物理量传感器制造技术

本发明专利技术的物理量传感器具备：检测电路，其进行动作使得输出表示赋予给检测元件的物理量的检测值；和校正运算部，其进行动作使得对检测值进行校正而输出校正后值。校正运算部进行动作使得基于检测值和校正后值使校正后值实质上成为零值。该物理量传感器尽管部件件数较少但是能够防止因温度变化而引起的输出信号的变动。

Physical quantity sensor

The physical quantity sensor of the present invention includes: detection circuit, the output of the said action given to detect a physical quantity detecting element value; and the correction operation, the action on the detected value correction and output correction value. The correction arithmetic unit acts so that the corrected value becomes essentially zero based on the detected value and the corrected value. Although the physical quantity sensor has less number of components, it can prevent the change of the output signal caused by the change of temperature.

【技术实现步骤摘要】
物理量传感器本申请是国际申请日为2013年8月21日、国家申请号为201380044055.6的专利技术申请的分案申请，该申请的专利技术创造名称为物理量传感器。
本专利技术特别涉及用于飞机、车辆等的移动体的姿势控制、导航系统等的物理量传感器。
技术介绍
图12是在专利文献1中记载的现有的物理量传感器500的立体图。振子1收纳于外壳2内。温度传感器3收纳于外壳2的内侧，并且对振子1的附近的温度进行检测。珀耳帖元件4设置于外壳2的上表面。温度控制单元5基于来自温度传感器3的输出信号，控制流过珀耳帖元件4的电流的方向以及量，将外壳2内的温度控制为固定值。关于现有的物理量传感器500，接下来说明其动作。若通过对振子1施加交流电压，使振子1在Y轴方向上对称地振动，并维持该振动状态不变地使振子1绕Z轴以角速度ω进行旋转，则在振子1中产生科里奥利力。通过将由于该科里奥利力而在振子1中产生的电荷变换成输出电压，来检测角速度。在设置有物理量传感器500的周边的温度产生变化的情况下，通过温度传感器3对外壳2内的温度进行检测，并且通过温度控制单元5对施加给珀耳帖元件4的电流的方向以及量进行控制，从而将外壳2内的温度控制为给定值，由此防止因温度变化而产生的输出信号的变动。但是，对于现有的物理量传感器500而言，部件件数增加而大型化。在先技术文献专利文献专利文献1：JP特开平5-18762号公报
技术实现思路
物理量传感器具备：检测元件，其构成为被赋予物理量；检测电路，其进行动作使得输出表示赋予给所述检测元件的所述物理量的检测值；和校正运算部，其进行动作使得对所述检测值进行校正，输出校正后值。所述校正运算部进行动作使得在所述检测值的时间微分值的绝对值为给定微分阈值以下并且所述校正后值的绝对值为给定输出阈值以下的情况下，使所述校正后值实质上成为零值。该物理量传感器尽管部件件数少，但是能够防止因温度变化而引起的输出信号的变动。附图说明图1是本专利技术的实施方式1中的物理量传感器的电路图。图2是表示实施方式1中的物理量传感器的信号的图。图3是实施方式1中的物理量传感器的校正运算部的电路图。图4是表示实施方式1中的物理量传感器的信号的图。图5A是实施方式1中的物理量传感器的延迟设定部的电路图。图5B是表示实施方式1中的物理量传感器的延迟设定部的信号的图。图5C是实施方式1中的物理量传感器的比较例的延迟设定部的电路图。图6是本专利技术的实施方式2中的物理量传感器的电路图。图7A是搭载有实施方式2中的物理量传感器的电子设备的示意图。图7B是表示实施方式2中的物理量传感器的信号的图。图8是本专利技术的实施方式3中的物理量传感器的电路图。图9是实施方式3中的物理量传感器中的校正部的电路图。图10是表示实施方式3中的物理量传感器的信号的图。图11是本专利技术的实施方式4中的物理量传感器的校正运算部的电路图。图12是现有的物理量传感器的立体图。符号说明30检测元件73检测电路75校正运算部77微分判定部78AND运算器80窗口比较器81更新条件判定部83起动时控制部84延迟设定部89、89X、89Y、89Z减法运算器92异常条件判定部99a电路(第1电路)99b电路(第2电路)99c电路(第3电路)99d电路(第4电路)101检测元件105检测电路108微分判定部110窗口比较器112检测电路113微分判定部114窗口比较器115检测电路116微分判定部117窗口比较器120X、120Y、120Z更新缓冲器173检测电路175校正运算部275校正运算部AX角速度(第1物理量)AY角速度(第2物理量)AZ角速度(第3物理量)具体实施方式(实施方式1)图1是本专利技术的实施方式1中的物理量传感器1000的电路图。检测元件30具备由振子构成的振动体31、使振动体31进行振动的驱动电极32、根据振动体31的振动状态产生电荷的监视电极33、和若对检测元件30施加角速度则产生电荷的感测电极34、35。驱动电极32具有用于使振动体31进行振动的压电体。监视电极33具有根据振动体31的振动状态产生电荷的压电体。感测电极34、35具有若对检测元件30施加角速度则产生电荷的压电体。感测电极34、35构成为彼此为相反极性。在电荷放大器36中输入检测元件30的监视电极33所输出的电荷，将所输入的电荷以给定倍率变换为电压。带通滤波器(BPF)37去除电荷放大器36所输出的信号的噪声分量后输出监视器信号。自动增益控制(AGC)电路38具有半波整流平滑电路，对带通滤波器37的输出信号进行半波整流而生成平滑的直流(DC)信号，并基于DC信号使带通滤波器37所输出的监视器信号放大或者衰减来输出。在驱动电路39中输入AGC电路38的输出，对检测元件30的驱动电极32输出驱动信号。由电荷放大器36、带通滤波器37、AGC电路38以及驱动电路39构成了驱动器电路40。锁相环(PLL)电路41对驱动器电路40的带通滤波器37所输出的监视器信号的频率进行倍增，通过对相位噪声在时间上进行积分来使其降低，从而输出具有对监视器信号的频率进行倍增而得到的频率的倍频信号(frequency-multipliedsignal)。定时生成电路42基于从PLL电路41输出的倍频信号，生成并输出定时信号。由PLL电路41和定时生成电路42构成了定时控制电路43。DA切换部47具有基准电压49、50、和通过给定信号对基准电压49、50进行切换来择一地输出的开关。DA输出部51由输入DA切换部47的输出信号的电容器52、和与电容器52的两端连接的开关53、54构成。开关53连接在电容器52的一端与接地之间，开关54连接在电容器52的另一端与接地之间。开关53、54通过定时信号Φ2来执行接通/断开(ON/OFF)动作，对电容器52的电荷进行放电。由DA切换部47和DA输出部51构成DA变换部48。DA变换部48通过定时信号Φ1对电容器52的电荷进行放电，并且输入/输出与DA切换部47所输出的基准电压相应的电荷。开关55通过定时信号Φ1从感测电极34输出电流即输出信号。对于积分电路56而言，被输入开关55所输出的电流，并由运算放大器57、连接在运算放大器57的输出端与反相输入端之间的电容器58构成。DA切换部59具有基准电压60、61，通过给定信号对基准电压60、61进行切换来择一地输出。DA输出部62由输入DA切换部59的输出信号的电容器63、和与电容器63的两端连接的开关64a、64b构成。开关64a连接在电容器63的一端与接地之间，开关64b连接在电容器63的另一端与接地之间。开关64a、64b通过定时信号Φ2来执行接通/断开动作，对电容器63的电荷进行放电。由DA切换部59和DA输出部62构成DA变换部66。DA变换部66通过定时信号Φ2对电容器63的电荷进行放电，并且输入/输出与DA切换部59所输出的基准电压相应的电荷。开关65通过定时信号Φ1从感测电极35输出电流即输出信号。对于积分电路67而言，被输入开关65的输出，并由运算放大器68、并联连接在运算放大器68的输出端与反相输入端之间的电容器69构成。比较电路70由对积分电路56所输出的积分信号和积分电路67所输出的积分信号进行比较的比较器71、和D型触发器72构成。在D型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物理量传感器，其具备：检测元件，其构成为被赋予物理量；检测电路，其进行动作使得输出表示赋予给所述检测元件的所述物理量的检测值；和校正运算部，其进行动作使得对所述检测值进行校正，输出校正后值，所述校正运算部进行动作使得在所述检测值的时间微分值的绝对值为给定微分阈值以下并且所述校正后值的绝对值为给定输出阈值以下的情况下，使所述校正后值实质上成为零值。

