JPS60256014A - 光センサ装置 - Google Patents
光センサ装置Info
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- JPS60256014A JPS60256014A JP60106227A JP10622785A JPS60256014A JP S60256014 A JPS60256014 A JP S60256014A JP 60106227 A JP60106227 A JP 60106227A JP 10622785 A JP10622785 A JP 10622785A JP S60256014 A JPS60256014 A JP S60256014A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35338—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using other arrangements than interferometer arrangements
- G01D5/35341—Sensor working in transmission
- G01D5/35345—Sensor working in transmission using Amplitude variations to detect the measured quantity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (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】
〔発明の分野〕
本発明は一般的には電子センサ回路に関し、特に流体の
流量を決定するためにファイバオプチツクスの撓みを利
用する７アイパオプチツクうず発生型流量計に使用する
ための新規かつ有用な回路に関する。
流量を決定するためにファイバオプチツクスの撓みを利
用する７アイパオプチツクうず発生型流量計に使用する
ための新規かつ有用な回路に関する。
ファイバオプチツクうず発生型流量計は周知であり、と
れＬ１光放射装置と光検出装置間に結合され光を伝送し
得る光ファイバを利用している。
れＬ１光放射装置と光検出装置間に結合され光を伝送し
得る光ファイバを利用している。
流路内の障害物から発生したうずの通過による光ファイ
バの撓みによシ、流量の測定値が与えられる。
バの撓みによシ、流量の測定値が与えられる。
２線式の４ｍＡないし２０ｍＡの制御トランスミッタは
周知であシ、信号伝送用の標準装置として実用に供され
ている。
周知であシ、信号伝送用の標準装置として実用に供され
ている。
２ｇ式の４ｍＡないし２０ｍＡ工業用制御トランスミッ
タ用の電子回路は、動作のため約１０Ｖでｈ ｓ ｍＡ
Ｌ、か取シ出せない。 ファイバオプチツクシステム
は現在、光放射用に＠ｍＡを必要とし、２００ ｍＡも
しくはそれ以上であることも珍しくなく、シたがってこ
のようなシステムは２線式の４ないし２０ｍＡ）ランス
ミッタと適合しない。
タ用の電子回路は、動作のため約１０Ｖでｈ ｓ ｍＡ
Ｌ、か取シ出せない。 ファイバオプチツクシステム
は現在、光放射用に＠ｍＡを必要とし、２００ ｍＡも
しくはそれ以上であることも珍しくなく、シたがってこ
のようなシステムは２線式の４ないし２０ｍＡ）ランス
ミッタと適合しない。
本発明の目的は、２１ｆｓ式の４ないし２０ｍＡ工業用
制御トランスミッタと普通には適合しないファイバオプ
チツクうず発生流量計にこの２線式の４ないし２０ｍＡ
工業用制御トランスミッタを使用することである。
制御トランスミッタと普通には適合しないファイバオプ
チツクうず発生流量計にこの２線式の４ないし２０ｍＡ
工業用制御トランスミッタを使用することである。
パルスモード動作すなわち低デユーティサイクル動作が
、ファイバオプチツクセンサを４ｍＡ ないし２ｏｍＡ
）ランスミッタに使用するために必要とされる。本発明
は、この低デユーティサイクル動作とこれに関連する技
術を実現しこれを２＠式の４ないし２０ ｍＡのうず発
生型流量計用トランスミッタに使用するに適当なものと
する方法および回路を提供することでちる。
、ファイバオプチツクセンサを４ｍＡ ないし２ｏｍＡ
）ランスミッタに使用するために必要とされる。本発明
は、この低デユーティサイクル動作とこれに関連する技
術を実現しこれを２＠式の４ないし２０ ｍＡのうず発
生型流量計用トランスミッタに使用するに適当なものと
する方法および回路を提供することでちる。
測定されるプロセス変量によシ制御される可変の光減衰
