JPH023476B2 - - Google Patents
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- JPH023476B2 JPH023476B2 JP58062999A JP6299983A JPH023476B2 JP H023476 B2 JPH023476 B2 JP H023476B2 JP 58062999 A JP58062999 A JP 58062999A JP 6299983 A JP6299983 A JP 6299983A JP H023476 B2 JPH023476 B2 JP H023476B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- output
- time
- clock
- pulse
- Prior art date
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- Expired
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、送波器と受波器を一定距離だけ離し
て向い合わせて配設し、送波器から送出した超音
波パルスが受波器に到達するまでの時間間隔を測
定し、その計測結果に基づいて所定の演算を行
い、風速や流速などを測定する装置に用いる超音
波の伝播時間を測定する装置に関するものであ
る。
て向い合わせて配設し、送波器から送出した超音
波パルスが受波器に到達するまでの時間間隔を測
定し、その計測結果に基づいて所定の演算を行
い、風速や流速などを測定する装置に用いる超音
波の伝播時間を測定する装置に関するものであ
る。
この種の装置で問題になるのは、送信パルスと
受信パルスの時間間隔ｔが短い点であり、短い時
間ｔの範囲内で必要なデータを得るため、高度な
設計技術が必要となり、経済的な面や製造面にお
いても好ましからぬ影響があり、然るべき対策が
望まれるところである。
受信パルスの時間間隔ｔが短い点であり、短い時
間ｔの範囲内で必要なデータを得るため、高度な
設計技術が必要となり、経済的な面や製造面にお
いても好ましからぬ影響があり、然るべき対策が
望まれるところである。
そこで、本願の発明者は先に特願昭54−042056
号によつて、実際の送信と受信の間に要する短い
時間ｔを、任意のＮ倍に拡大した形に処理して、
あとの処理に都合よいようにするための回路を提
示した。
号によつて、実際の送信と受信の間に要する短い
時間ｔを、任意のＮ倍に拡大した形に処理して、
あとの処理に都合よいようにするための回路を提
示した。
この提示した回路を用いることによつて、一応
の目的を達成することができるが、本発明は更に
その改良に係り、長い時間間隔測定においても、
短い時間間隔測定においても、精度その他に影響
を与えないで使用できる装置を得ることを意図し
たものである。
の目的を達成することができるが、本発明は更に
その改良に係り、長い時間間隔測定においても、
短い時間間隔測定においても、精度その他に影響
を与えないで使用できる装置を得ることを意図し
たものである。
次に実施例を示す図面を基にして説明する。
第１図は実施例のブロツク図、第２図は作動説
明図であり、第１図の中で記号を付してある各部
に対応して示してある。
明図であり、第１図の中で記号を付してある各部
に対応して示してある。
第１図において１及び２はセツト・リセツト型
フリツプフロツプ回路、３は時間間隔拡大回路、
４及び５はアンドゲート回路、６はアツプカウン
タ、７はアツプダウンカウンタ、８はOR回路、
９は分周器である。なおここで時間間隔拡大回路
３は前記の特願昭54−042056号において提示した
ものである。
フリツプフロツプ回路、３は時間間隔拡大回路、
４及び５はアンドゲート回路、６はアツプカウン
タ、７はアツプダウンカウンタ、８はOR回路、
９は分周器である。なおここで時間間隔拡大回路
３は前記の特願昭54−042056号において提示した
ものである。
Ｐは送信パルスの入力端子、Ｒは受信パルスの
入力端子、CLKはクロツクパルスの入力端子を
示す。
入力端子、CLKはクロツクパルスの入力端子を
示す。
端子Ｐに入来する送信パルスP1（第２図イ参
照）と、端子Ｒからの受信パルスR1（第２図ロ参
照）とが、それぞれ第１のセツト・リセツト型フ
リツプフロツプ回路１のセツト端子Ｓとリセツト
端子Ｒに印加すると、回路１の出力は第２図のハ
に示す通り、送信パルスP1と受信パルスR1の間
がONとなり、この出力は第１のアンドゲート回
路４の一方の端子に印加する。
照）と、端子Ｒからの受信パルスR1（第２図ロ参
照）とが、それぞれ第１のセツト・リセツト型フ
リツプフロツプ回路１のセツト端子Ｓとリセツト
端子Ｒに印加すると、回路１の出力は第２図のハ
に示す通り、送信パルスP1と受信パルスR1の間
がONとなり、この出力は第１のアンドゲート回
路４の一方の端子に印加する。
回路４の他方の端子には、端子CLKからのク
ロツクパルスが分周器９で適宜に分周されて印加
しており、回路４の出力は第２図ニに示す通りと
なり、この出力がアツプカウンタ６に印加して、
カウンタ６は入来するクロツクパルスの数Ａを数
える。
ロツクパルスが分周器９で適宜に分周されて印加
しており、回路４の出力は第２図ニに示す通りと
なり、この出力がアツプカウンタ６に印加して、
カウンタ６は入来するクロツクパルスの数Ａを数
える。
一方第２のセツト・リセツト型フリツプフロツ
プ回路２のセツト端子Ｓには、OR回路８を介し
て送信パルスP1と受信パルスR1が印加し、一方
リセツト端子Ｒには分周器９で分周されたクロツ
クパルスが印加しており、出力には第２図ホに示
す通り、送信パルスP1の立上り時点から始まり、
送信パルスP1に続く第１発回のクロツクパルス
の立上り時点までのt1時間だけONとなる出力と、
受信パルスR1に就ても同様にt2時間だけONの出
力が得られ、これらの出力は時間間隔拡大回路３
の入力となり、その出力には前記t2のそれぞれに
対してＮ倍の時間巾を持つた出力（第３図ヘ参
照）が得られる。
プ回路２のセツト端子Ｓには、OR回路８を介し
て送信パルスP1と受信パルスR1が印加し、一方
リセツト端子Ｒには分周器９で分周されたクロツ
クパルスが印加しており、出力には第２図ホに示
す通り、送信パルスP1の立上り時点から始まり、
送信パルスP1に続く第１発回のクロツクパルス
の立上り時点までのt1時間だけONとなる出力と、
受信パルスR1に就ても同様にt2時間だけONの出
力が得られ、これらの出力は時間間隔拡大回路３
の入力となり、その出力には前記t2のそれぞれに
対してＮ倍の時間巾を持つた出力（第３図ヘ参
照）が得られる。
ここで時間間隔拡大回路３は、特願昭54−
042056号において提示したものと同じで、図示す
ると第３図の通りであり、第４図の作動説明図を
参照して要点を簡単に説明する。
042056号において提示したものと同じで、図示す
ると第３図の通りであり、第４図の作動説明図を
参照して要点を簡単に説明する。
第３図で１１は基準電圧、１２は積分器、１３
は分圧および極性反転回路、１４は比較器、１５
は制御器であり、作動は次の通りである。
は分圧および極性反転回路、１４は比較器、１５
は制御器であり、作動は次の通りである。
入力端子Ａにｔなる時間間隔で送信と受信信号
が到来すると、ｔ時間だけスイツチSW−１が閉
じ（第４図イ参照）て、その間すなわちＥからＦ
まで基準電圧Ｅを積分し、そのあとSW−１を
OFFにしてSW−２とSW−３をONとして基準電
圧の極性を反転し、かつ任意のＮで割つた−Ｅ／
ＮについてＦからＧに至るまで積分する（第４図
ロ参照）。
が到来すると、ｔ時間だけスイツチSW−１が閉
じ（第４図イ参照）て、その間すなわちＥからＦ
まで基準電圧Ｅを積分し、そのあとSW−１を
OFFにしてSW−２とSW−３をONとして基準電
圧の極性を反転し、かつ任意のＮで割つた−Ｅ／
ＮについてＦからＧに至るまで積分する（第４図
ロ参照）。
そしてＦからＧまでの時間を検出すると、この
時間Ｔは実際の送受信間の時間間隔ｔのＮ倍に相
当し、したがつて、検出した長い時間を利用して
データを処理することができるものである。
時間Ｔは実際の送受信間の時間間隔ｔのＮ倍に相
当し、したがつて、検出した長い時間を利用して
データを処理することができるものである。
さて次に第１図にもどると、第２のアンドゲー
ト回路５には、分周しないもともとのクロツクバ
ルスと前記の時間間隔拡大回路３の出力とが印加
し、回路５の出力側に取り出されたクロツクパル
スはアツプダウンカウンタ７に印加される。
ト回路５には、分周しないもともとのクロツクバ
ルスと前記の時間間隔拡大回路３の出力とが印加
し、回路５の出力側に取り出されたクロツクパル
スはアツプダウンカウンタ７に印加される。
一方このアツプダウンカウンタ７には、前記の
第１のフリツプフロツプ回路１の出力（第２図ハ
参照）が印加されるから、アツプダウンカウンタ
７は、第２図ヘのNt1時間内に含まれるクロツク
パルスの数Ｂをアツプカウントし、そしてNt2時
間内に含まれるクロツクパルスの数Ｃをダウンカ
ウントして、両者の差Ｂ−Ｃを取り出す。
第１のフリツプフロツプ回路１の出力（第２図ハ
参照）が印加されるから、アツプダウンカウンタ
７は、第２図ヘのNt1時間内に含まれるクロツク
パルスの数Ｂをアツプカウントし、そしてNt2時
間内に含まれるクロツクパルスの数Ｃをダウンカ
ウントして、両者の差Ｂ−Ｃを取り出す。
そこで先にアツプカウンタ６で計数したクロツ
クパルスＡと、アツプダウンカウンタ７の計数値
（Ｂ−Ｃ）を、以下に述べる演算処理すると、送
信信号から受信信号までの正しい時間間隔を示す
計数値が得られる。
クパルスＡと、アツプダウンカウンタ７の計数値
（Ｂ−Ｃ）を、以下に述べる演算処理すると、送
信信号から受信信号までの正しい時間間隔を示す
計数値が得られる。
なおここでＡの値は、もともとのクロツクパル
スを分周したものを検出した値であるから、（Ｂ
−Ｃ）と較べると（Ｂ−Ｃ）に対する分解の方が
Ａより良い。（Ｂ−Ｃ）で得られた１カウントの
時間は、クロツクパルスを分周して得たＡの１カ
ウントに対してＮ・ｍ倍に伸ばされた時間に対応
するものであるから、両者を同一の時間単位に変
換するためには、Ａの計数値をＮ・ｍ倍するか、
或は（Ｂ−Ｃ）の計数値を１／Ｎ・ｍにする必要
がある。つまり（Ｂ−Ｃ）のカウント値がＮ・ｍ
個集まつてＡの１カウントの時間に相当するもの
である。
スを分周したものを検出した値であるから、（Ｂ
−Ｃ）と較べると（Ｂ−Ｃ）に対する分解の方が
Ａより良い。（Ｂ−Ｃ）で得られた１カウントの
時間は、クロツクパルスを分周して得たＡの１カ
ウントに対してＮ・ｍ倍に伸ばされた時間に対応
するものであるから、両者を同一の時間単位に変
換するためには、Ａの計数値をＮ・ｍ倍するか、
或は（Ｂ−Ｃ）の計数値を１／Ｎ・ｍにする必要
がある。つまり（Ｂ−Ｃ）のカウント値がＮ・ｍ
個集まつてＡの１カウントの時間に相当するもの
である。
したがつて、送受信間の時間間隔ｔは次の数式
に示す通りとなる。すなわち 時間間隔ｔ＝〔Ａ×Ｎ・ｍ（Ｂ−Ｃ）〕 ×クロツクの１波長に相当する時間／Ｎ・ｍ 又は ＝〔Ａ＋１／Ｎ・ｍ（Ｂ−Ｃ）〕 ×（クロツクの１波長に相当する時間） 上記の演算方法については具体的には触れない
が、デジタル演算やアナログ値に変換するなど、
周知の演算方法を用いればよい。
に示す通りとなる。すなわち 時間間隔ｔ＝〔Ａ×Ｎ・ｍ（Ｂ−Ｃ）〕 ×クロツクの１波長に相当する時間／Ｎ・ｍ 又は ＝〔Ａ＋１／Ｎ・ｍ（Ｂ−Ｃ）〕 ×（クロツクの１波長に相当する時間） 上記の演算方法については具体的には触れない
が、デジタル演算やアナログ値に変換するなど、
周知の演算方法を用いればよい。
本発明は以上説明した通りであり、従来はクロ
ツクパルスの１波長以下の部分については計数で
きないため誤差を避けることができなかつたのに
対し、時間間隔拡大回路を利用することによつて
クロツクパルスの１波長をはずれた部分の測定が
可能となり、しかも分解能のよい状態で時間間隔
の測定ができると共に精度を向上させるためにク
ロツクパルスの周波数を徒らに高く上げる必要が
なくなり、カウンタも特に高級なものでなくとも
充分であるなど、製造面は勿論、経済的にも極め
て有利となつて、実用面での効果は大きい。
ツクパルスの１波長以下の部分については計数で
きないため誤差を避けることができなかつたのに
対し、時間間隔拡大回路を利用することによつて
クロツクパルスの１波長をはずれた部分の測定が
可能となり、しかも分解能のよい状態で時間間隔
の測定ができると共に精度を向上させるためにク
ロツクパルスの周波数を徒らに高く上げる必要が
なくなり、カウンタも特に高級なものでなくとも
充分であるなど、製造面は勿論、経済的にも極め
て有利となつて、実用面での効果は大きい。
第１図は実施例のブロツク図。第２図は第１図
の作動説明図。第３図は時間間隔拡大回路のブロ
ツク図。第４図は第３図の作動説明図。 １，２……フリツプフロツプ回路、３……時間
間隔拡大回路、４，５……アンドゲート回路、６
……アツプカウンタ、７……アツプダウンカウン
タ、８……OR回路、９……分周器、１１……基
準電圧、１２……積分器、１３……分圧及び極性
反転回路、１４……比較器、１５……制御器。
の作動説明図。第３図は時間間隔拡大回路のブロ
ツク図。第４図は第３図の作動説明図。 １，２……フリツプフロツプ回路、３……時間
間隔拡大回路、４，５……アンドゲート回路、６
……アツプカウンタ、７……アツプダウンカウン
タ、８……OR回路、９……分周器、１１……基
準電圧、１２……積分器、１３……分圧及び極性
反転回路、１４……比較器、１５……制御器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超音波パルスを送信してから受信する迄の時
間内に含まれるクロツクパルスを計数して、超音
波の伝播時間を測定する装置において、 送信パルスと受信パルスとが印加され、送信か
ら受信までONとなる出力を得る回路と、 該回路の出力と分周率ｍで分周されたクロツク
パルスとが印加される第１のゲート回路と、該第
１のゲート回路の出力が印加され、出力の中に含
まれるクロツクパルスの数Ａを計算するアツプカ
ウンタと、 OR回路を介して送られる前記送信パルス及び
受信パルスと、前記分周されたクロツクパルスと
が印加されて、前記送信パルスと受信パルスの立
上り時点から始まり、送信パルスのそれぞれに続
く初めてのクロツクパルスの立上り時点までの時
間t1及びt2の間だけONとなるパルスを検出する
回路と、 該回路の出力が印加され、前記の検出した時間
t1及びt2をそれぞれ任意のＮ倍に拡大する時間間
隔拡大回路と、 該時間間隔拡大回路で拡大されたNt1及びNt2
の時間帯の出力と、分周されないもともとのクロ
ツクパルスとが印加される第２のゲート回路と、 該第２のゲート回路の出力と、前記送信から受
信までONとなる回路の出力とが印加され、該第
２のゲート回路の出力に検出された前記のNt1の
時間に含まれるクロツクパルスの数Ｂをアツプカ
ウントし、かつ前記のNt2の時間に含まれるクロ
ツクパルスの数Ｃをダウンカウントするアツプダ
ウンカウンタと、 を具備しており、送受信の時間間隔ｔの値を ｔ＝〔Ａ＋１／Ｎ・ｍ（Ｂ−Ｃ）〕 ×（クロツクの１波長に相当する時間） として求めるように構成したことを特徴とする超
音波の伝播時間を測定する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58062999A JPS59188513A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 超音波の伝播時間を測定する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58062999A JPS59188513A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 超音波の伝播時間を測定する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188513A JPS59188513A (ja) | 1984-10-25 |
| JPH023476B2 true JPH023476B2 (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=13216581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58062999A Granted JPS59188513A (ja) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | 超音波の伝播時間を測定する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188513A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02297021A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-07 | Nippon Soken Inc | 物理量測定装置 |
-
1983
- 1983-04-12 JP JP58062999A patent/JPS59188513A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59188513A (ja) | 1984-10-25 |
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