JPH0396866A - 物理パラメータを差動モードで測定する２つのトランスジューサによって供給される信号の処理回路 - Google Patents

物理パラメータを差動モードで測定する２つのトランスジューサによって供給される信号の処理回路

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JPH0396866A
JPH0396866A JP2228491A JP22849190A JPH0396866A JP H0396866 A JPH0396866 A JP H0396866A JP 2228491 A JP2228491 A JP 2228491A JP 22849190 A JP22849190 A JP 22849190A JP H0396866 A JPH0396866 A JP H0396866A
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signal
circuit
transducers
physical parameter
differential mode
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JP2228491A
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English (en)
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Werner Hottinger
ベルナー　ホッティンガー
Fridolin Wiget
フリードリン　ビゲット
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Original Assignee
Asulab AG
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、物理パラメータを差動モードで測定する２つ
のトランスジューサによって供給される信号の処理回路
に関する。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は物理パラメータを差動モードで測定する
２つのトランスジューサによって供給される信号を処理
し、力、加速度、圧力、温度あるいは変位等であるこの
物理パラメータの数値を表すロジック信号を出力する回
路を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係る回路は、その周期が物理パラメータに従っ
て互に線形に変化する、第１の周期を有する第１の信号
を１つのトランスジューサから受信し、第２の周期を有
する第２の信号をもうｌつのトランスジューサから受信
する回路であって、第１の信号ＳＩの周期Ｔ，を整数Ｎ
，回カウントする第１のカウント手段と、 第２の信号Ｓ２の周期Ｔ２を整数Ｎ２回カウン（５） （６） ｌ・する第２のカウント手段と、 第１のカウント手段のカウントのための時間間隔Ｎ１　
・Ｔ１と、第２のカウント手段のための時間間隔Ｎ２　
・Ｔ２との偏差を表す信号Ｓｍを出力し、この信号Ｓｍ
が該物理パラメータの値を表す信号であるロジック回路
から構成される信号の処理回路である。
［実施例」 望ましい例においては、例えばパイナリーカウンタある
いは除算レートが変更できる除算器によって整数Ｎ１お
よびＮ２の値を変更可能なカウント手段が使用される。
Ｎ１とＮ２はトランスジューサの特性（トランスジュー
サが同し製作ロットであっても極僅か異なることがある
）とトランスジューサの動作状態（温度変化等）に応じ
て調整されるかもしれない。
値Ｎ１とＮ２および２つのカウントカウント手段のカウ
ント開始時間に応じて時間間隔の長さＮ，・Ｔ，とＮ２
　・Ｔ２は互に依存し、オーバーラップし、一方が他方
をとりこんでしまう。
回路構戒を簡略化するために、Ｎ．とＮ２は時間間隔Ｎ
　Ｉ’　Ｔ　＋が時間間隔Ｎ２　・Ｔ２よりもつねに大
であり、第２のカウント手段は第１のカウント手段のカ
ウント開始後にカウントを開始し、第２のカウント手段
は第１のカウント手段より前にカウントを終了するため
に遅れが適用されることが望ましい。
本発明による信号処理回薔の他の特性と利点は、加速度
計として使用した、この回路の１つの実施例に関する以
下の説明から明かとなるであろう。
この記述は単に説明のためだけのものであり、図示され
るものに限定されるものではない。
第ｌ図にダイヤグラム図として示される加速度計は線形
加速度を計測するように設計されている。
この加速度計は、矩形のそして基礎からの突起である支
持板４をのせた基礎２から構成されている。
この支持板４の相対する面には２つの水晶共振器６およ
び８の一端が取り付けられており、これらの水晶共振器
の他の一端には質量Ｍの拘束され（７） （８） ていない板１０が取り付けられている。
水晶共振器６および８は平行６面体の形状をした水晶ウ
エハーであり、図示してない電極を備えている。これら
の共振器はそれらに加えられる軸方向の変位の関数とし
て基本周波数が変化するように構成され、伸びは周波数
の増加を引き起こし、圧縮は周波数の減少を引き起こす
。
共振器６の電極は第２図に示される付属回路１２に接続
される。この回路１２は共振器６の連続的な発振を引き
起こすための物であり、全体として第４図に示すように
周波数Ｆ１、周期Ｔ，　一１／ＦＩの矩形波Ｓｔを出力
するトランスジューサを構成し、Ｆ１およびＴＩの変化
は共振器に加えられた力を表す。同様に共振器８は付属
回路１４によって発振され、第４図に示すように周波数
Ｆ２、周期Ｔ２＝１／Ｆ２の信号Ｓ２を出力する。
さらに、板１０の質量は共振器６および８の軸方向に平
行に向いているために、加速度計は図示するように水平
に設置される必要も、垂直に設置される必要もない。
このような状況下において加速度計が動作していない限
りは、共振器は平らになっていて、それぞれＦ＋、。と
Ｆ２、０の固有の周波数を発振し、これらの周期は周波
数に対応してそれぞれＴ１、ｏｆｌ！ｌ−Ｔ２、。であ
る。周波数Ｆ　ｌ　、ＯとＦｚ、。
は等しくてもよい。しかしながら、第１図に示す加速度
計の場合には、１つの共振器が他の共振器に影響を与え
ることを防止するために、十分に異なった周波数を使用
することが望ましい。
第１図の加速度計が共振器６および８の基準面に垂直な
方向に直線的な加速度Ａが加えられたとき、質量Ｍの板
１０の重心には動的な力Ｆ＝Ｍ・Ａが作用する。この力
は共振器６および８を曲げるように働き、支持板４と板
１０に固定されているため第１の基準面には伸びの応力
が作用し、第２の基準面には圧縮の応力が作用する。こ
のような状況において信号Ｓ，の周期Ｔ，は固有の周期
Ｔ１、０に対して減少し、信号Ｓ２の周期Ｔ２は固有の
周期’ｒｚ　、Ｏに対して増加する。
このように、加速度計の２つのトランスジュー（９） （１０） サは差動モードで動作し、周期Ｔ＋　．ｌ！：Ｔｚの差
あるいは同じ量であるが周波数Ｆ１とＦ２の差は力Ｆあ
るいは加速度Ａを代表する。
第１図に示す差動加速度計において、周期Ｔ１とＴ２は
加速度Ａと下記の関係を有する。
ＴＩ−ＴＩ、。・　（１＋２・Ｋ１　・Ａ）−１／２（
１） Ｔ　ｚ　−Ｔ　ｚ　、。・　（ｌ−２・Ｋ２　・Ａ）−
１／２（２） ここでＫ１とＫ２は共振器６および８の感度を表す定数
である。
これらの定数はともに加速度計の感度を決定し、与えら
れた加速度Ａに対しＫＩおよびＫ２の値を増加すれば、
Ｔ＋　　’ｒｌ、。の差およびＴ２Ｔ２、。の差は増加
する。
本発明によれば、加速度Ａは時間間隔Ｎ１Ｔ１と時間間
隔Ｎ２　・Ｔ２の差として表される。
ここでＮ１とＮ２は整数である。
Ｎ，・Ｔ　ＩＮ　ｚ　　・Ｔ２の差は線形ではない。
整数Ｎ＋およびＮ２の値は以下の例の中に示されるよう
な種々の基準によって選択されることが可能である。
ここでＤｍ＝Ｎ，−　Ｔ＋　−Ｎ２　　’　Ｔｚとすれ
ば、ＤｍはＮ＋　、ＴＩ，Ｎｚ　、Ｔ２の値に従って正
あるいは負となる。この量はＮ，およびＮ２が一定であ
れば、式（１）および（２）に従ってＴ，はＡとともに
減少し、Ｔ２はＡとともに増加するため、ある加速度に
おいては正となり、他の加速度では負となる。
本発明による処理回路および量Ｄｍを表す信号を発生す
る回路は、参照番号１６によって定義されて第２図にダ
イヤグラム的に示される。
この処理回路は本質的に第ｌのカウント手段１８と第２
のカウント手段２０とロジック回路２２から構成される
。
第１のカウント手段１８は付属回路１２から出”力され
る信号Ｓ，の周期Ｔ，を整数Ｎ１カウントするように設
計されている。整数ＮＩは例えばＥＥＰＲＯＭである記
憶手段２４からデータパス上を伝送される数値信号ＳＮ
Ｉの形式で第■のカウ（Ｉ１） （１２） ？ト手段にロードされることも可能である。カウントの
開始はロジック回路２２から受信される信号Ｓｄ、，に
よって与えられる。カウントの終了においては第ｌのカ
ウント手段はロジック回路２２に信号Ｓｆ，，を発する
。
第２のカウント手段２０は第１のカウント手段１８と同
様に動作する。これは付属回路１４から信号Ｓｚ、記憶
手段２４から整数Ｎ２を表す信号ＳＮ■およびロジック
回路２２からカウント開始信号Ｓｄ、２を受信し、ロジ
ック回路２２にカウント終了信号Ｓｆ、２を発する。
Ｎ．とＮ２にたいしては、例えば加速度計の動作温度に
従って異なった値を使用することができる。これら異な
った値は記憶千段２４中にテーブルの形式で周知の方法
で記憶させてもよい。
それぞれのカウント手段は例えば最初にロードされた値
十Ｎ＋あるいは十ＮＺ（または一Ｎ，あるいは一Ｎ２）
を初期値とする２進減算カウンタ（または加算カウンタ
）によって、あるいは値Ｎ１あるいはＮ２によって除算
率を変更できる除算器によって構成してもよい。例えば
８ビットのカウンタ除算回路７４ＨＣ４０１０３　（商
品名）を使用するときには、１６、２４、３２・・・ビ
ットのカウント手段を構或するために幾つかの回路が直
列に接続される。
信号Ｓｄ，，ＳＳｄ，．、Ｓｆ，，．．Ｓｆ，２によっ
て定義されるカウント開始からカウント終了の時間から
、ロジック回路２２はＮ，・Ｔ，Ｎ２　・Ｔ２に等しい
量Ｄｍを表す信号Ｓｍを出力する。
一般的に言ってロジック回路２２は時間間隔Ｎ，−Ｔ，
およびＮ２　・Ｔ２が何であれ、またその相対的な位置
が計測周期中のどこであれ、即ちこれらの時間間隔がど
こで続こうが、オーバラップしようが、包含されようが
Ｄｍを決定するように設計されなければならない。
しかしながら、値ＮＩ，Ｎｚと各カウント手段によるカ
ウントの開始の位置を適切に選択することによって上述
した最後の状況を得ることが常に可能である。
（１３） （１４） この形式のロジック回路の実施例が第３図にダイヤグラ
ム的に示されており、この回路で発生する信号が第４図
のタイミング図に示されている。
ロジック回路２２はトリガ回路２６（第２図）からパル
スＳｄ、１を受信し、各パルスは計測サイクルの始まり
を示す。この信号Ｓａ，，はカウントを開始するために
第１のカウント手段ｌ８に直接伝送される。より正確に
言えば信号Ｓｄ、１の前縁は第１のカウント手段に整数
Ｎ，をロードし、信号Ｓｄ、，の後縁に続く信号ＳＩの
最初の前縁からカウントが開始される。信号Ｓｄ、１の
後緑はまたＤ型のバイステーブル回路（フリンプフロツ
プ）２８のリセット入力にも伝送される。
回路２８は付属回路１２（第２図）によって発信される
信号Ｓ，をクロック入力ＣＬで受信し、そのデータ入力
Ｄは連続して高レベルである。バイステーブル回路２８
の出力頁から発信される信号Ｗは第２のカウント手段の
カウント信号Ｓｄ、２の開始を構成し、信号Ｓｄ、２の
前縁は第２のカウント手段に整数Ｎ２をロードする効果
を有し、信号Ｓｄ、２の後縁に続く信号Ｓ２の前縁から
カウントを開始する。
このようにバイステーブル回路２８は同期手段を形威し
、第１のカウント手段がカウントを開始した僅か後に第
２のカウント手段がカウントを開始する。２つのカウン
ト動作の開始の間の時間間隔Ｔａは信号Ｃ中の幅Ｔａの
パルスの形で発生する。このパルスは以下の様にして発
生される。
Ｄ型のバイステーブル３０はそれぞれ対応するデータ入
力Ｄ、クロック入力ＣＬおよびリセット入力Ｒに連続的
な高レベル信号、信号Ｓ２および信号Ｗを受信する。そ
してこの回路はその出力頁に信号Ｗの前縁で高レベルで
あり信号Ｗが低レベルに落ちたのち時間間隔Ｔａの間高
レヘルを維持する信号■を発信する。信号Ｃは単にアン
ドゲート３２によって信号丁と信号τを反転した信号Ａ
を結合することによって得ることができる。
同様にして、第２のカウント手段のカウント終了と第１
のカウント手段のカウント終了の間の時間間隔Ｔｂは信
号Ｉ中に幅Ｔｂのパルスとして表（１５） （１６） れる。
この信号はデータ入力Ｄ、クロック入力ＣＬ、リセット
入力Ｒにそれぞれ連続的な高レベル、第１のカウント手
段１日から出力されるカウント終了信号を反転した信号
丁Ｔ７Ｅ、第２のカウント手段２０から出力されるカウ
ント終了信号を反転した信号Ｓｒ，２を受信するＤ型バ
イステーブル回路３４の出力頁により発生される。
この構或は信号Ｉを第２のカウント手段のカウント終了
時に高レベルとし、第１のカウント手段のカウント終了
時に低レベルの戻すと理解しても良い、。
ロジック回路２２は最後に信号Ｃと石を受信し各計測サ
イクル毎に長さＴａとＴｂのパルスを出力するオアゲー
ト４０を含む。
このように信号Ｓｍは時間間隔Ｎ，・ＴＩと時間間隔Ｎ
２　・Ｔ２の間の偏差を表すが、これはこの偏差がＴａ
＋Ｔｂと正確に等しいためである。
信号Ｓｍはこのように水晶共振器６および８に加えられ
た加速度Ａを代表する。
第２図から理解されるように、信号Ｓｍは時間間隔Ｔａ
＋Ｔｂを整数Ｄｍに変換する反転手段４２によって受信
される。反転手段は信号Ｓｄ，，によって起動され、そ
のカウント動作はクロック回路４４によって発信される
クロック信号ｓｈによってクロック制御されるパイナリ
ーカウンタの形式とすることが有利である。例えば８ビ
ットカウンタ７４ＨＣ８６７　（商品名）を１つまたは
２つ以上使用して８、１６、２４、３２ビットのカウン
タを構成してもよい。
ここで説明している処理回路において、第２のカウント
手段は第１のカウント手段のカウント開始後にカウント
を開始し、以前にカウントを終了する。この場合量Ｄｍ
は和Ｔａ＋Ｔｂに等しく、それ故単方向カウンタ４２が
使用される。それに対し、例えば第２のカウント手段が
第１のカウント手段のカウント開始後にカウントを開始
し、その後にカウントを終了する処理回路の場合には量
ＤｍはＴａ−Ｔｂに等しい。時間間隔Ｔａにおいては加
算し時間間隔Ｔｂにおいては減算するため（１７） （１８） に双方向カウンタ（加算、減算カウンタ）を使用しなけ
ればならない。
カウンタ４２のカウント値は連続的にデータパスを介し
てメモリ手段４６に伝送され、カウンタの内容の最終値
Ｄｍはトリガ回路２６から受信される信号Ｓアに応じて
このメモリ手段のなかに記憶される。信号ＳＴは計測の
終了時を意味し、信号Ｓｆ、，のよって出力される。
このトリガ回路２６の実施例は第５図に示され、第６図
のタイミング図はこの回路内の信号と信号Ｓｍを示して
いる。
トリガ回路２６は信号Ｓ１　と、インバータ５０によっ
て信号Ｓｆ、，の反転信号として発生される信号Ｓｆ，
，を受信するアンドゲート４８、および信号Ｓｆ，Ｉ　
と、インバータ５４によって信号ＳＩを反転することに
よって発生される信号丁Ｅを受信するアンドゲート５２
から構成される。
計測間隔Ｐｍは信号Ｓｍの幅Ｔｂのパルスの後縁で終了
しする。この後縁は上述した処理回路においては間隔Ｎ
，・Ｔ，は間隔Ｎ２　・Ｔ２の後に終了するために信号
Ｓ１の前縁により発生される。
アンドゲート４８から出力された信号Ｓ，は計測周期Ｓ
ｍの終了直後の幅Ｔ１／２のパルスとなる。
アンドゲート５２により出力された信号Ｓｄ、１は信号
ＳＩのパルスの直後の幅Ｔ　Ｉ　／　２のパルスとなる
。この信号Ｓｄ、１の前縁は次の計測周期Ｐｍ’の開始
点となる。
このように第５図に示されたトリガ回路は加速度の繰り
返し計測を可能とする。勿論本発明による処理回路は、
おのおのの動作において単一の計測サイクルの実行を制
御する手動トリガ回路を同様に備えることも可能である
。
もう一度第２図を参照すると、例えば時間間隔Ｔａ＋Ｔ
ｂＯ間キャパシタに負荷をかけるために信号Ｓｍによっ
て制御されるスイッチによって電流源に接続されるキャ
パシタのような変換手段が備えられることが理解される
。
しかしながら、量Ｄｍはマイクロコンピュータによって
引き続き処理される数値であり、信号Ｓ（１９） （２０） ｍあるいはｆｆｉＤｍの積算値についても同様であるか
のオフセットを打ち消すことが容易であるためにパイナ
リーカウンタを使用することが望ましい。
加速度Ａが“０′”に等しいとき、量Ｄｍは一般的には
“′０”″でないＮ１　・Ｔ１、０一Ｎ２　・Ｔ２、。
に等しいという事実を思い出すべきである。
オフセットは、 （Ｎ，　　・Ｔ１、。一Ｎ２　・Ｔｚ、。）／Ｆｈここ
でＦｈはクロック信号ｓｈの周波数一に等しい値Ｎ。を
各計測サイクルの開始時にパイナリーカウンタに予めロ
ードすることにより簡単に打ち消すことができる。この
値Ｎ０はメモリ手段２４のなかに記憶され、数値信号Ｓ
ＮＯの形でデータパスを介してパイナリーカウンタ４２
に伝送されてもよい。整数Ｎ１とＮ２に関し加速度計の
運転状態に応してＮ。に対し異なった値を使用してもよ
く、これらの値はメモリ手段２４のなかにテーブルの形
式で記憶してもよい。
偏差Ｎ，・ＴＩ、。一Ｎ２　・Ｔ１、０の値を打ち消す
あるいは最小とする整数Ｎ，とＮ２を選択することによ
ってオフセットを打ち消すあるいは少なくとも最小とす
ることも可能であることを承知するべきである。
最後に量Ｄｍへのその影響が無視できるものとみなせる
ものであれば、オフセットは無視してもよいことは明ら
かである。
値Ｎ。をバイナリーカウンタにロードすることによって
オフセットを打ち消す解決が、整数Ｎ，とＮ２に何の制
限も与えないために整数Ｎ１とＮ２を適切に適用するこ
とによって最初からオフセットを加算できるために好ま
しい。これは加速度計を校正しそしてまたはその校正曲
線を線型化するために多くの利点をもたらすかもしれな
い。
上述した加速度計において、周期Ｔ，とＴ２は次式によ
り与えられる。
Ｔ＋　＝Ｔ＋　１。・　（１＋２・Ｋ１　・Ａ）−１／
２（１） Ｔ２．＝７２　、。・　（】−２・Ｋ２　・Ａ）−１／
２（２） （２１） （２２） 一般的に言って２・Ｋ，−Ａおよび２・Ｋ２　・Ａの項
は゛１゛に比較して非常に小さいために、Ａについて級
数に展開できる。
この計算によれば、 Ｄｍ＝Ｎ＋　　＋　Ｔ＋　　Ｎｚ　　・Ｔｚ一Ｄ。−Ｄ
　　＋Ｄｎ ここでＤｏ−Ｎ，・Ｔ＋　，　ｏ　　Ｎｚ　　・Ｔ２　
、ｏＤ，　一（Ｎ，−Ｔ，　、。・Ｋ Ｎ２　・Ｔ２、。・Ｋ２）　　・Ａ Ｄｎ＝３／２　（Ｎ，　　・Ｔ，　、Ｏ　　・　（Ｋｌ
　）２Ｎ２　・Ｔ２、。・　（Ｋ２　）　２）　　・Ａ
２５／２　（Ｎ，　　・Ｔ１、０・　（Ｋｌ）３Ｎ２　
・Ｔ２、，・　（ＫＷ　）　３）　　・Ａ３＋　（Ａ’
　） この表現においてＤ。はオフセットを、Ｄ１は線型部を
、Ｄｎは非線型部を表す。
どのようにしてＤ。の項を゛０゛とするかについては既
に説明した。Ｎ．およびＮ２をＤｎＯ項をまた打ち消す
あるいは少なくとも最小とするように選択することによ
って加速度計の応答曲線を線形化することができる。
一般的にこのことは整数Ｎ，とＮ２を Ｎ，・Ｔ１、。・　（Ｋｌ　）　２−ＮＺ　　・Ｔ２、
。
（Ｋｚ）２をできうるかぎり゛Ｏ″”に近づくように、
そして３次あるいはそれより高次の項Ｄｎを無視できる
ようにせんたくすることによって非常に良い近似で達戒
することが可能である。
さらに加速度計は測定可能な加速度の範囲がパイナリー
カウンタ４２の最大値Ｃｍａｘに対応するように校正さ
れねばならない。Ｄ．とＤｎが“０゜”あるいは無視で
きるものとすれば校正を実行するための整数Ｎｌおよび
Ｎ２の条件は量（Ａｍａｘ−Ａｍｉｎ）（Ｎ＋　　−Ｔ
＋　、ｏ　　・Ｋ＋＋Ｎｚ　　・Ｔｚ、ｏ−Ｋｚ）　一
Ｃｍａｘ／ＦｎここでＡｍａｘとＡｍｉｎは測定可能な
加速度の最大値と最小値であるが一を“０゛に近付ける
ことである。
本出願人は第２図に基づいて加速度計を製作した。付属
回路１２および１４とともに処理回路１６はＩつの集積
回路を構成する。この加速度計の（２３） （２４） 主な特性は以下の如くである。
Ｆ＋　、ｏ　−８　７ｋＨｚ Ｆ２　、ｏ　＝８９ｋＨｚ Ｆ１は最大値一Ａ．ｍａｙに対して０．５％減少し、Ｆ
２は同一の値一Ａｍａｘに対して０．５％増加する。従
ってＦ，　、ｍｉｎ＝８６．５６５ｋＨｚでありＦｚ、
ｍａｙ＝８９．４４５ｋＨｚである。
Ｎ＋＝８６およびＮ２＝８７（即ち１測定周期がｌｍｓ
）のとき、 Ｄ　ｏ　一Ｎ　＋　　・ＴＩ、。一Ｎ２　・Ｔ２、。
＝１０．９８μｓ Ｄｒｎａ　ｘ＝Ｎ，　／Ｆ，　、ｍ　ｉ　ｎＮ２／Ｆ２
、ｍａｘ＝２０．８１μｓ 同様にＤｍ　ｉ　ｎ＝Ｎ＋　／Ｆ＋　，ｍａ　ｘＮｚ　
／　Ｆ２　、ｍ　ｉ　ｎ＝１．　　１　５　ｔｔ　ｓ＋
Ａｍａｘに対して ΔＤ＝Ｄｍａ　ｘ−Ｄｏ　＝Ｄｏ　−Ｄｍ　ｉ　ｎ一９
．８３μｓ ＦＣ＝１０ＭＨｚ これらの特性に対してカウンタ４２の出力で最大加速度
は精度１％で計測された。
精度は整数Ｎ，およびＮ２の値に線形に増加することを
承知するべきである，よってＮＩ＝８６０、ＮＺ＝８７
０とすれば１計測周期はｌｏｍｓ、精度は０．１％とな
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は２つの水晶共振器からなる異なる加速度計の例
の縦方向断面図を示すダイヤグラム図、第２図はこれら
の共振器とそれに付属する回路と例として選択した実施
例の形を取るときの本発明による信号処理回路を示すブ
ロック線図、第３図は第２図の回路の１部を構成するロ
ジック回路図、 第４図は第２図および第３図に示す回路で発生する主要
な信号の波形を示すタイミング図、第５図は同じく第２
図の回路の１部を構或するトリガ回路を示す回路図、 第６図は第５図の回路に対応した信号と第４図に既に示
した幾つかの信号の波形をしめすタイミ（２５） （２６） ング図である。 ２・・・基礎、 ４・・・支持板、 ６、８・・・共振器、 １０・・・板、 １２、１４・・・附属回路、 １６・・・処理回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、物理パラメータ（Ａ）を第１の周期（Ｔ＿１）を有
    する第１の信号（Ｓ＿１）を出力する１つのトランスジ
    ューサと第２の周期（Ｔ＿２）を有する第２の信号（Ｓ
    ＿２）を出力するもう１つのトランスジューサの２つの
    トランスジューサにより差動モードで供給される２つの
    信号を処理する回路であって、 測定周期（Ｐｍ）内に第１の信号（Ｓ＿１）の周期（Ｔ
    ＿１）を整数Ｎ＿１回カウントする第１のカウント手段
    と、 該測定周期（Ｐｍ）内に第２の信号（Ｓ＿２）の周期（
    Ｔ＿２）を整数Ｎ＿２回カウントする第２のカウント手
    段と、 時間間隔Ｎ＿１・Ｔ＿１と時間間隔Ｎ＿２・Ｔ＿２との
    偏差を表す信号Ｓｍを出力し、該信号Ｓｍが該物理パラ
    メータの値を表す信号であるロジック回路から構成され
    る物理パラメータを差動モードで測定する２つのトラン
    スジューサによって供給される信号の処理回路。 ２、該信号Ｓｍがバイナリー信号であり、時間間隔Ｎ＿
    １・Ｔ＿１とＮ＿２・Ｔ＿２の偏差に等しい時間間隔Ｔ
    ｍの間予め決定されたロジック状態に維持される請求項
    １に記載の物理パラメータを差動モードで測定する２つ
    のトランスジューサによって供給される信号の処理回路
    。 ３、該信号Ｓｍを受信し、時間間隔Ｔｍの関数である整
    数Ｄｍを出力する変換手段を含む請求項２に記載の物理
    パラメータを差動モードで測定する２つのトランスジュ
    ーサによって供給される信号の処理回路。 ４、変換手段がクロック入力にクロック信号Ｓｈを入力
    し、カウントイネーブル入力に信号Ｓｍを入力するカウ
    ンタである請求項３に記載の物理パラメータを差動モー
    ドで測定する２つのトランスジューサによって供給され
    る信号の処理回路。 ５、信号Ｓｍが第１および第２のセンサが休止位置にあ
    るときのそれぞれの周期をＴ＿１＿、＿０およびＴ＿１
    ＿、＿０としたとき時間間隔Ｎ＿１・Ｔ＿１＿、＿０と
    Ｎ＿２・Ｔ＿２＿、＿０との偏差を表すオフセットを含
    み、処理回路がこのオフセット信号を打ち消す手段を有
    する請求項１に記載の物理パラメータを差動モードで測
    定する２つのトランスジューサによって供給される信号
    の処理回路。 ６、変換手段がクロック入力にクロック信号Ｓｈを入力
    し、カウントイネーブル入力に信号Ｓｍを入力するカウ
    ンタであり、各計測周期毎にオフセットを補償するため
    に整数Ｎ＿０を予めカウンタにロードされる請求項５に
    記載の物理パラメータを差動モードで測定する２つのト
    ランスジューサによって供給される信号の処理回路。 ７、第２のカウント手段が第１のカウント手段がカウン
    ト開始後にカウントを開始し、第１のカウント手段がカ
    ウント終了前にカウントを終了するように整数Ｎ＿１と
    Ｎ＿２を選択し、ロジック回路が設計される請求項１に
    記載の物理パラメータを差動モードで測定する２つのト
    ランスジューサによって供給される信号の処理回路。 ８、変換手段がクロック入力にクロック信号Ｓｈを入力
    し、カウントイネーブル入力に信号Ｓｍを入力する単方
    向でないカウンタである請求項７に記載の物理パラメー
    タを差動モードで測定する２つのトランスジューサによ
    って供給される信号の処理回路。 ９、第１および第２のカウント手段が整数Ｎ＿１とＮ＿
    ２の値をロードし変更する手段を含む請求項１に記載の
    物理パラメータを差動モードで測定する２つのトランス
    ジューサによって供給される信号の処理回路。 １０、少なくとも１つのＮ＿１の値と、少なくとも１つ
    のＮ＿２の値とを記憶する記憶手段を含む請求項９に記
    載の物理パラメータを差動モードで測定する２つのトラ
    ンスジューサによって供給される信号の処理回路。 １１、少なくとも１つのＮ＿１の値と、少なくとも１つ
    のＮ＿２の値と、少なくとも１つのＮ＿０の値を記憶す
    る記憶手段を含む請求項６に記載の物理パラメータを差
    動モードで測定する２つのトランスジューサによって供
    給される信号の処理回路。 １２、信号Ｓｍが測定されるべき該物理パラメータに対
    して線形に変化する第１の成分と、測定されるべき該物
    理パラメータに対して非線型に変化するもう１つの成分
    を含み、整数Ｎ＿１およびＮ＿２が該もう１つの成分を
    最小にするように選択される請求項１に記載の物理パラ
    メータを差動モードで測定する２つのトランスジューサ
    によって供給される信号の処理回路。 １３、該物理パラメータの測定可能範囲が変換手段から
    出力される整数Ｄｍの取りうる範囲に対応する請求項３
    に記載の物理パラメータを差動モードで測定する２つの
    トランスジューサによって供給される信号の処理回路。
JP2228491A 1989-09-01 1990-08-31 物理パラメータを差動モードで測定する２つのトランスジューサによって供給される信号の処理回路 Pending JPH0396866A (ja)

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US5123035A (en) 1992-06-16
CH680963A5 (ja) 1992-12-15
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