JP2554526B2 - 圧力検出装置 - Google Patents
圧力検出装置Info
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- JP2554526B2 JP2554526B2 JP15748788A JP15748788A JP2554526B2 JP 2554526 B2 JP2554526 B2 JP 2554526B2 JP 15748788 A JP15748788 A JP 15748788A JP 15748788 A JP15748788 A JP 15748788A JP 2554526 B2 JP2554526 B2 JP 2554526B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
- G01L9/0022—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、水晶振動子を用いて気体の圧力を検出する
圧力検出装置に関する。
圧力検出装置に関する。
（発明の技術的背景とその問題点） 従来、水晶振動子の共振周波数、クリスタリインピー
ダンス等が雰囲気の気体の圧力に応じて変化することを
利用して、気体の圧力を検出する圧力計が用いられてい
る。
ダンス等が雰囲気の気体の圧力に応じて変化することを
利用して、気体の圧力を検出する圧力計が用いられてい
る。
たとえば、特開昭62−228126号に示される気体圧力計
は、第３図に示すような構成で、水晶振動子のクリスタ
ルインピーダンスが圧力によって変化することを利用し
て気体の圧力を測定するものである。
は、第３図に示すような構成で、水晶振動子のクリスタ
ルインピーダンスが圧力によって変化することを利用し
て気体の圧力を測定するものである。
すなわち、図中１は圧力を測定すべき気体雰囲気中に
置いた水晶振動子である。この水晶振動子は厚み滑り振
動、屈曲振動等の適宜な振動姿態のものを用いることが
できる。
置いた水晶振動子である。この水晶振動子は厚み滑り振
動、屈曲振動等の適宜な振動姿態のものを用いることが
できる。
そして２は水晶振動子１に対して一定の２値の電圧、
たとえば正負極の直流電圧±refを選択的に印加するス
イッチング部である。
たとえば正負極の直流電圧±refを選択的に印加するス
イッチング部である。
そして、３は上記水晶振動子からの出力電流を電圧に
変換する電流電圧変換器である。
変換する電流電圧変換器である。
そして、４は移相回路で、たとえば上記電流電圧変換
器３の出力電圧を微分して上記水晶振動子１のインピー
ダンスを最小とするように移相するCR微分回路である。
そして、このCR微分回路の出力をコンパレータ５を介し
て上記スイッチング部２へ与えてスイッチング動作させ
るようにしている。
器３の出力電圧を微分して上記水晶振動子１のインピー
ダンスを最小とするように移相するCR微分回路である。
そして、このCR微分回路の出力をコンパレータ５を介し
て上記スイッチング部２へ与えてスイッチング動作させ
るようにしている。
なお、６は上記電流電圧変換器３の出力電圧を上記雰
囲気の気体の圧力として出力する出力部で全波整流回路
6a及びこの整流出力を増幅する増幅器6bからなる。
囲気の気体の圧力として出力する出力部で全波整流回路
6a及びこの整流出力を増幅する増幅器6bからなる。
しかしながら、このようなものでは、往往にして水晶
振動子が共振しないことがあり、このような場合、気体
の圧力も測定できないことになる。
振動子が共振しないことがあり、このような場合、気体
の圧力も測定できないことになる。
この原因は、共振の起動時において水晶振動子の出力
電流を電流電圧変換器で電圧に変換して、さらに移相回
路で移相制御すると、低いレベルになりコンパレータの
スレッシホールド値に達しなくなることにある。
電流を電流電圧変換器で電圧に変換して、さらに移相回
路で移相制御すると、低いレベルになりコンパレータの
スレッシホールド値に達しなくなることにある。
このために移相回路の出力のコンパレータを、きわめ
て高感度に調整する必要があり調整が面倒で動作も不安
定になる問題があった。
て高感度に調整する必要があり調整が面倒で動作も不安
定になる問題があった。
（発明の目的） 本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもので、安定
かつ確実に共振状態を得られ、それによって動作も安定
な圧力検出装置を提供することを目的とするものであ
る。
かつ確実に共振状態を得られ、それによって動作も安定
な圧力検出装置を提供することを目的とするものであ
る。
（発明の概要） 本発明は、圧力を測定すべき気体雰囲気に水晶振動子
を置いて、この水晶振動子に対して一定電圧の正負極の
直流電圧をスイッチング部から選択的に印加し、上記水
晶振動子からの出力電流を電流電圧変換部で電圧に変換
して、この電流電圧変換部の出力を上記水晶振動子のイ
ンピーダンスを最小とするように移相回路で移相して上
記スイッチング部へ与えてスイッチング動作させるもの
において、上記スイッチング部の出力電圧を上記移相回
路の出力へ帰還する帰還抵抗を設けたことを特徴とする
ものである。
を置いて、この水晶振動子に対して一定電圧の正負極の
直流電圧をスイッチング部から選択的に印加し、上記水
晶振動子からの出力電流を電流電圧変換部で電圧に変換
して、この電流電圧変換部の出力を上記水晶振動子のイ
ンピーダンスを最小とするように移相回路で移相して上
記スイッチング部へ与えてスイッチング動作させるもの
において、上記スイッチング部の出力電圧を上記移相回
路の出力へ帰還する帰還抵抗を設けたことを特徴とする
ものである。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を、第１図に示すブロック図
を参照して詳細に説明する。なお、第３図と同一部分に
は同一符号を付与してその説明を省略する。
を参照して詳細に説明する。なお、第３図と同一部分に
は同一符号を付与してその説明を省略する。
すなわち、発明者らは第１図に示すブロック図におい
て良好な発振を得られる条件について種々の検討を加え
たところ、CR微分回路の抵抗の値Rdに密接な関係があ
り、さらにスイッチング部２の出力とコンパレータ５の
入力との間に適宜な抵抗値Rrの帰還抵抗７を介挿するこ
とによってより確実な共振を得られることが判明した。
て良好な発振を得られる条件について種々の検討を加え
たところ、CR微分回路の抵抗の値Rdに密接な関係があ
り、さらにスイッチング部２の出力とコンパレータ５の
入力との間に適宜な抵抗値Rrの帰還抵抗７を介挿するこ
とによってより確実な共振を得られることが判明した。
しかして、上記各抵抗の値Rd、Rrの間には第２図に示
すような関係があることが判明した。すなわち第２図に
おいて、図示斜線で囲んだ部分が共振の起動時に円滑な
立ち上がり状態の得られる範囲であり、帰還抵抗のない
場合、すなわちその値が∞の場合は、CR微分回路の抵抗
値Rdは約12KΩ程度でのみ共振が可能で、その選択範囲
はきわめて狭いことになる。
すような関係があることが判明した。すなわち第２図に
おいて、図示斜線で囲んだ部分が共振の起動時に円滑な
立ち上がり状態の得られる範囲であり、帰還抵抗のない
場合、すなわちその値が∞の場合は、CR微分回路の抵抗
値Rdは約12KΩ程度でのみ共振が可能で、その選択範囲
はきわめて狭いことになる。
また、逆に帰還抵抗７の抵抗値Rrを200KΩとすればCR
微分回路の抵抗値Rdは6KΩ〜24KΩの範囲で共振状態を
得られ、さらに帰還抵抗７の抵抗値Rrを100KΩとすれば
CR微分回路の抵抗値Rdは3.8KΩ〜47KΩの広い範囲で共
振状態を得ることができる。
微分回路の抵抗値Rdは6KΩ〜24KΩの範囲で共振状態を
得られ、さらに帰還抵抗７の抵抗値Rrを100KΩとすれば
CR微分回路の抵抗値Rdは3.8KΩ〜47KΩの広い範囲で共
振状態を得ることができる。
第１図に示すウロック図において７は、スイッチング
部２の出力電圧をコンパレータ５の入力へ帰還する帰還
抵抗であり、水晶振動子のインピーダンスが50KΩない
し100KΩ程度の時、その値は50KΩないし300KΩ程度で
あり、この範囲より小さいと共振が不安定になり、大き
いと微分抵抗の選択範囲が狭くなる。
部２の出力電圧をコンパレータ５の入力へ帰還する帰還
抵抗であり、水晶振動子のインピーダンスが50KΩない
し100KΩ程度の時、その値は50KΩないし300KΩ程度で
あり、この範囲より小さいと共振が不安定になり、大き
いと微分抵抗の選択範囲が狭くなる。
このようにすれば、所望の移相量を得るためのCR微分
回路の抵抗値を選択範囲を広くでき、それによって回路
設計がきわめて容易となる。
回路の抵抗値を選択範囲を広くでき、それによって回路
設計がきわめて容易となる。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば容易に共振状態
を得ることができ、それによって回路設計時の許容範囲
を広くできる圧力検出装置を提供することができる。
を得ることができ、それによって回路設計時の許容範囲
を広くできる圧力検出装置を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図は本発明の上記実施例における微分抵抗と帰還抵
抗の関係を示す表、 第３図は従来の圧力検出装置の一例を示すブロック図で
ある。 １……水晶振動子 ２……スイッチング部 ３……電流電圧変換器 ４……移相回路 ５……コンパレータ ６……出力部
抗の関係を示す表、 第３図は従来の圧力検出装置の一例を示すブロック図で
ある。 １……水晶振動子 ２……スイッチング部 ３……電流電圧変換器 ４……移相回路 ５……コンパレータ ６……出力部
Claims (1)
- 【請求項１】圧力を測定すべき気体雰囲気に置いた水晶
振動子と、 この水晶振動子に対して一定の２値の電圧を選択的に印
加するスイッチング部と、 上記水晶振動子からの出力電流を電圧に変換する電流電
圧変換部と、 この電流電圧変換部の出力を上記水晶振動子のインピー
ダンスを最小とするように移相する移相回路と、 この移相回路の出力を与えられ出力を上記スイッチング
部へ与えてスイッチング動作させるコンパレータと、 上記スイッチング部の出力電圧を上記コンパレータの入
力へ帰還する帰還抵抗と、 上記電流電圧変換部の出力を上気体の圧力として出力す
る出力部と、 を具備することを特徴とする圧力検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15748788A JP2554526B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 圧力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15748788A JP2554526B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 圧力検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321331A JPH01321331A (ja) | 1989-12-27 |
| JP2554526B2 true JP2554526B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=15650755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15748788A Expired - Lifetime JP2554526B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 圧力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554526B2 (ja) |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP15748788A patent/JP2554526B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01321331A (ja) | 1989-12-27 |
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