JPH0648197B2 - 零点補正センサ回路 - Google Patents
零点補正センサ回路Info
- Publication number
- JPH0648197B2 JPH0648197B2 JP59187049A JP18704984A JPH0648197B2 JP H0648197 B2 JPH0648197 B2 JP H0648197B2 JP 59187049 A JP59187049 A JP 59187049A JP 18704984 A JP18704984 A JP 18704984A JP H0648197 B2 JPH0648197 B2 JP H0648197B2
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- JP
- Japan
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- zero
- output
- differential amplifier
- voltage
- point correction
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、零点補正機能を持つたセンサ回路に関する。
従来の技術 一般に、測定・制御には光量，変位，速度など様々なか
たちの検出対象の物理量を電気信号に変換する種々のセ
ンサが使用される。このセンサの主要部になる変換器
は、一般的に物理的変位（例えば光量や角度の変化）を
電気的な変位（例えば電流値や抵抗値の変化）に変換す
る検出端と、この検出端に得る電気的変位を信号処理可
能なレベルまで増幅するプリアンプとで構成される。第
２図(A)は光センサ変換器をその零点補正回路と共に示
し、検出端としてのフオトダイオードＰＤで入力光量に
比例した電流（DCO 〜1mA ）を得、この電流をプリアン
プＰＡで電圧信号（０〜10Ｖ）に変換増幅する。第２図
(B)は角度センサ変換器を示し、ポテンシヨメータＰＭ
を角度検出端として分圧電圧として取出し、この電圧を
電圧ホロワＶＦでインピーダンス変換する。
たちの検出対象の物理量を電気信号に変換する種々のセ
ンサが使用される。このセンサの主要部になる変換器
は、一般的に物理的変位（例えば光量や角度の変化）を
電気的な変位（例えば電流値や抵抗値の変化）に変換す
る検出端と、この検出端に得る電気的変位を信号処理可
能なレベルまで増幅するプリアンプとで構成される。第
２図(A)は光センサ変換器をその零点補正回路と共に示
し、検出端としてのフオトダイオードＰＤで入力光量に
比例した電流（DCO 〜1mA ）を得、この電流をプリアン
プＰＡで電圧信号（０〜10Ｖ）に変換増幅する。第２図
(B)は角度センサ変換器を示し、ポテンシヨメータＰＭ
を角度検出端として分圧電圧として取出し、この電圧を
電圧ホロワＶＦでインピーダンス変換する。
これらセンサ変換器では、特に検出端にはそれが配置さ
れる環境（温度，湿度等）の変化や検出端自体の経年変
化などで零点の変化，いわゆる零ドリフトが少なからず
存在する。この零ドリフト補償には第２図(A)に示すよ
うに、可変抵抗器ＶＲと電流変換用抵抗器Ｒ1によるゼ
ロ調整回路を設け、補正時に入力光量を零にして可変抵
抗器ＶＲを調整して出力電圧Ｖoが零にするものがあ
る。
れる環境（温度，湿度等）の変化や検出端自体の経年変
化などで零点の変化，いわゆる零ドリフトが少なからず
存在する。この零ドリフト補償には第２図(A)に示すよ
うに、可変抵抗器ＶＲと電流変換用抵抗器Ｒ1によるゼ
ロ調整回路を設け、補正時に入力光量を零にして可変抵
抗器ＶＲを調整して出力電圧Ｖoが零にするものがあ
る。
また、第３図には工業プロセスや検査工程で使用される
零点補正回路を示す。この場合、検出端１とプリアンプ
２からなるセンサ変換器の出力Ｖoを差動増幅器３の一
方の入力とし、その他方の入力にホールド回路４の出力
ＶHとしてその差分を零補償した出力Ｖo′とし得るよう
にしている。ここで、ホールド回路４は検出端１の物理
量を零にしたときのプリアンプ２の出力を取込んで記憶
し、その後はプリアンプ２の出力から引算するホールド
回路４の出力ＶHとする。
零点補正回路を示す。この場合、検出端１とプリアンプ
