专利名称：电子机器、检测数据补正方法以及传感器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子机器、检测数据补正方法以及传感器装置，其使用了用于对由传感器元件所得到的检测数据的补正值进行计算的补正用信息。
背景技术：
图10是表示现有的电子机器的硬件结构的图。内藏(即内置)有微机 (micro-computer) 70的电子机器1具有作为部件的传感器装置60，该传感器装置60具有非挥发性存储器63，该非挥发性存储器63内保存用于对由传感器元件61所得到的检测数据的补正值进行计算的补正用信息。微机70是通过使用从非挥发性存储器63中所读出的补正用信息对由传感器元件61所得到的检测数据的补正值进行计算的计算装置。补正用信息是按照每个传感器元件预先设定的，其原因在于，各传感器元件之间存在着检测数据的偏差。传感器装置60在作为电子机器1的部件被发货之前，传感器装置 60的制造厂商等所拥有的数据写入装置将补正用信息写入非挥发性存储器63内。之后，在制造电子机器1的制造工序中，作为电子装置1的部件被发货了的传感器装置60与同样作为电子机器1的部件的微机70被安装在一起。图11是微机70的CPU 74所处理的现有的补正计算程序的流程图。在步骤Sll 中，微机70的CPU 74与传感器装置60进行通信，读取传感器装置60内的非挥发性存储器 63中所保存的数据，并将其在RAM 72上进行展开。然后，微机70的CPU74根据由传感器装置60的制造厂商等事先所提供的非挥发性存储器63的存储器地图(memory map)，取得补正用信息(步骤S13)。微机70的CPU 74根据预定的补正计算式，使用其所取得的补正用信息，对从传感器装置60所取得的检测数据进行补正计算，据此，计算出该检测数据的补正值(传感器补正值)(步骤S15)。这里，需要说明的是，作为与上述补正计算相关的先前技术文献，例如有如下的专利文献1和2。专利文献1 特开平6-160100号公报专利文献2 特开昭62-218813号公报
发明内容
本发明想要解决的课题如下但是，在现有技术中，当想作为部件来提供(发货)硬件结构相同但被写入存储器中的补正用信息的种类并不相同的多种(本文中“多种”即“两种以上”)传感器装置时，如果不按照每个传感器装置的种类准备补正计算程序，则用于对检测数据的补正值进行计算的微机等计算装置就不能判别出被写入存储器中的补正用信息是哪个种类。这样，一旦增加了补正计算程序的种类，就会出现难以管理这些补正计算程序的种类的问题。因此，本发明的目的在于提供一种电子机器、检测数据补正方法以及传感器装置， 其即使不按照每个传感器装置的种类准备补正计算程序，也可提供硬件结构相同但被写入存储器中的补正用信息的种类并不相同的多种传感器装置。用于解决上述课题的手段如下为了实现上述目的，本发明的一个实施例提供了一种电子机器，具有传感器装置，其具有传感器元件，并对由该传感器元件所得到的检测数据进行发送；以及计算装置， 其接收所述检测数据，并计算所述检测数据的补正值。所述电子机器的特征在于，具有存储器，其存储用于计算所述补正值的补正用信息以及识别信息。所述计算装置通过根据所述存储器中保存的所述识别信息对使用所述存储器中保存的所述补正用信息来计算所述补正值的补正计算方法进行切换，对所述补正值的特性进行切换。另外，为了实现上述目的，本发明的一个实施例提供了一种检测数据补正方法，接收由传感器元件所得到的检测数据，并计算所述检测数据的补正值。所述检测数据补正方法的特征在于，通过根据从保存了补正用信息的存储器中读出的识别信息对使用用来计算所述补正值的所述补正用信息来计算所述补正值的补正计算方法进行切换，对所述补正值的特性进行切换。另外，为了实现上述目的，本发明的一个实施例提供了一种传感器装置，其特征在于，具有传感器元件；存储器，其存储用于由接收了由所述传感器元件所得到的检测数据的计算装置对所述检测数据的补正值进行计算的补正用信息以及识别信息；以及发送部， 其发送所述检测数据以及所述存储器中保存的所述补正用信息和所述识别信息，以使所述计算装置通过根据所述存储器中保存的所述识别信息对使用所述存储器中保存的所述补正用信息来计算所述补正值的补正计算方法进行切换，对所述补正值的特性进行切换。本发明的效果如下根据本发明的至少一个实施例，可以提供一种电子机器、检测数据补正方法以及传感器装置，其即使不按照每个传感器装置的种类准备补正计算程序，也能提供硬件结构相同但被写入存储器的补正用信息的种类并不相同的多种传感器装置。
图1是表示压电(piezo)电阻式压力传感器的结构的图，其中，(A)是表示全体结构的平面图，(B)是表示压电电阻部的压电电子元件的配置的平面图。图2是表示由压电电阻部所构成的桥电路的连接图。图3是表示本发明的一个实施例的压电电阻式压力传感器的结构的图，其中，(A) 是表示全体结构的平面图，(B)是表示压电电阻部的压电电阻元件的配置的平面图。图4是由异方性干蚀刻所形成的、本发明的一个实施例的压电电阻式压力传感器的截面图。图5是由异方性湿蚀刻所形成的、本发明的一个实施例的压电电阻式压力传感器的截面图。图6是表示温度分布模拟结果的图，其中，(A)是表示现有的压电电阻式压力传感器10的温度分布的图，(B)是表示本发明的一个实施例的压电电阻式压力传感器的温度分布的图。图7是表示偏移(offset)电压变动的测定结果的图，其中，㈧是表示现有的压电电阻式压力传感器的偏移电压变动的图，(B)是表示本发明的一个实施例的压电电阻式压力传感器的偏移电压变动的图。图8是表示本发明的另一个实施例的压电电阻式压力传感器的结构的图，其中， (A)是表示全体结构的平面图，(B)是表示压电电阻部的压电电阻元件的配置的图。图9是表示本发明的另一个实施例的压电电阻式压力传感器的结构的图，其中， (A)是表示全体结构的平面图，(B)是表示压电电阻部的压电电阻元件的配置的图。图10是表示现有的电子机器1的硬件结构的图。图11是现有的补正计算程序的流程图。图12是表示本发明的一个实施例的电子机器2的硬件结构的图。图13是表示ID被与补正用信息和补正计算式进行了捆绑时的补正计算程序的流程图。图14是表示非挥发性存储器63的存储器地图的第1例的图。图15是表示用C语言记述的补正计算程序的一个例子的图。图16是ID仅与补正用信息进行了捆绑时的补正计算程序的流程图。图17是表示非挥发性存储器63的存储器地图的第2例的图。图18是ID仅与补正计算式进行了捆绑时的补正计算程序的流程图。图19是表示非挥发性存储器63的存储器地图的第3例的图。图20是表示本发明的一个实施例的电子机器3的硬件结构的图。图21是表示本发明的一个实施例的电子机器4的硬件结构的图。符号说明1、2、3、4 电子机器;10、30、40、50 压电电阻式压力传感器；11,31 膜片；12、32 支撑部；21、33-1、33-2、33_3 电导线；60、90 传感器装置；70、100、110 微机；80 通信线；81 信号线；120 存储装置；R1、R2、R3、R4 压电电阻部;Rl-1、Rl-2、Rl-3、R1-4 压电电阻元件。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的实施例进行详细说明。 图12是表示本发明的一个实施例的电子机器2的硬件结构的图。与图10同样地， 内藏有微机70的电子机器2具有作为部件的传感器装置60，该传感器装置60具有非挥发性存储器63，该非挥发性存储器63存储用于对检测数据的补正值进行计算的补正用信息。 微机70是使用从非挥发性存储器63中所读出的补正用信息对由传感器元件61所得到的检测数据的补正值进行计算的计算装置。微机70经由通信线80被可通信地连接至传感器装置60。