JPH0528494Y2 - - Google Patents
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- JPH0528494Y2 JPH0528494Y2 JP1986074286U JP7428686U JPH0528494Y2 JP H0528494 Y2 JPH0528494 Y2 JP H0528494Y2 JP 1986074286 U JP1986074286 U JP 1986074286U JP 7428686 U JP7428686 U JP 7428686U JP H0528494 Y2 JPH0528494 Y2 JP H0528494Y2
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- JP
- Japan
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- circuit
- sine wave
- triangular wave
- output
- voltage
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- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
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- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本考案は、流量計回転子の回転数に比例して発
信される正弦波信号を変換して整数倍のデジタル
信号を発信する流量発信器の改良に関する。
信される正弦波信号を変換して整数倍のデジタル
信号を発信する流量発信器の改良に関する。
［従来の技術］
容積式流量計から流量パルス信号を高分解能に
発信する方法としては、光学方式が一般に採用さ
れている。例えば、特願昭59−180073号公報に光
学的検知手段の一例が開示されている。
発信する方法としては、光学方式が一般に採用さ
れている。例えば、特願昭59−180073号公報に光
学的検知手段の一例が開示されている。
この従来技術は、容積式流量計の非円形回転子
の端面に、この端面とほぼ等しい面となるように
薄板円環状のエンコーダを埋没し、このエンコー
ダに穿孔されているスリツト部での光の吸収を利
用した反射光の明暗パルスを光電交換した電圧パ
ルスとして発信している。なお、このスリツト
は、定流量回転時における回転子の角速度の逆関
数とする幅または間隔で配列されており、高分解
能パルスを得るために、光検出に必要な投光幅
は、パルス幅に応じて定められ、正しく焦点を合
わせている。
の端面に、この端面とほぼ等しい面となるように
薄板円環状のエンコーダを埋没し、このエンコー
ダに穿孔されているスリツト部での光の吸収を利
用した反射光の明暗パルスを光電交換した電圧パ
ルスとして発信している。なお、このスリツト
は、定流量回転時における回転子の角速度の逆関
数とする幅または間隔で配列されており、高分解
能パルスを得るために、光検出に必要な投光幅
は、パルス幅に応じて定められ、正しく焦点を合
わせている。
［考案が解決しようとする問題点］
上記従来技術における検出対象である回転子の
回転は、不等速な関数に従つた回転角速度であ
る。そこで、等間隔のパルスを得るため、回転角
速度の遅い部分のエンコーダのスリツト幅は等分
割された場合のそれよりも狭く、Ｓ／Ｎ比の優れ
たパルスを得るためには、投光幅を小さくするこ
とが条件となる。そのため、上記従来の技術で
は、精密な焦点合わせが必要であつた。しかし、
焦点合わせの作業は、熟練を要し、非能率的であ
るという問題があつた。
回転は、不等速な関数に従つた回転角速度であ
る。そこで、等間隔のパルスを得るため、回転角
速度の遅い部分のエンコーダのスリツト幅は等分
割された場合のそれよりも狭く、Ｓ／Ｎ比の優れ
たパルスを得るためには、投光幅を小さくするこ
とが条件となる。そのため、上記従来の技術で
は、精密な焦点合わせが必要であつた。しかし、
焦点合わせの作業は、熟練を要し、非能率的であ
るという問題があつた。
また、光学的な検出器の一般的な問題点とし
て、被測定流体の透光性が問題となり、重油のよ
うな光吸収の大きい流体の計測には不向きであつ
た。
て、被測定流体の透光性が問題となり、重油のよ
うな光吸収の大きい流体の計測には不向きであつ
た。
本考案は、上記問題点を解決すべくなされたも
ので、高分解能パルスが安定して得られ、しか
も、パルス間隔を等間隔とすることができ、パル
ス当りの流量の重みを一定にすることができる流
