JP2008298775A5

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Publication number: JP2008298775A5
Application number: JP2008139864A
Authority: JP
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2028-05-28

Claims

力平衡計器システムであって、
第１の電極プレートと第２の電極プレートとの間に配置された慣性プルーフマスを有する感知要素と、
通常の極性構成において電荷パルスを該感知要素に提供することと、反対の極性構成において該電荷パルスを該感知要素に提供することとの間で切り替え可能なスイッチングシステムと、
第１の電荷サイクルの期間の間、該通常の極性構成において該電荷パルスを該感知要素に提供するために、および第２の電荷サイクルの期間の間、該反対の極性構成において該電荷パルスを該感知要素に提供するために、該スイッチングシステムの切り替えを制御する制御論理デバイスと
を備えている、力平衡計器システム。
前記通常の極性構成と前記反対の極性構成との両方において、前記電荷パルスを前記感知要素に提供する単一の基準電圧をさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
前記反対の極性構成における前記制御論理デバイスは、前記スイッチングシステムを構成して、アースと仮想アースとのうちの１つに、前記第１の電極プレートと前記第２の電極プレートとのうちの選択されたプレートを交互に接続し、該第１の電極プレートと該第２の電極プレートとのうちの選択されていないプレートを前記プルーフマスに交互に接続し、そして該選択されていないプレートおよび該接続されたプルーフマスに前記電荷パルスを交互に提供する、請求項１に記載のシステム。
前記通常の極性構成における前記制御論理デバイスは、前記スイッチングシステムを構成して、前記アースと前記仮想アースとのうちの１つに、前記第１の電極プレートと前記第２の電極プレートとのうちの選択されていないプレートを交互に接続し、該アースと該仮想アースとのうちの１つに前記プルーフマスを接続し、そして電荷パルスを受け取るために、該第１の電極プレートと該第２の電極プレートとのうちの選択されたプレートを交互に接続する、請求項３に記載のシステム。
動作増幅器をさらに備えており、該動作増幅器は、前記スイッチングシステムの第１の部分から電荷パルスを受け取り、該スイッチングシステムの第２の部分に該電荷パルスを提供し、該スイッチングシステムは、前記第１の電極プレートと前記第２の電極プレートとのうちの１つに該電荷パルスを提供することの間で選択する、請求項１に記載のシステム。
前記通常の極性構成において、前記第１の電極プレートは、電荷パルスに応答して、前記プルーフマスに対する該第１の電極プレートの移動を示す電圧に帯電し、前記第２の電極プレートは、電荷パルスに応答して、該第２の電極プレートに対する該プルーフマスの移動を示す電圧に帯電し、前記反対の極性構成において、電荷パルスに応答して、該第１の電極プレートは、該プルーフマスに対する該第２の電極プレートの移動を示す電圧に帯電し、該第２の電極プレートは、該第１の電極プレートに対する該プルーフマスの移動を示す電圧に帯電する、請求項１に記載のシステム。
第１のサンプリングおよび保持のデバイスと、
第２のサンプリングおよび保持のデバイスと、
該第１のサンプリングおよび保持のデバイスによってサンプリングされた第１の電圧と、該第２のサンプリングおよび保持のデバイスによってサンプリングされた第２の電圧とに基づいた電圧差を提供する差増幅器と
をさらに備えており、前記電荷パルスの適用の間に、該第１のサンプリングおよび保持のデバイスは、前記第１の電極プレートにおける電圧をサンプリングし、該第２のサンプリングおよび保持のデバイスは、前記第２の電極プレートにおける電圧をサンプリングする、請求項１に記載のシステム。
前記通常の極性構成は、前記電荷パルスを前記第１の電極プレートおよび前記第２の電極プレートに交互に提供し、前記反対の極性構成は、前記電荷パルスを該第１の電極プレートおよび該第１の電極プレートに接続されたプルーフマスと、該第２の電極プレートおよび該第２の電極プレートに接続されたプルーフマスとに交互に提供する、請求項１に記載のシステム。
第１の電極プレートと第２の電極プレートとの間に配置された慣性プルーフマスを有する感知要素を有する力平衡計器であって、該計器は、
電荷パルスを提供する手段と、
通常の極性構成において該感知要素に該電荷パルスを適用することと、反対の極性構成において該感知要素に該電荷パルスを適用することとの間を切り替える手段と、
該通常の極性構成における該感知要素に該電荷パルスを適用する電荷サイクルの期間を制御し、該反対の極性構成における該感知要素に該電荷パルスを適用する電荷サイクルの期間を制御する手段と
を包含する、計器。
電荷パルスによって誘導された、前記感知要素の前記第１の電極プレートにおける第１の電圧をサンプリングする第１の手段と、
電荷パルスによって誘導された、該感知要素の前記第２の電極プレートにおける第２の電圧をサンプリングする第２の手段と、
該第１の電圧と該第２の電圧との間の差と関連付けられた電圧差を生成する手段と、
該電圧差に基づいて、電荷が該第１の電極プレートに保持される時間の量と、電荷が該第２の電極プレートに保持される時間の量とを制御する手段と
をさらに包含する、請求項９に記載の計器。
前記反対の極性構成において制御する前記手段は、アースおよび仮想アースのうちの１つに、前記第１の電極プレートと前記第２の電極プレートとのうちの選択されたプレートを交互に接続し、前記プルーフマスに該第１の電極プレートと該第２の電極プレートとのうちの選択されていないプレートを交互に接続し、そして該選択されていないプレートおよび該接続されたプルーフマスに前記電荷パルスを交互に提供するように切り替える手段を構成する、請求項９に記載の計器。
前記通常の極性構成において制御する前記手段は、前記アースと前記仮想アースとのうちの１つに、前記第１の電極プレートと前記第２の電極プレートとのうちの選択されていないプレートを交互に接続し、該アースと該仮想アースとのうちの１つに前記プルーフマスを接続し、そして電荷パルスを受け取るために、該第１の電極プレートと該第２の電極プレートとのうちの選択されたプレートを交互に接続するように切り替える手段を構成する、請求項９に記載の計器。
前記制御する手段は、前記通常の極性構成において、前記第１の電極プレートと前記第２の電極プレートとに電荷パルスを適用することを交互に行い、前記反対の極性構成において、該第１の電極プレートおよび該第１の電極プレートに接続されたプルーフマスに電荷パルスを適用することと、該第２の電極プレートおよび該第２の電極プレートに接続されたプルーフマスに電荷パルスを適用することとを交互に行うように切り替える手段を構成する、請求項９に記載の計器。
前記通常の極性構成において、前記第１の電極プレートは、電荷パルスに応答して、前記プルーフマスに対する該第１の電極プレートの移動を示す電圧に帯電し、前記第２の電極プレートは、電荷パルスに応答して、該第２の電極プレートに対する該プルーフマスの移動を示す電圧に帯電し、該反対の極性構成において、電荷パルスに応答して、該第１の電極プレートは、該プルーフマスに対する該第２の電極プレートの移動を示す電圧に帯電し、該第２の電極プレートは、該第１の電極プレートに対する該プルーフマスの移動を示す電圧に帯電する、請求項１３に記載の計器。
前記電荷パルスを提供する前記手段は、単一の基準電圧を含み、該単一の基準電圧は、前記通常の極性構成と前記反対の極性構成との両方において、前記感知要素に該電荷パルスを提供する、請求項９に記載の計器。
第１の電極プレートと第２の電極プレートとの間に配置された慣性プルーフマスを有する感知要素を利用する力平衡計器において誤差を軽減する方法であって、該方法は、
通常の極性構成と反対の極性構成とのうちの一方に該感知要素を切り替えることと、
第１の電荷サイクルの期間の間、該第１の電極プレートと該第２の電極プレートとに交互に基準電圧からの電荷パルスを適用することと、
該第１の電荷サイクルの期間の各電荷サイクルのシーケンスの間、該第１の電極プレートにおける該基準電圧からの電荷パルスによって誘導された電圧と、該第２の電極プレートにおける該基準電圧からの電荷パルスによって誘導された電圧との間の第１の電圧差を測定することと、
該第１の電荷サイクルの期間の電荷サイクルのシーケンスと関連付けられるデューティーサイクルを設定するために、時間にわたって該第１の電圧差を総計することと、
該通常の極性構成と該反対の極性構成とのうちの他方に切り替えることと、
第２の電荷サイクルの期間の間、該第１の電極プレートと該第２の電極プレートとに交互に該基準電圧からの電荷パルスを適用することと、
該第２の電荷サイクルの期間の各電荷サイクルのシーケンスの間、該第１の電極プレートにおける該基準電圧からの電荷パルスによって誘導された電圧と、該第２の電極プレートにおける該基準電圧からの電荷パルスによって誘導された電圧との間の第２の電圧差を決定することと、
該第２の電荷サイクルの期間の電荷サイクルのシーケンスと関連付けられるデューティーサイクルを設定するために、時間にわたって該第２の電圧差を総計することと
を包含する、方法。
前記反対の極性構成に前記感知要素を切り替えることは、アースと仮想アースとのうちの１つに、前記第１の電極プレートと前記第２の電極プレートとのうちの選択されたプレートを交互に接続することと、該第１の電極プレートと該第２の電極プレートとのうちの選択されていないプレートを前記プルーフマスに交互に接続することとを包含し、それにより前記電荷パルスが、該選択されていないプレートおよび該接続されたプルーフマスに適用される、請求項１６に記載の方法。
前記通常の極性構成に前記感知要素を切り替えることは、前記アースと前記仮想アースとのうちの１つに、前記第１の電極プレートと前記第２の電極プレートとのうちの選択されていないプレートを交互に接続することを包含し、それにより前記電荷パルスが、該第１の電極プレートと該第２の電極プレートとのうちの該選択されたプレートに適用される、請求項１６に記載の方法
前記通常の極性構成において、前記第１の電極プレートは、前記電荷パルスに応答して、前記プルーフマスに対する該第１の電極プレートの移動を示す電圧に帯電し、前記第２の電極プレートは、該電荷パルスに応答して、該第２の電極プレートに対する該プルーフマスの移動を示す電圧に帯電し、該反対の極性構成において、該電荷パルスに応答して、該第１の電極プレートは、該プルーフマスに対する該第２の電極プレートの移動を示す電圧に帯電し、該第２の電極プレートは、該第１の電極プレートに対する該プルーフマスの移動を示す電圧に帯電する、請求項１６に記載の方法。