JPH01254814A - 計測装置 - Google Patents

計測装置

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JPH01254814A
JPH01254814A JP8231688A JP8231688A JPH01254814A JP H01254814 A JPH01254814 A JP H01254814A JP 8231688 A JP8231688 A JP 8231688A JP 8231688 A JP8231688 A JP 8231688A JP H01254814 A JPH01254814 A JP H01254814A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
circuit
varied
sensor
reference voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP8231688A
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English (en)
Inventor
Kazuya Mitsutaki
三瀧 和哉
Hiroyuki Kihara
啓之 木原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
Priority to JP8231688A priority Critical patent/JPH01254814A/ja
Publication of JPH01254814A publication Critical patent/JPH01254814A/ja
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、計測装置内の基準電圧発生回路の改良に関し
、特に、温度あるいは電源電圧等の変動による影響−を
少なくするための改良に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の計測装置は、第2図に示される構成で計測動作を
行ってきた。
即ち、1はセンサで、検出量に応じたセンサ出力SSを
増幅回路6に供給する。前記増幅回路6は、センサ出力
Ssを増幅し、第4図に示す様な増幅電圧VsをA/D
変換回路4のX端子に供給する。前記A/D変換回路4
は積分回路41及びカウンター回路42より構成され、
前記増@電圧VSを積分回路41により二重積分を行い
、そのA/D変換値を前記カウンター回路42によりカ
ウントする。また、この時のセンサ1の検出感度は、セ
ンサ駆動回路2より供給されるセン″!7′駆動信号S
dの値に比例する。前記センサ駆動信号Sdは、センサ
駆動基準電圧発生回路51より供給されるセンサ駆動基
準電圧Vdの値に比例し、通常は一定値となる。従って
、センサ出力Ssは、前記センサ駆動基準電圧Vd′L
比例し、検出量をPとすると、センサ出力SSは、5s
=Pxk−vd(kは比例定数)なる関係式が成り立つ
。また増幅回路3の増幅率をAとすると、増幅電圧Vs
はVs=AXSs=AXPXk@Vd=l 噛Vd(1
=AxPxk)となり、前記センサ駆動基準電圧Vdに
比例した値となる。尚、5は基準電圧発生回路で、前記
センサ駆動基準電圧発生回路51とコモン電圧発生回路
52及び積分基準電圧発生回路5乙の3つの定電圧電源
シζより構成されている。前記コモン電圧発生回路52
はコモン電圧Vcを発生し、前記増幅回路3、及びA/
D変換回路4のZ端子にそれぞれ供給している。そして
、コモン電圧Vcは。
全てのアナログ信号の基準となり、第4図に示される様
に増幅電圧Vsもコモン電圧Vcからの絶対値となり、
また、積分波形もコモン電圧Vcを基準としている。ま
た、前記積分基準電圧発生回路56は積分基準電圧Vi
を発生し、前記A/D変換回路4のX端子に供給してい
る。
尚、第3図は前記A/D変換回路4の構成を示したもの
で、以下その構成に従って各部の動作説明を行う。先づ
1.41a及び41bはアナログスイッチで、C端子に
Hレベルの信号が入力されると、φ端子の入力信号をC
端子より出力する。
41Ck−!、バッファで、前記アナログスイッチ41
aあるいは41bからの出力電圧を電流バッファする。
41dは抵抗値Rの積分抵抗、41eは容量値Cの積分
コンデンサであり、いずれも41fの演算増幅器との組
み合わせで積分動作を行い積分波形Siを出力する。4
1gは演算増幅器でコンパレータとして機能し、コンパ
レータ信号Seを出力する。そして、前記演算増幅器4
1fの出力する積分波形Siの電圧値がSi〉VCのと
きコンパレータ信号SeはLレベルで、Si<VCのと
きコンパレータ信号SeはHレベルとなる。また、42
aは積分切換回路で、第4図のタイミングチャートに示
される様に、CIX端子Hレベルのスタート信号3tが
入力されるとその立ち上がりに同期してHレベルの第1
積分信号SxをQ1端子より出力する。そして、第1積
分信号Sxはなり、その立ち下がりでHレベルの第2f
W分信号SyをQ2端子より出力する。そして、C2端
子ルに切り換わった時、第2積分信号SyはLレベルと
なる。42bはカウンターで、R端子に入力される第1
積分信号SxがHレベルの時、カウンターの内容がリセ
ットされ、第1積分信号SxがLレベルの時、カウント
可能状態となり、アンドゲート42eを介してφ端子に
入力−されるクロックパルスPcをカウントする。42
Cはクロック発生回路で、クロックパルスpcを出力す
る。
42dはスタートスイッチで、通常OFFとなっており
、スタート信号Stはプルダウン抵抗によりLレベルと
なっている。そして、前記スタートスイッチ42dをO
Nすると、スタート信号3tはL −+ Hレベルに切
り換わり、A/D変換を開始する。
次に、第4図のタイミングチャートに従って第3図のA
/D変換回路4の動作説明を行う。
先づ、前記スタートスイッチ42dをONする。
この時、前記積分コンデンサ41eの両端の電位差は零
であり、積分波形Siは、3i=Vcであるとする。そ
して次に、前記積分切換回路42aはHレベルの第1積
分信号Sxを出力し、前記アナログスイッチ41aをO
Nすると共に、前記カウンター42bをリセットする。
すると、X端子より入力される増幅電圧Vsは、前記ア
ナログスイッチ41aを介し、前記バック741Cで電
流バッファされて、前記積分抵抗41dに入力される。
この時の積分波形SiはS 1=Vc−(Vs−Vc 
)/R−CXll (t lは第1積分時間)で表わさ
れる。
この時、コンパレータ信号SeはHレベルとなっており
、アンドゲート42eはON状態となって、クロックパ
ルスPcを前記カウンター42bのφ端子に供給するが
、R端子に供給される第1積分信号S xが1]レベル
のため、前記カウンター42bはリセット状態となって
いる。次に、第1積分信号Sxが第1積分時間t1でH
−+Lレベルに切り換わり、前記アナログスイッチ41
aを0FF−iると共に前記カウンター42bのリセッ
ト状態を解除する。そして、前記第1積分信号Sxの立
ち下がりで第2積分信号SyがL−+Hレベルに切り換
わりアナログスイッチ41bをONと共に前記ガウンタ
ー42bのリセットを解除する。するとX端子より入力
される積分基準電圧Viは、前記アナログスイッチ41
bを介し、前記パック741Cで電流バッファされて、
前記積分抵抗41dに入力される。この時の積分波形S
iは、S 1=Vc ((Vs−Vc )/RCx t
 1+(V 1−Vc )/RCx t 2 )(t2
は第2積分時間)で表わされる。またこの時、前記カウ
ンター42bはクロックパルスPcのカウントを開始し
ている。そして、積分波形Siが、5i=Vcとなった
時、コンパレータ信ト42eをOFFすると共に、前記
積分切換回路42aの02端子をLレベルにする。これ
により、前記アナログスイッチ41bをOFFさせ、第
2積分を終了し、また前記カウンター42bもカウント
をストップする。この時の第2積分時間t2は、5i=
Vcより、Vc=Vc−((Vs−Vc )/RCX 
t l十(Vi−Vc)/RCxt2)−+t2=(V
c−Vi)/(Va−Vc)xtlで表わされ、時定数
RCK依存しない値となる。
即ち、前記積分抵抗41dの抵抗値R1及び積分コンデ
ンサ41eの容量値Cが、温度変化等の影響により変化
しても、第2積分時間t2は常に一定値となる。そして
、この第2積分時間t2の間にカウントしたクロックパ
ルスPcの数がそのままA/D変換値となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の基準電圧発生回路を有する計測装
置では、温度あるいは電源電圧等の変動により、センサ
駆動電圧Vd、コモン電圧Vc、及び積分基準電圧Vi
がそれぞれ、y%、y%、及び2%の変動をしていた。
このため、増@電圧VSも、VS=lIIVdXx/1
00と、y%の変動をすることになる。従って、A/D
変換値の基となる第2積分時間t2は、 t 2=(VcXy/100−ViXz/100 )/
(VSXX/100−VCXy/100)xi 1=(
y@Vc−z−Vi )/(xaVs−yllvc)x
t 1と、変動してしまうことになる。従って、A/D
変換値も変動してしまうという問題があった。
本発明の目的は、温度あるいは電源電圧等の変動忙も関
わらず、常に一定値の計測を可能とする計測装置を提供
するものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明の構成は、センサと、
センサ駆動回路、増幅回路、A/D変換回路、及び前記
センサ駆動回路と増幅回路とA/D変換回路とに各々基
準電圧を供給するための基準電圧発生回路を有する計測
装置に於いて、前記基準電圧発生回路が単一の定電圧電
源と、該定電圧電源の出力電圧を分割する抵抗分割で構
成されていることを特徴とする。
〔実施例〕
以下図面に基づいて本発明の実施例を詳述する。
第1図は本発明による基準電圧発生回路を有する計測装
置の構成図であり、第1図の構成図に於いて第2図の構
成図との共通部分には同一番号を付し、説明を省略する
。第1図に於いて第2図と異なった部分は、50基準電
圧発生回路の構成であり、定電圧電源は52のコモン電
圧発生回路のみとなり、コモン電圧Vcを抵抗値R1の
抵抗54と抵抗値R2の抵抗55と抵抗値R3の抵抗5
6でそれぞれ分割した構成となっている。ここで、抵抗
値R1,R2、R3は、 Vcl−(R2+R3)/(Rt+R2+R3)xVc
 及びVi=R3/(R1+R2+R3)xVc (D
両式を満たすように設定すれば良い。即ち、R1:R2
:R3=(Vc−Vd):(Vd−Vi):Vi  と
な;6゜次に、上記構成を有する計測装置の動作を説明
する。但し、第1図の構成図に於ける第2図の構成図と
の共通部分についての動作説明は省略する。
前記基準電圧発生回路5は、内蔵する3つの抵抗54.
55.56が全く等しい温度及び電気的特性を持ってい
れば、その抵抗値R1、R2、R3も等しく変動するは
ずである。この時の変動率をα%とすると、 Vd=(R2Xα/100+R3×α/100)/(R
IXα/100+R2×α/100十RXd/100)
XVc = (R2+R3)/(R1+R2+R3)X
Vc及ヒV i =R3xa/l OO/(R1xct
/100+R2xct/100+R3x(1/100 
)とVc=R3/(R1+R2+R3)XVc以上の様
に相殺し問題にならない。即ち、温度あるいは電源電圧
等の変動により、コモン電圧Vcがβ%変動したとする
と、前記コモン電圧Vcの抵抗分割により発生するセン
サ駆動基準電圧Vd及び積分基準電圧Viも共にβ%の
変動となるはずである。ここで、増幅電圧VsはVS=
J・Vdであるから、センサ駆動電圧vdがβ%変動す
れば、前記増幅電圧VSも等しくβ%変動するはずであ
る。従って、A/D変換値の基となる第2積分時間t2
は、 t2=(VCX//100−ViX//100)/(V
sx//100−VcX、&/100)Xi1=(Vc
−Vi)/(Vs−Vc)Xtl  以上(D様FC相
殺される。これにより、A/D変換値は全く変動しない
こと忙なる。
〔発明の効果〕
以上の説明で明らかなよ5に1本発明によれば全ての基
準電圧の、温度あるいは電源電圧等の変動に対する変動
率を統一し、互いに相殺し合うことにより、誤計測の少
ない信頼性に優れた計測装置の実現を可能としている。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明による計測装置の構成図、第2図は従来
技術による計測装置の構成図、第3図はA/D変換回路
の構成図、第4図は第3図に示されたA/D変僕変格回
路作状態な表わすタイミングチャートである。 1・・・・・・センサ、 2・・・・・・センサ駆動回路、 3・・・・・・増幅回路、 4・・・・・・A/D変換回路。 5・・・・・・基準電圧発生回路、 52・・・・・・コモン電圧発生回路、54.55.5
6・・・・・・抵抗。 第 4 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. センサとセンサ駆動回路、増幅回路、A/D変換回路、
    及び前記センサ駆動回路と増幅回路とA/D変換回路と
    に各々基準電圧を供給するための基準電圧発生回路を有
    する計測装置に於いて、前記基準電圧発生回路が単一の
    定電圧電源と、該定電圧電源の出力電圧を分割する抵抗
    分割で構成されていることを特徴とする計測装置。
JP8231688A 1988-04-05 1988-04-05 計測装置 Pending JPH01254814A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8231688A JPH01254814A (ja) 1988-04-05 1988-04-05 計測装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP8231688A JPH01254814A (ja) 1988-04-05 1988-04-05 計測装置

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JPH01254814A true JPH01254814A (ja) 1989-10-11

Family

ID=13771164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8231688A Pending JPH01254814A (ja) 1988-04-05 1988-04-05 計測装置

Country Status (1)

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JP (1) JPH01254814A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4230827A1 (de) * 1991-09-16 1993-03-18 Engel Gmbh Maschbau Einrichtung zur elektrischen messung einer nichtelektrischen messgroesse

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4230827A1 (de) * 1991-09-16 1993-03-18 Engel Gmbh Maschbau Einrichtung zur elektrischen messung einer nichtelektrischen messgroesse

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