JP2593324B2 - 気体圧力計 - Google Patents
気体圧力計Info
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- 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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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水晶振動子を用いた、特に自励発振方式の気
体圧力計に関する。
体圧力計に関する。
特定種類の気体の圧力と、その気体中に配した水晶振
動子の直列共振状態におけるインピーダンスは一定の相
関関係を示すことが知られている。このため、予め気体
の圧力値と水晶振動子のインピーダンス値の関係を求め
ておけば組成の明らかな気体の圧力を水晶振動子のイン
ピーダンス値から知ることができ、かかる原理に基づく
自励発振方式の気体圧力計も実用化されている。
動子の直列共振状態におけるインピーダンスは一定の相
関関係を示すことが知られている。このため、予め気体
の圧力値と水晶振動子のインピーダンス値の関係を求め
ておけば組成の明らかな気体の圧力を水晶振動子のイン
ピーダンス値から知ることができ、かかる原理に基づく
自励発振方式の気体圧力計も実用化されている。
ところで、気体中における水晶振動子の直列共振イン
ピーダンスＺは、真空（例えば10-5Torr以下）中の固有
インピーダンスZoと気体の圧力に依存するインピーダン
ス変化分ΔＺから、 Ｚ＝ΔＺ＋Zo …（１） で表される。
ピーダンスＺは、真空（例えば10-5Torr以下）中の固有
インピーダンスZoと気体の圧力に依存するインピーダン
ス変化分ΔＺから、 Ｚ＝ΔＺ＋Zo …（１） で表される。
インピーダンス変化分ΔＺは水晶振動子が同一構造、
同一ロットの場合、気体の圧力に対して高い相関性を示
し、この相関性は水晶振動子の形状によって決まること
がサイズ効果として知られている。一方、固有インピー
ダンスZoは水晶振動子が同一構造、同一ロットの場合で
あっても、内部摩擦の大きさの相違、振動エネルギの水
晶振動子固定台への漏れ量の相違等により、個々の水晶
振動子間においてバラつきが認められる。また、固有イ
ンピーダンスZoは上記した振動エネルギの漏れ量が変化
したり、水晶振動子自身が気体中のオイルミストによる
汚染等によって多少の変動を生じる。したがって、この
ときの実際の固有インピーダンスZoは設計インピーダン
スZopと変動成分δZoから、 Zo＝Zop＋δZo …（２） で表される。
同一ロットの場合、気体の圧力に対して高い相関性を示
し、この相関性は水晶振動子の形状によって決まること
がサイズ効果として知られている。一方、固有インピー
ダンスZoは水晶振動子が同一構造、同一ロットの場合で
あっても、内部摩擦の大きさの相違、振動エネルギの水
晶振動子固定台への漏れ量の相違等により、個々の水晶
振動子間においてバラつきが認められる。また、固有イ
ンピーダンスZoは上記した振動エネルギの漏れ量が変化
したり、水晶振動子自身が気体中のオイルミストによる
汚染等によって多少の変動を生じる。したがって、この
ときの実際の固有インピーダンスZoは設計インピーダン
スZopと変動成分δZoから、 Zo＝Zop＋δZo …（２） で表される。
よって、このような固有インピーダンスZoがバラつく
実際の水晶振動子２を用いて気体圧力計を構成した場
合、次のような問題を生ずる。
実際の水晶振動子２を用いて気体圧力計を構成した場
合、次のような問題を生ずる。
即ち、水晶振動子２の直列共振インピーダンスＺは、
水晶振動子２へ印加する等価励振電圧をVe、共振電流を
Icとすると、 Ic＝Ve/Z …（３） または前記（１）式から、 Ic＝Ve/（ΔＺ＋Zo） …（４） となる。
水晶振動子２へ印加する等価励振電圧をVe、共振電流を
