JP2000074708A - 流量計及び流量制御装置 - Google Patents
流量計及び流量制御装置Info
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- JP2000074708A JP2000074708A JP11142489A JP14248999A JP2000074708A JP 2000074708 A JP2000074708 A JP 2000074708A JP 11142489 A JP11142489 A JP 11142489A JP 14248999 A JP14248999 A JP 14248999A JP 2000074708 A JP2000074708 A JP 2000074708A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流量計又は流量制御装置において、分解能が
それほど高くない汎用のＡ／Ｄ変換器を用いて高精度か
つ高速度でＡ／Ｄ変換値を求める。 【解決手段】 Ａ／Ｄ変換器により変換されたディジタ
ルデータＤ2 がレンジ内であるときは、ディジタルデー
タを出力し、レンジオーバのときはＡ／Ｄ変換器により
変換されたディジタルデータＤ1 を出力する。
それほど高くない汎用のＡ／Ｄ変換器を用いて高精度か
つ高速度でＡ／Ｄ変換値を求める。 【解決手段】 Ａ／Ｄ変換器により変換されたディジタ
ルデータＤ2 がレンジ内であるときは、ディジタルデー
タを出力し、レンジオーバのときはＡ／Ｄ変換器により
変換されたディジタルデータＤ1 を出力する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、流量計及び流量
制御装置に関するものである。
制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マスフローコントローラ等の流量制御装
置では、流路を流れる制御対象の流体を、目的の流量に
応答性よく、かつ高精度で制御する必要がある。同様に
マスフローメータ等の流量計においても流路を流れる被
測定流体の流量を高精度で計測する必要がある。
置では、流路を流れる制御対象の流体を、目的の流量に
応答性よく、かつ高精度で制御する必要がある。同様に
マスフローメータ等の流量計においても流路を流れる被
測定流体の流量を高精度で計測する必要がある。
【０００３】「計測技術」誌９５年１０月号には、「デ
ジタルマスフローコントローラ２０００シリーズ」の記
事が掲載され、その第５図（７４頁）にはＡ／Ｄ変換器
を搭載したマスフローコントローラの基本構成が記載さ
れている。この記事の中でも記載されているように、第
一世代のマスフローコントローラには、単に一定流量を
供給可能といった程度の性能が求められているにすぎな
かったが、第二世代のものには、高速性が求められ、さ
らにこれからの第三世代のものには、汎用価格を実現で
きるようなものが求められている。従って、デジタル式
のマスフローコントローラに必要不可欠のＡ／Ｄ変換器
にも、流量を検出するセンサからの流量信号を高速かつ
高分解能でデジタルデータに変換できるものが必要とさ
れ、かつ安価なマイクロコンピュータ内蔵型のものが望
まれる。
ジタルマスフローコントローラ２０００シリーズ」の記
事が掲載され、その第５図（７４頁）にはＡ／Ｄ変換器
を搭載したマスフローコントローラの基本構成が記載さ
れている。この記事の中でも記載されているように、第
一世代のマスフローコントローラには、単に一定流量を
供給可能といった程度の性能が求められているにすぎな
かったが、第二世代のものには、高速性が求められ、さ
らにこれからの第三世代のものには、汎用価格を実現で
きるようなものが求められている。従って、デジタル式
のマスフローコントローラに必要不可欠のＡ／Ｄ変換器
にも、流量を検出するセンサからの流量信号を高速かつ
高分解能でデジタルデータに変換できるものが必要とさ
れ、かつ安価なマイクロコンピュータ内蔵型のものが望
まれる。
【０００４】また、「トランジスタ技術」誌９６年２月
号には、「Ａ／Ｄ変換バリエーションとアプリケーショ
ン」の記事（第２２５頁）が掲載され、Ａ／Ｄ変換器に
ついて詳述されている。Ａ／Ｄ変換器によって変換され
た変換データ（ディジタル値）Ｄは次式に従って演算さ
れる。 Ｄ＝ＩＮＴ（（ＶIN／ＶREF ）×γ＋０．５） 但し、Ｄ：Ａ／Ｄ変換データ ＩＮＴ（）：（）内の整数部を返す関数 ＶIN：アナログ入力電圧 ＶREF ：基準電圧（測定レンジ） γ：１／分解能 ・・・（１）
号には、「Ａ／Ｄ変換バリエーションとアプリケーショ
ン」の記事（第２２５頁）が掲載され、Ａ／Ｄ変換器に
ついて詳述されている。Ａ／Ｄ変換器によって変換され
た変換データ（ディジタル値）Ｄは次式に従って演算さ
れる。 Ｄ＝ＩＮＴ（（ＶIN／ＶREF ）×γ＋０．５） 但し、Ｄ：Ａ／Ｄ変換データ ＩＮＴ（）：（）内の整数部を返す関数 ＶIN：アナログ入力電圧 ＶREF ：基準電圧（測定レンジ） γ：１／分解能 ・・・（１）
【０００５】マイコン内蔵のＡ／Ｄ変換器では８ビット
が主流であり、せいぜい１０ビットである。８ビットＡ
／Ｄ変換器を使用した場合の分解能は１／２５６となる
ので、測定レンジを例えば５Ｖとすると、８ビットＡ／
Ｄ変換器の最小分割電圧は０．０２Ｖ（≒５／２５６）
となる。
が主流であり、せいぜい１０ビットである。８ビットＡ
／Ｄ変換器を使用した場合の分解能は１／２５６となる
ので、測定レンジを例えば５Ｖとすると、８ビットＡ／
Ｄ変換器の最小分割電圧は０．０２Ｖ（≒５／２５６）
となる。
【０００６】また、ＶIN＝１Ｖ，ＶREF ＝５Ｖとすると
変換データＤは、 Ｄ＝ＩＮＴ（１／５×２５６＋０．５） ＝５１．７ ＝５１Ｄ となる。
変換データＤは、 Ｄ＝ＩＮＴ（１／５×２５６＋０．５） ＝５１．７ ＝５１Ｄ となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のＡ／Ｄ変換器は
以上のように構成されているので、通常、悪くても１／
２０００程度の分解能が要求される流量計及び流量制御
装置に、汎用のマイコンに内蔵されているＡ／Ｄ変換器
を用いた場合、分解能が不足してしまい、精度よく流量
を計測することが出来ない。また、Ａ／Ｄ変換器には、
分解能が高いほど変換速度が遅くなるという傾向があ
り、高分解能であって、かつ高速度のものは極めて高価
である。
以上のように構成されているので、通常、悪くても１／
２０００程度の分解能が要求される流量計及び流量制御
装置に、汎用のマイコンに内蔵されているＡ／Ｄ変換器
を用いた場合、分解能が不足してしまい、精度よく流量
を計測することが出来ない。また、Ａ／Ｄ変換器には、
分解能が高いほど変換速度が遅くなるという傾向があ
り、高分解能であって、かつ高速度のものは極めて高価
である。
【０００８】従来の流量計及び流量制御装置では、高分
解能が要求されるため、高価であってもマイコン内蔵型
のＡ／Ｄ変換器よりも高い分解能を有するＡ／Ｄ変換器
を外部に備えるようにしているのが現状である。
解能が要求されるため、高価であってもマイコン内蔵型
のＡ／Ｄ変換器よりも高い分解能を有するＡ／Ｄ変換器
を外部に備えるようにしているのが現状である。
【０００９】また、汎用のＡ／Ｄ変換器を用いて分解能
を向上させる方法もあるが、変換時間が長いため、その
分、流量が急激に変化したときには追従できず、使用す
ることができない。
を向上させる方法もあるが、変換時間が長いため、その
分、流量が急激に変化したときには追従できず、使用す
ることができない。
【００１０】その一方で、前述したように、これからの
流量計及び流量制御装置には、安価なＡ／Ｄ変換器が求
められている。さらに、このような汎用で安価なＡ／Ｄ
変換器を用いて高精度の計測及び制御を行える流量計及
び流量制御装置が求められ、従来よりこのような解決し
なければならない課題があった。
流量計及び流量制御装置には、安価なＡ／Ｄ変換器が求
められている。さらに、このような汎用で安価なＡ／Ｄ
変換器を用いて高精度の計測及び制御を行える流量計及
び流量制御装置が求められ、従来よりこのような解決し
なければならない課題があった。
【００１１】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、分解能がそれほど高くない汎用の
Ａ／Ｄ変換器を用いて高精度かつ高速度で流量を計測で
き、かつ流量の急激な変化があっても、問題なく流量の
計測及び制御を行えるような流量計及び流量制御装置を
得ることを目的とする。
めになされたもので、分解能がそれほど高くない汎用の
Ａ／Ｄ変換器を用いて高精度かつ高速度で流量を計測で
き、かつ流量の急激な変化があっても、問題なく流量の
計測及び制御を行えるような流量計及び流量制御装置を
得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係る流量計
は、流路に流れる流体の流量に応じたアナログ検出信号
を出力する流量検出手段と、このアナログ検出信号を増
幅して増幅信号として出力する増幅手段と、上記アナロ
グ検出信号及び上記増幅信号をそれぞれディジタル値に
変換する変換手段と、このディジタル値から上記流量を
演算する演算手段と、この演算手段に上記アナログ検出
信号に基づいて演算を行わせるかあるいは上記増幅信号
に基づいて演算を行わせるかを所定の条件に応じて選択
する選択手段とを備えたものである。
は、流路に流れる流体の流量に応じたアナログ検出信号
を出力する流量検出手段と、このアナログ検出信号を増
幅して増幅信号として出力する増幅手段と、上記アナロ
グ検出信号及び上記増幅信号をそれぞれディジタル値に
変換する変換手段と、このディジタル値から上記流量を
演算する演算手段と、この演算手段に上記アナログ検出
信号に基づいて演算を行わせるかあるいは上記増幅信号
に基づいて演算を行わせるかを所定の条件に応じて選択
する選択手段とを備えたものである。
【００１３】この発明に係る流量計は、上記選択手段を
上記変換手段の前段に設け、アナログ検出信号又は増幅
信号を選択して変換手段に入力することを特徴とするも
のである。
上記変換手段の前段に設け、アナログ検出信号又は増幅
信号を選択して変換手段に入力することを特徴とするも
のである。
【００１４】この発明に係る流量計は、上記変換手段は
専ら上記アナログ検出信号をディジタル値に変換する第
１変換手段と専ら上記増幅信号をディジタル値に変換す
る第２変換手段とからなり、上記選択手段は上記第１変
換手段からのディジタル信号又は上記第２変換手段から
のディジタル信号を選択して上記演算手段に与えること
を特徴とするものである。
専ら上記アナログ検出信号をディジタル値に変換する第
１変換手段と専ら上記増幅信号をディジタル値に変換す
る第２変換手段とからなり、上記選択手段は上記第１変
換手段からのディジタル信号又は上記第２変換手段から
のディジタル信号を選択して上記演算手段に与えること
を特徴とするものである。
【００１５】この発明に係る流量制御装置は、上記流量
計と、上記流体の流量を制御する流量制御弁と、流量計
によって検出された流量が所定の設定値になるように流
量制御弁に制御信号を与える制御手段とを備えたもので
ある。
計と、上記流体の流量を制御する流量制御弁と、流量計
によって検出された流量が所定の設定値になるように流
量制御弁に制御信号を与える制御手段とを備えたもので
ある。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１.図１は本発明に係る流量制御装置の実施
の形態１の構成を示す図であり、図１において、２１は
流量制御装置である。尚、この流量制御装置２１はソレ
ノイド弁を備え、動作モードに応じてこのソレノイド弁
の開度を調節するようにし、かつ、動作モードを選択で
きるようになっている。動作モードについては後述す
る。
説明する。 実施の形態１.図１は本発明に係る流量制御装置の実施
の形態１の構成を示す図であり、図１において、２１は
流量制御装置である。尚、この流量制御装置２１はソレ
ノイド弁を備え、動作モードに応じてこのソレノイド弁
の開度を調節するようにし、かつ、動作モードを選択で
きるようになっている。動作モードについては後述す
る。
【００１７】また、２２は流量制御装置２１の流路ブロ
ック、２３は入口配管接続用ブロック、２５は被測定流
体が流れる円形断面の流路である。また、３１は被測定
流体の流れを整えるステンレス製の整流用金網、３２は
ステンレス製の整流用金網３１を挟持するリング状のス
ペーサ、３３はスペーサ３２を係止するための段部、３
４は被測定流体の流量を検出するマイクロフローセンサ
（流量検出手段）である。なお、この実施の形態１の被
測定流体としては、例えば、空気、窒素、アルゴン、炭
酸、酸素などの気体を対象としているが、本発明の対象
はこれに限られず、液体用の流量計であってもよい。
ック、２３は入口配管接続用ブロック、２５は被測定流
体が流れる円形断面の流路である。また、３１は被測定
流体の流れを整えるステンレス製の整流用金網、３２は
ステンレス製の整流用金網３１を挟持するリング状のス
ペーサ、３３はスペーサ３２を係止するための段部、３
４は被測定流体の流量を検出するマイクロフローセンサ
（流量検出手段）である。なお、この実施の形態１の被
測定流体としては、例えば、空気、窒素、アルゴン、炭
酸、酸素などの気体を対象としているが、本発明の対象
はこれに限られず、液体用の流量計であってもよい。
【００１８】マイクロフローセンサ３４には、例えば、
本願出願人が特願平３−１０６５２８号に係る明細書等
において開示した半導体ダイアフラム構成のものを使用
することができる。すなわち、このマイクロフローセン
サ３４は、図示例を省略するが、発熱部とこの発熱部の
上流側および下流側に配設された２つの温度検出部を有
し、これら２つの温度検出部によって検出される温度の
差を一定に保つために必要な発熱部に対する供給電力か
ら流速に対応する流量を求めたり、あるいは一定電流ま
たは一定電力で発熱部を加熱し、２つの温度検出部によ
って検出される温度の差から流量を求めるたりすること
ができるように形成されている。そして、このマイクロ
フローセンサ３４は、熱絶縁されたきわめて薄いダイア
フラム構造を採用しているため、高速応答、低消費電力
という特長を備えている。３５〜３７は例えば合成ゴム
からなるＯリングである。
本願出願人が特願平３−１０６５２８号に係る明細書等
において開示した半導体ダイアフラム構成のものを使用
することができる。すなわち、このマイクロフローセン
サ３４は、図示例を省略するが、発熱部とこの発熱部の
上流側および下流側に配設された２つの温度検出部を有
し、これら２つの温度検出部によって検出される温度の
差を一定に保つために必要な発熱部に対する供給電力か
ら流速に対応する流量を求めたり、あるいは一定電流ま
たは一定電力で発熱部を加熱し、２つの温度検出部によ
って検出される温度の差から流量を求めるたりすること
ができるように形成されている。そして、このマイクロ
フローセンサ３４は、熱絶縁されたきわめて薄いダイア
フラム構造を採用しているため、高速応答、低消費電力
という特長を備えている。３５〜３７は例えば合成ゴム
からなるＯリングである。
【００１９】４１は被測定流体の流れを制御するソレノ
イド弁（流量制御弁）、４２は被測定流体が流れる流路
４３と流路４４とが形成された弁座、４５は流路４３と
流路４４とを連通する弁室、４６は弁室４５に収納され
て流路４４を開閉する弁体、４７は弁体４６に連結され
た磁性体のプランジャ、４８は通電されてプランジャ４
７を上下させるソレノイドコイル、４９は流路ブロック
２２と弁座４２との間をシールするシールリングであ
る。
イド弁（流量制御弁）、４２は被測定流体が流れる流路
４３と流路４４とが形成された弁座、４５は流路４３と
流路４４とを連通する弁室、４６は弁室４５に収納され
て流路４４を開閉する弁体、４７は弁体４６に連結され
た磁性体のプランジャ、４８は通電されてプランジャ４
７を上下させるソレノイドコイル、４９は流路ブロック
２２と弁座４２との間をシールするシールリングであ
る。
【００２０】前述の動作モードには全開モード、制御モ
ード及び全閉モードがあり、全開モードは、このソレノ
イド弁４１を全開するモードであり、制御モードはマイ
クロフローセンサ３４によって検出された被測定流体の
流量が所定流量となるようにソレノイド弁４１の開度を
制御するモードであり、全閉モードは被測定流体の流量
がゼロとなるようにソレノイド弁４１を閉止するモード
である。後述する操作により、動作モードを選択でき
る。但し、流量計測用として用いるときは全開モードに
設定する。
ード及び全閉モードがあり、全開モードは、このソレノ
イド弁４１を全開するモードであり、制御モードはマイ
クロフローセンサ３４によって検出された被測定流体の
流量が所定流量となるようにソレノイド弁４１の開度を
制御するモードであり、全閉モードは被測定流体の流量
がゼロとなるようにソレノイド弁４１を閉止するモード
である。後述する操作により、動作モードを選択でき
る。但し、流量計測用として用いるときは全開モードに
設定する。
【００２１】５１は制御部、５２はマイクロフローセン
サ３４からのセンサ信号を処理する信号処理回路、５３
はソレノイド弁４１を駆動する駆動回路（駆動手段）、
５４は制御部５１に所定の指令信号を入力するための入
力スイッチ、５５は現在の運転状態を表示するＬＥＤ表
示灯、５６は被測定流体の流量、動作モード、エラーを
文字表示する４桁の７セグメント表示器、５７は信号処
理回路５２によって処理された被測定流体の流量の検出
値、入力スイッチ５４からの指令信号又は流量設定値を
入力し、これらの信号に基づいて駆動回路５３を制御す
るＣＰＵ（演算手段、ディジタル値選択手段、制御手
段）、５８はＣＰＵ５７に電圧、電流を供給するととも
にＣＰＵ５７との間で信号を入出力するためのコネク
タ、５９はＲＯＭ、６０はデータの書き換え可能なＥＥ
ＰＲＯＭ、６１は測定された流量データなどを随時保存
するＲＡＭである。
サ３４からのセンサ信号を処理する信号処理回路、５３
はソレノイド弁４１を駆動する駆動回路（駆動手段）、
５４は制御部５１に所定の指令信号を入力するための入
力スイッチ、５５は現在の運転状態を表示するＬＥＤ表
示灯、５６は被測定流体の流量、動作モード、エラーを
文字表示する４桁の７セグメント表示器、５７は信号処
理回路５２によって処理された被測定流体の流量の検出
値、入力スイッチ５４からの指令信号又は流量設定値を
入力し、これらの信号に基づいて駆動回路５３を制御す
るＣＰＵ（演算手段、ディジタル値選択手段、制御手
段）、５８はＣＰＵ５７に電圧、電流を供給するととも
にＣＰＵ５７との間で信号を入出力するためのコネク
タ、５９はＲＯＭ、６０はデータの書き換え可能なＥＥ
ＰＲＯＭ、６１は測定された流量データなどを随時保存
するＲＡＭである。
【００２２】また、図２に示す回路は、マイコンに内蔵
された汎用のＡ／Ｄ変換器を用い、その分解能を高める
ように構成された回路であり、図２において、６２はマ
イクロフローセンサ３４から直接アナログ検出信号が入
力されてアナログ・ディジタル変換を行うためのアナロ
グ・ディジタル変換器（以後、「Ａ／Ｄ変換器」と記
す。）、６３は高精度のアナログ・ディジタル変換を行
うかまたは低精度のアナログ・ディジタル変換を行うか
を選択するための切替器であり、マイコンに内蔵されて
いるマルチプレクサをそのまま使用している。６４はデ
ィジタル・アナログ変換器（以後、「Ｄ／Ａ変換器」と
記す。）、６５はオペアンプ６６と抵抗Ｒ１〜Ｒ４とに
よって構成された差動増幅器（増幅器）、６７はオペア
ンプ６８によって構成されているバッファ、Ｃはコンデ
ンサであり、差動増幅器６５、バッファ６７、抵抗Ｒ１
〜Ｒ４、コンデンサＣは信号処理回路５２に内蔵され、