を利用する微少撓み一≧ンサ等が使用され得る。この微
少撓みセンサは、最大で約２％のほんの僅かだけ受けた
光を変調する。電子回路はこの微゛小変化をフルスケー
ル出力にしなければならない。これは、光検出器からの
信号を保持してこれを増幅することによル行われる。こ
の保持は、フィードバック回路によって制御され、パル
ス化光信号のピークの平均の高さが、固定レベルに制御
されるようになされる。この制御は、大きな時定数を持
つので、信号中の急速な変化すなわちうず発生周波数は
通過される。これらのうず発生周波数は、サンプルアン
ドホールド回路によシパルス信号から復調され、４ない
し２０ｍ人出力を制御するために使用される。
を利用する微少撓み一≧ンサ等が使用され得る。この微
少撓みセンサは、最大で約２％のほんの僅かだけ受けた
光を変調する。電子回路はこの微゛小変化をフルスケー
ル出力にしなければならない。これは、光検出器からの
信号を保持してこれを増幅することによル行われる。こ
の保持は、フィードバック回路によって制御され、パル
ス化光信号のピークの平均の高さが、固定レベルに制御
されるようになされる。この制御は、大きな時定数を持
つので、信号中の急速な変化すなわちうず発生周波数は
通過される。これらのうず発生周波数は、サンプルアン
ドホールド回路によシパルス信号から復調され、４ない
し２０ｍ人出力を制御するために使用される。
電力は、これを節約するためにプリアンプ回路にゲート
される。このプリアンプはプログラマブル電流オペアン
プを使用する。大電流動作が、ファイバオプチツクスか
らの速いパルスを増幅するために必要である。しかし、
サンプル期間以外の時間中にＬ低電流モードが適当であ
る。コアイバオプチツク系パルスに関連して、プリアン
プへ電流をゲートすることは、相当な電力節約となる。
される。このプリアンプはプログラマブル電流オペアン
プを使用する。大電流動作が、ファイバオプチツクスか
らの速いパルスを増幅するために必要である。しかし、
サンプル期間以外の時間中にＬ低電流モードが適当であ
る。コアイバオプチツク系パルスに関連して、プリアン
プへ電流をゲートすることは、相当な電力節約となる。
それゆえ、本発明の目的社、光放射手段と光検出手段と
これらの間に接続される光結合手段とを備え、光放射手
段から光検出手段への光を測定されるべき変量にしたが
って減衰させるだめの光センサ装置を提供することであ
る。適当な隔絶要素を備えるパルス発生器が、光放射手
段に接続されており、低デユーティサイクルの大電流パ
ルスをこの光放射手段に印加して、低デユーティサイク
ルの光パルスが発生し、この光パルスを光検出器へ伝達
し、ここで検出パルスが形成される。ｉングルアンドホ
ールド手段が設けられ、その入力が光検出手段に接続さ
れておシ、検出パルスをサンプルし、各パルスに対する
ピーク値をサンプルアンドホールド手段の出力にホール
ド（保持）する。
これらの間に接続される光結合手段とを備え、光放射手
段から光検出手段への光を測定されるべき変量にしたが
って減衰させるだめの光センサ装置を提供することであ
る。適当な隔絶要素を備えるパルス発生器が、光放射手
段に接続されており、低デユーティサイクルの大電流パ
ルスをこの光放射手段に印加して、低デユーティサイク
ルの光パルスが発生し、この光パルスを光検出器へ伝達
し、ここで検出パルスが形成される。ｉングルアンドホ
ールド手段が設けられ、その入力が光検出手段に接続さ
れておシ、検出パルスをサンプルし、各パルスに対する
ピーク値をサンプルアンドホールド手段の出力にホール
ド（保持）する。
サンプルアンドホールド手段の出力と入力間にはフィー
１；、＜ツク手段が接続されておシ、パルス発生器から
のパルス直後だけ信号を出力から入力へ帰還して、各光
パルス後の検出パルスを抑制している。サンプルアンド
ホールド手段には方形波手段が接続されていて、測定さ
れるべき変量に対応する方形波を提供す４゜ したがって本発明の他の目的は、測定されるべき変量に
対応する方形波を提供することである。
１；、＜ツク手段が接続されておシ、パルス発生器から
のパルス直後だけ信号を出力から入力へ帰還して、各光
パルス後の検出パルスを抑制している。サンプルアンド
ホールド手段には方形波手段が接続されていて、測定さ
れるべき変量に対応する方形波を提供す４゜ したがって本発明の他の目的は、測定されるべき変量に
対応する方形波を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、光センサ動作方法を提供す
ることであシ、そして本方法は、測定されるべき変量に
応じて減衰変動する光を伝達する光結合を介して光検出
装置に接続される光放射装置に対して低デユーティサイ
クルの大電流パルスを提供することから構成される。こ
の光検出器における検出パルスは、サンプルおよびホー
ルドされて、各パルスに対するピーク値を得て、測定さ
れるべき変急に対応する方形波を発生するために利用す
ることができる。低デユーティサイクルの各大電流パル
スの終了直後に、信号がサンプルアンドホールド機構の
出力から入力へフィードパ’）りされて、検出器からの
検出パルスを抑制する。
ることであシ、そして本方法は、測定されるべき変量に
応じて減衰変動する光を伝達する光結合を介して光検出
装置に接続される光放射装置に対して低デユーティサイ
クルの大電流パルスを提供することから構成される。こ
の光検出器における検出パルスは、サンプルおよびホー
ルドされて、各パルスに対するピーク値を得て、測定さ
れるべき変急に対応する方形波を発生するために利用す
ることができる。低デユーティサイクルの各大電流パル
スの終了直後に、信号がサンプルアンドホールド機構の
出力から入力へフィードパ’）りされて、検出器からの
検出パルスを抑制する。
本発明のさらに他の目的は、設計が簡単で構造が竪牢で
製造費用の安価な光センサ用の電子回路を提供すること
である。
製造費用の安価な光センサ用の電子回路を提供すること
である。
第１Ａ図と第１Ｂ図は本発明によるうず発生流量計に使
用されるファイバオプチック微小撓みセンサの読出しに
適当な電子回路系の概略図である。
用されるファイバオプチック微小撓みセンサの読出しに
適当な電子回路系の概略図である。
発光ダイオード（Ｌｉｇｈ ｔ −＆ｎｌ ｔ ｔ ｉ
ｎｇ−ＤＩ ｏｄｅ 、ＬＥＤ）１０への電流は、標
準的には１％ないし２％のデユーティサイクルで２００
ｍＡの振幅で５００ Ｈｚないし５０００Ｈｚ の繰返
し率ないし周波数を有するパルス列として供給さ九る。
ｎｇ−ＤＩ ｏｄｅ 、ＬＥＤ）１０への電流は、標
準的には１％ないし２％のデユーティサイクルで２００
ｍＡの振幅で５００ Ｈｚないし５０００Ｈｚ の繰返
し率ないし周波数を有するパルス列として供給さ九る。
発振器Ｕ６、標準的には５５５タイマの低電力コンプリ
メンタリモス（ＣＭＯ８）形−たとえけ７５５５−１が
発光ダイオード電流用の制御信号を発生するために使用
される。トランジスタＱ１とＱ２が発振器７５５５の出
力を増幅する。変成器Ｔ１により、発光ダイオード用の
駆動要求ｔ５Ｖを回路の１９高い駆動電圧、通常６ｖな
いしｊＯＶへ整合させる。この変成器は通常巻数比４：
１のパルス変成器である。電流調整器Ｕ９とコンデンサ
Ｃ５が、残余のトランスミッタ回路用に、ピーク電流を
１ｍＡ近傍に制限しまた発光ダイオードパルス間にこの
コンデンサに電荷を蓄積して、高パルスの電流が電源に
電圧パルスを発生させないよう隔離（アイソレート）シ
ている。それゆえ、発光ダイオード電流のほとんどは、
コンデンサＣ５に蓄積された電荷から生じる。第２図は
、発光ダイオード１０への電流波形を例示している。
メンタリモス（ＣＭＯ８）形−たとえけ７５５５−１が
発光ダイオード電流用の制御信号を発生するために使用
される。トランジスタＱ１とＱ２が発振器７５５５の出
力を増幅する。変成器Ｔ１により、発光ダイオード用の
駆動要求ｔ５Ｖを回路の１９高い駆動電圧、通常６ｖな
いしｊＯＶへ整合させる。この変成器は通常巻数比４：
１のパルス変成器である。電流調整器Ｕ９とコンデンサ
Ｃ５が、残余のトランスミッタ回路用に、ピーク電流を
１ｍＡ近傍に制限しまた発光ダイオードパルス間にこの
コンデンサに電荷を蓄積して、高パルスの電流が電源に
電圧パルスを発生させないよう隔離（アイソレート）シ
ている。それゆえ、発光ダイオード電流のほとんどは、
コンデンサＣ５に蓄積された電荷から生じる。第２図は
、発光ダイオード１０への電流波形を例示している。
光パルスは、略示的に番号１５で示される光７アイパナ
ープルによシ光検出器に伝達される。減衰変動は、通常
光ファイバケーブル１５へ撓みを印加することもしくは
光７アイパケーブル内の不連続部でのカップリングの変
化によシ与えられる。
ープルによシ光検出器に伝達される。減衰変動は、通常
光ファイバケーブル１５へ撓みを印加することもしくは
光７アイパケーブル内の不連続部でのカップリングの変
化によシ与えられる。
光検出器２０は、受けた光を電気信号、通常は電流、に
変換する。第１Ａ図での実行においては、光検出器は次
段、の回路へ電流を供給する。
変換する。第１Ａ図での実行においては、光検出器は次
段、の回路へ電流を供給する。
プリアンプＵ１が光検出器の電流パルスを電圧パルスに
変換する。使用される積分回路は、忠実にパルスを増幅