量発信器を提供することを目的とする。
ので、高分解能パルスが安定して得られ、しか
も、パルス間隔を等間隔とすることができ、パル
ス当りの流量の重みを一定にすることができる流
量発信器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］
本考案は、上記問題点を解決する手段として、
流量計回転子の回転数に比例した周波数の正弦波
を発信する発信要素と、 この発信要素から発信された正弦波信号を受け
て一定振幅の正弦波を出力する負帰還増幅回路
と、 上記一定振幅の正弦波を三角波に変換する三角
波発生回路と、 複数レベルの基準電圧と上記三角波電圧とを比
較する比較回路と、 比較電圧が一致したときパルスを出力する出力
回路とより構成することを特徴とする。
流量計回転子の回転数に比例した周波数の正弦波
を発信する発信要素と、 この発信要素から発信された正弦波信号を受け
て一定振幅の正弦波を出力する負帰還増幅回路
と、 上記一定振幅の正弦波を三角波に変換する三角
波発生回路と、 複数レベルの基準電圧と上記三角波電圧とを比
較する比較回路と、 比較電圧が一致したときパルスを出力する出力
回路とより構成することを特徴とする。
［作用］
本考案は、以上の述べた従来技術における問題
点を解決する手段において、流量計回転子の回転
数に比例して発信される正弦波信号を、一定振幅
の正弦波信号とした上で、三角波信号に変換し、
この三角波信号の波高値を、予め定められた複数
レベルの基準電圧と比較し、一致したときにパル
スを発信させるようにしている。その結果、上記
基準電圧のレベル数だけのパルスが、安定して得
られる。また、三角波信号は、一定速度で変化す
るため、パルス間隔も一定で出力され、パルス当
りの流量の重みも一定にすることができる。
点を解決する手段において、流量計回転子の回転
数に比例して発信される正弦波信号を、一定振幅
の正弦波信号とした上で、三角波信号に変換し、
この三角波信号の波高値を、予め定められた複数
レベルの基準電圧と比較し、一致したときにパル
スを発信させるようにしている。その結果、上記
基準電圧のレベル数だけのパルスが、安定して得
られる。また、三角波信号は、一定速度で変化す
るため、パルス間隔も一定で出力され、パルス当
りの流量の重みも一定にすることができる。
［実施例］
本考案の実施例について、図面を参照して説明
する。
する。
＜実施例の構成＞
第１図に本考案流量発信器の一実施例の構成を
示す。
示す。
同図において、本実施例の流量発信器は、オー
バル流量計の回転子の回転を検出して、回転数に
比例した周波数の正弦波を発信する発信要素を構
成する磁気抵抗素子７と、該磁気抵抗素子７から
発信された正弦波信号を受けて一定振幅の正弦波
を出力する負帰還増幅回路９と、上記一定振幅の
正弦波を三角波に変換する三角波発生回路１４
と、複数レベルの基準電圧と上記三角波電圧とを
比較する比較回路１５と、比較電圧が一致したと
きパルスを出力する出力回路１６とより構成され
る。
バル流量計の回転子の回転を検出して、回転数に
比例した周波数の正弦波を発信する発信要素を構
成する磁気抵抗素子７と、該磁気抵抗素子７から
発信された正弦波信号を受けて一定振幅の正弦波
を出力する負帰還増幅回路９と、上記一定振幅の
正弦波を三角波に変換する三角波発生回路１４
と、複数レベルの基準電圧と上記三角波電圧とを
比較する比較回路１５と、比較電圧が一致したと
きパルスを出力する出力回路１６とより構成され
る。
上記磁気抵抗素子７を含む発信要素について第
２図Ａ，Ｂを参照して説明する。なお、第２図Ａ
は、オーバル流量計の回転子端面における第２図
ＢのＡ−Ａ断面図、第２図Ｂは、第２図ＡのＢ−
Ｂ断面図である。
２図Ａ，Ｂを参照して説明する。なお、第２図Ａ
は、オーバル流量計の回転子端面における第２図
ＢのＡ−Ａ断面図、第２図Ｂは、第２図ＡのＢ−
Ｂ断面図である。
流量計の外筐１内に、一対の非円形歯車の回転
子２が軸３を軸として回転自在に配設されてお
り、少くとも一つの回転子端面に軸３と対称の位
置に発信要素としての磁石５が異なる極性で埋設
されている。回転子は、Ｆ方向からの流体流入に
よりＲ方向に回転する。磁気抵抗素子７は、磁石
対の中間位置、即ち、軸上の回転子２から僅かに
距てた位置に配設されている。具体的には、第２
図Ｂの上蓋６の該当位置に穿穴された凹部８内に
固着されている。
子２が軸３を軸として回転自在に配設されてお
り、少くとも一つの回転子端面に軸３と対称の位
置に発信要素としての磁石５が異なる極性で埋設
されている。回転子は、Ｆ方向からの流体流入に
よりＲ方向に回転する。磁気抵抗素子７は、磁石
対の中間位置、即ち、軸上の回転子２から僅かに
距てた位置に配設されている。具体的には、第２
