JP2001349755A - Vortex detecting circuit - Google Patents

Vortex detecting circuit

Info

Publication number
JP2001349755A
JP2001349755A JP2000173296A JP2000173296A JP2001349755A JP 2001349755 A JP2001349755 A JP 2001349755A JP 2000173296 A JP2000173296 A JP 2000173296A JP 2000173296 A JP2000173296 A JP 2000173296A JP 2001349755 A JP2001349755 A JP 2001349755A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pass filter
frequency
vortex
filter
band
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.)
Granted
Application number
JP2000173296A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3600508B2 (en
Inventor
Katsuo Misumi
勝夫 三角
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oval Corp
Original Assignee
Oval Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oval Corp filed Critical Oval Corp
Priority to JP2000173296A priority Critical patent/JP3600508B2/en
Publication of JP2001349755A publication Critical patent/JP2001349755A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3600508B2 publication Critical patent/JP3600508B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically and continuously control a passband of a band pass filter based on a vortex frequency to synchronize the vortex frequency substantially in its center over a wide range irrespective of kinds of fluids and a bore. SOLUTION: A high-pass filter 11 and a low-pass filter 12 constituting the band filter have switched capacitors respectively, and a cut-off frequency is controlled by making switching frequencies thereof variable. A fixed low-pass filter 13 is connected further to an output of the high-pass filter 11 to detect the rough vortex frequency, and the switching frequencies of the respective switched capacitors in the both filters 11, 12 are made variable based on the detected rough vortex frequency. A passband width of the band filter is controlled thereby to bring the detected vortex frequency substantially into the center of the passband width.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、渦検出回路に関
し、特に、渦検出信号以外のノイズなどを除去する帯域
フィルタに通した後に、渦検出信号の渦周波数を検出す
ることにより流量を計測する渦検出回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vortex detection circuit, and more particularly, to measuring a flow rate by detecting a vortex frequency of a vortex detection signal after passing through a bandpass filter for removing noise other than the vortex detection signal. The present invention relates to a vortex detection circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】渦流量計は、周知のように、被測定流体
が流れる被測定管と、被測定管内に流れと対向するよう
に固定された渦発生体と、渦検出器で構成され、渦発生
体から流出するカルマン渦の単位時間当たりの数(渦周
波数)が、気体、液体に関係なく所定のレイノルズ数範
囲では流量に比例することを利用したものである。渦検
出器としては、渦による熱変化、揚力変化等を熱セン
サ、ひずみセンサ、光センサ、圧力センサ、超音波セン
サ等で検出可能である。このような渦流量計は、測定流
体の物性に影響されずに流量を測定できる簡易な流量計
であり、気体、液体の流量計測に広く使用されている
が、カルマン渦検出波形には、図12に示すように、渦
信号の他に、渦周波数より低い周波数の揺らぎ、及び渦
周波数より高い周波数のフローノイズ等が含まれてい
る。この渦信号は、バンドパスフィルタに通して、図1
3に示すような渦信号以外のノイズ等を取り除く必要が
ある。
2. Description of the Related Art As is well known, a vortex flowmeter comprises a pipe to be measured through which a fluid to be measured flows, a vortex generator fixed in the pipe to be measured so as to face the flow, and a vortex detector. This is based on the fact that the number of Karman vortices flowing out of a vortex generator per unit time (vortex frequency) is proportional to the flow rate in a predetermined Reynolds number range regardless of gas or liquid. As a vortex detector, a heat change, a lift change, and the like due to a vortex can be detected by a heat sensor, a strain sensor, an optical sensor, a pressure sensor, an ultrasonic sensor, or the like. Such a vortex flow meter is a simple flow meter that can measure the flow rate without being affected by the physical properties of the measurement fluid, and is widely used for measuring the flow rate of gases and liquids. As shown in FIG. 12, in addition to the vortex signal, fluctuations at a frequency lower than the vortex frequency, flow noise at a frequency higher than the vortex frequency, and the like are included. This vortex signal passes through a band-pass filter,
It is necessary to remove noise and the like other than the vortex signal shown in FIG.

