JPH0820473B2 - 連続的周期−電圧変換装置 - Google Patents
連続的周期−電圧変換装置Info
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- JPH0820473B2 JPH0820473B2 JP62025326A JP2532687A JPH0820473B2 JP H0820473 B2 JPH0820473 B2 JP H0820473B2 JP 62025326 A JP62025326 A JP 62025326A JP 2532687 A JP2532687 A JP 2532687A JP H0820473 B2 JPH0820473 B2 JP H0820473B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
- G01R23/06—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage by converting frequency into an amplitude of current or voltage
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F10/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means
- G04F10/10—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means by measuring electric or magnetic quantities changing in proportion to time
- G04F10/105—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means by measuring electric or magnetic quantities changing in proportion to time with conversion of the time-intervals
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は例えばモータ、或いはエンジン等の回転ム
ラを測定する場合に用いて好適な連続的周期−電圧変換
装置に関し、とくに特願昭61−139661で提案した時間−
電圧変換装置を改良した連続的周期−電圧変換装置を提
供しょうとするものである。
ラを測定する場合に用いて好適な連続的周期−電圧変換
装置に関し、とくに特願昭61−139661で提案した時間−
電圧変換装置を改良した連続的周期−電圧変換装置を提
供しょうとするものである。
「従来の技術」 第２図に示すように周期Toのクロックパルスを用い
て入力パルスの周期P1を測定する場合、入力パルス
の周期P1に含まれるクロックパルスの数NNと、例えば入
力パルスの各前縁と、その直後のクロックパルスまで
の間の端数時間ΔT1とΔT2とを測定し、 P1＝NN・To＋ΔT1−ΔT2 を演算する事によって求めることが出来る。
て入力パルスの周期P1を測定する場合、入力パルス
の周期P1に含まれるクロックパルスの数NNと、例えば入
力パルスの各前縁と、その直後のクロックパルスまで
の間の端数時間ΔT1とΔT2とを測定し、 P1＝NN・To＋ΔT1−ΔT2 を演算する事によって求めることが出来る。
先に提案した時間−電圧変換装置は、端数時間ΔT1と
ΔT2を求める二つの端数時間−電圧変換手段と、クロッ
クの数NNを計数するカウンタと、このカウンタの計数値
をDA変換するDA変換手段と、二つの端数時間−電圧変換
手段によって求めた端数時間ΔT1とΔT2に対応したアナ
ログ電圧ΔV1とΔV2の差を求めるアナログ引算手段と、
このアナログ引算手段で求めた引算値とDA変換手段から
得られるアナログ電圧とを加える加算手段とによって構
成される。
ΔT2を求める二つの端数時間−電圧変換手段と、クロッ
クの数NNを計数するカウンタと、このカウンタの計数値
をDA変換するDA変換手段と、二つの端数時間−電圧変換
手段によって求めた端数時間ΔT1とΔT2に対応したアナ
ログ電圧ΔV1とΔV2の差を求めるアナログ引算手段と、
このアナログ引算手段で求めた引算値とDA変換手段から
得られるアナログ電圧とを加える加算手段とによって構
成される。
このような構成によりカウンタを用いてクロックの数
NNを求め、その計数値をDA変換手段によってDA変換し、
クロックの数に対応したアナログ電圧NN・Voを得ると共
に、二つの端数時間−電圧変換手段では、端数時間ΔT1
とΔT2に対応した端数電圧ΔV1とΔV2を得るようにし、
これら端数電圧ΔV1及びΔV2をアナログ引算手段に供給
し、このアナログ引算手段においてΔVN＝ΔV1−ΔV2を
求める。
NNを求め、その計数値をDA変換手段によってDA変換し、
クロックの数に対応したアナログ電圧NN・Voを得ると共
に、二つの端数時間−電圧変換手段では、端数時間ΔT1
とΔT2に対応した端数電圧ΔV1とΔV2を得るようにし、
これら端数電圧ΔV1及びΔV2をアナログ引算手段に供給
し、このアナログ引算手段においてΔVN＝ΔV1−ΔV2を
求める。
この引算値ΔVNを加算手段に与え、加算手段に於いて
NN・Vo＋ΔVNを算出し、この算出したアナログ電圧が求
める周期P1に対応した電圧として出力される。
NN・Vo＋ΔVNを算出し、この算出したアナログ電圧が求
める周期P1に対応した電圧として出力される。
「発明が解決しようとする問題点」 先に提案した時間−電圧変換装置では、二つの端数時
間−電圧変換手段によって第一端数時間ΔT1と第二端数
時間ΔT2に対応したアナログ電圧ΔV1とΔV2を求める構
成のため、時間間隔を測定できる周期は一つおきになつ
てしまう欠点がある。つまり第２図の例ではP1，P3，P5
・・・・又はP2，P4，P6・・・・となる。
間−電圧変換手段によって第一端数時間ΔT1と第二端数
時間ΔT2に対応したアナログ電圧ΔV1とΔV2を求める構
成のため、時間間隔を測定できる周期は一つおきになつ
てしまう欠点がある。つまり第２図の例ではP1，P3，P5
・・・・又はP2，P4，P6・・・・となる。
この欠点は例えば精密モータの回転ムラを測定するよ
うな場合とか、或いはエンジンの回転ムラを精度良く測
定しなければならないような場合に大きな不都合を生じ
させる。
うな場合とか、或いはエンジンの回転ムラを精度良く測
定しなければならないような場合に大きな不都合を生じ
させる。
つまり回転機器の回転ムラを測定するには、被測定対
象となる回転軸にパルス発生器を付設し、このパルス発
生器から回転軸が少なくとも一回転する間に一個のパル
スを発生させ、このパルスの時間間隔を測定して回転ム
ラを測定する方法が採られる。
象となる回転軸にパルス発生器を付設し、このパルス発
生器から回転軸が少なくとも一回転する間に一個のパル
スを発生させ、このパルスの時間間隔を測定して回転ム
ラを測定する方法が採られる。
従ってパルスの一個おきにしか時間間隔が測定できな
いと言う事は一回転おきにしか回転ムラを測定していな
い事になる。従って回転軸の回転の様子を連続的に測定
できない不都合が生じる。
いと言う事は一回転おきにしか回転ムラを測定していな
い事になる。従って回転軸の回転の様子を連続的に測定
できない不都合が生じる。
また回転軸が一回転する間に複数のパルスを発生させ
たとしても、回転軸が一回転する間の連続した回転ムラ
の様子は測定することが出来ない不都合は依然として残
る。
たとしても、回転軸が一回転する間の連続した回転ムラ
の様子は測定することが出来ない不都合は依然として残
る。
この発明の目的はパルス相互の間の時間間隔、つまり
周期を連続して測定する事が出来る連続的周期−電圧変
換装置を提供しょうとするものである。
周期を連続して測定する事が出来る連続的周期−電圧変
換装置を提供しょうとするものである。
「問題点を解決するための手段」 この発明は、 A.入力パルスの前縁又は後縁に同期した検出信号を発生
する信号検出手段と、 B.この信号検出手段の検出出力によって交互に一定電圧
の積分を開始し、その積分開始時点から所定個のクロッ
クパルスの到来を待って積分を停止し、入力パルスの検
出時点からその直後に与えられるクロックパルスとの間
の端数時間を交互に電圧信号に変換する第１及び第２端
数時間−電圧変換手段と、 C.この第１及び第２端数時間−電圧変換手段から出力さ
れる電圧信号を時系列の順序に従って前のタイミングで
得られた電圧信号を一方の信号路に出力し、後のタイミ
ングで得られた電圧信号を他方の信号路に出力する切換
手段と、 D.この切換手段から出力される電圧信号を減算し、常に
前のタイミングの端数時間に対応する電圧信号から後の
タイミングの端数時間に対応する電圧信号を差し引いた
差信号を求めるアナログ引算手段と、 E.入力パルスの１周期に対応する期間に存在するクロッ
クパルスを抜き出すゲート手段と、 F.このゲート手段で抜き出したクロックパルスを計数す
るカウンタと、 G.このカウンタの計数値をDA変換するDA変換手段と、 H.このDA変換手段から出力される電圧信号とアナログ引
算手段から出力される電圧信号を加算する加算手段と、 によって連続的周期−電圧変換装置を構成したもので
ある。
する信号検出手段と、 B.この信号検出手段の検出出力によって交互に一定電圧
の積分を開始し、その積分開始時点から所定個のクロッ
クパルスの到来を待って積分を停止し、入力パルスの検
出時点からその直後に与えられるクロックパルスとの間
の端数時間を交互に電圧信号に変換する第１及び第２端
数時間−電圧変換手段と、 C.この第１及び第２端数時間−電圧変換手段から出力さ
れる電圧信号を時系列の順序に従って前のタイミングで
得られた電圧信号を一方の信号路に出力し、後のタイミ
ングで得られた電圧信号を他方の信号路に出力する切換
手段と、 D.この切換手段から出力される電圧信号を減算し、常に
前のタイミングの端数時間に対応する電圧信号から後の
タイミングの端数時間に対応する電圧信号を差し引いた
差信号を求めるアナログ引算手段と、 E.入力パルスの１周期に対応する期間に存在するクロッ
クパルスを抜き出すゲート手段と、 F.このゲート手段で抜き出したクロックパルスを計数す
るカウンタと、 G.このカウンタの計数値をDA変換するDA変換手段と、 H.このDA変換手段から出力される電圧信号とアナログ引
算手段から出力される電圧信号を加算する加算手段と、 によって連続的周期−電圧変換装置を構成したもので
ある。
この発明の構成によれば二つの第１及び第２端数時間
−電圧変換手段によつて交互に入力パルスとクロックパ
ルスとの間の端数時間を電圧信号に変換する。この電圧
信号を切換手段に与え、常に前のタイミングで得られる
電圧信号を一方の信号路に出力し、次のタイミングで得
られる電圧信号を他方の信号路に出力するように電圧信
号の配列を切り換え、配列が切り換えられた電圧信号を
アナログ減算手段に与え、常に前のタイミングの端数時
間から後のタイミングの端数時間を差し引いた差信号を
求める。従ってこの差信号は入力パルスの各周期の全て
においてえられる。
−電圧変換手段によつて交互に入力パルスとクロックパ
ルスとの間の端数時間を電圧信号に変換する。この電圧
信号を切換手段に与え、常に前のタイミングで得られる
電圧信号を一方の信号路に出力し、次のタイミングで得
られる電圧信号を他方の信号路に出力するように電圧信
号の配列を切り換え、配列が切り換えられた電圧信号を
アナログ減算手段に与え、常に前のタイミングの端数時
間から後のタイミングの端数時間を差し引いた差信号を
求める。従ってこの差信号は入力パルスの各周期の全て
においてえられる。
一方カウンタでは入力パルスの間に含まれるクロック
パルスの数を計数し、この計数値をDA変換手段に与えク
ロックパルスの数に対応したアナログ電圧を得る。
パルスの数を計数し、この計数値をDA変換手段に与えク
ロックパルスの数に対応したアナログ電圧を得る。
このアナログ電圧と差信号を加算手段に与え両者の和
を求めることにより入力パルスの各周期の時間間隔を求
める事が出来る。
を求めることにより入力パルスの各周期の時間間隔を求
める事が出来る。
このようにこの発明によれば例えば入力パルスの全て
の周期において時間間隔測定値を得る事が出来る。よっ
て回転機器の回転ムラを測定する場合に適用すれば回転
軸の回転状況を連続的に測定することが出来る利点が得
られる。
の周期において時間間隔測定値を得る事が出来る。よっ
て回転機器の回転ムラを測定する場合に適用すれば回転
軸の回転状況を連続的に測定することが出来る利点が得
られる。
「実施例」 第１図にこの発明の一実施例を示す。この発明におい
ては入力端子101に入力される入力パルス（第２図Ｂ
参照）の前縁又は後縁（以下では前縁に統一して説明す
る）を検出する信号検出手段102と、 この信号検出手段102の検出出力によって交互に積分
を開始し、その積分開始時点から所定個のクロックパル
スの到来を待って積分を停止し、入力パルスの検出時点
からその直後に与えられるクロックパルスとの間の端数
時間を交互に電圧信号に変換する第１及び第２端数時間
−電圧変換手段103、104と、 第１及び第２端数時間−電圧変換手段103、104から出
力される電圧信号を時系列の順序に従って前のタイミン
グでえられた電圧信号を一方の信号路113に出力し、後
のタイミングで得られた電圧信号を他方の信号路114に
出力する切換手段105と、 この切換手段105から出力される端数時間に対応する
電圧信号から、これにより後のタイミングの端数時間に
対応する電圧信号を差し引いた差信号を求めるアナログ
引算手段106と、 入力パルスの１周期に対応した期間に存在するクロッ
クパルスを抜き出すゲート手段107と、 このゲート手段で抜き出したクロックパルスを計数す
るカウンタ108と、 このカウンタ108の計数値をDA変換するDA変換手段109
と、 このDA変換手段109から出力される電圧信号とアナロ
グ引算手段106から出力される電圧信号とを加算する加
算手段111とによって連続的周期−電圧変換装置を構成
したものである。
ては入力端子101に入力される入力パルス（第２図Ｂ
参照）の前縁又は後縁（以下では前縁に統一して説明す
る）を検出する信号検出手段102と、 この信号検出手段102の検出出力によって交互に積分
を開始し、その積分開始時点から所定個のクロックパル
スの到来を待って積分を停止し、入力パルスの検出時点
からその直後に与えられるクロックパルスとの間の端数
時間を交互に電圧信号に変換する第１及び第２端数時間
−電圧変換手段103、104と、 第１及び第２端数時間−電圧変換手段103、104から出
力される電圧信号を時系列の順序に従って前のタイミン
グでえられた電圧信号を一方の信号路113に出力し、後
のタイミングで得られた電圧信号を他方の信号路114に
出力する切換手段105と、 この切換手段105から出力される端数時間に対応する
電圧信号から、これにより後のタイミングの端数時間に
対応する電圧信号を差し引いた差信号を求めるアナログ
引算手段106と、 入力パルスの１周期に対応した期間に存在するクロッ
クパルスを抜き出すゲート手段107と、 このゲート手段で抜き出したクロックパルスを計数す
るカウンタ108と、 このカウンタ108の計数値をDA変換するDA変換手段109
と、 このDA変換手段109から出力される電圧信号とアナロ
グ引算手段106から出力される電圧信号とを加算する加
算手段111とによって連続的周期−電圧変換装置を構成
したものである。
信号検出手段102はこの実施例ではＪ−Ｋフリップフ
ロップを用いた場合をしめす。Ｊ−Ｋフリップフロップ
のトリガ端子Ｔに入力端子101に与えられる入力パルス
を供給する。
ロップを用いた場合をしめす。Ｊ−Ｋフリップフロップ
のトリガ端子Ｔに入力端子101に与えられる入力パルス
を供給する。
Ｊ−Ｋフリップフロップの出力端子Ｑとには第２図
のＤとＥに示す互いに逆極性の矩形波とが得られ
る。この矩形波とは第１及び第２端数時間−電圧変
換手段103と104にあたえられる。
のＤとＥに示す互いに逆極性の矩形波とが得られ
る。この矩形波とは第１及び第２端数時間−電圧変
換手段103と104にあたえられる。
第１及び第２端数時間−電圧変換手段103、104は例え
ば第３図に示すようにＤ型フリップフロップ302と、レ
ベルコンバータ303と、アナログ積分回路306と、このア
ナログ積分回路306に与える積分電圧の供給を制御する
アナログスイッチ307と、、積分時間規定回路308とによ
って構成する事が出来る。
ば第３図に示すようにＤ型フリップフロップ302と、レ
ベルコンバータ303と、アナログ積分回路306と、このア
ナログ積分回路306に与える積分電圧の供給を制御する
アナログスイッチ307と、、積分時間規定回路308とによ
って構成する事が出来る。
第３図に示す符号301は第１及び第２端数時間−電圧
変換手段103、104の入力端子を示す。この入力端子301
に信号検出手段102から矩形波又はを供給し、この
矩形波又はをＤ型フリップフロップ302の入力端子
Ｔに与える。Ｄ型フリップフロップ302のデータ入力端
子ＤにはＨ論理の信号を常時与えておく。
変換手段103、104の入力端子を示す。この入力端子301
に信号検出手段102から矩形波又はを供給し、この
矩形波又はをＤ型フリップフロップ302の入力端子
Ｔに与える。Ｄ型フリップフロップ302のデータ入力端
子ＤにはＨ論理の信号を常時与えておく。
従ってこの構成によりＤ型フリップフロップ302は矩
形波又はが立ち上がるタイミングでＨ論理を読み込
み、その出力端子ＱにＨ論理を出力する。Ｄ型フリップ
フロッブ302の出力はレベルコンバータ303を構成するバ
ッファ304を通じてアナログ積分回路306に供給する。
形波又はが立ち上がるタイミングでＨ論理を読み込
み、その出力端子ＱにＨ論理を出力する。Ｄ型フリップ
フロッブ302の出力はレベルコンバータ303を構成するバ
ッファ304を通じてアナログ積分回路306に供給する。
アナログ積分回路306は反転増幅器311と、反転増幅器
311の入力端子及び出力端子の間に接続した積分コンデ
ンサ312と、この積分コンデン312に並列接続したスイッ
チ313と、積分抵抗器314とによって構成される。
311の入力端子及び出力端子の間に接続した積分コンデ
ンサ312と、この積分コンデン312に並列接続したスイッ
チ313と、積分抵抗器314とによって構成される。
アナログ積分回路306のスイッチ313は常時オンの状態
に保持され積分コンデンサ312の電荷を放電させてい
る。入力端子301に与える矩形波又はが立ち上がり
Ｄ型フリップフロップ302がＨ論理を出力するとスイッ
チ313がオフに制御され、又積分時間規定回路308を構成
するフリップフロップ316がＬ論理を出力しアナログス
イッチ307をオンに制御し、この結果アナログ積分回路3
06は積分を開始する。
に保持され積分コンデンサ312の電荷を放電させてい
る。入力端子301に与える矩形波又はが立ち上がり
Ｄ型フリップフロップ302がＨ論理を出力するとスイッ
チ313がオフに制御され、又積分時間規定回路308を構成
するフリップフロップ316がＬ論理を出力しアナログス
イッチ307をオンに制御し、この結果アナログ積分回路3
06は積分を開始する。
アナログ積分回路306の積分時間は積分時間規定回路3
08を構成する分周器315の分周比1/Kによって規定され
る。つまり分周器315はクロックパルスを分周しクロ
ックパルスをＫ個計数するとフリップフロップ316に
トリガー信号を与える。
08を構成する分周器315の分周比1/Kによって規定され
る。つまり分周器315はクロックパルスを分周しクロ
ックパルスをＫ個計数するとフリップフロップ316に
トリガー信号を与える。
フリップフロップ316はトリガー信号があたえられる
と出力端子ＱはＨ論理を出力し、アナログスイッチ307
をオフに制御する。従ってこの例では端数時間−電圧変
換手段103、104は入力パルスの立ち上がりのタイミン
グからクロックパルスがＫ個与えられるまでの時間に
規定される。
と出力端子ＱはＨ論理を出力し、アナログスイッチ307
をオフに制御する。従ってこの例では端数時間−電圧変
換手段103、104は入力パルスの立ち上がりのタイミン
グからクロックパルスがＫ個与えられるまでの時間に
規定される。
アナログスイッチ307がオフとなり、アナログ積分回
路306に与えられていた積分電圧−Ｅの印加が解かれる
と積分動作が停止する。積分が停止した状態は次の入力
パルスが入力されその端数時間が相手の端数時間−電
圧変換手段で電圧信号に変換されるまでの間維持され
る。
路306に与えられていた積分電圧−Ｅの印加が解かれる
と積分動作が停止する。積分が停止した状態は次の入力
パルスが入力されその端数時間が相手の端数時間−電
圧変換手段で電圧信号に変換されるまでの間維持され
る。
相手の端数時間−電圧変換手段で次の入力パルスの端
数時間が電圧信号に変換され、更に前のタイミングの端
数時間との差が求められるとオアゲート318を通じてリ
セット信号又はがＤ型フリップフロッブ302のリセ
ット端子Ｒに与えられ端数時間−電圧変換手段103及び1
04はリセットされる。
数時間が電圧信号に変換され、更に前のタイミングの端
数時間との差が求められるとオアゲート318を通じてリ
セット信号又はがＤ型フリップフロッブ302のリセ
ット端子Ｒに与えられ端数時間−電圧変換手段103及び1
04はリセットされる。
アンドゲート317は端数時間を電圧信号に変換してい
る状態を表す信号を取り出す手段を構成し、出力端子31
9に第２図F,Gに示す又はのパルスを出力する。この
パルス又はは制御手段115に与えられ、各部で使わ
れる制御信号の生成に供せられる。
る状態を表す信号を取り出す手段を構成し、出力端子31
9に第２図F,Gに示す又はのパルスを出力する。この
パルス又はは制御手段115に与えられ、各部で使わ
れる制御信号の生成に供せられる。
制御手段115はオアゲート116、117、118、119と、ア
ンドゲート121、122、123、124と、Ｊ−Ｋフリップフロ
ップ125、126、127と、Ｄ型フリップフロップ128と、分
周器129と、単安定マルチバイブレータ131、132とによ
って構成される。
ンドゲート121、122、123、124と、Ｊ−Ｋフリップフロ
ップ125、126、127と、Ｄ型フリップフロップ128と、分
周器129と、単安定マルチバイブレータ131、132とによ
って構成される。
オアゲート116は端数時間−電圧変換手段103及び104
から出力されるパルスとを一系統の信号に統合する
手段を構成し、統合されたパルスを更にオアゲート11
7とアンドゲート123及びオアゲート118を通じて二つの
Ｊ−Ｋフリップフロップ125、126のトリガー端子Ｔに与
えられる。
から出力されるパルスとを一系統の信号に統合する
手段を構成し、統合されたパルスを更にオアゲート11
7とアンドゲート123及びオアゲート118を通じて二つの
Ｊ−Ｋフリップフロップ125、126のトリガー端子Ｔに与
えられる。
Ｊ−Ｋフリップフロップ126は第２図Ｋに示す矩形波
信号を出力し、この矩形波信号をゲート手段107に
与え矩形波信号がＨ論理の間でクロックパルスを抜
き出す。第２図Ｌに抜き出したパルスをしめす。ゲー
ト手段107で抜き出したパルスはカウンタ108に与えて
計数し、その計数値をDA変換手段109でDA変換しそのDA
変換出力を加算手段111に与える。
信号を出力し、この矩形波信号をゲート手段107に
与え矩形波信号がＨ論理の間でクロックパルスを抜
き出す。第２図Ｌに抜き出したパルスをしめす。ゲー
ト手段107で抜き出したパルスはカウンタ108に与えて
計数し、その計数値をDA変換手段109でDA変換しそのDA
変換出力を加算手段111に与える。
ここで入力パルスの各周期毎に演算処理時間τＭを
取っている。この演算処理時間τＭは各端数時間−電圧
変換手段103、104での積分動作の終了直後から始まりク
ロックパルスをＭ個計数した時点で終了となる。
取っている。この演算処理時間τＭは各端数時間−電圧
変換手段103、104での積分動作の終了直後から始まりク
ロックパルスをＭ個計数した時点で終了となる。
演算処理時間τＭを取るためカウンタ108の計数値は
実際の計数値よりＭ個だけ小さい値となつている。この
ためこの例ではカウンタ108にプリセット型カウンタを
用い、計数開始の初期状態で数値Ｍをプリセットし、不
足の数Ｍを加えた状態で計数するようにしている。
実際の計数値よりＭ個だけ小さい値となつている。この
ためこの例ではカウンタ108にプリセット型カウンタを
用い、計数開始の初期状態で数値Ｍをプリセットし、不
足の数Ｍを加えた状態で計数するようにしている。
一方切換手段105を制御する制御信号はＪ−Ｋフリッ
プフロップ127によって生成される。つまりこのＪ−Ｋ
フリップフロップ127は第２図Ｍに示すように演算処理
時間τＭの終了毎に反転する矩形波を出力し、この矩
形波によって切換手段105を切換制御する。この例で
は矩形波がＨ論理のとき切換手段105の可動接点Ｃは
接点Ａに接触し、Ｌ論理のとき切換手段105の可動接点
Ｃは接点Ｂに接触するように構成した場合を示す。
プフロップ127によって生成される。つまりこのＪ−Ｋ
フリップフロップ127は第２図Ｍに示すように演算処理
時間τＭの終了毎に反転する矩形波を出力し、この矩
形波によって切換手段105を切換制御する。この例で
は矩形波がＨ論理のとき切換手段105の可動接点Ｃは
接点Ａに接触し、Ｌ論理のとき切換手段105の可動接点
Ｃは接点Ｂに接触するように構成した場合を示す。
切換手段105の可動接点Ｃが接点Ａに接触している状