図Ｂの上蓋６の該当位置に穿穴された凹部８内に
固着されている。
磁気抵抗素子７はパーマロイ薄膜により、第３
図に示すようにR1（θ），R2（θ）からなる格子状
に配置され、共通端子T2、外部端子T1，T3を有
し、格子を通る磁束に比例して抵抗が変化する。
従つて、磁束に直交した側の抵抗値変化は小さ
い。周知のように、磁気抵抗素子７が外部磁界Ｈ
中にあるとき、外部磁界の方向が磁気抵抗素子を
流れる電流に対して角度θ傾いていると、共通端
子T2の電圧変化は、端子T1，T3間に電圧V0を印
加すると、 ΔV（θ）＝ΔR／4R・cos2θV0 …(1) となる。ここで、ΔRは外部磁界が直角HV及び水
平HHを加えた場合の最大抵抗値変化量である。
第(1)式から明らかなように、磁気抵抗素子７に回
転磁界を印加したとき、端子T2には正弦波出力
が得られる。
図に示すようにR1（θ），R2（θ）からなる格子状
に配置され、共通端子T2、外部端子T1，T3を有
し、格子を通る磁束に比例して抵抗が変化する。
従つて、磁束に直交した側の抵抗値変化は小さ
い。周知のように、磁気抵抗素子７が外部磁界Ｈ
中にあるとき、外部磁界の方向が磁気抵抗素子を
流れる電流に対して角度θ傾いていると、共通端
子T2の電圧変化は、端子T1，T3間に電圧V0を印
加すると、 ΔV（θ）＝ΔR／4R・cos2θV0 …(1) となる。ここで、ΔRは外部磁界が直角HV及び水
平HHを加えた場合の最大抵抗値変化量である。
第(1)式から明らかなように、磁気抵抗素子７に回
転磁界を印加したとき、端子T2には正弦波出力
が得られる。
上記負帰還増幅回路９は、上記磁気抵抗素子７
からの信号を増幅する可変利得のAGC増幅器１
０と、該AGC増幅器１０の利得を制御して、入
力信号の振幅によらず一定振幅で出力させる利得
制御回路とから構成される。この利得制御回路
は、上記AGC増幅器１０の出力を整流する整流
回路１１と、該整流出力を積分する。抵抗R2お
よびコンデンサＣからなる積分回路と、この積分
値を、抵抗R3および可変抵抗VRにより決定され
る基準値と比較して偏差を検出する比較増幅器１
２と、該比較増幅器１２から出力される偏差信号
に基づいて、上記AGC増幅器１０の利得を偏差
が０となるようにバイアスを制御する電界効果ト
ランジスタ１３とを備えて構成される。
からの信号を増幅する可変利得のAGC増幅器１
０と、該AGC増幅器１０の利得を制御して、入
力信号の振幅によらず一定振幅で出力させる利得
制御回路とから構成される。この利得制御回路
は、上記AGC増幅器１０の出力を整流する整流
回路１１と、該整流出力を積分する。抵抗R2お
よびコンデンサＣからなる積分回路と、この積分
値を、抵抗R3および可変抵抗VRにより決定され
る基準値と比較して偏差を検出する比較増幅器１
２と、該比較増幅器１２から出力される偏差信号
に基づいて、上記AGC増幅器１０の利得を偏差
が０となるようにバイアスを制御する電界効果ト
ランジスタ１３とを備えて構成される。
上記三角波発生回路１４は、第４図に示すよう
に、R01〜R0N+1の抵抗により順次異なるレベルの
基準電圧を形成する分圧抵抗２１と、上記AGC
増幅器から入力する正弦波信号を各々設定される
上記基準電圧と比較して、一致したとき一致信号
を出力する複数のコンパレータ２２と、上記コン
パレータ２２の各々隣接するものの出力の排他論
理和をとる排他オアゲート２４と、コンパレータ
２２のうち基準電圧の最も高いものの出力を反転
するインバータ２３と、これらの排他オアゲート
２４およびインバータ２３によりオンオフ制御さ
せるAS1〜ASNのアナログスイツチ群２５と、抵
抗R11〜R1Nまでの複数の抵抗を直列接続すると
共に各抵抗の端部に上記アナログスイツチ群２５
の各スイツチAS1〜ASNを順次接続してなる帰還
抵抗群２６と、これらの帰還抵抗群２６の中から
選択されたものによつて定まる増幅率により上記
AGC増幅器１０の出力を増幅する帰還増幅器２
７とを備えて構成される。
に、R01〜R0N+1の抵抗により順次異なるレベルの
基準電圧を形成する分圧抵抗２１と、上記AGC
増幅器から入力する正弦波信号を各々設定される
上記基準電圧と比較して、一致したとき一致信号
を出力する複数のコンパレータ２２と、上記コン
パレータ２２の各々隣接するものの出力の排他論
理和をとる排他オアゲート２４と、コンパレータ
２２のうち基準電圧の最も高いものの出力を反転
するインバータ２３と、これらの排他オアゲート
２４およびインバータ２３によりオンオフ制御さ
せるAS1〜ASNのアナログスイツチ群２５と、抵
抗R11〜R1Nまでの複数の抵抗を直列接続すると
共に各抵抗の端部に上記アナログスイツチ群２５
の各スイツチAS1〜ASNを順次接続してなる帰還
抵抗群２６と、これらの帰還抵抗群２６の中から
選択されたものによつて定まる増幅率により上記
AGC増幅器１０の出力を増幅する帰還増幅器２
７とを備えて構成される。
＜実施例の作用＞
上記のように構成される本実施例の作用につい
て、上記各図および第５図を参照して説明する。
て、上記各図および第５図を参照して説明する。
磁気抵抗素子７の端子T2に生じた正弦波信号
は、負帰還増幅回路９のAGC増幅器１０を介し
て一定振幅の正弦波信号となる。すなわち、増幅
器１０の出力は、整流回路１１により全波整流さ
れた後、抵抗R2およびコンデンサＣからなる積
分回路を経て平滑化された直流電圧とされる。こ
の電圧は、電圧＋Ｖを抵抗R3と可変抵抗VRとで
分圧して得られた基準電圧と比較増幅器１２で比
較増幅されて、偏差が求められる。この偏差信号
は、電界効果トランジスタ１３のゲート入力とな
つて増幅され、AGC増幅器１０に負帰還される。
これによりAGC増幅器１０の出力信号は常に一
定の振幅値に制御される。
は、負帰還増幅回路９のAGC増幅器１０を介し
て一定振幅の正弦波信号となる。すなわち、増幅
器１０の出力は、整流回路１１により全波整流さ
れた後、抵抗R2およびコンデンサＣからなる積
分回路を経て平滑化された直流電圧とされる。こ
の電圧は、電圧＋Ｖを抵抗R3と可変抵抗VRとで
分圧して得られた基準電圧と比較増幅器１２で比
較増幅されて、偏差が求められる。この偏差信号
は、電界効果トランジスタ１３のゲート入力とな
つて増幅され、AGC増幅器１０に負帰還される。
これによりAGC増幅器１０の出力信号は常に一
定の振幅値に制御される。
この正弦波出力は、三角波発生回路１４に入力
されて同一周波数の三角波に変換され、比較回路
１５の一方の入力として印加される。
されて同一周波数の三角波に変換され、比較回路
１５の一方の入力として印加される。
三角波発生回路１４では、入力された正弦波信
号がコンパレータ２７に入力され、これと基準電
源＋B0を抵抗R01，R02…R0N-1，RNにより分圧さ
れた基準電源E1，E2…EN-1，ENとが比較される。
第５図はこれを示す。一致したとき、コンパレ
ータ出力第５図のcp1，cp2，…が得られ、これ
は、インバータ２３、排他オアゲート２４により
アナログスイツチAS1，AS2…ASN-1，ASNを駆
動する指令信号第５図のSW1，SW2…が得られ
る。
号がコンパレータ２７に入力され、これと基準電
源＋B0を抵抗R01，R02…R0N-1，RNにより分圧さ
れた基準電源E1，E2…EN-1，ENとが比較される。
第５図はこれを示す。一致したとき、コンパレ
ータ出力第５図のcp1，cp2，…が得られ、これ
は、インバータ２３、排他オアゲート２４により
アナログスイツチAS1，AS2…ASN-1，ASNを駆
動する指令信号第５図のSW1，SW2…が得られ
る。
この信号により、帰還増幅器２７では、帰還抵
抗群２６の中から、R11，R11＋R12，R11＋R12＋
R13，…，R11＋R12＋R13＋…＋R1Nのように順次
選択接続された抵抗が帰還抵抗となつて、非反転
型プログラマブルゲイン増幅回路を構成し、第５
図の折線Ｂが得られる。これと、入力正弦波信
号Ａとにより三角波Ｃが得られる。
抗群２６の中から、R11，R11＋R12，R11＋R12＋
R13，…，R11＋R12＋R13＋…＋R1Nのように順次
選択接続された抵抗が帰還抵抗となつて、非反転
型プログラマブルゲイン増幅回路を構成し、第５
図の折線Ｂが得られる。これと、入力正弦波信
号Ａとにより三角波Ｃが得られる。
このようにして得られた三角波電圧は、第１図
における他の基準電圧＋Ｖから抵抗R21，R22，
…，R2Nにより分圧された基準電圧と比較され
る。一致信号は、エンコーダ１６に入力されて、
パルス信号が端子１７に出力される。
における他の基準電圧＋Ｖから抵抗R21，R22，
…，R2Nにより分圧された基準電圧と比較され
る。一致信号は、エンコーダ１６に入力されて、
パルス信号が端子１７に出力される。
以上に述べたように本実施例による流量発信器
によれば、正弦波信号の周波数と同一周波数の三
角波信号が得られて、90°位相間で基準電圧と比
較されるので、180°位相間で基準電圧と比較する
場合よりも２倍の分解能を持つことになる。さら
に、三角波により等速パルスが得られるので、上
述の従来例のように不等分間隔をもつエンコーダ
による問題点も解消される。
によれば、正弦波信号の周波数と同一周波数の三
角波信号が得られて、90°位相間で基準電圧と比
較されるので、180°位相間で基準電圧と比較する
場合よりも２倍の分解能を持つことになる。さら
に、三角波により等速パルスが得られるので、上
述の従来例のように不等分間隔をもつエンコーダ
による問題点も解消される。
［考案の効果］
本考案は以上説明したように、高分解能パルス
が安定して得られ、しかも、パルス間隔を等間隔
とすることができ、パルス当りの流量の重みを一
定にすることができる効果がある。
が安定して得られ、しかも、パルス間隔を等間隔
とすることができ、パルス当りの流量の重みを一
定にすることができる効果がある。
第１図は本考案流量発信器の一実施例を示す回
路図、第２図Ａ，Ｂはオーバル流量計の回転子端
面における発信要素取付け状態を示すＡ−Ａ断面
図およびＢ−Ｂ断面図、第３図は発信要素たる磁
気抵抗素子の概要を示す説明図、第４図は上記実
施例において使用する三角波発生回路の概要を示
す回路図、第５図は三角波発生回路の作用を示す
波形図である。 ７……磁気抵抗素子、９……帰還増幅回路、１
０……AGC増幅器、１１……整流回路、１２…
…比較増幅器、１３……電界効果トランジスタ、
１４……三角波発生回路、１５……比較回路、１
６……出力回路、２２……コンパレータ、２３…
…インバータ、２４……排他オアゲート、２５…
…アナログスイツチ群、２６……帰還抵抗群、２
７……帰還増幅器。
路図、第２図Ａ，Ｂはオーバル流量計の回転子端
面における発信要素取付け状態を示すＡ−Ａ断面
図およびＢ−Ｂ断面図、第３図は発信要素たる磁
気抵抗素子の概要を示す説明図、第４図は上記実
施例において使用する三角波発生回路の概要を示
す回路図、第５図は三角波発生回路の作用を示す
波形図である。 ７……磁気抵抗素子、９……帰還増幅回路、１
０……AGC増幅器、１１……整流回路、１２…
…比較増幅器、１３……電界効果トランジスタ、
１４……三角波発生回路、１５……比較回路、１
６……出力回路、２２……コンパレータ、２３…
…インバータ、２４……排他オアゲート、２５…
…アナログスイツチ群、２６……帰還抵抗群、２
７……帰還増幅器。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 流量計回転子の回転数に比例した周波数の正弦
波を発信する発信要素と、 この発信要素から発信された正弦波信号を受け
て一定振幅の正弦波を出力する負帰還増幅回路
と、 上記一定振幅の正弦波を三角波に変換する三角
波発生回路と、 複数レベルの基準電圧と上記三角波電圧とを比
較する比較回路と、 比較電圧が一致したときパルスを出力する出力
回路とより構成することを特徴とする流量発信
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986074286U JPH0528494Y2 (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986074286U JPH0528494Y2 (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186023U JPS62186023U (ja) | 1987-11-26 |
| JPH0528494Y2 true JPH0528494Y2 (ja) | 1993-07-22 |
Family
ID=30919357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986074286U Expired - Lifetime JPH0528494Y2 (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0528494Y2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5967458A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | デジタル速度検出方式 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5799127U (ja) * | 1980-12-11 | 1982-06-18 |
-
1986
- 1986-05-16 JP JP1986074286U patent/JPH0528494Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5967458A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | デジタル速度検出方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62186023U (ja) | 1987-11-26 |
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