JPH0120649Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0120649Y2 JPH0120649Y2 JP1982089776U JP8977682U JPH0120649Y2 JP H0120649 Y2 JPH0120649 Y2 JP H0120649Y2 JP 1982089776 U JP1982089776 U JP 1982089776U JP 8977682 U JP8977682 U JP 8977682U JP H0120649 Y2 JPH0120649 Y2 JP H0120649Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- input terminal
- inverting input
- output
- operational amplifier
- 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.)
- Expired
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 28
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、変位、圧力、流量等の被測定量に応
じて変化するコンデンサの容量を直流の電圧信号
に変換する容量電圧変換回路に関する。
じて変化するコンデンサの容量を直流の電圧信号
に変換する容量電圧変換回路に関する。
一般にコンデンサの容量を直流の電圧信号に変
換する場合には、発振器出力をトランスを介して
コンデンサに印加し、コンデンサの容量に応じて
変化する交流電流をダイオードで整流して抵抗に
流すことによつて直流の電圧信号を得ている。こ
のように従来の変換回路では、トランスを用いて
いるため、トランスの巻線浮遊容量の影響を受
け、高感度で安定な動作が期待できなかつた。
換する場合には、発振器出力をトランスを介して
コンデンサに印加し、コンデンサの容量に応じて
変化する交流電流をダイオードで整流して抵抗に
流すことによつて直流の電圧信号を得ている。こ
のように従来の変換回路では、トランスを用いて
いるため、トランスの巻線浮遊容量の影響を受
け、高感度で安定な動作が期待できなかつた。
また、このような従来の欠点を除去するために
特開昭57−33314号公報では、演算増幅器を非反
転形のバツフアアンプとして用い、その非反転入
力端子に第１矩形波電圧を第１のコンデンサを介
して加えると共に、第２の矩形波電圧を第２のコ
ンデンサを介して加えるようにしてトランスを用
いないようにしている。しかしながら第１、第２
のコンデンサが共にほぼ1000pFで変化分が1pFと
微少であると矩形波電圧の振幅が5Vp−ｐであれ
ば、バツフアアンプの出力は2.5mVp−ｐと大変
小さな値となり、演算増幅器の電圧雑音から考え
てＳ／Ｎが悪く、実用上問題があつた。
特開昭57−33314号公報では、演算増幅器を非反
転形のバツフアアンプとして用い、その非反転入
力端子に第１矩形波電圧を第１のコンデンサを介
して加えると共に、第２の矩形波電圧を第２のコ
ンデンサを介して加えるようにしてトランスを用
いないようにしている。しかしながら第１、第２
のコンデンサが共にほぼ1000pFで変化分が1pFと
微少であると矩形波電圧の振幅が5Vp−ｐであれ
ば、バツフアアンプの出力は2.5mVp−ｐと大変
小さな値となり、演算増幅器の電圧雑音から考え
てＳ／Ｎが悪く、実用上問題があつた。
本考案は、非反転入力端子が基準点に接続さ
れ、帰還回路にコンデンサが接続された演算増幅
器を用い、反転入力端子に第１の矩形波電圧を第
１のコンデンサを介して加えるとともに、第２の
矩形波電圧を第２のコンデンサを介して加え、か
つ演算増幅器の反転入力端子と各コンデンサとを
結ぶ線路にシールドを設け、このシールドを基準
点に接続することにより、簡単な構成で微少容量
の変化をＳ／Ｎ良く電圧に変換できるようにし
て、高感度で動作の安定な容量電圧変換回路を実
現したものである。
れ、帰還回路にコンデンサが接続された演算増幅
器を用い、反転入力端子に第１の矩形波電圧を第
１のコンデンサを介して加えるとともに、第２の
矩形波電圧を第２のコンデンサを介して加え、か
つ演算増幅器の反転入力端子と各コンデンサとを
結ぶ線路にシールドを設け、このシールドを基準
点に接続することにより、簡単な構成で微少容量
の変化をＳ／Ｎ良く電圧に変換できるようにし
て、高感度で動作の安定な容量電圧変換回路を実
現したものである。
第１図は本考案回路の一実施例を示す接続図で
ある。図において、C1，C2は被測定量に応じて
容量が差動的に変化する一対の可変コンデンサ、
OSCは発振器、IV1，IV2はインベータで、IV1に
はOSCの発振出力が加えられ、IV2にはIV1の出
