JPH04266Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH04266Y2 JPH04266Y2 JP14969486U JP14969486U JPH04266Y2 JP H04266 Y2 JPH04266 Y2 JP H04266Y2 JP 14969486 U JP14969486 U JP 14969486U JP 14969486 U JP14969486 U JP 14969486U JP H04266 Y2 JPH04266 Y2 JP H04266Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection coil
- pulse
- magnetostrictive
- wave
- output
- 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.)
- Expired
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 41
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、磁歪線上を伝播する磁歪信号を検出
するための磁歪信号検出回路に関するものであ
る。
するための磁歪信号検出回路に関するものであ
る。
この種の検出回路の原理的構成図を第４図に示
す。同図において、１は磁歪線、２は駆動コイ
ル、３は検出コイルである。駆動コイル２は磁歪
線１の一端に固定配置され、検出コイル３は磁歪
線１上を長さ方向に移動可能なように配置されて
いる。
す。同図において、１は磁歪線、２は駆動コイ
ル、３は検出コイルである。駆動コイル２は磁歪
線１の一端に固定配置され、検出コイル３は磁歪
線１上を長さ方向に移動可能なように配置されて
いる。
このような構成において、駆動コイル２に第５
図イに示す駆動パルスを与えると磁歪線１に縦弾
性波（超音波）が発生する。この縦弾性波は磁歪
線１を伝播し、検出コイル３は第５図ロに示す如
くその縦弾性波を時間t1後に直接波（電圧信号）
４として検出すると共に、磁歪線１の開放端部１
１で反射する縦弾性波を反射波（電圧信号）５と
して時間t2後にこれを検出する。直接波４を検出
した検出コイル３の出力は実測によると、第５図
ロの如く時間的にみて最初にマイナスのパルスcd
が生じた後、次いでプラスのパルスadが発生し、
このadパルスに続いてマイナスのパルスbd、更に
プラスのパルスddが生じる波形となる。又、反射
波５を検出した検出コイル３の出力はこれも実測
によると、最初にプラスのパルスcrが生じた後、
マイナスのパルスarが発生し、このarパルスに続
いてプラスのパルスbr、更にマイナスのパルスdr
が発生する波形となる。
図イに示す駆動パルスを与えると磁歪線１に縦弾
性波（超音波）が発生する。この縦弾性波は磁歪
線１を伝播し、検出コイル３は第５図ロに示す如
くその縦弾性波を時間t1後に直接波（電圧信号）
４として検出すると共に、磁歪線１の開放端部１
１で反射する縦弾性波を反射波（電圧信号）５と
して時間t2後にこれを検出する。直接波４を検出
した検出コイル３の出力は実測によると、第５図
ロの如く時間的にみて最初にマイナスのパルスcd
が生じた後、次いでプラスのパルスadが発生し、
このadパルスに続いてマイナスのパルスbd、更に
プラスのパルスddが生じる波形となる。又、反射
波５を検出した検出コイル３の出力はこれも実測
によると、最初にプラスのパルスcrが生じた後、
マイナスのパルスarが発生し、このarパルスに続
いてプラスのパルスbr、更にマイナスのパルスdr
が発生する波形となる。
このような磁歪信号検出回路において、縦弾性
波が検出コイル３に到達する時間t1，t2は従来例
えば特開昭61−97523号に開示されたものとして
第６図に示す如くそのスレツシヨールド・レベル
が＋Vthと−Vthを持つ一対の比較器を用い、時
間t1は直接波４の最初のプラスのパルスadによ
り、又t2は反射波５の最初のマイナスのパルスar
により求めるようにしていた。ところで、この種
の回路における縦弾性波の波形は伝播距離によつ
ては変化しないものとされていた。しかし、実際
には伝播距離が長い場合には分散の影響を受けて
波形が歪み、第５図ロと第６図の対比から明らか
なように、特に伝播距離の長い反射波５の内、最
初に生じるマイナスのパルスarのピーク値が小さ
くなり、その為、これを検出する比較器のスレツ
シヨールド・レベル（−）Vthに対するマージン
が少なくなり、誤動作が起きやすいという問題点
があつた。
波が検出コイル３に到達する時間t1，t2は従来例
えば特開昭61−97523号に開示されたものとして
第６図に示す如くそのスレツシヨールド・レベル
が＋Vthと−Vthを持つ一対の比較器を用い、時
