JPH0767067B2 - 流量パルス発振器 - Google Patents
流量パルス発振器Info
- Publication number
- JPH0767067B2 JPH0767067B2 JP61291773A JP29177386A JPH0767067B2 JP H0767067 B2 JPH0767067 B2 JP H0767067B2 JP 61291773 A JP61291773 A JP 61291773A JP 29177386 A JP29177386 A JP 29177386A JP H0767067 B2 JPH0767067 B2 JP H0767067B2
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- pulse
- signal
- circuit
- peak
- flow rate
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Links
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Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、一定の角度変位量を一つの近似三角波電圧信
号として発信し、該近似三角波電圧信号を複数の基準電
圧と比較して、一致信号を求めることにより、変位量を
高分解能で発信させるパルス発信器に関する。
号として発信し、該近似三角波電圧信号を複数の基準電
圧と比較して、一致信号を求めることにより、変位量を
高分解能で発信させるパルス発信器に関する。
[従来の技術] 本出願人は、実願昭61−74286号において、流量発信器
を提案した。この流量発信器は、容積流量計の回転子の
回転数に比例した周波数で発信される正弦波信号を一定
振幅の正弦波信号に規格し、さらに、該正弦波信号を近
似三角波信号に変換し、該近似三角波電圧を複数の基準
レベルの電圧と比較して、一致したときにパルス信号を
発信することにより、基準レベル電圧の数に比例した数
の流量パルスを発信するものである。
を提案した。この流量発信器は、容積流量計の回転子の
回転数に比例した周波数で発信される正弦波信号を一定
振幅の正弦波信号に規格し、さらに、該正弦波信号を近
似三角波信号に変換し、該近似三角波電圧を複数の基準
レベルの電圧と比較して、一致したときにパルス信号を
発信することにより、基準レベル電圧の数に比例した数
の流量パルスを発信するものである。
なお、流量発信器における正弦波は、例えば、容積流量
計の回転子に径方向に一対の磁石を互いに逆極性を露出
させて埋設し、かつ、上記回転子に対向する計量室の端
面板に上記一対の磁石と対向して磁気抵抗素子を配設し
て、回転子と共に回転する磁石による磁束変化を該磁気
抵抗素子により検出して、正弦波信号を得る。
計の回転子に径方向に一対の磁石を互いに逆極性を露出
させて埋設し、かつ、上記回転子に対向する計量室の端
面板に上記一対の磁石と対向して磁気抵抗素子を配設し
て、回転子と共に回転する磁石による磁束変化を該磁気
抵抗素子により検出して、正弦波信号を得る。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来の技術にあっては、近似三角波
電圧と、複数の基準レベルの電圧と比較し、一致したと
きパルス信号を発信するというものであるため、次のよ
うな問題があった。
電圧と、複数の基準レベルの電圧と比較し、一致したと
きパルス信号を発信するというものであるため、次のよ
うな問題があった。
即ち、流量計回転子が常に一方向に回転する場合は、回
転角に比例した一定量の重みを持った流量パルスを発信
するが、流量が脈動している場合は、回転子の回転が一
方向に限らず、逆回転を伴いながら回転したり、外部振
動の影響を受けて微小角の回転振動を生じることがあ
る。従来の流量発信器では、このような回転子の回転揺
らぎにより、流体の実質的移動が無いにも拘らず、恰も
移動したかのような雑音パルスが発信されるという問題
があった。
転角に比例した一定量の重みを持った流量パルスを発信
するが、流量が脈動している場合は、回転子の回転が一
方向に限らず、逆回転を伴いながら回転したり、外部振
動の影響を受けて微小角の回転振動を生じることがあ
る。従来の流量発信器では、このような回転子の回転揺
らぎにより、流体の実質的移動が無いにも拘らず、恰も
移動したかのような雑音パルスが発信されるという問題
があった。
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、一
つのパルス信号が発信されてから、該パルス信号の相隣
り合うパルス信号が発信される角度変位以内での回転振
動を生じた場合に、雑音パルスを発信しないようにし
て、回転子の回転揺らぎによる流量パルスの誤発信を防
止したパルス発信器を提供することを目的とする。
つのパルス信号が発信されてから、該パルス信号の相隣
り合うパルス信号が発信される角度変位以内での回転振
動を生じた場合に、雑音パルスを発信しないようにし
て、回転子の回転揺らぎによる流量パルスの誤発信を防
止したパルス発信器を提供することを目的とする。
上記問題点を解決するために、本発明では、つぎの手段
を備えた流量パルス発振器を提供する。
を備えた流量パルス発振器を提供する。
本願第1発明は、 流体の流量に応じた回転数で回転する回転子と、 上記回転子の回転角に比例した正弦波信号を出力する正
弦波発生回路と、 上記正弦波を近似三角波信号に変換する近似三角波変換
回路と、 上記近似三角波信号のピークを検出してピーク検出パル
スを出力するピーク検出手段と、 予め複数の信号レベルに設定された基準点と、上記ピー
クとを観測点として、上記観測点の信号レベルに上記近
似三角波信号のレベルが一致した場合に一致信号パルス
を出力する一致信号出力手段と、 これらの観測点を信号レベル順に一つおきに選択して、
選択した観測点についての上記一致信号パルスをロウレ
ベルからハイレベルへの状態移行トリガとして生成し、
一方、上記選択されなかった観測点についての上記一致
信号パルスをハイレベルからロウレベルへの状態移行ト
リガとして生成するトリガ生成手段と、 上記トリガ生成手段の出力をトリガとして、ハイロウ二
つの安定状態を持つ状態記憶手段と、 上記状態記憶手段のハイレベルおよびロウレベルの変化
から成るパルスを、上記流体の流量を表わす流量パルス
として発振するパルス発振手段とを備える。
弦波発生回路と、 上記正弦波を近似三角波信号に変換する近似三角波変換
回路と、 上記近似三角波信号のピークを検出してピーク検出パル
スを出力するピーク検出手段と、 予め複数の信号レベルに設定された基準点と、上記ピー
クとを観測点として、上記観測点の信号レベルに上記近
似三角波信号のレベルが一致した場合に一致信号パルス
を出力する一致信号出力手段と、 これらの観測点を信号レベル順に一つおきに選択して、
選択した観測点についての上記一致信号パルスをロウレ
ベルからハイレベルへの状態移行トリガとして生成し、
一方、上記選択されなかった観測点についての上記一致
信号パルスをハイレベルからロウレベルへの状態移行ト
リガとして生成するトリガ生成手段と、 上記トリガ生成手段の出力をトリガとして、ハイロウ二
つの安定状態を持つ状態記憶手段と、 上記状態記憶手段のハイレベルおよびロウレベルの変化
から成るパルスを、上記流体の流量を表わす流量パルス
として発振するパルス発振手段とを備える。
また、本願第2発明は、上記第1発明におけるピーク検
出手段を、 全波整流回路、 該全波整流回路の出力電圧と該出力電圧によって充電さ
れるコンデンサ端子電圧とを比較して一致するときピー
ク検出パルスを出力する比較回路、 および、上記近似三角波信号がピーク近傍の基準点を超
えてピークに達し、再び当該基準点に一致するまでの
間、上記コンデンサを抵抗を介して上記全波整流回路に
接続し、その他の時点では、該コンデンサの電荷を放電
させるよう切り換え接続するスイッチ回路により構成す
ることを特徴とする。
出手段を、 全波整流回路、 該全波整流回路の出力電圧と該出力電圧によって充電さ
れるコンデンサ端子電圧とを比較して一致するときピー
ク検出パルスを出力する比較回路、 および、上記近似三角波信号がピーク近傍の基準点を超
えてピークに達し、再び当該基準点に一致するまでの
間、上記コンデンサを抵抗を介して上記全波整流回路に
接続し、その他の時点では、該コンデンサの電荷を放電
させるよう切り換え接続するスイッチ回路により構成す
ることを特徴とする。
上記各発明において、パルス発振手段は、上記状態記憶
手段から出力されるハイロウ二つの安定状態を繰り返し
からなるパルスを流体の流量を表わすパルスとして出力
しているが、このパルスをもとにして、整数倍のパルス
繰り返し周波数のパルスを形成し、これを流体の流量を
表わすパルスとして出力してもよい。そのための手段と
して、周波数逓倍回路を接続することができる。
手段から出力されるハイロウ二つの安定状態を繰り返し
からなるパルスを流体の流量を表わすパルスとして出力
しているが、このパルスをもとにして、整数倍のパルス
繰り返し周波数のパルスを形成し、これを流体の流量を
表わすパルスとして出力してもよい。そのための手段と
して、周波数逓倍回路を接続することができる。
また、上記各発明において、状態記憶手段は、種々の態
様が可能であるが、好ましい態様としては、フリップフ
ロップ回路により構成する。この場合、使用するフリッ
プフロップ回路は、RSフリップフロップ回路が一般的で
ある。
様が可能であるが、好ましい態様としては、フリップフ
ロップ回路により構成する。この場合、使用するフリッ
プフロップ回路は、RSフリップフロップ回路が一般的で
ある。
[作用] 本発明は、上記構成により、パルス信号の発信に際し、
各基準点において、各基準レベル電圧とランプ状に変化
する近似三角波電圧信号とのレベルの一致を検出する
と、当該基準点では、次の基準点での一致が検出される
まで、その検出状態を自己保持することにより、恰も角
度変位にヒステリシスを与えるようにして、上記問題点
を解決している。そこで、この解決手段の作用について
説明する。
各基準点において、各基準レベル電圧とランプ状に変化
する近似三角波電圧信号とのレベルの一致を検出する
と、当該基準点では、次の基準点での一致が検出される
まで、その検出状態を自己保持することにより、恰も角
度変位にヒステリシスを与えるようにして、上記問題点
を解決している。そこで、この解決手段の作用について
説明する。
本発明は、近似三角波電圧を複数の基準レベルの電圧と
比較して、一致したときにパルス信号を発信することに
より、基準レベル電圧の数に比例した数の流量パルスを
出力する流量発信器において、近似三角波電圧の上昇ま
たは下降の過程で順次生ずる一致信号パルスをトリガと
して、状態記憶手段をロウレベルからハイレベルへ、ま
た、ハイレベルからロウレベルへ安定状態を交互に移行
することが、入力する近似三角波電圧信号のランプ状電
圧変化により繰り返されて、パルス出力を得ている。
比較して、一致したときにパルス信号を発信することに
より、基準レベル電圧の数に比例した数の流量パルスを
出力する流量発信器において、近似三角波電圧の上昇ま
