JP2006170797A - 不平衝容量の検出装置、及びセンサの不平衝容量の検出方法、並びにこれらに用いる変換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 歪ゲージナ等のセンサと測定装置本体をつなぐケーブルの変形振動により発生する容量変動分を計測時に取り除くセンサ不平衝容量の検出装置及びセンサの不平衝容量検出方法、並びにこれらに用いるセンサを得る。
【解決手段】 センサ１にケーブル４Ａ〜４Ｄを接続して、歪量等の計測時にセンサの容量バランスが崩れた時の大きさに比例した容量分検出電圧Ｅｃを発生させ、この容量分検出電圧Ｅｃとブリッジ構成のセンサ１に供給する搬送波電圧ＢＶを乗算器１６等で演算して、容量バランスの崩れに比例した補正電圧を発生させ、センサ１やケーブル４Ａ〜４Ｄの不平衝容量を相殺させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ブリッジ回路よりなる変換器（以下センサと記す）に接続したケーブルにより生ずる不平衝容量の検出装置、及びセンサの不平衝容量の検出方法と、これらに用いるセンサに係わり、特に、ブリッジ回路のセンサの各辺の不平衝容量やケーブル間の不平衝容量を簡単に検出可能な不平衝容量の検出装置、及びセンサの不平衝容量検出方法、並びにこれらに用いるセンサに関する。

従来から、各種物理量を計測するためにブリッジ回路よりなる種々のセンサの検出装置及びセンサの検出方法が提案されている。図５は従来のセンサ異常検出機能付きブリッジ回路構成を示すものである。

図５のＤＣブリッジ回路は、センサやケーブルの異常状態の検出装置を示す要部の回路図を示すものであり、図５に於いて、抵抗Ｒ１〜Ｒ４からなるブリッジ回路を構成したセンサ１の電源端子Ｔ１及びグランド端子Ｔ２間に直流電圧ＶＤＤの電源を接続し、電源端子Ｔ１はケーブル４Ｂを介して、ブリッジ回路の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４との接続点Ａに接続すると共にグランド端子Ｔ２を同じくケーブル４Ｂを介してブリッジ回路の抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点Ｃに接続し、出力端子Ｔ３はケーブル４Ａを介してブリッジ回路の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点Ｂに接続し、出力端子Ｔ４を同じくケーブル４Ａを介してブリッジ回路の抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続点Ｄに接続している。

ブリッジ回路で構成するセンサ１に電圧ＶＤＤを供給する電源には、抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７の直列接続回路が並列に接続され、可変抵抗器Ｒ６はブリッジ回路の接続点Ａ、Ｃ間の抵抗値のズレ分の調整を行うもので、可変抵抗器Ｒ６の中点端子の中点電圧は可変抵抗器Ｒ６の可動接片からなる中点端子及び可変抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ7の接続点からコンパレータを構成する比較部２に供給される。更に、出力端子Ｔ３，Ｔ４の出力も比較部２に供給される。比較部２は４つの差動アンプＡ１乃至Ａ４により出力電圧と基準電圧Ｖｒｆの比較がなされ、比較部２の比較出力端はＬＥＤなどの発光素子３に接続され、ＬＥＤ３には抵抗Ｒ８を介してＢ電圧＋Ｖが供給されている。

上述の構成の動作はブリッジ回路のセンサ１に印加した電源の電圧ＶＤＤより発生する接続点Ｂ、Ｄ間の出力電圧を測定し、次に接続点Ｂ、Ｄ間の電圧を可変抵抗器Ｒ6の中点端子から取り出した基準電圧Ｖｒｆと比較し、中点電圧からの「ずれ」が或る程度以上基準電圧Ｖｒｆから、「ずれ」ていれば、ＬＥＤ３を点灯することでセンサ１やケーブル４Ａ、４Ｂの異常を検出し、これをユーザに報知している。