【技术特征摘要】
2012.08.22 JP 2012-182910;2013.06.18 JP 2013-127261.一种物理量传感器，其具备：检测元件，其构成为被赋予物理量；检测电路，其进行动作使得输出表示赋予给所述检测元件的所述物理量的检测值；和校正运算部，其进行动作使得对所述检测值进行校正，输出校正后值，所述校正运算部进行动作使得在所述检测值的时间微分值的绝对值为给定微分阈值以下并且所述校正后值的绝对值为给定输出阈值以下的情况下，使所述校正后值实质上成为零值。2.根据权利要求1所述的物理量传感器，其中，所述校正运算部进行动作使得在所述检测值的时间微分值的所述绝对值为所述给定微分阈值以下并且所述校正后值的所述绝对值为所述给定输出阈值以下的状态持续了给定漂移持续时间时，使所述校正后值实质上成为零值。3.根据权利要求2所述的物理量传感器，其中，所述校正运算部进行动作使得将所述物理量传感器的起动时的所述给定漂移持续时间的值设定得比所述物理量传感器的起动时以外的通常动作时的所述给定漂移持续时间的值短。4.根据权利要求1所述的物理量传感器，其中，所述校正运算部进行动作使得在所述检测值的所述时间微分值的所述绝对值为所述给定微分阈值以下并且所述校正后值的所述绝对值大于所述给定输出阈值的状态持续了给定异常持续时间以上的情况下，使所述校正后值实质上成为零值。5.根据权利要求1所述的物理量传感器，其中，所述校正运算部进行动作使得：保持偏置值，在所述检测值的所述时间微分值的所述绝对值为所述给定微分阈值以下并且所述校正后值的所述绝对值为所述给定输出阈值以下的情况下，通过用所述检测值置换所述偏置值来对所述偏置值进行更新，并通过从所述检测值减去所述偏置值而得到所述校正后值，从而使所述校正后值实质上成为零值。6.根据权利要求5所述的物理量传感器，其中，所述校正运算部具有：延迟设定部，其使所述检测值延迟，输出延迟检测值；和更新缓冲器，其保持所述偏置值，所述检测电路进行动作使得与检测值采样时钟同步地输出所述检测值，所述更新缓冲器进行动作使得与具有将所述检测值采样时钟的周期和更新速率相乘而得到的周期的更新采样时钟同步地取入所述延迟检测值，并通过用取入的所述延迟检测值置换所述偏置值来对所述偏置值进行更新，所述延迟设定部进行动作使得与所述更新采样时钟同步地取入所述检测值并使其延迟而输出所述延迟检测值。7.根据权利要求5所述的物理量传感器，其中，所述校正运算部进行动作使得：在所述检测值的所述时间微分值的所述绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛田翔，须藤良太，村上英之，上田真二郎，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP