JPH0690224B2 - Control device for crossed coil type instrument - Google Patents

Control device for crossed coil type instrument

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JPH0690224B2
JPH0690224B2 JP60223901A JP22390185A JPH0690224B2 JP H0690224 B2 JPH0690224 B2 JP H0690224B2 JP 60223901 A JP60223901 A JP 60223901A JP 22390185 A JP22390185 A JP 22390185A JP H0690224 B2 JPH0690224 B2 JP H0690224B2
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remainder
coil
register
digital delay
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JP60223901A
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マルチン・テイプケン
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ファオ・デ−・オ−・ア−ドルフ・シントリング・アクチェンゲゼルシャフト
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する技術分野 本発明は、測定信号に依存して交叉コイル形計器を制御
するための装置であって、 測定信号を、該信号に比例する整数に変換する変換器
と、 前記整数から交叉コイル形計器を作動する電流を形成す
るためのドライバと、 前記ドライバを備えた制御論理回路とを有する交叉コイ
ル形計器の制御装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a device for controlling a cross-coil instrument dependent on a measurement signal, which converts the measurement signal into an integer proportional to the signal. A controller for a cross-coil instrument having a converter, a driver for forming a current for operating the cross-coil instrument from the integer, and a control logic circuit having the driver.

従来技術 交叉コイル形計器は、電気量でない大きさ、例えば車輌
の速度の指示にも、この計器の公知の利点を活かして利
用することができる。この公知の利点として、安価な製
造コスト、全指示領域に亘つてほぼ一定の高い調整力、
および4象限に亘りうる大きな指示領域が挙げられる。
しかし交叉コイル形計器には、固有制動が僅かであると
いう欠点があり、これが、強く変動する測定信号により
捕捉検出される測定量の指示に悪影響を及ぼす。
2. Description of the Related Art The cross-coil type measuring instrument can be used for indicating a non-electrical quantity, for example, the speed of a vehicle, by utilizing the known advantages of the measuring instrument. The known advantages of this are: low manufacturing costs, high and constant adjustment force over the entire indicated area,
And a large pointing area that can span four quadrants.
However, the cross-coil instrument has the disadvantage of having a small intrinsic damping, which adversely affects the indication of the measured quantity which is detected by the strongly varying measuring signal.

殊に、オツトー機関の回転数を、点火パルスから導出さ
れる測定周波数を用いて測定すべきとき困難が生ずる。
この測定周波数は短時間の強い変動を来たし、この変動
はオツトー機関の1回転中に起こるアンバランス、およ
び/または点火時期のずれによつて生じ得る。
In particular, difficulties arise when the rotational speed of the Otto engine is to be measured using the measuring frequency derived from the ignition pulse.
This measured frequency is subject to strong short-term fluctuations, which can be caused by imbalances occurring during one revolution of the Otto engine and / or by deviations in the ignition timing.

点火パルスから導出された測定周波数に基づいて回転数
測定を行う場合のように、測定周波数を比例する測定数
値に変換する電子的変換器が設けられ且つ測定数値から
交叉コイル形計器に加えられる電流を形成するドライバ
を備えた制御論理回路を用いるとき、測定信号の障害と
なる変動がほとんど抑えられずにそのまま指示されてし
まう。
An electrical converter is provided for converting the measuring frequency into a proportional measuring value and the current applied to the cross-coil measuring instrument from the measuring value, as in the case of measuring the rotational speed on the basis of the measuring frequency derived from the ignition pulse. When using a control logic circuit with a driver to form the, the disturbing fluctuations of the measurement signal are almost uncontrolled and are indicated as they are.

測定周波数ひいてはオツトーモータの回転数に比例する
測定数値の形成のために変換器は測定周波数の周期測定
回路と後続の除算器とから構成することができる。除算
器を用いて形成された測定数値は制御論理回路に供給さ
れ、制御論理回路は各測定数値に対して2つの、交叉コ
イル形計器の通常の2つのコイルに供給可能な電流を発
生し、この電流の大きさが、測定信号(この場合測定周
波数)ないし測定数値に比例する指示針の振れの生じる
大きさとなつている。
The converter can be composed of a period measuring circuit of the measuring frequency and a subsequent divider in order to produce a measuring value proportional to the measuring frequency and thus to the rotational speed of the Otto motor. The measured value formed by means of the divider is supplied to a control logic circuit, which for each measured value produces a current which can be supplied to the two normal coils of the cross-coil meter, The magnitude of this current is the magnitude of the deflection of the pointer which is proportional to the measurement signal (measurement frequency in this case) or the measurement value.

