JPH0460532B2 - - Google Patents

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JPH0460532B2
JPH0460532B2 JP15372986A JP15372986A JPH0460532B2 JP H0460532 B2 JPH0460532 B2 JP H0460532B2 JP 15372986 A JP15372986 A JP 15372986A JP 15372986 A JP15372986 A JP 15372986A JP H0460532 B2 JPH0460532 B2 JP H0460532B2
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Japan
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capacitance
output
voltage
input
inverter
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JP15372986A
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Japanese (ja)
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JPS639819A (en
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Atsushi Kimura
Terutaka Hirata
Toshio Sekiguchi
Masahiro Hasegawa
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、差圧あるいは圧力などによる変位を
静電容量を介して電気信号に変換する変位変換装
置に係り、特にその分解能を向上させた変位変換
装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a displacement conversion device that converts displacement due to differential pressure or pressure into an electrical signal via capacitance, and particularly relates to a displacement conversion device with improved resolution. This invention relates to a displacement conversion device.

<従来の技術> 第11図に特開昭57−26711号「容量式変位変
換装置」に開示されている従来の変位変換装置を
示し、これについて説明する。
<Prior Art> FIG. 11 shows a conventional displacement converter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-26711 entitled "Capacitive Displacement Converter", and this will be explained.

CXは圧力などによる変位を受けてその容量値
が変化する静電容量である。静電容量CXの一端
はインバータG1の入力端に接続されると共に分
布容量CSを介して共通電位点COMに接続されて
いる。インバータG1の入出力端の間には双方向
定電流回路CCが接続されその出力端はインバー
タG2を介して静電容量CXの他端に接続されてい
る。ここでインバータG1,G2は増幅手段を形成
しインバータG2の出力から静電容量CXインバー
タG1の入力端の電圧と同相の電圧を帰還する。
また双方向定電流回路CCはインバータG1の入力
端の電圧とは逆相で帰還する帰還手段を構成す
る。
C One end of the capacitance C X is connected to the input end of the inverter G 1 and is also connected to the common potential point COM via the distributed capacitance C S . A bidirectional constant current circuit CC is connected between the input and output ends of the inverter G1 , and its output end is connected to the other end of the capacitance CX via the inverter G2 . Here, the inverters G 1 and G 2 form an amplifying means, and feed back from the output of the inverter G 2 a voltage that is in phase with the voltage at the input end of the capacitance C X inverter G 1 .
Further, the bidirectional constant current circuit CC constitutes a feedback means that feeds back the voltage at the input end of the inverter G1 in the opposite phase.

次に、第11図に示す変位変換装置の動作につ
いて第12図に示す波形図を用いて説明する。
Next, the operation of the displacement converter shown in FIG. 11 will be explained using the waveform diagram shown in FIG. 12.

インバータG2の出力がハイレベル“H”で電
圧+Eが生じたとき(第12図イ)は、その立上
りにより静電容量CXと分布容量CSの直列回路が
急速に充電され分布容量CSの端子電圧が急激に一
定電圧に達するので第12図ロに示すようにほぼ
垂直に立上る。また、このときインバータG1
出力はローレベル“L”で共通電位点COMのゼ
ロ電位となるので、分布容量CSの充電電荷は双方
向定電流回路CCとインバータG1の出力インピー
ダンスを介して一定電流iで直ちに放電を開始し
第12図ロに示すようにインバータG1の入力端
の電圧は直線的に低下する。インバータG1のス
レツシヨルド電圧VTHまで低下するとインバータ
G1の出力がハイレベル“H”の+Eに反転し
(第12図ハ)これによつてインバータG2の出力
はローレベル“L”になるので、分布容量CSの残
留電荷が静電容量CXを介して急速に放電し、イ
ンバータG1の入力端の電圧が垂直に低下した後、
インバータG1の出力端のハイレベル“H”によ
り双方向定電流回路CCによる定電流iにより分
布容量CSが充電されてインバータG1の入力端の
電圧が直線的に上昇する(第12図ハ)。スレシ
ヨルド電圧VTHに達するインバータG1の出力がロ
ーレベル“L”に反転しこれによつてインバータ
G2の出力はハイレベル“H”になるので、再び
インバータG2からの充電が行なわれ、この動作
が繰り返される。
When the output of inverter G2 is at a high level "H" and a voltage + E is generated (Fig. 12A), the series circuit of capacitance C Since the terminal voltage of S suddenly reaches a constant voltage, it rises almost vertically as shown in FIG. 12B. Also, at this time, the output of inverter G1 is low level "L" and the common potential point COM has zero potential, so the charge in the distributed capacitor C S is transferred through the bidirectional constant current circuit CC and the output impedance of the inverter G1 . The inverter G1 immediately starts discharging at a constant current i, and the voltage at the input end of the inverter G1 decreases linearly as shown in FIG. 12B. When the inverter G drops to the threshold voltage V TH of 1 , the inverter
The output of G 1 is inverted to +E, which is a high level “H” (Fig. 12 C), and the output of inverter G 2 becomes low level “L”, so that the residual charge in the distributed capacitance C S is After rapidly discharging through the capacitor C X and the voltage at the input end of the inverter G 1 drops vertically,
Due to the high level "H" at the output end of inverter G1 , the distributed capacitance C S is charged by the constant current i from the bidirectional constant current circuit CC, and the voltage at the input end of inverter G1 increases linearly (Fig. 12). c). The output of inverter G1 that reaches the threshold voltage V TH is inverted to low level “L”, thereby causing the inverter to
Since the output of G2 becomes high level "H", charging from inverter G2 is performed again, and this operation is repeated.

