JPH0353180Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0353180Y2 JPH0353180Y2 JP1982005818U JP581882U JPH0353180Y2 JP H0353180 Y2 JPH0353180 Y2 JP H0353180Y2 JP 1982005818 U JP1982005818 U JP 1982005818U JP 581882 U JP581882 U JP 581882U JP H0353180 Y2 JPH0353180 Y2 JP H0353180Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- output
- pair
- variable capacitors
- output terminal
- Prior art date
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- Expired
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、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を用い、その差動容
量を電圧信号に変換する差動容量電圧変換回路に
関する。
化する一対の可変コンデンサを用い、その差動容
量を電圧信号に変換する差動容量電圧変換回路に
関する。
一般にこの種の差動容量電圧変換回路は、差圧
等の被測定量に応じて一対の可変コンデンサの容
量を差動的に変化させ、容量の差に比例し、容量
の和に反比例する電圧信号に変換することによつ
て被測定量を検出する場合等に用いられている。
ところで従来の差動容量電圧変換回路は、ダイオ
ードをリング状に接続したリング変調器を用い、
その入力端子間に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を直列に接続し
て入力平衡回路を形成し、出力端子間に一対の固
定コンデンサを直列に接続して出力平衡回路を形
成し、入力平衡回路の中点と出力平衡回路の中点
間に発振器を接続して、出力端子間に一対の可変
コンデンサの容量の差に比例し、容量の和に反比
例する電圧信号を得ているので、出力電圧にはキ
ヤリヤ電圧が重畳しており、またダイオード特性
のためレンジアビリテイが小さく、非直線性と温
度ドリフトを生ずる。さらに励振波形もダイオー
ド特性のため出力に影響し、かつ出力は励振の交
流振幅に比例しているため、安定な振幅と波形を
もつ発振器が必要であつた。
等の被測定量に応じて一対の可変コンデンサの容
量を差動的に変化させ、容量の差に比例し、容量
の和に反比例する電圧信号に変換することによつ
て被測定量を検出する場合等に用いられている。
ところで従来の差動容量電圧変換回路は、ダイオ
ードをリング状に接続したリング変調器を用い、
その入力端子間に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を直列に接続し
て入力平衡回路を形成し、出力端子間に一対の固
定コンデンサを直列に接続して出力平衡回路を形
成し、入力平衡回路の中点と出力平衡回路の中点
間に発振器を接続して、出力端子間に一対の可変
コンデンサの容量の差に比例し、容量の和に反比
例する電圧信号を得ているので、出力電圧にはキ
ヤリヤ電圧が重畳しており、またダイオード特性
のためレンジアビリテイが小さく、非直線性と温
度ドリフトを生ずる。さらに励振波形もダイオー
ド特性のため出力に影響し、かつ出力は励振の交
流振幅に比例しているため、安定な振幅と波形を
もつ発振器が必要であつた。
本考案は、一対の可変コンデンサの一方を第１
の電圧源と出力端子とにスイツチで交互に接続
し、他方を第１の電圧源とは逆極性の第２の電圧
源と出力端子とにスイツチで交互に接続し、かつ
出力端子を平滑用コンデンサを介して基準点に接
続して、出力端子に一対の可変コンデンサの容量
の差に比例し、容量の和に反比例する出力電圧を
得ることによつて、上述の如き欠点を除去し、レ
ンジアビリテイが広く、温度ドリフトの小さい差
動容量電圧変換回路を実現したものである。
の電圧源と出力端子とにスイツチで交互に接続
し、他方を第１の電圧源とは逆極性の第２の電圧
源と出力端子とにスイツチで交互に接続し、かつ
出力端子を平滑用コンデンサを介して基準点に接
続して、出力端子に一対の可変コンデンサの容量
の差に比例し、容量の和に反比例する出力電圧を
得ることによつて、上述の如き欠点を除去し、レ
ンジアビリテイが広く、温度ドリフトの小さい差
動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。第１図において、CH，CL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
