JP6510047B2 - 誤り率を減じるための方法及び装置 - Google Patents

誤り率を減じるための方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6510047B2
JP6510047B2 JP2017525834A JP2017525834A JP6510047B2 JP 6510047 B2 JP6510047 B2 JP 6510047B2 JP 2017525834 A JP2017525834 A JP 2017525834A JP 2017525834 A JP2017525834 A JP 2017525834A JP 6510047 B2 JP6510047 B2 JP 6510047B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
digital signal
analog
digital
analog signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017525834A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017534062A (ja
Inventor
ポール ジェイ． ヘイズ，
ポール ジェイ． ヘイズ，
クレイグ ビー． マカナリー，
クレイグ ビー． マカナリー，
Original Assignee
マイクロ モーション インコーポレイテッド
マイクロ モーション インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by マイクロ モーション インコーポレイテッド, マイクロ モーション インコーポレイテッド filed Critical マイクロ モーション インコーポレイテッド
Publication of JP2017534062A publication Critical patent/JP2017534062A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6510047B2 publication Critical patent/JP6510047B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/02—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature
    • G01F15/022—Compensating or correcting for variations in pressure, density or temperature using electrical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8431—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details electronic circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8436—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details signal processing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G01R19/2506—Arrangements for conditioning or analysing measured signals, e.g. for indicating peak values ; Details concerning sampling, digitizing or waveform capturing
    • G01R19/2509—Details concerning sampling, digitizing or waveform capturing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