上述の従来のセンサ１の異常検出機能付きブリッジ回路構成によると、ブリッジ回路構成のセンサ１又はケーブル４Ａ、４Ｂ内で生じた断線等の異常を検出することが出来る。然し、上述のセンサ１と測定装置側の電源端子Ｔ１及びグランド端子Ｔ２並びに出力端子Ｔ３、Ｔ４間には各種の物理量を測定するために測定点までケーブル４Ａ、４Ｂを敷設する必要がある。このケーブル４Ａ、４Ｂの変形や振動などによる容量変動分を計測中に常時相殺させるように成した回路も、非特許文献１に開示したＡＣストレンアンプ内に広く利用されている。

図６は上記非特許文献１内に使用されているケーブルの不平衝容量を補正する為の補正回路１０を示すもので、一対のケーブル４Ａ、４Ｂ間の容量の不平衝を相殺するように成されている。

図６に於いて、ＡＣブリッジ回路構成のセンサ１の抵抗の接続点Ａ、Ｃ間には搬送波電圧＋ＢＶ及び−ＢＶが供給されると共にフォトカプラ６のＣｄｓ等を直列接続した受光素子ＰＣ１、ＰＣ２の直列接続点以外の端子に供給される。受光素子ＰＣ１、ＰＣ２としてフォトダイオードやフォトトランジスタ、更に、ＭＯＳ−ＦＥＴ、ゲートＩＣ等の組み合わせからなるものは出力電圧の直線性が悪いために、受光素子ＰＣ１，ＰＣ２としては広くＣｄｓが利用されている。

センサ１の接続点Ｂ、Ｄからの歪検出出力はケーブル４Ａ、４Ｂを介してＡＣストレイアンプ等の電子機器測定器を構成する不平衝容量の検出装置１０の端子Ｔ３、Ｔ４に供給されて、搬送波増幅器（オペアンプ）５の非反転入力端子（＋）及び反転入力端子（−）に供給される。搬送波増幅器５の出力は後述する位相検波器１２に供給される。

叙述の位相検波器１２の後段に接続されたフィルタ１３から取り出された容量分検出電圧Ｅｃは第１の増幅器７で増幅され、フォトカプラ６を構成する２個のＬＥＤ等の発光素子Ｄ１及びＤ２の直列接続された接続点に電流制限用抵抗Ｒ１２を介して供給される。発光素子Ｄ１のアノードには電圧＋Ｖが電流制限抵抗Ｒ１０を介して供給され、発光素子Ｄ２のカソードには同じく電圧−Ｖが電流制限抵抗Ｒ１１を介して供給されている。

フォトカプラ６の受光素子ＰＣ１及びＰＣ２はＣｄｓから構成され、直列接続された受光素子ＰＣ１の他端には搬送波＋ＢＶが供給され、直列接続された受光素子ＰＣ２の他端には搬送波−ＢＶが供給されている。受光素子ＰＣ１及びＰＣ２の直列接続点から取り出された容量分検出電圧Ｅｃに比例した補正電圧Ｅｃａは第２の増幅器８で増幅される。第２の増幅器８の出力は容量Ｃ１を介して端子Ｔ４に接続された搬送増幅器５の非反転端子（＋）に供給されると共に１８０度の移送器９と容量Ｃ２を介して端子Ｔ３に接続された搬送増幅器５の反転端子（−）に供給されている。

上述の非特許文献１に開示された、補正回路１１では、ケーブル４Ａ、４Ｂの容量不平衝分に対応する容量検出分電圧Ｅｃをフォトカプラ６に入力し、受光素子ＰＣ１、ＰＣ２から取り出した抵抗変化を利用して、搬送波ＢＶの極性（＋ＢＶ、−ＢＶ）及び容量分検出電圧Ｅｃに比例した補正電圧Ｅｃａの大きさを変え容量Ｃ１及びＣ２を介してセンサ１の接続点Ｂ及びＤ点に接続した容量の不平衝分を補正している。
ＮＥＣ三栄カタログ、ストレンアンプ、ＡＳシリーズ１０００／ＡＳ２０００シリーズ６Ｍ９６、高耐圧型アイソレーションタイプ、ＡＣストレンアンプ、ＡＳ１５０３、ページ５，２００１年６月１２日製作。