【0003】渦信号の検出回路に、渦周波数に自動的に
追従するバンドパスフィルタを設けて、渦信号以外の信
号を排除することにより、高精度な渦流量計を提供する
ことができる。このような観点で、本出願人は、先に
「帯域自動追従フィルタ」(特公昭63−32126号
公報参照)を提案した。
A high-precision vortex flowmeter can be provided by providing a band-pass filter which automatically follows the vortex frequency in a vortex signal detection circuit to eliminate signals other than the vortex signal. From such a viewpoint, the present applicant has previously proposed an "band automatic tracking filter" (see Japanese Patent Publication No. 63-32126).

【0004】先に提案した「帯域自動追従フィルタ」
は、検出された渦周波数に応じて、フィルタのしゃ断周
波数をアナログスイッチで次々と切り替えるものであ
り、これにより、渦周波数以外のノイズ等を排除するこ
とが可能になっている。しかし、切り替え段数に制限が
あるために、広い流量範囲に対応するためには、通過バ
ンド幅をある程度広くとる必要があった。
The "automatic band tracking filter" proposed earlier
Is to switch the cutoff frequency of the filter one after another by an analog switch in accordance with the detected vortex frequency, thereby making it possible to eliminate noise and the like other than the vortex frequency. However, since the number of switching stages is limited, it is necessary to increase the pass band width to some extent in order to cope with a wide flow rate range.

【0005】また、スイッチトキャパシタを利用した渦
流量計が提案されている(特許第3031387号公
報)。これによって、バンドパスフィルタのコーナー周
波数を変更して任意に帯域幅を変更することが可能とな
っている。しかし、この技術は、流体の種類、及び口径
で定まる流量範囲から求めた帯域幅に、バンドパスフィ
ルタを設定することはできるが、流体の種類及び口径に
かかわらず、自動的にバンドパスフィルタの同調を取る
ことはできない。
A vortex flowmeter using a switched capacitor has been proposed (Japanese Patent No. 3031387). Thus, it is possible to arbitrarily change the bandwidth by changing the corner frequency of the band-pass filter. However, this technique can set the bandpass filter to the bandwidth determined from the flow range determined by the type of the fluid and the diameter, but automatically sets the bandpass filter regardless of the type and the diameter of the fluid. It cannot be synchronized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、か
かる問題点を解決して、検出された渦周波数以外のノイ
ズ等を排除するためのバンドパスフィルタを用いると共
に、このバンドパスフィルタの通過帯域を渦周波数に基
づいて自動的に連続的に制御して、流体の種類及び口径
にかかわらずワイドレンジに、渦周波数をほぼその中心
に置いて同調させることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention solves such a problem and uses a band-pass filter for eliminating noises other than the detected vortex frequency, and a signal passing through the band-pass filter. The purpose is to automatically and continuously control the band based on the vortex frequency and to tune the vortex frequency to a wide range regardless of the type and diameter of the fluid, with the vortex frequency substantially centered.

【0007】また、本発明は、通過帯域幅を狭くするこ
とを可能にして、より良質の渦信号を得ることを目的と
している。
Another object of the present invention is to make it possible to narrow the pass band width and obtain a higher quality vortex signal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の渦検出回路は、
渦検出器により検出された渦検出信号を、渦検出信号以
外のノイズなどを除去する帯域フィルタに通した後に、
渦検出信号の渦周波数を検出することにより流量を計測
する。この帯域フィルタは、ハイパスフィルタと、これ
に縦続接続されたローパスフィルタで構成される。ハイ
パスフィルタ及びローパスフィルタは、いずれも1つ又
は複数のスイッチトキャパシタを備えて、そのスイッチ
ング周波数を可変することによりしゃ断周波数を制御す
ることができるよう構成される。ハイパスフィルタの出
力にはさらに固定ローパスフィルタを接続して、概略の
渦周波数を検出し、かつ、この検出した概略渦周波数に
基づきハイパスフィルタ及びローパスフィルタのそれぞ
れのスイッチトキャパシタのスイッチング周波数を可変
する。これによって、検出される渦周波数が通過帯域幅
の略中心となるように、帯域フィルタの通過帯域幅を制
御する。
The eddy detection circuit of the present invention comprises:
After passing the vortex detection signal detected by the vortex detector through a band filter that removes noise etc. other than the vortex detection signal,
The flow rate is measured by detecting the vortex frequency of the vortex detection signal. This bandpass filter is composed of a high-pass filter and a low-pass filter connected in cascade. Each of the high-pass filter and the low-pass filter includes one or a plurality of switched capacitors, and is configured so that the cutoff frequency can be controlled by changing the switching frequency. A fixed low-pass filter is further connected to the output of the high-pass filter to detect a rough eddy frequency, and the switching frequencies of the switched capacitors of the high-pass filter and the low-pass filter are varied based on the detected rough eddy frequency. This controls the pass bandwidth of the bandpass filter so that the detected vortex frequency is approximately at the center of the pass bandwidth.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の渦検出回路を、具
体例に基づき説明する。図1は、渦検出回路の全体概略
構成を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a vortex detection circuit according to the present invention will be described with reference to specific examples. FIG. 1 is a diagram showing the overall schematic configuration of the vortex detection circuit.

