JPH0786425B2 - 物理量検出器 - Google Patents
物理量検出器Info
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- JPH0786425B2 JPH0786425B2 JP30938787A JP30938787A JPH0786425B2 JP H0786425 B2 JPH0786425 B2 JP H0786425B2 JP 30938787 A JP30938787 A JP 30938787A JP 30938787 A JP30938787 A JP 30938787A JP H0786425 B2 JPH0786425 B2 JP H0786425B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- rectangular wave
- physical quantity
- signal
- circuit
- 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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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大気などの雰囲気の温度、相対湿度、圧力な
どの物理量を検出する物理量検出器に関するものであ
る。
どの物理量を検出する物理量検出器に関するものであ
る。
斯かる検出器として従来例えば特開昭62−129637号公報
において第８図に示すものが提案されている。図におい
て、１は交流ブリッジ回路であり、該ブリッジ回路１は
雰囲気中の温度、相対湿度或いはこれらの両方に応じて
抵抗値が変化する感応素子と固定抵抗器とによって構成
されている。交流ブリッジ回路１の入力端には、カップ
リングコンデンサ２を介して矩形波発生回路３が接続さ
れている。矩形波発生回路３は例えばデューティ比50
％、周波数1K Hzで振幅一定の矩形波をその出力端に発
生し、これをカップリングコンデンサ２を介して交流ブ
リッジ回路１の入力端に供給する。
において第８図に示すものが提案されている。図におい
て、１は交流ブリッジ回路であり、該ブリッジ回路１は
雰囲気中の温度、相対湿度或いはこれらの両方に応じて
抵抗値が変化する感応素子と固定抵抗器とによって構成
されている。交流ブリッジ回路１の入力端には、カップ
リングコンデンサ２を介して矩形波発生回路３が接続さ
れている。矩形波発生回路３は例えばデューティ比50
％、周波数1K Hzで振幅一定の矩形波をその出力端に発
生し、これをカップリングコンデンサ２を介して交流ブ
リッジ回路１の入力端に供給する。
交流ブリッジ回路１は、その入力端にカップリングコン
デンサ２を介して矩形波発生回路３からの矩形波が入力
されると、その出力端に雰囲気の温度、相対湿度或いは
これらの両方に応じて振幅が変化する交流信号を出力す
る。
デンサ２を介して矩形波発生回路３からの矩形波が入力
されると、その出力端に雰囲気の温度、相対湿度或いは
これらの両方に応じて振幅が変化する交流信号を出力す
る。
交流ブリッジ回路１の出力端にはカップリングコンデン
サ４を介して交流反転増幅回路７が接続されている。交
流反転増幅回路７はオペアンプ7a、抵抗7b〜7f及びコン
デンサ7gから構成されている。交流反転増幅回路７の出
力端には、カップリングコンデンサ10を介して整流回路
９が接続され、整流回路９は整流ダイオード9a、平滑コ
ンデンサ9b、抵抗9c,9dから構成されている。
サ４を介して交流反転増幅回路７が接続されている。交
流反転増幅回路７はオペアンプ7a、抵抗7b〜7f及びコン
デンサ7gから構成されている。交流反転増幅回路７の出
力端には、カップリングコンデンサ10を介して整流回路
９が接続され、整流回路９は整流ダイオード9a、平滑コ
ンデンサ9b、抵抗9c,9dから構成されている。
以上の構成において、今、矩形波発生回路３が第９図
（ａ）に示すように一定振幅4V、デューティ比50％、周
波数1K Hzの矩形波を出力しているとすると、交流ブリ
ッジ回路１の入力端にはカップリングコンデンサ２を介
することにより第９図（ｂ）に示すように±2Vの交流が
印加される。
（ａ）に示すように一定振幅4V、デューティ比50％、周
波数1K Hzの矩形波を出力しているとすると、交流ブリ
ッジ回路１の入力端にはカップリングコンデンサ２を介
することにより第９図（ｂ）に示すように±2Vの交流が
印加される。
該交流は交流ブリッジ回路１及びカップリングコンデン
サ４を通った後交流反転増幅回路７で増幅され、交流反
転増幅回路７の出力には、第９図（ｃ）に示すように＋
2Vを中心とする雰囲気の温度、相対湿度或いはこれらの
両方に応じた振幅の信号が出力される。
サ４を通った後交流反転増幅回路７で増幅され、交流反
転増幅回路７の出力には、第９図（ｃ）に示すように＋
2Vを中心とする雰囲気の温度、相対湿度或いはこれらの
両方に応じた振幅の信号が出力される。
交流反転増幅回路７の出力信号はカップリングコンデン
サ10を介して第９図（ｄ）に示すような交流に変換され
て整流回路９に印加され、該整流回路９の出力端11に第
９図（ｅ）に示すような直流電圧が送出される。出力端
11の直流電圧はその大きさが雰囲気の温度、相対湿度或
いはこれらの両方に応じた値となっている。
サ10を介して第９図（ｄ）に示すような交流に変換され
て整流回路９に印加され、該整流回路９の出力端11に第
９図（ｅ）に示すような直流電圧が送出される。出力端
11の直流電圧はその大きさが雰囲気の温度、相対湿度或
いはこれらの両方に応じた値となっている。
従って、整流回路９の出力端11に得られる直流電圧の大
きさによって、雰囲気の温度、相対湿度或いは絶対湿度
を検出することができる。
きさによって、雰囲気の温度、相対湿度或いは絶対湿度
を検出することができる。
上述のように従来の物理量検出器では、交流ブリッジ回
路１の出力端から取り出した交流信号の振幅により上記
検出を行うために、カップリングコンデンサ10に直列に
接続した整流用ダイオード9aによって交流信号を半波整
流することによって雰囲気の温度、相対湿度などに応じ
た振幅の直流信号を得ている。
路１の出力端から取り出した交流信号の振幅により上記
検出を行うために、カップリングコンデンサ10に直列に
接続した整流用ダイオード9aによって交流信号を半波整
流することによって雰囲気の温度、相対湿度などに応じ
た振幅の直流信号を得ている。
しかし、5V単一電源で動作させた場合、上記交流反転増
幅回路７のオペアンプ7aの出力電圧は略０〜3.5Vに制限
されるため、交流反転増幅回路７のバイアス点を2Vに設
定すると、出力振幅は2V±1.5Vの範囲でしか得られな
い。このようにして得られた交流反転増幅回路７の出力
をカップリングコンデンサ10を通すと、その出力には±
1.5Vの交流信号が得られる。従って、この±1.5Vの交流
電圧を半波整流すると、整流ダイオード9aの順方向電圧
（略0.7V）分降下した電圧0.8Vしか得られない。この降
下分は±1.5Vに比して非常に大きく、大きな有効電圧を
得ることを阻害する。また、線形増幅してきた信号が非
線形素子であるダイオードを通ることにより、この部分
で非線形となると共に、ダイオードの温度特性−2mV/℃
も有効電圧0.8Vに対して無視できず、検出精度上大きな
問題となっていた。
幅回路７のオペアンプ7aの出力電圧は略０〜3.5Vに制限
されるため、交流反転増幅回路７のバイアス点を2Vに設
定すると、出力振幅は2V±1.5Vの範囲でしか得られな
い。このようにして得られた交流反転増幅回路７の出力
をカップリングコンデンサ10を通すと、その出力には±
1.5Vの交流信号が得られる。従って、この±1.5Vの交流
電圧を半波整流すると、整流ダイオード9aの順方向電圧
（略0.7V）分降下した電圧0.8Vしか得られない。この降
下分は±1.5Vに比して非常に大きく、大きな有効電圧を
得ることを阻害する。また、線形増幅してきた信号が非
線形素子であるダイオードを通ることにより、この部分
で非線形となると共に、ダイオードの温度特性−2mV/℃
も有効電圧0.8Vに対して無視できず、検出精度上大きな
問題となっていた。
よって本発明は、簡単な構成により検出精度の向上を図
った物理量検出器を提供しようとするものである。
った物理量検出器を提供しようとするものである。
上記問題点を解決するため本発明によりなされた物理量
検出器は、第１図の基本構成図に示す如く、一定周波数
及び一定振幅の矩形波を発生する矩形波発生手段Ａと、
雰囲気中の物理量に応じて抵抗値が変化する素子を有
し、入力端にカップリングコンデンサＢを介して前記矩
形波発生手段Ａからの矩形波が入力され、出力端に物理
量に応じて振幅が変化する交流信号を出力する交流ブリ
ッジ回路Ｃと、該交流ブリッジ回路Ｃからの交流信号を
増幅する交流増幅回路Ｄと、該交流増幅回路Ｄのバイア
ス点を基準電圧とし、前記矩形波発生手段Ａが発生する
矩形波の所定の期間に対応する前記交流増幅回路Ｄの出
力期間交流増幅回路Ｄの出力信号をサンプリングしてデ
ジタル信号に変換するA/D変換手段Ｅとを備え、該A/D変
換手段Ｅの出力により物理量を検出するようにしたこと
を特徴とする。
検出器は、第１図の基本構成図に示す如く、一定周波数
及び一定振幅の矩形波を発生する矩形波発生手段Ａと、
雰囲気中の物理量に応じて抵抗値が変化する素子を有
し、入力端にカップリングコンデンサＢを介して前記矩
形波発生手段Ａからの矩形波が入力され、出力端に物理
量に応じて振幅が変化する交流信号を出力する交流ブリ
ッジ回路Ｃと、該交流ブリッジ回路Ｃからの交流信号を
増幅する交流増幅回路Ｄと、該交流増幅回路Ｄのバイア
ス点を基準電圧とし、前記矩形波発生手段Ａが発生する
矩形波の所定の期間に対応する前記交流増幅回路Ｄの出
力期間交流増幅回路Ｄの出力信号をサンプリングしてデ
ジタル信号に変換するA/D変換手段Ｅとを備え、該A/D変
換手段Ｅの出力により物理量を検出するようにしたこと
を特徴とする。
以上の構成において、矩形波発生手段Ａが発生する一定
周波数及び一定振幅の矩形波がカップリングコンデンサ
Ｂを介して交流ブリッジ回路Ｃに入力されると、交流ブ
リッジ回路Ｃから雰囲気中に物理量に応じた振幅の交流
信号が出力される。交流ブリッジ回路Ｃからの交流信号
は交流増幅回路Ｄで増幅されてA/D変換手段Ｅに入力さ
れる。A/Dコンバータは、交流増幅回路Ｄのバイアス点
を基準電圧とし、矩形波発生手段Ａが発生する矩形波の
所定期間、例えばＬレベル又はＨレベルの期間に対応す
る交流増幅回路Ｄの出力期間交流増幅回路Ｄの出力信号
をサンプリングしデジタル信号に変換する。
周波数及び一定振幅の矩形波がカップリングコンデンサ
Ｂを介して交流ブリッジ回路Ｃに入力されると、交流ブ
リッジ回路Ｃから雰囲気中に物理量に応じた振幅の交流
信号が出力される。交流ブリッジ回路Ｃからの交流信号
は交流増幅回路Ｄで増幅されてA/D変換手段Ｅに入力さ
れる。A/Dコンバータは、交流増幅回路Ｄのバイアス点
を基準電圧とし、矩形波発生手段Ａが発生する矩形波の
所定期間、例えばＬレベル又はＨレベルの期間に対応す
る交流増幅回路Ｄの出力期間交流増幅回路Ｄの出力信号
をサンプリングしデジタル信号に変換する。
従って、A/D変換手段Ｅの出力に得られるデジタル信号
により雰囲気の例えば温度、相対湿度、絶対湿度或いは
圧力などを検出することができる。
により雰囲気の例えば温度、相対湿度、絶対湿度或いは
圧力などを検出することができる。
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第２図は本発明による物理量検出器の実施例としての着
霜量検出器を示すが、図中、第８図について上述したも
のと同等の部分には同一の符号を付してある。
霜量検出器を示すが、図中、第８図について上述したも
のと同等の部分には同一の符号を付してある。
第２図において、交流ブリッジ回路１は感湿素子1aを有
する。感湿素子1aは第３図に示すような構造となってお
り、素子本体1a−１の表面の全面を覆うように例えば和
紙のような透湿膜1a−２が設けられると共に、素子本体
1a−１には電極1a−３が設けられ、該電極1a−３には接
続端子1a−４が接続されている。上記透湿膜1a−２は素
子本体1a−１表面での水蒸気の結露を防止し、０℃以下
の温度での感湿素子1aの正常な動作を可能にしている。
第４図は感湿素子1aの特性を示し、相対湿度RH（％）及
び温度に対して抵抗値Ｒ（Ω）が変化している。
する。感湿素子1aは第３図に示すような構造となってお
り、素子本体1a−１の表面の全面を覆うように例えば和
紙のような透湿膜1a−２が設けられると共に、素子本体
1a−１には電極1a−３が設けられ、該電極1a−３には接
続端子1a−４が接続されている。上記透湿膜1a−２は素
子本体1a−１表面での水蒸気の結露を防止し、０℃以下
の温度での感湿素子1aの正常な動作を可能にしている。
第４図は感湿素子1aの特性を示し、相対湿度RH（％）及
び温度に対して抵抗値Ｒ（Ω）が変化している。
1bは感湿素子1aと並列に接続された第１の抵抗であり、
感湿素子1aと第１の抵抗1bとの接続点の一方イとアース
間には、第２及び第３の抵抗1c及び1dが直列に接続さ
れ、感湿素子1aと第１の抵抗1bとの接続点の他方ロが交
流入力端、第１及び第２の抵抗1c及び1dの接続点ハが出
力端となっている。
感湿素子1aと第１の抵抗1bとの接続点の一方イとアース
間には、第２及び第３の抵抗1c及び1dが直列に接続さ
れ、感湿素子1aと第１の抵抗1bとの接続点の他方ロが交
流入力端、第１及び第２の抵抗1c及び1dの接続点ハが出
力端となっている。
上記感湿素子1a、抵抗1b〜1dからなる交流ブリッジ回路
１では、上記交流入力端ロに一定振幅、一定周波数の矩
形波が入力されたとき、任意雰囲気中に含まれている水
蒸気が該雰囲気より所定温低い温度の雰囲気において着
霜する単位時間当りの量に応じた振幅の出力を出力端ハ
に送出するように、感湿素子1aに対して抵抗1b〜1dの値
が設定されている。特に、感湿素子１と並列に接続され
た第１の抵抗1bは出力変化の割合、すなわち傾斜を決定
し、また第３の抵抗1dを固定抵抗1d−１と共に構成して
いる半固定抵抗1d−２はその調整により出力レベルを上
下するために使用される。
１では、上記交流入力端ロに一定振幅、一定周波数の矩
形波が入力されたとき、任意雰囲気中に含まれている水
蒸気が該雰囲気より所定温低い温度の雰囲気において着
霜する単位時間当りの量に応じた振幅の出力を出力端ハ
に送出するように、感湿素子1aに対して抵抗1b〜1dの値
が設定されている。特に、感湿素子１と並列に接続され
た第１の抵抗1bは出力変化の割合、すなわち傾斜を決定
し、また第３の抵抗1dを固定抵抗1d−１と共に構成して
いる半固定抵抗1d−２はその調整により出力レベルを上
下するために使用される。
５は演算部（ALU）、ROM、RAM、I/Oポート、A/Dコンバ
ータなどを内蔵し、予め定めたプログラムに従って動作
する１チップマイコンからなる中央処理ユニット（CP
U）であり、該CPU5の出力ポートPA0はプルアップ抵抗5a
によりプルアップされていて、該出力ポートPA0からデ
ューティ比50％、周波数1K Hzの矩形波を送出する。該
矩形波はインバータ5bにより反転された後、カップリン
グコンデンサ２を介して交流ブリッジ回路１の交流入力
端ロに印加される。
ータなどを内蔵し、予め定めたプログラムに従って動作
する１チップマイコンからなる中央処理ユニット（CP
U）であり、該CPU5の出力ポートPA0はプルアップ抵抗5a
によりプルアップされていて、該出力ポートPA0からデ
ューティ比50％、周波数1K Hzの矩形波を送出する。該
矩形波はインバータ5bにより反転された後、カップリン
グコンデンサ２を介して交流ブリッジ回路１の交流入力
端ロに印加される。
上記交流ブリッジ回路１の交流出力端ハにはカップリン
グコンデンサ４を介して交流反転増幅回路７が接続され
ており、該交流反転増幅回路７はオペアンプ7a、抵抗7b
〜7d、コンデンサ7e、バイアス電源7hから構成されてい
る。
グコンデンサ４を介して交流反転増幅回路７が接続され
ており、該交流反転増幅回路７はオペアンプ7a、抵抗7b
〜7d、コンデンサ7e、バイアス電源7hから構成されてい
る。
６は交流反転増幅回路７の出力であるオペアンプ7aの出
力とアース間に接続された負荷抵抗であり、オペアンプ
7aからの出力信号はCPU5のA/Dコンバータの入力端子AN0
に入力されている。
力とアース間に接続された負荷抵抗であり、オペアンプ
7aからの出力信号はCPU5のA/Dコンバータの入力端子AN0
に入力されている。
CPU5のA/Dコンバータの基準電圧入力端子VAREFには、交
流反転増幅回路７のバイアス電源7hが接続されている。
流反転増幅回路７のバイアス電源7hが接続されている。
なお、CPU5のVCCは＋5V電源端子、VSSはGND端子、AVCC
はA/Dコンバータの＋5V電源端子、AVSSはA/Dコンバータ
のGND端子である。
はA/Dコンバータの＋5V電源端子、AVSSはA/Dコンバータ
のGND端子である。
以上の構成において、CPU5はその出力ポートPA0にデュ
ーティ比50％、周波数1K Hzの矩形波を出力し、これを
インバータ5bの入力に印加する。CPU5の出力ポートPA0
の出力電圧特性は第５図（ａ）に示すようにTTL特性と
なっており、出力電流も小さいが、インバータ5bは出力
ポートPA0からの矩形波を反転してその出力に第５図
（ｂ）に示すように一定振幅略5Vの矩形波を発生し、出
力電流も4mAと大きくする。
ーティ比50％、周波数1K Hzの矩形波を出力し、これを
インバータ5bの入力に印加する。CPU5の出力ポートPA0
の出力電圧特性は第５図（ａ）に示すようにTTL特性と
なっており、出力電流も小さいが、インバータ5bは出力
ポートPA0からの矩形波を反転してその出力に第５図
（ｂ）に示すように一定振幅略5Vの矩形波を発生し、出
力電流も4mAと大きくする。
第５図（ｂ）の矩形波は、カップリングコンデンサ２を
介することにより第５図（ｃ）に示すような±2.4Vの交
流に変換されて交流ブリッジ回路１の交流入力端ロに入
力される。ブリッジ回路１の交流入力端ロに入力された
交流は、交流ブリッジ回路１及びカップリングコンデン
サ４を通った後、交流反転増幅回路７で増幅され、交流
反転増幅回路７の出力には、＋2.55Vを中心として振幅
が単位時間当りの着霜量に応じて変化する信号が出力さ
れる。
介することにより第５図（ｃ）に示すような±2.4Vの交
流に変換されて交流ブリッジ回路１の交流入力端ロに入
力される。ブリッジ回路１の交流入力端ロに入力された
交流は、交流ブリッジ回路１及びカップリングコンデン
サ４を通った後、交流反転増幅回路７で増幅され、交流
反転増幅回路７の出力には、＋2.55Vを中心として振幅
が単位時間当りの着霜量に応じて変化する信号が出力さ
れる。
交流反転増幅回路７の出力に接続されている負荷抵抗６
は、オプアンプ7aの出力を0Vに保証するための電流吐出
し用負荷であり、これによって、交流反転増幅回路７の
出力であるオペアンプ7aの出力には、＋2.55Vを中心に
した０〜3.5Vの範囲の出力が得られる。
は、オプアンプ7aの出力を0Vに保証するための電流吐出
し用負荷であり、これによって、交流反転増幅回路７の
出力であるオペアンプ7aの出力には、＋2.55Vを中心に
した０〜3.5Vの範囲の出力が得られる。
例えば、交流反転増幅回路７の入力端子に±1.5Vの交流
が入力されたときには、回路７のゲインを−１とする
と、出力には第５図（ｄ）に示すように＋2.55Vを中心
として＋1.05V〜＋3.5Vの非対称の矩形波が得られる。
これは、オペアンプ7aの出力が＋3.5Vで飽和してしまう
ためであるが、出力ポートPA0の出力レベルがＬレベル
のときのみA/Dコンバータの入力端子AN0の電圧をサンプ
リングするようにすれば、信号処理に影響を与えること
はない。入力端子AN0に印加された電圧のうちA/Dコンバ
ータによりサンプリングされ取込まれるのは第５図
（ｅ）に示すようなものとなる。
