JP2895899B2 - センサの時分割駆動方式 - Google Patents
センサの時分割駆動方式Info
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- JP2895899B2 JP2895899B2 JP2040564A JP4056490A JP2895899B2 JP 2895899 B2 JP2895899 B2 JP 2895899B2 JP 2040564 A JP2040564 A JP 2040564A JP 4056490 A JP4056490 A JP 4056490A JP 2895899 B2 JP2895899 B2 JP 2895899B2
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- JP
- Japan
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- sensor unit
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- output
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- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセンサの時分割駆動方式に関する。
水道メータやガスメータ等の流量計では、水やガスが
一定量流れる毎に１回転する回転体に磁石を取付け、こ
の磁石の回転を磁気センサで検出して電気信号に変換
し、この電気信号の数を計数することで水やガスの使用
量を積算している。そして電池寿命を長くするために、
センサを時分割駆動して消費電力を低減している。
一定量流れる毎に１回転する回転体に磁石を取付け、こ
の磁石の回転を磁気センサで検出して電気信号に変換
し、この電気信号の数を計数することで水やガスの使用
量を積算している。そして電池寿命を長くするために、
センサを時分割駆動して消費電力を低減している。
第５図で、1aは磁気センサで、図示されてない磁石の
回転磁界を検知する周知の磁気抵抗素子である。R1とR2
は基準電圧発生用の分圧抵抗、1bはOPアンプで抵抗R3,R
4と共に差動増幅器を構成している。これらの磁気セン
サ1a、分圧抵抗R1,R2、OPアンプ1b、抵抗R3,R4は図示の
ように接続されてセンサ部１を構成している。第５図の
センサ部１は、一方の電源端子V+をＨレベルに固定し
て、他方の電源端子V-の電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔの間
ずつＬレベルに下げることでセンサ部をシンク駆動して
使用していた（なおシンク駆動の用語は慣用語ではな
く、この明細書で用いる呼び方である）。電源端子V
-は、駆動している短時間ｔの間以外はＨレベルである
（第６図Ｂ参照）。
回転磁界を検知する周知の磁気抵抗素子である。R1とR2
は基準電圧発生用の分圧抵抗、1bはOPアンプで抵抗R3,R
4と共に差動増幅器を構成している。これらの磁気セン
サ1a、分圧抵抗R1,R2、OPアンプ1b、抵抗R3,R4は図示の
ように接続されてセンサ部１を構成している。第５図の
センサ部１は、一方の電源端子V+をＨレベルに固定し
て、他方の電源端子V-の電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔの間
ずつＬレベルに下げることでセンサ部をシンク駆動して
使用していた（なおシンク駆動の用語は慣用語ではな
く、この明細書で用いる呼び方である）。電源端子V
-は、駆動している短時間ｔの間以外はＨレベルである
（第６図Ｂ参照）。
このようにシンク駆動で時分割駆動されている第５図
のセンサ部１の出力端子Ｏの出力電圧は、図示されてい
ない磁石の回転磁界に応じて正弦波状に変化するアナロ
グ出力となる（第６図Ｄ参照）。そしてこの出力電圧
は、センサ部が駆動されてない間、つまり１周期Ｔのう
ち、短時間ｔの間以外の間は、両電源端子V+,V-がＨレ
ベルにあるため、出力端子Ｏの出力電圧も当然Ｈレベル
となっている。そして、第６図Ｄの破線イは前記正弦波
状の包絡線を示す。
のセンサ部１の出力端子Ｏの出力電圧は、図示されてい
ない磁石の回転磁界に応じて正弦波状に変化するアナロ
グ出力となる（第６図Ｄ参照）。そしてこの出力電圧
は、センサ部が駆動されてない間、つまり１周期Ｔのう
ち、短時間ｔの間以外の間は、両電源端子V+,V-がＨレ
ベルにあるため、出力端子Ｏの出力電圧も当然Ｈレベル
となっている。そして、第６図Ｄの破線イは前記正弦波
状の包絡線を示す。
センサ部１は上記第５図や第６図で説明したシンク駆
動で時分割駆動する他に、第７図と第８図に示すように
ソース駆動で時分割駆動することも行なわれている（な
おソース駆動の用語は慣用語ではなく、この明細書で用
いる呼び方である）。
動で時分割駆動する他に、第７図と第８図に示すように
ソース駆動で時分割駆動することも行なわれている（な
おソース駆動の用語は慣用語ではなく、この明細書で用
いる呼び方である）。
このソース駆動では、前記他方の電源端子V-は第７図
のようにGNDに接地されてＬレベルに固定され、前記一
方の電源電圧V+の電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔの間ずつＨ
レベルに上げることでセンサ部１をソース駆動する（第
８図Ａ参照）。電源端子V+の電圧は、駆動している短時
間ｔの間以外はＬレベルである。従って、センサ部１の
出力端子Ｏの出力電圧は第８図Ｄに示すように、磁石の
回転磁界に応じて包絡線が破線のロに示す正弦波状のア
ナログ出力となる。そして、この出力端子Ｏの出力電圧
は、センサ部が駆動されていない間、つまり１周期Ｔの
うちの短時間ｔの間以外は、両電源端子V+,V-が共にＬ
レベルであるため当然Ｌレベルとなっている。
のようにGNDに接地されてＬレベルに固定され、前記一
方の電源電圧V+の電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔの間ずつＨ
レベルに上げることでセンサ部１をソース駆動する（第
８図Ａ参照）。電源端子V+の電圧は、駆動している短時
間ｔの間以外はＬレベルである。従って、センサ部１の
出力端子Ｏの出力電圧は第８図Ｄに示すように、磁石の
回転磁界に応じて包絡線が破線のロに示す正弦波状のア
ナログ出力となる。そして、この出力端子Ｏの出力電圧
は、センサ部が駆動されていない間、つまり１周期Ｔの
うちの短時間ｔの間以外は、両電源端子V+,V-が共にＬ
レベルであるため当然Ｌレベルとなっている。
流量計として積算流量を算出するには、シンク駆動や
ソース駆動で時分割駆動されている第５図や第７図の出
力端子の出力電圧波形のゝでは不都合なので、いわゆる
サンプル・ホールドとして波形整形し、磁石の回転に応
じた流量パルスを得る必要がある。
ソース駆動で時分割駆動されている第５図や第７図の出
力端子の出力電圧波形のゝでは不都合なので、いわゆる
サンプル・ホールドとして波形整形し、磁石の回転に応
じた流量パルスを得る必要がある。
第９図にそのような回路を示す。第９図で１は前記セ
ンサ部で、この場合は、サンプリングパルス発生回路２
からのサンプリングパルスをバッファ３を介して一方の
電源端子V+に印加し、他方の電源端子はGNDに接続して
Ｌレベルに固定してセンサ部１を第７図や第８図で説明
したように、ソース駆動で時分割駆動している。４はサ
ンプリングスイッチ、５はホールドコンデンサ、６は高
入力抵抗アンプでコンデンサ５と共にホールド回路７を
構成している。
ンサ部で、この場合は、サンプリングパルス発生回路２
からのサンプリングパルスをバッファ３を介して一方の
電源端子V+に印加し、他方の電源端子はGNDに接続して
Ｌレベルに固定してセンサ部１を第７図や第８図で説明
したように、ソース駆動で時分割駆動している。４はサ
ンプリングスイッチ、５はホールドコンデンサ、６は高
入力抵抗アンプでコンデンサ５と共にホールド回路７を
構成している。
上記従来の技術では、センサ部１の出力端子Ｏの電圧
が、センサ部に駆動電圧が印加されていない間は、シン
ク駆動では一旦Ｈレベルとなり、ソース駆動では一旦Ｌ
レベルとなる。そして出力端子Ｏの出力電圧波形が第６
図Ｄや第８図Ｄに示すように、パルス幅がｔの短いパル
ス波形となるため、回路にヒステリシスをもたせられな
くて、ノイズに弱いという問題点があた。又、流量パル
スを得るよう波形整形するために、第９図のようにホー
ルドコンデンサを用いたホールド回路を要するなど回路
が複雑となる欠点があった。
が、センサ部に駆動電圧が印加されていない間は、シン
ク駆動では一旦Ｈレベルとなり、ソース駆動では一旦Ｌ
レベルとなる。そして出力端子Ｏの出力電圧波形が第６
図Ｄや第８図Ｄに示すように、パルス幅がｔの短いパル
