JPH06258166A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電源の印加から検出出力の安定までの時間を短
縮することを目的とする。 【構成】差動トランス２の一次側巻線２ａに矩形波発振
回路３から矩形波を印加し、差動トランス２の二次側巻
線２ｂに誘起される検出信号を、絶対値回路４によって
直流に変換するようにしている。 【効果】従来例のようなコンデンサ容量の大きな平滑回
路が不要となり、電源の印加から検出出力の安定までの
時間が短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス等の圧力を検出し
て検出信号を出力する圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、配管を流れるガスの圧力
を検出する圧力センサとして、図７に示されるものがあ
る。

【０００３】この圧力センサ１₀は、差動トランス２を
備えており、この差動トランス２は、一次側巻線２ａお
よび二次側巻線２ｂを備えるとともに、ガスの圧力によ
って変位する受圧部材としてのダイヤフラム（図示せ
ず）に応じて移動する鉄芯２ｃを備えている。この差動
トランス２の一次側巻線２ａには、正弦波発振回路１９
から駆動用の正弦波が印加され、二次側巻線２ｂには、
ガスの圧力に応じた鉄芯２ｃの位置に対応する検出信号
が誘起される。この検出信号は、直流変換回路２０で直
流に変換され、さらに、平滑回路２１で脈流分が除去さ
れ、リニアな増幅器１０および積分素子１１を有する増
幅器１２で増幅された後に出力される。なお、１３₀は
平滑コンデンサである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来例では、コンデンサ容量の大きな平滑回路２１によ
って脈流分を除去しているために、圧力センサ１₀に電
源を印加してから検出出力が安定するまでに十分な時間
を必要とし、このため、圧力を検出・測定するときにの
み通電して消費電力を低減するというような使い方がで
きなかった。

【０００５】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、電源を印加してから検出出力が安定するまで
の時間を短縮した圧力センサを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【０００７】すなわち、本発明の圧力センサは、受圧部
材の変位に応じて移動する鉄芯を有する差動トランス
と、前記差動トランスの一次側巻線に矩形波出力を与え
る矩形波発振回路と、前記差動トランスの二次側巻線に
誘起される検出信号を直流に変換する絶対値回路と、こ
の絶対値回路の出力をリニアに増幅する増幅回路とを備
えている。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、差動トランスを矩形波で駆
動し、差動トランスからの検出信号を絶対値回路で直流
に変換するようにしているので、従来例のようなコンデ
ンサ容量の大きな平滑回路が不要となり、電源の印加か
ら検出出力の安定までの時間が短縮されることになる。

【０００９】

【実施例】以下、図面によって本発明の実施例につい
て、詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施例の要部のブロッ
ク図であり、図７の従来例に対応する部分には、同一の
参照符を付す。

【００１１】圧力センサ１は、上述の従来例と同様に、
差動トランス２を備えており、この差動トランス２は、
一次側巻線２ａおよび二次側巻線２ｂを備えるととも
に、ガスの圧力によって変位する受圧部材としてのダイ
ヤフラム（図示せず）に応じて移動する鉄芯２ｃを備え
ている。

【００１２】この実施例の圧力センサ１では、電源を印
加してから検出出力が安定するまでの時間を短縮するた
めに、差動トランス２の一次側巻線２ａには、従来例の
正弦波に代えて、矩形波発振回路３から矩形波を印加す
るようにしており、さらに、差動トランス２の二次側巻
線２ｂに誘起される検出信号を、絶対値回路４で直流に
変換するようにしている。

【００１３】矩形波発振回路３は、例えば、図２に示さ
れるように、直列に接続された３つのインバータ５〜
７、抵抗Ｒ１，Ｒ２およびコンデンサＣ１から構成され
ている。

【００１４】絶対値回路としては、例えば、図３に示さ
れるような回路が知られており、この回路は、２つの演
算増幅器８，９と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、抵抗Ｒ３
〜Ｒ７とを備えている。この図３においては、入力波
形、演算増幅器８の出力波形および絶対値回路の出力波
形を併せて示している。ところが、このような絶対値回
路では、電源電圧が低下したときには、ダイオードＤ２
の順方向電圧が無視できなくなり、電源電圧の変動によ
って出力が変動するという難点があり、このため、この
実施例では、絶対値回路４として、図４に示される回路
を用いている。

【００１５】この絶対値回路４は、図３の絶対値回路の
ダイオードＤ２に代えてトランジスタＱ１を用い、この
トランジスタＱ１のベースとグランドＧＮＤとの間に、
抵抗Ｒ８とダイオードＤ３とを直列に接続するととも
に、ベースと電源Ｖｃｃとの間に、抵抗Ｒ９を接続して
おり、これによって、電源電圧の変動による影響を低減
するようにしている。

【００１６】すなわち、図５に示されるように、電源電
圧Ｖｃｃが低下すると、ダイオードＤ３の順方向電圧Ｖ
Ｄ３が一定であるために、トランジスタＱ１のベースの
電位が相対的に上がり、トランジスタＱ１のコレクタ・
エミッタ間電圧ＶＱ１が低下することになり、電源電圧
の低下に応じた出力を得ることができる。

【００１７】この絶対値回路４の出力は、図１に示され
るように、リニアな増幅器１０および積分素子１１を有
する増幅器１２で増幅された後に出力される。なお、１
３は平滑コンデンサである。

【００１８】このように、差動トランス２を矩形波発振
回路３からの矩形波で駆動し、差動トランス２からの検
出信号を絶対値回路４で直流に変換するようにしている
ので、従来例のように、コンデンサ容量の大きな平滑回
路が不要となり、これによって、電源の印加から検出出
力の安定までの時間が短縮されることになる。

【００１９】したがって、以上の構成を有する圧力セン
サ１では、例えば、図６に示されるように、圧力を検出
・測定するときにのみ通電することによって消費電力を
低減するような使い方が可能である。

【００２０】すなわち、図６において、１４はガスの配
管、１はこの配管１４内のガスの圧力を検出する上述の
圧力センサ、１５は駆動用の電池、１６は圧力をモニタ
するときにのみ電源を供給するためのトランジスタＱ５
および抵抗Ｒ１２，Ｒ１３からなるスイッチ回路、１７
は圧力センサ１からの出力に基づいて、圧力の異常時に
電磁弁１８を制御してガスの供給を遮断するマイクロコ
ンピュータであり、このマイクロコンピュータ１７は、
上述のスイッチ回路１６を制御して、例えば、１秒間に
１回程度、数ミリ秒の通電を行って圧力をモニタし、こ
れによって、消費電流を抑制している。

【００２１】このように圧力センサ１では、圧力を検出
・測定するときにのみ通電するという使い方ができるの
で、従来例に比べて消費電力を低減できることになる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、差動トラ
ンスを矩形波発振回路からの矩形波で駆動し、差動トラ
ンスからの検出信号を絶対値回路で直流に変換するよう
にしているので、従来例のように、コンデンサ容量の大
きな平滑回路が不要となり、これによって、電源の印加
から検出出力の安定までの時間が短縮されることにな
り、したがって、本発明の圧力センサでは、圧力を検出
・測定するときにのみ電源を供給すればよく、消費電力
を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】図１の矩形波発振回路の回路図である。

【図３】絶対値回路の回路図である。

【図４】図１の絶対値回路の回路図である。

【図５】図４の絶対値回路の特性図である。

【図６】図１の圧力センサを用いたシステムの構成図で
ある。

【図７】従来例のブロック図である。

【符号の説明】

１，１₀ 圧力センサ ２ 差動トランス ３ 矩形波発振回路 ４ 絶対値回路

フロントページの続き (72)発明者 下元 康司 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受圧部材の変位に応じて移動する鉄芯を
   有する差動トランスと、前記差動トランスの一次側巻線
   に矩形波出力を与える矩形波発振回路と、前記差動トラ
   ンスの二次側巻線に誘起される検出信号を直流に変換す
   る絶対値回路と、この絶対値回路の出力をリニアに増幅
   する増幅回路とを備えることを特徴とする圧力センサ。