JP3244352B2 - 電磁流量計の前置増幅器 - Google Patents
電磁流量計の前置増幅器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電磁流量計変換器に用い
る前置増幅器に関する。
る前置増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁流量計では、電極に発生する流量信
号を高入力インピーダンスの差動入力の前置増幅器で所
定のレベルに増幅する。２線式電磁流量計や電池駆動な
どの低消費電力型の電磁流量計では、流量信号のレベル
が流速１ｍ／ｓ当り数拾μＶと小さいため、前置増幅器
には低ノイズと高い増幅度とが要求される。又、電磁流
量計の電極には、流量信号の他に、直流から低周波成分
を含む電気化学的なオフセット電圧が発生するため、前
置増幅器の入力部にハイパスフィルタを挿入して、オフ
セット電圧を除去し、流速に比例した信号だけを増幅す
る。
号を高入力インピーダンスの差動入力の前置増幅器で所
定のレベルに増幅する。２線式電磁流量計や電池駆動な
どの低消費電力型の電磁流量計では、流量信号のレベル
が流速１ｍ／ｓ当り数拾μＶと小さいため、前置増幅器
には低ノイズと高い増幅度とが要求される。又、電磁流
量計の電極には、流量信号の他に、直流から低周波成分
を含む電気化学的なオフセット電圧が発生するため、前
置増幅器の入力部にハイパスフィルタを挿入して、オフ
セット電圧を除去し、流速に比例した信号だけを増幅す
る。
【０００３】このように、低ノイズで、増幅度が５０〜
１００倍の前置増幅器を１０μＡ程度の低消費電流で実
現するには、ＦＥＴトランジスタを用いた差動入力の増
幅器が最適で、その電気回路と、電磁流量計のブロック
図を図４に示す。１は断面が円形の管路、２ａ，２ｂは
管路内壁に対向して設けた一対の電極で図示されてない
周知の励磁コイルと共に流量検出器を構成する。又、励
磁コイルは、図示されてない周知の励磁回路で励磁され
る。
１００倍の前置増幅器を１０μＡ程度の低消費電流で実
現するには、ＦＥＴトランジスタを用いた差動入力の増
幅器が最適で、その電気回路と、電磁流量計のブロック
図を図４に示す。１は断面が円形の管路、２ａ，２ｂは
管路内壁に対向して設けた一対の電極で図示されてない
周知の励磁コイルと共に流量検出器を構成する。又、励
磁コイルは、図示されてない周知の励磁回路で励磁され
る。
【０００４】電極２ａ，２ｂは、コンデンサＣ1 と抵抗
Ｒ1 及びコンデンサＣ2 と抵抗Ｒ2とからなるハイパス
フィルタ３を通じて、差動入力の前置増幅器４に接続さ
れる。抵抗Ｒ1 とＲ2 の共通接続点は前記流量検出器の
アースリングと共に０Ｖレベルに接続されている。前置
増幅器４の入力はＦＥＴトランジスタＱ1 ，Ｑ2 の各ゲ
ートＧ1 ，Ｇ2 であり、各トランジスタＱ1 ，Ｑ2 のド
レインＤ1 ，Ｄ2 はそれぞれ第１と第２の抵抗Ｒ3,Ｒ4
を通じて＋電源ＶD に接続されると共に、演算増幅器Ｉ
Ｃ1 の二つの入力に接続されている。ＦＥＴトランジス
タＱ1 ，Ｑ2 の各ソースＳ1 ，Ｓ2 はそれぞれ第３と第
４の抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 と、一つの電流源Ｉ a を通じて−電
源ＶEに接続され、かつソースＳ1 は第５の抵抗Ｒ7 を
介して演算増幅器ＩＣ1 の出力に、ソースＳ2 は第６の
抵抗Ｒ8 を介して前記０Ｖレベルに接続されている。５
はオフセット除去アンプ、６はサンプル・ホールド回
路、７はＶ／Ｉ変換回路で４〜２０ｍＡの電流信号を出
力端子Ｉ+ とＩ- に接続される伝送線に送出する。
Ｒ1 及びコンデンサＣ2 と抵抗Ｒ2とからなるハイパス
フィルタ３を通じて、差動入力の前置増幅器４に接続さ
れる。抵抗Ｒ1 とＲ2 の共通接続点は前記流量検出器の
アースリングと共に０Ｖレベルに接続されている。前置
増幅器４の入力はＦＥＴトランジスタＱ1 ，Ｑ2 の各ゲ
ートＧ1 ，Ｇ2 であり、各トランジスタＱ1 ，Ｑ2 のド
レインＤ1 ，Ｄ2 はそれぞれ第１と第２の抵抗Ｒ3,Ｒ4
を通じて＋電源ＶD に接続されると共に、演算増幅器Ｉ
Ｃ1 の二つの入力に接続されている。ＦＥＴトランジス
タＱ1 ，Ｑ2 の各ソースＳ1 ，Ｓ2 はそれぞれ第３と第
４の抵抗Ｒ5 ，Ｒ6 と、一つの電流源Ｉ a を通じて−電
源ＶEに接続され、かつソースＳ1 は第５の抵抗Ｒ7 を
介して演算増幅器ＩＣ1 の出力に、ソースＳ2 は第６の
抵抗Ｒ8 を介して前記０Ｖレベルに接続されている。５
はオフセット除去アンプ、６はサンプル・ホールド回
路、７はＶ／Ｉ変換回路で４〜２０ｍＡの電流信号を出
力端子Ｉ+ とＩ- に接続される伝送線に送出する。
【０００５】図４の従来技術では、電極２ａ，２ｂに発
生する電気化学的なオフセット電圧が、ハイパスフィル
タ３で除去され、流速に比例する流量信号だけが前置増
幅器４で増幅される。電磁流量計変換器は高い入力イン
ピーダンスが要求されるため、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の値は１
００ＭΩ〜１０００ＭΩの高抵抗が必要で、更に差動増
幅器としての同相ノイズ除去比を高く保つためには、抵
抗Ｒ1 ，Ｒ2 及びコンデンサＣ1 ，Ｃ2 は高精度が要求
される。又、電極２ａ，２ｂには励磁の切換りに伴なう
誘導ノイズが発生するため、ハイパスフィルタ３の時定
数Ｃ1 ×Ｒ1 ，Ｃ2 ×Ｒ2 は誘導ノイズを微分して零点
変動を生じないように、十分大きくしている。具体的に
は、低域遮断周波数を励磁周波数の１／１００程度に選
んでいる。
生する電気化学的なオフセット電圧が、ハイパスフィル
タ３で除去され、流速に比例する流量信号だけが前置増
幅器４で増幅される。電磁流量計変換器は高い入力イン
ピーダンスが要求されるため、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の値は１
００ＭΩ〜１０００ＭΩの高抵抗が必要で、更に差動増
幅器としての同相ノイズ除去比を高く保つためには、抵
抗Ｒ1 ，Ｒ2 及びコンデンサＣ1 ，Ｃ2 は高精度が要求
される。又、電極２ａ，２ｂには励磁の切換りに伴なう
誘導ノイズが発生するため、ハイパスフィルタ３の時定
数Ｃ1 ×Ｒ1 ，Ｃ2 ×Ｒ2 は誘導ノイズを微分して零点
変動を生じないように、十分大きくしている。具体的に
は、低域遮断周波数を励磁周波数の１／１００程度に選
んでいる。
【０００６】又、前置増幅器４は自分自身で直流のオフ
セット電圧ＶDCを出力に発生するが、その値は二つのＦ
ＥＴトランジスタのゲート・ソース間電圧ＶGSのアンバ
ランス分が増幅度倍されたものに等しい。この直流オフ
セット電圧ＶDCは次段のオフセット除去アンプ５で除去
されるが、一定以下になるようにしておく必要がある。
直流オフセット電圧を例えば±２Ｖ以内にするには、前
置増幅器の増幅度を１００倍で構成した場合、ゲート・
ソース間電圧ＶGSのアンバランス電圧は２０ｍＶ以下で
なければならない。このためには二つのＦＥＴを１チッ
プ上に構成したペア度の良い複合型のＦＥＴトランジス
