JPH0321048B2 - - Google Patents

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JPH0321048B2
JPH0321048B2 JP58127287A JP12728783A JPH0321048B2 JP H0321048 B2 JPH0321048 B2 JP H0321048B2 JP 58127287 A JP58127287 A JP 58127287A JP 12728783 A JP12728783 A JP 12728783A JP H0321048 B2 JPH0321048 B2 JP H0321048B2
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displacement
circuit
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Masahiro Tarui
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Anritsu Corp
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は差動トランスを用いた変位測定装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a displacement measuring device using a differential transformer.

<従来技術> 従来、測長機や重量測定機などのように差動ト
ランスを用いた装置では、測定すべき長さや重量
などに比例させて、差動トランスのコアを直線方
向に変位させ、この変位に応じて変化する二つの
2次コイルの出力電圧の差電圧によつて長さや重
さなどを測定している。
<Prior art> Conventionally, in devices using a differential transformer such as length measuring machines and weight measuring machines, the core of the differential transformer is displaced in a linear direction in proportion to the length or weight to be measured. Length, weight, etc. are measured based on the voltage difference between the output voltages of the two secondary coils, which changes according to this displacement.

即ち、第1図に示すように差動トランス1のコ
ア1aをX方向に変位させると、1次コイル1b
に対向する二つの2次コイル1c,1dの出力電
圧e1、e2は、第2図のようにコア1aの変位に比
例して変化する。従つて、両者の差電圧e1−e2
コア1aの変化に比例して変化するので、2次コ
イル1c,1dの出力信号から差電圧信号を取り
出してこれを増幅、検波、A/D変換して、コア
1aの変位量として出力している。
That is, as shown in FIG. 1, when the core 1a of the differential transformer 1 is displaced in the X direction, the primary coil 1b
The output voltages e 1 and e 2 of the two secondary coils 1c and 1d facing each other change in proportion to the displacement of the core 1a, as shown in FIG. Therefore, since the differential voltage e 1 -e 2 between the two changes in proportion to the change in the core 1a, the differential voltage signal is extracted from the output signals of the secondary coils 1c and 1d and is amplified, detected, and A/D. It is converted and output as the amount of displacement of the core 1a.

しかして、出力電圧e1、e2は第2図に示すよう
にコア1aがある範囲|X′|内の変位に対して
は、ほぼ直線的に変化するが、ある範囲|X′|
以上では、相互インダクタンスの変化のために、
非直線的に変化する。
Therefore, as shown in FIG. 2, the output voltages e 1 and e 2 change almost linearly with respect to the displacement of the core 1a within a certain range |X'|, but within a certain range |X'|
In the above, due to the change in mutual inductance,
Changes non-linearly.

このため、ある範囲|X′|を超えると、測定
精度が急激に劣化する結果となり、この対策が問
題となつていた。
For this reason, beyond a certain range |X'|, the measurement accuracy deteriorates rapidly, and countermeasures against this result have been problematic.

また、このような差動トランス出力の非直線性
の他にも、差動トランスや他の回路の特性の温度
変化、経時変化などによつても、測定誤差が大き
くなつていた。
In addition to such non-linearity of the output of the differential transformer, measurement errors also increase due to temperature changes, changes over time, etc. in the characteristics of the differential transformer and other circuits.

この対策の一つとして、従来では、基準長の物
体あるいは基準重量の物体を、測定ごとに、ある
いは間欠的に測定し、その実測値に基いて補正演
算をしていた。
As one measure against this, conventionally, an object of a standard length or a standard weight is measured every measurement or intermittently, and correction calculations are performed based on the actual measurement values.

また、他の対策として、従来では、実測によつ
て非直線的な変化をデータとして記憶させてお
き、このデータに基いて、実測値から補正演算す
る方法も行なわれていた。
In addition, as another countermeasure, conventionally, a method has been used in which non-linear changes are stored as data through actual measurements, and correction calculations are performed from the actual measured values based on this data.

