JPS60108762A - 位相差検出装置 - Google Patents
位相差検出装置Info
- Publication number
- JPS60108762A JPS60108762A JP21685083A JP21685083A JPS60108762A JP S60108762 A JPS60108762 A JP S60108762A JP 21685083 A JP21685083 A JP 21685083A JP 21685083 A JP21685083 A JP 21685083A JP S60108762 A JPS60108762 A JP S60108762A
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- JP
- Japan
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- phase difference
- output
- signal
- detection device
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- 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.)
- Granted
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Measuring Phase Differences (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は２つの信号の間の位相差を測定するための位相
差検出゛方式に関する本のである。
差検出゛方式に関する本のである。
従来から、検出器からの２つの信号の位相差を測定する
ことにより、目的の物理量を得る方式の測定システムは
種々ある。例えばコリオリカを応用した質量流せ計にお
いては、検出される２信号の位相差が質廿流債に比例す
る。この位相差を検出する従来の方法例を第１図（イ１
〜に）のタイムチャートに示す。第１図（イ）のよりな
Δｔなる位相差を有する２つの検出信号”Ｉ＋８２が入
力されると、これ舎２つの比較器において同一のスレッ
シュホールドレベルで比較し、比較出力ｅ３ｔａ４ｅ発
生する（第１図（ロ））。この比較出力ｅ３ｒ ｅ４ｆ
ｔＥｘｃｌｕＩＩｉｖｅ −ＯＲゲートなどを用いて第
１図（ハ）のような、パルス幅が位相差に比例する出力
を得る。他の方法では、第１図に）釦示すようにタイミ
ング回路を使用して信号ｅ３の立ち上がりでコンデンサ
などにチャージを開始し、ｅ４の立ち上がりでチャージ
を停止し、その後再びｅ３の立ち下がりでディスチャー
ジを開始する。この方法ではコンデンサのチャージ電圧
が位相差圧比例する。以上のようにして得られた信号ｅ
５またはｅ６は積分回路など罠より平滑され、位相差（
すなわち＊＆Ｈｔ４：）に比例する直流電圧となる。
ことにより、目的の物理量を得る方式の測定システムは
種々ある。例えばコリオリカを応用した質量流せ計にお
いては、検出される２信号の位相差が質廿流債に比例す
る。この位相差を検出する従来の方法例を第１図（イ１
〜に）のタイムチャートに示す。第１図（イ）のよりな
Δｔなる位相差を有する２つの検出信号”Ｉ＋８２が入
力されると、これ舎２つの比較器において同一のスレッ
シュホールドレベルで比較し、比較出力ｅ３ｔａ４ｅ発
生する（第１図（ロ））。この比較出力ｅ３ｒ ｅ４ｆ
ｔＥｘｃｌｕＩＩｉｖｅ −ＯＲゲートなどを用いて第
１図（ハ）のような、パルス幅が位相差に比例する出力
を得る。他の方法では、第１図に）釦示すようにタイミ
ング回路を使用して信号ｅ３の立ち上がりでコンデンサ
などにチャージを開始し、ｅ４の立ち上がりでチャージ
を停止し、その後再びｅ３の立ち下がりでディスチャー
ジを開始する。この方法ではコンデンサのチャージ電圧
が位相差圧比例する。以上のようにして得られた信号ｅ
５またはｅ６は積分回路など罠より平滑され、位相差（
すなわち＊＆Ｈｔ４：）に比例する直流電圧となる。
上記のような原理を用いた位相差検出装置の場合、２つ
の信号に同相ノイズが重畳していると次のような問題を
生じる。すなわち２信号の比較器における比較のタイミ
