JPH03269231A - 過大入力検出機能付測定器 - Google Patents

過大入力検出機能付測定器

Info

Publication number
JPH03269231A
JPH03269231A JP6898490A JP6898490A JPH03269231A JP H03269231 A JPH03269231 A JP H03269231A JP 6898490 A JP6898490 A JP 6898490A JP 6898490 A JP6898490 A JP 6898490A JP H03269231 A JPH03269231 A JP H03269231A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse width
pressure
measured
positive
negative
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.)
Granted
Application number
JP6898490A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2564961B2 (ja
Inventor
Shiyuuji Tsukamoto
塚本 修士
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2068984A priority Critical patent/JP2564961B2/ja
Publication of JPH03269231A publication Critical patent/JPH03269231A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2564961B2 publication Critical patent/JP2564961B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • 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】
本発明は主として工業計測分野において用いられるマイ
コン利用の測定器(例えば静電容量式の圧力測定器)で
あって、特に常時の測定時間を伸ばすことなく、過大入
力およびその極性判別を可能とする機能を備えた過大入
力検出機能付測定器に関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
【従来の技術】
例えば静電容量式圧力測定器は、一定のサンプリング期
間内に、2つの物理量としての(+)側の圧力検出部の
静電容量と(−)側の圧力検出部の静電容量とに比例し
たパルス幅をそれぞれ時分割で検出して(」−)側圧力
と(−)側圧力との差圧を測定する方法を用いているが
、このような測定器は、一般に (1)その測定器の仕様測定範囲内の測定だけが可能で
、過大入力時の測定動作を保障していないか、または (2)測定器の仕様測定範囲内の例えば±1.5倍。 または±2倍等の過大入力までの測定対象とする物理量
を時分割で検出して、この検出時間が時間オーバとなら
ないように、後述の測定周期Sl(第1図)を長く設定
するように構成されている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のような測定器は、(1)では性能不
充分であり、(2)ではサンプリング期間、従って測定
に要する時間が長くなり、計測・制御分野の測定器とし
ては、不適になりがちであった。 そこで本発明は、計測・制御分野の測定に適した、限ら
れた短いサンプリング期間内に、2つの物理量(例えば
静電容量)に比例したパルス幅を時分割で検出し、この
2つの検出時間が正または負の過大入力によって時間オ
ーバしても、この過大入力の検出を可能とすることがで
きる過大入力検出機能は測定器を提供することを課題と
する。
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために本発明の測定器は、「被測
定M(圧力など)によって変化する2つの物理量(静電
容量C2,C1など)にそれぞれ比例した第1のパルス
幅(T2など)と第2のパルス幅(TIなど)とがこの
2つのパルス幅を区分し得る僅かな時間差を隔てて前記
第1のパルス幅が先行するように順次、直列に連なった
信号を前記第1のパルス幅の立上り時点から所定の測定
期間(測定周期31など)内でサンプリングして前記第
1のパルス幅と第2パルス幅とを求め、前記被測定量を
測定する測定器(圧力測定器1など)であって、 前記被測定量の正(負)方向の増加によって前記第1の
パルス幅が減少すると共に前記第2のパルス幅が増大し
、同じく前記被測定量の負(正)方向の増加によって前
記第1のパルス幅が増大すると共に前記第2のパルス幅
が減少し、かつ前記被測定量の正または負極性の過大な
入力によって前記第1のパルス幅と第2パルス幅とから
なる直列信号は前記の測定期間を逸脱し得るものである
ような測定器において、 前記被測定量がOであるときの前記第1のパルス幅(T
2Zなど、以下基準パルス幅という)を記憶する手段(
メモリなど)と、 前記測定期間の終了時点において、前記直列信号の逸脱
を検出し、該測定期間内に測定された前記第1のパルス
幅と、前記基準パルス幅との大小を比較して前記被測定
量の過大入力の極性を判別する手段(マイコン13など
)とを備えたjものとする。
【作 用】
2つのパルス幅の直列信号がサンプリング期間(後述の
測定周期SL)をオーバしたとき、この期間内に測定さ
れた先行側のパルス幅と、0人力のときの当該のパルス
幅との大小関係から、過大入力とその極性を判別する。
【実施例】
以下第1図ないし第3図に基づいて本発明の詳細な説明
する。第2図は本発明の一実施例としての静電容量式圧
力測定器の構成を示すブロック図である。 同図において1は圧力測定器、2は直流電源、3は圧力
測定器の出力電流4〜20mAを1〜5Vに変換する2
50Ωの電圧変換抵抗で、この圧力測定器は測定した圧
力値を4〜20mAの電流値に変換して出力するものと
する。圧力測定器1は圧力検出部11、この検出部11
の検出信号をデジタル変換するA/Dコンバータ12、
このA/Dコンバータ12の出力データから圧力を求め
、この圧力値に対応する電流データを出力するマイコン
13、このマイコン13の出力データをD/A変換して
電流値に変えるD/Aコンバータ14等からなる。 圧力測定器1内では圧力検出部11で受圧した圧力に対
応して、後述のように静電容量CIおよびC2が変化し
、これらの静電容量CLC2をA/Dコンバータ12に
てそれぞれその容量値に比例したパルス幅に変換する。 マイコン13はクロックを基準として、これらのパルス
幅をカウントし、物理量としての前記静電容量CLC2
に比例したサンプリングデータを検出し、このサンプリ
ングデータを基に検出圧力値を演算して求め、さらにこ
の検出圧力値に対応する電流出力を得るためにD/Aコ
ンバータ14へ与えるべきデータを演算して出力する。 そしてD/Aコンバータ14がこのマイコン13の演算
出力データに対応したD/A変換を行うことにより、出
力4〜20mAを作り出す。 ここで圧力検出部11は負の圧力PLが印加されるダイ
ヤフラムD1、正の圧力P Hが印加されるダイヤフラ
ムD2、この各ダイヤフラムDI、D2の内側にそれぞ
れ固定的に設けられた電極101゜102、中央に設け
られ左、右両側の室の圧力差によって左、右に変位可能
な電極100等によって構成されている。ここでは電極
101 と100との間の静電容量をCI、電極102
と100との間の静電容量を02としている。 この圧力検出部11の動作原理は、例えば正の圧力PH
が印加されると、この圧力に応じてP H側のダイヤフ
ラムD2を介して、中央の電極100が図の左方に移動
し、静電容量C1が増加し、C2が減少する。逆に負の
圧力PLが印加されると01が減少し、C2が増加する
。 第3図は圧力検出部11に印加される圧力と静電容量C
LC2との関係を模式的示す。 ADコンバータ12では電圧Vccの直流電源からそれ
ぞれ抵抗R1,R2を介して静電容量CI、 C2を充
電し、この充電々圧がスレッシュホールド電圧vthに
なった時点でそれぞれ静電容量C1,C2を放電させ、
この充放電を連続してN回繰返す。 そしてこのN回の発振により、それぞれ静電容量CI、
C2のN回分の充放電時間としての静電容量CLC2に
比例したパルス幅TLT2を出力する。 第1図はこのようにしてA/Dコンバータ12からマイ
コン13へ出力されるパルス幅、TLT2の波形例を示
す。ここで静電容量CLC2の放電時間を無視すると、
パルス幅TI、T2は以下の式(1)。 TLT2: C1,C2に対応した時定数(パルス幅)
、N   :定数(充放電回数)、 CL、C2:静電容量、 RLR2:それぞれ上記CI、C2に直列に接続された
抵抗の抵抗値、 Vth   :A/Dコンバータのスレッシュホールド
電圧、 Vcc:A/Dコンバータ回路電圧。 マイコン13はA/Dコンバータ12でCIを測定する
かC2を測定するかを順次切換え、それぞれ静電容量C
LC2に比例したパルス幅TI、T2を自身のクロック
を基準として順次、カウントすることにより、このパル
ス幅Tl、T2を示すサンプリングデータを得ることが
できる。 次に第1図を用いて静電容量CI、C2に比例したパル
ス幅TLT2と、このTI、T2をマイコン13が測定
する周期S1との関係について説明する。 ここでは、測定周期Sl内にパルス幅T2.TIの順で
サンプリングするものとして説明する。なお同図の■〜
■の番号は圧力検出部11に印加される各種の圧力の状
態を示し、この状態は第3図の同番号の状態に対応して
いる。 差圧式圧力検出器を例にとると、通常、仕様測定範囲に
対して、−100〜+100%の差圧を測定する事が可
能で、 ■はPH=PL、ずなわちO%入力圧時のパルス幅T2
.TIを表わしているものとする。 ■は仕様測定範囲の+100%の(正の)入力圧時、■
は、同様に一100%の(負の)入力圧が印加された状
態のパルス幅T2.TIを表わしているものとする。 測定範囲に対して、±(100+α)(%)の入力圧0 に対しては、サンプリングデータT2.TIは測定周期
Sl内に共に測定完了し、(T2+TI)<31となっ
ている。 圧力測定器は、サンプリングデータTl、T2により、
マイコン13が演算を行い、D/Aコンバータ14を介
しその結果に対応したD/A変換を行うことにより、測
定出力4〜20m八を作り出すことができる。 デジタル回路の入力調整(ゼロ調整、スパン調整)は、
測定範囲に対して0%および100%の入力印加圧を加
えて、その時のT2.TIまたはT2T1による演算値
をメモリに記憶する事によって可能となる。後で説明す
る過大圧検出の判定のために第1図■の0%基準入力時
のパルス幅T2を基準パルス幅T2Zとしてメモリする
とする。 第1図の■、■、■の通り、測定範囲に対して、±(1
00+α)%以内の入力圧に対しては(T2+TI)≧
31と!なる事はないように周期S1を設定するものと
する。 次に■に正の過大圧が印加された状態を示す。 ここでは(T2 +TI)≧31となるが、周期S1を
時間オーバしたパルス幅TIに対してはマイコン13は
パルス幅T2を測定してから周期S1までの時間Tll
だけをサンプリングし、点線で示した真のTIは測定し
ないものとする。そこでマイコン13では、周期S1内
で「パルス幅T2は測定完了し、パルス幅T1は測定完
了しない条件と、このときのT2が72<T2Zである
条件と」により、正の過大圧と判定することができる。 逆に■に示すように負の過大圧が印加されると、マイコ
ン13は周期Sl内で、[パルス幅T2は測定完了し、
パルス幅TIは測定完了しない条件と、このときのT2
がT2 >T2Zである条件と」により負の過大圧を検
出することが可能となる。 更に■に示すように■よりも更に負の過大圧が印加され
た場合、前記と同様に真のT2はSlに対して時間オー
バするため測定完了せず、周期S1までの時間T2をT
21とすると、マイコン13は周期Sl内で、「パルス
幅T2が測定完了せず、またT21>T2Zの条件」に
より、■と同様に負の1 2 過大圧を検出することが可能となる。 このように測定周期S1の中で72.TIの順で物理量
に対応したデータをサンプリングする際、測定範囲の±
(100+α)(%)を超えた、過大人力が印加されて
もrT2.Tlが測定完了したか、またO%入力時のパ
ルス幅T2をメモリしてなる基準パルス幅T2Zに対し
て、圧力印加時のT2が大きいか、小さいか」を判定す
ることにより、正または負の過大圧入力を判別し、検出
する事が可能となる。 説明上、測定周期S1の中で、T2.TIの順で時分割
にサンプリングデータを測定するものとしたが、逆にT
I、T2の順でサンプリングしたとしても、0%入力時
のT1を基準パルス幅TIZとしてメモリしておき、同
様にrTl、T2が測定完了したか、また圧力印加時の
T1がTIZに対して大きいか小さいかを判定すること
により、正または負の過大圧を検出することができる。
【発明の効果】
本発明によれば、圧力によって変化する2つの静電容量
CI、C2にそれぞれ比例したパルス1幅T2とパルス
幅TIとがこの2つのパルス幅を区分し得る僅かな時間
差を隔てて前記パルス幅T2が先行するように順次、直
列に連なった信号を前記パルス幅T2の立上り時点から
所定の測定周期S1内でサンプリングして前記パルス幅
T2とパルス幅TIとを求め、前記圧力を測定する圧力
測定器1であって、 前記圧力の正方向の増加によって前記パルス幅T2が減
少すると共に前記パルス幅1が増大し、同じく前記被測
定量の負方向の増加によって前記パルス幅T2が増大す
ると共に前記パルス幅T 1が減少し、かつ前記圧力の
正または負極性の過大な入力によって前記パルス幅T2
とパルス幅T1とからなる直列信号は前記の測定周期S
1を逸脱し得るものであるような圧力測定器において、
前記圧力が0であるときの前記パルス幅T2としての基
準パルス幅T2Zを記憶する手段としてのメモリと、 前記測定周期Sの終了時点において、前記直列3 4 信号の逸脱を検出し、該測定周期Sl内に測定された前
記パルス幅T2と、前記基準パルス幅T2Zとの大小を
比較して前記圧力の過大入力の極性を判別する手段とし
てのマイコン13とを備えたものとしてので、 通常の圧力測定時間を伸ばすことなく、圧ノコの過大入
力およびその極性を判別させることができ圧力測定器の
機能を容易に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての要部動作を示すタイ
ムチャート、 第2図は第1図の動作を行う圧力測定器の構成例を示す
ブロック図 第3図は第2図の静電容量と印加圧力との関係の例を示
す特性図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)被測定量によって変化する2つの物理量にそれぞれ
    比例した第1のパルス幅と第2のパルス幅とがこの2つ
    のパルス幅を区分し得る僅かな時間差を隔てて前記第1
    のパルス幅が先行するように順次、直列に連なった信号
    を前記第1のパルス幅の立上り時点から所定の測定期間
    内でサンプリングして前記第1のパルス幅と第2パルス
    幅とを求め、前記被測定量を測定する測定器であって、
    前記被測定量の正(負)方向の増加によって前記第1の
    パルス幅が減少すると共に前記第2のパルス幅が増大し
    、同じく前記被測定量の負(正)方向の増加によって前
    記第1のパルス幅が増大すると共に前記第2のパルス幅
    が減少し、かつ前記被測定量の正または負極性の過大な
    入力によって前記第1のパルス幅と第2パルス幅とから
    なる直列信号は前記の測定期間を逸脱し得るものである
    ような測定器において、 前記被測定量が0であるときの前記第1のパルス幅(以
    下基準パルス幅という)を記憶する手段と、 前記測定期間の終了時点において、前記直列信号の逸脱
    を検出し、該測定期間内に測定された前記第1のパルス
    幅と、前記基準パルス幅との大小を比較して前記被測定
    量の過大入力の極性を判別する手段とを備えたことを特
    徴とする過大入力検出機能付測定器。
JP2068984A 1990-03-19 1990-03-19 過大入力検出機能付測定器 Expired - Fee Related JP2564961B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2068984A JP2564961B2 (ja) 1990-03-19 1990-03-19 過大入力検出機能付測定器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2068984A JP2564961B2 (ja) 1990-03-19 1990-03-19 過大入力検出機能付測定器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03269231A true JPH03269231A (ja) 1991-11-29
JP2564961B2 JP2564961B2 (ja) 1996-12-18

Family

ID=13389438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2068984A Expired - Fee Related JP2564961B2 (ja) 1990-03-19 1990-03-19 過大入力検出機能付測定器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2564961B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5291534A (en) * 1991-06-22 1994-03-01 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Capacitive sensing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5291534A (en) * 1991-06-22 1994-03-01 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Capacitive sensing device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2564961B2 (ja) 1996-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0136248B1 (en) Capacitive pressure transducer signal conditioning circuit
TWI651930B (zh) 使用三角積分轉換之電容近接偵測
US12416533B2 (en) Method for monitoring the function of a capacitive pressure measurement cell
CN101975893B (zh) 一种基于仪器放大器的差动电容检测电路及检测方法
US4008405A (en) Motion detection circuit for electronic weighing system
RU2324286C1 (ru) Устройство для аналого-цифрового преобразования измеренного напряжения
US20070194800A1 (en) Micropower voltage-independent capacitance measuring method and circuit
US4091683A (en) Single channel electrical comparative measuring system
JP2998989B2 (ja) 電圧―デジタル変換器
JP3230048B2 (ja) 内部抵抗測定方法
JPH03269231A (ja) 過大入力検出機能付測定器
JPS641838B2 (ja)
CN106918354B (zh) 传感系统及所适用的感应信息确定方法
JPH0522163B2 (ja)
JPH0216448B2 (ja)
JP2550735B2 (ja) 調整無効機能付測定器
JP2008046080A (ja) 静電容量センサ
KR900008302B1 (ko) 디지탈 적산 전력계의 역률 측정회로 및 방법
JP3040828B2 (ja) 熱感知器
KR100205764B1 (ko) 용량형 압력센서의 신호변환장치 및 그 방법
SU1247680A1 (ru) Врем импульсный преобразователь измерител температуры
JP3829064B2 (ja) 静電容量型センサ
JP3098759B2 (ja) 歩数計
RU2042934C1 (ru) Устройство для измерения неэлектрических величин
JPH0635195Y2 (ja) 時間間隔計測回路

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081003

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091003

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees