JPH0318134B2 - - Google Patents
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- JPH0318134B2 JPH0318134B2 JP14121082A JP14121082A JPH0318134B2 JP H0318134 B2 JPH0318134 B2 JP H0318134B2 JP 14121082 A JP14121082 A JP 14121082A JP 14121082 A JP14121082 A JP 14121082A JP H0318134 B2 JPH0318134 B2 JP H0318134B2
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Classifications
-
- 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
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/58—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters
- G01F1/60—Circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
本発明は電磁流量計に関し、電気化学的な直流
ノイズの変化による出力変動の軽減を図つたもの
である。 一般に、電磁流量計においてその電極間に発生
する電圧には、 (1) 流体の流量に比例する信号電圧の他 (2) 励磁による磁速密度が時間的に変化すること
に起因して発生する電磁誘導ノイズ、 (3) 商用電源に基づく商用周波数ノイズ、及び、 (4) 電極と流体との間で電気化学的に発生し、短
時間では一定の割合で変化する直流ノイズがあ
る。 電磁流量計としては、流量に比例する信号電圧
だけを得たいので、上記(2)〜(4)の各ノイズは除去
しなければならない。ノイズ除去は従来より各種
の方法が提案されており、短形波状励磁などの低
周波励振もその一つであるが、直流ノイズを除去
するには高速の演算器を必要とする等、改良の余
地がある。このことを本発明の出願人が既に出願
した特願昭56−63122号（発明の名称：電磁流量
計）について第１図を参照して説明する。 第１図ａのような正・負の短形波状励磁電流を
流した場合、各励磁電流区間の後端で例えば第１
図ｂの如く２回づつサンプリングを行う。第１図
ｃ〜ｆは夫々電極からの電圧に含まれる信号電
圧、電気化学ノイズ、電磁誘導ノイズ、商用周波
数ノイズを示す。今、t1、t2、t3、t4の各サンプ
リングの間隔を△Ｔ、３△Ｔ、△Ｔとし、△Ｔを
商用周波数の周期とし、更に電磁誘導ノイズは各
励磁電流区間の後端では十分減衰しているものと
する。そこで、各サンプリングt1〜t4での値V1〜
V4を用い、 の条件下で V0＝aV1＋bV2＋cV3＋dV4 ………式(2) の演算を行えば、V0はノイズを含まない信号
圧だけとなる。 つまり、t1〜t4の各サンプリングでの信号電圧
分は第１図ｃよりＶ、Ｖ、−Ｖ、−Ｖであり、電磁
誘導ノイズは同図ｅより０、０、０、０であり、
商用周波数ノイズは同図ｆより−Ｆ、−Ｆ、−Ｆ、
−Ｆであり、電気科学的直流ノイズは一定変化の
ため同図ｄよりＥ、Ｅ＋△Ｅ、Ｅ＋４△Ｅ、Ｅ＋
５△Ｅであるため、これらが重畳した値、 V1＝Ｖ−Ｆ＋Ｅ V2＝Ｖ−Ｆ＋Ｅ＋△Ｅ V3＝Ｖ−Ｆ＋Ｅ＋４△Ｅ V4＝−Ｖ−Ｆ＋Ｅ＋５△Ｅ ………式(3) を式(2)に代入してＦ、Ｅ及び△Ｅの項が０となる
条件を求めると式(1)となり、結果的にV0＝KVを
得る。 上述の如く特願昭56−63122号には各種ノイズ
を好適に除去する技術が示されているが、ノイズ
除去に必要な信号を得るためのサンプリング及び