Icとすると、 Ic＝Ve/Z …（３） または前記（１）式から、 Ic＝Ve/（ΔＺ＋Zo） …（４） となる。
今、Veが一定値、Zoが設計インピーダンスZopに一
致、即ちδZo＝０とすると、（４）式は、 Ic＝Ve/（ΔＺ＋Zop） …（５） となって、インピーダンス変化分ΔＺにのみ依存する。
したがって、電流Icを適当な変換手段によって圧力に変
換すれば、特定のインピーダンス変換分ΔＺに対する一
つの圧力値を定めることができる。
致、即ちδZo＝０とすると、（４）式は、 Ic＝Ve/（ΔＺ＋Zop） …（５） となって、インピーダンス変化分ΔＺにのみ依存する。
したがって、電流Icを適当な変換手段によって圧力に変
換すれば、特定のインピーダンス変換分ΔＺに対する一
つの圧力値を定めることができる。
しかし、実際には（４）式の固有インピーダンスZoは
（２）式のようにδZoを含み、しかも水晶振動子毎にバ
ラついているため、δZo≠０であり、共振電流Icと固有
インピーダンスZoの関係は水晶振動子毎に異なる。つま
り、（５）式には一致せず、共振電流Icと気体圧力の関
係に誤差を生じてしまう。
（２）式のようにδZoを含み、しかも水晶振動子毎にバ
ラついているため、δZo≠０であり、共振電流Icと固有
インピーダンスZoの関係は水晶振動子毎に異なる。つま
り、（５）式には一致せず、共振電流Icと気体圧力の関
係に誤差を生じてしまう。
そこで、このような誤差を生じさせないためには、水
晶振動子の固有インピーダンスZoを測定し、設計インピ
ーダンスZopに近いものだけを選別して使用すればよい
が、歩留まりが著しく悪化し、現実的でない。
晶振動子の固有インピーダンスZoを測定し、設計インピ
ーダンスZopに近いものだけを選別して使用すればよい
が、歩留まりが著しく悪化し、現実的でない。
他の解決手法としては設計インピーダンスZopを予め
高目に設定し、かつ水晶振動子に対し直列に可変式の補
正抵抗を接続して設計インピーダンスZopに一致させれ
ばよいが、自励発振ループ内に可変式の抵抗を含むた
め、回路が不安定となる問題がある。
高目に設定し、かつ水晶振動子に対し直列に可変式の補
正抵抗を接続して設計インピーダンスZopに一致させれ
ばよいが、自励発振ループ内に可変式の抵抗を含むた
め、回路が不安定となる問題がある。
また、他の解決手段としては共振電流Icから直列共振
インピーダンスＺを算出し、変動成分δZoを含む固有イ
ンピーダンスZoを減じて圧力のみのインピーダンス変化
分ΔＺを求めればよいが、高精度のアナログ乗算器、或
はアナログ−ディジタル変換器を含むマイクロコンピュ
ータが必要となり、回路が複雑で高価となる問題を生ず
る。
インピーダンスＺを算出し、変動成分δZoを含む固有イ
ンピーダンスZoを減じて圧力のみのインピーダンス変化
分ΔＺを求めればよいが、高精度のアナログ乗算器、或
はアナログ−ディジタル変換器を含むマイクロコンピュ
ータが必要となり、回路が複雑で高価となる問題を生ず
る。
なお、説明に用いる電圧値、電流値を表わす記号Ic、
Ve等は表現を簡略化するため、特に断りのない限りそれ
ぞれの電圧値、電流値の実効値を表わしている。後述す
るVo、V1、V2、V3も同様である。
Ve等は表現を簡略化するため、特に断りのない限りそれ
ぞれの電圧値、電流値の実効値を表わしている。後述す
るVo、V1、V2、V3も同様である。
本発明は上記背景技術に存在する諸問題を解決した気
体圧力計の提供を目的とするもので、以下に示す気体圧
力計１によって達成される。
体圧力計の提供を目的とするもので、以下に示す気体圧
力計１によって達成される。
即ち、本発明に係る気体圧力計１は、気体中における
水晶振動子２に所定のパルス電圧Vc（電圧振幅値）を印
加し、水晶振動子２に流れる共振電流Ic（実効値）に基
づいて気体の圧力を測定する気体圧力計において、前記
共振電流Icに対応する補正電圧ｋ・Ic（ただし、ｋは可
変調整可能な係数）を得る係数回路３と、この補正電圧
ｋ・Icを定電圧電源からの一定電圧Voに加算する加算回
路４を備え、前記パルス電圧Vcを、Vc＝Vo＋ｋ・Icに設
定するとともに、係数ｋを、ｋ＝δZo/k1（ただし、δZ
oは水晶振動子２の固有インピーダンスの変動成分， を満たすように設定することを特徴とする。
水晶振動子２に所定のパルス電圧Vc（電圧振幅値）を印
加し、水晶振動子２に流れる共振電流Ic（実効値）に基
づいて気体の圧力を測定する気体圧力計において、前記
共振電流Icに対応する補正電圧ｋ・Ic（ただし、ｋは可
変調整可能な係数）を得る係数回路３と、この補正電圧
ｋ・Icを定電圧電源からの一定電圧Voに加算する加算回
路４を備え、前記パルス電圧Vcを、Vc＝Vo＋ｋ・Icに設
定するとともに、係数ｋを、ｋ＝δZo/k1（ただし、δZ
oは水晶振動子２の固有インピーダンスの変動成分， を満たすように設定することを特徴とする。
ここで、Vcは水晶振動子２に印加されるパルス電圧の
振幅値であるが、パルス電愛の波形がデュティ比50％の
矩形波のときは、水晶振動子２の励振に有効となる等価
な励振電圧Veと一定の関係にあり、ほぼ、 となることが知られている。
振幅値であるが、パルス電愛の波形がデュティ比50％の
矩形波のときは、水晶振動子２の励振に有効となる等価
な励振電圧Veと一定の関係にあり、ほぼ、 となることが知られている。
そこで、以下VeとVcとの関係を簡単に、 Ve＝k1・Vc …（７） とおく。
次に、本発明の作用について説明する。
まず、前記（３）、（４）及び（２）の各式から、 Ic＝Ve/（ΔＺ＋Zop＋δZo） …（８） を得る。
今、印加パルス電圧Vcを係数回路３と加算回路４によ
って、 Vc＝Vo＋（ｋ・Ic） …（９） の条件が成立するように設定すれば、（７）、（８）及
び（９）式から、 Ic＝k1（Vo＋ｋ・Ic）／（ΔＺ＋Zop＋δZo） …（10） さらにIcについて整理すれば、 Ic＝k1・Vo/（ΔＺ＋Zop＋δZo−k1・ｋ） …（11） となる。
って、 Vc＝Vo＋（ｋ・Ic） …（９） の条件が成立するように設定すれば、（７）、（８）及
び（９）式から、 Ic＝k1（Vo＋ｋ・Ic）／（ΔＺ＋Zop＋δZo） …（10） さらにIcについて整理すれば、 Ic＝k1・Vo/（ΔＺ＋Zop＋δZo−k1・ｋ） …（11） となる。
この結果、k1・ｋ＝δZoに調整すれば、 Ic＝k1・Vo/（ΔＺ＋Zop） …（12） となる。今、気体圧力計１の検出下限圧力以下の圧力に
おいて、ΔＺがZopに比べ、実質的にほぼ零と見なせる
圧力、例えば、10-5Torr以下の圧力となる真空装置を用
意して、ΔＺ＝０とすると、（12）式は、Ic＝k1・Vo/Z
opとなる。ここで、k1は定数であり、また、Vo,Zopも設
計により決定される一定の値であるから、この調整によ
って得られるIcの値は、必然的に一定の値となる。した
がって、このときのIcを、特に、Icopとすれば、Icop＝
k1・Vo/Zopとなるため、実際の調整においては、このIc
opに着目して実施できる。即ち、気体圧力計１の校正時
において、ΔＺが実質的にほぼ零と見なせる圧力、例え
ば、10-5Torr以下の圧力となる真空装置を用意し、Icを
見ながら、Ic＝Icopになるようにｋを調整すればよい。
これにより、δZoを直接知り得なくても、k1・ｋ＝δZ
o、つまり、ｋ＝δZo/k1に設定することができる。
おいて、ΔＺがZopに比べ、実質的にほぼ零と見なせる
圧力、例えば、10-5Torr以下の圧力となる真空装置を用
意して、ΔＺ＝０とすると、（12）式は、Ic＝k1・Vo/Z
opとなる。ここで、k1は定数であり、また、Vo,Zopも設
計により決定される一定の値であるから、この調整によ
って得られるIcの値は、必然的に一定の値となる。した
がって、このときのIcを、特に、Icopとすれば、Icop＝
k1・Vo/Zopとなるため、実際の調整においては、このIc
opに着目して実施できる。即ち、気体圧力計１の校正時
において、ΔＺが実質的にほぼ零と見なせる圧力、例え
ば、10-5Torr以下の圧力となる真空装置を用意し、Icを
見ながら、Ic＝Icopになるようにｋを調整すればよい。
これにより、δZoを直接知り得なくても、k1・ｋ＝δZ
o、つまり、ｋ＝δZo/k1に設定することができる。
よって、このように設定された気体圧力計１は、その
共振電流Icを（12）式で表すことができる。（12）式は
k1・VoをVeと読み替えることで（５）式と一致する。即
ち、インピーダンス変化分ΔＺを特定すれば共振電流Ic
はδZoに影響されることなく特定され、誤差分は排除さ
れる。
共振電流Icを（12）式で表すことができる。（12）式は
k1・VoをVeと読み替えることで（５）式と一致する。即
ち、インピーダンス変化分ΔＺを特定すれば共振電流Ic
はδZoに影響されることなく特定され、誤差分は排除さ
れる。
以下には、本発明に係る好適な実施例を図面に基づき
詳細に説明する。第１図は本発明に係る気体圧力計のブ
ロック回路図、第２図は第１図中各部における信号のタ
イムチャート図、第３図は同気体圧力計の具体的回路例
を示す電気回路図、第４図は気体圧力対共振電流特性図
である。
詳細に説明する。第１図は本発明に係る気体圧力計のブ
ロック回路図、第２図は第１図中各部における信号のタ
イムチャート図、第３図は同気体圧力計の具体的回路例
を示す電気回路図、第４図は気体圧力対共振電流特性図
である。
まず、第１図及び第２図を参照して気体圧力計１のブ
ロック構成と機能について説明する。
ロック構成と機能について説明する。
２は圧力測定子となる水晶振動子である。この水晶振
動子２にはアナログスイッチ11を介して加算回路４の出
力側を接続する。このアナログスイッチ11は極性判別回
路12の出力信号に対応して加算回路４からの直流定電圧
をスイッチングし、第２図（ｅ）に示す所定のパルス電
圧Vcを得るとともに、水晶振動子２に印加する。一方、
極性判別回路12には移相回路13を接続し、同回路13から
供給される第２図（ｃ）に示す交流信号V2の極性を判別
してアナログスイッチ11に付与する。なお、極性判別回
路12の出力信号V3は第２図（ｄ）に示すパルス信号とな
る。
動子２にはアナログスイッチ11を介して加算回路４の出
力側を接続する。このアナログスイッチ11は極性判別回
路12の出力信号に対応して加算回路４からの直流定電圧
をスイッチングし、第２図（ｅ）に示す所定のパルス電
圧Vcを得るとともに、水晶振動子２に印加する。一方、
極性判別回路12には移相回路13を接続し、同回路13から
供給される第２図（ｃ）に示す交流信号V2の極性を判別
してアナログスイッチ11に付与する。なお、極性判別回
路12の出力信号V3は第２図（ｄ）に示すパルス信号とな
る。
他方、水晶発振子２の出力側には水晶発振子２に流れ
る第２図（ａ）に示す正弦波状の共振電流Icを電圧に変
換して取り出す電流電圧変換回路14を接続する。なお、
水晶振動子２は気体圧力測定時には気体雰囲気中に置か
れ、前記アナログスイッチ11から前記パルス電圧Vcが印
加されることによって、第４図の特性曲線に示す共振電
流Icが流れる。電流電圧変換回路14の出力信号V1を第２
図（ｂ）に示す。また同回路14の出力側には前記移相回
路13を接続する。この移相回路13は電流電圧変換回路14
の出力信号V1に対し、所定の大きさだけ位相を移相させ
る機能を有する。このような、第１図に示す自励発振ル
ープ及び移相回路13により、電気的直列共振周波数近傍
で発振させることができ、水晶振動子２に対して適当な
位相条件及びゲイン条件を設定できる。
る第２図（ａ）に示す正弦波状の共振電流Icを電圧に変
換して取り出す電流電圧変換回路14を接続する。なお、
水晶振動子２は気体圧力測定時には気体雰囲気中に置か
れ、前記アナログスイッチ11から前記パルス電圧Vcが印
加されることによって、第４図の特性曲線に示す共振電
流Icが流れる。電流電圧変換回路14の出力信号V1を第２
