、指定された温度範囲でのすべての調整抵抗の
相応の調整の結果として、抵抗装置により圧力センサの
零点の温度特性が比較的大きい温度範囲にわたり部分範
囲ごとに補償され得る。
相応の調整の結果として、抵抗装置により圧力センサの
零点の温度特性が比較的大きい温度範囲にわたり部分範
囲ごとに補償され得る。
本発明による回路装置では公知の仕方で圧力センサの感
度の温度特性が先ずたとえば２５℃ないし４５℃の所与
の温度範囲で、１つの調整可能な抵抗を介して温度検出
器の出力端と補助増幅器の入力端との間にこの増幅器の
相応の制御により感度の補償のために必要な電圧が圧力
センサの電源対角線に現れることにより補償される。こ
の設定はこの温度範囲での圧力センサの零点ドリフトの
補償と共通に行われる。
度の温度特性が先ずたとえば２５℃ないし４５℃の所与
の温度範囲で、１つの調整可能な抵抗を介して温度検出
器の出力端と補助増幅器の入力端との間にこの増幅器の
相応の制御により感度の補償のために必要な電圧が圧力
センサの電源対角線に現れることにより補償される。こ
の設定はこの温度範囲での圧力センサの零点ドリフトの
補償と共通に行われる。
感度を比較的低い温度範囲でも補償するため、本発明に
よれば、補助増幅器の入力端に、別のトランジスタのコ
レクターエミッタ回路内に出力増幅器の基準電位と接続
されて配置されている補正抵抗が接続可能であり、また
前記別のトランジスタが前記制御トランジスタにより切
換可能である。
よれば、補助増幅器の入力端に、別のトランジスタのコ
レクターエミッタ回路内に出力増幅器の基準電位と接続
されて配置されている補正抵抗が接続可能であり、また
前記別のトランジスタが前記制御トランジスタにより切
換可能である。
こうして、回路技術的にわずかな費用ですむ仕方で、反
作用なしにまた零点の温度特性の補償から膜結合されて
、圧力センサの感度が低い温度範囲で補償可能にされ、
その際にこの補償はこの温度範囲での零点ドリフトの補
償と共通に行われるという利点が得られる。
作用なしにまた零点の温度特性の補償から膜結合されて
、圧力センサの感度が低い温度範囲で補償可能にされ、
その際にこの補償はこの温度範囲での零点ドリフトの補
償と共通に行われるという利点が得られる。
感度の温度特性を高い温度範囲で補償するため、本発明
による回路装置において、補助増幅器の入力端にしきい
値回路を介して、温度検出器の出力端と接続されている
別の補正抵抗が接続可能であることは有利である。この
補正抵抗は温度検出器の出力電圧の高さに関係して比較
的高い温度において有効にされ、また相応の設定に従う
て補助増幅器の出力電圧または圧力センサの電源対角線
における電圧を、温度特性の補償が高い温度範囲でも行
われるように変更する。
による回路装置において、補助増幅器の入力端にしきい
値回路を介して、温度検出器の出力端と接続されている
別の補正抵抗が接続可能であることは有利である。この
補正抵抗は温度検出器の出力電圧の高さに関係して比較
的高い温度において有効にされ、また相応の設定に従う
て補助増幅器の出力電圧または圧力センサの電源対角線
における電圧を、温度特性の補償が高い温度範囲でも行
われるように変更する。
本発明による回路装置のしきい値回路が２つの互いに反
対向きに接続されたダイオードを含んでおり、その共通
の接続点が所与の電位に保たれており、また一方のダイ
オードに前記追加的な調整抵抗が、また他方のダイオー
ドに前記別の補正抵抗が接続されていることは有利であ
る。
対向きに接続されたダイオードを含んでおり、その共通
の接続点が所与の電位に保たれており、また一方のダイ
オードに前記追加的な調整抵抗が、また他方のダイオー
ドに前記別の補正抵抗が接続されていることは有利であ
る。
本発明による回路装置の温度検出器が少なくとも１つの
トランジスタを温度検出素子として含んでおり、その後
にインピーダンス変換器が接続されていることは有利で
ある。このような温度検出器の構成は、直線性が良（、
また電流消費が非常に小さい点で優れており、このこと
は特に２線式の測定変換器に応用する際に有利である。
トランジスタを温度検出素子として含んでおり、その後
にインピーダンス変換器が接続されていることは有利で
ある。このような温度検出器の構成は、直線性が良（、
また電流消費が非常に小さい点で優れており、このこと
は特に２線式の測定変換器に応用する際に有利である。
図示されている回路装置は、１つのブリッジ回路に接続
された複数個のピエゾ抵抗素子２．３．４および５を有
するピエゾ抵抗式圧力センサ１の感度および零点の温度
依存性を補償するために用いられる。圧力センサ１はそ
の電源対角線６・７で、一方の側で図示されていない動
作電圧源の正極９にまた他方の側で負極１０に接続され
ている補助増幅器８の出力回路に接続されている。
された複数個のピエゾ抵抗素子２．３．４および５を有
するピエゾ抵抗式圧力センサ１の感度および零点の温度