米国特許第4230984号明細書(ドイツ連邦共和国特許出
願公開第3003151号公報)から、同様に測定周波数を処
理することのできる装置が公知である。この装置では、
交叉コイル形計器に供給する電流を、測定信号から次の
ような関数に従つて形成する。すなわち、この関数に従
つて測定信号に比例する指示針の振れを広角に亘つて形
成するのである。この装置のブロツク図を第4図に示
す。この装置は速度センサと、バツフアと、タコレジス
タと、記憶レジスタと、記憶レジスタに後置接続された
変換器としてのインバータとを備えたデイジタル周波数
測定器を有している。車両速度を検出する速度センサは
速度に比例するパルス列を形成する。周波数、すなわち
入力量を表わすこのパルスがバツフアに供給され、そこ
からシリアルタコメータにさらに供給される。シリアル
タコメータは有利にはデイジタル周波数測定器である。
特別な点は、変換器に、記憶レジスタに記憶されている
下位の7ビツト、20〜26が供給されることである。変換
器は出力信号発生用の関数発生器に信号を供給し、その
出力信号は供給された信号の正接関数として、多数の区
切られた交叉コイル形計器指示領域のうちの各々1つの
領域において変化する。関数発生器はデュテイ−フアク
タ発生器を介して制御論理回路に信号を加え、制御論理
回路は2つの指示器駆動部を制御する。その際制御論理
回路は記憶レジスタの上位の3ビツトによつて制御され
る。制御論理回路は交叉コイル形計器の両コイルへの給
電に作用し、ひいてはこの計器の動作領域に作用する。
同様に制御論理回路は可変のデュテイ−フアクタ電流を
両コイルのうちの一方に供給し且つ他方のコイルに定電
流を供給する。
From US Pat. No. 4,230,984 (DE 3003151 A1) is known a device which is likewise capable of processing the measuring frequency. With this device,
The current supplied to the cross-coil instrument is formed from the measured signal according to the following function. That is, according to this function, the deflection of the pointing needle, which is proportional to the measurement signal, is formed over a wide angle. A block diagram of this device is shown in FIG. This device has a digital frequency measuring instrument with a speed sensor, a buffer, a tacho-register, a storage register and an inverter as a converter connected downstream to the storage register. A speed sensor that detects the vehicle speed forms a pulse train that is proportional to the speed. This pulse, which represents the frequency, ie the input quantity, is fed to the buffer, from which it is further fed to the serial tachometer. The serial tachometer is preferably a digital frequency measuring instrument.
Special points, the transducer, the lower 7 bits stored in the storage register is that the 2 0-2 6 is supplied. The converter supplies a signal to a function generator for generating an output signal, the output signal varying as a tangent function of the supplied signal in each one of a number of delimited cross-coil instrument indicating areas. To do. The function generator applies a signal to the control logic circuit via the duty-actor generator, which control logic circuit controls the two indicator drives. The control logic is then controlled by the upper three bits of the storage register. The control logic circuit acts on the power supply to both coils of the cross-coil instrument, and thus on the operating region of this instrument.
Similarly, the control logic circuit provides a variable duty factor current to one of both coils and a constant current to the other coil.

発明が解決しようとする問題点 上記の装置では、変換器ならびにドライバを備えた制御
論理回路を用いて測定信号としての測定周波数から交叉
コイル形計器に加えられる電流を詳細にはどのようにし
て発生させるかに関係なく、測定周波数変動の妨害作用
が全くそのまま影響する。なぜなら上記の関数群は、単
に測定信号と指示針との間の比例関係を作るためにのみ
用いられるからである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In the above device, in detail, how to generate the current applied to the cross coil type meter from the measurement frequency as the measurement signal by using the control logic circuit having the converter and the driver. Regardless of the setting, the disturbing effect of the measurement frequency fluctuation has a direct effect. This is because the above functions are only used to create a proportional relationship between the measurement signal and the pointer.

従つて公知の交叉コイル形計器の制御装置は大きく変動
する測定信号の指示、殊にオツトー機関の回転数量の指
示のためには実際には全く用いることができなかつた。
Therefore, the known control systems for cross-coil instruments cannot be used at all for indicating highly variable measuring signals, in particular for indicating the rotational speed of an Otto engine.

交叉コイル形計器を、その自己減衰の少なさにもかかわ
らず、オツトー機関の測定周波数のような強く妨害され
る測定信号を用いて検出される測定量の指示に使用でき
るようにするため、先ず、ドライバから発生される電流
(これを交叉コイル形計器に加える)をフイルタを用い
て平滑化することが提案された。しかしこの方法には、
各フイルタに対し少なくとも1つの比較的高価なバイポ
ーラ形コンデンサを設けなければならないという欠点が
ある。またこの方法はコンデンサないしフイルタが構造
上大きい点で不利である。以上の欠点は、交叉コイル形
計器に供給される両電流の各々に平滑手段が設けられる
ため、平滑手段のためのコストとスペースが2倍になる
が故になおさらである。さらに、コンデンサの老朽化に
よつて精度の低減が起きることがある。
In order to be able to use a cross-coil instrument, despite its low self-damping, for indicating a measurand detected with a strongly disturbed measuring signal, such as the measuring frequency of an Otto engine, , It has been proposed to smooth the current generated by the driver (which is added to the crossed coil instrument) using a filter. But this method
The disadvantage is that at least one relatively expensive bipolar capacitor must be provided for each filter. This method is also disadvantageous in that the condenser or filter is large in structure. The above drawbacks are all the more significant because the smoothing means are provided for each of the two currents supplied to the cross-coil type instrument, which doubles the cost and space for the smoothing means. Further, deterioration of the accuracy may occur due to deterioration of the capacitor.

本発明の目的は、強く妨害されたないしは変動した測定
信号により表わされる測定量でもはつきりと読取れるよ
うな、即ち測定量が安定に正確に指示されるような、冒
頭に述べた形式の測定信号に依存して交叉コイル形計器
を制御する装置を提供することにある。
The object of the invention is of the type mentioned at the outset such that a measured quantity represented by a strongly disturbed or fluctuating measuring signal can still be read, i.e. the measured quantity is stable and accurately indicated. It is an object of the invention to provide a device for controlling a crossed coil instrument depending on a measurement signal.

問題点を解決するための手段 この目的は本発明により、a)変換器と制御論理回路と
の間に2次のディジタル遅延素子が設けられており、 b)該2次のディジタル遅延素子は、相互に接続された
2つの1次ディジタル遅延素子とプログラム制御装置と
からなり、 c)前記1次ディジタル遅延素子はそれぞれ、減衰の中
間値(azn)および剰余値(R1n)を次式に従い、 azn=[(azn-1)(d−1)+(R1n-1)+am]/d (計算結果の余りが剰余値R1n) 瞬時の測定値(am)、先行するランで算出された減衰の
中間値(azn-1)および先行するランで算出された剰余
値(R1n-1)から算出し、ここでdは減衰係数である、
ように構成して解決される。
This object is according to the invention: a) a quadratic digital delay element is provided between the converter and the control logic circuit, and b) the quadratic digital delay element is It is composed of two first-order digital delay elements and a program controller connected to each other, and c) the first-order digital delay elements respectively calculate an intermediate value (azn) and a remainder value (R1n) of attenuation according to the following equation: azn = [(azn -1) (d -1) + (R1n -1) + am] / d ( calculated remainder results remainder value R1n) instantaneous measured value (am), the preceding attenuation calculated by the run of the intermediate calculated from the value (azn -1) and the preceding calculated remainder value in the run (R1n -1), where d is the damping coefficient,
It is configured and solved.