たは下降の過程で順次生ずる一致信号パルスをトリガと
して、状態記憶手段をロウレベルからハイレベルへ、ま
た、ハイレベルからロウレベルへ安定状態を交互に移行
することが、入力する近似三角波電圧信号のランプ状電
圧変化により繰り返されて、パルス出力を得ている。
ここで、近似三角波電圧の上昇または下降の過程で順次
生ずる一致信号パルスは、このパルスが出力される毎に
2安定状態を交互に交代させるため、複数個設定されて
いる基準点を、近似三角波電圧のピークを含めて電圧順
に一つおきに選択して、ハイからロウ、または、ロウか
らハイへの状態移行のいずれかのトリガとしている。そ
のため、状態記憶手段は、ある基準点からの一致信号パ
ルスが入力して、2安定状態の一方、例えば、ハイレベ
ル状態に移行し、この状態で安定となると、相隣り合う
基準点(ピークを含む。)から一致信号パルスが出力さ
れるまでこの状態を保持する。
生ずる一致信号パルスは、このパルスが出力される毎に
2安定状態を交互に交代させるため、複数個設定されて
いる基準点を、近似三角波電圧のピークを含めて電圧順
に一つおきに選択して、ハイからロウ、または、ロウか
らハイへの状態移行のいずれかのトリガとしている。そ
のため、状態記憶手段は、ある基準点からの一致信号パ
ルスが入力して、2安定状態の一方、例えば、ハイレベ
ル状態に移行し、この状態で安定となると、相隣り合う
基準点(ピークを含む。)から一致信号パルスが出力さ
れるまでこの状態を保持する。
この自己保持作用により、状態記憶手段は、同一基準点
から一致信号パルスが何度出力されても、これらによっ
ては現在の状態を他の安定状態に移行しない。これによ
り、上記したように、流体の流量が脈動して、回転子の
回転が一方向に限らず、逆回転を伴いながら回転した
り、外部振動の影響を受けて微小角の回転振動を生じた
りすることにより、回転揺らぎを生じて、同一基準点を
中心として、近似三角波電圧のランプ状電圧変化が上下
を繰り返して、その度ごとに一致信号パルスが出力され
ても、それらのパルスは無効となり、流量パルスには全
く寄与しないこととなる。
から一致信号パルスが何度出力されても、これらによっ
ては現在の状態を他の安定状態に移行しない。これによ
り、上記したように、流体の流量が脈動して、回転子の
回転が一方向に限らず、逆回転を伴いながら回転した
り、外部振動の影響を受けて微小角の回転振動を生じた
りすることにより、回転揺らぎを生じて、同一基準点を
中心として、近似三角波電圧のランプ状電圧変化が上下
を繰り返して、その度ごとに一致信号パルスが出力され
ても、それらのパルスは無効となり、流量パルスには全
く寄与しないこととなる。
従って、本発明によれば、従来の問題点であった、流体
の実質的移動が無いにも拘らず、恰も移動したかのよう
な雑音パルスが発信されるということが解決される。
の実質的移動が無いにも拘らず、恰も移動したかのよう
な雑音パルスが発信されるということが解決される。
[実施例] 本発明の実施例について図面を参照して、説明する。
<実施例の構成> 第1A図に、本発明パルス発信器の一実施例の要部回路構
成を示し、第1B図本発明パルス発信器の一実施例の全体
構成の概要を示し、第1C図に正弦波を近似三角波に変換
する近似三角波変換回路の一例を示す。
成を示し、第1B図本発明パルス発信器の一実施例の全体
構成の概要を示し、第1C図に正弦波を近似三角波に変換
する近似三角波変換回路の一例を示す。
本実施例のパルス発信器は、第1B図に示すように、正弦
波発生回路10と、近似三角波変換回路20と、流量パルス
形成回路30とを備えて構成される。本発明は、流量パル
ス形成回路30の部分が要部となるが、本実施例では、先
ず、正弦波発生回路10と、近似三角波変換回路20とにつ
いて説明する。
波発生回路10と、近似三角波変換回路20と、流量パルス
形成回路30とを備えて構成される。本発明は、流量パル
ス形成回路30の部分が要部となるが、本実施例では、先
ず、正弦波発生回路10と、近似三角波変換回路20とにつ
いて説明する。
上記正弦波発生回路10は、例えば、磁気抵抗素子からな
り、上記したようにして回転角に比例した正弦波が発信
されるもので、電源Eから端子T1を介して直流電圧が印
加され、端子T2、T3間に正弦波が出力される。
り、上記したようにして回転角に比例した正弦波が発信
されるもので、電源Eから端子T1を介して直流電圧が印
加され、端子T2、T3間に正弦波が出力される。
近似三角波変換回路20は、高周波ノイズを除去するロー
パスフィルタ22と、帰還抵抗R2を持つ負帰還増幅回路23
と、非反転増幅回路24と、該非反転増幅回路24の出力電
圧を指数関数的に変化するように補正する補正素子25と
を備えて構成される。
パスフィルタ22と、帰還抵抗R2を持つ負帰還増幅回路23
と、非反転増幅回路24と、該非反転増幅回路24の出力電
圧を指数関数的に変化するように補正する補正素子25と
を備えて構成される。
上記非反転増幅回路24は、帰還回路として、抵抗R3と、
コンデンサC1とを並列接続した回路を有する。コンデン
サC1は、広域フィルタ特性を持たせるためのものであ
る。この帰還回路は、非反転増幅回路24の反転入力端子
に接続されている。この反転入力端子には、上記補正素
子25が接続されている。
コンデンサC1とを並列接続した回路を有する。コンデン
サC1は、広域フィルタ特性を持たせるためのものであ
る。この帰還回路は、非反転増幅回路24の反転入力端子
に接続されている。この反転入力端子には、上記補正素
子25が接続されている。
この補正素子25は、トランジスタのベースとコレクタと
を短絡してダイオード特性を持たせたダイオードD1、D2