後述される実施形態は、デジタル信号処理、特に誤り率を減じるための方法及び装置に関する。
センサは対象物の動作を測定するのにしばしば用いられる。例えば、振動計は通常、チューブの位置、速度又は加速度を測定するのに一般的にセンサを用いる。特に、振動計は、流体などの材料で満たされたチューブを振動させるためにドライバを使用する。センサは、チューブの動きを測定して、チューブ内の流体の特性を決定することができる。他の目的物の動きも測定され得る。例えば、建物または自動車内のフレームの振動、リンケージシステム内のロッカーアームの揺れなども、センサによって測定することができる。これらの目的物の動きは正弦波になる。例えば、チューブの振動は、１つ以上の正弦波運動に近似することができる。正弦波運動は、典型的には運きの大きさ及び周波数などの運動学的特性によって表される。運動学的特性は、運きの変位、速度、及び加速度を含む。
センサによって提供される電圧又は電流などの信号のパラメータは、動きの運動学的特性に比例する。例えば、速度センサを用いる場合、電圧の大きさはセンサの速度と相関させることができる。理解され得るように、他のセンサは対象物の変位及び加速度を測定することができる。例えば、変位センサは、基準位置から離れる対象物の変位を測定することができる。加速度計は、対象物の加速度を測定することができる。これら及び他の運動学的特性を測定するセンサは、正弦波成分などからなる正弦波である信号を提供することができる。
信号はデジタル化され、デジタル信号処理が実行されて、対象物の特性又は振動計の流れチューブ内の流体の特性などの他の特性を計算することができる。信号をデジタル化することは、信号をサンプリングし、符号化することである。サンプリングは、典型的には特定の時間に実行される電圧測定であり、これは周期的であってもよい。周期的サンプリングでは、単位時間当たりのサンプル数は一般にサンプリングレートと呼ばれる。サンプリングレートは、通常、fs=l/Tとして表され、ここで、Tは各サンプリング間の時間間隔である。各サンプリングは、サンプリング電圧に対応するバイト表示で符号化することができる。各符号化に使用可能なビット数をビット分解能として公知である。サンプリングと符号化は、通常、アナログ/デジタルコンバータ(ADC)を使用して行われる。
ビット分解能の結果、異なる電圧値を有するサンプルが、しばしば同じバイト表現を有する。例えば、1.2ボルトのサンプリングと1.01ボルトのサンプリングは、同じバイト表現を有する。従って、信号をデジタル化することで、デジタル信号に誤差が導かれる。デジタル化中に導かれた誤差は、量子化誤差と呼ばれる。誤差を低減又は排除するためのさまざまな方法がある。これらの方法は、ビット分解能の向上、圧縮アルゴリズムの実行などを含む。しかし、そのような方法は、限られた処理リソースを消費し、処理を実行する電子機器のコスト及び複雑さを増大させる。
従って、誤り率を低減するための方法及び装置が必要とされている。限られた処理リソースを消費することなく、メータ電子機器のコストと複雑性を大幅に増加させることなく誤り率を低減するニーズもある。
要旨
誤り率を低減させる方法が提供される。実施形態に従って、方法は第１の位置にて、センサを用いて第１の位置の第１の運動学的特性を表す第１のアナログ信号を得るステップと、第１の位置の第２の運動学的特性を表す第２のアナログ信号を得るステップと、第１のアナログ信号を第１のデジタル信号にデジタル化するステップと、第２のアナログ信号を第２のデジタル信号にデジタル化するステップとを備える。方法は更に、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号を結合信号に結合させて、結合信号の誤り率が第１のデジタル信号及び第２のデジタル信号の１つの誤り率未満とするステップを備える。
誤り率を低減させる装置が提供される。実施形態に従って、装置は第１の位置にあるセンサと、該センサに連結され通信するメータ電子機器を備える。メータ電子機器は、センサから第１の位置の第１の運動学的特性を表す第１のアナログ信号を得て、第１の位置の第２の運動学的特性を表す第２のアナログ信号を得て、第１のアナログ信号を第１のデジタル信号にデジタル化し、第２のアナログ信号を第２のデジタル信号にデジタル化するように構成される。メータ電子機器はまた、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号を結合信号に結合させて、結合信号の誤り率が第１のデジタル信号及び第２のデジタル信号の１つの誤り率未満とする。
一態様に従って、誤り率を低減させる方法は、第１の位置にて、センサを用いて第１の位置の第１の運動学的特性を表す第１のアナログ信号を得るステップと、第１の位置の第２の運動学的特性を表す第２のアナログ信号を得るステップと、第１のアナログ信号を第１のデジタル信号にデジタル化するステップと、第２のアナログ信号を第２のデジタル信号にデジタル化するステップとを備える。方法は更に、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号を結合信号に結合させて、結合信号の誤り率が第１のデジタル信号及び第２のデジタル信号の１つの誤り率未満とするステップを備える。
好ましくは、第２のアナログ信号を得るステップは、アナログ積分器を用いて第１のアナログ信号を積分するステップを含む。
好ましくは、第２のアナログ信号を得るステップは、第１の位置にて更なるセンサを用いて第２のアナログ信号を得るステップを含む。
好ましくは、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号を結合させるステップは、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号とを切り換えるステップを含む。
好ましくは、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号を結合させるステップは、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号の１つを用いて決定された第１の値と、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号の他方を用いて決定された第２の値との平均化を行うステップを含む。
好ましくは、方法は更に、第２の位置にて、センサを用いて第２の位置の第１の運動学的特性を表す第３のアナログ信号を得るステップと、第２の位置の第２の運動学的特性を表す第４のアナログ信号を得るステップと、第３のアナログ信号を第３のデジタル信号にデジタル化するステップと、第４のアナログ信号を第４のデジタル信号にデジタル化するステップと、第３のデジタル信号と第４のデジタル信号を結合信号に結合させて、結合信号の誤り率が第３のデジタル信号及び第４のデジタル信号の１つの誤り率未満とするステップを備える。
好ましくは、第４のアナログ信号を得るステップは、アナログ積分器を用いて第３のアナログ信号を積分するステップを含む。
好ましくは、第４のアナログ信号を得るステップは、第２の位置にて更なるセンサを用いて第４のアナログ信号を得るステップを含む。
好ましくは、第１の位置と第２の位置は流れチューブ上にある。
好ましくは、第１のアナログ信号は速度信号であり、第２のアナログ信号は位置信号である。
好ましくは、第３のアナログ信号は速度信号であり、第４のアナログ信号は位置信号である。
一態様に従って、誤り率を低減させる装置(500、600)は第１の位置(130a)にあるセンサ(510a、610)と、該センサ(510a、610)に連結され通信するメータ電子機器(530、630)を備える。メータ電子機器(530、630)は、センサ(510a、610)から第１の位置(130a)の第１の運動学的特性を表す第１のアナログ信号(512a、612)を得て、第１の位置(130a)の第２の運動学的特性を表す第２のアナログ信号(512b、613)を得て、第１のアナログ信号(512a、612)を第１のデジタル信号(514a、614a)にデジタル化し、第２のアナログ信号(512b、613)を第２のデジタル信号(514b、614b)にデジタル化するように構成される。メータ電子機器(530、630)はまた、第１のデジタル信号(514a、614a)と第２のデジタル信号(514b、614b)を結合信号(516、616)に結合させて、結合信号(516、616)の誤り率が第１のデジタル信号(514a、614a)及び第２のデジタル信号(514b、614b)の１つの誤り率未満とする。
好ましくは、メータ電子機器(630)は、アナログ積分器(631a)を用いて第１のアナログ信号(612)を積分することにより第２のアナログ信号(613)を得る。
好ましくは、メータ電子機器(530)は、第１の位置(130a)にて更なるセンサ(510b)から第２のアナログ信号(512b)を得る。
好ましくは、メータ電子機器(530)は、第１のデジタル信号(514a)と第２のデジタル信号(514b)とを切り換えることにより、第１のデジタル信号(514a)と第２のデジタル信号(514b)とを結合する。
好ましくは、メータ電子機器(630)は、第１のデジタル信号(614a)と第２のデジタル信号(614b)の１つを用いて決定された第１の値と、第１のデジタル信号(614a)と第２のデジタル信号(614b)の他方を用いて決定された第２の値との平均化を行うことにより、第１のデジタル信号(614a)と第２のデジタル信号(614b)とを結合する。
