JPS6098310A - 物理量変換装置 - Google Patents
物理量変換装置Info
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- JPS6098310A JPS6098310A JP20672883A JP20672883A JPS6098310A JP S6098310 A JPS6098310 A JP S6098310A JP 20672883 A JP20672883 A JP 20672883A JP 20672883 A JP20672883 A JP 20672883A JP S6098310 A JPS6098310 A JP S6098310A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- time constant
- pulse signal
- pulse
- physical quantity
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01D5/12—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 using electric or magnetic means
- G01D5/243—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 using electric or magnetic means influencing the phase or frequency of AC
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、大刃物理量に応じて変化するインピーダンス
に関連したオンオフデユーティ比のパルス信号を発生は
せ、このパルス信号に基づき装置出力を発信する物理量
変換装置に関し、更に詳しく述べれば、このような装置
に好適なダンピング特性変更手段を持った物ＴＭ量変換
装置に関する。
に関連したオンオフデユーティ比のパルス信号を発生は
せ、このパルス信号に基づき装置出力を発信する物理量
変換装置に関し、更に詳しく述べれば、このような装置
に好適なダンピング特性変更手段を持った物ＴＭ量変換
装置に関する。
〈従来例〉
る出力信号の振動を小さく抑える為、ダンピング機能が
設けられている。ダンピングを行う方式として、検出部
側で行う機械的なダンピング方式と、変換回路側で行う
電気的ダンピング方式の２通りがある。後者の電気的ダ
ンピング方式はコスト的に有利な為、広く採用されてい
る。しかしながら、差圧、圧力伝送器の場合、５〜１０
秒と長いダンピング時定数が必要でメジ、このような長
いダンピング時定数に得るには、時定数手段としてのコ
ンデンサにＩＪＩＦｖ上という大容量のものを用いなけ
ればならない。このようなコンデンサは大きなスペース
が必要であり、また本質安全防爆上問題があった。
設けられている。ダンピングを行う方式として、検出部
側で行う機械的なダンピング方式と、変換回路側で行う
電気的ダンピング方式の２通りがある。後者の電気的ダ
ンピング方式はコスト的に有利な為、広く採用されてい
る。しかしながら、差圧、圧力伝送器の場合、５〜１０
秒と長いダンピング時定数が必要でメジ、このような長
いダンピング時定数に得るには、時定数手段としてのコ
ンデンサにＩＪＩＦｖ上という大容量のものを用いなけ
ればならない。このようなコンデンサは大きなスペース
が必要であり、また本質安全防爆上問題があった。
本件出願人は、実願昭５８−８９００５号により、入刃
物理全に応じて変化する可変インピーダンスをこれに関
連したオンオフデユーティ比のパルス信号に変換し、こ
のパルス信号を平滑し直流電圧を得て、この直流電圧に
基づき装置出方を発信するようにした物理量変換装置に
おいて、小容量のコンデンサを用いて長いダンピング時
定数を実現する方法を提案した。この方法によれば、上
記直流電圧を得る平滑回路に時定数変更用の開閉手段を
設け、上記パルス信号よシ導いた分周パルスにょシ、上