２からなるセンサ変換器の出力Ｖoを差動増幅器３の一
方の入力とし、その他方の入力にホールド回路４の出力
ＶHとしてその差分を零補償した出力Ｖo′とし得るよう
にしている。ここで、ホールド回路４は検出端１の物理
量を零にしたときのプリアンプ２の出力を取込んで記憶
し、その後はプリアンプ２の出力から引算するホールド
回路４の出力ＶHとする。
この従来例では零点補正を第２図(A)のように可変抵抗
を調整するという煩わしい作業を不要にして測定時にホ
ールド回路４の入力にプリアンプ２の出力を与えるスイ
ツチ５の簡単な操作で済み、零補正を頻繁に数多く行な
う必要のある工業プロセスや検査工程に多く採用され
る。
を調整するという煩わしい作業を不要にして測定時にホ
ールド回路４の入力にプリアンプ２の出力を与えるスイ
ツチ５の簡単な操作で済み、零補正を頻繁に数多く行な
う必要のある工業プロセスや検査工程に多く採用され
る。
発明が解決しようとする問題点 第３図に示す従来の零点補正回路は、補正操作が簡単で
検出端及びプリアンプを含んだセンサ変換器全体の零点
補正ができる。しかし、最終段の差動増幅器３に零ドリ
フトが存在し、このドリフト分を補正できない。
検出端及びプリアンプを含んだセンサ変換器全体の零点
補正ができる。しかし、最終段の差動増幅器３に零ドリ
フトが存在し、このドリフト分を補正できない。
この問題を解消するために、第４図に示すように、ホー
ルド回路４で保持する値を差動増幅器３の出力が零にな
るような値とするサーボアンプ６によるフイードバツク
系を設けることで実現される。この場合、サーボアンプ
６は積分回路や加算回路を構成要素とする複雑な回路構
成になり、センサ回路としては大形，高価なものになる
問題がある。
ルド回路４で保持する値を差動増幅器３の出力が零にな
るような値とするサーボアンプ６によるフイードバツク
系を設けることで実現される。この場合、サーボアンプ
６は積分回路や加算回路を構成要素とする複雑な回路構
成になり、センサ回路としては大形，高価なものになる
問題がある。
問題点を解決するための手段 本発明は、センサ変換器の出力と零点補正信号を正相，
逆相入力として両入力の差をセンサ出力とする演算増幅
器構成の差動増幅器と、零点補正時に前記演算増幅器の
一方の入力端子電圧をホールドして該電圧を前記差動増
幅器と同じ増幅度で増幅して零点補正信号として出力す
るホールド回路とを備えるものである。
逆相入力として両入力の差をセンサ出力とする演算増幅
器構成の差動増幅器と、零点補正時に前記演算増幅器の
一方の入力端子電圧をホールドして該電圧を前記差動増
幅器と同じ増幅度で増幅して零点補正信号として出力す
るホールド回路とを備えるものである。
作 用 センサ変換器の入力物理量の変位を零にした状態ではセ
ンサ変換器の出力にはドリフト分が現われ、このドリフ
ト分は差動増幅器によつて零点補正値との差がセンサ出
力として取出される。このとき、差動増幅器の演算増幅
器の反転入力端子又は非反転入力端子の電圧は該増幅器
の増幅度で分圧された値にあり、この値をホールドする
ホールド回路の増幅度が差動増幅器の増幅度と同じにな
るためその出力になる零点補正値が前記ドリフト分に一
致し、差動増幅器の出力にはドリフト分を除いた零に
し、零点補正値は該ドリフト分にする。そして、差動増
幅器のドリフト分も含めた零点補正になる。
ンサ変換器の出力にはドリフト分が現われ、このドリフ
ト分は差動増幅器によつて零点補正値との差がセンサ出
力として取出される。このとき、差動増幅器の演算増幅
器の反転入力端子又は非反転入力端子の電圧は該増幅器
の増幅度で分圧された値にあり、この値をホールドする
ホールド回路の増幅度が差動増幅器の増幅度と同じにな
るためその出力になる零点補正値が前記ドリフト分に一
致し、差動増幅器の出力にはドリフト分を除いた零に
し、零点補正値は該ドリフト分にする。そして、差動増
幅器のドリフト分も含めた零点補正になる。
実施例 第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。検出端
１及びプリアンプ２による物理量の検出信号Ｖoは差動
増幅器７の正相入力にされる。差動増幅器７は演算増幅
器OA１と同じ値の演算抵抗Ｒによつて増幅度２に構成さ
れ、逆相入力に零点補正値ｅHが入力されてセンサ出力
Ｖo′を得る。また、演算増幅器OA１の反転入力端子の
電圧ＶAが零点補正指令用スイツチ８の一端に取出され
る。スイツチ８は零点補正時に投入されて電圧ＶAをホ
ールド回路９にホールド入力として与える。ホールド回
路９はコンデンサＣに入力電圧ＶAを充電電圧としてホ
ールドし、演算増幅器OA２と２つの同じ抵抗Ｒで構成す
る非反転増幅回路で該コンデンサ電圧Ｖcを同相で２倍
の増幅度で零点補正値ｅHとして出力する。
１及びプリアンプ２による物理量の検出信号Ｖoは差動
増幅器７の正相入力にされる。差動増幅器７は演算増幅
器OA１と同じ値の演算抵抗Ｒによつて増幅度２に構成さ
れ、逆相入力に零点補正値ｅHが入力されてセンサ出力
Ｖo′を得る。また、演算増幅器OA１の反転入力端子の
電圧ＶAが零点補正指令用スイツチ８の一端に取出され
る。スイツチ８は零点補正時に投入されて電圧ＶAをホ
ールド回路９にホールド入力として与える。ホールド回
路９はコンデンサＣに入力電圧ＶAを充電電圧としてホ
ールドし、演算増幅器OA２と２つの同じ抵抗Ｒで構成す
る非反転増幅回路で該コンデンサ電圧Ｖcを同相で２倍
の増幅度で零点補正値ｅHとして出力する。
こうした構成において、零点補正時には検出端１の物理
量入力を零にする。例えば、光センサであればその光入
力をしや断する。この状態でスイツチ８を投入する前に
はコンデンサＣの電圧Ｖcの２倍の電圧２×Ｖcが零点補
正値ｅHになり、差動増幅器７の出力Ｖo′は Ｖo′＝Ｖｏ−ｅH＋ｅd ………(1) となる。ここで、ｅdは差動増幅器７のドリフト分であ
る。次に、スイツチ８を投入すると、コンデンサＣの電
圧ＶcがＶAに充電される。このとき、零点補正値ｅＨは
ドリフト分ｅdも含めて ｅＨ＝2Vｃ＝２ＶA ………(2) となり、差動増幅器７の出力Ｖo′が Ｖo′＝Ｖo−ｅH＋ｅd＝Ｖo−2VＡ ……(3) となる。ここで、演算増幅器OA１の反転入力端子と非反
転入力端子との間の電位差がほぼ零にあることから、電
圧ＶAは ＶＡ＝Ｖo／２ ………(4) に等しい。
量入力を零にする。例えば、光センサであればその光入
力をしや断する。この状態でスイツチ８を投入する前に
はコンデンサＣの電圧Ｖcの２倍の電圧２×Ｖcが零点補
正値ｅHになり、差動増幅器７の出力Ｖo′は Ｖo′＝Ｖｏ−ｅH＋ｅd ………(1) となる。ここで、ｅdは差動増幅器７のドリフト分であ
る。次に、スイツチ８を投入すると、コンデンサＣの電
圧ＶcがＶAに充電される。このとき、零点補正値ｅＨは
ドリフト分ｅdも含めて ｅＨ＝2Vｃ＝２ＶA ………(2) となり、差動増幅器７の出力Ｖo′が Ｖo′＝Ｖo−ｅH＋ｅd＝Ｖo−2VＡ ……(3) となる。ここで、演算増幅器OA１の反転入力端子と非反
転入力端子との間の電位差がほぼ零にあることから、電
圧ＶAは ＶＡ＝Ｖo／２ ………(4) に等しい。
従つて、零点補正時には Ｖo′＝０ ………(5) となり、差動増幅器７の出力Ｖo′が零になり、検出端
１，プリアンプ２及び差動増幅器７の各ドリフト分を補
正した零点補正になる。この零点補正値ｅHは以後のセ
ンサ動作に連続して与えられ、以後の測定にドリフト分
を無くす。
１，プリアンプ２及び差動増幅器７の各ドリフト分を補
正した零点補正になる。この零点補正値ｅHは以後のセ
ンサ動作に連続して与えられ、以後の測定にドリフト分
を無くす。
発明の効果 本発明によれば、零点補正値は差動増幅器を構成する演
算増幅器の一方の入力端子電圧をホールドし、この電圧
を差動増幅器の増幅度に同じにした増幅で零点補正値と
するため、差動増幅器の出力が反映された値をもとに零
点補正値を求めることになつて差動増幅器自体のゼロド
リフト分も含めて変換器のドリフトと共に零点補正でき
る。しかも構成上はホールド回路とスイツチのみで従来
のサーボアンプを不要にした簡単，小形の構成を実現で
きる。
算増幅器の一方の入力端子電圧をホールドし、この電圧
を差動増幅器の増幅度に同じにした増幅で零点補正値と
するため、差動増幅器の出力が反映された値をもとに零
点補正値を求めることになつて差動増幅器自体のゼロド
リフト分も含めて変換器のドリフトと共に零点補正でき
る。しかも構成上はホールド回路とスイツチのみで従来