サで、その一端は共通に基準点（アース）に接続
されている。一方の可変コンデンサCHはその他
端が一定電圧VHが加わる第１の入力端子INHにス
イツチSW1を介して接続されるとともに、出力電
圧V0が生ずる出力端子OUTにスイツチSW2を介
して接続されている。スイツチSW1とSW2とは第
２図のタイムチヤートのイに示すように毎秒NH
回共にオンとならないようなタイミングで交互に
オンオフを繰り返し、CHをINHとOUTに交互に
接続する。他方の可変コンデンサCLは他端が一
定電圧VLが加わる第２の入力端子INLにスイツチ
SW3を介して接続されるとともに、出力端子
OUTにスイツチSW4を介して接続されている。
スイツチSW3とSW4も第２図のロに示すように毎
秒NL回共にオンとならないようなタイミングで
交互にオンオフを繰り返し、CLをINLとOUTに
交互に接続する。なおスイツチSW1〜SW4として
は電界効果トランジスタ等の電子的なものが好適
である。また出力端子OUTと基準点間には平滑
用コンデンサC0が接続されている。さらに一定
電圧VH、VLおよび出力電圧V0はコモンライン
を基準にしており、コモンラインと基準点間に
はコモンモード電圧VCMがある。
ある。第１図において、CH，CL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
サで、その一端は共通に基準点（アース）に接続
されている。一方の可変コンデンサCHはその他
端が一定電圧VHが加わる第１の入力端子INHにス
イツチSW1を介して接続されるとともに、出力電
圧V0が生ずる出力端子OUTにスイツチSW2を介
して接続されている。スイツチSW1とSW2とは第
２図のタイムチヤートのイに示すように毎秒NH
回共にオンとならないようなタイミングで交互に
オンオフを繰り返し、CHをINHとOUTに交互に
接続する。他方の可変コンデンサCLは他端が一
定電圧VLが加わる第２の入力端子INLにスイツチ
SW3を介して接続されるとともに、出力端子
OUTにスイツチSW4を介して接続されている。
スイツチSW3とSW4も第２図のロに示すように毎
秒NL回共にオンとならないようなタイミングで
交互にオンオフを繰り返し、CLをINLとOUTに
交互に接続する。なおスイツチSW1〜SW4として
は電界効果トランジスタ等の電子的なものが好適
である。また出力端子OUTと基準点間には平滑
用コンデンサC0が接続されている。さらに一定
電圧VH、VLおよび出力電圧V0はコモンライン
を基準にしており、コモンラインと基準点間に
はコモンモード電圧VCMがある。
このように構成した本考案においては、一方の
可変コンデンサCHが入力端子INHと出力端子
OUTにスイツチSW1，SW2で毎秒NH回共にオン
とならないタイミングで交互に接続され、充放電
を繰り返しているので、放電電流の平均値Hは次
式で与えられる。
可変コンデンサCHが入力端子INHと出力端子
OUTにスイツチSW1，SW2で毎秒NH回共にオン
とならないタイミングで交互に接続され、充放電
を繰り返しているので、放電電流の平均値Hは次
式で与えられる。
H＝CH（VH−VO）NH ……(1)
同様に他方の可変コンデンサCLも入力端子INL
と出力端子OUTにスイツチSW3，SW4で毎秒NL
回共にオンとならないタイミングで交互に接続さ
れ、充放電を繰り返しているので、放電電流の平
均値Lは次式で与えられる。
と出力端子OUTにスイツチSW3，SW4で毎秒NL
回共にオンとならないタイミングで交互に接続さ
れ、充放電を繰り返しているので、放電電流の平
均値Lは次式で与えられる。
L＝CL（VL−VO）NL ……(2)
そして出力インピーダンスを充分に高く選べ
ば、H＋iL ＝０が成立するので、出力電圧VOは、 VO＝CHNHVH＋CLNLVL／CHNH＋CLNL ……(3) となる。ここで、VH＝VS，VL＝−VS，NH＝NL
とすれば、 VO＝CH−L／CH＋CLVS ……(4) となり、差動容量電圧変換が行われる。このよう
に本考案においては、従来のダイオード変調器を
用いたものに比して、出力にキヤリヤ電圧が重畳
しておらず、レンジアビリテイが広く、直線性も
よく、またVH，VLの電圧を一定に保つだけなの
で温度特性もよい。さらにスイツチング周波数が
高ければコモンモード電圧VCMに対する抑制効果
が大きくなり、スイツチSW1〜SW4の耐電圧も余
裕がでる。
ば、H＋iL ＝０が成立するので、出力電圧VOは、 VO＝CHNHVH＋CLNLVL／CHNH＋CLNL ……(3) となる。ここで、VH＝VS，VL＝−VS，NH＝NL
とすれば、 VO＝CH−L／CH＋CLVS ……(4) となり、差動容量電圧変換が行われる。このよう
に本考案においては、従来のダイオード変調器を
用いたものに比して、出力にキヤリヤ電圧が重畳
しておらず、レンジアビリテイが広く、直線性も
よく、またVH，VLの電圧を一定に保つだけなの
で温度特性もよい。さらにスイツチング周波数が
高ければコモンモード電圧VCMに対する抑制効果
が大きくなり、スイツチSW1〜SW4の耐電圧も余
裕がでる。
なお上述では、NH＝NLの場合を説明したが、
NH／NL＝ｎとすれば、出力電圧V0は、 VO＝nCH−CL／nCH＋CLVS ……(5) となり、１：ｎの比からなる差動容量の変換回路
を実現できる。また容量式の渦流量計などのよう
に一対の可変コンデンサの差動容量の変化分を電
圧信号に変換する場合には、第３図に示すように
出力端子OUTから出力電圧V０を積分回路ICを
介して第２の入力端子INLに負帰還するようにす
ればよい。
NH／NL＝ｎとすれば、出力電圧V0は、 VO＝nCH−CL／nCH＋CLVS ……(5) となり、１：ｎの比からなる差動容量の変換回路
を実現できる。また容量式の渦流量計などのよう
に一対の可変コンデンサの差動容量の変化分を電
圧信号に変換する場合には、第３図に示すように
出力端子OUTから出力電圧V０を積分回路ICを
介して第２の入力端子INLに負帰還するようにす
ればよい。
以上説明したように本考案においては、発振器
やダイオード変調器を用いていないので、出力に
キヤリヤ電圧が重畳せず、レンジアビリテイが広
く、温度ドリフトの小さい差動容量電圧変換回路
が簡単な構成で得られる。
やダイオード変調器を用いていないので、出力に
キヤリヤ電圧が重畳せず、レンジアビリテイが広
く、温度ドリフトの小さい差動容量電圧変換回路
が簡単な構成で得られる。
第１図は本考案回路の一実施例を示す接続図、
第２図はその動作説明用のタイムチヤート、第３
図は本考案回路の他の実施例を示す接続図であ
る。 CH，CL……一対の可変コンデンサ、SW1〜
SW4……スイツチ、C0……平滑用コンデンサ、
……コモンライン、INH，INL……入力端子、
OUT……出力端子、VH，VL……入力電圧、V0…
…出力電圧。
第２図はその動作説明用のタイムチヤート、第３
図は本考案回路の他の実施例を示す接続図であ
る。 CH，CL……一対の可変コンデンサ、SW1〜
SW4……スイツチ、C0……平滑用コンデンサ、
……コモンライン、INH，INL……入力端子、
OUT……出力端子、VH，VL……入力電圧、V0…
…出力電圧。
Claims (1)
- 被測定量に応じて容量が差動的に変化する一対
の可変コンデンサと、これら一対の可変コンデン
サの一方を第１の電圧源と出力端子とに交互に接
続するスイツチ手段と、他方の可変コンデンサを
前記第１の電圧源とは逆極性の第２の電圧源と前
記出力電圧とに交互に接続するスイツチ手段と、
前記出力端子と基準点間に接続された平滑用コン
デンサとを具備し、この平滑用コンデンサの両端
に一対の前記可変コンデンサの和と差との比に関
連する出力信号を得るようにしたことを特徴とす
る差動容量電圧変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP581882U JPS58109071U (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 差動容量電圧変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP581882U JPS58109071U (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 差動容量電圧変換回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58109071U JPS58109071U (ja) | 1983-07-25 |
| JPH0353180Y2 true JPH0353180Y2 (ja) | 1991-11-20 |
Family
ID=30018612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP581882U Granted JPS58109071U (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 差動容量電圧変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58109071U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5537900Y2 (ja) * | 1976-03-25 | 1980-09-04 |
-
1982
- 1982-01-20 JP JP581882U patent/JPS58109071U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58109071U (ja) | 1983-07-25 |
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