【0010】渦検出器1により検出された渦検出信号
は、増幅回路2で増幅された後、本発明の特徴とする周
波数追従帯域フィルタ3を通して、渦検出信号以外のノ
イズなどは除去される。その後、通常の技術に従って、
波形整形回路4で波形整形された後、CPU5に入力さ
れる。CPU5は、入力された渦周波数を、表示器7で
表示し、パルス出力回路6を通してパルス出力し、ま
た、D/A変換回路8を通してアナログ信号として出力
する。
The eddy detection signal detected by the eddy detector 1 is amplified by the amplifier circuit 2, and then the noise other than the eddy detection signal is removed through the frequency tracking bandpass filter 3, which is a feature of the present invention. Then, according to the usual techniques,
The waveform is shaped by the waveform shaping circuit 4 and then input to the CPU 5. The CPU 5 displays the input vortex frequency on the display 7, outputs a pulse through the pulse output circuit 6, and outputs an analog signal through the D / A conversion circuit 8.

【0011】本発明の特徴とする周波数追従帯域フィル
タ3は、検出された渦周波数が帯域幅の中心となるよう
に、縦続接続されたハイパスフィルタ11とローパスフ
ィルタ12で構成されるバンドパスフィルタの通過帯域
幅を制御する。この通過帯域幅を制御するために、ハイ
パスフィルタ11の出力に接続された固定ローパスフィ
ルタ13と、波形整形回路14と、フィルタ制御回路1
5とが設けられ、これによって、概略の渦周波数を検出
して、この概略渦周波数に基づき、ハイパスフィルタ
と、それに縦続接続されたローパスフィルタのそれぞれ
を制御して、これらフィルタで構成されるバンドパスフ
ィルタの同調を取り、渦周波数のみ通過させることによ
り、良質の渦信号を検出する。
The frequency tracking bandpass filter 3 which is a feature of the present invention is a bandpass filter composed of a cascade-connected highpass filter 11 and lowpass filter 12 such that the detected vortex frequency is at the center of the bandwidth. Control the pass bandwidth. In order to control the pass bandwidth, a fixed low-pass filter 13 connected to the output of the high-pass filter 11, a waveform shaping circuit 14, and a filter control circuit 1
5 for detecting a rough eddy frequency and controlling a high-pass filter and a low-pass filter cascade-connected to the high-pass filter based on the rough eddy frequency, thereby forming a band constituted by these filters. By tuning the pass filter and passing only the vortex frequency, a good quality vortex signal is detected.

