JPH0342513A - 差動トランス変換方式 - Google Patents
差動トランス変換方式Info
- Publication number
- JPH0342513A JPH0342513A JP17703689A JP17703689A JPH0342513A JP H0342513 A JPH0342513 A JP H0342513A JP 17703689 A JP17703689 A JP 17703689A JP 17703689 A JP17703689 A JP 17703689A JP H0342513 A JPH0342513 A JP H0342513A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- circuit
- differential transformer
- subtraction
- value
- 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)
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］
本発明は差動トランスを用いた変換器のの信号変換方式
に関する。
に関する。
［従来技術］
従来、差動トランスを用いた変換器を製作する場合、変
換回路と差動トランスを同一容器内に組込む方式が多く
用いられているが、土木用計器のように回収不能な状態
で長期間使用される計器に於いては、信頼性の点からも
電子回路は地上に置くことが望ましい。このことから、
差動トランスと変換回路の間にはセンサケーブルが介在
することとなり、このケーブルの抵抗が差動トランスの
変換精度に影響を与えることとなる。このため差動トラ
ンスの２次コイル出力ＶＡおよびＶＢから■Ａ＋ＶＢお
よびｖＡ−ＶＢの信号ヲ作す、ｖＡまたはＶＢの信号に
よって同期検波を行い、除算回路におイテ（ＶＡ −Ｖ
ａ ） ／ （ＶＡ 十Ｖｓ ） （７）演算を行って
ケーブルの抵抗等に影響されない出力を得る方式が用い
られている。
換回路と差動トランスを同一容器内に組込む方式が多く
用いられているが、土木用計器のように回収不能な状態
で長期間使用される計器に於いては、信頼性の点からも
電子回路は地上に置くことが望ましい。このことから、
差動トランスと変換回路の間にはセンサケーブルが介在
することとなり、このケーブルの抵抗が差動トランスの
変換精度に影響を与えることとなる。このため差動トラ
ンスの２次コイル出力ＶＡおよびＶＢから■Ａ＋ＶＢお
よびｖＡ−ＶＢの信号ヲ作す、ｖＡまたはＶＢの信号に
よって同期検波を行い、除算回路におイテ（ＶＡ −Ｖ
ａ ） ／ （ＶＡ 十Ｖｓ ） （７）演算を行って
ケーブルの抵抗等に影響されない出力を得る方式が用い
られている。
第２図は上記ｆ） （ＶＡ −Ｖｅ ） ／ （ＶＡ
＋ＶＢ ）の演算を行う方式の構成を示す図である。発
振回路１１の出力電圧はバッファアンプ１２およびケー
ブルの抵抗「を介して差動トランス１３の１次側に加え
られ、２次側に生じた２つの２次出力信号はケーブル抵
抗「を介して加算回路１４および減算回路１５へ入力電
圧ｖＡとＶ、として加えられ、加算回路で得られた加算
値ｖＡ＋ＶＢ及び減算回路で得られた減算値Ｖ＾−Ｖ、
は同期検波回路１６及び１７でそれぞれ同期がとられ、
同期のとられた加算値及び減算値は除算回路１８で除算
され、測定出力（ＶＡ −Ｖａ ） ／ （ＶＡ ＋Ｖ
！１ ）が得られる構成に成っている。
＋ＶＢ ）の演算を行う方式の構成を示す図である。発
振回路１１の出力電圧はバッファアンプ１２およびケー
ブルの抵抗「を介して差動トランス１３の１次側に加え
られ、２次側に生じた２つの２次出力信号はケーブル抵
抗「を介して加算回路１４および減算回路１５へ入力電
圧ｖＡとＶ、として加えられ、加算回路で得られた加算
値ｖＡ＋ＶＢ及び減算回路で得られた減算値Ｖ＾−Ｖ、
は同期検波回路１６及び１７でそれぞれ同期がとられ、
同期のとられた加算値及び減算値は除算回路１８で除算
され、測定出力（ＶＡ −Ｖａ ） ／ （ＶＡ ＋Ｖ
！１ ）が得られる構成に成っている。
この方式によれば、測定出力として２つの２次出力信号
の差値そのものではなく、これを２つの２次出力信号の
和の参照値で割った値をとっているので、ケーブル抵抗
「及び差動トランス１３のコイル抵抗に影響されない測
定出力値を求めることが出来る。
の差値そのものではなく、これを２つの２次出力信号の
和の参照値で割った値をとっているので、ケーブル抵抗
「及び差動トランス１３のコイル抵抗に影響されない測
定出力値を求めることが出来る。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながらこの様にして得られる測定出力は、形の上
ではケーブル抵抗ｒの影響が無視出来るようになってい
るが、実際には正確な値を示さない。
ではケーブル抵抗ｒの影響が無視出来るようになってい
るが、実際には正確な値を示さない。
第２図から分かるように、上記の測定出力を求めるには
除算回路１８を必要とする。しかしこの種の除算回路は
、外部にアナログ信号を出力する場合、Ａ／Ｄ部分にＤ
Ｃ／ＤＣの割算回路を必要とするので、ＤＣドリフトの
影響が無視出来なくなり、正確な測定出力が得られなか
った。
除算回路１８を必要とする。しかしこの種の除算回路は
、外部にアナログ信号を出力する場合、Ａ／Ｄ部分にＤ
Ｃ／ＤＣの割算回路を必要とするので、ＤＣドリフトの
影響が無視出来なくなり、正確な測定出力が得られなか
った。
従って本発明は、安定した正確な測定出力を得ることの
出来る差動トランス変換方式を得ようとするものである
。
出来る差動トランス変換方式を得ようとするものである
。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、発振回路と、この発振回路側からの出
力信号を１次コイルに受け、２次コイルから２つの２次
出力信号を出力する差動トランスと、前記２つの２次出
力信号の和をとる加算回路と、前記２つの２次出力信号
の差をとる減算回路と、前記２つの２次信号の一方に同
期して前記加算回路および減算回路の出力信号の検波を
個々に行う２つの同期検波回路とを含み、前記減算側の
同期検波回路の出力を用いて測定出力を得るようにした
変換回路において、基準電圧と、この基準電圧と前記加
算側の同期検波回路の出力電圧の差電圧を少なくとも１
桁高い電圧に増幅する誤差増幅器と、この誤差増幅器の
出力を前記発振回路の発振出力に乗算して前記発信側か
らの出力信号として前記差動トランスの１次コイルに送
る乗算回路を付加して成り、前記減算側の同期検波回路
の出力を以て前記測定出力とすることを特徴とする差動
トランス変換方式が得られる。
力信号を１次コイルに受け、２次コイルから２つの２次
出力信号を出力する差動トランスと、前記２つの２次出
力信号の和をとる加算回路と、前記２つの２次出力信号
の差をとる減算回路と、前記２つの２次信号の一方に同
期して前記加算回路および減算回路の出力信号の検波を
個々に行う２つの同期検波回路とを含み、前記減算側の
同期検波回路の出力を用いて測定出力を得るようにした
変換回路において、基準電圧と、この基準電圧と前記加
算側の同期検波回路の出力電圧の差電圧を少なくとも１
桁高い電圧に増幅する誤差増幅器と、この誤差増幅器の
出力を前記発振回路の発振出力に乗算して前記発信側か
らの出力信号として前記差動トランスの１次コイルに送
る乗算回路を付加して成り、前記減算側の同期検波回路
の出力を以て前記測定出力とすることを特徴とする差動
トランス変換方式が得られる。
［作 用］
上記の回路に於いては、増幅率の高い誤差増幅器を用い
て差動増幅幅器の２つの２次出力信号の和（参照値）を
常に基準電圧に固定し、減算側の同期検波回路から２つ
の２次出力信号の差をＪＩＩＪ定出力として正確にかつ
安定に出力する。
て差動増幅幅器の２つの２次出力信号の和（参照値）を
常に基準電圧に固定し、減算側の同期検波回路から２つ
の２次出力信号の差をＪＩＩＪ定出力として正確にかつ
安定に出力する。
〔実施例］
次に本発明による差動トランス変換方式について実施例
を挙げ、図面を参照して説明する。
を挙げ、図面を参照して説明する。
第１図は本発明による一実施例の構成を示すブロック図
である。この実施例において、発振回路１１の出力電圧
をｖｘ１誤差増幅器２１の出力電圧をＭｙ、同じくゲイ
ンをに３、乗算回路２２でｖｘとｖｖの積をとリバッフ
ァアンプ１２を経た出力をｖ１１加算側の同期検波回路
１６の出力電圧をＶ。、基準電圧源２３の出力である基
準電圧をＶｌ、差・動トランス１３の１次コイルと２次
コイルの結合係数をに２．１次コイルの抵抗をＲ１２つ
の２次コイルの抵抗をともにＲ２，２つの２次出力信号
をｖ２とＶｌとすると、加算回路１４および減算回路１
５の共通入力端子ｖＡ及びＶ。
である。この実施例において、発振回路１１の出力電圧
をｖｘ１誤差増幅器２１の出力電圧をＭｙ、同じくゲイ
ンをに３、乗算回路２２でｖｘとｖｖの積をとリバッフ
ァアンプ１２を経た出力をｖ１１加算側の同期検波回路
１６の出力電圧をＶ。、基準電圧源２３の出力である基
準電圧をＶｌ、差・動トランス１３の１次コイルと２次
コイルの結合係数をに２．１次コイルの抵抗をＲ１２つ
の２次コイルの抵抗をともにＲ２，２つの２次出力信号
をｖ２とＶｌとすると、加算回路１４および減算回路１
５の共通入力端子ｖＡ及びＶ。
は、
ＶＡ −ＲＶ２ ／ （ｒ＋Ｒ２＋Ｒ）−（ＲＶ＋
Ｒ２／ （２ｒ＋Ｒ＋ ）−Ｖａ １／（ｒ十Ｒ
２＋Ｒ） ・・・（１）Ｖａ ””ＲＶｓ
／ （ｒ ＋Ｒ２＋Ｒ）−（ＲＶ、 Ｋ２
／ （２ｒ＋Ｒ，） ＋Ｖ、］／（ｒ十Ｒ２＋Ｒ）
・・・（２）で表される。ここにＲは加算
・減算回路１４，１５の人力インピーダンス、Ｖｄは差
動トランス１３のコアーに依存する電圧とする。
Ｒ２／ （２ｒ＋Ｒ＋ ）−Ｖａ １／（ｒ十Ｒ
２＋Ｒ） ・・・（１）Ｖａ ””ＲＶｓ
／ （ｒ ＋Ｒ２＋Ｒ）−（ＲＶ、 Ｋ２
／ （２ｒ＋Ｒ，） ＋Ｖ、］／（ｒ十Ｒ２＋Ｒ）
・・・（２）で表される。ここにＲは加算
・減算回路１４，１５の人力インピーダンス、Ｖｄは差
動トランス１３のコアーに依存する電圧とする。
また、上記の加算回路１４と減算回路１５の共通入力端
子ＶＡとＶ、および加算側同期検波回路１６の出力電圧
Ｖ。は次のような関係にある。
子ＶＡとＶ、および加算側同期検波回路１６の出力電圧
Ｖ。は次のような関係にある。
Ｖｏ−ＶＡ十Ｖ、、 ＋＋ （３）
この値は従来参照値として用いられていたものである。
この値は従来参照値として用いられていたものである。
一方電圧ＶＩＳＶｘ１■１、ｖｏＳｖＲは、第１図の各
構成要素の配置から直ぐ分かるように、次のような関係
にある。
構成要素の配置から直ぐ分かるように、次のような関係
にある。
Ｖ、−ＶＸ−ＶＹ
−Ｖｘ −に＋ （Ｖ、 Ｖｏ 、 −（４）
ここで式（３）のＶＡと■８を式（１）と式（２）の形
で表し、得られた式中に含まれる■に式（４）の関係を
入れると、 Ｖｏ−２に２ ＲＶｘ Ｋｌ （Ｖ、−Ｖｏ ）／（
（２ｒ ＋ Ｒ＋ ） （ｒ ＋Ｒ２＋Ｒ） １・・
・（５） と成る。この式（５）を■。について解くと、Ｖ、−２
に２ＲＶｘＫ、Ｖ、／ １ （２ｒ＋Ｒ＋ ） （ｒ＋Ｒ，＋Ｒ） ＋２に２
ＲＶＸ Ｋｌ ） −（６）となる。ここ
で分母の第１項が無視出来る程度にに、の値を大きくす
れば、式（６）は Ｖｏ−Ｖ、 ・・・（７）と
なる。すなわち、従来参照値として用いられていた、入
力電圧ＶＡとＶＢの和である加算側同期検波回路１６の
出力電圧Ｖ。は、基準電圧Ｖ、に固定された値となる。
ここで式（３）のＶＡと■８を式（１）と式（２）の形
で表し、得られた式中に含まれる■に式（４）の関係を
入れると、 Ｖｏ−２に２ ＲＶｘ Ｋｌ （Ｖ、−Ｖｏ ）／（
（２ｒ ＋ Ｒ＋ ） （ｒ ＋Ｒ２＋Ｒ） １・・
・（５） と成る。この式（５）を■。について解くと、Ｖ、−２
に２ＲＶｘＫ、Ｖ、／ １ （２ｒ＋Ｒ＋ ） （ｒ＋Ｒ，＋Ｒ） ＋２に２
ＲＶＸ Ｋｌ ） −（６）となる。ここ
で分母の第１項が無視出来る程度にに、の値を大きくす
れば、式（６）は Ｖｏ−Ｖ、 ・・・（７）と
なる。すなわち、従来参照値として用いられていた、入
力電圧ＶＡとＶＢの和である加算側同期検波回路１６の
出力電圧Ｖ。は、基準電圧Ｖ、に固定された値となる。
従って入力電圧ｖＡとＶＢの差で表せる減算回路１５の
出力は、参照値で除算することなくそのまま減算側の同
期検波間Ｆδ１７から８１１定出力ＶＰとして得られる
。すなわち、ＤＣドリフトの生じる除算回路を用いるこ
となく測定出力を得ることが出来る。
出力は、参照値で除算することなくそのまま減算側の同
期検波間Ｆδ１７から８１１定出力ＶＰとして得られる
。すなわち、ＤＣドリフトの生じる除算回路を用いるこ
となく測定出力を得ることが出来る。
ｆ記において、誤差増幅器２１の増幅率に１の値として
は、計算上では１０程度で有れば一応使えるが、精度と
安定性の面から言って実用上では１０２或いはそれ以上
を用いる。なおこの増幅率の設定は信号が交流であるか
直流であるかによって異なり、前者の場合は１０ないし
５Ｘ１０２倍程度が、後者の場合は１０′ないし１０’
倍程度が目安と成る。このように範囲が異なるのは、主
として回路系の安定度が交流信号を用いると低下するこ
とによる。
は、計算上では１０程度で有れば一応使えるが、精度と
安定性の面から言って実用上では１０２或いはそれ以上
を用いる。なおこの増幅率の設定は信号が交流であるか
直流であるかによって異なり、前者の場合は１０ないし
５Ｘ１０２倍程度が、後者の場合は１０′ないし１０’
倍程度が目安と成る。このように範囲が異なるのは、主
として回路系の安定度が交流信号を用いると低下するこ
とによる。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明に於いては、基
準電圧源、誤差増幅器および乗算回路を用いて減算回路
人力ＶＡとＶＢの和を一定値に固定することにより、入
力電圧ｖＡとＶ、の差値を参照値で除算することなくそ
のまま測定出力■。
準電圧源、誤差増幅器および乗算回路を用いて減算回路
人力ＶＡとＶＢの和を一定値に固定することにより、入
力電圧ｖＡとＶ、の差値を参照値で除算することなくそ
のまま測定出力■。
として出力させることが出来る。従って得られる測定出
力は正確且つ安定であり、装置の信頼性が向上する。
力は正確且つ安定であり、装置の信頼性が向上する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は従
来の差動トランス変換方式の構成を示す図である。 記号の説明：１１・・・発振回路、１２・・・バッフ７
アンブ１２．１３・・・差動トランス、１４・・・加算
回路。１５・・・減算回路、１６・・・同期検波回路（
加算側）、１７・・・同期検波回路（減算側）、２１・
・・誤差増幅器、２２・・・乗算回路、２３・・・裁準
電圧源。
来の差動トランス変換方式の構成を示す図である。 記号の説明：１１・・・発振回路、１２・・・バッフ７
アンブ１２．１３・・・差動トランス、１４・・・加算
回路。１５・・・減算回路、１６・・・同期検波回路（
加算側）、１７・・・同期検波回路（減算側）、２１・
・・誤差増幅器、２２・・・乗算回路、２３・・・裁準
電圧源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、発振回路と、この発振回路側からの出力信号を１次
コイルに受け、２次コイルから２つの２次出力信号を出
力する差動トランスと、前記２つの２次出力信号の和を
とる加算回路と、前記２つの２次出力信号の差をとる減
算回路と、前記２つの２次信号の一方に同期して前記加
算回路および減算回路の出力信号の検波を個々に行う２
つの同期検波回路とを含み、前記減算側の同期検波回路
の出力を用いて測定出力を得るようにした変換回路にお
いて、 基準電圧と、この基準電圧と前記加算側の同期検波回路
の出力電圧の差電圧を少なくとも１桁高い電圧に増幅す
る誤差増幅器と、この誤差増幅器の出力を前記発振回路
の発振出力に乗算して前記発振回路からの出力信号とし
て前記差動トランスの１次コイルに送る乗算回路を付加
して成り、前記減算側の同期検波回路の出力を以て前記
測定出力とすることを特徴とする差動トランス変換方式
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17703689A JPH0342513A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 差動トランス変換方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17703689A JPH0342513A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 差動トランス変換方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0342513A true JPH0342513A (ja) | 1991-02-22 |
Family
ID=16024026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17703689A Pending JPH0342513A (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 差動トランス変換方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0342513A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4721643U (ja) * | 1971-02-28 | 1972-11-10 | ||
| JPS6412328A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Brother Ind Ltd | Interface for printer |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP17703689A patent/JPH0342513A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4721643U (ja) * | 1971-02-28 | 1972-11-10 | ||
| JPS6412328A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Brother Ind Ltd | Interface for printer |
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