Ａ／Ｄ変換器６２、切替器６３、Ｄ／Ａ変換器６４、Ｃ
ＰＵ５７には汎用性の高いマイコン内蔵型のものを用い
る。
された汎用のＡ／Ｄ変換器を用い、その分解能を高める
ように構成された回路であり、図２において、６２はマ
イクロフローセンサ３４から直接アナログ検出信号が入
力されてアナログ・ディジタル変換を行うためのアナロ
グ・ディジタル変換器（以後、「Ａ／Ｄ変換器」と記
す。）、６３は高精度のアナログ・ディジタル変換を行
うかまたは低精度のアナログ・ディジタル変換を行うか
を選択するための切替器であり、マイコンに内蔵されて
いるマルチプレクサをそのまま使用している。６４はデ
ィジタル・アナログ変換器（以後、「Ｄ／Ａ変換器」と
記す。）、６５はオペアンプ６６と抵抗Ｒ１〜Ｒ４とに
よって構成された差動増幅器（増幅器）、６７はオペア
ンプ６８によって構成されているバッファ、Ｃはコンデ
ンサであり、差動増幅器６５、バッファ６７、抵抗Ｒ１
〜Ｒ４、コンデンサＣは信号処理回路５２に内蔵され、
Ａ／Ｄ変換器６２、切替器６３、Ｄ／Ａ変換器６４、Ｃ
ＰＵ５７には汎用性の高いマイコン内蔵型のものを用い
る。
【００２３】また、この図２に示す回路は、汎用のＡ／
Ｄ変換器の分解能を高めるだけでなく、切替器６３をＶ
2 側にした時のＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ2 がＡ／
Ｄ変換器６２の測定レンジをオーバしないようにも構成
されている。即ち、この回路では、Ｄ／Ａ変換器６４か
ら非増幅側のＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ1 より少し
低い電圧を出力すれば、Ａ／Ｄ変換器６２がレンジオー
バしないようになっている。
Ｄ変換器の分解能を高めるだけでなく、切替器６３をＶ
2 側にした時のＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ2 がＡ／
Ｄ変換器６２の測定レンジをオーバしないようにも構成
されている。即ち、この回路では、Ｄ／Ａ変換器６４か
ら非増幅側のＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ1 より少し
低い電圧を出力すれば、Ａ／Ｄ変換器６２がレンジオー
バしないようになっている。
【００２４】次に入力スイッチ５４の各スイッチとＬＥ
Ｄ表示灯５５の各ランプの機能について説明する。５４
−１は動作モードを切り替えるときに押すＤＲＩＶＥス
イッチであり、通常は押す毎に全閉モードと制御モード
が交互に切り替わるが、全開モードにするときはＤＲＩ
ＶＥスイッチ５４−１を２秒以上押し続ける。５４−２
はイベント設定等、特殊な設定を行うときに押すモード
スイッチ、５４−３、５４−４は、それぞれ設定値を変
更するときに押すダウンスイッチ（▽）、アップスイッ
チ（△）、５４−５は、アップスイッチ５４−４、ダウ
ンスイッチ５４−３により設定値を変更したとき、変更
したその設定値を確定させるときに押すＥＮＴスイッチ
であり、ＥＮＴスイッチ５４−５はアラーム、リセット
や積算リセット等をするスイッチとしても使用される。
５４−６は７セグメント表示器５６の表示内容を切り替
えるときに押すＤＩＳＰスイッチであり、表示内容はＤ
ＩＳＰスイッチ５４−６を押す毎に瞬時ＰＶ値（流量計
測値）→瞬時ＳＰ値（流量設定値）→積算ＰＶ値→瞬時
ＰＶ値→…のように循環して切り替わる。
Ｄ表示灯５５の各ランプの機能について説明する。５４
−１は動作モードを切り替えるときに押すＤＲＩＶＥス
イッチであり、通常は押す毎に全閉モードと制御モード
が交互に切り替わるが、全開モードにするときはＤＲＩ
ＶＥスイッチ５４−１を２秒以上押し続ける。５４−２
はイベント設定等、特殊な設定を行うときに押すモード
スイッチ、５４−３、５４−４は、それぞれ設定値を変
更するときに押すダウンスイッチ（▽）、アップスイッ
チ（△）、５４−５は、アップスイッチ５４−４、ダウ
ンスイッチ５４−３により設定値を変更したとき、変更
したその設定値を確定させるときに押すＥＮＴスイッチ
であり、ＥＮＴスイッチ５４−５はアラーム、リセット
や積算リセット等をするスイッチとしても使用される。
５４−６は７セグメント表示器５６の表示内容を切り替
えるときに押すＤＩＳＰスイッチであり、表示内容はＤ
ＩＳＰスイッチ５４−６を押す毎に瞬時ＰＶ値（流量計
測値）→瞬時ＳＰ値（流量設定値）→積算ＰＶ値→瞬時
ＰＶ値→…のように循環して切り替わる。
【００２５】５５−１は７セグメント表示器５６に表示
された内容がＳＰ表示のときに点灯するＳＰランプ、５
５−２は７セグメント表示器５６に表示された内容がＰ
Ｖ表示のときに点灯するＰＶランプ、５５−３は瞬時流
量が設定値に一致している時に点灯し、動作モードが全
開モードのときに点滅するＯＫランプ、５５−４は異常
検出時に点灯するＡＬＡＲＭランプ、５５−５は７セグ
メント表示器５６に表示された内容が積算流量を示すと
きに点灯するＬランプ、５５−６は７セグメント表示器
５６に表示された内容が瞬時流量を示すときに点灯する
Ｌ／ｍｉｎランプである。
された内容がＳＰ表示のときに点灯するＳＰランプ、５
５−２は７セグメント表示器５６に表示された内容がＰ
Ｖ表示のときに点灯するＰＶランプ、５５−３は瞬時流
量が設定値に一致している時に点灯し、動作モードが全
開モードのときに点滅するＯＫランプ、５５−４は異常
検出時に点灯するＡＬＡＲＭランプ、５５−５は７セグ
メント表示器５６に表示された内容が積算流量を示すと
きに点灯するＬランプ、５５−６は７セグメント表示器
５６に表示された内容が瞬時流量を示すときに点灯する
Ｌ／ｍｉｎランプである。
【００２６】次に動作について説明する。被測定流体は
流路２５中を流れ、この流量はマイクロフローセンサ３
４によって検出され、マイクロフローセンサ３４からア
ナログ検出信号が出力される。このアナログ検出信号は
信号処理回路５２のＡ／Ｄ変換器６２に入力され、その
入力電圧Ｖ1 はＡ／Ｄ変換器６２によりディジタルデー
タＤ1 に変換される。ＣＰＵ５７は、このディジタル値
Ｄ1 に基づいて被測定流体の流量の変化の速度に応じた
精度のディジタルデータを出力する。このＣＰＵ５７の
動作は図３のフローチャートに基づいて行われる。
流路２５中を流れ、この流量はマイクロフローセンサ３
４によって検出され、マイクロフローセンサ３４からア
ナログ検出信号が出力される。このアナログ検出信号は
信号処理回路５２のＡ／Ｄ変換器６２に入力され、その
入力電圧Ｖ1 はＡ／Ｄ変換器６２によりディジタルデー
タＤ1 に変換される。ＣＰＵ５７は、このディジタル値
Ｄ1 に基づいて被測定流体の流量の変化の速度に応じた
精度のディジタルデータを出力する。このＣＰＵ５７の
動作は図３のフローチャートに基づいて行われる。
【００２７】即ち、ステップＳＴ１では、切替器６３を
Ｖ1 側とし、Ａ／Ｄ変換器６２からディジタルデータＤ
1 を入力する。ステップＳＴ２では、このディジタル値
Ｄ1 から入力電圧Ｖ1 を次式（２）に従って逆算する。 Ｖ1 ＝Ｄ1 ／γ×ＶREF 但し、ＶREF ：基準電圧（≒Ａ／Ｄ変換器６２の測定レンジ） γ：１／分解能（８ビットの場合はγ＝２５６） ・・・（２）
Ｖ1 側とし、Ａ／Ｄ変換器６２からディジタルデータＤ
1 を入力する。ステップＳＴ２では、このディジタル値
Ｄ1 から入力電圧Ｖ1 を次式（２）に従って逆算する。 Ｖ1 ＝Ｄ1 ／γ×ＶREF 但し、ＶREF ：基準電圧（≒Ａ／Ｄ変換器６２の測定レンジ） γ：１／分解能（８ビットの場合はγ＝２５６） ・・・（２）
【００２８】ステップＳＴ３では、入力電圧Ｖ1 に基づ
いてＤ／Ａ変換器６４から出力する出力電圧Ｖ3 を式
（３）に従って求め、さらにこの出力電圧Ｖ3 となるよ
うにＤ／Ａ変換器６４にセットするディジタルデータＤ
3 を式（４）に従って演算する。 Ｖ3 ＝Ｖ1 −ＶREF ／（２×Ａ） 但し、Ａ：差動増幅器６５のゲイン （＝Ｒ3 ／Ｒ1 但しＲ1 ＝Ｒ2 、Ｒ3 ＝Ｒ4 ） ・・・（３） Ｄ3 ＝Ｖ3 ／ＶREF ×γ ・・・（４）
いてＤ／Ａ変換器６４から出力する出力電圧Ｖ3 を式
（３）に従って求め、さらにこの出力電圧Ｖ3 となるよ
うにＤ／Ａ変換器６４にセットするディジタルデータＤ
3 を式（４）に従って演算する。 Ｖ3 ＝Ｖ1 −ＶREF ／（２×Ａ） 但し、Ａ：差動増幅器６５のゲイン （＝Ｒ3 ／Ｒ1 但しＲ1 ＝Ｒ2 、Ｒ3 ＝Ｒ4 ） ・・・（３） Ｄ3 ＝Ｖ3 ／ＶREF ×γ ・・・（４）
【００２９】式（３）では、Ａ／Ｄ変換器６２の入力電
圧Ｖ2 が測定レンジの中央の値となるように、Ｄ／Ａ変
換器６４の出力電圧Ｖ3 を求めている。これは、次のス
テップＳＴ４の待機中に入力電圧Ｖ1 がプラス側かマイ
ナス側かどちらに変化してしまうか分からないからであ
り、中央の値が一番レンジオーバしにくいからである。
そして、このディジタルデータＤ3 をＤ／Ａ変換器６４
にセットする。
圧Ｖ2 が測定レンジの中央の値となるように、Ｄ／Ａ変
換器６４の出力電圧Ｖ3 を求めている。これは、次のス
テップＳＴ４の待機中に入力電圧Ｖ1 がプラス側かマイ
ナス側かどちらに変化してしまうか分からないからであ
り、中央の値が一番レンジオーバしにくいからである。
そして、このディジタルデータＤ3 をＤ／Ａ変換器６４
にセットする。
【００３０】ステップＳＴ４では、待機時間を経過した
か否かを判定する。この待機時間を設けたのは、Ｄ／Ａ
変換器６４の出力が安定するまでの間に所定の時間を要
し、また差動増幅器６５の入出力間に遅れがあるからで
ある。ディジタルデータＤ3 は、この間にＤ／Ａ変換器
６４によりアナログ信号に変換され、このアナログ信号
はオペアンプ６８によって構成されたバッファ６７を介
して差動増幅器６５のオペアンプ６６の反転入力に入力
され、その電圧はマイクロフローセンサ３４からの入力
電圧Ｖ1 との差に基づいて増幅され、増幅信号はＡ／Ｄ
変換器６２に出力される。
か否かを判定する。この待機時間を設けたのは、Ｄ／Ａ
変換器６４の出力が安定するまでの間に所定の時間を要
し、また差動増幅器６５の入出力間に遅れがあるからで
ある。ディジタルデータＤ3 は、この間にＤ／Ａ変換器
６４によりアナログ信号に変換され、このアナログ信号
はオペアンプ６８によって構成されたバッファ６７を介
して差動増幅器６５のオペアンプ６６の反転入力に入力
され、その電圧はマイクロフローセンサ３４からの入力
電圧Ｖ1 との差に基づいて増幅され、増幅信号はＡ／Ｄ
変換器６２に出力される。
【００３１】ステップＳＴ５では、切替器６３をＶ1
側、Ｖ2 側と切替えてＡ／Ｄ変換器６２からそれぞれデ
ィジタルデータＤ1 ，Ｄ2 を入力し、また、式（２）に
より電圧Ｖ1 を逆算する。ステップＳＴ６では、式
（５）に従って演算される切替器６３をＶ2 側にした時
のＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ2 が測定レンジ内の値
になるか否かを判定する。 Ｖ2 ＝（Ｖ1 −Ｖ3 ）×Ａ ・・・（５） Ｖ1 ：ステップＳＴ５で逆算した電圧 Ｖ2 ：ステップＳＴ３で出力した電圧
側、Ｖ2 側と切替えてＡ／Ｄ変換器６２からそれぞれデ
ィジタルデータＤ1 ，Ｄ2 を入力し、また、式（２）に
より電圧Ｖ1 を逆算する。ステップＳＴ６では、式
（５）に従って演算される切替器６３をＶ2 側にした時
のＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ2 が測定レンジ内の値
になるか否かを判定する。 Ｖ2 ＝（Ｖ1 −Ｖ3 ）×Ａ ・・・（５） Ｖ1 ：ステップＳＴ５で逆算した電圧 Ｖ2 ：ステップＳＴ３で出力した電圧
【００３２】図４にも示すように、被測定流体の流量の
変化の速さが速ければ（時刻ｔ1 〜ｔ2 ）、切替器６３
をＶ2 側とした時のＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ2 は
レンジオーバし、被測定流体の流量の変化の速さが遅い
ときはレンジ内に入る。従って、切替器６３をＶ2 側と
した時のＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ2 がレンジ内の
値になっているか否かを判定することにより、被測定流
体の流量の変化の速さが速いか否かを判定することがで
きる。尚、図４は流量設定値をＭＩＮからＭＡＸに変更
した時の制御流量特性の例である。
変化の速さが速ければ（時刻ｔ1 〜ｔ2 ）、切替器６３
をＶ2 側とした時のＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ2 は
レンジオーバし、被測定流体の流量の変化の速さが遅い
ときはレンジ内に入る。従って、切替器６３をＶ2 側と
した時のＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ2 がレンジ内の
値になっているか否かを判定することにより、被測定流
体の流量の変化の速さが速いか否かを判定することがで
きる。尚、図４は流量設定値をＭＩＮからＭＡＸに変更
した時の制御流量特性の例である。
【００３３】尚、ステップＳＴ５で切替器６３をＶ2 側