するために低電力動作が可能で十分な帯域幅を持たねば
ならない。テキサスインスツルメント社のティーアイシ
ー２５１（ＴＩＣ２５１）形が上記要求に適うプログシ
マプル コンプリメンタリモス（ＣＭＯ８）オペアンプ
である。これは、低電流モードでは電力要求に適う。
変換する。使用される積分回路は、忠実にパルスを増幅
するために低電力動作が可能で十分な帯域幅を持たねば
ならない。テキサスインスツルメント社のティーアイシ
ー２５１（ＴＩＣ２５１）形が上記要求に適うプログシ
マプル コンプリメンタリモス（ＣＭＯ８）オペアンプ
である。これは、低電流モードでは電力要求に適う。
大電流モードは、パルスを増幅するために必要な帯域幅
を備えている。増幅器は、パルスが存在する時にのみ大
電力モードと広帯域幅モードに切シ換えられる（発光ダ
イオードへのライン１２からのドライブ信号によ多制御
される）。したがって、このようなことが回路動作に不
必要である時間期間には大電力モードではない。
を備えている。増幅器は、パルスが存在する時にのみ大
電力モードと広帯域幅モードに切シ換えられる（発光ダ
イオードへのライン１２からのドライブ信号によ多制御
される）。したがって、このようなことが回路動作に不
必要である時間期間には大電力モードではない。
ピーク追従サンプルアンドホールド機構は、コンデンサ
Ｃ１とダイオードＣＲ１とスイッチ回路Ｕ５の部分であ
るスイッチＳ１との組合せによシ笑現される。スイッチ
Ｓ１は、光パルスの発端時にコンデンサＣ１の電圧を放
つ。このスイッチＳ１は、Ｕ４のワンショットマルチパ
イプレーク回路（ＭＣ１４５３８もしくはＭＣ１４５２
８）により ＩＩＪ ｍされ、このＵ４け発光ダイオー
ド１０への２イン１２上のパルスの発端によＪ ） Ｉ
ＩＪされる。次にコンデンサＣ１け、プリアンプＵ１の
出力からダイオードＣＲＩを経て充電される。コンデン
サＣ１は、プリアンプ出力のピークで充電を停止し、ダ
イオードは、パルスの下降に追従するために必要な即座
の放電を阻止する。第５図はこの動作を例示している。
Ｃ１とダイオードＣＲ１とスイッチ回路Ｕ５の部分であ
るスイッチＳ１との組合せによシ笑現される。スイッチ
Ｓ１は、光パルスの発端時にコンデンサＣ１の電圧を放
つ。このスイッチＳ１は、Ｕ４のワンショットマルチパ
イプレーク回路（ＭＣ１４５３８もしくはＭＣ１４５２
８）により ＩＩＪ ｍされ、このＵ４け発光ダイオー
ド１０への２イン１２上のパルスの発端によＪ ） Ｉ
ＩＪされる。次にコンデンサＣ１け、プリアンプＵ１の
出力からダイオードＣＲＩを経て充電される。コンデン
サＣ１は、プリアンプ出力のピークで充電を停止し、ダ
イオードは、パルスの下降に追従するために必要な即座
の放電を阻止する。第５図はこの動作を例示している。
オペアンプＵ３Ｆｉ、コンデンサＣ１の電圧をバッファ
して、次段の回路がコンデンサＣ１の信号に影蕃を与え
ずに動作するようにする。
して、次段の回路がコンデンサＣ１の信号に影蕃を与え
ずに動作するようにする。
＠２のサンプルアンドホールド機能は、スイッチ８２（
スイッチ回路Ｕ５の部分）と抵抗Ｒ５７とコンデンサＣ
２によシ実現される。スイッチＳ２Ｆｉ、発光ダイオー
ドパルスが終了した後に閉じられる。コンデンサＣ１に
貯蔵されるパルスのピークは、サンプルされコンデンサ
Ｃ２に蓄えられる。抵抗Ｒ５７とコンデンサＣ２とは、
低域フィルタ動作を実行して、光学系から受信した信号
からサンプル周波数（発光ダイオードパルスの周波数）
成分を減する。第４図は、ライン１４上にあるこの回路
の出力を例示している。回路Ｕ５は４０６６回路とし得
る。
スイッチ回路Ｕ５の部分）と抵抗Ｒ５７とコンデンサＣ
２によシ実現される。スイッチＳ２Ｆｉ、発光ダイオー
ドパルスが終了した後に閉じられる。コンデンサＣ１に
貯蔵されるパルスのピークは、サンプルされコンデンサ
Ｃ２に蓄えられる。抵抗Ｒ５７とコンデンサＣ２とは、
低域フィルタ動作を実行して、光学系から受信した信号
からサンプル周波数（発光ダイオードパルスの周波数）
成分を減する。第４図は、ライン１４上にあるこの回路
の出力を例示している。回路Ｕ５は４０６６回路とし得
る。
オペアンプＵ２ｂとＵ２ｃは、フィードバック制御ルー
プを形成する。このループは、パルスのピークと信号グ
ラウンドとを比較し、ライン１６上でプリアンプ入力へ
電流を戻して、ピークをグラウンドへドライブする。
プを形成する。このループは、パルスのピークと信号グ
ラウンドとを比較し、ライン１６上でプリアンプ入力へ
電流を戻して、ピークをグラウンドへドライブする。
このことが必要であるのは、パルスは非常に大きいので
プリアンプＵ１を飽和へドライブするに十分だからであ