を逆並列に接続して構成される。この補正素子25は、非
反転増幅回路24の入力抵抗として、ダイオードの電圧・
電流特性が指数関数的に変化する領域で使用される。こ
の動作範囲でダイオードD1、D2を使用するため、これら
に印加される電圧は、最高で±0.6V程度となるように設
定される。即ち、負帰還増幅回路23の出力電圧も±0.6V
程度に設定される。
を短絡してダイオード特性を持たせたダイオードD1、D2
を逆並列に接続して構成される。この補正素子25は、非
反転増幅回路24の入力抵抗として、ダイオードの電圧・
電流特性が指数関数的に変化する領域で使用される。こ
の動作範囲でダイオードD1、D2を使用するため、これら
に印加される電圧は、最高で±0.6V程度となるように設
定される。即ち、負帰還増幅回路23の出力電圧も±0.6V
程度に設定される。
なお、補正素子25と並列に、出力調整のための抵抗R8を
接続する。この抵抗R8は、抵抗値を適宜選択できるよう
に設定して、調整自在に接続することが好ましい。
接続する。この抵抗R8は、抵抗値を適宜選択できるよう
に設定して、調整自在に接続することが好ましい。
次に、本実施例の要部である流量パルス形成回路30は、
入力近似三角波電圧信号のピークからピークまでをa、
bおよびcの3箇所の基準点により4等分して、各基準
点で入力信号電圧変化を観測し、入力信号の電圧変化が
該各基準点の基準レベルと一致したとき、一致信号パル
スを出力する一致信号パルスを形成する手段と、近似三
角波のピークを検出する手段と、状態記憶手段とを備え
ている。
入力近似三角波電圧信号のピークからピークまでをa、
bおよびcの3箇所の基準点により4等分して、各基準
点で入力信号電圧変化を観測し、入力信号の電圧変化が
該各基準点の基準レベルと一致したとき、一致信号パル
スを出力する一致信号パルスを形成する手段と、近似三
角波のピークを検出する手段と、状態記憶手段とを備え
ている。
この一致信号パルスを形成する手段は、基準電圧回路31
と、入力電圧が該基準電圧を越えたとき出力電圧がハイ
レベルとなり、入力電圧が該基準電圧より下がったと
き、出力電圧がロウレベルとなる比較器32a、32bおよび
32cと、上記比較器32a、32bおよび32cの出力電圧の立上
りおよび立下り、即ち、エッジを検出してパルスを出力
するエッジ検出回路33a、33bおよび33cと、該エッジ検
出回路33a、33bおよび33cの出力パルスをトリガとし
て、予め設定したパルス幅のパルスを出力する単安定マ
ルチバイブレータ34a、34bおよび34cとで構成される。
と、入力電圧が該基準電圧を越えたとき出力電圧がハイ
レベルとなり、入力電圧が該基準電圧より下がったと
き、出力電圧がロウレベルとなる比較器32a、32bおよび
32cと、上記比較器32a、32bおよび32cの出力電圧の立上
りおよび立下り、即ち、エッジを検出してパルスを出力
するエッジ検出回路33a、33bおよび33cと、該エッジ検
出回路33a、33bおよび33cの出力パルスをトリガとし
て、予め設定したパルス幅のパルスを出力する単安定マ
ルチバイブレータ34a、34bおよび34cとで構成される。
上記近似三角波のピークを検出する手段は、近似三角波
のピークを検出してパルスを出力するピーク検出回路40
と、該検出回路40からのパルスをトリガとして、予め設
定したパルス幅のピーク検出パルスを出力する単安定マ
ルチバイブレータ39とを備えている。
のピークを検出してパルスを出力するピーク検出回路40
と、該検出回路40からのパルスをトリガとして、予め設
定したパルス幅のピーク検出パルスを出力する単安定マ
ルチバイブレータ39とを備えている。
ピーク検出回路40は、第3図に示すように、全波整流回
路42と、比較電圧用コンデンサC2と、上記整流回路42の
出力電圧とコンデンサC2の端子電圧とを比較する比較器
43と、上記コンデンサC2の充電と放電とを切り替えるス
イッチ回路44とを備えて構成される。スイッチ回路44
は、ナンドゲート回路45と、インバータ46と、スイッチ
接点SW1およびSW2とを備えて構成される。
路42と、比較電圧用コンデンサC2と、上記整流回路42の
出力電圧とコンデンサC2の端子電圧とを比較する比較器
43と、上記コンデンサC2の充電と放電とを切り替えるス
イッチ回路44とを備えて構成される。スイッチ回路44
は、ナンドゲート回路45と、インバータ46と、スイッチ
接点SW1およびSW2とを備えて構成される。
上記状態記憶手段は、基準点aおよびcでの一致信号の
論理和をとるオアゲート回路35と、中間にある基準点b
での一致信号とピーク検出回路40からピーク検出パルス
の論理和をとるオアゲート回路36と、該オアゲート回路
36の出力パルスをセット信号とすると共に、オアゲート
回路35の出力パルスをリセット信号とするフリップフロ
ップ回路37とを備えて構成される。また、このフリップ
フロップ回路37の後段に、周波数逓倍回路38が接続され
ている。
論理和をとるオアゲート回路35と、中間にある基準点b
での一致信号とピーク検出回路40からピーク検出パルス
の論理和をとるオアゲート回路36と、該オアゲート回路
36の出力パルスをセット信号とすると共に、オアゲート
回路35の出力パルスをリセット信号とするフリップフロ
ップ回路37とを備えて構成される。また、このフリップ
フロップ回路37の後段に、周波数逓倍回路38が接続され
ている。
周波数逓倍回路38は、フリップフロップ回路37から出力
されるパルスのエッジを検出する回路と、エッジ検出信
号をトリガとして、一定幅のパルスを出力する単安定マ
ルチバイブレータとを備えて、フリップフロップ回路37
の出力パルスの2倍のパルス繰り返し周波数のパルスを
形成して、流量パルスとして出力する。
されるパルスのエッジを検出する回路と、エッジ検出信
号をトリガとして、一定幅のパルスを出力する単安定マ
ルチバイブレータとを備えて、フリップフロップ回路37
の出力パルスの2倍のパルス繰り返し周波数のパルスを
形成して、流量パルスとして出力する。
<実施例の作用> 次に本実施例の作用について上記各図と第2図を参照し
て説明する。
て説明する。
正弦波発生回路10からは、回転体の回転角に比例した正
弦波信号電圧が端子T2、T3から出力される。この場合、
正弦波は、回転体の回転むら、がたつき等のため、完全
な正弦波ではなく、近似正弦波であるので、ローパスフ
ィルタ22を通すことにより、信号に重畳されている高周
波雑音を除去する。
弦波信号電圧が端子T2、T3から出力される。この場合、
正弦波は、回転体の回転むら、がたつき等のため、完全
な正弦波ではなく、近似正弦波であるので、ローパスフ
ィルタ22を通すことにより、信号に重畳されている高周
波雑音を除去する。
この後、正弦波信号は、負帰還増幅回路23にて増幅され
る。その出力電圧波形は、非反転増幅回路24にてさらに
増幅される。この非反転増幅回路24では、線形増幅では
なく、補正素子25により指数関数的な波形に従った増幅
が行なわれる。その結果、正弦波波形は、ほぼ直線に近
似する曲線となり、近似三角波が得られる。
る。その出力電圧波形は、非反転増幅回路24にてさらに
増幅される。この非反転増幅回路24では、線形増幅では
なく、補正素子25により指数関数的な波形に従った増幅
が行なわれる。その結果、正弦波波形は、ほぼ直線に近
似する曲線となり、近似三角波が得られる。
この近似三角波電圧信号は、端子T6から流量パルス形成
回路30の比較器32a、32bおよび32cと、ピーク検出回路4
0とに入力される。比較器32a、32bおよび32cには、基準
電圧回路31から、それぞれ異なる電圧の、比較用の基準
電圧が入力されている。この基準電圧回路31は、抵抗
R4、R5、R6およびR7により直流電圧Eを分圧して基準電
圧を形成している。本実施例では、第2図に示すよう
に、a、bおよびcの3点により近似三角波電圧Lを4
分割している。
回路30の比較器32a、32bおよび32cと、ピーク検出回路4
0とに入力される。比較器32a、32bおよび32cには、基準
電圧回路31から、それぞれ異なる電圧の、比較用の基準
電圧が入力されている。この基準電圧回路31は、抵抗
R4、R5、R6およびR7により直流電圧Eを分圧して基準電
圧を形成している。本実施例では、第2図に示すよう
に、a、bおよびcの3点により近似三角波電圧Lを4
分割している。
入力した近似三角波電圧が基準点aの基準電圧を越える
と、比較器32aの出力がハイレベルとなる。次に基準点
bの基準電圧を越えると、比較器32bの出力がハイレベ
ルとなり、さらに、基準点cの基準電圧を越えると、比
較器32cの出力がハイレベルとなる。この状態では、全
ての比較器32a、32bおよび32cの出力がハイレベルとな
っている。
と、比較器32aの出力がハイレベルとなる。次に基準点
bの基準電圧を越えると、比較器32bの出力がハイレベ
ルとなり、さらに、基準点cの基準電圧を越えると、比
較器32cの出力がハイレベルとなる。この状態では、全
ての比較器32a、32bおよび32cの出力がハイレベルとな
っている。
一方、ピーク検出回路40に入力した近似三角波電圧は、
全波整流回路42で全波整流され、第4図において破線で
示すように、負電圧側の部分が正電圧側に折り返される
状態となる。即ち、負電圧側のピークPBが正電圧側のピ
ークPB′となり、本来の正電圧側のピークPTと交互に並
ぶこととなる。この整流出力は、比較器43の一方の入力
端子に入力される。
全波整流回路42で全波整流され、第4図において破線で
示すように、負電圧側の部分が正電圧側に折り返される
状態となる。即ち、負電圧側のピークPBが正電圧側のピ
ークPB′となり、本来の正電圧側のピークPTと交互に並
ぶこととなる。この整流出力は、比較器43の一方の入力
端子に入力される。
ここで、スイッチ回路44は、第4図に示す基準点aおよ
びcについての比較器32aの出力Xおよび32cの出力Zに
より制御されて、スイッチ接点SW1とSW2とを開閉する。
出力Zが反転されてナンドゲート回路45に入力されてい
るので、スイッチ接点SW1は、出力Xがハイレベルで、
出力Zがロウレベルの場合にオフとなり、他の場合、即
ち、出力Xと出力Zとが共にハイレベルまたはロウレベ
ルの場合にオンとなる。スイッチ接点SW2は、インバー
タ46を介しているので、スイッチ接点SW1とは逆のオン
オフパターンとなる。
びcについての比較器32aの出力Xおよび32cの出力Zに
より制御されて、スイッチ接点SW1とSW2とを開閉する。
出力Zが反転されてナンドゲート回路45に入力されてい
るので、スイッチ接点SW1は、出力Xがハイレベルで、
出力Zがロウレベルの場合にオフとなり、他の場合、即
ち、出力Xと出力Zとが共にハイレベルまたはロウレベ
ルの場合にオンとなる。スイッチ接点SW2は、インバー
タ46を介しているので、スイッチ接点SW1とは逆のオン
オフパターンとなる。
なお、出力XおよびZは、第2図に示すものと同じであ
る。
る。
スイッチ接点SW1がオンすると、全波整流回路42は、抵
抗R11を介してコンデンサC2と接続され、該コンデンサC
2を充電する。この状態は、近似三角波電圧がピーク値
に近付いたときに起こる。コンデンサC2の端子電圧は、
抵抗R11による時定数に従って、近似三角波電圧のピー
クに近付くほど上昇し、ピークで最高値となり、全波整
流回路42の出力電圧と一致する。このとき、比較器43の
出力がハイレベルとなる。このハイレベルの立上りによ
り、単安定マルチバイブレータ39がトリガされ、ピーク
検出パルスPSを出力する。第4図に、比較器43の出力波
形を端子T9の出力として示すと共に、単安定マルチバイ
ブレータ39の出力であるピーク検出パルスPSの波形を示
す。
抗R11を介してコンデンサC2と接続され、該コンデンサC
2を充電する。この状態は、近似三角波電圧がピーク値
に近付いたときに起こる。コンデンサC2の端子電圧は、
抵抗R11による時定数に従って、近似三角波電圧のピー
クに近付くほど上昇し、ピークで最高値となり、全波整
流回路42の出力電圧と一致する。このとき、比較器43の
出力がハイレベルとなる。このハイレベルの立上りによ
り、単安定マルチバイブレータ39がトリガされ、ピーク
検出パルスPSを出力する。第4図に、比較器43の出力波
形を端子T9の出力として示すと共に、単安定マルチバイ
ブレータ39の出力であるピーク検出パルスPSの波形を示
す。
その後、近似三角波電圧がピークから遠ざかり出すと、
上記ナンドゲート回路45の出力レベルが反転し、インバ
ータ46を介して、スイッチ接点SW2がオンし、コンデン
サC2の電荷が抵抗R12を介して放電される。その結果、
比較器43は、再び不一致状態となり、出力がロウレベル
となる。
上記ナンドゲート回路45の出力レベルが反転し、インバ
ータ46を介して、スイッチ接点SW2がオンし、コンデン
サC2の電荷が抵抗R12を介して放電される。その結果、
比較器43は、再び不一致状態となり、出力がロウレベル
となる。
この後、近似三角波電圧の電圧が、基準点c、bおよび
aの各基準電圧より電圧の高い順に下がると、対応する
各比較器32c、32bおよび32aの出力が順次ハイレベルか
らロウレベルに変わる。第2図に、各比較器32a、32bお
よび32cの出力波形を示す。
aの各基準電圧より電圧の高い順に下がると、対応する
各比較器32c、32bおよび32aの出力が順次ハイレベルか
らロウレベルに変わる。第2図に、各比較器32a、32bお
よび32cの出力波形を示す。
上記各比較器32a、32bおよび32cの出力は、エッジ検出
回路33a、33bおよび33cにおいて、立上りおよび立下り
が検出され、それぞれの検出信号をトリガとして、対応
する各単安定マルチバイブレータ34a、34bおよび34cか
らパルスが出力される。これらのパルスの内、バイブレ
ータ34aおよび34cからのパルスは、オアゲート回路35に
入力され、フリップフロップ回路37のリセット信号Rと
なる。一方、バイブレータ34bからのパルスは、上記ピ
ーク検出パルスPSと共に、オアゲート回路36に入力さ
れ、フリップフロップ回路37のセット信号Sとなる。
回路33a、33bおよび33cにおいて、立上りおよび立下り
が検出され、それぞれの検出信号をトリガとして、対応
する各単安定マルチバイブレータ34a、34bおよび34cか
らパルスが出力される。これらのパルスの内、バイブレ
ータ34aおよび34cからのパルスは、オアゲート回路35に
入力され、フリップフロップ回路37のリセット信号Rと
なる。一方、バイブレータ34bからのパルスは、上記ピ
ーク検出パルスPSと共に、オアゲート回路36に入力さ
れ、フリップフロップ回路37のセット信号Sとなる。
これらの信号は、基準点a〜cを適当な間隔で設定する
と、全て当間隔で並ぶこととなる。即ち、第2図のFFI
で示すように、セット信号Sとリセット信号Rとが各々
等間隔で交互に配置されることになる。
と、全て当間隔で並ぶこととなる。即ち、第2図のFFI
で示すように、セット信号Sとリセット信号Rとが各々
等間隔で交互に配置されることになる。
その結果、フリップフロップ回路37からは、一定のパル
ス幅、一定間隔でパルスが出力されることとなる。この
状態を、第2図のFF0に示す。これにより、回転子の1
回転について等間隔で複数の流量パルスが得られ、高分
解能の流量発信器を実現することができる。
ス幅、一定間隔でパルスが出力されることとなる。この
状態を、第2図のFF0に示す。これにより、回転子の1
回転について等間隔で複数の流量パルスが得られ、高分
解能の流量発信器を実現することができる。
このパルスは、そのまま流量パルスとすることもできる
が、パルス繰り返し周波数をさらに上げることができ、
それによって、流量計の分解能を向上することができ
る。
が、パルス繰り返し周波数をさらに上げることができ、
それによって、流量計の分解能を向上することができ
る。
そこで、本実施例では、周波数逓倍回路38により、上記
パルスの立上りと立ち下りとを利用して、2倍の繰り返
し周波数のパルスを得ている。
パルスの立上りと立ち下りとを利用して、2倍の繰り返
し周波数のパルスを得ている。
<他の実施例> 上記実施例では、a、bおよびcの3点を基準として選
んでいるが、2点、または、4点以上の基準点を選定す
ることができることは勿論である。
んでいるが、2点、または、4点以上の基準点を選定す
ることができることは勿論である。
この場合において、基準点を偶数個選定すると、各基準
点からの一致信号パルスによるフリップフロップ回路の
セット・リセットの組合せにおいて、正電圧側ピークと
負電圧側ピークとがセットとリセットとに分かれること
となる。第5図にその一例を示す。
点からの一致信号パルスによるフリップフロップ回路の
セット・リセットの組合せにおいて、正電圧側ピークと
負電圧側ピークとがセットとリセットとに分かれること
となる。第5図にその一例を示す。
第5図の例は、a〜dの4点の基準点を選定してあり、
近似三角波電圧信号Lと基準電圧レベルとの交点に、フ
リップフロップ回路のセット・リセットを示すS(セッ
ト)とR(リセット)の符号が付してある。
近似三角波電圧信号Lと基準電圧レベルとの交点に、フ
リップフロップ回路のセット・リセットを示すS(セッ
ト)とR(リセット)の符号が付してある。
これらの符号の配置から明らかなように、正電圧側ピー
クPTと負電圧側ピークPBとは、前者がセットSとなり、
後者がリセットRとなっている。そのため、近似三角波
電圧のピークの正負を検出すると共に、正・負いずれか
により、ピーク検出パルスをオアゲート36と35のいずれ
に入力させるかを振り分ける。このための手段として
は、例えば、アンドゲート回路により実現することがで
きる。
クPTと負電圧側ピークPBとは、前者がセットSとなり、
後者がリセットRとなっている。そのため、近似三角波
電圧のピークの正負を検出すると共に、正・負いずれか
により、ピーク検出パルスをオアゲート36と35のいずれ
に入力させるかを振り分ける。このための手段として
は、例えば、アンドゲート回路により実現することがで
きる。
また、本発明は、上記実施例とは異なる回路形式のピー
ク検出回路を備えて構成することができる。たとえば、
ピーク電圧を基準電圧として、入力電圧を比較すること
により検出する回路であってもよい。
ク検出回路を備えて構成することができる。たとえば、
ピーク電圧を基準電圧として、入力電圧を比較すること
により検出する回路であってもよい。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、一つのパルス信号
が発信されてから、該パルス信号の相隣り合うパルス信
号が発信される角度変位以内での回転振動を生じた場合
に、雑音パルスを発信しないようにして、回転子の回転
揺らぎによる流量パルスの誤発信を防止する効果があ
る。
が発信されてから、該パルス信号の相隣り合うパルス信
号が発信される角度変位以内での回転振動を生じた場合
に、雑音パルスを発信しないようにして、回転子の回転
揺らぎによる流量パルスの誤発信を防止する効果があ
る。
第1A図は本発明パルス発信器の一実施例の要部を示すブ
ロック図、第1B図は本発明パルス発信器の全体構成の概
要を示すブロック図、第1C図は本発明パルス発信器に使
用される近似三角波変換回路の一例を示すブロック図、
第2図は本発明パルス発信器の一実施例の作用を示す波
形図、第3図は本実施例において使用するピーク検出回
路の一例を示すブロック図、第4図は上記ピーク検出回
路の作用を示す波形図、第5図は本発明の他の実施例の
作用を示す波形図である。 10……正弦波発生回路、20……近似三角波変換回路、22
……ローパスフィルタ、23……負帰還増幅回路、24……
非反転増幅回路、25……補正素子、30……流量パルス形
成回路、31……基準電圧回路、32a、32b、32c……比較
器、33a、33b、33c……エッジ検出回路、34a、34b、34c
……単安定マルチバイブレータ、35、36……オアゲート
回路、37……フリップフロップ回路、38……周波数逓倍
回路、39……単安定マルチバイブレータ、40……ピーク
検出回路、42……全波整流回路、43……比較器、44……
スイッチ回路、45……ナンドゲート回路、46……インバ
ータ、R1〜R8、R11、R12……抵抗、D1、D2……ダイオー
ド、C1、C2……コンデンサ、SW1、SW2……スイッチ接点
ロック図、第1B図は本発明パルス発信器の全体構成の概
要を示すブロック図、第1C図は本発明パルス発信器に使
用される近似三角波変換回路の一例を示すブロック図、
第2図は本発明パルス発信器の一実施例の作用を示す波
形図、第3図は本実施例において使用するピーク検出回
路の一例を示すブロック図、第4図は上記ピーク検出回
路の作用を示す波形図、第5図は本発明の他の実施例の
作用を示す波形図である。 10……正弦波発生回路、20……近似三角波変換回路、22
……ローパスフィルタ、23……負帰還増幅回路、24……
非反転増幅回路、25……補正素子、30……流量パルス形
成回路、31……基準電圧回路、32a、32b、32c……比較
器、33a、33b、33c……エッジ検出回路、34a、34b、34c
……単安定マルチバイブレータ、35、36……オアゲート
回路、37……フリップフロップ回路、38……周波数逓倍
回路、39……単安定マルチバイブレータ、40……ピーク
検出回路、42……全波整流回路、43……比較器、44……
スイッチ回路、45……ナンドゲート回路、46……インバ
ータ、R1〜R8、R11、R12……抵抗、D1、D2……ダイオー
ド、C1、C2……コンデンサ、SW1、SW2……スイッチ接点
Claims (6)
- 【請求項1】流体の流量に応じた回転数で回転する回転
子と、 上記回転子の回転角に比例した正弦波信号を出力する正
弦波発生回路と、 上記正弦波を近似三角波信号に変換する近似三角波変換
回路と、 上記近似三角波信号のピークを検出してピーク検出パル
スを出力するピーク検出手段と、 予め複数の信号レベルに設定された基準点と、上記ピー
クとを観測点として、上記観測点の信号レベルに上記近
似三角波信号のレベルが一致した場合に一致信号パルス
を出力する一致信号出力手段と、 これらの観測点を信号レベル順に一つおきに選択して、
選択した観測点についての上記一致信号パルスをロウレ
ベルからハイレベルへの状態移行トリガとして生成し、
一方、上記選択されなかった観測点についての上記一致
信号パルスをハイレベルからロウレベルへの状態移行ト
リガとして生成するトリガ生成手段と、 上記トリガ生成手段の出力をトリガとして、ハイロウ二
つの安定状態を持つ状態記憶手段と、 上記状態記憶手段のハイレベルおよびロウレベルの変化
から成るパルスを、上記流体の流量を表わす流量パルス
として発振するパルス発振手段とを備えることを特徴と
する流量パルス発振器。 - 【請求項2】上記パルス発振手段は、上記状態記憶手段
から出力されるパルスを少なくとも2倍のパルス繰り返
し周波数のパルスとする周波数逓倍回路を備え、上記少
なくとも2倍のパルス繰り返し周波数のパルスを流量パ
ルスとして発振することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の流量パルス発振器。 - 【請求項3】上記状態記憶手段をフリップフロップ回路
により構成した特許請求の範囲第1項または第2項記載
の流量パルス発振器。 - 【請求項4】流体の流量に応じた回転数で回転する回転
子と、 上記回転子の回転角に比例した正弦波信号を出力する正
弦波発生回路と、 上記正弦波を近似三角波信号に変換する近似三角波変換
回路と、 上記近似三角波信号のピークを検出してピーク検出パル
スを出力するピーク検出手段と、 予め複数の信号レベルに設定された基準点と、上記ピー
クとを観測点として、上記観測点の信号レベルに上記近
似三角波信号のレベルが一致した場合に一致信号パルス
を出力する一致信号出力手段と、 これらの観測点を信号レベル順に一つおきに選択して、
選択した観測点についての上記一致信号パルスをロウレ
ベルからハイレベルへの状態移行トリガとして生成し、
一方、上記選択されなかった観測点についての上記一致
信号パルスをハイレベルからロウレベルへの状態移行ト
リガとして生成するトリガ生成手段と、 上記トリガ生成手段の出力をトリガとして、ハイロウ二
つの安定状態を持つ状態記憶手段と、 上記状態記憶手段のハイレベルおよびロウレベルの変化
から成るパルスを、上記流体の流量を表わす流量パルス
として発振するパルス発振手段とを備え、 上記ピーク検出手段は、全波整流回路、該全波整流回路
の出力電圧と該出力電圧によって充電されるコンデンサ
端子電圧とを比較して一致するときピーク検出パルスを
出力する比較回路、上記近似三角波信号がピーク近傍の
基準点を超えてピークに達し、再び当該基準点に一致す
るまでの間、上記コンデンサを抵抗を介して上記全波整
流回路に接続し、その他の時点では、該コンデンサの電
荷を放電させるよう切り換え接続するスイッチ回路とに
より構成されていることを特徴とする流量パルス発振
器。 - 【請求項5】上記パルス発振手段は、上記状態記憶手段
から出力されるパルスを少なくとも2倍のパルス繰り返
し周波数のパルスとする周波数逓倍回路を備え、上記少
なくとも2倍のパルス繰り返し周波数のパルスを流量パ
ルスとして発振することを特徴とする特許請求の範囲第
4項記載の流量パルス発振器。 - 【請求項6】上記状態記憶手段をフリップフロップ回路
により構成した特許請求の範囲第4項または第5項記載
の流量パルス発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291773A JPH0767067B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 流量パルス発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291773A JPH0767067B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 流量パルス発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63144616A JPS63144616A (ja) | 1988-06-16 |
| JPH0767067B2 true JPH0767067B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=17773233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291773A Expired - Lifetime JPH0767067B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 流量パルス発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767067B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0661682U (ja) * | 1992-12-24 | 1994-08-30 | 孝史 前原 | 自転車用レインガード |
| CN115107552B (zh) * | 2022-06-17 | 2024-10-15 | 广州南方电力集团科技发展有限公司 | 一种充电装置的充电连接状态检测方法及系统 |
| KR102768869B1 (ko) * | 2024-05-22 | 2025-02-18 | 주식회사 스마트랩 | 수위 측정 장치 |
-
1986
- 1986-12-08 JP JP61291773A patent/JPH0767067B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63144616A (ja) | 1988-06-16 |
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Legal Events
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