传感器装置60是一种模块部件，其具有传感器元件61，用于将检测对象的物理量或化学量转换为模拟(analog)电信号；AD变换器62，用于将传感器元件61所输出的模拟电信号变换为数字信号；非挥发性存储器63，用于存储用来对由传感器元件61所得到的检测数据的补正值进行计算的补正用信息；以及逻辑电路64，其包含接口电路，该接口电路将被存储在非挥发性存储器63中的数据以及AD变换器所输出的数字信号发送至外部。作为非挥发性存储器63的一个具体例子，例如有EEPR0M。非挥发性存储器63中所存储的补正用信息是用来对传感器补正值进行计算的信息，该传感器补正值是用于将由传感器元件61所得到的检测数据内的误差控制在预定范围内的值。该误差至少是由传感器元件61的传感器特性的偏差所引起的。作为传感器元件61的传感器特性，例如有传感器元件61的灵敏度特性、偏移(offset)特性、漂移(drift)特性、温度特性、频率特性、直线性等。一般而言，在由传感器元件61所得到的检测数据中包含有两种误差，一种是由传感器元件61的传感器特性的偏差所引起的误差，另一种是由AD变换器62的AD变换特性的偏差所引起的误差。两种偏差在各传感器装置之间是不同的，所以，补正用信息需要按照每个传感器装置来进行设定，并被写入非挥发性存储器63中。也就是说，根据补正用信息，可以对每个传感器元件(或传感器装置)的固有的传感器特性进行补正。另外，在非挥发性存储器63中，还与补正用信息一起地保存了作为识别信息的 ID。ID是直接或间接地与补正用信息的种类以及/或者后述的补正计算式的种类相捆绑 (相对应)的数据。作为ID的具体例子，例如有连续号码、记号、文字、制造日期、制造编号寸。在传感器装置60作为电子机器2的部件被发货之前，传感器装置60的制造厂商等所拥有的数据写入装置将补正用信息以及ID写入非挥发性存储器63中。之后，在电子机器2的制造工序中，作为电子机器2的部件而被发货了的传感器装置60与同样作为电子机器2的部件的微机79 —起，被安装至内藏的基板上。所以，如果按照每个补正用信息的种类赋予了不同的ID，则微机70通过在进行补正计算之前读取该ID，就可以识别出非挥发性存储器63中存储了哪个种类的补正用信息。 另外，如果按照每个补正用信息的种类赋予了不同的ID，则微机70通过在进行补正计算之前读取该ID，就可以识别出应根据哪个种类的补正计算式来计算补正值。非挥发性存储器63所存储的数据(即补正用信息以及ID)以及AD变换器62所输出的数字信号(即由传感器元件61所检测的检测数据)被逻辑电路64的发送部经由通信线80发送至微机70。从发送部发送来的数据可直接发送至微机70，也可以经由预定的电路后再发送至微机70。通信线80例如可为基板的配线图案(pattern)。逻辑电路64 的发送部例如可采用I2C、SPI等通信方式来发送补正用信息等。从发送部发送来的数据经由微机70的I/O部内的接收部被传送至CPU 74。图13是表示ID与补正用信息和补正计算式进行了捆绑时的补正计算程序的流程图。该补正计算程序被预先保存在图12所示的ROM 71中，微机70的CPU 74将其读出后， 对其进行处理。
在图13的步骤S21中，微机70的CPU 74通过与传感器装置60进行通信，接收由传感器61所得到的检测数据，并从传感器装置62内的非挥发性存储器63中读出所保存的数据，并在RAM 72上进行展开。然后，微机70的CPU 74根据由传感器装置60的制造厂商等事先所提供的非挥发性存储器63的存储器地图，取得补正用信息以及ID。如图13的流程图所示，根据ID的值，对由传感器元件61所得到的检测数据的补正值进行计算的补正计算方法进行切换。如果ID的值为A，则作为补正计算方法，图13左侧的补正计算逻辑LA(步骤S25和S27)被选择；如果ID的值为B，则作为补正计算方法， 图13右侧的补正计算逻辑LB (步骤幻9和531)被选择。