図（ｂ）に示す。また同回路14の出力側には前記移相回
路13を接続する。この移相回路13は電流電圧変換回路14
の出力信号V1に対し、所定の大きさだけ位相を移相させ
る機能を有する。このような、第１図に示す自励発振ル
ープ及び移相回路13により、電気的直列共振周波数近傍
で発振させることができ、水晶振動子２に対して適当な
位相条件及びゲイン条件を設定できる。
また、電流電圧変換回路14の出力側にはさらに検波回
路15を介して表示器16を接続する。電流電圧変換回路14
の出力信号V1は水晶振動子２のインピーダンス値、つま
り気体圧力の大きさに対応（インピーダンス値に反比
例）した振幅をもつ正弦波状交流出力である。したがっ
て、当該信号V1を検波回路15により第２図（ｆ）に示す
直流電圧Vsに変換し、対応した表示目盛をもつメータ等
の表示器16で気体圧力の表示を行うことができる。な
お、検波回路15の出力は、その他、プリンタ、他のアク
チュエータの制御用信号として利用してもよい。
路15を介して表示器16を接続する。電流電圧変換回路14
の出力信号V1は水晶振動子２のインピーダンス値、つま
り気体圧力の大きさに対応（インピーダンス値に反比
例）した振幅をもつ正弦波状交流出力である。したがっ
て、当該信号V1を検波回路15により第２図（ｆ）に示す
直流電圧Vsに変換し、対応した表示目盛をもつメータ等
の表示器16で気体圧力の表示を行うことができる。な
お、検波回路15の出力は、その他、プリンタ、他のアク
チュエータの制御用信号として利用してもよい。
一方、検波回路15の出力である直流電圧Vsは係数回路
３に入力させる。係数回路３は出力電圧が入力電圧に対
して所定倍率の大きさとなるように一次関数の係数koを
設定し、ko・Vsの大きさの直流補正電圧を得るようにす
る。検波回路15及び電流電圧変換回路14によって定まる
係数をｍとした場合Vs＝ｍ・Icとなるから係数回路３の
出力電圧ko・Vsはｋ・Ic（ｋ＝ｍ・ko）として表現でき
る。また、係数koは任意に調整可能に構成し、これによ
り共振電流Icに対する係数ｋの大きさを可変設定する。
３に入力させる。係数回路３は出力電圧が入力電圧に対
して所定倍率の大きさとなるように一次関数の係数koを
設定し、ko・Vsの大きさの直流補正電圧を得るようにす
る。検波回路15及び電流電圧変換回路14によって定まる
係数をｍとした場合Vs＝ｍ・Icとなるから係数回路３の
出力電圧ko・Vsはｋ・Ic（ｋ＝ｍ・ko）として表現でき
る。また、係数koは任意に調整可能に構成し、これによ
り共振電流Icに対する係数ｋの大きさを可変設定する。
さらにまた、係数回路３の出力電圧、つまりｋ・Icに
相当する補正電圧と、定電圧直流電源17から供給される
第２図（ｇ）の一定電圧Voは加算回路４に入力し、両電
圧を加算した出力、つまり、 Vo＋ｋ・Ic＝Vc …（13） の大きさの定電圧（第２図（ｈ））がアナログスイッチ
11に印加されることになる。よって、（13）式は本発明
に基づく条件式となり、変動成分δZoに影響を受けない
回路構成とすることができ、水晶振動子２の見掛上の固
有インピーダンスを一定にすることができる。
相当する補正電圧と、定電圧直流電源17から供給される
第２図（ｇ）の一定電圧Voは加算回路４に入力し、両電
圧を加算した出力、つまり、 Vo＋ｋ・Ic＝Vc …（13） の大きさの定電圧（第２図（ｈ））がアナログスイッチ
11に印加されることになる。よって、（13）式は本発明
に基づく条件式となり、変動成分δZoに影響を受けない
回路構成とすることができ、水晶振動子２の見掛上の固
有インピーダンスを一定にすることができる。
第３図には本発明に係る気体圧力計１をさらに具体化
した電気回路図を示す。なお、第２図及び第３図におい
て第１図と同一部分には同一符号を付し、その構成に明
確にした。但し、第３図の回路において、第２図の
（ｆ）、（ｈ）は極性を反転して読まれるべきである。
した電気回路図を示す。なお、第２図及び第３図におい