好ましくは、メータ電子機器(530、630)は、第２の位置(130b)にて、センサ(520a)を用いて第２の位置(130b)の第１の運動学的特性を表す第３のアナログ信号(522a、622)を得て、第２の位置(130b)の第２の運動学的特性を表す第４のアナログ信号(522b、623)を得て、第３のアナログ信号(522a、622)を第３のデジタル信号(524a、624a)にデジタル化し、第４のアナログ信号(522b、623)を第４のデジタル信号(524b、624b)にデジタル化し、第３のデジタル信号(524a、624a)と第４のデジタル信号(524b、624b)を結合信号(516、616)に結合させて、結合信号(516、616)の誤り率が第３のデジタル信号(524a、624a)及び第４のデジタル信号(524b、624b)の１つの誤り率未満とするように構成されている。
好ましくは、メータ電子機器(630)は、アナログ積分器(631b)を用いて第３のアナログ信号(622)を積分することによって、第４のアナログ信号(623)を得る。
好ましくは、メータ電子機器(630)は、第２の位置(130b)にて更なるセンサ(520b)を用いて第４のアナログ信号(522b)を得る。
好ましくは、第１の位置(130a)と第２の位置(130b)は流れチューブ(130)上にある。
好ましくは、第１のアナログ信号(512a、612)は速度信号であり、第２のアナログ信号(512b、613)は位置信号である。
好ましくは、第３のアナログ信号(522a、622)は速度信号であり、第４のアナログ信号(522b、623)は位置信号である。
全ての図面において、同じ参照番号は、同じ構成要素を表している。図面は、必ずしも寸法通りではない。
メータアセンブリ10及びメータ電子機器20を備えているコリオリ流量計5を示している。 一実施形態に従って、アナログ信号のプロットを備えたグラフ200を示す。 一実施形態に従って、第１のアナログ信号230と第２のアナログ信号330を備えたグラフ300を示す。 第１のアナログ信号230と第２のアナログ信号330とがデジタル化されたときに、導入される誤り率を示すグラフ400を示す。 誤り率を減じる装置500のブロック図を示す。 誤り率を減じる装置600のブロック図を示す。 誤り率を減じる方法を示す。
図１-図７及び以下の説明は、誤り率を減じる方法及び装置の実施形態の最良の態様を作製及び使用するやり方を当業者に教示するための具体的な例を示している。本発明の原理の教示という目的のために、いくつかの従来からの態様は、簡略化または省略されている。当業者であれば、本発明の技術的範囲に包含されるこれらの例からの変種を理解できるであろう。当業者であれば、以下で説明される特徴をさまざまなやり方で組み合わせることで、本発明の多数の変種を形成できることを、理解できるであろう。結果として、本発明は、以下で説明される具体的な例に限定されず、特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ限定される。
図１は、メータアセンブリ10及びメータ電子機器20を備えているコリオリ流量計5を示している。メータアセンブリ10は、プロセス材料の質量流量及び密度に応答する。メータ電子機器20は、リード線100によってメータアセンブリ10へと接続され、経路26を介して密度、質量流量、及び温度情報、ならびに他の情報をもたらす。コリオリ流量計の構造が記載されているが、コリオリ流量計5によって付与される更なるし測定能力無しで振動式チューブデンシトメータとして本発明が実行されることは当業者には自明である。
メータアセンブリ10は、１対のマニホールド150及び150’と、フランジ首部110及び110’を有するフランジ103及び103’と、１対の平行な流れチューブ130及び130’と、駆動機構180と、抵抗型温度検出器(RTD)190と、１対の速度センサ170l及び170rとを備える。流れチューブ130及び130’は、流れチューブ取り付けブロック120及び120’に向かって互いに収束する２つの略直線状の入り口レッグ131及び131’ならびに出口レッグ134及び134’を有する。流れチューブ130及び130’は、それらの長さに沿った少なくとも１つの対称な位置において曲げられ、それらの長さの全体にわたって基本的に平行である。補強バー140及び140’が、各々の流れチューブの振動の曲げ軸W及びW’を定めるように機能する。
流れチューブ130及び130’の側部レッグ131、131’及び134、134’は、流れチューブ取り付けブロック120及び120’へと固定して取り付けられ、次いでこれらのブロックが、マニホールド150及び150’へと固定して取り付けられる。これにより、メータアセンブリ10を通過する連続的な閉じた材料の経路がもたらされる。
穴102及び102’を有するフランジ103及び103’が、入り口端104及び出口端104’を介して、測定されるプロセス材料を運ぶプロセス配管（図示されていない）へと接続される。材料は、フランジ103のオリフィス101を通って入り口端104へと入り、マニホールド150を通って、面121を有する流れチューブ取り付けブロック120へと案内される。マニホールド150内にて、材料は分割され、流れチューブ130及び130’を通って導かれる。流れチューブ130及び130’を出るとき、プロセス材料は、面121を有するブロック120’、マニホールド150’において再び１つの流れへと合流し、その後にボルト穴102’を有するフランジ103’によってプロセス配管（図示されていない）へと接続された出口端104’へと導かれる。
流れチューブ130及び130’は、それぞれの曲げ軸W-W及びW’-W’を中心にして実質的に同じ質量分布、慣性モーメント、及びヤング率を有するように選択され、流れチューブ取り付けブロック120及び120’へと適切に取り付けられる。これらの曲げ軸は、補強バー140及び140’を通過する。流れチューブのヤング率が温度につれて変化し、この変化が流量及び密度の計算に影響を及ぼすため、RTD190が、流れチューブ130’の温度を継続的に測定するために流れチューブ130’へと取り付けられる。流れチューブ130’の温度、したがって所与の電流が流れているときのRTDをまたいで現れる電圧は、流れチューブ130’を通過している材料の温度によって支配される。RTDを通って現れる温度に依存する電圧が、流れチューブの温度の変化に起因する流れチューブ130及び130’の弾性率の変化を補償するために、メータ電子機器20によって周知の方法で使用される。RTDは、リード195によってメータ電子機器20へと接続される。
両方の流れチューブ130及び130’は、流量計のいわゆる第１の位相はずれ曲げモードにおいて、それぞれの曲げ軸W及びW’を中心にして反対の方向に駆動機構180によって駆動される、この駆動機構180は、流れチューブ130’に取り付けられた磁石及び流れチューブ130に取り付けられ、両方の流れチューブ130、130’を振動させるために交流電流が流される対向するコイルなど、多数の周知の構成のうちの任意の１つを備えることができる。適切な駆動信号が、メータ電子機器20によってリード185を介して駆動機構180へと加えられる。
メータ電子機器20は、リード195においてRTD温度信号を受信し、リード165l及び165rにそれぞれ現れる左側及び右側速度信号を受信する。メータ電子機器20は、リード185に現れる駆動信号を駆動機構180へ生成し、チューブ130及び130’を振動させる。メータ電子機器20は、左側及び右側速度信号ならびにRTD信号を処理し、メータアセンブリ10を通過する材料の質量流量及び密度を算出する。この情報が、他の情報と一緒に、メータ電子機器20によって経路26を介して加えられる。
上記したコリオリ流量計5は、誤り率を低減する代表的な用途として提供される。しかし、誤り率を低減させることは、あらゆる対象物の運動学的特性を測定するあらゆるセンサに適用可能である。代表的なコリオリ流量計5において、左側速度信号又は右側速度信号はアナログ信号である。運動学的特性は左側又は右側速度センサ170l、170rが取り付けられる箇所の近傍の流れチューブ130の速度である。以下により詳細に記載するように、メータ電子機器20は、デジタル信号内の誤差を低減する。
図２は、実施形態に従ったアナログ信号をプロットしたグラフ200を示す。説明の目的から、グラフ200は時間軸210と電圧軸220を含む。電圧に代えて電流、電力等のような他の単位が用いられ得る。時間軸210はサンプリングの順番を表す数字で表示される。グラフ200は正弦波形である第1のアナログ信号230を含む。しかし、代替の実施形態では、正弦波要素からなる複雑化信号のような異なる波形が用いられ得る。
図１を参照して記載されたコリオリ流量計5では、第１のアナログ信号230は左側速度センサ170l又は右側速度センサ170rの近傍の流れチューブ130の運動学的特性を表す。例えば、第１のアナログ信号230は図１を参照して記載された左側速度センサ170lからの左側速度信号である。即ち、運動学的特性は、左速度センサ1701に近い流れチューブ130の速度である。しかし、代替的な実施形態では、運動学的特性は、流れチューブ130の位置または加速度であってもよく、流れチューブ130上の異なる位置にて測定される。これらのまたは代替の実施形態では、コリオリ流量計5内の左及び右のセンサは、以下により詳細に説明されるように、加速度センサ又は位置センサとすることができる。
センサの速度はセンサの加速度と位置に関係する。例えば、センサの速度は、センサの位置の時間変化率としての位置に関連する。数学的には、これは次のように表すことができる
Figure 0006510047
 ここで、χはセンサ上の位置軸である。位置軸は、センサの振動の方向になるように選択される。図１を参照して説明したコリオリ流量計5では、位置χは、左右の速度センサ1701、170rの何れかの振動軸とである。一対の速度センサ1701、170rは、それぞれの位置の速度を計測するから、式(１)を積分することで位置を求めることができる。同様に、センサの加速度aは、センサの速度v及び位置χに、以下の式を介して関係づけることができる。
Figure 0006510047
式(２)において、加速度a、速度v及び位置xは、アナログ信号を提供しているセンサまたはセンサが結合されている物体の運動学的特性である。以下でより詳細に説明するように、前述の運動学的特性間の関係を利用して、アナログ信号230、330のデジタル化中に導入される量子化誤り率などの誤り率を低減することができる。
図３は、一実施形態による第１のアナログ信号230及び第２のアナログ信号330を有するグラフ300を示す。図３に示すように、グラフ300は、時間軸310と電圧軸320とを含む。時間軸310は、一連のサンプリングを表す数字で示されている。理解されるように、第２のアナログ信号330は、９０度の位相遅延を有する第１のアナログ信号230と同様に見える。９０度の位相遅延は、図１を参照して記載された、左速度センサ1701の速度と位置との間の関係に起因する。
第１及び第２のアナログ信号230、330はまた、夫々第１及び第２のゼロ交差点232、332を含む。ゼロ交差点232、332はアナログ信号230、330が時間軸310と交差する箇所である。理解されるように、ゼロ交差点232、332の周りの領域は、アナログ信号230,330の他の領域よりも大きな勾配を有する。ゼロ交差点232,332の周りの領域における誤り率は、以下により詳細に説明されるように、アナログ信号230、330の最大値及び最小値の周りよりも低くなり得る。
図４は、第１及び第２のアナログ信号230、330がデジタル化されたときに導入される誤り率を示すグラフ400を示す。グラフ400は、時間軸410及び電圧/相対誤差軸420を含む。図4に示すように、誤り率は、第１の誤り率波形430及び第２の誤り率波形440によって示される。第１の誤り率波形430は、第１のアナログ信号230の誤り率に関連し、該誤り率を表す。第２の誤り率波形440は、第２のアナログ信号330の誤り率に関連し、該誤り率を表す。誤り率波形430、440は、アナログ信号230、330と、アナログ信号230、330を表すデジタル信号との間の差の絶対値とすることができる。また、複数の誤差交差点450が示されている。複数の誤差交差点450は、第１及び第２の誤り率波形430、440が互いに交差する箇所である。
理解されるように、第１の誤り率波形430は、第１のアナログ信号230が最大値を有するのとほぼ同じ時刻に最大値を有する。第１の誤り率波形430の最大値は、第１のアナログ信号230の傾きが減少するにつれて増加する量子化誤差に起因する可能性がある。例えば、アナログ信号230、330の電圧変化は、アナログ信号230、330の最大値及び最小値の周りで最小になる。従って、誤り率は、第１のアナログ信号230の傾きが約ゼロとなる箇所で最大となる。また、理解されるように、第１の誤り率波形430の最大値は、第２の誤り率波形440の最大値から時間軸410に沿ってオフセットされる。オフセットは、誤り率を低減するために利用することができる。
例えば、誤り率波形430、440を合成することにより、第１及び第２のアナログ信号230、330における誤り率よりも低い最大誤り率を有することができる。グラフ400を左から右へ移動すると、第１の誤り率波形430は、複数の誤差交差点450のうちの１つに達するまで、第２の誤り率波形440よりも低い誤り率を有することが分かる。さらに右に移動すると、第２の誤り率波形440は、複数の誤差交差点450のうちの他の１つに達するまで、第１の誤り率波形430よりも低い誤り率を有する。
１つの代表的な実施形態では、第１及び第２の誤り率波形430、440の合成は、複数の誤差交差点450の各々で、第１及び第２のアナログ信号230、330を切り換えることにより生成される。従って、誤り率波形430,440の合成は、誤り率波形430,440の最低誤り率部分から構成することができる。しかし、代替の実施形態では、誤り率波形430、440の合成は、例えば、平均化のような他の動作を実行することによって、誤り率波形430,440の他の部分から構成することができる。
前記の説明で示したように、誤り率は、アナログ信号230、330のデジタル表示を組み合わせることによって低減することができる。例えば、最大誤り率は、以下にさらに詳細に記載するように、第１及び第２のアナログ信号230、330のデジタル化から得られたデジタル信号を組み合わせることにより減じられる。
図５は、誤り率を低減するための装置500のブロック図を示す。図示の実施形態では、装置500は、第１のセンサ対510及び第２のセンサ対520を含む。第１のセンサ対510は、例えば、第１のセンサ510a及び第２のセンサ510bを備えることができる。第２のセンサ対520は、第３のセンサ520aと第４のセンサ520bとで構成することができる。しかし、代替の実施形態では、第１及び第２のセンサ対510、520は、より多くまたはより少ないセンサから構成されてもよく、代替位置で流れチューブ130に結合されてもよい。
センサ対510,520は、図１を参照して説明したフローチューブ130に結合したとして示される。図示された実施形態では、第１及び第２のセンサ510a、510bは、流れチューブ130の第１の位置130aでフローチューブ130に結合され、図１に示す左速度センサ170lに対応している。第３及び第４のセンサ520a、520bは、第２の位置130bで流れチューブ130に結合され、図１に示す右速度センサ170rに対応している。センサ対510,520はまた、第１のアナログ信号512a、第２のアナログ信号512b、第３のアナログ信号522a、及び第４のアナログ信号522bを介してメータ電子機器530と通信するように示されている。アナログ信号512a、512b、522a、522bは、センサ510a、510b、520a、520bから得ることができる。アナログ信号512a、512b、522a、522bは、流れチューブ130の運動学的特性を表す。
例えば、第１のセンサ対510の第１及び第２のアナログ信号512a、512bは、第１の位置130aでの流れチューブ130の速度及び変位を表す。第３及び第４のアナログ信号522a、522bは、第２の位置130bでの流れチューブ130の速度及び変位を表すことができる。一実施形態では、第１及び第３のセンサ510a、520aは、第１及び第２の位置130a、130bで流れチューブ130の速度を測定する速度センサであってもよい。第２及び第４のセンサ510b、520bは、第１及び第２の位置130a、130bでの流れチューブ130の変位を測定する変位センサであり得る。
従って、第１のセンサ対510からの第１のアナログ信号512aは、流れチューブ130上の第１の位置130aにおける流れチューブ130の速度を表す。第２のアナログ信号512bは、流れチューブ130の第１の位置130aにおける第１のセンサ対510の変位を表す。同様に、流れチューブ130上の第２の位置130bにおける流れチューブ130の速度及び変位は第２のセンサ対520の第３及び第４のアナログ信号522a、522bによって表すことができる。しかし、アナログ信号512a、512b、522a、522bは、代替の実施形態では、流れチューブ130の任意の運動学的特性を表すことができる。これら及び他のアナログ信号は、メータ電子機器530に供給され得る。
メータ電子機器530は、アナログ-デジタル変換器(ADC)532を含むとして示される。具体的には、ADC532は、センサ対510、520からアナログ信号512a、512b、522a、522bを受信する４つのチャンネルCH1-CH4を含む。示すように、第１のチャンネルCHIは、第１のセンサ510aから第１のアナログ信号512aを受信し、第２のチャンネルCH2は、第２のセンサ510bから第２のアナログ信号512bを受信する。同様に、第３のチャンネルCH3は、第３のセンサ520aから第３のアナログ信号522aを受信し、第４のチャンネルCH4は、第４のセンサ520bから第４のアナログ信号522bを受信する。
ADC532は、アナログ信号512a、512b、522a、522bを第１のデジタル信号514a、第２のデジタル信号514b、第３のデジタル信号524a、及び第４のデジタル信号524bにデジタル化する。図示の実施形態では、第１のアナログ信号512aが第１のデジタル信号514aにデジタル化され、第２のアナログ信号512bが第２のデジタル信号514bにデジタル化され、第３のアナログ信号522aが第３のデジタル信号524aにデジタル化され、第４のアナログ信号522bが第４のデジタル信号524bにデジタル化される。ADC532は、アナログ信号512a、512b、522a、522bをサンプリングし符号化することによって、アナログ信号512a、512b、522a、522bをデジタル化することができる。１つのADC532が示されているが、代わりの実施形態ではより多くのアナログ/デジタル変換器を使用することができる。更に又は代替的に、ADC532は異なる数のチャンネルを有することができる。例えば、代替の実施形態では、２つのデュアルチャンネルアナログ-デジタル変換器を使用することができる。図示の実施形態では、デジタル信号514a、514b、524a、524bは、デジタルチャンネルD1-D4を介して提供され得る。
