機械的アースへの容量性カップリングの除去機能を備えた集積センサ
集積センサ（ＣＲ）であって、
ｉ）電気的アース（ＭＥ）を基準とする一次電源電圧（ＡＰ）に基づいて調整された電圧を供給するのに適した電圧調整器（ＲＴ）、
ｉｉ）一次電源電圧（ＡＰ）により給電され、物理量を表す電気的測定量を供給するのに適した高インピーダンスセンサ素子（ＥＳ）、
ｉｉｉ）前記調整された電圧に依存したアナログ基準を受け取るのに適した第１の入力側（＋）と、前記電気的測定量を受け取る第２の入力側（−）とを有し、前記増幅された測定電圧を表す第１の出力電圧を供給するよう設計された、前記調整された電圧により給電される増幅モジュール（ＩＲ）
を有する形式の集積センサにおいて、この集積センサは電気的アースを電気的に基準とする一次電源電圧により給電される第１の微分増幅器を含んでおり、この第１の微分増幅器は、アナログ基準を受け取るのに適した第１の入力側と第１の出力電圧を受け取るのに適した第２の入力側を有しており、電気的アースを基準とする第１の増幅された出力電圧を表す第２の出力電圧を供給するよう設計されている。
ｉ）電気的アース（ＭＥ）を基準とする一次電源電圧（ＡＰ）に基づいて調整された電圧を供給するのに適した電圧調整器（ＲＴ）、
ｉｉ）一次電源電圧（ＡＰ）により給電され、物理量を表す電気的測定量を供給するのに適した高インピーダンスセンサ素子（ＥＳ）、
ｉｉｉ）前記調整された電圧に依存したアナログ基準を受け取るのに適した第１の入力側（＋）と、前記電気的測定量を受け取る第２の入力側（−）とを有し、前記増幅された測定電圧を表す第１の出力電圧を供給するよう設計された、前記調整された電圧により給電される増幅モジュール（ＩＲ）
を有する形式の集積センサにおいて、この集積センサは電気的アースを電気的に基準とする一次電源電圧により給電される第１の微分増幅器を含んでおり、この第１の微分増幅器は、アナログ基準を受け取るのに適した第１の入力側と第１の出力電圧を受け取るのに適した第２の入力側を有しており、電気的アースを基準とする第１の増幅された出力電圧を表す第２の出力電圧を供給するよう設計されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高インピーダンス集積センサまたは超高インピーダンスセンサ素子に関する。
ここで、「集積センサ」という表現は、物理量を表す測定電圧を供給するよう設計された（超）高インピーダンスセンサ素子を含んだ装置（またはデバイス）であって、電子部品、特に電圧調整器と増幅積分器（または積分増幅器）に結合されており、全体が任意選択的に金属製の容器の中に集積されたものを意味している。
【０００２】
上で述べたタイプの集積センサでは、電圧調整器は電気的アースを基準とする一次電源電圧に基づいて調整された電圧を供給するためのものであり、この調整された電圧により給電される積分器は、調整された電圧に依存する二次電圧を受け取る第１の入力側と、センサ素子からの測定電圧を受け取る第２の入力側を有しており、増幅された測定電圧を表す第１の出力電圧を供給するよう設計されている。
【０００３】
当業者には知られているように、集積センサが例えば自動車エンジンのような電気的な妨害のある環境に設置された金属製容器の中に収納されている場合、この容器は機械的アースに電気的に結合している。その場合、センサ素子もその（超）高インピーダンスのせいで容量性カップリングにより機械的アースに電気的に結合している。機械的アースに接続された装置の周りを流れる電流（例えばスタータにより供給される電流）の強さのために、センサ素子の容量性カップリングが概して±１ボルト（Ｖ）の変動を測定電圧に生じさせることがあるため、測定電圧はもはや測定された物理量を実際に表すものではなくなってしまう。
この欠点を解消するために、センサ素子の周りに電磁遮蔽を置くことも可能である。しかし、このような遮蔽は一般に高価および／または嵩張る。
【０００４】
また、機械的アースを基準とする電源電圧によってセンサ素子に給電することも可能である。しかし、積分器自体が電気的アースを基準とする調整された電圧によって給電されているならば、これでは部分的にしか問題が解決されない。
【０００５】
また、積分器を微分モードで動作させることも可能であるが、これは、反転入力側と非反転入力側の絶縁インピーダンスが機械的アースに関して非対称であるため、効果的でない。
【０００６】
それゆえ、本発明の課題はこのような状況を改善すること、より詳しくは、電磁遮蔽を用いずに、センサ素子の機械的アースへの容量性カップリングを少なくとも部分的に除去することである。
【０００７】
この目的のために、冒頭で示したタイプの集積センサであって、下記のものを備えた集積センサを提案する。
電気的アースを基準とする一次電源電圧に基づいて調整された電圧を供給するように設計された電圧調整器、
一次電源電圧により給電され、物理量を表す電気的測定量を供給するよう設計された（超）高インピーダンスセンサ素子、
調整された電圧に依存したアナログ基準を受け取る第１の入力側と、電気的測定量を受け取る第２の入力側を有し、増幅された測定電圧を表す第１の出力電圧を供給するよう設計された、調整された電圧により給電される（選択的には積分器タイプの）増幅モジュール。
この集積センサは以下の特徴を有する。
この集積センサのセンサ素子と電圧調整器は両方とも機械的アースに電気的に結合されている。
この集積センサは電気的アースを電気的な基準とする一次電源電圧により給電される第１の微分増幅器を含んでおり、この第１の微分増幅器は、アナログ基準を受け取るのに適した第１の入力側と第１の出力電圧を受け取るのに適した第２の入力側を有しており、電気的アースを基準とする第１の増幅された出力電圧を表す第２の出力電圧を供給するよう設計されている。
【０００８】
本発明による集積センサは、単独または組合せで取り入れられる他の特徴を含んでいてもよい。とりわけ、
一方では電気的アースに、他方では機械的アースに電気的に結合された保護手段であって、増幅モジュールを静電気放電から保護するよう設計された保護手段を有していてよい。
電気的アースに結合された増幅モジュールの第２の入力側に接続されたフィードバック手段であって、増幅モジュールにおいて増幅モジュールのこの第２の入力側とセンサ素子におけるスプリアスな電気的グリッチと影響を低減させるよう設計されたフィードバック手段を有していてよい。