記開閉手段を制御するものである。この回路において、
時定数の変更は、上記開閉手段駆動用のパルスに分周比
の異なる周波数パルスから所望のものを選択することＫ
よって行っていた。
物理全に応じて変化する可変インピーダンスをこれに関
連したオンオフデユーティ比のパルス信号に変換し、こ
のパルス信号を平滑し直流電圧を得て、この直流電圧に
基づき装置出方を発信するようにした物理量変換装置に
おいて、小容量のコンデンサを用いて長いダンピング時
定数を実現する方法を提案した。この方法によれば、上
記直流電圧を得る平滑回路に時定数変更用の開閉手段を
設け、上記パルス信号よシ導いた分周パルスにょシ、上
記開閉手段を制御するものである。この回路において、
時定数の変更は、上記開閉手段駆動用のパルスに分周比
の異なる周波数パルスから所望のものを選択することＫ
よって行っていた。
〈従来技術の欠点〉
Ｌ カＬ ｆｘ カラ、このような方法ではダンピング
時定数の変更はステップ状にしか変えられず、連続可変
が出来なかった。
時定数の変更はステップ状にしか変えられず、連続可変
が出来なかった。
〈発明の概要〉
本発明の目的は、連続可変でき、且つ長いダンピング時
定数特性を持った物理量変換装置を実現することを目的
とする。本発明の構成は、入力物理量に応じて変化する
可変インピーダンスをこれに関連したオンオフデユーテ
ィ比のパルス信号に変換する検出回路と、時定数変更用
開閉手段及びこれに接続された時定数可変手段とを持っ
た上記パルス信号を平滑する平滑回路と、この平滑回路
の直流電圧に基づき装置出力を発信する変換回路と、上
記検出回路からのパルス信号を分周し、上記開閉手段駆
動用のオンオフデユーティパルスを発生する時定数制御
信号発生回路とを設け、長いダンピング時定数を得るよ
うにすると共に、これを連続的に可変出来るようにした
。
定数特性を持った物理量変換装置を実現することを目的
とする。本発明の構成は、入力物理量に応じて変化する
可変インピーダンスをこれに関連したオンオフデユーテ
ィ比のパルス信号に変換する検出回路と、時定数変更用
開閉手段及びこれに接続された時定数可変手段とを持っ
た上記パルス信号を平滑する平滑回路と、この平滑回路
の直流電圧に基づき装置出力を発信する変換回路と、上
記検出回路からのパルス信号を分周し、上記開閉手段駆
動用のオンオフデユーティパルスを発生する時定数制御
信号発生回路とを設け、長いダンピング時定数を得るよ
うにすると共に、これを連続的に可変出来るようにした
。
〈実施例〉
図は本発明の実施例装置の回路図を示す。本図において
一点鎖線で囲まれた部分！は検出器部分、部分■は検出
回路部分、部分■はこの検出回路からのオンオフデユー
ティパルス信号’ｔＮ流出力として発信する変換回路部
分、部分■は時定数制御信号発生回路部分である。
一点鎖線で囲まれた部分！は検出器部分、部分■は検出
回路部分、部分■はこの検出回路からのオンオフデユー
ティパルス信号’ｔＮ流出力として発信する変換回路部
分、部分■は時定数制御信号発生回路部分である。
検出器部分Ｉにおいて、本実施例では圧力、或いは力な
どの入力物理量に応じて変化する可変静電容量ＣＨ２Ｃ
Ｌよυなる差動型容量センサが用いられている。
どの入力物理量に応じて変化する可変静電容量ＣＨ２Ｃ
Ｌよυなる差動型容量センサが用いられている。
検出回路部分■は、例えば先の公開、特開昭５７−１４
７：１４号に示される如き、回路構成が簡単で浮遊容量
の影響を受けにくい回路が用いられる。本回路において
、Ｇ□、Ｇ２は出力側が可変静電容量ＣＨ＋ＣＬの１極
に接続□されたナンドゲー）、Ｇ３は入力にナンドゲー
）Ｇ工、Ｇ２の出力が接続されたナントゲートで出力側
は定値電流制限回路ＣＣ１の一端に接続されている。こ
の定位電流制限回路の他端は可変容量ＣＨ２ＣＬのもう
一方の極で、共通接続点としての可動電極に接続てれて
いる。ｃｏＭｌ′ｉ、一方の入力が上記可動電極と定位
電流制限回路ＣＣ□との接続点Ａに接続され、他方の入
力に基準電源が接続された比較器で、ここからの出力パ
ルスは後段のカウンタＣＴ工に与えられると同時に、イ