間t1は直接波４の最初のプラスのパルスadによ
り、又t2は反射波５の最初のマイナスのパルスar
により求めるようにしていた。ところで、この種
の回路における縦弾性波の波形は伝播距離によつ
ては変化しないものとされていた。しかし、実際
には伝播距離が長い場合には分散の影響を受けて
波形が歪み、第５図ロと第６図の対比から明らか
なように、特に伝播距離の長い反射波５の内、最
初に生じるマイナスのパルスarのピーク値が小さ
くなり、その為、これを検出する比較器のスレツ
シヨールド・レベル（−）Vthに対するマージン
が少なくなり、誤動作が起きやすいという問題点
があつた。
本考案はこのような問題点を解決するためにな
されたもので、比較器のスレツシヨールド・レベ
ルに対してマージンの大きい磁歪波パルスを用い
ることにり、確実に反射波５の到達時間t2を検出
することのできる検出回路を提供することを目的
とする。
されたもので、比較器のスレツシヨールド・レベ
ルに対してマージンの大きい磁歪波パルスを用い
ることにり、確実に反射波５の到達時間t2を検出
することのできる検出回路を提供することを目的
とする。
本考案は上記の目的を達成するために、反射波
５において分散によつて波形が歪んでも、arパル
スに比較して第３図に示す如く信号レベルの変化
の少ない第２番目に生じるプラスのパルスbr信号
を利用することにより、時間t2を求めるようにし
たものである。以下、実施例について説明する。
５において分散によつて波形が歪んでも、arパル
スに比較して第３図に示す如く信号レベルの変化
の少ない第２番目に生じるプラスのパルスbr信号
を利用することにより、時間t2を求めるようにし
たものである。以下、実施例について説明する。
第１図は本考案に係る磁歪信号検出回路の一実
施例の接続図である。図において、３は第４図で
説明した検出コイル、２は駆動パルスの印加端
子、COMPは比較器、Ｆは検出コイル３に並例
に接続されたフイルタ、Ｒ１，Ｒ２は抵抗素子、
Vr，Vdは電源で、電源Vdは比較器COMPの出
力端子に接続されている。FF１〜FF３はエツ
ジ・トリガ型のフリツプ・フロツプ、OUT１，
OUT２は出力端子である。
施例の接続図である。図において、３は第４図で
説明した検出コイル、２は駆動パルスの印加端
子、COMPは比較器、Ｆは検出コイル３に並例
に接続されたフイルタ、Ｒ１，Ｒ２は抵抗素子、
Vr，Vdは電源で、電源Vdは比較器COMPの出
力端子に接続されている。FF１〜FF３はエツ
ジ・トリガ型のフリツプ・フロツプ、OUT１，
OUT２は出力端子である。
検出コイル３は比較器COMPの（−）入力端
子と基準電位点間に接続されている。抵抗素子Ｒ
１，Ｒ２は電源Vrと基準電位点間に接続され、
この抵抗回路の分圧点に生じる電圧＋Vthが比較
器COMPのスレツシヨールド電圧として用いら
れる。フリツプ・フロツプFF１とFF３のセツト
端子Ｓは駆動パルスの印加端子２に接続され、
FF１とFF２のクロツク端子Ｃは比較器COMPの
出力端子に接続されている。FF１のＱ端子は出
力端子OUT１に接続されると共にFF２のリセツ
ト端子Ｒに接続され、FF２のＱ端子はこのフリ
ツプ・フロツプのデータ入力端子ＤとFF３のＣ
端子に接続されている。FF１，FF３の各ＤとＲ
端子、FF２のＳ端子は共に共通電位点に接続さ
れ、FF３のＱ端子は出力端子OUT２に接続され
ている。このような構成の検出回路の動作を第２
図の波形図を用いて説明すると次の如くなる。
子と基準電位点間に接続されている。抵抗素子Ｒ
１，Ｒ２は電源Vrと基準電位点間に接続され、
この抵抗回路の分圧点に生じる電圧＋Vthが比較
器COMPのスレツシヨールド電圧として用いら
れる。フリツプ・フロツプFF１とFF３のセツト
端子Ｓは駆動パルスの印加端子２に接続され、
FF１とFF２のクロツク端子Ｃは比較器COMPの
出力端子に接続されている。FF１のＱ端子は出
力端子OUT１に接続されると共にFF２のリセツ
ト端子Ｒに接続され、FF２のＱ端子はこのフリ
ツプ・フロツプのデータ入力端子ＤとFF３のＣ
端子に接続されている。FF１，FF３の各ＤとＲ
端子、FF２のＳ端子は共に共通電位点に接続さ
れ、FF３のＱ端子は出力端子OUT２に接続され
ている。このような構成の検出回路の動作を第２
図の波形図を用いて説明すると次の如くなる。
駆動端子２より第２図イに示す駆動パルスが与
えられると、フリツプ・フロツプFF１〜FF３が
第２図ニ〜ヘで示す如くセツトされると共に、第
５図及び第６図で説明した如く磁歪線１に縦弾性
波が発生し、この縦弾性波は磁歪線１上を伝播す
る。この縦弾性波は時間t1後に直接波４として検
出コイル３に到達すると共に、時間t2後に反射波
５として検出コイル３に到達する。検出コイル３
の出力は比較器COMPに加えられる。比較器
COMPは時刻t1に検出コイル３に到達する直接波
４により、この検出コイル３の出力のうち第２図
ロ及び第３図ロに示す如くそのピーク値がスレツ
シヨールド・レベル＋Vthを越えるad波が入力さ
れると、第２図ハに示す如くの検出パルスＰ１を
出力する。このパルスの立上がりによりフリツ
プ・フロツプFF１の出力は第２図ニに示す如
く“Ｌ”レベルとなる。FF１のＱ出力が“Ｈ”
レベルの期間は、駆動パルス２が与えられてから
縦弾性波が検出コイル５に到達するまでの時間t1
に対応するもので、このパルス幅信号は出力端子
OUT１より取り出される。一方、FF１のＱ出力
はFF２のリセツト端子Ｒに加えられているので、
第２図ホに示すくＰ１パルスによりFF２はリセ
ツトされる。このFF２のＱ出力がFF３のＣ端子
に加えられている。
えられると、フリツプ・フロツプFF１〜FF３が
第２図ニ〜ヘで示す如くセツトされると共に、第
５図及び第６図で説明した如く磁歪線１に縦弾性
波が発生し、この縦弾性波は磁歪線１上を伝播す
る。この縦弾性波は時間t1後に直接波４として検
出コイル３に到達すると共に、時間t2後に反射波
５として検出コイル３に到達する。検出コイル３
の出力は比較器COMPに加えられる。比較器
COMPは時刻t1に検出コイル３に到達する直接波
４により、この検出コイル３の出力のうち第２図
ロ及び第３図ロに示す如くそのピーク値がスレツ
シヨールド・レベル＋Vthを越えるad波が入力さ
れると、第２図ハに示す如くの検出パルスＰ１を
出力する。このパルスの立上がりによりフリツ
プ・フロツプFF１の出力は第２図ニに示す如
く“Ｌ”レベルとなる。FF１のＱ出力が“Ｈ”
レベルの期間は、駆動パルス２が与えられてから
縦弾性波が検出コイル５に到達するまでの時間t1
に対応するもので、このパルス幅信号は出力端子
OUT１より取り出される。一方、FF１のＱ出力
はFF２のリセツト端子Ｒに加えられているので、
第２図ホに示すくＰ１パルスによりFF２はリセ
ツトされる。このFF２のＱ出力がFF３のＣ端子
に加えられている。
次に、時刻t2において反射波５として縦弾性波
が検出コイル３に到達する。縦弾性波は前記した
ように分散の影響を受けその伝播距離に応じて波
形が歪む。反射波５はその分散の影響を受け、第
６図に示す如く第１番目のマイナスパルスarはそ
のピーク値は小さくなるが、このarパルスに比較
して第２番目のプラスのパルスbrは分散の影響を
受けない。このbr信号は検出コイル３で検出さ
れ、この検出コイル３の出力は比較器COMPに
加えられる。したがつて、第３図ロに示す如く比
較器COMPのスレツシヨールド・レベル＋Vthを
直接波４のadパルスと共に反射波５の第２番目の
プラスのパルスbrを検出するのに適当なレベルに
設定しておけば、比較器COMPは時刻t2において
このbrパルス，即ち反射波５を検出して第２図ハ
に示す如くパルスＰ２を発生し、このパルスはフ
リツプ・フロツプFF２のＣ端子に加えられる。
その結果FF２の出力は“Ｈ”レベルになる。
この変化によりFF３のＱ出力は第２図ヘに示す
如く“Ｌ”レベルとなる。FF３のＱ出力が“Ｈ”
レベルの期間は、駆動パルスが与えられてから縦
弾性波の反射波５が検出コイル５に到達するまで
の時間t2に対応するもので、このパルス幅信号は
出力端子OUT２より取り出される。
が検出コイル３に到達する。縦弾性波は前記した
ように分散の影響を受けその伝播距離に応じて波
形が歪む。反射波５はその分散の影響を受け、第
６図に示す如く第１番目のマイナスパルスarはそ
のピーク値は小さくなるが、このarパルスに比較
して第２番目のプラスのパルスbrは分散の影響を
受けない。このbr信号は検出コイル３で検出さ
れ、この検出コイル３の出力は比較器COMPに
加えられる。したがつて、第３図ロに示す如く比
較器COMPのスレツシヨールド・レベル＋Vthを
直接波４のadパルスと共に反射波５の第２番目の
プラスのパルスbrを検出するのに適当なレベルに
設定しておけば、比較器COMPは時刻t2において
このbrパルス，即ち反射波５を検出して第２図ハ
に示す如くパルスＰ２を発生し、このパルスはフ
リツプ・フロツプFF２のＣ端子に加えられる。
その結果FF２の出力は“Ｈ”レベルになる。
この変化によりFF３のＱ出力は第２図ヘに示す
如く“Ｌ”レベルとなる。FF３のＱ出力が“Ｈ”
レベルの期間は、駆動パルスが与えられてから縦
弾性波の反射波５が検出コイル５に到達するまで
の時間t2に対応するもので、このパルス幅信号は
出力端子OUT２より取り出される。
このようにして、本考案においては駆動パルス
が与えらることにより磁歪線１に発生する縦弾性
波の検出コイル３に時間t1後に到達する直接波４
と、t2後に到達する反射波５とをパルス幅信号と
して検出することができる。このようにして検出
された時間t1，t2に対応したパルス幅信号を基に
して図外の演算回路によつて（t1−t2）／（t1＋
t2）の演算を行なうことにより、検出コイル３の
無次元位置を検出することができる。
が与えらることにより磁歪線１に発生する縦弾性
波の検出コイル３に時間t1後に到達する直接波４
と、t2後に到達する反射波５とをパルス幅信号と
して検出することができる。このようにして検出
された時間t1，t2に対応したパルス幅信号を基に
して図外の演算回路によつて（t1−t2）／（t1＋
t2）の演算を行なうことにより、検出コイル３の
無次元位置を検出することができる。
以上説明したように、本考案においては磁歪線
を伝播する縦弾性波において特に分散の影響で波
形が歪む反射波のうち、その歪の影響を受けない
第２番目のプラスのパルスbrを利用し、このパル
スbrを比較器により検出するように構成したの
で、比較器のスレツシヨールド・レベルに対する
マージンが大きくとれ、その結果誤動作が生じる
恐れのない磁歪信号検出回路を得ることができ
る。しかも、従来は一対の比較器を使用していた
が、本考案においては比較器は１個で良いので構
成が簡略化され、安価な装置が得られる。
を伝播する縦弾性波において特に分散の影響で波
形が歪む反射波のうち、その歪の影響を受けない
第２番目のプラスのパルスbrを利用し、このパル
スbrを比較器により検出するように構成したの
で、比較器のスレツシヨールド・レベルに対する
マージンが大きくとれ、その結果誤動作が生じる
恐れのない磁歪信号検出回路を得ることができ
る。しかも、従来は一対の比較器を使用していた
が、本考案においては比較器は１個で良いので構
成が簡略化され、安価な装置が得られる。
第１図は本考案に係る磁歪信号検出回路の一実
施例の接続図、第２図は第１図のタイミングチヤ
ート、第３図は第１図の動作を説明する為の波形
図、第４図は磁歪信号検出回路の動作原理を説明
する為の図、第５図は第４図の動作を説明する為
の波形図、第６図は従来装置の動作を説明する為
の波形図である。 １……磁歪線、２……駆動コイル、３……検出
コイル、４……直接波、５……反射波。
施例の接続図、第２図は第１図のタイミングチヤ
ート、第３図は第１図の動作を説明する為の波形
図、第４図は磁歪信号検出回路の動作原理を説明
する為の図、第５図は第４図の動作を説明する為
の波形図、第６図は従来装置の動作を説明する為
の波形図である。 １……磁歪線、２……駆動コイル、３……検出
コイル、４……直接波、５……反射波。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 その長さ方向に移動可能なように検出コイルが
配置された磁歪線を有し、前記磁歪線の一端に駆
動パルスを与えることにより発生する縦弾性波が
磁歪線を伝播し前記検出コイルに直接到達するま
での時間t1と磁歪線の開放端部で反射して検出コ
イルに到達するまでの時間t2を前記検出コイルに
接続された比較器を用いて検出するようにした磁
歪信号検出回路において、 前記直接波が検出コイルに加わることによりこ
の検出コイルにおいて最初に発生するプラスのパ
ルス出力adと、前記反射波が検出コイルに加わる
ことによりこの検出コイルにおいて発生する２番
目のプラスのパルスbrとを一定のスレツシヨール
ド・レベルをもつ前記比較器に加えこの比較器の
出力より前記時間t1，t2を検出するようにしたこ
とを特徴とする磁歪信号検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14969486U JPH04266Y2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14969486U JPH04266Y2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6355111U JPS6355111U (ja) | 1988-04-13 |
| JPH04266Y2 true JPH04266Y2 (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=31065146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14969486U Expired JPH04266Y2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04266Y2 (ja) |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP14969486U patent/JPH04266Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6355111U (ja) | 1988-04-13 |
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