JPH068794B2 - 電気抵抗式水分計 - Google Patents

電気抵抗式水分計

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JPH068794B2
JPH068794B2 JP11274392A JP11274392A JPH068794B2 JP H068794 B2 JPH068794 B2 JP H068794B2 JP 11274392 A JP11274392 A JP 11274392A JP 11274392 A JP11274392 A JP 11274392A JP H068794 B2 JPH068794 B2 JP H068794B2
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electric resistance
moisture meter
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terminals
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光行 市川
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Kett Electric Laboratory
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気抵抗式水分計に係
り、特に米、麦、籾等穀類の試料の含水率と電気抵抗と
の相関性を利用し、電気抵抗を測定することによって穀
類試料の含水率を測定する電気抵抗式水分計に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】電気抵抗式水分計(以下略して水分計と
記載する)は米、麦、籾等穀類の試料の含水率と電気抵
抗との相関性を利用して、試料の含水率を測定するもの
である。
【0003】図2は水分計の基本回路図を示す。図2に
於いて9は水分計本体部であり、電極部1は金属性上部
電極2(以下略して上部電極と記載する)及び金属性下
部電極3(以下略して下部電極と記載する)から構成さ
れており、図3に示す試料皿5に穀類試料を採取して、
これを上下部電極2と3で挾持することにより、メータ
4で試料の含水率(%)を読み取る。
【0004】図3及び図4に於いて、試料皿5は、絶縁
物よりなる試料皿本体6と、穀類等の試料Gを採取する
ための金属製の電極板7と、測定時に試料Gの粉砕を良
くするための凹み8を有する。
【0005】試料Gの含水率と電極間抵抗との関係は指
数関数的に変化するので、試料Gに一定電圧を印加した
場合の試料電流は含水率の増加に対して指数関数的に増
大する。従って試料Gの中に一粒でも他と比べて含有水
分の多い試料があると、試料全体に流れる電流に影響を
与え、その結果メータ4には実際の平均値以上の含水率
が指示される恐れがあった。
【0006】特に玄米の中には青米が混在しているのが
通常であり、青米は一般に整粒の玄米よりも水分が多
く、又電気的特性も多少異なっているので、従来の水分
計で測定する場合はこの青米を取り除いて水分率測定を
行なうこととしてあった。
【0007】しかしながら、実際には現場では青米を取
り除く煩わしさから、そのまま含水率測定を行なって誤
差を大きくしてしまっていることが多い。
【0008】そこで本出願人は上記の種々の問題点を解
決すべく青米が混入したままで誤差の少ない水分率の測
定を可能とした「分割電極による青米の水分率測定法」
を特公昭57−51896号公報に記載の技術で開示し
た。これは図3に示した試料皿5に設けられた電極板7
を複数個に分割し、各々の分割電極を流れる電流をダイ
オード等の非直線導電素子を通して水分に関して直線化
した各信号を加算器で加え、その加算器の出力から試料
Gの含水率(%)を得るものである。従って電極板7を
細かく分割する法が誤差が少なくなるが、このように電
極板7をこまかく分割すればするほど、下部電極3もこ
まかく分割する必要があり水分計の内部回路への接続個
所が増加するので接触不良による事故が生ずる恐れがあ
った。
【0009】この問題点を解決したのが実公昭57−4
9805号公報に記載の技術で、電気回路の1部を集積
回路にまとめ試料皿の中に複数個の分割電極と共に埋め
込むと同時にこれらの分割電極と集積回路素子の該当端
子相互間は試料皿本体それ自体において相互接続するこ
とにより下部電極3との接続個所を2箇所とし、上記の
接続不良をなくそうとしたものである。
【0010】図5は上記実公昭57−49805号公報
に記載の分割電極からの複数個の信号を処理する電気回
路図を示す。図5において、上部電極2を直流電源Vの
1つの極に接続し、一方試料皿5に設けられた絶縁板1
0内に複数個の分割電極M1 〜MN を埋め込み、各分割
電極M1 〜MN よりのリード線L1 〜LN をそれぞれダ
イオード等の非直線素子D1 〜DN を介して直流電源V
の他の極に接続する。更に、直流電源Vに対し、非直線
素子D1 〜DN とは並列に、抵抗R1 〜RN 、加算器1
1、極性反転回路12及びメータ4を直列に接続する。
各分割電極M1 〜MN よりの分割電流をダイオード等の
非直線素子D1 〜DN により直線化した後加算器11に
より加算し、更に加算された分割電流の極性を極性反転
回路12で反転してメータ4により所望の含水率を表示
するものである。ここで加算器11への入力まで、即ち
鎖線13で囲った部分を集積回路で構成し、これを試料
皿5の中に設け、E点及びF点の2端子を取出し端子と
して使用するものである。
【0011】即ち、試料Gを採取するための複数個に分
割された電極M1 〜MN が埋め込まれた絶縁板が取り付
けられた絶縁物より成る試料皿本体6の中に分割電極に
接続された非直線素子D1 〜DN 及び抵抗器R1 〜RN
を有する集積回路13をもうけ、この集積回路13の出
力を加算器11により加算し、メータ4により所望の含
水率の平均値を表示するものである。
【0012】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながらこのよ
うに複数個の電極より得られた信号を単純に加算する方
法では、問題が解決されたとは云えない。
【0013】例えば、粉砕加圧された試料Gが試料皿5
の中で不均一に分布した場合、複数個の電極のうち試料
Gに接しないあるいは接触圧力の低い電極が発生する。
この時の電極より発生する信号は、あたかも水分率の低
い試料が入っている時と同一である。このような場合、
複数個の電極M1 〜MN からの信号を加算して平均値を
求める従来の方法では当然水分率(%)の誤差が大きく
なる。
【0014】又、試料に青米が混入した場合も、青米に
接した電極より得られる信号は水分率の高い信号として
得られ、これが全体の平均の中に含まれることになるの
で、やはり高めに計算されてしまうという欠点があっ
た。
【0015】
【問題を解決するための手段】本発明は上記の点に鑑み
なされたもので、電極間に試料を入れ、この試料の含水
率を測定する電気抵抗式水分計において、試料皿内の電
極部を複数個の電極に分割し、各電極からの信号を時分
割でとり込み、演算部で演算を行ない、誤差の少ない水
分値を求め、かつ試料皿本体と下部電極とを接続する接
続個所を少なくして接触不良を極力少なくした電気抵抗
式水分計にある。
【0016】本発明によれば、試料を採取するための、
複数個に分割された電極が埋め込まれた絶縁体より成る
試料皿本体の中に、各分割電極に接続されたマルチプレ
クサーを設け、該マルチプレクサーの出力を時分割で対
数変換回路に入力し、演算部で得られた信号の内、他の
信号と比較して誤差の大きな信号を取り除いた残りの信
号に基づいて試料の含水率を求め、これを表示部で表示
している。更に試料皿本体と下部電極間を接続する接続
線のうち電源線と制御線を一本の回線で共用することに
より更に接続回線を少なくしている。
【0017】
【実施例】以下本発明による電気抵抗式水分計を実施例
に従って詳細に説明する。図1は本発明による電気抵抗
式水分計の電気回路のブロック図を示す。図1におい
て、上部電極2が直流電源19の端子V2 に接続され、
一方試料皿本体5に設けられた試料Gを採取するための
絶縁板10内に複数個の分割電極M1 〜MN が埋め込ま
れ、更に分割電極M1 〜MN はそれぞれマルチプレクサ
ー14の入力端子I1 〜IN に接続されている。
【0018】図1に於いて水分計本体9の直流電源19
のV1 端子及びマイクロコンピュータより構成される制
御部15のコントロール端子は共に端子H′、Hを通し
てマルチプレクサー14の電源端子Vcc及びIin端子に
接続されている。
【0019】制御部15よりのコントロール信号CS
立下りパルスにより、入力信号I1 〜IN を時分割でマ
ルチプレクサー14のCOM端子に送る。COM端子は
端子K,K′を通して対数変換回路16に接続されてい
る。時分割で対数変換回路16に送られてきた分割電極
1 〜MN からの信号S1 〜SN は対数変換されT1
N となり、A/D変換回路17に送られる。ここでジ
タル化された信号D1 〜DN は演算/制御部15に送ら
れる。演算/制御部15は時分割に入力された信号D1
〜DN より適当な演算を行い、信号に対応する水分値E
1 〜EN を求める。そしてN個の水分値E1 〜EN を相
互に比較し、特に差異の大きな信号を除去した残りの水
分値につき平均値を求め、表示部18で水分値(%)と
して表示する。
【0020】以上述べた信号の変化を数式で表わすと、
次のようになる。
【0021】
【0022】図6は図1の動作説明図を示す。図1の演
算/制御部15からのコントロール信号CS の立下りに
より、マルチプレクサー14は入力信号I1 〜IN を時
分割で順次に切り換える動作を行う。入力信号IN の次
は最初の信号I1 に切り換わる。
【0023】図6において時刻t0 から時刻t1 までは
コントロール信号CS はハイレベルになっており、この
ときはトランジスタTr1 ,Tr2 ともオンして、マル
チプレクサー14の電源端子Vccには(V1 −VTr2
D )の電圧がかかっている。(VTr2 はTr2 のエミ
ッター、コレクタ間の電圧、VD はダイオードDの両端
の電圧である)以下の説明ではV1 ≫VTr2 1 ≫V
D であるので、VTr2 及びVD は無視し、CS がハイレ
ベルのときはVccにはV1 の電圧がかかっているものと
する。
【0024】図6に示すように、コントロール信号CS
が時刻t1 で立ち下ると、トランジスタTr1 はオフ
し、同時にトランジスタTr2 もオフする。このときマ
ルチプレクサー14の電源端子VCCにはコンデンサCの
充電電圧が印加される。この充電電圧はマルチプレクサ
ー14の電流消費により、幾分は下るもののマルチプレ
クサー14の動作には支障を来さないようマルチプレク
サー14の消費電流に比べ、充分大きな容量のコンデン
サCを用いる必要がある。
【0025】トランジスタTr2 のオフ時にマルチプレ
クサー14のコントロール信号入力端子Iinの入力信号
は立ち下り入力信号、例えばIN-1 をIN に切換入力す
る。コントロール信号CS が立ち上るとトランジスタT
1 はオンし、同時にトランジスタTr2 もオンして、
マルチプレクサー14の電源端子Vccに電源電圧V1
印加される。
【0026】図7A〜図7Cはそれぞれ本発明に用いら
れる試料皿5を示すもので、試料皿5は同一寸法の上下
2枚の板状部材が接合され、その2部材間にマルチプレ
クサー14とこれに接続された配線が配置されている。
図7Aは試料皿5の平面図、図7Bは試料皿5の底面
図、図7Cは試料皿5の2部材の接合部における内部接
続状況をそれぞれ示す図である。図7A〜図7Cにおい
て、H、K、Pはそれぞれ試料皿本体6の底面に設けら
れた帯状導電体より成る接続端子を示し、図1に示され
る端子H、K、Pにそれぞれ対応している。
【0027】図8は、下部電極3及び試料皿5の組合せ
状況を示す斜視図で、図8において、下部電極3は全体
を絶縁物で出来ており、3本の接続端子H′、K′、
P′は、第1図の端子H′、K′、P′に対応しており
互いに絶縁部を介して埋設され、試料皿本体6に設けら
れた接続端子H、K、Pにそれぞれ接続するように構成
されている。
【0028】図9は本発明に用いられる下部電極の他の
実施例を示す。この実施例では、試料皿5との接触個所
が3ヶ所となるから、図9に示す如く、円形状導電体よ
り成る接続端子H′、K′、P′を3角形状に設けるこ
とができ、これにより試料皿5は安定着座し接触不良の
恐れが消滅される。
【0029】尚、本発明に供される試料皿5は、絶縁物
である試料皿本体6に直接に分割電極M1 〜MN とマル
チプレクサー14を形成する方法や、図1に示すように
分割電極M1 〜MN を埋め込んだ絶縁物10と、マルチ
プレクサー14を形成した試料皿本体6を嵌め合せるよ
うにする方法等がある。分割電極、マルチプレクサー1
4、接続端子H、K、P間の電気的結線方法は、本発明
の問題ではないが、例えばエッチング法等によることに
なる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば試料
皿内の電極部を複数個に分割し、各電極からの信号をマ
ルチプレクサーにより時分割で独立にとり込み、取り込
まれた信号間を比較し特に誤差の大きな信号を取り除い
た残りの信号の平均値を演算することにより誤差の少な
い水分率(%)を表示できる。更に試料皿と下部電極と
の接触個所を少なくすることにより接触不良を極力避け
ることができる。更に円形状導電体より成る三接続端子
を三角形状に設けることができるので試料皿5を安定着
座できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電気抵抗式水分計の実施例を示す
電気回路のブロック図。
【図2】本発明を説明するための電気抵抗式水分計の基
本回路図。
【図3】図2の電気抵抗式水分計に用いられる試料皿。
【図4】図3の断面図。
【図5】従来の電気抵抗式水分計の電気回路図。
【図6】図1の動作説明図。
【図7】A〜Cは本発明に用いられる試料皿の構成図。
【図8】本発明に用いられる下部電極と試料皿の関係
図。
【図9】本発明に用いられる下部電極の他の実施例を示
す図。
【符号の説明】
1 電極部 2 金属性上部電極 3 金属性下部電極 4 メータ 5 試料皿 6 試料皿本体 9 水分計本体部 10 絶縁板 14 マルチプレクサー 15 演算/制御部 16 対数変換回路 17 A/D変換回路 18 表示部 19 直流電源 H,K,P,H′,K′,P′ 接続端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料皿に採取された穀類試料が上部電極
    及び下部電極より成る1対の電極間で呈する電気抵抗を
    測定することによって該穀類試料の含水率を測定する電
    気抵抗式水分計において、上記試料皿における試料採取
    部には複数個の分割電極を電気絶縁物中に埋め込んであ
    り、更に上記試料皿には上記分割電極に接続されるマル
    チプレクサーを設け、該マルチプレクサーの出力端子を
    三端子とし、該三出力端子が上記下部電極に設けられた
    三入力端子を通して上記電気抵抗式水分計の電源部、演
    算/制御部、対数変換回路及びGNDへ接続され、該マ
    ルチプレクサーの出力を該制御部の制御により時分割で
    該対数変換回路に入力して演算部で演算を行ない、表示
    部に上記穀類試料の含水率を表示することを特徴とする
    電気抵抗式水分計。
  2. 【請求項2】 上記マルチプレクサーの上記電気抵抗式
    水分計の上記電源部への出力端子及び演算部/制御部へ
    の出力端子を共通端子としていることを特徴とする請求
    項1による電気抵抗式水分計。
  3. 【請求項3】 上記三出力端子及び上記三入力端子はそ
    れぞれ帯状導電体であることを特徴とする請求項1によ
    る電気抵抗式水分計。
  4. 【請求項4】 上記三出力端子及び上記三入力端子はそ
    れぞれ円形状導電体であり、略3角形状に配置されるこ
    とを特徴とする請求項1による電気抵抗式水分計。
JP11274392A 1992-05-01 1992-05-01 電気抵抗式水分計 Expired - Lifetime JPH068794B2 (ja)

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JPH05126775A JPH05126775A (ja) 1993-05-21
JPH068794B2 true JPH068794B2 (ja) 1994-02-02

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108535327A (zh) * 2018-02-28 2018-09-14 安徽大洋自动化科技有限公司 一种电阻式在线水分仪的料勺支架

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108535327A (zh) * 2018-02-28 2018-09-14 安徽大洋自动化科技有限公司 一种电阻式在线水分仪的料勺支架

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