JPH0219713A - 変位測定装置 - Google Patents
変位測定装置Info
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- JPH0219713A JPH0219713A JP16979788A JP16979788A JPH0219713A JP H0219713 A JPH0219713 A JP H0219713A JP 16979788 A JP16979788 A JP 16979788A JP 16979788 A JP16979788 A JP 16979788A JP H0219713 A JPH0219713 A JP H0219713A
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 2
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は被測定部位の変位量を非接触状態で測定する脳
内圧計等に用いて好適な変位測定装置に関する。
内圧計等に用いて好適な変位測定装置に関する。
物体の変位量を測定する変位測定装置としては、従来上
り差動変圧器、ボデンショメータ等で代表される各種装
置が知られている。
り差動変圧器、ボデンショメータ等で代表される各種装
置が知られている。
ところで、変位１を非接触状態で測定する場合、変位量
を光学的手段、静電的手段、或は電磁的手段等により当
該非接触状態を介して計測する必要がある。
を光学的手段、静電的手段、或は電磁的手段等により当
該非接触状態を介して計測する必要がある。
しかし、いずれの手段を用いても変位量を直接的に計測
するため、被測定部位に対する測定部位を位置決めして
固定する必要がある等、使い勝手に劣り、しかも高い測
定精度を得にくい問題があった。
するため、被測定部位に対する測定部位を位置決めして
固定する必要がある等、使い勝手に劣り、しかも高い測
定精度を得にくい問題があった。
また、光学的手段では遮光媒体の存在により測定が不能
になるとともに、静電的手段では媒体間隔が大きいと測
定が困難になる等、用途が著しく制限される問題があっ
た。
になるとともに、静電的手段では媒体間隔が大きいと測
定が困難になる等、用途が著しく制限される問題があっ
た。
本発明はこのような背景技術に存在する諸問題を解決し
た変位測定装置１の提供を目的とするものである。
た変位測定装置１の提供を目的とするものである。
本発明に係る変位測定装置ｌは、まず、被測定部位に設
置する無電源共振回路部２を備える。同回路部２はコン
デンサ３及び二次コイル４を備え、被測定部位の変位量
に対応してキャパシタンス又はインダクタンスの少なく
とも一方が変化する。
置する無電源共振回路部２を備える。同回路部２はコン
デンサ３及び二次コイル４を備え、被測定部位の変位量
に対応してキャパシタンス又はインダクタンスの少なく
とも一方が変化する。
また、変位測定回路部５を備える。同回路部５は二次コ
イル４に誘導結合可能な一次コイル６と、この−次コイ
ル６に対し周波数が時間の関数によって変化する交流信
号Ｓａを供給する測定信号発生部７と、この交流信号Ｓ
ａの共振点を検出する共振点検出部８と、共振点の検出
に基づく時間情報によって対応する変位量を算出する演
算部９を備えて構成する。
イル４に誘導結合可能な一次コイル６と、この−次コイ
ル６に対し周波数が時間の関数によって変化する交流信
号Ｓａを供給する測定信号発生部７と、この交流信号Ｓ
ａの共振点を検出する共振点検出部８と、共振点の検出
に基づく時間情報によって対応する変位量を算出する演
算部９を備えて構成する。
次に、本発明に係る変位測定装置ｌの作用について説明
する。
する。
まず、被測定部位に変位量が生ずると、その変位量に対
応して無電源共振回路部２の共振周波数が変化し、さら
に、誘導結合状態に置かれる一次コイル６に供給される
交流信号Ｓａの共振点が変化する。
応して無電源共振回路部２の共振周波数が変化し、さら
に、誘導結合状態に置かれる一次コイル６に供給される
交流信号Ｓａの共振点が変化する。
一方、−次コイル６には時間の関数によって周波数が変
化する交流信号Ｓａを供給するため、例えば交流信号Ｓ
ａの時間的基点における周波数を特定すれば、周波数変
化の関数と共振点検出部８による共振点の検出時間（時
間情報）に基づいて共振点の周波数を算出できるととも
に、この周波数に対応する変位量を算出できる。なお、
この場合、演算部９においては変位量に対する共振点に
おける周波数の相関関係が予めデータ化されている。
化する交流信号Ｓａを供給するため、例えば交流信号Ｓ
ａの時間的基点における周波数を特定すれば、周波数変
化の関数と共振点検出部８による共振点の検出時間（時
間情報）に基づいて共振点の周波数を算出できるととも
に、この周波数に対応する変位量を算出できる。なお、
この場合、演算部９においては変位量に対する共振点に
おける周波数の相関関係が予めデータ化されている。
次に、本発明に係る好適な実施例を図面に基づき詳細に
説明する。
説明する。
まず、本発明に係る変位測定装置ｌの構成について、第
１図及び第２図を参照して説明する。
１図及び第２図を参照して説明する。
変位測定装置ｌはそれぞれ別体に構成する無電源共振回
路部２と変位測定回路部５からなる。
路部２と変位測定回路部５からなる。
無電源共振回路部２は、コンデンサ３と二次コイル４を
ループ接続して構成する。また、コンデンサ３はキャパ
シタンスが被測定部位の変位量に対応して変化するよう
に構成する。この場合、例えば誘電体位置と電極板位置
が被測定部位の変位量に追従して相対変位可能に構成す
ればよい。なお、コンデンサ３のキャパシタンスを変化
させる代わりに、二次コイル４のインダクタンスを変化
させてもよい。この場合、例えば二次コイル４に用いる
コア位置を被測定部位の変位量に追従して変位可能に構
成すればよい。
ループ接続して構成する。また、コンデンサ３はキャパ
シタンスが被測定部位の変位量に対応して変化するよう
に構成する。この場合、例えば誘電体位置と電極板位置
が被測定部位の変位量に追従して相対変位可能に構成す
ればよい。なお、コンデンサ３のキャパシタンスを変化
させる代わりに、二次コイル４のインダクタンスを変化
させてもよい。この場合、例えば二次コイル４に用いる
コア位置を被測定部位の変位量に追従して変位可能に構
成すればよい。
一方、変位測定回路部５は、二次コイル４に対し非接触
状態で誘導結合可能な一次コイル６を備える。また、−
次コイル６には周波数が掃引する交流信号Ｓａを供給す
る測定信号発生ｇ５７を接続する。測定信号発生部７は
クロックパルスを発振する発振器２０と、このクロック
パルスをアップダウン方向へ交互に計数し、計数値をデ
ィジタル信号で出力するカウンタ２１と、このディジタ
ル信号をアナログ信号に変換するＤ／ＡＪ換器２２と、
同アナログ信号の振幅に対応して周波数が変化する交流
信号Ｓａを出力する掃引周波数発生器２３を備え、この
交流信号Ｓａが一次コイル６に供給される。これにより
、当該交流信号Ｓａの周波数はカウンタ２１の計数値、
即ち、時間の関数となる。
状態で誘導結合可能な一次コイル６を備える。また、−
次コイル６には周波数が掃引する交流信号Ｓａを供給す
る測定信号発生ｇ５７を接続する。測定信号発生部７は
クロックパルスを発振する発振器２０と、このクロック
パルスをアップダウン方向へ交互に計数し、計数値をデ
ィジタル信号で出力するカウンタ２１と、このディジタ
ル信号をアナログ信号に変換するＤ／ＡＪ換器２２と、
同アナログ信号の振幅に対応して周波数が変化する交流
信号Ｓａを出力する掃引周波数発生器２３を備え、この
交流信号Ｓａが一次コイル６に供給される。これにより
、当該交流信号Ｓａの周波数はカウンタ２１の計数値、
即ち、時間の関数となる。
また、−次コイル６には交流信号Ｓａの共振点を検出す
る共振点検出部８を接続する。共振点検出部８の一例を
第２図に示す。同検出部８は、−次コイル６に供給され
る交流信号Ｓａを検波する検波回路２５、同回路２５の
出力信号から高周波信号を除去するフィルタ２６、フィ
ルタ２６の出力信号（反転信号）のピーク値をホールド
するピークホールド回路２７、ピーク値と実測値の偏差
値を得るアンプ２８、偏差値と基準値を比較し、偏差値
が基準値を超えたら出力状態が反転するコンパレータ２
９を備えてなる。
る共振点検出部８を接続する。共振点検出部８の一例を
第２図に示す。同検出部８は、−次コイル６に供給され
る交流信号Ｓａを検波する検波回路２５、同回路２５の
出力信号から高周波信号を除去するフィルタ２６、フィ
ルタ２６の出力信号（反転信号）のピーク値をホールド
するピークホールド回路２７、ピーク値と実測値の偏差
値を得るアンプ２８、偏差値と基準値を比較し、偏差値
が基準値を超えたら出力状態が反転するコンパレータ２
９を備えてなる。
一方、カウンタ２１の出力側にはラッチ回路３０を接続
するとともに、このラッチ回路３０には演算部９を接続
する。ラッチ回路３０は共振点検出部８における出力状
態の反転、即ち、共振点の検出タイミングと同時にカウ
ンタ２１の計数値をラッチし、演算部９へ入力せしめる
機能を有する。
するとともに、このラッチ回路３０には演算部９を接続
する。ラッチ回路３０は共振点検出部８における出力状
態の反転、即ち、共振点の検出タイミングと同時にカウ
ンタ２１の計数値をラッチし、演算部９へ入力せしめる
機能を有する。
また、演算部９は被測定部位の変位１対共振点における
周波数の相関関係に係わる関数データ或はデータテーブ
ル等が予め設定されており、マイクロコンピュータ機能
を備える。さらにまた、演算部９の出力側には算出され
た変位量をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器３Ｉ、
同変換器３１の出力信号を供給する所定の制御系或は表
示器等の出力部３２を接続してなる。
周波数の相関関係に係わる関数データ或はデータテーブ
ル等が予め設定されており、マイクロコンピュータ機能
を備える。さらにまた、演算部９の出力側には算出され
た変位量をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器３Ｉ、
同変換器３１の出力信号を供給する所定の制御系或は表
示器等の出力部３２を接続してなる。
次に、本発明に係る変位測定装置ｌの機能について、第
３図に示すフローチャートを参照して説明する。
３図に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、第１図に示す発振器２０はクロックパルスを発振
し、同パルスはカウンタ２１へ供給される。測定開始と
ともに、カウンタ２１はこのクロックパルスの計数を開
始する（ステップ７０）。
し、同パルスはカウンタ２１へ供給される。測定開始と
ともに、カウンタ２１はこのクロックパルスの計数を開
始する（ステップ７０）。
この計数の開始点は時間的基点となる。一方、カウント
アツプダウンを繰返すカウンタ２１の計数値は１２ビツ
トのディジタル信号として出力され、Ｄ／Ａ変換器２２
を介してアナログ信号に変換される。これによって、振
幅の大きさが時間の関数として変化する三角波信号Ｓｃ
を得る。この三角波信号Ｓｃは掃引周波数発生器２３に
供給され、同発生器２３は三角波信号Ｓｃの振幅値に比
例して周波数が掃引（変化）する交流信号Ｓａを出力す
る（ステップ７１）。なお、この交流信号Ｓａの周波数
範囲は例えば３３０ｋＨｚ〜３６０ ｋ Ｈ２であり、
カウンタ２１の計数値に直接対応する。
アツプダウンを繰返すカウンタ２１の計数値は１２ビツ
トのディジタル信号として出力され、Ｄ／Ａ変換器２２
を介してアナログ信号に変換される。これによって、振
幅の大きさが時間の関数として変化する三角波信号Ｓｃ
を得る。この三角波信号Ｓｃは掃引周波数発生器２３に
供給され、同発生器２３は三角波信号Ｓｃの振幅値に比
例して周波数が掃引（変化）する交流信号Ｓａを出力す
る（ステップ７１）。なお、この交流信号Ｓａの周波数
範囲は例えば３３０ｋＨｚ〜３６０ ｋ Ｈ２であり、
カウンタ２１の計数値に直接対応する。
そして、交流信号Ｓａは一次コイル６に供給される。こ
の際、掃引周波数発生器２３から出力する交流信号Ｓａ
の振幅は一定であるが、−次コイル６を接続することに
より共振点がデイツプする波形となる。
の際、掃引周波数発生器２３から出力する交流信号Ｓａ
の振幅は一定であるが、−次コイル６を接続することに
より共振点がデイツプする波形となる。
一方、交流信号Ｓａの共振点（最大デイツプ点）は共振
点検出部８によって検出される（ステップ７２）。共振
点の検出により、同検出部８の出力状態が反転し、この
タイミングによって、ラッチ回路３０はカウンタ２１の
計数値をラッチする（ステップ７３）。
点検出部８によって検出される（ステップ７２）。共振
点の検出により、同検出部８の出力状態が反転し、この
タイミングによって、ラッチ回路３０はカウンタ２１の
計数値をラッチする（ステップ７３）。
この共振点においてラッチされた計数値は演算部９に取
込まれ、計数値から対応する周波数を算出する。一方、
演算部９では共振点の周波数から対応する変位量を算出
する（ステップ７４）。なお、この変位量はカウンタ２
１が再スタートすることにより、連続的に出力部３２に
供給され、表示器等によって表示することができる。
込まれ、計数値から対応する周波数を算出する。一方、
演算部９では共振点の周波数から対応する変位量を算出
する（ステップ７４）。なお、この変位量はカウンタ２
１が再スタートすることにより、連続的に出力部３２に
供給され、表示器等によって表示することができる。
次に、用途例について第４図を参照して説明する。
本発明に係る変位測定装置ｌは、第４図に示すような脳
内圧計５０に用いて好適である。５１は脳内圧センサ部
であり、例えば頭蓋骨と皮膚間、あるいは例示のように
腹部５２等に埋設する。脳内圧センサ部５１には二次コ
イル４ａとコンデンサ３ａからなる無電源共振回路部２
を内蔵し、また、−次コイル６はプローブ５７に、変位
測定回路部５は測定装置本体５３にそれぞれ内蔵して変
位測定装置ｌを構成する。脳内圧センサ部５１の内部空
間にはカテーテル５４を介して脳内圧を作用させ、この
脳内圧の大きさに対応して可動コア５５が変位するよう
にベローズ５６によって支持する。そして、可動コア５
５は前記コイル４ａの中空部へ挿入してコイル４ａのイ
ンダクタンスが変化するように構成する。よって、脳内
圧の変化に対応して可動コア５５が変位し、この変位量
を変位測定装置ｌにより測定できる。
内圧計５０に用いて好適である。５１は脳内圧センサ部
であり、例えば頭蓋骨と皮膚間、あるいは例示のように
腹部５２等に埋設する。脳内圧センサ部５１には二次コ
イル４ａとコンデンサ３ａからなる無電源共振回路部２
を内蔵し、また、−次コイル６はプローブ５７に、変位
測定回路部５は測定装置本体５３にそれぞれ内蔵して変
位測定装置ｌを構成する。脳内圧センサ部５１の内部空
間にはカテーテル５４を介して脳内圧を作用させ、この
脳内圧の大きさに対応して可動コア５５が変位するよう
にベローズ５６によって支持する。そして、可動コア５
５は前記コイル４ａの中空部へ挿入してコイル４ａのイ
ンダクタンスが変化するように構成する。よって、脳内
圧の変化に対応して可動コア５５が変位し、この変位量
を変位測定装置ｌにより測定できる。
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこの
ような実施例に限定されるものではない。
ような実施例に限定されるものではない。
例えば、非接触状態で測定する任意物体の変位量に対し
て適用できる。また、回路構成は同一機能を発揮する任
意の構成を採用できる。その他、細部において、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。
て適用できる。また、回路構成は同一機能を発揮する任
意の構成を採用できる。その他、細部において、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。
このように、本発明に係る変位測定装置ｌは無電源共振
回路部に対し、同回路部のコイルに誘導結合する一次コ
イルを備え、この−次コイルに時間の関数によって周波
数が変化する交流信号を供給し、共振点の周波数、さら
には目的の変位量を時間情報に基づいて算出するように
したため、次のような効果を得る。
回路部に対し、同回路部のコイルに誘導結合する一次コ
イルを備え、この−次コイルに時間の関数によって周波
数が変化する交流信号を供給し、共振点の周波数、さら
には目的の変位量を時間情報に基づいて算出するように
したため、次のような効果を得る。
■ 被測定部位に対する測定部位の位置決めが不要のた
め、使い勝手に優れ、しかも用途を大幅に拡大できる。
め、使い勝手に優れ、しかも用途を大幅に拡大できる。
■ 位置決め等によって測定精度が左右されないととも
に、変位量の伝達が周波数を媒体とした間接的な物理量
のため、精度の高い測定が可能となる。
に、変位量の伝達が周波数を媒体とした間接的な物理量
のため、精度の高い測定が可能となる。
第１図：本発明に係る変位測定装置のブロック回路図、
第２図：同変位測定装置における共振点検出部の具体的
回路図、 第３図：同変位測定装置の機能を示すフローチャート、 第４図：同変位測定装置の用途例を示す脳内圧計の構成
図。 尚図面中、 １：変位測定装置 ３：コンデンサ ５：変位測定回路部 ７：測定信号発生部 ９：演算部 ２：無電源共振回路部 ４：二次コイル ６：−次フィル ８二共振点検出部 Ｓａ：交流信号 特許出願人 株式会社長野計器製作所 代理人弁理士 下 １） 茂第１図 第 図 第２図
回路図、 第３図：同変位測定装置の機能を示すフローチャート、 第４図：同変位測定装置の用途例を示す脳内圧計の構成
図。 尚図面中、 １：変位測定装置 ３：コンデンサ ５：変位測定回路部 ７：測定信号発生部 ９：演算部 ２：無電源共振回路部 ４：二次コイル ６：−次フィル ８二共振点検出部 Ｓａ：交流信号 特許出願人 株式会社長野計器製作所 代理人弁理士 下 １） 茂第１図 第 図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕次の各回路部を具備してなる変位測定装置。 （ａ）コンデンサおよび二次コイルを備え、被測定部位
の変位量に対応してキャパシタンスまたはインダクタン
スの少なくとも一方が変化する無電源共振回路部、 （ｂ）前記二次コイルに誘導結合可能な一次コイルと、
前記一次コイルに対し周波数が時間の関数によって変化
する交流信号を供給する測定信号発生部と、前記交流信
号の共振点を検出する共振点検出部と、共振点の検出に
基づく時間情報によって対応する変位量を算出する演算
部を備えてなる変位測定回路部、 〔２〕測定信号発生部はクロック信号を計数するカウン
タを備え、カウンタの計数値に対応して交流信号の周波
数を変化させることを特徴とする請求項１記載の変位測
定装置。 〔３〕無電源共振回路部は人体内に埋設する脳内圧セン
サ部に内蔵することを特徴とする請求項１記載の変位測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16979788A JPH0219713A (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16979788A JPH0219713A (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 変位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0219713A true JPH0219713A (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=15893066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16979788A Pending JPH0219713A (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0219713A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03117664U (ja) * | 1990-03-16 | 1991-12-05 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5596141A (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-22 | Nagano Keiki Seisakusho Kk | Cerebral internal pressure meter |
| JPS57211024A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-24 | Sharp Corp | Temperature measuring device |
| JPS62109543A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-20 | 株式会社 長野計器製作所 | 脳内圧計 |
-
1988
- 1988-07-07 JP JP16979788A patent/JPH0219713A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5596141A (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-22 | Nagano Keiki Seisakusho Kk | Cerebral internal pressure meter |
| JPS57211024A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-24 | Sharp Corp | Temperature measuring device |
| JPS62109543A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-20 | 株式会社 長野計器製作所 | 脳内圧計 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03117664U (ja) * | 1990-03-16 | 1991-12-05 |
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