て第１図と同一部分には同一符号を付し、その構成に明
確にした。但し、第３図の回路において、第２図の
（ｆ）、（ｈ）は極性を反転して読まれるべきである。
まず、極性判別回路12は一方の入力を零レベルにした
コンパレータ31を利用し、この出力をアナログスイッチ
11に付与する。また、オペアンプ32と抵抗33、さらに必
要によって接続するコンデンサ34によって電流電圧変換
回路14を構成する。さらにコンデンサ35と抵抗36を利用
したCR回路は移相回路13を構成し、また、オペアンプ3
7、38、ダイオード39、40、抵抗41、42、43、44、45、
コンデンサ46によって検波回路15を構成している。一
方、50は可変抵抗51とオペアンプ52を利用した前記係数
回路３と加算回路４を複合した反転加算回路であり、可
変抵抗（ポテンショメータ）51によって前記係数koを可
変調整できる。即ち可変抵抗51を調整することによって
各水晶振動子の見掛上の固有インピーダンスを一定に揃
えることができる。なお、53、54は固定抵抗を示す。
コンパレータ31を利用し、この出力をアナログスイッチ
11に付与する。また、オペアンプ32と抵抗33、さらに必
要によって接続するコンデンサ34によって電流電圧変換
回路14を構成する。さらにコンデンサ35と抵抗36を利用
したCR回路は移相回路13を構成し、また、オペアンプ3
7、38、ダイオード39、40、抵抗41、42、43、44、45、
コンデンサ46によって検波回路15を構成している。一
方、50は可変抵抗51とオペアンプ52を利用した前記係数
回路３と加算回路４を複合した反転加算回路であり、可
変抵抗（ポテンショメータ）51によって前記係数koを可
変調整できる。即ち可変抵抗51を調整することによって
各水晶振動子の見掛上の固有インピーダンスを一定に揃
えることができる。なお、53、54は固定抵抗を示す。
以上、実施例について詳細に説明したが本発明はこの
ような実施例に限定されるものではない。例えばブロッ
ク回路における各ブロックは同一の機能をもつ値の電気
回路で置換できる。また、温度補正回路等の他の任意付
属回路（手段）が付加された構成であってもよい。その
他細部の構成、配列等において本発明の精神を逸脱しな
い範囲において任意に変更実施できる。
ような実施例に限定されるものではない。例えばブロッ
ク回路における各ブロックは同一の機能をもつ値の電気
回路で置換できる。また、温度補正回路等の他の任意付
属回路（手段）が付加された構成であってもよい。その
他細部の構成、配列等において本発明の精神を逸脱しな
い範囲において任意に変更実施できる。
このように、本発明に係る気体圧力計は一定の条件式
に基づく回路構成を採用して、固有インピーダンスの変
動成分の影響を排除したため、次のような著効を得る。
に基づく回路構成を採用して、固有インピーダンスの変
動成分の影響を排除したため、次のような著効を得る。
測定精度の向上、バラつきを排除することによる品
質の向上を達成でき、特に、水晶振動子の固有インピー
ダンスの変動成分がドリフト等により変化しても再調整
することができ、長期にわたって高精度の測定能力を維
持できる。
質の向上を達成でき、特に、水晶振動子の固有インピー
ダンスの変動成分がドリフト等により変化しても再調整
することができ、長期にわたって高精度の測定能力を維
持できる。
全ての水晶振動子を有効に利用できるとともに、従
来のような水晶振動子に可変抵抗を接続する必要がない
ため高安定化を図れ、しかも、回路構成は極めて単純化
されるため、大幅なコスト低減、小型コンパクトに寄与
できる。
来のような水晶振動子に可変抵抗を接続する必要がない
ため高安定化を図れ、しかも、回路構成は極めて単純化
されるため、大幅なコスト低減、小型コンパクトに寄与
できる。
水晶振動子の見掛上の固有インピーダンスを自由に
選定できる。したがって、相対的に当該インピーダンス
を小さく（大きく）選定すると、インピーダンス変化分