依存性を補償するために用いられる。圧力センサ１はそ
の電源対角線６・７で、一方の側で図示されていない動
作電圧源の正極９にまた他方の側で負極１０に接続され
ている補助増幅器８の出力回路に接続されている。
回路装置は補助増幅器８とならんで、温度検出素子とし
て同時に１つの増幅器を形成する２つのトランジスタ１
２および１３を含んでいる温度検出器１１を含んでいる
。それにより、電流消費が非常に小さい点で優れた温度
検出器が得られる。
て同時に１つの増幅器を形成する２つのトランジスタ１
２および１３を含んでいる温度検出器１１を含んでいる
。それにより、電流消費が非常に小さい点で優れた温度
検出器が得られる。
温度検出器１１は入力端１４で動作電圧源の正極９に、
また抵抗１５を介して負極１０に接続されている。温度
検出器１１の温度に関係する電圧が温度検出器１１の出
力端１６に生ずる。温度検出器１１は圧力センサ１と熱
的に結合されているので、すなわちその近傍に位置して
いるので、温度検出１！１１のこの電圧は、圧力センサ
１がさらされる塩度の尺度である。
また抵抗１５を介して負極１０に接続されている。温度
検出器１１の温度に関係する電圧が温度検出器１１の出
力端１６に生ずる。温度検出器１１は圧力センサ１と熱
的に結合されているので、すなわちその近傍に位置して
いるので、温度検出１！１１のこの電圧は、圧力センサ
１がさらされる塩度の尺度である。
図示されている回路装置のもう１つの主要な構成要素を
、２つの分圧器１８および１９を含んでいる抵抗装置１
７が形成している。一方の分圧器１８はその一方の接続
端２０で出力増幅器２２の一方の入力端２１と、また他
方の分圧器１９はその一方の接続端２３で出力増幅器２
２の他方の入力端２４と接続されている０両分圧器１８
および１９のそれぞれ他方の接続端２５および２６はそ
のつどの圧力センサ１の零点の傾向的に予め知られてい
る温度特性に関係して接触片（切換要素）２８および２
９を介して接続点２７と接続されている。その際、接触
片２８は零点の温度特性が正の場合に、また接触片２９
は零点の温度特性が負の場合に有効である。接続点２７
は固定的に温度検出器１１の出力端１６と接続されてい
る。抵抗装置１７はさらに、一方の端で固定的に接続点
２７および温度検出器１１の出力端１６と接続されてお
り、また他方の端で接続点３１に通じている調整抵抗３
０を含んでいる。接触片３２（温度特性が正の場合）ま
たは接触片３３（温度特性が負の場合）を介して調整抵
抗３０は一方の分圧器１８と直列にもしくは他方の分圧
器１９と直列に接続可能である。
、２つの分圧器１８および１９を含んでいる抵抗装置１
７が形成している。一方の分圧器１８はその一方の接続
端２０で出力増幅器２２の一方の入力端２１と、また他
方の分圧器１９はその一方の接続端２３で出力増幅器２
２の他方の入力端２４と接続されている０両分圧器１８
および１９のそれぞれ他方の接続端２５および２６はそ
のつどの圧力センサ１の零点の傾向的に予め知られてい
る温度特性に関係して接触片（切換要素）２８および２
９を介して接続点２７と接続されている。その際、接触
片２８は零点の温度特性が正の場合に、また接触片２９
は零点の温度特性が負の場合に有効である。接続点２７
は固定的に温度検出器１１の出力端１６と接続されてい
る。抵抗装置１７はさらに、一方の端で固定的に接続点
２７および温度検出器１１の出力端１６と接続されてお
り、また他方の端で接続点３１に通じている調整抵抗３
０を含んでいる。接触片３２（温度特性が正の場合）ま
たは接触片３３（温度特性が負の場合）を介して調整抵
抗３０は一方の分圧器１８と直列にもしくは他方の分圧
器１９と直列に接続可能である。
両分圧器１８および１９の各々はタップ３４または３５
を設けられている。これらのタップ３４および３５に別
の接触片３６または３７を介して別の調整抵抗３８が接
続され得る。この接続は上位の制御トランジスタ４０に
より切換えられ得るトランジスタ３９により行われる。
を設けられている。これらのタップ３４および３５に別
の接触片３６または３７を介して別の調整抵抗３８が接
続され得る。この接続は上位の制御トランジスタ４０に
より切換えられ得るトランジスタ３９により行われる。
この制御トランジスタ４０は、抵抗４１および４２から
成り温度検出器１１の出力端１６における電圧を与えら
れている分圧器に接続されている。従って、制御トラン
ジスタ４０は温度に関係する電圧を与えられており、種
々の温度に対応付けられているブリッジ４３．４４およ
び４５を介して抵抗４６．４７および４８との共同作用
により選択可能な温度においてトランジスタ３９を切換
える。調整抵抗３８により圧力センサ１の零点の温度特
性の補償が低い温度範囲で行われる。
成り温度検出器１１の出力端１６における電圧を与えら
れている分圧器に接続されている。従って、制御トラン
ジスタ４０は温度に関係する電圧を与えられており、種
々の温度に対応付けられているブリッジ４３．４４およ
び４５を介して抵抗４６．４７および４８との共同作用
により選択可能な温度においてトランジスタ３９を切換
える。調整抵抗３８により圧力センサ１の零点の温度特
性の補償が低い温度範囲で行われる。
高い温度範囲で圧力センサ１の零点の温度特性を補償す
るため、互いに反対向きに接続されている２つのダイオ
ード５１および５２を含んでいるしきい値回路５０が用
いられる０両ダイオード５１および５２の共通の接続点
５３は抵抗５４を有する分圧器を介して所与の電位に保
たれる。共通の接続点５３と反対側の端でダイオード５
２は追加的な調整抵抗５６と接続されており、この調整
抵抗５６はその他方の端子で追加的な接触片５７および
５８を介して両分圧器１８および１９のタップ３６およ
び３７と接続可能である。この追加的な調整抵抗５６は
、温度が比較的高いことに起因して出力０１１６におけ
る電圧が同じく比較的高いときに有効である。
るため、互いに反対向きに接続されている２つのダイオ
ード５１および５２を含んでいるしきい値回路５０が用
いられる０両ダイオード５１および５２の共通の接続点
５３は抵抗５４を有する分圧器を介して所与の電位に保
たれる。共通の接続点５３と反対側の端でダイオード５
２は追加的な調整抵抗５６と接続されており、この調整
抵抗５６はその他方の端子で追加的な接触片５７および
５８を介して両分圧器１８および１９のタップ３６およ
び３７と接続可能である。この追加的な調整抵抗５６は
、温度が比較的高いことに起因して出力０１１６におけ
る電圧が同じく比較的高いときに有効である。
前記の補助増幅器８はその入力６１４６０で調整可能な
抵抗６１および固定抵抗６２を介して温度検出器１１の
出力端１６に接続されている。さらに、補助増幅器８の
入力端と別のトランジスタ６３を介して、別のブリッジ
６５．６６および６７を介して抵抗４６ないし４８と接
続可能である補正抵抗６４が接続可能である。トランジ
スタ６３はトランジスタ３９と同じく制御トランジスタ
４０により比較的低い温度において切換えられ、それに
より補助増幅器８の入力端における電圧、従ってまた補
助増幅′ｌｓ８の出力端から圧力センサ１の電源対角線
６−７に供給される電圧が補正される。
抵抗６１および固定抵抗６２を介して温度検出器１１の
出力端１６に接続されている。さらに、補助増幅器８の
入力端と別のトランジスタ６３を介して、別のブリッジ
６５．６６および６７を介して抵抗４６ないし４８と接
続可能である補正抵抗６４が接続可能である。トランジ
スタ６３はトランジスタ３９と同じく制御トランジスタ
４０により比較的低い温度において切換えられ、それに
より補助増幅器８の入力端における電圧、従ってまた補
助増幅′ｌｓ８の出力端から圧力センサ１の電源対角線
６−７に供給される電圧が補正される。
別の補正抵抗６８が一方ではしきい値回路５０のダイオ
−Ｆ５１の正極端子に接続されており、また他方では固
定抵抗６２を介して温度検出器１１の出力端１６と接続
されている。こうして、補正抵抗６８を介して補助増幅
器８の入力電圧が抵抗５５を介しての接続に起因して変
更されるので、圧力センサ１の感度の温度特性が高いほ
うの温度範囲で補償され得る。
−Ｆ５１の正極端子に接続されており、また他方では固
定抵抗６２を介して温度検出器１１の出力端１６と接続
されている。こうして、補正抵抗６８を介して補助増幅
器８の入力電圧が抵抗５５を介しての接続に起因して変
更されるので、圧力センサ１の感度の温度特性が高いほ
うの温度範囲で補償され得る。
温度依存性を補償するため図示されている回路装置を設
定する際には、たとえば先ず回路装置はたとえば２５℃
の温度において必要条件を満足するように設定される。
定する際には、たとえば先ず回路装置はたとえば２５℃
の温度において必要条件を満足するように設定される。
Ｖｔいて回路装置は圧力センサ１と共にたとえば４５℃
の温度にさらされる。
の温度にさらされる。
この温度において一方では調整抵抗３０が、零点の温度
特性が２５℃ないし４５℃の温度範囲で一定に留まるよ
うに変更され、また他方では調整可能な抵抗６１が、感
度もこの温度範囲で一定であるように設定される。
特性が２５℃ないし４５℃の温度範囲で一定に留まるよ
うに変更され、また他方では調整可能な抵抗６１が、感
度もこの温度範囲で一定であるように設定される。
４５℃よりも高い温度ではしきい値回路５０が、ダイオ
ード５１および５２が導通することにより応動する。い
ま追加的な調整抵抗５６が、零点がたとえば６５℃まで
のこの温度においても一定に留まるように調整される。
ード５１および５２が導通することにより応動する。い
ま追加的な調整抵抗５６が、零点がたとえば６５℃まで
のこの温度においても一定に留まるように調整される。
間しく前記別の補正抵抗６８が、感度の温度特性がこの
温度範囲で一定に留まるように調整される。
温度範囲で一定に留まるように調整される。
２５℃よりも低い温度範囲ではトランジスタ３９および
６３が導通し、その際に導通点はブリッジ４３ないし４
５ならびに６５ないし６７によりたとえば１０℃、１５
℃または２０℃に設定可能である。次いで別の調整抵抗
３８の変更により零点の温度特性が２５℃よりも低い温
度範囲でも一定に保たれ得る。他方、補正抵抗６４の変
更によりこの温度範囲で感度も一定かつ温度に無関係に
設定可能である。
６３が導通し、その際に導通点はブリッジ４３ないし４
５ならびに６５ないし６７によりたとえば１０℃、１５
℃または２０℃に設定可能である。次いで別の調整抵抗
３８の変更により零点の温度特性が２５℃よりも低い温
度範囲でも一定に保たれ得る。他方、補正抵抗６４の変
更によりこの温度範囲で感度も一定かつ温度に無関係に
設定可能である。
圧力センサｌの感度および零点の温度特性を補償するた
めの上記の調整作業は感度および零点に関して互いに無
関係に行われ得る。それにより調整作業は比較的簡単で
あり、従ってまた短時間で行われ得る。
めの上記の調整作業は感度および零点に関して互いに無
関係に行われ得る。それにより調整作業は比較的簡単で
あり、従ってまた短時間で行われ得る。
図面は本発明による回路装置の主要な構成要素を示す接
続図である。 １・・・ピエゾ抵抗式圧力上ンサ、２〜５・・・ピエゾ
抵抗素子、６−７・・・電源対角線、８・・・補助増幅
器、９・・・正極、１０・・・負極、１１・・・温度検
出器、１２．１３・・・トランジスタ、１４・・・入力
端、１５・・・抵抗、１６・・・出力端、１７・・・抵
抗装置、１８．１９・・・分圧器、２０・・・接続端、
２１・・・入力端、２２・・・出力増幅器、２３・・・
接続端、２４・・・入力端、２５．２６・・・接続端、
２７・・・接続点、２８．２９・・・接触片、３０・・
・調整抵抗、３１・・・接続点、３２．３３・・・接触
片、３４．３５・・・タップ、３６．３７・・・接触片
、３８・・・調整抵抗、３９・・・トランジスタ、４０
・・・制御トランジスタ、４１．４２・・・抵抗、４３
〜４５・・・ブリッジ、４６〜４８・・・抵抗、５０・
・・しきい値回路、５１．５２・・・ダイオード、５６
・・・調整抵抗、５７．５８・・・接触片、６０・・・
入力端、６１・・・調整可能な抵抗、６２・・・固定抵
抗、６３−）ランジスタ、６４・・・補正抵抗、６５〜
６７・・・ブリッジ、６８・・・補正抵抗、７０−７１
・・・出力対角線。 ＋ Ｈに ｚ
続図である。 １・・・ピエゾ抵抗式圧力上ンサ、２〜５・・・ピエゾ
抵抗素子、６−７・・・電源対角線、８・・・補助増幅
器、９・・・正極、１０・・・負極、１１・・・温度検
出器、１２．１３・・・トランジスタ、１４・・・入力
端、１５・・・抵抗、１６・・・出力端、１７・・・抵
抗装置、１８．１９・・・分圧器、２０・・・接続端、
２１・・・入力端、２２・・・出力増幅器、２３・・・
接続端、２４・・・入力端、２５．２６・・・接続端、
２７・・・接続点、２８．２９・・・接触片、３０・・
・調整抵抗、３１・・・接続点、３２．３３・・・接触
片、３４．３５・・・タップ、３６．３７・・・接触片
、３８・・・調整抵抗、３９・・・トランジスタ、４０
・・・制御トランジスタ、４１．４２・・・抵抗、４３
〜４５・・・ブリッジ、４６〜４８・・・抵抗、５０・
・・しきい値回路、５１．５２・・・ダイオード、５６
・・・調整抵抗、５７．５８・・・接触片、６０・・・
入力端、６１・・・調整可能な抵抗、６２・・・固定抵
抗、６３−）ランジスタ、６４・・・補正抵抗、６５〜
６７・・・ブリッジ、６８・・・補正抵抗、７０−７１
・・・出力対角線。 ＋ Ｈに ｚ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ブリッジ回路に接続されたピエゾ抵抗式圧力センサ
の感度および零点の温度依存性を補償するための回路装
置であって、 圧力センサと熱的に結合して配置されている温度検出器
と、その後に接続されている補助増幅器とを含んでおり
、その出力回路に圧力センサがその電源対角線で接続さ
れており、 圧力センサの出力対角線に接続されている出力増幅器を
含んでおり、その入力端に抵抗装置を介して温度依存性
の補正電圧が与えられ得る回路装置において、 抵抗装置（１７）が直接に温度検出器（１１）の出力端
（１、６）と接続されている ことを特徴とするピエゾ抵抗式圧力センサの温度補償用
回路装置。 ２）抵抗装置（１７）が２つの分圧器（１８、１９）を
含んでおり、それらのうち一方の分圧器（１８）はその
一方の接続端（２０）で出力端増幅器（２２）の一方の
入力端（２１）に、また他方の分圧器（１９）はその一
方の接続端（２３）で出力端増幅器（２２）の他方の入
力端（２４）に接続されており、また圧力センサ（１）
の零点の温度特性に関係して接触片（２８、２９）を介
して一方もしくは他方の分圧器（１８、１９）がその他
方の接続端（２５、２６）で直接に、また他方または一
方の分圧器（１９、１８）がその他方の接続端（２６、
２５）で調整抵抗（３０）を介して温度検出器（１１）
の出力端（１６）と接続されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の回路装置。 ３）別の接触片（３６、３７）を介して分圧器（１８、
１９）のタップ（３４、３５）に、トランジスタ（３９
）のコレクターエミッタ回路内に出力増幅器（２２）の
基準電位と接続されて配置されている別の調整抵抗（３
８）が接続可能であり、また前記トランジスタ（３９）
が温度検出器（１１）の出力端（１６）と接続されてい
る制御トランジスタ（４０）により切換可能であること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の回路装置。 ４）追加的な接触片（５７、５８）を介して分圧器（１
８、１９）のタップ（３４、３５）に、温度検出器（１
１）の出力端（１６）と接続されているしきい値回路（
５０）を介して有効にされ得る追加的な調整抵抗（５６
）が接続可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
２項または第３項記載の回路装置。 ５）補助増幅器（８）の入力端（６０）に、別のトラン
ジスタ（６３）のコレクタ−エミッタ回路内に出力増幅
器（２２）の基準電位と接続されて配置されている補正
抵抗（６４）が接続可能であり、また前記別のトランジ
スタ（６３）が前記制御トランジスタ（４０）により切
換可能であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載の回路装置。 ６）補助増幅器（８）の入力端（６０）にしきい値回路
（５０）を介して、温度検出器（１１）の出力端（１６
）と接続されている別の補正抵抗（６８）が接続可能で
あることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の回路
装置。 ７）しきい値回路（５０）が２つの互いに反対向きに接
続されたダイオード（５１、５２）を含んでおり、その
共通の接続点（５３）が所与の電位に保たれており、ま
た一方のダイオード（５２）に前記追加的な調整抵抗（
５６）が、また他方のダイオード（５１）に前記別の補
正抵抗（６８）が接続されていることを特徴とする特許
請求の範囲第４項または第６項記載の回路装置。 ８）温度検出器（１１）が少なくとも１つのトランジス
タ（１２）を温度検出素子として含んでおり、その後に
インピーダンス変換器（１３）が接続されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれ
か１項に記載の回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3503489.0 | 1985-01-30 | ||
| DE19853503489 DE3503489A1 (de) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | Schaltungsanordnung zur kompensation der temperaturabhaengigkeit von empfindlichkeit und nullpunkt eines piezoresistiven drucksensors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61176830A true JPS61176830A (ja) | 1986-08-08 |
Family
ID=6261439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61016642A Pending JPS61176830A (ja) | 1985-01-30 | 1986-01-28 | ピエゾ抵抗式圧力センサの温度補償用回路装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4667516A (ja) |
| EP (1) | EP0190986A1 (ja) |
| JP (1) | JPS61176830A (ja) |
| DD (1) | DD258653A1 (ja) |
| DE (1) | DE3503489A1 (ja) |
| FI (1) | FI860420A (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3612810A1 (de) * | 1986-04-16 | 1987-10-22 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung zur messung einer mechanischen verformung, insbesondere unter einwirkung eines drucks |
| JPH0691265B2 (ja) * | 1986-08-01 | 1994-11-14 | 株式会社日立製作所 | 半導体圧力センサ |
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| US4766763A (en) * | 1987-05-05 | 1988-08-30 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Gas leak detection apparatus and methods |
| US4765342A (en) * | 1987-07-27 | 1988-08-23 | Trutek Research, Inc. | Timed drift compensation for rate volume monitor |
| KR920006455B1 (ko) * | 1988-02-22 | 1992-08-06 | 미쓰비시전기주식회사 | 내연기관의 실린더내 압력검출장치 |
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| DE102006050451A1 (de) * | 2006-10-20 | 2008-04-24 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Druckmessgerät |
| DE102014011593B4 (de) * | 2014-08-01 | 2016-05-04 | Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg | Widerstand, insbesondere niederohmiger Strommesswiderstand |
| CN111094925B (zh) * | 2018-03-14 | 2023-02-17 | 富士电机株式会社 | 传感器装置 |
| DE102018113681A1 (de) | 2018-06-08 | 2019-12-12 | Endress+Hauser Process Solutions (Deutschland) GmbH | Sensor und Messvorrichtung zum Messen zumindest einer Prozessgröße eines Mediums |
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| US4233848A (en) * | 1978-01-06 | 1980-11-18 | Hitachi, Ltd. | Strain gauge pressure transducer apparatus having an improved impedance bridge |
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| JPS5939105A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-03 | Fujitsu Ltd | 制御電圧発生回路 |
| JPS59122923A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-16 | Toshiba Corp | 圧力伝送器 |
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1985
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-
1986
- 1986-01-16 EP EP86730006A patent/EP0190986A1/de not_active Withdrawn
- 1986-01-17 US US06/820,206 patent/US4667516A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-01-27 DD DD86286513A patent/DD258653A1/de unknown
- 1986-01-28 JP JP61016642A patent/JPS61176830A/ja active Pending
- 1986-01-29 FI FI860420A patent/FI860420A/fi not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| FI860420A0 (fi) | 1986-01-29 |
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