ングが位相差分だけずれるので、同相ノイズが互いにキ
ャンセルされス、位相差出力に誤差となって現われる。
の信号に同相ノイズが重畳していると次のような問題を
生じる。すなわち２信号の比較器における比較のタイミ
ングが位相差分だけずれるので、同相ノイズが互いにキ
ャンセルされス、位相差出力に誤差となって現われる。
この結果位相差出力の安定性や分解能を悪化させるとい
う問題点を生じる。
う問題点を生じる。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、入力信号に同相ノイズが存在しても安定性１分解能の
優れた位相差出力を発生する位相差検出装置を提供する
ことを目的としている。
、入力信号に同相ノイズが存在しても安定性１分解能の
優れた位相差出力を発生する位相差検出装置を提供する
ことを目的としている。
本発明は、２つの入力信号をそれぞれ２つの比較器にお
いてスレッシュホールド値と比較し、２つの比較出力の
立ち上がり同志またけ立ち下がり同志の時間差圧対応し
た時間一定値を積分し、この積分量カケ一方の前記比較
器の前記スレッシ−ホールド値とすることにより、同一
時点において比較を行なうようにした位相差検出装置を
実現したものである。
いてスレッシュホールド値と比較し、２つの比較出力の
立ち上がり同志またけ立ち下がり同志の時間差圧対応し
た時間一定値を積分し、この積分量カケ一方の前記比較
器の前記スレッシ−ホールド値とすることにより、同一
時点において比較を行なうようにした位相差検出装置を
実現したものである。
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明に係る位相差検出装置の一実施例を示す
構成ブロック図である。１はコリオリカを利用した′ａ
量流硅ｇ１で、２はその中を流体が流れる管、３，４は
この管２の歪を検出する圧電素子などの歪検出素子であ
る。５はこの歪検出素子３．４からの出刃信号ｅＩＩ
＋ ８１２ の間の位相差をめる位相差検出装置δで、
６゜７は前記信号ｅ１！。
構成ブロック図である。１はコリオリカを利用した′ａ
量流硅ｇ１で、２はその中を流体が流れる管、３，４は
この管２の歪を検出する圧電素子などの歪検出素子であ
る。５はこの歪検出素子３．４からの出刃信号ｅＩＩ
＋ ８１２ の間の位相差をめる位相差検出装置δで、
６゜７は前記信号ｅ１！。
ｅ１２を増幅する増幅器、８．９はこれらの増幅器６．
７からの出力ｅ１ｓ 、ｅ＋４ｆｔそれぞれのスレッシ
ュホールド仙（電圧）と比較する比較手段、１０はこれ
らの比較手段８．９からの出力ｅ’ｌｓ ｌ ”＋６の
間の立ち上が鯵の時間差にそのパルス幅が対応し、立ち
上がりの順序がその極性に対応したパルス幅波形を発生
する時間差測定回路、１１はこの時間差測足手段１０か
らの出力ｅＩｔ ｆ積分し、その積分出力ｅＯＵＴが前
記比較手段８のスレッシ−ホールド電圧となる積分回路
、１２はこの積分回路１１からの出力ｅ。ＵＴが加わる
出力端子である。前記比較手段９のスレッシュホールド
値はコモンレベルに設定しである。
７からの出力ｅ１ｓ 、ｅ＋４ｆｔそれぞれのスレッシ
ュホールド仙（電圧）と比較する比較手段、１０はこれ
らの比較手段８．９からの出力ｅ’ｌｓ ｌ ”＋６の
間の立ち上が鯵の時間差にそのパルス幅が対応し、立ち
上がりの順序がその極性に対応したパルス幅波形を発生
する時間差測定回路、１１はこの時間差測足手段１０か
らの出力ｅＩｔ ｆ積分し、その積分出力ｅＯＵＴが前
記比較手段８のスレッシ−ホールド電圧となる積分回路
、１２はこの積分回路１１からの出力ｅ。ＵＴが加わる
出力端子である。前記比較手段９のスレッシュホールド
値はコモンレベルに設定しである。
第３図は上記のような構成の位相差検出装置の動作を説
明するだめのタイムチャートである。質量流量計１にお
いて、自励振動している管２に流体が流れると、歪検出
素子３．４は質量流量に比例した位相だけ互いにずれた
信号ｅｌｌｌ ＋ １’＋２を発生する。この信号ｅＩ
Ｉ ＋ ｅ１２ ｋそれぞれ増幅器６゜７でｊｌ ＋！
ｒＡ した後出力ｅ１３ ＋ ｅ１４ （ｉＪＧ ３図
（イ））が比較器８．９にそれぞれ加えられると、両比
較器のスレッシュホール）” 電圧ｕ Ｈ初ｔｒｉ 共
Ｋ ：ｌ モア ｖ ヘルにあるから、ｔＩ＋ｔ２の時
点で出力ｅ１５１ ”＋６がそれぞれ立ち上がる。これ
を受けて時間差測定回路１０の出力ｅ１７は時間幅Δｔ
１ ＝ ＋２− ｔｌのノ（ルス幅出力を発生する（第
３図（ハ））。このノくルス幅出力ｅ、７は積分回路１
１によって積分され、積分器８の新シいスレッシ−ホー
ルド値”ＯＵＴ＋ となる（第３閃に））。そのまま信
号”１３ ｔ ｅ１４ の位相差（時間差）が変わらな
いと、比較器８，９け同時点ｔ３で立ち上がり、出力８
１７がパルス幅を発生しないので、積分回路１１の出力
ｅ。ＵＴｉｌ：ｅＯＵＴｌのまま変化しない。次に信号
６１３ 、 ６＋４の位相差が小さくなると、信号”＋
５が時点ｔ５のタイミングで遅れて立ち上がり、信号ｅ
１ｔは負の極性でパルス幅Δｔ２ノパルス幅出力を発生
するっ積分回路１１はこの結果減少方向に積分し新たな
平衡（ｆｌ！＋１１ＯＵＴ２ ｋ得る。以上述べたよう
に１積分回路１１は比較器８．９からの出力の間に位相
差があるとこれを打ち消す方向に比較器８のスレッシュ
ホールド電圧を変化させ、位相差がなくなった時点で平
衡する。信号ｅ１！。
明するだめのタイムチャートである。質量流量計１にお
いて、自励振動している管２に流体が流れると、歪検出
素子３．４は質量流量に比例した位相だけ互いにずれた
信号ｅｌｌｌ ＋ １’＋２を発生する。この信号ｅＩ
Ｉ ＋ ｅ１２ ｋそれぞれ増幅器６゜７でｊｌ ＋！
ｒＡ した後出力ｅ１３ ＋ ｅ１４ （ｉＪＧ ３図
（イ））が比較器８．９にそれぞれ加えられると、両比
較器のスレッシュホール）” 電圧ｕ Ｈ初ｔｒｉ 共
Ｋ ：ｌ モア ｖ ヘルにあるから、ｔＩ＋ｔ２の時
点で出力ｅ１５１ ”＋６がそれぞれ立ち上がる。これ
を受けて時間差測定回路１０の出力ｅ１７は時間幅Δｔ
１ ＝ ＋２− ｔｌのノ（ルス幅出力を発生する（第
３図（ハ））。このノくルス幅出力ｅ、７は積分回路１
１によって積分され、積分器８の新シいスレッシ−ホー
ルド値”ＯＵＴ＋ となる（第３閃に））。そのまま信
号”１３ ｔ ｅ１４ の位相差（時間差）が変わらな
いと、比較器８，９け同時点ｔ３で立ち上がり、出力８
１７がパルス幅を発生しないので、積分回路１１の出力
ｅ。ＵＴｉｌ：ｅＯＵＴｌのまま変化しない。次に信号
６１３ 、 ６＋４の位相差が小さくなると、信号”＋
５が時点ｔ５のタイミングで遅れて立ち上がり、信号ｅ
１ｔは負の極性でパルス幅Δｔ２ノパルス幅出力を発生
するっ積分回路１１はこの結果減少方向に積分し新たな
平衡（ｆｌ！＋１１ＯＵＴ２ ｋ得る。以上述べたよう
に１積分回路１１は比較器８．９からの出力の間に位相
差があるとこれを打ち消す方向に比較器８のスレッシュ
ホールド電圧を変化させ、位相差がなくなった時点で平
衡する。信号ｅ１！。
ｅ１□はそれぞれ増幅器６．７で増幅後、波形のりニア
な部分で比較されるので、平衡したときの出力ｅ。ＵＴ
は位相差に比例したものとなる。さらに平衡状態では同
時点で波形が比較されるので、同相ノイズをキャンセル
することができる。実際の実験結果では約１μＳの位相
差を読み取る場合、従来の方式では／＋Ｏｎ５ｅｃあっ
た同相ノイズ誤差が本装置では５ ｎ５ｅｃに減った。
な部分で比較されるので、平衡したときの出力ｅ。ＵＴ
は位相差に比例したものとなる。さらに平衡状態では同
時点で波形が比較されるので、同相ノイズをキャンセル
することができる。実際の実験結果では約１μＳの位相
差を読み取る場合、従来の方式では／＋Ｏｎ５ｅｃあっ
た同相ノイズ誤差が本装置では５ ｎ５ｅｃに減った。
なお上記の実施例では比較器出力の立ち上がりのみを利
用しているが、これに限らず立ち下がり同志の時間差を
利用してもよい。
用しているが、これに限らず立ち下がり同志の時間差を
利用してもよい。
また上記の実施例では第２の比較平段９のスレッシュホ
ールド電圧としてコモンレベルを用いたが、これに限ら
ず適当な固定電圧を用いて、例えば１〜５■のようなバ
イアス出力を発生することも可能である。
ールド電圧としてコモンレベルを用いたが、これに限ら
ず適当な固定電圧を用いて、例えば１〜５■のようなバ
イアス出力を発生することも可能である。
また上記の実施例ではコリオリの力を用いた質量流量計
の場合を示したが、これに限らず２つの信号の位相差（
時間差）ｆ、測定する必要がある他の多くの場合にも応
用できる。
の場合を示したが、これに限らず２つの信号の位相差（
