JPH044979Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は熱電型液面計等に用いられる微分回
路に関する。

〔従来の技術〕

一般に熱電型液面計は第３図に示すように、液
面レベルセンサ１と、増幅器２と、微分回路３と
から構成されている。

前記液面レベルセンサ１は、第４図に示すよう
に、フイルム基板１ａ上にニツケル蒸着により形
成されたセンサ抵抗１ｂと補償抵抗１ｃとから構
成されており、このセンサ抵抗１ｂに定電流源Ｉ
によつて電流を流すと、この電流によつてセンサ
抵抗１ｂの温度が上昇して抵抗が増加していく。
この抵抗の増加に応じて補償抵抗１ｃから出力さ
れる電圧が増加する。この電圧の増加の割合は液
面位Ｅが高いと小さく、低いと大きくなる。

そして、微分回路３が、補償抵抗１ｃから出力
される電圧変化（傾き）の割合に応じた電圧を出
力する。この出力電圧から液面位が検出されるも
のである。

従来、前記微分回路３は図示のように、オペア
ンプA₁，A₂、差動増幅器A₃、コンデンサC₁，
C₂，１０、スイツチS₂，S₃，９等から構成され
ており、スイツチS₁を投入してから、スイツチS₂
を瞬間的に閉成すると（第５図参照）、コンデン
サC₁にt₁時点における増幅器２の出力電圧V₁が
記録されるとともにオペアンプA₁から出力され
る。そしてスイツチS₂を閉成してから単位時間後
スイツチS₃を瞬間的に閉成すると、同様にt₂時点
における増幅器２の出力電圧V₂がコンデンサC₂
に記憶されるとともにオペアンプA₂から出力さ
れる。差動増幅器A₃が前記出力電圧V₁，V₂の差
V₁−V₂、すなわち液面レベルセンサ１の単位時
間当りに変化した出力電圧を出力する。そしてス
イツチ９を投入するとその差の電圧V₁−V₂がコ
ンデンサ１０に記憶されるとともに端子３ａから
出力され、この差の電圧V₁−V₂から液面位が検
出される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような熱電型液面計等に用
いられる従来の微分回路にあつては、t₁，t₂時点
における増幅器２の出力電圧を二つのオペアンプ
A₁，A₂で並列的に処理しているため、部品点数
が多く高価になつてしまうという問題があつた。

この考案は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、１つの差動増幅器で単位時間
におけるセンサ抵抗の変化に応じた電圧を取出せ
るようにして、上記問題点を解消した微分回路を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は上記問題点を解決するために、アナ
ログ信号をサンプルホールドする第１の保持部
と、該第１の保持部の出力と前記アナログ信号と
の差をとる差動増幅器と、該差動増幅器の出力電
圧をサンプルホールドする第２の保持部とを備え
たものである。

〔作用〕

上記構成にあるから、第１の保持部がアナログ
信号をサンプルホールドし、差動増幅器が入力す
るアナログ信号と第１の保持部がサンプルホール
ドしたアナログ信号との差に応じた信号を出力
し、第２の保持部がその信号をサンプルホールド
し、そのサンプルホールドされた電圧値を微分出
力とする。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図はこの考案に係る熱電型液面計の回路構
成図である。

図中、４は微分回路で、これは第１の保持部５
と、差動増幅器６と、第２の保持部１１とから構
成されている。

前記第１の保持部５はスイツチ７とコンデンサ
８とから構成されており、スイツチ７の可動接点
７ａが液面レベルセンサ１の補償抵抗１ｃの出力
端に接続され、固定接点７ｃが差動増幅器６の非
反転入力端子に接続され、そしてこの非反転入力
端子がコンデンサ８を介してアースされている。
差動増幅器６の反転入力端子は前記補償抵抗１ｃ
の出力端子に接続されている。

なお、第３図に示す部材と同一部材には同一符
号を付したのでその説明は省略する。

次に上記一実施例の作用を第２図を参照しなが
ら説明する。

スイツチS₁を投入すると（時点t₀）、定電流源
Ｉによりセンサ抵抗１ｂに電流が流れてこのセン
サ抵抗１ｂの温度が上昇し、この温度上昇ととも
に補償抵抗１ｃから電圧が第２図の上から２つ目
の図に示すように出力される。所定時間経過後ス
イツチ７を瞬間的に閉成すると（時点t₁）、コン
デンサ８に時点t₁′（スイツチ７が閉成から開放
される時点における液面レベルセンサ１の出力電
圧が充電されて記憶される。この記憶された出力
電圧は差動増幅器６の非反転入力端子に入力され
るので、この差動増幅器６は液面レベルセンサ１
から出力される現時点ｔの出力電圧と、t₁時点に
おける液面レベルセンサ１の出力電圧との差に応
じた電圧が出力される。

そして、t₁′時点から単位時間後、例えば１秒
後スイツチ９を瞬間的に閉成し（時点t₂）、次に
閉成から開放に移る（時点t₂′）と、液面レベル
センサ１から出力される出力電圧の単位時間当り
に増加した電圧、すなわち液面レベルセンサ１の
出力電圧の傾きに応じた電圧がコンデンサ１０に
記憶（充電）される。そして、このコンデンサ１
０の電圧から液面位が検出される。

液面位の検出後、スイツチS₁を開成して次の測
定に備える。この場合スイツチS₁の開成によつて
第２図のＡに示すパルスを発生させ、このパルス
によつてコンデンサ８に並列接続された図示しな
いスイツチを瞬間的に閉成させてコンデンサ８の
電荷を放電させる。以後、測定毎にスイツチS₁，
７，９を上記と同様に操作すれば、液面位をその
つど検出することができる。

上記のように、この実施例は１つの差動増幅器
６で液面位を検出するので、部品点数が少なく安
価である。

なお、上記実施例では熱電型液面計を構成する
微分回路について説明したが、これに限らず他の
装置にも利用できることは勿論である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によたば、その
構成を間欠的に供給されるアナログ信号をサンプ
ルホールドする第１の保持部７，８と、該第１の
保持部からの出力を基準電圧として一方の入力端
子に入力すると共に、前記アナログ信号を他方の
入力端子に入力し、その双方の入力信号の差をと
る差動増幅器６と、該差動増幅器の出力を、前記
第１の保持部７，８のサンプリング動作後の単位
時間後にサンプルホールドする第２の保持部９，
１０とを備え、該第２の保持部の出力を微分出力
となすようにしたため、微分回路は少ない部品点
数で構成でき、小型化を図ることができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る熱電型液面計の回路構
成図、第２図は第１図のタイムチヤート、第３図
は従来の熱電型液面計の回路構成図、第４図は液
面レベルセンサの説明図、第５図は第３図のタイ
ムチヤートである。 ６……差動増幅器、７……スイツチ、８……コ
ンデンサ、９……スイツチ、１０……コンデン
サ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱電型液面計において、間欠的に供給されるア
   ナログ信号をサンプルホールドする第１の保持部
   ７，８と、該第１の保持部７，８からの出力を基
   準電圧として一方の入力端子に入力すると共に、
   前記アナログ信号を他方の入力端子に入力し、そ
   の双方の入力信号の差をとる差動増幅器６と、該
   差動増幅器６の出力を、前記第１の保持部７，８
   のサンプリング動作後の単位時間後にサンプルホ
   ールドする第２の保持部９，１０とを備え、該第
   ２の保持部９，１０の出力を微分出力となし、該
   微分出力を液面位信号とすることを特徴とする熱
   電型液面計の微分回路。