JP4134025B2 - 感知装置 - Google Patents
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Description
複数のセンサー用振動子と、
前記複数のセンサー用振動子を夫々発振させるための複数の発振回路と、
これら複数の発振回路に対して共通に設けられ、発振回路の周波数に関する信号を測定するための測定部と、
前記複数の発振回路の出力端を前記測定部に順次切り替え接続するための信号切り替え部と、
前記複数の発振回路の各々と前記信号切り替え部との間に設けられ、各発振回路の出力側を、前記信号切り替え部と、一端が接地されている終端負荷の他端と、の間で切り替えるための負荷切り替え部と、
前記複数の発振回路の各々を前記測定部に順次接続するように信号切り替え部に制御信号を出力すると共に、測定部に接続される発振回路についてはその出力側を前記信号切り替え部に接続するように、また測定部に接続されない発振回路の中から選択された発振回路についてはその出力側を前記終端負荷に接続するように、前記負荷切り替え部に制御信号を出力する切り替え制御部と、を備え、
前記終端負荷は、前記測定部に接続されている発振回路と測定部に接続されていない発振回路との各発振周波数を強制的に互に離して互いのスペクトラムの重なりを避けるために設けられていることを特徴とする。
他の発明は、感知対象物を吸着するための吸着層がその表面に形成され、感知対象物の吸着により固有振動数が変わる圧電板を含むセンサー用振動子を用い、このセンサー用振動子の固有振動数の変化により感知対象物を感知する感知装置において、
複数のセンサー用振動子と、
前記複数のセンサー用振動子を夫々発振させるための複数の発振回路と、
これら複数の発振回路に対して共通に設けられ、発振回路の周波数に関する信号を測定するための測定部と、
前記複数の発振回路と前記測定部との間に設けられ、各発振回路の出力側を、前記測定部に接続される接点Aと、一端が接地されている終端負荷の他端側の接点Bとの間で切り替えるための負荷切り替え部と、
前記複数の発振回路の中から1個ずつ順番に発振回路の出力端を前記接点A側に接続すると共に前記接点A側に接続される発振回路以外の全ての発振回路の出力端を前記接点B側に接続するように前記負荷切り替え部に制御信号を出力する切り替え制御部と、を備え、
前記終端負荷は、前記測定部に接続されている発振回路と測定部に接続されていない発振回路との各発振周波数を強制的に互に離して互いのスペクトラムの重なりを避けるために設けられていることを特徴とする。
この取り込み結果において、基本波周波数に対してn次の高調波の周波数はn×(基本波周波数)として表されるので、これをf2と置いて上記の(1)式に代入すれば、高調波がどのような周波数として取り込まれるかを計算することができる。この計算を用いることにより基本波の周波数と高調波の周波数とが重ならないように、発振回路51からの高周波信号の周波数をfcとサンプリング周波数(クロック信号の周波数)fsとを設定することができ、例えばfcを11MHz、fsを12MHzに設定する。この場合、A/D変換器61からのディジタル信号である出力信号で特定される周波数信号の基本波は1MHzの正弦波となる。なおfc/fsを11/12にすれば、基本波の周波数と高調波の周波数とが重ならないが、fc/fsはこの値に限られるものではない。
Acos(ω0t+θ)・−sin(ω0t)=1/2・Asinθ−1/2{sin(2ω0t)・cosθ+cos(2ω0t)・sinθ}……(3)
従って掛け算部71aの出力及び掛け算部71bの出力を夫々ローパスフィルタ72a及び72bを通すことにより、2ω0tの周波数信号は除去されるので、結局ローパスフィルタ72からは1/2・Acosθと1/2・Asinθとが取り出される。なおローパスフィルタ72は、ローパスフィルタ72a及び72bから構成されるものとして記載してある。ローパスフィルタ72における実際のディジタル処理は、キャリアリムーブ71から出力される時系列データについて連続する複数個のデータ例えば6個のデータの移動平均を演算している。
20 水晶板
24 水晶振動子
27 接続端子
31〜38 発振回路部
4 信号切り替え部
51 発振回路
52 負荷切り替え部をなすスイッチ
53 バッファ回路
54 終端負荷
100 測定器本体
200 測定部
Claims (5)
- 感知対象物を吸着するための吸着層がその表面に形成され、感知対象物の吸着により固有振動数が変わる圧電板を含むセンサー用振動子を用い、このセンサー用振動子の固有振動数の変化により感知対象物を感知する感知装置において、
複数のセンサー用振動子と、
前記複数のセンサー用振動子を夫々発振させるための複数の発振回路と、
これら複数の発振回路に対して共通に設けられ、発振回路の周波数に関する信号を測定するための測定部と、
前記複数の発振回路の出力端を前記測定部に順次切り替え接続するための信号切り替え部と、
前記複数の発振回路の各々と前記信号切り替え部との間に設けられ、各発振回路の出力側を、前記信号切り替え部と、一端が接地されている終端負荷の他端と、の間で切り替えるための負荷切り替え部と、
前記複数の発振回路の各々を前記測定部に順次接続するように信号切り替え部に制御信号を出力すると共に、測定部に接続される発振回路についてはその出力側を前記信号切り替え部に接続するように、また測定部に接続されない発振回路の中から選択された発振回路についてはその出力側を前記終端負荷に接続するように、前記負荷切り替え部に制御信号を出力する切り替え制御部と、を備え、
前記終端負荷は、前記測定部に接続されている発振回路と測定部に接続されていない発振回路との各発振周波数を強制的に互に離して互いのスペクトラムの重なりを避けるために設けられていることを特徴とする感知装置。 - 前記複数の発振回路と信号切り替え部との間に夫々バッファ回路を設け、前記負荷切り替え部は、各発振回路と各バッファ回路との間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の感知装置。
- 測定部に接続されていない発振回路の中から選択された発振回路は、測定部に接続されていない全部の発振回路であることを特徴とする請求項1に記載の感知装置。
- 各センサー用振動子を保持する保持部材と当該センサー用振動子の電極の接続端子とを含むセンサー部と、複数のセンサー部の接続端子が直接着脱されると共に各発振回路と測定部とを含む測定器本体と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の感知装置。
- 感知対象物を吸着するための吸着層がその表面に形成され、感知対象物の吸着により固有振動数が変わる圧電板を含むセンサー用振動子を用い、このセンサー用振動子の固有振動数の変化により感知対象物を感知する感知装置において、
複数のセンサー用振動子と、
前記複数のセンサー用振動子を夫々発振させるための複数の発振回路と、
これら複数の発振回路に対して共通に設けられ、発振回路の周波数に関する信号を測定するための測定部と、
前記複数の発振回路と前記測定部との間に設けられ、各発振回路の出力側を、前記測定部に接続される接点Aと、一端が接地されている終端負荷の他端側の接点Bとの間で切り替えるための負荷切り替え部と、
前記複数の発振回路の中から1個ずつ順番に発振回路の出力端を前記接点A側に接続すると共に前記接点A側に接続される発振回路以外の全ての発振回路の出力端を前記接点B側に接続するように前記負荷切り替え部に制御信号を出力する切り替え制御部と、を備え、
前記終端負荷は、前記測定部に接続されている発振回路と測定部に接続されていない発振回路との各発振周波数を強制的に互に離して互いのスペクトラムの重なりを避けるために設けられていることを特徴とする感知装置。
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