JPH034178A - Frequency measuring instrument for high frequency analog signal - Google Patents

Frequency measuring instrument for high frequency analog signal

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Publication number
JPH034178A
JPH034178A JP14007389A JP14007389A JPH034178A JP H034178 A JPH034178 A JP H034178A JP 14007389 A JP14007389 A JP 14007389A JP 14007389 A JP14007389 A JP 14007389A JP H034178 A JPH034178 A JP H034178A
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JP
Japan
Prior art keywords
frequency
signal
pulse
analog signal
shift register
Prior art date
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Pending
Application number
JP14007389A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Yamamoto
山本 徹男
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.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP14007389A priority Critical patent/JPH034178A/en
Publication of JPH034178A publication Critical patent/JPH034178A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高周波アナログ信号の周波数測定装置に係り、
特に、そのアナログ信号が所定の時間間隔で断続的に供
給される場合の測定装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a frequency measuring device for high frequency analog signals.
In particular, it relates to a measuring device in which the analog signal is intermittently supplied at predetermined time intervals.

従来の技術とその課題 アナログ信号の周波数を測定する場合、そのアナログ信
号をパルス信号に変換した後、予め定められた一定時間
内に発生するパルス数をカウンタ等によって計数するこ
とにより、その周波数を測定するようにしているのが普
通である。
Conventional technology and its challenges When measuring the frequency of an analog signal, the frequency is measured by converting the analog signal into a pulse signal and then counting the number of pulses generated within a predetermined period of time using a counter, etc. Usually, it is measured.

一方、圧延ロールの温度や自動車のタイヤの空気圧等の
回転体の物理量を測定する一手段として、その物理量に
応じて共振周波数が変化する共振回路を回転体に設ける
とともに、その回転体の回転に伴って所定の時間間隔で
断続的に磁気結合する受信回路を固定側に設けて、前記
共振回路の共振周波数で振動する共振信号を受信回路で
受信し、その共振信号の周波数から物理量を測定するこ
とが考えられている。このような場合には、共振回路と
受信回路とが磁気結合する比較的短い時間で、周波数測
定を行うのに充分な共振信号を受信する必要があるとこ
ろから、回転体の回転速度によっては例えば周波数が数
百k)Iz(周期:数μ秒)程度の高周波の共振信号が
発生するように共振回路を構成しなければならないこと
がある。
On the other hand, as a means of measuring physical quantities of a rotating body, such as the temperature of a rolling roll or the air pressure of a car tire, a resonant circuit whose resonance frequency changes according to the physical quantity is provided on the rotating body, and the rotation of the rotating body is Accordingly, a receiving circuit that intermittently magnetically couples at predetermined time intervals is provided on the fixed side, the receiving circuit receives a resonant signal that vibrates at the resonant frequency of the resonant circuit, and the physical quantity is measured from the frequency of the resonant signal. That is what is being considered. In such a case, it is necessary to receive sufficient resonance signals for frequency measurement in a relatively short period of time during which the resonant circuit and the receiving circuit are magnetically coupled. It is sometimes necessary to configure a resonant circuit so as to generate a high-frequency resonant signal with a frequency of approximately several hundred kilometres) Iz (period: several microseconds).

ところが、このように断続的に供給される高周波のアナ
ログ信号の周波数を上記のようにカウンタで計数しよう
とすると、複雑な有効信号弁別装置や高速度の信号処理
装置が必要となり、装置が高価になるという問題があっ
た。
However, if you try to count the frequency of high-frequency analog signals that are intermittently supplied in this way using a counter as described above, you will need a complex effective signal discrimination device and a high-speed signal processing device, making the device expensive. There was a problem.

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とするところは、断続的に供給される高周波アナロ
グ信号の周波数を比較的ゆっくりした信号処理速度で測
定できる安価な装置を提供することにある。
The present invention was made against the background of the above circumstances, and its purpose is to provide an inexpensive device capable of measuring the frequency of an intermittently supplied high-frequency analog signal at a relatively slow signal processing speed. There is a particular thing.

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するために、本発明は、所定の時間間
隔で断続的に供給される一連の高周波アナログ信号の周
波数を測定する装置であって、(a)前記高周波アナロ
グ信号をその高周波アナログ信号の周波数と同じかそれ
以下の周波数の矩形のパルス信号に変換するパルス変換
器と、(ロ)前記パルス信号を、前記高周波アナログ信
号の周波数よりも高い予め定められた一定の周波数のシ
フト信号に同期して、そのパルス信号の有無に対応する
2つの値から成る一連のビット信号として記憶するシフ
トレジスタと、(C)前記高周波アナログ信号の供給休
止期間において、前記シフトレジスタに記憶された前記
ビット信号を読み出すとともに、そのビット信号の同じ
値が連続する個数を計数する信号処理手段とを有するこ
とを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the object, the present invention provides an apparatus for measuring the frequencies of a series of high-frequency analog signals that are intermittently supplied at predetermined time intervals, comprising: a pulse converter that converts an analog signal into a rectangular pulse signal with a frequency equal to or lower than the frequency of the high-frequency analog signal; (C) a shift register that stores a series of bit signals consisting of two values corresponding to the presence or absence of the pulse signal in synchronization with a shift signal of a constant frequency; The apparatus is characterized by comprising a signal processing means for reading out the bit signal stored in the register and counting the number of consecutive bit signals having the same value.