力V1が加えられている。よつてIV1，IV2の出力
端にはOSCの発振出力に同期し、第２図に示す
ように位相が互いに180゜ずれた矩形波電圧V1，
V2が生じ、その振幅VaはIV1，IV2の電源電圧で
決まり一定である。OPは演算増幅器で、帰還回
路にコンデンサC3を有し、反転入力端子（−）
には第１の矩形波電圧V1が第１のコンデンサC1
を介して加えられるとともに、第２の矩形波電圧
V2が第２のコンデンサC2を介して加えられてい
る。また反転入力端子（−）にはシールドＳが設
けられている。シールドＳは非反転入力端子
（＋）と同様基準点に接続されている。SDは同期
整流回路で、OPの出力V3を発振器OSCの出力で
同期整流して直流出力電圧V0を得るものである。
ある。図において、C1，C2は被測定量に応じて
容量が差動的に変化する一対の可変コンデンサ、
OSCは発振器、IV1，IV2はインベータで、IV1に
はOSCの発振出力が加えられ、IV2にはIV1の出
力V1が加えられている。よつてIV1，IV2の出力
端にはOSCの発振出力に同期し、第２図に示す
ように位相が互いに180゜ずれた矩形波電圧V1，
V2が生じ、その振幅VaはIV1，IV2の電源電圧で
決まり一定である。OPは演算増幅器で、帰還回
路にコンデンサC3を有し、反転入力端子（−）
には第１の矩形波電圧V1が第１のコンデンサC1
を介して加えられるとともに、第２の矩形波電圧
V2が第２のコンデンサC2を介して加えられてい
る。また反転入力端子（−）にはシールドＳが設
けられている。シールドＳは非反転入力端子
（＋）と同様基準点に接続されている。SDは同期
整流回路で、OPの出力V3を発振器OSCの出力で
同期整流して直流出力電圧V0を得るものである。
このように構成した本考案においては、互いに
位相が180゜ずれた矩形波電圧V1，V2を用い、V1
をC1に、V2をC2に与えているので、OPの出力V3
の振幅は第２図に示すように矩形波電圧V1，V2
に同期してVa・C1／C3とVa・C2／C3が交互に生
ずる。よつて同期整流回路SDで発振器OSCの発
振出力で同期整流すれば、その出力電圧V0は、 V0＝C1−C2／C3・Va となり、被測定量に応じて変化するコンデンサ
C1，C2の容量の差に比例した直流電圧を得るこ
とができる。
位相が180゜ずれた矩形波電圧V1，V2を用い、V1
をC1に、V2をC2に与えているので、OPの出力V3
の振幅は第２図に示すように矩形波電圧V1，V2
に同期してVa・C1／C3とVa・C2／C3が交互に生
ずる。よつて同期整流回路SDで発振器OSCの発
振出力で同期整流すれば、その出力電圧V0は、 V0＝C1−C2／C3・Va となり、被測定量に応じて変化するコンデンサ
C1，C2の容量の差に比例した直流電圧を得るこ
とができる。
したがつて本考案においては、コンデンサC1，
C2がともにほぼ1000pFで変化分が1pFと微少で
あつても、矩形波電圧の振幅が5Vp−ｐであれ
ば、コンデンサC3の容量を10pFとすることによ
り演算増幅器の出力には500mVp−ｐが得られ、
演算増幅器の電圧雑音の影響を受けることなく良
いＳ／Ｎで電圧に変換できる。また演算増幅器
OPの反転入力端子（−）に接続されるわずかな
部分をシールドＳで覆うことにより、浮游容量の
影響を避けることができる。
C2がともにほぼ1000pFで変化分が1pFと微少で
あつても、矩形波電圧の振幅が5Vp−ｐであれ
ば、コンデンサC3の容量を10pFとすることによ
り演算増幅器の出力には500mVp−ｐが得られ、
演算増幅器の電圧雑音の影響を受けることなく良
いＳ／Ｎで電圧に変換できる。また演算増幅器
OPの反転入力端子（−）に接続されるわずかな
部分をシールドＳで覆うことにより、浮游容量の
影響を避けることができる。
なお上述では、C1，C2が被測定量に応じて差
動的に変化する場合を例示したが、一方の容量の
みが被測定量に応じて変化し、他方の容量が固定
のものを用いてもよい。また上述では、互いに
180゜位相の異なる第１、第２の矩形波電圧を発生
する手段としてインバータIV1，IV2を用いる場
合を例示したが、その他の論理回路を用いて構成
してもよい。
動的に変化する場合を例示したが、一方の容量の
みが被測定量に応じて変化し、他方の容量が固定
のものを用いてもよい。また上述では、互いに
180゜位相の異なる第１、第２の矩形波電圧を発生
する手段としてインバータIV1，IV2を用いる場
合を例示したが、その他の論理回路を用いて構成
してもよい。
以上説明したように本考案においては、非反転
入力端子が基準点に接続され、帰還回路にコンデ
ンサが接続された演算増幅器を用い、反転入力端
子に第１の矩形波電圧を第１のコンデンサを介し
て加えるとともに、第２の矩形波電圧を第２のコ
ンデンサを介して加え、かつ演算増幅器の反転入
力端子と各コンデンサとを結ぶ線路にシールドを
設け、このシールドを基準点に接続することによ
り、簡単な構成で微少容量の変化をＳ／Ｎ良く電
圧に変換できるようにしているので、高感度で動
作の安定な容量電圧変換回路を実現できる。
入力端子が基準点に接続され、帰還回路にコンデ
ンサが接続された演算増幅器を用い、反転入力端
子に第１の矩形波電圧を第１のコンデンサを介し
て加えるとともに、第２の矩形波電圧を第２のコ
ンデンサを介して加え、かつ演算増幅器の反転入
力端子と各コンデンサとを結ぶ線路にシールドを
設け、このシールドを基準点に接続することによ
り、簡単な構成で微少容量の変化をＳ／Ｎ良く電
圧に変換できるようにしているので、高感度で動
作の安定な容量電圧変換回路を実現できる。
第１図は本考案回路の一実施例を示す接続図、
第２図はその動作説明図である。 C1，C2……コンデンサ、OSC……発振器、
IV1，IV2……インバータ、OP……演算増幅器、
SD……同期整流回路。
第２図はその動作説明図である。 C1，C2……コンデンサ、OSC……発振器、
IV1，IV2……インバータ、OP……演算増幅器、
SD……同期整流回路。
Claims (1)
- 被測定量に応じて少なくとも一方の容量が変化
する第１、第２のコンデンサと、発振器と、この
発振器の出力に同期して互いに180゜位相の異なる
第１、第２の矩形波電圧を発生する手段と、反転
入力端子と出力端子間の帰還回路にコンデンサを
有し、かつ非反転入力端子が基準点に接続されて
いる演算増幅器と、前記第１の矩形波電圧を前記
第１のコンデンサを介して前記演算増幅器の反転
入力端子に加える手段と、前記第２の矩形波電圧
を前記第２のコンデンサを介して前記演算増幅器
の反転入力端子に加える手段と、前記演算増幅器
の反転入力端子と第１、第２および帰還回路のコ
ンデンサとを結ぶ線路に設けられたシールドと、
このシールドを基準点に接続する手段と、前記演
算増幅器の出力を前記発振器の出力で同期整流す
る手段とを備えた容量電圧変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8977682U JPS58191513U (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 容量電圧変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8977682U JPS58191513U (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 容量電圧変換回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58191513U JPS58191513U (ja) | 1983-12-20 |
| JPH0120649Y2 true JPH0120649Y2 (ja) | 1989-06-21 |
Family
ID=30098365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8977682U Granted JPS58191513U (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 容量電圧変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191513U (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5733314A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-23 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Displacement converter |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP8977682U patent/JPS58191513U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5733314A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-23 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Displacement converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58191513U (ja) | 1983-12-20 |
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