本発明が解決しようとする課題は、ブリッジ回路の４個の抵抗Ｒ１〜Ｒ４及び一対のケーブル４Ａ，４Ｂの容量の不平衝状態を検出し、この不平衝容量を相殺可能な不平衝容量の検出装置及びセンサの不平衝容量の検出方法並びにこれらを用いたセンサを得るにある。従来の構成では、センサ１の各辺のインピーダンスやケーブルのインピーダンスが大きくバラついている場合に異常な測定結果となる恐れがあるが、このような弊害を本発明では、フォトカプラ等の受光素子や発光素子を用いること無く、ケーブル４Ａ、４Ｂ又はセンサ１等の不平衝容量を取り除くこと出来る。非特許文献１に開示されたブリッジセンサの回路構成によると、

（１）フォトカプラ６の様な発光素子Ｄ１，Ｄ２及び受光素子ＰＣ１、ＰＣ２を必要とするため、発光素子Ｄ１、Ｄ２による電圧―光変換による能率損失や周囲の明暗等の環境により光強度が変化する課題を生ずる。又、フォトカプラ等の機構的構造が大きくなり回路のＩＣ化や測定器筐体設計に於いて、大型化を招く課題があった。更に、発光素子として使用されるＬＥＤ等の消費電力の増大や受光素子として使用するＣｄｓでは電流伝達率が広い範囲で変化するために不平衝用容量の電圧に比例した補正電圧Ｅｃａが変化してしまう課題もあつた。
（２）更に、受光素子として利用されるＣｄｓに含まれるカドミュウム（Ｃｄ）の使用は欧州連合（ＷＥＥＥ／ＲｏＨＳ指令）領域では２００６年より使用禁止されるためＣｄｓの利用は不可能となるだけでなく、環境問題を発生する課題がある。

本発明は叙述の課題を解消するために成されたもので、フォトカプラ６で構成された補正回路１０を用いること無く、半導体で構成した補正回路１０によって安定性及び信頼性の高いセンサ及び不平衝容量の検出装置並びにセンサの不平衝容量の検出方法を得ることを目的とする。

第１の本発明の不平衝容量の検出装置は、ブリッジ構成のセンサの出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又はセンサの不平衝容量を検出し、ケーブル又はセンサの不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正する不平衝容量の検出装置に於いて、補正手段を乗算器と成したものである。

第２の本発明の不平衝容量の検出装置は、センサの出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又はセンサの不平衝容量を検出し、ケーブル又はセンサの不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正する不平衝容量の検出装置に於いて、補正手段を可変利得増幅器と成したものである。

第３の本発明の不平衝容量の検出方法は、ブリッジ構成のセンサの出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又はセンサの不平衝容量を検出し、ケーブル又はセンサの不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正する不平衝容量の検出方法に於いて、補正手段を不平衝容量に対応した電圧とセンサに加える搬送波電圧とを乗算した電圧をセンサに帰還させて不平衝容量を相殺する様に成したことを特徴とする不平衝容量の検出方法と成したものである。

第４の本発明の不平衝容量の検出方法は、ブリッジ構成のセンサの出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又はセンサの不平衝容量を検出し、ケーブル又はセンサの不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正する不平衝容量の検出方法に於いて、補正手段を不平衝容量に対応した電圧を第１の可変利得増幅器と第２の可変利得増幅器に供給し、センサに加える搬送波電圧を第１の可変利得増幅器と第２の可変利得増幅器に供給した電圧を加算した電圧をセンサに帰還させて不平衝容量を相殺する様に成したものである。

第５の本発明のセンサは、ブリッジ構成のセンサの出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又はセンサの不平衝容量を検出し、ケーブル又はセンサの不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正するセンサに於いて、補正手段を乗算器と成したものである。

第６の本発明のセンサは、ブリッジ構成のセンサの出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又はセンサの不平衝容量を検出し、ケーブル又はセンサの不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正するセンサに於いて、補正手段を可変利得増幅器と成したものである。

斯かる、本発明に依れば、ブリッジ回路構成のセンサ及びケーブルの不平衝容量の状態の検出し、常時この不平衝容量を相殺補正する様に成したので、
（１）フォトカプラやフォトインターラプタ６の様な発光素子及び受光素子を必要とせず、発光素子による電圧―光変換による能率損失や周囲の明暗等の環境により光強度が変化する問題を生ずることなく。又、フォトカプラ等の機構的構造が大きくなり回路のＩＣ化や測定器筐体設計に於いて、大型化を招く課題も解決される。更に、発光素子として使用されるＬＥＤ等の消費電力の増大や受光素子として使用するＣｄｓでは電流伝達率が広い範囲で変化するために不平衝用容量の電圧に比例した検出電圧Ｅｃａが変化してしまう問題も生じない。
（２）更に、受光素子として利用されるＣｄｓに含まれるカドミュウム（Ｃｄ）による環境問題を発生する問題も解決される。

以下、本発明の１形態例を示す不平衝容量検出装置及びセンサの不平衝容量検出方法並びにこれらに用いるセンサの構成を図１乃至図４によって説明する。なお、図５及び図６の従来構成との対応部分には同一符号を付して説明する。

図１は、本発明のセンサ及び不平衝容量検出装置並びにセンサの不平衝容量検出方法の全体を示す系統図、図２は、本発明の補正回路の動作を説明するための回路図、図３は、本発明の他の補正回路の動作説明用の回路図、図４は本発明の更に他の構成を示す回路図である。

図１於いて、ブリッジ回路構成の歪検出用の抵抗Ｒ１乃至Ｒ４で構成されたセンサ１は各抵抗の接続点Ａ、Ｃ、Ｂ、Ｄに接続され、端子Ｔ１、端子Ｔ２はケーブル４Ｃ、４Ｄを介しセンサ１の接続点Ａ、Ｃに接続されて搬送波電圧±ＢＶが供給されている。出力端子Ｔ３、Ｔ４はケーブル４Ａ、４Ｂを介しセンサ１の接続点Ｄ、Ｂに接続されている。センサ１の抵抗Ｒ１に並列に接続された容量Ｃ_ＡＢはセンサ１又はケーブル４Ａ〜４Ｄの不平衝容量成分を示すものである。

不平衝容量の検出装置（以下ＡＣストレアンプと記す）１０の入力端子Ｔ３、Ｔ４は搬送波増幅器５の非反転入力端子（＋）及び反転入力端子（−）に接続され、出力端子Ｔ１及びＴ２はＡＣストレアンプ１０内に設けられた搬送波用電圧源に接続されている。

搬送波増幅器５の出力は位相検波器１２に供給される。この位相検波器１２内では、位相０度の抵抗成分電圧Ｅｒと位相９０度の不平衝容量成分の容量分検出電圧Ｅｃが検波される。

位相検波器１２で検波された抵抗成分電圧Ｅｒと位相９０度の不平衝容量成分の容量分検出電圧Ｅｃはフィルタ１３に供給され夫々が炉波され、抵抗成分電圧Ｅｒは抵抗分補正回路１４に出力され、位相９０度の不平衝容量成分の容量分検出電圧Ｅｃは、容量分補正回路１５に出力される。

抵抗分補正回路１４からの出力電圧は搬送波増幅器５の不平衝抵抗分を補正する様に負帰還され、同じく容量分補正回路１５からの出力電圧はコンデンサＣＩ及び移送器９とコンデンサＣ２を介してケーブル４Ａ、４Ｂの一端側の端子Ｔ４、Ｔ３に負帰還接続される。

上述の構成に於いて、ホイーストンブリッジ構成のセンサ１により歪量等の物理現象の変化を検出すると、センサ１の各辺の抵抗Ｒ１〜Ｒ４の値が微妙に変化する。この様な変化を検出する為に搬送波ＢＶとして、ＡＣ波形を用いた場合、容量Ｃ_ＡＢの平衝が取れないと位相が９０度ずれた波形成分が発生する。この様な位相のずれた波形成分により搬送波増幅器５で増幅し、位相検波器１２で検波するとセンサ１の各抵抗Ｒ１〜Ｒ４の変化分の精度が劣化する。又、測定中に容量成分の平衝が崩れると測定波形に悪い影響を与えるために容量成分を常時補正することが必要となる。この様な容量成分の不平衝分を検出するためには位相検波器１２で９０度位相をずらした波形を検波すれば、容量成分を検出することが出来る。