とした時にＡ／Ｄ変換器６２により変換されたディジタ
ルデータＤ2 が上限値又は下限値になっているとき、例
えば８ビットの場合、ディジタルデータＤ2 が００Ｈ又
はＦＦＨとなっているときは、レンジオーバしたと考え
られるので、これによりＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ
2 がレンジオーバしたか否かを直接判定するようにして
もよい。このときは、ステップＳＴ５での切替器６３を
Ｖ1 側とした時のＡ／Ｄ変換器６２によるＡ／Ｄ変換は
不用になる。
とした時にＡ／Ｄ変換器６２により変換されたディジタ
ルデータＤ2 が上限値又は下限値になっているとき、例
えば８ビットの場合、ディジタルデータＤ2 が００Ｈ又
はＦＦＨとなっているときは、レンジオーバしたと考え
られるので、これによりＡ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ
2 がレンジオーバしたか否かを直接判定するようにして
もよい。このときは、ステップＳＴ５での切替器６３を
Ｖ1 側とした時のＡ／Ｄ変換器６２によるＡ／Ｄ変換は
不用になる。
【００３４】切替器６３をＶ2 側にした時のＡ／Ｄ変換
器６２の入力電圧Ｖ2 がレンジ内で入っているときは、
ステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では、切替器６
３をＶ2 側にした時にＡ／Ｄ変換器６２から出力された
ディジタルデータＤ2 に基づいてＡ／Ｄ変換結果ＤOUT
を次式（６）に従って演算する。 ＤOUT ＝Ｄ2 ＋Ｄ3 ×Ａ ・・・（６） Ｄ2 ：ステップＳＴ５で変換したデータ Ｄ3 ：ステップＳＴ５でセットしたデータ
器６２の入力電圧Ｖ2 がレンジ内で入っているときは、
ステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では、切替器６
３をＶ2 側にした時にＡ／Ｄ変換器６２から出力された
ディジタルデータＤ2 に基づいてＡ／Ｄ変換結果ＤOUT
を次式（６）に従って演算する。 ＤOUT ＝Ｄ2 ＋Ｄ3 ×Ａ ・・・（６） Ｄ2 ：ステップＳＴ５で変換したデータ Ｄ3 ：ステップＳＴ５でセットしたデータ
【００３５】この場合、例えば、Ａ／Ｄ変換器６２及び
Ｄ／Ａ変換器６４の分解能が１／２５６の場合、差動増
幅器６５のゲインＡを１０倍とすると分解能は１／２５
６０に上がる。Ｖ1 ＝１Ｖ、ＶREF ＝５Ｖの時、切替器
６３をＶ1 側としてＡ／Ｄ変換器６２により変換された
ディジタルデータＤ1 は式（１）より５１Ｄなので、式
（２），（３），（４）より、これより少し低い３８Ｄ
のデータをＤ／Ａ変換器６４から出力するとＤ／Ａ変換
器６４の出力電圧は下式（７）より約０．７４２Ｖとな
る。このとき、切替器６３をＶ2 側としてＡ／Ｄ変換器
６２に入力される電圧Ｖ 2 は式（５）より以下の通りと
なる。 Ｖ2 ＝（１−０．７４２）×Ａ ＝２．５８Ｖ この値をＡ／Ｄ変換すると１３２Ｄとなる。従って、式
（６）より ＤOUT ＝１３２＋３８×１０ ＝５１２Ｄ となる。
Ｄ／Ａ変換器６４の分解能が１／２５６の場合、差動増
幅器６５のゲインＡを１０倍とすると分解能は１／２５
６０に上がる。Ｖ1 ＝１Ｖ、ＶREF ＝５Ｖの時、切替器
６３をＶ1 側としてＡ／Ｄ変換器６２により変換された
ディジタルデータＤ1 は式（１）より５１Ｄなので、式
（２），（３），（４）より、これより少し低い３８Ｄ
のデータをＤ／Ａ変換器６４から出力するとＤ／Ａ変換
器６４の出力電圧は下式（７）より約０．７４２Ｖとな
る。このとき、切替器６３をＶ2 側としてＡ／Ｄ変換器
６２に入力される電圧Ｖ 2 は式（５）より以下の通りと
なる。 Ｖ2 ＝（１−０．７４２）×Ａ ＝２．５８Ｖ この値をＡ／Ｄ変換すると１３２Ｄとなる。従って、式
（６）より ＤOUT ＝１３２＋３８×１０ ＝５１２Ｄ となる。
【００３６】尚、Ｄ／Ａ変換器６４の出力データＤ
3 は、Ａ／Ｄ変換器６２がレンジオーバしなければ３８
Ｄでなくてもよい。Ａ／Ｄ変換結果ＤOUT は全て５１２
Ｄとなる。ここで、８ビットＤ／Ａ変換器６４の出力電
圧Ｖ3 は次式の通りとなる。 Ｖ3 ≒ＶREF ×出力データ／２５６ ・・・（７）
3 は、Ａ／Ｄ変換器６２がレンジオーバしなければ３８
Ｄでなくてもよい。Ａ／Ｄ変換結果ＤOUT は全て５１２
Ｄとなる。ここで、８ビットＤ／Ａ変換器６４の出力電
圧Ｖ3 は次式の通りとなる。 Ｖ3 ≒ＶREF ×出力データ／２５６ ・・・（７）
【００３７】次に、切替器６３をＶ2 側にした時のＡ／
Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ2 がレンジオーバしたとき
は、ステップＳＴ８に進む。ステップＳＴ８では、ステ
ップＳＴ５でＡ／Ｄ変換器６２から出力されたディジタ
ルデータＤ1 に基づいてＡ／Ｄ変換結果ＤOUT を次式
（８）に従って演算する。 ＤOUT ＝Ｄ1 ×Ａ ・・・（８） Ａ／Ｄ変換器６２の分解能が１／２５６の場合、例えば
Ｖ1 ＝１Ｖ、ＶREF ＝５Ｖの時、式（１）よりＤ1 ＝５
１Ｄ、よってアンプゲインを１０倍とすると式（８）よ
り ＤOUT ＝５１×１０ ＝５１０Ｄ となる。このときは、被測定流体の流量が急速に変化し
ているときであり、流量の検出（ＰＶ）値が設定（Ｓ
Ｐ）値とかけ離れているのでＰＶ値の分解能が低下して
も制御としては問題にならない。つまり、分解能の悪い
ＰＶ値でＰＩＤ制御を行っても制御流量を設定に一致さ
せることはできないまでも、近づけることはできる。Ｓ
Ｐ値がＰＶ値に近づいてきたら流量の変化は少なくなっ
ているので、問題なく高分解能でデータが得られ、その
時点からきめ細かい制御を行えばよい。また、流量制御
装置２１を全開モードで動作させて流量計として使用し
ている時に流量が急速に変化した場合も、表示器５６に
表示する値は使用者に流量がどの程度変化しているかを
知らせることができればよく（変化中の表示値は）精度
が悪くても問題にならない。
Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ2 がレンジオーバしたとき
は、ステップＳＴ８に進む。ステップＳＴ８では、ステ
ップＳＴ５でＡ／Ｄ変換器６２から出力されたディジタ
ルデータＤ1 に基づいてＡ／Ｄ変換結果ＤOUT を次式
（８）に従って演算する。 ＤOUT ＝Ｄ1 ×Ａ ・・・（８） Ａ／Ｄ変換器６２の分解能が１／２５６の場合、例えば
Ｖ1 ＝１Ｖ、ＶREF ＝５Ｖの時、式（１）よりＤ1 ＝５
１Ｄ、よってアンプゲインを１０倍とすると式（８）よ
り ＤOUT ＝５１×１０ ＝５１０Ｄ となる。このときは、被測定流体の流量が急速に変化し
ているときであり、流量の検出（ＰＶ）値が設定（Ｓ
Ｐ）値とかけ離れているのでＰＶ値の分解能が低下して
も制御としては問題にならない。つまり、分解能の悪い
ＰＶ値でＰＩＤ制御を行っても制御流量を設定に一致さ
せることはできないまでも、近づけることはできる。Ｓ
Ｐ値がＰＶ値に近づいてきたら流量の変化は少なくなっ
ているので、問題なく高分解能でデータが得られ、その
時点からきめ細かい制御を行えばよい。また、流量制御
装置２１を全開モードで動作させて流量計として使用し
ている時に流量が急速に変化した場合も、表示器５６に
表示する値は使用者に流量がどの程度変化しているかを
知らせることができればよく（変化中の表示値は）精度
が悪くても問題にならない。
【００３８】ステップＳＴ９では、Ａ／Ｄ変換結果Ｄ
OUT を流量に変換する。ステップＳＴ１０では流量検出
値を設定値に近づけるべくＰＩＤ（Ｐ：比例、Ｉ：積
分、Ｄ：微分）演算を行う。ステップＳＴ１１では、こ
のＰＩＤ演算に基づいて、流量の検出値が設定値になる
ように制御信号を駆動回路５３に出力する。ソレノイド
弁４１は駆動回路５３により駆動されて弁体４６の開度
が所定の開度だけ開いて被測定流体の流量はほぼ設定値
となる。尚、ステップＳＴ７，ＳＴ８がディジタル値選
択手段、ステップＳＴ９，ＳＴ１０が演算手段、ステッ
プＳＴ１１が駆動手段に相当する。
OUT を流量に変換する。ステップＳＴ１０では流量検出
値を設定値に近づけるべくＰＩＤ（Ｐ：比例、Ｉ：積
分、Ｄ：微分）演算を行う。ステップＳＴ１１では、こ
のＰＩＤ演算に基づいて、流量の検出値が設定値になる
ように制御信号を駆動回路５３に出力する。ソレノイド
弁４１は駆動回路５３により駆動されて弁体４６の開度
が所定の開度だけ開いて被測定流体の流量はほぼ設定値
となる。尚、ステップＳＴ７，ＳＴ８がディジタル値選
択手段、ステップＳＴ９，ＳＴ１０が演算手段、ステッ
プＳＴ１１が駆動手段に相当する。
【００３９】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、検出信号の変化が速いときは高精度の測定の必要が
ない点に着目し、検出信号の変化が遅いときだけ高精度
の流量演算を行うようにしたので、高性能で高価なＡ／
Ｄ変換器を用いることなく、実使用上、問題なく高精度
で流量を計測できる安価な流量計を得ることができる。
特に、シングルチップ・マイクロコンピュータに内蔵さ
れたＡ／Ｄ変換器を用いるのに好適である。切替器６３
もマイクロコンピュータに内蔵されたものを用いれば、
別途外付けのＡ／Ｄ変換器を用意する必要もないので、
コストが低減される。
ば、検出信号の変化が速いときは高精度の測定の必要が
ない点に着目し、検出信号の変化が遅いときだけ高精度
の流量演算を行うようにしたので、高性能で高価なＡ／
Ｄ変換器を用いることなく、実使用上、問題なく高精度
で流量を計測できる安価な流量計を得ることができる。
特に、シングルチップ・マイクロコンピュータに内蔵さ
れたＡ／Ｄ変換器を用いるのに好適である。切替器６３
もマイクロコンピュータに内蔵されたものを用いれば、
別途外付けのＡ／Ｄ変換器を用意する必要もないので、
コストが低減される。
【００４０】尚、本実施の形態１では、増幅器として差
動増幅器６５を用いたが、これに限らず、例えば、図５
に示すような減算増幅器を用いることもできる。図５に
おいて、６９はオペアンプ、Ｒ11〜Ｒ13は抵抗である。
動増幅器６５を用いたが、これに限らず、例えば、図５
に示すような減算増幅器を用いることもできる。図５に
おいて、６９はオペアンプ、Ｒ11〜Ｒ13は抵抗である。
【００４１】この減算増幅器を用いた場合、Ｄ／Ａ変換
器６４の出力電圧Ｄ3 、Ａ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ
2 、ディジタルデータＤ2 はそれぞれ次式（９）〜（１
１）によって計算される。 Ｄ3 ＝（Ｖ1 −ＶREF ／（２×α））×（α／β） 但し、α＝（１＋Ｒ11／Ｒ12＋Ｒ11／Ｒ13） β＝Ｒ11／Ｒ13 ・・・（９） Ｖ2 ＝Ｖ1 ×α−Ｖ3 ×β ・・（１０） Ｄ2 ＝Ｄ2 ＋Ｖ3 ×Ａ×（β／α） ・・（１１）
器６４の出力電圧Ｄ3 、Ａ／Ｄ変換器６２の入力電圧Ｖ
2 、ディジタルデータＤ2 はそれぞれ次式（９）〜（１
１）によって計算される。 Ｄ3 ＝（Ｖ1 −ＶREF ／（２×α））×（α／β） 但し、α＝（１＋Ｒ11／Ｒ12＋Ｒ11／Ｒ13） β＝Ｒ11／Ｒ13 ・・・（９） Ｖ2 ＝Ｖ1 ×α−Ｖ3 ×β ・・（１０） Ｄ2 ＝Ｄ2 ＋Ｖ3 ×Ａ×（β／α） ・・（１１）
【００４２】また、本実施の形態１では、ソレノイド弁
４１を備え、流量を制御することができる流量制御装置
について説明したが、流量計についても適用できること
は勿論である。
４１を備え、流量を制御することができる流量制御装置
について説明したが、流量計についても適用できること
は勿論である。
【００４３】以上のように、市販のＣＰＵに内蔵されて
いるＡ／Ｄ変換器は分解能が高くないので従来は高分解
能が必要な場合には高分解能のＡ／Ｄ変換器を別途用意
しなければならなかったが本発明実施例１によればＣＰ
Ｕ内蔵のＡ／Ｄ変換器でも十分高分解能を得られる。
いるＡ／Ｄ変換器は分解能が高くないので従来は高分解
能が必要な場合には高分解能のＡ／Ｄ変換器を別途用意
しなければならなかったが本発明実施例１によればＣＰ
Ｕ内蔵のＡ／Ｄ変換器でも十分高分解能を得られる。
【００４４】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２による信号処理回路及びＣＰＵの構成を示す回路図
である。実施の形態１との違いは、アナログ検出信号Ｖ
1 専用のＡ／Ｄ変換器６２と増幅信号Ｖ2 専用のＡ／Ｄ
変換器７０とを設けた点である。変換後のディジタル信
号Ｄ1 とＤ2 を選択する手段はＣＰＵ５７のプログラム
として実施可能である。
態２による信号処理回路及びＣＰＵの構成を示す回路図
である。実施の形態１との違いは、アナログ検出信号Ｖ
1 専用のＡ／Ｄ変換器６２と増幅信号Ｖ2 専用のＡ／Ｄ
変換器７０とを設けた点である。変換後のディジタル信
号Ｄ1 とＤ2 を選択する手段はＣＰＵ５７のプログラム
として実施可能である。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、アナ
ログ・ディジタル変換手段は高精度な程、変換速度が遅
い点に着目し、検出信号の変化が遅いときだけ高精度の
流量演算を行うようにしたので、高性能で高価なＡ／Ｄ
変換器を用いることなく実使用上高精度で安価な流量計
を得られる。
ログ・ディジタル変換手段は高精度な程、変換速度が遅
い点に着目し、検出信号の変化が遅いときだけ高精度の
流量演算を行うようにしたので、高性能で高価なＡ／Ｄ
変換器を用いることなく実使用上高精度で安価な流量計
を得られる。
【００４６】この発明によれば、アナログ検出信号の変
化が速いときは高精度の測定を求められない点に着目
し、検出信号の変化が遅いときだけ高精度の流量演算を
行うようにしたので、高性能で高価なＡ／Ｄ変換器を用
いることなく安価で実使用上高精度な流量計を得られ
る。特に、安価なシングルチップ・マイクロコンピュー
タに内蔵のＡ／Ｄ変換器を用いるのに好適である。
化が速いときは高精度の測定を求められない点に着目
し、検出信号の変化が遅いときだけ高精度の流量演算を
行うようにしたので、高性能で高価なＡ／Ｄ変換器を用
いることなく安価で実使用上高精度な流量計を得られ
る。特に、安価なシングルチップ・マイクロコンピュー
タに内蔵のＡ／Ｄ変換器を用いるのに好適である。
【００４７】この発明によれば、実使用上、高精度で安
価な流量制御装置が得られるという効果がある。
価な流量制御装置が得られるという効果がある。
【図１】この発明の流量制御装置の実施の形態１を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】図１の信号処理回路及びＣＰＵの構成を示す回
路図である。
路図である。
【図３】図１及び図２に示す流量制御装置の動作を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】図１及び図２に示す流量制御装置の動作を説明
するための説明図である。
するための説明図である。
【図５】図２の増幅器の別の構成（減算増幅器）を示す
回路図である。
回路図である。
【図６】この発明の実施の形態２による信号処理回路及
びＣＰＵの構成を示す回路図である。
びＣＰＵの構成を示す回路図である。
２５ 流路 ３４ マイクロフローセンサ（流量検出手段） ４１ ソレノイド弁（流量制御弁） ５３ 駆動回路（駆動手段） ５７ ＣＰＵ（演算手段、ディジタル値選択手段、制御
手段） ６２ Ａ／Ｄ変換器 ６３ 切替器 ６４ Ｄ／Ａ変換器（ディジタル・アナログ変換器） ６５ 差動増幅器（増幅器）
手段） ６２ Ａ／Ｄ変換器 ６３ 切替器 ６４ Ｄ／Ａ変換器（ディジタル・アナログ変換器） ６５ 差動増幅器（増幅器）
Claims (4)
- 【請求項１】 流路に流れる流体の流量に応じたアナロ
グ検出信号を出力する流量検出手段と、 このアナログ検出信号を増幅して増幅信号として出力す
る増幅手段と、 上記アナログ検出信号及び上記増幅信号をそれぞれディ
ジタル値に変換する変換手段と、 このディジタル値から上記流量を演算する演算手段と、 この演算手段に上記アナログ検出信号に基づいて演算を
行わせるかあるいは上記増幅信号に基づいて演算を行わ
せるかを所定の条件に応じて選択する選択手段とを備え
た流量計。 - 【請求項２】 請求項１記載の、 上記選択手段を上記変換手段の前段に設け、上記アナロ
グ検出信号又は上記増幅信号を選択して上記変換手段に
入力することを特徴とする流量計。 - 【請求項３】 請求項１記載の、 上記変換手段は専ら上記アナログ検出信号をディジタル
値に変換する第１変換手段と専ら上記増幅信号をディジ
タル値に変換する第２変換手段とからなり、 上記選択手段は上記第１変換手段からのディジタル信号
又は上記第２変換手段からのディジタル信号を選択して
上記演算手段に与えることを特徴とする流量計。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のうちいずれか１
項記載の流量計と、 上記流体の流量を制御する流量制御弁と、 上記流量計によって検出された流量が所定の設定値にな
るように上記流量制御弁に制御信号を与える制御手段と
を備えたことを特徴とする流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14248999A JP3600064B2 (ja) | 1998-05-22 | 1999-05-21 | 流量計及び流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14198098 | 1998-05-22 | ||
| JP10-141980 | 1998-05-22 | ||
| JP14248999A JP3600064B2 (ja) | 1998-05-22 | 1999-05-21 | 流量計及び流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000074708A true JP2000074708A (ja) | 2000-03-14 |
| JP3600064B2 JP3600064B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=26474133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14248999A Expired - Lifetime JP3600064B2 (ja) | 1998-05-22 | 1999-05-21 | 流量計及び流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3600064B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017034624A (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | アズビル株式会社 | Ａｄ変換装置 |
| JP2018206387A (ja) * | 2017-06-07 | 2018-12-27 | 株式会社堀場エステック | 流体制御装置、制御プログラム、及び、制御方法 |
-
1999
- 1999-05-21 JP JP14248999A patent/JP3600064B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017034624A (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | アズビル株式会社 | Ａｄ変換装置 |
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