時間差）ｆ、測定する必要がある他の多くの場合にも応
用できる。
以上述べたように本発明によれば、入力信号に同相ノイ
ズが存在しても安定性１分解能の優れた位相差出力を発
生できる位相差検出装置を簡単な構成で提供できる。
ズが存在しても安定性１分解能の優れた位相差出力を発
生できる位相差検出装置を簡単な構成で提供できる。
第１図は従来の位相差検出装置を説明するためのタイム
チャート、第２図は本発明に係る位相差検出装置の一実
施例を示す構成ブロック図、第３図は第２図の装置の動
作を説明するだめのタイムチャートである。 ５・・・位相差検出装置？′ｉ、８・・・第１の比較手
段、９・・・第２の比較出段、１１・・・積分回路、ｅ
Ｉ３ ・・・第１の信号、ｅ１４ ・・・第２の信号、
ｅｏＵＴ・・・第１のスレッシュホールド電圧、Δｔ１
．Δｔ２・・・時間差。 嬉 ｌ 図 第 ２図 ！
チャート、第２図は本発明に係る位相差検出装置の一実
施例を示す構成ブロック図、第３図は第２図の装置の動
作を説明するだめのタイムチャートである。 ５・・・位相差検出装置？′ｉ、８・・・第１の比較手
段、９・・・第２の比較出段、１１・・・積分回路、ｅ
Ｉ３ ・・・第１の信号、ｅ１４ ・・・第２の信号、
ｅｏＵＴ・・・第１のスレッシュホールド電圧、Δｔ１
．Δｔ２・・・時間差。 嬉 ｌ 図 第 ２図 ！
Claims (1)
- 第１の信号を入力して第１のスレッシュホールド値と比
較する第１の比較手段と、第２の信号を入力して第２の
スレッシュホールド値と比較する第２の比較手段と、前
記２つの比較手段からの比較出力の立ち上がり同志また
は立ち下がり同志の時間差に対応した時間一定値を積分
する積分回路とを有し、この積分回路出力を前記第１の
スレッシ瓢ホールド値としたことを特徴とする位相検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21685083A JPS60108762A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | 位相差検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21685083A JPS60108762A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | 位相差検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108762A true JPS60108762A (ja) | 1985-06-14 |
| JPS638430B2 JPS638430B2 (ja) | 1988-02-23 |
Family
ID=16694879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21685083A Granted JPS60108762A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | 位相差検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60108762A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62218879A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-26 | Nec Corp | 表示制御装置の検査装置 |
-
1983
- 1983-11-17 JP JP21685083A patent/JPS60108762A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62218879A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-26 | Nec Corp | 表示制御装置の検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS638430B2 (ja) | 1988-02-23 |
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