タを使用している。因みに、第１〜第６の抵抗Ｒ3 〜Ｒ
8 の抵抗値をそれぞれＲ3 〜Ｒ8 であらわし、かつＲ3
＝Ｒ6 、Ｒ5 ＝Ｒ6 、Ｒ7 ＝Ｒ8 とした場合、前置増幅
器４の増幅度は（Ｒ7 ／Ｒ5 ）＋１となる。
セット電圧ＶDCを出力に発生するが、その値は二つのＦ
ＥＴトランジスタのゲート・ソース間電圧ＶGSのアンバ
ランス分が増幅度倍されたものに等しい。この直流オフ
セット電圧ＶDCは次段のオフセット除去アンプ５で除去
されるが、一定以下になるようにしておく必要がある。
直流オフセット電圧を例えば±２Ｖ以内にするには、前
置増幅器の増幅度を１００倍で構成した場合、ゲート・
ソース間電圧ＶGSのアンバランス電圧は２０ｍＶ以下で
なければならない。このためには二つのＦＥＴを１チッ
プ上に構成したペア度の良い複合型のＦＥＴトランジス
タを使用している。因みに、第１〜第６の抵抗Ｒ3 〜Ｒ
8 の抵抗値をそれぞれＲ3 〜Ｒ8 であらわし、かつＲ3
＝Ｒ6 、Ｒ5 ＝Ｒ6 、Ｒ7 ＝Ｒ8 とした場合、前置増幅
器４の増幅度は（Ｒ7 ／Ｒ5 ）＋１となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、前
述のようにＲ1 ，Ｒ2 に高抵抗を要し、両抵抗Ｒ1 ，Ｒ
2 とコンデンサＣ1 ，Ｃ2 は高精度を要求され、かつこ
れらをＣ×Ｒの時定数を十分大きくする必要があるた
め、ハイパスフィルタ３を構成する抵抗とコンデンサが
高価で入手困難であるという問題点があった。又、近年
半導体部品がＩＣ化される中で、ペア度の良い複合型の
ＦＥＴトランジスタは品種が減り、電磁流量計メーカー
で入手困難になる傾向にあり、製造上の問題点となって
いる。更に又、流路中のバルブの開閉によるウォータハ
ンマ等の衝撃やスラリー性流体によって前記電気化学的
なオフセット電圧の値が急変することがある。すると、
このオフセット電圧の変動がコンデンサＣ1 ，Ｃ2 にア
ンバランスに充電され、大きな時定数Ｃ×Ｒと大きな増
幅度とにより、前置増幅器が長期間飽和して計測不能と
なるという問題点があった。そこで、本発明はこのよう
な問題点を解消できる電磁流量計の前置増幅器を提供す
ることを目的とする。
述のようにＲ1 ，Ｒ2 に高抵抗を要し、両抵抗Ｒ1 ，Ｒ
2 とコンデンサＣ1 ，Ｃ2 は高精度を要求され、かつこ
れらをＣ×Ｒの時定数を十分大きくする必要があるた
め、ハイパスフィルタ３を構成する抵抗とコンデンサが
高価で入手困難であるという問題点があった。又、近年
半導体部品がＩＣ化される中で、ペア度の良い複合型の
ＦＥＴトランジスタは品種が減り、電磁流量計メーカー
で入手困難になる傾向にあり、製造上の問題点となって
いる。更に又、流路中のバルブの開閉によるウォータハ
ンマ等の衝撃やスラリー性流体によって前記電気化学的
なオフセット電圧の値が急変することがある。すると、
このオフセット電圧の変動がコンデンサＣ1 ，Ｃ2 にア
ンバランスに充電され、大きな時定数Ｃ×Ｒと大きな増
幅度とにより、前置増幅器が長期間飽和して計測不能と
なるという問題点があった。そこで、本発明はこのよう
な問題点を解消できる電磁流量計の前置増幅器を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、第１の発明は、二つのＦＥＴトランジスタ
（Ｑ1），（Ｑ2 ）を含む差動増幅器であって、これら
のＦＥＴトランジスタ（Ｑ1 ），（Ｑ2 ）の各ドレイン
（Ｄ1 ），（Ｄ2 ）がそれぞれ第１と第２の抵抗
（Ｒ3），（Ｒ4 ）を介して＋電源（ＶD ）に接続され
ると共に演算増幅器（ＩＣ1 ）の二つの入力に接続さ