ス波形となるため、回路にヒステリシスをもたせられな
くて、ノイズに弱いという問題点があた。又、流量パル
スを得るよう波形整形するために、第９図のようにホー
ルドコンデンサを用いたホールド回路を要するなど回路
が複雑となる欠点があった。
本発明は上記に鑑み、比較的簡単な回路構成で、しか
もヒステリシスを有するセンサの時分割方式を提供する
ことを目的とするも。
もヒステリシスを有するセンサの時分割方式を提供する
ことを目的とするも。
上記目的を達成するために、本発明の時分割駆動方式
は、出力電圧がアナログ出力であるセンサ部（１）と、
このセンサ部（１）の出力電圧を入力とし且つ二つのし
きい値VTHHとVTHLを備えたヒステリシス回路（9,9′）
を有しておって、このヒステリシス回路（9,9′）の出
力がＨレベルのときは、センサ部（１）の一方の電源端
子V+の電圧をＨレベルに固定して、他方の電源端子V-の
電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔの間ずつＬレベルに下げるこ
とでセンサ部をシンク駆動し、ヒステリシス回路（9,
9′）の出力がＬレベルになったら、センサ部（１）の
前記他方の電源端子V-の電圧をＬレベルに固定して、前
記一方の電源端子V+の電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔの間ず
つＨレベルに上げることでセンサ部をソース駆動するよ
うに構成した。
は、出力電圧がアナログ出力であるセンサ部（１）と、
このセンサ部（１）の出力電圧を入力とし且つ二つのし
きい値VTHHとVTHLを備えたヒステリシス回路（9,9′）
を有しておって、このヒステリシス回路（9,9′）の出
力がＨレベルのときは、センサ部（１）の一方の電源端
子V+の電圧をＨレベルに固定して、他方の電源端子V-の
電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔの間ずつＬレベルに下げるこ
とでセンサ部をシンク駆動し、ヒステリシス回路（9,
9′）の出力がＬレベルになったら、センサ部（１）の
前記他方の電源端子V-の電圧をＬレベルに固定して、前
記一方の電源端子V+の電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔの間ず
つＨレベルに上げることでセンサ部をソース駆動するよ
うに構成した。
センサ部（１）の出力電圧が高い方のしきい値VTHHの
下から上がってきて、しきい値VTHHに達するとヒステリ
シス回路（9,9′）の出力がＨレベルとなり、センサ部
（１）はシンク駆動で時分割駆動される。センサ部
（１）の出力電圧が下がってきて低い方のしきい値VTHL
に達するとヒステリシス回路（9,9′）の出力がＬレベ
ルとなり、センサ部（１）はソース駆動で時分割駆動さ
れる。
下から上がってきて、しきい値VTHHに達するとヒステリ
シス回路（9,9′）の出力がＨレベルとなり、センサ部
（１）はシンク駆動で時分割駆動される。センサ部
（１）の出力電圧が下がってきて低い方のしきい値VTHL
に達するとヒステリシス回路（9,9′）の出力がＬレベ
ルとなり、センサ部（１）はソース駆動で時分割駆動さ
れる。
第１図に示す第１の実施例で、１は従来技術のセンサ
部と同じセンサ部、２は同様に従来技術と同じサンプリ
ングパルス発生回路で、第２図Ａのように、周期Ｔ毎に
短い時間ｔのパルスを出力する。８はORゲート、９はヒ
ステリシス回路としてのシュミット・トリガ回路で、高
い方のしきい値VTHHと低い方のしきい値VTHLを備え、ヒ
ステリシスVTHH−VTHLを有している。10はインバータ、
11はANDゲートで、それぞれ図示のように接続されてい
る。
部と同じセンサ部、２は同様に従来技術と同じサンプリ
ングパルス発生回路で、第２図Ａのように、周期Ｔ毎に
短い時間ｔのパルスを出力する。８はORゲート、９はヒ
ステリシス回路としてのシュミット・トリガ回路で、高
い方のしきい値VTHHと低い方のしきい値VTHLを備え、ヒ
ステリシスVTHH−VTHLを有している。10はインバータ、
11はANDゲートで、それぞれ図示のように接続されてい
る。
次に第２図のタイミングチャートに基づいて第１図の
実施例の作動を説明する。
実施例の作動を説明する。
図示されてない回転磁石の磁界に応じて磁気センサ1a
の抵抗値が変化すると、センサ部１の出力端子Ｏの電圧
は第２図Ｄに示すように変化し、同図イに示す時点で高
い方のしきい値VTHHに達する。これまではシュミット・
トリガ回路９の出力がＬレベルである（第２図Ｄ′参
照）ので、ANDゲート11が閉じており、電源端子V-がＬ
レベルに固定され（第２図Ｃ参照）、電源端子V+に短い
幅ｔのＨレベルの駆動電圧が周期Ｔ毎に印加され（第２
図Ｂ参照）て、センサ部１はソース駆動されている。そ
して、シュミット・トリガ回路９の出力はＬレベルであ
る（第２図Ｄ′参照）。イ点に達すると、シュミット・
トリガ回路９の出力がＨレベルに変わり、シンク駆動に
切替わる。次にロに示す時点で、上からしきい値VTHLに
達し、シュミット・トリガ回路９の出力がＬレベルとな
り、再びソース駆動に切替わる。更にハに示す時点で下
からしきい値VTHHに達し、シュミット・トリガ回路９の
出力がＨレベルとなり、再びシンク駆動に切替わる。
の抵抗値が変化すると、センサ部１の出力端子Ｏの電圧
は第２図Ｄに示すように変化し、同図イに示す時点で高
い方のしきい値VTHHに達する。これまではシュミット・
トリガ回路９の出力がＬレベルである（第２図Ｄ′参
照）ので、ANDゲート11が閉じており、電源端子V-がＬ
レベルに固定され（第２図Ｃ参照）、電源端子V+に短い
幅ｔのＨレベルの駆動電圧が周期Ｔ毎に印加され（第２
図Ｂ参照）て、センサ部１はソース駆動されている。そ
して、シュミット・トリガ回路９の出力はＬレベルであ
る（第２図Ｄ′参照）。イ点に達すると、シュミット・
トリガ回路９の出力がＨレベルに変わり、シンク駆動に
切替わる。次にロに示す時点で、上からしきい値VTHLに
達し、シュミット・トリガ回路９の出力がＬレベルとな
り、再びソース駆動に切替わる。更にハに示す時点で下
からしきい値VTHHに達し、シュミット・トリガ回路９の
出力がＨレベルとなり、再びシンク駆動に切替わる。
このようにして、シュミット・トリガ回路９の出力に
は矩形波状の流量パルスが得られ、この流量パルスの周
期は磁気センサ1aが検出した回転磁界の変化に対応して
いるので、この流量パルス（第２図Ｄ′）を計数するこ
とで積算流量が得られる。
は矩形波状の流量パルスが得られ、この流量パルスの周
期は磁気センサ1aが検出した回転磁界の変化に対応して
いるので、この流量パルス（第２図Ｄ′）を計数するこ
とで積算流量が得られる。
第３図に示す第２の実施例で、１はセンサ部、２はサ
ンプリングパルス発生回路、８はORゲート、10はインバ
ータ、11はANDゲート、9a′はＤ−FFからなるラッチ回
路、R5,R6はヒステリシス用抵抗で、それぞれ図示のよ
うに接続されている。ラッチ回路9a′とヒステリシス用
抵抗R5とR6はヒステリシス回路９′を構成している。ヒ
ステリシス用抵抗R5とR6の比率を適値に選ぶことでヒス
テリシス回路９′のヒステリシスを定めることができ
る。このヒステリシス回路９′は第４図Ｄに示すよう
に、二つのしきい値VTHHとVTHLを備えている。この第２
の実施例は、ヒステリシス回路９′が、サンプリングパ
ルスに同期して端子ＤのレベルをラッチするＤ−FFから
なるラッチ回路9a′とヒステリシス抵抗R5,R6で構成さ
れている点が前記第１の実施例とわずかに異なるが、そ
の作動は殆ど同様であるので、詳細説明は省略するが、
第４図Ａ〜Ｄ′のタイミングチャートから容易に理解さ
れよう。なお、サンプリングパルス発生回路２の出力
は、第２図Ａの波形と同じである。
ンプリングパルス発生回路、８はORゲート、10はインバ
ータ、11はANDゲート、9a′はＤ−FFからなるラッチ回
路、R5,R6はヒステリシス用抵抗で、それぞれ図示のよ
うに接続されている。ラッチ回路9a′とヒステリシス用
抵抗R5とR6はヒステリシス回路９′を構成している。ヒ
ステリシス用抵抗R5とR6の比率を適値に選ぶことでヒス
テリシス回路９′のヒステリシスを定めることができ
る。このヒステリシス回路９′は第４図Ｄに示すよう
に、二つのしきい値VTHHとVTHLを備えている。この第２
の実施例は、ヒステリシス回路９′が、サンプリングパ
ルスに同期して端子ＤのレベルをラッチするＤ−FFから
なるラッチ回路9a′とヒステリシス抵抗R5,R6で構成さ
れている点が前記第１の実施例とわずかに異なるが、そ
の作動は殆ど同様であるので、詳細説明は省略するが、
第４図Ａ〜Ｄ′のタイミングチャートから容易に理解さ
れよう。なお、サンプリングパルス発生回路２の出力
は、第２図Ａの波形と同じである。
本発明の時分割駆動方式は上記のような構成であるの
で、コンデンサ等でホールドするアナログ的なホールド
回路を必要とせずに、簡単な回路構成で流量パルスが得
られ、しかもヒステリシスをもたせられるためノイズに
強い利点がある。
で、コンデンサ等でホールドするアナログ的なホールド
回路を必要とせずに、簡単な回路構成で流量パルスが得
られ、しかもヒステリシスをもたせられるためノイズに
強い利点がある。
第１図は本発明の第１実施例の電気回路図、第２図はそ
のタイミングチャート、第３図は本発明の第２実施例の
電気回路図、第４図はそのタイミングチャート、第５図
は従来技術の電気回路の要部を示す図、第６図はそのタ
イミングチャート、第７図は従来技術の他の電気回路の
要部を示す図、第８図はそのタイミングチャート、第９
図は従来技術の更に他の電気回路図である。 １……センサ部、２……サンプリングパルス発生回路、
9,9′……ヒステリシス回路
のタイミングチャート、第３図は本発明の第２実施例の
電気回路図、第４図はそのタイミングチャート、第５図
は従来技術の電気回路の要部を示す図、第６図はそのタ
イミングチャート、第７図は従来技術の他の電気回路の
要部を示す図、第８図はそのタイミングチャート、第９
図は従来技術の更に他の電気回路図である。 １……センサ部、２……サンプリングパルス発生回路、
9,9′……ヒステリシス回路
Claims (1)
- 【請求項１】出力電圧がアナログ出力であるセンサ部
（１）と、このセンサ部（１）の出力電圧を入力とし且
つ二つのしきい値VTHHとVTHLを備えたヒステリシス回路
（9,9′）を有しておって、このヒステリシス回路（9,
9′）の出力がＨレベルのときは、センサ部（１）の一
方の電源端子V+の電圧をＨレベルに固定して、他方の電
源端子V-の電圧を周期Ｔ毎に短時間ｔの間ずつＬレベル
に下げることでセンサ部をシンク駆動し、ヒステリシス
回路（9,9′）の出力がＬレベルになったら、センサ部
（１）の前記他方の電源端子V-の電圧をＬレベルに固定
して、前記一方の電源端子V+の電圧を周期Ｔ毎に短時間
ｔの間ずつＨレベルに上げることでセンサ部をソース駆
動するように構成したセンサの時分割駆動方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040564A JP2895899B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | センサの時分割駆動方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040564A JP2895899B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | センサの時分割駆動方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242513A JPH03242513A (ja) | 1991-10-29 |
| JP2895899B2 true JP2895899B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=12583965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2040564A Expired - Lifetime JP2895899B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | センサの時分割駆動方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895899B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4666214B2 (ja) * | 2005-07-06 | 2011-04-06 | 株式会社ノーリツ | 温水熱源機 |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP2040564A patent/JP2895899B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03242513A (ja) | 1991-10-29 |
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