本発明においては、先行するランで算出された中間値と
瞬時の測定値とが減衰係数(例えば4)で重み付けされ
る。これにより、指示針の激しい振れを引き起こすよう
なノイズを含んだ測定値が入力されても、その影響を緩
和することができる。また、剰余値の累積により誤差の
発生するのを回避するために、計算の際に剰余値も考慮
する。先行するランで算出された中間値は先行値レジス
タ21に記憶されており、また先行するランで算出された
剰余値は剰余値レジスタ20に記憶されていて、それぞれ
加算器11に供給される。その際、先行値の乗算は、ルー
プを介して加算段を複数回通過させることにより多重加
算して行う。重み付けされた先行するランの中間値と、
剰余値と、瞬時の測定値とが加算され、加算結果がシフ
トレジスタ18で除算される。新たな計算結果は次段のデ
ィジタル遅延素子に供給されると共に、先行値レジスタ
および剰余値レジスタに記憶される。
In the present invention, the intermediate value calculated in the preceding run and the instantaneous measured value are weighted with a damping factor (eg 4). As a result, even if a measurement value including noise that causes a sharp shake of the pointer is input, the effect can be mitigated. Also, in order to avoid the occurrence of an error due to the accumulation of surplus values, the surplus value is also taken into consideration in the calculation. The intermediate value calculated in the preceding run is stored in the preceding value register 21, and the remainder value calculated in the preceding run is stored in the remainder value register 20 and supplied to the adder 11, respectively. At that time, the multiplication of the preceding value is performed by multiple addition by passing through the addition stage a plurality of times via a loop. The median of the weighted preceding runs, and
The remainder value and the instantaneous measurement value are added, and the addition result is divided by the shift register 18. The new calculation result is supplied to the digital delay element of the next stage and stored in the preceding value register and the remainder value register.

実施例 次に本発明の実施例を図面に基づき、発明の構成及び作
用について詳細に説明する。
Embodiment Next, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図において、1により周期長測定用回路装置が示さ
れている。この装置の入力側2には測定周波数fMessが
供給される。回路装置1において周期的にサンプリング
された測定周波数が、例えば固定的クロツク周波数を用
いて周期長を計数することにより測定周波数の逆数に変
換される。この逆数から、やはり測定周波数に比例する
測定数値を形成するため、この数が除算器3に供給され
る。
In FIG. 1, a period length measuring circuit device is shown by 1. The measuring frequency f M ess is supplied to the input side 2 of this device. The measurement frequency sampled cyclically in the circuit arrangement 1 is converted into the reciprocal of the measurement frequency, for example by counting the cycle length using a fixed clock frequency. From this reciprocal, this number is also fed to the divider 3 to form a measured value which is also proportional to the measured frequency.

従つて周期長測定用回路装置1と除算器3とが変換器を
構成し、この変換器によつて測定周波数が比例する測定
数値に変換される。測定数値は2進数を用いて整数とし
て示される。この2進数の最小値は20である。
Therefore, the cycle length measuring circuit device 1 and the divider 3 constitute a converter, and the converter converts the measured frequency into a measured value proportional to the measured frequency. The measured values are shown as integers using binary numbers. The minimum value of this binary number is 2 0.

この測定数値は2次のデイジタル遅延素子(PT2素子)
4に供給される。この素子において測定信号の望ましく
ない短時間のノイズが濾波される。2次のデイジタル遅
延素子の回路定数決定に際しては、ノイズが測定量変化
の周波数より高い周波数を有することが前提となつてい
る。このデイジタルPT2素子において、測定数値と先行
する測定数値と剰余値を遅延して複数回加算し、各ラン
の終りに除算を行うのである。このようにして、デイジ
タルPT2素子により、ノイズに対して十分な不感度を有
するフイルタ特性が得られるのである。
This measured value is the second-order digital delay element (PT 2 element).
4 is supplied. In this element, undesired short-term noise of the measuring signal is filtered. In determining the circuit constant of the second-order digital delay element, it is premised that the noise has a frequency higher than the frequency of the change in the measured amount. In this digital PT 2 element, the measured value, the preceding measured value and the remainder value are delayed and added a plurality of times, and division is performed at the end of each run. In this way, the digital PT 2 element makes it possible to obtain a filter characteristic having sufficient insensitivity to noise.

このようにして修正された測定数値は制御論理回路5に
供給され、この論理回路は通常測定数値から2つの電流
を発生し、これらの電流が導線6〜9を介して交叉コイ
ル形計器10の図示されていないコイルに供給される。
The measurement value thus modified is fed to the control logic circuit 5, which normally produces two currents from the measurement value, which currents are supplied via the conductors 6 to 9 of the cross-coil meter 10. It is supplied to a coil (not shown).

交叉コイル形計器10を用いて指示される値は従つて調整
された状態で入力側2の測定周波数に比例し、しかも測
定周波数の妨害的変動も測定周波数の僅かな変動も指示
されない。つまり指示は正確で静止しており、正しく読
み取れる。
The value indicated by means of the cross-coil type instrument 10 is accordingly proportional to the measuring frequency of the input 2 in the adjusted state, and neither disturbing fluctuations of the measuring frequency nor slight fluctuations of the measuring frequency are indicated. In other words, the instructions are accurate, stationary, and legible.

このために設けられている2次のデイジタル遅延素子
(PT2素子)は、詳しくは主に2つの縦続接続された、
剰余値処理回路を備えた1次の遅延素子(PT1素子)か
ら構成されている。このような剰余値処理回路を備えた
PT1素子を第2図に示す。
The second-order digital delay element (PT 2 element) provided for this purpose is mainly two cascaded,
It is composed of a primary delay element (PT 1 element) equipped with a remainder value processing circuit. Equipped with such a residue value processing circuit
The PT 1 element is shown in FIG.

つまり第2図に示された1次のデイジタル遅延素子は、
第3図のような2次の2段式デイジタル遅延素子の1つ
の段を成している。
That is, the first-order digital delay element shown in FIG.
It constitutes one stage of a quadratic two-stage digital delay element as shown in FIG.

1次のデイジタル遅延素子は、ANDゲート13とORゲート1
4とを介してレジスタ15に導びかれているループ12を介
して複数回加算を行うための加算器11を有している。レ
ジスタの出力側は加算器の第1の入力側16′に接続され
ている。レジスタ15にはさらにANDゲート16とORゲート1
4とを介して2進測定値のamが供給可能である。
The first-order digital delay element is AND gate 13 and OR gate 1
It has an adder 11 for performing a plurality of additions via a loop 12 which is led to a register 15 via 4. The output of the register is connected to the first input 16 'of the adder. Register 15 also has AND gate 16 and OR gate 1
It is possible to supply the am binary measurement via 4 and.

加算器出力側11の出力側は別のANDゲート17を介してシ
フトレジスタ18と接続されている。シフトレジスタの出
力側からは剰余値レジスタ20ならびに先行値レジスタ21
へと導線19が導びかれている。両レジスタの各々は出力
側が各1つのANDゲート22ないし23と1つの共通のORゲ
ート24とを介して加算器の第2の入力側に接続されてい
る。
The output side of the adder output side 11 is connected to the shift register 18 via another AND gate 17. From the output side of the shift register, the remainder value register 20 and the preceding value register 21
Lead wire 19 is led to. The output of each of the two registers is connected to the second input of the adder via an AND gate 22 to 23 and a common OR gate 24.

シフトレジスタ18の出力側からは別の接続線が中間記憶
装置26を介して に導びかれており、この出力側から減衰の中間値が送出
される。
Another connecting line is connected from the output side of the shift register 18 via the intermediate storage device 26. The intermediate value of attenuation is sent out from this output.

この1次のデイジタル遅延素子はプログラム制御装置27
により自動的に連続するラン(実行)で制御される。そ
の際、1つのランの間に多重(複数回)加算が行なわ
れ、各ランの終りにシフトレジスタにおける除算が行な
われる。このため、プログラム制御装置は殊にANDゲー
ト13,16,17ならびに全レジスタに作用する。
This first-order digital delay element is a program controller 27
Is automatically controlled by consecutive runs. At that time, multiple (multiple) additions are performed during one run, and division at the shift register is performed at the end of each run. For this reason, the program controller acts in particular on the AND gates 13, 16, 17 and all registers.