作用 このような周波数測定装置においては、周波数を測定す
べき高周波アナログ信号は先ずパルス変換器によってそ
の周波数と同じかそれ以下の周波数のパルス信号に変換
され、そのパルス信号は予め定められた一定の周波数の
シフト信号に同期してシフトレジスタに順次記憶される
。シフトレジスタには、パルス信号の有無に対応する2
つの値から成るビット信号が記憶されるが、シフト信号
の周波数は高周波アナログ信号の周波数よりも高いため
、上記ビット信号の2つの値はパルス信号のパルス幅お
よび間隔に対応してそれぞれ同じ数だけ連続して記憶さ
れる。この同し値が連続する個数nは、シフト信号の周
波数をfc、パルス信号の周波数を(pとすると、’c
/2fpとなり、例えば周波数r、が高周波アナログ信
号の周波数rの1/2の場合には、個数nはf c /
 fとなる。
In such a frequency measuring device, the high-frequency analog signal whose frequency is to be measured is first converted by a pulse converter into a pulse signal with a frequency equal to or lower than that frequency, and the pulse signal is converted into a pulse signal with a predetermined constant frequency. The signals are sequentially stored in the shift register in synchronization with the frequency shift signal. The shift register has two registers corresponding to the presence or absence of a pulse signal.
However, since the frequency of the shift signal is higher than the frequency of the high-frequency analog signal, the two values of the bit signal are the same in number, each corresponding to the pulse width and interval of the pulse signal. Stored continuously. The number n of consecutive same values is 'c', where fc is the frequency of the shift signal and (p is the frequency of the pulse signal).
/2fp, and for example, when the frequency r is 1/2 of the frequency r of the high-frequency analog signal, the number n is f c /
It becomes f.

そして、このようにシフトレジスタに記憶されたビット
信号は、高周波アナログ信号の供給休止期間に信号処理
手段によって読み出され、上記個数nが計数される。こ
の個数nは上記のようにr。
Then, the bit signals stored in the shift register in this way are read out by the signal processing means during the supply suspension period of the high frequency analog signal, and the number n is counted. This number n is r as described above.

/2f、であるため、f c / 2 nを算出するこ
とによってパルス信号の周波数fpが求められ、前記パ
ルス変換器による周波数rPと周波数【との関係から、
高周波アナログ信号の周波数fが求められる0例えば、
上記のように周波数fPが周波数fの1/2の場合には
、fc/nが周波数fとなる。
/2f, the frequency fp of the pulse signal can be found by calculating f c /2 n, and from the relationship between the frequency rP by the pulse converter and the frequency
For example, the frequency f of a high frequency analog signal is found.
When the frequency fP is 1/2 of the frequency f as described above, fc/n becomes the frequency f.

なお、以上の説明から明らかなように、個数nは周波数
rの周期1/fに対応するため、この個数nに基づいて
その後の信号処理等を行うことも可能であり、必ずしも
周波数fそのものを求める必要はない。
As is clear from the above explanation, since the number n corresponds to the period 1/f of the frequency r, it is possible to perform subsequent signal processing etc. based on this number n, and it is not necessary to use the frequency f itself. There's no need to ask.

発明の効果 このように、本発明では高周波アナログ信号と一定の関
係を有するパルス信号を−Hシフトレジスタに記憶させ
、高周波アナログ信号の供給休止期間にシフトレジスタ
からその記憶内容を表すビット信号を読み出して個数n
を計数するようになっているため、必ずしも高速度の信
号処理が要求されず、信号処理速度が比較的遅い安価な
信号処理手段を用いて高周波アナログ信号の周波数を測
定することができるようになるのである。
Effects of the Invention As described above, in the present invention, a pulse signal having a certain relationship with a high frequency analog signal is stored in a -H shift register, and a bit signal representing the stored contents is read from the shift register during a period when the supply of the high frequency analog signal is suspended. number n
, it is possible to measure the frequency of high-frequency analog signals using inexpensive signal processing means with relatively slow signal processing speeds, without necessarily requiring high-speed signal processing. It is.

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

先ず、第1図は本実施例の周波数測定装置を備えた回転
体の物理量測定装置の構成を説明する図で、第2図は第
1図における各部の信号を示すタイムチャートである。
First, FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a physical quantity measuring device for a rotating body including the frequency measuring device of this embodiment, and FIG. 2 is a time chart showing signals of each part in FIG. 1.

かかる第1図において、10は圧延ローラや自動車のタ
イヤ等の回転体であり、その回転体10には共振回路1
2が設けられている。共振回路12は、回転体10の回
転方向に沿って配置された第1コイル14と、互いに並
列に設けられた一対のコンデンサ16.18とを備えて
おり、コンデンサ18にはセンサ20が直列に接続され
ている。センサ20は、測定すべき物理量に応じて抵抗
が変化するもので、本実施例では予め定められた一定の
温度や圧力を境として抵抗値が略零の状態から急激に変
化するPTC素子(正特性サーミスタ)や圧力スイッチ
等が用いられている。
In this FIG.
2 is provided. The resonant circuit 12 includes a first coil 14 arranged along the rotation direction of the rotating body 10 and a pair of capacitors 16 and 18 arranged in parallel with each other, and a sensor 20 connected in series to the capacitor 18. It is connected. The sensor 20 has a resistance that changes depending on the physical quantity to be measured, and in this embodiment, a PTC element (positive Characteristic thermistors) and pressure switches are used.

このような共振回路12において、コンデンサ16.1
8の静電容量をそれぞれCI、C2とすると、センサ2
0の抵抗値が略零の時には共振回路12の静電容量Cは
略(C,+Cz)であり、センサ20の抵抗値が大きく
てコンデンサ18に殆ど電圧が印加されない時には静電
容量Cは略C1となる。また、かかる共振回路12の共
振周波数rは、第1コイル14のインダクタンスをLと
すると次式(1)によって表され、静電容1cが変化す
ると共振周波数fも変化させられる。例えば上記静電容
IC1,C2をそれぞれ1000pF、3300pF、
インダクタンスLを330μHとすると、センサ20の
抵抗値が略零の時の共振周波数fは約133.6 k 
Hzであるのに対し、センサ20の抵抗値が大きい時の
共振周波数fは約277、1 k Hzとなるのである
In such a resonant circuit 12, the capacitor 16.1
If the capacitances of sensor 8 are CI and C2, respectively, then sensor 2
When the resistance value of 0 is approximately zero, the capacitance C of the resonant circuit 12 is approximately (C, +Cz), and when the resistance value of the sensor 20 is large and almost no voltage is applied to the capacitor 18, the capacitance C is approximately It becomes C1. Further, the resonant frequency r of the resonant circuit 12 is expressed by the following equation (1), where L is the inductance of the first coil 14, and when the capacitance 1c changes, the resonant frequency f also changes. For example, the capacitances IC1 and C2 are 1000 pF and 3300 pF, respectively.
If the inductance L is 330 μH, the resonant frequency f when the resistance value of the sensor 20 is approximately zero is approximately 133.6 k
Hz, whereas the resonance frequency f when the resistance value of the sensor 20 is large is approximately 277.1 kHz.

f=              ・・・(1)2πJ
「σ 一方、かかる回転体10の近傍には受信回路22が設け
られている。この受信回路22は、回転体10の回転に
伴って前記共振回路12の第1コイル14と断続的に磁
気結合させられる位置固定の第2コイル24を備えてお
り、この第2コイル24には発振器26から励振パルス
DPが供給されるようになっている。励振パルスDPは
、予め定められた一定の周期で発生させられるようにな
っており、第1コイル14と第2コイル24とが6nn
粘結されている状態でこの励振パルスDPが第2コイル
24に供給されることにより、その励振パルスDPは第
2コイル24から第1コイル14に送られる。そして、
かかる励振パルスDPが第1コイル14に供給されると
、前記共振回路12は前記共振周波数fで共振させられ
、その共振周波数fで振動する共振信号SSが第2コイ
ル24によって受信される。この共振信号SSは高周波
アナログ信号に相当する。
f = ... (1) 2πJ
On the other hand, a receiving circuit 22 is provided near the rotating body 10. This receiving circuit 22 is intermittently magnetically coupled to the first coil 14 of the resonant circuit 12 as the rotating body 10 rotates. The second coil 24 is provided with a second coil 24 whose position is fixed, and an excitation pulse DP is supplied from an oscillator 26 to this second coil 24.The excitation pulse DP is supplied with a predetermined constant cycle. The first coil 14 and the second coil 24 are 6nn.
By supplying this excitation pulse DP to the second coil 24 in a caked state, the excitation pulse DP is sent from the second coil 24 to the first coil 14 . and,
When such an excitation pulse DP is supplied to the first coil 14, the resonant circuit 12 is caused to resonate at the resonant frequency f, and a resonant signal SS vibrating at the resonant frequency f is received by the second coil 24. This resonance signal SS corresponds to a high frequency analog signal.

ここで、上記第1コイル14および第2コイル24は、
前記励振パルスDPの発生周期の2倍以上の時間だけ磁
気結合されるように、回転体IOの最高回転速度に応じ
てその長さが定められている。これにより、例えば第2
図に示されているように1つの励振パルスDP、の発生
後に第1コイル14と第2コイル24とが磁気結合させ
られた場合でも、受信回路22には少なくとも次の励振
パルスD P 2に関連して発生する一連の共振信号S
Sが受信され得ることとなる。
Here, the first coil 14 and the second coil 24 are
The length is determined according to the maximum rotational speed of the rotating body IO so that the magnetic coupling is performed for a time that is twice or more the generation period of the excitation pulse DP. This allows, for example, the second
Even if the first coil 14 and the second coil 24 are magnetically coupled after the generation of one excitation pulse DP, as shown in the figure, the receiving circuit 22 has at least the ability to detect the next excitation pulse DP2. A series of associated resonant signals S
S can be received.