る。
プリアンプＵ１を飽和へドライブするに十分だからであ
る。
第５図は、信号と通常最大で２％の変調とを例示してい
る。信号に対する仁の回路の効果も例示している。υ２
ｂは積分器もしくは低域フィルタなので、調整作用は緩
慢に動作する。したがって、長期間の変動は除去され、
信号成分は影響されない。スイッチＳ３は、ライン１８
によりこのループが、発光ダイオードへのパルス終了後
に即座に追従して動作するよう制御するだけである。こ
のことによって、信号パルス間でのコンデンサＣ１の電
圧減衰による影響が除去される。
る。信号に対する仁の回路の効果も例示している。υ２
ｂは積分器もしくは低域フィルタなので、調整作用は緩
慢に動作する。したがって、長期間の変動は除去され、
信号成分は影響されない。スイッチＳ３は、ライン１８
によりこのループが、発光ダイオードへのパルス終了後
に即座に追従して動作するよう制御するだけである。こ
のことによって、信号パルス間でのコンデンサＣ１の電
圧減衰による影響が除去される。
内部電源は、Ｕ８ｍとこれに関連する要素とＱ５を含む
一連のパスフィールド効果トランジスタないしけ電界効
果トランジスタ（ＦＥＴ ）によシ調節される。オペア
ンプＵ２ｄは、内部電源、通常は１０ｖ１を信号グラウ
ンドが中央にある２個の５■電源に分割する。このこと
は、電圧を振らせて信号グラウンド以下にする増幅器の
動作を可能にする。
一連のパスフィールド効果トランジスタないしけ電界効
果トランジスタ（ＦＥＴ ）によシ調節される。オペア
ンプＵ２ｄは、内部電源、通常は１０ｖ１を信号グラウ
ンドが中央にある２個の５■電源に分割する。このこと
は、電圧を振らせて信号グラウンド以下にする増幅器の
動作を可能にする。
第２のサンプルアンドホールド回路からのライン１４上
の非常に低レベルの正弦波信号は、ヒステリシスコンパ
レータＵ８ｃによって作用され、方形波に変換される。
の非常に低レベルの正弦波信号は、ヒステリシスコンパ
レータＵ８ｃによって作用され、方形波に変換される。
この方形波は、第１ＢＥのワンショットマルチバイブレ
ータＵ７をトリガするために使用されて光学系からの正
弦波信号の各サイクル用の固定長・固定振幅のノくルス
を与える。
ータＵ７をトリガするために使用されて光学系からの正
弦波信号の各サイクル用の固定長・固定振幅のノくルス
を与える。
これは次に抵抗Ｒ１９とコンデンサＣ９によシ平均され
、オペアンプＵ８ｂの回路とトランジスタＱ４とこれら
に関連する抵抗によって４ ｍＡないし４０ ｍ Ａの
出力信号を制御するために使用される。ワンショットマ
ルチバイブレータＵ７けＭＣ１４５３８とし得る。また
、これはライン１９によシヒステリシスコンパレータに
接続される。
、オペアンプＵ８ｂの回路とトランジスタＱ４とこれら
に関連する抵抗によって４ ｍＡないし４０ ｍ Ａの
出力信号を制御するために使用される。ワンショットマ
ルチバイブレータＵ７けＭＣ１４５３８とし得る。また
、これはライン１９によシヒステリシスコンパレータに
接続される。
２線式の４ ｍＡないし２０ｍＡ出力が、このようにし
てダイオードＣＲ４、ＣＲ６各々よＪＰ２およびＰｌで
得られる。
てダイオードＣＲ４、ＣＲ６各々よＪＰ２およびＰｌで
得られる。
第１Ａ図は、本発明による回路の一部分を示す模式図で
ある。 第１Ｂ図は、第１人図の回路の残部を示す回路図である
。 第２図は、本発明の光センサ装置の発光ダイオード（Ｌ
ＢＤ）に印加される低デユーティサイクル高電流パルス
を示すグラフ図である。 ｆｌｉｓ図は、発光ダイオードに関連する光検出器に接
続されたプリアンプの出力を示すグラフ図である。 第４図は、プリアンプに接続されたサンプルアンドホー
ルド回路の出力を示すグラフ図である。 第５図は、検出される電流の一部を拡大スゲールで例示
したグラフ図である。 図中の各番号が示す名称を以下に挙げる。 １０：発光ダイオード ２０：光検出器 Ｕｌ：グリアンプ Ｕ２ｂ、Ｕ２ｃ、Ｕ２ｄ ：オペアンプＵ３：オペアン
プ Ｕ４：ワンショットマルチバイプレークＵ５ニスイツチ
ング回路 Ｕ６：発振器 Ｕｌ：ワンショットマルチバイブレータＵ８ａ、Ｕ８ｂ
：オペアンプ Ｕ８ｃ：ヒステリシス コンパＬ、−タＵ９：箪流Ｗ１
整８ｇ ＦＩＧ、 ３ つ′１１！：！丸
ある。 第１Ｂ図は、第１人図の回路の残部を示す回路図である
。 第２図は、本発明の光センサ装置の発光ダイオード（Ｌ
ＢＤ）に印加される低デユーティサイクル高電流パルス
を示すグラフ図である。 ｆｌｉｓ図は、発光ダイオードに関連する光検出器に接
続されたプリアンプの出力を示すグラフ図である。 第４図は、プリアンプに接続されたサンプルアンドホー
ルド回路の出力を示すグラフ図である。 第５図は、検出される電流の一部を拡大スゲールで例示
したグラフ図である。 図中の各番号が示す名称を以下に挙げる。 １０：発光ダイオード ２０：光検出器 Ｕｌ：グリアンプ Ｕ２ｂ、Ｕ２ｃ、Ｕ２ｄ ：オペアンプＵ３：オペアン
プ Ｕ４：ワンショットマルチバイプレークＵ５ニスイツチ
ング回路 Ｕ６：発振器 Ｕｌ：ワンショットマルチバイブレータＵ８ａ、Ｕ８ｂ
：オペアンプ Ｕ８ｃ：ヒステリシス コンパＬ、−タＵ９：箪流Ｗ１
整８ｇ ＦＩＧ、 ３ つ′１１！：！丸
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （リ 光放射手段と、 光検出手段と、 光放射手段と光検出手段との間に接続されて、測定され
るべき変量にしたがって、光放射手段から光検出手段へ
供給される光の減衰量を変化させるための光結合手段と
、 光放射手段に結合されて、低デユーティサイクルの大電
流パルスを光放射手段に印加して、光検出手段に伝達さ
れて検出パルスを発生するための低デユーティサイクル
光パルスを発生するためのパルス発生手段と、 光検出手段に結合された入力を有して、検出パルスをサ
ンプルし出方に各パルスに対するピーク値をホールドす
るためのサンプルアンドホールド手段と、 サンプルアンドホールド手段の前記入力と出力間に接続
され、パルス発生手段の各低デユーティサイクル高電流
パルス直後に信号を前記入力へ帰還して、各低デユーテ
ィサイクル？１ｔＩｌｌ流パルス後に検出パルスを抑制
するためのフィードバック手段と、 サンプルアンドホールド手段に接続されて、測定される
べき変量に対応する方形波信号を形成するだめの方形波
発生手段と を備える光センサ装置。 （２） サンプルアンドホールド手段は、このサンプル
アンドホールド手段の入力を鳴し光検出手段に接続され
る増幅器を備え、 この増幅器は、 第１の大電力・広帯域幅状態と 第２の低電力・狭帯域幅状態とを備え、前記パルス発生
手段はこの増幅器に接続されて、低デユーティサイクル
高電流パルスの１つが存在する時だけ増幅器を第１の状
態に切シ換え、それ以外の時には増ｄ／Ｍ器を第２の状
態に切シ換える特許請求の範囲第１項記載の光センサ装
置。 （３）前記パルス発生手段に接続された入力と前記サン
プルアンドホールド手段に接続された出力を備工、サン
プルアンドホールド手段を制御して各低デユーティサイ
クル高電流パルス時間に各検出パルスに対するピーク値
を得、かつ各低デユーティサイクル高電流パルス直後に
方形波発生手段に信号を印加するためのスイッチング手
段を備える特＃！１′請求の範囲第２項記載の光センサ
装置。 （４）スイッチング手段は、各低デユーティサイクル高
電流パルス直後に信号を帰還するためにフィードバック
手段に接続されている特許請求の範匣第５項記載の光セ
ンナ装置。 （５） サンプルアンドホールド手段は、増幅器の出力
によル充電されるだめのコンデンサを備える第１のサン
プルアンドホールド手段を備え、 前記スイッチング手段は、 このコンデンサに接続されて、パルス発生手段の各低デ
ユーティサイクル大電流パルス直前に、このコンデンサ
を接地してその電荷を除去するための第１のスイッチを
含み、 そして前記サンプルアンドホールド手段はさらに、 前記第１のコンデンサに接続された入力と第２のスイッ
チに接続された出力とを有する第２の増幅器と、第２の
スイッチに接続された第２のコンデンサとを備える第２
のサンプルアンドホールド手段と を備え 第２のスイッチは、スイッチング手段の一部分を形成し
、第２のコンデンサを充電するために各低デユーティサ
イクル高電流パルス後に閉じられる特許請求の範囲第４
項記載の光センサ装置。 （６）フィードバック手段は、 第２の増幅器の出力に接続された第３の増ＩＭ器と、 第３の増幅器の出力に接続された第３のスイッチと、 第５のスイッチに接続された入力と第１の増幅器の入力
に接続した出力を備える積分増幅器とを備え、 ＠３のスイッチは、スイッチング手段の一部分を形成し
、パルス発生手段の各低デユーティサイクル高電流パル
ス後に即座に閉じられる特許請求の範囲１項記載の光セ
ンサ装置。 （７）光放射手段と、 測定されるべき変数に従って可変量だけ光を減衰させる
光結合手段と、 光結合手段に接続される光検出手段と を備える光センサ装置において、 光放射手段に低デユーティサイクル大電流パルスを印加
して光パルスを発生し、 光検出手段で光パルスを検出して検出パルスを発生し、 各低デユーティサイクル大電流パルス時間中に検出パル
スのためにピーク値をサンプルおよびホールト°し、 各低デユーティサイクル大電流パルスの終端直後に光検
出手段へ抑制信号を戻し、 検出パルスに対するピーク値を使用して、測定されるべ
き変量に対応する方形波を発生する諸段階より成る光セ
ンサ装Ｒ動作方法。 （８）各低デユーティサイクル大電流パルス時間中には
、大電力・広帯域幅増幅器を用いて検出パルスを増幅し
、それ以外の時間には、低電力・狭帯域幅増幅器を使用
して検出パルスを増幅する段階を備える特許請求の範囲
第７項記載の光センサ装置動作方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US612284 | 1984-05-21 | ||
| US06/612,284 US4628197A (en) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | Electronics for fiber optic vortex shedding flow meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60256014A true JPS60256014A (ja) | 1985-12-17 |
| JPH0512760B2 JPH0512760B2 (ja) | 1993-02-18 |
Family
ID=24452516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60106227A Granted JPS60256014A (ja) | 1984-05-21 | 1985-05-20 | 光センサ装置 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4628197A (ja) |
| EP (1) | EP0165697B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60256014A (ja) |
| KR (1) | KR900004882B1 (ja) |
| AU (1) | AU572294B2 (ja) |
| BR (1) | BR8501765A (ja) |
| CA (1) | CA1227356A (ja) |
| DE (1) | DE3566452D1 (ja) |
| ES (1) | ES8609702A1 (ja) |
| HK (1) | HK77189A (ja) |
| IN (1) | IN162597B (ja) |
| MX (1) | MX162204A (ja) |
| SG (1) | SG46889G (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62170818A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-27 | エルサグ・インターナショナル・ビー・ブイ | フアイバオプチツク渦発生流量計のための可変パルスレ−ト発光ダイオ−ド電子回路装置 |
| JPS62218817A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-09-26 | エルサグ・インターナショナル・ビー・ブイ | フアイバオプチツク渦発生流量計のための改善された２線式４〜２０ミリアンペア電子回路 |
| JPH02173524A (ja) * | 1988-11-07 | 1990-07-05 | Babcock & Wilcox Co:The | ファイバオプチック渦離脱流量計制御用ディジタル回路 |
| JP2018084462A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 株式会社ミツトヨ | エンコーダ及び信号処理回路 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB8713699D0 (en) * | 1987-06-11 | 1987-07-15 | British Telecomm | Optical receiver circuit |
| GB2238380A (en) * | 1989-11-23 | 1991-05-29 | Hughes Microelectronics Ltd | Vortex shedding flowmeter |
| CH687794A5 (de) * | 1994-04-07 | 1997-02-14 | Landis & Gyr Tech Innovat | Schaltungsanordnung zur Uebertragung von Impulsen. |