れ、各ソース（Ｓ1 ），（Ｓ2 ）がそれぞれ第３と第４
の抵抗（Ｒ5 ），（Ｒ6 ）と一つの電流源（Ｉa ）を通
じて−電源（ＶE ）に接続され、かつ一方のＦＥＴトラ
ンジスタ（Ｑ1 ）のソース（Ｓ1 ）が第５の抵抗
（Ｒ7 ）を介して前記演算増幅器（ＩＣ1 ）の出力に、
他方のＦＥＴトランジスタ（Ｑ2 ）のソース（Ｓ2 ）が
第６の抵抗（Ｒ8 ）を介して０Ｖレベルに接続され、両
ゲート（Ｇ1 ），（Ｇ2 ）が二つの差動入力となる差動
増幅器において、第３と第４の抵抗（Ｒ5 ），（Ｒ6 ）
をそれぞれ二つずつの抵抗（Ｒ5aとＲ5b）,（Ｒ6aとＲ
6b）の直列接続で構成すると共に、それらの直列接続点
（８）（９）間にコンデンサ（Ｃ3 ）を挿入したことを
特徴とする。
に、第１の発明は、二つのＦＥＴトランジスタ
（Ｑ1），（Ｑ2 ）を含む差動増幅器であって、これら
のＦＥＴトランジスタ（Ｑ1 ），（Ｑ2 ）の各ドレイン
（Ｄ1 ），（Ｄ2 ）がそれぞれ第１と第２の抵抗
（Ｒ3），（Ｒ4 ）を介して＋電源（ＶD ）に接続され
ると共に演算増幅器（ＩＣ1 ）の二つの入力に接続さ
れ、各ソース（Ｓ1 ），（Ｓ2 ）がそれぞれ第３と第４
の抵抗（Ｒ5 ），（Ｒ6 ）と一つの電流源（Ｉa ）を通
じて−電源（ＶE ）に接続され、かつ一方のＦＥＴトラ
ンジスタ（Ｑ1 ）のソース（Ｓ1 ）が第５の抵抗
（Ｒ7 ）を介して前記演算増幅器（ＩＣ1 ）の出力に、
他方のＦＥＴトランジスタ（Ｑ2 ）のソース（Ｓ2 ）が
第６の抵抗（Ｒ8 ）を介して０Ｖレベルに接続され、両
ゲート（Ｇ1 ），（Ｇ2 ）が二つの差動入力となる差動
増幅器において、第３と第４の抵抗（Ｒ5 ），（Ｒ6 ）
をそれぞれ二つずつの抵抗（Ｒ5aとＲ5b）,（Ｒ6aとＲ
6b）の直列接続で構成すると共に、それらの直列接続点
（８）（９）間にコンデンサ（Ｃ3 ）を挿入したことを
特徴とする。
【０００９】第２の発明は、前記第１の発明において、
前記コンデンサ（Ｃ3 ）に代えて、コンデンサ（Ｃ3 ）
とスイッチ（ＳＷ）の直列回路を前記直列接点（８）
（９）間に挿入し、該スイッチ（ＳＷ）を励磁が切換っ
た時定から所定の期間だけ開くことを特徴とする。
前記コンデンサ（Ｃ3 ）に代えて、コンデンサ（Ｃ3 ）
とスイッチ（ＳＷ）の直列回路を前記直列接点（８）
（９）間に挿入し、該スイッチ（ＳＷ）を励磁が切換っ
た時定から所定の期間だけ開くことを特徴とする。
【００１０】
【作用】交流分がコンデンサ（Ｃ3） でバイパスされる
ため、差動増幅器の直流増幅度を交流増幅器に比較して
小さく定められる。そのため、電極に発生する直流〜低
周波の電気化学的オフセット電圧や、差動増幅器自身で
発生する直流オフセット電圧が、直流増幅度分程度しか
増幅されない。又、差動増幅器自体がハイパスフィルタ
（３）の代りをするように働らく。又、第２の発明で
は、スイッチ（ＳＷ）を所定の期間開くことで励磁の切
換りに伴なう誘導ノイズにより０点変動を生じないた
め、コンデンサ（Ｃ3）の値を小さくすることができる
ので、電気化学的オフセット電圧の急変に強くなる。
ため、差動増幅器の直流増幅度を交流増幅器に比較して
小さく定められる。そのため、電極に発生する直流〜低
周波の電気化学的オフセット電圧や、差動増幅器自身で
発生する直流オフセット電圧が、直流増幅度分程度しか
増幅されない。又、差動増幅器自体がハイパスフィルタ
（３）の代りをするように働らく。又、第２の発明で
は、スイッチ（ＳＷ）を所定の期間開くことで励磁の切
換りに伴なう誘導ノイズにより０点変動を生じないた
め、コンデンサ（Ｃ3）の値を小さくすることができる
