JPS6180399A - Signal processing circuit - Google Patents

Signal processing circuit

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JPS6180399A
JPS6180399A JP20339284A JP20339284A JPS6180399A JP S6180399 A JPS6180399 A JP S6180399A JP 20339284 A JP20339284 A JP 20339284A JP 20339284 A JP20339284 A JP 20339284A JP S6180399 A JPS6180399 A JP S6180399A
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filter
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哲郎 足立
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車用エンジンに吸入される吸入空
気流量を測定するカルマン渦流量計に用いられる信号処
理回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a signal processing circuit used, for example, in a Karman vortex flow meter that measures the flow rate of intake air taken into an automobile engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

低周波から高周波まで広域に変動し、かつ様々なノイズ
成分が含まれた信号を処理する信号処理回路を備えた装
置として、エンジジの吸入空気流量を測定する一手段と
しての、カルマン渦を利用したカルマン渦流量計がある
As a device equipped with a signal processing circuit that processes signals that fluctuate over a wide range from low frequencies to high frequencies and that contain various noise components, this device utilizes Karman vortices as a means of measuring the intake air flow rate of engines. There is a Karman vortex flowmeter.

このカルマン渦流量計は、第2図に示すように流路21
内の路中夫に吸入空気流に対して略直交して渦発生体1
8が設けられており、吸入空気流量に対応してこの渦発
生体18の下流側にはカルマン渦19が発生し、このカ
ルマン渦19を渦発生体18の下流に位置する熱線式渦
検出器2を用いてカルマン渦19の発生周波数を検出し
、これから吸入空気流量を検出している。
This Karman vortex flowmeter has a flow path 21 as shown in FIG.
A vortex generator 1 is installed approximately perpendicularly to the intake air flow along the inner path.
A Karman vortex 19 is generated downstream of this vortex generator 18 in response to the intake air flow rate, and this Karman vortex 19 is detected by a hot wire type vortex detector located downstream of the vortex generator 18. 2 is used to detect the generation frequency of the Karman vortex 19, and from this the intake air flow rate is detected.

そして、熱線2は予めある一定温度になるように電流が
供給されており、カルマン渦19が熱線2を通過するた
びに熱線2が冷却されるため、カルマン渦19の発生周
波数と同じ周波数で、熱線2の抵抗値が変動する。また
熱線2は他の抵抗と共にブリッジ回路を構成しており、
熱線2の抵抗値変化に応じてブリッジ回路の平衡がくず
れ、この不平衡電圧が差動増幅器に入力され増幅され、
この差動増幅器の出力が電流増幅器に入力されて、この
電流増幅器より熱線2が一定温度となるように電流供給
が行われる。
A current is supplied to the hot wire 2 in advance so that it reaches a certain temperature, and the hot wire 2 is cooled every time the Karman vortex 19 passes through the hot wire 2. Therefore, at the same frequency as the generation frequency of the Karman vortex 19, The resistance value of the hot wire 2 fluctuates. In addition, the hot wire 2 constitutes a bridge circuit with other resistors,
The balance of the bridge circuit collapses according to the change in the resistance value of the hot wire 2, and this unbalanced voltage is input to the differential amplifier and amplified.
The output of this differential amplifier is input to a current amplifier, and current is supplied from this current amplifier so that the hot wire 2 has a constant temperature.

また差動増幅器の出力信号は、カルマン渦が通過するた
びに生じるAC的変化分と、吸入空気流量が増減し熱線
2の定常的冷却状態が変化するために生じるDC的変化
分とを含んでおり、吸入空気流量に応じて第3図のごと
く変化する。
In addition, the output signal of the differential amplifier includes an AC change that occurs each time the Karman vortex passes, and a DC change that occurs because the intake air flow rate increases or decreases and the steady cooling state of the hot wire 2 changes. It changes as shown in Fig. 3 depending on the intake air flow rate.