サンプル値の演算を短期間に集中して行う必要が
ある。このため高速のＡ／Ｄ変換器や演算器が必
要とされる点、またこれによつてコスト高となり
易い点など改良の余地がある。 本発明は上記従来技術に鑑み、低速の素子でも
十分な応答性で電気化学的直流ノイズを除去でき
る電磁流量計を提供することを目的とする。ま
た、電気化学的直流電位は短時間では一定割合で
変化するが、流体中の粒子が電極に衝突した場合
など突発的に値が変化することが判つたので、こ
の突変の場合にも出力が影響を受けない電磁流量
計を提供することを目的とする。 上記の目的を達成する本発明の構成は、２つの
定常状態をとる短形波状励磁の電磁流量計におい
て、或る時点、その直前及び２つ前の各定常状態
での信号を逐次更新して記憶する記憶手段と、こ
の記憶手段の各信号を入力し、或る時点が一方の
定常状態の場合はその時点と２つ前の各定常状態
での信号の和から直前の定常状態での信号の２倍
を引いた値、他方の定常状態の場合は直前の定常
状態での信号の２倍からその時点と２つ前の各定
常状態での信号を引いた値をそれぞれ流量比例信
号として出力する演算手段とを備えることを特長
とし、また、２つの定常状態をとる短形波状励磁
の電磁流量計において、或る時点、その直前及び
２つ前の各定常状態での信号を逐次更新して記憶
する記憶手段と、この記憶手段の各信号を入力
し、或る時点が一方の定常状態の場合はその時点
と２つ前の各定常状態での信号の和から直前の定
常状態での信号の２倍を引いた値、他方の定常状
態の場合は直前の定常状態での信号の２倍からそ
の時点と２つ前の各定常状態での信号を引いた値
をそれぞれ流量比例信号として出力する演算手段
と、記憶手段に記憶される信号が異常か否かを検
出する異常検出手段と、異常が検出された後は異
常な信号が記憶手段から除かれるまで演算手段の
出力を保持する保持手段とを備えることを特徴と
し、更に、２つの定常状態をとる短形波励磁の電
磁流量計において、或る時点、その直前及び２つ
前の各定常状態での信号を逐次更新して記憶する
手段と、この記憶手段の各信号を入力し、或る時
点が一方の定常状態である場合だけその時点と２
つ前の各定常状態での信号の和と直前の定常状態
での信号の２倍の値との差を流量比例信号として
出力する演算手段と、上記一方の定常状態に続く
他方の定常状態では上記演算手段の出力を保持す
る保持手段とを備えることを特徴とする。 以下、図面に基づき本発明を説明する。第２図
は本発明をデジタル回路で実現した場合の一実施
例を示し、第３図ａ〜ｅは動作説明の波形図であ
る。 第２図において、励磁コイル１は絶縁導管２に
電極３ａ，３ｂの取付方向と流体の流れ方向とに
直角な方向に磁界を発生するように取付けられ、
FET素子などのスイツチ４ａ，４ｂを介して定
電流源５に接続されている。スイツチ４ａ，４ｂ
を制御回路１５からのタイミング信号１５ａで切
換ることにより、本実施例では第３図ａに示す
正・負２状態の短形波状励磁電流が励磁コイル１
に流される。なお、第３図ａ中、T1＝T2として
いる。電極３ａ，３ｂ間の電圧には第３図ｃの信
号電圧及び同図ｄの電気化学的直流ノイズが含ま
れており、差動増幅器６を介してＡ／Ｄ変換器７
に入力される。但し、電磁誘導ノイズ及び商用周
波数ノイズについてはここでは言及しない。 Ａ／Ｄ変換器７は制御回路１５からのタイミン
グ信号１５ｂにより、第３図ｂの如く励磁電流の
正・負の極性切換の直前に信号を読み込み（サン
プリング）、そのデジタル出力をレジスタ８ａに
加える。このレジスタ８ａには８ｎまでのレジス
タが縦続しており、制御回路１５からのタイミン
グ信号１５ｃにより励磁電流の極性が反転する周
期に応じてＡ／Ｄ出力→８ａ→８ｂ…８ｎとレジ
スタの内容がシフトされる。これにより演算に必
要なデータの逐次更新と保持を行つている。 ９ａ〜９ｎは乗算器、１０ａ〜１０ｎは係数設
定器であり、各レジスタの内容Ma〜Mnにそれ
ぞれ対応する係数設定器の係数Ka〜Knを乗算
し、加算器１１で総和を取ることにより直流ノイ
ズの影響がない出力を得ている。この演算結果は
レジスタ１２で一旦保持しＤ／Ａ変換器１３でア
ナログ信号として出力するようにしている。 こ
こで係数Ka〜Knはo 〓j=a Mj・Kjなる総和からノイ
ズ成分が消去される値であれば良いが、具体例を
あげると次の通りである。今、第３図ａの如く
正・負２状態の短形波状励磁で、レジスタを８ａ
〜８ｃと３つ持つ場合を考える。第３図ｅは信号
電圧と電気化学的直流ノイズの合成波形を示し、
斜線部分がサンプリングされた部分である。t-1，
t0，t1及びt2の各サンプリングでの信号成分はＶ、
−Ｖ、Ｖ及び−Ｖとなり、電気科学的直流ノイズ
はＥ、Ｅ＋△Ｅ、Ｅ＋２△Ｅ及びＥ＋３△Ｅとな
るため、t1及びt2での各レジスタ８ａ〜８ｃの内
容は表に示す通りである。
ノイズの変化による出力変動の軽減を図つたもの
である。 一般に、電磁流量計においてその電極間に発生
する電圧には、 (1) 流体の流量に比例する信号電圧の他 (2) 励磁による磁速密度が時間的に変化すること
に起因して発生する電磁誘導ノイズ、 (3) 商用電源に基づく商用周波数ノイズ、及び、 (4) 電極と流体との間で電気化学的に発生し、短
時間では一定の割合で変化する直流ノイズがあ
る。 電磁流量計としては、流量に比例する信号電圧
だけを得たいので、上記(2)〜(4)の各ノイズは除去
しなければならない。ノイズ除去は従来より各種
の方法が提案されており、短形波状励磁などの低
周波励振もその一つであるが、直流ノイズを除去
するには高速の演算器を必要とする等、改良の余
地がある。このことを本発明の出願人が既に出願
した特願昭56−63122号（発明の名称：電磁流量
計）について第１図を参照して説明する。 第１図ａのような正・負の短形波状励磁電流を
流した場合、各励磁電流区間の後端で例えば第１
図ｂの如く２回づつサンプリングを行う。第１図
ｃ〜ｆは夫々電極からの電圧に含まれる信号電
圧、電気化学ノイズ、電磁誘導ノイズ、商用周波
数ノイズを示す。今、t1、t2、t3、t4の各サンプ
リングの間隔を△Ｔ、３△Ｔ、△Ｔとし、△Ｔを
商用周波数の周期とし、更に電磁誘導ノイズは各
励磁電流区間の後端では十分減衰しているものと
する。そこで、各サンプリングt1〜t4での値V1〜
V4を用い、 の条件下で V0＝aV1＋bV2＋cV3＋dV4 ………式(2) の演算を行えば、V0はノイズを含まない信号
圧だけとなる。 つまり、t1〜t4の各サンプリングでの信号電圧
分は第１図ｃよりＶ、Ｖ、−Ｖ、−Ｖであり、電磁
誘導ノイズは同図ｅより０、０、０、０であり、
商用周波数ノイズは同図ｆより−Ｆ、−Ｆ、−Ｆ、
−Ｆであり、電気科学的直流ノイズは一定変化の
ため同図ｄよりＥ、Ｅ＋△Ｅ、Ｅ＋４△Ｅ、Ｅ＋
５△Ｅであるため、これらが重畳した値、 V1＝Ｖ−Ｆ＋Ｅ V2＝Ｖ−Ｆ＋Ｅ＋△Ｅ V3＝Ｖ−Ｆ＋Ｅ＋４△Ｅ V4＝−Ｖ−Ｆ＋Ｅ＋５△Ｅ ………式(3) を式(2)に代入してＦ、Ｅ及び△Ｅの項が０となる
条件を求めると式(1)となり、結果的にV0＝KVを
得る。 上述の如く特願昭56−63122号には各種ノイズ
を好適に除去する技術が示されているが、ノイズ
除去に必要な信号を得るためのサンプリング及び
サンプル値の演算を短期間に集中して行う必要が
ある。このため高速のＡ／Ｄ変換器や演算器が必
要とされる点、またこれによつてコスト高となり
易い点など改良の余地がある。 本発明は上記従来技術に鑑み、低速の素子でも
十分な応答性で電気化学的直流ノイズを除去でき
る電磁流量計を提供することを目的とする。ま
た、電気化学的直流電位は短時間では一定割合で
変化するが、流体中の粒子が電極に衝突した場合
など突発的に値が変化することが判つたので、こ
の突変の場合にも出力が影響を受けない電磁流量
計を提供することを目的とする。 上記の目的を達成する本発明の構成は、２つの
定常状態をとる短形波状励磁の電磁流量計におい
て、或る時点、その直前及び２つ前の各定常状態
での信号を逐次更新して記憶する記憶手段と、こ
の記憶手段の各信号を入力し、或る時点が一方の
定常状態の場合はその時点と２つ前の各定常状態
での信号の和から直前の定常状態での信号の２倍
を引いた値、他方の定常状態の場合は直前の定常
状態での信号の２倍からその時点と２つ前の各定
常状態での信号を引いた値をそれぞれ流量比例信
号として出力する演算手段とを備えることを特長
とし、また、２つの定常状態をとる短形波状励磁
の電磁流量計において、或る時点、その直前及び
２つ前の各定常状態での信号を逐次更新して記憶
する記憶手段と、この記憶手段の各信号を入力
し、或る時点が一方の定常状態の場合はその時点
と２つ前の各定常状態での信号の和から直前の定
常状態での信号の２倍を引いた値、他方の定常状
態の場合は直前の定常状態での信号の２倍からそ
の時点と２つ前の各定常状態での信号を引いた値
をそれぞれ流量比例信号として出力する演算手段
と、記憶手段に記憶される信号が異常か否かを検
出する異常検出手段と、異常が検出された後は異
常な信号が記憶手段から除かれるまで演算手段の
出力を保持する保持手段とを備えることを特徴と
し、更に、２つの定常状態をとる短形波励磁の電
磁流量計において、或る時点、その直前及び２つ
前の各定常状態での信号を逐次更新して記憶する
手段と、この記憶手段の各信号を入力し、或る時
点が一方の定常状態である場合だけその時点と２
つ前の各定常状態での信号の和と直前の定常状態
での信号の２倍の値との差を流量比例信号として
出力する演算手段と、上記一方の定常状態に続く
他方の定常状態では上記演算手段の出力を保持す
る保持手段とを備えることを特徴とする。 以下、図面に基づき本発明を説明する。第２図
は本発明をデジタル回路で実現した場合の一実施
例を示し、第３図ａ〜ｅは動作説明の波形図であ
る。 第２図において、励磁コイル１は絶縁導管２に
電極３ａ，３ｂの取付方向と流体の流れ方向とに
直角な方向に磁界を発生するように取付けられ、
FET素子などのスイツチ４ａ，４ｂを介して定
電流源５に接続されている。スイツチ４ａ，４ｂ
を制御回路１５からのタイミング信号１５ａで切
換ることにより、本実施例では第３図ａに示す
正・負２状態の短形波状励磁電流が励磁コイル１
に流される。なお、第３図ａ中、T1＝T2として
いる。電極３ａ，３ｂ間の電圧には第３図ｃの信
号電圧及び同図ｄの電気化学的直流ノイズが含ま
れており、差動増幅器６を介してＡ／Ｄ変換器７
に入力される。但し、電磁誘導ノイズ及び商用周
波数ノイズについてはここでは言及しない。 Ａ／Ｄ変換器７は制御回路１５からのタイミン
グ信号１５ｂにより、第３図ｂの如く励磁電流の
正・負の極性切換の直前に信号を読み込み（サン
プリング）、そのデジタル出力をレジスタ８ａに
加える。このレジスタ８ａには８ｎまでのレジス
タが縦続しており、制御回路１５からのタイミン
グ信号１５ｃにより励磁電流の極性が反転する周
期に応じてＡ／Ｄ出力→８ａ→８ｂ…８ｎとレジ
スタの内容がシフトされる。これにより演算に必
要なデータの逐次更新と保持を行つている。 ９ａ〜９ｎは乗算器、１０ａ〜１０ｎは係数設
定器であり、各レジスタの内容Ma〜Mnにそれ
ぞれ対応する係数設定器の係数Ka〜Knを乗算
し、加算器１１で総和を取ることにより直流ノイ
ズの影響がない出力を得ている。この演算結果は
レジスタ１２で一旦保持しＤ／Ａ変換器１３でア
ナログ信号として出力するようにしている。 こ
こで係数Ka〜Knはo 〓j=a Mj・Kjなる総和からノイ
ズ成分が消去される値であれば良いが、具体例を
あげると次の通りである。今、第３図ａの如く
正・負２状態の短形波状励磁で、レジスタを８ａ
〜８ｃと３つ持つ場合を考える。第３図ｅは信号
電圧と電気化学的直流ノイズの合成波形を示し、
斜線部分がサンプリングされた部分である。t-1，
t0，t1及びt2の各サンプリングでの信号成分はＶ、
−Ｖ、Ｖ及び−Ｖとなり、電気科学的直流ノイズ
はＥ、Ｅ＋△Ｅ、Ｅ＋２△Ｅ及びＥ＋３△Ｅとな
るため、t1及びt2での各レジスタ８ａ〜８ｃの内
容は表に示す通りである。
【表】
そこで、制御回路１５からの係数制御用信号１
５ｄにより、t1でサンプリングした場合即ち正の
励磁電流区間での信号を読み込んだ場合はKa＝
１、Kb＝−２、Kc＝１とし、t2でサンプリング
した場合は（負）Ka＝−１、Kb＝２、Kc＝−
１とすることにより、 V0＝c 〓j=a Mj・Kj＝4V ………式(4) となつて電気化学的直流電位の直線的変化が除去
できる。なお、t1とt2の場合の係数を相互に入れ
換えてもV0＝−4Vとなるだけで同様にノイズを
除去できる。また、サンプリングの間隔が商用周
波数の周期の整数倍で、サンプリング時には電磁
誘導ノイズが十分減衰しておれば、上記の係数設
定でも商用周波数ノイズが除去でき、また電磁誘
導ノイズが乗らない。更にレジスタ、係数設定器
及び乗算器の段数を増加すれば、高次の電気化学
的直流ノイズの除去ができ、しかもサンプリング
時に電磁誘導ノイズが減衰していなくてもこれを
除去できる。 以上の説明では、正及び負のいずれの励磁電流
区間で信号を読み込んだ場合も表に示す係数を用
いて式(4)の演算を行うものとしている。つまり、
第４図ａに斜線を付して示す各タイミングでのサ
ンプル値をS1、S2、S3…とすると、同図ｂに示す
如くS3を読み込んだ所で−S1＋2S2−S3の演算を
してその結果は次のS4を読み込むまでレジスタ１
２で保持し、S4を読み込んだ所でS2−2S3＋S4の
演算をしてその結果は次のS5を読み込むまでレジ
スタ１２で保持しS5を読み込んだ所で−S3＋2S4
−S5の演算をしてその結果は次のS6を読み込むま
でレジスタ１２に保持するという処理を繰り返し
ている。これに対し、予め定めた正及び負いずれ
か一方の励磁電流区間で信号を読み込んだ場合だ
け、この励磁電流区間に対応する方の係数を用い
て式(4)の演算を行い、他方の励磁電流区間ではそ
の直前の励磁区間での出力を保持するようにして
も良い。つまり、正の励磁電流区間だけ演算を行
うものとすれば、第４図ｃに示す如くS3を読み込
んだ所で−S1＋2S2−S3の演算をしてその結果は
次の次のS5を読み込む所までレジスタ１２に保持
し、S4を読み込んでも演算は行わず、S5を読み込
んだ所で−S3＋2S4−S5の演算をしてその結果は
次の次のS7を読み込むまで保持し、S6を読み込ん
でも演算をしないという処理を繰り返す。 次に、電気化学的直流ノイズが突変した場合な
ど、入力信号に異常があつた場合の対策を説明す
る。異常検出回路１４はレジスタ８ａへの入力信
号が急激に変化した場合やＡ／Ｄ変換器７がオー
バーフローする程度信号が大きかつたり逆に極め
て小さく読み取り不能の場合を異常状態として検
出するものであり、異常を検出したときは、この
異常信号が最後のレジスタ８ｎから除かれるまで
即ち全レジスタ８ａ〜８ｎの内容が全て正常な信
号に更新されるまでレジスタ１２の内容を保持
し、異常信号に基づく演算結果が出力されないよ
うにする。つまり、異常検出器１４の検出出力１
４ａが制御回路１５に与えられると、この制御回
路１５からレジスタ１２に与えられる読み込み指
令用タイミング信号１５ｅ一定期間その出力を停
止されるようになつている。なお、１５ｆはＤ／
Ａ変換器１３に対する動作指令用タイミング信号
である。 上述した異常状態は多くの場合、電気化学的直
流電位の突変によつて生じ、その前後で電位に差
が生じる。この状態で信号処理の演算を行つてし
まうと、直流電位の差を信号とみなすため異常な
出力が生じてしまう。異常検出器１４とレジスタ
１２の組合せにより、正常な出力が得られるまで
異常発生前の出力が保持されるので異常状態に基
づくスパイクや振動などの出力変動が防げる。 なお、雑音の除去方法としては、レジスタ８ａ
〜８ｎの内容がどの励磁状態の信号であるか、あ
るいは現在の励磁がどの状態であるかにより、係
数設定器１０ａ〜１０ｎの内容を変える方法が考
えられる。これによれば連続処理しながら出力へ
の影響が最小化する。 ところで、上記実施例では第３図ａの如き正・
負の短形波状励磁について説明したが、本発明は
正・零・正・零あるいは負・零・負・零といつた
２状態の短形波状励磁にも同様に適用できる。ま
た、演算処理をデジタル回路の例で説明したが、
アナログ回路で同等の機能を実現できることは言
うまでもない。なお、マイクロコンピユータを用
いる場合は、ソフトウエアによつて必要な機能が
実現でき、しかも処理データ数や設定値などを自
由に変えることができる。 以上説明したように、本発明によれば電気化学
的直流電位の変化の影響を受けない安定な出力が
得られる。この場合、複数の励磁区間に亘つて得
た信号に対して演算を行うので低速でインテリジ
エンスを持たない素子でも所望の高速処理が可能
である。また、信号の読み込みや演算を各定常状
態で行え、しかも演算に必要なデータの一部を逐
次更新して処理するため、応答特性が良い。特
に、演算では係数が２、１、−１、−２となるた
め、デジタル処理の場合は乗算がビツトシフトで
済み、格別な乗算器を必要とせず構成が簡単にな
る。更に、異常なデータが入つた場合はこれを検
出して全データが更新されるまで出力を保持する
ので、条件判定など複雑な手段を使用しなくて
も、電気化学的直流電位の突変の影響を阻止でき
る。
５ｄにより、t1でサンプリングした場合即ち正の
励磁電流区間での信号を読み込んだ場合はKa＝
１、Kb＝−２、Kc＝１とし、t2でサンプリング
した場合は（負）Ka＝−１、Kb＝２、Kc＝−
１とすることにより、 V0＝c 〓j=a Mj・Kj＝4V ………式(4) となつて電気化学的直流電位の直線的変化が除去
できる。なお、t1とt2の場合の係数を相互に入れ
換えてもV0＝−4Vとなるだけで同様にノイズを
除去できる。また、サンプリングの間隔が商用周
波数の周期の整数倍で、サンプリング時には電磁
誘導ノイズが十分減衰しておれば、上記の係数設
定でも商用周波数ノイズが除去でき、また電磁誘
導ノイズが乗らない。更にレジスタ、係数設定器
及び乗算器の段数を増加すれば、高次の電気化学
的直流ノイズの除去ができ、しかもサンプリング
時に電磁誘導ノイズが減衰していなくてもこれを
除去できる。 以上の説明では、正及び負のいずれの励磁電流
区間で信号を読み込んだ場合も表に示す係数を用
いて式(4)の演算を行うものとしている。つまり、
第４図ａに斜線を付して示す各タイミングでのサ
ンプル値をS1、S2、S3…とすると、同図ｂに示す
如くS3を読み込んだ所で−S1＋2S2−S3の演算を
してその結果は次のS4を読み込むまでレジスタ１
２で保持し、S4を読み込んだ所でS2−2S3＋S4の
演算をしてその結果は次のS5を読み込むまでレジ
スタ１２で保持しS5を読み込んだ所で−S3＋2S4
−S5の演算をしてその結果は次のS6を読み込むま
でレジスタ１２に保持するという処理を繰り返し
ている。これに対し、予め定めた正及び負いずれ
か一方の励磁電流区間で信号を読み込んだ場合だ
け、この励磁電流区間に対応する方の係数を用い
て式(4)の演算を行い、他方の励磁電流区間ではそ
の直前の励磁区間での出力を保持するようにして
も良い。つまり、正の励磁電流区間だけ演算を行
うものとすれば、第４図ｃに示す如くS3を読み込
んだ所で−S1＋2S2−S3の演算をしてその結果は
次の次のS5を読み込む所までレジスタ１２に保持
し、S4を読み込んでも演算は行わず、S5を読み込
んだ所で−S3＋2S4−S5の演算をしてその結果は
次の次のS7を読み込むまで保持し、S6を読み込ん
でも演算をしないという処理を繰り返す。 次に、電気化学的直流ノイズが突変した場合な
ど、入力信号に異常があつた場合の対策を説明す
る。異常検出回路１４はレジスタ８ａへの入力信
号が急激に変化した場合やＡ／Ｄ変換器７がオー
バーフローする程度信号が大きかつたり逆に極め
て小さく読み取り不能の場合を異常状態として検
出するものであり、異常を検出したときは、この
異常信号が最後のレジスタ８ｎから除かれるまで
即ち全レジスタ８ａ〜８ｎの内容が全て正常な信
号に更新されるまでレジスタ１２の内容を保持
し、異常信号に基づく演算結果が出力されないよ
うにする。つまり、異常検出器１４の検出出力１
４ａが制御回路１５に与えられると、この制御回
路１５からレジスタ１２に与えられる読み込み指
令用タイミング信号１５ｅ一定期間その出力を停
止されるようになつている。なお、１５ｆはＤ／
Ａ変換器１３に対する動作指令用タイミング信号
である。 上述した異常状態は多くの場合、電気化学的直
流電位の突変によつて生じ、その前後で電位に差
が生じる。この状態で信号処理の演算を行つてし
まうと、直流電位の差を信号とみなすため異常な
出力が生じてしまう。異常検出器１４とレジスタ
１２の組合せにより、正常な出力が得られるまで
異常発生前の出力が保持されるので異常状態に基
づくスパイクや振動などの出力変動が防げる。 なお、雑音の除去方法としては、レジスタ８ａ
〜８ｎの内容がどの励磁状態の信号であるか、あ
るいは現在の励磁がどの状態であるかにより、係
数設定器１０ａ〜１０ｎの内容を変える方法が考
えられる。これによれば連続処理しながら出力へ
の影響が最小化する。 ところで、上記実施例では第３図ａの如き正・
負の短形波状励磁について説明したが、本発明は
正・零・正・零あるいは負・零・負・零といつた
２状態の短形波状励磁にも同様に適用できる。ま
た、演算処理をデジタル回路の例で説明したが、
アナログ回路で同等の機能を実現できることは言
うまでもない。なお、マイクロコンピユータを用
いる場合は、ソフトウエアによつて必要な機能が
実現でき、しかも処理データ数や設定値などを自
由に変えることができる。 以上説明したように、本発明によれば電気化学
的直流電位の変化の影響を受けない安定な出力が
得られる。この場合、複数の励磁区間に亘つて得
た信号に対して演算を行うので低速でインテリジ
エンスを持たない素子でも所望の高速処理が可能
である。また、信号の読み込みや演算を各定常状
態で行え、しかも演算に必要なデータの一部を逐
次更新して処理するため、応答特性が良い。特
に、演算では係数が２、１、−１、−２となるた
め、デジタル処理の場合は乗算がビツトシフトで
済み、格別な乗算器を必要とせず構成が簡単にな
る。更に、異常なデータが入つた場合はこれを検
出して全データが更新されるまで出力を保持する
ので、条件判定など複雑な手段を使用しなくて
も、電気化学的直流電位の突変の影響を阻止でき
る。
第１図ａ〜ｆは従来技術を説明するための波形
図、第２図は本発明の一実施例を示すブロツク構
成図、第３図ａ〜ｅはその動作説明のための波形
図、第４図ａ〜ｃはサンプリングと演算及び出力
の保持との関係を示す説明図である。 図面中、８ａ〜８ｎ及び１２はレジスタ、９ａ
〜９ｎは乗算器、１０ａ〜１０ｎは係数設定器、
１１は加算器である。
図、第２図は本発明の一実施例を示すブロツク構
成図、第３図ａ〜ｅはその動作説明のための波形
図、第４図ａ〜ｃはサンプリングと演算及び出力
の保持との関係を示す説明図である。 図面中、８ａ〜８ｎ及び１２はレジスタ、９ａ
〜９ｎは乗算器、１０ａ〜１０ｎは係数設定器、
１１は加算器である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ２つの定常状態をとる短形波状励磁の電磁流
量計において、或る時点、その直前及び２つ前の
各定常状態での信号を逐次更新して記憶する記憶
手段と、この記憶手段の各信号を入力し、或る時
点が一方の定常状態の場合はその時点と２つ前の
各定常状態での信号の和から直前の定常状態での
信号の２倍を引いた値、他方の定常状態の場合は
直前の定常状態での信号の２倍からその時点と２
つ前の各定常状態での信号を引いた値をそれぞれ
流量比例信号として出力する演算手段とを備える
ことを特徴とする電磁流量計。 ２ ２つの定常状態をとる短形波状励磁の電磁流
量計において、或る時点、その直前及び２つ前の
各定常状態での信号を逐次更新して記憶する記憶
手段と、この記憶手段の各信号を入力し、或る時
点が一方の定常状態の場合はその時点と２つ前の
各定常状態での信号の和から直前の定常状態での
信号の２倍を引いた値、他方の定常状態の場合は
直前の定常状態での信号の２倍からその時点と２
つ前の各定常状態での信号を引いた値をそれぞれ
流量比例信号として出力する演算手段と、記憶手
段に記憶される信号が異常か否かを検出する異常
検出手段と、異常が検出された後は異常な信号が
記憶手段から除かれるまで演算手段の出力を保持
する保持手段とを備えることを特徴とする電磁流
量計。 ３ ２つの定常状態をとる短形波状励磁の電磁流
量計において、或る時点、その直前及び２つ前の
各定常状態での信号を逐次更新して記憶する手段
と、この記憶手段の各信号を入力し、或る時点が
一方の定常状態である場合だけその時点と２つ前
の各定常状態での信号の和と直前の定常状態での
信号の２倍の値との差を流量比例信号として出力
する演算手段と、上記一方の定常状態に続く他方
の定常状態では上記演算手段の出力を保持する保
持手段とを備えることを特徴とする電磁流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14121082A JPS5946508A (ja) | 1982-08-14 | 1982-08-14 | 電磁流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14121082A JPS5946508A (ja) | 1982-08-14 | 1982-08-14 | 電磁流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5946508A JPS5946508A (ja) | 1984-03-15 |
| JPH0318134B2 true JPH0318134B2 (ja) | 1991-03-11 |
Family
ID=15286697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14121082A Granted JPS5946508A (ja) | 1982-08-14 | 1982-08-14 | 電磁流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946508A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5402225B2 (ja) * | 2008-11-26 | 2014-01-29 | Ｊｓｒ株式会社 | 電線止水材用キット、電線止水材、止水部材、止水処理された電線および止水処理方法 |
-
1982
- 1982-08-14 JP JP14121082A patent/JPS5946508A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5946508A (ja) | 1984-03-15 |
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