【0012】渦周波数の概略値を検出するために、ハイ
パスフィルタ11を出た後の信号が、固定ローパスフィ
ルタ13に入力される。このハイパスフィルタ11と固
定ローパスフィルタ13とによって構成されるバンドパ
スフィルタの特性は、図11に示すようになる。図示し
た通過帯域の上限fLmax は、固定ローパスフィルタ13
のしゃ断周波数によって決定されるが、このしゃ断周波
数は、接続される渦流量計の最大流量における周波数よ
り僅かに高い固定値に設定される。通過帯域の下限は、
フィルタ制御回路15により制御されるハイパスフィル
タ11により決定される。図中、fH1 〜fHn と表示した
線は、渦周波数に応じて通過帯域の下限が変化すること
を示している。なお、後述するように、停止中であって
も、ハイパスフィルタのしゃ断周波数は、fH1 以下にな
らないように構成している。このため、停止中又は流量
が低く渦周波数が低い場合は、図11に実線で示す如
く、通過帯域幅(fH1 〜fLmax )は広くなる。
In order to detect the approximate value of the vortex frequency, a signal after leaving the high-pass filter 11 is input to a fixed low-pass filter 13. The characteristics of the band-pass filter constituted by the high-pass filter 11 and the fixed low-pass filter 13 are as shown in FIG. The upper limit fLmax of the illustrated pass band is the fixed low-pass filter 13.
Is set to a fixed value slightly higher than the frequency at the maximum flow rate of the connected vortex flowmeter. The lower limit of the passband is
It is determined by the high-pass filter 11 controlled by the filter control circuit 15. In the figure, the lines denoted by fH1 to fHn indicate that the lower limit of the pass band changes according to the vortex frequency. Note that, as described later, the configuration is such that the cutoff frequency of the high-pass filter does not fall below fH1 even during stoppage. For this reason, as shown by the solid line in FIG. 11, the pass band width (fH1 to fLmax) is widened during stoppage or when the flow rate is low and the vortex frequency is low.

【0013】一般に、渦周波数が低い場合の方が渦信号
は良質であり、渦周波数が高くなると渦信号にフローノ
イズ等が多く含まれる傾向にあり、また、フィルタ制御
用のバンドパスフィルタの特性も図11に示すように、
渦周波数が高くなるほど帯域幅は狭くなりフィルタとし
ての性能は向上してくるために、フィルタ制御信号とし
ては十分な精度の渦周波数を検出することができる。こ
のようにして、概略値として検出された渦周波数信号
は、波形整形回路14で波形整形された後に、ハイパス
フィルタ11及びローパスフィルタ12のそれぞれを制
御するフィルタ制御回路15に入力されて、これを制御
する。その詳細は後述する。
In general, when the vortex frequency is low, the quality of the vortex signal is good. When the vortex frequency is high, the vortex signal tends to include a large amount of flow noise and the like. Also, as shown in FIG.
As the eddy frequency becomes higher, the bandwidth becomes narrower and the performance as a filter improves, so that the eddy frequency can be detected with sufficient accuracy as a filter control signal. In this way, the eddy frequency signal detected as the approximate value is subjected to waveform shaping by the waveform shaping circuit 14, and then input to the filter control circuit 15 for controlling the high-pass filter 11 and the low-pass filter 12, respectively. Control. The details will be described later.

【0014】図6は、図1に示した渦検出回路に用いる
ことのできる固定ローパスフィルタの構成の一例を示す
図である。この固定ローパスフィルタを、バターワース
(最大平坦)とする場合、R5 =R6 =R、C 11=2C
12として、固定ローパスフィルタのしゃ断周波数F
L は、F L =1 /(√2 ・π・C 11・R )となるが、こ
の固定フィルタのしゃ断周波数が、前述したように、渦
周波数の最大値より僅かに高い値に設定される。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of a fixed low-pass filter that can be used in the vortex detection circuit shown in FIG. When this fixed low-pass filter is Butterworth (maximum flat), R 5 = R 6 = R, C 11 = 2C
12 , the cutoff frequency F of the fixed low-pass filter
L is, F L = 1 / (√2 · π · C 11 · R) and becomes, cutoff frequency of the fixed filter, as described above, is set to a value slightly higher than the maximum value of the vortex frequency .

【0015】図1の周波数追従帯域フィルタに用いられ
るフィルタ制御回路15は、ハイパスフィルタ11及び
ローパスフィルタ12を渦周波数に同調させるために渦
周波数に比例した周波数を再発振させるためのフィルタ
制御回路であり、図8にその構成の一例を示している。
図示したように、高速の周波数/電圧(F /V )変換回
路、及び電圧/周波数(V /F )変換回路を用いること
により、バンドパスフィルタの応答を良くすることがで
きる。また、渦周波数の概略値を高速で検出するため
に、図9に示すようにCPUを用いて周期計測を行い、
その逆数から渦周波数の概略値を求め、渦周波数に見合
ったスイッチング周波数を発振して、渦周波数に同調さ
せても良い。
The filter control circuit 15 used in the frequency tracking bandpass filter of FIG. 1 is a filter control circuit for re-oscillating a frequency proportional to the vortex frequency in order to tune the high-pass filter 11 and the low-pass filter 12 to the vortex frequency. FIG. 8 shows an example of the configuration.
As shown, by using a high-speed frequency / voltage (F / V) conversion circuit and a voltage / frequency (V / F) conversion circuit, the response of the band-pass filter can be improved. In addition, in order to detect the approximate value of the vortex frequency at high speed, a period is measured using a CPU as shown in FIG.
A rough value of the vortex frequency may be obtained from the reciprocal thereof, and a switching frequency corresponding to the vortex frequency may be oscillated to tune to the vortex frequency.

【0016】図2及び図3は、それぞれハイパスフィル
タの構成を例示する図であり、また、図4及び図5は、
それぞれローパスフィルタの構成を例示する図である。
それぞれ、1 次のフィルタを2 段カスケードに接続した
ものと、2 次のフィルタの違いで、何れを用いることも
できるし、1 次のフィルタを1 段で構成することもでき
る。何れにしても、スィッチトキャパシタの原理に基づ
き、制御周波数により連続的にハイパス、ローパスフィ
ルタのしゃ断周波数を制御することができる。これらフ
ィルタ回路のしゃ断周波数の制御は、スイッチトキャパ
シタSCP1〜SCP10のスイッチング周波数Fc1
〜Fc10を、前述したフィルタ制御回路15により可
変することにより行うことができる。
FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating the configuration of a high-pass filter, respectively. FIGS.
It is a figure which illustrates the structure of each low-pass filter.
Each of them can be used depending on the difference between the primary filter connected in a two-stage cascade and the secondary filter, and the primary filter can be configured in one stage. In any case, the cutoff frequency of the high-pass and low-pass filters can be continuously controlled by the control frequency based on the principle of the switched capacitor. The cutoff frequency of these filter circuits is controlled by the switching frequency Fc1 of the switched capacitors SCP1 to SCP10.
To Fc10 by changing the filter control circuit 15 described above.

【0017】図2〜図5に示されるハイパスフィルタ、
及びローパスフィルタに用いられるスィッチトキャパシ
タSCP1〜SCP10の等価回路は、図7に示すよう
に、スイッチング周波数をFcとすると、Ro=1 /Co・Fc
の等価抵抗Roとして表すことができることが知られてい
る。
A high-pass filter shown in FIGS.
And an equivalent circuit of the switched capacitors SCP1 to SCP10 used in the low-pass filter, as shown in FIG. 7, when the switching frequency is Fc, Ro = 1 / Co · Fc
It is known that this can be expressed as the equivalent resistance Ro.

【0018】従って、図2のハイパスフィルタのしゃ断
周波数F H は、 一段目のしゃ断周波数F H1=1 /(2π・C 2 ・Ro)=Co・Fc1 /(2 πC 2 ) 二段目のしゃ断周波数F H2=1 /(2 π・C 4 ・Ro)=Co・F C2/(2 πC 4 ) となり、通過周波数域の利特をOdB とすれば、C 1 =C
2 、C 3 =C 4 となる。また、図3のハイパスフィルタ
のしゃ断周波数は、バターワース(最大平坦)とするた
めには、Q =1/√2にすれば良く、C 5 =C 6 =C、Fc
4 =(1 /2 )Fc 3 とすると、この時のしゃ断周波数F
H は、 F H =1 /(√2 ・π・C ・Ro)=Co・Fc4 /(√2 ・π・C) ここで、SCP3の周波数を1 /2としたが、SCP3に接続さ
れるCoを1 /2 とすれば、SCP3とSCP4の周波数を同じ周
波数にすることができる。
Therefore, the high-pass filter of FIG.
Frequency FHIs the first-stage cutoff frequency FH1= 1 / (2π · CTwo・ Ro) = Co ・ Fc1/ (2πCTwo) Second cutoff frequency FH2= 1 / (2π · CFour・ Ro) = Co ・ FC2/ (2πCFour), And if the advantage of the pass frequency range is OdB, C1= C
Two, CThree= CFourBecomes Also, the high-pass filter shown in FIG.
The cutoff frequency is Butterworth (maximum flat)
In this case, Q = 1 / 良 く 2, and CFive= C6= C, Fc
Four= (1/2) Fc ThreeThen, the cutoff frequency F at this time
HIs FH= 1 / (√2 · π · C · Ro) = Co · FcFour/ (√2 · π · C) Here, the frequency of SCP3 was set to 1/2, but it was connected to SCP3.
Assuming that Co is 1/2, the frequencies of SCP3 and SCP4 are the same.
It can be a wave number.

【0019】また、図では示していないが、停止中にス
イッチング周波数がゼロになるのを防ぐため、最小渦周
波数より僅かに低いしゃ断周波数になるように、スイッ
チトキャパシタに並列に抵抗を予め入れておくか、渦周
波数がゼロになっても、最小周波数で発振するよう構成
することができる。
Although not shown in the figure, in order to prevent the switching frequency from becoming zero during stop, a resistor is previously inserted in parallel with the switched capacitor so that the cutoff frequency becomes slightly lower than the minimum vortex frequency. Alternatively, even if the vortex frequency becomes zero, it can be configured to oscillate at the minimum frequency.

【0020】一方、ローパスフィルタは、ハイパスフィ
ルタの後段に接続され、図4の場合のしゃ断周波数F L1
は、通過周波数域の利得をOdB とすれば、Fc5 =Fc 6
Fc7=Fc8 となり、 一段目のしゃ断周波数F L1=1 /(2 π・C 7 ・Ro)=Co・Fc5 /(2 πC 7 ) 二段目のしゃ断周波数F L2=1 /(2 π・C 8 ・Ro)=Co・Fc7 /(2 πC 8 ) となる.また、図5の場合のローパスフィルタのしゃ断
周波数は、バターワース(最大平担)とするためには、
Q =1 /√2 にすれば良く、Fc9 =Fc10、C 10=2C9
すると、この時のしゃ断周波数F L は、 F L =1 /(√2 ・π・C 10・Ro)=Co・F c9(√2 ・π・C 10) となり、ハイパスフィルタとローパスフィルタを従属に
(カスケードに)接続する事により任意の帯域幅を持つ
バンドパスフィルタを構成する事ができ、スイッチング
周波数Fcを高くすると等価抵抗値Roは下がり、ハイパ
ス、ローパスフィルタのしゃ断周波数を高くすることが
出来る,図10は、バンドパスフィルタの特性を示す図
である。図10は、段階的に示しているが実際には、連
続的にしゃ断周波数を変化させる事ができる.図示した
ように、概略の渦周波数を検出して、この概略渦周波数
に基づき、ハイパスフィルタと、それに縦続接続された
ローパスフィルタのそれぞれを制御して、これらフィル
タで構成されるバンドパスフィルタは渦周波数のみ通過
させるように、通過帯域幅が連続的に変化させられる。
On the other hand, the low-pass filter is connected downstream of the high-pass filter, and has a cutoff frequency F L1 of FIG.
Is, if the gain in the passband is OdB, Fc 5 = Fc 6 ,
Next Fc 7 = Fc 8, cut-off frequency F L1 = 1 / (2 π · C 7 · Ro) of the first stage = Co · Fc 5 / (2 πC 7) cutoff frequency of the second stage F L2 = 1 / (2 π · C 8 · Ro) = Co · Fc 7 / (2 πC 8 ). In order to set the cutoff frequency of the low-pass filter in FIG. 5 to Butterworth (maximum sharing),
It is sufficient to Q = 1 / √2, when the Fc 9 = Fc 10, C 10 = 2C 9, cutoff frequency F L at this time, F L = 1 / (√2 · π · C 10 · Ro) = Co · F c9 (√2 · π · C 10 ), and a high-pass filter and a low-pass filter are connected (cascaded) to form a band-pass filter with an arbitrary bandwidth. When Fc is increased, the equivalent resistance value Ro is decreased, and the cutoff frequency of the high-pass and low-pass filters can be increased. FIG. 10 is a diagram showing the characteristics of the band-pass filter. Although FIG. 10 shows stepwise, in practice, the cutoff frequency can be continuously changed. As shown in the figure, a rough eddy frequency is detected, and based on this rough eddy frequency, a high-pass filter and a low-pass filter connected in cascade are controlled, so that the band-pass filter formed by these filters becomes a vortex. The pass bandwidth is continuously varied so that only frequencies are passed.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明は、概略の渦周波数を検出し、か
つ、この検出した概略渦周波数に基づきハイパスフィル
タ及びローパスフィルタのそれぞれのスイッチトキャパ
シタのスイッチング周波数を可変することによって、バ
ンドパスフィルタの通過帯域を渦周波数に基づいて自動
的に連続的に制御して、流体の種類及び口径にかかわら
ずワイドレンジに、渦周波数をほぼその中心に置いて同
調させることができるという効果がある。
According to the present invention, the approximate eddy frequency is detected, and the switching frequency of each of the switched capacitors of the high-pass filter and the low-pass filter is varied based on the detected approximate eddy frequency. The pass band is automatically and continuously controlled based on the vortex frequency, so that the vortex frequency can be tuned to a wide range irrespective of the type and diameter of the fluid, with the vortex frequency being substantially centered.

【0022】また、本発明は、通過帯域幅を狭くするこ
とを可能にして、より良質の渦信号を得ることができ
る。
Further, the present invention makes it possible to narrow the pass band width and obtain a higher quality eddy signal.

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

【図1】渦検出回路の全体概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall schematic configuration of a vortex detection circuit.

【図2】ハイパスフィルタの構成を例示する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a high-pass filter.

【図3】ハイパスフィルタの別の構成を例示する図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating another configuration of the high-pass filter.

【図4】ローパスフィルタの構成を例示する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a low-pass filter.

【図5】ローパスフィルタの別の構成を例示する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration of the low-pass filter.

【図6】図1に示した渦検出回路に用いることのできる
固定ローパスフィルタの構成の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration of a fixed low-pass filter that can be used in the vortex detection circuit illustrated in FIG. 1;

【図7】スィッチトキャパシタSCPの等価回路を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit of the switched capacitor SCP.

【図8】フィルタ制御回路を例示する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a filter control circuit.

【図9】フィルタ制御回路の別の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the filter control circuit.

【図10】ハイパスフィルタとローパスフィルタから成
るバンドパスフィルタの特性を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating characteristics of a band-pass filter including a high-pass filter and a low-pass filter.

【図11】ハイパスフィルタと固定ローパスフィルタか
ら成るバンドパスフィルタの特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating characteristics of a band-pass filter including a high-pass filter and a fixed low-pass filter.

【図12】バンドパスフィルタ入力波形を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing an input waveform of a band-pass filter.

【図13】バンドパスフィルタ出力波形を示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram showing a bandpass filter output waveform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 渦検出器 2 増幅回路 3 周波数追従帯域フィルタ 4 波形整形回路 5 CPU 6 パルス出力回路 7 表示器 8 D/A変換回路 11 ハイパスフィルタ 12 ローパスフィルタ 13 固定ローパスフィルタ 14 波形整形回路 15 フィルタ制御回路 REFERENCE SIGNS LIST 1 vortex detector 2 amplifier circuit 3 frequency tracking bandpass filter 4 waveform shaping circuit 5 CPU 6 pulse output circuit 7 display 8 D / A conversion circuit 11 high-pass filter 12 low-pass filter 13 fixed low-pass filter 14 waveform shaping circuit 15 filter control circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】渦検出器により検出された渦検出信号を、
渦検出信号以外のノイズなどを除去する帯域フィルタに
通した後に、渦検出信号の渦周波数を検出することによ
り流量を計測する渦検出回路において、 前記帯域フィルタは、ハイパスフィルタと、これに縦続
接続されたローパスフィルタで構成し、 該ハイパスフィルタ及びローパスフィルタは、いずれも
1つ又は複数のスイッチトキャパシタを備えて、そのス
イッチング周波数を可変することによりしゃ断周波数を
制御することができるよう構成し、 前記ハイパスフィルタの出力にはさらに固定ローパスフ
ィルタを接続して、概略の渦周波数を検出し、かつ、こ
の検出した概略渦周波数に基づき前記ハイパスフィルタ
及びローパスフィルタのそれぞれのスイッチトキャパシ
タのスイッチング周波数を可変して、 検出される渦周波数が通過帯域幅の略中心となるよう
に、前記帯域フィルタの通過帯域を制御することから成
る渦検出回路。
1. A vortex detection signal detected by a vortex detector,
In a vortex detection circuit that measures a flow rate by detecting a vortex frequency of the vortex detection signal after passing through a band filter that removes noise and the like other than the vortex detection signal, the band filter includes a high-pass filter and a cascade connection with the high-pass filter. The high-pass filter and the low-pass filter are each provided with one or more switched capacitors, and configured to be able to control the cutoff frequency by varying the switching frequency thereof, A fixed low-pass filter is further connected to the output of the high-pass filter to detect a rough eddy frequency, and based on the detected rough eddy frequency, varies the switching frequency of each of the switched capacitors of the high-pass filter and the low-pass filter. And the detected vortex frequency is A vortex detection circuit comprising controlling a pass band of the band filter so as to be substantially at the center of the band width.
JP2000173296A 2000-06-09 2000-06-09 Eddy detection circuit Expired - Fee Related JP3600508B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000173296A JP3600508B2 (en) 2000-06-09 2000-06-09 Eddy detection circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000173296A JP3600508B2 (en) 2000-06-09 2000-06-09 Eddy detection circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001349755A true JP2001349755A (en) 2001-12-21
JP3600508B2 JP3600508B2 (en) 2004-12-15

Family

ID=18675554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000173296A Expired - Fee Related JP3600508B2 (en) 2000-06-09 2000-06-09 Eddy detection circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3600508B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017515132A (en) * 2014-05-09 2017-06-08 マイクロ モーション インコーポレイテッド Abnormal fluid detection
CN114966400A (en) * 2022-06-24 2022-08-30 安徽高谐智能科技有限公司 Motor health condition intelligent diagnosis system based on harmonic diagnosis technology

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017515132A (en) * 2014-05-09 2017-06-08 マイクロ モーション インコーポレイテッド Abnormal fluid detection
CN114966400A (en) * 2022-06-24 2022-08-30 安徽高谐智能科技有限公司 Motor health condition intelligent diagnosis system based on harmonic diagnosis technology

Also Published As

Publication number Publication date
JP3600508B2 (en) 2004-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4019038A (en) Correlators
CN100383493C (en) Vortex mass flow meter
US6480812B1 (en) Vortex flowmeter
CN101836090A (en) Triple redundancy vortex flowmeter system
JPS5918421A (en) Automatic band following filter
JP3600508B2 (en) Eddy detection circuit
JP3357582B2 (en) Electromagnetic flow meter
JPH0676802B2 (en) Device for improving S / N ratio of fluid circuit
JP2856521B2 (en) Electromagnetic flow meter
CN209841103U (en) Receiving circuit of passive interception sonar flowmeter
JP3662900B2 (en) Filter circuit for phase difference signal detection of Coriolis meter
JP4126837B2 (en) Vortex flow measurement method and vortex flow meter
CN112526169B (en) MEMS capacitive accelerometer signal readout circuit
JP3031387B2 (en) Vortex flow meter
JPH0622173Y2 (en) Vortex flowmeter converter
JPS63238517A (en) Vortex flowmeter
RU7741U1 (en) JET FREQUENCY FLOW SENSOR
JP2867609B2 (en) Mass flow meter
RU2219500C2 (en) Facility establishing flow rate of medium in pipe-line
Hans Ultrasound Gas Flow Measurement
SU1215007A2 (en) Method of determining flow rate
JPH10275U (en) Vortex flowmeter converter
SU485314A1 (en) Single Channel Ultrasonic Flowmeter
RU2044278C1 (en) Two-channel frequency ultrasonic flowmeter
JPH11287680A (en) Vortex flowmeter

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040914

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040916

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070924

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080924

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080924

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090924

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090924

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100924

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110924

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110924

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120924

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees