JP2012083176A - Flowmeter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流量計に関する。 The present invention relates to a flow meter.
水道水の流れに応じて回転する羽根車等の回転体の上部に磁石を固設し、この磁石の回転を検出して出力信号を出力するとともに、互いに出力する信号の位相が異なる2つの磁気センサが設けられ、この2つの磁気センサからの出力信号に基づいて、水道水の流量を測定する電子式水道メータがある。 A magnet is fixed to the upper part of a rotating body such as an impeller that rotates in accordance with the flow of tap water, the rotation of this magnet is detected and an output signal is output, and two magnets having different phases of signals output from each other There is an electronic water meter that is provided with sensors and that measures the flow rate of tap water based on output signals from the two magnetic sensors.
磁気抵抗素子を用いた磁気センサを使用した場合、前記磁石が1回転する間に2パルス出力される。この磁気センサを、その出力の位相差が90°となるように配置し、その2つの磁気センサの出力信号のデューティ比が50:50の場合、2つの磁気センサの出力信号は図7のようになる。 When a magnetic sensor using a magnetoresistive element is used, two pulses are output during one rotation of the magnet. When this magnetic sensor is arranged so that the phase difference between its outputs is 90 ° and the duty ratio of the output signals of the two magnetic sensors is 50:50, the output signals of the two magnetic sensors are as shown in FIG. become.
この図7の一方の磁気センサからの出力信号(A相)の立上がりエッジ、又は/及び、立下りエッジにおいて、他方の磁気センサからの出力信号(B相)の状態(HighレベルかLowレベル)から回転方向を判断するとともに、演算動作が行われる。A相の立上がりエッジにおいてB相がHighレベル、又は、A相の立ち下がりエッジにおいてB相がLowレベルならば正転、A相の立上がりエッジにおいてB相がLowレベル、又は、A相の立ち下がりエッジにおいてB相がHighレベルならば逆転と判断するように構成されている。なおこの正転、逆転の判断は、電子式水道メータの構成等により、逆となる場合もある。 The state of the output signal (B phase) from the other magnetic sensor at the rising edge and / or the falling edge of the output signal (A phase) from one magnetic sensor in FIG. 7 (High level or Low level) The rotation direction is determined from the above and a calculation operation is performed. Forward rotation if B phase is High level at rising edge of A phase or B phase is Low level at falling edge of A phase, B phase is Low level or falling edge of A phase at rising edge of A phase If the B phase is at a high level at the edge, it is determined that the rotation is reversed. The forward / reverse determination may be reversed depending on the configuration of the electronic water meter.
サンプリング方式(時分割方式)の場合には、回転体の回転方向を正しく検知するには、図7におけるA相の立上がりからB相の立下りまでの時間(T1)と、A相の立下りからB相の立上がりまでの時間(T3)内に、夫々少なくとも1回ずつサンプリングを行う必要がある。そのため、最低、サンプリングパルスの周波数(単位時間当りのサンプリング回数)は、磁気センサからの出力信号の最大周波数の4倍(単位時間当りの回転体の最大回転数の8倍)とする必要がある。 In the case of the sampling method (time division method), in order to correctly detect the rotation direction of the rotating body, the time from the rise of the A phase to the fall of the B phase (T1) and the fall of the A phase in FIG. In this case, it is necessary to perform sampling at least once each in the time (T3) from the start to the rise of the B phase. Therefore, at a minimum, the frequency of the sampling pulse (number of samplings per unit time) needs to be four times the maximum frequency of the output signal from the magnetic sensor (eight times the maximum number of rotations of the rotating body per unit time). .
しかし、前記電子式水道メータに用いる磁気センサは、その出力信号(方形信号)のデューティ比が50:50であることが望ましいが、製造された磁気センサのデューティ比にはバラつきがある。電子式水道メータに用いることができる磁気センサのデューティ比の範囲を広くすることができれば、磁気センサの歩留まりを上げ、コストを低減することができる。 However, it is desirable that the duty ratio of the output signal (square signal) of the magnetic sensor used in the electronic water meter is 50:50, but the duty ratio of the manufactured magnetic sensor varies. If the range of the duty ratio of the magnetic sensor that can be used in the electronic water meter can be widened, the yield of the magnetic sensor can be increased and the cost can be reduced.
仮に、磁気センサを、その出力の位相差が90°となるように配置し、その2つの磁気センサの出力信号のデューティ比が30:70の場合には、2つの磁気センサの出力信号は図8のようになる。この図8において、T1:T2:T3:T4=0.5:2.5:4.5:2.5となる。前述のように、サンプリング方式の場合には、図8のT1とT3の時間内に、少なくとも1回ずつサンプリングする必要がある。そのためには、サンプリングパルスの周波数を、最低、磁気センサからの出力信号の最大周波数の20倍(単位時間当りの回転体の最大回転数の40倍)とする必要がある。このように、使用できる磁気センサのデューティ比の範囲を広くするほど、そのデューティ比においても、回転方向を正確に検知するには、サンプリングパルスの周波数を高くする必要が生じ、それとともに消費電力も大きくなってしまうという問題がある。 If the magnetic sensors are arranged so that the phase difference between the outputs is 90 °, and the duty ratio of the output signals of the two magnetic sensors is 30:70, the output signals of the two magnetic sensors are It becomes like 8. In FIG. 8, T1: T2: T3: T4 = 0.5: 2.5: 4.5: 2.5. As described above, in the case of the sampling method, it is necessary to sample at least once within the times T1 and T3 in FIG. For this purpose, the frequency of the sampling pulse must be at least 20 times the maximum frequency of the output signal from the magnetic sensor (40 times the maximum number of rotations of the rotating body per unit time). In this way, the wider the range of the duty ratio of the magnetic sensor that can be used, the higher the sampling pulse frequency is required to accurately detect the rotational direction even at that duty ratio, and the power consumption is also reduced. There is a problem that it gets bigger.
この消費電力を減らす方法として、回転体の回転数が一定以上となった場合には、回転方向が変化せず継続しているものとして、回転方向の判別を行わず、直前に判別した回転方向を用いて流量等を演算するようにした流量計が知られている(特許文献1参照)。 As a method of reducing this power consumption, when the rotational speed of the rotating body exceeds a certain value, it is assumed that the rotation direction has not changed, and the rotation direction is determined without performing the rotation direction determination. There has been known a flow meter that calculates a flow rate using a sensor (see Patent Document 1).
この特許文献1においては、高速回転時においては、一方の磁気センサからの出力信号のレベルの変化を検知できればよく、全ての回転域において、回転体の回転方向の判別を行う場合と比較して、サンプリング周波数を低くすることができ消費電力を低く抑えることができる。
In this
前記特許文献1の流量計において、サンプリングを行った直後に、回転体が直前のサンプリング時の回転方向とは逆方向に回転するとともに、一気に回転体の回転数が、所定値以上となってしまった場合には、その後、回転体の回転数が所定値以下となるまでの間は、回転体の回転方向の判別を行わないため、高速回転時の回転方向と、流量等の算出に使用している回転方向とは異なってしまい、正確な流量を測定できない虞がある。
In the flow meter of
そこで、本発明は、使用できる磁気センサのデューティ比の範囲を広くした場合においても消費電力を低く抑えるとともに、高速回転時においても回転体の回転方向を正しく判別できる流量計を提供することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a flow meter that can reduce power consumption even when the duty ratio range of a magnetic sensor that can be used is widened, and that can correctly determine the direction of rotation of a rotating body even during high-speed rotation. It is what.
