JP2012247251A - ガラス膜抵抗測定回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 センサ出力に所定の周波数のPWM波形を重畳させるCPUと、前記PWM波形が重畳したセンサ出力をそれぞれ入力して前記センサ出力を測定する複数の電圧検出手段と、該複数の電圧検出手段で検出される前記センサ出力がそれぞれ異なる所定の電圧に達するまでの時間を測定する複数のタイマーを備え、前記複数のタイマーで測定した時間に基づいて前記センサ内部の抵抗値を測定する。
【選択図】 図1
Description
図4はこのようなセンサのインピーダンス検出の概念を示すもので、矩形波発生回路11から矩形波Vkを出し、ガラス電極12−液ア−ス極13間の抵抗値(RV)及び比較電極14−液ア−ス極間13の抵抗値(Rr)を検出している。
ガラス電極のインピーダンスは通常数十MΩであり、これが小さくなるとガラス電極の破損とみなされ、比較電極のインピーダンス(通常数10kΩ程度)が大きくなると比較電極の劣化とみなしている。
図5(a)において、21はpHセンサの電極部の等価回路を示している。Vgは水溶液のpHに対する起電力で、Rgは電極膜の抵抗(ガラス膜抵抗)を示している。20は変換器であり、この変換器20にはCPU27、バッファー23a、23b、サンプルホールド回路25およびADコンバータ26が配置され、ガラス抵抗Rgとバッファ23aの入力端子の間には回路抵抗Rが接続されている。
Vin={R/(Rg+R)}・(V+Vg)・・・(1)式
となる。このVinは交流出力なので、バッファ23aを介してサンプルホールド回路25に入力して直流電圧に変換し、ADコンバータ26を通して直流電圧V0を測定する。
なお、サンプルホールドするためのタイミングパルスはCPU27から発せられる。
そして、測定電圧V0と抵抗Rからセンサ21のガラス膜抵抗Rgを求めている。
また、図6に示す測定回路もセンサの起電力Vgの影響を受ける。さらに、ガラス膜抵抗Rgが1MΩ以上になると時定数が大きくなることから精度良く計ることが難しく、実際には抵抗値の値を表示することが出来ない。そのため、10MΩ以上、10M〜1MΩの間、1M〜1kΩの間など、抵抗値Rgはある範囲でしか表示することができない。
センサ出力に所定の周波数のPWM波形を重畳させるCPUと、前記PWM波形が重畳したセンサ出力をそれぞれ入力して前記センサ出力を測定する複数の電圧検出手段と、該複数の電圧検出手段で検出される前記センサ出力がそれぞれ異なる所定の電圧に達するまでの時間を測定する複数のタイマーを備え、前記複数のタイマーで測定した時間に基づいて前記センサ内部の抵抗値を測定することを特徴とするガラス膜抵抗測定回路。
ことを特徴とする。
前記所定の周波数を設定したときに前記複数の電圧検出手段により計測される前記所定の電圧に達するまでの時間が、起動時に設定した所定の時間よりも所定時間短くなったときに前記所定の周波数を高くすることを特徴とする。
センサ出力に所定の周波数のPWM波形を重畳させるCPUと、前記PWM波形が重畳したセンサ出力をそれぞれ入力して前記センサ出力を測定する複数の電圧検出手段と、該複数の電圧検出手段で検出される前記センサ出力がそれぞれ異なる所定の電圧に達するまでの時間を測定する複数のタイマーを備え、前記複数のタイマーで測定した時間に基づいて前記センサ内部の抵抗値を測定するように構成したので、従来よりも幅広い範囲(10kΩ〜100MΩ程度)を測定でき、PWMの周波数を変えることで抵抗値を精度よく測定することができ、直流成分の影響も受けないガラス膜抵抗測定回路することができる。
また、回路の直流成分を除去することで回路の簡略化を図ることができる。
第1,第2タイマー29a,29bにはCPU27からPWMが入力されると共にタイマースタートパルスが入力される。
ステップ1 起動時において、印加信号の周波数を決めるためにCPU27のPWM出力ポートをL→Hにする。
ステップ2 応答波形が70%電圧値になるまでの時間t70を第2タイマー29bで計測する(図1(b)参照)PWM出力ポートをL→Hにする。そのタイミングで第2タイマー29bがスタートする。Vinの電圧が70%になると「70%電圧検出28b」の出力がL→Hになり第2タイマーに入力され第2タイマーがストップする。タイマーがスタートしてストップするまでの時間をCPU27はシリアル通信でタイマーより読み込む。
ステップ4 応答波形が30%電圧値になるまでの時間t30を第1タイマー29aで測定する。
ステップ5 応答波形が70%電圧値になるまでの時間t70をタイマー29bで測定する
ステップ7 測定を終了するか否かを判断する。終了(YES)するのであればステップ9に進む。
