JPH0375059B2 - - Google Patents
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- JPH0375059B2 JPH0375059B2 JP9859985A JP9859985A JPH0375059B2 JP H0375059 B2 JPH0375059 B2 JP H0375059B2 JP 9859985 A JP9859985 A JP 9859985A JP 9859985 A JP9859985 A JP 9859985A JP H0375059 B2 JPH0375059 B2 JP H0375059B2
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- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 9
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 18
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、直流抵抗測定方式を使用したデジタ
ル表示の水分計に関するものである。
ル表示の水分計に関するものである。
〔従来の技術〕
周知のように、アナログ読み取り方式の電気式
水分計は、被測定物そのものとそれに含まれてい
る水との電気的特性の著しい差を利用して含有水
分の量による被測定物の電気的特性の変化を用
い、間接的に被測定物中の含有水分量を検知する
ものである。
水分計は、被測定物そのものとそれに含まれてい
る水との電気的特性の著しい差を利用して含有水
分の量による被測定物の電気的特性の変化を用
い、間接的に被測定物中の含有水分量を検知する
ものである。
上記する水分計は、計測の種類により被測定物
に一定の電圧を印加し、電圧差等を計測する場
合、当該電圧を発生させるための電源電圧及びそ
の安定度が計測精度に大きな影響を与えることが
知られている。特に、計測結果をデジタル表示す
る場合には、基準電源と被計測物へ印加させる電
源の２種類が必要となる。このように２つの電源
を使用すると、２つの電源の変動の相乗効果によ
り計測精度がデジタル表示の場合著しく低下する
おそれがある。
に一定の電圧を印加し、電圧差等を計測する場
合、当該電圧を発生させるための電源電圧及びそ
の安定度が計測精度に大きな影響を与えることが
知られている。特に、計測結果をデジタル表示す
る場合には、基準電源と被計測物へ印加させる電
源の２種類が必要となる。このように２つの電源
を使用すると、２つの電源の変動の相乗効果によ
り計測精度がデジタル表示の場合著しく低下する
おそれがある。
本発明は、供給電源を安定化する安定化路の安
定化出力電圧を、被計測信号が入力されるアナロ
グ−デジタル変換部に基準電圧として与えるとと
もにその出力電圧を電圧変換部に与えてその出力
に被計測体に加させる高電圧を得、前記アナログ
−デジタル変換部の出力をマイクロコンピユータ
で演算し、その演算信号をメモリに記憶するとと
もに入出力制御回路を介してデジタル表示させる
ようにしたものである。
定化出力電圧を、被計測信号が入力されるアナロ
グ−デジタル変換部に基準電圧として与えるとと
もにその出力電圧を電圧変換部に与えてその出力
に被計測体に加させる高電圧を得、前記アナログ
−デジタル変換部の出力をマイクロコンピユータ
で演算し、その演算信号をメモリに記憶するとと
もに入出力制御回路を介してデジタル表示させる
ようにしたものである。
上記のように構成したので、１個の安定化した
回路と電圧変換部により電圧値の異なる電圧を取
り出し、それら電圧をＡ／Ｄ変換器と被計測体に
印加させたので、電圧の変動については相対的に
キヤンセルすることができるようになり、長期間
に渡つて計測精度の低下を招かない水分計が得ら
れる。
回路と電圧変換部により電圧値の異なる電圧を取
り出し、それら電圧をＡ／Ｄ変換器と被計測体に
印加させたので、電圧の変動については相対的に
キヤンセルすることができるようになり、長期間
に渡つて計測精度の低下を招かない水分計が得ら
れる。
以下図面に従つて本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第１図において、PVTは被計測体（図示省略
する）に接続されるプローブ端子で、このプロー
ブ端子PVTの一端は後述する電圧変換回路の計
測用基準電圧出力端に接続され、その他端はバツ
フアアンプBAと計測範囲切換部MRCに接続さ
る。バツフアアンプBAの出力は、アナログ−デ
ジタルＡ／Ｄ変換器ADに入力される。
する）に接続されるプローブ端子で、このプロー
ブ端子PVTの一端は後述する電圧変換回路の計
測用基準電圧出力端に接続され、その他端はバツ
フアアンプBAと計測範囲切換部MRCに接続さ
る。バツフアアンプBAの出力は、アナログ−デ
ジタルＡ／Ｄ変換器ADに入力される。
このＡ／Ｄ変換器ADには、後述の安定化回路
の出力電圧が基準電圧として与えられる。
の出力電圧が基準電圧として与えられる。
MPUはマイクロコンピユータで、このマイク
ロコンピユータMPUはＡ／Ｄ変換器ADの出力
を演算処理し、その処理結果をメモリMEに記憶
させるとともに入出力制御回路INFを介してデジ
タル表示器LCDに与える。入出力制御回路INF
の出力は、前記計測範囲切換部MRCの切換信号
として使用される。
ロコンピユータMPUはＡ／Ｄ変換器ADの出力
を演算処理し、その処理結果をメモリMEに記憶
させるとともに入出力制御回路INFを介してデジ
タル表示器LCDに与える。入出力制御回路INF
の出力は、前記計測範囲切換部MRCの切換信号
として使用される。
BATは直流電源で、この直流電源BATの正極
側は、スイツチSWを介して電圧制御用ICかはな
る電圧安定化回路REGに接続される。この電圧
安定化回路REGの安定化出力電圧は、可変抵抗
VR1により所定の基準電圧に設定されてＡ／Ｄ変
換器ADに印加される。また安定化出力電圧は、
電圧変換回路VCVに入力され、出力に計測用基
準電圧としての高電圧が得られるものである。
側は、スイツチSWを介して電圧制御用ICかはな
る電圧安定化回路REGに接続される。この電圧
安定化回路REGの安定化出力電圧は、可変抵抗
VR1により所定の基準電圧に設定されてＡ／Ｄ変
換器ADに印加される。また安定化出力電圧は、
電圧変換回路VCVに入力され、出力に計測用基
準電圧としての高電圧が得られるものである。
電圧変換回路VCVの出力は、可変抵抗VR2を
介して電圧安定化回路REGに安定化制御信号と
して与えられる。
介して電圧安定化回路REGに安定化制御信号と
して与えられる。
前記計測範囲切換部MRCは、３個の基準抵抗
RL（％）、RM（％）、RH（％）を有し、RL（％）は直
接接地され、RM（％）とRH（％）は高絶縁型リレ
ーRYM、RYHを介して接地される。両リレー
RYM、RYHはドライバーDRM、DRHにより制御さ
れる。尚、基準抵抗RL（％）は比較的水分量があ
る被計測体のときに使用され、RM（％）はRH（％）
では計測できないときに使用され、更にRH（％）
は極めて水分量が少ない被計測体の計測用に使用
される。
RL（％）、RM（％）、RH（％）を有し、RL（％）は直
接接地され、RM（％）とRH（％）は高絶縁型リレ
ーRYM、RYHを介して接地される。両リレー
RYM、RYHはドライバーDRM、DRHにより制御さ
れる。尚、基準抵抗RL（％）は比較的水分量があ
る被計測体のときに使用され、RM（％）はRH（％）
では計測できないときに使用され、更にRH（％）
は極めて水分量が少ない被計測体の計測用に使用
される。
次ぎに上記実施例の動作を述べる。
プローブ端子PVTに水分量を測定するために
被計測体を接続する。その後、スイツチSWを閉
成すると電圧変換回路VCVから計測用基準電圧
VHがプローブ端子に接続された被計測体に印加
される。その印加電圧は、例えばリレーRYMが
オンされていれば被計測体を介して基準抵抗RM
（％）にも印加される。このときRM（％）の両端
に発生された電圧（測定電圧）は、バツフアアン
プBAを介してＡ／Ｄ変換器ADに入力される。
Ａ／Ｄ変換器ADには基準電圧が印加されてい
て、この基準電圧と測定電圧とが比較される。そ
の比較電圧はデジタル信号となつてマイクロコン
ピユータMPUに入力されて演算され、演算結果
がメモリMEに記憶されるとともに入出力制御回
路INFを介して表示器LCDに水分量がデジタル
表示される。
被計測体を接続する。その後、スイツチSWを閉
成すると電圧変換回路VCVから計測用基準電圧
VHがプローブ端子に接続された被計測体に印加
される。その印加電圧は、例えばリレーRYMが
オンされていれば被計測体を介して基準抵抗RM
（％）にも印加される。このときRM（％）の両端
に発生された電圧（測定電圧）は、バツフアアン
プBAを介してＡ／Ｄ変換器ADに入力される。
Ａ／Ｄ変換器ADには基準電圧が印加されてい
て、この基準電圧と測定電圧とが比較される。そ
の比較電圧はデジタル信号となつてマイクロコン
ピユータMPUに入力されて演算され、演算結果
がメモリMEに記憶されるとともに入出力制御回
路INFを介して表示器LCDに水分量がデジタル
表示される。
ここで図を用いて被測定対象物の測定手段につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図において水分を計測する被測定対象物の
直流電気抵抗を「R1」とする。「プローブ＝
PVT」が被測定対象物に接触すると、プローブ
の一極に供給されている電圧「VH」より被測定
対象物の直流電気抵抗「R1」とこれに直列に接
続される回路「MRC」に通電され、「R1」と
「MRC」に分圧された電圧がＡ／Ｄ変換器に入力
される。この結果はマイクロコンピユータにより
処理され、マイクロコンピユータの制御により回
路「MRC」中の最適抵抗値「Ｒ×（Ｘ＝H、Mまた
はL）」（RH、RMの抵抗値はRLとの並列抵抗値とす
る）が１つ選択される。
直流電気抵抗を「R1」とする。「プローブ＝
PVT」が被測定対象物に接触すると、プローブ
の一極に供給されている電圧「VH」より被測定
対象物の直流電気抵抗「R1」とこれに直列に接
続される回路「MRC」に通電され、「R1」と
「MRC」に分圧された電圧がＡ／Ｄ変換器に入力
される。この結果はマイクロコンピユータにより
処理され、マイクロコンピユータの制御により回
路「MRC」中の最適抵抗値「Ｒ×（Ｘ＝H、Mまた
はL）」（RH、RMの抵抗値はRLとの並列抵抗値とす
る）が１つ選択される。
仮に、最適抵抗値の時の値が「VMとすると、
第１図の回路は等価的に第３図のように表現する
ことができる。（第１図中のバツフアアンプ
「BA」は、プローブに対する回路の入力抵抗を
超高抵抗化し、測定値に影響を与えないために挿
入したもので、増幅率は１としており等価回路で
は透過的になる。） R1およびR2は純抵抗成分であるので、第３図
から次式が得られる。
第１図の回路は等価的に第３図のように表現する
ことができる。（第１図中のバツフアアンプ
「BA」は、プローブに対する回路の入力抵抗を
超高抵抗化し、測定値に影響を与えないために挿
入したもので、増幅率は１としており等価回路で
は透過的になる。） R1およびR2は純抵抗成分であるので、第３図
から次式が得られる。
VM＝R2／R1＋R2×VH …(1)
また、電圧変換回路「VCV」は比例昇圧回路
であり、昇圧比を「ｎ＝定数」とすると、 VH＝ｎ×VREG …(2) (1)式を(2)式に代すると、 VM＝R2／R1＋R2×ｎ×VREG …(3) アナログ信号電圧値をデジタル値に変換（以下
Ａ／Ｄと記述）する方法には「追従比較型」、「二
重積分型」、「逐次比較型」、「並列比較型」等の多
くの方法が既に知られている。
であり、昇圧比を「ｎ＝定数」とすると、 VH＝ｎ×VREG …(2) (1)式を(2)式に代すると、 VM＝R2／R1＋R2×ｎ×VREG …(3) アナログ信号電圧値をデジタル値に変換（以下
Ａ／Ｄと記述）する方法には「追従比較型」、「二
重積分型」、「逐次比較型」、「並列比較型」等の多
くの方法が既に知られている。
どのＡ／Ｄ変換方式においても、アナログ入力
電圧と、Ａ／Ｄ変換器に供給される基準電圧とを
変換器内で演算し、デジタル値をＡ／Ｄ変換結果
として出力している。
電圧と、Ａ／Ｄ変換器に供給される基準電圧とを
変換器内で演算し、デジタル値をＡ／Ｄ変換結果
として出力している。
第１図のＡ／Ｄ変換器は、二重積分型を使用し
た例であり、アナログ入力電圧積分時間をT0、
基準電圧積分時間をT1とすると、 VM＝T1／T0×VS …(4) の関係があり、T0は一定値、VSは基準電圧で既
知の一定値であるから、T1のカウント数を取り
出すことによつて入力電圧がデジタル値として得
られることは公知の事実である。
た例であり、アナログ入力電圧積分時間をT0、
基準電圧積分時間をT1とすると、 VM＝T1／T0×VS …(4) の関係があり、T0は一定値、VSは基準電圧で既
知の一定値であるから、T1のカウント数を取り
出すことによつて入力電圧がデジタル値として得
られることは公知の事実である。
VMのデジタル値をＤとし、T0をＦ（＝一定値）
と表現すると(4)式は次のように表すことができ
る。
と表現すると(4)式は次のように表すことができ
る。
Ｄ（＝T1）＝Ｆ×［VM／VS］ …(5)
VSはVREGを抵抗器で分圧して取り出しており、
分圧比を「ｋ＝定数」とすると、 VS＝ｋ×VREG …(6) (3)式および(6)式を(5)式に代入すると、 Ｄ＝Ｆ［〓〓〓〓×ｎ×VREG／ｋ×VREG］ ＝Ｆ［R2×ｎ／ｋ（R1＋R2）］ …(7) (7)式より明らかなように本案を採用した本装置
におけるデジタル値「Ｄ」は、抵抗値のみの函数
として取り出すことができ、電源のドリフト、経
時変化、経年変化に全く影響されず、安定して確
度の高い計測を実行することが可能となる。
分圧比を「ｋ＝定数」とすると、 VS＝ｋ×VREG …(6) (3)式および(6)式を(5)式に代入すると、 Ｄ＝Ｆ［〓〓〓〓×ｎ×VREG／ｋ×VREG］ ＝Ｆ［R2×ｎ／ｋ（R1＋R2）］ …(7) (7)式より明らかなように本案を採用した本装置
におけるデジタル値「Ｄ」は、抵抗値のみの函数
として取り出すことができ、電源のドリフト、経
時変化、経年変化に全く影響されず、安定して確
度の高い計測を実行することが可能となる。
一般的に、基準電源は、精密型定電圧素子等を
使用し、電圧変動や経時変化等を10-6程度におさ
えているが、一方、アナログ入力電圧は、商用電
源または電池等で駆動される電子回路または受動
素子回路より取り出されるので、電源の変動、ド
リフト、機器の経時変化等に伴う変動があり、こ
の変動はアナログ入力電圧の変化となつて現れる
ので、測定データを電圧に変換して仲介する電気
計測機器においては誤差や計測中のドリフトを発
生させる原因となり、また経年変化による狂いを
発生させる要因となつている。
使用し、電圧変動や経時変化等を10-6程度におさ
えているが、一方、アナログ入力電圧は、商用電
源または電池等で駆動される電子回路または受動