そして、上記共振信号SSは、波形整形器30において
増幅されるとともに前記周波数fと同じ周波数のパルス
信号SPに変換され、アンド回路32および単安定マル
チバイブレータ34に供給される。ア、ンド回路32に
は、マイクロコンピュータ28から前記励振パルスDP
に同期して予め定められた一定時間だけゲート信号SG
Iが供給されるようになっており、前記パルス信号SP
はそのゲート信号SGIが供給されている間だけマイク
ロコンピュータ2日に採り入れられる。マイクロコンピ
ュータ28には、前記発振器26から励振パルスDPが
供給されるようになっており、上記ゲート信号SGIは
、前記共振信号SSが比較的安定して受信される例えば
励振パルスDPの発生間隔の中央部分で出力される。上
記パルス信号SPがマイクロコンピュータ28に供給さ
れることにより、第2コイル24に対して第1コイル1
4が磁気的結合位置に位置させられ、受信回路22によ
り有効な共振信号SSが受信されていることが検知され
る。
The resonance signal SS is amplified in a waveform shaper 30 and converted into a pulse signal SP having the same frequency as the frequency f, and is supplied to an AND circuit 32 and a monostable multivibrator 34. The armband circuit 32 receives the excitation pulse DP from the microcomputer 28.
gate signal SG for a predetermined period of time in synchronization with
I is supplied with the pulse signal SP
is taken into the microcomputer 2 only while the gate signal SGI is supplied. The microcomputer 28 is supplied with an excitation pulse DP from the oscillator 26, and the gate signal SGI is set at a time interval at which the resonance signal SS is received relatively stably, for example, at the generation interval of the excitation pulse DP. It is output in the center part. By supplying the pulse signal SP to the microcomputer 28, the second coil 24 is supplied with the first coil 1.
4 is located at the magnetic coupling position, and it is detected by the receiving circuit 22 that a valid resonance signal SS is being received.

また、波形整形器3“0から前記単安定マルチバイブレ
ーク34に供給されたパルス信号SPは、その単安定マ
ルチバイブレータ34およびフリップフロップ回路36
により周波数が1/2のパルス信号SPPに変換された
後シフトレジスタ38に供給される。このシフトレジス
タ38は、クロック信号発生器A40から出力されるク
ロック信号SCAがアンド回路42およびオア回路44
を経て供給されることにより、そのクロック信号SCA
に同期してパルス信号SPPを順次ビット信号SBとし
て記憶する。上記クロック信号SCAはシフト信号に相
当するもので、前記共振信号SSの周波数fよりも高い
周波数、例えばIMHz程度の周波数で出力されるよう
になっており、マイクロコンピュータ28から書込み信
号SG2がアンド回路42に供給されている間だけシフ
トレジスタ38に供給される。書込み信号SG2は、パ
ルス信号SPPがビット信号SBとしてシフトレジスタ
38に記憶された後、周波数計算のためにマイクロコン
ピュータ28によるシフトレジスタ38よりのビット信
号SBの読込み動作が完了するまでの間だけ、前記アン
ド回路32からパルス信号SPが供給されることに基づ
いて一時的にその出力が停止される。なお、上記波形整
形器30、単安定マルチパイプレーク34.およびフリ
ップフロップ回路36は、高周波アナログ信号である共
振信号SSをパルス信号SPPに変換するパルス変換器
に相当する。
Further, the pulse signal SP supplied from the waveform shaper 3 "0 to the monostable multivibrator 34 and the flip-flop circuit 36
The pulse signal SPP is converted into a pulse signal SPP whose frequency is 1/2, and then supplied to the shift register 38. In this shift register 38, a clock signal SCA output from a clock signal generator A40 is connected to an AND circuit 42 and an OR circuit 44.
The clock signal SCA
The pulse signal SPP is sequentially stored as a bit signal SB in synchronization with . The clock signal SCA corresponds to a shift signal, and is output at a frequency higher than the frequency f of the resonance signal SS, for example, about IMHz, and the write signal SG2 from the microcomputer 28 is sent to the AND circuit. It is supplied to the shift register 38 only while being supplied to the shift register 42. The write signal SG2 is used only after the pulse signal SPP is stored as the bit signal SB in the shift register 38 until the microcomputer 28 completes the read operation of the bit signal SB from the shift register 38 for frequency calculation. Based on the pulse signal SP being supplied from the AND circuit 32, its output is temporarily stopped. Note that the waveform shaper 30, monostable multipipe rake 34. The flip-flop circuit 36 corresponds to a pulse converter that converts the resonance signal SS, which is a high frequency analog signal, into a pulse signal SPP.

上記ビット信号SBは、パルス信号SPPの有無に対応
する2つの値「l」および「0」から成り、第3図に示
されているように、パルス信号SPPのパルス幅および
間隔に対応して「1」および「0」がそれぞれ略同じ数
だけ連続する状態でシフトレジスタ38に記憶される。
The bit signal SB consists of two values "l" and "0" corresponding to the presence or absence of the pulse signal SPP, and as shown in FIG. 3, corresponds to the pulse width and interval of the pulse signal SPP. “1” and “0” are stored in the shift register 38 in a state in which approximately the same number of consecutive “1”s and “0” are respectively stored.

パルス信号SPPの周波数はパルス信号SPや共振信号
SSの周波数fの172であるため、上記ビット信号S
Bの値rlJまたは「0」が連続する一連の個数nは、
パルス信号SPや共振信号SSの周期1/fに対応し、
前記クロック信号SCAの周波数をfcとすると次式(
2)で表される。したがって、前述したように周波数f
、がIMH2で周波数fが133.6kHzの場合には
個数nは約7.5となり、ビット信号SBの値「l」ま
たはrQJは7若しくは8個ずつ連続する。また、周波
数f、がIMHzで周波数fが277.1kHzの場合
には個数nは約3.6となり、ビット信号SBの値rl
Jまたは「0」は3若しくは4個ずつ連続する。
Since the frequency of the pulse signal SPP is 172 of the frequency f of the pulse signal SP and resonance signal SS, the bit signal S
The value rlJ of B or the number n of consecutive “0”s is:
Corresponding to the period 1/f of the pulse signal SP and resonance signal SS,
When the frequency of the clock signal SCA is fc, the following equation (
2). Therefore, as mentioned above, the frequency f
, is IMH2 and the frequency f is 133.6 kHz, the number n is approximately 7.5, and the value "l" or rQJ of the bit signal SB is continuous in units of 7 or 8. Furthermore, when the frequency f is IMHz and the frequency f is 277.1kHz, the number n is approximately 3.6, and the value rl of the bit signal SB
Three or four consecutive J's or "0's" are present.

n=fc/f           ・・・(2)前記
シフトレジスタ38にはまた、前記マイクロコンピュー
タ28からアンド回路46に読出し信号SG3が供給さ
れることにより、前記クロック信号SCAよりも周波数
が低いクロック信号SCBがクロック信号発生器B41
から供給されるようになっており、これにより、シフト
レジスタ38に記憶された前記ビット信号SBがクロッ
ク信号SCBに同期して順次マイクロコンピュータ28
に読み込まれる。クロック信号SCBの周波数はマイク
ロコンピュータ28の性能に応じて例えば1kHz程度
に定められ、IMHz程度の高周波数のクロック信号S
CAに従って高速度でシフトレジスタ38に記憶された
ビット信号SBは、1kHz程度の周波数のクロック信
号SCBに従って比較的低速でマイクロコンピュータ2
8に読み込まれる。なお、このクロック信号SCBはマ
イクロコンピュータ28にも供給されるようになってい
る。
n=fc/f (2) The shift register 38 also receives a clock signal SCB having a lower frequency than the clock signal SCA by supplying the read signal SG3 from the microcomputer 28 to the AND circuit 46. is the clock signal generator B41
As a result, the bit signal SB stored in the shift register 38 is sequentially supplied to the microcomputer 28 in synchronization with the clock signal SCB.
is loaded into. The frequency of the clock signal SCB is determined to be, for example, about 1 kHz depending on the performance of the microcomputer 28, and the clock signal SCB has a high frequency of about IMHz.
The bit signal SB stored in the shift register 38 at a high speed according to CA is transferred to the microcomputer 2 at a relatively low speed according to a clock signal SCB having a frequency of about 1 kHz.
8. Note that this clock signal SCB is also supplied to the microcomputer 28.

上記マイクロコンピュータ28は、CPLJ、  RA
M、およびROMを備えて構成されており、RAMの一
時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログ
ラムに従って信号処理を行い、前記回転体10の物理量
すなわち温度や圧力等がセンサ20の特性によって予め
定められる一定値よりも高いか低いかを判定し、その判
定結果を表示器48に表示させる。以下、このマイクロ
コンピュータ28による一連の信号処理を、第4図のフ
ローチャートを参照しつつ説明する。
The microcomputer 28 is CPLJ, RA
M, and a ROM, and performs signal processing according to a program stored in the ROM in advance while utilizing the temporary storage function of the RAM, so that the physical quantities of the rotating body 10, such as temperature and pressure, are determined by the characteristics of the sensor 20. It is determined whether it is higher or lower than a predetermined constant value, and the determination result is displayed on the display 48. A series of signal processing by the microcomputer 28 will be explained below with reference to the flowchart of FIG.

先ず、ステップSlにおいては、発振器26から供給さ
れる励振パルスDPに同期してゲート信号SGlがアン
ド回路32に出力されることによりパルス信号SPが供
給されたか否かが判断される。このパルス信号SPは、
前記回転体lOの回転中に第1コイル14と第2コイル
24とが磁気結合した状態において励振パルスDPが第
1コイル14に送られることに関連して共振回路12が
共振させられ、共振信号SSが受信回路22に受信され
ることによって供給されるため、例えば、前記第2図に
おいて励振パルスDP、の発生後に第1コイル14と第
2コイル24とが磁気結合させられた場合には、次の励
振パルスDP!に同期してゲート信号SGIが出力され
ることによりパルス信号SPが供給される。
First, in step Sl, the gate signal SGl is outputted to the AND circuit 32 in synchronization with the excitation pulse DP supplied from the oscillator 26, thereby determining whether or not the pulse signal SP is supplied. This pulse signal SP is
During the rotation of the rotating body IO, the excitation pulse DP is sent to the first coil 14 in a state where the first coil 14 and the second coil 24 are magnetically coupled, and the resonant circuit 12 is caused to resonate, and a resonance signal is generated. Since SS is supplied by being received by the receiving circuit 22, for example, when the first coil 14 and the second coil 24 are magnetically coupled after the excitation pulse DP is generated in FIG. Next excitation pulse DP! A pulse signal SP is supplied by outputting a gate signal SGI in synchronization with .

パルス信号SPが供給されると、次にステップS2が実
行され、アンド回路42に出力されていた書込み信号S
G2が、パルス信号SPが供給された後の励振パルスD
P、の発生直前に停止される。これにより、シフトレジ
スタ38による記憶が停止させられるが、そのシフトレ
ジスタ38には、前記励振パルスDP、に関連して発生
させられた一連の共振信号SSに関するパルス信号SP
Pがビット信号SBとして記憶されている。
When the pulse signal SP is supplied, step S2 is executed next, and the write signal S output to the AND circuit 42 is
G2 is the excitation pulse D after the pulse signal SP is supplied.
It is stopped immediately before the occurrence of P. This causes the shift register 38 to stop storing, but the shift register 38 contains the pulse signal SP related to the series of resonance signals SS generated in association with the excitation pulse DP.
P is stored as a bit signal SB.

その後、ステップS3が実行されて読出し信号SG3が
出力され、上記シフトレジスタ38に記憶されたビット
信号SBが順次読み込まれるとともに、ステップS4に
おいてそのビット信号SBの値rlJおよびrQJが連
続する一連の個数nが計数され、そのnの平均値Nが算
出される。そして、次のステップS5では、この平均値
Nと前記クロック信号SCの周波数f、とから、前記(
2)式に基づいて得られる次式(3)に従って共振信号
SSの周波数fが算出される。
Thereafter, step S3 is executed to output a read signal SG3, and the bit signals SB stored in the shift register 38 are sequentially read, and in step S4, a series of consecutive values rlJ and rQJ of the bit signal SB are set. n is counted, and the average value N of the n is calculated. Then, in the next step S5, from this average value N and the frequency f of the clock signal SC, the (
The frequency f of the resonance signal SS is calculated according to the following equation (3) obtained based on equation 2).

f = f c / N           ・・・
(3)ここで、上記周波数fの算出精度を高める上で、
より多くの個数nに関するデータを読み込むことが望ま
しく、本実施例では励振パルスDPの発生周期が、回転
体lOの回転速度や周波数f等を考慮して60μ秒程度
に設定されている。これにより、例えば共振信号SSの
周波数fが前述したように約133.6kHz  (周
期:約7.5μ秒)の場合には、個数nに関するデータ
が8つ程度得られる一方、周波数fが約277.1kH
z(周期:約3.6μ秒)の場合には、個数nに関する
データが16程度得られ、より正確な周波数fが算出さ
れるのである。また、共振回路12のコンデンサ16.
18の静電容量C2,Ctや第1コイル14のインダク
タンスしは、第1コイル14と第2コイル24とが磁気
結合する期間内に周波数測定を行うのに充分な共振信号
SSが受信回路22によって受信されるように、回転体
10の回転速度等を考慮して共振周波数fが前述したよ
うに数百kHz程度となるように定められているのであ
る。
f = f c / N...
(3) Here, in order to improve the calculation accuracy of the frequency f,
It is desirable to read data related to a larger number n, and in this embodiment, the generation period of the excitation pulse DP is set to about 60 μsec in consideration of the rotational speed and frequency f of the rotating body IO. As a result, for example, when the frequency f of the resonance signal SS is about 133.6 kHz (period: about 7.5 μsec) as described above, about 8 pieces of data regarding the number n can be obtained, while the frequency f is about 277 kHz. .1kH
In the case of z (period: about 3.6 μsec), about 16 pieces of data regarding the number n are obtained, and a more accurate frequency f can be calculated. Also, the capacitor 16 of the resonant circuit 12.
18 electrostatic capacitances C2 and Ct and the inductance of the first coil 14, a resonance signal SS sufficient to measure the frequency is generated in the receiving circuit 22 during the period in which the first coil 14 and the second coil 24 are magnetically coupled. As mentioned above, the resonance frequency f is determined to be approximately several hundred kHz in consideration of the rotational speed of the rotating body 10, etc. so that the signal can be received by the following.

なお、上記個数nは共振回路12の共振周波数fから予
め予想されるため、平均値Nを算出する際には、予想さ
れる個数nと大きく異なるものについては除去するよう
になっている。
Note that since the number n is predicted in advance from the resonance frequency f of the resonance circuit 12, when calculating the average value N, those that are significantly different from the expected number n are removed.

このようにして周波数fが算出されると、次にステップ
S6が実行され、その算出した周波数fが予め設定され
た周波数10よりも大きいか否かが判断される。この周
波数f0は、前記センサ20によって変化する共振回路
12の周波数fに基づいて定められ、例えば周波数fが
前述したように133.6kHzまたは277.1kH
zになる場合には、その中間の200kHz程度に設定
される。これにより、センサ20の抵抗値が急激に変化
する物理量の値よりも測定時の物理量が大きいか否か、
換言すれば圧延ロールの温度やタイヤの空気圧が予め定
められた値よりも高いか否か等が判別され、その旨がス
テップS7またはS8において表示器4日に表示される
Once the frequency f has been calculated in this manner, step S6 is then executed, and it is determined whether the calculated frequency f is greater than a preset frequency 10 or not. This frequency f0 is determined based on the frequency f of the resonant circuit 12 which is changed by the sensor 20, and for example, if the frequency f is 133.6kHz or 277.1kHz as described above.
z, it is set to about 200 kHz, which is in the middle. This determines whether the physical quantity at the time of measurement is larger than the value of the physical quantity at which the resistance value of the sensor 20 suddenly changes.
In other words, it is determined whether the temperature of the rolling rolls and the air pressure of the tires are higher than predetermined values, and this fact is displayed on the display in step S7 or S8.

なお、上記ステップ33以下は、回転体lOが1回転し
て再び第1コイル14と第2コイル24とが磁気結合さ
せられるまでの間に実行されれば良い0本実施例ではマ
イクロコンピュータ28による一連の信号処理のうち、
上記ステップS3およびS4を実行する部分が信号処理
手段に相当する。
Note that steps 33 and subsequent steps need only be executed before the rotating body lO rotates once and the first coil 14 and the second coil 24 are magnetically coupled again. Among a series of signal processing,
The portion that executes steps S3 and S4 above corresponds to a signal processing means.

ここで、本実施例の測定装宜においては、共振信号SS
に関するデータを一旦シフトレジスタ38に記憶させ、
回転体IOが1回転する間にそのデータをマイクロコン
ピュータ28に読み込んで信号処理し、周波数rを算出
するようになっているため、マイクロコンピュータ28
の機能として必ずしも高い高速性能が要求されず、装置
が安価に構成され得るのである。すなわち、回転体lO
の物理量に関するデータを有する共振信号SSは、回転
体10の回転に伴って所定の時間間隔で断続的に供給さ
れるため、その共振信号SSが得られない時に信号処理
を行うことにより、物理量の測定に何等影響を与えるこ
となく比較的ゆっくりした信号処理速度で信号処理でき
るようになったのである。
Here, in the measurement equipment of this embodiment, the resonance signal SS
The data regarding is temporarily stored in the shift register 38,
During one rotation of the rotating body IO, the data is read into the microcomputer 28 and processed, and the frequency r is calculated.
High speed performance is not necessarily required as a function, and the device can be constructed at low cost. That is, the rotating body lO
The resonance signal SS having data regarding the physical quantity is intermittently supplied at predetermined time intervals as the rotating body 10 rotates, so by performing signal processing when the resonance signal SS is not obtained, the physical quantity can be determined. This made it possible to process signals at relatively slow signal processing speeds without affecting measurements in any way.

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。
Although one embodiment of the present invention has been described above in detail based on the drawings, the present invention can also be implemented in other embodiments.

例えば、前記実施例では共振信号SSの周波数fの1/
2の周波数のパルス信号SPPがシフトレジスタ38に
供給されるようになっているが、周波数fと同じ周波数
のパルス信号SPをシフトレジスタ38に供給するよう
にしても差支えなく、或いは周波数fの1/4の周波数
のパルス信号等を供給するようにすることも可能である
For example, in the above embodiment, the frequency f of the resonance signal SS is 1/
Although the pulse signal SPP with a frequency of 2 is supplied to the shift register 38, it is also possible to supply the pulse signal SP with the same frequency as the frequency f to the shift register 38, or It is also possible to supply a pulse signal with a frequency of /4.

また、前記実施例ではシフトレジスタ38の書込みおよ
び読出しが別々のクロック信号SCAおよびSCBに基
づいて行われるようになっているが、マイクロコンピュ
ータ2日によるビット信号SBの読込み速度が間に合え
ばクロック信号SCAだけでも良い。
Further, in the above embodiment, writing and reading of the shift register 38 are performed based on separate clock signals SCA and SCB, but if the reading speed of the bit signal SB by the microcomputer 2 is fast enough, the clock signal SCA It's fine just by itself.

また、前記実施例では励振パルスDPやクロック信号S
CBが発振器26.クロック信号発生器B41から得ら
れるようになっているが、それ等の信号DP、SCBを
マイクロコンピュータ28内のプログラムにより発生さ
せるようにしても差支えない。
Further, in the above embodiment, the excitation pulse DP and the clock signal S
CB is the oscillator 26. Although the signals DP and SCB are obtained from the clock signal generator B41, they may also be generated by a program within the microcomputer 28.

また、前記実施例ではビット信号SBの同じ値が連続す
る個数nの平均値Nから周波数rを算出し、その周波数
rを周波数10と比較するようになっているが、平均値
Nは前記(2)式から明らかなように共振信号SSの周
期に対応するものであるため、その平均値Nと予め定め
られた個数N0とを比較して物理量の大きさを判別する
こともできる。
Further, in the above embodiment, the frequency r is calculated from the average value N of the number n of consecutive bit signals SB with the same value, and the frequency r is compared with the frequency 10, but the average value N is As is clear from equation 2), since it corresponds to the period of the resonance signal SS, the magnitude of the physical quantity can also be determined by comparing its average value N with a predetermined number N0.

また、前記実施例では複数の個数nの平均値Nを算出す
るようになっているが、rl、または「OJが連続する
何れか1つの個数nのみから周波数fを求めるようにす
ることもできる。
Further, in the above embodiment, the average value N of a plurality of numbers n is calculated, but it is also possible to calculate the frequency f from only one number n of continuous OJs. .

また、前記実施例では物理量が予め定められた一定値を
超えて変化した時に抵抗値が急激に変化するセンサ20
が用いられているが、物理量の変化に対応して抵抗値が
連続的に変化する抵抗体を用いて共振回路12の共振周
波数fを連続的に変化させ、物理量を極め細かく測定す
るようにしたり、複数のセンサを用いて共振周波数fを
多段階で変化させるようにしたりすることもできる。
In addition, in the embodiment, the sensor 20 has a resistance value that suddenly changes when the physical quantity changes beyond a predetermined constant value.
However, the resonant frequency f of the resonant circuit 12 is continuously changed by using a resistor whose resistance value changes continuously in response to changes in the physical quantity, and the physical quantity can be measured extremely precisely. It is also possible to change the resonance frequency f in multiple stages using a plurality of sensors.

また、温度や圧力等によって静電容量が変化するセンサ
を、前記コンデンサ18およびセンサ20の替わりに、
或いはコンデンサ16.18およびセンサ20の替わり
に設けることも可能である。
In addition, a sensor whose capacitance changes depending on temperature, pressure, etc. may be used instead of the capacitor 18 and sensor 20.
Alternatively, it is also possible to provide the capacitors 16, 18 and the sensor 20 instead.

また、前記実施例では回転体10の物理量を共振回路1
2の共振周波数fに基づいて測定する装置に本発明が適
用された場合について説明したが、所定の時間間隔で供
給される高周波アナログ信号の周波数を測定する他の装
置にも本発明は同様に適用され得る。高周波アナログ信
号の周波数についても必ずしも数百kHz程度に限定さ
れるものではない。
Further, in the above embodiment, the physical quantity of the rotating body 10 is
Although the present invention is applied to a device that measures based on the resonant frequency f of No. 2, the present invention can be similarly applied to other devices that measure the frequency of high-frequency analog signals supplied at predetermined time intervals. may be applied. The frequency of the high frequency analog signal is not necessarily limited to about several hundred kHz either.

その他−々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。
Although other examples are not provided, the present invention can be implemented with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

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

第1図は本発明の一実施例である周波数測定装置を備え
た物理量測定装置の構成を説明する図である。第2図は
第1図における各部の信号を示すタイムチャートである
。第3図は第1図の装置におけるシフトレジスタの記憶
内容の一例を説明する図である。第4図は第1図の装置
の作動を説明するフローチャートである。 28:マイクロコンピュータ(信号処理手段)38:シ
フトレジスタ SS:共振信号(高周波アナログ信号)SPP :パル
ス信号 SCA:クロック信号(シフト信号) SB二ビット信号
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a physical quantity measuring device including a frequency measuring device, which is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a time chart showing signals of each part in FIG. 1. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the storage contents of the shift register in the apparatus of FIG. 1. FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the apparatus of FIG. 1. 28: Microcomputer (signal processing means) 38: Shift register SS: Resonance signal (high frequency analog signal) SPP: Pulse signal SCA: Clock signal (shift signal) SB 2-bit signal

Claims (1)

【特許請求の範囲】 所定の時間間隔で断続的に供給される一連の高周波アナ
ログ信号の周波数を測定する装置であって、 前記高周波アナログ信号を該高周波アナログ信号の周波
数と同じかそれ以下の周波数の矩形のパルス信号に変換
するパルス変換器と、 前記パルス信号を、前記高周波アナログ信号の周波数よ
りも高い予め定められた一定の周波数のシフト信号に同
期して、該パルス信号の有無に対応する2つの値から成
る一連のビット信号として記憶するシフトレジスタと、 前記高周波アナログ信号の供給休止期間において、前記
シフトレジスタに記憶された前記ビット信号を読み出す
とともに、該ビット信号の同じ値が連続する個数を計数
する信号処理手段と を有することを特徴とする高周波アナログ信号の周波数
測定装置。
[Claims] A device for measuring the frequency of a series of high-frequency analog signals that are intermittently supplied at predetermined time intervals, the high-frequency analog signal having a frequency that is the same as or lower than the frequency of the high-frequency analog signal. a pulse converter that converts the pulse signal into a rectangular pulse signal, and synchronizes the pulse signal with a shift signal having a predetermined constant frequency higher than the frequency of the high-frequency analog signal to correspond to the presence or absence of the pulse signal. a shift register that stores a series of bit signals consisting of two values; and during a period when the supply of the high-frequency analog signal is suspended, the bit signal stored in the shift register is read out, and the number of successive bit signals of the same value is read out. A frequency measuring device for a high frequency analog signal, characterized in that it has a signal processing means for counting.
JP14007389A 1989-06-01 1989-06-01 Frequency measuring instrument for high frequency analog signal Pending JPH034178A (en)

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