ステップ9 PWM出力を停止する。ステップ7において、測定を終了しない(NO)場合は、ステップ8に進む。
ステップ10 印加信号Vの周波数を1/(t70×8)Hzに設定し、CPUのPWM出力(印加信号)を出力し、ステップ4に戻る。
抵抗の測定はステップ4〜ステップ8→ステップ10を繰り返す。
図1に示すコンデンサCの容量を100pF、印加信号V(イ)の電圧を2V、第1タイマーで測定した時間をt30(例えば3.5×10-3秒)、第2タイマーで測定した時間をt70(例えば10×10-3秒)としたとき、ガラス膜抵抗Rgは次のようになる。
(現在の周波数<「1/(t70×16)」)
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
2 内部緩衝液
3 内部電極
4 ガラス支持間管
5 液絡セラミック
6 参照電極
7 ホルダー
8 内部液
9,10 出力端子
11 矩形波発生回路
12 ガラス電極
13 液アース極
14 比較電極
20,22 変換器
21 センサ
23 バッファー
25 サンプルホールド回路
26 ADコンバータ
27 CPU
28 電圧検出回路
29 タイマー
100 被測定液
Claims (2)
- センサ出力に所定の周波数のPWM波形を重畳させるCPUと、前記PWM波形が重畳したセンサ出力をそれぞれ入力して前記センサ出力を測定する複数の電圧検出手段と、該複数の電圧検出手段で検出される前記センサ出力がそれぞれ異なる所定の電圧に達するまでの時間を測定する複数のタイマーを備え、前記複数のタイマーで測定した時間に基づいて前記センサ内部の抵抗値を測定することを特徴とするガラス膜抵抗測定回路。
- 前記所定の周波数を設定したときに前記複数の電圧検出手段により計測される前記所定の電圧に達するまでの時間が、起動時に設定した所定の時間よりも所定時間短くなったときに前記所定の周波数を高くすることを特徴とする請求項1に記載のガラス膜抵抗測定回路。
Priority Applications (1)
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JP2011118028A JP5796704B2 (ja) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | ガラス膜抵抗測定回路 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011118028A JP5796704B2 (ja) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | ガラス膜抵抗測定回路 |
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JP2012247251A true JP2012247251A (ja) | 2012-12-13 |
JP5796704B2 JP5796704B2 (ja) | 2015-10-21 |
Family
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JP2011118028A Active JP5796704B2 (ja) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | ガラス膜抵抗測定回路 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021241031A1 (ja) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | 株式会社堀場アドバンスドテクノ | 測定装置及びガラス応答膜の交換時期判断方法 |
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JPS6196473A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-15 | Nikka Seiki Kk | 高抵抗測定器 |
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JP2007292686A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Harada Sangyo Kk | 抵抗計測装置及び抵抗計測方法 |
-
2011
- 2011-05-26 JP JP2011118028A patent/JP5796704B2/ja active Active
Patent Citations (4)
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