也就是说，在补正计算程序中，预先包含了补正计算逻辑LA以及补正计算逻辑LB。所以，在ID的值为A时，微机70的CPU 74从RAM 72中取得与A进行了捆绑的补正用信息IA (步骤S25)，然后根据与A进行了捆绑的补正计算式EA并使用补正用信息IA 进行补正计算，据此，可以计算出由传感器元件61所得到的检测数据的补正值(传感器补正值)DA(步骤S27)。另外，在ID的值为B时，微机70的CPU74从RAM 72中取得与B进行了捆绑的补正用信息IB (步骤S29)，然后根据与B进行了捆绑的补正计算式EB并使用补正用信息IB进行补正计算，据此，可以计算出由传感器元件61所得到的检测数据的补正值 (传感器补正值)DB (步骤S31)。图14是表示单位地址的数据存储区域为8比特时的非挥发性存储器63的存储器地图的第1例的图。微机70的CPU 74根据由传感器装置60的制造厂商等如图示那样所预先分配的该存储器地图，取得补正用信息以及ID。在存在多个种类的存储器地图的情况下，如果非挥发性存储器63中所保存的ID的地址为共通的，则可以在CPU 74 一侧识别出存储器地图的种类。非挥发性存储器63的地址5的值为A即ID为A时，在非挥发性存储器63中，地址0和1内存储了传感器灵敏度补正用信息，地址2、3和4内存储了传感器灵敏度的温度特性补正用信息，此时，在CPU 74 —侧，可以进行识别。同样地，非挥发性存储器63的地址5的值为B即ID为B时，在非挥发性存储器63内，地址0和1内存储了传感器偏移补正用信息，地址2、3和4内存储了传感器偏移的温度特性补正用信息，此时，在CPU 74 一侧，可以进行识别。所以，如果取得的ID是A，则微机70能够计算出灵敏度偏差极小(不受周围温度影响)的传感器补正值；如果取得的ID是B，则微机70能够计算出偏移偏差极小(不受周围温度影响)的传感器补正值。也就是说，通过根据具有基于ID的补正计算方法的切换逻辑的、如图13所示那样的补正计算程序，以进行传感器补正值的特性的切换，尽管没有按照每个传感器的种类准备补正计算程序，也能够提供硬件结构相同但被写入存储器中的补正用信息的种类并不相同的多个种类的传感器装置。也就是说，通过使用在多个种类的传感器装置之间共通的如图13所示那样的补正用计算程序，即使提供硬件结构相同但被写入存储器中的补正用信息的种类并不相同的多个种类的传感器装置，也能够按照传感器补正值的使用用途，对传感器补正值的特性进行适当的切换。另外，通过对在各传感器装置之间共通的补正计算程序的内容进行变更，即使在传感器装置被发货后，也能够对计算速度和计算精度等的补正后的传感器特性进行变更和改善。
这里，需要说明的是，如果没有上述那样的ID，则需要一对一地准备补正用信息和补正计算程序，这样一来，就不能使用共通的补正计算程序。另外，因为硬件结构是完全相同的，所以，在补正用信息的种类并不相同的多个传感器装置混在的情况下，以后就不能识别出它们之间的区别。图15是用C语言记述的补正计算程序的一个例子。在图15的情况下，使用if else语句来进行补正计算方法的切换。如图15所示，因为是根据ID对应该将从非挥发性存储器63中所读出的数据保存至暂存器的变量进行切换，所以，即使存在了多个应该保存至寄存器的变量，也可以使用共通的补正计算程序来进行处理。另外，ID也可以不与补正计算式进行捆绑，仅与补正用信息进行捆绑。图16是ID 仅与补正用信息进行了捆绑时的补正计算程序的流程图。其中，与图13相同的部分被省略说明。在图16的情况下，当ID的值为A时，微机70的CPU 74取得与A进行了捆绑的补正用信息IA (步骤S45)，然后根据预先保存的、不因ID的值而改变的补正计算式，通过使用补正用信息IA来进行补正计算，这样，就可以计算出传感器补正值(步骤S49)。