のサーボアンプを不要にした簡単，小形の構成を実現で
きる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図(A)及
び第２図(B)はセンサ変換器を例示する回路図、第３図
及び第４図は従来の零点補正センサ回路図である。 １……検出端、２……プリアンプ、７……差動増幅器、
８……零点補正指令用スイツチ、９……ホールド回路、
OA1，OA２……演算増幅器。
び第２図(B)はセンサ変換器を例示する回路図、第３図
及び第４図は従来の零点補正センサ回路図である。 １……検出端、２……プリアンプ、７……差動増幅器、
８……零点補正指令用スイツチ、９……ホールド回路、
OA1，OA２……演算増幅器。
Claims (1)
- 【請求項１】検出対象の物理量を検出端で電気信号に変
換しこの信号をプリアンプで信号処理可能なレベルまで
増幅するセンサ変換器と、この変換器の出力と零点補正
信号を正相，逆相入力として両入力の差をセンサ出力と
する演算増幅器構成の差動増幅器と、零点補正時に前記
演算増幅器の一方の入力端子電圧をホールドして該電圧
を前記差動増幅器と同じ増幅度で増幅して前記零点補正
信号として出力するホールド回路とを備えたことを特徴
とする零点補正センサ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59187049A JPH0648197B2 (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 零点補正センサ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59187049A JPH0648197B2 (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 零点補正センサ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6165112A JPS6165112A (ja) | 1986-04-03 |
| JPH0648197B2 true JPH0648197B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=16199278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59187049A Expired - Fee Related JPH0648197B2 (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 零点補正センサ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648197B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2765602B2 (ja) * | 1991-10-30 | 1998-06-18 | 日本電気株式会社 | 心電図解析装置のオートドリフトキャンセル回路 |
| CN110207730B (zh) * | 2019-07-08 | 2023-09-22 | 哈尔滨理工大学 | 一种电阻式位移传感器温度自补偿方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2223896B1 (ja) * | 1973-03-29 | 1976-05-07 | Telemecanique Electrique | |
| JPS58602A (ja) * | 1981-06-24 | 1983-01-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 油圧制御装置 |
-
1984
- 1984-09-06 JP JP59187049A patent/JPH0648197B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6165112A (ja) | 1986-04-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |