[发明专利]传感器信号处理装置及传感器装置有效
申请号: | 201480006908.1 | 申请日: | 2014-01-21 |
公开(公告)号: | CN104969473B | 公开(公告)日: | 2017-12-05 |
发明(设计)人: | 谷泽幸彦 | 申请(专利权)人: | 株式会社电装 |
主分类号: | H03M1/10 | 分类号: | H03M1/10 |
代理公司: | 永新专利商标代理有限公司72002 | 代理人: | 安香子,黄剑锋 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 传感器 信号 处理 装置 | ||
1.一种传感器信号处理装置,对从物理量传感器输出的传感器信号进行A/D变换并输出,其特征在于,具备:
第一A/D变换器,构成为能够变更对输入信号的偏移和变换增益,将上述传感器信号作为输入信号进行A/D变换;
第二A/D变换器,对从检测上述物理量传感器的温度的温度传感器输出的温度信号进行A/D变换;以及
控制部,执行温度测定处理、运算处理以及信号变换处理,并且将上述温度测定处理和上述运算处理中的至少一方与上述信号变换处理并行执行,上述温度测定处理中,使上述第二A/D变换器执行上述温度信号的A/D变换,上述运算处理中,基于从上述第二A/D变换器输出的A/D变换值和预先准备的上述物理量传感器的温度特性数据,运算上述第一A/D变换器的偏移和变换增益,以使得在上述第一A/D变换器对上述传感器信号进行A/D变换的过程中上述物理量传感器的温度特性被消除,上述信号变换处理中,将在上述运算处理中运算出的偏移和变换增益设定到上述第一A/D变换器,使其执行上述传感器信号的A/D变换。
2.如权利要求1所述的传感器信号处理装置,其特征在于,
上述第一A/D变换器包括:
第一D/A变换器,输入数字值X1而输出模拟电压VREF1;
第二D/A变换器,具有与上述第一D/A变换器相同的变换特性,输入数字值X2而输出模拟电压VREF2;以及
依次比较型A/D变换器,将从上述模拟电压VREF1到VREF2的电压范围用规定的位数进行代码化;
上述控制部决定数字值X1、X2并向上述第一D/A变换器及上述第二D/A变换器输出,以使(X1+X2)/(X1-X2)成为与运算出的上述偏移对应的值、1/(X1-X2)成为与运算出的上述变换增益对应的值。
3.如权利要求1所述的传感器信号处理装置,其特征在于,
上述第一A/D变换器输出与作为上述传感器信号的模拟输入电压与规定的基准电压的差分对应的A/D变换数据;
上述第一A/D变换器具备:
第一脉冲循环电路,将以下多个延迟单元以环状连接而构成,使脉冲信号在这些延迟单元中循环,该多个延迟单元将对上述基准电压加上从上述模拟输入电压减去上述基准电压而得到的差分电压的正负反向电压后的电压作为电源电压,使输入信号延迟根据该电源电压决定的延迟时间而输出;
第二脉冲循环电路,将以下多个延迟单元以环状连接而构成,使脉冲信号在这些延迟单元中循环,该多个延迟单元将上述模拟输入电压作为电源电压,使输入信号延迟根据该电源电压决定的延迟时间而输出;
第一计数器,能够进行计数值的预置,将上述第一脉冲循环电路中的脉冲信号的循环数和上述第二脉冲循环电路中的脉冲信号的循环数进行计数,输出其差分值;
第三脉冲循环电路,将以下多个延迟单元以环状连接而构成,使脉冲信号在这些延迟单元中循环,该多个延迟单元被赋予与上述基准电压不同的设定电压,将对上述基准电压加上从上述设定电压减去上述基准电压而得到的差分电压的正负反向电压后的电压作为电源电压,使输入信号延迟根据该电源电压决定的延迟时间而输出;
第四脉冲循环电路,将以下多个延迟单元以环状连接而构成,使脉冲信号在这些延迟单元中循环,该多个延迟单元将上述设定电压作为电源电压来动作,使输入信号延迟根据该电源电压决定的延迟时间而输出;
第二计数器,将上述第三脉冲循环电路中的脉冲信号的循环数和上述第四脉冲循环电路中的脉冲信号的循环数进行计数,输出其差分值;以及
变换控制电路,在对上述第一计数器预置相当于上述偏移的值之后,使上述第一脉冲循环电路至第四脉冲循环电路同时开始脉冲信号的循环动作,在上述第二计数器输出的差分值达到决定上述变换增益的规定值时输出处理信号,将此时的上述第一计数器输出的差分值作为对上述模拟输入电压的A/D变换数据来输出;
上述第一脉冲循环电路至第四脉冲循环电路所具有的延迟单元以相同数量且相互热耦合的状态形成。
4.一种传感器装置,其特征在于,
具备物理量传感器、检测上述物理量传感器的温度的温度传感器、以及权利要求1~3中任一项所述的传感器信号处理装置。
5.如权利要求4所述的传感器装置,其特征在于,
上述物理量传感器及上述温度传感器包括:
电桥电路,将传感电阻桥接而形成有一对驱动端子和一对信号输出端子;以及
温度检测电阻,具有与上述传感电阻不同的温度系数,经由上述驱动端子而与上述电桥电路连接;
上述电桥电路和上述温度检测电阻串联连接在一对电源线之间。
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