が入力されたときには、回路７のゲインを−１とする
と、出力には第５図（ｄ）に示すように＋2.55Vを中心
として＋1.05V〜＋3.5Vの非対称の矩形波が得られる。
これは、オペアンプ7aの出力が＋3.5Vで飽和してしまう
ためであるが、出力ポートPA0の出力レベルがＬレベル
のときのみA/Dコンバータの入力端子AN0の電圧をサンプ
リングするようにすれば、信号処理に影響を与えること
はない。入力端子AN0に印加された電圧のうちA/Dコンバ
ータによりサンプリングされ取込まれるのは第５図
（ｅ）に示すようなものとなる。
CPU5内のA/Dコンバータは、GND端子AVSSの電圧0Vから基
準電圧入力端子VAREFの電圧＋2.55Vまでの範囲のアナロ
グ信号の８ビットのデジタル信号に変化する。変換され
たデジタル信号の値は、CPU5内の変換結果レジスタCR0
に格納される。
準電圧入力端子VAREFの電圧＋2.55Vまでの範囲のアナロ
グ信号の８ビットのデジタル信号に変化する。変換され
たデジタル信号の値は、CPU5内の変換結果レジスタCR0
に格納される。
レジスタCR0に格納されたデータは、単位時間当りの着
霜量に応じたものとなっているが、反転されているの
で、レジスタCR0中のデータを演算部（ALU）に転送し、
ここで１の補数をとれば下表に示すような単位時間当り
の着霜量の大きさに応じたデジタル値を得ることができ
る。
霜量に応じたものとなっているが、反転されているの
で、レジスタCR0中のデータを演算部（ALU）に転送し、
ここで１の補数をとれば下表に示すような単位時間当り
の着霜量の大きさに応じたデジタル値を得ることができ
る。
上述のようにして得られた単位時間当りの着霜量の大き
さに応じたデジタル値は、例えば特開昭61−268938号公
報において本願出願人が先に提案したヒートポンプ式空
気調和機の除霜制御装置において、着霜量が所定値にな
ったとき除霜運転を開始させるための信号を発生するの
に利用されることができ、従って、上記デジタル値につ
いてこのための演算処理が行われる。
さに応じたデジタル値は、例えば特開昭61−268938号公
報において本願出願人が先に提案したヒートポンプ式空
気調和機の除霜制御装置において、着霜量が所定値にな
ったとき除霜運転を開始させるための信号を発生するの
に利用されることができ、従って、上記デジタル値につ
いてこのための演算処理が行われる。
上記除霜制御装置をCPUを用いて構成した場合には、こ
れに着霜量検出器のCPU5の機能も行わせることができる
ので、コスト低減を図ることができる。
れに着霜量検出器のCPU5の機能も行わせることができる
ので、コスト低減を図ることができる。
次に、CPU5が予め定めたプログラムに従って行う動作を
第６図（ａ）及び（ｂ）のフローチャートを参照して説
明する。
第６図（ａ）及び（ｂ）のフローチャートを参照して説
明する。
CPU5は電源投入によりプログラムの実行をスタートし、
その最初のステップS1において必要なイニシャライズを
行う。その後ステップS2に進み、出力ポートPA0が０で
あるか否かを判定し、このステップS2の判定がYES、す
なわち出力ポートPA0が０となるまで待つ。ステップS2
の判定がYESとなると、ステップS3に進み、入力ポートA
N0から交流反転増幅回路７の出力であるアナログ信号を
読み込み、この読み込んだアナログ信号を続くステップ
S4においてCPU5内のA/Dコンバータによってデジタル信
号に変換し、該変換したデジタル値をCPU5内のレジスタ
CR0に格納する。その後ステップS5に進み、ここでCPU5
内の演算部（ALU）においてレジスタCR0内のデジタル値
について１の補数を求める。ステップS5で求めた１の補
数は次のステップS6において利用のため処理され、該処
理の終了後上記ステップS2に戻る。
その最初のステップS1において必要なイニシャライズを
行う。その後ステップS2に進み、出力ポートPA0が０で
あるか否かを判定し、このステップS2の判定がYES、す
なわち出力ポートPA0が０となるまで待つ。ステップS2
の判定がYESとなると、ステップS3に進み、入力ポートA
N0から交流反転増幅回路７の出力であるアナログ信号を
読み込み、この読み込んだアナログ信号を続くステップ
S4においてCPU5内のA/Dコンバータによってデジタル信
号に変換し、該変換したデジタル値をCPU5内のレジスタ
CR0に格納する。その後ステップS5に進み、ここでCPU5
内の演算部（ALU）においてレジスタCR0内のデジタル値
について１の補数を求める。ステップS5で求めた１の補
数は次のステップS6において利用のため処理され、該処
理の終了後上記ステップS2に戻る。
なお、上述のメインルーチンの実行中、0.5msの一定時
間毎にタイマ割込みが行われる。タイマ割込みでは、そ
の最初のステップS10において、出力ポートPA0が０であ
るか否かを判定し、該判定がYESのときはステップS11で
出力ポートPA0を１にしてからメインルーチンに戻り、
判定がNOのときはステップS12で出力ポートPA0を０にし
てからメインルーチンに戻る。このことにより、出力ポ
ートPA0は0.5ms毎に0.1となり、周波数1K Hzの矩形波が
発生されるようになる。
間毎にタイマ割込みが行われる。タイマ割込みでは、そ
の最初のステップS10において、出力ポートPA0が０であ
るか否かを判定し、該判定がYESのときはステップS11で
出力ポートPA0を１にしてからメインルーチンに戻り、
判定がNOのときはステップS12で出力ポートPA0を０にし
てからメインルーチンに戻る。このことにより、出力ポ
ートPA0は0.5ms毎に0.1となり、周波数1K Hzの矩形波が
発生されるようになる。
なお、上述の実施例では、出力ポートPA0からの矩形波
をインバータ5bを通してからカップリングコンデンサ２
を介して交流ブリッジ回路１に印加しているが、インバ
ータ5bに代えてバッファを使用した場合には、A/Dコン
バータでサンプリングする期間は出力ポートPA0の矩形
波がＨレベルである期間となることは明らかである。
をインバータ5bを通してからカップリングコンデンサ２
を介して交流ブリッジ回路１に印加しているが、インバ
ータ5bに代えてバッファを使用した場合には、A/Dコン
バータでサンプリングする期間は出力ポートPA0の矩形
波がＨレベルである期間となることは明らかである。
また、交流反転増幅回路７のバイアス電源7hとしては、
第７図に示す構成のものが好ましく適用することができ
る。すなわち、半固定抵抗器7h−１とオペアンプ7h−２
とにより構成し、半固定抵抗器7h−１を調整してバイア
ス点を所望の2.55Vに設定することができる。
第７図に示す構成のものが好ましく適用することができ
る。すなわち、半固定抵抗器7h−１とオペアンプ7h−２
とにより構成し、半固定抵抗器7h−１を調整してバイア
ス点を所望の2.55Vに設定することができる。
以上説明したように本発明によれば、矩形波の所定期間
に対応する期間で交流増幅回路に出力信号をサンプリン
グしてデジタル信号に変換し、該デジタル信号の値によ
り雰囲気中の物理量を検出するようにしているため、従
来のようなダイオードによる整流を行わなくてよく、検
出精度の向上が図られている。
に対応する期間で交流増幅回路に出力信号をサンプリン
グしてデジタル信号に変換し、該デジタル信号の値によ
り雰囲気中の物理量を検出するようにしているため、従
来のようなダイオードによる整流を行わなくてよく、検
出精度の向上が図られている。
第１図は本発明による物理量検出器の基本構成を示すブ
ロック図、 第２図は本発明による物理量検出器の一実施例を示すブ
ロック図、 第３図は第２図中の感応素子の具体的構造を示す一部破
断斜視図、 第４図は感湿素子の相対湿度−抵抗値特性を温度をパラ
メータとして示すグラフ、 第５図は第２図中の各部の波形を示す波形図、 第６図は第２図中のCPUが行う仕事を示すフローチャー
ト図、 第７図は第２図中の一部分の具体例を示す回路図、 第８図は従来の物理量検出器の一例を示す図、 第９図は第８図中の各部の波形を示す波形図である。 Ａ……矩形波発生手段、Ｂ……カップリングコンデン
サ、Ｃ……交流ブリッジ回路、Ｄ……交流増幅回路（交
流反転増幅回路）、Ｅ……A/D変換手段（A/Dコンバー
タ）。
ロック図、 第２図は本発明による物理量検出器の一実施例を示すブ
ロック図、 第３図は第２図中の感応素子の具体的構造を示す一部破
断斜視図、 第４図は感湿素子の相対湿度−抵抗値特性を温度をパラ
メータとして示すグラフ、 第５図は第２図中の各部の波形を示す波形図、 第６図は第２図中のCPUが行う仕事を示すフローチャー
ト図、 第７図は第２図中の一部分の具体例を示す回路図、 第８図は従来の物理量検出器の一例を示す図、 第９図は第８図中の各部の波形を示す波形図である。 Ａ……矩形波発生手段、Ｂ……カップリングコンデン
サ、Ｃ……交流ブリッジ回路、Ｄ……交流増幅回路（交
流反転増幅回路）、Ｅ……A/D変換手段（A/Dコンバー
タ）。
Claims (1)
- 【請求項１】一定周波数及び一定振幅の矩形波を発生す
る矩形波発生手段と、 雰囲気中の物理量に応じて抵抗値が変化する素子を有
し、入力端にカップリングコンデンサを介して前記矩形
波発生手段からの矩形波が入力され、出力端に物理量に
応じて振幅が変化する交流信号を出力する交流ブリッジ
回路と、 該交流ブリッジ回路からの交流信号を増幅する交流増幅
回路と、 該交流増幅回路のバイアス点を基準電圧とし、前記矩形
波発生手段が発生する矩形波の所定の期間に対応する前
記交流増幅回路の出力期間交流増幅回路の出力信号をサ
ンプリングしてデジタル信号に変換するA/D変換手段と
を備え、 該A/D変換手段の出力により物理量を検出するようにし
た、 ことを特徴とする物理量検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30938787A JPH0786425B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 物理量検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30938787A JPH0786425B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 物理量検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150811A JPH01150811A (ja) | 1989-06-13 |
| JPH0786425B2 true JPH0786425B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=17992396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30938787A Expired - Fee Related JPH0786425B2 (ja) | 1987-12-09 | 1987-12-09 | 物理量検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786425B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005004096A1 (de) | 2004-12-09 | 2006-06-14 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Geschirrspülmaschine mit einer Sorptionstrockenvorrichtung |
-
1987
- 1987-12-09 JP JP30938787A patent/JPH0786425B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01150811A (ja) | 1989-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |