JPH03242512A - センサの時分割駆動方式 - Google Patents
センサの時分割駆動方式Info
- Publication number
- JPH03242512A JPH03242512A JP2040563A JP4056390A JPH03242512A JP H03242512 A JPH03242512 A JP H03242512A JP 2040563 A JP2040563 A JP 2040563A JP 4056390 A JP4056390 A JP 4056390A JP H03242512 A JPH03242512 A JP H03242512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- level
- voltage
- sensor
- sensor part
- terminal
- 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.)
- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (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。
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〕
本発明はセンサの時分割駆動方式に関する。
：従来の技術〕
例え′、ｚ水道メータやガスメータ等の流量計では、水
やガスが一定量流れるごとに１回転する回転体の回転を
磁気センサ等のセンサで検出して電気信号に変換し、こ
の電気信号の数を計数することで積算流量（いわゆる水
やガスの使用量）を算出している。 回転体としては羽
根車等の回転軸を用い、これに磁石を取付けて、回転軸
と共に磁石を回転させ、この回転磁石に近接して、固定
のり−ドスインチとか磁気抵抗素子等の磁気センサを設
けて、電気信号を得ていた。
やガスが一定量流れるごとに１回転する回転体の回転を
磁気センサ等のセンサで検出して電気信号に変換し、こ
の電気信号の数を計数することで積算流量（いわゆる水
やガスの使用量）を算出している。 回転体としては羽
根車等の回転軸を用い、これに磁石を取付けて、回転軸
と共に磁石を回転させ、この回転磁石に近接して、固定
のり−ドスインチとか磁気抵抗素子等の磁気センサを設
けて、電気信号を得ていた。
このように回転等の物理現象をセンサで電気信号に変換
するとき、センサの消費電力を軽減してｔ源電池の消耗
を防止するために、センサを時分割駆動で用いている。
するとき、センサの消費電力を軽減してｔ源電池の消耗
を防止するために、センサを時分割駆動で用いている。
そのような時分割駆動の一例を第５図に示す。
第５図は図示されてない回転磁石に近接配置したリード
スイッチｌａと、このリードスイッチ】ａに直列に接続
された抵抗１ｂからなるセンサ部１の電源端子Ｖ−を接
地（ＧＮＤ）してＬレベルに保ち、電源端子Ｖ１に周期
Ｔ毎に短時間ｔの間ずつ駆動電圧を印加して、いわゆる
時分割駆動している。
スイッチｌａと、このリードスイッチ】ａに直列に接続
された抵抗１ｂからなるセンサ部１の電源端子Ｖ−を接
地（ＧＮＤ）してＬレベルに保ち、電源端子Ｖ１に周期
Ｔ毎に短時間ｔの間ずつ駆動電圧を印加して、いわゆる
時分割駆動している。
リードスイッチ１ａは回転磁石の１回転の間にＯＮ・Ｏ
ＦＦを２回繰り返す。 ２はサンプリングパルス発生
回路で、周期Ｔ毎に短時間ｔの間ずつＨレベルの駆動電
圧をセンサ部１の電源端子Ｖ１に印加する。 周期Ｔの
うち、他の時間の間は、サンプリングパルス発生回路１
の出力はＬレベル（ＧＮＤレベル）である（第６図Ｃ参
照）。 そして、前記短時間ｔのことをサンプリングパ
ルスのパルス幅と呼んでいる。 ３はラッチ回路で、
周知のＤ−ＦＦで構成され、クロック端子ＣＫに印加さ
れるサンプリングパルスの立上り時点の端子りの電圧レ
ベルをラッチして出力端子Ｑに出力する。 端子りの電
圧レベルは、第６図Ｃに示すように、リードスイッチ１
ａがＯＮで、かっセンサ部ｌの電源端子Ｖ＋に駆動電圧
が印加されているときはＨレベルで、リードスイッチが
ＯＦＦのときや電源端子Ｖ＋に駆動電圧が印加されてい
ないときはＬレベルである。 第６図りはランチ回路３
の出力端子Ｑの出力でリードスイッチ１ａのＯＮ・ＯＦ
Ｆに対応している。 この出力端子Ｑの出力パルスの数
を計数することで回転磁石の回転数がわかる。 前述の
ように、回転磁石が１回転の間にリードスイッチｌａが
０Ｎ−ＯＦＦを２回繰り返すので、第６図りに示されて
いるラッチ回路３の出力端子Ｑの出力のＨレベルの回数
を計数すれば、その計数値の〃が回転磁石が回転した回
転数となるー。 なお、第５図で、４はインバータであ
る。
ＦＦを２回繰り返す。 ２はサンプリングパルス発生
回路で、周期Ｔ毎に短時間ｔの間ずつＨレベルの駆動電
圧をセンサ部１の電源端子Ｖ１に印加する。 周期Ｔの
うち、他の時間の間は、サンプリングパルス発生回路１
の出力はＬレベル（ＧＮＤレベル）である（第６図Ｃ参
照）。 そして、前記短時間ｔのことをサンプリングパ
ルスのパルス幅と呼んでいる。 ３はラッチ回路で、
周知のＤ−ＦＦで構成され、クロック端子ＣＫに印加さ
れるサンプリングパルスの立上り時点の端子りの電圧レ
ベルをラッチして出力端子Ｑに出力する。 端子りの電
圧レベルは、第６図Ｃに示すように、リードスイッチ１
ａがＯＮで、かっセンサ部ｌの電源端子Ｖ＋に駆動電圧
が印加されているときはＨレベルで、リードスイッチが
ＯＦＦのときや電源端子Ｖ＋に駆動電圧が印加されてい
ないときはＬレベルである。 第６図りはランチ回路３
の出力端子Ｑの出力でリードスイッチ１ａのＯＮ・ＯＦ
Ｆに対応している。 この出力端子Ｑの出力パルスの数
を計数することで回転磁石の回転数がわかる。 前述の
ように、回転磁石が１回転の間にリードスイッチｌａが
０Ｎ−ＯＦＦを２回繰り返すので、第６図りに示されて
いるラッチ回路３の出力端子Ｑの出力のＨレベルの回数
を計数すれば、その計数値の〃が回転磁石が回転した回
転数となるー。 なお、第５図で、４はインバータであ
る。
又、第６図のＡ−Ｄの波形はそれぞれ第５図のＡ〜Ｄの
点の電圧波形である。
点の電圧波形である。
第５図の従来技術では、センサ部１にリードスイッチ１
ａを使用し、回転磁石の回転に応じて、出力端子Ｏにサ
ンプリング出力（第６図Ｃ参照）が生しるものであるが
、第７図の従来技術は、センサ部１゛が、磁気センサ１
ａ１ と比較電圧発生用の分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２とコン
パレータ１ｃとが図示のように接続された回路からなる
もので、このセンサ部１′を第５図にセンサ部ｌの代わ
りに接続しても、第６図のＡ−Ｄと同様の電圧波形がそ
れぞれ得られる。
ａを使用し、回転磁石の回転に応じて、出力端子Ｏにサ
ンプリング出力（第６図Ｃ参照）が生しるものであるが
、第７図の従来技術は、センサ部１゛が、磁気センサ１
ａ１ と比較電圧発生用の分圧抵抗器Ｒ１，Ｒ２とコン
パレータ１ｃとが図示のように接続された回路からなる
もので、このセンサ部１′を第５図にセンサ部ｌの代わ
りに接続しても、第６図のＡ−Ｄと同様の電圧波形がそ
れぞれ得られる。
〔発明が解決しようとする課題］
上記従来の技術では、センサ部１，１゛が検出する物理
現象、例えば回転磁石の回転を計数するには、出力端子
Ｏに得られるサンプリング信号を一旦ラッチ回路３でラ
ッチし、第６図りに示すパルス（流量計ではこれを流量
パルスと呼んでいる）になおし、この流量パルスを計数
して、水、ガス等の使用量を積算していた。
現象、例えば回転磁石の回転を計数するには、出力端子
Ｏに得られるサンプリング信号を一旦ラッチ回路３でラ
ッチし、第６図りに示すパルス（流量計ではこれを流量
パルスと呼んでいる）になおし、この流量パルスを計数
して、水、ガス等の使用量を積算していた。
そのため、ゲート回路と比較して高価なラッチ回路を要
し、Ｄ−ＦＦのように回路が複雑になるという問題点が
あった。 更に又、センサ部１１゛の電源端子■“に駆
動電圧が印加されていないときは、ラッチ回路３のクロ
ック端子ＣＫにノイズが入ると、そのときの端子りのし
ベルがう・７チ回路３にラッチされてしまい、第６図り
のイに示すように誤動作するという問題点があった。
センサ部１．１”を時分割駆動するときは、駆動電力の
平均値を低減するためにｔ／Ｔを１ ／２００程度に小
さくするため、ラッチ回８３がノイズの影響を受二する
チャンスは極めて高く、従来技術はノイズに弱いという
弱点をもっていた。 そしてこの弱点は本質的にはＤ−
ＦＦのランチ回路を用いていることにもその原因があっ
た。
し、Ｄ−ＦＦのように回路が複雑になるという問題点が
あった。 更に又、センサ部１１゛の電源端子■“に駆
動電圧が印加されていないときは、ラッチ回路３のクロ
ック端子ＣＫにノイズが入ると、そのときの端子りのし
ベルがう・７チ回路３にラッチされてしまい、第６図り
のイに示すように誤動作するという問題点があった。
センサ部１．１”を時分割駆動するときは、駆動電力の
平均値を低減するためにｔ／Ｔを１ ／２００程度に小
さくするため、ラッチ回８３がノイズの影響を受二する
チャンスは極めて高く、従来技術はノイズに弱いという
弱点をもっていた。 そしてこの弱点は本質的にはＤ−
ＦＦのランチ回路を用いていることにもその原因があっ
た。
本発明は上記に鑑み、ＦＦを用いないでゲートだけで流
量パルスを得る回路の構成ができ、安価で、シンプルで
、かつノイズに強い時分割駆動方式を提供するものであ
る。
量パルスを得る回路の構成ができ、安価で、シンプルで
、かつノイズに強い時分割駆動方式を提供するものであ
る。
上記目的を遺戒するために、本発明の時分割駆動方式で
は、センサ部（１，１’）がＨレベルを検出していると
きは、センサ部（１，１’）の一方の電源端子■“の電
圧をＨレベルに固定して、他方の電源端子Ｖ−の電圧を
周期Ｔ毎に短時間の間ずつＬレベルに下げることでセン
サ部をシンク駆動し、センサ部（１，１’）の出力がＬ
レベルとなったら、センサ部（１，Ｐ）の前記他方の電
源端子Ｖ〜の電圧をＬレベルに固定して、前記一方の電
源端子Ｖ＋の電圧を周期Ｔ毎に短時間の間ずつＨレベル
に上げることでセンサ部をソース駆動するように構成し
た。
は、センサ部（１，１’）がＨレベルを検出していると
きは、センサ部（１，１’）の一方の電源端子■“の電
圧をＨレベルに固定して、他方の電源端子Ｖ−の電圧を
周期Ｔ毎に短時間の間ずつＬレベルに下げることでセン
サ部をシンク駆動し、センサ部（１，１’）の出力がＬ
レベルとなったら、センサ部（１，Ｐ）の前記他方の電
源端子Ｖ〜の電圧をＬレベルに固定して、前記一方の電
源端子Ｖ＋の電圧を周期Ｔ毎に短時間の間ずつＨレベル
に上げることでセンサ部をソース駆動するように構成し
た。
センサ部がＨレベルを検出しているときは、第３図で、
センサ部１の出力端子○の電圧がＨレベルとなり、この
ときは、電源端子Ｖ＋の電圧はＨレベルに固定する。
そして電源端子■−の電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔずつＬ
レベル（ＧＮＤレベル）に下げることでセンサ部１をシ
ンク駆動する。
センサ部１の出力端子○の電圧がＨレベルとなり、この
ときは、電源端子Ｖ＋の電圧はＨレベルに固定する。
そして電源端子■−の電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔずつＬ
レベル（ＧＮＤレベル）に下げることでセンサ部１をシ
ンク駆動する。
駆動している短時間りの開銀外のＴ−ｔの間、図に※で
示す間は電源端子■−の電圧はＨレベルにあるため、こ
の間は両電源端子■ と■ の電圧は共にＨレベルとな
り、出力端子Ｏの電圧も当然Ｉ］レヘルとなる。
示す間は電源端子■−の電圧はＨレベルにあるため、こ
の間は両電源端子■ と■ の電圧は共にＨレベルとな
り、出力端子Ｏの電圧も当然Ｉ］レヘルとなる。
センサ部の出力がＬレベルに変わると、ソース駆動に変
換する。 ソース駆動では、第４図のように、電源端子
■ の電圧を接地（ＧＮＤ）電位に固定する。 つまり
Ｌレベルに固定する。 そして、電源端子Ｖ＋の電圧を
周期Ｔ毎に短時間ｔずつＨレベルＧこ上げることでセン
サ部ｌをソース駆動する。 駆動している短時間ｔの開
銀外のＴＬＯ間、図に※で示す間は電源端子Ｖ＋の電圧
はｌ］レヘルにあるため、この間は両電源端子ＶとＶ＋
の電圧は共にＬレベルとなり、出力端子○の電圧も当然
Ｌレベルとなる。
換する。 ソース駆動では、第４図のように、電源端子
■ の電圧を接地（ＧＮＤ）電位に固定する。 つまり
Ｌレベルに固定する。 そして、電源端子Ｖ＋の電圧を
周期Ｔ毎に短時間ｔずつＨレベルＧこ上げることでセン
サ部ｌをソース駆動する。 駆動している短時間ｔの開
銀外のＴＬＯ間、図に※で示す間は電源端子Ｖ＋の電圧
はｌ］レヘルにあるため、この間は両電源端子ＶとＶ＋
の電圧は共にＬレベルとなり、出力端子○の電圧も当然
Ｌレベルとなる。
その結果出力端子Ｏには、流量パルスが得られる。
なお、シンク駆動とか、ソース駆動の用語は、本明細書
中で仮に名付けた呼び方で、慣用語ではない。 又、サ
ンプリングパルスの幅は、説明の都合で第３図と第４図
に符号ｔをつけているが、このパルス幅ｔはサンプリン
グパルス毎に同しでなくてもよい。
中で仮に名付けた呼び方で、慣用語ではない。 又、サ
ンプリングパルスの幅は、説明の都合で第３図と第４図
に符号ｔをつけているが、このパルス幅ｔはサンプリン
グパルス毎に同しでなくてもよい。
［実施例］
第１図の実施例で、工はセンサ部で、リードスイッチ１
ａと抵抗１ｂの直列接続からなり、電源端子ｖ’、ｖ−
と出力端子０を備えている。 なお、リドスイッチ１ａ
は図示されてない流量計の羽根車に取付けた磁石の近く
に配設され、羽根車の１回転毎にＯＮ・ＯＦＦを２回繰
り返す。 ２はサンプリングパルス発生回路で前記第
１図の場合と同様に第２図Ａに示すサンプリングパルス
Ｐｌ＋ Ｐ２＋Ｐ３＋ ・・・を周期Ｔ毎に短時間り
の間だけ出力する。 ５はＯＲゲート、６はハソファ
、７はインバータ、８はＡＮＤゲートでそれぞれ図示の
ように接続されている。従ってサンプリングパルスＰ２
が印加されるまではシンク駆動で、その後サンプリング
パルスＰ４が印加されるまではソース駆動が行なわれ、
第２図り、１１’に示すように、流量パルスが得られる
。 なお第２図のＡ−Ｄ’はそれぞれ第１図のＡ−Ｄ”
点での電圧波形である。 なお、サンプリングパルスｐ
、、 ｐ２．ｐ、、 ・・・のパルス幅ｔは同してｌ
くてもよい。
ａと抵抗１ｂの直列接続からなり、電源端子ｖ’、ｖ−
と出力端子０を備えている。 なお、リドスイッチ１ａ
は図示されてない流量計の羽根車に取付けた磁石の近く
に配設され、羽根車の１回転毎にＯＮ・ＯＦＦを２回繰
り返す。 ２はサンプリングパルス発生回路で前記第
１図の場合と同様に第２図Ａに示すサンプリングパルス
Ｐｌ＋ Ｐ２＋Ｐ３＋ ・・・を周期Ｔ毎に短時間り
の間だけ出力する。 ５はＯＲゲート、６はハソファ
、７はインバータ、８はＡＮＤゲートでそれぞれ図示の
ように接続されている。従ってサンプリングパルスＰ２
が印加されるまではシンク駆動で、その後サンプリング
パルスＰ４が印加されるまではソース駆動が行なわれ、
第２図り、１１’に示すように、流量パルスが得られる
。 なお第２図のＡ−Ｄ’はそれぞれ第１図のＡ−Ｄ”
点での電圧波形である。 なお、サンプリングパルスｐ
、、 ｐ２．ｐ、、 ・・・のパルス幅ｔは同してｌ
くてもよい。
上記第１図の実施例では、センサ部ｌとして従来技術で
用いている第５図のセンサ部を用いたが、第７図に示す
センサ部１′を用いても同様に第２図り、Ｄ”に示す流
量パルスを得られる。
用いている第５図のセンサ部を用いたが、第７図に示す
センサ部１′を用いても同様に第２図り、Ｄ”に示す流
量パルスを得られる。
５発明の効果；
本発明の時分割駆動方式は上述のように構成されている
ので、ＦＦ（フリ、プフロップ）を用いｔいで、ゲート
だけで流量パルスを得ることができる。 すなわち、第
１図の実施例のようにゲトだけの回路で、直接センサ部
１の出力端子にリードスイッチ１ａの０Ｎ−ＯＦＦに対
応した流量パルスが得られる。
ので、ＦＦ（フリ、プフロップ）を用いｔいで、ゲート
だけで流量パルスを得ることができる。 すなわち、第
１図の実施例のようにゲトだけの回路で、直接センサ部
１の出力端子にリードスイッチ１ａの０Ｎ−ＯＦＦに対
応した流量パルスが得られる。
そのため、安価、シンプル、かつＦＦを使っていないの
でノイズに強いという効果がある。
でノイズに強いという効果がある。
第１図は本発明の実施例の電気回路、第２図は第１図の
タイミングチャート、第３図と第４図はそれぞれシンク
駆動とソース駆動を説明する回路及び駆動電圧波形、第
５図は従来技術の電気回路、第６図は第５図のタイミン
グチャート、第７図はセンサ部の電気回路を示す。 １．１゛・・・センサ部、２・・・サンプリングパルス
発生回路、５・・・ＯＲゲート、６・・・ハソファ、７
・・・インバータ、８・・・ＡＮＤゲート
タイミングチャート、第３図と第４図はそれぞれシンク
駆動とソース駆動を説明する回路及び駆動電圧波形、第
５図は従来技術の電気回路、第６図は第５図のタイミン
グチャート、第７図はセンサ部の電気回路を示す。 １．１゛・・・センサ部、２・・・サンプリングパルス
発生回路、５・・・ＯＲゲート、６・・・ハソファ、７
・・・インバータ、８・・・ＡＮＤゲート
Claims (1)
- １、センサ部（１、１′）がＨレベルを検出していると
きは、センサ部（１、１′）の一方の電源端子Ｖ＾＋の
電圧をＨレベルに固定して、他方の電源端子Ｖ＾−の電
圧を周期Ｔ毎に短時間の間ずつＬレベルに下げることで
センサ部をシンク駆動し、センサ部（１、１′）の出力
がＬレベルとなったら、センサ部（１、１′）の前記他
方の電源端子Ｖ＾−の電圧をＬレベルに固定して、前記
一方の電源端子Ｖ＾＋の電圧を周期Ｔ毎に短時間の間ず
つＨレベルに上げることでセンサ部をソース駆動するよ
うに構成したセンサの時分割駆動方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040563A JPH03242512A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | センサの時分割駆動方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040563A JPH03242512A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | センサの時分割駆動方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242512A true JPH03242512A (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=12583935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2040563A Pending JPH03242512A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | センサの時分割駆動方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03242512A (ja) |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP2040563A patent/JPH03242512A/ja active Pending
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