<本発明が解決しようとする問題点> しかし、前者の方法では、基準量の測定のため
に時間を割くので、測定の能率が落ち、また、基
準物体を供給するための特別の構造を必要とす
る、などの問題点があつた。
<Problems to be Solved by the Present Invention> However, in the former method, time is taken to measure the reference quantity, which reduces measurement efficiency and requires a special structure for supplying the reference object. There were problems such as:

また、後者の方法では、温度変化や経時変化に
よる感度ドリフトの補正ができないことや、差動
トランスを交換すると、再度補正データをとる必
要があり、演算が極めて複雑となるなどの問題点
があつた。
In addition, the latter method has problems such as not being able to compensate for sensitivity drift due to temperature changes or changes over time, and when the differential transformer is replaced, it is necessary to obtain correction data again, making calculations extremely complicated. Ta.

また、これらのいずれの方法でも差動トランス
の非直線性は補正できても、前記温度変化や経時
変化には対応できないという問題点もあつた。
Furthermore, although any of these methods can correct the nonlinearity of the differential transformer, there is also a problem in that they cannot cope with the temperature changes and changes over time.

本発明は上記の問題点を解決し、簡単な演算に
よつて、差動トランスの非直線性による測定誤
差、温度変化、経時変化による測定誤差を、自動
的に補正できるようにした変位測定装置を提供す
ることを目的としている。
The present invention solves the above problems and is a displacement measuring device that can automatically correct measurement errors due to nonlinearity of a differential transformer, temperature changes, and changes over time using simple calculations. is intended to provide.

<前記問題点を解決するための手段> 前記問題点を解決するために本発明の変位測定
装置では、 前記二つの2次コイルの出力電圧の差電圧信号
を出力する差電圧出力回路と、 前記増幅検波回路への入力を、前記差電圧出力
回路と和電圧出力回路のいずれかに切換える切換
スイツチと、 前記差動トランスのコアの変位がほぼ零のとき
の、前記切換スイツチを和電圧信号側に接続した
場合の、前記A/D変換器の無変位時和電圧出力
値を記憶する無変位時和電圧記憶回路と、 前記差動トランスのコアの変位がほぼ最大とな
つたときの前記切換スイツチを和電圧信号側に接
続した場合の前記A/D変換器の変位時和電圧出
力値を記憶する変位時和電圧記憶回路と、 前記差動トランスのコアの変位がほぼ最大とな
つたときに、前記切換スイツチを和電圧信号側か
ら差電圧信号側へ切換えるタイミング信号を出力
するタイミング回路と、 前記切換スイツチが差電圧信号側に切換えられ
たときの前記A/D変換器の実側出力値に、前記
無変位時和電圧記憶回路の無変位時和電圧出力値
に対する前記変位時和電圧記憶回路の変位時和電
圧出力値の比を乗算する演算回路とを設けて、 変位測定ごとに前記タイミング回路のタイミン
グ信号で前記切換スイツチを和電圧信号側から差
電圧信号側へ切換えて前記演算回路の演算出力を
前記コアの変位として出力するようにした ことを特徴としている。
<Means for solving the above problems> In order to solve the above problems, the displacement measuring device of the present invention includes: a differential voltage output circuit that outputs a differential voltage signal between the output voltages of the two secondary coils; a changeover switch for switching the input to the amplification/detection circuit to either the difference voltage output circuit or the sum voltage output circuit; and a changeover switch for switching the input to the sum voltage signal side when the displacement of the core of the differential transformer is approximately zero. a non-displacement time-sum voltage storage circuit that stores the non-displacement time-sum voltage output value of the A/D converter when connected to the A/D converter; and the switching when the displacement of the core of the differential transformer reaches approximately the maximum. a displacement time-sum voltage storage circuit that stores a displacement time-sum voltage output value of the A/D converter when a switch is connected to the sum voltage signal side; a timing circuit that outputs a timing signal for switching the changeover switch from the sum voltage signal side to the difference voltage signal side; and a real side output of the A/D converter when the changeover switch is switched to the difference voltage signal side. an arithmetic circuit that multiplies the value by a ratio of the displacement time-sum voltage output value of the displacement time-sum voltage storage circuit to the non-displacement time-sum voltage output value of the non-displacement time-sum voltage storage circuit, and for each displacement measurement. It is characterized in that the changeover switch is switched from the sum voltage signal side to the difference voltage signal side by the timing signal of the timing circuit, and the calculation output of the calculation circuit is outputted as the displacement of the core.

<作用> このようにしたため、変位測定ごとに切換スイ
ツチがタイミング回路のタイミング信号によつて
切換えられて、測定前の無変位時和電圧と測定時
の変位時和電圧とが記憶され、この2つの値の比
によつて実測値が演算回路によつて補正されて、
変位量として出力される。
<Function> Because of this configuration, the changeover switch is switched by the timing signal of the timing circuit every time displacement is measured, and the non-displacement time sum voltage before measurement and the displacement time sum voltage during measurement are stored, and these two The actual measured value is corrected by the arithmetic circuit according to the ratio of the two values,
Output as displacement amount.

<本発明の実施例> 以下、図面に基いて本発明の一実施例を説明す
る。
<Embodiment of the present invention> An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

第3図は、本発明の変位測定装置の一実施例を
示すブロツク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the displacement measuring device of the present invention.

同図において、11は所定周波数の発振信号を
出力する発振回路である。
In the figure, 11 is an oscillation circuit that outputs an oscillation signal of a predetermined frequency.

12は、測定すべき直線方向の変位に比例して
コア12aが変位する差動トランスであつて、発
振回路11の発振信号によつて1次コイル12b
が励磁され、逆極性に接続された2つの2次コイ
ル12c,12dから、コア12aの変位に対応
した出力電圧e1、e2をそれぞれ出力する。
Reference numeral 12 denotes a differential transformer whose core 12a is displaced in proportion to the displacement in the linear direction to be measured.
is excited, and output voltages e 1 and e 2 corresponding to the displacement of the core 12a are output from the two secondary coils 12c and 12d connected with opposite polarities, respectively.

13は、差動トランス12の2次コイル12
c,12dの出力電圧e1、e2の差電圧e1−e2を、
2次コイル13bに取り出す入力トランスであつ
て、入力トランス13の1次コイル13aの中間
タツプからは、e1とe2の平均電圧(e1+e2)/2
が取り出される。
13 is the secondary coil 12 of the differential transformer 12
The difference voltage e 1 −e 2 between the output voltages e 1 and e 2 of c and 12d is,
It is an input transformer that is taken out to the secondary coil 13b, and from the intermediate tap of the primary coil 13a of the input transformer 13, the average voltage of e 1 and e 2 (e 1 + e 2 )/2
is taken out.

14は切換スイツチであつて、入力トランス1
3の2次コイル13bからの出力端子イと、1次
コイル13aの中間タツプからの出力端子ロと
を、タイミング回路22からのタイミング信号に
よつて切換えるものである。
14 is a changeover switch, and input transformer 1
The output terminal A from the secondary coil 13b of No. 3 and the output terminal B from the intermediate tap of the primary coil 13a are switched by a timing signal from the timing circuit 22.

15は、切換スイツチ14を介して端子イ又は
ロからの出力信号を増幅する交流増幅器である。
15 is an AC amplifier that amplifies the output signal from terminal A or B via the changeover switch 14.

16は、交流増幅器15の出力信号を検波して
直流信号にする検波器である。17は、検波器1
6の出力信号を増幅する直流増幅器である。
16 is a detector that detects the output signal of the AC amplifier 15 and converts it into a DC signal. 17 is the detector 1
This is a DC amplifier that amplifies the output signal of 6.

18は、直流増幅器17の出力信号をデイジタ
ル信号に変換するA/D変換器である。
18 is an A/D converter that converts the output signal of the DC amplifier 17 into a digital signal.

19は、測定前に、即ち、差動トランス12の
コア12aの変位がほぼ零のときに、切換スイツ
チ14をイ側に接続した場合の、A/D変換器1
8の無変位時和電圧出力値EM1を記憶する無変位
時和電圧記憶回路(第1の記憶回路)である。
19 is the A/D converter 1 when the changeover switch 14 is connected to the A side before measurement, that is, when the displacement of the core 12a of the differential transformer 12 is approximately zero.
This is a non-displacement time-sum voltage storage circuit (first storage circuit) that stores the no-displacement time-sum voltage output value E M1 of 8.

20は、測定時に、即ち差動トランス12のコ
ア12aの変位がほぼ最大になつたときに、切換
スイツチ14をロ側に接続した場合の、A/D変
換器18の変位時和電圧出力値EM2を記憶する変
位時和電圧記憶回路(第2の記憶回路)である。
20 is the displacement time sum voltage output value of the A/D converter 18 when the changeover switch 14 is connected to the low side at the time of measurement, that is, when the displacement of the core 12a of the differential transformer 12 has reached almost the maximum. This is a displacement time-sum voltage storage circuit (second storage circuit) that stores E M2 .

21は、測定時に、即ち、差動トランス12の
コア12aの変位がほぼ最大になつたときに、切
換スイツチ14をロ側からイ側に切換えた場合
の、A/D変換器18の実測出力値EM3を記憶す
る実測出力値記憶回路(第3の記憶回路)であ
る。
21 is the actual measured output of the A/D converter 18 when the changeover switch 14 is switched from the B side to the A side at the time of measurement, that is, when the displacement of the core 12a of the differential transformer 12 has reached almost the maximum. This is an actual measured output value storage circuit (third storage circuit) that stores the value E M3 .

22は、前記各タイミングでの切換スイツチ1
4の切換え信号及び第1、第2、第3の記憶回路
19,20,21への書込み信号、及び書込み終
了後の第1、第2、第3の記憶回路19,20,
21への読出し信号を出力するタイミング回路で
ある。
22 is the changeover switch 1 at each timing mentioned above.
4 switching signals and write signals to the first, second, and third memory circuits 19, 20, and 21, and the first, second, and third memory circuits 19, 20, and 20 after writing is completed.
This is a timing circuit that outputs a read signal to 21.

例えば、重量測定の場合、第4図に示すよう
に、秤に被計量物を移送すると、コア12aの変
位Xはほぼ零から次第に増加し、最大値で安定
し、秤から被計量物が去ると、ほぼ零に戻る。第
4図に示すように、秤に被計量物をのせる前のタ
イミングt1において、第1の記憶回路19に無変
位時和電圧出力値EM1を記憶させ、秤に被計量物
をのせて、変位Xがほぼ最大になつたタイミング
t2において第2の記憶回路20に変位時和電圧出
力値EM2を記憶させ、その直後のタイミングt3
おいて第3の記憶回路21に実測出力値EM3を記
憶させる。
For example, in the case of weight measurement, as shown in FIG. 4, when an object to be weighed is transferred to a scale, the displacement X of the core 12a gradually increases from almost zero, stabilizes at the maximum value, and then the object leaves the scale. It returns to almost zero. As shown in FIG. 4, at timing t1 before placing the object to be weighed on the scale, the non-displacement time sum voltage output value E M1 is stored in the first storage circuit 19, and the object to be weighed is placed on the scale. The timing when the displacement X almost reached its maximum
At t2 , the displacement time sum voltage output value E M2 is stored in the second storage circuit 20, and at timing t3 immediately thereafter, the measured output value E M3 is stored in the third storage circuit 21.

23は、第1、第2、第3の記憶回路11,2
0,21の各記憶値を受領して、無変位時和電圧
出力値EM1に対する変位時和電圧出力値EM2の比
を、実測値EM3に乗算する演算(EM1/EM2)×EM3
をタイミングt3において演算し、この演算結果を
変位信号として出力する演算回路である。
23 is the first, second, and third memory circuits 11, 2;
Receiving each of the stored values of 0 and 21, an operation (E M1 /E M2 ) x multiplying the actual measured value E M3 by the ratio of the displacement time sum voltage output value E M2 to the non-displacement time sum voltage output value E M1 E M3
This is a calculation circuit that calculates at timing t3 and outputs the calculation result as a displacement signal.

24は、この変位信号を表示する表示回路であ
る。
24 is a display circuit that displays this displacement signal.

次に上記実施例の動作を説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be explained.

差動トランス12の1次コイル12bは発振回
路11からの発振信号によつて励磁され、2次コ
イル12c,12dの出力電圧e1、e2は、コア1
2aの変位に対応して変化する。入力トランス1
3の2次コイル13bには、差電圧e1−e2が生
じ、1次コイル13aの中間タツプには、和電圧
(e1+e2)/2が生じる。
The primary coil 12b of the differential transformer 12 is excited by the oscillation signal from the oscillation circuit 11, and the output voltages e 1 and e 2 of the secondary coils 12c and 12d are the same as those of the core 1.
It changes in response to the displacement of 2a. input transformer 1
A differential voltage e 1 -e 2 is generated in the secondary coil 13b of No. 3, and a sum voltage (e 1 +e 2 )/2 is generated in the intermediate tap of the primary coil 13a.

第2図に示すように、コア12aの変位に従つ
てある範囲|X′|内で、2次コイル12c,1
2dの出力電圧e1、e2はほぼ直線的に変化するか
ら、差電圧e1−e2も同様にほぼ直線的に変化す
る。一方、和電圧(e1+e2)/2は同一の範囲|
X′|内でコア12aの変化に無関係にほぼ一定
になる。従つて、差電圧e1−e2及び和電圧(e1
e2)/2は、測定時にコア12aの移動に伴つ
て、第2図に示す特性で出力される。
As shown in FIG. 2, within a certain range |X'| according to the displacement of the core 12a, the secondary coils 12c, 1
Since the output voltages e 1 and e 2 of 2d change almost linearly, the differential voltage e 1 −e 2 also changes almost linearly. On the other hand, the sum voltage (e 1 + e 2 )/2 is in the same range |
It becomes approximately constant within X′| regardless of changes in the core 12a. Therefore, the differential voltage e 1 −e 2 and the sum voltage (e 1 +
e 2 )/2 is output with the characteristics shown in FIG. 2 as the core 12a moves during measurement.

切換スイツチ14の切換えによつて、上記の差
電圧e1−e2を表わす端子イからの出力信号及び和
電圧(e1+e2)/2を表わす端子ロからの出力信
号は、いずれも同一の回路15〜18を経由す
る。即ち、増幅器15で増幅され、検波器16で
検波されて直流信号にされ、直流増幅器17で増
幅され、A/D変換器18でデイジタル信号に変
換される。
By switching the changeover switch 14, the output signal from terminal A representing the above-mentioned differential voltage e 1 −e 2 and the output signal from terminal B representing the sum voltage (e 1 +e 2 )/2 are both the same. via circuits 15 to 18. That is, the signal is amplified by an amplifier 15, detected by a wave detector 16 and converted into a DC signal, amplified by a DC amplifier 17, and converted into a digital signal by an A/D converter 18.

そして、測定直前のコア12aの変位がほぼ零
のタイミングt1において、第1の記憶回路19に
は和電圧(e1+e2)/2即ち、ロ側に切換スイツ
チ14を接続した場合のA/D変換器18の無変
位時和電圧出力値EM1が記憶される。
Then, at timing t 1 when the displacement of the core 12a is almost zero immediately before measurement, the first storage circuit 19 stores the sum voltage (e 1 +e 2 )/2, that is, A when the changeover switch 14 is connected to the lower side. The non-displacement time sum voltage output value E M1 of the /D converter 18 is stored.

そして、測定時に、コア12aの変位がほぼ最
大値となつたときのタイミングt2において、第2
の記憶回路20には、和電圧(e1+e2)/2、即
ちロ側に切換スイツチ14を接続した場合のA/
D変換器18の変位時和電圧出力値EM2が記憶さ
れる。
Then, at timing t 2 when the displacement of the core 12a reaches almost the maximum value during measurement, the second
The storage circuit 20 has a sum voltage (e 1 +e 2 )/2, that is, A/2 when the changeover switch 14 is connected to the low side.
The displacement time sum voltage output value E M2 of the D converter 18 is stored.

そして、その直後のタイミングt3において、切
換スイツチ14がイ側に切換えられて、差電圧e1
−e2側、即ち、イ側に接続された場合のA/D変
換器18の実測出力値EM3が記憶される。
Immediately thereafter, at timing t3 , the changeover switch 14 is switched to the A side, and the differential voltage e1
The actual measured output value E M3 of the A/D converter 18 when connected to the -e 2 side, that is, the A side, is stored.

演算回路23は各記憶回路19,20,21の
出力値に基づいて(EM1/EM2)×EM3を演算して、
変位信号として出力し、表示回路24で変位を表
示する。
The arithmetic circuit 23 calculates (E M1 /E M2 )×E M3 based on the output values of each memory circuit 19, 20, 21,
It is output as a displacement signal, and the displacement is displayed on the display circuit 24.

変位量Xの最大値が|X′|の範囲内の場合に
は、EM1/EM2がほぼ1なので、実測出力値EM3
そのまま変位量として出力される。
When the maximum value of the displacement amount X is within the range of |X'|, since E M1 /E M2 is approximately 1, the measured output value E M3 is directly output as the displacement amount.

コア12aの変位Xが|X′|を超えている場
合には、第2図に示すように第3の記憶回路21
に記憶された実測値EM3は、直線上からはずれ、
直線部分の延長線上にある真の値EMDよりも低下
している。
If the displacement X of the core 12a exceeds |X'|, the third storage circuit 21
The actual measurement value E M3 stored in deviates from the straight line,
It is lower than the true value E MD on the extension of the straight line.

しかし、第2の記憶回路20に記憶された変位
時和電圧出力値EM2も、直線上からはずれて低下
し、第1の記憶回路19に記憶されている変位零
の場合の無変位時和電圧出力値EM1より低下して
いる。
However, the displacement time sum voltage output value E M2 stored in the second memory circuit 20 also falls off the straight line, and the no-displacement time sum stored in the first memory circuit 19 in the case of zero displacement also decreases. The voltage output value E is lower than M1 .

従つて、変位時出力EM2を無変位時出力EM1
で引上げれば、実測値EM2も真の値EMDに近づく
ことになる。
Therefore, if the displacement output E M2 is raised to the non-displacement output E M1 , the actual measured value E M2 will also approach the true value E MD .

従つて、実測値EM3に比率EM1/EM2を乗算した
値は、直線上に位置する真の値EMDに近似するこ
とになるので、演算回路23からは非直線部分の
測定誤差が補正された正しい値、即ち直線上にあ
るEMDの値が出力されることになる。
Therefore, the value obtained by multiplying the actual measurement value E M3 by the ratio E M1 /E M2 approximates the true value E MD located on the straight line, so the calculation circuit 23 calculates the measurement error of the non-linear part. The correct corrected value, that is, the E MD value on the straight line will be output.

なお第5図に示すように、そもそも、e1、e2
直線性が|X′|の範囲内でも著しく悪い場合に
は、e1−e2も(e1+e2)/2も同様に直線性が悪
くなる。このため、実測値EM3は真の値EMDから
はずれているが、EM2も同様にEM1からはずれて
いるので、(EM1/EM2)をEM3に乗算すれば、真
の値EMDに近づくことになる。
As shown in Figure 5 , if the linearity of e 1 and e 2 is extremely poor even within the range of | linearity deteriorates. Therefore, the measured value E M3 deviates from the true value E MD , but E M2 also deviates from E M1 , so multiplying E M3 by (E M1 / E M2 ) yields the true value. This will bring us closer to E MD .

従つて、第5図のような特性の場合にも、測定
誤差が補正された変位信号が演算結果として得ら
れることになる。
Therefore, even in the case of the characteristics shown in FIG. 5, a displacement signal with measurement errors corrected can be obtained as a calculation result.

なお、第1の記憶回路19には、毎回の測定の
度にEM1を記憶させる代りに間欠的に記憶させて
もよい。
Note that instead of storing E M1 at each measurement, the first storage circuit 19 may store E M1 intermittently.

また、温度変化、経時変化による感度ドリフト
の補正も行うことができる。
It is also possible to correct sensitivity drift due to temperature changes and changes over time.

即ち、秤を校正する場合に、秤に何も乗せない
ときの第1の記憶回路19にEM1を記憶し、校正
用の分銅を秤に乗せたときの(e1+e2)/2の値
EM2を、第2の記憶回路20に記憶し、同時に、
e1−e2の値EM3を第3の記憶回路に記憶し、この
とき(EM1/EM2)×EMDを計算し、この結果が校
正値となるように調整し、以降このときの第1の
記憶回路19の値EM1を保持記憶し、毎回の測定
ごとに、このEM1の値をもとに、毎回の記憶値
EM2、EM3との演算(EM1/EM2)×EM3を行うこと
により、直線性の補正と同時に、感度変化の補正
もできる。
That is, when calibrating a scale, E M1 is stored in the first memory circuit 19 when nothing is placed on the scale, and (e 1 + e 2 )/2 when a calibration weight is placed on the scale. value
E M2 is stored in the second storage circuit 20, and at the same time,
Store the value E M3 of e 1 - e 2 in the third storage circuit, calculate (E M1 / E M2 ) x E MD at this time, adjust so that this result becomes the calibration value, and from now on at this time The value E M1 of the first memory circuit 19 is held and memorized, and each time the memorized value is calculated based on the value of E M1 for each measurement.
By performing the calculation (E M1 /E M2 ) x E M3 with E M2 and E M3, sensitivity change can be corrected at the same time as linearity correction.

<発明の効果> 以上説明したように本発明の変位測定装置で
は、変位測定ごとに切換スイツチがタイミング回
路のタイミング信号によつて切換えられて、測定
前の無変位時和電圧と測定時の変位時和電圧とが
記憶され、この2つの値の比によつて実測値が演
算回路によつて補正されて、変位量として出力さ
れるから、測定誤差の補正のために特別に基準長
あるいは基準重量の実測を行なう必要がなく、測
定時の簡単な演算だけで自動的に正しい値に補正
された変位測定をすることができる。また、温度
変化や経時変化によつて実測出力値に誤差を生じ
ても、同様の理由で演算によつて自動的に正しい
値に補正されて出力されるから、正確な変位測定
ができる。
<Effects of the Invention> As explained above, in the displacement measuring device of the present invention, the changeover switch is switched by the timing signal of the timing circuit every time displacement is measured, and the non-displacement time sum voltage before measurement and the displacement during measurement are changed. The actual measurement value is corrected by the arithmetic circuit according to the ratio of these two values and output as a displacement amount. There is no need to actually measure the weight, and the displacement measurement can be automatically corrected to the correct value just by simple calculations at the time of measurement. Further, even if an error occurs in the actually measured output value due to temperature change or change over time, it is automatically corrected to the correct value by calculation for the same reason and output, so that accurate displacement measurement can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は差動トランスの回路図、第2図は差動
トランスのコアの変位に対する出力特性を示す
図、第3図は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図、第4図は測定時におけるコアの変位を示
す図、第5図は非直線性が著しい場合の差動トラ
ンスのコアの変位に対する出力特性を示す図であ
る。 11……発振回路、12……差動トランス、1
4……切換スイツチ、17……直流増幅器、19
……第1の記憶回路(無変位時和電圧出力値記憶
回路)、20……第2の記憶回路(変位時和電圧
出力値記憶回路)、21……第3の記憶回路(実
測出力値記憶回路)、23……演算回路。
FIG. 1 is a circuit diagram of a differential transformer, FIG. 2 is a diagram showing output characteristics with respect to core displacement of the differential transformer, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing the displacement of the core during measurement, and FIG. 5 is a diagram showing the output characteristics with respect to the displacement of the core of the differential transformer when the nonlinearity is significant. 11...Oscillation circuit, 12...Differential transformer, 1
4... Selector switch, 17... DC amplifier, 19
...First memory circuit (non-displacement time sum voltage output value memory circuit), 20...Second memory circuit (displacement time sum voltage output value memory circuit), 21...Third memory circuit (actually measured output value memory circuit), 23... arithmetic circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 所定周波数の発振信号を発生する発振回路
と、該発振回路の発振信号によつて1次コイルが
励磁され、二つの2次コイルの出力電圧がコアの
変位に対応して変化する差動トランスと、 前記二つの2次コイルの出力電圧の差電圧信号
を出力する差電圧出力回路と、 前記差電圧信号を増幅検波する増幅検波回路
と、 前記増幅検波回路の出力信号をデイジタル信号
に変換するA/D変換器と、 前記A/D変換器からの出力を前記コアの変位
信号として出力する変位測定装置において、 前記二つの2次コイルの出力電圧の和電圧信号
を出力する和電圧出力回路と、 前記増幅検波回路への入力を、前記差電圧出力
回路と和電圧出力回路のいずれかに切換える切換
スイツチと、 前記差動トランスのコアの変位がほぼ零のとき
の、前記切換スイツチを和電圧信号側に接続した
場合の、前記A/D変換器の無変位時和電圧出力
値を記憶する無変位時和電圧記憶回路と、 前記差動トランスのコアの変位がほぼ最大とな
つたときの前記切換スイツチを和電圧信号側に接
続した場合の前記A/D変換器の変位時和電圧出
力値を記憶する変位時和電圧記憶回路と、 前記差動トランスのコアの変位がほぼ最大とな
つたときに、前記切換スイツチを和電圧信号側か
ら差電圧信号側へ切換えるタイミング信号を出力
するタイミング回路と、 前記切換スイツチが差電圧信号側に切換えられ
たときの前記A/D変換器の実側出力値に、前記
無変位時和電圧記憶回路の無変位時和電圧出力値
に対する前記変位時和電圧記憶回路の変位時和電
圧出力値の比を乗算する演算回路とを設けて、 変位測定ごとに前記タイミング回路のタイミン
グ信号で前記切換スイツチを和電圧信号側から差
電圧信号側へ切換えて前記演算回路の演算出力を
前記コアの変位として出力するようにしたことを
特徴とする変位測定装置。
[Claims] 1. An oscillation circuit that generates an oscillation signal of a predetermined frequency, a primary coil is excited by the oscillation signal of the oscillation circuit, and the output voltages of the two secondary coils correspond to the displacement of the core. a differential voltage output circuit that outputs a difference voltage signal between the output voltages of the two secondary coils; an amplification and detection circuit that amplifies and detects the difference voltage signal; and an output signal of the amplification and detection circuit. an A/D converter that converts the output voltage into a digital signal; and a displacement measuring device that outputs the output from the A/D converter as a displacement signal of the core, the sum voltage signal of the output voltages of the two secondary coils being a sum voltage output circuit for outputting, a changeover switch for switching the input to the amplification and detection circuit to either the difference voltage output circuit or the sum voltage output circuit; , a non-displacement time-sum voltage storage circuit that stores a non-displacement time-sum voltage output value of the A/D converter when the changeover switch is connected to the sum voltage signal side; a displacement time sum voltage storage circuit that stores a displacement time sum voltage output value of the A/D converter when the changeover switch is connected to the sum voltage signal side when the value is almost at the maximum; and a core of the differential transformer. a timing circuit that outputs a timing signal for switching the changeover switch from the sum voltage signal side to the difference voltage signal side when the displacement of the changeover switch reaches approximately the maximum; an arithmetic circuit that multiplies the real side output value of the A/D converter by the ratio of the displacement time-sum voltage output value of the displacement time-sum voltage storage circuit to the non-displacement time-sum voltage output value of the non-displacement time-sum voltage storage circuit; and the changeover switch is switched from the sum voltage signal side to the difference voltage signal side using the timing signal of the timing circuit every time displacement is measured, and the calculation output of the calculation circuit is outputted as the displacement of the core. A displacement measuring device featuring:
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