ので、電気化学的オフセット電圧の急変に強くなる。
【００１１】
【実施例】図１の第１実施例は前記第１の発明に対応す
るもので、図４の従来技術と比較して、第３の抵抗Ｒ5
を二つの抵抗Ｒ5aとＲ5bの直列接続で、第４の抵抗Ｒ6
を二つの抵抗Ｒ6aとＲ6bの直列接続で構成すると共に、
Ｒ5aとＲ5bの直列接続点８と抵抗Ｒ6aとＲ6bの直列接続
点９との間にコンデンサＣ3 を挿入したものである。こ
の第１実施例で、抵抗Ｒ5a，Ｒ5b，Ｒ6a，Ｒ6bの抵抗値
をそれぞれ記号Ｒ5a，Ｒ5b，Ｒ6a，Ｒ6bであらわすと、
交流に対する前置増幅器４Ａの増幅度ＧACは、抵抗Ｒ5a
とＲ6aに流れる電流のうち交流分がコンデンサＣ3 でバ
イパスされることを考慮すると、 ＧAC＝（Ｒ7 ／Ｒ5a）＋１ となる。
るもので、図４の従来技術と比較して、第３の抵抗Ｒ5
を二つの抵抗Ｒ5aとＲ5bの直列接続で、第４の抵抗Ｒ6
を二つの抵抗Ｒ6aとＲ6bの直列接続で構成すると共に、
Ｒ5aとＲ5bの直列接続点８と抵抗Ｒ6aとＲ6bの直列接続
点９との間にコンデンサＣ3 を挿入したものである。こ
の第１実施例で、抵抗Ｒ5a，Ｒ5b，Ｒ6a，Ｒ6bの抵抗値
をそれぞれ記号Ｒ5a，Ｒ5b，Ｒ6a，Ｒ6bであらわすと、
交流に対する前置増幅器４Ａの増幅度ＧACは、抵抗Ｒ5a
とＲ6aに流れる電流のうち交流分がコンデンサＣ3 でバ
イパスされることを考慮すると、 ＧAC＝（Ｒ7 ／Ｒ5a）＋１ となる。
【００１２】一方、直流はコンデンサＣ3 に流れなく
て、抵抗Ｒ5aとＲ5bの直列接続及び抵抗Ｒ6aとＲ6bの直
列接続にそれぞれ分離して流れるため、前置増幅器４Ａ
の直流に対する増幅度ＧDCは ＧDC＝［Ｒ7 ／（Ｒ5a＋Ｒ5b）］＋１ となる。
て、抵抗Ｒ5aとＲ5bの直列接続及び抵抗Ｒ6aとＲ6bの直
列接続にそれぞれ分離して流れるため、前置増幅器４Ａ
の直流に対する増幅度ＧDCは ＧDC＝［Ｒ7 ／（Ｒ5a＋Ｒ5b）］＋１ となる。
【００１３】このように、交流と直流に対する増幅度Ｇ
DCとＧACとを変えることができる。直流に対する増幅度
ＧDCは電極２ａ，２ｂに発生する電気化学的オフセット
電圧によって前置増幅器４Ａが飽和しない程度に３〜１
０倍とし、交流に対する増幅度は低消費電力型の電磁流
量計として望ましい値の５０〜１００倍に決めることが
できる。
DCとＧACとを変えることができる。直流に対する増幅度
ＧDCは電極２ａ，２ｂに発生する電気化学的オフセット
電圧によって前置増幅器４Ａが飽和しない程度に３〜１
０倍とし、交流に対する増幅度は低消費電力型の電磁流
量計として望ましい値の５０〜１００倍に決めることが
できる。
【００１４】こうすることで、高価な抵抗やコンデンサ
を用いたハイパスフィルタ（図４の３）は不要となる。
コンデンサＣ3 の両端にかかる電圧は、ＦＥＴトランジ
スタＱ1 ，Ｑ2 のゲート・ソース間電圧ＶGSのアンバラ
ンス分である数拾ｍＶが抵抗Ｒ5aとＲ5b及び抵抗Ｒ6aと
Ｒ6bとで分圧されて加わるのみであるため、コンデンサ
Ｃ3 の漏れ電流なども影響せず、安価な電解コンデンサ
でも使用可能である。又、ＦＥＴトランジスタＱ1 ，Ｑ
2 のゲート・ソース間電圧ＶGSのアンバランス分は直流
増幅度ＧDC倍されるだけであるから、ＦＥＴトランジス
タＱ1 ，Ｑ2 はゲート・ソース間電圧ＶGSのペア特性を
そろえたものでなくても良く、入手容易な２個のＦＥＴ
トランジスタを選別することなく使用できる。
を用いたハイパスフィルタ（図４の３）は不要となる。
コンデンサＣ3 の両端にかかる電圧は、ＦＥＴトランジ
スタＱ1 ，Ｑ2 のゲート・ソース間電圧ＶGSのアンバラ
ンス分である数拾ｍＶが抵抗Ｒ5aとＲ5b及び抵抗Ｒ6aと
Ｒ6bとで分圧されて加わるのみであるため、コンデンサ
Ｃ3 の漏れ電流なども影響せず、安価な電解コンデンサ
でも使用可能である。又、ＦＥＴトランジスタＱ1 ，Ｑ
2 のゲート・ソース間電圧ＶGSのアンバランス分は直流
増幅度ＧDC倍されるだけであるから、ＦＥＴトランジス
タＱ1 ，Ｑ2 はゲート・ソース間電圧ＶGSのペア特性を
そろえたものでなくても良く、入手容易な２個のＦＥＴ
トランジスタを選別することなく使用できる。
【００１５】前置増幅器４Ａの出力はオフセット除去ア
ンプ５で直流分を除去して交流信号だけを増幅した後、
サンプル・ホールド回路６で励磁の切換り時に発生する
誘導ノズルを除いた流量信号だけをホールドする。更に
Ｖ／Ｉ変換回路７により電流信号に変換されて、４〜２
０ｍＡ信号として２線で構成される４〜２０ｍＡ伝送線
に送出される。なお、２線式以外の電池式の電磁流量計
の場合には、サンプル・ホールド回路６でホールドされ
た後、Ａ／Ｄ変換して積算表示されたり、積算値のコー
ド信号として出力される場合もある。
ンプ５で直流分を除去して交流信号だけを増幅した後、
サンプル・ホールド回路６で励磁の切換り時に発生する
誘導ノズルを除いた流量信号だけをホールドする。更に
Ｖ／Ｉ変換回路７により電流信号に変換されて、４〜２
０ｍＡ信号として２線で構成される４〜２０ｍＡ伝送線
に送出される。なお、２線式以外の電池式の電磁流量計
の場合には、サンプル・ホールド回路６でホールドされ
た後、Ａ／Ｄ変換して積算表示されたり、積算値のコー
ド信号として出力される場合もある。
【００１６】図１の第１実施例では、コンデンサＣ3 の
値は、誘導ノイズを微分して零点変動を生じない程度に
大きくする必要がある。そのためには、コンデンサＣ3
の値を記号Ｃ3 であらわしたときの前置増幅器４Ａの低
域遮断周波数ｆ0 を励磁周波数の１／１００程度に定め
る。なお、このときの低域遮断周波ｆ0 は１／（２πＣ
3 ・Ｒ5a）で決まる。
値は、誘導ノイズを微分して零点変動を生じない程度に
大きくする必要がある。そのためには、コンデンサＣ3
の値を記号Ｃ3 であらわしたときの前置増幅器４Ａの低
域遮断周波数ｆ0 を励磁周波数の１／１００程度に定め
る。なお、このときの低域遮断周波ｆ0 は１／（２πＣ
3 ・Ｒ5a）で決まる。
【００１７】図２は本発明の第２実施例で、前記第２の
発明に対応する。この実施例では図１のコンデンサＣ3
に代えて、コンデンサＣ3 とスイッチＳＷの直列回路を
前記直列接続点８，９間に挿入し、図３に示すように励
磁が切換った時点から、励磁の切換りに伴なう誘導ノイ
ズが消えるまでの所定の期間だけ開く（ＯＦＦする）よ
うにしたものであり、図示されてないタイミング回路の
信号で開閉制御される。こうすることで、電極に発生す
る電気化学的なオフセット電圧が急変しても直流の増幅
度ＧDCが小さいため前置増幅器４Ａは飽和しにくくな
る。特別に大きな変動により飽和が生じた場合でも、ス
イッチＳＷを設けたのでコンデンサＣ3 の値を小さく選
ぶことができ、前置増幅器４Ａの飽和からの復元は早
く、電気化学的オフセット電圧の変動があっても安定な
計測が可能となる。
発明に対応する。この実施例では図１のコンデンサＣ3
に代えて、コンデンサＣ3 とスイッチＳＷの直列回路を
前記直列接続点８，９間に挿入し、図３に示すように励
磁が切換った時点から、励磁の切換りに伴なう誘導ノイ
ズが消えるまでの所定の期間だけ開く（ＯＦＦする）よ
うにしたものであり、図示されてないタイミング回路の
信号で開閉制御される。こうすることで、電極に発生す
る電気化学的なオフセット電圧が急変しても直流の増幅
度ＧDCが小さいため前置増幅器４Ａは飽和しにくくな
る。特別に大きな変動により飽和が生じた場合でも、ス
イッチＳＷを設けたのでコンデンサＣ3 の値を小さく選
ぶことができ、前置増幅器４Ａの飽和からの復元は早
く、電気化学的オフセット電圧の変動があっても安定な
計測が可能となる。
【００１８】
【発明の効果】本発明における電磁流量計の前置増幅器
は上述のように構成されているので、高価で入手性の悪
い高抵抗（Ｒ1 ），（Ｒ2 ）、高精度のコンデンサ（Ｃ
1 ），（Ｃ2 ）が不要となる。又、ＦＥＴトランジスタ
（Ｑ1 ），（Ｑ2 ）は２個の特性をそろえたペアのもの
でなく、一般のＦＥＴトランジスタでよく入手容易でか
つ安価ですむ。更に又、電極に発生する電気化学的なオ
フセット電圧の急変があっても安定な計測が可能とな
る。
は上述のように構成されているので、高価で入手性の悪
い高抵抗（Ｒ1 ），（Ｒ2 ）、高精度のコンデンサ（Ｃ
1 ），（Ｃ2 ）が不要となる。又、ＦＥＴトランジスタ
（Ｑ1 ），（Ｑ2 ）は２個の特性をそろえたペアのもの
でなく、一般のＦＥＴトランジスタでよく入手容易でか
つ安価ですむ。更に又、電極に発生する電気化学的なオ
フセット電圧の急変があっても安定な計測が可能とな
る。
【００１９】従って、２線式や電池駆動の低消費電力型
の電磁流量計に好適な、低ノイズの高い増幅度をもった
前置増幅器を低消費電流で実現できる。
の電磁流量計に好適な、低ノイズの高い増幅度をもった
前置増幅器を低消費電流で実現できる。
【図１】 本発明の電磁流量計の第１実施例のブロック
図とその要部の電気回路略図。
図とその要部の電気回路略図。
【図２】 本発明の第２実施例の要部電気回路図。
【図３】 図２の実施例のタイミングチャート。
【図４】 従来技術のブロック図とその一部の電気回路
図。
図。
４，４Ａ…前置増幅器、８，９…直列接続点、Ｃ3 …コ
ンデンサ、ＩＣ1 …演算増幅器、Ｒ3,Ｒ4,Ｒ5,Ｒ5a，Ｒ
5b, Ｒ6,Ｒ6a, Ｒ6b…抵抗、Ｑ 1 ，Ｑ2 …ＦＥＴトラン
ジスタ、ＳＷ…スイッチ。
ンデンサ、ＩＣ1 …演算増幅器、Ｒ3,Ｒ4,Ｒ5,Ｒ5a，Ｒ
5b, Ｒ6,Ｒ6a, Ｒ6b…抵抗、Ｑ 1 ，Ｑ2 …ＦＥＴトラン
ジスタ、ＳＷ…スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/58 - 1/60
Claims (2)
- 【請求項１】 二つのＦＥＴトランジスタを含む差動増
幅器であって、これらのＦＥＴトランジスタの各ドレイ
ンがそれぞれ第１と第２の抵抗を介して＋電源に接続さ
れると共に演算増幅器の二つの入力に接続され、各ソー
スがそれぞれ第３と第４の抵抗と一つの電流源とを通じ
て−電源に接続され、かつ一方のＦＥＴトランジスタの
ソースが第５の抵抗を介して前記演算増幅器の出力に、
他方のＦＥＴトランジスタのソースが第６の抵抗を介し
て０Ｖレベルに接続され、両ゲートが二つの差動入力と
なる差動増幅器において、 第３と第４の抵抗をそれぞれ二つずつの抵抗の直列接続
で構成すると共に、それらの直列接続点間にコンデンサ
を挿入したことを特徴とする電磁流量計の前置増幅器。 - 【請求項２】 前記直列接続点間に前記コンデンサに代
えてコンデンサとスイッチの直列回路を挿入し、該スイ
ッチを励磁が切換った時点から所定の期間だけ開くこと
を特徴とする請求項１記載の電磁流量計の前置増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17147393A JP3244352B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 電磁流量計の前置増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17147393A JP3244352B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 電磁流量計の前置増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727580A JPH0727580A (ja) | 1995-01-27 |
| JP3244352B2 true JP3244352B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=15923762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17147393A Expired - Lifetime JP3244352B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 電磁流量計の前置増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3244352B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014181919A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Azbil Corp | 電磁流量計 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001324361A (ja) * | 2000-05-12 | 2001-11-22 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 電磁流量計 |
| DE10118003A1 (de) * | 2001-04-10 | 2002-10-24 | Krohne Messtechnik Kg | Magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät und magnetisch-induktives Durchflußmeßverfahren |
| JP4941703B2 (ja) | 2006-03-16 | 2012-05-30 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計 |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP17147393A patent/JP3244352B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014181919A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Azbil Corp | 電磁流量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0727580A (ja) | 1995-01-27 |
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