JP3012055B2 - 異常検出可能な交流ブリッジ式測定装置 - Google Patents

異常検出可能な交流ブリッジ式測定装置

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JP3012055B2
JP3012055B2 JP3299559A JP29955991A JP3012055B2 JP 3012055 B2 JP3012055 B2 JP 3012055B2 JP 3299559 A JP3299559 A JP 3299559A JP 29955991 A JP29955991 A JP 29955991A JP 3012055 B2 JP3012055 B2 JP 3012055B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、異常検出の可能な交流
ブリッジ式測定装置に係り、特に、発振回路から出力さ
れたパルス信号を交流信号として供給される交流ブリッ
ジ式測定装置において、当該発振回路の異常を確実に検
出できるようにした交流ブリッジ式測定装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来から、加速度を検出する方法とし
て、コアの変位による検出コイルのインピーダンス変化
に基づく交流ブリッジ回路の不平衡を測定して前記コア
の変位を検出し、この変位量に基づいて加速度を測定す
る方法が知られている。このとき、交流信号としては、
発振回路から出力されるパルス信号が利用されている。
【0003】図2は、従来技術の交流ブリッジ式測定装
置の概略ブロック図である。
【0004】形状および電磁気特性の等しい第1および
第2の検出コイル1、2は直列接続され、その内孔には
コア3が挿入されている。第1および第2の検出コイル
1、2の各一端J1 、J2 には、それぞれインピーダン
スの等しい第1および第2の固定コイル4、5の一端が
接続され、固定コイル4、5の他端は共通接続されて電
源電圧Eに接続されている。なお、固定コイル4、5の
代りに抵抗を用いることも可能である。
【0005】第1および第2の検出コイルの他端は共通
接続され、トランジスタTr のコレクタに接続されてい
る。トランジスタTr のベースには発振回路(図示せ
ず)から出力されたパルス信号が供給され、エミッタは
接地されている。第1および第2の検出コイル1、2の
一端J1 、J2 は差動増幅器OPに入力されている。
【0006】このような構成において、加速度に応じて
コアが変位すると、第1および第2の検出コイル1、2
の各一端J1 、J2 には、その変位量に応じた電圧(E
−ΔE1 )および(E−ΔE2 )が発生するので、差動
増幅器OPの出力端子Voutからは、加速度に応じた電
圧(ΔE1 −ΔE2 )が発生することになる。
【0007】ところが、上記した構成の交流ブリッジ式
測定装置では、端子J1 、J2 間の電位差が零の場合、
これがコア変位が零であることに基づくものなのか、あ
るいはブリッジの断線に基づくものなのかが判断できな
いという問題があった。
【0008】そこで、このような問題点を解決するため
に、例えば特公昭59−31012号公報では、端子J
1 、J2 の電位を加算して整流平滑化し、この整流平滑
化された電位が上限値または下限値を越えたときにブリ
ッジの異常を判定する方式が提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来技術の異常検出方式では、発振回路が停止した場合に
も端子J1 、J2 間の電位差が零となることが考慮され
ていなかった。
【0010】すなわち、何等かの原因で発振回路が停止
すると、差動増幅器OPの出力電圧Vout が零になって
しまうために、これがコア変位が零であることに基づく
ものなのか、あるいは発振回路の故障に基づくものなの
かが判断できず、交流ブリッジ回路の不良を検出するこ
とができないという問題があった。
【0011】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決して、異常検出の可能な交流ブリッジ式測定装
置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、コアの変位によってインピーダン
スの変化する一対の検出コイルをブリッジ回路の2辺に
配設し、このブリッジ回路の一方の対向する接続点間に
パルス信号を供給し、他方の対向する接続点間の電位を
測定して前記コアの変位を検出する交流ブリッジ式測定
装置において、パルス信号を供給するパルス供給手段
と、前記他方の対向する接続点のいずれか一方の電位を
平滑化する平滑化手段と、平滑化された電位が予定のレ
ベルに達すると異常発生と判定する異常検出手段とを具
備した点に特徴がある。
【0013】
【作用】パルス供給手段に異常が生じてパルス信号の供
給が停止すると、他方の対向する接続点の電位が一定と
なるので、平滑化手段からの出力信号が上昇(または下
降)して予定のレベルに達し、異常発生を検出できるよ
うになる。
【0014】
【実施例】図1は、本発明の一実施例である異常検出の
可能な交流ブリッジ式測定装置のブロック図である。
【0015】同図において、センサ信号の入力端子SF
1 、SF2 には、それぞれ前記交流ブリッジの端子J1
、J2 が接続される。入力端子SF1 に入力されたセ
ンサ信号は、抵抗R1 を介してオペアンプOP1 の一方
の入力端子に入力されると共に、コンデンサC1 を介し
てコンパレータCPの一方の入力端子に入力される。ま
た、入力端子SF2 に入力されたセンサ信号は抵抗R2
を介してオペアンプOP2 の一方の入力端子に入力され
る.オペアンプOP1 は、抵抗R3、R5 、およびコン
デンサC3 と共にピークホールド回路を構成し,その出
力信号は抵抗R7 を介してオペアンプOP3 の一方の入
力端子に入力される。同様に、オペアンプOP2 は、抵
抗R4 、R6 、およびコンデンサC4 と共にピークホー
ルド回路を構成し、その出力信号は抵抗R8を介してオ
ペアンプOP3 の他方の入力端子に入力される。オペア
ンプOP3 の出力信号は、抵抗R14を介してトランジス
タTr1のベースに入力される。
【0016】前記コンパレータCPの一方の入力端子
は、分圧抵抗R9 によりプルアップされ、分圧抵抗R10
によりプルダウンされている。コンパレータCPの他端
には、分圧抵抗R11、R12により分圧された電圧が入力
される。コンパレータCPの出力信号は、抵抗R13およ
びコンデンサC2 より成る平滑化回路によって平滑化さ
れ、ダイオードD1 を介してトランジスタTr1のベース
に入力される。トランジスタTr1のコレクタは出力端子
と接続されている。
【0017】電源電圧Eが5.0Vに設定されるとき、
前記分圧抵抗R9 、R10の抵抗値は、その接続点が約
2.7Vとなるように設定され、分圧抵抗R11、R12の
抵抗値は、その接続点が約2.5Vとなるように設定さ
れている。
【0018】このような構成において、発振回路が正常
に動作しているときは、センサ信号入力端子SF1 、S
F2 には、加速度に応じて図3(a)に示したような波
形の信号S1 、S2 が入力される。信号S1、S2 はピ
ークホールド回路によってピークホールドされ、各ピー
ク信号SP1、SP2はオペアンプOP3 に入力される。オ
ペアンプOP3 は、ピーク信号SP1、SP2の差(SP1−
SP2)に応じた電流をベース電流としてトランジスタT
r1へ出力する。
【0019】また、入力端子SF1 に入力された信号S
1 はコンデンサC1 を介してコンパレータCPの一方の
入力端子に入力される。コンパレータCPの他方の入力
端子には、分圧抵抗R11、R12により2.5Vが常に印
加されている。コンパレータCPの出力信号は、抵抗R
13およびコンデンサC2 による平滑化回路によって平滑
化され、図3(b) に示したような、のこぎり波となる。
平滑化回路を構成する抵抗R13の抵抗値およびコンデン
サC2 の容量は、コンパレータCPの出力信号のピーク
値が0.6Vを越えないように設定されている。
【0020】この結果、コンパレータCPの出力信号は
ダイオードD1 によって阻止され、ダイオードD1 から
トランジスタTr1へはベース電流が供給されない。した
がって、出力Vout には、オペアンプOP3 の出力電流
すなわち加速度の大きさに応じて、1〜4Vの電圧が表
れる。
【0021】一方、発振回路が故障してパルス信号が停
止すると、図3(c)に示したように、入力端子SF1 に
は5Vの直流信号が表れる。この直流信号のコンパレー
タCPへの入力はコンデンサC1 によって遮断されるの
で、コンパレータCPの一方の入力端子には、分圧抵抗
R9 、R10により分圧された2.7Vが入力されること
になる。
【0022】コンパレータCPの他方の入力端子には、
分圧抵抗R11、R12により分圧された電圧2.5Vが入
力されているので、同図(d) に示したように、その後、
コンパレータCPの出力信号は徐々に上昇して0.6V
を超える。この結果、トランジスタTr1がオン状態とな
るので、出力Vout はほぼ0Vになり、異常を検出でき
るようになる。
【0023】なお、上記した実施例では、発振回路が停
止すると、出力Vout が予定の範囲(1〜4V)の下限
値を下回って“L”レベル(0V)に固定されるものと
して説明したが、本発明はこれのみに限定されるもので
はなく、発振回路が停止すると、出力Vout が予定の範
囲の上限値を上回って“H”レベル(5V)に固定され
るようにしても良い。
【0024】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、発振
回路に異常が発生してパルス信号の供給が停止すると、
出力には、予定の電圧範囲を下回る(上回る)電圧が表
れるので、発振回路の異常を確実に検出できるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例である異常検出部を備えた
交流ブリッジ式測定装置のブロック図である。
【図2】 従来技術の交流ブリッジ式測定装置の概略ブ
ロック図である。
【図3】 図1の主要部のタイミングチャートである。
【符号の説明】
1…第1の検出コイル、2…第2の検出コイル、3…コ
ア、4…第1の固定コイル、5…第2の固定コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大本 高裕 埼玉県和光市中央一丁目4番1号 株式 会社 本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭51−88251(JP,A) 特開 平3−73807(JP,A) 特開 昭58−50176(JP,A) 特開 昭63−1932(JP,A) 実開 平2−83412(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 7/00 - 7/26 G01P 15/11 G01R 31/02 - 31/07

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁気特性が等しく、内部に挿入された
    コアの変位によってインピーダンスの変化する一対の検
    出コイルをブリッジ回路の2辺に配設し、このブリッジ
    回路の一方の対向する接続点間にパルス信号を供給し、
    他方の対向する接続点間の電位を測定して前記コアの変
    位を検出する交流ブリッジ式測定装置において、 パルス信号を供給するパルス供給手段と、 前記他方の対向する接続点のいずれか一方の電位を平滑
    化する平滑化手段と、 前記平滑化された電位が予定のレベルに達すると、前記
    パルス供給手段に異常が発生したと判定する異常検出手
    段とを具備したことを特徴とする異常検出可能な交流ブ
    リッジ式測定装置。
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