素子回路より取り出されるので、電源の変動、ド
リフト、機器の経時変化等に伴う変動があり、こ
の変動はアナログ入力電圧の変化となつて現れる
ので、測定データを電圧に変換して仲介する電気
計測機器においては誤差や計測中のドリフトを発
生させる原因となり、また経年変化による狂いを
発生させる要因となつている。
本発明では、アナログ力電圧を生成する電子回
路、または、受動素子回路に供給する電源とＡ／
Ｄ変換器の基準電源回路に同一電源回路より電源
を供給し、電源の変動、ドリフト、経時変化をキ
ヤンセルすることが可能である。
路、または、受動素子回路に供給する電源とＡ／
Ｄ変換器の基準電源回路に同一電源回路より電源
を供給し、電源の変動、ドリフト、経時変化をキ
ヤンセルすることが可能である。
これにより、前述の要因より発生する誤差やド
リフトを除去することができ、計測精度の向上を
図ることができる。
リフトを除去することができ、計測精度の向上を
図ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は計測時の作用を示す説明図、第３図は第
１図を等価的に示すブロツク図である。 PVTはプローブ端子、ADはアナログ−デジタ
ル変換器、MPUはマイクロコンピユータ、ME
はメモリ、INFは入出力制御回路、LCDは表示
器、MPCは計測範囲用切換部、REGは電圧安定
化回路、VCVは電圧変換回路である。
第２図は計測時の作用を示す説明図、第３図は第
１図を等価的に示すブロツク図である。 PVTはプローブ端子、ADはアナログ−デジタ
ル変換器、MPUはマイクロコンピユータ、ME
はメモリ、INFは入出力制御回路、LCDは表示
器、MPCは計測範囲用切換部、REGは電圧安定
化回路、VCVは電圧変換回路である。
Claims (1)
- １ 高電圧が印加される被計測体と、この被計測
体と直列接続される基準抵抗部と、この基準抵抗
部の両端に発生する電圧及び基準電圧が入力され
るアナログ−デジタル変換器と、このアナログ−
デジタル変換器の出力信号を演算するマイクロコ
ンピユータと、このマイクロコンピユータで演算
された信号を記憶するメモリと、前記マイクロコ
ンピユータで演算された信号をデジタル表示する
表示器と、この表示器とマイクロコンピユータと
の電路に介在された入出力制御回路と、供給電源
を安定化し、その安定化出力を基準電圧として前
記アナログ−デジタル変換器に供給する電圧安定
化回路と、この電圧安定化回路の安定化出力を高
電圧に変換して前記被計測体に印加させるととも
にその電圧を安定化制御信号として電圧安定化回
路にフイードバツクさせる電圧変換回路とを備え
てなる水分計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9859985A JPS61256245A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 水分計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9859985A JPS61256245A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 水分計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61256245A JPS61256245A (ja) | 1986-11-13 |
| JPH0375059B2 true JPH0375059B2 (ja) | 1991-11-28 |
Family
ID=14224084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9859985A Granted JPS61256245A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 水分計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61256245A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04160352A (ja) * | 1990-10-23 | 1992-06-03 | Sanko Denshi Kenkyusho:Kk | 水分計用ａ／ｄ変換器の電圧供給装置 |
| JP2002005862A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-09 | Teruo Kawaida | 塩分濃度測定回路 |
-
1985
- 1985-05-09 JP JP9859985A patent/JPS61256245A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61256245A (ja) | 1986-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |