JP3707281B2

JP3707281B2 - Pressure sensor circuit

Info

Publication number: JP3707281B2
Application number: JP01770899A
Authority: JP
Inventors: 保司小西; 雅則林; 慎司坂本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: JP2000214029A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抵抗ブリッジ型の圧力センサを有し、高精度な温度補償機能を有する圧力センサ回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高精度な温度補償機能を有する圧力センサ回路には、圧力センサの出力信号の温度変動を低減するための補正量が予め記憶されているメモリを有し、このメモリから環境温度に応じて補正量を適宜読み出して、圧力センサの出力信号の補正を行うものがある。
【０００３】
図１１はこのような従来の圧力センサ回路の概略構成図である（特開昭６２−２１８８１３号公報などを参照）。図１１に示す圧力センサ回路は、圧力センサ１０、この圧力センサ１０の出力信号を増幅する増幅回路９４１、この増幅回路９４１の出力信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路９７１、圧力センサ１０の環境温度を検出する感温回路１１、この感温回路１１の出力信号を増幅する増幅回路９４２、この増幅回路９４２の出力信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路９７２、およびこのＡ／Ｄ変換回路９７２からのデジタル値に対応する補正量をメモリ９５から読み出し、Ａ／Ｄ変換回路９７１からのデジタル値を、読み出した補正量を用いた演算処理により補正するマイクロコンピュータ（マイコン）９６により構成されている。
【０００４】
なお、特開平９−２５７８２９号公報には、温度変化による出力電圧のスパンドリフトおよび零点ドリフトをそれぞれ相殺するようブリッジ電流およびオフセット電圧のそれぞれの値を調整する電流調整部および電圧調整部が、電流源回路および電圧源回路にそれぞれ設けられたセンサ検出回路が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１１に示す従来の圧力センサ回路では、メモリから補正量を読み出し、その補正量を用いたマイコンの演算処理によって圧力センサの検出結果を補正するので、マイコンの負担が大きくなるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コントロール回路の処理負担を軽減することが可能な圧力センサ回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明の圧力センサ回路は、環境温度の変化に伴って出力のオフセットおよび感度が変動する圧力センサと、前記圧力センサの環境温度を検出する感温回路と、オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路と、スパン補正用のＤ／Ａ変換回路と、前記圧力センサおよび感温回路の両出力信号を増幅する増幅回路と、前記感温回路により検出される環境温度に対応する前記圧力センサのオフセット補正量およびスパン補正量を記憶するメモリと、前記感温回路により検出される環境温度に対応する前記圧力センサのオフセット補正量およびスパン補正量を前記メモリから読み出し、それぞれを前記オフセット補正用およびスパン補正用の両Ｄ／Ａ変換回路に送出するコントロール回路と、前記増幅回路、オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路およびスパン補正用のＤ／Ａ変換回路の各出力端子とそれぞれ接続されるプラス側入力端子、マイナス側入力端子および基準電圧入力端子を有し、前記感温回路からの信号をデジタル信号に変換して前記コントロール回路に送出する一方、前記オフセット補正用およびスパン補正用の両Ｄ／Ａ変換回路からの信号を用いて、前記圧力センサからの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路による変換後の前記圧力センサからの信号を第１信号として、パルスの所定デジタルの第２信号に変換するデジタル出力回路とを備えるものである。
【０００８】
この構成では、圧力センサの信号に対するオフセットおよびスパンの両温度補正がＡ／Ｄ変換回路で行われる。この結果、コントロール回路は圧力センサのオフセットおよびスパンの両温度変動成分を演算処理で補正する必要がないので、コントロール回路の処理負担を軽減することが可能になる。
【０００９】
請求項２記載の発明の圧力センサ回路は、環境温度の変化に伴って出力のオフセットおよび感度が変動する圧力センサと、前記圧力センサの環境温度を検出する感温回路と、オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路と、スパン補正用のＤ／Ａ変換回路と、所定の環境温度に対する基準オフセット電圧を発生する基準電圧源と、前記感温回路により検出される環境温度に対応する前記圧力センサの前記基準オフセット電圧に対する温度変動成分を補正するオフセット補正量を記憶するとともに、前記感温回路により検出される環境温度に対応する前記圧力センサのスパン補正量を記憶するメモリと、前記感温回路により検出される環境温度に対応する前記圧力センサのオフセット補正量およびスパン補正量を前記メモリから読み出し、それぞれを前記オフセット補正用およびスパン補正用の両Ｄ／Ａ変換回路に送出するコントロール回路と、前記圧力センサおよび感温回路の両出力信号を増幅するとともに、前記圧力センサの出力信号について、前記オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路の出力信号によって前記基準オフセット電圧に対する温度変動成分を補正する増幅回路と、前記増幅回路からの前記感温回路の出力信号、および前記オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路の出力信号によって前記基準オフセット電圧に対する温度変動成分が補正された前記増幅回路からの前記圧力センサの出力信号を入力信号とするプラス側入力端子、前記基準オフセット電圧を入力信号とするマイナス側入力端子、および前記スパン補正用のＤ／Ａ変換回路の出力信号を入力信号とする基準電圧入力端子を有し、前記感温回路からの信号をデジタル信号に変換して前記コントロール回路に送出する一方、前記基準オフセット電圧および前記スパン補正用のＤ／Ａ変換回路からの信号を用いて、前記圧力センサからの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路による変換後の前記圧力センサからの信号を第１信号として、パルスの所定デジタルの第２信号に変換するデジタル出力回路とを備えるものである。
【００１０】
この構成では、圧力センサの信号に対するオフセットの温度補正がＡ／Ｄ変換回路の入力前で行われ、圧力センサの信号に対するスパンの温度補正がＡ／Ｄ変換回路で行われる。この結果、コントロール回路は圧力センサのオフセットおよびスパンの両温度変動成分を演算処理で補正する必要がないので、コントロール回路の処理負担を軽減することが可能になる。
【００１１】
なお、前記コントロール回路のオフまたはオン制御に従って、それぞれ前記圧力センサに対する電力供給経路の断続を行う第１スイッチと、前記コントロール回路のオフまたはオン制御に従って、それぞれ前記感温回路に対する電力供給経路の断続を行う第２スイッチとを備え、前記コントロール回路は、前記第１スイッチに対してオン制御を行っている場合には前記第２スイッチに対してオフ制御を行う一方、前記第２スイッチに対してオン制御を行っている場合には前記第１スイッチに対してオフ制御を行う構成でもよい（請求項３）。この構成では、圧力センサおよび感温回路のどちらか一方の電力供給が停止されるので、本圧力センサ回路の消費電力の低減が可能になる。
【００１２】
また、複数の抵抗により成り、電源の電圧を分圧して前記オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路に対する基準電圧として前記オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路に印加する第１分圧回路と、この第１分圧回路とは別の複数の抵抗により成り、前記電源の電圧を分圧して前記スパン補正用のＤ／Ａ変換回路に対する基準電圧として前記スパン補正用のＤ／Ａ変換回路に印加する第２分圧回路とを備え、前記圧力センサには前記電源の電圧が駆動電圧として印加される構成でもよい（請求項４）。この構成では、オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路、スパン補正用のＤ／Ａ変換回路および圧力センサに対して、同一の電源の電圧が使用されるので、全体としてその電源の電圧の変動分がキャンセルされるようになる。この結果、従来のようなより安定的な定電圧回路は不要になり、回路構成の簡単化およびコスト低減が可能になる。
【００１３】
また、前記コントロール回路の切換制御に従って、前記圧力センサおよび感温回路の一方の出力端子を前記増幅回路の入力端子に接続する切換回路を備え、前記コントロール回路は、前記増幅回路およびＡ／Ｄ変換回路を介して前記感温回路により検出された環境温度を取り込み、この環境温度に対応する前記圧力センサのオフセット補正量およびスパン補正量を前記メモリから読み出し、それぞれを前記オフセット補正用およびスパン補正用の両Ｄ／Ａ変換回路に送出し、この後、前記切換回路に対して前記圧力センサの出力端子を前記増幅回路の入力端子に接続する切換制御を行って、前記圧力センサからの信号のＡ／Ｄ変換を前記Ａ／Ｄ変換回路によって実行させる構成でもよい（請求項５）。この構成では、切換回路およびコントロール回路の制御によって、圧力センサおよび感温回路に対して、増幅回路およびＡ／Ｄ変換回路の共用が可能になり、回路の簡単化および効率的な圧力計測が可能となる。
【００１４】
また、前記感温回路は、互いに異なる抵抗温度特性を有する２つの抵抗素子により成り電源の電圧を分圧して出力する構成でもよい（請求項６）。この構成によれば、回路をＩＣ化する場合に内蔵が可能となり、外付けの部品点数の削減、ＩＣの端子数削減、全体の回路構成の簡単化およびコストダウンを図ることが可能になる。
【００１５】
また、前記増幅回路は、前記圧力センサおよび感温回路に対してそれぞれ個別のゲインに切り換える切換機能を有している構成でもよい（請求項７）。この構成によれば、増幅回路の簡単化およびさらなる低コスト化が可能になる。
【００１６】
さらに、前記メモリは、前記感温回路により検出される環境温度におけるオフセットを補正するための補正量を予めさらに記憶し、前記コントロール回路は、前記感温回路により検出される環境温度におけるオフセットを補正するための補正量を前記メモリから読み出し、これを前記オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路に送出し、前記増幅回路は、前記オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路からの、前記感温回路により検出される環境温度におけるオフセットを補正するための補正量の信号を用いて、前記感温回路により検出される環境温度におけるオフセットを補正しながら、前記感温回路の出力信号を増幅する構成でもよい（請求項８）。この構成によれば、感温回路の出力電圧におけるオフセット電圧を補正することが可能になり、感温回路のばらつきを吸収することができ、製造歩留りが向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施形態に係る圧力センサ回路の概略構成図で、この図を用いて以下に第１実施形態の説明を行う。
【００１８】
本圧力センサ回路は、環境温度の変化に伴って出力のオフセットおよび感度が変動する温度特性を有し加速度や圧力などの物理量に応じたアナログ量の出力信号を発生する圧力センサ１０と、この圧力センサ１０の環境温度を検出する感温回路１１と、オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路１２と、スパン補正用のＤ／Ａ変換回路１３と、感温回路１１の出力信号の増幅を行う一方、基準オフセット電圧を重畳させながら圧力センサ１０の出力信号の増幅を行う増幅回路１４と、感温回路１１により検出される環境温度に対応する圧力センサ１０のオフセット補正量およびスパン補正量を記憶するＥＥＰＲＯＭ（メモリ）１５と、感温回路１１により検出される環境温度に対応する圧力センサ１０のオフセット補正量およびスパン補正量をＥＥＰＲＯＭ１５から読み出し、それぞれをＤ／Ａ変換回路１２，１３に送出するコントロール回路１６と、増幅回路１４、Ｄ／Ａ変換回路１２およびＤ／Ａ変換回路１３の各出力端子とそれぞれ接続される入力＋端子（プラス側入力端子）、入力−端子（マイナス側入力端子）および基準電圧入力端子を有し、感温回路１１からの信号をデジタル信号に変換してコントロール回路１６に送出する一方、Ｄ／Ａ変換回路１２，１３からの両信号を用いて、圧力センサ１０からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１７と、このＡ／Ｄ変換回路１７による変換後の圧力センサ１０からの信号をパルスの所定のデジタル信号に変換するデジタル出力回路１８とを備えている。
【００１９】
図２は図１の増幅回路の概略内部構成などを示す図、図３はオフセット補正量およびスパン補正量の説明図で、上記構成の圧力センサ回路における圧力センサ１０、増幅回路１４、Ａ／Ｄ変換回路１７、ＥＥＰＲＯＭ１５およびコントロール回路１６についてさらに詳述する。ただし、図２には、後述する基準電圧源の接続例が示され、感温回路１１の接続の様子は図示省略されている。この感温回路１１の接続例については別の実施形態で説明する。
【００２０】
圧力センサ１０は、図２に示すように、抵抗値が圧力に応じて変化するブリッジ回路構成の抵抗Ｒ１０１〜Ｒ１０４により成り、図３（ａ）および（ｃ）に示すように、１次で負の温度変動成分および２次で下に凸の温度変動成分を含む出力温度特性を有している。ただし、Ｔ１，Ｔ２は出力端子で、Ｔ３，Ｔ４は電源端子である。
【００２１】
増幅回路１４は、上述の如く圧力センサ１０および感温回路１１の双方の出力信号を個別に増幅する増幅回路を有しているほか、上記基準オフセット電圧を発生する基準電圧源１４０をさらに内蔵している。
【００２２】
図２に示す例では、オペアンプ１４１〜１４３および抵抗Ｒ１４０〜Ｒ１４５により成る多段式の増幅回路における後段のオペアンプ１４３の非反転入力端子に、ボルテージホロワ１４４および抵抗Ｒ１４６を介して、基準電圧源１４０の基準オフセット電圧を印加する構成になっている。これにより、圧力センサ１０の出力信号の増幅は、基準オフセット電圧を重畳しながら行われることになる。なお、基準オフセット電圧は、所定の環境温度（例えば２５℃）で、基準電圧源１４０の出力レベルを所定レベルに調整して得られる電圧のことである。
【００２３】
一方、圧力センサ１０に対する増幅回路１４のゲインをＧ、出力端子Ｔ１，Ｔ２間の電圧をＶとしたとき、Ｖ×ＧがＡ／Ｄ変換回路１７から見た増幅回路１４から得られる圧力センサ１０のスパン電圧となる。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換回路１７は、Ｋを定数とすると、次式に示すように、Ｄ／Ａ変換回路１２，１３からそれぞれ得られるオフセット補正量のアナログ電圧Ｖ１２およびスパン補正量のアナログ電圧Ｖ１３を用いて、圧力センサ１０からのアナログ電圧Ｖ１０をデジタル量Ｄ１０に変換する。
【００２５】
Ｄ１０＝（Ｖ１０−Ｖ１２）／Ｖ１３×Ｋ
ＥＥＰＲＯＭ１５には、図３（ａ）に示すように、Ａ／Ｄ変換回路１７のＶ１０−Ｖ１２による差動機能によってオフセット温度変動成分をキャンセルすべく、増幅回路１４からの圧力センサ１０のオフセット電圧（図では「センサオフセット」）と同じレベルの電圧（図では「オフセットＤ／Ａ」）がＤ／Ａ変換回路１２から出力されるようなオフセット補正量が対象とする範囲の各環境温度毎に記憶されているとともに、図３（ｃ）に示すように、Ａ／Ｄ変換回路１７のＶ１３による除算機能によってスパン温度変動成分をキャンセルすべく、増幅回路１４からの圧力センサ１０のスパン電圧と同じレベルの電圧（図では「スパンＤ／Ａ」）がＤ／Ａ変換回路１３から出力されるようなスパン補正量が対象とする範囲の各環境温度毎に記憶されている。
【００２６】
コントロール回路１６は、マイクロコンピュータなどにより成り、本圧力センサ回路の各部に対して種々の制御を行うもので、例えば、Ａ／Ｄ変換回路１７を介して感温回路１１から得られる環境温度のデジタル値Ｄ１１を用いて、ＥＥＰＲＯＭ１５からオフセット補正量およびスパン補正量の読出しを行う。これら両補正量は、既述の如く、Ｄ／Ａ変換回路１２，１３を介してＡ／Ｄ変換回路１７に出力される。
【００２７】
次に、本圧力センサ回路の概略動作について説明すると、まず、感温回路１１の検出結果がＡ／Ｄ変換回路１７などを介してデジタル値Ｄ１１としてコントロール回路１６に取り込まれる。
【００２８】
この後、ＥＥＰＲＯＭ１５からデジタル値Ｄ１１に対応するオフセット補正量およびスパン補正量が読み出され、それぞれがＤ／Ａ変換回路１２，１３を介してＡ／Ｄ変換回路１７に出力される。これにより、図３（ｂ）に示すように、オフセット補正量により、圧力センサ１０のオフセット温度変動成分が補正されるとともに、図３（ｄ）に示すように、スパン補正量により圧力センサ１０のスパン温度変動成分が補正される。このとき、オフセット電圧の温度変動成分に対する補正誤差は、図３（ｂ）に示すように、Ｄ／Ａ変換回路１２からの出力レベルの量子化誤差のみになり、高精度な補正が行われる。なお、量子化誤差が小さくなるようにＤ／Ａ変換回路１２のビット数を増やしてやれば、さらに高精度の補正が可能になることは言うまでもない。
【００２９】
この後、オフセット補正およびスパン補正が行われたデジタル量Ｄ１０がパルスの所定のデジタル信号に変換された上で外部に出力される。
【００３０】
以上、第１実施形態によれば、コントロール回路１６は圧力センサ１０のオフセット電圧およびスパン電圧の両温度変動成分を演算処理で補正する必要がないので、コントロール回路１６の処理負担を軽減することが可能になる。
【００３１】
また、圧力センサ１０および感温回路１１の双方に対してＡ／Ｄ変換回路１７を共通に使用することにより、簡単な回路構成で圧力センサ１０の温度補償を高精度に行うことが可能になる。
【００３２】
図４は本発明の第２実施形態に係る圧力センサ回路の概略構成図、図５は図４の増幅回路の概略内部構成などを示す図で、これらの図を用いて以下に第２実施形態の説明を行う。ただし、図５には、圧力センサと増幅回路との接続例が示され、感温回路と増幅回路との接続の様子は図示省略されている。
【００３３】
本圧力センサ回路は、圧力センサ１０、感温回路１１、Ｄ／Ａ変換回路１２，１３、コントロール回路１６、Ａ／Ｄ変換回路１７およびデジタル出力回路１８を第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として、増幅回路２４、基準電圧源２４０およびＥＥＰＲＯＭ２５を備えている。
【００３４】
増幅回路２４は、ボルテージホロワ１４４および抵抗Ｒ１４６を介して、オペアンプ１４３の非反転入力端子に対して、基準電圧源１４０に代わるＤ／Ａ変換回路１２からの出力電圧を印加する構成になっているほかは、第１実施形態の増幅回路１４と同様に構成されている。
【００３５】
基準電圧源２４０は、第１実施形態の基準電圧源１４０と同様に、基準オフセット電圧を発生するものである。
【００３６】
ＥＥＰＲＯＭ２５には、第１実施形態と同様のスパン補正量が対象とする範囲の各環境温度毎に記憶されているほか、第１実施形態のオフセット補正量とは相違するオフセット補正量が対象とする範囲の各環境温度毎に記憶されている。
【００３７】
後者のオフセット補正量についてさらに詳述する。第２実施形態では、増幅回路２４の出力端子をＡ／Ｄ変換回路１７の入力＋端子に接続するとともに、基準電圧源２４０の出力端子をＡ／Ｄ変換回路１７の入力−端子に接続し、Ａ／Ｄ変換回路１７の入力段における差動の段階で基準オフセット電圧を増幅回路２４からの圧力センサ１０の出力電圧Ｖ１０に重畳させる構成にしたので、増幅回路２４からの圧力センサ１０の出力電圧Ｖ１０にオフセット電圧の温度変動成分が含まれないようにするため、オフセット補正量は、オペアンプ１４３の出力に圧力センサ１０のオフセット電圧の温度変動成分を含ませない値に設定されている。すなわち、各オフセット補正量は、オフセット基準電圧に対する温度変動成分を打ち消す値に設定されているのである。
【００３８】
次に、既に明らかではあるが第２実施形態の圧力センサ回路の概略動作について説明すると、まず、感温回路１１の検出結果がＡ／Ｄ変換回路１７などを介してデジタル値Ｄ１１としてコントロール回路１６に取り込まれる。
【００３９】
この後、ＥＥＰＲＯＭ２５からデジタル値Ｄ１１に対応するオフセット補正量およびスパン補正量が読み出され、オフセット補正量はＤ／Ａ変換回路１２を介して増幅回路２４に出力されるとともに、スパン補正量はＤ／Ａ変換回路１３を介してＡ／Ｄ変換回路１７に出力される。これにより、基準オフセット電圧に対する圧力センサ１０の温度変動成分が補正されるとともに、スパン電圧の温度変動成分が第１実施形態と同様に補正される。
【００４０】
この後、オフセット補正およびスパン補正が行われたデジタル量Ｄ１０がパルスの所定のデジタル信号に変換された上で外部に出力される。
【００４１】
以上、第２実施形態によれば、コントロール回路１６は圧力センサ１０のオフセット電圧およびスパン電圧の両温度変動成分を演算処理で補正する必要がないので、コントロール回路１６の処理負担を軽減することが可能になる。
【００４２】
図６は本発明の第３実施形態に係る圧力センサ回路の概略構成図、図７は図６に示す圧力センサ回路の動作シーケンスの説明図で、これらの図を用いて以下に第３実施形態の説明を行う。
【００４３】
本圧力センサ回路は、圧力センサ１０、感温回路１１、Ｄ／Ａ変換回路１２，１３、ＥＥＰＲＯＭ１５、Ａ／Ｄ変換回路１７およびデジタル出力回路１８を第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７、増幅回路３４およびコントロール回路３６などを備えている。
【００４４】
スイッチ（第１スイッチ）ＳＷ１は、電圧ＶＤＤの電源ラインと圧力センサ１０の電源端子Ｔ３との間に接続され、コントロール回路３６からのオフまたはオンのコントロール信号に従って、それぞれ圧力センサ１０に対する電力供給経路の断続を行うものである。
【００４５】
スイッチ（第２スイッチ）ＳＷ２は、電圧ＶＤＤの電源ラインと感温回路１１との間に接続され、コントロール回路３６からのオフまたはオンのコントロール信号に従って、それぞれ感温回路１１に対する電力供給経路の断続を行うものである。
【００４６】
ただし、図６に示す例では、感温回路１１は、小さな温度係数を有する配線抵抗などの抵抗Ｒ１１１および大きな温度係数を有する拡散抵抗などの抵抗Ｒ１１２を備え、抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２の接続点を出力端子として、環境温度の変化に伴って変動するレベルの電圧を出力する構成になっている。なお、これに限らず、抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２に対してそれぞれ炭素皮膜抵抗およびサーミスタを使用する構成でもよい。
【００４７】
圧力センサ１０の一方の出力端子と増幅回路３４の一方の入力端子との間に介在しコントロール回路３６からのコントロール信号に従ってオン／オフするスイッチＳＷ３、そのコントロール信号を反転する反転回路３４０、および感温回路１１の出力端子と増幅回路３４の一方の入力端子との間に介在し反転回路３４０の出力信号に従ってオン／オフするスイッチＳＷ４は、切換回路を構成し、コントロール回路３６からのコントロール信号に従って、圧力センサ１０および感温回路１１の一方の出力端子を増幅回路３４の一方の入力端子に接続するものである。
【００４８】
スイッチＳＷ５は、電圧ＶＤＤの電源ラインと増幅回路３４との間に接続され、コントロール回路３６からのオフまたはオンのコントロール信号に従って、それぞれ増幅回路３４に対する電力供給経路の断続を行うものである。
【００４９】
スイッチＳＷ６は、コントロール回路３６からのコントロール信号に従って、Ｄ／Ａ変換回路１２に対する電力供給経路の断続を行うものである。図６に示す例では、一端側に電圧ＶＤＤが印加される抵抗Ｒ１２１、この抵抗Ｒ１２１の他端とグランドＧＮＤとの間に接続される抵抗Ｒ１２２、これら抵抗Ｒ１２１，Ｒ１２２の接続点と入力端子が接続されるボルテージホロワ１２０が、Ｄ／Ａ変換回路１２に基準電圧を印加する電源（第１分圧回路）として設けられており、スイッチＳＷ６は、電圧ＶＤＤの電源ラインと抵抗Ｒ１２１の一端との間に接続されている。
【００５０】
スイッチＳＷ７は、コントロール回路３６からのコントロール信号に従って、Ｄ／Ａ変換回路１３に対する電力供給経路の断続を行うものである。図６に示す例では、一端側に電圧ＶＤＤが印加される抵抗Ｒ１３１、この抵抗Ｒ１３１の他端とグランドＧＮＤとの間に接続される抵抗Ｒ１３２、これら抵抗Ｒ１３１，Ｒ１３２の接続点と入力端子が接続されるボルテージホロワ１３０が、Ｄ／Ａ変換回路１３に基準電圧を印加する電源（第２分圧回路）として設けられており、スイッチＳＷ７は、電圧ＶＤＤの電源ラインと抵抗Ｒ１３１の一端との間に接続されている。
【００５１】
増幅回路３４は、圧力センサ１０および感温回路１１の出力信号を個別に増幅するものである。
【００５２】
コントロール回路３６は、マイクロコンピュータなどにより成り、本圧力センサ回路の各部に対して種々の制御を行うもので、例えば、スイッチＳＷ１に対してオン制御を行っている場合にはスイッチＳＷ２に対してオフ制御を行う一方、スイッチＳＷ２に対してオン制御を行っている場合にはスイッチＳＷ１に対してオフ制御を行う。
【００５３】
また、コントロール回路３６は、切換回路に対して感温回路１１の出力端子を増幅回路３４の入力端子に接続する切換制御を行い、増幅回路３４およびＡ／Ｄ変換回路１７を介して感温回路１１により検出された環境温度を取り込んで、この環境温度に対応する圧力センサ１０のオフセット補正量およびスパン補正量をＥＥＰＲＯＭ１５から読み出し、それぞれをＤ／Ａ変換回路１２，１３を介してＡ／Ｄ変換回路１７に送出し、この後、切換回路に対して圧力センサ１０の出力端子を増幅回路３４の入力端子に接続する切換制御を行って、圧力センサ１０からの信号のＡ／Ｄ変換をＡ／Ｄ変換回路１７によって実行させる（図７参照）。
【００５４】
さらに、コントロール回路３６は、増幅回路３４およびＤ／Ａ変換回路１２，１３を動作させない場合、それぞれスイッチＳＷ５〜ＳＷ７のオフ制御を行う。
【００５５】
次に、第３実施形態の圧力センサ回路の概略動作について説明すると、まず、コントロール回路３６から、スイッチＳＷ２，ＳＷ４およびＳＷ５〜ＳＷ７をオンにするコントロール信号が出力される（図７の「温度計測」の区間）。これにより、感温回路１１の出力端子に環境温度に対応するレベルの電圧が発生し、この電圧が増幅回路３４で増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路１７でデジタル値Ｄ１１に変換される。
【００５６】
このデジタル値Ｄ１１がコントロール回路３６に取り込まれると、ＥＥＰＲＯＭ１５からデジタル値Ｄ１１に対応するオフセット補正量およびスパン補正量が読み出され、それぞれがＤ／Ａ変換回路１２，１３を介してＡ／Ｄ変換回路１７に出力される（図７の「メモリアクセス」の区間）。この後、スイッチＳＷ２，ＳＷ４をオフにしてスイッチＳＷ１，ＳＷ３をオンにするコントロール信号が出力される（図７の「圧力計測」における「圧力センサＳＥＴＵＰ」の区間）。これにより、圧力センサ１１に加わる物理量に応じたレベルの電圧がその両出力端子に発生し、この電圧が増幅回路３４で増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路１７でオフセット補正およびスパン補正が行われつつデジタル値Ｄ１０に変換される（図７の「圧力センサＡ／Ｄ」の区間）。
【００５７】
この後、オフセット補正およびスパン補正が行われたデジタル値Ｄ１０がパルスの所定のデジタル信号に変換された上で外部に出力される（図７の「デジタル出力」の区間）。
【００５８】
この後、本圧力センサ回路がリセットされ（図７の「ＲＥＳＥＴ」の区間）、１回の圧力計測が終了する。
【００５９】
以上、第３実施形態によれば、スイッチＳＷ１〜ＳＷ７を備えたことにより、本圧力センサ回路の消費電力の低減が可能になる。
【００６０】
また、圧力センサ１０が駆動電圧を得て、Ｄ／Ａ変換回路１２，１３が基準電圧を得るための電力が電圧ＶＤＤの電源ラインから供給され、また、圧力センサ１０の出力レベルが電圧ＶＤＤのレベルに比例するとともに、Ｄ／Ａ変換回路１２，１３の各基準電圧が電圧ＶＤＤに比例するので、全体として電圧ＶＤＤの変動分がキャンセルされることになる。この結果、従来のようなより安定的な定電圧回路は不要になり、回路構成の簡単化およびコスト低減が可能になる。
【００６１】
また、切換回路およびコントロール回路３６の制御によって、圧力センサ１０および感温回路１１に対して、増幅回路３４およびＡ／Ｄ変換回路１７の共用が可能になり、回路の簡単化および効率的な圧力計測が可能となる。
【００６２】
さらに、感温回路１１は、小さな温度係数を有する配線抵抗などの抵抗Ｒ１１１および大きな温度係数を有する拡散抵抗などの抵抗Ｒ１１２により構成されるので、回路をＩＣ化する場合に配線抵抗と拡散抵抗の内蔵が可能となり、外付けの部品点数の削減、ＩＣの端子数削減、全体の回路構成の簡単化およびコストダウンを図ることが可能になる。
【００６３】
図８は本発明の第４実施形態に係る圧力センサ回路の概略構成図で、この図を用いて以下に第４実施形態の説明を行う。
【００６４】
本圧力センサ回路は、増幅回路３４に代えて、コントロール回路３６からのコントロール信号に従ってゲインが切り替わる増幅回路４４を備えているほかは第３実施形態と同様に構成される。ただし、図８では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は図示省略されている。
【００６５】
次に、第３実施形態と相違する第４実施形態の圧力センサ回路の動作について概説する。コントロール回路３６から、スイッチＳＷ４をオンにするコントロール信号の出力が行われると、スイッチＳＷ３がオフ、スイッチＳＷ４がオンになるとともに、増幅回路４４のゲインがＡに切り替わる。これにより、感温回路１１の出力電圧が増幅回路４４の入力に印加し、感温回路１１の出力電圧がゲインＡで増幅される。
【００６６】
一方、コントロール回路３６から、スイッチＳＷ３をオンにするコントロール信号の出力が行われると、スイッチＳＷ３がオン、スイッチＳＷ４がオフになるとともに、増幅回路４４のゲインがＢに切り替わる。これにより、圧力センサ１０の出力電圧が増幅回路４４の入力に印加し、圧力センサ１０の出力電圧がゲインＢで増幅される。
【００６７】
以上、第４実施形態によれば、第３実施形態と同様の効果を奏することが可能になるほか、増幅回路４４の簡単化およびさらなる低コスト化が可能になる。
【００６８】
図９は本発明の第５実施形態に係る圧力センサ回路の概略構成図で、この図を用いて以下に第５実施形態の説明を行う。
【００６９】
本圧力センサ回路は、スイッチＳＷ８，ＳＷ９および反転回路５４１をさらに備えているとともに、増幅回路４４、ＥＥＰＲＯＭ１５およびコントロール回路３６に代えてそれぞれ増幅回路５４、ＥＥＰＲＯＭ５５およびコントロール回路５６を備えているほかは、第４実施形態と同様に構成されている。
【００７０】
スイッチＳＷ８は、圧力センサ１０と増幅回路５４との間のスイッチＳＷ３が介在していない方に介在するように接続され、スイッチＳＷ３に対する同一のコントロール信号に従ってオン／オフする。
【００７１】
スイッチＳＷ９は、スイッチＳＷ８が接続されている増幅回路５４の入力端子とＤ／Ａ変換回路１２の出力端子との間に介設され、反転回路５４１を介して送られてくるコントロール信号、すなわちスイッチＳＷ４と同様のコントロール信号に従ってオン／オフする。
【００７２】
増幅回路５４は、スイッチＳＷ４，ＳＷ９がオン時に、Ｄ／Ａ変換回路１２からの出力電圧を用いて感温回路１１の出力電圧におけるオフセット電圧を補正しながら、感温回路１１の出力電圧を増幅する機能を有しているほかは、第４実施形態の増幅回路４４と同様に構成される。このため、ＥＥＰＲＯＭ５５には、第１実施形態のオフセット補正量およびスパン補正量に加えて、感温回路１１の出力電圧におけるオフセット電圧を補正するための補正量が予め記憶されている。
【００７３】
コントロール回路５６は、スイッチＳＷ４，ＳＷ９をオンにするコントロール信号の出力を行う際には、ＥＥＰＲＯＭ５５から感温回路１１の出力電圧におけるオフセット電圧を補正するための補正量を読み出してＤ／Ａ変換回路１２に出力を行うほかは、第４実施形態のコントロール回路３６と同様に動作する。
【００７４】
次に、第４実施形態と相違する第５実施形態の圧力センサ回路の動作について概説する。コントロール回路５６から、スイッチＳＷ３，ＳＷ８をオンにするコントロール信号の出力が行われると、スイッチＳＷ３，ＳＷ８がオン、スイッチＳＷ４，ＳＷ９がオフになるとともに増幅回路４４のゲインがＢに切り替わる。これにより、圧力センサ回路１０の出力電圧がゲインＢで増幅される。
【００７５】
一方、コントロール回路５６から、スイッチＳＷ４，ＳＷ９をオンにするコントロール信号の出力が行われると、スイッチＳＷ３，ＳＷ８がオフ、スイッチＳＷ４，ＳＷ９がオンになるとともに増幅回路４４のゲインがＡに切り替わる。また、ＥＥＰＲＯＭ５５から感温回路１１の出力電圧におけるオフセット電圧を補正するための補正量が読み出されてＤ／Ａ変換回路１２およびスイッチＳＷ９を介して増幅回路５４に出力される。これにより、感温回路１１の出力電圧がゲインＡで増幅されるとともに、感温回路１１の出力電圧におけるオフセット電圧が補正される。
【００７６】
以上、第５実施形態によれば、第４実施形態と同様の効果を奏することが可能になるほか、感温回路１１の出力電圧におけるオフセット電圧を補正することが可能になる。これにより、感温回路１１のばらつきを吸収することができ、製造歩留りが向上する。
なお、第５実施形態は、第４実施形態の変形例となっているが、これに限らず、本発明は、第２実施形態において、当該第５実施形態と同様に、感温回路の出力が、オフセット補正用のＤ／Ａ変換回路からの信号により補正されるものでもよい。
【００７７】
なお、図１０に示すように、圧力センサ１０、感温回路１１、Ｄ／Ａ変換回路１２，１３、図略の基準電圧源を内蔵する増幅回路２４ａ、ＥＥＰＲＯＭ２５、コントロール回路１６、Ａ／Ｄ変換回路１７およびデジタル出力回路１８を備え、Ｄ／Ａ変換回路１２の出力信号を用いて増幅回路２４ａが内蔵する基準電圧源の基準電圧を温度補正し、この温度補正後の基準電圧をＡ／Ｄ変換回路１７の基準電圧として用いる構成でもよい。この場合の動作は第１実施形態と同様であるが、オフセット電圧の変動の補正に関してのみ異なる。すなわち、圧力センサ１０のオフセット電圧の温度変動は増幅回路２４ａの基準電圧の温度変動として現れるので、その温度変動と逆の温度特性をＤ／Ａ変換回路１２より発生させて図に示す加算器で加算してやることによりキャンセルする。スパン電圧の変動に関しては同様にＡ／Ｄ変換回路１７の変換時にキャンセルする。このように、Ａ／Ｄ変換回路１７の基準電圧に増幅回路２４ａの基準電圧を使用することにより、Ａ／Ｄ変換回路１７の入力ダイナミックレンジを拡大することが可能になる。
【００７８】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明によれば、コントロール回路の処理負担を軽減することが可能になる。
【００７９】
請求項２記載の発明によれば、コントロール回路の処理負担を軽減することが可能になる。
【００８０】
請求項３記載の発明によれば、本圧力センサ回路の消費電力の低減が可能になる。
【００８１】
請求項４記載の発明によれば、全体としてその電源の電圧の変動分をキャンセルすることが可能になる。この結果、従来のようなより安定的な定電圧回路は不要になり、回路構成の簡単化およびコスト低減が可能になる。
【００８２】
請求項５記載の発明によれば、圧力センサおよび感温回路に対して、増幅回路およびＡ／Ｄ変換回路の共用が可能になり、回路の簡単化および効率的な圧力計測が可能となる。
【００８３】
請求項６記載の発明によれば、回路をＩＣ化する場合に内蔵が可能となり、外付けの部品点数の削減、ＩＣの端子数削減、全体の回路構成の簡単化およびコストダウンを図ることが可能になる。
【００８４】
請求項７記載の発明によれば、増幅回路の簡単化およびさらなる低コスト化が可能になる。
【００８５】
請求項８記載の発明によれば、感温回路の出力電圧におけるオフセット電圧を補正することが可能になり、感温回路のばらつきを吸収することができ、製造歩留りが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧力センサ回路の概略構成図である。
【図２】図１の増幅回路の概略内部構成などを示す図である。
【図３】オフセット補正量およびスパン補正量の説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る圧力センサ回路の概略構成図である。
【図５】図４の増幅回路の概略内部構成などを示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る圧力センサ回路の概略構成図である。
【図７】図６に示す圧力センサ回路の動作シーケンスの説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る圧力センサ回路の概略構成図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る圧力センサ回路の概略構成図である。
【図１０】図４に示す圧力センサ回路の別の接続例を示す図である。
【図１１】従来の圧力センサ回路の概略構成図である。
【符号の説明】
１０圧力センサ
１１感温回路
１２，１３Ｄ／Ａ変換回路
１４，２４，３４，４４，５４増幅回路
１５，２５，５５ＥＥＰＲＯＭ
１６，３６，５６コントロール回路
１７Ａ／Ｄ変換回路
１８デジタル出力回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure sensor circuit having a resistance bridge type pressure sensor and having a highly accurate temperature compensation function.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a pressure sensor circuit having a highly accurate temperature compensation function has a memory in which a correction amount for reducing temperature fluctuation of an output signal of the pressure sensor is stored in advance. Some of them read out the correction amount as appropriate to correct the output signal of the pressure sensor.
[0003]
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of such a conventional pressure sensor circuit (refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-218813). The pressure sensor circuit shown in FIG. 11 includes a pressure sensor 10, an amplification circuit 941 that amplifies the output signal of the pressure sensor 10, an A / D conversion circuit 971 that converts the output signal of the amplification circuit 941 into a digital value, and the pressure sensor 10. A temperature sensing circuit 11 for detecting the ambient temperature of the sensor, an amplifier circuit 942 for amplifying the output signal of the temperature sensing circuit 11, an A / D conversion circuit 972 for converting the output signal of the amplifier circuit 942 into a digital value, and the A / D A microcomputer (microcomputer) 96 that reads a correction amount corresponding to the digital value from the D conversion circuit 972 from the memory 95 and corrects the digital value from the A / D conversion circuit 971 by arithmetic processing using the read correction amount. It is configured.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-257829 discloses a current adjustment unit and a voltage adjustment unit that adjust the values of the bridge current and the offset voltage so as to cancel out the span drift and zero point drift of the output voltage due to temperature change, respectively. A sensor detection circuit provided in each of the source circuit and the voltage source circuit is disclosed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional pressure sensor circuit shown in FIG. 11, the correction amount is read from the memory, and the detection result of the pressure sensor is corrected by the microcomputer processing using the correction amount. there were.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a pressure sensor circuit capable of reducing the processing load of a control circuit.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The pressure sensor circuit according to the first aspect of the present invention for solving the above-described problems includes a pressure sensor in which an offset and sensitivity of an output vary with a change in environmental temperature, and a temperature sensing circuit that detects the environmental temperature of the pressure sensor. A D / A conversion circuit for offset correction, a D / A conversion circuit for span correction, an amplifier circuit for amplifying both output signals of the pressure sensor and the temperature sensing circuit, and the temperature sensing circuit. A memory for storing an offset correction amount and a span correction amount of the pressure sensor corresponding to the environmental temperature, and an offset correction amount and a span correction amount of the pressure sensor corresponding to the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit from the memory. A control circuit for reading out and sending them to both the offset correction and span correction D / A converter circuits, the amplifier circuit, and the offset circuit. A positive input terminal, a negative input terminal, and a reference voltage input terminal connected to the output terminals of the D / A conversion circuit for correction and the D / A conversion circuit for span correction, respectively. The signal from the pressure sensor is converted into a digital signal and sent to the control circuit, while the signal from both the offset correction and span correction D / A conversion circuits is used to convert the signal from the pressure sensor into a digital signal. A / D conversion circuit that performs the conversion and a signal from the pressure sensor after conversion by the A / D conversion circuitAs the first signal,Place of pulseFixedZitalSecond ofAnd a digital output circuit for converting the signal.
[0008]
In this configuration, both the offset and span temperature corrections for the pressure sensor signal are performed by the A / D conversion circuit. As a result, it is not necessary for the control circuit to correct both the offset and span temperature fluctuation components of the pressure sensor by the arithmetic processing, so that the processing load on the control circuit can be reduced.
[0009]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided a pressure sensor circuit in which an offset and sensitivity of an output fluctuate in accordance with a change in environmental temperature, a temperature sensing circuit that detects an environmental temperature of the pressure sensor, and an offset correction D A / A conversion circuit, a span correction D / A conversion circuit, a reference voltage source for generating a reference offset voltage with respect to a predetermined environmental temperature, and the pressure sensor corresponding to the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit An offset correction amount for correcting a temperature fluctuation component with respect to the reference offset voltage is stored, and a memory for storing a span correction amount of the pressure sensor corresponding to an environmental temperature detected by the temperature sensing circuit, and the temperature sensing circuit. The pressure sensor offset correction amount and span correction amount corresponding to the detected environmental temperature are read from the memory, Amplifying both the output signal of the pressure sensor and the temperature sensing circuit for the control circuit sent to both the D / A conversion circuit for offset correction and the span correction, and for the output signal of the pressure sensor An amplification circuit that corrects a temperature fluctuation component with respect to the reference offset voltage by an output signal of the D / A conversion circuit, an output signal of the temperature sensing circuit from the amplification circuit, and an output of the D / A conversion circuit for offset correction A positive-side input terminal that uses the output signal of the pressure sensor from the amplifier circuit, in which a temperature fluctuation component with respect to the reference offset voltage is corrected by the signal as an input signal, a negative-side input terminal that uses the reference offset voltage as an input signal, and A reference voltage input terminal using the output signal of the span correction D / A conversion circuit as an input signal And converting the signal from the temperature sensing circuit into a digital signal and sending it to the control circuit, while using the reference offset voltage and the signal from the span correction D / A conversion circuit, the pressure sensor An A / D conversion circuit that converts a signal from the digital signal into a digital signal, and a signal from the pressure sensor after conversion by the A / D conversion circuitAs the first signal,Place of pulseFixedZitalSecond ofAnd a digital output circuit for converting the signal.
[0010]
In this configuration, offset temperature correction for the pressure sensor signal is performed before the input of the A / D conversion circuit, and span temperature correction for the pressure sensor signal is performed by the A / D conversion circuit. As a result, it is not necessary for the control circuit to correct both the offset and span temperature fluctuation components of the pressure sensor by the arithmetic processing, so that the processing load on the control circuit can be reduced.
[0011]
The first switch for switching the power supply path to the pressure sensor according to the control circuit off / on control, and the power supply path to the temperature sensing circuit according to the control circuit off / on control, respectively. A second switch for performing the control, and when the control circuit is performing the on control for the first switch, the control circuit performs the off control for the second switch. When on control is being performed, the first switch may be configured to perform off control (claim 3). In this configuration, the power supply of either the pressure sensor or the temperature sensing circuit is stopped, so that the power consumption of the pressure sensor circuit can be reduced.
[0012]
  It consists of multiple resistors.,Divide the power supply voltageFor the offset correction D / A conversion circuitA first voltage dividing circuit applied to the D / A conversion circuit for offset correction as a reference voltage;Different from this first voltage divider circuitConsisting of multiple resistors,Divide the voltage of the power supplyFor the span correction D / A conversion circuitA second voltage dividing circuit applied to the span correction D / A conversion circuit as a reference voltage may be provided, and the voltage of the power source may be applied as a driving voltage to the pressure sensor. In this configuration, the same power supply voltage is used for the offset correction D / A conversion circuit, the span correction D / A conversion circuit, and the pressure sensor. Will be canceled. As a result, a more stable constant voltage circuit as in the prior art becomes unnecessary, and the circuit configuration can be simplified and the cost can be reduced.
[0013]
And a switching circuit for connecting one output terminal of the pressure sensor and the temperature sensing circuit to an input terminal of the amplifier circuit according to the switching control of the control circuit, the control circuit including the amplifier circuit and the A / D converter. An environmental temperature detected by the temperature sensing circuit is taken in via a circuit, and an offset correction amount and a span correction amount of the pressure sensor corresponding to the environmental temperature are read from the memory, and are respectively used for the offset correction and the span correction. Thereafter, switching control is performed to connect the output terminal of the pressure sensor to the input terminal of the amplifier circuit to the switching circuit, and the signal A from the pressure sensor is A / D conversion may be executed by the A / D conversion circuit. In this configuration, the amplifier circuit and A / D converter circuit can be shared with the pressure sensor and the temperature sensing circuit by controlling the switching circuit and the control circuit, which simplifies the circuit and enables efficient pressure measurement. It becomes.
[0014]
The temperature sensing circuit may be constituted by two resistance elements having different resistance temperature characteristics, and may divide and output the voltage of the power source (Claim 6). According to this configuration, it is possible to incorporate the circuit into an IC, and it is possible to reduce the number of external parts, reduce the number of IC terminals, simplify the overall circuit configuration, and reduce the cost.
[0015]
The amplifier circuit may have a switching function of switching to individual gains for the pressure sensor and the temperature sensing circuit (Claim 7). According to this configuration, the amplifier circuit can be simplified and further reduced in cost.
[0016]
  further,The memory further stores in advance a correction amount for correcting an offset in the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit, and the control circuit corrects the offset in the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit. Is read from the memory and sent to the D / A conversion circuit for offset correction. The amplifier circuit is detected by the temperature sensing circuit from the D / A conversion circuit for offset correction. The output signal of the temperature sensing circuit is amplified while correcting the offset at the ambient temperature detected by the temperature sensing circuit using the correction amount signal for correcting the offset at the ambient temperature.A configuration may be adopted (claim 8). According to this configuration, it is possible to correct the offset voltage in the output voltage of the temperature sensing circuit, absorb variations in the temperature sensing circuit, and improve the manufacturing yield.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a pressure sensor circuit according to a first embodiment of the present invention, and the first embodiment will be described below with reference to this diagram.
[0018]
  The pressure sensor circuit includes a pressure sensor 10 having a temperature characteristic in which an offset and sensitivity of an output fluctuate with a change in environmental temperature, and generates an analog output signal corresponding to a physical quantity such as acceleration or pressure. A temperature sensing circuit 11 that detects the ambient temperature of the sensor 10, a D / A conversion circuit 12 for offset correction, a D / A conversion circuit 13 for span correction, and an amplification of the output signal of the temperature sensing circuit 11 The amplifier circuit 14 that amplifies the output signal of the pressure sensor 10 while superimposing the reference offset voltage, and the offset correction amount and span correction amount of the pressure sensor 10 corresponding to the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit 11 are stored. The offset correction amount and the span correction amount of the pressure sensor 10 corresponding to the environmental temperature detected by the EEPROM (memory) 15 and the temperature sensing circuit 11 are EE. A control circuit 16 that reads out from the ROM 15 and sends them to the D / A conversion circuits 12 and 13, and an input + connected to each output terminal of the amplification circuit 14, the D / A conversion circuit 12 and the D / A conversion circuit 13, respectively. A terminal (plus side input terminal), an input-terminal (minus side input terminal), and a reference voltage input terminal. The signal from the temperature sensing circuit 11 is converted into a digital signal and sent to the control circuit 16, while D / Using both signals from the A conversion circuits 12 and 13, the A / D conversion circuit 17 converts the signal from the pressure sensor 10 into a digital signal, and the pressure sensor 10 after conversion by the A / D conversion circuit 17 Pal signalOfPredetermined digitalsignalAnd a digital output circuit 18 for converting to
[0019]
2 is a diagram showing a schematic internal configuration of the amplifier circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory diagram of an offset correction amount and a span correction amount. The pressure sensor 10, the amplifier circuit 14, and the A / D in the pressure sensor circuit having the above configuration The conversion circuit 17, the EEPROM 15, and the control circuit 16 will be further described in detail. However, FIG. 2 shows a connection example of a reference voltage source, which will be described later, and the state of connection of the temperature sensing circuit 11 is not shown. A connection example of the temperature sensing circuit 11 will be described in another embodiment.
[0020]
As shown in FIG. 2, the pressure sensor 10 is composed of resistors R101 to R104 having a bridge circuit configuration in which the resistance value changes according to pressure. As shown in FIGS. 3A and 3C, the pressure sensor 10 is negative in the first order. Output temperature characteristics including a temperature fluctuation component of the second order and a temperature fluctuation component that is quadratic and convex downward. However, T1 and T2 are output terminals, and T3 and T4 are power supply terminals.
[0021]
The amplifier circuit 14 includes an amplifier circuit that individually amplifies the output signals of both the pressure sensor 10 and the temperature sensing circuit 11 as described above, and further includes a reference voltage source 140 that generates the reference offset voltage. ing.
[0022]
In the example shown in FIG. 2, a reference voltage source 140 is connected to a non-inverting input terminal of a subsequent operational amplifier 143 in a multistage amplifier circuit including operational amplifiers 141 to 143 and resistors R140 to R145 via a voltage follower 144 and a resistor R146. The reference offset voltage is applied. Thereby, amplification of the output signal of the pressure sensor 10 is performed while superimposing the reference offset voltage. The reference offset voltage is a voltage obtained by adjusting the output level of the reference voltage source 140 to a predetermined level at a predetermined environmental temperature (for example, 25 ° C.).
[0023]
On the other hand, when the gain of the amplifier circuit 14 with respect to the pressure sensor 10 is G and the voltage between the output terminals T1 and T2 is V, V × G is obtained from the amplifier circuit 14 viewed from the A / D conversion circuit 17. Span voltage.
[0024]
The A / D conversion circuit 17 uses an offset correction amount analog voltage V12 and a span correction amount analog voltage V13 obtained from the D / A conversion circuits 12 and 13, respectively, as shown in the following equation, where K is a constant. Thus, the analog voltage V10 from the pressure sensor 10 is converted into a digital quantity D10.
[0025]
D10 = (V10−V12) / V13 × K
In the EEPROM 15, as shown in FIG. 3A, the offset voltage of the pressure sensor 10 from the amplifying circuit 14 (in order to cancel the offset temperature fluctuation component by the differential function of V 10 -V 12 of the A / D conversion circuit 17). The voltage of the same level as the “sensor offset” in the figure (“offset D / A” in the figure) is stored for each environmental temperature in the target range of the offset correction amount that is output from the D / A conversion circuit 12. In addition, as shown in FIG. 3C, the same level as the span voltage of the pressure sensor 10 from the amplifier circuit 14 is used to cancel the span temperature fluctuation component by the division function by V13 of the A / D conversion circuit 17. For each environmental temperature in the range covered by the span correction amount such that the voltage (“Span D / A” in the figure) is output from the D / A conversion circuit 13. It is.
[0026]
The control circuit 16 is composed of a microcomputer or the like and performs various controls on each part of the pressure sensor circuit. For example, the control circuit 16 is a digital of the environmental temperature obtained from the temperature sensing circuit 11 via the A / D conversion circuit 17. The offset correction amount and the span correction amount are read from the EEPROM 15 using the value D11. Both of these correction amounts are output to the A / D conversion circuit 17 via the D / A conversion circuits 12 and 13 as described above.
[0027]
Next, the general operation of the pressure sensor circuit will be described. First, the detection result of the temperature sensing circuit 11 is taken into the control circuit 16 as a digital value D11 via the A / D conversion circuit 17 or the like.
[0028]
Thereafter, the offset correction amount and the span correction amount corresponding to the digital value D11 are read from the EEPROM 15 and output to the A / D conversion circuit 17 via the D / A conversion circuits 12 and 13, respectively. As a result, the offset temperature fluctuation component of the pressure sensor 10 is corrected by the offset correction amount as shown in FIG. 3B, and the pressure sensor 10 is corrected by the span correction amount as shown in FIG. 3D. The span temperature fluctuation component is corrected. At this time, the correction error for the temperature fluctuation component of the offset voltage is only the quantization error of the output level from the D / A conversion circuit 12, as shown in FIG. 3B, and highly accurate correction is performed. Needless to say, if the number of bits of the D / A conversion circuit 12 is increased so as to reduce the quantization error, correction with higher accuracy becomes possible.
[0029]
  After this, the digital amount D10 subjected to offset correction and span correction isPulsedPredetermined digitalsignalAfter being converted to, it is output to the outside.
[0030]
As described above, according to the first embodiment, it is not necessary for the control circuit 16 to correct both temperature fluctuation components of the offset voltage and the span voltage of the pressure sensor 10 by the arithmetic processing, so that the processing burden on the control circuit 16 can be reduced. It becomes possible.
[0031]
Further, by using the A / D conversion circuit 17 in common for both the pressure sensor 10 and the temperature sensing circuit 11, temperature compensation of the pressure sensor 10 can be performed with high accuracy with a simple circuit configuration. .
[0032]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a pressure sensor circuit according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing a schematic internal configuration of the amplifier circuit of FIG. 4, and the second embodiment will be described below using these diagrams. Will be explained. However, FIG. 5 shows an example of connection between the pressure sensor and the amplifier circuit, and the state of connection between the temperature sensing circuit and the amplifier circuit is not shown.
[0033]
This pressure sensor circuit includes a pressure sensor 10, a temperature sensing circuit 11, D / A conversion circuits 12 and 13, a control circuit 16, an A / D conversion circuit 17, and a digital output circuit 18 as in the first embodiment. In addition, as a difference from the first embodiment, an amplifier circuit 24, a reference voltage source 240, and an EEPROM 25 are provided.
[0034]
The amplifier circuit 24 is configured to apply the output voltage from the D / A conversion circuit 12 instead of the reference voltage source 140 to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 143 via the voltage follower 144 and the resistor R146. Other than that, the configuration is the same as that of the amplifier circuit 14 of the first embodiment.
[0035]
The reference voltage source 240 generates a reference offset voltage in the same manner as the reference voltage source 140 of the first embodiment.
[0036]
In the EEPROM 25, the same span correction amount as in the first embodiment is stored for each environmental temperature in the target range, and the offset correction amount different from the offset correction amount in the first embodiment is the target. Stored for each environmental temperature in the range.
[0037]
The latter offset correction amount will be described in further detail. In the second embodiment, the output terminal of the amplifier circuit 24 is connected to the input + terminal of the A / D conversion circuit 17, and the output terminal of the reference voltage source 240 is connected to the input-terminal of the A / D conversion circuit 17, Since the reference offset voltage is superimposed on the output voltage V10 of the pressure sensor 10 from the amplifier circuit 24 at the differential stage in the input stage of the A / D conversion circuit 17, the output voltage of the pressure sensor 10 from the amplifier circuit 24 is configured. In order to prevent the temperature fluctuation component of the offset voltage from being included in V10, the offset correction amount is set to a value that does not include the temperature fluctuation component of the offset voltage of the pressure sensor 10 in the output of the operational amplifier 143. That is, each offset correction amount is set to a value that cancels the temperature fluctuation component with respect to the offset reference voltage.
[0038]
Next, although it is already clear, the schematic operation of the pressure sensor circuit of the second embodiment will be described. First, the detection result of the temperature sensing circuit 11 is converted into a digital value D11 via the A / D conversion circuit 17 and the like. Is taken in.
[0039]
Thereafter, the offset correction amount and the span correction amount corresponding to the digital value D11 are read from the EEPROM 25, and the offset correction amount is output to the amplifier circuit 24 via the D / A conversion circuit 12, and the span correction amount is D. The signal is output to the A / D conversion circuit 17 via the / A conversion circuit 13. Thereby, the temperature fluctuation component of the pressure sensor 10 with respect to the reference offset voltage is corrected, and the temperature fluctuation component of the span voltage is corrected in the same manner as in the first embodiment.
[0040]
  After this, the digital amount D10 subjected to offset correction and span correction isPulsedPredetermined digitalsignalAfter being converted to, it is output to the outside.
[0041]
As described above, according to the second embodiment, it is not necessary for the control circuit 16 to correct both temperature fluctuation components of the offset voltage and the span voltage of the pressure sensor 10 by arithmetic processing, so that the processing load on the control circuit 16 can be reduced. It becomes possible.
[0042]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a pressure sensor circuit according to a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram of an operation sequence of the pressure sensor circuit shown in FIG. Will be explained.
[0043]
This pressure sensor circuit includes the pressure sensor 10, the temperature sensing circuit 11, the D / A conversion circuits 12, 13, the EEPROM 15, the A / D conversion circuit 17, and the digital output circuit 18 as in the first embodiment. As a difference from the first embodiment, switches SW1 to SW7, an amplifier circuit 34, a control circuit 36, and the like are provided.
[0044]
The switch (first switch) SW1 is connected between the power supply line of the voltage VDD and the power supply terminal T3 of the pressure sensor 10, and each power supply path to the pressure sensor 10 according to an off or on control signal from the control circuit 36. Is to be intermittent.
[0045]
The switch (second switch) SW2 is connected between the power supply line of the voltage VDD and the temperature sensing circuit 11, and according to an OFF or ON control signal from the control circuit 36, the power supply path to the temperature sensing circuit 11 is intermittent. Is to do.
[0046]
However, in the example shown in FIG. 6, the temperature sensing circuit 11 includes a resistance R111 such as a wiring resistance having a small temperature coefficient and a resistance R112 such as a diffusion resistance having a large temperature coefficient, and outputs a connection point between the resistances R111 and R112. The terminal is configured to output a voltage having a level that fluctuates with a change in environmental temperature. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which a carbon film resistor and a thermistor are used for the resistors R111 and R112, respectively, may be used.
[0047]
A switch SW3 interposed between one output terminal of the pressure sensor 10 and one input terminal of the amplifier circuit 34 and turned on / off according to a control signal from the control circuit 36, an inverting circuit 340 for inverting the control signal, and a feeling A switch SW4 interposed between the output terminal of the temperature circuit 11 and one input terminal of the amplifier circuit 34 and turned on / off in accordance with the output signal of the inverting circuit 340 constitutes a switching circuit, and in accordance with a control signal from the control circuit 36. One output terminal of the pressure sensor 10 and the temperature sensing circuit 11 is connected to one input terminal of the amplifier circuit 34.
[0048]
The switch SW5 is connected between the power supply line of the voltage VDD and the amplifier circuit 34, and switches the power supply path to the amplifier circuit 34 according to an OFF or ON control signal from the control circuit 36.
[0049]
The switch SW6 switches the power supply path to the D / A conversion circuit 12 according to a control signal from the control circuit 36. In the example shown in FIG. 6, the resistor R121 to which the voltage VDD is applied to one end side, the resistor R122 connected between the other end of the resistor R121 and the ground GND, the connection point of these resistors R121 and R122, and the input terminal are The connected voltage follower 120 is provided as a power supply (first voltage dividing circuit) for applying a reference voltage to the D / A conversion circuit 12, and the switch SW6 includes a power supply line of the voltage VDD and one end of the resistor R121. Connected between.
[0050]
The switch SW7 switches the power supply path to the D / A conversion circuit 13 according to a control signal from the control circuit 36. In the example shown in FIG. 6, the resistor R131 to which the voltage VDD is applied to one end side, the resistor R132 connected between the other end of the resistor R131 and the ground GND, the connection point of these resistors R131 and R132, and the input terminal are A connected voltage follower 130 is provided as a power supply (second voltage dividing circuit) for applying a reference voltage to the D / A conversion circuit 13, and a switch SW7 is connected to a power supply line of the voltage VDD and one end of the resistor R131. Connected between.
[0051]
The amplification circuit 34 individually amplifies the output signals of the pressure sensor 10 and the temperature sensing circuit 11.
[0052]
The control circuit 36 is composed of a microcomputer or the like and performs various controls on each part of the pressure sensor circuit. For example, when the switch SW1 is turned on, the control circuit 36 is turned off. On the other hand, when the switch SW2 is turned on, the switch SW1 is turned off.
[0053]
In addition, the control circuit 36 performs switching control for connecting the output terminal of the temperature sensing circuit 11 to the input terminal of the amplification circuit 34 with respect to the switching circuit, and the temperature sensing circuit via the amplification circuit 34 and the A / D conversion circuit 17. 11, the offset correction amount and the span correction amount of the pressure sensor 10 corresponding to the environmental temperature are read from the EEPROM 15, and each is A / D converted via the D / A conversion circuits 12 and 13. The signal is sent to the circuit 17, and then the switching control for connecting the output terminal of the pressure sensor 10 to the input terminal of the amplifier circuit 34 is performed on the switching circuit, and the A / D conversion of the signal from the pressure sensor 10 is performed by the A / D conversion. It is executed by the D conversion circuit 17 (see FIG. 7).
[0054]
Further, the control circuit 36 controls the switches SW5 to SW7 to be turned off when the amplifier circuit 34 and the D / A conversion circuits 12 and 13 are not operated.
[0055]
Next, the schematic operation of the pressure sensor circuit according to the third embodiment will be described. First, a control signal for turning on the switches SW2, SW4 and SW5 to SW7 is output from the control circuit 36 ("Temperature measurement" in FIG. 7). ”). As a result, a voltage of a level corresponding to the environmental temperature is generated at the output terminal of the temperature sensing circuit 11, this voltage is amplified by the amplifier circuit 34, and then converted into a digital value D 11 by the A / D conversion circuit 17.
[0056]
When the digital value D11 is taken into the control circuit 36, the offset correction amount and the span correction amount corresponding to the digital value D11 are read from the EEPROM 15, and each of them is A / D converted via the D / A conversion circuits 12 and 13. It is output to the circuit 17 (the section of “memory access” in FIG. 7). Thereafter, a control signal for turning off the switches SW2 and SW4 and turning on the switches SW1 and SW3 is output (section “pressure sensor SETUP” in “pressure measurement” in FIG. 7). As a result, a voltage of a level corresponding to the physical quantity applied to the pressure sensor 11 is generated at both output terminals. After the voltage is amplified by the amplifier circuit 34, the A / D conversion circuit 17 performs offset correction and span correction. It is converted into a digital value D10 while being broken (section of “pressure sensor A / D” in FIG. 7).
[0057]
  After this, the digital value D10 subjected to offset correction and span correction isPulsedPredetermined digitalsignalAnd output to the outside (section “digital output” in FIG. 7).
[0058]
Thereafter, the pressure sensor circuit is reset (section “RESET” in FIG. 7), and one pressure measurement is completed.
[0059]
As described above, according to the third embodiment, the power consumption of the pressure sensor circuit can be reduced by providing the switches SW1 to SW7.
[0060]
Further, the pressure sensor 10 obtains the drive voltage, and the D / A conversion circuits 12 and 13 are supplied with power for obtaining the reference voltage from the power supply line of the voltage VDD, and the output level of the pressure sensor 10 is the voltage VDD. In addition to being proportional to the level, each reference voltage of the D / A conversion circuits 12 and 13 is proportional to the voltage VDD, so that the fluctuation of the voltage VDD is canceled as a whole. As a result, a more stable constant voltage circuit as in the prior art becomes unnecessary, and the circuit configuration can be simplified and the cost can be reduced.
[0061]
Further, the control of the switching circuit and the control circuit 36 makes it possible to share the amplifier circuit 34 and the A / D conversion circuit 17 with respect to the pressure sensor 10 and the temperature sensing circuit 11, simplifying the circuit and efficient pressure. Measurement is possible.
[0062]
Further, the temperature sensing circuit 11 is configured by a resistance R111 such as a wiring resistance having a small temperature coefficient and a resistance R112 such as a diffusion resistance having a large temperature coefficient. It is possible to reduce the number of external parts, the number of IC terminals, simplification of the overall circuit configuration, and cost reduction.
[0063]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a pressure sensor circuit according to a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment will be described below with reference to this diagram.
[0064]
This pressure sensor circuit is configured in the same manner as in the third embodiment except that it includes an amplifier circuit 44 that switches the gain according to a control signal from the control circuit 36 instead of the amplifier circuit 34. However, in FIG. 8, the switches SW1 and SW2 are not shown.
[0065]
Next, the operation of the pressure sensor circuit of the fourth embodiment, which is different from the third embodiment, will be outlined. When a control signal for turning on the switch SW4 is output from the control circuit 36, the switch SW3 is turned off and the switch SW4 is turned on, and the gain of the amplifier circuit 44 is switched to A. As a result, the output voltage of the temperature sensing circuit 11 is applied to the input of the amplifier circuit 44, and the output voltage of the temperature sensing circuit 11 is amplified by the gain A.
[0066]
On the other hand, when the control circuit 36 outputs a control signal for turning on the switch SW3, the switch SW3 is turned on and the switch SW4 is turned off, and the gain of the amplifier circuit 44 is switched to B. As a result, the output voltage of the pressure sensor 10 is applied to the input of the amplifier circuit 44, and the output voltage of the pressure sensor 10 is amplified by the gain B.
[0067]
  As mentioned above, according to 4th Embodiment, the effect similar to 3rd Embodiment is obtained.PlayIn addition, the amplifier circuit 44 can be simplified and further reduced in cost.
[0068]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a pressure sensor circuit according to a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment will be described below with reference to this diagram.
[0069]
The pressure sensor circuit further includes switches SW8 and SW9 and an inverting circuit 541, and includes an amplifier circuit 54, an EEPROM 55 and a control circuit 56 in place of the amplifier circuit 44, the EEPROM 15 and the control circuit 36, respectively. The configuration is the same as in the fourth embodiment.
[0070]
The switch SW8 is connected so that the switch SW3 between the pressure sensor 10 and the amplifier circuit 54 is not interposed, and is turned on / off according to the same control signal for the switch SW3.
[0071]
The switch SW9 is interposed between the input terminal of the amplifier circuit 54 to which the switch SW8 is connected and the output terminal of the D / A converter circuit 12, and is a control signal sent via the inverting circuit 541, that is, the switch It is turned on / off according to the same control signal as SW4.
[0072]
The amplification circuit 54 amplifies the output voltage of the temperature sensing circuit 11 while correcting the offset voltage in the output voltage of the temperature sensing circuit 11 using the output voltage from the D / A conversion circuit 12 when the switches SW4 and SW9 are turned on. Except for this function, the configuration is the same as that of the amplifier circuit 44 of the fourth embodiment. For this reason, the EEPROM 55 stores in advance a correction amount for correcting the offset voltage in the output voltage of the temperature sensing circuit 11 in addition to the offset correction amount and the span correction amount of the first embodiment.
[0073]
When the control circuit 56 outputs a control signal for turning on the switches SW4 and SW9, the control circuit 56 reads out the correction amount for correcting the offset voltage in the output voltage of the temperature sensing circuit 11 from the EEPROM 55, and outputs a D / A conversion circuit. The operation is the same as that of the control circuit 36 of the fourth embodiment except that the output is output to 12.
[0074]
Next, the operation of the pressure sensor circuit of the fifth embodiment different from the fourth embodiment will be outlined. When a control signal for turning on the switches SW3 and SW8 is output from the control circuit 56, the switches SW3 and SW8 are turned on, the switches SW4 and SW9 are turned off, and the gain of the amplifier circuit 44 is switched to B. Thereby, the output voltage of the pressure sensor circuit 10 is amplified by the gain B.
[0075]
On the other hand, when a control signal for turning on the switches SW4 and SW9 is output from the control circuit 56, the switches SW3 and SW8 are turned off, the switches SW4 and SW9 are turned on, and the gain of the amplifier circuit 44 is switched to A. A correction amount for correcting the offset voltage in the output voltage of the temperature sensing circuit 11 is read from the EEPROM 55 and output to the amplifier circuit 54 via the D / A conversion circuit 12 and the switch SW9. Thereby, the output voltage of the temperature sensing circuit 11 is amplified by the gain A, and the offset voltage in the output voltage of the temperature sensing circuit 11 is corrected.
[0076]
  As mentioned above, according to 5th Embodiment, the effect similar to 4th Embodiment is obtained.PlayIn addition, the offset voltage in the output voltage of the temperature sensing circuit 11 can be corrected. Thereby, the dispersion | variation in the temperature sensing circuit 11 can be absorbed, and a manufacturing yield improves.
  The fifth embodiment is a modification of the fourth embodiment. However, the present invention is not limited to this, and in the second embodiment, the output of the temperature-sensitive circuit is similar to the fifth embodiment. However, it may be corrected by a signal from a D / A conversion circuit for offset correction.
[0077]
As shown in FIG. 10, the pressure sensor 10, the temperature sensing circuit 11, the D / A conversion circuits 12 and 13, an amplifier circuit 24 a incorporating a reference voltage source (not shown), the EEPROM 25, the control circuit 16, and A / D conversion. The circuit 17 and the digital output circuit 18 are provided, and the reference voltage of the reference voltage source built in the amplifier circuit 24a is temperature-corrected using the output signal of the D / A conversion circuit 12, and the reference voltage after this temperature correction is converted to A / D. A configuration used as a reference voltage for the conversion circuit 17 may also be used. The operation in this case is the same as that of the first embodiment, but only the correction of the offset voltage fluctuation is different. That is, since the temperature fluctuation of the offset voltage of the pressure sensor 10 appears as the temperature fluctuation of the reference voltage of the amplifier circuit 24a, the D / A conversion circuit 12 generates a temperature characteristic opposite to the temperature fluctuation by the adder shown in the figure. Cancel by adding. Similarly, the fluctuation of the span voltage is canceled at the time of conversion by the A / D conversion circuit 17. As described above, by using the reference voltage of the amplifier circuit 24a as the reference voltage of the A / D conversion circuit 17, the input dynamic range of the A / D conversion circuit 17 can be expanded.
[0078]
  As is clear from the above, according to the first aspect of the invention,,The processing load on the control circuit can be reduced.
[0079]
  According to invention of Claim 2,,The processing load on the control circuit can be reduced.
[0080]
  According to invention of Claim 3,,BookThe power consumption of the pressure sensor circuit can be reduced.
[0081]
  According to invention of Claim 4,,allIt becomes possible to cancel the fluctuation of the voltage of the power supply as a body. As a result, a more stable constant voltage circuit as in the prior art becomes unnecessary, and the circuit configuration can be simplified and the cost can be reduced.
[0082]
  According to the invention of claim 5, PressureThe amplifier circuit and the A / D conversion circuit can be shared for the force sensor and the temperature sensing circuit, and the circuit can be simplified and the pressure can be measured efficiently.
[0083]
  According to invention of Claim 6,, TimesWhen the path is made into an IC, it can be built in, and the number of external parts can be reduced, the number of IC terminals can be reduced, the entire circuit configuration can be simplified, and the cost can be reduced.
[0084]
  According to invention of Claim 7,, IncreaseThe width circuit can be simplified and the cost can be further reduced.
[0085]
  According to invention of Claim 8,, FeelingThe offset voltage in the output voltage of the temperature circuit can be corrected, and variations in the temperature sensing circuit can be absorbed, thereby improving the manufacturing yield.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a pressure sensor circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic internal configuration and the like of the amplifier circuit of FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram of an offset correction amount and a span correction amount.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a pressure sensor circuit according to a second embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing a schematic internal configuration and the like of the amplifier circuit of FIG. 4;
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a pressure sensor circuit according to a third embodiment of the present invention.
7 is an explanatory diagram of an operation sequence of the pressure sensor circuit shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a pressure sensor circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a pressure sensor circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
10 is a diagram showing another connection example of the pressure sensor circuit shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a conventional pressure sensor circuit.
[Explanation of symbols]
10 Pressure sensor
11 Temperature sensing circuit
12, 13 D / A conversion circuit
14, 24, 34, 44, 54 Amplifier circuit
15, 25, 55 EEPROM
16, 36, 56 Control circuit
17 A / D conversion circuit
18 Digital output circuit

Claims

A pressure sensor whose output offset and sensitivity vary with changes in environmental temperature; and
A temperature sensing circuit for detecting the environmental temperature of the pressure sensor;
A D / A conversion circuit for offset correction;
A D / A conversion circuit for span correction;
An amplification circuit for amplifying both output signals of the pressure sensor and the temperature sensing circuit;
A memory for storing an offset correction amount and a span correction amount of the pressure sensor corresponding to the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit;
The offset correction amount and the span correction amount of the pressure sensor corresponding to the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit are read from the memory, and each is sent to both the offset correction and span correction D / A conversion circuits. A control circuit;
A positive side input terminal, a negative side input terminal and a reference voltage input terminal respectively connected to the output terminals of the amplifier circuit, the D / A conversion circuit for offset correction and the D / A conversion circuit for span correction; While the signal from the temperature sensing circuit is converted into a digital signal and sent to the control circuit, the signal from the pressure sensor is used by using signals from both the D / A conversion circuits for offset correction and span correction. An A / D conversion circuit for converting the signal into a digital signal;
The A / D signals from the pressure sensor after conversion by the conversion circuit as the first signal, the pressure sensor circuit and a digital output circuit for converting the second signal of Teide digital at the pulse.

A pressure sensor whose output offset and sensitivity vary with changes in environmental temperature; and
A temperature sensing circuit for detecting the environmental temperature of the pressure sensor;
A D / A conversion circuit for offset correction;
A D / A conversion circuit for span correction;
A reference voltage source for generating a reference offset voltage for a predetermined ambient temperature;
The offset correction amount for correcting the temperature fluctuation component with respect to the reference offset voltage of the pressure sensor corresponding to the environmental temperature detected by the temperature sensitive circuit is stored, and the temperature corresponding to the environmental temperature detected by the temperature sensitive circuit is stored. A memory for storing the span correction amount of the pressure sensor;
The offset correction amount and the span correction amount of the pressure sensor corresponding to the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit are read from the memory, and each is sent to both the offset correction and span correction D / A conversion circuits. A control circuit;
Amplifying both output signals of the pressure sensor and the temperature sensing circuit and correcting the temperature fluctuation component with respect to the reference offset voltage by the output signal of the offset correction D / A conversion circuit for the output signal of the pressure sensor Circuit,
The output of the pressure sensor from the amplifier circuit in which the temperature fluctuation component with respect to the reference offset voltage is corrected by the output signal of the temperature sensing circuit from the amplifier circuit and the output signal of the D / A converter circuit for offset correction. A positive input terminal that receives a signal as an input signal, a negative input terminal that uses the reference offset voltage as an input signal, and a reference voltage input terminal that uses the output signal of the D / A conversion circuit for span correction as an input signal The signal from the temperature sensing circuit is converted into a digital signal and sent to the control circuit, while the reference offset voltage and the signal from the span correction D / A conversion circuit are used to convert the signal from the pressure sensor. An A / D conversion circuit for converting the signal of the above into a digital signal;
The A / D signals from the pressure sensor after conversion by the conversion circuit as the first signal, the pressure sensor circuit and a digital output circuit for converting the second signal of Teide digital at the pulse.

A first switch for intermittently supplying a power supply path to the pressure sensor according to off or on control of the control circuit;
A second switch for switching the power supply path to the temperature sensing circuit in accordance with the off or on control of the control circuit,
The control circuit performs off control on the second switch when the on control is performed on the first switch, and on the other hand when the on control is performed on the second switch. The pressure sensor circuit according to claim 1, wherein an off control is performed on the first switch.

A first voltage dividing circuit comprising a plurality of resistors, and dividing the power supply voltage and applying the divided voltage to the offset correcting D / A conversion circuit as a reference voltage for the offset correcting D / A conversion circuit;
This is a first voltage dividing circuit made by another of the plurality of resistors, applied to D / A conversion circuit for the span correction voltage of the power supply divides a reference voltage for D / A conversion circuit for the span correction And a second voltage dividing circuit that
The pressure sensor circuit according to claim 1, wherein a voltage of the power source is applied as a drive voltage to the pressure sensor.

According to the switching control of the control circuit, comprising a switching circuit for connecting one output terminal of the pressure sensor and the temperature sensing circuit to the input terminal of the amplifier circuit,
The control circuit takes in the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit via the amplifier circuit and the A / D conversion circuit, and stores the offset correction amount and span correction amount of the pressure sensor corresponding to the environmental temperature in the memory. From each of them, and send them to both the offset correction and span correction D / A conversion circuits, and then switch the output terminal of the pressure sensor to the input terminal of the amplifier circuit with respect to the switching circuit. The pressure sensor circuit according to claim 1, wherein the A / D conversion of the signal from the pressure sensor is performed by the A / D conversion circuit by performing control.

The pressure sensor circuit according to claim 1, wherein the temperature sensing circuit includes two resistance elements having different resistance temperature characteristics, and divides and outputs a power supply voltage.

The pressure sensor circuit according to claim 1, wherein the amplification circuit has a switching function for switching to an individual gain for the pressure sensor and the temperature sensing circuit.

The memory further stores in advance a correction amount for correcting an offset in the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit,
The control circuit reads a correction amount for correcting an offset at the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit from the memory, and sends the correction amount to the D / A conversion circuit for offset correction.
The amplifying circuit is detected by the temperature sensing circuit using a correction amount signal for correcting an offset at the environmental temperature detected by the temperature sensing circuit from the offset correction D / A conversion circuit. that while correcting the offset in environmental temperature, pressure sensor circuit according to claim 1 or 2, wherein for amplifying an output signal of the temperature sensing circuit.