前記の課題を解決するために、請求項1記載の発明は、流体の流れに応じて回転する回転体とともに回転する磁石の回転を検出して方形波信号として出力し、その出力が互いに位相差を有するように配置された第1の磁気センサと第2の磁気センサと、
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動させる駆動回路と、
前記駆動回路から磁気センサへの電源供給時における前記第1の磁気センサの出力を記憶する第1記憶部と、前記駆動回路から磁気センサへの電源供給時における前記第2の磁気センサの出力を記憶する第2記憶部と、
第1記憶部からの出力をカウント信号、第2記憶部からの出力を回転方向信号とする第1の状態と、第2記憶部からの出力をカウント信号、第1記憶部からの出力を回転方向信号とする第2の状態とを切替える切替部と、
前記カウント信号の立上がりエッジ、又は/及び、カウント信号の立下がりエッジの際の前記回転方向信号の状態により、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記演算部からの切替信号により、前記第1の状態と第2の状態とを切替えるようにしたことを特徴とする流量計である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 detects the rotation of the rotating magnet together with the rotating body rotating in accordance with the flow of the fluid and outputs it as a square wave signal, and the outputs are mutually different in phase difference. A first magnetic sensor and a second magnetic sensor arranged to have
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A first storage unit that stores an output of the first magnetic sensor when power is supplied from the drive circuit to the magnetic sensor, and an output of the second magnetic sensor when power is supplied from the drive circuit to the magnetic sensor. A second storage unit for storing;
The first state where the output from the first storage unit is the count signal, the output from the second storage unit is the rotation direction signal, the output from the second storage unit is the count signal, and the output from the first storage unit is rotated A switching unit for switching between the second state as the direction signal;
An arithmetic unit that performs an addition operation or a subtraction operation depending on the state of the rotation direction signal at the rising edge of the count signal or / and the falling edge of the count signal;
The flowmeter is characterized in that the first state and the second state are switched by a switching signal from the arithmetic unit.
請求項2記載の発明は、流体の流れに応じて回転する回転体とともに回転する磁石の回転を検出して方形波信号として出力し、その出力が互いに位相差を有するように配置された第1の磁気センサと第2の磁気センサと、
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動する駆動回路と、
前記駆動回路から磁気センサへの電源供給時における前記2つの磁気センサの一方の出力を記憶する第1記憶部と、他方の出力を記憶する第2記憶部と、
第1の磁気センサからの出力を第1記憶部へ入力し、第2の磁気センサからの出力を第2記憶部へ入力する第1の状態と、第1の磁気センサからの出力を第2記憶部へ入力し、第2の磁気センサからの出力を第1記憶部へ入力する第2の状態とを切替える切替部と、
第1記憶部からの出力と第2記憶部からの出力のうち一方をカウント信号とし、他方を回転方向信号として、前記カウント信号の立上がりエッジ、又は/及び、カウント信号の立下がりエッジの際の前記回転方向信号の状態により、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記演算部からの切替信号により、前記第1の状態と第2の状態とを切替えるようにしたことを特徴とする流量計である。
In the first aspect of the invention, the rotation of the magnet that rotates together with the rotating body that rotates according to the flow of the fluid is detected and output as a square wave signal, and the outputs are arranged so as to have a phase difference from each other. A magnetic sensor and a second magnetic sensor,
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A first storage for storing one output of the two magnetic sensors at the time of power supply from the drive circuit to the magnetic sensor; a second storage for storing the other output;
The first state in which the output from the first magnetic sensor is input to the first storage unit and the output from the second magnetic sensor is input to the second storage unit, and the output from the first magnetic sensor is the second A switching unit that switches between a second state of inputting to the storage unit and inputting an output from the second magnetic sensor to the first storage unit;
One of the output from the first storage unit and the output from the second storage unit is used as a count signal, and the other is used as a rotation direction signal. At the rising edge of the count signal or / and at the falling edge of the count signal A calculation unit that performs an addition operation or a subtraction operation depending on the state of the rotation direction signal;
The flowmeter is characterized in that the first state and the second state are switched by a switching signal from the arithmetic unit.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の流量計において、カウント信号の立上がりエッジ、又は/及び、カウント信号の立下がりエッジの際の前記回転方向信号の状態により、回転体の回転方向の判別を行い、この回転方向の判別が安定しないときに、前記第1の状態と第2の状態とを切替えるようにしたことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the flowmeter according to the first or second aspect, the rotation of the rotating body is determined according to the state of the rotation direction signal at the rising edge of the count signal and / or the falling edge of the count signal. The direction is determined, and when the rotation direction is not stable, the first state and the second state are switched.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の流量計において、回転体の回転数が、所定値以上の場合において、回転体の回転方向の判別が、直前の判別と異なるときに、前記第1の状態と第2の状態とを切替えるようにしたことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the flowmeter according to the third aspect, when the rotational speed of the rotating body is equal to or greater than a predetermined value, the determination of the rotational direction of the rotating body is different from the previous determination. It is characterized by switching between the first state and the second state.
請求項5記載の発明は、流体の流れに応じて回転する回転体とともに回転する磁石の回転を検出し、その出力信号が互いに位相差を有するように配置された第1の磁気センサと第2の磁気センサと、
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動する駆動回路と、
第1の磁気センサからの出力信号と、第2の磁気センサからの出力信号から回転体の回転方向の判別を行って、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記駆動回路は、前記磁気センサへ第1駆動間隔で電源を供給し、所定間隔で所定の時間の間は、該第1駆動間隔より短い第2駆動間隔で磁気センサへ電源を供給し、
前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きい場合には、前記第2駆動間隔時のみ回転体の回転方向の判別を行い、第1駆動間隔時の場合は回転体の回転方向の判別を行わず、直前に判別した回転方向に基づいて、前記加算動作又は減算動作を行なうことを特徴とする流量計である。
According to a fifth aspect of the present invention, the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are arranged so that the rotation of the magnet that rotates together with the rotating body that rotates according to the fluid flow is detected, and the output signals thereof have a phase difference from each other. Magnetic sensor of
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A calculation unit that performs an addition operation or a subtraction operation by determining the rotation direction of the rotating body from the output signal from the first magnetic sensor and the output signal from the second magnetic sensor;
The drive circuit supplies power to the magnetic sensor at a first drive interval, and supplies power to the magnetic sensor at a second drive interval shorter than the first drive interval for a predetermined time at a predetermined interval;
When the number of rotations of the rotating body per unit time is larger than a predetermined value, the rotation direction of the rotating body is determined only at the second driving interval, and at the first driving interval, the rotating direction of the rotating body is determined. The flowmeter is characterized in that the addition operation or the subtraction operation is performed based on the rotation direction determined immediately before the determination.
請求項6記載の発明は、流体の流れに応じて回転する回転体とともに回転する磁石の回転を検出し、その出力信号が互いに位相差を有するように配置された第1の磁気センサと第2の磁気センサと、
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動する駆動回路と、
第1の磁気センサからの出力信号と、第2の磁気センサからの出力信号から回転体の回転方向の判別を行って、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記駆動回路は、前記磁気センサへ第1駆動間隔で電源を供給し、前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きい場合には、所定間隔で所定の時間の間は、該第1駆動間隔より短い第2駆動間隔で磁気センサへ電源を供給し、
前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きい場合には、前記第2駆動間隔時のみ回転体の回転方向の判別を行い、第1駆動間隔時の場合は回転体の回転方向の判別を行わず、直前に判別した回転方向に基づいて、前記加算動作又は減算動作を行なうことを特徴とする流量計である。
According to a sixth aspect of the present invention, the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are arranged such that the rotation of the magnet rotating together with the rotating body rotating according to the fluid flow is detected and the output signals thereof have a phase difference from each other. Magnetic sensor of
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A calculation unit that performs an addition operation or a subtraction operation by determining the rotation direction of the rotating body from the output signal from the first magnetic sensor and the output signal from the second magnetic sensor;
The drive circuit supplies power to the magnetic sensor at a first drive interval, and when the number of rotations of the rotating body per unit time is larger than a predetermined value, Supplying power to the magnetic sensor at a second driving interval shorter than the first driving interval;
When the number of rotations of the rotating body per unit time is larger than a predetermined value, the rotation direction of the rotating body is determined only at the second driving interval, and at the first driving interval, the rotating direction of the rotating body is determined. The flowmeter is characterized in that the addition operation or the subtraction operation is performed based on the rotation direction determined immediately before the determination.
請求項7記載の発明は、流体の流れに応じて回転する回転体とともに回転する磁石の回転を検出し、その出力信号が互いに位相差を有するように配置された第1の磁気センサと第2の磁気センサと、
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動する駆動回路と、
第1の磁気センサからの出力信号と、第2の磁気センサからの出力信号から回転体の回転方向の判別を行って、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記駆動回路は、前記磁気センサへ第1駆動間隔で電源を供給し、
前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きくなった場合には、回転体の回転方向の判別結果において、その判別した回転方向が、所定の回数以上同じとなるまでの間は、該第1駆動間隔より短い第2駆動間隔で磁気センサへ電源を供給し、それ以後、前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値以下となるまで、回転体の回転方向の判別を行わず、直前に判別した回転方向に基づいて、前記加算動作又は減算動作を行なうことを特徴とする流量計である。
According to the seventh aspect of the present invention, the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are arranged so that the rotation of the magnet rotating together with the rotating body rotating according to the fluid flow is detected and the output signals thereof have a phase difference from each other. Magnetic sensor of
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A calculation unit that performs an addition operation or a subtraction operation by determining the rotation direction of the rotating body from the output signal from the first magnetic sensor and the output signal from the second magnetic sensor;
The drive circuit supplies power to the magnetic sensor at a first drive interval;
When the number of rotations per unit time of the rotating body is greater than a predetermined value, in the determination result of the rotating direction of the rotating body, until the determined rotating direction is the same as a predetermined number of times. The power source is supplied to the magnetic sensor at a second driving interval shorter than the first driving interval, and thereafter, the rotational direction of the rotating body is determined until the rotational speed per unit time of the rotating body becomes a predetermined value or less. The flowmeter is characterized in that the addition operation or the subtraction operation is performed based on the rotation direction determined immediately before without performing the operation.
請求項8記載の発明は、流体の流れに応じて回転する回転体とともに回転する磁石の回転を検出し、その出力信号が互いに位相差を有するように配置された第1の磁気センサと第2の磁気センサと、
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動する駆動回路と、
第1の磁気センサからの出力信号と、第2の磁気センサからの出力信号から回転体の回転方向の判別を行って、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記駆動回路は、前記磁気センサへ第1駆動間隔で電源を供給し、
前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きくなった場合には、所定時間、該第1駆動間隔より短い第2駆動間隔で磁気センサへ電源を供給し、それ以後、前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値以下となるまで、回転体の回転方向の判別を行わず、直前に判別した回転方向に基づいて、前記加算動作又は減算動作を行なうことを特徴とする流量計である。
According to the eighth aspect of the present invention, the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are arranged so that the rotation of the magnet rotating together with the rotating body rotating in accordance with the fluid flow is detected and the output signals thereof have a phase difference from each other. Magnetic sensor of
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A calculation unit that performs an addition operation or a subtraction operation by determining the rotation direction of the rotating body from the output signal from the first magnetic sensor and the output signal from the second magnetic sensor;
The drive circuit supplies power to the magnetic sensor at a first drive interval;
When the number of rotations of the rotating body per unit time is greater than a predetermined value, power is supplied to the magnetic sensor at a second driving interval shorter than the first driving interval for a predetermined time, and thereafter the rotation is performed. Until the number of rotations per unit time of the body becomes a predetermined value or less, the rotation direction of the rotating body is not determined, and the addition operation or the subtraction operation is performed based on the rotation direction determined immediately before. This is a flow meter.
請求項9記載の発明は、請求項5乃至8の何れか1項に記載の流量計において、一方の磁気センサからの出力をカウント信号とし、他方の磁気センサからの出力を回転方向信号として回転体の回転方向の判別を行い、
前記回転体の回転方向の判別を行わない場合には、回転方向信号として用いる磁気センサへの電源を供給しないことを特徴とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the flowmeter according to any one of the fifth to eighth aspects, the output from one magnetic sensor is used as a count signal, and the output from the other magnetic sensor is used as a rotation direction signal. Determine the direction of body rotation,
When the rotation direction of the rotating body is not discriminated, power is not supplied to the magnetic sensor used as the rotation direction signal.
請求項1乃至4記載の発明によれば、切替部により、カウント信号又は回転方向信号として用いる、第1と第2の磁気センサからの出力を入れ替えることできるようにしたことにより、サンプリングパルスの周波数をそれほど上げることなく、回転体の回転方向の判別を精度良く行え、低消費電力とすることができる。 According to the first to fourth aspects of the present invention, the output of the first and second magnetic sensors used as the count signal or the rotation direction signal can be exchanged by the switching unit, so that the frequency of the sampling pulse is changed. Without increasing so much, the direction of rotation of the rotating body can be determined with high accuracy and low power consumption can be achieved.
また、磁気センサの出力信号のデューティ比が悪い場合にも、前記従来技術のように、サンプリングパルスの周波数を大幅に上げることなく、デューティ比が50:50の場合とほぼ同じサンプリングパルスの周波数で対応することができるため、消費電力をほとんど上げることなく、広範囲の磁気センサを使用することができるため、磁気センサの歩留まりを上げ、コスト低減を図ることができる。 In addition, even when the duty ratio of the output signal of the magnetic sensor is poor, the sampling pulse frequency is substantially the same as when the duty ratio is 50:50, without significantly increasing the sampling pulse frequency as in the prior art. Therefore, it is possible to use a wide range of magnetic sensors with almost no increase in power consumption. Therefore, the yield of the magnetic sensors can be increased and the cost can be reduced.
請求項5乃至9記載の発明によれば、回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きくなった場合に、第1駆動間隔より短い第2駆動間隔で、所定間隔、又は、所定時間、又は、所定回数の回転方向の判別を行うことにより、前記特許文献1のような回転方向の誤検知を防止し、消費電力をそれほど増加することなく、回転体の回転方向の判別を精度良く行える。
According to the fifth to ninth aspects of the present invention, when the number of rotations of the rotating body per unit time is larger than a predetermined value, the second driving interval is shorter than the first driving interval, the predetermined interval, or the predetermined interval. By discriminating the rotation direction for a time or a predetermined number of times, it is possible to prevent erroneous detection of the rotation direction as in
また、磁気センサの出力信号のデューティ比が悪い場合にも、前記従来技術と比較して、高周波数のサンプリングパルスで磁気センサに電源を供給する時間を減らし、消費電力をあまり増加することなく、広範囲の磁気センサを使用することができ、磁気センサの歩留まりを上げ、コスト低減を図ることができる。 In addition, even when the duty ratio of the output signal of the magnetic sensor is bad, compared with the conventional technique, the time for supplying power to the magnetic sensor with a high frequency sampling pulse is reduced, and the power consumption is not increased so much. A wide range of magnetic sensors can be used, the yield of magnetic sensors can be increased, and costs can be reduced.
本発明の流量計は、水道水等の液体や、ガス等の気体の被計測流体の流れに応じて、羽根車等の回転体が回転し、この回転体の回転を磁気センサで検出し、該磁気センサからの出力信号に基づいて流量を計測する流量計である。この流量計は、水道メータやガスメータに用いることができ、以下の実施例においては、水道メータに適用した実施例に基づいて説明する。 The flow meter of the present invention rotates a rotating body such as an impeller according to the flow of a fluid to be measured such as a liquid such as tap water or a gas, and detects the rotation of the rotating body with a magnetic sensor. It is a flow meter that measures a flow rate based on an output signal from the magnetic sensor. This flow meter can be used for a water meter or a gas meter, and the following embodiments will be described based on an embodiment applied to a water meter.
図1乃至図4は本発明の実施例1を示す。
図2は、本実施例1の流量計の全体構成を示すブロック図である。
1 to 4
FIG. 2 is a block diagram illustrating the overall configuration of the flow meter of the first embodiment.
水道メータは、内部に図1に示すような回転体である羽根車1を備え、該羽根車1の上端部には、磁石2が固設されている。該磁石2は、羽根車1の軸方向と直交する方向に磁化され、すなわち、1つのN極と1つのS極とが、羽根車1の軸の周方向において180度離れて設けられている。
The water meter includes an
前記羽根車1の上方近傍には、計測部3が設けられている。該計測部3内には、第1の磁気センサ4と,第2の磁気センサ5が備えられている。2つの磁気センサ4,5は、磁気抵抗素子を用いた磁気センサであり、前記磁石2が羽根車1とともに回転する際の磁界の変化を磁気抵抗素子で検出して、例えば図3に示すような、方形波信号として出力する。また、磁気センサ4,5は、羽根車1が1回転する間に、2周期(2パルス)の方形波信号を出力する。2つの磁気センサ4,5からの出力信号が、互いに電気的に90度位相がずれるように、2つの磁気センサ4,5は配設されている。
A measuring
駆動回路6は、2つの磁気センサ4,5に、所定の間隔で間欠的に所定の短時間ずつ電源を供給して、磁気センサ4,5を駆動する。本実施例においては、駆動回路6から、周波数512Hz、パルス幅が、その周期より大幅に短い(実施例では、20μS)のサンプリングパルスを出力し、該サンプリングパルスが磁気センサ4,5の電源電圧として印加されて磁気センサ4,5を駆動する。
The
前記第1の磁気センサ4からの出力が、第1記憶部7に入力され、第2の磁気センサ5からの出力が、第2記憶部8に入力されている。2つの記憶部7,8には、駆動回路6から磁気センサ4,5への電源供給と同じタイミングで記憶タイミング信号が入力され、記憶部7,8は、記憶タイミング信号の入力の際の磁気センサ4,5の出力の状態(HighレベルかLowレベル)を記憶し、記憶した状態を切替部9へ出力する。
An output from the first
前記切替部9は、第1記憶部7からの出力をカウント信号、第2記憶部8からの出力を回転方向信号として演算部10へ入力する第1の状態と、第1記憶部7からの出力を回転方向信号、第2記憶部8からの出力をカウント信号として演算部10へ入力する第2の状態とに切替えることができるようになっている。
The
前記演算部10は、カウント信号の立上がりエッジ(LowレベルからHighレベルへの反転時)と、立下がりエッジ(HighレベルからLowレベルへの反転時)における回転方向信号の状態(Highレベル又はLowレベル)から、羽根車1の回転方向を判別して、羽根車1の回転方向が正転と判別した場合は、羽根車1/4回転に相当する値を記憶していた直前の積算値に加算し、羽根車1の回転方向が逆転と判別した場合は、羽根車1/4回転に相当する値を、記憶していた直前の積算値から減算し、新しい積算値を記憶するとともに、図示しない表示部に新しい積算値から流量等を演算し更新表示する。
The
前記演算部10は、所定時間(本実施例では3.6秒間)における前記積算値の変化から羽根車1の単位時間当りの回転数を演算するようになっている。この単位時間当りの回転数が、所定値(本実施例においては、カウント信号の周波数が20Hz、すなわち、羽根車1の回転数が10回転/s)より大きいときに、羽根車1の回転方向の判別が、直前に行った回転方向の判別結果と異なる場合には、羽根車1の回転方向が安定しないとして、切替え信号を前記切替部9に出力し、切替部9は他方の状態へと切替える。すなわち、第1の状態の場合には第2の状態に、第2の状態の場合には第1の状態に切替えるようになっている。
The
図3は、2つの磁気センサ4,5の出力信号のデューティ比が30:70で、第1記憶部7からの出力信号をカウント信号と、第2記憶部8からの出力信号を回転方向信号として用い、[1]〜[10]のときに、演算部10からタイミング信号が入力されてサンプリングを行った場合を示す。羽根車1の回転方向の判別は、カウント信号におけるレベルが反転した際、この図3においては、[3]、[5]、[8]、[10]において行われ、その判別結果は、[3]は逆転、[5]は正転、[8]は正転、[10]は正転と判別される。しかし、[2]〜[3]の間における第1磁気センサ4からの出力信号における立上がりエッジの際、回転方向信号はHighレベルであり、羽根車1の正しい回転方向は正転であり、[3]においては、羽根車1の回転方向が正しく判別されていないことが分る。なお、羽根車1の回転方向の判別としては、カウント信号の立上がりエッジにおいて回転方向信号がHighレベル、又は、カウント信号の立ち下がりにおいて回転方向信号がLowレベルならば正転と判別し、カウント信号の立上がりエッジにおいて回転方向信号がLowレベル、又は、カウント信号の立ち下がりエッジにおいて回転方向信号がHighレベルならば逆転と判別するようになっている。
In FIG. 3, the duty ratio of the output signals of the two
この、図3におけるカウント信号と回転方向信号を入れ替えると、すなわち、第2記憶部8からの出力信号をカウント信号、第1記憶部7からの出力信号を回転方向信号とすると、図4に示す状態となる。この図4においては、[2]、[3]、[7]、[9]全てにおいて正転と判別される。なお、羽根車1の回転方向の判別としては、図3とは逆に、カウント信号の立上がりエッジにおいて回転方向信号がLowレベル、又は、カウント信号の立ち下がりエッジにおいて回転方向信号がHighレベルならば正転と判別し、カウント信号の立上がりエッジにおいて回転方向信号がHighレベル、又は、カウント信号の立ち下がりエッジにおいて回転方向信号がLowレベルならば逆転と判別するようになっている。
When the count signal and the rotation direction signal in FIG. 3 are exchanged, that is, when the output signal from the
本実施例では、羽根車1の単位時間当りの回転数が、所定値以上の高回転において、羽根車1の回転方向が変わることがないため、演算部10は、高回転において、図3のように、正転と逆転が混在している場合には、羽根車1の回転方向の判別が安定しないとして判別し、切替部9により第1と第2の状態を切替えるようになっている。これにより、回転方向の誤検知を防止することができる。
In the present embodiment, since the rotational speed of the
従来であれば、図3の[3]の誤検知を無くすためには、サンプリング間隔をより短くする(サンプリングパルスの周波数を上げる)必要があるが、本実施例は、サンプリングパルスの周波数を上げることなく、カウント信号と回転方向信号に用いる信号を、一方の記憶部7(8)からの出力信号を、他方の記憶部8(7)からの出力信号に入れ替えるのみで、回転方向の誤検知を防止することができる。 Conventionally, in order to eliminate the false detection of [3] in FIG. 3, it is necessary to shorten the sampling interval (increase the frequency of the sampling pulse), but this embodiment increases the frequency of the sampling pulse. Without using the count signal and the rotation direction signal, the output signal from one storage unit 7 (8) is replaced with the output signal from the other storage unit 8 (7). Can be prevented.
前記従来技術では、図8のT1、と、T3の間に、夫々少なくとも1回サンプリングをする必要があるが、本実施例は、第1と2記憶部7,8からの出力信号を入れ替えるようにしたことにより、T1又はT2、と、T3又はT4の夫々の間に少なくとも1回サンプリングすればよくなり、サンプリングパルスの周波数を、最低、磁気センサ4,5からの出力信号における最大周波数の4倍(単位時間当りの回転体の最大回転数の8倍)とすればよい。本実施例においては、羽根車1の最大回転数を50回転/s、磁気センサ4,5からの出力信号の最大周波数では100Hzとし、そのサンプリングパルスの周波数を512Hzとした。このように、従来であれば、2つの磁気センサの出力信号のデューティ比が30:70の場合には、サンプリングパルスの周波数を最低2000Hzに設定する必要があるところを、本実施例では、羽根車1の回転方向の誤検知をすることなく、サンプリングパルスの周波数を512Hzとすることができ、消費電力を大幅に減らし、電池寿命をのばすことができる。また、全ての回転域において、羽根車1の回転方向の判別を行うため、前記特許文献1のような回転方向の誤検知を防止することができる。
In the prior art, it is necessary to sample at least once between T1 and T3 in FIG. 8, but in this embodiment, the output signals from the first and
このように、磁気センサ4,5からの出力信号におけるデューティ比が30:70と悪い場合においても、デューティ比50:50の場合とほぼ同じサンプリングパルスの周波数で対応することができ、消費電力をあまり増加することなく、広範囲の磁気センサを使用することができ、磁気センサの歩留まりを上げ、コスト低減を図ることができる。
Thus, even when the duty ratio in the output signals from the
なお、前記実施例1においては、羽根車1の単位時間当りの回転数が、一定以上の高回転において、羽根車1の回転方向の判別が安定しないときに、切替部9は、演算部10からの切替え信号により、第1と第2の状態を切替えたが、羽根車1の回転数に関係なく、羽根車1の回転方向の判別が安定しないときに、切替部9により第1と第2の状態を切替えるようにしてもよい。
In the first embodiment, when the rotational speed per unit time of the
また、カウント信号の立上がりエッジと、立下がりエッジの双方で、羽根車1の正逆方向の判別を行ったが、カウント信号の立上がりエッジ又は立下がりエッジの何れか一方のみで羽根車1の回転方向の判別を行うようにしても良い。
Further, although the forward / reverse direction of the
図5は実施例2を示す。
図5は、本実施例2の流量計の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 5 shows a second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the flow meter of the second embodiment.
磁気センサ4,5、駆動回路6、記憶部7,8、演算部10は、前記実施例1と同様であり、本実施例2は、前記実施例1の切替部9の位置が異なる。
The
本実施例2は、2つの磁気センサ4,5からの出力信号を、切替部11に入力し、該切替部11は、第1の磁気センサ4からの出力を第1記憶部7へ、第2の磁気センサ5からの出力を第2記憶部8へ入力する第1の状態と、第1の磁気センサ4からの出力を第2記憶部8へ、第2の磁気センサ5からの出力を第1記憶部7へ入力する第2の状態とに切替えることができるようになっている。この第1状態と第2状態の切替るタイミングは、前記実施例1と同様に行なわれる。
In the second embodiment, output signals from the two
前記第1記憶部7はカウント信号と、第2記憶部8は回転方向信号として演算部10へ出力する。
The
その他の構成は、前記実施例1と同様に構成されている。
本実施例2においても、前記実施例1と同様の効果を奏する。
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
Also in the second embodiment, the same effects as in the first embodiment are obtained.
図6は実施例3を示す。
図6は、本実施例3の流量計の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 6 shows a third embodiment.
FIG. 6 is a block diagram illustrating the overall configuration of the flow meter of the third embodiment.
磁気センサ4,5は、前記実施例1と同様である。駆動回路16は、2つの磁気センサ4,5に、所定の間隔で間欠的に所定の短時間ずつ電源を供給して、磁気センサ4,5を駆動する。駆動回路16は、所定の第1駆動間隔と、該第1駆動間隔よりも短い第2駆動間隔の2種類の間隔(周期)で電源を供給できるようになっている。駆動回路16は、演算部17からの選択信号により、第1駆動間隔か第2駆動間隔のいずれか一方を選択して、選択した駆動間隔で磁気センサ4,5に電源を供給するようになっている。
The
本実施例3においては、駆動回路16はサンプリングパルスを、第1駆動間隔における周波数:512Hz、第2駆動間隔における周波数:2048Hz、そのパルス幅は、その周期より大幅に短い時間(実施例では、20μS)出力し、該サンプリングパルスが磁気センサ4,5の電源電圧として印加されて磁気センサ4,5を駆動する。
In the third embodiment, the
演算部17は、所定間隔で所定の時間の間(本実施例においては、5秒間隔で0.5秒間)第2駆動間隔を選択する選択信号を、駆動回路16へ出力している。すなわち、駆動回路16は、通常は第1駆動間隔で、磁気センサ4,5に電源を供給し、所定間隔で所定の時間の間(本実施例においては、5秒間隔で0.5秒間)は、第1駆動間隔から第2駆動間隔へと切替えて、第2駆動間隔で、磁気センサ4,5に電源を供給するようになっている。
The
前記第1の磁気センサ4からの出力が、第1記憶部18に入力され、第2の磁気センサ5からの出力が、第2記憶部19に入力されている。2つの記憶部18,19には、駆動回路16から磁気センサ4,5への電源供給と同じタイミングで記憶タイミング信号が入力され、記憶部18,19は、記憶タイミング信号の入力の際の磁気センサ4,5の出力の状態(HighレベルかLowレベル)を記憶する。
An output from the first
第1記憶部18は、記憶した状態をカウント信号として、第2記憶部19は、記憶した状態を回転方向信号して演算部17へ出力する。前記演算部17は、前記実施例1の演算部10と同様に、羽根車1の回転方向を判別して、羽根車1の1/4回転に相当する値を記憶していた直前の積算値に加算又は減算し、新しい積算値を記憶するとともに、図示しない表示部に新しい積算値から流量等を演算し更新表示する。
The
第1記憶部18は、記憶した状態をカウント信号として、回転数判別部20へ出力する。該回転数判別部20は、カウント信号の1周期の時間を測定し、その時間より羽根車1の単位時間当りの回転数を演算し、その回転数が、所定値(本実施例においては10回転/s)より大きいか否かを判別するようになっている。
The
前記回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値より大きいと判別したときは、回転数信号を演算部17へ出力する。演算部17は、回転数信号が入力されると、第2駆動間隔のみで羽根車1の回転方向を判別し、第1駆動間隔では羽根車1の回転方向の判別を行わないようし、第1駆動間隔における羽根車1の回転方向は、直前に判別した回転方向を採用して、加算又は減算するようになっている。すなわち、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値より大きいと判別したときは、第2駆動間隔のみで羽根車1の回転方向の判別を行い、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値以下と判別したときは、第1駆動間隔と第2駆動間隔の両方で羽根車1の回転方向の判別を行うようになっている。
When the rotational
磁気センサ4,5のデューティ比が30:70の場合で、羽根車1の全ての回転域において、羽根車1の回転方向を精度良く判別するには、羽根車1の最大回転数を50回転/sとした場合には、前述のように、サンプリングパルスを2000Hz以上にする必要がある。しかし、本実施例においては、サンプリングパルスを、4.5秒間:512Hz、0.5秒間:2048Hzとなるように、512Hzと2048Hzを交互に切替えることにより、消費電力を、常に、サンプリングパルスの周波数を2000Hzにした場合の約1/3とすることができる。
In the case where the duty ratio of the
また、羽根車1の高回転域では、羽根車1の回転方向が変化することは殆どないため、前記特許文献1では、高回転域では羽根車1の回転方向の判別を行わないようにしている。しかし、前述のように、羽根車1の回転方向の判別を行った直後に、羽根車1が直前の判別方向とは逆方向に回転するとともに、一気に回転数が、所定値以上となってしまった場合には、羽根車1の回転方向の誤検知をしてしまい、その回転方向の誤検知は、回転数が下がるまで訂正することが出来ない虞がある。しかし、本実施例では、高回転域において、判別精度の低い第1駆動間隔では羽根車1の回転方向を判別せず、時々、判別精度の高い第2駆動間隔で、羽根車1の回転方向を判別するようにしたことにより、前記特許文献1のような問題点を解消することができる。
In addition, since the rotation direction of the
なお、前記実施例3においては、第1記憶部18からの出力を、カウント信号とし、第2記憶部19からの出力を回転方向信号としたが、第2記憶部19からの出力を、カウント信号とし、第1記憶部18からの出力を回転方向信号としてもよい。
In the third embodiment, the output from the
また、第1駆動間隔と第2駆動間隔における、夫々のサンプリングパルスの周波数を512Hz、2048Hz以外にも、羽根車1の回転方向の判別が精度良く行えれば任意の周波数に設定することができる。
In addition to the sampling pulse frequencies in the first driving interval and the second driving interval other than 512 Hz and 2048 Hz, any frequency can be set as long as the rotational direction of the
前記実施例3においては、羽根車1の全ての回転域において、所定間隔で所定の時間の間、第1駆動間隔から第2駆動間隔へと切替えて、磁気センサ4,5に電源供給を行うようにしたが、回転数判別部20で羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値以下と判別したときは、第2駆動間隔へ切替えることなく、常に第1駆動間隔で磁気センサ4,5に電源供給を行い、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値より大きいと判別したときに、所定間隔で所定の時間の間は、第1駆動間隔から第2駆動間隔へと切替えて磁気センサ4,5に電源供給を行うようにしてもよい。
In the third embodiment, power is supplied to the
回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値より大きいと判別した場合は、前記実施例3と同様に、第2駆動間隔のみで羽根車1の回転方向を判別し、第1駆動間隔では羽根車1の回転方向の判別を行わないようし、第1駆動間隔における羽根車1の回転方向は、直前に判別した回転方向を採用するようになっている。なお、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値以下と判別した場合は、第1駆動間隔で羽根車1の回転方向の判別を行う。
When the rotational
その他の構成は、前記実施例3と同様に構成されている。
本実施例4においても、前記実施例3と同様の効果を奏する。
Other configurations are the same as those in the third embodiment.
Also in the fourth embodiment, the same effects as in the third embodiment are obtained.
更に、本実施例4は、羽根車1の低回転域においては、第1駆動間隔のみとしたことで、前記実施例3よりもより消費電力を抑えることができる。
Further, in the fourth embodiment, the power consumption can be suppressed more than that in the third embodiment by setting only the first drive interval in the low rotation range of the
前記実施例4においては、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値以下と判別したときは、第2駆動間隔へ切替えることなく、常に第1駆動間隔で磁気センサ4,5に電源供給を行い、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値より大きいと判別したときに、所定間隔で所定の時間の間は、第1駆動間隔から第2駆動間隔へと切替えるようにしたが、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値より大きいと判別したときに、第2駆動間隔に切替えて所定の時間(本実施例においては0.5s)第2駆動間隔で磁気センサ4,5に電源供給を行い、その後、回転数判別部20が羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値以下と判別するまでの間は、第2駆動間隔に切替えることなく、第1駆動間隔で磁気センサ4,5に電源を供給行うようにしてもよい。
In the fourth embodiment, when the rotational
回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値より大きいと判別した場合は、前記実施例3と同様に、第2駆動間隔のみで羽根車1の回転方向を判別し、第1駆動間隔では羽根車1の回転方向の判別を行わないようし、第1駆動間隔における羽根車1の回転方向は、直前に判別した回転方向を採用するようになっている。なお、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値以下と判別した場合は、第1駆動間隔で羽根車1の回転方向の判別を行う。
When the rotational
その他の構成は、前記実施例4と同様に構成されている。
本実施例5においても、前記実施例4と同様の効果を奏する。
Other configurations are the same as those in the fourth embodiment.
Also in the fifth embodiment, the same effects as in the fourth embodiment are obtained.
更に、本実施例5は、第2駆動間隔で磁気センサ4,5に電源を供給行う時間を前記実施例4よりも更に短くすることで、前記実施例4よりもより消費電力を抑えることができる。
Further, in the fifth embodiment, the time for supplying power to the
羽根車1が、ある回転方向で高速回転をしている場合に、第1駆動間隔の間に、低速回転をへることなく反対方向へ高速回転に転じる可能性は極めて低いために、本実施例5でも羽根車1の回転方向を正確に判別することができる。
When the
前記実施例5においては、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値より大きいと判別したときに、所定の時間(本実施例においては0.5s)第2駆動間隔で磁気センサ4,5に電源供給を行い、その後、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値以下と判別するまでの間は、第2駆動間隔に切替えることなく、第1駆動間隔で磁気センサ4,5に電源を供給行うようにしたが、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値より大きいと判別したときに、第2駆動間隔に切替えて磁気センサ4,5に電源供給を行い、第2駆動間隔に切替えた後の羽根車1の回転方向の判別で、回転方向の判別結果が、所定回数(本実施例においては2回)同じとなるまで第2駆動間隔で磁気センサ4,5に電源供給を行い、その後、回転数判別部20が羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値以下と判別するまでの間は、第2駆動間隔に切替えることなく、第1駆動間隔で磁気センサ4,5に電源を供給行うようにしてもよい。
In the fifth embodiment, when the rotational
回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値より大きいと判別した場合は、前記実施例3と同様に、第2駆動間隔のみで羽根車1の回転方向を判別し、第1駆動間隔では羽根車1の回転方向の判別を行わないようし、第1駆動間隔における羽根車1の回転方向は、直前に判別した回転方向を採用するようになっている。なお、回転数判別部20が、羽根車1の単位時間当りの回転数が所定値以下と判別した場合は、第1駆動間隔で羽根車1の回転方向の判別を行う。
When the rotational
その他の構成は、前記実施例5と同様に構成されている。
本実施例6においても、前記実施例5と同様の効果を奏する。
Other configurations are the same as those in the fifth embodiment.
Also in the sixth embodiment, the same effects as in the fifth embodiment are obtained.
更に、本実施例6は、第2駆動間隔で磁気センサ4,5に電源を供給行う時間を前記実施例5よりも更に短くすることで、前記実施例5よりもより消費電力を抑えることができる。
Further, in the sixth embodiment, the time for supplying power to the
前記実施例3〜6においては、羽根車1の回転方向の判別を行わない際に、駆動回路16から、その信号を回転方向信号として用いる磁気センサ5(4)も電源を供給していたが、羽根車1の回転方向の判別を行わない際には、駆動回路16から、その信号を回転方向信号として用いる磁気センサ5(4)で電源を供給しないようにしてもよい。
In Examples 3 to 6, when the rotational direction of the
その他の構成は、前記実施例3〜6と同様に構成されている。
本実施例7においても、前記実施例3〜6と同様の効果を奏する。
Other configurations are the same as those in the third to sixth embodiments.
In Example 7, the same effects as those in Examples 3 to 6 are obtained.
1 羽根車(回転体)
2 磁石
4 第1の磁気センサ
5 第2の磁気センサ
6,16 駆動回路
7,18 第1記憶部
8,19 第2記憶部
9,11 切替部
10,17 演算部
1 impeller (rotary body)
2
Claims (9)
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動させる駆動回路と、
前記駆動回路から磁気センサへの電源供給時における前記第1の磁気センサの出力を記憶する第1記憶部と、前記駆動回路から磁気センサへの電源供給時における前記第2の磁気センサの出力を記憶する第2記憶部と、
第1記憶部からの出力をカウント信号、第2記憶部からの出力を回転方向信号とする第1の状態と、第2記憶部からの出力をカウント信号、第1記憶部からの出力を回転方向信号とする第2の状態とを切替える切替部と、
前記カウント信号の立上がりエッジ、又は/及び、カウント信号の立下がりエッジの際の前記回転方向信号の状態により、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記演算部からの切替信号により、前記第1の状態と第2の状態とを切替えるようにしたことを特徴とする流量計。 The first magnetic sensor and the second magnetism are arranged so that the rotation of the magnet that rotates together with the rotating body that rotates according to the flow of the fluid is detected and output as a square wave signal, and the outputs thereof have a phase difference from each other. A sensor,
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A first storage unit that stores an output of the first magnetic sensor when power is supplied from the drive circuit to the magnetic sensor, and an output of the second magnetic sensor when power is supplied from the drive circuit to the magnetic sensor. A second storage unit for storing;
The first state where the output from the first storage unit is the count signal, the output from the second storage unit is the rotation direction signal, the output from the second storage unit is the count signal, and the output from the first storage unit is rotated A switching unit for switching between the second state as the direction signal;
An arithmetic unit that performs an addition operation or a subtraction operation depending on the state of the rotation direction signal at the rising edge of the count signal or / and the falling edge of the count signal;
A flowmeter, wherein the first state and the second state are switched by a switching signal from the arithmetic unit.
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動する駆動回路と、
前記駆動回路から磁気センサへの電源供給時における前記2つの磁気センサの一方の出力を記憶する第1記憶部と、他方の出力を記憶する第2記憶部と、
第1の磁気センサからの出力を第1記憶部へ入力し、第2の磁気センサからの出力を第2記憶部へ入力する第1の状態と、第1の磁気センサからの出力を第2記憶部へ入力し、第2の磁気センサからの出力を第1記憶部へ入力する第2の状態とを切替える切替部と、
第1記憶部からの出力と第2記憶部からの出力のうち一方をカウント信号とし、他方を回転方向信号として、前記カウント信号の立上がりエッジ、又は/及び、カウント信号の立下がりエッジの際の前記回転方向信号の状態により、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記演算部からの切替信号により、前記第1の状態と第2の状態とを切替えるようにしたことを特徴とする流量計。 The first magnetic sensor and the second magnetism are arranged so that the rotation of the magnet that rotates together with the rotating body that rotates according to the flow of the fluid is detected and output as a square wave signal, and the outputs thereof have a phase difference from each other. A sensor,
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A first storage for storing one output of the two magnetic sensors at the time of power supply from the drive circuit to the magnetic sensor; a second storage for storing the other output;
The first state in which the output from the first magnetic sensor is input to the first storage unit and the output from the second magnetic sensor is input to the second storage unit, and the output from the first magnetic sensor is the second A switching unit that switches between a second state of inputting to the storage unit and inputting an output from the second magnetic sensor to the first storage unit;
One of the output from the first storage unit and the output from the second storage unit is used as a count signal, and the other is used as a rotation direction signal. At the rising edge of the count signal or / and at the falling edge of the count signal A calculation unit that performs an addition operation or a subtraction operation depending on the state of the rotation direction signal;
A flowmeter, wherein the first state and the second state are switched by a switching signal from the arithmetic unit.
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動する駆動回路と、
第1の磁気センサからの出力信号と、第2の磁気センサからの出力信号から回転体の回転方向の判別を行って、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記駆動回路は、前記磁気センサへ第1駆動間隔で電源を供給し、所定間隔で所定の時間の間は、該第1駆動間隔より短い第2駆動間隔で磁気センサへ電源を供給し、
前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きい場合には、前記第2駆動間隔時のみ回転体の回転方向の判別を行い、第1駆動間隔時の場合は回転体の回転方向の判別を行わず、直前に判別した回転方向に基づいて、前記加算動作又は減算動作を行なうことを特徴とする流量計。 A first magnetic sensor and a second magnetic sensor arranged to detect rotation of a magnet that rotates together with a rotating body that rotates in accordance with a flow of fluid, and whose output signals have a phase difference from each other;
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A calculation unit that performs an addition operation or a subtraction operation by determining the rotation direction of the rotating body from the output signal from the first magnetic sensor and the output signal from the second magnetic sensor;
The drive circuit supplies power to the magnetic sensor at a first drive interval, and supplies power to the magnetic sensor at a second drive interval shorter than the first drive interval for a predetermined time at a predetermined interval;
When the number of rotations of the rotating body per unit time is larger than a predetermined value, the rotation direction of the rotating body is determined only at the second driving interval, and at the first driving interval, the rotating direction of the rotating body is determined. The flowmeter is characterized in that the addition operation or the subtraction operation is performed based on the rotation direction determined immediately before the determination.
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動する駆動回路と、
第1の磁気センサからの出力信号と、第2の磁気センサからの出力信号から回転体の回転方向の判別を行って、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記駆動回路は、前記磁気センサへ第1駆動間隔で電源を供給し、前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きい場合には、所定間隔で所定の時間の間は、該第1駆動間隔より短い第2駆動間隔で磁気センサへ電源を供給し、
前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きい場合には、前記第2駆動間隔時のみ回転体の回転方向の判別を行い、第1駆動間隔時の場合は回転体の回転方向の判別を行わず、直前に判別した回転方向に基づいて、前記加算動作又は減算動作を行なうことを特徴とする流量計。 A first magnetic sensor and a second magnetic sensor arranged to detect rotation of a magnet that rotates together with a rotating body that rotates in accordance with a flow of fluid, and whose output signals have a phase difference from each other;
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A calculation unit that performs an addition operation or a subtraction operation by determining the rotation direction of the rotating body from the output signal from the first magnetic sensor and the output signal from the second magnetic sensor;
The drive circuit supplies power to the magnetic sensor at a first drive interval, and when the number of rotations of the rotating body per unit time is larger than a predetermined value, Supplying power to the magnetic sensor at a second driving interval shorter than the first driving interval;
When the number of rotations of the rotating body per unit time is larger than a predetermined value, the rotation direction of the rotating body is determined only at the second driving interval, and at the first driving interval, the rotating direction of the rotating body is determined. The flowmeter is characterized in that the addition operation or the subtraction operation is performed based on the rotation direction determined immediately before the determination.
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動する駆動回路と、
第1の磁気センサからの出力信号と、第2の磁気センサからの出力信号から回転体の回転方向の判別を行って、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記駆動回路は、前記磁気センサへ第1駆動間隔で電源を供給し、
前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きくなった場合には、回転体の回転方向の判別結果において、その判別した回転方向が、所定の回数以上同じとなるまでの間は、該第1駆動間隔より短い第2駆動間隔で磁気センサへ電源を供給し、それ以後、前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値以下となるまで、回転体の回転方向の判別を行わず、直前に判別した回転方向に基づいて、前記加算動作又は減算動作を行なうことを特徴とする流量計。 A first magnetic sensor and a second magnetic sensor arranged to detect rotation of a magnet that rotates together with a rotating body that rotates in accordance with a flow of fluid, and whose output signals have a phase difference from each other;
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A calculation unit that performs an addition operation or a subtraction operation by determining the rotation direction of the rotating body from the output signal from the first magnetic sensor and the output signal from the second magnetic sensor;
The drive circuit supplies power to the magnetic sensor at a first drive interval;
When the number of rotations per unit time of the rotating body is greater than a predetermined value, in the determination result of the rotating direction of the rotating body, until the determined rotating direction is the same as a predetermined number of times. The power source is supplied to the magnetic sensor at a second driving interval shorter than the first driving interval, and thereafter, the rotational direction of the rotating body is determined until the rotational speed per unit time of the rotating body becomes a predetermined value or less. The flowmeter is characterized in that the addition operation or the subtraction operation is performed based on the rotation direction determined immediately before.
前記2つの磁気センサに間欠的に所定時間ずつ電源を供給して駆動する駆動回路と、
第1の磁気センサからの出力信号と、第2の磁気センサからの出力信号から回転体の回転方向の判別を行って、加算動作又は減算動作を行なう演算部と、を有し、
前記駆動回路は、前記磁気センサへ第1駆動間隔で電源を供給し、
前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値より大きくなった場合には、所定時間、該第1駆動間隔より短い第2駆動間隔で磁気センサへ電源を供給し、それ以後、前記回転体の単位時間当りの回転数が、所定値以下となるまで、回転体の回転方向の判別を行わず、直前に判別した回転方向に基づいて、前記加算動作又は減算動作を行なうことを特徴とする流量計。 A first magnetic sensor and a second magnetic sensor arranged to detect rotation of a magnet that rotates together with a rotating body that rotates in accordance with a flow of fluid, and whose output signals have a phase difference from each other;
A drive circuit that drives the two magnetic sensors by supplying power intermittently for a predetermined time; and
A calculation unit that performs an addition operation or a subtraction operation by determining the rotation direction of the rotating body from the output signal from the first magnetic sensor and the output signal from the second magnetic sensor;
The drive circuit supplies power to the magnetic sensor at a first drive interval;
When the number of rotations of the rotating body per unit time is greater than a predetermined value, power is supplied to the magnetic sensor at a second driving interval shorter than the first driving interval for a predetermined time, and thereafter the rotation is performed. Until the number of rotations per unit time of the body becomes a predetermined value or less, the rotation direction of the rotating body is not determined, and the addition operation or the subtraction operation is performed based on the rotation direction determined immediately before. Flow meter to do.
前記回転体の回転方向の判別を行わない場合には、回転方向信号として用いる磁気センサへの電源を供給しないことを特徴とする請求項5乃至8の何れか1項に記載の流量計。 The output from one magnetic sensor is used as a count signal, and the output from the other magnetic sensor is used as a rotation direction signal to determine the rotation direction of the rotating body,
The flowmeter according to any one of claims 5 to 8, wherein when the rotation direction of the rotating body is not determined, power is not supplied to the magnetic sensor used as the rotation direction signal.
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JP2014031762A (en) * | 2012-08-03 | 2014-02-20 | Union Kensetsu Kk | Fuel supply device of maintenance vehicle |
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