[发明专利]传感器信号处理装置及传感器装置

说明书

相关申请的交叉引用

本发明基于2013年1月31日提出的日本专利申请第2013－16878号，这里引用其记载内容。

技术领域

本发明涉及对从物理量传感器输出的传感器信号进行A/D变换并输出的传感器信号处理装置及传感器装置。

背景技术

许多物理量传感器具有温度特性，物理量传感器输出的传感器信号的偏移和灵敏度根据温度而变动。专利文献1记载的传感器装置具备输出与物理量传感器的周围温度对应的温度信号的温度传感器，择一地使用1个A/D变换器来得到传感器信号和温度信号的A/D变换值。该传感器装置使用温度信号的A/D变换值进行对传感器信号的A/D变换值的温度修正。

在上述的以往结构中，依次进行温度信号的A/D变换、传感器信号的A/D变换及温度修正处理。因此，从传感器信号的A/D变换开始(采样&保持开始)到得到温度修正后的A/D变换数据为止，至少发生将传感器信号的A/D变换时间和温度修正运算时间合计的延迟。即使变更为在物理量传感器和温度传感器中分别设有专用的A/D变换器的结构，上述延迟时间也不会缩短。

在温度修正处理中，需要进行A/D变换数据的偏移和倾斜(灵敏度)的修正。这些修正运算由于包含四则运算，所以需要时间，特别是在乘法及除法中运算时间增大。结果，从传感器信号的A/D变换开始(采样&保持开始)到将被温度修正后的A/D变换数据进行输出为止的延迟时间增大，妨碍以传感器信号为输入信号动作的控制设备的高速处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－85562号公报

发明内容

本发明的目的是提供一种能够缩短从传感器信号的A/D变换开始到输出物理量传感器的温度特性被消除的A/D变换数据为止的时间的传感器信号处理装置及传感器装置。

有关本发明的一技术方案的传感器信号处理装置具备第一A/D变换器、第二A/D变换器和控制部，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。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，将传感器信号作为输入信号而进行A/D变换。第二A/D变换器对从检测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。

控制部执行温度测定处理、运算处理及信号变换处理，将温度测定处理和运算处理的至少某一方与信号变换处理并行地执行。在温度测定处理中，控制部使第二A/D变换器执行温度信号的A/D变换。在运算处理中，控制部基于从第二A/D变换器输出的A/D变换值和预先准备的物理量传感器的温度特性数据，运算第一A/D变换器的偏移和变换增益，以使得在第一A/D变换器对传感器信号进行A/D变换的过程中物理量传感器的温度特性被消除。在信号变换处理中，控制部将在运算处理中运算出的偏移和变换增益设定到第一A/D变换器，使其执行传感器信号的A/D变换。

在上述传感器信号处理装置中，将第一A/D变换器的A/D变换特性(偏移和变换增益)设定为将物理量传感器的温度特性消除那样的A/D变换特性。因此，在执行A/D变换的过程中，同时将物理量传感器的温度特性消除。结果，从传感器信号的A/D变换开始到输出物理量传感器的温度特性被消除的A/D变换数据为止的时间不包含温度测定处理及运算处理的执行所需要的时间，而由第一A/D变换器的A/D变换时间决定。如果使用上述传感器信号处理装置，则能够实现以传感器信号为输入信号而动作的控制设备的高速处理。

有关本发明的另一技术方案的传感器装置，具备物理量传感器、检测物理量传感器的温度的温度传感器和上述传感器信号处理装置。

附图说明

本发明的上述或其他目的、结构、优点根据参照下述附图进行的以下的详细说明而变得更加清楚。

图1是表示有关第一实施方式的传感器装置的框图。

图2是表示第一A/D变换器的框图。

图3是表示信号处理的流程的图。

图4A是表示第一、第二D/A变换器的变换特性的图。

图4B是表示依次比较型A/D变换器的变换特性的图。

图5是表示物理量与A/D变换数据的关系的图。

图6是表示温度信号的A/D变换值与偏移的关系的图。

图7是表示温度信号的A/D变换值与灵敏度系数、增益修正系数的关系的图。

图8是表示比较例的信号处理的流程的图。

图9是表示有关第二实施方式的第一A/D变换器的图。