メータ電子機器530はまた、DSPブロック534を含むものとして示される。DSPブロック534は、任意の適切なDSPモジュール、チップ、機能、チェーンなどのうちの１つ以上から構成することができる。DSPブロック534は、第１のデジタル信号514a、第２のデジタル信号514b、第３のデジタル信号524a、及び第４のデジタル信号524bを介して、ADC532に結合され、ADC532と通信する。図５にはまた、DSPブロック534内の第１のスイッチ534a及び第２のスイッチ534bが示される。DSPブロック534はまた、１以上のデジタル信号処理ステップ（例えば、ヒルベルト変換、デシメーション、加算、フィルタリングなど）を実行することができるDSP機能部534cを含む。
DSPブロック534は、デジタル信号514a、514b、524a、524bを受信し、デジタル信号処理を行い、結合信号516を出力する。DSP機能部534cによってデジタル信号処理が実行されるが、DSPブロック534の他の部分はデジタル信号処理ステップを実行することができる。図示の実施形態では、DSP機能部534cは、デジタル信号514a、514b、524a、524bのうちの２つの信号間の位相差を決定し、結合信号516を出力することができる。結合信号516は、決定された位相差に基づいて流れチューブ130内の流体特性を表すデジタル信号であり得る。例えば、結合信号516は、流れチューブ130内の流体の流量、密度などを表すことができる。
第１及び第２のスイッチ534a、534bは夫々第１及び第２のデジタル信号514a、514bと第３及び第４のデジタル信号524a、524bとを切り替える。例えば、第１のスイッチ534aは第１のデジタル信号514aを選択し、第２のスイッチ534bは第３のデジタル信号524aを選択することができる。第１及び第２のスイッチ534a、534bは、第２のデジタル信号514b及び第４のデジタル信号524bが選択されるように切り替えることができる。デジタル信号514a、514b、524a、524bの間の切り替えは、同時に、所定の時間遅延などを用いて異なる時間に行うことができる。デジタル信号514a、514b、524a、524bの間の切り替えも調整され得る。例えば、第１のスイッチ534a及び第２のスイッチ534bは、DSPブロック534を通って通信し得る。
アナログ信号512a、512b、522a、522bがデジタル信号514a、514b、524a、524bにデジタル化されるため、デジタル信号514a、514b、524a、524bは誤り率を有する。例えば、デジタル信号514a、514b、524a、524bは、典型的には、アナログ信号512a、512b、522a、522bが最大値又は最小値であるところで、大凡最大値及び最小値である。従って、図４を参照して説明した誤り率波形430,440と同様に、デジタル信号514a、514b、524a、524bの誤り率は、デジタル信号514a、514b、524a、524bが最大値又は最小値であるところで最大値である。
誤り率は、デジタル信号514a、514b、524a、524bを組み合わせることによって低減することができる。例えば、流体の流量は、第１のデジタル信号514aと第３のデジタル信号524aがそのゼロ交差点に近いとき、第１のデジタル信号514aと第３のデジタル信号524aとの間の位相差によって決定することができる。一実施形態では、スイッチ534a、534bは、第１のデジタル信号514aの振幅及び第３のデジタル信号524aのゼロ公差点からの増加に応じて、第２及び第４のデジタル信号514b、524bに切り替えることができる。第２及び第４のデジタル信号514b、524bに切り替えた後、DSP機能部534cは、第２のデジタル信号514b及び第４のデジタル信号524bとの位相差を決定し続けることができる。
理解されるように、デジタル信号514a、514b、524a、524b間の切り替えは、結合信号516がデジタル信号514a、514b、524a、524bのゼロ公差点の周りの領域からなるようにタイミングをとることができる。例えば、スイッチ534a、534bは、第１及び第３のデジタル信号514a、524aがゼロ交差点の周りの領域にある間、第１及び第３のデジタル信号514a、524aを選択することができる。スイッチ534a、534bは、第１及び第３のデジタル信号514a、524aが最大及び最小領域に入るとき、第２及び第４のデジタル信号514b、524bに切り替えることができる。領域は、第１及び第３のデジタル信号514a、524bの大きさ又は傾きを閾値と比較するなどの様々な方法によって決定することができる。スイッチ534a、534bは、デジタル信号514a、514b、524a、524bが交差するときにも切り換えることができる。例えば、第１のスイッチ534aは、第１及び第２のデジタル信号514a、514bの大きさが等しいとき、第１及び第２のデジタル信号514a、514bを切り替えることができる。
前記に記載された実施形態及び他の実施形態にて、第１のスイッチ534aは、第１のデジタル信号514a及び第２のデジタル信号514bの誤り率が交差点付近にて、第２のデジタル信号514bに切り替えることができる。同様に、第２のスイッチ534bは、第３のデジタル信号524aと第４のデジタル信号524bの誤り率の交差点付近で、第４のデジタル信号524bに切り替えることができる。第１及び第３のデジタル信号514a、524aを第２及び第４のデジタル信号514b、524bに切り替えた後、結合信号516は、第２のデジタル信号514bと第４のデジタル信号524bとの位相差から決定される。
理解されるように、第１のデジタル信号514aと第２のデジタル信号514bとの間、及び第３のデジタル信号524aと第４のデジタル信号524bとの間の切換えにより、誤り率を低減することができる。例えば、第１のデジタル信号514aと第２のデジタル信号514bとが互いに等しい場合の切換えにより、位相差がデジタル信号514a、514b、524a、524bの低誤り率部分を用いて決定されることを確実にする。従って、結合信号516は、低減された誤り率を有する。
上記は、第２のアナログ信号512bが第２のセンサ510bから得られる実施形態を説明している。上記はまた、デジタル信号514a、514b、524a、524bが誤り率を低減するように切り換えられることを示している。しかし、他の装置を用いて、第２のアナログ信号を得ることができ、デジタル信号が結合され得る。別の装置を有する例示的な実施形態は、以下で図６を参照して論じられる。
図６は、誤り率を低減するための装置600のブロック図を示す。示されている実施形態では、装置600は、第１のセンサ610及び第２のセンサ620を含む。図５を参照して説明した実施形態とは対照的に、センサ610,620の各々は、流れチューブ130上の第１及び第２の位置130a、130bに夫々結合された単一のセンサから構成される。代替の実施形態では、第１及び第２のセンサ610、620は、チューブ130の代わりの位置に配置される。第１及び第２のセンサ610、620は、夫々第１及び第３のアナログ信号612、622を介してメータ電子機器630に結合され、該メータ電子機器630と通信するように示されている。
図示の実施形態では、第１及び第３のアナログ信号612、622は、夫々第１及び第２のアナログ積分器631a、631bに供給される。アナログ積分器631a、631bは、第１及び第３のアナログ信号612、622をアナログ積分して、第２及び第４のアナログ信号613、623を得る。代替の実施形態では、第１及び第３のアナログ信号612、622に別の動作が実行される。例えば、第１及び第３のアナログ信号612、622に対して微分が実行される。
センサ610、620が速度センサである場合、第１及び第３のアナログ信号612、622は、夫々、流れチューブ130上の第１及び第２の位置130a、130bの速度を表すことができる。従って、アナログ積分器631a、631bによって実行される積分により、第２及び第４のアナログ信号613、623は第１及び第２のセンサ610、620の位置を表すことができる。第１及び第３のアナログ信号612、622が微分される実施形態では、第２及び第４のアナログ信号611、613は、第１及び第２の位置130a、130bの加速度を夫々表すことができる。しかし、アナログ信号612、613、622、623は、流れチューブ130の任意の運動学的特性を表すことができる。アナログ信号612、613、622、623は、メータ電子機器630のアナログ積分器631a、631bに供給されるものとして示されている。しかし、代替の実施形態では、アナログ積分器631a、631bは、メータ電子機器内に存在しなくてもよい。例えば、別のアナログ積分器がセンサの一部であってもよい。
図示の実施形態では、メータ電子機器630はADC632も含む。ADC632は、第１及び第２のセンサ610、620から第１及び第３のアナログ信号612、622を受信し、アナログ積分器631a、631bから第２及び第４のアナログ信号613、623を受信する４つのチャンネルCH1-CH4を含む。図示のように、第１のチャンネルCHIは、第１のセンサ610から第１のアナログ信号612を受信し、第２のチャンネルCH2は、第１のアナログ積分器631aから第２のアナログ信号613を受信する。同様に、第３のチャンネルCH3は、第２のセンサ620から第３のアナログ信号622を受信し、第４のチャンネルCH4は、第２のアナログ積分器631bから第４のアナログ信号623を受信する。しかし、代替的な実施形態では、アナログ信号612、613、622、623を代替のチャンネルに提供することができる。
メータ電子機器630はまた、DSPブロック634を含むものとして示されている。DSPブロック634は、任意の適切なDSPモジュール、チップ、機能、チェーンなどのうちの１つ以上から構成することができる。DSPブロック634は、デジタル信号614a、614b、624a、624bを介してADC632に結合され、ADC632と通信するように示されている。DSPブロック634は、デジタル信号614a、614b、624a、624bを受信して結合信号616に結合する。DSPブロック634は、第１及び第2のDSP機能部634a、634b及び平均化機能部634cを用いて、デジタル信号614a、614b、624a、624bを結合する。DSP機能部634a、634b及び平均化機能部634cは、特定のDSP機能を実行するものとして説明されているが、例えば、平均化機能部634cの代替の実施形態は、平均化以外の機能を含んでもよい。
図６に示す実施形態では、DSPブロック634は、様々な方法を用いて、デジタル信号614a、614b、624a、624bを組み合わせることができる。例えば、図６に示す実施形態では、第１のデジタル信号614a及び第３のデジタル信号624aは、第１のDSP機能部634aを用いて処理されて、第１の位相差などの第１の値を決定することができる。第１の位相差は、例えば図１を参照して説明した流れチューブ130内の流体の流量に比例する。第２及び第４のデジタル信号614b、624bは、第２のDSP機能部634bを用いて同様に処理されて、第２の値を決定することができる。この値は、流れチューブ130内の流体の流量または任意の適切な値とすることができる。
第１及び第２の値は平均化機能部634cによって平均化され、誤り率を低減することができる。例えば、第１の値は、第１のデジタル信号614aを用いて決定することができる。図６に示す実施形態にて、第１の値は、第１のデジタル信号614aを用いて、第１のデジタル信号614aと第３のデジタル信号624aとの間の位相差を計算することによって決定することができる。第２の値は、第２のデジタル信号614bを用いて決定することができる。図６に示す実施形態にて、第２の値は、第２のデジタル信号614bを用いて、第２のデジタル信号614bと第４のデジタル信号624bとの間の位相差を計算することによって決定することができる。第１及び第２の値は、DSP機能部634a、634bによって平均化機能部634cに提供されて、値を平均化することができる。
前述の説明は、DSP機能部634a、634bが値を決定するものとして説明したが、DSP機能部634a、634bは、第１及び第２の位相差を決定し、決定された位相差を平均化機能部634cに提供することができる。平均化された値は、平均化機能部634cによって決定されることができる。例えば、第１のDSP機能部634aによって決定される第１の位相差は、第２のDSP機能部634bによって決定される第２の位相差と連続的に平均化することができる。代替の実施形態では、他の値が平均化機能部634cに提供されて、結合信号616を提供することができる。位相差、測定値、または他の値を平均化することによって、誤り率が、デジタル信号614a、614b、624a、624bの少なくとも１つの誤り率未満の誤り率を供給する。その結果、結合信号616は、デジタル信号614a、614b、624a、624bよりも低い誤り率を有する。
以上の実施形態は、誤り率を低減する装置の一例である。他の装置は、上述した及び他の特徴を組み合わせて、代替の実施形態に達することができる。例えば、センサ対510、520は、図６を参照して説明したDSPブロック634と共に使用することができる。あるいは、センサ610、620及びアナログ積分器631a、631bは、図５を参照して説明したDSPブロック534と共に使用することができる。上述の及び他の実施形態は、以下でより詳細に説明するように、誤り率を低減する方法を実施することができる。
図７は、誤り率を低減するための方法700を示す。ステップ710から始めて、方法700は、位置の第１の運動学的特性を表す第１のアナログ信号を得る。位置は、上述した第１の位置130aである。ステップ720において、方法700は、位置の第２の運動学的特性を表す第２のアナログ信号を取得する。第２のアナログ信号は、該位置にて第２のセンサによって取得することができ、アナログ積分器などを用いて第１のアナログ信号を積分することができる。前述の及び他の実施形態では、第２の位置で別のセンサから更なるアナログ信号を得ることができる。ステップ730において、方法700は、第１のアナログ信号を第１のデジタル信号にデジタル化し、第２のアナログ信号を第２のデジタル信号にデジタル化する。
ステップ740において、方法700は、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号を結合信号に結合する。第１及び第２のデジタル信号の結合は、第１及び第２のデジタル信号間の切換えを含む。第１及び第２のデジタル信号の結合は、第１のデジタル信号及び第２のデジタル信号のうちの一方で決定された第１の値と、第１のデジタル信号及び第２のデジタル信号の他方との間で決定された第２の値の平均化を含む。これらの及び他の実施形態では、結合された信号は、デジタル信号、デジタル値などである。
第１及び第２のデジタル信号は、様々な方法で組み合わせることができる。例えば、第１及び第２のデジタル信号が時間軸に沿って結合される場合、結合信号は、第１及び第２のデジタル信号の連続部分から構成される。この結合信号は、第１又は第２のデジタル信号の１周期内で第１及び第２のデジタル信号を切り換えることにより形成することができる。第１及び第２のデジタル信号の部分は、ゼロ交差点の周りの部分であり得る。従って、結合信号は、例えば、流量などの値を決定するために使用され得る連続したデジタル信号であり得る。
別の例では、第１及び第２のデジタル信号の各々からスカラー値などの値を決定し、該２つの値に数学的な操作を実行することによって、第１及び第２のデジタル信号を組み合わせることができる。数学的操作は、２つの値の加算とそれに続く除算であってもよい。従って、結合信号は、２つの値の平均であるスカラー値であってもよい。数学的操作は、DSPブロック内でデジタル的に生じ、メータ電子機器内のプロセッサ内のデジタル演算で生じ、DSPブロック後のアナログ平均回路などで生じる。従って、結合信号は、例えばアナログ信号として出力されるスカラー値であり、その大きさは流量計内の流体の流速のようなパラメータに対応する。
上述の実施形態は、誤り率を低減するための方法700及び装置500、600を提供する。上述したように、誤り率を低減する方法700及び装置500、600は、結合信号516、616を提供することができる。結合信号516、616は、第１のデジタル信号514a、614aと第２のデジタル信号514b、614bを結合することによって得られる。結合信号516,616の誤り率は、デジタル信号514a、614a、514b、614bの１つのエラー率よりも低くすることができる。誤り率はまた、第３のデジタル信号524a、624aを第４のデジタル信号524b、624bと結合することによって低減することができる。その結果、例えば流れチューブ130内の流体の特性測定における誤り率が低減される。
更に、第１のデジタル信号514a、614a及び第２のデジタル信号514b、614bは、上述したメータ電子機器530、630のような電子機器のコスト及び複雑さを大幅に増加させることなく結合されることができる。例えば、第１のセンサ510aが第１のアナログ信号512aを提供する実施形態では、第１のセンサ510aの近傍に第２のセンサ510bを追加することによって、第２のアナログ信号512bを提供することができる。第２のアナログ信号512b、613を加えることは、メータ電子機器530,630のコストを著しく増加させない。例えば、ADC532、632上の第２のチャンネルCH2は、既存の構成において既に利用可能である。更に、DSPブロック534は、DSPブロック534の処理負荷を大幅に増加させることなく、第１のデジタル信号514aと第２のデジタル信号514bとを切り換えることができる。また、DSPブロック634は、DSPブロック634の処理負荷を大幅に増加させることなく、位相差又は位相値の平均化のようなデジタル信号処理を実行することが出来る。
上記の実施形態の詳細な記載は、発明者によって熟考された本記載の範囲内の全ての実施形態の包括的な記載ではない。確かに、当業者は、更なる実施形態を作成するために上記実施形態のある要素が種々に組み合わせられるかもしれないし除去されるかもしれないことを理解するだろう。そのような更なる実施形態は本記載の範囲及び開示内にある。当該技術分野の専門家には、上記の実施形態の全部又は一部が組み合わされて、更なる実施形態が本記載の範囲及び開示内で生成されることも明らかである。
従って、特定の実施形態が説明の目的のためにここに記載されるが、関連技術分野の専門家が理解するように、種々の均等な修正が可能である。ここに付与された開示は誤り率を減じる他の方法及び装置に適用され、上記の実施形態及び添付図面に示された実施形態のみではない。従って、上記の実施形態の範囲は、以下の特許請求の範囲から決定されるべきである。

Claims (22)

  1. 量子化誤差を低減させる方法であって、
    振動物体の第１の位置の第１の運動学的特性を表す第１のアナログ信号を、第１の位置にあるセンサを用いて得るステップと、
    第１の位置の第２の運動学的特性を表す第２のアナログ信号を得るステップと、
    第１のアナログ信号を第１のデジタル信号にデジタル化するステップと、
    第２のアナログ信号を第２のデジタル信号にデジタル化するステップと、
    第１のデジタル信号と第２のデジタル信号を合成信号に合成して、合成信号の量子化誤差を第１のデジタル信号及び第２のデジタル信号の１つの量子化誤差未満とするステップを備える、方法。
  2. 第２のアナログ信号を得るステップは、アナログ積分器を用いて第１のアナログ信号を積分するステップを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 第２のアナログ信号を得るステップは、第１の位置にて更なるセンサを用いて第２のアナログ信号を得るステップを含む、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 第１のデジタル信号と第２のデジタル信号を合成するステップは、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号とを切り換えるステップである、請求項１乃至３の何れかに記載の方法。
  5. 第１のデジタル信号と第２のデジタル信号を合成するステップは、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号の１つを用いて決定された第１の値と、第１のデジタル信号と第２のデジタル信号の他方を用いて決定された第２の値との平均化を行うステップである、請求項１に記載の方法。
  6. 更に、振動物体の第２の位置の第１の運動学的特性を表す第３のアナログ信号を、第２の位置にあるセンサを用いて得るステップと、
    第２の位置の第２の運動学的特性を表す第４のアナログ信号を得るステップと、
    第３のアナログ信号を第３のデジタル信号にデジタル化するステップと、
    第４のアナログ信号を第４のデジタル信号にデジタル化するステップと、
    第３のデジタル信号と第４のデジタル信号を合成信号に合成して、合成信号の量子化誤差を第３のデジタル信号及び第４のデジタル信号の１つの量子化誤差未満とするステップを備える、請求項１乃至５の何れかに記載の方法。
  7. 第４のアナログ信号を得るステップは、アナログ積分器を用いて第３のアナログ信号を積分するステップを含む、請求項１乃至６の何れかに記載の方法。
  8. 第４のアナログ信号を得るステップは、第２の位置にて更なるセンサを用いて第４のアナログ信号を得るステップを含む、請求項１乃至７の何れかに記載の方法。
  9. 第１の位置と第２の位置は流れチューブ上にある、請求項１乃至８の何れかに記載の方法。
  10. 第１のアナログ信号は速度信号であり、第２のアナログ信号は位置信号である、請求項１乃至９の何れかに記載の方法。
  11. 第３のアナログ信号は速度信号であり、第４のアナログ信号は位置信号である、請求項１乃至１０の何れかに記載の方法。
  12. 量子化誤差を減じるための装置(500、600)であって、
    振動物体の第１の位置(130a)にあるセンサ(510a、610)と、
    該センサ(510a、610)に連結されて通信するメータ電子機器(530、630)を備え、
    該メータ電子機器(530、630)は、
    センサ(510a、610)から第１の位置(130a)の第１の運動学的特性を表す第１のアナログ信号(512a、610)を得て、
    第１の位置(130a)の第２の運動学的特性を表す第２のアナログ信号(512b、613)を得て、
    第１のアナログ信号(512a、612)を第１のデジタル信号(514a、614a)にデジタル化し、
    第２のアナログ信号(512b、613)を第２のデジタル信号(514b、614b)にデジタル化し、
    第１のデジタル信号(514a、614a)と第２のデジタル信号(514b、614b)を合成信号(516、616)に合成して、合成信号(516、616)の量子化誤差を第１のデジタル信号(514a、614a)及び第２のデジタル信号(514b、614b)の１つの量子化誤差未満とする、装置(500、600)。
  13. 前記メータ電子機器(630)は、アナログ積分器(631a)を用いて第１のアナログ信号(612)を積分することにより第２のアナログ信号(613)を得る、請求項１２に記載の装置(600)。
  14. 前記メータ電子機器(530)は、第１の位置(130a)にて更なるセンサ(510b)から第２のアナログ信号(512b)を得る、請求項１２又は１３に記載の装置(500)。
  15. 前記メータ電子機器(530)は、第１のデジタル信号(514a)と第２のデジタル信号(514b)とを切り換えることにより、第１のデジタル信号(514a)と第２のデジタル信号(514b)とを合成する、請求項１２乃至１４の何れかに記載の装置(500)。
  16. 前記メータ電子機器(630)は、第１のデジタル信号(614a)と第２のデジタル信号(614b)の１つを用いて決定された第１の値と、
    第１のデジタル信号(614a)と第２のデジタル信号(614b)の他方を用いて決定された第２の値との平均化を行うことにより、第１のデジタル信号(614a)と第２のデジタル信号(614b)とを合成する、請求項１２に記載の装置(600)。
  17. 前記メータ電子機器(530、630)は、
    振動物体の第２の位置(130b)の第１の運動学的特性を表す第３のアナログ信号(522a、622)を第２の位置(130b)にあるセンサ(520a)を用いて得て、
    第２の位置(130b)の第２の運動学的特性を表す第４のアナログ信号(522b、623)を得て、
    第３のアナログ信号(522a、622)を第３のデジタル信号(524a、624a)にデジタル化し、
    第４のアナログ信号(522b、623)を第４のデジタル信号(524b、624b)にデジタル化し、
    第３のデジタル信号(524a、624a)と第４のデジタル信号(524b、624b)を合成信号(516、616)に合成して、合成信号(516、616)の量子化誤差が第３のデジタル信号(524a、624a)及び第４のデジタル信号(524b、624b)の１つの量子化誤差未満とするように構成されている、請求項１２乃至１６の何れかに記載の装置(500、600)。
  18. 前記メータ電子機器(630)は、アナログ積分器(631b)を用いて第３のアナログ信号(622)を積分することによって、第４のアナログ信号(623)を得る、請求項１２乃至１７の何れかに記載の装置(600)。
  19. 前記メータ電子機器(630)は、第２の位置(130b)にて更なるセンサ(520b)を用いて第４のアナログ信号(522b)を得る、請求項１２乃至１８の何れかに記載の装置(500)。
  20. 第１の位置(130a)と第２の位置(130b)は流れチューブ(130)上にある、請求項１２乃至１９の何れかに記載の装置(500、600)。
  21. 第１のアナログ信号(512a、612)は速度信号であり、第２のアナログ信号(512b、613)は位置信号である、請求項１２乃至２０の何れかに記載の装置(500、600)。
  22. 第３のアナログ信号(522a、622)は速度信号であり、第４のアナログ信号(522b、623)は位置信号である、請求項１２乃至２１の何れかに記載の装置(500、600)。
JP2017525834A 2014-11-14 2014-11-14 誤り率を減じるための方法及び装置 Active JP6510047B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2014/065751 WO2016076889A1 (en) 2014-11-14 2014-11-14 A method and an apparatus for reducing an error rate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017534062A JP2017534062A (ja) 2017-11-16
JP6510047B2 true JP6510047B2 (ja) 2019-05-08

Family

ID=52023634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017525834A Active JP6510047B2 (ja) 2014-11-14 2014-11-14 誤り率を減じるための方法及び装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10240960B2 (ja)
EP (1) EP3218677B1 (ja)
JP (1) JP6510047B2 (ja)
CN (1) CN107076601B (ja)
WO (1) WO2016076889A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113654962A (zh) * 2021-08-18 2021-11-16 青岛环瑞自动化科技有限公司 一种高精度二线制工业粉尘检测装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5863245A (ja) * 1981-10-12 1983-04-15 Nakamichi Corp 量子化雑音低減方法
JPH05129954A (ja) * 1991-10-31 1993-05-25 Yokogawa Electric Corp アナログ／デジタル変換回路
JP3209237B2 (ja) * 1992-06-17 2001-09-17 株式会社アドバンテスト Ａ／ｄ変換器
JP3007268B2 (ja) * 1994-06-16 2000-02-07 アンリツ株式会社 鋸歯状波発生装置及びそれを用いた信号補間装置
DK0754934T3 (da) 1995-07-21 2001-01-02 Flowtec Ag Coriolis-massestrømningsmåler med mindst ét målerør
JP2001308804A (ja) * 2000-04-27 2001-11-02 Agilent Technologies Japan Ltd 冗長性をもったインターリーブ方法と、それを利用したａ／ｄ変換器と、ｄ／ａ変換器、トラック・ホールド回路
AU2003286596B2 (en) * 2003-10-22 2009-04-02 Micro Motion, Inc. Diagnostic apparatus and methods for a Coriolis flow meter
WO2006104690A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Micro Motion, Inc. Meter electronics and methods for determining a liquid flow fraction in a gas flow material
WO2007047524A2 (en) * 2005-10-18 2007-04-26 Micro Motion, Inc. Meter electronics and methods for determining a phase difference between a first sensor signal and a second sensor signal of a flow meter
US20110307213A1 (en) * 2006-07-10 2011-12-15 Yang Zhao System and method of sensing attitude and angular rate using a magnetic field sensor and accelerometer for portable electronic devices
US7328121B1 (en) * 2006-10-20 2008-02-05 Commtest Instruments Ltd. Vibration data collection method and apparatus
JP2008190943A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Kazuto Sedo 絶対変位・速度計測用センサ
JP4801134B2 (ja) * 2008-12-24 2011-10-26 Ｉｍｖ株式会社 振動試験装置及び振動試験方法
JP4436882B1 (ja) * 2009-02-06 2010-03-24 株式会社オーバル 信号処理方法、信号処理装置、およびコリオリ流量計
JP2010258681A (ja) * 2009-04-23 2010-11-11 Olympus Corp Ａ／ｄ変換回路、信号処理回路、及びブレ検出装置
JP2011169625A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Yokogawa Electric Corp 位相差検出装置および位相差検出方法
WO2012016581A1 (de) * 2010-08-02 2012-02-09 Siemens Aktiengesellschaft Coriolis-massendurchflussmessgerät und verfahren zum betreiben eines coriolis-massendurchflussmessgeräts
EP2609682B1 (en) * 2010-08-27 2020-02-12 Micro Motion, Inc. Analog-to-digital conversion stage and phase synchronization method for digitizing two or more analog signals
DE102011100092B4 (de) * 2011-04-29 2013-04-18 Krohne Messtechnik Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Resonanzmesssystems
JP6015192B2 (ja) * 2012-07-24 2016-10-26 株式会社島津製作所 疲労試験機

Also Published As

Publication number Publication date
US20170254690A1 (en) 2017-09-07
EP3218677A1 (en) 2017-09-20
WO2016076889A1 (en) 2016-05-19
US10240960B2 (en) 2019-03-26
CN107076601B (zh) 2021-02-09
JP2017534062A (ja) 2017-11-16
EP3218677B1 (en) 2020-12-30
CN107076601A (zh) 2017-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2609682B1 (en) Analog-to-digital conversion stage and phase synchronization method for digitizing two or more analog signals
JP2914395B2 (ja) 振動管デンシメータ
KR101165043B1 (ko) 진동 유량계에 대한 확인 진단을 위한 방법 및 전자 계측장치
JP3523592B2 (ja) コリオリ流量計の校正を検証するシステム
CN101278174B (zh) 确定刚度系数或质量系数的一个或多个的计量电子器件和方法
JP5564621B2 (ja) 曲管振動流量計における熱応力の補償
AU2006251657B2 (en) Meter electronics and methods for rapidly determining a mass fraction of a multi-phase from a coriolis flow meter signal
KR20010021725A (ko) 진동관 유량계용 구동 회로 방식 필터
JP2018531389A (ja) 現場（ｉｎ ｓｉｔｕ）でのトランスデューサ較正
JP2003503690A (ja) 振動管センサ信号のためのマルチレート・デジタル信号プロセッサ
JP2008525818A (ja) 流量計のための高速周波数・位相推定
JP6510047B2 (ja) 誤り率を減じるための方法及び装置
JP6615312B2 (ja) 振動流量計のテスト・トーン・ランプ時間の短縮
KR101744682B1 (ko) 진동 유량계 및 평균 유량을 위한 방법
CN101194148A (zh) 用于确定气体空隙度的电子计量器和方法
HU215043B (hu) Berendezés fluid áram tömegáramának Coriolis-erő hatásán alapuló mérésére
KR20190007491A (ko) 다중-채널 유동 튜브
CN108291828B (zh) Coriolis流量计
JP2017514121A (ja) 改良された振動式流量計及びそれに関連する方法
JP4700485B2 (ja) 演算装置及び試験装置
JP2019519776A (ja) 正弦波信号の振幅、および位相遅延を提供するためのシステム、および方法
JP2015038498A (ja) アナログからデジタルへの変換ステージおよび２つ以上のアナログ信号をデジタル化するための位相同期方法
JPH07306073A (ja) コリオリ質量流量計
JP2020042039A (ja) 現場（ｉｎ ｓｉｔｕ）でのトランスデューサ較正

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170627

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180605

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180928

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190403

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6510047

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S802 Written request for registration of partial abandonment of right

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250