態では第１端数時間−電圧変換手段103の出力を信号路1
13に導出し、また第２端数時間−電圧変換手段104の出
力を信号路114に導出する状態となる。
態では第１端数時間−電圧変換手段103の出力を信号路1
13に導出し、また第２端数時間−電圧変換手段104の出
力を信号路114に導出する状態となる。
切換手段105の可動接点Ｃが接点Ｂに接触している状
態では第端数時間−電圧変換手段103の出力を信号路114
に導出し、第２端数時間−電圧変換手段104の出力を信
号路113に導出する状態に切換制御する。
態では第端数時間−電圧変換手段103の出力を信号路114
に導出し、第２端数時間−電圧変換手段104の出力を信
号路113に導出する状態に切換制御する。
切換手段105の具体的な実施例を第４図に示す。制御
入力端子401に第２図Ｍに示した矩形波を与えること
により、この矩形波はレベルコンバータ402を通じて
スイッチ素子403〜406のゲートに与えられスイッチ素子
403,406と404,405は交互にオン、オフを繰り返す。この
スイッチ動作によって第１端数時間−電圧変換手段103
の端数信号ΔV2M-1と第２端数時間−電圧変換手段104の
端数信号ΔV2Mは交互に入れ替えられて前のタイミング
で得られた端数信号ΔVNを信号路113に取り出し、次の
タイミングで得られた端数信号ΔVN+1を信号路114に取
り出す。
入力端子401に第２図Ｍに示した矩形波を与えること
により、この矩形波はレベルコンバータ402を通じて
スイッチ素子403〜406のゲートに与えられスイッチ素子
403,406と404,405は交互にオン、オフを繰り返す。この
スイッチ動作によって第１端数時間−電圧変換手段103
の端数信号ΔV2M-1と第２端数時間−電圧変換手段104の
端数信号ΔV2Mは交互に入れ替えられて前のタイミング
で得られた端数信号ΔVNを信号路113に取り出し、次の
タイミングで得られた端数信号ΔVN+1を信号路114に取
り出す。
信号路113をアナログ引算手段106の＋端子に接続し、
信号路114をアナログ引算手段106の−端子に接続する。
信号路114をアナログ引算手段106の−端子に接続する。
このように構成することによって切換手段105を入力
パルスの周期に同期して切換制御すれば第１端数時間
−電圧変換手段103の出力から第２端数時間−電圧変換
手段104の出力を引算する状態と、第２端数時間−電圧
変換手段104の出力から第１端数時間−電圧変換手段103
の出力を引算する状態とに交互に切り換えることができ
る。
パルスの周期に同期して切換制御すれば第１端数時間
−電圧変換手段103の出力から第２端数時間−電圧変換
手段104の出力を引算する状態と、第２端数時間−電圧
変換手段104の出力から第１端数時間−電圧変換手段103
の出力を引算する状態とに交互に切り換えることができ
る。
この結果アナログ引算手段106の出力には前のタイミ
ングで得られた端数時間に対応した電圧信号ΔVNからそ
の次のタイミングで得られた電圧信号ΔVN+1を差し引い
た差信号＝ΔVN−ΔVN+1（第２図Ｕ）を得ることが出
来る。
ングで得られた端数時間に対応した電圧信号ΔVNからそ
の次のタイミングで得られた電圧信号ΔVN+1を差し引い
た差信号＝ΔVN−ΔVN+1（第２図Ｕ）を得ることが出
来る。
アナログ引算手段106から出力される差信号とDA変
換手段109の出力信号（第２図Ｖ）を加算手段111に与
えて加算し、その加算出力をサンプルホールド回路112
でサンプルホールドし、そのサンプルホールド出力を出
力端子133に出力する。
換手段109の出力信号（第２図Ｖ）を加算手段111に与
えて加算し、その加算出力をサンプルホールド回路112
でサンプルホールドし、そのサンプルホールド出力を出
力端子133に出力する。
サンプルホールド回路112のサンプルホールドのタイ
ミングは単安定マルチバイブレータ131から出力される
パルス（第２図Ｏ）で行われる。
ミングは単安定マルチバイブレータ131から出力される
パルス（第２図Ｏ）で行われる。
単安定マルチバイブレータ131から出力されるパルス
は単安定マルチバイブレータ132にも与えられ、その
立ち下りのタイミングで単安定マルチバイブレータ132
をトリガしパルスを発生させる。
は単安定マルチバイブレータ132にも与えられ、その
立ち下りのタイミングで単安定マルチバイブレータ132
をトリガしパルスを発生させる。
このパルスはオアゲート119を通じてカウンタ108の
プリセット端子に与えられパルス例えば立ち上がりの
タイミングで初期値Ｍをプリセットする。
プリセット端子に与えられパルス例えば立ち上がりの
タイミングで初期値Ｍをプリセットする。
更にパルスは二つのアンドゲート121、122に与えら
れる。この二つのアンドゲート121、122はＪ−Ｋフリッ
プフロップ127から出力される矩形波によって入力パ
ルスの周期に同期して交互に開閉制御される。従って
この二つのアンドゲート121、122を通じてパルスを第
２図ＱとＲに示すように二系列のパルス信号とに振
り分け、この二系列のパルスとを第１及び第２端数
時間−電圧変換手段103、104に与え積分回路306及び積
分時間規定回路308の状態を交互に初期化する。
れる。この二つのアンドゲート121、122はＪ−Ｋフリッ
プフロップ127から出力される矩形波によって入力パ
ルスの周期に同期して交互に開閉制御される。従って
この二つのアンドゲート121、122を通じてパルスを第
２図ＱとＲに示すように二系列のパルス信号とに振
り分け、この二系列のパルスとを第１及び第２端数
時間−電圧変換手段103、104に与え積分回路306及び積
分時間規定回路308の状態を交互に初期化する。
上述した実施構造において第２図に示すタイムチャー
トから P1＝N1T0＋ΔT1−ΔT2 P2＝N2T0＋ΔT2−ΔT3 P3＝N3T0＋ΔT3−ΔT4 ・ ・ ・ 即ち一般的には PN＝NNT0＋ΔTN−ΔTN+1 の関係が成り立つ。
トから P1＝N1T0＋ΔT1−ΔT2 P2＝N2T0＋ΔT2−ΔT3 P3＝N3T0＋ΔT3−ΔT4 ・ ・ ・ 即ち一般的には PN＝NNT0＋ΔTN−ΔTN+1 の関係が成り立つ。
ここでΔTN、ΔTN+1はＮ番目及びＮ＋１番目の入力信
号の立ち上がりからＫ番目のクロックまでの時間であ
る。Ｋは第３図に示した積分時間規定回路308に設けた
分周器315の分周数できめられ、２以上の値が使われ
る。つまりＫ＝１に採った場合はΔTN、ΔTN+1が０に成
ることがあり、このような場合は積分回路306が動作し
得なくなるからである。またNNの値は第１図に示したプ
リセット型カウンタ108の計数値をしめすが、このカウ
ンタ108はプリセット型カウンタが用いられ、分周器129
の分周数Ｍがプリセットされる。
号の立ち上がりからＫ番目のクロックまでの時間であ
る。Ｋは第３図に示した積分時間規定回路308に設けた
分周器315の分周数できめられ、２以上の値が使われ
る。つまりＫ＝１に採った場合はΔTN、ΔTN+1が０に成
ることがあり、このような場合は積分回路306が動作し
得なくなるからである。またNNの値は第１図に示したプ
リセット型カウンタ108の計数値をしめすが、このカウ
ンタ108はプリセット型カウンタが用いられ、分周器129
の分周数Ｍがプリセットされる。
分周器129の分周数Ｍの値は第２図に示したτＳ、τ
Ｐに対し MTO＞τＳ＋τＰ となるように選定する。ここでTOはクロック周期、τＳ
はサンプルホールド回路112に対するサンプル時間、τ
Ｐはカウンタ108のプリセット時間又は端数時間−変換
手段103、104のリセット時間である。
Ｐに対し MTO＞τＳ＋τＰ となるように選定する。ここでTOはクロック周期、τＳ
はサンプルホールド回路112に対するサンプル時間、τ
Ｐはカウンタ108のプリセット時間又は端数時間−変換
手段103、104のリセット時間である。
カウンタ108の計数結果NNはDA変換手段109に与えられ
NN・Voなる電圧に変換される。ここでVoはカウンタ108
が計数値を１ステップ変化する毎にDA変換手段109の出
力電圧信号が変化する電圧値である。１ステップで変
化する電圧値Voは差信号の値に末位１桁を負担させる
場合はDA変換手段109の最小分解能の10倍の値に選定す
る。
NN・Voなる電圧に変換される。ここでVoはカウンタ108
が計数値を１ステップ変化する毎にDA変換手段109の出
力電圧信号が変化する電圧値である。１ステップで変
化する電圧値Voは差信号の値に末位１桁を負担させる
場合はDA変換手段109の最小分解能の10倍の値に選定す
る。
この結果カウンタ108の計数値NNとクロックパルス
とによって決まる時間NN・TOはNN・Voなる次元変換が行
われ、その尺度はTO→Voとなる。
とによって決まる時間NN・TOはNN・Voなる次元変換が行
われ、その尺度はTO→Voとなる。
端数時間ΔT2M-1、ΔT2Mは次のように電圧に変換され
る。
る。
ΔV2M-1＝（E/CR）ΔT2M-1 奇数番 ΔV2M＝（E/CR）ΔT2M 偶数番 これらの電圧は切換手段105を介すことにより順番にΔV
N、ΔVN+1となるから、 ΔVN＝（E/CR）ΔTN ΔVN+1＝（E/CR）ΔTN+1 となる。
N、ΔVN+1となるから、 ΔVN＝（E/CR）ΔTN ΔVN+1＝（E/CR）ΔTN+1 となる。
アナログ引算回路106の具体的な実施例を第５図に示
す。抵抗器501及び502の抵抗値をR1、抵抗器503、504の
抵抗値をR2としたとき ΔVN−ΔVN+1＝（R2／R1）・（ΔVN−ΔVN+1） となって出力される。この出力は加算手段111に入っ
てDA変換手段109からのNN・Voと加算されるので量が一
致しなければならない。従って次のような重み付けが必
要となる。
す。抵抗器501及び502の抵抗値をR1、抵抗器503、504の
抵抗値をR2としたとき ΔVN−ΔVN+1＝（R2／R1）・（ΔVN−ΔVN+1） となって出力される。この出力は加算手段111に入っ
てDA変換手段109からのNN・Voと加算されるので量が一
致しなければならない。従って次のような重み付けが必
要となる。
｜ΔVN−ΔVN+1｜MAX＝VO これから Vo＝R2／R1｜ΔVN−ΔVN+1｜MAX＝（R2／R1）・（E/C
R）・｜ΔTN−ΔTN+1｜MAX＝（R2／R1）・（E/CR）・To よってアナログ引算手段106に必要とされる増幅率R2
／R1は R2／R1＝CRVO／ETO となる。
R）・｜ΔTN−ΔTN+1｜MAX＝（R2／R1）・（E/CR）・To よってアナログ引算手段106に必要とされる増幅率R2
／R1は R2／R1＝CRVO／ETO となる。
ここでCRは第１及び第２端数時間−電圧変換手段10
3、104の積分時定数、Ｅは積分器に与える積分電圧であ
る。
3、104の積分時定数、Ｅは積分器に与える積分電圧であ
る。
以上により入力パルスの各周期PNは PN＝NNTo＋ΔTN−ΔTN+1 電圧VN＝NNVo＋ΔVN−ΔVN+1 に置換されVNはPNに１対１の対応をする。
第６図に加算手段111の具体的な実施例を示す。抵抗
器601、602の抵抗値をR3、抵抗器603の抵抗値をR4とし
た場合、加算手段111の増幅率はR4／R3で決められる。
器601、602の抵抗値をR3、抵抗器603の抵抗値をR4とし
た場合、加算手段111の増幅率はR4／R3で決められる。
よって入力信号ΔVN−ΔVN+1とNNVoはVN＝（R4／R3）
（NNVo＋ΔVN−ΔVN+1） となって出力される。
（NNVo＋ΔVN−ΔVN+1） となって出力される。
加算手段111の出力電圧範囲は （R4／R3）｜NNVo＋ΔVN−ΔVN+1｜MAX＝（R4／R3）・
（DA変換手段109の出力電圧範囲）となる。
（DA変換手段109の出力電圧範囲）となる。
「発明の効果」 以上説明したようにこの発明に依れば一対の端数時間
−電圧変換手段103、104に依って交互に入力パルスの
入力毎にクロックパルスとの端数時間を測定し、この
測定結果を切換手段105の切り換え動作に依って前のタ
イミングで得られた端数時間から次のタイミングで得ら
れた端数時間を差し引く動作を実行することができる。
−電圧変換手段103、104に依って交互に入力パルスの
入力毎にクロックパルスとの端数時間を測定し、この
測定結果を切換手段105の切り換え動作に依って前のタ
イミングで得られた端数時間から次のタイミングで得ら
れた端数時間を差し引く動作を実行することができる。
この結果入力パルスの各周期毎に連続して入力パルス
とクロックパルスとの間の端数時間を求めることがで
き、出力端子133に入力パルスの各周期P1，P2，P3，P4
・・PNに対応した電圧信号を順次連続して得ることがで
きる。
とクロックパルスとの間の端数時間を求めることがで
き、出力端子133に入力パルスの各周期P1，P2，P3，P4
・・PNに対応した電圧信号を順次連続して得ることがで
きる。
よって例えば出力端子133にオシログラフを接続する
ことに依ってオシログラフに回転体の回転ムラに対応し
た電圧波形を描かせる事ができ、この電圧波形によって
回転体の速度ムラを波形として見ることが出来る。
ことに依ってオシログラフに回転体の回転ムラに対応し
た電圧波形を描かせる事ができ、この電圧波形によって
回転体の速度ムラを波形として見ることが出来る。
又出力端子133にスペクトラムアナライザを接続すれ
ば回転体の回転ムラの周波数分析を行う事ができる。よ
って精密モータ、或いはエンジンのような回転機器の回
転ムラを精度良く測定することが出来る。
ば回転体の回転ムラの周波数分析を行う事ができる。よ
って精密モータ、或いはエンジンのような回転機器の回
転ムラを精度良く測定することが出来る。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明の動作を説明するための波形図、第３図はこ
の発明の実施例に用いた端数時間−電圧変換手段の具体
的な実施例を示す接続分、第４図はこの発明の実施例に
用いた切換手段の具体的な実施例を示す接続図、第５図
はこの発明の実施例に用いたアナログ引算手段の具体的
な実施例を示す接続図、第６図はこの発明の実施例に用
いた加算手段の具体的な実施例を示す接続図である。 102:信号検出手段、103、104:第１及び第２端数時間−
電圧変換手段、105:切換手段、106:アナログ引算手段、
107:ゲート手段、108:カウンタ、109:DA変換手段、111:
加算手段、112:サンプルホールド回路、113、114:信号
路、115:制御手段。
はこの発明の動作を説明するための波形図、第３図はこ
の発明の実施例に用いた端数時間−電圧変換手段の具体
的な実施例を示す接続分、第４図はこの発明の実施例に
用いた切換手段の具体的な実施例を示す接続図、第５図
はこの発明の実施例に用いたアナログ引算手段の具体的
な実施例を示す接続図、第６図はこの発明の実施例に用
いた加算手段の具体的な実施例を示す接続図である。 102:信号検出手段、103、104:第１及び第２端数時間−
電圧変換手段、105:切換手段、106:アナログ引算手段、
107:ゲート手段、108:カウンタ、109:DA変換手段、111:
加算手段、112:サンプルホールド回路、113、114:信号
路、115:制御手段。
Claims (1)
- 【請求項１】A.入力パルスの前縁又は後縁に同期した検
出信号を発生する信号検出手段と、 B.この信号検出手段の検出出力によって交互に一定電圧
の積分を開始し、その積分開始時点から所定個のクロッ
クパルスの到来を待って積分を停止し、入力パルスの検
出時点からその直後に与えられるクロックパルスとの間
の端数時間を交互に電圧信号に変換する第１及び第２端
数時間−電圧変換手段と、 C.この第１及び第２端数時間−電圧変換手段から出力さ
れる電圧信号を時系列の順序に従って前のタイミングで
得られた電圧信号を一方の信号路に出力し、後のタイミ
ングで得られた電圧信号を他方の信号路に出力する切換
手段と、 D.この切換手段から出力される電圧信号を減算し、常に
前のタイミングの端数時間に対応する電圧信号から後の
タイミングの端数時間に対応する電圧信号を差し引いた
差信号を求めるアナログ引算手段と、 E.入力パルスの１周期に対応する期間に存在するクロッ
クパルスを抜き出すゲート手段と、 F.このゲート手段で抜き出したクロックパルスを計数す
るカウンタと、 G.このカウンタの計数値をDA変換するDA変換手段と、 H.このDA変換手段から出力される電圧信号と上記アナロ
グ引算手段から出力される電圧信号を加算する加算手段
と、 から成る連続的周期−電圧変換装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62025326A JPH0820473B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 連続的周期−電圧変換装置 |
| US07/151,181 US4769798A (en) | 1987-02-04 | 1988-02-01 | Successive period-to-voltage converting apparatus |
| DE8888101480T DE3877008T2 (de) | 1987-02-04 | 1988-02-02 | Geraet zur sukzessiven umwandlung von zeitperioden in spannung. |
| EP88101480A EP0277638B1 (en) | 1987-02-04 | 1988-02-02 | Successive period-to-voltage converting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62025326A JPH0820473B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 連続的周期−電圧変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63191970A JPS63191970A (ja) | 1988-08-09 |
| JPH0820473B2 true JPH0820473B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=12162836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62025326A Expired - Fee Related JPH0820473B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 連続的周期−電圧変換装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4769798A (ja) |
| EP (1) | EP0277638B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0820473B2 (ja) |
| DE (1) | DE3877008T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4870629A (en) * | 1987-01-30 | 1989-09-26 | Hewlett-Packard Company | Method for electronic calibration of a voltage-to-time converter |
| US5132558A (en) * | 1989-01-25 | 1992-07-21 | Hewlett-Packard Co. | Recycling ramp interpolator |
| US5150337A (en) * | 1990-02-21 | 1992-09-22 | Applied Magnetics Corporation | Method and apparatus for measuring time elapsed between events |
| JPH05107287A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-04-27 | Advantest Corp | ジツタ解析装置 |
| JPH05273266A (ja) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Advantest Corp | 周波数偏差量測定装置 |
| JP2583833Y2 (ja) * | 1992-10-16 | 1998-10-27 | 株式会社アドバンテスト | パルス測定装置 |
| US5812626A (en) * | 1995-06-13 | 1998-09-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Time counting circuit sampling circuit skew adjusting circuit and logic analyzing circuit |
| DE10144437B4 (de) * | 2000-09-05 | 2006-11-09 | Advantest Corp. | Zeitmessvorrichtung und deren Verwendung in einem Prüfgerät |
| US7843771B2 (en) * | 2007-12-14 | 2010-11-30 | Guide Technology, Inc. | High resolution time interpolator |
| CN102353837B (zh) * | 2011-10-10 | 2013-12-18 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种脉冲频率测量方法和装置 |
| US8985849B2 (en) * | 2011-11-11 | 2015-03-24 | Microchip Technology Incorporated | High resolution temperature measurement |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1356389A (fr) * | 1963-02-13 | 1964-03-27 | Commissariat Energie Atomique | Convertisseur temps-amplitude |
| US3365799A (en) * | 1965-01-13 | 1968-01-30 | Honeywell Inc | Angular position measuring device |
| JPS52123670A (en) * | 1976-04-09 | 1977-10-18 | Takeda Riken Ind Co Ltd | Digital frequency measuring device |
| DE3012186C2 (de) * | 1980-03-28 | 1982-09-23 | MITEC Moderne Industrietechnik GmbH, 8012 Ottobrunn | Zeitmeßverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung |
| EP0122984B1 (en) * | 1983-04-21 | 1988-08-17 | Hagiwara Denki Kabushiki Kaisha | Time measuring circuit |
| US4504155A (en) * | 1984-03-01 | 1985-03-12 | Chip Supply | Time-to-voltage converter |
| FR2564613B1 (fr) * | 1984-05-17 | 1987-04-30 | Commissariat Energie Atomique | Systeme de chronometrie electronique de haute resolution |
-
1987
- 1987-02-04 JP JP62025326A patent/JPH0820473B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-02-01 US US07/151,181 patent/US4769798A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-02 EP EP88101480A patent/EP0277638B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-02 DE DE8888101480T patent/DE3877008T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3877008D1 (de) | 1993-02-11 |
| US4769798A (en) | 1988-09-06 |
| EP0277638A3 (en) | 1989-08-09 |
| DE3877008T2 (de) | 1993-05-13 |
| EP0277638A2 (en) | 1988-08-10 |
| EP0277638B1 (en) | 1992-12-30 |
| JPS63191970A (ja) | 1988-08-09 |
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