JPH0120646Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0120646Y2 JPH0120646Y2 JP1982089778U JP8977882U JPH0120646Y2 JP H0120646 Y2 JPH0120646 Y2 JP H0120646Y2 JP 1982089778 U JP1982089778 U JP 1982089778U JP 8977882 U JP8977882 U JP 8977882U JP H0120646 Y2 JPH0120646 Y2 JP H0120646Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- wave voltage
- rectangular wave
- input terminal
- inverting input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、被測定量に応じて容量が差動的に変
化する一対の可変コンデンサの容量変化を検出す
る回路に関し、特に容量検出方式の渦流量計に用
いて好適な容量変化検出回路に関する。
化する一対の可変コンデンサの容量変化を検出す
る回路に関し、特に容量検出方式の渦流量計に用
いて好適な容量変化検出回路に関する。
容量検出方式の渦流量計においては、渦の生成
による流体振動で可動電極を変位させ、差動的に
変化する一対の可変コンデンサの容量の差を検出
して、渦周波数を求め流体の流速または流量を測
定している。この場合一対の可変コンデンサの容
量CH，CLは渦周波数をνとするとそれぞれ次式
で与えられる。
による流体振動で可動電極を変位させ、差動的に
変化する一対の可変コンデンサの容量の差を検出
して、渦周波数を求め流体の流速または流量を測
定している。この場合一対の可変コンデンサの容
量CH，CLは渦周波数をνとするとそれぞれ次式
で与えられる。
CH＝CHO＋CHMsin2πν
CL＝CLO＋CLMsin2πν
ここで、CHO，CLOは容量の固定分で100pF程度
であり、CHM，CLMは容量の変化分で0.001pF程度
と非常に小さい。しかも固定分CHOとCLOとの間に
は通常10％程度の差があり、容量の差を求めても
固定分は除去できない。そして固定分CHO，CLOは
温度等の外部要因で変化し、その差（CHO−CLO）
も変動するため大きなノイズとなり、容量の変化
分を精度良く検出できなかつた。
であり、CHM，CLMは容量の変化分で0.001pF程度
と非常に小さい。しかも固定分CHOとCLOとの間に
は通常10％程度の差があり、容量の差を求めても
固定分は除去できない。そして固定分CHO，CLOは
温度等の外部要因で変化し、その差（CHO−CLO）
も変動するため大きなノイズとなり、容量の変化
分を精度良く検出できなかつた。
本考案は、非反転入力端子が基準点に接続さ
れ、帰環回路にコンデンサが接続された演算増幅
器を用い、反転入力端子に第１の矩形波電圧を第
１のコンデンサを介して加えるとともに、第２の
矩形波電圧を第２のコンデンサを介して加えて微
少容量の変化をＳ／Ｎ良く電圧に変換した後、こ
の演算増幅器の出力を同期整流して得た出力信号
の直流分が零になるように第２の矩形波電圧の振
幅を制御しているので、一対のコンデンサの容量
の固定分の影響を有効に除去でき、容量の変化分
を精度良く検出できる容量変化検出回路を実現し
たものである。
れ、帰環回路にコンデンサが接続された演算増幅
器を用い、反転入力端子に第１の矩形波電圧を第
１のコンデンサを介して加えるとともに、第２の
矩形波電圧を第２のコンデンサを介して加えて微
少容量の変化をＳ／Ｎ良く電圧に変換した後、こ
の演算増幅器の出力を同期整流して得た出力信号
の直流分が零になるように第２の矩形波電圧の振
幅を制御しているので、一対のコンデンサの容量
の固定分の影響を有効に除去でき、容量の変化分
を精度良く検出できる容量変化検出回路を実現し
たものである。
第１図は本考案回路の一実施例を示す接続図で
ある。図において、CH，CLは被測定量に応じて
容量が差動的に変化する一対の可変コンデンサ、
OSCは周波数で発振する発振器、IV1，IV2は
各々インバータで、IV1には発振器OSCの発振出
力が加えられ、IV2にはIV1の出力V1が加えられ
る。よつてIV1，IV2の出力端には第２図に示す
ように位相が180゜ずれは矩形波電圧V1，V2が生
ずる。矩形波電圧V1の振幅Vsは一定であるが、
V2の振幅Vrは後述する積分器出力で制御される。
OPは演算増幅器で、その帰環回路にコンデンサ
CPを有し、反転入力端子（−）には矩形波電圧
V1がコンデンサCHを介して加えられるとともに、
V2がCLを介して加えられる。また反転入力端子
（−）とコンデンサCH，CL，CPとを結ぶ線路には
シールドＳが設けられている。シールドＳはOP
の非反転入力端子（＋）と同様基準点に接続され
ている。SDは同期整流回路で、OPの出力V3を
発振出力で同期整流するものである。ICは積分
器で、同期整流回路出力Voを積分し、その出力
をインバータIV2の電源電圧として与え、矩形波
電圧V2の振幅を制御するものである。
ある。図において、CH，CLは被測定量に応じて
容量が差動的に変化する一対の可変コンデンサ、
OSCは周波数で発振する発振器、IV1，IV2は
各々インバータで、IV1には発振器OSCの発振出
力が加えられ、IV2にはIV1の出力V1が加えられ
る。よつてIV1，IV2の出力端には第２図に示す
ように位相が180゜ずれは矩形波電圧V1，V2が生
ずる。矩形波電圧V1の振幅Vsは一定であるが、
V2の振幅Vrは後述する積分器出力で制御される。
OPは演算増幅器で、その帰環回路にコンデンサ
CPを有し、反転入力端子（−）には矩形波電圧
V1がコンデンサCHを介して加えられるとともに、
V2がCLを介して加えられる。また反転入力端子
（−）とコンデンサCH，CL，CPとを結ぶ線路には
シールドＳが設けられている。シールドＳはOP
の非反転入力端子（＋）と同様基準点に接続され
ている。SDは同期整流回路で、OPの出力V3を
発振出力で同期整流するものである。ICは積分
器で、同期整流回路出力Voを積分し、その出力
をインバータIV2の電源電圧として与え、矩形波
電圧V2の振幅を制御するものである。
このように構成した本考案においては、互いに
位相が180゜ずれた矩形波電圧V1，V2を用い、V1
をCHに、V2をCLに与えているので、OPの出力V3
は第２図に示すように矩形波電圧V1，V2に同期
して振幅がVs・CH／CPとVr・CL／CPと交互に切
換る。よつて同期整流回路SDで発振器OSCの発
振出力で同期整流すれば、その出力電圧Voは、 Vo＝CHVs−CLVr／CP (1) となる。積分器ICは同期整流回路SDの出力Voを
積分し、Voの直流成分が零になるように矩形波
電圧V2の振幅Vrを制御するので、次式の関係が
成立する。
位相が180゜ずれた矩形波電圧V1，V2を用い、V1
をCHに、V2をCLに与えているので、OPの出力V3
は第２図に示すように矩形波電圧V1，V2に同期
して振幅がVs・CH／CPとVr・CL／CPと交互に切
換る。よつて同期整流回路SDで発振器OSCの発
振出力で同期整流すれば、その出力電圧Voは、 Vo＝CHVs−CLVr／CP (1) となる。積分器ICは同期整流回路SDの出力Voを
積分し、Voの直流成分が零になるように矩形波
電圧V2の振幅Vrを制御するので、次式の関係が
成立する。
CHO／CPVs−CLO／CPVr＝０
よつて、同期整流回路SDの出力Voは、CHO／
CLOをαと置くと Vo＝CHM＋αCLM／CPsin2πν・Vs となり、容量の固定分CHO，CLOの影響を有効に除
去でき、容量の変化分を精度良く検出できる。
CLOをαと置くと Vo＝CHM＋αCLM／CPsin2πν・Vs となり、容量の固定分CHO，CLOの影響を有効に除
去でき、容量の変化分を精度良く検出できる。
なお上述では、積分器ICを用いて同期整流回
路SDの出力の直流分を零になるように矩形波電
圧V2の振幅Vrを制御する場合を例示したが、偏
差増幅器を用いてVrを制御するようにしてもよ
い。また上述では互いに180゜位相の異なる第１、
第２の矩形波電圧を発生する手段としてインバー
タIV1，IV2を用いる場合を例示したが、その他
の論理回路を用いて構成してもよい。
路SDの出力の直流分を零になるように矩形波電
圧V2の振幅Vrを制御する場合を例示したが、偏
差増幅器を用いてVrを制御するようにしてもよ
い。また上述では互いに180゜位相の異なる第１、
第２の矩形波電圧を発生する手段としてインバー
タIV1，IV2を用いる場合を例示したが、その他
の論理回路を用いて構成してもよい。
以上説明したように本考案回路においては、非
反転入力端子が基準点に接続され、帰環回路にコ
ンデンサが接続された演算増幅器を用い、反転入
力端子に第１の矩形波電圧を第１のコンデンサを
介して加えるとともに、第２の矩形波電圧を第２
のコンデンサを介して加えて微少容量の変化を
Ｓ／Ｎ良く電圧に変換した後、この演算増幅器の
出力を同期整流して得た出力信号の直流分が零に
なるように第２の矩形波電圧の振幅を制御してい
るので、一対のコンデンサの容量の固定分の影響
を有効に除去でき、容量の変化分を精度良く検出
できる。したがつて本考案回路を容量検出方式の
渦流量計に適用すればきわめて効果大である。
反転入力端子が基準点に接続され、帰環回路にコ
ンデンサが接続された演算増幅器を用い、反転入
力端子に第１の矩形波電圧を第１のコンデンサを
介して加えるとともに、第２の矩形波電圧を第２
のコンデンサを介して加えて微少容量の変化を
Ｓ／Ｎ良く電圧に変換した後、この演算増幅器の
出力を同期整流して得た出力信号の直流分が零に
なるように第２の矩形波電圧の振幅を制御してい
るので、一対のコンデンサの容量の固定分の影響
を有効に除去でき、容量の変化分を精度良く検出
できる。したがつて本考案回路を容量検出方式の
渦流量計に適用すればきわめて効果大である。
第１図は本考案回路の一実施例を示す接続図、
第２図はその動作説明図である。 CH，CL……一対の可変コンデンサ、OSC……
発振器、IV1，IV2……インバータ、OP……演算
増幅器、SD……同期整流回路、IC……積分器。
第２図はその動作説明図である。 CH，CL……一対の可変コンデンサ、OSC……
発振器、IV1，IV2……インバータ、OP……演算
増幅器、SD……同期整流回路、IC……積分器。
Claims (1)
- 被測定量に応じて容量が差動的に変化する第
１、第２のコンデンサと、発振器と、この発振器
の出力に同期して一定振幅の第１の矩形波電圧を
発生する手段と、前記発振器の出力に同期し、か
つ前記第１の矩形波電圧とは180゜位相の異なる第
２の矩形波電圧を発生する手段と、反転入力端子
と出力端子間の帰還回路にコンデンサを有し、か
つ非反転入力端子が基準点に接続されている演算
増幅器と、前記第１の矩形波電圧を前記第１のコ
ンデンサを介して前記演算増幅器の反転入力端子
に加える手段と、前記第２の矩形波電圧を前記第
２のコンデンサを介して前記演算増幅器の反転入
力端子に加える手段と、前記演算増幅器の出力を
前記発振器の出力で同期整流する同期整流回路
と、前記同期整流回路の出力の直流成分が零にな
るように前記第２の矩形波電圧の振幅を制御する
手段とを備えた容量変化検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8977882U JPS58191514U (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 容量変化検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8977882U JPS58191514U (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 容量変化検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58191514U JPS58191514U (ja) | 1983-12-20 |
| JPH0120646Y2 true JPH0120646Y2 (ja) | 1989-06-21 |
Family
ID=30098367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8977882U Granted JPS58191514U (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 容量変化検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191514U (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5513749A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-30 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Foamable coating powder composition |
| JPS5690211A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-22 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Displacement converter |
| JPS56170768U (ja) * | 1980-05-20 | 1981-12-17 | ||
| JPS573006A (en) * | 1980-06-06 | 1982-01-08 | Koji Mitsuo | Leveler |
| JPS5733314A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-23 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Displacement converter |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP8977882U patent/JPS58191514U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58191514U (ja) | 1983-12-20 |
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