JPS638430B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS638430B2 JPS638430B2 JP21685083A JP21685083A JPS638430B2 JP S638430 B2 JPS638430 B2 JP S638430B2 JP 21685083 A JP21685083 A JP 21685083A JP 21685083 A JP21685083 A JP 21685083A JP S638430 B2 JPS638430 B2 JP S638430B2
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- JP
- Japan
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- phase difference
- output
- signals
- time
- detection device
- 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.)
- Expired
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Measuring Phase Differences (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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ものである。
めの位相差検出方式に関するものである。
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。例えばコリオリ力を応
用した質量流量計においては、検出される２信号
の位相差が質量流量に比例する。この位相差を検
出する従来の方法例を第１図イ〜ニのタイムチヤ
ートに示す。第１図イのようなΔtなる位相差を
有する２つの検出信号e1，e2が入力されると、こ
れを２つの比較器において同一のスレツシユホー
ルドレベルで比較し、比較出力e3，e4を発生する
（第１図ロ）。この比較出力e3，e4をExclusive−
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図ニに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ヤ
ージを開始し、e4の立ち上がりでチヤージを停止
し、その後再びe3の立ち下がりでデイスチヤージ
を開始する。この方法ではコンデンサのチヤージ
電圧が位相差に比例する。以上のようにして得ら
れた信号e5またはe6は積分回路などにより平滑さ
れ、位相差（すなわち質量流量）に比例する直流
電圧となる。
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。例えばコリオリ力を応
用した質量流量計においては、検出される２信号
の位相差が質量流量に比例する。この位相差を検
出する従来の方法例を第１図イ〜ニのタイムチヤ
ートに示す。第１図イのようなΔtなる位相差を
有する２つの検出信号e1，e2が入力されると、こ
れを２つの比較器において同一のスレツシユホー
ルドレベルで比較し、比較出力e3，e4を発生する
（第１図ロ）。この比較出力e3，e4をExclusive−
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図ニに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ヤ
ージを開始し、e4の立ち上がりでチヤージを停止
し、その後再びe3の立ち下がりでデイスチヤージ
を開始する。この方法ではコンデンサのチヤージ
電圧が位相差に比例する。以上のようにして得ら
れた信号e5またはe6は積分回路などにより平滑さ
れ、位相差（すなわち質量流量）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ヤンセルされず、位
相差出力に誤差となつて現われる。この結果位相
差出力の安定性が分解能を悪化させるという問題
点を生じる。
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ヤンセルされず、位
相差出力に誤差となつて現われる。この結果位相
差出力の安定性が分解能を悪化させるという問題
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、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。
たもので、入力信号に同相ノイズが存在しても安
定性、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
較器においてスレツシユ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し、こ
の積分出力を一方の前記比較器の前記スレツシユ
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。
較器においてスレツシユ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し、こ
の積分出力を一方の前記比較器の前記スレツシユ
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を詳しく説明する。
第２図は本発明に係る位相差検出装置の一実施
例を示す構成ブロツク図である。１はコリオリ力
を利用した質量流量計で、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からの出力信号e11，e12の間の位相差を求
める位相差検出装置で、６，７は前記信号e11，
e12を増幅する増幅器、８，９はここれらの増幅
器６，７からの出力e13，e14をそれぞれのスレツ
シユホールド値（電圧）と比較する比較手段、１
０はこれらの比較手段８，９からの出力e15，e16
の間の立ち上がり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手段、１１はこの
時間差測定手段１０からの出力e17を積分し、そ
の積分出力eOUTが前記比較手段８のスレツシユホ
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eOUTが加わる出力端子である。前
記比較手段９のスレツシユホールド値はコモンレ
ベルに設定してある。
例を示す構成ブロツク図である。１はコリオリ力
を利用した質量流量計で、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からの出力信号e11，e12の間の位相差を求
める位相差検出装置で、６，７は前記信号e11，
e12を増幅する増幅器、８，９はここれらの増幅
器６，７からの出力e13，e14をそれぞれのスレツ
シユホールド値（電圧）と比較する比較手段、１
０はこれらの比較手段８，９からの出力e15，e16
の間の立ち上がり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手段、１１はこの
時間差測定手段１０からの出力e17を積分し、そ
の積分出力eOUTが前記比較手段８のスレツシユホ
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eOUTが加わる出力端子である。前
記比較手段９のスレツシユホールド値はコモンレ
ベルに設定してある。
第３図は上記のような構成の位相差検出装置の
動作を説明するためのタイムチヤートである。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e11，e12を発生
する。この信号e11，e12をそれぞれ増幅器６，７
で増幅した後出力e13，e14（第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
ツシユホールド電圧は最初は共にコモンレベルに
あるから、t1，t2の時点で出力e15，e16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Δt1＝t2−t1のパルス幅出力を
発生する（第３図ハ）。このパルス幅出力e17は積
分回路１１によつて積分され、積分器８の新しい
スレツシユホールド値eOUT1となる（第３図ニ）。
そのまま信号e13，e14の位相差（時間差）が変わ
らないと、比較器８，９は同時点t3で立ち上が
り、出力e17がパルス幅を発生しないので、積分
回路１１の出力eOUTはeOUT1のまま変化しない。次
に信号e13，e14の位相差が小さくなると、信号e15
が時点t5のタイミングで遅れて立ち上がり、信号
e17は負の極性でパルス幅Δt2のパルス幅出力を発
生する。積分回路１１はこの結果減少方向に積分
し新たな平衡値eOUT2を得る。以上述べたように、
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
レツシユホールド電圧を変化させ、位相差がなく
なつた時点で平衡する。信号e11，e12はそれぞれ
増幅器６，７で増幅後、波形のリニアな部分で比
較されるので、平衡したときの出力eOUT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、同相ノイズをキヤン
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
60nsecあつた同相ノイズ誤差が本装置では3nsec
に減つた。
動作を説明するためのタイムチヤートである。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e11，e12を発生
する。この信号e11，e12をそれぞれ増幅器６，７
で増幅した後出力e13，e14（第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
ツシユホールド電圧は最初は共にコモンレベルに
あるから、t1，t2の時点で出力e15，e16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Δt1＝t2−t1のパルス幅出力を
発生する（第３図ハ）。このパルス幅出力e17は積
分回路１１によつて積分され、積分器８の新しい
スレツシユホールド値eOUT1となる（第３図ニ）。
そのまま信号e13，e14の位相差（時間差）が変わ
らないと、比較器８，９は同時点t3で立ち上が
り、出力e17がパルス幅を発生しないので、積分
回路１１の出力eOUTはeOUT1のまま変化しない。次
に信号e13，e14の位相差が小さくなると、信号e15
が時点t5のタイミングで遅れて立ち上がり、信号
e17は負の極性でパルス幅Δt2のパルス幅出力を発
生する。積分回路１１はこの結果減少方向に積分
し新たな平衡値eOUT2を得る。以上述べたように、
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
レツシユホールド電圧を変化させ、位相差がなく
なつた時点で平衡する。信号e11，e12はそれぞれ
増幅器６，７で増幅後、波形のリニアな部分で比
較されるので、平衡したときの出力eOUT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、同相ノイズをキヤン
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
60nsecあつた同相ノイズ誤差が本装置では3nsec
に減つた。
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。
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。
また上記の実施例では第２の比較手段９のスレ
ツシユ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１〜5Vのようなバイアス出力を発生すること
も可能である。
ツシユ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１〜5V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）を測定する必要がある他
の多くの場合にも応用できる。
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）を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、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。
同相ノイズが存在しても安定性、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
のタイムチヤート、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ツク図、第３
図は第２図の装置の動作を説明するためのタイム
チヤートである。 ５……位相差検出装置、８……第１の比較手
段、９……第２の比較出段、１１……積分回路、
e13……第１の信号、e14……第２の信号、eOUT…
…第１のスレツシユホールド電圧、Δt1，Δt2…
…時間差。
のタイムチヤート、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ツク図、第３
図は第２図の装置の動作を説明するためのタイム
チヤートである。 ５……位相差検出装置、８……第１の比較手
段、９……第２の比較出段、１１……積分回路、
e13……第１の信号、e14……第２の信号、eOUT…
…第１のスレツシユホールド電圧、Δt1，Δt2…
…時間差。
Claims (1)
- １ 第１の信号を入力して第１のスレツシユホー
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のスレツシユ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
ツシユ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 JPS60108762A (ja) | 1985-06-14 |
| JPS638430B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0812218B2 (ja) * | 1986-03-20 | 1996-02-07 | 日本電気株式会社 | 表示制御装置の検査装置 |
-
1983
- 1983-11-17 JP JP21685083A patent/JPS60108762A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60108762A (ja) | 1985-06-14 |
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