另外，当 ID的值为B时，微机70的CPU 74取得与B进行了捆绑的补正用信息IB (步骤S47)，然后根据与ID的值为A时相同的补正计算式，通过使用补正用信息IB来进行补正计算，这样， 就可以计算出传感器补正值(步骤S49)。图17是表示单位地址的数据存储区域为8比特时的非挥发性存储器63的存储器地图的第2例的图。微机70的CPU 74根据由传感器装置60的制造厂商等如图示那样所预先分配的该存储器地图，取得补正用信息以及ID。在图17的存储器地图的情况下，传感器灵敏度的温度特性补正用信息的数据容量在ID为A时，是16比特，在ID为B时，是8比特。用于存储传感器灵敏度的温度特性补正用信息的数据的地址在ID为A时，是地址2和 3，在ID为B时，是地址2。另外，传感器偏移补正用信息的数据容量在ID为A时，是8比特，在ID为B时，是16比特。用于存储传感器偏移补正用信息的数据的地址在ID为A时， 是地址4，在ID为B时，是地址3和4。关于补正计算，如果通过8比特的移位计算(shift operation)，将例如8比特的信息变换为相当于16比特的数据，则即使是在不同的ID之间，也可以使用相同的补正计算程序。所以，如果取得的ID是A，微机70能够计算出偏移特性的补正精度较低而灵敏度的温度特性的补正精度较高的传感器补正值；如果取得的ID是B，微机70能够计算出偏移特性的补正精度较高而灵敏度的温度特性的补正精度较低的传感器补正值。另外，ID也可以不与补正用信息进行捆绑，而仅与补正演算式进行捆绑。图18是 ID仅与补正计算式进行了捆绑时的补正计算程序的流程图。其中，与图13相同的部分被省略说明。在图18的情况下，微机70的CPU 74根据传感器装置60的制造厂商等预先所提供的非挥发性存储器63的存储器地图，取得补正用信息(步骤S5!3)。该存储器地图是不因 ID的值而改变的、预先被确定了的地图。微机70的CPU 74在ID的值为A时根据与A进行了捆绑的补正计算式EA，使用在步骤S53中所取得的补正用信息进行补正演算，据此，可以计算出传感器补正值DA(步骤S57)。另外，微机70的CPU74在ID的值为B时根据与B进行了捆绑的补正计算式EB，使用在步骤S53中所取得的补正用信息进行补正演算，据此，可以计算出传感器补正值DB (步骤S59)。图19是表示单位地址的数据存储区域为8比特时的非挥发性存储器63的存储器地图的第3例的图。微机70的CPU 74根据由传感器装置60的制造厂商等如图示那样所预先分配的该存储器地图，取得补正用信息以及ID。在图19的存储器地图的情况下，不管 ID的值是A时还是B，补正用信息的种类都相同。在这种情况下，微机70在所取得的ID是 A时，根据与A进行了捆绑的补正计算式EA进行补正计算，在所取得的ID是B时，根据与B 进行了捆绑的补正计算式EB进行补正计算。这种情况的补正计算式EA的补正精度比补正计算式EB高。另外，因为补正精度一高计算就变得复杂，所以，补正计算式EA的计算速度比补正计算式EB低。这样，传感器装置的制造厂商等就可以根据微机70的性能以及所要求的精度，提供最合适的补正方法。图20是表示本发明的一个实施例的电子机器3的硬件结构的图。电子机器3具有传感器装置90以及微机100，微机100其经由通信线80和信号线81与传感器装置90相连。AD变换器62可以不设置在传感器装置90的内部，即如图20所示那样被内藏在外部的微机100等计算装置的内部，还可以设置在这样的计算装置的外部。另外，传感器装置90 还可以不具有放大器65，该放大器65用于对由传感器元件62所得到的模拟检测数据进行放大，并将放大后的数据经由信号线81输出至AD变换器62。图21是表示本发明的一个实施例的电子机器4的硬件结构的图。电子机器4具有传感器装置110、存储装置120以及微机130。非挥发性存储器63并不一定要与传感器元件进行物理上的一体化。但是，在逻辑上，传感器元件和非挥发性存储器的数据需要进行捆绑(例如，传感器装置110和内藏有非挥发性存储器63的存储装置120总是成组地连接于微机130的情况等)。另外，与图20同样地，也可以不具有放大器65。另外，在上述实施例中，是以预先准备了两个补正计算方法，并根据两个ID对这两个补正计算方法进行切换为例进行说明的；但是，也可以预先准备三个以上的补正计算方法，并根据三个以上的ID对这三个以上的补正计算方法进行切换。另外，对由传感器元件61所检测出的物理量或化学量并无特别的限制，例如可以是压力、加速度、温度、摆速(yaw rate)等。另外，在传感器元件61是一种具有用于将气体等流体的压力作为被测定压进行检测的膜片(diaphragm)的半导体元件的情况下，可以是将膜片的形变作为电阻值的变化进行检测的半导体形变计方式的元件，也可以是将膜片的位移作为静电容的变化进行检测的静电容方式的元件，还可以是以其他方式进行被测定压检测的元件。在传感器元件61是检测压力的元件的情况下，上述实施例的电子机器例如相当于压力计。下面，对作为传感器元件61的具体例子的压电电阻式压力传感器进行说明。图3是表示本发明的一个实施例的压电电阻式压力传感器的结构的图。如图3 (A) 所示，压电电阻式压力传感器30具有膜片31以及支撑部32。支撑被32从周边对膜片31 进行支撑。这样，膜片31就可以在周边被支撑部32固定的状态下，根据被施加的压力进行位移。膜片31的周缘部上(也可以说成是膜片31的4个边附近的膜片31上、或者、膜片31与支撑部32的边界附近的膜片31上)配置有压电电阻部Rl、R2、R3以及R4。各压电电阻部R1、R2、R3以及R4具有多个(本文中的“多个”即“两个以上”)压电电阻元件。图3(B)是表示压电电阻部Rl的压电电阻元件的配置的平面图。在图示的例子中， 压电电阻部Rl具有与X轴平行的4个压电电阻元件Rl-1、Rl-2、R1-3以及R1-4。多个压电电阻元件Rl-1、Rl-2、Rl_3以及Rl_4以预定的间隔被平行地配置。另外，由压电电阻元件R1-1、R1-2、R1_3以及R1-4所组成的压电电阻元件群的配置区域的外形形状为大致正方形。也就是说，在图3(B)中，a = b。换言之，压电电阻元件R1-1、R1_2、 R1-3以及R1-4被配置为，使由压电电阻元件Rl-I、Rl_2、Rl_3、R1-4和无压电电阻元件部分所构成的区域成为大致正方形。压电电阻元件R1-1、R1-2、R1_3以及R1-4由电导线(例如扩散配线)33_1、33_2、 33-3串联。这里，需要说明的是，压电电阻元件Rl-I的右端部以及R1-4的右端部与桥电路的端子(例如铝配线)相连。压电电阻部R2、R3、R4中的压电电阻元件的配置也与图3(B) 相同，另外，压电电阻元件R1-1、R1-2、R1_3以及R1-4与无压电电阻元件部分所构成的区域的面积也都相同。另外，压电电阻部Rl、R2、R3、R4还被配置为，至膜片31和支撑部32的边界的距离都相同。压电电阻部R1、R2、R3、R4所构成的桥电路如图2所示。压电电阻元件被配置为， 使桥电路的邻接的压电电阻部(Rl、R3和R2、R4)的电阻变化相反(即压电电阻部Rl和 R3的电阻变化相同，压电电阻部R2和R4与压电电阻部Rl和R3的电阻变化相反)。图4示出了压电电阻式压力传感器30的截面。图4是沿通过压电电阻部R1、R3 的面所截出的概略截面图。在图4所示的压电电阻式压力传感器30中，从上侧按Si、SiO2, Si的顺序层叠了基板，然后，从该基板的下侧通过进行将S^2作为蚀刻阻止层的异方性干蚀刻处理，以除去 Si，之后，再通过除去SiO2,以形成膜片31和支撑部32。另外，在膜片31和支撑部32的边界附近的膜片31上，通过实施扩散或离子注入等半导体制程，以形成参杂有硼(boron)等 P型不纯物的压电电阻部Rl和R3。从图4可知，在本实施例的压电电阻式压力传感器30中，通过使用异方性干蚀刻， 可以将支撑部32配置为与膜片31大致成直角的形状。