ンバータＧ４ヲ介しナントゲートＧ□、Ｇ２の一方の入
力に与えられている。また、ナントゲートＧ２の他方の
入力にはカウンタＣＴ１からのパルス信号が加えられ、
ナントゲートＧ１の他方の入力には、インバータＧ５で
カウンタＣＴ１の出力を反転させたパルス信号が加えら
れている。
７：１４号に示される如き、回路構成が簡単で浮遊容量
の影響を受けにくい回路が用いられる。本回路において
、Ｇ□、Ｇ２は出力側が可変静電容量ＣＨ＋ＣＬの１極
に接続□されたナンドゲー）、Ｇ３は入力にナンドゲー
）Ｇ工、Ｇ２の出力が接続されたナントゲートで出力側
は定値電流制限回路ＣＣ１の一端に接続されている。こ
の定位電流制限回路の他端は可変容量ＣＨ２ＣＬのもう
一方の極で、共通接続点としての可動電極に接続てれて
いる。ｃｏＭｌ′ｉ、一方の入力が上記可動電極と定位
電流制限回路ＣＣ□との接続点Ａに接続され、他方の入
力に基準電源が接続された比較器で、ここからの出力パ
ルスは後段のカウンタＣＴ工に与えられると同時に、イ
ンバータＧ４ヲ介しナントゲートＧ□、Ｇ２の一方の入
力に与えられている。また、ナントゲートＧ２の他方の
入力にはカウンタＣＴ１からのパルス信号が加えられ、
ナントゲートＧ１の他方の入力には、インバータＧ５で
カウンタＣＴ１の出力を反転させたパルス信号が加えら
れている。
このような検出回路の動作は、先の特開昭５７−１４７
．１４ 号に詳細に説明されているので、詳しい説明は
省略するが、ゲート回路Ｇ□〜Ｇ５はゲートＧ□。
．１４ 号に詳細に説明されているので、詳しい説明は
省略するが、ゲート回路Ｇ□〜Ｇ５はゲートＧ□。
Ｇ２の出力を可変静電容量ｃ１１．ｃＬの一極に選択的
に加える切換手段として作用する。一方の可変静電容量
にゲート出方が与えられているとき、この容量への充放
電は定値電流制限回路ｃｃ１を介して行なわれ、この可
変静電容、（ｉ（に応じた幅のパルス信号が比較器ＣＯ
Ｍから出力される。このパルス幅信号はカウンタｃＴ１
に加えられ、一定数パルスがカウントされると、カウン
トの出力が反転し、次いで他方の可変静電容量が測定さ
れる。この結果、カウンタＣＴ１の出力にオンオフデユ
ーティ比ｃＬｌ（Ｃ１□十ＣＬ）なる、上記可変静電容
量に関連した主信号パルスが得られる。
に加える切換手段として作用する。一方の可変静電容量
にゲート出方が与えられているとき、この容量への充放
電は定値電流制限回路ｃｃ１を介して行なわれ、この可
変静電容、（ｉ（に応じた幅のパルス信号が比較器ＣＯ
Ｍから出力される。このパルス幅信号はカウンタｃＴ１
に加えられ、一定数パルスがカウントされると、カウン
トの出力が反転し、次いで他方の可変静電容量が測定さ
れる。この結果、カウンタＣＴ１の出力にオンオフデユ
ーティ比ｃＬｌ（Ｃ１□十ＣＬ）なる、上記可変静電容
量に関連した主信号パルスが得られる。
変換回路部分■において、ＦＬよけ検出回路■がら与え
られるオンオフデユーティパルス信号を平滑する平滑回
路で、回路中に時定数変更用開閉手段ＳＷ と時定数可
変用の可変抵抗器ＶＲ□が設けら１ れている。Ａ工は非反転入力端に平滑回路ＦＬ１からの
直流電圧が加えられたバッフ丁増幅器である。
られるオンオフデユーティパルス信号を平滑する平滑回
路で、回路中に時定数変更用開閉手段ＳＷ と時定数可
変用の可変抵抗器ＶＲ□が設けら１ れている。Ａ工は非反転入力端に平滑回路ＦＬ１からの
直流電圧が加えられたバッフ丁増幅器である。
Ａ２は非反転入力端にバッフ丁増幅器Ａ工の出力電圧に
可変抵抗ｖＲ２よシ与えられたバイアス電圧を加算した
電圧が加えられ、反転入力端に帰還抵抗Ｒ１に発生した
帰還電圧が加えられた演算増幅器で、この出力は出力電
流制御用のトランジスタＴｒ□のペースに接続されてい
る。Ｔ□、Ｔ２は正、負端子ス１で、一対の電線Ｌ□、
Ｌ２によって負荷Ｒｔ及び電源Ｅｓに接続されている。
可変抵抗ｖＲ２よシ与えられたバイアス電圧を加算した
電圧が加えられ、反転入力端に帰還抵抗Ｒ１に発生した
帰還電圧が加えられた演算増幅器で、この出力は出力電
流制御用のトランジスタＴｒ□のペースに接続されてい
る。Ｔ□、Ｔ２は正、負端子ス１で、一対の電線Ｌ□、
Ｌ２によって負荷Ｒｔ及び電源Ｅｓに接続されている。
ＣＣ２は定電流回路、ｚＤは回路電源として一定電圧ｖ
ｌ供給するゼナーダイオードである。
ｌ供給するゼナーダイオードである。
このような変換回路において、前段の検出回路■から与
えられるパルス信号は平滑回路ＦＬ１において平滑でれ
直流電圧に変換てれ、この直流電圧構成するもので、後
出の時定数制御信号発生回路■からの分周オンオフデユ
ーティパルスによシ駆動される時定数変更用開閉手段Ｓ
Ｗ□、及び時定数可変用の可変抵抗器ＶＲ□を具備する
。この部分については、次の時定数制御信号発生回路■
の所で説明を行う。
えられるパルス信号は平滑回路ＦＬ１において平滑でれ
直流電圧に変換てれ、この直流電圧構成するもので、後
出の時定数制御信号発生回路■からの分周オンオフデユ
ーティパルスによシ駆動される時定数変更用開閉手段Ｓ
Ｗ□、及び時定数可変用の可変抵抗器ＶＲ□を具備する
。この部分については、次の時定数制御信号発生回路■
の所で説明を行う。
時定数制御信号発生回路■において、ＣＴは入力Ｓｏに
カウンタＣＴ１からのパルス信号が加えられているカウ
ンタで、出力側圧例えば入力パルスに対し１／２ 、
１／４ 、 １／８ 、１／１６．１／３２．１／６４
０分周此の周波数パルスを出方する端子を持つ。各出力
はアンドゲートＧ６に加えられ、ここがら分周比１／６
４のパルス出力が出力される。
カウンタＣＴ１からのパルス信号が加えられているカウ
ンタで、出力側圧例えば入力パルスに対し１／２ 、
１／４ 、 １／８ 、１／１６．１／３２．１／６４
０分周此の周波数パルスを出方する端子を持つ。各出力
はアンドゲートＧ６に加えられ、ここがら分周比１／６
４のパルス出力が出力される。
平滑回路ＦＬ工に設けられた時定数変更用開閉手段ＳＷ
工は分周比１１６４のパルス信号によって駆動／される
。開閉手段５ＷＬＩ−ｉパルス信号が与えられている時
間だけ閉じ、その他の時間は信号電圧を保持する。この
ような動作により、平滑回路ＦＬ□は時定数が大きくな
ったと同じように動作する。
工は分周比１１６４のパルス信号によって駆動／される
。開閉手段５ＷＬＩ−ｉパルス信号が与えられている時
間だけ閉じ、その他の時間は信号電圧を保持する。この
ような動作により、平滑回路ＦＬ□は時定数が大きくな
ったと同じように動作する。
更に、この平滑回路の時定数の変更は、可変抵抗器ＶＲ
□を調整して行う。即ち、可変抵抗器ｖｎ□の抵抗値を
Ｒ１との抵抗の分割比をα、コンデンサＣ□の容Ｒ’ｋ
Ｃとして、平滑回路ＦＬ□の時定数τは以下のように表
わされる。
□を調整して行う。即ち、可変抵抗器ｖｎ□の抵抗値を
Ｒ１との抵抗の分割比をα、コンデンサＣ□の容Ｒ’ｋ
Ｃとして、平滑回路ＦＬ□の時定数τは以下のように表
わされる。
τ ＝ ６４瞼α・Ｒ−Ｃ
可変抵抗器■□を調整して、αを０〜１の間で変化させ
れば、時定数は、０〜６４°Ｒ−Ｃの間で連続的に変化
てせることかできる。
れば、時定数は、０〜６４°Ｒ−Ｃの間で連続的に変化
てせることかできる。
伺、時定数の変更は、コンデンサｃ１を可変にすること
によっても良い。また、上記実施例の説明では分周比１
１６４のパルス信号だけが開閉手段ＳＷ□駆動用に用い
られているが、こｉＫ限らず、カウンタＣＴＩよりの分
周比が１／８．１／１６／、 １／３２のパルスも使用
出来るように切換スイッチを設け１これらパルスから所
望のパルスを選択して開閉手段ｓｗ１に加え、時定数の
粗調整を行い、その後で可変抵抗器ＶＲ□を調整して時
定数の微調整を行うようにしても良い。
によっても良い。また、上記実施例の説明では分周比１
１６４のパルス信号だけが開閉手段ＳＷ□駆動用に用い
られているが、こｉＫ限らず、カウンタＣＴＩよりの分
周比が１／８．１／１６／、 １／３２のパルスも使用
出来るように切換スイッチを設け１これらパルスから所
望のパルスを選択して開閉手段ｓｗ１に加え、時定数の
粗調整を行い、その後で可変抵抗器ＶＲ□を調整して時
定数の微調整を行うようにしても良い。
また、カウンタＣＴ２への入力信号は、カウンタＣＴ□
からのパルス信号に限らず、比較器Ｃα１からの周波数
の高いパルス信号を用いることも出来る。
からのパルス信号に限らず、比較器Ｃα１からの周波数
の高いパルス信号を用いることも出来る。
この場合には、時定数変更用開閉手段ｓｗ１にょるブン
プリング周期が短くなる為、測定圧の脈動の周波数が高
いときに有効でろる。
プリング周期が短くなる為、測定圧の脈動の周波数が高
いときに有効でろる。
く効果〉
本発明によれば、平滑回路に時定数変更用の開閉手段を
設け、検出回路からのオンオフデユーティパルス信号に
基づき上記開閉手段駆動用のオンオフデユーティパルス
を作り、これによシ上記開閉手段を駆動するようにする
と共に、この開閉手段に時定数可変手段を接続し、上記
平滑回路の時定数を可変出来るようにしたもので、簡単
な構成で、小容量のコンデンサに拘らず、長いダンピン
グ時定数が得られ、且つこれを連続的に可変することが
出来る。
設け、検出回路からのオンオフデユーティパルス信号に
基づき上記開閉手段駆動用のオンオフデユーティパルス
を作り、これによシ上記開閉手段を駆動するようにする
と共に、この開閉手段に時定数可変手段を接続し、上記
平滑回路の時定数を可変出来るようにしたもので、簡単
な構成で、小容量のコンデンサに拘らず、長いダンピン
グ時定数が得られ、且つこれを連続的に可変することが
出来る。
図は本発明の実施例装Ｖ￥を示す回路図でβる。
Claims (1)
- 大刃物理量に応じて変（Ｅ−する可変インピーダンスを
これに関連したオンオフデユーティ比のパルス信号に変
換する検出回路と、時定数変更用開閉路の直流電圧に基
づき装置出力を発信する変換回路と、上記検出回路から
のパルス信号を分周し、上記開閉手段駆動用のオンオフ
デユーティパルスを発生する時定数制御信号発生回路と
を具備した物理全変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20672883A JPS6098310A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 物理量変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20672883A JPS6098310A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 物理量変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6098310A true JPS6098310A (ja) | 1985-06-01 |
Family
ID=16528119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20672883A Pending JPS6098310A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 物理量変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6098310A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008187982A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Yanmar Co Ltd | 作業車両 |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP20672883A patent/JPS6098310A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008187982A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Yanmar Co Ltd | 作業車両 |
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