JPH0622177Y2 - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
- Publication number
- JPH0622177Y2 JPH0622177Y2 JP1986090980U JP9098086U JPH0622177Y2 JP H0622177 Y2 JPH0622177 Y2 JP H0622177Y2 JP 1986090980 U JP1986090980 U JP 1986090980U JP 9098086 U JP9098086 U JP 9098086U JP H0622177 Y2 JPH0622177 Y2 JP H0622177Y2
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- Japan
- Prior art keywords
- signal
- input
- circuit
- magnetoresistive elements
- operational amplifier
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- Details Of Flowmeters (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は流量測定装置に関し、例えば湯沸器に用いられ
る水量センサーや風量センサー等の流量測定装置に関す
る。
る水量センサーや風量センサー等の流量測定装置に関す
る。
〔従来の技術〕 従来の流量測定装置は、第4図に示すように、主回路に
直列に接続された2個の磁気抵抗素子Rf3、Rf4間
に、抵抗R10を介してオペアンプIC3の「−」側端子
を接続すると共に、主回路に磁気抵抗素子Rf3、Rf
4と並列に接続された分圧用抵抗R8とR9間にオペア
ンプIC3の「+」側端子を接続し、オペアンプIC3
の「−」側端子と出力側端子を抵抗R11とコンデンサC
4で構成される帰還回路で接続しており、磁気抵抗素子
Rf3、Rf4の抵抗値が、水や風などの流量(流速)
に応じて回転するマグネット(不図示)の回転に伴って
変化することによって、オペアンプIC3の「−」側端
子に正弦波の交流信号が入力されると共に、オペアン
プIC3の「+」側端子に所定の比較電圧信号が入力
されて、オペアンプIC3の差動増幅回路と主としてコ
ンデンサC4で構成される積分回路の合成でオペアンプ
IC3の出力端子に増幅されたパルス信号を出力す
る。
直列に接続された2個の磁気抵抗素子Rf3、Rf4間
に、抵抗R10を介してオペアンプIC3の「−」側端子
を接続すると共に、主回路に磁気抵抗素子Rf3、Rf
4と並列に接続された分圧用抵抗R8とR9間にオペア
ンプIC3の「+」側端子を接続し、オペアンプIC3
の「−」側端子と出力側端子を抵抗R11とコンデンサC
4で構成される帰還回路で接続しており、磁気抵抗素子
Rf3、Rf4の抵抗値が、水や風などの流量(流速)
に応じて回転するマグネット(不図示)の回転に伴って
変化することによって、オペアンプIC3の「−」側端
子に正弦波の交流信号が入力されると共に、オペアン
プIC3の「+」側端子に所定の比較電圧信号が入力
されて、オペアンプIC3の差動増幅回路と主としてコ
ンデンサC4で構成される積分回路の合成でオペアンプ
IC3の出力端子に増幅されたパルス信号を出力す
る。
なお、第4図中、C2、C3はノイズ防止用コンデンサ
である。
である。
しかし乍ら、この従来の流量測定装置では、磁気抵抗素
子Rf3、Rf4の抵抗値変化に伴う電圧の変動幅(オ
ペアンプIC3の「−」側端子に入力される印加電圧の
変動幅)は、例えば約50mVと極めて小さいことから、
オペアンプIC3に入力される差動入力のレベル判定点
の微調整を行う必要があり、そのために分圧用抵抗R8
とR9間に可変抵抗VR1を接続し、オペアンプIC3
の出力波形を観測しながら可変抵抗VR1の抵抗値を手
作業で調整することにより、差動入力レベルの微調整を
行わなければならないという問題があった。
子Rf3、Rf4の抵抗値変化に伴う電圧の変動幅(オ
ペアンプIC3の「−」側端子に入力される印加電圧の
変動幅)は、例えば約50mVと極めて小さいことから、
オペアンプIC3に入力される差動入力のレベル判定点
の微調整を行う必要があり、そのために分圧用抵抗R8
とR9間に可変抵抗VR1を接続し、オペアンプIC3
の出力波形を観測しながら可変抵抗VR1の抵抗値を手
作業で調整することにより、差動入力レベルの微調整を
行わなければならないという問題があった。
すなわち、第5図に示すように、オペアンプIC3の
「−」側端子に入力される交流信号は、振幅が50mV
と極めて小さい。したがって、オペアンプIC3の
「+」側端子に入力される比較電圧信号がオペアンプ
IC3の「−」側端子に入力される信号と重複せず、
オペアンプIC3から出力信号が得られない。このよう
な問題を回避するには、第6図に示すように、オペアン
プIC3の「−」側端子に入力される信号と「+」側
端子に入力される比較電圧信号が重複するように、オ
ペアンプIC3の出力信号をシンクロスコープで観測
しながら、可変抵抗VR1の抵抗値を調整しなければな
らないという問題があった。
「−」側端子に入力される交流信号は、振幅が50mV
と極めて小さい。したがって、オペアンプIC3の
「+」側端子に入力される比較電圧信号がオペアンプ
IC3の「−」側端子に入力される信号と重複せず、
オペアンプIC3から出力信号が得られない。このよう
な問題を回避するには、第6図に示すように、オペアン
プIC3の「−」側端子に入力される信号と「+」側
端子に入力される比較電圧信号が重複するように、オ
ペアンプIC3の出力信号をシンクロスコープで観測
しながら、可変抵抗VR1の抵抗値を調整しなければな
らないという問題があった。
また、実開昭56−138306号公報では、磁気抵抗
素子間の交流信号を増幅器に入力して、この増幅器の出
力信号を比較回路の一入力端子にそのまま入力すると共
に、増幅器の出力信号を積分回路を介して比較回路の他
の入力端子に入力することも提案されているが、増幅器
の入力信号は二つ必要であるために、磁気抵抗素子を二
対(4個)設けなければならず、回路構成が煩雑になる
と共に、磁気抵抗素子間の交流信号が増幅器の両端子に
そのまま入力されるために、磁気抵抗素子間の交流信号
にノイズがあった場合でも、ノイズを含んだまま増幅さ
れるという問題があった。
素子間の交流信号を増幅器に入力して、この増幅器の出
力信号を比較回路の一入力端子にそのまま入力すると共
に、増幅器の出力信号を積分回路を介して比較回路の他
の入力端子に入力することも提案されているが、増幅器
の入力信号は二つ必要であるために、磁気抵抗素子を二
対(4個)設けなければならず、回路構成が煩雑になる
と共に、磁気抵抗素子間の交流信号が増幅器の両端子に
そのまま入力されるために、磁気抵抗素子間の交流信号
にノイズがあった場合でも、ノイズを含んだまま増幅さ
れるという問題があった。
さらに、特開昭61−62819号公報や特開昭59−
7215号公報では、カルマン渦の発生周波数を交流信
号を増幅させた後に、オペアンプでパルス信号に変換す
ることが提案されているが、このような交流信号には、
交流成分に加えて直流成分も存在することから、増幅器
とオペアンプの間に、バンドパスフィルターを設けて、
直流成分を除去しなければならず、回路構成が煩雑にな
るという問題があった。
7215号公報では、カルマン渦の発生周波数を交流信
号を増幅させた後に、オペアンプでパルス信号に変換す
ることが提案されているが、このような交流信号には、
交流成分に加えて直流成分も存在することから、増幅器
とオペアンプの間に、バンドパスフィルターを設けて、
直流成分を除去しなければならず、回路構成が煩雑にな
るという問題があった。
したがって、本考案は上記問題点に鑑みて案出されたも
のであり、その目的は簡単な回路構成で、差動入力のレ
ベル判定点の微調整を手作業で行う必要のない流量測定
装置を提供することにある。
のであり、その目的は簡単な回路構成で、差動入力のレ
ベル判定点の微調整を手作業で行う必要のない流量測定
装置を提供することにある。
本考案の流量測定装置は、流体物の流速の変化に応じ
て、抵抗値が交互に変化する二つの磁気抵抗素子を設
け、この二つの磁気抵抗素子間に発生する交流信号が一
入力端子にそのまま入力されると共に、この交流信号が
積分回路を通して他の入力端子に入力される差動増幅器
を設け、該差動増幅器の出力信号と所定の比較電圧が入
力がされて磁気抵抗素子間の交流信号に対応したパルス
信号を出力する比較回路を設けたものである。
て、抵抗値が交互に変化する二つの磁気抵抗素子を設
け、この二つの磁気抵抗素子間に発生する交流信号が一
入力端子にそのまま入力されると共に、この交流信号が
積分回路を通して他の入力端子に入力される差動増幅器
を設け、該差動増幅器の出力信号と所定の比較電圧が入
力がされて磁気抵抗素子間の交流信号に対応したパルス
信号を出力する比較回路を設けたものである。
以下、本考案の添付図面に基づき詳細に説明する。
第1図は本考案の一実施例を示す回路図であり、R
f1、Rf2は電源回路に直列に接続された磁気抵抗素
子、IC1は差動増幅器、1は比較回路、2は積分回路
である。
f1、Rf2は電源回路に直列に接続された磁気抵抗素
子、IC1は差動増幅器、1は比較回路、2は積分回路
である。
前記磁気抵抗素子Rf1とRf2との間には、差動増幅
器IC1の「−」側端子が抵抗R1を介して接続されて
いる。また、磁気抵抗素子Rf1とRf2との間には、
抵抗R2とコンデンサC1から成る積分回路2が接続さ
れており、この積分回路2は差動増幅器IC1の「+」
側端子に接続されている。磁気抵抗素子Rf1、Rf2
の近傍には、図示していないが、流体物の流速に応じて
回転するプロペラとS極とN極が交互に設けられた天然
磁石が設けられ、この天然磁石の磁界によって、磁気抵
抗素子Rf1、Rf2の抵抗値が交互に変化し、その結
果磁気抵抗素子Rf1、Rf2から交流信号が発生す
る。なお、天然磁石が早く回転すると、交流信号の周波
数は大きくなるが、振幅は変化しない。
器IC1の「−」側端子が抵抗R1を介して接続されて
いる。また、磁気抵抗素子Rf1とRf2との間には、
抵抗R2とコンデンサC1から成る積分回路2が接続さ
れており、この積分回路2は差動増幅器IC1の「+」
側端子に接続されている。磁気抵抗素子Rf1、Rf2
の近傍には、図示していないが、流体物の流速に応じて
回転するプロペラとS極とN極が交互に設けられた天然
磁石が設けられ、この天然磁石の磁界によって、磁気抵
抗素子Rf1、Rf2の抵抗値が交互に変化し、その結
果磁気抵抗素子Rf1、Rf2から交流信号が発生す
る。なお、天然磁石が早く回転すると、交流信号の周波
数は大きくなるが、振幅は変化しない。
前記積分回路2は、磁気抵抗素子Rf1、Rf2間の正
弦波の交流信号を遅延せしめた比較電圧信号を差動
増幅器IC1の「+」側端子へ入力するものである。す
なわち、図2に示すように、磁気抵抗素子Rf1、Rf
2間と差動増幅器IC1の「+」側端子との間に積分回
路2を設けることにより、磁気抵抗素子Rf1、Rf2
間の正弦波の交流信号の位相がずれた交流信号が差
動増幅器IC1の「+」側端子に入力される。このよう
に、差動増幅器IC1の前に積分回路2を設けると、磁
気抵抗素子Rf1、Rf2間の交流信号にノイズがある
場合、この積分回路2のコンデンサC1で除去できる。
なお、差動増幅器IC1の「−」側端子には、磁気抵抗
素子Rf1、Rf2間の正弦波の交流信号がそのまま
入力される。
弦波の交流信号を遅延せしめた比較電圧信号を差動
増幅器IC1の「+」側端子へ入力するものである。す
なわち、図2に示すように、磁気抵抗素子Rf1、Rf
2間と差動増幅器IC1の「+」側端子との間に積分回
路2を設けることにより、磁気抵抗素子Rf1、Rf2
間の正弦波の交流信号の位相がずれた交流信号が差
動増幅器IC1の「+」側端子に入力される。このよう
に、差動増幅器IC1の前に積分回路2を設けると、磁
気抵抗素子Rf1、Rf2間の交流信号にノイズがある
場合、この積分回路2のコンデンサC1で除去できる。
なお、差動増幅器IC1の「−」側端子には、磁気抵抗
素子Rf1、Rf2間の正弦波の交流信号がそのまま
入力される。
差動増幅器IC1では、図3に示すように、抵抗R1、
R2で決定される増幅率で利得(ゲイン)を得て、増幅
された出力信号を得る。この出力信号の振幅は、例
えば10〜12V程度(電源が12Vの場合)のものを
得ることができる。磁気抵抗素子Rf1、Rf2間の正
弦波の交流信号には、交流成分の他の直流成分も存在
するが、本考案のように、磁気抵抗素子Rf1、Rf2
間の正弦波の交流信号と、この正弦波の交流信号の
位相がずれた交流信号を差動増幅器IC1に入力する
と、出力信号は、直流成分が除去された信号になる。
R2で決定される増幅率で利得(ゲイン)を得て、増幅
された出力信号を得る。この出力信号の振幅は、例
えば10〜12V程度(電源が12Vの場合)のものを
得ることができる。磁気抵抗素子Rf1、Rf2間の正
弦波の交流信号には、交流成分の他の直流成分も存在
するが、本考案のように、磁気抵抗素子Rf1、Rf2
間の正弦波の交流信号と、この正弦波の交流信号の
位相がずれた交流信号を差動増幅器IC1に入力する
と、出力信号は、直流成分が除去された信号になる。
前記差動増幅器IC1の出力側端子は、図1に示すよう
に、主としてオペアンプIC2で構成される比較回路1
に接続されている。すなわち、差動増幅器IC1の出力
側端子は、オペアンプIC2の「+」側端子に接続され
ており、オペアンプIC2の「+」側端子は、主回路に
磁気抵抗素子Rf1、Rf2と並列に接続された分圧用
抵抗R5、R6間に接続されている。このオペアンプI
C2では、差動増幅器IC1で得られた出力信号と分
圧用抵抗R5、R6間で得られる所定の比較電圧を比
較すると共に、オペアンプIC2の出力側端子と分圧用
抵抗R5、R6間に接続された抵抗R7で正弦波から矩
形波(パルス波)を形成する。すなわち、抵抗R7はヒ
ステリシスの働きをする。
に、主としてオペアンプIC2で構成される比較回路1
に接続されている。すなわち、差動増幅器IC1の出力
側端子は、オペアンプIC2の「+」側端子に接続され
ており、オペアンプIC2の「+」側端子は、主回路に
磁気抵抗素子Rf1、Rf2と並列に接続された分圧用
抵抗R5、R6間に接続されている。このオペアンプI
C2では、差動増幅器IC1で得られた出力信号と分
圧用抵抗R5、R6間で得られる所定の比較電圧を比
較すると共に、オペアンプIC2の出力側端子と分圧用
抵抗R5、R6間に接続された抵抗R7で正弦波から矩
形波(パルス波)を形成する。すなわち、抵抗R7はヒ
ステリシスの働きをする。
この場合、図3に示すように、出力信号の振幅は10
V程度あることから、この出力信号と比較電圧と
は、簡単に重複させることができる。なお、比較電圧
は、必ずしも出力信号の振幅の中心に来る必要はな
い。
V程度あることから、この出力信号と比較電圧と
は、簡単に重複させることができる。なお、比較電圧
は、必ずしも出力信号の振幅の中心に来る必要はな
い。
また、図1に示すオペアンプIC2の「−」側入力が
「+」側入力より大きくなるとオペアンプIC2の出力
は「L」になり、オペアンプIC2の「−」側入力が
「+」側入力より小さくなるとオペアンプIC2の出力
は「H」となる。
「+」側入力より大きくなるとオペアンプIC2の出力
は「L」になり、オペアンプIC2の「−」側入力が
「+」側入力より小さくなるとオペアンプIC2の出力
は「H」となる。
以上の構成において、磁気抵抗素子Rf1、Rf2間の
交流信号は、増幅回路IC1と比較回路1を経由して
オペアンプIC2の出力端子から流量に応じたパルス信
号が得られることになる。
交流信号は、増幅回路IC1と比較回路1を経由して
オペアンプIC2の出力端子から流量に応じたパルス信
号が得られることになる。
以上詳述したように、本考案の流量測定装置によれば、
流体物の流速の変化に応じて、抵抗値が交互に変化する
二つの磁気抵抗素子を設け、この二つの磁気抵抗素子間
に発生する交流信号が一入力端子にそのまま入力される
と共に、この交流信号が積分回路を通して他の入力端子
に入力される差動増幅器を設け、該差動増幅器の出力信
号と所定の比較電圧が入力されて磁気抵抗素子間の交流
信号に対応したパルス信号を出力する比較回路を設けた
ことから、回路構成が簡単で、しかも比較回路へ入力さ
れる信号のレベル判定点の微調整を手作業で行う必要の
ない、精度の高い流量測定装置を提供することができ
る。
流体物の流速の変化に応じて、抵抗値が交互に変化する
二つの磁気抵抗素子を設け、この二つの磁気抵抗素子間
に発生する交流信号が一入力端子にそのまま入力される
と共に、この交流信号が積分回路を通して他の入力端子
に入力される差動増幅器を設け、該差動増幅器の出力信
号と所定の比較電圧が入力されて磁気抵抗素子間の交流
信号に対応したパルス信号を出力する比較回路を設けた
ことから、回路構成が簡単で、しかも比較回路へ入力さ
れる信号のレベル判定点の微調整を手作業で行う必要の
ない、精度の高い流量測定装置を提供することができ
る。
第1図は本考案の流量測定装置の一実施例を示す回路図
である。第2図は差動増幅器に入力される信号の波形を
示す図である。第3図は比較回路に入力される信号の波
形を示す図である。第4図は従来の流量測定装置の回路
図である。第5図は従来装置の比較回路に入力される信
号の波形を示す図である。第6図は従来装置の比較回路
に入力される信号の他の波形を示す図である。 Rf1、Rf2、Rf3、Rf4……磁気抵抗素子、I
C1……差動増幅器、1……比較回路、2……積分回
路。
である。第2図は差動増幅器に入力される信号の波形を
示す図である。第3図は比較回路に入力される信号の波
形を示す図である。第4図は従来の流量測定装置の回路
図である。第5図は従来装置の比較回路に入力される信
号の波形を示す図である。第6図は従来装置の比較回路
に入力される信号の他の波形を示す図である。 Rf1、Rf2、Rf3、Rf4……磁気抵抗素子、I
C1……差動増幅器、1……比較回路、2……積分回
路。
Claims (1)
- 【請求項1】流体物の流速の変化に応じて、抵抗値が変
化する二つの磁気抵抗素子を設け、この二つの磁気抵抗
素子間に発生する交流信号が一入力端子にそのまま入力
されると共に、この交流信号が積分回路を通して他の入
力端子に入力される差動増幅器を設け、該差動増幅器の
出力信号と所定の比較電圧が入力されて磁気抵抗素子間
の交流信号に対応したパルス信号を出力する比較回路を
設けた流量測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1986090980U JPH0622177Y2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1986090980U JPH0622177Y2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 流量測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62201019U JPS62201019U (ja) | 1987-12-22 |
JPH0622177Y2 true JPH0622177Y2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=30951343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1986090980U Expired - Lifetime JPH0622177Y2 (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 流量測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0622177Y2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58105037A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの空燃比測定装置 |
JPS58106462A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転検出装置 |
JPS597215A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-14 | Nissan Motor Co Ltd | 吸入空気量センサの信号処理回路 |
JPS60104262A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-08 | Sony Corp | 周波数発電器 |
JPS60135768A (ja) * | 1983-12-24 | 1985-07-19 | Sony Corp | 回転検出装置 |
JPS6162819A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-03-31 | Nippon Denso Co Ltd | カルマン渦流量計 |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP1986090980U patent/JPH0622177Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58105037A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの空燃比測定装置 |
JPS58106462A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転検出装置 |
JPS597215A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-14 | Nissan Motor Co Ltd | 吸入空気量センサの信号処理回路 |
JPS60104262A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-08 | Sony Corp | 周波数発電器 |
JPS60135768A (ja) * | 1983-12-24 | 1985-07-19 | Sony Corp | 回転検出装置 |
JPS6162819A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-03-31 | Nippon Denso Co Ltd | カルマン渦流量計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62201019U (ja) | 1987-12-22 |
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