JPS6229724B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流量のような計量値を精度よく直読で
きるようにしたデジタル瞬間指示装置に関する。

従来、たとえば流体の流量を計測する場合に
は、流体が流れる管路に取り付けた流量計に発信
器（たとえば、流量に比例して回転する回転子の
一定回転量毎にパルス信号が発信される発信器）
を装着し、該発信器より発信されるパルス信号を
一定時間計数して計測する事が知られている。

ところが、この方式では、発信器の１パルス当
たりの計測量は、特に流量が小さい場合は入力パ
ルス数が少ないので、必要とする分解能が得られ
ず正確な流量の表示が出来なかつた。その対策と
して、流量計からの発信パルスを多くするため機
械的増速機構を流量計の回転子軸に連結すると
か、１回転当たりのパルス数を多くするなどして
いたが、高速時には歯車のワウ等によりデジタル
指示表示値が不安定となり、正確な指示値を得る
ことが困難であつた。

また、入力パルス数が少ないとき、パルスの周
期を計つて、その逆数をとり、パルス数を算出す
ることも既に知られているが、周期の逆数を簡単
に算出することが出来なかつた。

本発明は上記の点に鑑み為されたもので、簡単
な構成で、周期の逆数を算出することにより、デ
ジタル瞬間表示装置を容易に得ることを目的とす
る。即ち、本発明の目的は、入力パルスをその１
周期のパルス幅を有し、かつ所望の周波数の信号
に変換する分周回路と、前記入力パルスより高い
周波数のパルス信号を発振する発振器と、該発振
器からのパルス信号を前記分周回路からのパルス
発生期間中計数する第１計数器と、前記分周回路
からのパルスの消滅の際動作し、かつ次のパルス
の発生するまでの間に動作を終了するタイマー
と、該タイマーの動作中前記発振器からのパルス
信号を計数する第２計数器と、該第２計数器と前
記第１計数器の計数値を比較する一致比較装置
と、該一致比較装置の一致回数を計数する第３計
数器と、該第３計数器の内容を表示する表示装置
と、前記第１計数器の計数値を前記タイマーの動
作終了時にリセツトする機構と、前記第２計数器
と第３計数器を前記分周回路からのパルス消滅の
際リセツトする機構と前記第２計数器を前記一致
比較装置の一致がとれる毎にリセツトする機構と
から成ることを特徴とするデジタル瞬間指示装置
を提供するにある。

以下に本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。第１図において、入力端子１には図示してい
ない流量計の発信器より流量に比例したパルスが
入力される。該入力端子１には波形整形装置２が
接続されている。該波形整形装置２の出力は、入
力パルスを１／N₁に分周する分周回路３に接続
され、該分周回路３の出力端は、第１アンドゲー
ト４の入力端と、タイマー５の入力端と、第１単
安定マルチバイブレーター６の入力端それぞれ接
続されている。また、前記第１アンドゲート４の
出力端は、第１計数器７の入力端に接続してあ
る。

該第１計数器７の出力端は、一致比較装置８の
入力端に接続してある。さらに第１計数器７のオ
ーバーフロー出力はインバータ９を介して第２ア
ンドゲート１４に接続してある。

前記一致比較装置８の出力は第３単安定マルチ
バイブレータ１０に接続してあり、該第３単安定
マルチバイブレータ１０の出力は第３アンドゲー
ト１１の一方の入力端に接続され、該第３アンド
ゲート１１の出力は第３計数器１２の入力端に接
続してある。さらに該第３計数器１２の出力は表
示装置１３の入力端に接続してある。

一方、第２アンドゲート１４の他の入力端には
前記入力パルスより高い周波数のパルス信号を発
振する発振器１５からの出力を接続してある。該
第２アンドゲート１４の出力は第２計数器１６に
接続してある。該第２計数器１６の出力は前記一
致比較装置８の入力端に接続すると共に分周比
１／N₂のパルスを前記第１アンドゲート４の他
の入力端に接続してある。

そして、前記タイマー５の出力は、前記第３ア
ンドゲート１１の他の入力端と第２単安定マルチ
バイブレータ１７の入力端にそれぞれ接続してあ
る。該第２単安定マルチバイブレータ１７の出力
は前第１計数器７のリセツト端に接続してある。

また、前記第１単安定マルチバイブレータ６の
出力は第３計数器１２のリセツト端と、オアゲー
ト１８の入力端に接続してある。該オアゲート１
８の出力は前記第２計数器１６のリセツト端に接
続してある。なお、前記第３アンドゲート１１の
出力は前記オアゲート１８の入力端に接続してあ
る。

叙上の構成の作用を以下に説明すると、まず、
入力端１から第２図に示すような周波数ｎの矩
形波が入力するものとする。ここで、分周回路３
の分周比は１／N₁とする。前記入力パルスが波
形整形装置２に入力され、分周回路３に入力され
ると、その出力端ａから１／N₁に分周されたパ
ルスは前記入力パルスの１周期、即ち１／ｎの間
第１アンドゲート４の一方の入力端に入力され
る。

一方、発振器１５で周波数Ｘ（Ｘ≫ｎとする）
の信号を発振させると、その信号は第２アンドゲ
ート１４を介して第２計数器１６に入力される。
ここで、第２計数器１６の分周比を１／N₂とす
ると、前記入力パルス信号の１周期、即ち１／ｎ
の間、発振器１５から発振される計数信号が第２
計数器１６で計数される。該第２計数器１６から
１／N₂に分周された信号ｄは前記第１アンドゲ
ート４の他の入力端に入力されるので、該第１ア
ンドゲート４の出力端ｂには次の式で表わされる
計数値が出力される。

C₁＝Ｘ／Ｎ_２×１／ｎ (1) ここで、 C₁は第１計数器７の計数値 Ｘは発振器１５の出力信号の周波数 ｎは入力パルス信号の周波数 １／N₂は第２計数器１６の分周比 である。

そして、入力パルスの１周期、即ち、１／ｎ、
終わると第１アンドゲート４から信号が入力され
なくなり、第１計数器７の計数はリセツト端に信
号が入力されるまで維持されることになる。

次に、分周回路３の出力パルスの立ち上がり
で、タイマー５及び第一単安定マルチバイブレー
タ６がセツトされると共に、該第１単安定マルチ
バイブレータ６の出力端ｅのワンシヨツト信号に
より第３計数器１２がリセツトされ、かつオアゲ
ート１８を介して第２計数器１６もリセツトされ
る。

タイマー５が作動を開始するとその出力端ｃの
信号は、該タイマー５に設定された時間Ｔの間、
第３アンドゲート１１の入力端に入力されると共
に第２単安定マルチバイブレータ１７に入力され
る。タイマー時間完了にて第２単安定マルチバイ
ブレータ１７の出力端ｆよりワンシヨツト信号が
発信され前記第１計数器７がリセツトされる。

前記第２計数器１６の出力端及び前記第１計数
器７の出力端からの信号は一致比較装置８に入力
され、該一致比較装置８から第３単安定マルチバ
イブレータ１０に信号が出力される。該第単安定
３マルチバイブレータ１０の信号は前記第３アン
ドゲート１１の他の入力端に入力されるので、第
３アンドゲート１１の出力端ｇから信号が出力さ
れ、第３計数器１２にて計数され、その計数値が
表示装置１３に表示される。前記第３アンドゲー
ト１１の信号はオアゲート１８にも出力されるの
で、第２計数器１６をその都度リセツトさせる。

以上の動作がタイマー５の設定時間Ｔの間第１
計数器７と第２計数器１６との計数及び比較が一
致比較装置８によつて行なわれ、該一致比較装置
８での値が計数器１２で計数されるのである。

ここで、タイマー５の走定時間をＴ、発振器１
５の周波数をＸとすると、タイマー５の設定時間
中に発振される信号数C₂はXTで表わされる。

然るに、第１計数器７の計数値と第２計数器１
６の計数値が比較一致した回数を、第３計数器１
２で計数しているのであるから、第３計数器１２
の計数値をC₃とすると で表わされる。

いま、N₂×Ｔを、例えば（１パルス当たりの
流量）×（測定時間）に設定すれば表示装置１３で
は時間当たりの流量を表示することになり、流量
を直読することができる。

この場合表示装置１３は第３計数器１２の計数
値C₃を一定時間間隔毎に取り込み、取り込み動
作以外は継続的に同一表示となせば時間当たりの
流量が一定の場合は表示数値は変わらない。流量
に変化があつた場合のみ表示数値が変わるように
することができる。

以上の実施例において、設定時間Ｔ、流量Ｑ等
の数値を具体的に挙げると Ｑ：流量（ｌ／ｈ） ｎ：計測器のパルス速度（ｐ／ｓ） 入力パルス信号 Ｐ：パルス単位（ｌ／ｐ） Ｘ：発振器１５の発振周波数（ｐ／ｓ） Ｔ：タイマー５の設定値（ｓ） １／N₂：第２計数器１６の分周比 において Ｑ＝3600np、C₃＝nN₂T であるから N₂T＝3600p／10_j（但しｊ＝１〜ｎ） にセツトすると たとえば N₂＝2048 にセツトすると Ｔ≒0.88sec となる。

Ｘ＝1MHz とすると C₁＝１×１０^６／２０４８・１／１０≒49 したがつて C₂＝XT＝１×10⁶×0.88＝880000 となる。

なお、第１計数器７の最上位桁より更に上位桁
へのオーバーフロー信号が発振された場合は入力
パルスの周期が非常に長く、また流量は僅かであ
るから、このようなときは、第１計数器７のオー
バーフロー信号によりインバーター９を介して第
２アンドゲート１４からは信号が出力されず、し
たがつて以後の計数動作は行なわれず、表示装置
１３には流量「０」と表示されるのである。

叙上のごとく、本発明によれば、入力パルス信
号の１周期で、入力パルスより高い周波数のパル
ス信号を発振する発振器からの信号を第１計数器
により信号を計数し、この計数器値を設定値と
し、次の任意の時間中に、他の任意の周波数を第
２の数計器により計数し、該第２計数器の計数値
を第１計数器で設定された値との一致を比較し、
周期の逆数を計数せしめ、この一致があつた回数
を第３計数器で計数して指示させることにより、
流量計等の入力１パルスに対して周期の逆数の算
出を簡単な構成で出来るようにしたから、特に低
流量の計測の場合のような入力パルス速度が遅い
時でも、分解能が高く、簡易な構成で、速応性の
ある瞬間指示を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るデジタル瞬間指示装置の
ブロツク図である。 １……入力端子、２……波形整形装置、３……
分周回路、４……第１アンドゲート、５……タイ
マー、６……第１単安定マルチバイブレータ、７
……第１計数器、８……一致比較装置、９……イ
ンバーター、１０……第３単安定マルチバイブレ
ータ、１１……第３アンドゲート、１２……第２
計数器、１３……表示装置、１４……第２アンド
ゲート、１５……発振器、１６……第２計数器、
１７……第２単安定マルチバイブレータ、１８…
…オアゲート、 第２図は第１図の構成になる本発明のタイムチ
ヤート図である。 ａ……分周回路３の出力、ｂ……第１アンドゲ
ート４の出力、ｃ……タイマー５の出力、ｄ……
第２計数器１６の出力、ｅ……第１単安定マルチ
バイブレータ６の出力、ｆ……第２単安定マルチ
バイブレータ１７の出力、ｇ……第３アンドゲー
ト１１の出力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力パルスをその１周期のパルス幅を有し、
   かつ所望の周波数の信号に変換する分周回路と、
   前記入力パルスより高い周波数のパルス信号を発
   振する発振器と、該発振器からのパルス信号を前
   記分周回路からのパルス発生期間中計数する第１
   計数器と、前記分周回路からのパルスの消滅の際
   動作し、かつ次のパルスの発生するまでの間に動
   作を終了するタイマーと、該タイマーの動作中前
   記発振器からのパルス信号を計数する第２計数器
   と、該第２計数器と前記第１計数器の計数値を比
   較する一致比較装置と、該一致比較装置の一致回
   数を計数する第３計数器と、該第３計数器の内容
   を表示する表示装置と、前記第１計数器の計数値
   を前記タイマーの動作終了時にリセツトする機構
   と、前記第２計数器と第３計数器を前記分周回路
   からのパルス消滅の際リセツトする機構と前記第
   ２計数器を前記一致比較装置の一致がとれる毎に
   リセツトする機構とから成ることを特徴とするデ
   ジタル瞬間指示装置。