JPH0248922Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は熱電型液面計等に用いられる微分回
路に関する。

（従来の技術） 一般に熱電型液面計は第３図に示すように、液
面レベルセンサ１と、増幅器２と、微分回路３と
から構成されている。

前記液面レベルセンサ１は、第４図に示すよう
に、フイルム基板１ａ上にニツケル蒸着により形
成されたセンサ抵抗１ｂと補償抵抗１ｃとから構
成されており、このセンサ抵抗１ｂに定電流源Ｉ
によつて電流を流すと、この電流によつてセンサ
抵抗１ｂの温度が上昇して抵抗が増加していく。
この抵抗の増加に応じて補償抵抗１ｃから出力さ
れる電圧が増加する。この電圧の増加の割合は液
面位Ｅが高いと小さく、低いと大きくなる。

そして、微分回路３が、補償抵抗１ｃから出力
される電圧変化（傾き）の割合に応じた電圧を出
力する。この出力電圧から液面位が検出されるも
のである。

従来、前記微分回路３は図示のように、オペア
ンプA₁，A₂、差動増幅器A₃、コンデンサC₁，
C₂，C₃、スイツチS₂，S₃，S₄等から構成されて
おり、スイツチS₁を投入してから、スイツチS₂を
所定時間投入すると（第５図参照）、コンデンサ
C₁にt₁時点における増幅器２の出力電圧V₁が記
憶されるとともにオペアンプA₁から出力される。
そしてスイツチS₂を投入してから１秒後スイツチ
S₃を所定時間投入すると、同様にt₂時点における
増幅器２の出力電圧V₂がコンデンサC₂に記憶さ
れるとともにオペアンプA₂から出力される。オ
ペアンプA₃が前記出力電圧V₁，V₂の差V₁−V₂、
すなわち単位時間当りに変化した電圧を出力す
る。そしてスイツチS₄を投入するとその差の電圧
V₂−V₁がコンデンサC₃に記憶されるとともに端
子３ａから出力され、この差の電圧V₂−V₁から
液面位が検出される。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような熱電型液面計等に用
いられる従来の微分回路にあつては、t₁，t₂時点
における増幅器２の出力電圧を二つのオペアンプ
A₁，A₂で並列的に処理しているため、部品点数
が多く高価になつてしまうという問題があつた。

この考案は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、１つの差動増幅器で単位時間
におけるセンサ抵抗の変化に応じた電圧を取出せ
るようにして、上記問題点を解消した微分回路を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この考案は上記問題点を解決するために、差動
増幅器の出力力電圧をサンプリングするサンプル
ホールド回路を設け、このサンプルホールド回路
がサンプリングした出力電圧を前記差動増幅器に
入力させることのできる構成にしたものである。

（作用） 上記構成にあるから、サンプルホールド回路が
差動増幅器の出力電圧をサンプリングし、このサ
ンプリングした出力電圧を所定時間経過後差動増
幅器に入力させれば、差動増幅器から単位時間に
おけるセンサ抵抗の変化に応じた電圧を取出すこ
とができる。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面に基ずいて説明
する。

第１図はこの考案に係る熱電型液面計の回路構
成図である。

図中、４は微分回路で、これはサンプルホール
ド回路５、差動増幅器６、切換回路７、抵抗９
ａ，９ｂからなる減衰器９等から構成されてい
る。

前記サンプルホールド回路５は、コンデンサ８
とこのコンデンサ８に直列接続されたスイツチS₅
とが減衰器９の抵抗９ｂに並列接続されて構成さ
れている。

前記切換回路７は、切換スイツチS₇から構成さ
れており、この切換スイツチS₇の固定接点７ａが
前記コンデンサ８に接続され、他の固定接点７ｂ
がアースされ、可動接点７ｃが前記差動増幅器６
の非反転入力端子に接続されている。

ところで、 （差動増幅器６の抵抗６ａ）：（抵抗１ｃ）＝ （抵抗９ａ＋９ｂ）：（抵抗９ｂ） の関係に設定しておけば、切換スイツチS₇の切換
時に差動増幅器６の出力が０〔Ｖ〕から変換して
いく（第２図参照）。

なお、第３図に示す部材と同一部材には同一符
号を付したのでその説明は省略する。

次に上記実施例の作用を第２図を参照しながら
説明する。

先ず最初にスイツチS₁，S₅投入する（切換スイ
ツチS₇は図示の位置にしておく）。スイツチS₁の
投入により液面レベルセンサ１からの出力電圧が
センサ抵抗１ｂの温度上昇とともに図示のように
上昇していき、この出力電圧は差動増幅器６を介
してコンデンサ８に充電される。次にt₁時点でス
イツチS₅をオフにし、切換スイツチS₇を切換えて
可動接点７ｃを固定接点７ａに接続する。この切
換スイツチS₇の切換えによつてt₁時点以後、現時
点ｔにおける液面レベルセンサ１の出力電圧と、
t₁時点における液面レベルセンサ１の出力電圧と
の差に応じた電圧が差動増幅器６から図示のよう
に出力される。

t₁から所定単位時間、例えば１秒後（t₂）スイ
ツチS₄を投入すると、液面レベルセンサ１から出
力される出力電圧の単位時間当りに増加した電
圧、すなわち液面レベルセンサ１の出力電圧の傾
きに応じた電圧がコンデンサC₃に記憶（充電）
される。そして、このコンデンサC₃の電圧から
液面位が検出される。

上記のように、この実施例は１つの差動増幅器
６で液面位が検出するので、部品点数が少なく安
価である。

なお、上記実施例では熱電型液面計を構成する
微分回路について説明したが、これに限らず他の
微分回路にも利用できることは勿論である。

（考案の効果） 以上説明したように、この考案によれば、その
構成を一方の入力端子にアナログ信号が間欠的に
供給され、かつ他方の入力端子に基準電圧が供給
される差動増幅器６と、該差動増幅器の出力をサ
ンプルホールドするサンプルホールド回路８，S₅
と、該サンプルホールド回路のサンプリング動作
直前まで前記差動増幅器６の他方の入力端子に零
レベルの基準電圧を供給すると共に、サンプリン
グ動作の終了に伴つて該サンプリング電圧を基準
電圧として前記他方の入力端子に切換えて供給す
る切換回路７と、該切換回路７から前記差動増幅
器６の他方の入力端子にサンプリング電圧が供給
された直後から単位時間後の前記差動増幅器６の
出力を記憶する記憶回路C₃，C₄とを備え、該記
憶回路の記憶内容を微分出力となすようにしたた
め、微分回路は少ない部品点数で構成でき、安価
になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る熱電型液面計の回路構
成図、第２図は第１図のタイムチヤート、第３図
は従来の熱電型液面計の回路構成図、第４図は液
面レベルセンサの説明図、第５図は第３図のタイ
ムチヤートである。 ６……差動増幅器、７……切換回路、８……コ
ンデンサ、S₄……スイツチ、S₅……スイツチ、
C₃……コンデンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方の入力端子にアナログ信号が間欠的に供給
   され、かつ他方の入力端子に基準電圧が供給され
   る差動増幅器６と、該差動増幅器の出力をサンプ
   ルホールドするサンプル・ホールド回路８，S₅
   と、該サンプル・ホールド回路のサンプリング動
   作直前まで前記差動増幅器６の他方の入力端子に
   零レベルの基準電圧を供給すると共に、サンプリ
   ング動作の終了に伴つて該サンプリング電圧を基
   準電圧として前記他方の入力端子に切換えて供給
   する切換回路７と、該切換回路７から前記差動増
   幅器６の他方の入力端子にサンプリング電圧が供
   給された直後から単位時間後の前記差動増幅器６
   の出力を記憶する記憶回路C₃，S₄とを備え、該
   記憶回路の記憶内容を微分出力となすことを特徴
   とする微分回路。