差動増幅器の出力信号は信号処理回路に入力され、まず
バンドパスフィルタ回路にてDC的変化分をカットし、
カルマン渦発生周波数帯域のみ通遇させて、この信号を
交流増幅器で増幅し、この増幅された信号をコンパレー
タにて矩形波に変換することで、所望の矩形波を得てお
り、この矩形波を計数して吸入空気流量を求めている。
The output signal of the differential amplifier is input to the signal processing circuit, and first the DC variation is cut by the bandpass filter circuit.
The desired rectangular wave is obtained by passing only the Karman vortex generation frequency band, amplifying this signal with an AC amplifier, and converting this amplified signal into a rectangular wave with a comparator. The intake air flow rate is determined by counting.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、自動車用エンジンに吸入される吸入空気
流量の変化は極めて大きなものであって、その上微小流
量域の吸入空気流量も正確に測定する必要があるために
、カルマン渦流量針にはカルマン渦の発生周波数を低流
量域の低周波から高流量域の高周波まで正確に検出し、
かつノイズを除去し、確実に計数可能な所望の矩形波を
作り出すことのできる信号処理回路が必要である。そし
て゛ 従来構成の信号処理回路においてバンドパスフィ
ルタ回路による場合、流量に応じてフィルタ特性を切替
える必要があり、この切替制御は困難なものであって、
全流量域に渡っての良好な信号を得ることが難しいとい
う問題点があった。
However, the change in the intake air flow rate taken into an automobile engine is extremely large, and it is also necessary to accurately measure the intake air flow rate in the minute flow range. Accurately detects the frequency of occurrence from low frequencies in low flow areas to high frequencies in high flow areas,
There is also a need for a signal processing circuit that can remove noise and create a desired rectangular wave that can be reliably counted. And, if a conventional signal processing circuit uses a bandpass filter circuit, it is necessary to switch filter characteristics depending on the flow rate, and this switching control is difficult.
There was a problem in that it was difficult to obtain a good signal over the entire flow range.

そして、特開昭59−7215号公報に示される信号処
理回路においては、ローパスフィルタを低流量域のみ作
動させて、低流量域のS/Nの悪化を防いだ処理が提案
されている。
In a signal processing circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-7215, a process is proposed in which a low-pass filter is operated only in a low flow rate range to prevent deterioration of the S/N ratio in the low flow rate range.

従って本発明の目的とするところは、低周波から高周波
まで広域に変動し、かつ様々なノイズ成分が含まれた信
号を、確実にノイズ除去して、所望の矩形波信号に変換
することを可能とした信号処理回路を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to reliably remove noise from a signal that fluctuates over a wide range from low frequency to high frequency and contains various noise components, and to convert it into a desired rectangular wave signal. The object of the present invention is to provide a signal processing circuit with the following characteristics.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するために本発明においては、各々周
波数領域に応じた異なるフィルタ特性を備えた、並列に
設けられる複数のフィルタ回路と、前記フィルタ回路に
対応して接続され、このフィルタ回路からの出力信号を
パルス信号に変換する複数のコンパレータと、前記コン
パレータからの出力信号を合成する合成回路とを具備し
た信号処理回路としている。
In order to solve the above problems, the present invention includes a plurality of filter circuits provided in parallel, each having different filter characteristics according to a frequency domain, and a plurality of filter circuits connected in correspondence with the filter circuits, each having a different filter characteristic according to a frequency domain. The signal processing circuit includes a plurality of comparators that convert the output signals of the comparators into pulse signals, and a synthesis circuit that synthesizes the output signals from the comparators.

C実施例〕 以下本発明の一実施例をカルマン渦流量計に適用した例
として図面を用いて説明する。
Embodiment C] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings as an example in which it is applied to a Karman vortex flow meter.

第2図に示すように、流路21内の渦発生体18の下流
側に発生したカルマン渦19は熱線式渦検出器2により
検出される。そしてカルマン渦発生周波数より流量を求
めるカルマン渦流量計の信号処理回路の構成は第1図の
通りであり、渦検出器をなす熱線2、および抵抗3.4
.5より構成されるブリッジ回路1と、ブリッジ回路1
の不平衡を検出する差動増幅器6と、差動増幅器6の出
力信号をもとにブリッジ回路1に電流を印加する電流増
幅器7と、同じく差動増幅器6の出力端子側と接続され
た低流量域検出用フィルタ81および高流量域検出用フ
ィルタ82と、゛それぞれのフィルタ81.82の出力
波形を所定のしきい値と比較してパルス信号を成形する
コンパレータ9と、このコンパレータ9の出力信号を反
転させる反転回路10と、コンパレータ9または反転回
路10からの出力波形の立ち上がりエツジを検出して短
パルスを出力するエツジ検出回路11と、このエツジ検
出回路11の短パルスからカルマン渦19の発生に同期
したパルス信号を作成するフリップ・フロップ回路12
とから構成されている。
As shown in FIG. 2, the Karman vortex 19 generated on the downstream side of the vortex generator 18 in the flow path 21 is detected by the hot wire type vortex detector 2. The configuration of the signal processing circuit of the Karman vortex flowmeter, which determines the flow rate from the Karman vortex generation frequency, is as shown in Figure 1, and includes a hot wire 2 forming a vortex detector, and a resistor 3.4.
.. Bridge circuit 1 composed of 5 and bridge circuit 1
a differential amplifier 6 that detects the unbalance of the differential amplifier 6; a current amplifier 7 that applies a current to the bridge circuit 1 based on the output signal of the differential amplifier 6; A flow rate range detection filter 81, a high flow rate range detection filter 82, a comparator 9 that compares the output waveform of each filter 81 and 82 with a predetermined threshold value to form a pulse signal, and the output of this comparator 9. An inversion circuit 10 that inverts a signal, an edge detection circuit 11 that detects the rising edge of the output waveform from the comparator 9 or the inversion circuit 10 and outputs a short pulse, and detects a Karman vortex 19 from the short pulse of the edge detection circuit 11. Flip-flop circuit 12 that creates a pulse signal synchronized with generation
It is composed of.

そして、」二記のフィルタ81.82ば、各々第4図に
示すような周波数特性8La、82aを備えている。ま
たフリップフロップ回路12はN。
The filters 81 and 82 have frequency characteristics 8La and 82a as shown in FIG. 4, respectively. Further, the flip-flop circuit 12 is N.

R回路により構成されており、起動時の初期レベルをL
レベルに設定する回路13が付加されている。
It is composed of an R circuit, and the initial level at startup is set to L.
A circuit 13 for setting the level is added.

また上記の反転回路10、エツジ検出回路」1、および
フリップフロップ回路12は低流量域側の信号と高流量
域側の信号とを合成する合成回路を構成している。
Further, the inverting circuit 10, the edge detection circuit 1, and the flip-flop circuit 12 constitute a synthesis circuit that synthesizes a signal in a low flow rate region and a signal in a high flow rate region.

なお、第1図において、低流量域検出用フィルタ81を
介してコンパレータ9より出力される出力信号を■、こ
の出力信号のが直接入力されるエツジ検出回路11の出
力信号■、出力信号■が反転回路10を介して入力され
るエツジ検出回路11の出力信号を◎、高流量域検出用
フィルタ82を介してコンパレータ9より出力される信
号を◎、この出力信号◎が直接入力されるエツジ検出回
路11の出力信号を■、出力信号◎が反転回路10を介
して入力されるエツジ検出回路11の出力信号を[F]
、上記出力信号■、◎、■、[F]が入力されるフリッ
プ・フロップ回路12の出力信号を◎で示す。
In FIG. 1, the output signal outputted from the comparator 9 via the low flow rate detection filter 81 is represented by ■, the output signal ■ of the edge detection circuit 11 to which this output signal is directly input, and the output signal ■ The output signal of the edge detection circuit 11 inputted via the inversion circuit 10 is ◎, the signal outputted from the comparator 9 via the high flow rate detection filter 82 is ◎, and the output signal ◎ is directly inputted. The output signal of the circuit 11 is ■, and the output signal of the edge detection circuit 11 to which the output signal ◎ is input via the inverting circuit 10 is [F].
, the output signal of the flip-flop circuit 12 to which the above output signals ■, ◎, ■, and [F] are input is indicated by ◎.

上記構成の作動を以下に述べる。The operation of the above configuration will be described below.

流路2.1中に置かれた渦発生体18の下流に設置され
た熱線2は、あらかじめある一定の温度になるよう、電
流増幅器7より電流が供給されている。このときカルマ
ン渦19が熱線2を通過するたびに熱線2は冷却される
ため、カルマン渦19の発生周波数と同じ周波数で、熱
線2の抵抗値が変化するので、これに応じブリッジ回路
1の平衡がくずれる。しかし、ブリッジ回路1の不平衡
電圧は直ちに差動増幅器6にて増幅され、その出力信号
をもとに電流増幅器7はブリッジ回路1に供給する電流
を加減するので、熱線2の温度は一定に保たれる。
The hot wire 2 installed downstream of the vortex generator 18 placed in the flow path 2.1 is supplied with a current from a current amplifier 7 so as to reach a certain temperature in advance. At this time, each time the Karman vortex 19 passes through the hot wire 2, the hot wire 2 is cooled, so the resistance value of the hot wire 2 changes at the same frequency as the generation frequency of the Karman vortex 19, and accordingly the bridge circuit 1 is balanced. My body collapses. However, the unbalanced voltage of the bridge circuit 1 is immediately amplified by the differential amplifier 6, and the current amplifier 7 adjusts the current supplied to the bridge circuit 1 based on the output signal, so the temperature of the hot wire 2 remains constant. It is maintained.

差動増幅器6の出力信号は、カルマン渦19が通過する
たびに生じるAC的変化分と、流量が増減し熱線2の定
常的冷却状態が変化するために生じるDC的変化分とを
含んでおり流量に応じて第3図のようになる。
The output signal of the differential amplifier 6 includes an AC change that occurs each time the Karman vortex 19 passes, and a DC change that occurs because the steady state of cooling of the hot wire 2 changes due to an increase or decrease in the flow rate. The flow rate changes as shown in Figure 3 depending on the flow rate.

第3図を見ても分かるように、差動増幅器6の出力信号
は、流量変化に対応してその波形が異なり、流量の低−
高の変化に応じてその周波数も低→高へと変化し、かつ
カルマン渦19の発生に同期した周波数成分以外にも、
ノイズ成分としての多くの周波数成分を持っている。ま
たこのノイズ成分も流量に対応して異なっているが、本
実施例では第4図に示す周波数特性81a、82aを備
えた低周波用の低流量域検出用フィルタ81と高周波用
の高流量域検出用フィルタ82とが設けられていて、各
フィルタ81.82が流量に応じて、各々機能してノイ
ズ成分を除去して、次段のコンパレータ9に入力してい
る。
As can be seen from FIG. 3, the output signal of the differential amplifier 6 has a different waveform depending on the flow rate change, and
The frequency also changes from low to high as the height changes, and in addition to the frequency components synchronized with the generation of the Karman vortex 19,
It has many frequency components as noise components. Although this noise component also differs depending on the flow rate, in this embodiment, a filter 81 for detecting a low flow rate region for low frequencies and a filter 81 for detecting a low flow rate region for high frequencies having frequency characteristics 81a and 82a shown in FIG. A detection filter 82 is provided, and each of the filters 81 and 82 functions to remove noise components according to the flow rate, and inputs the noise components to the comparator 9 at the next stage.

低流量域検出用フィルタ81では、第5図に示すごとく
、第4図に示す周波数特性81aに応じて低流量域の差
動増幅器6の出力信号のノイズ成分を除去した信号を出
力し、次段のコンパレータ9にて所定のしきい値と比較
してパルス信号に変換して出力信号■を出力する。また
低流量域検出用フィルタ81の周波数特性81aが第4
図に示すごとくものであるため、高流量域の低流量域検
出用フィルタ81の出力は小さくなって、次段のコンパ
レータ9からは高流量域でのパルス信号は出力されない
As shown in FIG. 5, the low flow rate detection filter 81 outputs a signal from which the noise component of the output signal of the differential amplifier 6 in the low flow rate area is removed according to the frequency characteristic 81a shown in FIG. A comparator 9 in the stage compares it with a predetermined threshold value, converts it into a pulse signal, and outputs an output signal (2). Furthermore, the frequency characteristic 81a of the low flow rate region detection filter 81 is the fourth one.
As shown in the figure, the output of the low flow rate detection filter 81 in the high flow rate range becomes small, and the comparator 9 at the next stage does not output a pulse signal in the high flow rate range.

同じく、高流量域検出用フィルタ82では、第6図に示
すごとく第4図に示す周波数特性82aに応じて高流量
域の差動増幅器6の出力信号のノイズ成分を除去した信
号を出力し、次段のコンパレータ9にて所定のしきい値
と比較してパルス信号に変換して出力信号◎を出力する
。また高流量域検出用フィルタ82の周波数特性82a
が第4図に示すごとくものであるため、低流量域の高流
量域検出用フィルタ82の出力は小さくなって、次段の
コンパレータ9からは低流量域でのパルス信号は出力さ
れない。
Similarly, as shown in FIG. 6, the high flow rate detection filter 82 outputs a signal from which the noise component of the output signal of the differential amplifier 6 in the high flow rate area is removed according to the frequency characteristic 82a shown in FIG. A comparator 9 in the next stage compares it with a predetermined threshold value, converts it into a pulse signal, and outputs an output signal ◎. In addition, the frequency characteristic 82a of the filter 82 for detecting a high flow rate region
is as shown in FIG. 4, the output of the high flow rate detection filter 82 in the low flow rate range becomes small, and the comparator 9 at the next stage does not output a pulse signal in the low flow rate range.

上記のようにして各コンパレータ9にて得られた出力信
号の、または◎は直接にエツジ検出回路11に入力され
ると共に、反転回路10を介してエツジ検出回路11に
入力される。そして各エラジ検出回路11にてコンパレ
ーク9からの直接の出力信号■、またば◎の立ら上がり
エツジ、またコンパレータの出力信号の、または◎の反
転回路10にて反転した信号の立ち上がりエツジを検出
して、短パルスの出力信号■、および◎、または■、お
よび■を出力する。
Of the output signals obtained by each comparator 9 as described above, or ◎ is inputted directly to the edge detection circuit 11 and also inputted to the edge detection circuit 11 via the inversion circuit 10. Then, each error detection circuit 11 detects the rising edge of the direct output signal ■ from the comparator 9, or the rising edge of ◎, or the rising edge of the output signal of the comparator or the signal inverted by the inverting circuit 10 of ◎. Then, short pulse output signals ■, and ◎, or ■, and ■ are output.

エツジ検出回路11からの出力信号■および◎、または
■および0ばフリップ・フロップ回路12のセット端子
Sおよびリセット端子Rに入力され、このフリップ・フ
ロップ回路12のセット端子Sに工、ジ検出回路11か
らの出力信号■またば■の少なくともどちらか一方が入
力されると、フリップフロップ回路12はセントされ、
フリップ・フロップ回路12のリセット端子Rに出力信
号◎、または[F]の少なくともどちらか一方が入力さ
れると、フリップ・フロップ回路I2はリセットされる
。このようにしてフリップ・フロップ回路12がセット
、リセットされて、フリップ・フロップ回路12からは
コンパレータ9からの出力信号のと◎とが合成されて、
全流量域でカルマン渦19の発生に同期した周期でパル
スが発生する出力信号◎が出力される。
If the output signals ■ and ◎ or ■ and 0 from the edge detection circuit 11 are input to the set terminal S and reset terminal R of the flip-flop circuit 12, When at least one of the output signals ■ and ■ from 11 is input, the flip-flop circuit 12 is turned on,
When at least either the output signal ◎ or [F] is input to the reset terminal R of the flip-flop circuit 12, the flip-flop circuit I2 is reset. In this way, the flip-flop circuit 12 is set and reset, and the output signals from the comparator 9 and ◎ are combined from the flip-flop circuit 12.
An output signal ◎ is output in which pulses are generated at a period synchronized with the generation of the Karman vortex 19 in the entire flow range.

第7図には、上述したコンパレーク1で得られた出力信
号の、■が反転回路10、エツジ検出回路11を介して
フリップ・フロップ回路12より出力信号◎として出力
されるまでの過程が示されており、低流量域では高流量
域検出用フィルタ82からは出力がないので、低流量域
検出用フィルタ81側のコンパレータ9からの出力信号
のだけが出力されており、この出力信号のが直接に、ま
た反転されてエツジ検出回路11に入力され、その信号
の立ち上がりエツジを検出すると、短パルスの出力信号
■、◎を出力し、この出力信号■、◎がフリップ・フロ
ップ回路」2のセット端子S、リセット端子Rに入力さ
れて上述したごとく出力信号◎が出力される。また高流
量域では逆に低流量域検出用フィルタ81からは出力が
ないので、高流量域検出用フィルタ82側のコンパレー
タ9からの出力信号◎だけが出力されており、この出力
信号◎が直接に、また反転されてエツジ検出回路11に
入力されて、短パルスの出力信号0、■を出力し、フリ
ップ・フロップ回路12より出力信号◎が出力される。
FIG. 7 shows the process in which the output signal ■ obtained from the comparator 1 described above is outputted as the output signal ◎ from the flip-flop circuit 12 via the inverting circuit 10 and the edge detection circuit 11. Since there is no output from the high flow rate detection filter 82 in the low flow rate range, only the output signal from the comparator 9 on the low flow rate detection filter 81 side is output, and this output signal is directly , it is inverted again and input to the edge detection circuit 11, and when the rising edge of the signal is detected, short pulse output signals ■ and ◎ are output, and these output signals ■ and ◎ are used as flip-flop circuits. The signal is input to the terminal S and the reset terminal R, and the output signal ◎ is outputted as described above. Moreover, in the high flow range, conversely, there is no output from the low flow range detection filter 81, so only the output signal ◎ from the comparator 9 on the high flow range detection filter 82 side is output, and this output signal ◎ is directly Then, the signal is inverted and inputted to the edge detection circuit 11 to output short pulse output signals 0 and ■, and the flip-flop circuit 12 outputs an output signal ◎.

さらに中間流量域では低流量域検出用フィルタ81、高
流量域検出用フィルタ82の双方から出力されており、
双方のコンパレータ9から出力信号■と◎が共に出力さ
れており、上述のごとく、直接に、また反転されてエツ
ジ検出回路11に入力されて出力信号■および◎と、■
および■とが出力されて、フリップ・フロップ回路12
に入力される。なおこれら出力信号■および◎と、■お
よび0とは同じカルマン渦19から得られた信号である
から、出力信号■と■との短パルスは略同時に発生し、
同じく出力信号◎と0との短パルスも略同時に発生する
。従って、フリップ・フロップ回路12のセント端子S
には出力信号0と■とが略同時に入力され、リセット端
子Rには出力信号◎と[F]とが略同時に入力される。
Furthermore, in the intermediate flow rate range, output is generated from both the low flow rate detection filter 81 and the high flow rate detection filter 82.
Output signals ■ and ◎ are both outputted from both comparators 9, and as mentioned above, they are input directly and inverted to the edge detection circuit 11, and the output signals ■ and ◎ and ■
and ■ are output, and the flip-flop circuit 12
is input. Note that these output signals ■ and ◎, ■ and 0 are signals obtained from the same Karman vortex 19, so the short pulses of output signals ■ and ■ are generated almost simultaneously,
Similarly, short pulses of the output signals ◎ and 0 are generated almost simultaneously. Therefore, the cent terminal S of the flip-flop circuit 12
The output signals 0 and ■ are input almost simultaneously to the reset terminal R, and the output signals ◎ and [F] are input almost simultaneously to the reset terminal R.

そして−に述したようにフリップ・フロップ回路12か
らは出力信号◎が出力される。
Then, as described in -, the flip-flop circuit 12 outputs the output signal ◎.

このようにフリップ・フロップ回路12は出力く13) 信号■または■の短パルスの少なくとも1個がセット端
子Sに入力れるとセットされ、出力信号◎または[F]
の短パルスの少なくとも1個がリセット端子Rに入力さ
れるとリセットされるため、各コンパレータ9から得ら
れた低流量域および高流量域のパルスの出力信号のおよ
び◎は合成されて、フリップ・フロップ回路の出力信号
◎となって出力される。従ってフリップ・フロップ回路
12からは全流量域に渡ってのカルマン渦19の発生周
波数に対応した周波数のパルス状の出力信号◎が得られ
る。
In this way, the flip-flop circuit 12 outputs 13) When at least one of the short pulses of the signal ■ or ■ is input to the set terminal S, it is set, and the output signal ◎ or [F] is set.
Since it is reset when at least one of the short pulses is input to the reset terminal R, the output signals of the pulses in the low flow rate region and the high flow rate region obtained from each comparator 9 and ◎ are combined, and the flip The output signal of the flop circuit becomes ◎. Therefore, from the flip-flop circuit 12, a pulse-like output signal ◎ having a frequency corresponding to the generation frequency of the Karman vortex 19 over the entire flow range is obtained.

従って、本実施例では各流量域に応じた周波数特性を備
えた低流量域検出用フィルタ81と高流量域検出用フィ
ルタ82とが差動増幅器6からの信号を各流量域に応じ
て適切なノイズ成分除去を実行し、コンパレータ9を介
して各流量域でのカルマン渦19の発生周波数に対応し
たパルスの出力信号のまたは◎を確実に検出し、この出
力信号の、◎を反転回路10、エツジ検出回路11、フ
リップ・フロップ回路12により上述した処理により合
成して全流量域に渡って出力信号◎を得ており、この出
力信号◎ば各流量域でのカルマン渦19の発生周波数に
対応した信号の、◎を合成したものであることから、全
流量域に渡って安定したパルス信号が得られるようにな
って、従って正確な吸入空気流量がこのパルス信号(出
力信号◎)を計数することで測定される。
Therefore, in the present embodiment, the low flow rate detection filter 81 and the high flow rate detection filter 82, which have frequency characteristics according to each flow rate range, convert the signal from the differential amplifier 6 into appropriate signals according to each flow rate range. The noise component is removed, and the output signal or ◎ of the pulse corresponding to the generation frequency of the Karman vortex 19 in each flow rate region is reliably detected via the comparator 9, and the ◎ of this output signal is detected by the inversion circuit 10 The edge detection circuit 11 and the flip-flop circuit 12 combine the processes described above to obtain an output signal ◎ over the entire flow rate range, and this output signal ◎ corresponds to the frequency at which the Karman vortex 19 occurs in each flow rate range. Since it is a composite of the signals ◎, a stable pulse signal can be obtained over the entire flow range, and therefore the accurate intake air flow rate can be calculated by counting this pulse signal (output signal ◎). It is measured by

なお差動増幅器6からの信号が、低流量域の低周波信号
であって、この信号の上に高周波のノイズが含まれてい
る場合、低流量域検出用フィルタ81からはカルマン渦
19に同期した信号が次段のコンパレータ9に入力され
、高流量域検出用のフィルタ82からは信号の上に含ま
れた高周波ノイズが出力されるようになり、次段のコン
パレータ9に入力される。しかしながらこの高周波ノイ
ズの振幅は極めて小さいので、次段のコンパレータ9の
所定のしきい値を高周波ノイズより高く、高流量域の高
流量域検出用フィルタ82から出力されるカルマン渦1
9の発生に同期した信号より低く設定しておけば、低流
量域での高周波ノイズは確実に除去される。
Note that if the signal from the differential amplifier 6 is a low frequency signal in a low flow rate range and this signal contains high frequency noise, the signal from the low flow rate range detection filter 81 is synchronized with the Karman vortex 19. The resulting signal is input to the next-stage comparator 9, and the high-frequency noise contained above the signal is outputted from the high-flow range detection filter 82, and is input to the next-stage comparator 9. However, since the amplitude of this high-frequency noise is extremely small, the predetermined threshold value of the comparator 9 in the next stage is set higher than the high-frequency noise, and the Karman vortex 1 output from the high-flow rate detection filter 82 in the high-flow rate area is
If the signal is set lower than the signal synchronized with the occurrence of 9, high frequency noise in the low flow rate region can be reliably removed.

なお、上述の実施例では低流量域検出用フィルタ81と
高流量域検出用フィルタ82との各流量域を担当する2
個のフィルタを備えていたが、3個以上のフィルタを備
えてもよく、第8図に示すごとく、各々周波数特性の異
なるフィルタ回路81〜8nを並列に接続し、これに応
じてコンパレータ9、反転回路10、エツジ検出回路1
1を備えて、このエツジ検出回路11の全出力を入力す
るフリップフロップ回路12を設けて、各フィルタ回路
81〜8nが各流量域を担当するようにしてもよく、各
フィルタ回路81〜8nが各流量域のカルマン渦の信号
のノイズ成分を除去して所望のパルス信号を得ることで
より正確な吸入空気量の測定が可能となる。
In the above-described embodiment, the filter 81 for detecting a low flow rate region and the filter 82 for detecting a high flow rate region 2 are in charge of each flow rate region.
Although three or more filters may be provided, filter circuits 81 to 8n each having different frequency characteristics are connected in parallel as shown in FIG. Inversion circuit 10, edge detection circuit 1
1, and a flip-flop circuit 12 inputting the entire output of this edge detection circuit 11 may be provided so that each filter circuit 81 to 8n is in charge of each flow rate range. By removing the noise component of the Karman vortex signal in each flow rate region and obtaining a desired pulse signal, it is possible to measure the intake air amount more accurately.

また上記実施例のフリップフロップ回路12はNOR回
路で構成していたが、AND回路等の他の論理回路で構
成してもかまわない。
Further, although the flip-flop circuit 12 in the above embodiment is constructed of a NOR circuit, it may be constructed of other logic circuits such as an AND circuit.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明においては、各々周波数領域に
応じた異なるフィルタ特性を備えた、並列に設けられる
複数のフィルタ回路と、前記フィルタ回路に対応して接
続され、このフィルタ回路からの出力信号をパルス信号
に変換する複数のコンパレータと、前記コンパレータか
らの出力信号を合成する合成回路とを具備したことを特
徴とする信号処理回路としたことから、個々の前記フィ
ルタ回路がそのフィルタ特性に応じた周波数領域でのノ
イズ成分を確実に除去しており、前記フィルタ回路が全
周波数領域を網羅するように複数個備えられているので
、任意の周波数領域においては前記フィルタ回路の少な
くとも1個からはノイズ成分を除去した出力信号が得ら
れ、この信号がコンパレータにてパルス信号に変換され
、合成回路にて合成されて得られた出力信号は全周波数
領域に渡って安定したパルス信号として得られるものと
なっており、従って低周波から高周波までの広域に変動
し、かつ様々なノイズ成分を含んだ信号は確実にノイズ
除去され、所望のパルス信号に変換されて出力されるよ
うになるという優れた効果がある。
As described above, in the present invention, a plurality of filter circuits are provided in parallel, each having different filter characteristics according to a frequency domain, and a plurality of filter circuits are connected correspondingly to the filter circuits, and the output signal from the filter circuit is Since the signal processing circuit is characterized in that it is equipped with a plurality of comparators that convert the signals into pulse signals and a synthesis circuit that synthesizes the output signals from the comparators, each of the filter circuits can be configured according to its filter characteristics. Since a plurality of the filter circuits are provided so as to cover the entire frequency domain, noise components in the frequency domain are reliably removed. An output signal from which noise components have been removed is obtained, this signal is converted into a pulse signal by a comparator, and the resulting output signal is synthesized by a synthesis circuit and is obtained as a stable pulse signal over the entire frequency range. Therefore, signals that fluctuate over a wide range from low frequency to high frequency and contain various noise components are reliably noise-removed, and are converted into the desired pulse signal and output. effective.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例をカルマン渦流量計に適用し
た場合の要部構成を示す回路図、第2図は流路内に設け
られた渦発生体により発生ずるカルマン渦の状態を示す
図、第3図は差動増幅器がらの出力信号を示す波形図、
第4図は低流量域検出用フィルタと高流量域検出用フィ
ルタとの周波数特性を示す特性図、第5図fat、(b
lは低流量域検出用フィルタの出力信号とコンパレータ
により信号処理された出力信号のを示す波形図、第6図
(a+、(blは高流量域検出用フィルタの出力信号と
コンパレータにより信号処理された出力信号■を示す波
形図、第7図はコンパレータからの出力信号の、■が合
成されてフリップフロップ回路の出力信号◎の得られる
様子を示すシグナルタイムチャート、第8図は本発明の
他の実施例の要部構成を示す回、略図である。 81.82.8n・・・フィルタ回路、9・・・コンパ
レータ、10・・・反転回路、11・・・エツジ検出回
路。 12・・・フリップ・フロップ回路。
Fig. 1 is a circuit diagram showing the main part configuration when an embodiment of the present invention is applied to a Karman vortex flowmeter, and Fig. 2 shows the state of the Karman vortex generated by the vortex generator provided in the flow path. Figure 3 is a waveform diagram showing the output signal from the differential amplifier,
Fig. 4 is a characteristic diagram showing the frequency characteristics of the filter for detecting a low flow rate region and the filter for detecting a high flow rate region;
l is a waveform diagram showing the output signal of the filter for low flow rate detection and the output signal processed by the comparator, Figure 6 (a+, (bl) is the output signal of the filter for high flow rate detection and the signal processed by the comparator. 7 is a signal time chart showing how the output signal ◎ of the output signal from the comparator is synthesized to obtain the output signal ◎ of the flip-flop circuit. 81.82.8n... Filter circuit, 9... Comparator, 10... Inversion circuit, 11... Edge detection circuit. 12...・Flip-flop circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)各々周波数領域に応じた異なるフィルタ特性を備
えた、並列に設けられる複数のフィルタ回路と、 前記フィルタ回路に対応して接続され、このフィルタ回
路からの出力信号をパルス信号に変換する複数のコンパ
レータと、 前記コンパレータからの出力信号を合成する合成回路と
を具備したことを特徴とする信号処理回路。
(1) A plurality of filter circuits provided in parallel, each having different filter characteristics according to a frequency domain, and a plurality of filter circuits connected in correspondence with the filter circuit and converting the output signal from the filter circuit into a pulse signal. A signal processing circuit comprising: a comparator; and a synthesis circuit that synthesizes output signals from the comparator.
(2)前記合成回路は、上記の複数のコンパレータから
出力されるパルス信号の立ち上がり、立ち下がりの信号
変化を検出し、これに応じて短パルスの信号を出力する
エッジ検出回路と、 このエッジ検出回路から出力される短パルスの信号が入
力されることで、セット、リセットされるフリップ・フ
ロップ回路とから構成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の信号処理回路。
(2) The synthesis circuit includes an edge detection circuit that detects rising and falling signal changes of the pulse signals output from the plurality of comparators, and outputs a short pulse signal in response to this; 2. The signal processing circuit according to claim 1, further comprising a flip-flop circuit that is set and reset by inputting a short pulse signal output from the circuit.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5847735U (en) * 1981-09-28 1983-03-31 株式会社明電舎 Shaft vibration monitoring device for rotating electrical machines

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