が小さい場合にも共振電流が大きく変化し、低い（高
い）圧力に対する感度を大きくできるなど、感度設計の
自由度を大幅に向上できる。
選定できる。したがって、相対的に当該インピーダンス
を小さく（大きく）選定すると、インピーダンス変化分
が小さい場合にも共振電流が大きく変化し、低い（高
い）圧力に対する感度を大きくできるなど、感度設計の
自由度を大幅に向上できる。
第１図：本発明に係る気体圧力計のブロック回路図、 第２図：第１図中各部における信号のタイムチャート
図、 第３図：同気体圧力計の具体的回路例を示す電気回路
図、 第４図：気体圧力対水晶振動子の共振電流特性図。 尚図面中、 1:気体圧力計、2:水晶振動子 3:係数回路、4:加算回路
図、 第３図：同気体圧力計の具体的回路例を示す電気回路
図、 第４図：気体圧力対水晶振動子の共振電流特性図。 尚図面中、 1:気体圧力計、2:水晶振動子 3:係数回路、4:加算回路
Claims (1)
- 【請求項１】気体中における水晶振動子２に所定のパル
ス電圧Vcを印加し、水晶振動子２に流れる共振電流Icに
基づいて気体の圧力を測定する気体圧力計において、共
振電流Icに対応する補正電圧ｋ・Ic（ただし、ｋは可変
調整可能な係数）を得る係数回路３と、この補正電圧ｋ
・Icを定電圧電源からの一定電圧Voに加算する加算回路
４を備え、パルス電圧Vcを、Vc＝Vo＋ｋ・Icに設定する
とともに、係数ｋを、ｋ＝δZo/k1（ただし、δZoは水
晶振動子２の固有インピーダンスの変動成分， を満たすように設定してなることを特徴とする気体圧力
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308225A JP2593324B2 (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 気体圧力計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308225A JP2593324B2 (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 気体圧力計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148932A JPH01148932A (ja) | 1989-06-12 |
| JP2593324B2 true JP2593324B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=17978433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62308225A Expired - Fee Related JP2593324B2 (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 気体圧力計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593324B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61161432A (ja) * | 1985-01-10 | 1986-07-22 | Agency Of Ind Science & Technol | 水晶式気体圧力計 |
| JPH0690101B2 (ja) * | 1986-03-28 | 1994-11-14 | 株式会社長野計器製作所 | 気体圧力計 |
-
1987
- 1987-12-04 JP JP62308225A patent/JP2593324B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01148932A (ja) | 1989-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |