特開 2024-94140 センサ回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024094140

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】センサ回路

(51)【国際特許分類】

   G01L 19/04 20060101AFI20240702BHJP

   G01D 3/028 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

G01L19/04

G01D3/028 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022210914

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000133733

【氏名又は名称】株式会社テイエルブイ

(74)【代理人】

【識別番号】100121728

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 勝守

(74)【代理人】

【識別番号】100170896

【弁理士】

【氏名又は名称】寺薗 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】時岡 良宜

【テーマコード（参考）】

2F055

2F075

【Ｆターム（参考）】

2F055AA39

2F055EE11

2F055FF02

2F055GG32

2F075AA03

2F075EE01

2F075EE18

(57)【要約】

【課題】回路構成の複雑化を抑制しつつ、温度依存性の影響を軽減する。
【解決手段】センサ回路１００は、圧力を電圧に変換して出力する圧力センサ１と、所定の基準電圧に基づいて、圧力センサ１の出力電圧をデジタル値に変換して出力するＡ／Ｄ変換器４と、両端に発生する端子電圧を基準電圧としてＡ／Ｄ変換器４に供給する抵抗器５と、圧力センサ１に定電流を供給して圧力センサ１を駆動する第１電流源２Ａと、抵抗器５に定電流を供給して端子電圧を発生させる第２電流源２Ｂとを備える。第１電流源２Ａの仕様と第２電流源２Ｂの仕様は、同一である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の物理量を電圧に変換して出力するセンサと、
所定の基準電圧に基づいて、前記センサの出力電圧をデジタル値に変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、
両端に発生する端子電圧を前記基準電圧として前記Ａ／Ｄ変換器に供給する抵抗器と、
前記センサに電力を供給して前記センサを駆動する第１電源と、
前記抵抗器に電力を供給して前記端子電圧を発生させる第２電源とを備え、
前記第１電源の仕様と前記第２電源の仕様は、同一である
ことを特徴とするセンサ回路。

【請求項2】

請求項１に記載のセンサ回路において、
前記第１電源および前記第２電源を供給可能な電源ユニットをさらに備えている
ことを特徴とするセンサ回路。

【請求項3】

請求項１に記載のセンサ回路において、
前記第１電源の型番と前記第２電源の型番は、同一である
ことを特徴とするセンサ回路。

【請求項4】

請求項１に記載のセンサ回路において、
前記第１電源から前記センサに電力が供給され、前記第２電源から前記抵抗器に電力が供給される第１状態と、前記第１電源から前記抵抗器に電力が供給され、前記第２電源から前記センサに電力が供給される第２状態とを切り替える切替動作を行う切替器と、
前記切替器に前記切替動作を少なくとも１回行わせ、前記切替動作ごとに前記Ａ／Ｄ変換器から出力される前記デジタル値の平均値を算出する制御器とをさらに備えている
ことを特徴とするセンサ回路。

【請求項5】

請求項１に記載のセンサ回路において、
前記センサは、圧力を電圧に変換する圧力センサである
ことを特徴とするセンサ回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の技術は、センサ回路に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に開示されているように、温度変化に対してセンサ感度を一定に維持するための温度特性補償回路が知られている。この補償回路は、基準電圧に第１可変抵抗と第２可変抵抗の抵抗温度係数の差と電流源の温度特性を加算して温度特性を持つ電流を生成し、それを後段へと供給することで、温度に対して所望の次数を持った関数のセンサ駆動電流を生成することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－１７０８３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前述した特許文献１の補償回路は、回路構成が複雑化するという問題がある。そのため、小型化および低コスト化が困難となる。

【0005】

本開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路構成の複雑化を抑制しつつ、温度依存性の影響を軽減し得るセンサ回路を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のセンサ回路は、センサと、Ａ／Ｄ変換器と、抵抗器と、第１電源と、第２電源とを備えている。前記センサは、所定の物理量を電圧に変換して出力する。前記Ａ／Ｄ変換器は、所定の基準電圧に基づいて、前記センサの出力電圧をデジタル値に変換して出力する。前記抵抗器は、両端に発生する端子電圧を前記基準電圧として前記Ａ／Ｄ変換器に供給する。前記第１電源は、前記センサに電力を供給して前記センサを駆動する。前記第２電源は、前記抵抗器に電力を供給して前記端子電圧を発生させる。前記第１電源の仕様と前記第２電源の仕様は、同一である。

【発明の効果】

【0007】

前記のセンサ回路によれば、回路構成の複雑化を抑制しつつ、温度依存性の影響を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態１に係るセンサ回路の概略構成を示す回路図である。

【図2】図２は、実施形態２に係るセンサ回路の概略構成を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0010】

《実施形態１》
実施形態１のセンサ回路１００について図１を参照しながら説明する。図１は、実施形態１に係るセンサ回路１００の概略構成を示す回路図である。センサ回路１００は、例えば、蒸気システムの配管等に設けられ、蒸気の圧力や温度を検出するセンサに係るものである。センサは、検出対象である圧力や温度等の物理量を電圧に変換する。

【0011】

具体的に、センサ回路１００は、圧力センサ１と、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂを供給可能な電源ユニット２と、マルチプレクサ３と、Ａ／Ｄ変換器４と、抵抗器５と、マイコン６とを備えている。

【0012】

圧力センサ１は、圧力、詳しくは蒸気の圧力を検出する。つまり、圧力センサ１は、物理量である圧力を電圧に変換して出力する。圧力センサ１は、センサの一例である。圧力センサ１は、ブリッジ結線された４つのひずみゲージ１１，１２，１３，１４を有している。圧力センサ１は、第１電源端子１５、第２電源端子１６、第１出力端子１７および第２出力端子１８を有している。以下、４つのひずみゲージ１１，１２，１３，１４を区別して説明する場合には、第１ひずみゲージ１１、第２ひずみゲージ１２、第３ひずみゲージ１３および第４ひずみゲージ１４と称する。この例では、圧力センサ１は電流駆動型のセンサである。

【0013】

第１電源端子１５は、第１ひずみゲージ１１と第３ひずみゲージ１３との接点であり、マルチプレクサ３を介して第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂに接続されている。第２電源端子１６は、第２ひずみゲージ１２と第４ひずみゲージ１４との接点であり、グランドに接続されている。第１出力端子１７は、第１ひずみゲージ１１と第２ひずみゲージ１２との接点であり、Ａ／Ｄ変換器４に接続されている。第２出力端子１８は、第３ひずみゲージ１３と第４ひずみゲージ１４との接点であり、Ａ／Ｄ変換器４に接続されている。第１出力端子１７および第２出力端子１８は、一方が正極側の出力端子であり、他方が負極側の出力端子である。

【0014】

電源ユニット２は、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂを供給可能に形成されている。例えば、電源ユニット２は、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂを供給可能な電源回路２０を有している。なお、電源ユニット２は、１つの筐体に第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂの両者が収容された電源装置であってもよい。電源回路２０または筐体には、第１出力端子２１および第２出力端子２２が設けられている。第１出力端子２１は第１電流源２Ａと電気的に接続され、第２出力端子２２は第２電流源２Ｂと電気的に接続されている。つまり、第１出力端子２１および第２出力端子２２が、マルチプレクサ３を介して圧力センサ１の第１電源端子１５に接続されている。

【0015】

第１電流源２Ａは、圧力センサ１に電力を供給して圧力センサ１を駆動する。詳しくは、第１電流源２Ａは、圧力センサ１に定電流を供給して圧力センサ１を駆動する。第１電流源２Ａは、マルチプレクサ３を介して圧力センサ１の第１電源端子１５に接続されている。第１電流源２Ａは、第１電源の一例である。

【0016】

圧力センサ１は、第１電流源２Ａの定電流が第１電源端子１５に供給されることで駆動される。圧力センサ１は、駆動されることで、圧力を電圧に変換して出力する。つまり、圧力センサ１は、変換した電圧を第１出力端子１７および第２出力端子１８からＡ／Ｄ変換器４に出力する。圧力センサ１では、圧力に応じて出力電圧が変化する。

【0017】

第２電流源２Ｂは、抵抗器５に電力を供給して抵抗器５の両端に端子電圧を発生させる。詳しくは、第２電流源２Ｂは、抵抗器５に定電流を供給することで端子電圧を発生させる。第２電流源２Ｂは、マルチプレクサ３を介して抵抗器５に接続されている。第２電流源２Ｂは、第２電源の一例である。

【0018】

そして、第１電流源２Ａの仕様と第２電流源２Ｂの仕様は、同一である。仕様は、製品を作る場合に、その製品に要求する特定の形状、構造、能力、成分、寸法、精度、性能等である。そのため、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂの両者の温度特性は、略同程度である。温度特性は、温度依存性とも称される。

【0019】

Ａ／Ｄ変換器４は、所定の基準電圧に基づいて、圧力センサ１の出力電圧をデジタル値に変換して出力する。つまり、Ａ／Ｄ変換器４は、圧力センサ１の第１出力端子１７および第２出力端子１８から出力された電圧であるアナログ電圧を基準電圧に基づいてデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器４は、変換したデジタル信号をマイコン６に出力する。

【0020】

抵抗器５は、両端に発生する端子電圧を基準電圧としてＡ／Ｄ変換器４に供給する。抵抗器５は、マルチプレクサ３を介して第２電流源２Ｂに接続されている。具体的に、抵抗器５は、両端である第１端子５１および第２端子５２を有している。抵抗器５の第１端子５１は、マルチプレクサ３を介して第２電流源２Ｂに接続されている。抵抗器５の第２端子５２は、グランドに接続されている。

【0021】

抵抗器５では、第２電流源２Ｂから電力（詳しくは、定電流）が供給されることで、両端に端子電圧が発生する。また、抵抗器５の第１端子５１は、Ａ／Ｄ変換器４に接続されている。そのため、抵抗器５に発生した端子電圧が、Ａ／Ｄ変換器４の基準電圧としてＡ／Ｄ変換器４に供給される。なお、抵抗器５の温度依存性は、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂの温度依存性よりも十分小さい。

【0022】

マルチプレクサ３は、第１電流源２Ａから圧力センサ１に定電流が供給され、第２電流源２Ｂから抵抗器５に定電流が供給される第１状態と、第１電流源２Ａから抵抗器５に定電流が供給され、第２電流源２Ｂから圧力センサ１に定電流が供給される第２状態とを切り替える切替動作を行う。マルチプレクサ３は、切替器の一例である。

【0023】

具体的に、マルチプレクサ３は、第１入力端子３１、第２入力端子３２、第１出力端子３３および第２出力端子３４を有している。第１状態のマルチプレクサ３では、第１入力端子３１と第１出力端子３３とが電気的に繋がり、且つ、第２入力端子３２と第２出力端子３４とが電気的に繋がる。第２状態のマルチプレクサ３では、第１入力端子３１と第２出力端子３４とが電気的に繋がり、且つ、第２入力端子３２と第１出力端子３３とが電気的に繋がる。

【0024】

マイコン６には、前述したように、Ａ／Ｄ変換器４からデジタル値が出力される。マイコン６は、Ａ／Ｄ変換器４から出力されたデジタル値をアナログ値に変換して出力する。マイコン６は、制御器の一例である。この例のマイコン６は、マルチプレクサ３に切替動作を少なくとも１回行わせ、切替動作ごとにＡ／Ｄ変換器４から出力されるデジタル値の平均値を算出する。そして、マイコン６は、算出したデジタル値の平均値をアナログ値に変換して出力する。

【0025】

このように構成されたセンサ回路１００の動作について説明する。この例では、マルチプレクサ３が第１状態に切り替わっている状態から説明する。

【0026】

第１電流源２Ａから圧力センサ１の第１電源端子１５に定電流が供給され、圧力センサ１が駆動される。圧力センサ１では、検出対象である圧力に応じた電圧が第１出力端子１７および第２出力端子１８からＡ／Ｄ変換器４に出力される。一方、第２電流源２Ｂから抵抗器５に定電流が供給され、抵抗器５の両端に端子電圧が発生する。端子電圧は、Ａ／Ｄ変換器４の基準電圧としてＡ／Ｄ変換器４に供給される。Ａ／Ｄ変換器４は、圧力センサ１からの出力電圧を基準電圧に基づいてデジタル値に変換する。

【0027】

ここで、第１電流源２Ａと第２電流源２Ｂとは同一仕様であるため、温度特性が略同程度である。そのため、第１電流源２Ａから圧力センサ１への供給電流と第２電流源２Ｂから抵抗器５への供給電流との相対精度により、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂの両者全体の温度依存性が決まる。一般的に、ＩＣ（即ち、電子部品）の温度特性は、絶対精度よりも相対精度の方が、例えば３～１０倍程度高く、温度依存性の相性もよい。そのため、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂによる温度依存性の影響、即ち周囲温度による影響が抑制される。例えば、第２電流源２Ｂを省略し且つ抵抗器５を電圧源に代えて、電圧源からの供給電圧を基準電圧としてＡ／Ｄ変換器４に供給するような従来形態では、第１電流源および電圧源のそれぞれの温度依存性が絶対精度により決まる。つまり、Ａ／Ｄ変換器４への入力電圧は第１電流源による温度依存性の影響を受け、Ａ／Ｄ変換器４の基準電圧は電圧源による温度依存性の影響を受ける。その結果、第１電流源および電圧源が与える温度依存性の影響が大きくなる。この例によれば、そのような従来形態に比べ、温度依存性の影響が軽減される。

【0028】

こうして、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂによる温度依存性の影響が軽減されることにより、第１電流源２Ａからの供給電流および第２電流源２Ｂからの供給電流の周囲温度による変動を小さくすることができる。そのため、圧力センサ１からＡ／Ｄ変換器４へ出力される電圧の変動と、抵抗器５からＡ／Ｄ変換器４へ供給される基準電圧としての端子電圧変動との差を抑制することができる。そのため、Ａ／Ｄ変換器４によるデジタル値への変換精度が向上する。

【0029】

Ａ／Ｄ変換器４で変換されたデジタル値は、１つ目のデジタル値としてマイコン６に出力される。マイコン６は、Ａ／Ｄ変換器４からデジタル値が出力されると、マルチプレクサ３を第２状態に切り替える。マルチプレクサ３が第２状態に切り替わると、第１電流源２Ａから抵抗器５に定電流が供給され、第２電流源２Ｂから圧力センサ１の第１電源端子１５に定電流が供給される。そして、圧力センサ１の第１出力端子１７および第２出力端子１８からＡ／Ｄ変換器４に電圧が出力され、抵抗器５の端子電圧が基準電圧としてＡ／Ｄ変換器４に供給される。Ａ／Ｄ変換器４では、圧力センサ１からの出力電圧が、基準電圧に基づいてデジタル値に変換される。このデジタル値は、２つ目のデジタル値としてマイコン６に出力される。

【0030】

このように、マイコン６がマルチプレクサ３に切換動作を１回行わせると、Ａ／Ｄ変換器４からマイコン６に２つのデジタル値が出力される。この例では、マイコン６は、マルチプレクサ３に切替動作を例えば３回行わせるとする。その場合、Ａ／Ｄ変換器４からマイコン６には計４つのデジタル値が出力される。

【0031】

マイコン６は、Ａ／Ｄ変換器４から４つ目のデジタル値が出力されると、４つのデジタル値の平均値を算出する。マイコン６は、算出した平均値を圧力検出値として出力する。こうして、Ａ／Ｄ変換器４から出力された複数（この例では、４つ）のデジタル値の平均値を圧力検出値とすることで、例えば１つのデジタル値を圧力検出値とする場合に比べて、温度依存性の影響がより軽減される。

【0032】

以上のように、センサ回路１００では、圧力センサ１に電流を供給する第１電流源２Ａの仕様と抵抗器５に電流を供給する第２電流源２Ｂの仕様とが同一である。そのため、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂの両者の温度特性は、略同程度である。これにより、回路構成の複雑化を抑制しつつ、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂによる温度依存性の影響を軽減することができる。つまり、第１電流源２Ａからの供給電流および第２電流源２Ｂからの供給電流の周囲温度による変動を小さくすることができる。そのため、圧力センサ１からＡ／Ｄ変換器４へ出力される電圧の変動と、抵抗器５からＡ／Ｄ変換器４へ供給される端子電圧の変動との差を抑制することができる。そのため、Ａ／Ｄ変換器４によるデジタル値への変換精度が向上する。その結果、圧力の検出精度が向上する。

【0033】

また、センサ回路１００は、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂを供給可能な電源回路２０を有する電源ユニット２をさらに備えている。そのため、コンパクトなセンサ回路１００を構築することができる。

【0034】

また、センサ回路１００では、第１状態と第２状態とを切り替える切替動作を行うマルチプレクサ３が設けられている。そして、マイコン６は、マルチプレクサ３に切替動作を少なくとも１回行わせ、切替動作ごとにＡ／Ｄ変換器４から出力されるデジタル値の平均値を算出する。そのため、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂによる温度依存性の影響をより軽減することができる。したがって、圧力の検出精度をより向上させることができる。

【0035】

《実施形態２》
実施形態２のセンサ回路１００について図２を参照しながら説明する。図２は、実施形態２に係るセンサ回路１００の概略構成を示す回路図である。ここでは、実施形態１のセンサ回路１００と異なる点について説明する。

【0036】

本実施形態のセンサ回路１００は、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂに代えて、第１電圧源２Ｃおよび第２電圧源２Ｄを備えている。つまり、この例の電源ユニット２は、第１電圧源２Ｃおよび第２電圧源２Ｄを供給可能な電源回路２０を有している。電源回路２０の第１出力端子２１は第１電圧源２Ｃと電気的に接続され、電源回路２０の第２出力端子２２は第２電圧源２Ｄと電気的に接続されている。第１電圧源２Ｃは第１電源の一例であり、第２電圧源２Ｄは第２電源の一例である。また、センサ回路１００は、抵抗器５に代えて、第１抵抗器７および第２抵抗器８を備えている。

【0037】

第１電圧源２Ｃは、圧力センサ１に定電圧を供給して圧力センサ１を駆動する。第１電圧源２Ｃは、実施形態１と同様、マルチプレクサ３を介して圧力センサ１の第１電源端子１５に接続されている。圧力センサ１は、第１電圧源２Ｃの定電圧が第１電源端子１５に供給されることで駆動される。つまり、この例の圧力センサ１は、電圧駆動型のセンサである。圧力センサ１は、駆動されることで、圧力を電圧に変換して、第１出力端子１７および第２出力端子１８からＡ／Ｄ変換器４に出力する。

【0038】

第２電圧源２Ｄは、第１抵抗器７および第２抵抗器８のそれぞれの両端に端子電圧を発生させる。第１抵抗器７および第２抵抗器８は、互いに直列接続されている。具体的に、第１抵抗器７の第１端子７１は、マルチプレクサ３を介して第２電圧源２Ｄに接続されている。第２抵抗器８の第１端子８１は、第１抵抗器７の第２端子７２に接続されている。第２抵抗器８の第２端子８２は、グランドに接続されている。第１抵抗器７および第２抵抗器８のそれぞれの両端には、第２電圧源２Ｄから定電圧が供給されることで、自身の抵抗値に応じた端子電圧が発生する。つまり、第２抵抗器８に発生する端子電圧は、第２電圧源２Ｄの定電圧よりも低い。また、第２抵抗器８の第１端子８１は、Ａ／Ｄ変換器４に接続されている。第２抵抗器８は、両端に発生する端子電圧を基準電圧としてＡ／Ｄ変換器４に供給する。つまり、この例においては、第２抵抗器８が抵抗器の一例である。なお、第２抵抗器８の温度依存性は、第１電圧源２Ｃおよび第２電圧源２Ｄの温度依存性よりも十分小さい。

【0039】

そして、第１電圧源２Ｃの仕様と第２電圧源２Ｄの仕様は、同一である。そのため、第１電圧源２Ｃから圧力センサ１への供給電圧と第２電圧源２Ｄから第２抵抗器８への供給電圧との相対精度により、第１電圧源２Ｃおよび第２電圧源２Ｄの両者全体の温度依存性が決まる。したがって、この例においても、回路構成の複雑化を抑制しつつ、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂによる温度依存性の影響、即ち周囲温度による影響を軽減することができる。

【0040】

こうして、第１電圧源２Ｃおよび第２電圧源２Ｄによる温度依存性の影響が軽減されることにより、第１電圧源２Ｃからの供給電圧および第２電圧源２Ｄからの供給電圧の周囲温度による変動を小さくすることができる。そのため、圧力センサ１からＡ／Ｄ変換器４へ出力される電圧の変動と、第２抵抗器８からＡ／Ｄ変換器４へ供給される基準電圧としての端子電圧の変動との差を抑制することができる。そのため、Ａ／Ｄ変換器４によるデジタル値への変換精度が向上する。その他の構成、作用および効果は、実施形態１と同様である。

【0041】

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0042】

センサは、圧力センサ１以外のものであってもよい。例えば、センサは、蒸気等の温度を検出する温度センサであってもよい。

【0043】

また、マイコン６は、マルチプレクサ３に、１回の切換動作を行わせてもよいし、３回以外の複数回の切換動作を行わせてもよい。

【0044】

また、マルチプレクサ３は、省略してもよい。

【0045】

また、圧力センサ１とＡ／Ｄ変換器４との間に増幅器を設けるようにしてもよい。その場合、圧力センサ１の出力電圧は、増幅器で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器４に送られる。

【0046】

また、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂは、互いに別個独立で設けられてもよい。その場合、第１電流源２Ａの型番と第２電流源２Ｂの型番は同一であることが好ましい。つまり、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂは、互いに同じメーカによって製造された同じ型式の製品である。型番は、あるメーカにおいて製品の型式ごとに付された番号であり、型式番号とも称される。そのため、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂの両者の温度特性はより同程度となりやすい。この点は、第１電圧源２Ｃおよび第２電圧源２Ｄについても同様である。

【0047】

本開示の技術をまとめると、以下のようになる。

【0048】

［１］ センサ回路１００は、圧力（所定の物理量）を電圧に変換して出力する圧力センサ１（センサ）と、所定の基準電圧に基づいて、前記圧力センサ１の出力電圧をデジタル値に変換して出力するＡ／Ｄ変換器４と、両端に発生する端子電圧を前記基準電圧として前記Ａ／Ｄ変換器４に供給する抵抗器５と、前記圧力センサ１に定電流（電力）を供給して前記圧力センサ１を駆動する第１電流源２Ａ（第１電源）と、前記抵抗器５に定電流（電力）を供給して前記端子電圧を発生させる第２電流源２Ｂ（第２電源）とを備え、前記第１電流源２Ａの仕様と前記第２電流源２Ｂの仕様は、同一である。

【0049】

この構成によれば、第１電流源２Ａの仕様と第２電流源２Ｂの仕様が同一であるため、両者の温度特性が略同程度である。そのため、回路構成の複雑化を抑制しつつ、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂによる温度依存性の影響を軽減することができる。つまり、第１電流源２Ａからの供給電流および第２電流源２Ｂからの供給電流の周囲温度による変動を小さくすることができる。そのため、圧力センサ１からＡ／Ｄ変換器４へ出力される電圧の変動と、抵抗器５からＡ／Ｄ変換器４へ供給される端子電圧の変動との差を抑制することができる。そのため、Ａ／Ｄ変換器４によるデジタル値への変換精度が向上する。したがって、圧力の検出精度を向上させることができる。

【0050】

［２］ ［１］に記載のセンサ回路１００は、前記第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂを供給可能な電源ユニット２をさらに備えている。

【0051】

この構成によれば、センサ回路１００のコンパクト化を図ることができる。

【0052】

［３］ ［１］または［２］に記載のセンサ回路１００において、前記第１電流源２Ａの型番と前記第２電流源２Ｂの型番は、同一である。

【0053】

この構成によれば、第１電源第１電流源２Ａの型番と第２電流源２Ｂの型番が同一であるため、両者の温度特性がより同程度に近づく。したがって、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂによる温度依存性の影響を一層軽減することができる。その結果、圧力の検出精度がより向上する。

【0054】

［４］ ［１］乃至［３］の何れか１つに記載のセンサ回路１００において、前記第１電流源２Ａから前記圧力センサ１に定電流が供給され、前記第２電流源２Ｂから前記抵抗器５に定電流が供給される第１状態と、前記第１電流源２Ａから前記抵抗器５に定電流が供給され、前記第２電流源２Ｂから前記圧力センサ１に定電流が供給される第２状態とを切り替える切替動作を行うマルチプレクサ３（切替器）と、前記マルチプレクサ３に前記切替動作を少なくとも１回行わせ、前記切替動作ごとに前記Ａ／Ｄ変換器４から出力される前記デジタル値の平均値を算出するマイコン６（制御器）とをさらに備えている。

【0055】

この構成によれば、切替動作ごとにＡ／Ｄ変換器４から出力されるデジタル値の平均値を算出するため、第１電流源２Ａおよび第２電流源２Ｂによる温度依存性の影響をより軽減することができる。したがって、圧力の検出精度がより向上する。

【0056】

［５］ ［１］乃至［４］の何れか１つに記載のセンサ回路１００において、前記センサは、圧力を電圧に変換する圧力センサ１である。

【0057】

この構成によれば、圧力の検出精度を向上させることができる。

【産業上の利用可能性】

【0058】

以上説明したように、本開示の技術は、センサ回路について有用である。

【符号の説明】

【0059】

１００ センサ回路
１ 圧力センサ（センサ）
２ 電源ユニット
２Ａ 第１電流源（第１電源）
２Ｂ 第２電流源（第２電源）
２Ｃ 第１電圧源（第１電源）
２Ｄ 第２電圧源（第２電源）
３ マルチプレクサ（切替器）
４ Ａ／Ｄ変換器
５ 抵抗器
６ マイコン（制御器）
８ 第２抵抗器（抵抗器）

【図1】

【図2】