这样，就可以增大膜片31的面积。但是，如果使用异方性湿蚀刻，则如图5所示，因为在支撑部处形成了锥形部 (taper)，所以，与图4相比，膜片的面积变小了，这样，就会导致测定灵敏度下降。另外，为了提高测定灵敏度而增大膜片面积的作法，也会导致装置整体的大型化。也就是说，在本实施例中，通过采用异方性干蚀刻来形成膜片31和支撑部32，可以得到小型且具有良好灵敏度的压电电阻式压力传感器30。但是，本发明并不限定于此， 即也可以使用异方性湿蚀刻。下面，对压电电阻式压力传感器30的动作进行说明。对压电电阻部R1、R2、R3、R4进行通电后，各压电电阻部R1、R2、R3、R4的压电电阻元件会发热，这样，各压电电阻部Rl、R2、R3、R4就会发热。各压电电阻部Rl、R2、R3、R4的热量会被散热至比膜片31厚的支撑部32。此时， 在本实施例的压电电阻式压力传感器30中，因为各压电电阻部R1、R2、R3、R4的压电电阻元件群的外形形状为大致正方形，所以，向X轴方向的散热和向Y轴方向的散热都相同(即 全部都一样)。这样，4个压电电阻部Rl、R2、R3、R4的温度分布也相同。这里，向X轴方向的散热和向Y轴方向的散热都相同的原因在于，在各压电电阻部 R1、R2、R3、R4之间，面对支撑部32的部分的大小都相同。这里，顺便说明的是，在图1所示的压电电阻式压力传感器10中，压电电阻部Rl、R2、R3、R4的外形形状为X轴方向较长、Y 轴方向较短的形状，所以，向Y轴方向的散热比向X轴方向的散热大。这样，在图1所示的压电电阻式压力传感器10中，压电电阻部R1、R3的温度分布与压电电阻部R2、R4的温度分布并不同。在本实施例的压电电阻式压力传感器30中，因为4个压电电阻部R1、R2、R3、R4的温度分布均勻，所以，由温度上升所引起的压电电阻的电阻值的变化也都一样(即均勻)。 这样，就可以对由通电时的电阻值变化所引起的偏移(offset)电压的变动进行抑制。另外，与温度上升相伴的膜片31上的应力变化也都一样(即均勻)。这样，就可以对由通电时的应力变化所引起的偏移电压的变动进行抑制。在压电电阻式压力传感器30中，如上所述，因为偏移电压的变动很小，所以，测定压力时的输出电压的变动也很小，这样，就可以得到高精度的测定结果。图6示出了对从膜片中心开始至支撑部为止的X轴和Y轴上的温度分布进行模拟 (simulation)的结果。图6 (A)是表示现有的压电电阻式压力传感器10的温度分布的图。 图6(B)是表示图3所示的本实施例的压电电阻式压力传感器30的温度分布的图。从图6 可知，在现有的压电电阻式压力传感器10的温度分布中，X轴与Y轴之间存在着偏差(图 6(A))，但是，在本实施例的压电电阻式压力传感器30的温度分布中，X轴与Y轴之间基本一致(图 6(B))。图7是表示从向桥电路通电时开始的偏移(offset)电压变动的测定结果的图。图 7(A)是表示现有的压电电阻式压力传感器10的偏移电压变动的图。图7(B)是表示本实施例的压电电阻式压力传感器30的偏移电压变动的图。通过与现有的压电电阻式压力传感器10进行对比可知，本实施例的压电电阻式压力传感器30的偏移电压变动变小了。这里， 需要说明的是，一般而言，偏移电压变动的容许值为0. 3% FS左右。如上所述，根据本实施例可知，因为压电电阻部R1、R2、R3、R4被配置在膜片31和支撑部32的边界附近的膜片31上，并且，各压电电阻部Rl、R2、R3、R4的压电电阻元件群的配置区域的外形形状为大致正方形，所以，可以不使测定灵敏度下降，并且能对由压电电阻元件的热变动所引起的通电变动进行抑制。也就是说，因为压电电阻部R1、R2、R3、R4被配置在膜片31和支撑部32的边界附近的膜片31上，而该位置处的由压力变化所引起的膜片变动最大，所以，测定灵敏度变高了。但是，膜片31和支撑部32的边界附近是温度分布急剧变化的位置(即膜片31上的温度变化最大的位置)，所以，该位置是压电电阻部Rl、R2、R3、R4之间的温度最容易出现不均勻的位置。在本实施例中，在对此进行了考虑的基础上，将各压电电阻部R1、R2、R3、R4 设定为其压电电阻元件群的配置区域的外形形状为具有相同形状的大致正方形，并且与膜片31和支撑部32的边界的距离相同，这样，即使在温度分布急剧变化的位置(即膜片31 和支撑部32的边界附近的膜片31上)设置压电电阻部Rl、R2、R3、R4，因为可使温度均勻化，所以，可以不使测定灵敏度下降，并且能对由压电电阻元件的热变动所引起的通电变动进行抑制。这里，需要说明的是，在上述实施例中，如图3所示，尽管对各压电电阻部Rl、R2、 R3、R4具有4个压电电阻元件的情形进行了说明，但是，压电电阻元件的个数并不限定于此。例如，如图8的压电电阻式压力传感器40所示，各压电电阻部R1、R2、R3、R4可以具有 2个压电电阻元件，另外，如图9的压电电阻式压力传感器50所示，各压电电阻部Rl、R2、 R3、R4还可以具有3个压电电阻元件。另外，尽管对构成各压电电阻部Rl、R2、R3、R4的压电电阻元件群的配置区域的外形形状为大致正方形(即a = b)的情形进行了说明，但是， 只要压电电阻元件群的配置区域的外形相同且面积相同，都能得到与上述实施例相同的效果。
本发明实施例的压电电阻式压力传感器可以被广泛地应用于对气体和液体的压力、以及由人或物等的按压操作等所引起的压力进行检测。以上对本发明的具体实施例进行了说明，但是，本发明并不局限于上述具体实施例，只要不脱离权利要求书的范围，亦可采用其他变化形式代替，但那些变化形式仍属于本发明所涉及的范围。
权利要求
1.一种电子机器，具有传感器装置，其具有传感器元件，并对由该传感器元件所得到的检测数据进行发送；以及计算装置，其接收所述检测数据，并计算所述检测数据的补正值，所述电子机器具有存储器，其存储用于计算所述补正值的补正用信息以及识别信息，所述计算装置通过根据所述存储器中保存的所述识别信息对使用所述存储器中保存的所述补正用信息来计算所述补正值的补正计算方法进行切换，对所述补正值的特性进行切换。
2.根据权利要求1所述的电子机器，其中， 对所述补正值的特性进行切换是对所述补正值的补正精度进行切换。
3.根据权利要求1或2所述的电子机器，其中，所述传感器装置内置所述存储器。
4.一种检测数据补正方法，接收由传感器元件所得到的检测数据，并计算所述检测数据的补正值，通过根据从保存补正用信息的存储器中读出的识别信息对使用用于计算所述补正值的所述补正用信息来计算所述补正值的补正计算方法进行切换，对所述补正值的特性进行切换。
5.一种传感器装置，具有传感器元件；存储器，其存储用于由接收所述传感器元件所得到的检测数据的计算装置对所述检测数据的补正值进行计算的补正用信息以及识别信息；以及发送部，其发送所述检测数据以及所述存储器中保存的所述补正用信息和所述识别信息，以使所述计算装置通过根据所述存储器中保存的所述识别信息对使用所述存储器中保存的所述补正用信息来计算所述补正值的补正计算方法进行切换，对所述补正值的特性进行切换。
全文摘要
一种电子机器，具有传感器装置，其具有传感器元件，并对由该传感器元件所得到的检测数据进行发送；以及计算装置，其接收所述检测数据，并计算所述检测数据的补正值。所述电子机器还具有存储器，其存储用于计算所述补正值的补正用信息以及识别信息。所述计算装置通过根据所述存储器中保存的所述识别信息对使用所述存储器中保存的所述补正用信息来计算所述补正值的补正计算方法进行切换，对所述补正值的特性进行切换。
文档编号G06F19/00GK102402645SQ20111027027
公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者大泉则一, 铃木知之 申请人:三美电机株式会社