| DE19638912A1 (de) * | 1996-09-23 | 1998-03-26 | Teves Gmbh Alfred | Drehwinkelsensor mit CCD-Zeile und periodisch angesteuerter Lichtquelle |
| US6483104B1 (en) | 1996-09-23 | 2002-11-19 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Rotational angle sensor using a CCD line with enhanced measuring precision |
| CN109294901A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-02-01 | 福建省博凯科技有限公司 | 一段式热对流pcr仪及控制方法 |
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-
1984
- 1984-05-21 US US06/612,284 patent/US4628197A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-02-22 CA CA000474958A patent/CA1227356A/en not_active Expired
- 1985-03-05 KR KR1019850001364A patent/KR900004882B1/ko not_active Expired
- 1985-03-12 ES ES541172A patent/ES8609702A1/es not_active Expired
- 1985-03-15 IN IN196/CAL/85A patent/IN162597B/en unknown
- 1985-04-10 BR BR8501765A patent/BR8501765A/pt not_active IP Right Cessation
- 1985-05-09 EP EP19850303292 patent/EP0165697B1/en not_active Expired
- 1985-05-09 MX MX205256A patent/MX162204A/es unknown
- 1985-05-09 DE DE8585303292T patent/DE3566452D1/de not_active Expired
- 1985-05-16 AU AU42570/85A patent/AU572294B2/en not_active Ceased
- 1985-05-20 JP JP60106227A patent/JPS60256014A/ja active Granted
-
1989
- 1989-07-31 SG SG46889A patent/SG46889G/en unknown
- 1989-09-28 HK HK771/89A patent/HK77189A/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| SG46889G (en) | 1989-12-22 |
| EP0165697A1 (en) | 1985-12-27 |
| HK77189A (en) | 1989-10-06 |
| CA1227356A (en) | 1987-09-29 |
| AU4257085A (en) | 1986-11-27 |
| BR8501765A (pt) | 1986-06-17 |
| KR900004882B1 (ko) | 1990-07-09 |
| ES8609702A1 (es) | 1986-09-01 |
| MX162204A (es) | 1991-04-08 |
| IN162597B (ja) | 1988-06-18 |
| JPH0512760B2 (ja) | 1993-02-18 |
| EP0165697B1 (en) | 1988-11-23 |
| DE3566452D1 (en) | 1988-12-29 |
| KR850008412A (ko) | 1985-12-16 |
| ES541172A0 (es) | 1986-09-01 |
| US4628197A (en) | 1986-12-09 |
| AU572294B2 (en) | 1988-05-05 |
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