JP2532793Y2 - Bridge type sensor - Google Patents
Bridge type sensorInfo
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Description
【考案の詳細な説明】 〔概要〕 本考案はブリッジ構成のセンサにおいて、断線による
信頼性低下を回避することを目的とし、 第1の直列ブリッジ素子と第2の直列ブリッジ素子を
電源とアースの間に並列に接続し、各直列ブリッジ素子
の中間接続点から第1および第2の出力を生ずるブリッ
ジ型センサにおいて、各直列ブリッジ素子を独立した配
線で電源およびアースに接続するように構成する。また
各直列ブリッジ素子を独立した配線で電源およびアース
に接続すると共に、各直列ブリッジ素子の同電位側端部
をそれぞれブリッジ内配線で直接接続したり、更には直
列ブリッジ素子の同電位側端部を接続するブリッジ内配
線に微小抵抗を挿入することで実用性を高める。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] The present invention aims at avoiding a decrease in reliability due to disconnection in a sensor having a bridge configuration, and connects a first series bridge element and a second series bridge element to a power supply and a ground. In a bridge-type sensor that is connected in parallel between them and generates first and second outputs from an intermediate connection point of each series bridge element, each series bridge element is configured to be connected to a power supply and ground by independent wiring. In addition, each series bridge element is connected to the power supply and the earth by independent wiring, and the same potential side ends of each series bridge element are directly connected by the wiring in the bridge, respectively. The practicality is improved by inserting a small resistor into the wiring in the bridge that connects.
本考案は断線に対する信頼性を高めたブリッジ型セン
サに関する。The present invention relates to a bridge type sensor having improved reliability against disconnection.
物理量を電気量に変換するセンサには各種の方式があ
るが、温度に対する安定性という面からブリッジ構成の
センサを用いるケースが多い。There are various types of sensors for converting a physical quantity into an electrical quantity, but in many cases, a sensor having a bridge configuration is used in terms of stability against temperature.
ブリッジ型センサは第2図に示すように、第1の直列
ブリッジ素子Ra,Rbと第2の直列ブリッジ素子Rc,Rdを電
源VccとアースGNDの間に並列に接続し、各直列ブリッジ
素子の中間接続点から第1、第2の出力A1,A2を生ずる
ようにしている。このセンサ1の出力A1,A2は基準レベ
ル(GND)から浮いているため、本来の信号を取り出す
には差動アンプ2で両者の差(A1-A2)を求める必要が
ある。As shown in FIG. 2, the bridge type sensor has a first series bridge element Ra, Rb and a second series bridge element Rc, Rd connected in parallel between a power supply Vcc and a ground GND. First and second outputs A1 and A2 are generated from the intermediate connection point. Since the outputs A1 and A2 of the sensor 1 are floating above the reference level (GND), it is necessary to obtain the difference (A1-A2) between the two by the differential amplifier 2 in order to extract the original signal.
ブリッジ型センサ1は素子Ra〜Rdの1つでも損傷(オ
ープンまたはショート)すると正常に機能しないので、
ウインドウコンパレータ3でこれを監視する。つまりブ
リッジ素子の1つがショートまたはオープンすると、出
力A1,A2の一方がVccまたはGNDになるため差動増幅器2
の出力は異常に大きな、逆に小さな値になる。そこでウ
インドウコンパレータ3は正常と判定できる大小2つの
しきい値を設定し、差動出力がその範囲内にあれば正
常、外れたら異常とするダイアグノーシス出力を出す。The bridge type sensor 1 does not function properly if even one of the elements Ra to Rd is damaged (open or short).
This is monitored by the window comparator 3. That is, when one of the bridge elements is shorted or opened, one of the outputs A1 and A2 becomes Vcc or GND, so the differential amplifier 2
Output is abnormally large and conversely small. Therefore, the window comparator 3 sets two thresholds, large and small, which can be determined to be normal, and outputs a diagnosis output indicating normal if the differential output is within the range and abnormal if the differential output is out of the range.
しかしながら、ブリッジ素子Ra〜Rdが正常でも、Vcc
またはGNDに接続する配線(一般にボンディングワイ
ヤ)が断線すると、センサ出力は正常に見えても実際に
はセンサとして機能しない不良が生ずる。つまりVcc側
断線時にはA1,A2共にGNDになり、逆にGND側断線時にはA
1,A2共にVccになり、差動出力(A1-A2)としては正常な
範囲に含まれる。しかし、これではブリッジ素子の値が
変化しても出力が変化しないため、センサとしての機能
は全く失われている。However, even if the bridge elements Ra to Rd are normal, Vcc
Or, if the wiring (generally a bonding wire) connected to GND is broken, a defect occurs in which the sensor output looks normal but does not actually function as a sensor. In other words, when the Vcc side is disconnected, both A1 and A2 are set to GND.
Both 1 and A2 become Vcc, and are included in the normal range as the differential output (A1-A2). However, in this case, even if the value of the bridge element changes, the output does not change, so that the function as a sensor is completely lost.
本考案はこのような断線に対する信頼性を向上させよ
うとするものである。The present invention is intended to improve the reliability against such disconnection.
本考案は、第1の直列ブリッジ素子と第2の直列ブリ
ッジ素子を電源とアースの間に並列に接続し、各直列ブ
リッジ素子の中間接続点から第1および第2の出力を生
ずるブリッジ型センサにおいて、各直列ブリッジ素子を
独立した配線で電源およびアースに接続することを第1
の特徴としている。The present invention provides a bridge type sensor in which a first series bridge element and a second series bridge element are connected in parallel between a power supply and a ground, and first and second outputs are generated from an intermediate connection point of each series bridge element. In the first, connecting each series bridge element to the power supply and the earth by independent wiring is the first.
The feature is.
また各直列ブリッジ素子を独立した配線で電源および
アースに接続すると共に、各直列ブリッジ素子の同電位
側端部をそれぞれブリッジ内配線で直接接続することを
第2の特徴とし、さらに直列ブリッジ素子の同電位側端
部を接続するブリッジ内配線に微小抵抗を挿入すること
を第3の特徴としている。The second feature is that each series bridge element is connected to the power supply and the ground by independent wiring, and the same potential side end of each series bridge element is directly connected to the inside of the bridge, respectively. A third feature is that a minute resistor is inserted into the wiring in the bridge connecting the same potential side ends.
本考案の第1の特徴によると、電源側の(アース側に
ついても同様)の一方の配線が断線すると出力に大きな
差が生じるためセンサ異常を検出できる。従って、セン
サ異常を知らずに使用する信頼性の低下を回避できる。According to the first feature of the present invention, if one of the wires on the power supply side (similarly on the ground side) is broken, a large difference occurs in the output, so that a sensor abnormality can be detected. Therefore, it is possible to avoid a decrease in reliability of use without knowing the sensor abnormality.
本考案の第2の特徴によると、電源側(アース側につ
いても同様)の一方の配線が断線しても他方の配線によ
って接続状態が維持される、このため一方の配線の断線
によってセンサ異常となることを回避でき、信頼性が向
上する。According to the second feature of the present invention, even if one of the wires on the power supply side (same for the ground side) is broken, the connection is maintained by the other wire. Can be avoided, and the reliability is improved.
本考案の第3の特徴は、第2の特徴によっては不可能
な個々の配線の導通チェックを、微小抵抗の使用により
可能としたものである。従って、この配線チェックによ
り完全な良品だけを出荷することができ、また使用中に
配線が1本断線してもセンサ不良とはならないため、最
も信頼性が高くなる。A third feature of the present invention is that the continuity check of each wiring, which is impossible by the second feature, is enabled by using a small resistor. Therefore, only a perfect non-defective product can be shipped by this wiring check, and even if one of the wires is broken during use, no sensor failure occurs, and the reliability is the highest.
第1図は本考案の異なる実施例を示す等価回路図で、
(1)〜(3)はそれぞれ第1〜第3の特徴に対応した
第1〜第3方式である。FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a different embodiment of the present invention.
(1) to (3) are first to third methods corresponding to the first to third features, respectively.
第1方式は第1の直列ブリッジ素子Ra,Rbを配線B11で
電源Vccに接続すると共に、配線B12でアースGND接続し
ている。また第2の直列ブリッジ素子Rc,Rdは別の配線B
21で電源Vccに接続すると共に、別の配線B22でアースGN
Dに接続している。In the first method, the first series bridge elements Ra and Rb are connected to a power supply Vcc via a wiring B11 and are connected to the ground GND via a wiring B12. The second series bridge element Rc, Rd is connected to another wiring B
Connect to power supply Vcc at 21 and ground GN at another wiring B22.
Connected to D.
具体的な構造としては、ブリッジ素子Ra〜Rdは例えば
半導体基板に形成された拡散抵抗である。そして、各素
子間の接続は該基板の拡散層又は導電パターンによって
行われ、該基板と外部との接続にはパッドPが使用され
る。VccとGNDは基板外にあり、配線B11,B12,B21,B22は
全てボンディングワイヤである。As a specific structure, the bridge elements Ra to Rd are, for example, diffusion resistors formed on a semiconductor substrate. The connection between the elements is made by a diffusion layer or a conductive pattern of the substrate, and a pad P is used for connection between the substrate and the outside. Vcc and GND are outside the substrate, and the wirings B11, B12, B21, and B22 are all bonding wires.
第2方式は第1の直列ブリッジ素子Rc,Rbと第2の直
列ブリッジ素子Rc,Rdの同電位側の端部をそれぞれブリ
ッジ内配線C1,C2で直接接続した上で、第1方式と同様
にVcc側を独立した配線B11,B21で接続し、またGND側を
独立した配線B12,B22で接続してある。ブリッジ内配線C
1,C2は基板の拡散層又は導電パターンであり、ボンディ
ングワイヤではない。The second method is the same as the first method, except that the ends of the first series bridge elements Rc, Rb and the second series bridge elements Rc, Rd on the same potential side are directly connected by the in-bridge wirings C1, C2, respectively. The Vcc side is connected by independent wirings B11 and B21, and the GND side is connected by independent wirings B12 and B22. Wiring C in bridge
1, C2 is a diffusion layer or a conductive pattern of the substrate, not a bonding wire.
第3方式はこのブリッジ内配線C1,C2の途中に微小抵
抗r1,r2を挿入したものである。この微小抵抗rの値は
ブリッジ素子Rの1/100〜1/10000程度の微小なものであ
り、基板の拡散抵抗として実現される。In the third method, minute resistors r1 and r2 are inserted in the middle of the in-bridge wires C1 and C2. The value of the minute resistance r is as small as about 1/100 to 1 / 10,000 of the bridge element R, and is realized as a diffusion resistance of the substrate.
全ての配線が正常に接続されていると、第1〜第3方
式の出力A1,A2は全く同じ値になる。If all the wirings are normally connected, the outputs A1 and A2 of the first to third systems have exactly the same value.
これに対し1本の配線例えばB11が断線すると、第1
方式では出力A1がGNDに固定される。このとき第2方式
は正常時と変らないが、第3方式は微小抵抗r1による電
圧降下分だけ出力A1が変化する。この変化分はオフセッ
トとなるが、その値が測定上無視できない問題はない。
無視できない場合でも適切なオフセット補正を行えば一
時的なものであるため、問題は残らない。他の配線につ
いても同様である。On the other hand, if one wire, for example, B11 is disconnected, the first
In this method, the output A1 is fixed to GND. At this time, the output of the second method is the same as that in the normal mode, but the output of the third method changes by the voltage drop due to the minute resistance r1. This change is an offset, but there is no problem that the value cannot be ignored in measurement.
Even if it cannot be ignored, there is no problem because appropriate offset correction is a temporary one. The same applies to other wirings.
第1、第3方式では配線Bの断線チェックを両端のパ
ッドP,P間の導通の有無で行うことができる。第2方式
はブリッジ内配線Cによって一方の配線の断線が他方の
配線によってマスクされるため、導通チェックではどち
らか一方の配線の断線の有無は判別できない。In the first and third methods, the disconnection check of the wiring B can be performed based on the presence or absence of conduction between the pads P at both ends. In the second method, since the disconnection of one of the wirings is masked by the other wiring by the wiring C in the bridge, it is not possible to determine the presence or absence of the disconnection of one of the wirings by the continuity check.
第3図はセンサ信号処理回路の具体例である。差動増
幅器2は2段のオペアンプG1,G2を使用し、その出力を
コンデンサCとオペアンプG3を用いたDCカット部4に入
力すると共に、前述のウインドウコンパレータ3に分岐
入力する。センサ1の正異常はダイアグ入力でトランジ
スタTRをオンにし(通常動作時はオフ)、一方のセンサ
出力A1を強制的に接地することでチェックできる。FIG. 3 shows a specific example of the sensor signal processing circuit. The differential amplifier 2 uses two-stage operational amplifiers G1 and G2, and inputs its output to a DC cut unit 4 using a capacitor C and an operational amplifier G3, and also branches and inputs to the above-described window comparator 3. The normal abnormality of the sensor 1 can be checked by turning on the transistor TR by a diagnosis input (off during normal operation) and forcibly grounding one sensor output A1.
つまり、第4図に示すウインドウコンパレータ3は2
つのしきい値Vr1,Vr2をそれぞれ使用したコンパレータ3
1,32で差動増幅器2の出力V0=A1−A2監視し、Vr1<V0
<Vr2であれば正常、そうでなければ異常出力を出す。
この場合、センサ出力A1が0Vになれば入力V0はVr1<V0
<Vr2の範囲を外れるので、このときウインドウコンパ
レータ3が異常出力を出せばダイアグノーシス機能は正
常ということになる。That is, the window comparator 3 shown in FIG.
Comparator 3 using two thresholds Vr 1 and Vr 2
The outputs V 0 = A1−A2 of the differential amplifier 2 are monitored at 1 and 32, and Vr 1 <V 0
<Normal if Vr 2, put out an abnormal output otherwise.
In this case, the input V 0 If the sensor output A1 is accustomed to 0V is Vr 1 <V 0
<Vr 2 , so that if the window comparator 3 outputs an abnormal output at this time, the diagnosis function is normal.
以上述べたように本考案によれば、ブリッジ型センサ
の断線による信頼性低下を回避することができる。即
ち、本考案の第1の特徴によれば、電源側、アース側の
一方の配線が断線すると出力に大きな差が生じるためセ
ンサ異常を検出できる。従って、センサ異常を知らずに
使用する信頼性の低下を回避できる。また本考案の第2
の特徴によれば、電源側、アース側の一方の配線が断線
しても他方の配線によって接続状態が維持される。この
ため一方の配線の断線によってセンサ異常となることを
回避でき、信頼性が向上する。As described above, according to the present invention, it is possible to avoid a decrease in reliability due to disconnection of the bridge type sensor. That is, according to the first feature of the present invention, if one of the wirings on the power supply side and the ground side is broken, a large difference occurs in the output, so that the sensor abnormality can be detected. Therefore, it is possible to avoid a decrease in reliability of use without knowing the sensor abnormality. The second of the present invention
According to the feature, even if one of the wirings on the power supply side and the ground side is disconnected, the connection state is maintained by the other wiring. Therefore, it is possible to prevent the sensor from being abnormal due to the disconnection of one of the wirings, and the reliability is improved.
第1図は本考案の実施例を示す構成図、 第2図はセンサ信号処理回路の概略構成図、 第3図は第2図の詳細図、 第4図はウインドウコンパレータの構成図である。 図中、Ra〜Rdはブリッジ素子、A1,A2は出力端、B11,B21
は電源側配線、B12,B22はアース側配線、C1,C2はブリッ
ジ内配線、r1,r2は微小抵抗である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a sensor signal processing circuit, FIG. 3 is a detailed diagram of FIG. 2, and FIG. 4 is a configuration diagram of a window comparator. In the figure, Ra to Rd are bridge elements, A1 and A2 are output terminals, B11 and B21.
Is a power line, B12 and B22 are ground lines, C1 and C2 are wires in a bridge, and r1 and r2 are minute resistors.
Claims (2)
の直列ブリッジ素子(Rc,Rd)を電源(Vcc)とアース
(GND)の間に並列に接続し、各直列ブリッジ素子の中
間接続点(A1,A2)から第1および第2の出力を生ずる
ブリッジ型センサにおいて、 前記第1の直列ブリッジ素子と前記第2の直列ブリッジ
素子のそれぞれが独立して形成され、各直列ブリッジ素
子が個別に電源およびアースに接続してなることを特徴
とするブリッジ型センサ。A first series bridge element (Ra, Rb) and a second series bridge element;
Are connected in parallel between the power supply (Vcc) and the ground (GND), and the first and second outputs from the intermediate connection points (A 1 , A 2 ) of each series bridge element. Wherein the first series bridge element and the second series bridge element are formed independently, and each series bridge element is individually connected to a power supply and a ground. Bridge type sensor.
の直列ブリッジ素子(Rc,Rd)を電源(Vcc)とアース
(GND)の間に並列に接続し、各直列ブリッジ素子の中
間接続点(A1,A2)から第1および第2の出力を生ずる
ブリッジ型センサにおいて、 各直列ブリッジ素子の電源側およびアース側の同電位側
端部がそれぞれブリッジ内配線(C)で直接接続され、
前記第1の直列ブリッジ素子と前記第2の直列ブリッジ
素子のそれぞれが独立した配線で電源およびアースに接
続されることを特徴とするブリッジ型センサ。2. A first series bridge element (Ra, Rb) and a second series bridge element.
Are connected in parallel between the power supply (Vcc) and the ground (GND), and the first and second outputs from the intermediate connection points (A 1 , A 2 ) of each series bridge element. In the bridge-type sensor, the power supply side and the ground side of each series bridge element are connected directly to the same potential side end by the in-bridge wiring (C), respectively.
A bridge-type sensor, wherein each of the first series bridge element and the second series bridge element is connected to a power source and a ground via independent wiring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1990121162U JP2532793Y2 (en) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | Bridge type sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1990121162U JP2532793Y2 (en) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | Bridge type sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0478570U JPH0478570U (en) | 1992-07-08 |
JP2532793Y2 true JP2532793Y2 (en) | 1997-04-16 |
Family
ID=31869034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1990121162U Expired - Fee Related JP2532793Y2 (en) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | Bridge type sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2532793Y2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS57184977A (en) * | 1981-04-03 | 1982-11-13 | Lucas Industries Ltd | Method of compensating temperature of resistance bridge circuit |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5134696Y2 (en) * | 1971-01-26 | 1976-08-27 | ||
JPS6383664U (en) * | 1986-11-19 | 1988-06-01 |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP1990121162U patent/JP2532793Y2/en not_active Expired - Fee Related
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JPS5336660A (en) * | 1976-09-17 | 1978-04-05 | Hitachi Ltd | Method of trimming function of bridge sensor |
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Also Published As
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---|---|
JPH0478570U (en) | 1992-07-08 |
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