JPH0622177Y2 - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
- Publication number
- JPH0622177Y2 JPH0622177Y2 JP1986090980U JP9098086U JPH0622177Y2 JP H0622177 Y2 JPH0622177 Y2 JP H0622177Y2 JP 1986090980 U JP1986090980 U JP 1986090980U JP 9098086 U JP9098086 U JP 9098086U JP H0622177 Y2 JPH0622177 Y2 JP H0622177Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- input
- circuit
- magnetoresistive elements
- operational amplifier
- 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.)
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- Details Of Flowmeters (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は流量測定装置に関し、例えば湯沸器に用いられ
る水量センサーや風量センサー等の流量測定装置に関す
る。
る水量センサーや風量センサー等の流量測定装置に関す
る。
〔従来の技術〕 従来の流量測定装置は、第４図に示すように、主回路に
直列に接続された２個の磁気抵抗素子Ｒｆ３、Ｒｆ４間
に、抵抗Ｒ10を介してオペアンプＩＣ３の「−」側端子
を接続すると共に、主回路に磁気抵抗素子Ｒｆ３、Ｒｆ
４と並列に接続された分圧用抵抗Ｒ８とＲ９間にオペア
ンプＩＣ３の「＋」側端子を接続し、オペアンプＩＣ３
の「−」側端子と出力側端子を抵抗Ｒ11とコンデンサＣ
４で構成される帰還回路で接続しており、磁気抵抗素子
Ｒｆ３、Ｒｆ４の抵抗値が、水や風などの流量（流速）
に応じて回転するマグネット（不図示）の回転に伴って
変化することによって、オペアンプＩＣ３の「−」側端
子に正弦波の交流信号が入力されると共に、オペアン
プＩＣ３の「＋」側端子に所定の比較電圧信号が入力
されて、オペアンプＩＣ３の差動増幅回路と主としてコ
ンデンサＣ４で構成される積分回路の合成でオペアンプ
ＩＣ３の出力端子に増幅されたパルス信号を出力す
る。
直列に接続された２個の磁気抵抗素子Ｒｆ３、Ｒｆ４間
に、抵抗Ｒ10を介してオペアンプＩＣ３の「−」側端子
を接続すると共に、主回路に磁気抵抗素子Ｒｆ３、Ｒｆ
４と並列に接続された分圧用抵抗Ｒ８とＲ９間にオペア
ンプＩＣ３の「＋」側端子を接続し、オペアンプＩＣ３
の「−」側端子と出力側端子を抵抗Ｒ11とコンデンサＣ
４で構成される帰還回路で接続しており、磁気抵抗素子
Ｒｆ３、Ｒｆ４の抵抗値が、水や風などの流量（流速）
に応じて回転するマグネット（不図示）の回転に伴って
変化することによって、オペアンプＩＣ３の「−」側端
子に正弦波の交流信号が入力されると共に、オペアン
プＩＣ３の「＋」側端子に所定の比較電圧信号が入力
されて、オペアンプＩＣ３の差動増幅回路と主としてコ
ンデンサＣ４で構成される積分回路の合成でオペアンプ
ＩＣ３の出力端子に増幅されたパルス信号を出力す
る。
なお、第４図中、Ｃ２、Ｃ３はノイズ防止用コンデンサ
である。
である。
しかし乍ら、この従来の流量測定装置では、磁気抵抗素
子Ｒｆ３、Ｒｆ４の抵抗値変化に伴う電圧の変動幅（オ
ペアンプＩＣ３の「−」側端子に入力される印加電圧の
変動幅）は、例えば約５０mVと極めて小さいことから、
オペアンプＩＣ３に入力される差動入力のレベル判定点
の微調整を行う必要があり、そのために分圧用抵抗Ｒ８
とＲ９間に可変抵抗ＶＲ１を接続し、オペアンプＩＣ３
の出力波形を観測しながら可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を手
作業で調整することにより、差動入力レベルの微調整を
行わなければならないという問題があった。
子Ｒｆ３、Ｒｆ４の抵抗値変化に伴う電圧の変動幅（オ
ペアンプＩＣ３の「−」側端子に入力される印加電圧の
変動幅）は、例えば約５０mVと極めて小さいことから、
オペアンプＩＣ３に入力される差動入力のレベル判定点
の微調整を行う必要があり、そのために分圧用抵抗Ｒ８
とＲ９間に可変抵抗ＶＲ１を接続し、オペアンプＩＣ３
の出力波形を観測しながら可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を手
作業で調整することにより、差動入力レベルの微調整を
行わなければならないという問題があった。
すなわち、第５図に示すように、オペアンプＩＣ３の
「−」側端子に入力される交流信号は、振幅が５０mV
と極めて小さい。したがって、オペアンプＩＣ３の
「＋」側端子に入力される比較電圧信号がオペアンプ
ＩＣ３の「−」側端子に入力される信号と重複せず、
オペアンプＩＣ３から出力信号が得られない。このよう
な問題を回避するには、第６図に示すように、オペアン
プＩＣ３の「−」側端子に入力される信号と「＋」側
端子に入力される比較電圧信号が重複するように、オ
ペアンプＩＣ３の出力信号をシンクロスコープで観測
しながら、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を調整しなければな
らないという問題があった。
「−」側端子に入力される交流信号は、振幅が５０mV
と極めて小さい。したがって、オペアンプＩＣ３の
「＋」側端子に入力される比較電圧信号がオペアンプ
ＩＣ３の「−」側端子に入力される信号と重複せず、
オペアンプＩＣ３から出力信号が得られない。このよう
な問題を回避するには、第６図に示すように、オペアン
プＩＣ３の「−」側端子に入力される信号と「＋」側
端子に入力される比較電圧信号が重複するように、オ
ペアンプＩＣ３の出力信号をシンクロスコープで観測
しながら、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を調整しなければな
らないという問題があった。
また、実開昭５６−１３８３０６号公報では、磁気抵抗
素子間の交流信号を増幅器に入力して、この増幅器の出
力信号を比較回路の一入力端子にそのまま入力すると共
に、増幅器の出力信号を積分回路を介して比較回路の他
の入力端子に入力することも提案されているが、増幅器
の入力信号は二つ必要であるために、磁気抵抗素子を二
対（４個）設けなければならず、回路構成が煩雑になる
と共に、磁気抵抗素子間の交流信号が増幅器の両端子に
そのまま入力されるために、磁気抵抗素子間の交流信号
にノイズがあった場合でも、ノイズを含んだまま増幅さ
れるという問題があった。
素子間の交流信号を増幅器に入力して、この増幅器の出
力信号を比較回路の一入力端子にそのまま入力すると共
に、増幅器の出力信号を積分回路を介して比較回路の他
の入力端子に入力することも提案されているが、増幅器
の入力信号は二つ必要であるために、磁気抵抗素子を二
対（４個）設けなければならず、回路構成が煩雑になる
と共に、磁気抵抗素子間の交流信号が増幅器の両端子に
そのまま入力されるために、磁気抵抗素子間の交流信号
にノイズがあった場合でも、ノイズを含んだまま増幅さ
れるという問題があった。
さらに、特開昭６１−６２８１９号公報や特開昭５９−
７２１５号公報では、カルマン渦の発生周波数を交流信
号を増幅させた後に、オペアンプでパルス信号に変換す
ることが提案されているが、このような交流信号には、
交流成分に加えて直流成分も存在することから、増幅器
とオペアンプの間に、バンドパスフィルターを設けて、
直流成分を除去しなければならず、回路構成が煩雑にな
るという問題があった。
７２１５号公報では、カルマン渦の発生周波数を交流信
号を増幅させた後に、オペアンプでパルス信号に変換す
ることが提案されているが、このような交流信号には、
交流成分に加えて直流成分も存在することから、増幅器
とオペアンプの間に、バンドパスフィルターを設けて、
直流成分を除去しなければならず、回路構成が煩雑にな
るという問題があった。
したがって、本考案は上記問題点に鑑みて案出されたも
のであり、その目的は簡単な回路構成で、差動入力のレ
ベル判定点の微調整を手作業で行う必要のない流量測定
装置を提供することにある。
のであり、その目的は簡単な回路構成で、差動入力のレ
ベル判定点の微調整を手作業で行う必要のない流量測定
装置を提供することにある。
本考案の流量測定装置は、流体物の流速の変化に応じ
て、抵抗値が交互に変化する二つの磁気抵抗素子を設
け、この二つの磁気抵抗素子間に発生する交流信号が一
入力端子にそのまま入力されると共に、この交流信号が
積分回路を通して他の入力端子に入力される差動増幅器
を設け、該差動増幅器の出力信号と所定の比較電圧が入
力がされて磁気抵抗素子間の交流信号に対応したパルス
信号を出力する比較回路を設けたものである。
て、抵抗値が交互に変化する二つの磁気抵抗素子を設
け、この二つの磁気抵抗素子間に発生する交流信号が一
入力端子にそのまま入力されると共に、この交流信号が
積分回路を通して他の入力端子に入力される差動増幅器
を設け、該差動増幅器の出力信号と所定の比較電圧が入
力がされて磁気抵抗素子間の交流信号に対応したパルス
信号を出力する比較回路を設けたものである。
以下、本考案の添付図面に基づき詳細に説明する。
第１図は本考案の一実施例を示す回路図であり、Ｒ
ｆ１、Ｒｆ２は電源回路に直列に接続された磁気抵抗素
子、ＩＣ１は差動増幅器、１は比較回路、２は積分回路
である。
ｆ１、Ｒｆ２は電源回路に直列に接続された磁気抵抗素
子、ＩＣ１は差動増幅器、１は比較回路、２は積分回路
である。
前記磁気抵抗素子Ｒｆ１とＲｆ２との間には、差動増幅
器ＩＣ１の「−」側端子が抵抗Ｒ１を介して接続されて
いる。また、磁気抵抗素子Ｒｆ１とＲｆ２との間には、
抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１から成る積分回路２が接続さ
れており、この積分回路２は差動増幅器ＩＣ１の「＋」
側端子に接続されている。磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２
の近傍には、図示していないが、流体物の流速に応じて
回転するプロペラとＳ極とＮ極が交互に設けられた天然
磁石が設けられ、この天然磁石の磁界によって、磁気抵
抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２の抵抗値が交互に変化し、その結
果磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２から交流信号が発生す
る。なお、天然磁石が早く回転すると、交流信号の周波
数は大きくなるが、振幅は変化しない。
器ＩＣ１の「−」側端子が抵抗Ｒ１を介して接続されて
いる。また、磁気抵抗素子Ｒｆ１とＲｆ２との間には、
抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１から成る積分回路２が接続さ
れており、この積分回路２は差動増幅器ＩＣ１の「＋」
側端子に接続されている。磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２
の近傍には、図示していないが、流体物の流速に応じて
回転するプロペラとＳ極とＮ極が交互に設けられた天然
磁石が設けられ、この天然磁石の磁界によって、磁気抵
抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２の抵抗値が交互に変化し、その結
果磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２から交流信号が発生す
る。なお、天然磁石が早く回転すると、交流信号の周波
数は大きくなるが、振幅は変化しない。
前記積分回路２は、磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２間の正
弦波の交流信号を遅延せしめた比較電圧信号を差動
増幅器ＩＣ１の「＋」側端子へ入力するものである。す
なわち、図２に示すように、磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ
２間と差動増幅器ＩＣ１の「＋」側端子との間に積分回
路２を設けることにより、磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２
間の正弦波の交流信号の位相がずれた交流信号が差
動増幅器ＩＣ１の「＋」側端子に入力される。このよう
に、差動増幅器ＩＣ１の前に積分回路２を設けると、磁
気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２間の交流信号にノイズがある
場合、この積分回路２のコンデンサＣ１で除去できる。
なお、差動増幅器ＩＣ１の「−」側端子には、磁気抵抗
素子Ｒｆ１、Ｒｆ２間の正弦波の交流信号がそのまま
入力される。
弦波の交流信号を遅延せしめた比較電圧信号を差動
増幅器ＩＣ１の「＋」側端子へ入力するものである。す
なわち、図２に示すように、磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ
２間と差動増幅器ＩＣ１の「＋」側端子との間に積分回
路２を設けることにより、磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２
間の正弦波の交流信号の位相がずれた交流信号が差
動増幅器ＩＣ１の「＋」側端子に入力される。このよう
に、差動増幅器ＩＣ１の前に積分回路２を設けると、磁
気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２間の交流信号にノイズがある
場合、この積分回路２のコンデンサＣ１で除去できる。
なお、差動増幅器ＩＣ１の「−」側端子には、磁気抵抗
素子Ｒｆ１、Ｒｆ２間の正弦波の交流信号がそのまま
入力される。
差動増幅器ＩＣ１では、図３に示すように、抵抗Ｒ１、
Ｒ２で決定される増幅率で利得（ゲイン）を得て、増幅
された出力信号を得る。この出力信号の振幅は、例
えば１０〜１２Ｖ程度（電源が１２Ｖの場合）のものを
得ることができる。磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２間の正
弦波の交流信号には、交流成分の他の直流成分も存在
するが、本考案のように、磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２
間の正弦波の交流信号と、この正弦波の交流信号の
位相がずれた交流信号を差動増幅器ＩＣ１に入力する
と、出力信号は、直流成分が除去された信号になる。
Ｒ２で決定される増幅率で利得（ゲイン）を得て、増幅
された出力信号を得る。この出力信号の振幅は、例
えば１０〜１２Ｖ程度（電源が１２Ｖの場合）のものを
得ることができる。磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２間の正
弦波の交流信号には、交流成分の他の直流成分も存在
するが、本考案のように、磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２
間の正弦波の交流信号と、この正弦波の交流信号の
位相がずれた交流信号を差動増幅器ＩＣ１に入力する
と、出力信号は、直流成分が除去された信号になる。
前記差動増幅器ＩＣ１の出力側端子は、図１に示すよう
に、主としてオペアンプＩＣ２で構成される比較回路１
に接続されている。すなわち、差動増幅器ＩＣ１の出力
側端子は、オペアンプＩＣ２の「＋」側端子に接続され
ており、オペアンプＩＣ２の「＋」側端子は、主回路に
磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２と並列に接続された分圧用
抵抗Ｒ５、Ｒ６間に接続されている。このオペアンプＩ
Ｃ２では、差動増幅器ＩＣ１で得られた出力信号と分
圧用抵抗Ｒ５、Ｒ６間で得られる所定の比較電圧を比
較すると共に、オペアンプＩＣ２の出力側端子と分圧用
抵抗Ｒ５、Ｒ６間に接続された抵抗Ｒ７で正弦波から矩
形波（パルス波）を形成する。すなわち、抵抗Ｒ７はヒ
ステリシスの働きをする。
に、主としてオペアンプＩＣ２で構成される比較回路１
に接続されている。すなわち、差動増幅器ＩＣ１の出力
側端子は、オペアンプＩＣ２の「＋」側端子に接続され
ており、オペアンプＩＣ２の「＋」側端子は、主回路に
磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２と並列に接続された分圧用
抵抗Ｒ５、Ｒ６間に接続されている。このオペアンプＩ
Ｃ２では、差動増幅器ＩＣ１で得られた出力信号と分
圧用抵抗Ｒ５、Ｒ６間で得られる所定の比較電圧を比
較すると共に、オペアンプＩＣ２の出力側端子と分圧用
抵抗Ｒ５、Ｒ６間に接続された抵抗Ｒ７で正弦波から矩
形波（パルス波）を形成する。すなわち、抵抗Ｒ７はヒ
ステリシスの働きをする。
この場合、図３に示すように、出力信号の振幅は１０
Ｖ程度あることから、この出力信号と比較電圧と
は、簡単に重複させることができる。なお、比較電圧
は、必ずしも出力信号の振幅の中心に来る必要はな
い。
Ｖ程度あることから、この出力信号と比較電圧と
は、簡単に重複させることができる。なお、比較電圧
は、必ずしも出力信号の振幅の中心に来る必要はな
い。
また、図１に示すオペアンプＩＣ２の「−」側入力が
「＋」側入力より大きくなるとオペアンプＩＣ２の出力
は「Ｌ」になり、オペアンプＩＣ２の「−」側入力が
「＋」側入力より小さくなるとオペアンプＩＣ２の出力
は「Ｈ」となる。
「＋」側入力より大きくなるとオペアンプＩＣ２の出力
は「Ｌ」になり、オペアンプＩＣ２の「−」側入力が
「＋」側入力より小さくなるとオペアンプＩＣ２の出力
は「Ｈ」となる。
以上の構成において、磁気抵抗素子Ｒｆ１、Ｒｆ２間の
交流信号は、増幅回路ＩＣ１と比較回路１を経由して
オペアンプＩＣ２の出力端子から流量に応じたパルス信
号が得られることになる。
交流信号は、増幅回路ＩＣ１と比較回路１を経由して
オペアンプＩＣ２の出力端子から流量に応じたパルス信
号が得られることになる。
以上詳述したように、本考案の流量測定装置によれば、
流体物の流速の変化に応じて、抵抗値が交互に変化する
二つの磁気抵抗素子を設け、この二つの磁気抵抗素子間
に発生する交流信号が一入力端子にそのまま入力される
と共に、この交流信号が積分回路を通して他の入力端子
に入力される差動増幅器を設け、該差動増幅器の出力信
号と所定の比較電圧が入力されて磁気抵抗素子間の交流
信号に対応したパルス信号を出力する比較回路を設けた
ことから、回路構成が簡単で、しかも比較回路へ入力さ
れる信号のレベル判定点の微調整を手作業で行う必要の
ない、精度の高い流量測定装置を提供することができ
る。
流体物の流速の変化に応じて、抵抗値が交互に変化する
二つの磁気抵抗素子を設け、この二つの磁気抵抗素子間
に発生する交流信号が一入力端子にそのまま入力される
と共に、この交流信号が積分回路を通して他の入力端子
に入力される差動増幅器を設け、該差動増幅器の出力信
号と所定の比較電圧が入力されて磁気抵抗素子間の交流
信号に対応したパルス信号を出力する比較回路を設けた
ことから、回路構成が簡単で、しかも比較回路へ入力さ
れる信号のレベル判定点の微調整を手作業で行う必要の
ない、精度の高い流量測定装置を提供することができ
る。
第１図は本考案の流量測定装置の一実施例を示す回路図
である。第２図は差動増幅器に入力される信号の波形を
示す図である。第３図は比較回路に入力される信号の波
形を示す図である。第４図は従来の流量測定装置の回路
図である。第５図は従来装置の比較回路に入力される信
号の波形を示す図である。第６図は従来装置の比較回路
に入力される信号の他の波形を示す図である。 Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、Ｒｆ４……磁気抵抗素子、Ｉ
Ｃ１……差動増幅器、１……比較回路、２……積分回
路。
である。第２図は差動増幅器に入力される信号の波形を
示す図である。第３図は比較回路に入力される信号の波
形を示す図である。第４図は従来の流量測定装置の回路
図である。第５図は従来装置の比較回路に入力される信
号の波形を示す図である。第６図は従来装置の比較回路
に入力される信号の他の波形を示す図である。 Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、Ｒｆ４……磁気抵抗素子、Ｉ
Ｃ１……差動増幅器、１……比較回路、２……積分回
路。
Claims (1)
- 【請求項１】流体物の流速の変化に応じて、抵抗値が変
化する二つの磁気抵抗素子を設け、この二つの磁気抵抗
素子間に発生する交流信号が一入力端子にそのまま入力
されると共に、この交流信号が積分回路を通して他の入
力端子に入力される差動増幅器を設け、該差動増幅器の
出力信号と所定の比較電圧が入力されて磁気抵抗素子間
の交流信号に対応したパルス信号を出力する比較回路を
設けた流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986090980U JPH0622177Y2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986090980U JPH0622177Y2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 流量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62201019U JPS62201019U (ja) | 1987-12-22 |
| JPH0622177Y2 true JPH0622177Y2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=30951343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986090980U Expired - Lifetime JPH0622177Y2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622177Y2 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58105037A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの空燃比測定装置 |
| JPS58106462A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転検出装置 |
| JPS597215A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-14 | Nissan Motor Co Ltd | 吸入空気量センサの信号処理回路 |
| JPS60104262A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-08 | Sony Corp | 周波数発電器 |
| JPS60135768A (ja) * | 1983-12-24 | 1985-07-19 | Sony Corp | 回転検出装置 |
| JPS6162819A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-03-31 | Nippon Denso Co Ltd | カルマン渦流量計 |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP1986090980U patent/JPH0622177Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62201019U (ja) | 1987-12-22 |
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