JPH03242513A - Time sharing driving system for sensor - Google Patents
Time sharing driving system for sensorInfo
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- JPH03242513A JPH03242513A JP2040564A JP4056490A JPH03242513A JP H03242513 A JPH03242513 A JP H03242513A JP 2040564 A JP2040564 A JP 2040564A JP 4056490 A JP4056490 A JP 4056490A JP H03242513 A JPH03242513 A JP H03242513A
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Abstract
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。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a time-division driving method for sensors.
水道メータやガスメータ等の流量計では、水やガスが一
定量流れる毎に1回転する回転体に磁石を取付け、この
磁石の回転を磁気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水やガスの使用量を
積算している。 そして電池寿命を長くするために、セ
ンサを時分割駆動して消費電力を低減している。In flowmeters such as water meters and gas meters, a magnet is attached to a rotating body that rotates once every time a certain amount of water or gas flows, and a magnetic sensor detects the rotation of this magnet and converts it into an electrical signal.
The amount of water and gas used is calculated by counting the number of electrical signals. In order to extend battery life, the sensor is driven in a time-division manner to reduce power consumption.
第5図で、1aは磁気センサで、図示されてない磁石の
回転磁界を検知する周知の磁気抵抗素子である。 R1
とR2は基準電圧発生用の分圧抵抗、1bはOPアンプ
で抵抗R3,R4と共に差動増幅器を構成している。
これらの磁気センサ1a、分圧抵抗R1,R2、OPア
ンプ1b、抵抗R3,R4は図示のように接続されてセ
ンサ部1を構成している。 第5図のセンサ部1は、一
方の電源端子V 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t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て使用していた(
なおシンク駆動の用語は慣用語ではなく、この明細書で
用いる呼び方である)。 電源端子■−は、駆動してい
る短時間tの間服外はHレベルである(第6図B参照)
。In FIG. 5, 1a is a magnetic sensor, which is a well-known magnetoresistive element that detects the rotating magnetic field of a magnet (not shown). R1
and R2 are voltage dividing resistors for generating a reference voltage, and 1b is an OP amplifier that constitutes a differential amplifier together with resistors R3 and R4.
These magnetic sensor 1a, voltage dividing resistors R1 and R2, OP amplifier 1b, and resistors R3 and R4 are connected as shown in the figure to constitute a sensor section 1. The sensor section 1 shown in FIG. 5 is configured to sink the sensor section by fixing one power supply terminal V to an H level and lowering the voltage of the other power supply terminal V to an L level for a short period of time t every period T. I was driving and using it (
Note that the term "sink drive" is not a common term, but is the name used in this specification.) The power terminal ■- is at H level outside the clothes during the short time t when it is being driven (see Figure 6B).
.
このようにシンク駆動で時分割駆動されている第5図の
センサ部1の出力端子○の出力電圧は、図示されていな
い磁石の回転磁界に応じて正弦波状に変化するアナログ
出力となる(第6図り参照)。The output voltage of the output terminal ○ of the sensor unit 1 in FIG. 5, which is time-divisionally driven by the sink drive in this way, becomes an analog output that changes sinusoidally in accordance with the rotating magnetic field of the magnet (not shown). (See diagram 6).
そしてこの出力電圧は、センサ部が駆動されてない間、
つまり1周期Tのうち、短時間tの間服外の間は、両電
源端子v+、v−がHレベルにあるため、出力端子○の
出力電圧も当然Hレベルとなっている。 そして、第6
図りの破線イは前記正弦波状の包絡線を示す。And this output voltage is
That is, since both power supply terminals v+ and v- are at the H level during the short time t of one period T when the clothes are not worn, the output voltage of the output terminal ○ is also at the H level. And the sixth
The broken line A in the diagram indicates the sinusoidal envelope.
センサ部1は上記第5図や第6図で説明したシンク駆動
で時分割駆動する他に、第7図と第8図ムこ示すように
ソース駆動で時分割駆動することも行なわれている(な
おソース駆動の用語は慣用語ではなく、この明細書で用
いる呼び方である)。In addition to being time-divisionally driven by sink driving as explained in FIGS. 5 and 6 above, the sensor section 1 is also driven by time-divisionally by source driving as shown in FIGS. 7 and 8. (Note that the term "source drive" is not a common term, but a term used in this specification).
このソース駆動では、前記他方の電源端子Vは第7図の
ようにGNDに接地されてLレベルに固定され、前記一
方の電源電圧V+の電圧を周期T毎に短時間tの間ずつ
Hレベルに上げることでセンサ部1をソース駆動する(
第8図A参照)。In this source drive, the other power supply terminal V is grounded to GND and fixed at L level as shown in FIG. Source drive the sensor unit 1 by raising the
(See Figure 8A).
電源端子■1の電圧は、駆動している短時間tの間服外
はLレベルである。 従って、センサ部1の出力端子○
の出力電圧は第8図りに示すように、磁石の回転磁界に
応して包絡線が破線の口に示す正弦波状のアナログ出力
となる。 そして、この出力端子0の出力電圧は、セン
サ部が駆動されていない間、つまり1周期Tのうちの短
時間tの間服外は、両電源端子V“、■−が共にLレベ
ルであるため当然Lレベルとなっている。The voltage of the power supply terminal (1) is at L level outside the clothes during the short time t during driving. Therefore, the output terminal of the sensor section ○
As shown in Figure 8, the output voltage becomes a sinusoidal analog output whose envelope is shown at the end of the broken line in response to the rotating magnetic field of the magnet. The output voltage of this output terminal 0 is such that while the sensor unit is not driven, that is, for a short time t within one period T, both power supply terminals V" and - are at the L level outside the clothes. Therefore, it is naturally at L level.
流量計として積算流量を算出するには、シンク駆動やソ
ース駆動で時分割駆動されている第5図や第7図の出力
端子の出力電圧波形のま覧では不都合なので、いわゆる
サンプル・ホールドして波形整形し、磁石の回転に応し
た流量パルスを得る必要がある。To calculate the integrated flow rate as a flowmeter, it is inconvenient to see the output voltage waveform of the output terminals shown in Figures 5 and 7, which are time-divisionally driven by sink drive or source drive, so it is necessary to use a so-called sample-and-hold method. It is necessary to shape the waveform and obtain a flow pulse that corresponds to the rotation of the magnet.
第9図Gこそのような回路を示す。 第9図で1は前記
センサ部で、この場合は、サンプリングパルス発生回路
2からのサンプリングパルスをバッファ3を介して一方
の電源端子■ に印加し、他方の電源端子はGNDに接
続してLレベルに固定してセンサ部lを第7図や第8図
で説明したように、ソース駆動で時分割駆動している。Figure 9G shows just such a circuit. In FIG. 9, reference numeral 1 is the sensor section, in which case the sampling pulse from the sampling pulse generation circuit 2 is applied to one power supply terminal (2) via the buffer 3, and the other power supply terminal is connected to GND and As explained in FIGS. 7 and 8, the sensor section 1 is fixed at the level and is time-divisionally driven by source drive.
4はサンプリングスイッチ、5はホールドコンデンサ
、6は高入力抵抗アンプでコンデンサ5と共にホールド
回路7を構成している。4 is a sampling switch, 5 is a hold capacitor, and 6 is a high input resistance amplifier, which together with the capacitor 5 constitutes a hold circuit 7.
上記従来の技術では、センサ部1の出力端子○の電圧が
、センサ部に駆動電圧が印加されていない間は、シンク
駆動では一旦Hレベルとなり、ソース駆動では一旦Lレ
ベルとなる。 そして出力端子0の出力電圧波形が第6
図りや第8図D4こ示すように、パルス幅がtの短いパ
ルス波形となるため、回路にヒステリシスをもたせられ
なくて、ノイズに弱いという問題点があった。 又、流
量パルスを得るよう波形整形するために、第9図のよう
にホールドコンデンサを用いたホールド回路を要するな
ど回路が複雑となる欠点があった。In the above-mentioned conventional technology, the voltage at the output terminal ◯ of the sensor section 1 temporarily becomes H level in sink drive and becomes L level in source drive while no drive voltage is applied to the sensor section. Then, the output voltage waveform of output terminal 0 is the sixth
As shown in FIG. 8D4, the pulse waveform has a short pulse width t, so there is a problem that the circuit cannot have hysteresis and is susceptible to noise. Further, in order to shape the waveform to obtain a flow rate pulse, a hold circuit using a hold capacitor as shown in FIG. 9 is required, resulting in a complicated circuit.
本発明は上記に鑑み、比較的簡単な回路構成で、しかも
ヒステリシスを有するセンサの時分割方式を提供するこ
とを目的とするも。In view of the above, it is an object of the present invention to provide a time-division system for a sensor that has a relatively simple circuit configuration and has hysteresis.
上記目的を達成するために、本発明の時分割駆動方式は
、出力電圧がアナログ出力であるセンサ部(1)と、こ
のセンサ部(1)の出力電圧を入力とし且つ二つのしき
い値vT□8とV THLを備えたヒステリシス回路(
9,9’)を有しておって、このヒステリシス回路(9
,9’)の出力がHレベルのときは、センサ部(1)の
一方の電#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tの間ずつL
レベルに下げることでセンナ部をシンク駆動し、ヒステ
リシス回路(99゛)の出力がLレベルになったら、セ
ンサ部(1)の前記他方のta端端子−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t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。In order to achieve the above object, the time division driving method of the present invention includes a sensor unit (1) whose output voltage is an analog output, and a sensor unit (1) whose output voltage is an input, and which has two threshold values vT. Hysteresis circuit with □8 and V THL (
9, 9'), and this hysteresis circuit (9, 9')
, 9') is at H level, the voltage at one power supply terminal ■" of the sensor section (1) is fixed at H level, and the voltage at the other power supply terminal V- is shortened every cycle T. L for each time t
When the output of the hysteresis circuit (99゛) reaches the L level, the voltage at the other terminal ta of the sensor section (1) is fixed at the L level. The voltage of the one power supply terminal V+ is set to a period T
The sensor section is configured to be source-driven by raising the voltage to the H level for a short time t each time.
[作用〕
センサ部(1)の出力電圧が高い方のしきい値VTHH
の下から上がってきて、しきい値V THHに達すると
ヒステリシス回路(9,9’)の出力がHレベルとなり
、センサ部(1)はシンク駆動で時分割駆動される。
センサ部(1)の出力電圧が下がってきて低い方のしき
い値V THLに達するとヒステリシス回路(9,9’
)の出力がLレベルとなり、センサ部(1)はソース駆
動で時分割駆動される。[Function] Threshold value VTHH of the higher output voltage of the sensor section (1)
When the voltage rises from below and reaches the threshold value V THH, the output of the hysteresis circuit (9, 9') becomes H level, and the sensor section (1) is time-divisionally driven by sink driving.
When the output voltage of the sensor section (1) decreases and reaches the lower threshold value V THL, the hysteresis circuit (9, 9'
) becomes L level, and the sensor section (1) is time-divisionally driven by source drive.
〔実施例]
第1図に示す第1の実施例で、1は従来技術のセンサ部
と同しセンサ部、2は同様に従来技術と同しサンプリン
グパルス発生回路で、第2図Aのように、周期T毎に短
い時間tのパルスを出力する。 8はORゲート、9
はヒステリシス回路としてのシュミット・トリガ回路で
、高い方のしきい値V THHと低い方のしきい値V
THLを備え、ヒステリシスV T)+8 V TH
Lを有している。 10はインバータ、11はANDゲ
ートで、それぞれ図示のように接続されている。[Embodiment] In the first embodiment shown in FIG. 1, numeral 1 is the same sensor section as the sensor section of the prior art, and 2 is the same sampling pulse generation circuit as the prior art, as shown in FIG. 2A. , a short pulse of time t is output every cycle T. 8 is OR gate, 9
is a Schmitt trigger circuit as a hysteresis circuit, with a higher threshold value V THH and a lower threshold value V
Equipped with THL and hysteresis V T) +8 V TH
It has L. 10 is an inverter, and 11 is an AND gate, which are connected as shown in the figure.
次に第2図のタイミングチャートに基づいて第1図の実
施例の作動を説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be explained based on the timing chart shown in FIG.
図示されてない回転磁石の磁界に応じて磁気センサ1a
の抵抗値が変化すると、センサ部1の出力端子Oの電圧
は第2図りに示すように変化し、同図イに示す時点で高
い方のしきい値V THHに達する。 これまではシ
ュミット・トリガ回路9の出力がLレベルである(第2
図C参照)ので、ANDゲート11が閉じており、を源
端子V−がLレベルに固定され(第2図C参照)、電源
端子V+に短い幅tのHレベルの駆動電圧が周期T毎に
印加され(第2図C参照)で、センサ部1はソース駆動
されている。 そして、シュミット・トリガ回路9の出
力はLレベルである(第2図C参照)。The magnetic sensor 1a responds to the magnetic field of a rotating magnet (not shown).
When the resistance value changes, the voltage at the output terminal O of the sensor section 1 changes as shown in the second diagram, and reaches the higher threshold value V THH at the time shown in A of the diagram. Until now, the output of the Schmitt trigger circuit 9 has been at L level (second
(See Figure C), the AND gate 11 is closed, the source terminal V- is fixed at the L level (see Figure 2C), and the H level drive voltage with a short width t is applied to the power supply terminal V+ every cycle T. (see FIG. 2C), and the sensor section 1 is source-driven. The output of the Schmitt trigger circuit 9 is at L level (see FIG. 2C).
イ点に達すると、シュミット・トリガ回路9の出力がH
レベルに変わり、シンク駆動に切替わる。When the output of the Schmitt trigger circuit 9 reaches the high point,
It changes to level and switches to sync drive.
次に口に示す時点で、上からしきい値VTHLに達し、
シュミット・トリガ回路9の出力がLレベルとなり、再
びソース駆動に切替わる。 更にハに示す時点で下から
しきい値V THHに達し、シュミ・ノド・トリガ回路
9の出力がHレベルとなり、再びシンク駆動に切替わる
。Next, at the point shown in the mouth, the threshold value VTHL is reached from above,
The output of the Schmitt trigger circuit 9 becomes L level, and the drive is switched to source drive again. Furthermore, at the time point shown in C, the threshold value V THH is reached from below, the output of the Schmi-node trigger circuit 9 becomes H level, and the drive is switched to sink drive again.
このようにして、シュミット・トリガ回路9の出力には
矩形波状の流量パルスが得られ、この流量パルスの周期
は磁気センサ1aが検出した回転磁界の変化に対応して
いるので、この流量パルス(第2図D’)を計数するこ
とで積算流量が得られる。In this way, a rectangular wave-like flow pulse is obtained at the output of the Schmitt trigger circuit 9, and since the period of this flow pulse corresponds to the change in the rotating magnetic field detected by the magnetic sensor 1a, this flow pulse ( By counting D') in FIG. 2, the integrated flow rate can be obtained.
第3図に示す第2の実施例で、1はセンサ部、2はサン
プリングパルス発生回路、8はORゲート、10はイン
バータ、11はANDゲート、9a゛ はD−FFか
らなるう、子回路、R5,R6はヒステリシス用抵抗で
、それぞれ図示のように接続されている。 ラッチ回路
9a’ とヒステリシス用抵抗R5とR6コまヒステ
リシス回路9′を構成している。 ヒステリシス用抵
抗R5とR6の比率を通値に選ぶことでヒステリシス回
路9゛のヒステリシスを定めることができる。 この
ヒステリシス回路9”は第4図りに示すように、二つの
しきい値■、□とVTHLを備えている。 この第2
の実施例は、ヒステリシス回路9゛が、サンプリングパ
ルスに同期して端子りのレベルをラッチするD−FFか
らなるラッチ回路9a’ とヒステリシス抵抗R5,R
6で構成されている点が前記第1の実施例とわずかに異
なるが、その作動は殆ど同様であるので、詳細説明は省
略するが、第4図A−D’のタイミングチャートから容
易に理解されよう。 なお、サンプリングパルス発生回
路2の出力は、第2図Aの波形と同じである。In the second embodiment shown in FIG. 3, 1 is a sensor section, 2 is a sampling pulse generation circuit, 8 is an OR gate, 10 is an inverter, 11 is an AND gate, and 9a'' is a D-FF. , R5, and R6 are hysteresis resistors, which are connected as shown. The latch circuit 9a' and the hysteresis resistors R5 and R6 constitute a hysteresis circuit 9'. The hysteresis of the hysteresis circuit 9' can be determined by selecting the ratio of the hysteresis resistors R5 and R6 to a normal value. As shown in the fourth diagram, this hysteresis circuit 9'' is equipped with two threshold values ■, □ and VTHL.
In the embodiment, the hysteresis circuit 9' includes a latch circuit 9a' consisting of a D-FF that latches the level of the terminal in synchronization with the sampling pulse, and hysteresis resistors R5 and R.
6 is slightly different from the first embodiment, but since the operation is almost the same, a detailed explanation will be omitted, but it can be easily understood from the timing chart of FIG. 4A-D'. It will be. Note that the output of the sampling pulse generation circuit 2 has the same waveform as that shown in FIG. 2A.
〔発明の効果]
本発明の時分割駆動方式は上記のような構成であるので
、コンデンサ等でホールドするアナログ的なホールド回
路を必要とせずに、簡単な回路構成で流量パルスが得ら
れ、しかもヒステリシスをもたせられるためノイズに強
い利点がある。[Effects of the Invention] Since the time-division driving method of the present invention has the above-described configuration, a flow rate pulse can be obtained with a simple circuit configuration without requiring an analog hold circuit that holds with a capacitor, etc. It has the advantage of being resistant to noise because it has hysteresis.
第1図は本発明の第1実施例の電気回路図、第2図はそ
のタイミングチャート、第3図は本発明の第2実施例の
電気回路図、第4図はそのタイミングチャート、第5図
は従来技術の電気回路の要部を示す図、第6図はそのタ
イミングチャート、第7図は従来技術の他の電気回路の
要部を示す図、第8図はそのタイミングチャート、第9
図は従来技術の更に他の電気回路図である。1 is an electric circuit diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart thereof, FIG. 3 is an electric circuit diagram of a second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a timing chart thereof, and FIG. 6 is a diagram showing the main part of an electrical circuit of the prior art, FIG. 6 is a timing chart thereof, FIG. 7 is a diagram showing a main part of another electrical circuit of the prior art, FIG. 8 is a timing chart thereof, and
The figure is yet another electrical circuit diagram of the prior art.
Claims (1)
センサ部(1)の出力電圧を入力とし且つ二つのしきい
値V_T_H_HとV_T_H_Lを備えたヒステリシ
ス回路(9、9′)を有しておって、このヒステリシス
回路(9、9′)の出力がHレベルのときは、センサ部
(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
t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、ヒステリシス回路(9、9′)の出力がLレベル
になったら、センサ部(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t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。It has a sensor part (1) whose output voltage is an analog output, and a hysteresis circuit (9, 9') which takes the output voltage of this sensor part (1) as an input and is provided with two threshold values V_T_H_H and V_T_H_L. Therefore, when the output of this hysteresis circuit (9, 9') is at H level, the voltage of one power supply terminal V^+ of the sensor section (1) is fixed at H level, and the voltage of the other power supply terminal V^+ is fixed at H level. - is lowered to L level for a short period of time t every period T to drive the sensor section in sink mode, and when the output of the hysteresis circuit (9, 9') reaches L level, the sensor section (1) Said other power supply terminal V^
- is fixed at L level, and the one power supply terminal V
A sensor time-division drive system in which the sensor section is source-driven by raising the voltage of ^+ to the H level for a short time t every period T.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040564A JP2895899B2 (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Time-division driving method of sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040564A JP2895899B2 (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Time-division driving method of sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242513A true JPH03242513A (en) | 1991-10-29 |
| JP2895899B2 JP2895899B2 (en) | 1999-05-24 |
Family
ID=12583965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2040564A Expired - Lifetime JP2895899B2 (en) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | Time-division driving method of sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895899B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017034A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Noritz Corp | Hot water heat source machine |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP2040564A patent/JP2895899B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017034A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Noritz Corp | Hot water heat source machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2895899B2 (en) | 1999-05-24 |
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