例えば、フィードバック手段は、一方では、検出されたスプリアスな電気的グリッチを表す補助フィードバック電圧を受け取る第１の入力側と電気的アースに電気的に結合された第２の入力側を有し、前記補助電圧を表す第３の出力電圧を供給する第２の微分増幅器を、他方では、第３の出力電圧を受け取る端子と増幅モジュールの第２の入力側に電気的に接続された第２の端子を有する抵抗器を含んでいてよい。
この第２の微分増幅器は調整された電圧で給電することができる。
この集積センサの増幅モジュールは、第１に、調整された電圧により給電されるオペアンプを、第２に、このオペアンプの出力側と反転入力側にそれぞれ接続された第１の端子と第２の端子を有する容量素子を、第３に、分圧器ブリッジを有していてよい。なおここで、オペアンプは（アナログ基準を受け取る）第１の入力側である非反転入力側と、（電気的測定量を受け取る）第２の入力側である反転入力側とを有し、第１の出力電圧を供給するよう設計されており、分圧器ブリッジは、機械的アースに電気的に結合された第１の端子とオペアンプの非反転入力側に接続された第２の端子を備えた第１の抵抗器と、調整された電圧を受け取れるように電圧調整器の出力側に電気的に接続された第１の端子とオペアンプの前記非反転入力側に接続された第２の端子を備えた第２の抵抗器から成る。
この集積センサは、電圧調整器とセンサ素子と増幅モジュールと第１の微分増幅器とを収納する金属製容器、ならびに、オプションとして保護手段およびフィードバック手段を有していてよく、機械的アースに電気的に結合されることを意図したものであってよい。
【０００９】
本発明はセンサ素子が圧電素子であるような集積センサに特に良く適しているが、このような集積センサのみに限られない。
【００１０】
本発明の他の特徴および利点は、後で詳しく為される説明と、本発明による集積センサの実施例を概略的かつ機能的に示した単一の図を含んだ添付図面とを考察することで明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による集積センサの実施例を概略的かつ機能的に示す。
【００１２】
添付図面は本発明を補足するのに役立つだけでなく、適切ならば、その確定にも寄与する。
【００１３】
本発明の課題は、電磁遮蔽を用いずに、センサ素子の機械的アースへの容量性カップリングを少なくとも部分的に除去する（冒頭で述べたような）集積センサの構造を可能にすることである。
【００１４】
以下のテキストでは、非限定的な例として、（超）高インピーダンス集積センサは自動車内に、例えばエンジン内部に埋め込まれており、物理量を表す測定電圧を提供するものとする。しかし、本発明のこの種の使用形態に限定されるものではない。実際、本発明は電気的な妨害のある環境に設置されるどのようなタイプの（超）高インピーダンス集積センサにも、特に工業的な用途で使用される（超）高インピーダンス集積センサに関するものである。
【００１５】
単一図に概略的かつ機能的に示されているように、本発明による集積センサＣＲは、少なくとも１つの電圧調整器ＲＴ、高（超高）インピーダンスセンサ素子ＥＳ、（積分増幅器または高入力インピーダンス増幅器の形態で構成された）増幅モジュールＩＲ、および第１の微分増幅器ＡＤ１を含んでいる。
【００１６】
以下のテキストでは、集積センサＣＲは、集積センサＣＲが埋め込まれたエンジンの機械的アースＭＭに電気的に結合された金属製容器Ｔ（例えばチューブ）も含んでおり、この金属製容器Ｔ内には、他のすべての構成要素（特にＲＴ，ＥＳ，ＩＲ，ＡＤ１）が収納されているものとする。
【００１７】
さらに、以下のテキストでは、例示的で非限定的な例として、センサ素子ＥＳは、例えば圧力（物理量）などのような機械的応力を電荷（以降、測定電荷ＱＭと呼ぶ）に変換するよう設計された圧電素子であるものとする。より詳しくは、この例では、センサ素子ＥＳは電気的測定量を測定された物理量に比例する測定電荷ＱＭに依存する測定電流ＩＭの形で供給する。例えば、この圧電素子ＥＳは６ｐＦの容量を示す。しかし、本発明のこの種のセンサ素子に限定されない。実際、本発明は物理量を表す電気的測定量を供給することのできるどんなタイプの（超）高インピーダンスセンサ素子にも関係している。したがって、センサ素子は、例えば、出力として測定電圧の形で電気的測定量を供給する酸素プローブであってもよい。
【００１８】
本発明によれば、センサ素子ＥＳは機械的アースＭＭを金属製容器Ｔに繋いでいる導通接続を介して機械的アースＭＭに電気的に結合されている。
【００１９】
電圧調整器ＲＴは、例えばエンジン制御を担うコンピュータの、電気的アースＭＥを基準とする一次電源電圧ＡＰによって給電される。
【００２０】
本発明によれば、この電圧調整器ＲＴは機械的アースＭＭを金属製容器Ｔに電気的に繋いでいる導通接続を介して機械的アースＭＭに電気的に結合されている。したがって、電圧調整器ＲＴは一次電源電圧ＡＰを機械的アースＭＭを基準とする調整された電圧ＶＲに変換するように設計されている。
【００２１】
非限定的な例として、調整された電圧は３Ｖ（ボルト）に等しい。
【００２２】
増幅モジュールＩＲは調整された電圧ＶＲによって給電される。圧電センサタイプのセンサ素子の場合、増幅モジュールＩＲは第１の入力側（＋）と第２の入力側（−）および１つの出力を有する積分増幅器である。この積分増幅器は、センサ素子ＥＳにより供給される測定電流ＩＭ（電荷ＱＭから導かれた）を積分によって第１の出力電圧ＶＳ１に変換するように設計されている。
【００２３】
第１の入力側（＋）は調整された電圧ＶＲに基づいて形成されたアナログ基準を受け取るように設計されている。図示の例では、このアナログ基準は電圧基準（または定電位）ＶＰである。
第２の入力側（−）は、センサ素子ＥＳの端子のうち、機械的アースＭＭに接続されていない端子に接続されている。第２の入力側（−）は、例えば（図示されているように）容量性ループバック素子ＣＡ（例えばキャパシタ）によって、定電位ＶＰに維持される。
【００２４】
増幅器（積分器）ＩＲの出力側は、容量性ループバック素子ＣＡの容量Ｃｃａの逆数に等しいゲイン関数によって増幅された測定電荷ＱＭを表す第１の出力電圧ＶＳ１を供給するように設計されている。
【００２５】
単一図に図示されているように、増幅器ＩＲは、例えば、容量性素子ＣＡと分圧ブリッジＲ１，Ｒ２とに接続されたオペアンプＡＯを含んでいる。
オペアンプＡＯは、調整された電圧ＶＲによる給電を受けるための電源入力側、増幅器ＩＲの第１の入力側を構成する非反転入力側（＋）、増幅器ＩＲの第２の入力側を構成する反転入力側（−）、および、増幅器ＩＲの出力側を構成する出力側を有しており、非反転入力側（＋）は電圧基準ＶＰを受け取るように設計されており、反転入力側（−）はセンサ素子ＥＳにより供給される電流ＩＭ（電荷ＱＭに依存する）を受け取るように設計されており、出力側は第１の出力電圧ＶＳ１を供給するように設計されている。
【００２６】
このオペアンプＡＯはまったく従来通りに動作する。オペアンプＡＯは、反転入力側（−）の電位が非反転入力側（＋）の定電位ＶＰに維持されるように、第１の出力電圧ＶＳ１をその出力側に供給する。また、オペアンプＡＯは、容量性ループバック素子ＣＡを通して、センサ素子ＥＳの電位を一定値に保つのに必要な電流を供給する。したがって、第１の出力電圧ＶＳ１は、定電位ＶＰを容量性ループバック素子ＣＡの端子間の電圧Ｖｃａだけ増分させた値に等しい。なお、Ｖｃａはセンサ素子ＥＳにより供給される電流ＩＭの積分によって与えられる（Ｖｃａ＝∫ＩＭ．ｄｔ／Ｃｃａ＝ＱＭ／Ｃｃａ、ここでＣｃａは容量性ループバック素子ＣＡの容量である）。
【００２７】
容量性ループバック素子ＣＡは、オペアンプＡＯの出力側に接続された第１の端子と反転入力側（−）に接続された第２の端子を有している。
【００２８】
分圧ブリッジは例えば第１の抵抗器Ｒ１と第２の抵抗器Ｒ２から成る。第１の抵抗器Ｒ１は、機械的アースＭＭを金属製容器Ｔに電気的に繋ぐ導通接続を介して、機械的アースＭＭに電気的に結合された第１の端子と、オペアンプＡＯの非反転入力側（＋）に接続された第２の端子を有している。第２の抵抗器Ｒ２は、調整された電圧を受け取るために電圧調整器ＲＴの出力側に電気的に接続された第１の端子と、オペアンプＡＯに電圧基準（または定電位）ＶＰを供給するためにオペアンプＡＯの非反転入力側（＋）に接続された第２の端子を有している。
【００２９】
この構成のおかげで、機械的アースＭＭの電位が変化しても、センサ素子ＥＳの端子間電圧は変化しない。容量性ループバック素子ＣＡがもはや電流を受け取らないので、その電荷は一定に保たれ、したがって、増幅器ＩＲの第２の入力側（−）が定電位ＶＰに維持される。このことから、オペアンプＡＯの出力側にはもはや「雑音」が存在しないことが導かれる。
【００３０】
第１の微分増幅器ＡＤ１は、一次電源電圧ＡＰによって給電される電源入力側と、導通接続を介して電気的アースＭＥに電気的に結合されたアースを有している。したがって、微分増幅器ＡＤ１は電気的アースＭＥを電気的な基準とする。さらに、微分増幅器ＡＤ１は、オペアンプＡＯのバイアス点に（すなわち、非反転入力側（＋）のレベルに）接続された、したがってこのバイアス点において分圧ブリッジＲ１，Ｒ２により定まる電圧ＶＰに置かれた、例えば非反転タイプの、第１の入力側（＋）と、第１の出力電圧ＶＳ１を受け取るように設計された、例えば反転タイプの、第２の入力側（−）を有している。最後に、微分増幅器ＡＤ１は、ゲイン関数によって増幅された第１の出力電圧ＶＳ１を表す第２の出力電圧ＶＳ２を供給するように設計された出力側を有している。なお、第２の出力電圧ＶＳ２は電気的アースＭＥを基準としている。
【００３１】
種々の変形では、第１の微分増幅器ＡＤ１の第１の入力側（＋）が機械的アースＭＭまたは電圧調整器ＲＴにより供給される電圧を基準とすることもありうることに注意されたい。
【００３２】
第１の微分増幅器ＡＤ１はまったく従来通りに動作する。図示された実施例では、第１の微分増幅器ＡＤ１は、第１の出力電圧ＶＳ１と分圧ブリッジＲ１，Ｒ２により決まる電圧ＶＰの間の差に比例する第２の出力電圧ＶＳ２（ＶＳ２∝Ｂ*（ＶＳ１−ＶＰ）、ここでＢは正または負となるゲイン）をその出力側に供給する。
【００３３】
単一図に示されているように、本発明による集積センサＣＲはまた、機械的アースＭＭの電位に大きな変動が生じたときに発生する静電気放電（ＥＳＤ）から増幅器ＩＲを保護するよう設計された保護モジュールＭＰを任意選択的に含んでいてもよい。このために、保護モジュールＭＰは、一方では導通接続を介して機械的アースＭＭに、他方では保護モジュールＭＰを金属製容器Ｔに電気的に繋ぐ導通接続を介して機械的アースに、電気的に結合されている。
【００３４】
例えば、保護モジュールＭＰはダイオードおよび／またはトランジスタの適切な組合せから形成することができる。例えば、保護モジュールＭＰは、第１の対が直列の２つのダイオードから成り、第２の対が第１の対のダイオードとは逆に直列配置された２つのダイオードから成る、２つのダイオード対を並列に配置することにより形成することができる。
【００３５】
増幅器ＩＲはフローティング電圧である第１の出力電圧ＶＳ１を供給するので、第２の入力側（−）に達するスプリアス電圧をできるだけ除去するのが有利である。したがって、単一図に示されているように、本発明による集積センサＣＲは任意選択的にフィードバックモジュールＡＤ２，Ｒ３を含んでいてもよい。ここで、フィードバックモジュールＡＤ２，Ｒ３は、増幅器ＩＲの第２の入力側（−）とセンサ素子ＥＳに生じうるスプリアスな電気的グリッチの影響を増幅器ＩＲにおいて低減するよう設計されている。というのも、センサ素子ＥＳは電気的アースＭＥを基準とする一次電源電圧ＡＰによって給電されるので、センサ素子ＥＳの測定電荷ＱＭは増幅器ＩＲの第２の入力側（−）に生じうるスプリアスな電気的グリッチによって妨害されやすいからである。実際、これはオペアンプＡＯの電流および電圧におけるシフト（または「オフセット」）と、温度ドリフトのせいでセンサ素子ＥＳから生じる非常に低周波のグリッチを補償することを必要とする。
【００３６】
この目的のために、このフィードバックモジュールＡＤ２，Ｒ３は増幅器ＩＲの第２の入力側（−）に接続され、電気的アースＭＥに結合されており、制御装置（本発明の一部を形成するものではなく、エンジン制御ユニットとしてよい）のフィードバック補助電圧ＶＣを受け取る。この制御装置は、詳しくは、増幅器ＩＲの第２の入力側（−）とセンサ素子ＥＳにおけるスプリアスな電気的グリッチを除去するように設計されている。したがって、この制御装置は、センサ素子ＥＳの測定電荷ＱＭに対するスプリアスな電気的グリッチの作用に対抗するようにフィードバック補助電圧ＶＣを発生させる。
【００３７】
例えば、単一図に示されているように、フィードバックモジュールは抵抗器Ｒ３に対して直列に配置された第２の微分増幅器ＡＤ２を含んでいてよい。
第２の微分増幅器ＡＤ２は、調整された電圧ＶＲにより給電される電源入力側、機械的アースＭＭを金属製容器Ｔに電気的に繋ぐ導通接続を介して機械的アースＭＭに電気的に結合されたアース入力側、フィードバック補助電圧ＶＣを受け取る第１の入力側、電気的アースＭＥに電気的に結合された第２の入力側、およびフィードバック補助電圧ＶＣを表す第３の出力電圧ＶＳ３を供給する出力側を有している。この第２の微分増幅器ＡＤ２はまったく従来通りに動作する。第２の微分増幅器ＡＤ２の出力側は、電気的アースＭＥの電圧ＶＭＥとフィードバック補助電圧ＶＣの差に比例する第３の出力電圧ＶＳ３（ＶＳ３∝Ｃ*（ＶＭＥ−ＶＣ）、ここでＣはゲイン）を供給する。
【００３８】
抵抗器Ｒ３は、第３の出力電圧ＶＳ３を受け取るように第２の微分増幅器ＡＤ２の出力側に接続された第１の端子と、増幅器ＩＲの第２の入力側（−）に電気的に接続された第２の端子を有している。
【００３９】
本発明のおかげで、機械的アースＭＭにおけるスプリアスな電気的グリッチの除去は、電圧調整器ＲＴによって行われるオンライン除去と、第１の微分増幅器ＡＤ１および選択的にはさらに第２の微分増幅器ＡＤ２のコモンモード除去とによって保証される。
【００４０】
本発明は例としてのみ示された上記の集積センサの実施形態に限定されるものではなく、当業者によって予想されうるすべての変形を包摂する。
【００４１】
したがって、上記では、センサ素子が圧電センサであるような集積センサの実施例が記載されている。しかし、上で述べたように、センサ素子は他のタイプのものであってもよい。例えば、電気的な測定量を測定電圧の形で出力側から供給する酸素プローブを要するものであってもよい。この場合、増幅モジュールは積分増幅器ではなく、測定電圧を（好ましくは抵抗器を介して）受け取る第１の入力側と、抵抗フィードバック（前の実施例の容量性ループバック素子ＣＡがここでは抵抗性ループバック素子（例えば抵抗器）に置き換えられている）の主体を形成する第２の入力側（反転）とを有する高入力インピーダンスの増幅器である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は高インピーダンス集積センサまたは超高インピーダンスセンサ素子に関する。
ここで、「集積センサ」という表現は、物理量を表す測定電圧を供給するよう設計された（超）高インピーダンスセンサ素子を含んだ装置（またはデバイス）であって、電子部品、特に電圧調整器と増幅積分器（または積分増幅器）に結合されており、全体が任意選択的に金属製の容器の中に集積されたものを意味している。
【０００２】
上で述べたタイプの集積センサでは、電圧調整器は電気的アースを基準とする一次電源電圧に基づいて調整された電圧を供給するためのものであり、この調整された電圧により給電される積分器は、調整された電圧に依存する二次電圧を受け取る第１の入力側と、センサ素子からの測定電圧を受け取る第２の入力側を有しており、増幅された測定電圧を表す第１の出力電圧を供給するよう設計されている。
【０００３】
当業者には知られているように、集積センサが例えば自動車エンジンのような電気的な妨害のある環境に設置された金属製容器の中に収納されている場合、この容器は機械的アースに電気的に結合している。その場合、センサ素子もその（超）高インピーダンスのせいで容量性カップリングにより機械的アースに電気的に結合している。機械的アースに接続された装置の周りを流れる電流（例えばスタータにより供給される電流）の強さのために、センサ素子の容量性カップリングが概して±１ボルト（Ｖ）の変動を測定電圧に生じさせることがあるため、測定電圧はもはや測定された物理量を実際に表すものではなくなってしまう。
この欠点を解消するために、センサ素子の周りに電磁遮蔽を置くことも可能である。しかし、このような遮蔽は一般に高価および／または嵩張る。
【０００４】
また、機械的アースを基準とする電源電圧によってセンサ素子に給電することも可能である。しかし、積分器自体が電気的アースを基準とする調整された電圧によって給電されているならば、これでは部分的にしか問題が解決されない。
【０００５】
また、積分器を微分モードで動作させることも可能であるが、これは、反転入力側と非反転入力側の絶縁インピーダンスが機械的アースに関して非対称であるため、効果的でない。
【０００６】
それゆえ、本発明の課題はこのような状況を改善すること、より詳しくは、電磁遮蔽を用いずに、センサ素子の機械的アースへの容量性カップリングを少なくとも部分的に除去することである。
【０００７】
この目的のために、冒頭で示したタイプの集積センサであって、下記のものを備えた集積センサを提案する。
電気的アースを基準とする一次電源電圧に基づいて調整された電圧を供給するように設計された電圧調整器、
一次電源電圧により給電され、物理量を表す電気的測定量を供給するよう設計された（超）高インピーダンスセンサ素子、
調整された電圧に依存したアナログ基準を受け取る第１の入力側と、電気的測定量を受け取る第２の入力側を有し、増幅された測定電圧を表す第１の出力電圧を供給するよう設計された、調整された電圧により給電される（選択的には積分器タイプの）増幅モジュール。
この集積センサは以下の特徴を有する。
この集積センサのセンサ素子と電圧調整器は両方とも機械的アースに電気的に結合されている。
この集積センサは電気的アースを電気的な基準とする一次電源電圧により給電される第１の微分増幅器を含んでおり、この第１の微分増幅器は、アナログ基準を受け取るのに適した第１の入力側と第１の出力電圧を受け取るのに適した第２の入力側を有しており、電気的アースを基準とする第１の増幅された出力電圧を表す第２の出力電圧を供給するよう設計されている。
【０００８】
本発明による集積センサは、単独または組合せで取り入れられる他の特徴を含んでいてもよい。とりわけ、
一方では電気的アースに、他方では機械的アースに電気的に結合された保護手段であって、増幅モジュールを静電気放電から保護するよう設計された保護手段を有していてよい。
電気的アースに結合された増幅モジュールの第２の入力側に接続されたフィードバック手段であって、増幅モジュールにおいて増幅モジュールのこの第２の入力側とセンサ素子におけるスプリアスな電気的グリッチと影響を低減させるよう設計されたフィードバック手段を有していてよい。
例えば、フィードバック手段は、一方では、検出されたスプリアスな電気的グリッチを表す補助フィードバック電圧を受け取る第１の入力側と電気的アースに電気的に結合された第２の入力側を有し、前記補助電圧を表す第３の出力電圧を供給する第２の微分増幅器を、他方では、第３の出力電圧を受け取る端子と増幅モジュールの第２の入力側に電気的に接続された第２の端子を有する抵抗器を含んでいてよい。
この第２の微分増幅器は調整された電圧で給電することができる。
この集積センサの増幅モジュールは、第１に、調整された電圧により給電されるオペアンプを、第２に、このオペアンプの出力側と反転入力側にそれぞれ接続された第１の端子と第２の端子を有する容量素子を、第３に、分圧器ブリッジを有していてよい。なおここで、オペアンプは（アナログ基準を受け取る）第１の入力側である非反転入力側と、（電気的測定量を受け取る）第２の入力側である反転入力側とを有し、第１の出力電圧を供給するよう設計されており、分圧器ブリッジは、機械的アースに電気的に結合された第１の端子とオペアンプの非反転入力側に接続された第２の端子を備えた第１の抵抗器と、調整された電圧を受け取れるように電圧調整器の出力側に電気的に接続された第１の端子とオペアンプの前記非反転入力側に接続された第２の端子を備えた第２の抵抗器から成る。
この集積センサは、電圧調整器とセンサ素子と増幅モジュールと第１の微分増幅器とを収納する金属製容器、ならびに、オプションとして保護手段およびフィードバック手段を有していてよく、機械的アースに電気的に結合されることを意図したものであってよい。
【０００９】
本発明はセンサ素子が圧電素子であるような集積センサに特に良く適しているが、このような集積センサのみに限られない。
【００１０】
本発明の他の特徴および利点は、後で詳しく為される説明と、本発明による集積センサの実施例を概略的かつ機能的に示した単一の図を含んだ添付図面とを考察することで明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による集積センサの実施例を概略的かつ機能的に示す。
【００１２】
添付図面は本発明を補足するのに役立つだけでなく、適切ならば、その確定にも寄与する。
【００１３】
本発明の課題は、電磁遮蔽を用いずに、センサ素子の機械的アースへの容量性カップリングを少なくとも部分的に除去する（冒頭で述べたような）集積センサの構造を可能にすることである。
【００１４】
以下のテキストでは、非限定的な例として、（超）高インピーダンス集積センサは自動車内に、例えばエンジン内部に埋め込まれており、物理量を表す測定電圧を提供するものとする。しかし、本発明のこの種の使用形態に限定されるものではない。実際、本発明は電気的な妨害のある環境に設置されるどのようなタイプの（超）高インピーダンス集積センサにも、特に工業的な用途で使用される（超）高インピーダンス集積センサに関するものである。
【００１５】
単一図に概略的かつ機能的に示されているように、本発明による集積センサＣＲは、少なくとも１つの電圧調整器ＲＴ、高（超高）インピーダンスセンサ素子ＥＳ、（積分増幅器または高入力インピーダンス増幅器の形態で構成された）増幅モジュールＩＲ、および第１の微分増幅器ＡＤ１を含んでいる。
【００１６】
以下のテキストでは、集積センサＣＲは、集積センサＣＲが埋め込まれたエンジンの機械的アースＭＭに電気的に結合された金属製容器Ｔ（例えばチューブ）も含んでおり、この金属製容器Ｔ内には、他のすべての構成要素（特にＲＴ，ＥＳ，ＩＲ，ＡＤ１）が収納されているものとする。
【００１７】
さらに、以下のテキストでは、例示的で非限定的な例として、センサ素子ＥＳは、例えば圧力（物理量）などのような機械的応力を電荷（以降、測定電荷ＱＭと呼ぶ）に変換するよう設計された圧電素子であるものとする。より詳しくは、この例では、センサ素子ＥＳは電気的測定量を測定された物理量に比例する測定電荷ＱＭに依存する測定電流ＩＭの形で供給する。例えば、この圧電素子ＥＳは６ｐＦの容量を示す。しかし、本発明のこの種のセンサ素子に限定されない。実際、本発明は物理量を表す電気的測定量を供給することのできるどんなタイプの（超）高インピーダンスセンサ素子にも関係している。したがって、センサ素子は、例えば、出力として測定電圧の形で電気的測定量を供給する酸素プローブであってもよい。
【００１８】
本発明によれば、センサ素子ＥＳは機械的アースＭＭを金属製容器Ｔに繋いでいる導通接続を介して機械的アースＭＭに電気的に結合されている。
【００１９】
電圧調整器ＲＴは、例えばエンジン制御を担うコンピュータの、電気的アースＭＥを基準とする一次電源電圧ＡＰによって給電される。
【００２０】
本発明によれば、この電圧調整器ＲＴは機械的アースＭＭを金属製容器Ｔに電気的に繋いでいる導通接続を介して機械的アースＭＭに電気的に結合されている。したがって、電圧調整器ＲＴは一次電源電圧ＡＰを機械的アースＭＭを基準とする調整された電圧ＶＲに変換するように設計されている。
【００２１】
非限定的な例として、調整された電圧は３Ｖ（ボルト）に等しい。
【００２２】
増幅モジュールＩＲは調整された電圧ＶＲによって給電される。圧電センサタイプのセンサ素子の場合、増幅モジュールＩＲは第１の入力側（＋）と第２の入力側（−）および１つの出力を有する積分増幅器である。この積分増幅器は、センサ素子ＥＳにより供給される測定電流ＩＭ（電荷ＱＭから導かれた）を積分によって第１の出力電圧ＶＳ１に変換するように設計されている。
【００２３】
第１の入力側（＋）は調整された電圧ＶＲに基づいて形成されたアナログ基準を受け取るように設計されている。図示の例では、このアナログ基準は電圧基準（または定電位）ＶＰである。
第２の入力側（−）は、センサ素子ＥＳの端子のうち、機械的アースＭＭに接続されていない端子に接続されている。第２の入力側（−）は、例えば（図示されているように）容量性ループバック素子ＣＡ（例えばキャパシタ）によって、定電位ＶＰに維持される。
【００２４】
増幅器（積分器）ＩＲの出力側は、容量性ループバック素子ＣＡの容量Ｃｃａの逆数に等しいゲイン関数によって増幅された測定電荷ＱＭを表す第１の出力電圧ＶＳ１を供給するように設計されている。
【００２５】
単一図に図示されているように、増幅器ＩＲは、例えば、容量性素子ＣＡと分圧ブリッジＲ１，Ｒ２とに接続されたオペアンプＡＯを含んでいる。
オペアンプＡＯは、調整された電圧ＶＲによる給電を受けるための電源入力側、増幅器ＩＲの第１の入力側を構成する非反転入力側（＋）、増幅器ＩＲの第２の入力側を構成する反転入力側（−）、および、増幅器ＩＲの出力側を構成する出力側を有しており、非反転入力側（＋）は電圧基準ＶＰを受け取るように設計されており、反転入力側（−）はセンサ素子ＥＳにより供給される電流ＩＭ（電荷ＱＭに依存する）を受け取るように設計されており、出力側は第１の出力電圧ＶＳ１を供給するように設計されている。
【００２６】
このオペアンプＡＯはまったく従来通りに動作する。オペアンプＡＯは、反転入力側（−）の電位が非反転入力側（＋）の定電位ＶＰに維持されるように、第１の出力電圧ＶＳ１をその出力側に供給する。また、オペアンプＡＯは、容量性ループバック素子ＣＡを通して、センサ素子ＥＳの電位を一定値に保つのに必要な電流を供給する。したがって、第１の出力電圧ＶＳ１は、定電位ＶＰを容量性ループバック素子ＣＡの端子間の電圧Ｖｃａだけ増分させた値に等しい。なお、Ｖｃａはセンサ素子ＥＳにより供給される電流ＩＭの積分によって与えられる（Ｖｃａ＝∫ＩＭ．ｄｔ／Ｃｃａ＝ＱＭ／Ｃｃａ、ここでＣｃａは容量性ループバック素子ＣＡの容量である）。
【００２７】
容量性ループバック素子ＣＡは、オペアンプＡＯの出力側に接続された第１の端子と反転入力側（−）に接続された第２の端子を有している。
【００２８】
分圧ブリッジは例えば第１の抵抗器Ｒ１と第２の抵抗器Ｒ２から成る。第１の抵抗器Ｒ１は、機械的アースＭＭを金属製容器Ｔに電気的に繋ぐ導通接続を介して、機械的アースＭＭに電気的に結合された第１の端子と、オペアンプＡＯの非反転入力側（＋）に接続された第２の端子を有している。第２の抵抗器Ｒ２は、調整された電圧を受け取るために電圧調整器ＲＴの出力側に電気的に接続された第１の端子と、オペアンプＡＯに電圧基準（または定電位）ＶＰを供給するためにオペアンプＡＯの非反転入力側（＋）に接続された第２の端子を有している。
【００２９】
この構成のおかげで、機械的アースＭＭの電位が変化しても、センサ素子ＥＳの端子間電圧は変化しない。容量性ループバック素子ＣＡがもはや電流を受け取らないので、その電荷は一定に保たれ、したがって、増幅器ＩＲの第２の入力側（−）が定電位ＶＰに維持される。このことから、オペアンプＡＯの出力側にはもはや「雑音」が存在しないことが導かれる。
【００３０】
第１の微分増幅器ＡＤ１は、一次電源電圧ＡＰによって給電される電源入力側と、導通接続を介して電気的アースＭＥに電気的に結合されたアースを有している。したがって、微分増幅器ＡＤ１は電気的アースＭＥを電気的な基準とする。さらに、微分増幅器ＡＤ１は、オペアンプＡＯのバイアス点に（すなわち、非反転入力側（＋）のレベルに）接続された、したがってこのバイアス点において分圧ブリッジＲ１，Ｒ２により定まる電圧ＶＰに置かれた、例えば非反転タイプの、第１の入力側（＋）と、第１の出力電圧ＶＳ１を受け取るように設計された、例えば反転タイプの、第２の入力側（−）を有している。最後に、微分増幅器ＡＤ１は、ゲイン関数によって増幅された第１の出力電圧ＶＳ１を表す第２の出力電圧ＶＳ２を供給するように設計された出力側を有している。なお、第２の出力電圧ＶＳ２は電気的アースＭＥを基準としている。
【００３１】
種々の変形では、第１の微分増幅器ＡＤ１の第１の入力側（＋）が機械的アースＭＭまたは電圧調整器ＲＴにより供給される電圧を基準とすることもありうることに注意されたい。
【００３２】
第１の微分増幅器ＡＤ１はまったく従来通りに動作する。図示された実施例では、第１の微分増幅器ＡＤ１は、第１の出力電圧ＶＳ１と分圧ブリッジＲ１，Ｒ２により決まる電圧ＶＰの間の差に比例する第２の出力電圧ＶＳ２（ＶＳ２∝Ｂ*（ＶＳ１−ＶＰ）、ここでＢは正または負となるゲイン）をその出力側に供給する。
【００３３】
単一図に示されているように、本発明による集積センサＣＲはまた、機械的アースＭＭの電位に大きな変動が生じたときに発生する静電気放電（ＥＳＤ）から増幅器ＩＲを保護するよう設計された保護モジュールＭＰを任意選択的に含んでいてもよい。このために、保護モジュールＭＰは、一方では導通接続を介して機械的アースＭＭに、他方では保護モジュールＭＰを金属製容器Ｔに電気的に繋ぐ導通接続を介して機械的アースに、電気的に結合されている。
【００３４】
例えば、保護モジュールＭＰはダイオードおよび／またはトランジスタの適切な組合せから形成することができる。例えば、保護モジュールＭＰは、第１の対が直列の２つのダイオードから成り、第２の対が第１の対のダイオードとは逆に直列配置された２つのダイオードから成る、２つのダイオード対を並列に配置することにより形成することができる。
【００３５】
増幅器ＩＲはフローティング電圧である第１の出力電圧ＶＳ１を供給するので、第２の入力側（−）に達するスプリアス電圧をできるだけ除去するのが有利である。したがって、単一図に示されているように、本発明による集積センサＣＲは任意選択的にフィードバックモジュールＡＤ２，Ｒ３を含んでいてもよい。ここで、フィードバックモジュールＡＤ２，Ｒ３は、増幅器ＩＲの第２の入力側（−）とセンサ素子ＥＳに生じうるスプリアスな電気的グリッチの影響を増幅器ＩＲにおいて低減するよう設計されている。というのも、センサ素子ＥＳは電気的アースＭＥを基準とする一次電源電圧ＡＰによって給電されるので、センサ素子ＥＳの測定電荷ＱＭは増幅器ＩＲの第２の入力側（−）に生じうるスプリアスな電気的グリッチによって妨害されやすいからである。実際、これはオペアンプＡＯの電流および電圧におけるシフト（または「オフセット」）と、温度ドリフトのせいでセンサ素子ＥＳから生じる非常に低周波のグリッチを補償することを必要とする。
【００３６】
この目的のために、このフィードバックモジュールＡＤ２，Ｒ３は増幅器ＩＲの第２の入力側（−）に接続され、電気的アースＭＥに結合されており、制御装置（本発明の一部を形成するものではなく、エンジン制御ユニットとしてよい）のフィードバック補助電圧ＶＣを受け取る。この制御装置は、詳しくは、増幅器ＩＲの第２の入力側（−）とセンサ素子ＥＳにおけるスプリアスな電気的グリッチを除去するように設計されている。したがって、この制御装置は、センサ素子ＥＳの測定電荷ＱＭに対するスプリアスな電気的グリッチの作用に対抗するようにフィードバック補助電圧ＶＣを発生させる。
【００３７】
例えば、単一図に示されているように、フィードバックモジュールは抵抗器Ｒ３に対して直列に配置された第２の微分増幅器ＡＤ２を含んでいてよい。
第２の微分増幅器ＡＤ２は、調整された電圧ＶＲにより給電される電源入力側、機械的アースＭＭを金属製容器Ｔに電気的に繋ぐ導通接続を介して機械的アースＭＭに電気的に結合されたアース入力側、フィードバック補助電圧ＶＣを受け取る第１の入力側、電気的アースＭＥに電気的に結合された第２の入力側、およびフィードバック補助電圧ＶＣを表す第３の出力電圧ＶＳ３を供給する出力側を有している。この第２の微分増幅器ＡＤ２はまったく従来通りに動作する。第２の微分増幅器ＡＤ２の出力側は、電気的アースＭＥの電圧ＶＭＥとフィードバック補助電圧ＶＣの差に比例する第３の出力電圧ＶＳ３（ＶＳ３∝Ｃ*（ＶＭＥ−ＶＣ）、ここでＣはゲイン）を供給する。
【００３８】
抵抗器Ｒ３は、第３の出力電圧ＶＳ３を受け取るように第２の微分増幅器ＡＤ２の出力側に接続された第１の端子と、増幅器ＩＲの第２の入力側（−）に電気的に接続された第２の端子を有している。
【００３９】
本発明のおかげで、機械的アースＭＭにおけるスプリアスな電気的グリッチの除去は、電圧調整器ＲＴによって行われるオンライン除去と、第１の微分増幅器ＡＤ１および選択的にはさらに第２の微分増幅器ＡＤ２のコモンモード除去とによって保証される。
【００４０】
本発明は例としてのみ示された上記の集積センサの実施形態に限定されるものではなく、当業者によって予想されうるすべての変形を包摂する。
【００４１】
したがって、上記では、センサ素子が圧電センサであるような集積センサの実施例が記載されている。しかし、上で述べたように、センサ素子は他のタイプのものであってもよい。例えば、電気的な測定量を測定電圧の形で出力側から供給する酸素プローブを要するものであってもよい。この場合、増幅モジュールは積分増幅器ではなく、測定電圧を（好ましくは抵抗器を介して）受け取る第１の入力側と、抵抗フィードバック（前の実施例の容量性ループバック素子ＣＡがここでは抵抗性ループバック素子（例えば抵抗器）に置き換えられている）の主体を形成する第２の入力側（反転）とを有する高入力インピーダンスの増幅器である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積センサ（ＣＲ）であって、
ｉ）電気的アース（ＭＥ）を基準とする一次電源電圧（ＡＰ）に基づいて調整された電圧を供給するのに適した電圧調整器（ＲＴ）、
ｉｉ）一次電源電圧（ＡＰ）により給電され、物理量を表す電気的測定量を供給するのに適した高インピーダンスセンサ素子（ＥＳ）、
ｉｉｉ）前記調整された電圧に依存したアナログ基準を受け取るのに適した第１の入力側（＋）と、前記電気的測定量を受け取る第２の入力側（−）とを有し、前記増幅された測定電圧を表す第１の出力電圧を供給するよう設計された、前記調整された電圧により給電される増幅モジュール（ＩＲ）
を有する形式の集積センサにおいて、
前記センサ素子（ＥＳ）と前記電圧調整器（ＲＴ）は機械的アース（ＭＭ）に電気的に結合されており、当該集積センサは前記電気的アース（ＭＥ）を電気的な基準とする前記一次電源電圧（ＡＰ）により給電される第１の微分増幅器（ＡＤ１）を含んでおり、当該第１の微分増幅器は、前記アナログ基準を受け取るのに適した第１の入力側と前記第１の出力電圧を受け取るのに適した第２の入力側を有しており、前記電気的アース（ＭＥ）を基準とする第１の増幅された出力電圧を表す第２の出力電圧を供給するよう設計されている、ことを特徴とする集積センサ。
【請求項２】
一方では前記電気的アース（ＭＥ）に、他方では前記機械的アース（ＭＥ）に電気的に結合されており、かつ前記増幅モジュール（ＩＲ）を静電気放電から保護するように設計された保護手段（ＭＰ）を有している、請求項１記載の集積センサ。
【請求項３】
前記増幅モジュール（ＩＲ）の前記第２の入力側（−）に接続され、前記電気的アース（ＭＥ）に結合されたフィードバック手段（ＡＤ２，Ｒ３）を有しており、該フィードバック手段（ＡＤ２，Ｒ３）が、前記増幅モジュール（ＩＲ）の前記第２の入力側（−）および前記センサ素子（ＥＳ）におけるスプリアスな電気的グリッチの影響を前記増幅モジュール（ＩＲ）において低減させるように設計されている、請求項１または２記載の集積センサ。
【請求項４】
ｉ）前記機械的アース（ＭＥ）を基準とする第２の微分増幅器（ＡＤ２）、ただし、該第２の微分増幅器（ＡＤ２）は、検出された前記スプリアスな電気的グリッチを表すフィードバック補助電圧（ＶＣ）を受け取る第１の入力側（＋）と、前記電気的アース（ＭＥ）に電気的に結合された第２の入力側（−）とを有しており、前記フィードバック補助電圧を表す第３の出力電圧を供給するものであり、
ｉｉ）前記第３の出力電圧を受け取る第１の端子と前記増幅モジュール（ＩＲ）の前記第２の入力側（−）に電気的に接続された第２の端子とを有する抵抗器（Ｒ３）を有する、請求項３記載の集積センサ。
【請求項５】
前記第２の微分増幅器（ＡＤ２）は前記調整された電圧により給電される、請求項４記載の集積センサ。
【請求項６】
前記増幅モジュール（ＩＲ）が、
ｉ）前記アナログ基準を受け取る前記第１の入力側を構成する非反転入力側（＋）と、前記電気的測定量を受け取る前記第２の入力側を構成する反転入力側（−）とを有する、前記調整された電圧により給電されるオペアンプ（ＡＯ）、
ｉｉ）前記オペアンプ（ＡＯ）の出力側に接続された第１の端子と反転入力側（−）に接続された第２の端子を有する容量性ループバック素子（ＣＡ）、
ｉｉｉ）前記機械的アース（ＭＭ）に電気的に結合された第１の端子と前記オペアンプ（ＡＯ）の非反転入力側（＋）に接続された第２の端子を備えた第１の抵抗器（Ｒ１）と、前記電圧調整器（ＲＴ）の出力側に電気的に接続された第１の端子と前記オペアンプ（ＡＯ）の非反転入力側（＋）に接続された第２の端子を供えた第２の抵抗器（Ｒ２）とから成る分圧ブリッジ（Ｒ１，Ｒ２）
を有する、請求項１から５のいずれか１項記載の集積センサ。
【請求項７】
前記電圧調整器（ＲＴ）、前記センサ素子（ＥＳ）、前記増幅モジュール（ＩＲ）および前記微分増幅器（ＡＤ１）を収納する金属製容器（Ｔ）、ならびに、任意選択的な保護手段（ＭＰ）およびフィードバック手段（ＡＤ２，Ｒ３）を有し、前記機械的アース（ＭＭ）に電気的に結合するのに適している、請求項１から６のいずれか１項記載の集積センサ。
【請求項８】
前記センサ素子（ＥＳ）が圧電素子である、請求項１から５のいずれか１項記載の集積センサ。
【請求項１】
集積センサ（ＣＲ）であって、
ｉ）電気的アース（ＭＥ）を基準とする一次電源電圧（ＡＰ）に基づいて調整された電圧を供給するのに適した電圧調整器（ＲＴ）、
ｉｉ）一次電源電圧（ＡＰ）により給電され、物理量を表す電気的測定量を供給するのに適した高インピーダンスセンサ素子（ＥＳ）、
ｉｉｉ）前記調整された電圧に依存したアナログ基準を受け取るのに適した第１の入力側（＋）と、前記電気的測定量を受け取る第２の入力側（−）とを有し、前記増幅された測定電圧を表す第１の出力電圧を供給するよう設計された、前記調整された電圧により給電される増幅モジュール（ＩＲ）
を有する形式の集積センサにおいて、
前記センサ素子（ＥＳ）と前記電圧調整器（ＲＴ）は機械的アース（ＭＭ）に電気的に結合されており、当該集積センサは前記電気的アース（ＭＥ）を電気的な基準とする前記一次電源電圧（ＡＰ）により給電される第１の微分増幅器（ＡＤ１）を含んでおり、当該第１の微分増幅器は、前記アナログ基準を受け取るのに適した第１の入力側と前記第１の出力電圧を受け取るのに適した第２の入力側を有しており、前記電気的アース（ＭＥ）を基準とする第１の増幅された出力電圧を表す第２の出力電圧を供給するよう設計されている、ことを特徴とする集積センサ。
【請求項２】
一方では前記電気的アース（ＭＥ）に、他方では前記機械的アース（ＭＥ）に電気的に結合されており、かつ前記増幅モジュール（ＩＲ）を静電気放電から保護するように設計された保護手段（ＭＰ）を有している、請求項１記載の集積センサ。
【請求項３】
前記増幅モジュール（ＩＲ）の前記第２の入力側（−）に接続され、前記電気的アース（ＭＥ）に結合されたフィードバック手段（ＡＤ２，Ｒ３）を有しており、該フィードバック手段（ＡＤ２，Ｒ３）が、前記増幅モジュール（ＩＲ）の前記第２の入力側（−）および前記センサ素子（ＥＳ）におけるスプリアスな電気的グリッチの影響を前記増幅モジュール（ＩＲ）において低減させるように設計されている、請求項１または２記載の集積センサ。
【請求項４】
ｉ）前記機械的アース（ＭＥ）を基準とする第２の微分増幅器（ＡＤ２）、ただし、該第２の微分増幅器（ＡＤ２）は、検出された前記スプリアスな電気的グリッチを表すフィードバック補助電圧（ＶＣ）を受け取る第１の入力側（＋）と、前記電気的アース（ＭＥ）に電気的に結合された第２の入力側（−）とを有しており、前記フィードバック補助電圧を表す第３の出力電圧を供給するものであり、
ｉｉ）前記第３の出力電圧を受け取る第１の端子と前記増幅モジュール（ＩＲ）の前記第２の入力側（−）に電気的に接続された第２の端子とを有する抵抗器（Ｒ３）を有する、請求項３記載の集積センサ。
【請求項５】
前記第２の微分増幅器（ＡＤ２）は前記調整された電圧により給電される、請求項４記載の集積センサ。
【請求項６】
前記増幅モジュール（ＩＲ）が、
ｉ）前記アナログ基準を受け取る前記第１の入力側を構成する非反転入力側（＋）と、前記電気的測定量を受け取る前記第２の入力側を構成する反転入力側（−）とを有する、前記調整された電圧により給電されるオペアンプ（ＡＯ）、
ｉｉ）前記オペアンプ（ＡＯ）の出力側に接続された第１の端子と反転入力側（−）に接続された第２の端子を有する容量性ループバック素子（ＣＡ）、
ｉｉｉ）前記機械的アース（ＭＭ）に電気的に結合された第１の端子と前記オペアンプ（ＡＯ）の非反転入力側（＋）に接続された第２の端子を備えた第１の抵抗器（Ｒ１）と、前記電圧調整器（ＲＴ）の出力側に電気的に接続された第１の端子と前記オペアンプ（ＡＯ）の非反転入力側（＋）に接続された第２の端子を供えた第２の抵抗器（Ｒ２）とから成る分圧ブリッジ（Ｒ１，Ｒ２）
を有する、請求項１から５のいずれか１項記載の集積センサ。
【請求項７】
前記電圧調整器（ＲＴ）、前記センサ素子（ＥＳ）、前記増幅モジュール（ＩＲ）および前記微分増幅器（ＡＤ１）を収納する金属製容器（Ｔ）、ならびに、任意選択的な保護手段（ＭＰ）およびフィードバック手段（ＡＤ２，Ｒ３）を有し、前記機械的アース（ＭＭ）に電気的に結合するのに適している、請求項１から６のいずれか１項記載の集積センサ。
【請求項８】
前記センサ素子（ＥＳ）が圧電素子である、請求項１から５のいずれか１項記載の集積センサ。
【図１】
【公表番号】特表２０１０−５１５０２９（Ｐ２０１０−５１５０２９Ａ）
【公表日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４３３５２（Ｐ２００９−５４３３５２）
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０１０４７５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０８０４８１
【国際公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【出願人】（３９８０５０９３９）コンティネンタル オートモーティヴ フランス (60)
【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｆｒａｎｃｅ
【住所又は居所原語表記】１， Ａｖｅｎｕｅ Ｐａｕｌ Ｏｕｒｌｉａｃ， Ｆ−３１０３６ Ｔｏｕｌｏｕｓｅ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０１０４７５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０８０４８１
【国際公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【出願人】（３９８０５０９３９）コンティネンタル オートモーティヴ フランス (60)
【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｆｒａｎｃｅ
【住所又は居所原語表記】１， Ａｖｅｎｕｅ Ｐａｕｌ Ｏｕｒｌｉａｃ， Ｆ−３１０３６ Ｔｏｕｌｏｕｓｅ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
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