ここで、スレシヨルド電圧VTHを基準とする分
布容量CSの両端の変化電圧e10は、次式で示され
る。
Here, the changing voltage e 10 across the distributed capacitance C S with the threshold voltage V TH as a reference is expressed by the following equation.

e10=CX/CX+CSE (1) また、変化電圧e10がスレシヨルド電圧VTHまで減
少するのに必要とする時間t10は、次式で与えら
れる。
e 10 = C X / C

it10=e10(CX+CS) (2) (1)、(2)式を用いて、 t10=CXE/i (3) となる。なお、充放電が反復されるうちに分布容
量CSにはスレツシヨルドに応じた電荷が基準電位
として定められこれを中心として充放電が行われ
るため、充電側の変化電圧e10と放電側の変化電
圧e20とは等しくなり、この変化電圧e20分の充電
を双方向定電流回路CCによる定電流iによつて
行なうことにより時間t10とt20は等しくなり次式
が成立する。
it 10 = e 10 (C X + C S ) (2) Using equations (1) and (2), t 10 = C X E/i (3). Note that as charging and discharging are repeated, a charge corresponding to the threshold is determined as a reference potential in the distributed capacitance C S and charging and discharging is performed around this, so the change in voltage e 10 on the charging side and the change on the discharging side The voltage e 20 becomes equal, and by performing charging for 20 minutes of this changed voltage e with the constant current i from the bidirectional constant current circuit CC, the times t 10 and t 20 become equal, and the following equation holds true.

t10=t20=E/iCX (4) 従つて、周期t10、t20は静電容量CXに比例し、
静電容量CXは対向する電極の変位により変化す
る。
t 10 = t 20 = E/iC X (4) Therefore, the periods t 10 and t 20 are proportional to the capacitance C
The capacitance C X changes depending on the displacement of the opposing electrodes.

<発明が解決しようとする問題点> この様な従来の変位変換装置は、出力のパルス
信号の周期t10(t20)が所定幅の変位に対して所定
幅の静電容量CXが変化するように作動する。
<Problems to be Solved by the Invention> In such a conventional displacement conversion device, the period t 10 (t 20 ) of the output pulse signal is such that the capacitance C It operates as follows.

従つて、変位の変動幅が小さい場合には静電容
量CXの変動幅も小さく、このため分解能が小さ
くなり精度の低下を招く問題点がある。
Therefore, when the variation width of the displacement is small, the variation range of the capacitance C X is also small, which causes a problem that the resolution becomes small and the accuracy decreases.

<問題点を解決するための手段> この発明は、以上の問題点を解決するために、
検出すべき変位に応じて変化する静電容量と、こ
の静電容量の一端が入力端に接続された増幅手段
と、この増幅手段の出力端からその入力端に反転
電流を供給する負帰還手段と、前記増幅手段の入
力と同位相で先の静電容量の他端を駆動する駆動
手段と、先の増幅手段の入力端と一端が接続され
前記静電容量の2倍の値より小さい値の固定容量
と、前記増幅手段の入力と同相あるいは逆相の電
圧で駆動して電源電圧の1/2と所定電圧を交互に
先の固定容量の他端に印加する駆動手段と、先の
増幅手段の出力に関連したパルス信号を用いて所
定の演算を実行し先の変位に対応した出力を出す
第1マイクロコンピユータ手段とを具備すること
を主要な構成としたものである。
<Means for solving the problems> In order to solve the above problems, the present invention has the following features:
A capacitance that changes according to the displacement to be detected, an amplifying means with one end of this capacitance connected to an input end, and a negative feedback means for supplying an inverted current from the output end of the amplifying means to its input end. and a drive means for driving the other end of the capacitance in the same phase as the input of the amplification means, and one end of which is connected to the input end of the amplification means and has a value smaller than twice the value of the capacitance. a fixed capacitor, a driving means for driving with a voltage in phase or in phase with the input of the amplifying means and alternately applying 1/2 of the power supply voltage and a predetermined voltage to the other end of the fixed capacitor; The main configuration includes first microcomputer means that executes a predetermined calculation using a pulse signal related to the output of the means and outputs an output corresponding to the previous displacement.

<作用> この様な本発明の主要な構成により、静電容量
の一部が所定値だけ減じられた形で変位に対応し
たパルス幅をもつパルス信号が出力されるので、
分解能が拡大し精度が向上する。
<Function> With the main configuration of the present invention as described above, a pulse signal having a pulse width corresponding to the displacement is output with a portion of the capacitance reduced by a predetermined value.
Resolution is expanded and accuracy is improved.

<実施例> 以下、本発明の実施例について図面に基づき説
明する。第1図は本発明の一実施例を示すブロツ
ク図である。尚、従来の技術の技術と同一の機能
を有する部分には同一の符号を付し適宜にその説
明を省略する。
<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. It should be noted that parts having the same functions as those in the prior art are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

静電容量CXの一端はインバータG1の入力端に
接続されると共に分布容量CSを介して共通電位点
COMに接続されている。インバータG1の入出力
端間には双方向定電流回路CCが接続され負帰還
路を形成している。また、静電容量CXの他端は
インバータG1の出力端からナンドゲートG3の入
力の一端とその出力端を介して接続され、ナンド
ゲートG3の他端は端子TL1を介して印加される
制御信号CSによりその開閉が制御される。
One end of the capacitance C
Connected to COM. A bidirectional constant current circuit CC is connected between the input and output terminals of the inverter G1 to form a negative feedback path. In addition , the other end of the capacitance C Its opening and closing is controlled by a control signal CS.

インバータG1の入力端には固定容量CFが接続
され、その他端とインバータG1の出力端の間に
は駆動回路DRCが接続されている。駆動回路
DRCの中には電源電圧+Eと共通電位点COMと
の間に直列に接続されたスイツチS1,S2,S3,S4
が設けられ、スイツチS2とS3の接続点には+E/
2の電圧が印加されている。スイツチS1とS4はア
ンドゲートG4,G5の出力で、スイツチS2とS3
インバータG6の出力でそれぞれの開閉が制御さ
れる。アンドゲートG4,G5の各入力の一端とイ
ンバータG6の入力端にはそれぞれインバータG1
の出力が印加されている。更に、アンドゲート
G4の入力の他端には制御信号CSが、アンドゲー
トG5の入力の他端にはインバータG7により反転
された制御信号CSがそれぞれ印加され、これ等
を制御する。スイツチS1とS2、S3とS4の各接続点
はそれぞれ固定容量CFの他端に接続されている。
A fixed capacitor CF is connected to the input end of the inverter G1 , and a drive circuit DRC is connected between the other end and the output end of the inverter G1 . drive circuit
Inside the DRC, there are switches S 1 , S 2 , S 3 , S 4 connected in series between the power supply voltage +E and the common potential point COM.
is provided, and +E/ is provided at the connection point of switches S 2 and S 3 .
2 voltages are applied. The opening and closing of switches S1 and S4 are controlled by the outputs of AND gates G4 and G5 , and the opening and closing of switches S2 and S3 are controlled by the output of inverter G6 . Inverter G 1 is connected to one end of each input of AND gates G 4 and G 5 and to the input end of inverter G 6 .
The output of is applied. Furthermore, and gate
A control signal CS is applied to the other input end of G4 , and a control signal CS inverted by an inverter G7 is applied to the other input end of AND gate G5 to control these. Each connection point of the switches S 1 and S 2 and S 3 and S 4 is connected to the other end of the fixed capacitor CF.

出力のパルス信号はインバータG1の出力端か
ら端子TL2を介して取出される。なお、各インバ
ータ、アンドゲートおよびナンドゲートはそれぞ
れ電源電圧+Eで付勢されている。
The output pulse signal is taken out from the output end of the inverter G1 via the terminal TL2 . Note that each inverter, AND gate, and NAND gate are each energized with a power supply voltage +E.

次に、以上の如く構成された第1図に示す容
量/時間変換部CTV1について第2図、第3図を
用いてその動作を説明する。
Next, the operation of the capacitance/time converter CTV 1 shown in FIG. 1 and configured as described above will be explained using FIGS. 2 and 3.

先ず、制御信号CSが第3図イに示すようなハ
イレベル“H”で+Eの状態について説明する。
First, a state in which the control signal CS is at a high level "H" and +E as shown in FIG. 3A will be explained.

インバータG1の出力端がハイレベル“H”の
周期TXの状態(第3図ハ)ではインバータG1
入力端は第2図イに示す接続となつている。この
状態では、双方向定電流回路CCの他端は+Eの
電圧が印加されているのでこれにより各容量が充
電されインバータG1の入力端の電圧が一定割合
で上昇しそのスレツシヨルド電圧VTHを越える
(第3図ロ)とインバータG1の出力端の電圧がロ
ーレベル“L”に反転し第2図ロの状態となる。
When the output terminal of the inverter G 1 is at a high level "H" during period T X (FIG. 3C), the input terminal of the inverter G 1 is connected as shown in FIG. 2A. In this state, since the voltage +E is applied to the other end of the bidirectional constant current circuit CC, each capacitor is charged by this, and the voltage at the input end of the inverter G1 rises at a constant rate, raising its threshold voltage V TH . When the voltage is exceeded (FIG. 3(b)), the voltage at the output terminal of the inverter G1 is inverted to the low level "L", resulting in the state shown in FIG. 2(b).

第2図のイからロに反転する直前の各容量の充
電電荷は第2図イから(CF+CX+CS)VTH−CF
であり、反転した直後の各容量の充電電荷はこの
ときのインバータG1の入力端の電圧をV+とすれ
ば第2図ロから(CF+CX+CS)V+−1/2CFE− CXEとなる。反転の直前と直後における電荷の
総量は変化しないので、次式が成立する。
The charging charge of each capacitor immediately before it is reversed from A to B in Figure 2 is (C F + C X + C S ) V TH −C F E from A in Figure 2
, and the charge in each capacitor immediately after inversion is ( C F + C E-C X E. Since the total amount of charge immediately before and after the inversion does not change, the following equation holds true.

(CF+CX+CS)VTH−CFE =(CF+CX+CS)V+−CXE−CF/2E ∴V+=VTH ++CX−1/2CF/(CF+CX+CS)E (5) 第2項がスレツシヨルド電圧VTHから上昇した
変化電圧e′1であり、この変化電圧e′1がスレツシ
ヨルド電圧VTHまで双方向定電流回路CCの定電流
iによつて減少させられる時間である周期T′X
次式で与えられる。
(C F +C X + C S ) V TH −C F E = (C F + C X + C S ) V + −C C F + C _ _ _ The period T'X , which is the time reduced by the current i, is given by

iT′X=e′1(CF+CX+CS) (6) 従つて、(5)式の第2項のe′1と(6)式から T′X=CX−1/2CF/iE (7) を得る。インバータG1のスレツシヨルド電圧VTH
にその入力端の電圧が達するとインバータG1
出力端はハイレベル“H”に反転し第2図イの状
態となる。ただし、第2図ロのV+の代りにVHT
第2図イのVTHの代りにインバータG1の入力端の
電圧V-を置き換えたものになる。従つて、この
場合の反転の直前と直後における電荷の関係は (CF+CX+CS)VTH−CFE =(CF+CX+CS)V-−CFE ∴V-=VTH−CX−1/2CF/(CF+CX+CS)E (8) となる。第2項がスレツシヨルド電圧VTHから下
降した変化電圧e1であり、この変化電圧e1がスレ
ツシヨルド電圧VTHまで双方向定電流回路CCの定
電流iによつて増大させられる時間である周期
TXは次式で与えられる。
iT X = e′ 1 ( C F + C /iE (7) is obtained. Threshold voltage V TH of inverter G 1
When the voltage at the input terminal reaches , the output terminal of the inverter G1 is inverted to a high level "H" and becomes the state shown in FIG. 2A. However, instead of V + in Figure 2 B, V HT ,
The voltage V - at the input terminal of the inverter G 1 is substituted for V TH in Figure 2 A. Therefore, the relationship between the charges immediately before and after the inversion in this case is (C F +C X + C S )V TH -C F E = (C F + C TH −C X −1/2C F /(C F +C X +C S )E (8). The second term is the changing voltage e 1 that drops from the threshold voltage V TH , and the period is the time during which this changing voltage e 1 is increased to the threshold voltage V TH by the constant current i of the bidirectional constant current circuit CC.
T X is given by the following formula.

iTX=e1(CF+CX+CS) (9) 従つて、(8)式の第2項のe1と(9)式から TX=CX−1/2CF/iE (10) を得る。(7)、(10)式から周期TXとT′Xとは等しく、
いずれも静電容量CXと固定容量CF/2との差に
対応した周期をもつパルス信号が端子TL2に得ら
れる。この場合にはCX1 2CFの関係を満していな
いと発振が継続されない。ここで(4)式と(10)式とを
比較すると、(4)式では静電容量CXに対応した周
期t10をもつ発振が繰り返されるが(10)式では固定
容量CXと静電容量1 2CXとの差に対応した周期TX
もつ発振となり(4)式の場合に比べて高い周波数と
なり分解能が向上する。
iT X = e 1 ( CF + C ) is obtained. From equations (7) and (10), the periods T X and T′ X are equal,
In both cases, a pulse signal having a period corresponding to the difference between the capacitance C X and the fixed capacitance C F /2 is obtained at the terminal TL 2 . In this case, oscillation will not continue unless the relationship C X < 1 2 C F is satisfied. Comparing equations (4) and (10), we find that in equation ( 4 ), oscillation with a period t 10 corresponding to capacitance C The oscillation has a period T X corresponding to the difference from the capacitance 1 2 C X , resulting in a higher frequency and improved resolution compared to the case of equation (4).

以上は定電流i、電源電圧Eが一定であり固定
容量CFが既知であればそのまま成立するが、制
御信号CSをローレベル“L”のゼロの状態へ切
換える操作を加えることにより、これ等が必ずし
も一定あるいは既知でなくても分解能を向上させ
ることができる。次にこの点につき説明する。
The above holds true if the constant current i, the power supply voltage E are constant, and the fixed capacitance C F is known, but by adding an operation to switch the control signal CS to the low level "L" zero state, this can be changed. The resolution can be improved even if the value is not necessarily constant or known. Next, this point will be explained.

この場合には静電容量CXの他端はインバータ
G1の出力端のレベルに関係なくハイレベル“H”
に固定され、固定容量CFの他端に駆動回路DRC
によりE/2と共通電位の各電圧が交互に印加され
て発振が繰り返される。従つて、第2図における
静電容量CXの他端をハイレベルである+Eに接
続し固定容量CFの他端をE/2とゼロとして制
御信号CSがハイレベルの状態と同様な計算をす
ると周期TF1、T′F1(第3図ハ)は次の様になる。
In this case, the other end of capacitance C
High level “H” regardless of the level of the output terminal of G1
and fixed capacitance C F to the other end of the drive circuit DRC
Therefore, each voltage of E/2 and the common potential is applied alternately, and oscillation is repeated. Therefore, in Figure 2, the other end of capacitance C Then, the periods T F1 and T' F1 (Fig. 3 C) become as follows.

TF1=TF1=1/2CF/iE (11) 従つて、(10)、(11)式より、 CFが一定のときは、 CX=CF/2(TF1/TX−1) (12) iが一定のときは、 CX=i/E(TF1−TX) (13) として制御信号CSを操作することにより端子
TL2に現われるパルス信号の周期TF1、TXを用い
て未知の静電容量CXを求めることができる。
T F1 = T F1 = 1/2C F /iE (11) Therefore, from equations (10) and (11), when C F is constant, C X = C F /2(T F1 /T X −1) (12) When i is constant, C X = i/E (T F1 − T X ) (13) By operating the control signal CS,
The unknown capacitance C X can be determined using the period T F1 and T X of the pulse signal appearing at TL 2 .

第4図は静電容量として互いに差動的に容量が
変化する差動容量の場合の実施例を示すブロツク
図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment in which the capacitance is a differential capacitance in which the capacitance changes differentially with respect to each other.

インバータG8とG9とが直列に接続されて増幅
器を形成し、この入出力端間にインバータG10
駆動回路DRCおよび固定容量CFが直列に接続さ
れている。また、インバータG10の出力は駆動回
路DCCを介して移動電極MDに対向した固定電極
FD1,FD2で形成された差動容量CH,CLの各他端
に接続され、移動電極MDはインバータG8の入力
端に接続されている。駆動回路DCCはナンドゲ
ートG11,G12で構成されその各出力端は固定電
極FD1,FD2に接続されている。ナンドゲート
G11,G12の第1の入力端はインバータG10の出力
が、第2の各入力端はカウンタCT1の出力端Qo
のレベルおよびこのレベルをインバータG13で反
転したレベルの電圧が、第3の各入力端はラツチ
DLの出力をインバータG14で反転したレベルの電
圧がそれぞれ印加されている。なお、インバータ
G10の入力端はカウンタCT1の入力端CLに、駆動
回路DRCのアンドゲートG4の入力の他端はイン
バータG14の出力端にそれぞれ接続されている。
Inverters G 8 and G 9 are connected in series to form an amplifier, and inverters G 10 ,
A drive circuit DRC and a fixed capacitor C F are connected in series. In addition, the output of inverter G10 is connected to the fixed electrode facing the moving electrode MD via the drive circuit DCC.
The movable electrode MD is connected to the other ends of differential capacitors C H and CL formed by FD 1 and FD 2 , and is connected to the input end of an inverter G 8 . The drive circuit DCC is composed of NAND gates G 11 and G 12 , and each output terminal thereof is connected to fixed electrodes FD 1 and FD 2 . nand gate
The first input terminals of G 11 and G 12 are the output of the inverter G 10 , and the second input terminals are the output terminals of the counter CT 1 Q o
and the voltage level obtained by inverting this level with the inverter G13 , each of the third input terminals is latched.
A voltage of a level obtained by inverting the output of DL by inverter G14 is applied to each. In addition, the inverter
The input terminal of G10 is connected to the input terminal CL of the counter CT1 , and the other input terminal of the AND gate G4 of the drive circuit DRC is connected to the output terminal of the inverter G14 .

DLはラツチでありそのデータ端子Dは制御信
号CSが印加されそのクロツク端子Cに印加され
たカウンタCT1の出力の立上りに対応した制御信
号CSのレベルを出力端子Qに出力する。
DL is a latch, and a control signal CS is applied to its data terminal D, and the level of the control signal CS corresponding to the rising edge of the output of the counter CT1 applied to its clock terminal C is outputted to its output terminal Q.

更に、双方向定電流回路CCの一端はインバー
タG8の入力の一端に接続されその他端はナンド
ゲートG15,G16を介してG16の出力端と接続され
ている。ナンドゲートG15の各入力端はラツチDL
の出力端QとインバータG10の出力端と接続さ
れ、ナンドゲートG16の各入力端はナンドゲート
G11,G12,G15の各出力端とそれぞれ接続されて
いる。
Furthermore, one end of the bidirectional constant current circuit CC is connected to one end of the input of the inverter G8 , and the other end is connected to the output end of G16 via the NAND gates G15 and G16 . Each input terminal of NAND gate G 15 is a latch DL
The output terminal Q of is connected to the output terminal of inverter G 10 , and each input terminal of NAND gate G 16 is connected to the output terminal of inverter G 10.
It is connected to each output terminal of G 11 , G 12 , and G 15 .

次に、以上の如く構成された容量/時間変換部
CTV2の動作について第5図に示す波形図を用い
て説明する。
Next, the capacity/time converter configured as above
The operation of CTV 2 will be explained using the waveform diagram shown in FIG.

先ず、制御信号CSが第5図イに示すようなロ
ーレベル“L”でゼロの状態にある場合について
説明する。この場合はラツチDLの出力はローレ
ベルの状態にある。従つてインバータG14の出力
はハイレベルとなつている。
First, the case where the control signal CS is at a low level "L" and zero as shown in FIG. 5A will be described. In this case, the output of the latch DL is at a low level. Therefore, the output of inverter G14 is at a high level.

カウンタCT1の出力がハイレベル“H”(第5
図ハの周期TLの状態(第5図ニ)ではインバー
タG13の出力はローレベルとなるのでナンドゲー
トG12の出力はインバータG10の出力のレベルの
如何にかからわずハイレベルである+Eに保持さ
れている。一方、ナンドゲートG11の第2、第3
の各入力端はハイレベルに保持されているのでイ
ンバータG10の出力レベルに依存したレベルの電
圧が固定電極FD2に印加される。
The output of counter CT 1 is high level “H” (5th
In the state of period T L in Figure C (Figure 5 D), the output of inverter G13 is low level, so the output of NAND gate G12 is high level regardless of the level of the output of inverter G10 . It is held at +E. On the other hand, the second and third of Nand Gate G 11
Since each input terminal of is held at a high level, a voltage at a level depending on the output level of inverter G10 is applied to fixed electrode FD2 .

従つて、この場合は第1図において分布容量CS
に並列に差動容量CHが接続され静電容量CXの代
りに差動容量CLが接続された関係と機能的には
同等になるので、(7)式と(10)式を導いたのと同じ様
にして次式を得る。
Therefore, in this case, the distributed capacitance C S
Since the relationship is functionally equivalent to that in which differential capacitance C H is connected in parallel to capacitance C X and differential capacitance C L is connected in place of capacitance C In the same way as above, we obtain the following equation.

TL=n(CL−2/1CF/i)E (14) ただし、第4図に示す場合は第1図に示す場合に
対してカウンタCT1のnビツトをカウントする間
はナンドゲートG11,G12により差動容量CL側が
選択されて発振を繰り返しているので(14)式におい
てn倍されている。
T L =n(C L -2/1C F /i)E (14) However, in the case shown in Fig. 4, the NAND gate G is 11 and G 12 select the differential capacitor C L side and repeat oscillation, so it is multiplied by n in equation (14).

ナンドゲートG11の出力レベルがn回反転する
とカウンタCT1の出力がローレベル“L”に反転
(第5図ハ)し周期THの状態となる。この状態で
は、インバータG13とナンドゲートG11の各出力
はハイレベルに保持されたままとなる。そして、
固定電極FD1にはナンドゲートG12を介してイン
バータG10の出力レベルに依存したレベルの電圧
が印加される。従つて、この場合は第1図におい
て分布容量CSに並列に差動容量CLが接続され静
電容量CXの代りに差動容量CHが接続された関係
と機能的には同等になるので(14)式を導いたのと同
様にして次式を得る。
When the output level of the NAND gate G11 is inverted n times, the output of the counter CT1 is inverted to the low level "L" (FIG. 5C) and enters the state of period T H. In this state, the outputs of inverter G13 and NAND gate G11 remain at high level. and,
A voltage whose level depends on the output level of the inverter G10 is applied to the fixed electrode FD1 via the NAND gate G12 . Therefore, this case is functionally equivalent to the relationship in Figure 1 where differential capacitance C L is connected in parallel to distributed capacitance C S and differential capacitance C H is connected in place of electrostatic capacitance C X. Therefore, we obtain the following equation in the same way as we derived equation (14).

TH=n(CH−1/2CF/i)E (15) 以上の状態を繰り返す。従つて、固定容量
CF/2と差動容量CLあるいはCHとの差に対応し
た周期TL,THをもつ発振となるので、差動容量
CL,CH自体による発振に対して高い周波数のパ
ルス信号を端子TL2より得ることができ分解能の
高い容量/時間変換部CTV2となる。
T H =n(C H -1/2C F /i)E (15) Repeat the above state. Therefore, fixed capacity
Since the oscillation has periods T L and T H corresponding to the difference between C F /2 and the differential capacitance C L or C H , the differential capacitance
A high-frequency pulse signal can be obtained from the terminal TL 2 relative to the oscillation caused by C L and CH themselves, resulting in a capacitance/time converter CTV 2 with high resolution.

しかし、定電流i、電源電圧Eが経時変化など
を持ち一定でなく、あるいは固定容量が既知でな
い場合には、更に次の手段を講ずることにより精
度向上を図ることができる。
However, if the constant current i and the power supply voltage E change over time and are not constant, or if the fixed capacitance is not known, the accuracy can be further improved by taking the following measures.

この場合には制御信号CSを第5図イに示すよ
うにハイレベル“H”である+Eに反転させる。
このときにはカウンタCT1の出力の立上りのタイ
ミング(第5図ハ)によりラツチDLの出力がハ
イレベル“H”に反転する。この状態ではナンド
ゲートG11,G12の出力はともにハイレベル“H”
に固定された+Eの電位となり、固定容量CF
他端の電圧レベルがE/2とゼロに変化し発振が
繰り返される。従つて、この場合は第1図におい
て分布容量CSに並列に差動容量CL,CHが接続さ
れたのと等価となり、第(11)式を導いたのと同じよ
うにして次式が得られる。
In this case, the control signal CS is inverted to +E, which is a high level "H", as shown in FIG. 5A.
At this time, the output of the latch DL is inverted to a high level "H" according to the rising timing of the output of the counter CT1 (FIG. 5C). In this state, the outputs of NAND gates G 11 and G 12 are both high level “H”
The voltage level at the other end of the fixed capacitor C F changes to E/2, which is zero, and oscillation is repeated. Therefore, in this case, it is equivalent to connecting the differential capacitors C L and C H in parallel to the distributed capacitance C S in Figure 1, and in the same way as formula (11) was derived, the following formula is obtained. is obtained.

TF2=nCF/iE (16) 従つて、(14)、(15)、(16)式から、 CFが一定のときは、 iが一定のときは、 として制御信号CSを操作することにより端子
TL2に現われるパルス信号の周期TF2,TL,TH
用いて未知の差動容量CL,CHを求めることがで
きる。
T F2 = nC F /iE (16) Therefore, from equations (14), (15), and (16), when C F is constant, When i is constant, terminal by manipulating the control signal CS as
The unknown differential capacitances C L and C H can be determined using the periods T F2 , T L , and T H of the pulse signals appearing at TL 2 .

なお、双方向定電流回路CCの両端に浮遊容量
Ciが存在する場合および発振経路に全体として遅
れTdがある場合には、周期TL′,TH′,TF2は TL′=n(CL−1/2CF−Ci/i)E+Td (19) TH′=n(CH−1/2CF−Ci/i)E+Td (20) TF2=n(CF2−2Ci/i)E+Td (21) となるが、これ等の式を用いると、 CL=i/nE(TL′/TF2+1/2)CF (22) CH=i/nE(TH′/TF2+1/2)CF (23) となり、浮遊容量Ciと遅れTdが除去される。特
に、差動容量CL,CHが小さくなると発振経路の
遅れに伴う誤差が発生しやすくなるが、この場合
にも(22)(23)式によれば誤差要因とはならな
い。
Note that there is stray capacitance at both ends of the bidirectional constant current circuit CC.
In the presence of C i and if there is an overall delay T d in the oscillation path, the periods T L ′, T H ′, T F2 are T L ′=n(C L −1/2C F −C i /i)E+T d (19) T H ′=n(C H −1/2C F −C i /i)E+T d (20) T F2 =n(C F2 −2C i /i)E+T d (21) However, using these formulas, C L = i/nE (T L ′/T F2 + 1/2) C F (22) C H = i/nE (T H ′/T F2 +1/2) C F (23) and the stray capacitance C i and delay T d are removed. In particular, as the differential capacitances C L and C H become smaller, errors due to delays in the oscillation path tend to occur, but according to equations (22) and (23), this is not a cause of errors.

第6図は容量/時間変換部CVT1,CVT2から
のパルス信号が入力され信号処理をするマイクロ
コンピユータ部の構成を示すブロツク図である。
容量/時間変換部としてCVT2を用いる場合を例
として説明する。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a microcomputer section which receives pulse signals from the capacitance/time conversion sections CVT 1 and CVT 2 and processes the signals.
The case where CVT 2 is used as a capacity/time converter will be explained as an example.

10は容量/時間変換部CVT2からのパルス信
号が入力されて信号処理をして出力するマイクロ
コンピユータ部である。11は時間信号をデジタ
ル値に変換するタイマカウンタである。12は
RAM(ランダムアクセスメモリ)、13はROM
(リードオンリーメモリ)でありこれ等のアドレ
ス指定はCPU(プロセツサ)14からバス15、
ラツチデコーダ16を介してなされる。タイマカ
ウンタ11からの出力データはデータバス17を
介してRAM12に格納される。ROM13には
所定の演算プログラムおよび初期データが格納さ
れており、CPU14の制御のもとにROM13に
格納された演算手順に従つて演算され、その結果
はRAM12に格納される。18はコントロール
バスであり、CPU14によりタイマカウンタ1
1、RAM12、ROM13の動作を制御すると
共に容量/時間変換部CVT2へ制御信号CSを出力
する。
Reference numeral 10 denotes a microcomputer section to which a pulse signal from the capacitance/time conversion section CVT 2 is input, processes the signal, and outputs the signal. 11 is a timer counter that converts a time signal into a digital value. 12 is
RAM (random access memory), 13 is ROM
(read-only memory), and these addresses are specified from the CPU (processor) 14 to the bus 15,
This is done via the latch decoder 16. Output data from timer counter 11 is stored in RAM 12 via data bus 17. A predetermined calculation program and initial data are stored in the ROM 13, and calculations are performed according to the calculation procedure stored in the ROM 13 under the control of the CPU 14, and the results are stored in the RAM 12. 18 is a control bus, and timer counter 1 is controlled by the CPU 14.
1. Controls the operations of the RAM 12 and ROM 13 and outputs a control signal CS to the capacity/time converter CVT 2 .

最終の演算結果はタイマカウンタ19によりデ
ユテイ信号に変換され、デユテイ信号はデユテ
イ/アナログ変換部20でアナログ信号に変換さ
れて出力端21に出力される。
The final calculation result is converted into a duty signal by a timer counter 19, and the duty signal is converted into an analog signal by a duty/analog conversion section 20 and outputted to an output terminal 21.

次に、第6図に示すマイクロコンピユータ部で
の信号処理について第7図に示すフローチヤート
図に用いて説明する。
Next, signal processing in the microcomputer section shown in FIG. 6 will be explained using the flowchart shown in FIG.

先ず、ステツプで初期データとして周期TF2
がROM13からRAM12に設定される。次に、
移動電極MDのバネ定数K、固定容量CF、定電流
i、カウンタCT1のビツト数n、電源電圧E、差
圧ΔPがゼロのときの各差動容量CL,CHの値Cp
どがROM13からRAM12に設定される(ス
テツプ)。ステツプでは容量/時間変換部
CVT2からその出力のパルス信号の周期TL,TH
が読込まれる。次に、ROM13に内蔵された演
算プログラムにより(17)、(18)式あるいは(22)、
(23)式の演算が実行され差動容量CL,CHが算出
される(ステツプ)。
First, in the step, the period T F2 is set as initial data.
is set from ROM13 to RAM12. next,
The spring constant K of the moving electrode MD, the fixed capacitance C F , the constant current i, the number of bits n of the counter CT 1 , the power supply voltage E, and the value C p of each differential capacitance C L and C H when the differential pressure ΔP is zero. etc. are set from ROM 13 to RAM 12 (step). In the step, the capacity/time conversion section
Cycle of pulse signal output from CVT 2 T L , T H
is loaded. Next, using the arithmetic program built into the ROM 13, equations (17), (18) or (22) are
The calculation of equation (23) is executed and the differential capacitances C L and C H are calculated (step).

ステツプでの演算は次のようになされる。差
動容量CL,CHは各々次式で示される。
The calculation in the step is performed as follows. The differential capacitances C L and C H are each expressed by the following equations.

これ等の式から、差圧ΔPは ΔP=1/K(CL−CH/CL+CH) (25) と表わせる。従つて、ステツプで得たCL,CH
を用いてROM13に内蔵された(25)式に示す
演算プログラムにより、差圧ΔPが演算される。
また、バネ定数Kを乗じて変位を求める。演算結
果は、タイマカウンタ19、デユテイ/アナログ
変換器20を介して出力端21に出力される。
From these equations, the differential pressure ΔP can be expressed as ΔP=1/K(C L −C H /C L +C H ) (25). Therefore, C L , C H obtained in step
The differential pressure ΔP is calculated using the calculation program shown in equation (25) stored in the ROM 13.
Also, the displacement is determined by multiplying by the spring constant K. The calculation result is outputted to an output terminal 21 via a timer counter 19 and a duty/analog converter 20.

周期TF2は短時間では変化しないので周期TL
THの読み込みの1/5〜1/10サイクルで周期TF2
読込んで良いのでステツプでこの補正周期の判
断を行ない、補正周期に達しないときはステツプ
に戻り、補正周期に達するとステツプに移行
し制御信号CSを操作して周期TF2を読み込み、以
後この周期TF2を用いて(17)、(18)、(22)、(23)の
各演算が実行される。
Since the period T F2 does not change in a short time, the period T L ,
Since the cycle T F2 can be read in 1/5 to 1/10 cycles of reading T H , the correction cycle is determined in the step. If the correction cycle is not reached, the process returns to the step, and when the correction cycle is reached, the process returns to the step. Then, the control signal CS is manipulated to read the period T F2 , and thereafter the calculations (17), (18), (22), and (23) are executed using this period T F2 .

第8図は容量/時間変換部の第3の実施例を示
すブロツク図である。この容量/時間変換部
CVT3は移動電極MDの位相とカウンタCT1の入
力端CLの入力位相とが異なる場合を示している。
この場合は、カウンタCT1の入力端CLとインバー
タG5との間にインバータG17を挿入してカウンタ
CT1の入力位相を反転している。このようにした
ときはカウンタCT1の出力端とラツチDLのクロ
ツク端子Cとの間にインバータG18を挿入し、更
に第4図におけるアンドゲートG4,G5、ナンゲ
ートG11,G12,G15,G16の代りに、それぞれノ
アゲードG19,G20,G21,G22,G23およびG24
置き換えても第4図に示す場合と同様に動作す
る。
FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the capacity/time converter. This capacity/time converter
CVT 3 shows a case where the phase of the moving electrode MD and the input phase of the input terminal CL of the counter CT 1 are different.
In this case, inverter G17 is inserted between the input terminal C L of counter CT1 and inverter G5 , and the counter
The input phase of CT 1 is inverted. When doing this, an inverter G18 is inserted between the output terminal of the counter CT1 and the clock terminal C of the latch DL, and the AND gates G4 , G5 , NUN gates G11 , G12 , If G 15 and G 16 are replaced with Norgates G 19 , G 20 , G 21 , G 22 , G 23 and G 24 , the same operation as shown in FIG. 4 will occur.

第9図は容量/時間変換部の第4の実施例を示
すブロツク図である。この容量/時間変換部
CVT4は基準容量CFを2種類使用し分解能を2段
で切換えるようにしたものである。駆動回路
DRCの出力端に双投の切換スイツチSW1を設け
固定容量CF1,CF2を切換えるようにし、更にカウ
ンタCT1の出力端をQnとQoの2種類としてスイ
ツチSW2で切換えて端子TL2に出力する。これ等
のスイツチSW1,SW2はマイクロコンピユータ部
10のコントロールバス18を介して与えられる
切替信号SS1によりその開閉が制御される。
FIG. 9 is a block diagram showing a fourth embodiment of the capacity/time converter. This capacity/time converter
CVT 4 uses two types of reference capacitance C F and switches the resolution in two stages. drive circuit
A double-throw changeover switch SW 1 is provided at the output end of the DRC to switch between fixed capacitances C F1 and C F2 , and the output end of the counter CT 1 is set to two types, Q n and Q o, and the switch SW 2 is used to switch between them. Output to TL 2 . The opening and closing of these switches SW 1 and SW 2 is controlled by a switching signal SS 1 applied via a control bus 18 of the microcomputer section 10.

第10図は容量/時間変換部の第5の実施例を
示すブロツク図である。この容量/時間変換部
CVT5は移動電極MDの位相とカウンタCT1の入
力端CLの入力位相が異なる場合に固定容量CF
励振する電圧をV1,V2の2種類としてスイツチ
S5,S6を介して切換え、固定容量CFの1個とし
たものである。スイツチS1,S4は第4図における
アンドゲートG4,G5の入力にさらに切替信号SS1
をインバータG25を介して印加される入力端が追
加されたアンドゲートG4′,G5′の出力で制御され
る。スイツチS5,S6はアンドゲートG26,G27
出力でその開閉が制御され、スイツチS1とS5、S4
とS6とは互いに切替信号SS1により逆相関係で開
閉される。従つて、切替信号SS1により電源電圧
+Eの代りに電圧V1で、ゼロ電圧の代りに電圧
V2でそれぞれ固定容量CFを励振することができ
る。なお、第9図と第10図に示す実施例ではカ
ウンタCT1の出力をスイツチSW2により切換えた
が、この代りに双方向定電流回路CCの定電流値
iを変えるようにしても同じ結果が得られる。
FIG. 10 is a block diagram showing a fifth embodiment of the capacity/time converter. This capacity/time converter
CVT 5 switches the voltage that excites the fixed capacitor C F to two types, V 1 and V 2 , when the phase of the moving electrode MD and the input phase of the input terminal CL of the counter CT 1 are different.
It is switched via S 5 and S 6 and has one fixed capacitance CF. Switches S 1 and S 4 further supply switching signals SS 1 to the inputs of AND gates G 4 and G 5 in FIG.
The input terminal applied through the inverter G 25 is controlled by the output of the additional AND gates G 4 ′ and G 5 ′. The opening and closing of switches S 5 and S 6 are controlled by the outputs of AND gates G 26 and G 27 , and switches S 1 , S 5 and S 4
and S6 are opened and closed in an antiphase relationship with each other by the switching signal SS1 . Therefore, the switching signal SS 1 causes a voltage V 1 instead of the supply voltage +E, and a voltage V 1 instead of zero voltage.
Each fixed capacitance C F can be excited with V 2 . In the embodiments shown in FIGS. 9 and 10, the output of the counter CT 1 is switched by the switch SW 2 , but the same result can be obtained by changing the constant current value i of the bidirectional constant current circuit CC instead. is obtained.

<発明の効果> 以上、実施例とともに具体的に説明したように
第1発明によれば従来に比べて分解能を向上させ
ることができるのでより精度の向上を図ることが
でき、更に第2発明によれば第1発明による効果
に加えて双方向定電流回路の電流値の経時変化、
その両端に生ずる浮遊容量、発振経路の時間遅れ
電源電圧の変動などを全て除去することができ
る。特にセンサ自体が小形になり差動容量自体が
小さくなつて来ると発振経路の時間遅れに起因す
る誤差が大きくなつて来るがこの場合には更に有
効な効果を発揮する。
<Effects of the Invention> As specifically explained above in conjunction with the embodiments, according to the first invention, the resolution can be improved compared to the conventional method, so that the accuracy can be further improved. According to the invention, in addition to the effects of the first invention, there is a change over time in the current value of the bidirectional constant current circuit,
It is possible to eliminate all stray capacitances occurring at both ends, time delays in the oscillation path, and fluctuations in power supply voltage. In particular, as the sensor itself becomes smaller and the differential capacitance itself becomes smaller, errors due to time delays in the oscillation path become larger; in this case, even more effective effects can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の容量/時間変換部に係る一実
施例を示すブロツク図、第2図は第1図に示す回
路の動作を説明するための接続図、第3図は第1
図に示す実施例の各部の波形を示す波形図、第4
図は本発明の容量/時間変換部に係る第2実施例
を示すブロツク図、第5図は第4図に示す実施例
の各部の波形を示す波形図、第6図は本発明の全
体構成を示すブロツク図、第7図は第6図に示す
実施例の信号処理の手順を示すフローチヤート
図、第8図〜第10図は本発明の容量/時間変換
部に係る、第3〜第5実施例を示すブロツク図、
第11図は従来の変位変換装置を示すブロツク
図、第12図は第11図に示す変位変換装置の各
部の波形を示す波形図である。 CX……静電容量、CS……分布容量、CL,CH
…差動容量、CC……双方向定電流回路、CF……
固定容量、CS……制御信号、CT1……カウンタ、
DL……ラツチ、CVT1〜CVT……容量/時間変
換部、10……マイクロコンピユータ部、11,
19……タイマカウンタ、17……データバス、
18……コントロールバス、20……デユテイ/
アナログ変換器。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the capacitance/time converter of the present invention, FIG. 2 is a connection diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 1, and FIG.
Waveform diagram showing the waveforms of each part of the example shown in the figure, No. 4
The figure is a block diagram showing a second embodiment of the capacity/time converter of the present invention, FIG. 5 is a waveform diagram showing waveforms of each part of the embodiment shown in FIG. 4, and FIG. 6 is the overall configuration of the present invention. FIG. 7 is a flowchart showing the signal processing procedure of the embodiment shown in FIG. 6, and FIGS. Block diagram showing 5 embodiments,
FIG. 11 is a block diagram showing a conventional displacement converter, and FIG. 12 is a waveform diagram showing waveforms of various parts of the displacement converter shown in FIG. C X ...Capacitance, C S ...Distributed capacitance, C L , C H ...
...differential capacitance, CC...bidirectional constant current circuit, C F ...
Fixed capacitance, CS...control signal, CT 1 ...counter,
DL...Latch, CVT 1 to CVT...Capacity/time conversion section, 10...Microcomputer section, 11,
19...Timer counter, 17...Data bus,
18...Control bus, 20...Duty/
analog converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 検出すべき変位に応じて変化する静電容量
と、この静電容量の一端が入力端に接続された増
幅手段と、この増幅手段の出力端からその入力端
に反転電流を供給する負帰還手段と、前記増幅手
段の入力と同位相で前記静電容量の他端を駆動す
る第1駆動手段と、前記増幅手段の入力端と一端
が接続され前記静電容量の2倍の値より小さい値
の固定容量と、前記増幅手段の入力と同相あるい
は逆相の電圧で駆動して電源電圧の1/2と所定電
圧を交互に前記固定容量の他端に印加する第2駆
動手段と、前記増幅手段の出力に関連したパルス
信号を用いて所定の演算を実行し前記変位に対応
した出力を出す第1マイクロコンピユータ手段と
を具備する変位変換装置。 2 検出すべき変位に応じて差動的に変化する静
電容量と、この静電容量の移動端が入力端に接続
された増幅手段と、この増幅手段の出力端からそ
の入力端に反転電流を供給する負帰還手段と、制
御信号の所定レベルにおいて前記増幅手段の入力
と同位相で電源電圧と所定電位を繰り返すサイク
ルを前記静電容量の2つの固定端に交互に印加し
前記制御信号の反転レベルにおいて前記静電容量
の2つの固定端を所定電位に固定する第3駆動手
段と、前記増幅手段の入力端と一端が接続され前
記静電容量の2倍の値より小さい値の固定容量
と、前記増幅手段の入力と同相あるいは逆相の電
圧で駆動して電源電圧の1/2と所定電圧を交互に
前記固定容量の他端に印加する第2駆動手段と、
前記制御信号を所定の手順に基づいて出力すると
共に前記増幅手段の出力に関連したパルス信号を
用いて所定の演算を実行し前記変位に対応した出
力を出す第2マイクロコンピユータ手段とを有す
る変位変換装置。
[Claims] 1. A capacitance that changes according to the displacement to be detected, an amplifying means with one end of this capacitance connected to an input end, and an inverting capacitance from the output end of the amplifying means to its input end. negative feedback means for supplying current; first driving means for driving the other end of the capacitance in the same phase as the input of the amplification means; and one end of the capacitance connected to the input end of the amplification means. a fixed capacitor having a value smaller than twice the value; and a second voltage source, which is driven by a voltage in phase with or in phase with the input of the amplifying means, and alternately applies 1/2 of the power supply voltage and a predetermined voltage to the other end of the fixed capacitor. 2 driving means; and first microcomputer means for performing a predetermined calculation using a pulse signal related to the output of the amplifying means and outputting an output corresponding to the displacement. 2. A capacitance that changes differentially according to the displacement to be detected, an amplifying means in which the moving end of this capacitance is connected to the input end, and an inverted current flowing from the output end of this amplifying means to its input end. and negative feedback means for supplying the control signal, and a cycle of repeating the power supply voltage and a predetermined potential in the same phase as the input of the amplification means at a predetermined level of the control signal is applied alternately to the two fixed ends of the capacitance, thereby increasing the control signal. a third driving means for fixing the two fixed ends of the capacitance at a predetermined potential at an inversion level; and a fixed capacitor whose one end is connected to the input end of the amplification means and whose value is smaller than twice the capacitance. and a second driving means that is driven with a voltage that is in phase or in phase with the input of the amplification means and alternately applies 1/2 of the power supply voltage and a predetermined voltage to the other end of the fixed capacitor;
a second microcomputer means that outputs the control signal based on a predetermined procedure, performs a predetermined calculation using a pulse signal related to the output of the amplification means, and outputs an output corresponding to the displacement. Device.
JP15372986A 1986-06-30 1986-06-30 Displacement transducing device Granted JPS639819A (en)

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