JPH065613Y2 - 水分計検出回路 - Google Patents
水分計検出回路Info
- Publication number
- JPH065613Y2 JPH065613Y2 JP4404188U JP4404188U JPH065613Y2 JP H065613 Y2 JPH065613 Y2 JP H065613Y2 JP 4404188 U JP4404188 U JP 4404188U JP 4404188 U JP4404188 U JP 4404188U JP H065613 Y2 JPH065613 Y2 JP H065613Y2
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- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- detection circuit
- output
- signal
- blocking capacitor
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は近赤外光線を用いた水分計の検出回路に関す
る。
る。
〈従来の技術〉 第２図はこのような水分計の光学系を示す。Ａ，Ｂは紙
Ｃを挟んで対向配置された上部検出ヘッド、並びに下部
検出ヘッドである。これらヘッドの対向面には乱反射板
１，２が設けられている。上部検出ヘッドＡには２つの
照射窓３，４が設けられ、下側の検出ヘッドＢには照射
窓４に対向する位置に入射窓５が設けられている。検出
ヘッドＡには、第３図の平面図で示すフィルタ・ホィー
ル６が設けられている。このホィールには測定光用光学
フィルタ７及び比較光用光学フィルタ８が設けられ、外
周には４個の切り欠き９ａ〜９ｄが設けられている。フ
ィルタ・ホィール６の回転によって、ランプ１０、レン
ズ１１の経路（Ｎ光路）を通る光、及びランプ１０、反
射鏡１２、レンズ１３の経路（Ｔ光路）を通る光を断続
光となして照射窓３，４から紙Ｃに照射する。同時に、
切り欠き９ａ〜９ｄがＬＥＤとフォトトランジスタで構
成されるフォトインタラプタ１４間を通過することによ
って照射タイミングに同期したパルスが得られる。一
方、検出ヘッドＢにはレンズ１５及び受光素子１６から
なる検出系が構成され、入射窓５から紙Ｃを透過した光
が入射され、この光に対応した電気信号が次段の検出回
路に与えられる。
Ｃを挟んで対向配置された上部検出ヘッド、並びに下部
検出ヘッドである。これらヘッドの対向面には乱反射板
１，２が設けられている。上部検出ヘッドＡには２つの
照射窓３，４が設けられ、下側の検出ヘッドＢには照射
窓４に対向する位置に入射窓５が設けられている。検出
ヘッドＡには、第３図の平面図で示すフィルタ・ホィー
ル６が設けられている。このホィールには測定光用光学
フィルタ７及び比較光用光学フィルタ８が設けられ、外
周には４個の切り欠き９ａ〜９ｄが設けられている。フ
ィルタ・ホィール６の回転によって、ランプ１０、レン
ズ１１の経路（Ｎ光路）を通る光、及びランプ１０、反
射鏡１２、レンズ１３の経路（Ｔ光路）を通る光を断続
光となして照射窓３，４から紙Ｃに照射する。同時に、
切り欠き９ａ〜９ｄがＬＥＤとフォトトランジスタで構
成されるフォトインタラプタ１４間を通過することによ
って照射タイミングに同期したパルスが得られる。一
方、検出ヘッドＢにはレンズ１５及び受光素子１６から
なる検出系が構成され、入射窓５から紙Ｃを透過した光
が入射され、この光に対応した電気信号が次段の検出回
路に与えられる。
測定光用光学フィルタ７はランプ１０からの白色光より
水分によって減衰を受ける波長域の光を透過させ、比較
光用光学フィルタ８は水分によって減衰を受けない波長
域の光を通過させる。フィルタ・ホィール６の回転によ
って、Ｎ光路を通る比較光ＲN、測定光ＭN、及びＴ光路
を通る比較光ＲT、測定光ＭTが順次出射される。Ｎ光路
を通る光は散乱板１，２間で多重散乱された後、検出系
に入射され、Ｔ光路を通る光は紙Ｃを透過後、検出系に
入射される。
水分によって減衰を受ける波長域の光を透過させ、比較
光用光学フィルタ８は水分によって減衰を受けない波長
域の光を通過させる。フィルタ・ホィール６の回転によ
って、Ｎ光路を通る比較光ＲN、測定光ＭN、及びＴ光路
を通る比較光ＲT、測定光ＭTが順次出射される。Ｎ光路
を通る光は散乱板１，２間で多重散乱された後、検出系
に入射され、Ｔ光路を通る光は紙Ｃを透過後、検出系に
入射される。
第４図は検出回路のブロック図である。受光素子１６で
検出されたＲN，ＭN，ＲT，ＭTの四つの信号はシリーズ
で出力され、検出回路Ｄで独立の四つの信号に変換され
る。図中、１７は受光素子１６の前置増幅器、１８は前
置増幅器１７の出力を増幅する増幅器、１９ａ〜１９ｄ
はホールドアンプである。２０はフォトインタラプタ１
４のパルス出力より同期パルスを作る同期信号回路、２
１は同期信号回路２０からシリーズに出力される同期パ
ルスを変換し、ホールドアンプ１９ａ〜１９ｄのゲート
制御用のパルスを発生する直列／並列変換器である。２
２はホールドアンプ１９ｄからの比較光信号ＲNに基づ
き増幅器１８の利得を制御する可変利得回路である。
検出されたＲN，ＭN，ＲT，ＭTの四つの信号はシリーズ
で出力され、検出回路Ｄで独立の四つの信号に変換され
る。図中、１７は受光素子１６の前置増幅器、１８は前
置増幅器１７の出力を増幅する増幅器、１９ａ〜１９ｄ
はホールドアンプである。２０はフォトインタラプタ１
４のパルス出力より同期パルスを作る同期信号回路、２
１は同期信号回路２０からシリーズに出力される同期パ
ルスを変換し、ホールドアンプ１９ａ〜１９ｄのゲート
制御用のパルスを発生する直列／並列変換器である。２
２はホールドアンプ１９ｄからの比較光信号ＲNに基づ
き増幅器１８の利得を制御する可変利得回路である。
第５図は検出回路Ｄの具体例を示す。図中、第４図にお
ける要素に対応する部分には同一符号が付されている。
Ｔａは受光素子１６からの検出信号が与えられる入力端
子、Ｃ1は直流阻止コンデンサ、ＯＰ1はインバータとし
て動作するオペアンプで、非反転入力端子は抵抗Ｒ1を
介しコンデンサＣ1に接続されると共に、電界効果型ト
ランジスタＦＥＴ1を介し基準電位に接続されている。
この電界効果型トランジスタのゲートにはオペアンプＯ
Ｐ3からの直流出力とオペアンプＯＰ1からの交流出力が
抵抗Ｒ2を介し加えられている。ＯＰ2は非反転入力にオ
ペアンプＯＰ1の出力が加えられ負帰還回路に抵抗Ｒ3〜
Ｒ5，コンデンサＣ2，Ｃ3が接続されたオペアンプであ
る。
ける要素に対応する部分には同一符号が付されている。
Ｔａは受光素子１６からの検出信号が与えられる入力端
子、Ｃ1は直流阻止コンデンサ、ＯＰ1はインバータとし
て動作するオペアンプで、非反転入力端子は抵抗Ｒ1を
介しコンデンサＣ1に接続されると共に、電界効果型ト
ランジスタＦＥＴ1を介し基準電位に接続されている。
この電界効果型トランジスタのゲートにはオペアンプＯ
Ｐ3からの直流出力とオペアンプＯＰ1からの交流出力が
抵抗Ｒ2を介し加えられている。ＯＰ2は非反転入力にオ
ペアンプＯＰ1の出力が加えられ負帰還回路に抵抗Ｒ3〜
Ｒ5，コンデンサＣ2，Ｃ3が接続されたオペアンプであ
る。
ＯＰ3はホールドアンプ１９ｄの比較光信号ＲNを積分す
る積分器で、トランジスタＦＥＴ1がホールドアンプ１
９ｄの出力に過度に応動しないように積分特性を持たせ
ている。Ｔｂ〜Ｔｅは四つの信号ＭT，ＲT，ＭN，ＲNの
出力端子である。なお、これら信号を用いて、例えば特
公昭６０−６２０号に開示される方法によって演算を行
なえば、紙Ｃの紙質等の影響を受けない、水分量にのみ
正確に対応した信号が得られる。
る積分器で、トランジスタＦＥＴ1がホールドアンプ１
９ｄの出力に過度に応動しないように積分特性を持たせ
ている。Ｔｂ〜Ｔｅは四つの信号ＭT，ＲT，ＭN，ＲNの
出力端子である。なお、これら信号を用いて、例えば特
公昭６０−６２０号に開示される方法によって演算を行
なえば、紙Ｃの紙質等の影響を受けない、水分量にのみ
正確に対応した信号が得られる。
〈考案が解決しようとする課題〉 このような検出回路で、入力端子Ｔａには第６図（ａ）
に示す検出信号が与えられる。この信号には迷光等によ
る直流ノイズ分ＤNが含まれており、直流阻止コンデン
サＣ1でこのノイズ分ＤNを除去する。第６図（ｂ）は直
流阻止コンデンサＣ1を通過した交流信号を表わす。ト
ランジスタＦＥＴ1のドレイン−ソース間抵抗は抵抗Ｒ1
と共に分圧回路を構成し、可変利得回路２２の出力によ
って、ホールドアンプ１９ｄの出力が増大すると、それ
を減らす方向に、即ち前記ドレイン−ソース間抵抗が小
さくなる方向に制御され、ホールドアンプ１９ｄの出力
が小さくなると、前記ドレイン−ソース間抵抗が大きく
なる方向に制御され、比較光信号ＲNが常に一定の大き
さになるように制御している。
に示す検出信号が与えられる。この信号には迷光等によ
る直流ノイズ分ＤNが含まれており、直流阻止コンデン
サＣ1でこのノイズ分ＤNを除去する。第６図（ｂ）は直
流阻止コンデンサＣ1を通過した交流信号を表わす。ト
ランジスタＦＥＴ1のドレイン−ソース間抵抗は抵抗Ｒ1
と共に分圧回路を構成し、可変利得回路２２の出力によ
って、ホールドアンプ１９ｄの出力が増大すると、それ
を減らす方向に、即ち前記ドレイン−ソース間抵抗が小
さくなる方向に制御され、ホールドアンプ１９ｄの出力
が小さくなると、前記ドレイン−ソース間抵抗が大きく
なる方向に制御され、比較光信号ＲNが常に一定の大き
さになるように制御している。
しかしながら、紙Ｃが厚紙のような光量の少ない状態か
ら急に光量が多くなった場合、大入力によって直流阻止
コンデンサＣ1が過充電され、また前記ドレイン−ソー
ス間抵抗は急には小さくならないため前記可変利得回路
はなかなか安定しない。
ら急に光量が多くなった場合、大入力によって直流阻止
コンデンサＣ1が過充電され、また前記ドレイン−ソー
ス間抵抗は急には小さくならないため前記可変利得回路
はなかなか安定しない。
本考案の解決しようとする技術的課題は、前記水分計検
出回路において、前記受光素子に入射される光量が大幅
に変化した場合、前記可変利得回路が直ちに安定できる
ようにすることにある。
出回路において、前記受光素子に入射される光量が大幅
に変化した場合、前記可変利得回路が直ちに安定できる
ようにすることにある。
〈課題を解決するための手段〉 本考案の構成は、前記水分計検出回路において、前記増
幅器の出力レベルを検出するレベル検出回路を設けると
共に、前記直流阻止コンデンサと基準電位間に前記レベ
ル検出回路によって制御される可変抵抗手段を接続し、
前記増幅器の出力が規定レベル以上になったとき、通常
の状態では高抵抗に保持されている前記可変抵抗手段の
抵抗値を減少させて前記直流阻止コンデンサに蓄積され
た電荷を放電させるようにしたことを特徴とする水分計
検出回路。
幅器の出力レベルを検出するレベル検出回路を設けると
共に、前記直流阻止コンデンサと基準電位間に前記レベ
ル検出回路によって制御される可変抵抗手段を接続し、
前記増幅器の出力が規定レベル以上になったとき、通常
の状態では高抵抗に保持されている前記可変抵抗手段の
抵抗値を減少させて前記直流阻止コンデンサに蓄積され
た電荷を放電させるようにしたことを特徴とする水分計
検出回路。
〈作用〉 前記の技術手段は次のように作用する。即ち、前記シー
ト状物体が厚紙のような光量の少ない状態から急に光量
が多くなった場合、前記直流阻止コンデンサは過充電さ
れ、前記増幅器に過大な出力が現れる。この出力を例え
ばツェナーダイオードを用いたレベル検出回路で検出
し、ある規定レベル以上になったとき前記可変抵抗手段
の抵抗値を小さくし、前記直流阻止コンデンサを含む回
路の時定数を小さくして、飽和状態にあるコンデンサの
電荷を急速に放電させる。前記増幅器の出力が規定レベ
ル以下に下がると前記可変抵抗手段の抵抗値は元の高抵
抗に戻され、回路は正常動作状態に直ちに復帰する。
ト状物体が厚紙のような光量の少ない状態から急に光量
が多くなった場合、前記直流阻止コンデンサは過充電さ
れ、前記増幅器に過大な出力が現れる。この出力を例え
ばツェナーダイオードを用いたレベル検出回路で検出
し、ある規定レベル以上になったとき前記可変抵抗手段
の抵抗値を小さくし、前記直流阻止コンデンサを含む回
路の時定数を小さくして、飽和状態にあるコンデンサの
電荷を急速に放電させる。前記増幅器の出力が規定レベ
ル以下に下がると前記可変抵抗手段の抵抗値は元の高抵
抗に戻され、回路は正常動作状態に直ちに復帰する。
〈実施例〉 以下図面に従い本考案の実施例を説明する。第１図は本
考案の水分計検出回路を示す。図中、第５図における要
素と同じ要素には同一符号を付し、これらについての説
明は省略する。ＺＤ1はキャソード側が抵抗Ｒ6を介しオ
ペアンプＯＰ2の出力に接続され、アノード側が抵抗Ｒ7
を介し電源−Ｖに接続されたツェナーダイオードで、こ
れらはオペアンプＯＰ2の出力のレベル検出回路２３を
構成する。ＦＥＴ2は直流コンデンサＣ1側と基準電位と
の間に接続された電界効果型トランジスタで、ツェナー
ダイオードＺＤ1と抵抗Ｒ7との接続点の電位がゲートに
加えられており、これらは可変抵抗手段２４を構成す
る。
考案の水分計検出回路を示す。図中、第５図における要
素と同じ要素には同一符号を付し、これらについての説
明は省略する。ＺＤ1はキャソード側が抵抗Ｒ6を介しオ
ペアンプＯＰ2の出力に接続され、アノード側が抵抗Ｒ7
を介し電源−Ｖに接続されたツェナーダイオードで、こ
れらはオペアンプＯＰ2の出力のレベル検出回路２３を
構成する。ＦＥＴ2は直流コンデンサＣ1側と基準電位と
の間に接続された電界効果型トランジスタで、ツェナー
ダイオードＺＤ1と抵抗Ｒ7との接続点の電位がゲートに
加えられており、これらは可変抵抗手段２４を構成す
る。
このような構成で、シート状物体Ｃが厚紙のような光量
の少ない場合、ホールドアンプ１９ｄの比較光信号ＲN
は小さくなりＦＥＴ1のソース−ドレイン間抵抗は大き
くされている。この状態から急に光量が多くなった場
合、直流阻止コンデンサＣ1には大入力が加えられる。
ＦＥＴ1は、ホールドアンプ１９ｄ、及び積分特性を持
たせた可変利得回路２２を介して制御されており、ソー
ス−ドレイン間抵抗は俄には小さくならず抵抗値は大き
なままである。一方、大入力が加えられるとオペアンプ
ＯＰ2の出力は増大する。この出力がツェナー電圧を越
えた場合、ツェナーダイオードＺＤ1がオンとなり、ツ
ェナーダイオードＺＤ1と抵抗Ｒ7との接続点の電圧ＶC
がＦＥＴ2のゲートに加えられる。これによって、これ
まで高抵抗に保たれていたソース−ドレイン間抵抗が小
さくなり、直流阻止コンデンサＣ1を含む回路の時定数
を小さくして、飽和状態にあるコンデンサの電荷を急速
に放電させる。オペアンプＯＰ2の出力レベルがツェナ
ー電圧以下になると、ツェナーダイオードＺＤ1はオフ
となりＦＥＴ2のゲートには電圧は加わらなくなる。こ
れによりＦＥＴ2のソース−ドレイン間抵抗は元の高抵
抗に戻され、回路は正常動作状態に復帰する。
の少ない場合、ホールドアンプ１９ｄの比較光信号ＲN
は小さくなりＦＥＴ1のソース−ドレイン間抵抗は大き
くされている。この状態から急に光量が多くなった場
合、直流阻止コンデンサＣ1には大入力が加えられる。
ＦＥＴ1は、ホールドアンプ１９ｄ、及び積分特性を持
たせた可変利得回路２２を介して制御されており、ソー
ス−ドレイン間抵抗は俄には小さくならず抵抗値は大き
なままである。一方、大入力が加えられるとオペアンプ
ＯＰ2の出力は増大する。この出力がツェナー電圧を越
えた場合、ツェナーダイオードＺＤ1がオンとなり、ツ
ェナーダイオードＺＤ1と抵抗Ｒ7との接続点の電圧ＶC
がＦＥＴ2のゲートに加えられる。これによって、これ
まで高抵抗に保たれていたソース−ドレイン間抵抗が小
さくなり、直流阻止コンデンサＣ1を含む回路の時定数
を小さくして、飽和状態にあるコンデンサの電荷を急速
に放電させる。オペアンプＯＰ2の出力レベルがツェナ
ー電圧以下になると、ツェナーダイオードＺＤ1はオフ
となりＦＥＴ2のゲートには電圧は加わらなくなる。こ
れによりＦＥＴ2のソース−ドレイン間抵抗は元の高抵
抗に戻され、回路は正常動作状態に復帰する。
〈考案の効果〉 本考案によれば、紙厚の変化等によって前記受光素子に
入射される光量が大幅に変化しても、前記可変利得回路
は直ちに安定できるため水分計システムの待ち時間を大
幅に減少させることができる。
入射される光量が大幅に変化しても、前記可変利得回路
は直ちに安定できるため水分計システムの待ち時間を大
幅に減少させることができる。
第１図は本考案の水分計検出回路の回路図、第２図は水
分計の従来例における光学系の構成図、第３図はこの光
学系で使用されるフィルタ・ホィールの平面図、第４図
は水分計検出回路の従来例を示すブロック図、第５図は
従来の水分計検出回路の回路図、第６図は第５図の検出
回路の動作を説明するための波形図である。 Ａ，Ｂ…検出ヘッド、Ｃ…紙、１８…増幅器、１９ａ〜
１９ｄ…ホールドアンプ、２０…同期信号回路、２１…
直列／並列変換器、２２…可変利得回路、２３…レベル
検出回路、２４…可変抵抗手段、Ｃ1…直流阻止コンデ
ンサ
分計の従来例における光学系の構成図、第３図はこの光
学系で使用されるフィルタ・ホィールの平面図、第４図
は水分計検出回路の従来例を示すブロック図、第５図は
従来の水分計検出回路の回路図、第６図は第５図の検出
回路の動作を説明するための波形図である。 Ａ，Ｂ…検出ヘッド、Ｃ…紙、１８…増幅器、１９ａ〜
１９ｄ…ホールドアンプ、２０…同期信号回路、２１…
直列／並列変換器、２２…可変利得回路、２３…レベル
検出回路、２４…可変抵抗手段、Ｃ1…直流阻止コンデ
ンサ
Claims (1)
- 【請求項１】水分によって減衰を受ける波長域の測定光
と、水分によって減衰を受けない波長域の比較光を一定
周期でシート状物体に照射し、このシート状物体で透過
・散乱した光を検出する検出回路で、検出信号中に含ま
れる直流分を除去する直流阻止コンデンサと、この直流
阻止コンデンサを通過した交流信号を増幅する増幅器
と、この増幅器の出力信号から測定信号成分と比較光信
号成分を分離し各別に保持するホールドアンプと、前記
直流阻止コンデンサと前記増幅器との間に設けられ前記
ホールドアンプの比較信号出力によって抵抗値が変化し
前記比較信号が一定になるように利得制御する可変利得
回路とを含む水分計検出回路において、前記増幅器の出
力レベルを検出するレベル検出回路を設けると共に、前
記直流阻止コンデンサと基準電位間に前記レベル検出回
路によって制御される可変抵抗手段を接続し、前記増幅
器の出力が規定レベル以上になったとき、通常の状態で
は高抵抗に保持されている前記可変抵抗手段の抵抗値を
減少させて前記直流阻止コンデンサに蓄積された電荷を
放電させるようにしたことを特徴とする水分計検出回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4404188U JPH065613Y2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 水分計検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4404188U JPH065613Y2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 水分計検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01146146U JPH01146146U (ja) | 1989-10-09 |
| JPH065613Y2 true JPH065613Y2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=31270418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4404188U Expired - Lifetime JPH065613Y2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 水分計検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065613Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP4404188U patent/JPH065613Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01146146U (ja) | 1989-10-09 |
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