このような、容量成分を検出した信号をフィルタ（ＬＰＦ２）１３で炉波し、容量分補正回路１４により搬送波±ＢＶの極性及び電圧の大きさを変えてコンデンサＣ１，Ｃ２に接続し、センサ１のＢ辺とＤ辺に帰還させれば任意の大さの容量不平衝分に対して補正が可能となる。なお、フィルタ（ＬＰＦ１）１３は抵抗成分電圧Ｅｒを炉波するためのものである。

上述の容量分補正回路１５の構成の１形態例を図２に示す。図２に於いて、１６は容量分補正回路として機能する乗算器を示すもので入力側のＸ１に接続された端子Ｔ５には搬送波電圧源からＡＣの搬送波電圧＋ＢＶが供給され、Ｘ２及びＹ１に接続された端子Ｔ６、Ｔ７は接地電位に落とされ、Ｙ２に接続された端子Ｔ８にはＤＣの容量分検出電圧Ｅｃが供給される。乗算器１６の出力Ｚは図１と同様にコンデンサＣＩ及び移送器９とコンデンサＣ２を介して、端子Ｔ４、Ｔ３に負帰還される。図２に示す乗算器１６としては例えば、ナショナルセミコンダクタ社製のＩＣ乗算器ＬＭＨ−６５０４を用いることが出来る。

上述の乗算器１６での出力電圧Ｚは演算式として、下記の数１に示す（１）式によって求めることが出来る。

［数１］
Ｚ＝（Ｘ１一Ｘ２）（Ｙ１一Ｙ２）／Ｋ
＝＋ＢＶ・Ｅｃ／Ｋ・・・（１）
ここで、Ｋは定数でありＫを１０とした時、不平衝容量成分の容量分検出電圧Ｅｃを＋１０Ｖ〜−１０Ｖに選択したとすれば、出力電圧Ｚは＋ＢＶ〜−ＢＶの範囲で変化し、不平衝容量成分を補正することが可能となる。

即ち、乗算器１６の入力端子Ｔ５〜Ｔ８に供給した容量不平衝分の容量検出分電圧Ｅｃと搬送波電圧＋ＢＶを乗算して、容量分検出電圧Ｅｃの大きさに応じて搬送波電圧＋ＢＶの極性及び大きさを変化させ、コンデンサＣ１及び移送器９とコンデンサＣ２を通じてセンサ１のＢ辺とＤ辺にフイードバックさせることで容量の不平衝分を補正可能となる。

図３に示す容量分補正回路１５は、２つの可変利得増幅器１７Ａ、１７Ｂを用いた他の構成を示すもので、第１の可変利得増幅器１７Ａと第２の可変利得増幅器１７ＢにＡＣの搬送波電圧＋ＢＶ及び−ＢＶを供給すると共に不平衝容量成分のＤＣの容量分検出電圧Ｅｃにより、第１の可変利得増幅器１７Ａの利得をコントロールし、第２の可変利得増幅器１７Ｂには容量分検出電圧Ｅｃを電圧変換器１８で変換した変換電圧Ｅｃ１を可変利得増幅器１７Ｂに供給し、第１及び第２の可変利得増幅器１７Ａ、１７Ｂの出力Ａ、Ｂをオペアンプ等の増幅器１９で加算した加算電圧Ａ＋Ｂを得て、コンデンサＣ１を介して端子Ｔ４等に供給する。

上述の第１及び第２の可変利得増幅器１７Ａ、１７Ｂでの出力電圧Ａ、Ｂは演算式として、下記の数２に示す（２）及び（３）式によって求めることが出来る。
［数２］
Ａ＝Ｅｃ・（＋ＢＶ）・・・（２）
Ｂ＝Ｅｃ１・（−ＢＶ）・・（３）
今、不平衝容量成分の容量分検出電圧Ｅｃを０Ｖ〜１Ｖに選択したとすれば、電圧変換器１８で変換した変換電圧Ｅｃ１は１Ｖ〜０Ｖとなる。例えば、容量分検出電圧ＥｃがＩＶの時は第１の可変利得増幅器１７Ａの出力Ａ＝ＢＶ、Ｂ＝０となり、コンデンサＣ１には＋ＢＶが接続され、不平衝分としての容量Ｃ１が補正される。
容量検出電圧Ｅｃが０Ｖの時にはＡ＝０、Ｂ＝−ＢＶとなり、コンデンサＣ１には−ＢＶが接続され容量分検出電圧Ｅｃが１Ｖの時の対辺の不平衝分が補正される事になる。

上述の様に、可変利得増幅器１７Ａ、１７Ｂの入力に容量分検出電圧Ｅｃと搬送波電圧±ＢＶを供給し、容量分検出電圧Ｅｃに応じて搬送波に対する利得を変化させることで搬送波電圧±ＢＶの極性と大きさを変えてコンデンサＣ１等を介して、端子Ｔ４等に供給することで不平衝容量を補正することが出来る。

図４は増幅器の増幅度を被増幅入力電圧とは別の他の制御用電圧で変化させるように構成することで乗算器を構成させたものであり、図４に於いて、反転用増幅器２０の入力電圧Ｖ_ｉｎは反転入力端子（−）に可変抵抗素子Ｒ１３やＦＥＴのソースＳードレインＤを介して接続されている。反転用増幅器２０の非反転入力端子（＋）は接地電位にアースされ、反転用増幅器２０の反転入力端子と出力端子間には抵抗Ｒ１４が接続され出力端子に出力電圧Ｖ_ｏｕｔを取り出している。

上述の反転用増幅器２０の可変抵抗素子Ｒ１３やＦＥＴのソースＳ及びドレインＤ間に抵抗を容量分検出分電圧Ｅｃで変化させるようにすればＥｃが増加したときか可変抵抗素子Ｒ１３やＦＥＴのソースＳとドレインＤ間の抵抗が小さくなれば反転用増幅器２０の増幅度は大きくなり、容量分検出分電圧Ｅｃの大きさに比例して被増幅入力電圧Ｖ_Ｉｎを増幅することが出来る。従って、被増幅入力電圧Ｖ_Ｉｎに搬送波電圧ＢＶを供給すれば乗算器として機能させることが出来る。この時の出力電圧Ｖ_ｏｕｔは下記の数３の（４）式で表せる。

［数３］
Ｖ_ｏｕｔ＝Ｒ１４／Ｋ（Ｖ_Ｉｎ・Ｅｃ）・・・（４）

上述の構成では、補正回路として、乗算器１６及び可変利得増幅器１７Ａ，１７Ｂについて説明したが、他の方法として、変調器、電子ボリューム等を使用しても同様の動作を行わすことが出来る。又乗算器などの演算素子はアナログスイッチを使用することが多かった同期検波器として利用可能である。更に、上述の構成では不平衝容量の検出装置（ＡＣストレーアンプ）１０に容量補正回路１５や搬送増幅器５、位相検波器１２、フィルタ１３を設けた場合を説明したがこれらの電子デバイスをセンサ１にＩＣ化して内蔵させるようにしても良い。

本発明によれば、フォトカプラの様な発光素子及び受光素子を必要とせず、発光素子による電圧―光変換による能率損失や周囲の明暗等の環境により光強度が変化する問題を生ずることなく、又、フォトカプラ等の機構的構造が大きくなり回路のＩＣ化や測定器筐体設計に於いて、大型化を招く課題も解決される。更に、発光素子として使用されるＬＥＤ等の消費電力の増大や受光素子として使用するＣｄｓでは電流伝達率が広い範囲で変化するために不平衝用容量の電圧に比例した検出電圧Ｅｃａが変化してしまう問題も生じない。更に又、受光素子として利用されるＣｄｓに含まれるカドミュウム（Ｃｄ）による環境問題を発生する問題も解決される。

本発明の１形態例を示す不平衝容量検出装置及びセンサの不平衝容量検出方法並びにこれらに用いるセンサの全体を示す系統図である。 本発明の補正回路の動作説明するための回路図である。 本発明の他の補正回路の動作説明用の回路図である。 本発明の更に他の構成を示す補正回路の回路図である。 従来の不平衝容量検出装置及びセンサを示す系統図である。 従来の不平衝容量検出装置及びセンサ示す他の系統図である。

符号の説明

１‥‥センサ、２‥‥比較部（コンパレータ）３‥‥ＬＥＤ、４Ａ，４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ‥‥ケーブル、５‥‥搬送波増幅器、６‥‥フォトカプラ、９‥‥移相器、 １１‥‥補正回路、１２‥‥位相検波器、１３‥‥フィルタ、１４‥‥抵抗分補正回路、１５‥‥容量分補正回路、１６‥‥乗算器、１７Ａ、１７Ｂ‥‥可変利得増幅器、１８‥‥電圧変換器、２０‥‥反転用増幅器

Claims (8)

1. ブリッジ構成の変換器の出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又は該変換器の不平衝容量を検出し、該ケーブル又は該変換器の不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正する不平衝容量の検出装置に於いて、
   前記補正手段を乗算器と成したことを特徴とする不平衝容量の検出装置。
2. ブリッジ構成の前記変換器の入力側に搬送波電圧を供給し、出力側に前記ケーブルを介して搬送波電圧を増幅した後に位相検波して炉波手段により炉波した前記不平衝容量に対応した電圧と該搬送波電圧とを前記乗算器で乗算した電圧を該変換器に帰還させて不平衝容量を相殺する様に成したことを特徴とする請求項１記載の不平衝容量の検出装置。
3. ブリッジ構成の変換器の出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又は該変換器の不平衝容量を検出し、該ケーブル又は該変換器の不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正する不平衝容量の検出装置に於いて、
   前記補正手段を可変利得増幅器と成したことを特徴とする不平衝容量の検出装置。
4. ブリッジ構成の前記変換器の入力側に搬送波電圧を供給し、出力側に前記ケーブルを介して搬送波電圧を増幅した後に位相検波して炉波手段により炉波した前記不平衝容量に対応した電圧を第１の可変利得増幅器と第２の可変利得増幅器に供給し、該搬送波電圧を該第１の可変利得増幅器と該第２の可変利得増幅器に供給した電圧を加算した電圧を該変換器に帰還させて不平衝容量を相殺する様に成したことを特徴とする請求項３記載の不平衝容量の検出装置。
5. ブリッジ構成の変換器の出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又は該変換器の不平衝容量を検出し、該ケーブル又は該変換器の不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正する不平衝容量の検出方法に於いて、
   前記補正手段を不平衝容量に対応した電圧と該変換器に加える搬送波電圧とを乗算した電圧を該変換器に帰還させて不平衝容量を相殺する様に成したことを特徴とする不平衝容量の検出方法。
6. ブリッジ構成の変換器の出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又は該変換器の不平衝容量を検出し、該ケーブル又は該変換器の不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正する不平衝容量の検出方法に於いて、
   前記補正手段を不平衝容量に対応した電圧を第１の可変利得増幅器と第２の可変利得増幅器に供給し、前記変換器に加える搬送波電圧を該第１の可変利得増幅器と該第２の可変利得増幅器に供給した電圧を加算した電圧を該変換器に帰還させて不平衝容量を相殺する様に成したことを特徴とする不平衝容量の検出方法。
7. ブリッジ構成の変換器の出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又は該変換器の不平衝容量を検出し、該ケーブル又は該変換器の不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正する変換器に於いて、
   前記補正手段を乗算器と成したことを特徴とする変換器。
8. ブリッジ構成の変換器の出力を不平衝容量の検出装置側に接続する接続ケーブル又は該変換器の不平衝容量を検出し、該ケーブル又は該変換器の不平衝容量を相殺する補正手段を介して補正する変換器に於いて、
   前記補正手段を可変利得増幅器と成したことを特徴とする変換器。

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