(57)【要約】【課題】測定対象とセンサ素子との温度差に起因するセンサ誤差を低減することができるセンサ装置を提供する。【解決手段】センサ素子１５１は、測定対象の温度を検出し、測定対象の温度に応じた温度信号を出力する。温度信号は、測定対象とセンサ素子１５１との温度差に起因するセンサ誤差を含む。センサ誤差は、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差に対して一定の増加率で増加する。回路チップ１６０は、当該回路チップ１６０の温度を検出する検出素子１６５を有する。回路チップ１６０は、当該回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差に対して一定の増加率と同じ割合の一定の減少率で減少する誤差補正値を生成し、誤差補正値を温度信号に加算することにより、センサ誤差を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の温度を検出し、前記測定対象の温度に応じた温度信号を出力するセンサ素子（１５１）と、
前記検出信号を入力して信号処理を行う回路チップ（１６０）と、
を備え、
前記温度信号は、前記測定対象と前記センサ素子との温度差に起因するセンサ誤差を含み、
前記センサ誤差が前記温度信号に含まれる場合、前記センサ誤差に応じた前記センサ素子と前記回路チップとの温度差が発生し、
前記回路チップは、当該回路チップの温度を検出する検出素子（１６５）を有し、前記検出素子によって検出された当該回路チップの温度と、前記センサ素子によって検出された前記測定対象の温度と、の温度差に応じて前記温度信号を補正し、補正後の温度信号を外部に出力するセンサ装置。
【請求項２】
前記センサ誤差は、前記回路チップと前記センサ素子との温度差に対して一定の増加率で増加し、
前記回路チップは、前記回路チップと前記センサ素子との温度差に対して前記一定の増加率と同じ割合の一定の減少率で減少する誤差補正値を生成し、前記誤差補正値を前記温度信号に加算することにより、前記センサ誤差を補正する請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記センサ素子は、前記測定対象の温度とは異なる物理量として、前記測定対象の温度の他に、前記測定対象の圧力、流量、粘度、湿度、加速度のいずれかを検出する請求項１または２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記回路チップは、前記補正後の温度信号に基づいて、前記測定対象の温度とは異なる物理量を補正する請求項３に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記センサ素子及び前記検出素子は、前記測定対象の温度に応じて抵抗値が変化するＰ型半導体からなる抵抗素子（１５２）によって構成されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記センサ素子及び前記検出素子は、正の抵抗温度係数を持ち、また、それぞれの前記抵抗温度係数の値が等しくなるように不純物濃度が調整されている請求項５に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象の温度を検出するセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、測定対象の温度を検出するセンサ素子と、センサ素子の温度信号を信号処理する回路チップと、を備えたセンサ装置が、例えば特許文献１で提案されている。センサ素子及び回路チップは、それぞれ独立したデバイスとして離れて配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１２９５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、センサ素子と回路チップとが離れて配置されるので、センサ素子が受ける熱の影響と、回路チップが受ける熱の影響と、が異なってしまう。このため、回路チップからセンサ素子を介して測定対象に伝わる熱により、測定対象とセンサ素子との温度差に起因するセンサ誤差が発生しまうという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、測定対象とセンサ素子との温度差に起因するセンサ誤差を低減することができるセンサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、センサ装置は、測定対象の温度を検出し、測定対象の温度に応じた温度信号を出力するセンサ素子（１５１）と、検出信号を入力して信号処理を行う回路チップ（１６０）と、を備えている。
【０００７】
温度信号は、測定対象とセンサ素子との温度差に起因するセンサ誤差を含んでいる。センサ誤差が温度信号に含まれる場合、センサ誤差に応じたセンサ素子と回路チップとの温度差が発生する。
【０００８】
そして、回路チップは、当該回路チップの温度を検出する検出素子（１６５）を有し、検出素子によって検出された当該回路チップの温度と、センサ素子によって検出された測定対象の温度と、の温度差に応じて温度信号を補正し、補正後の温度信号を外部に出力する。
【０００９】
これによると、回路チップとセンサ素子との温度差とセンサ誤差との相関関係を利用しているので、当該温度差に応じてセンサ誤差を補正することができる。したがって、測定対象とセンサ素子との温度差に起因するセンサ誤差を低減することができる。
【００１０】
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係るセンサ装置の断面図である。
【図２】センサチップ及び回路チップのブロック図である。
【図３】センサチップ及び回路チップの具体的な回路を示した図である。
【図４】図１に示された構成に対応する熱回路を示した図である。
【図５】回路チップとセンサ素子との温度差とセンサ誤差との相関関係を示した図である。
【図６】回路チップとセンサ素子との温度差に対する誤差補正値を示した図である。
【図７】補正後のセンサ誤差を示した図である。
【図８】外気温の影響によるセンサ誤差と補正後のセンサ誤差とを示した図である。
【図９】回路チップの発熱の影響によるセンサ誤差と補正後のセンサ誤差とを示した図である。
【図１０】ハウジングの外側を流れる測定対象とハウジングの内側を流れる測定対象との流速の差を示した断面図である。
【図１１】センサ素子の応答遅れの影響によるセンサ誤差と補正後のセンサ誤差とを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係るセンサ装置は、測定対象の温度を検出可能に構成されたものである。センサ装置は取付対象として例えば配管に固定され、配管内の測定対象の温度を検出する。測定対象は、例えばオイル等の媒体である。測定対象は冷媒等の液体やガス等の気体のように、他の媒体の場合もある。
【００１４】
図１に示されるように、センサ装置１００は、ハウジング１１０、成形樹脂部１２０、ポッティング樹脂部１３０、モールド樹脂部１４０、及びセンサチップ１５０を備えている。
【００１５】
ハウジング１１０は、ＳＵＳ等の金属材料が切削等により加工された中空形状のケースである。ハウジング１１０の外周面には、取付対象である配管２００にネジ結合可能な雄ネジ部１１１が形成されている。
【００１６】
ハウジング１１０は、一端側に媒体導入部１１２を有し、他端側に開口部１１３を有している。媒体導入部１１２は媒体導入孔１１４が形成された筒状の部分であり、媒体導入孔１１４は開口部１１３に連通している。ハウジング１１０の開口部１１３は周壁１１５に囲まれることで構成されている。ハウジング１１０は、媒体導入部１１２の一部が配管２００の肉厚部２０１に設けられた貫通ネジ穴２０２に固定される。これにより、媒体導入部１１２の先端部１１６が配管２００の内部に位置する。例えば、配管２００は、測定対象であるオイルで満たされている。
【００１７】
さらに、ハウジング１１０は、媒体導入部１１２の先端部１１６にディフューザ１１７を有している。ディフューザ１１７は、配管２００の肉厚部２０１から配管２００の中空部分に突出する部分であり、複数の孔１１８が設けられている。そして、ディフューザ１１７は、複数の孔１１８のいずれかを介して測定対象を媒体導入孔１１４に導く役割を果たす。
【００１８】
成形樹脂部１２０は、センサ装置１００と外部装置とを電気的に接続するためのコネクタを構成する部分である。成形樹脂部１２０は、例えばＰＰＳ等の樹脂材料で形成されており、一端側がハウジング１１０の開口部１１３に固定される固定部１２１として形成され、他端側がコネクタ部１２２として形成されている。固定部１２１はコネクタ部１２２側に凹んだ凹部１２３を有している。
【００１９】
また、成形樹脂部１２０は、ターミナル１２４がインサート成形により一体成形されている。ターミナル１２４の一端側は固定部１２１に封止され、他端側はコネクタ部１２２の内側に露出するように成形樹脂部１２０にインサート成形されている。ターミナル１２４の一端側は、モールド樹脂部１４０の一部が凹部１２３に収容されることでモールド樹脂部１４０の電気的部品に接続される。
【００２０】
そして、成形樹脂部１２０は、固定部１２１がＯリング１２５を介してハウジング１１０の開口部１１３に嵌め込まれた状態で、ハウジング１１０の周壁１１５の端部が当該固定部１２１を押さえるようかしめ固定されている。
【００２１】
ポッティング樹脂部１３０は、例えばエポキシ樹脂等の樹脂材料で形成されており、成形樹脂部１２０の凹部１２３とモールド樹脂部１４０との隙間に充填されている。ポッティング樹脂部１３０は、測定対象であるオイルからモールド樹脂部１４０の一部やターミナル１２４の接合部等をシール・保護する役割を果たす。
【００２２】
モールド樹脂部１４０は、センサチップ１５０を保持する部品である。モールド樹脂部１４０は、一端部１４１と、一端部１４１とは反対側の他端部１４２と、を有する柱状に構成されている。モールド樹脂部１４０は、一端部１４１側にセンサチップ１５０を保持している。
【００２３】
また、モールド樹脂部１４０は、リードフレーム１４３の一部及び回路チップ１６０を封止している。リードフレーム１４３は、センサチップ１５０及び回路チップ１６０が実装されるベースとなる部品である。
【００２４】
リードフレーム１４３の他端側の先端部分は、モールド樹脂部１４０の他端部１４２から露出していると共に、ターミナル１２４の一端側に接続されている。なお、リードフレーム１４３は、複数に分割されていても良い。この場合、ボンディングワイヤによって電気的接続を行えば良い。リードフレーム１４３とターミナル１２４ともボンディングワイヤで接続されていても良い。
【００２５】
回路チップ１６０は、メモリ等の半導体集積回路が形成されたＩＣチップである。回路チップ１６０は、半導体基板等を用いて形成されている。回路チップ１６０は、センサチップ１５０への電源の供給や、センサチップ１５０から温度信号を入力して予め設定された信号処理値に基づく温度信号の信号処理を行う。信号処理値とは、温度信号の信号値を増幅、演算、補正等するための調整値である。回路チップ１６０は、図示しないボンディングワイヤによってリードフレーム１４３を介してセンサチップ１５０と電気的に接続されている。
【００２６】
センサチップ１５０は、測定対象の温度を検出する電子部品である。センサチップ１５０は、例えば銀ペースト等でリードフレーム１４３に実装されている。図示しないが、センサチップ１５０は、複数の層が積層されて構成された板状の積層基板を有して構成されている。複数の層は、ウェハレベルパッケージとして複数のウェハが積層され、半導体プロセス等で加工された後、センサチップ１５０毎にダイシングカットされる。
【００２７】
図２に示されるように、センサチップ１５０は、測定対象の温度を検出するセンサ素子１５１を有している。センサ素子１５１は、測定対象の温度に応じた温度信号を出力するセンシング部である。センサ素子１５１は、測定対象の温度に応じて抵抗値が変化する複数のピエゾ抵抗素子１５２によって構成されている。各ピエゾ抵抗素子１５２は、積層基板の複数の層のうちの半導体層にイオン注入により形成された拡散抵抗である。
【００２８】
半導体層は例えばＮ型の単結晶シリコン層である。各ピエゾ抵抗素子１５２はＰ＋型領域あるいはＰ型領域として形成されている。つまり、各ピエゾ抵抗素子１５２はＰ型半導体として構成されている。なお、センサチップ１５０には配線やパッド等の他の電気的要素も形成されている。
【００２９】
各ピエゾ抵抗素子１５２は、ホイートストンブリッジ回路を構成するように電気的に接続されている。ホイートストンブリッジ回路は、回路チップ１６０から定電流の電源が供給される。これにより、各ピエゾ抵抗素子１５２のピエゾ抵抗効果を利用して、測定対象の温度に応じた電圧を温度信号として検出することができる。
【００３０】
すなわち、センサチップ１５０は、積層基板が測定対象から受ける熱に応じた複数のピエゾ抵抗素子１５２の抵抗変化をホイートストンブリッジ回路のブリッジ電圧として検出する。そして、センサチップ１５０は、当該ブリッジ電圧を温度信号として出力する。センサチップ１５０は、温度検出部に対応した部分が露出するように、モールド樹脂部１４０の一端部１４１側に封止されている。
【００３１】
一方、図２に示されるように、回路チップ１６０は、定電流回路部１６１、補正回路部１６２、前段調整部１６３、及び後段調整部１６４を有している。定電流回路部１６１は、センサチップ１５０のセンサ素子１５１に定電流の電源を供給する回路部である。
【００３２】
補正回路部１６２は、温度信号に含まれるセンサ誤差を補正する補正値を生成する回路部である。補正回路部１６２は、検出素子１６５及び誤差調整部１６６を有している。検出素子１６５は、回路チップ１６０の温度を検出する素子である。検出素子１６５は、温度に応じて抵抗値が変化する感温抵抗である。検出素子１６５は、回路チップ１６０に内蔵されている。
【００３３】
回路チップ１６０として、例えばＮ型の単結晶シリコン基板が採用される。検出素子１６５は、Ｐ＋型領域あるいはＰ型領域として単結晶シリコン基板に形成されている。つまり、検出素子１６５はＰ型半導体として構成されている。また、検出素子１６５は、正の抵抗温度係数を持つ抵抗体である。検出素子１６５は上記のピエゾ抵抗素子１５２と同じ抵抗素子である。そして、センサ素子１５１及び検出素子１６５は、それぞれの抵抗温度係数の値が等しくなるように不純物濃度が調整された抵抗素子によって構成されている。
【００３４】
誤差調整部１６６は、検出素子１６５の検出信号と、センサチップ１５０の温度信号と、を入力し、これらの信号に基づいて温度信号に含まれるセンサ誤差を補正するための補正信号を生成する。誤差調整部１６６は、補正信号を後段調整部１６４に出力する。
【００３５】
前段調整部１６３は、センサチップ１５０のセンサ素子１５１に接続されている。前段調整部１６３は、センサ素子１５１から入力する温度信号の感度調整を行う回路部である。後段調整部１６４は、補正回路部１６２及び前段調整部１６３の出力側に接続されている。後段調整部１６４は、感度調整後の温度信号に対してオフセット調整を行うと共に、補正信号に基づいてセンサ誤差を補正する回路部である。
【００３６】
具体的には、図３に示されるように、補正回路部１６２は、ＤＡＣ／ＲＯＭ部１６７、複数のオペアンプ１６８、１６９、１７０、１７１、複数の抵抗１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７８を有している。これらの素子によって、ボルテージフォロワや増幅回路等が構成されている。
【００３７】
また、ＤＡＣ／ＲＯＭ部１６７は、基準電位や抵抗値等の情報が記憶されている。ＤＡＣ／ＲＯＭ部１６７は、記憶された情報をアナログ信号に変換してオペアンプ１６９、１７０の基準電位及び抵抗１７７の抵抗値を調整する。
【００３８】
補正回路部１６２は、上記の素子の回路構成によって、検出素子１６５の検出信号を調整する。検出信号は、温度に対して信号値が比例する信号である。補正回路部１６２の機能は、検出信号の信号値の傾きとオフセット値を温度信号の信号値の傾きとオフセット値に一致させることである。これは、センサ素子１５１と回路チップ１６０とに温度差が無い場合には温度信号を補正しないようにするためである。
【００３９】
前段調整部１６３は、温度信号の感度調整を行う回路部である。前段調整部１６３は、抵抗１７９、オペアンプ１８０、及び感度調整回路部１８１を有する差動増幅回路部である。前段調整部１６３は、感度調整回路部１８１に記憶された感度補正値に従って温度信号の感度を補正して出力する。
【００４０】
後段調整部１６４は、温度信号のオフセット調整を行う回路部である。後段調整部１６４は、抵抗１８２、１８３、オペアンプ１８４、及びオフセット調整回路部１８５を有する差動増幅回路部である。後段調整部１６４は、オフセット調整回路部１８５に記憶されたオフセット補正値に従って、感度調整後の温度信号のオフセットを補正して出力する。以上が、センサ装置１００の全体構成である。
【００４１】
次に、センサ誤差が温度信号に含まれる場合について説明する。図４に示されるように、外気温の熱が配管２００内の測定対象に到達する経路は複数ある。
【００４２】
第１経路１０１は、外気温の熱が、ハウジング１１０及び配管２００を介して配管２００内の測定対象に到達する経路である。第２経路１０２は、外気温の熱が、ハウジング１１０及び媒体導入孔１１４に位置する測定対象を介して配管２００内の測定対象に到達する経路である。第３経路１０３は、外気温の熱が、成形樹脂部１２０、モールド樹脂部１４０、及び媒体導入孔１１４に位置する測定対象を介して配管２００内の測定対象に到達する経路である。
【００４３】
第４経路１０４は、成形樹脂部１２０、モールド樹脂部１４０、回路チップ１６０、リードフレーム１４３、センサチップ１５０、及び媒体導入孔１１４に位置する測定対象を介して配管２００内の測定対象に到達する経路である。
【００４４】
発明者らは、第４経路１０４において、回路チップ１６０→リードフレーム１４３→センサチップ１５０→媒体導入孔１１４に位置する測定対象→配管２００内の測定対象へと流れる熱流束に着目した。センサチップ１５０の温度とセンサ素子１５１の温度は同じである。よって、以下ではセンサチップ１５０の温度をセンサ素子１５１の温度とする。
【００４５】
当該熱流束により、配管２００内の測定対象とセンサ素子１５１との間には温度差が発生する。このため、センサ素子１５１で測定される温度にはセンサ誤差が含まれる。センサ誤差は、配管２００内の測定対象とセンサ素子１５１との温度差に起因する成分である。また、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との間には温度差が発生する。
【００４６】
そして、発明者らは、上記の温度差の発生に基づき、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差と、センサ素子１５１と配管２００内の測定対象との温度差と、の間には相関関係があることを発見した。
【００４７】
具体的には、図５に示されるように、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差の増加に応じて、センサ素子１５１と配管２００内の測定対象との温度差が増加する。すなわち、センサ誤差は、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差に対して一定の増加率で増加する。言い換えると、センサ誤差が温度信号に含まれる場合、センサ誤差に応じたセンサ素子１５１と回路チップ１６０との温度差が発生する。
【００４８】
発明者らは、上記の相関関係に基づき、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差に基づいて、温度信号に含まれるセンサ誤差を補正することができると考えた。よって、本実施形態では、センサ装置１００は図１〜図３に示された構成を備えている。
【００４９】
続いて、温度信号に含まれるセンサ誤差を補正する方法について説明する。まず、センサチップ１５０は、センサ素子１５１のブリッジ電圧を温度信号として出力する。温度信号にはセンサ誤差が含まれている可能性がある。
【００５０】
回路チップ１６０は、センサチップ１５０から温度信号を入力し、当該温度信号を補正回路部１６２及び前段調整部１６３に入力する。前段調整部１６３は、感度調整回路部１８１に記憶された感度補正値に従って温度信号の感度を補正し、感度補正後の温度信号を後段調整部１６４に出力する。
【００５１】
補正回路部１６２の検出素子１６５は、回路チップ１６０の温度を検出し、検出信号を取得する。補正回路部１６２の誤差調整部１６６は、温度信号及び検出信号に基づいて、温度信号に含まれるセンサ誤差を補正するための誤差補正値を生成する。
【００５２】
このため、誤差調整部１６６は、オペアンプ１６９、１７０を中心とした回路によって、検出信号の信号値の温度に対する一定の増加率とオフセット値を、温度信号の信号値の温度に対する一定の増加率とオフセット値に一致させる。これにより、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との間に温度差が発生していない場合に温度信号を補正しないようにする。
【００５３】
次に、誤差調整部１６６は、オペアンプ１７１を中心とした回路によって、検出信号の温度と温度信号の温度との温度差に対して、検出信号の信号値の一定の増加率と同じ割合の一定の減少率で減少する誤差補正値を生成する。
【００５４】
図６に示されるように、誤差補正値は、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差に対して一定の減少率で減少する。誤差補正値の傾きは、検出信号の傾きすなわち温度信号の傾きの極性を反転させたものになっている。補正回路部１６２は、誤差補正値に対応する信号を後段調整部１６４に出力する。
【００５５】
後段調整部１６４は、オフセット調整回路部１８５に記憶されたオフセット補正値に従って温度信号の感度を補正する。また、後段調整部１６４は、温度信号に誤差補正値を温度信号に加算することにより、温度信号に含まれるセンサ誤差を補正する。
【００５６】
図７に示されるように、誤差補正値が温度信号に加算されたことで、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差に対するセンサ誤差が打ち消される。よって、センサ誤差が温度信号に含まれる場合、温度信号は誤差補正値によって補正される。
【００５７】
一方、センサ誤差が温度信号に含まれない場合、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差はない。この場合、図５に示されたセンサ誤差はゼロである。これに伴い、図６に示された誤差補正値はゼロである。よって、後段調整部１６４は、温度信号にゼロの誤差補正値を加算する。よって、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差が発生していないにもかかわらず、温度信号が補正されてしまうことはない。
【００５８】
このように、回路チップ１６０は、検出素子１６５によって検出された当該回路チップ１６０の温度と、センサ素子１５１によって検出された測定対象の温度と、の温度差に応じて温度信号を補正する。また、回路チップ１６０は、補正後の温度信号を外部に出力する。
【００５９】
以上のように、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差とセンサ誤差との相関関係を利用することで、当該温度差に応じて温度信号に含まれるセンサ誤差を補正することができる。したがって、測定対象とセンサ素子１５１との温度差に起因するセンサ誤差を低減することができる。
【００６０】
つまり、回路チップ１６０、センサ素子１５１、媒体導入孔１１４内、及び配管２００内で温度差が発生しやすい状況で、測定対象の温度を測定することができる。このような場合、センサチップ１５０の位置を配管２００の中央部ではなく、肉厚部２０１に対応する位置に配置することになるが、各部の温度差を利用しているので測定対象の温度測定が可能である。特に、測定対象の温度が超高温あるいは超低温の場合や、測定対象が強酸等の特殊な場合の測定に好適である。
【００６１】
例えば、外気温の影響によってセンサ誤差が発生する場合がある。これは、図４に示された第２経路１０２及び第３経路１０３によって、外気温の熱がセンサ素子１５１に伝わる場合である。この場合、図８に示されるように、外気温と測定対象の温度との温度差が大きくなるに従い、センサ誤差も大きくなる。しかしながら、回路チップ１６０は、誤差補正値を生成し、誤差補正値によって温度信号を補正することで、センサ誤差をほぼゼロにすることができる。
【００６２】
また、回路チップ１６０の発熱の影響によってセンサ誤差が発生する場合がある。これは、図４に示された第４経路１０４によって、回路チップ１６０の熱がリードフレーム１４３を経由してセンサ素子１５１に伝わる場合である。この場合、図９に示されるように、回路チップ１６０に電源が入ってから回路チップ１６０の温度が上昇することに伴い、センサ誤差も大きくなる。回路チップ１６０は半導体デバイスによって構成されているため、発熱の影響が大きい。回路チップ１６０に電源が入ってある程度時間が経過すると、回路チップ１６０の温度が一定値になるため、センサ誤差も一定値になる。
【００６３】
このような場合にも、回路チップ１６０に電源が入った直後から誤差補正値の生成が開始されるので、回路チップ１６０に電源が入った直後からセンサ誤差を補正することができる。よって、回路チップ１６０の発熱にかかわらず、センサ誤差をほぼゼロにすることができる。
【００６４】
さらに、図１０に示されるように、配管２００内に流れる測定対象の流速は、ハウジング１１０の外側よりも内側が遅くなる。このため、測定対象に対するセンサ素子１５１の応答遅れによるセンサ誤差が発生する場合がある。この場合、測定対象がセンサチップ１５０の温度検出部に到達するまでに時間が掛かるので、図１１に示されるように、測定対象が流れ始めた過渡時に配管２００内の測定対象の温度と測定時の温度とに温度差が発生する。すなわち、配管２００内の測定対象の温度よりもセンサ素子１５１で検出される温度が低くなってしまう。
【００６５】
このような場合にも、回路チップ１６０は、誤差補正値に基づいて温度信号を補正することで、配管２００内の測定対象の温度を取得することができる。特に、測定対象が流れ始めた過渡時の測定温度の精度を向上させることができる。
【００６６】
変形例として、測定対象の温度を検出するための素子に、例えばサーミスタを採用しても良い。
【００６７】
別の変形例として、回路チップ１６０は、温度信号のゲインを調整する処理や、温度信号の重み付け処理を行うことでセンサ誤差を補正しても良い。ゲインや重み付けの値は、回路チップ１６０とセンサ素子１５１との温度差に対して設定される。このように、温度信号に誤差補正値を加算する方法以外の補正方法を採用しても良い。
【００６８】
別の変形例として、回路チップ１６０は、センサ装置１００が配置される環境の外気温を推定する機能を有していても良い。回路チップ１６０は、温度信号の補正による正確な測定対象の温度、温度信号が示すセンサ素子１５１の温度、検出素子１６５が示す回路チップ１６０の温度の３つの温度を取得する。そして、回路チップ１６０は、これら３つの温度から外気温を推定する。
【００６９】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、ピエゾ抵抗素子１５２が特許請求の範囲の「抵抗素子」に対応する。
【００７０】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、センサ素子１５１は、測定対象の圧力を検出する。このため、センサチップ１５０は図示しないダイヤフラムを有している。
【００７１】
例えば、センサチップ１５０は、５層の積層基板で構成される。例えば、第１層、第２層、及び第３層によってＳＯＩ基板が構成され、第４層及び第５層によってキャップ基板が構成されている。第２層及び第３層は、薄肉状のダイヤフラムとして構成されている。第３層は例えばシリコン等の半導体層であり、複数のピエゾ抵抗素子１５２が形成されている。
【００７２】
第４層及び第５層は、ダイヤフラムのセンシング領域に対応した部分が凹んだ凹部を有する。この凹部は、第３層、第４層、及び第５層が積層されることで密閉された空間部を構成する。空間部は、例えば真空室になっている。したがって、センサチップ１５０によって測定される圧力は絶対圧である。
【００７３】
ピエゾ抵抗素子１５２は、温度及び圧力の両方を検出するために使用される。上述のように、ピエゾ抵抗素子１５２は、ホイートストンブリッジ回路を構成しているので、ダイヤフラムの歪みに応じたピエゾ抵抗素子１５２の抵抗変化をホイートストンブリッジ回路の中点電圧の変化を圧力信号として出力する。なお、ピエゾ抵抗素子１５２は、温度検出用と圧力検出用とが別々にセンサチップ１５０に形成されていても良い。
【００７４】
回路チップ１６０は、センサチップ１５０から圧力信号を入力し、補正後の温度信号に基づいて、測定対象の圧力値を補正する。ピエゾ抵抗素子１５２は、温度に応じて抵抗値が変化するので、圧力値を温度補正することで圧力値の精度を向上させることができる。これにより、センサ装置１００は、温度補正された圧力値を外部に出力することができる。
【００７５】
変形例として、センサチップ１５０は、測定対象の温度とは異なる物理量として、圧力の他に、測定対象の流量、粘度、湿度、加速度のいずれかを検出しても良い。すなわち、センサチップ１５０は、温度検出部の他に、流量、粘度、湿度、加速度を検出するセンシング部を有する。回路チップ１６０は、補正後の温度信号に基づいて、測定対象の温度とは異なる物理量を補正する。
【００７６】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示されたセンサ装置１００の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、センサ装置１００の取付対象は配管２００に限られず、容器等の取付対象に固定されても構わない。この場合、センサ装置１００は容器内の測定対象の温度を検出する。
【００７７】
回路チップ１６０とセンサチップ１５０との電気接続部品はリードフレーム１４３に限られない。例えば、回路チップ１６０及びセンサチップ１５０はプリント基板に実装されていても構わない。
【符号の説明】
【００７８】
１５０  センサチップ
１５１  センサ素子
１５２  ピエゾ抵抗素子
１６０  回路チップ
１６５  検出素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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