これにより1次のデイジタル遅延素子は、測定値amと先
行するランの間に算定された ならびに剰余値R1n-1と減衰定数制動率dとから成る次
の式に従つて、 ないし剰余値R1nを算定する。即ち 次に詳しいプログラム過程について説明する。
Thereby the first-order digital delay element was calculated between the measured value am and the preceding run. And according to the following formula consisting of the remainder value R1n −1 and the damping constant damping ratio d, Or calculate the remainder R 1 n. I.e. Next, the detailed programming process will be described.

先ず第3図から分かるように、そこに示されている2次
のデイジタル遅延素子は第2図の1次の遅延素子段を2
つ継続接続したものから成る。第1の段は第3図におい
て28で示され、第2の段は29で示されている。所属のプ
ログラム制御装置30は、第2図のプログラム制御装置27
と同様に1つの段に対して構成されている。
First, as can be seen from FIG. 3, the second-order digital delay element shown therein has two stages of the first-order delay element shown in FIG.
It consists of one continuous connection. The first stage is designated 28 in FIG. 3 and the second stage is designated 29. The affiliated program control device 30 is the program control device 27 of FIG.
Is configured for one stage as well.

のための第1の段の出力側は同時に第2の段の入力側を
成している。第2の段の出力側には が現われる。この指示値は第1図に示す制御論理回路5
に供給される。
The output side of the first stage for the at the same time constitutes the input side of the second stage. On the output side of the second stage Appears. This instruction value is the control logic circuit 5 shown in FIG.
Is supplied to.

第3図に示された第2の段29は、基本的に第1の段と同
じく次式の関係を形成する。
The second stage 29 shown in FIG. 3 essentially forms the following relationship, like the first stage.

即ち: なおこの式において、 は先行するランn-1の間に算定された第2の段の剰余
値、 は先行するランn-1の間に算定された指示値である。
Ie: In this equation, Is the residual value of the second stage calculated during the preceding run n-1, Is the indicated value calculated during the preceding run n-1.

減衰d=4と仮定すると、2進2ビツト語(実際には10
ビツト語が用いられる)に対して次表のような値が2次
の2段デイジタル遅延素子において算定される。
Assuming damping d = 4, binary 2 bit words (actually 10
The values shown in the following table are calculated for the second-order two-stage digital delay element.

表において、左欄のnは各ランの順番を示しその右隣り
の欄には測定値amが示され、その際amは8つのプログラ
ム過程において一定であり、その右隣りの3つの欄には
第1の段にて形成される値が示され、最後の3つの欄に
は第2の段にて形成される値が示されている。
In the table, n in the left column shows the order of each run, and the measurement value am is shown in the column to the right of the run, where am is constant in the eight program steps, and the three columns to the right of it are am. The values formed in the first row are shown, and in the last three columns the values formed in the second row are shown.

第1の段の動作に対して先ず、プログラム制御装置が過
程n=0のときにスタートすることが前提となつてい
る。この時点で既に先行値レジスタ21には値0が記憶さ
れており、剰余値レジスタ20は値.00を有する。(ここ
で注意すべきは、剰余値R1およびR2が小数点以下の桁で
あることである。)レジスタ15にはこの時点で測定値am
=01が記憶されている。加算器はこのとき先ず和 を計算し、この算出された値に を複数回、積 に達するまで加算する。先行するプログラム周期におい
て達した剰余値Rn-1も同時にいつしよに加算される。し
かしこの剰余値は別の実施例において別個に加算するよ
うにしてもよい。いずれにせよ、シフトレジスタ18にお
いて上記のような多重加算の後に、値 が得られ、この値が右側にシフトされることによりd=
4で分割される。即ちこの値はシフトレジスタによつて
2回右側にシフトされる。これにより0番目のランの終
りに と剰余値R1=01とが得られる。これらの値が供給される
第2の段29は、そこから と第2の段の剰余値R2=00とを計算し、その際先行する
過程の はやはり00である。次のランn=1に対しては、 で第1の段の剰余値が10に等しい。このような過程が、
4番目のラン(n=3)以後に が測定値amに達するまで同様にして繰返される。しかし
その際第2の段は初めて剰余値R2=01を算定する。n=
6になつてから、つまり第7番目のラン以後、 が測定値の値となる。
For the operation of the first stage, it is assumed first that the program controller starts when the process n = 0. At this point, the value 0 has been stored in the preceding value register 21 and the remainder value register 20 has the value .00. (It should be noted here that the remainder values R 1 and R 2 are digits to the right of the decimal point.) Register 15 now contains the measured value am
= 01 is stored. At this time, the adder is the sum To the calculated value Multiple times Add until you reach. The surplus value Rn -1 reached in the preceding program cycle is also always added at the same time. However, this remainder value may be added separately in another embodiment. In any case, after the multiple addition as described above in the shift register 18, the value is Is obtained, and by shifting this value to the right, d =
Divided by 4. That is, this value is shifted to the right twice by the shift register. This ends the 0th run And the residual value R 1 = 01 is obtained. The second stage 29, to which these values are supplied, is And the residual value R 2 = 0 in the second stage, Is still 00. For the next run n = 1, And the remainder value of the first stage is equal to 10. Such a process
After the fourth run (n = 3) Is repeated in the same manner until reaches the measured value am. However, in that case, the second stage first calculates the residual value R 2 = 01. n =
After 6th, that is, after the 7th run, Is the measured value.

重要なのは、これらのランの間に妨害パルスが生じた場
合にのみ指示値が同様に変化し、他方比較的短い妨害パ
ルスの場合にはその影響が平均化されるということであ
る。その際有利なことは、その後で初めて第2の段の出
力側に1回指示値が生ずることであり、この指示値は連
続的に測定値に応じて正しい方向に変化する、つまり交
叉コイル形計器の指示針位置がほとんど振れなく決めら
れる。
What is important is that the indication values likewise change only if disturbing pulses occur during these runs, while their effects are averaged out in the case of relatively short disturbing pulses. The advantage here is that an indication value then only occurs once at the output side of the second stage after that, which indication value continuously changes in the correct direction according to the measured value, that is to say in the cross-coil form. The pointer position of the instrument can be determined with almost no fluctuation.

以下本発明を補足的に説明する。従来通常の電気的指示
装置では、可動部材の質量のためそれ自体に慣性があ
り、特別の減衰は必要なかった。しかし電子的に制御さ
れる交叉コイル形計器の場合、この“自然な”減衰がな
く、従って、短時間で激しく変動する測定値の良好な視
認性のためには、特別の減衰を行わなければならない。
The present invention will be supplementarily described below. In the conventional normal electric pointing device, due to the mass of the movable member, the electric pointing device itself has inertia, and no special damping is required. However, in the case of electronically controlled cross-coil instruments, this "natural" damping is absent, so that for good visibility of the rapidly fluctuating measurements, special damping must be done. I won't.

第1図に示された例では、減衰すべき信号は測定値に比
例して変化する周波数からなる。しかしこの周波数は非
常に低いため、ここから直接、計算処理に使用し得る数
値を得ることができない。従って、変換器の第1の部分
では、まず周波数の逆数、すなわち周期時間に比例する
数値を形成する。そのために到来する信号は一定の測定
周波数でサンプリングされ、各測定クロック毎に1つの
数値が発生され、この数値は変換器の第2の部分で反転
される。このようにして、測定値に正比例する連続数値
が得られる。しかし、数値の形成および反転は、有限の
桁数で処理しなければならないから、常に余り(剰余
値)が発生する。この余りは個々の数値に対しては重大
ではないが、しかし長い時間にわたって累積され、従っ
て無視できなくなる。
In the example shown in FIG. 1, the signal to be attenuated consists of a frequency which varies in proportion to the measured value. However, this frequency is so low that it is not possible directly to obtain a numerical value that can be used in the calculation process. Therefore, the first part of the converter first forms the reciprocal of the frequency, ie the numerical value proportional to the period time. For this purpose the incoming signal is sampled at a constant measuring frequency, one value is generated for each measuring clock, which value is inverted in the second part of the converter. In this way, a continuous value that is directly proportional to the measured value is obtained. However, since the formation and inversion of the numerical value must be processed with a finite number of digits, a remainder (residual value) is always generated. This remainder is not significant for the individual numbers, but it accumulates over time and therefore cannot be ignored.

変換器により発生された連続する2つの数値に、指示針
の激しい振れにつながるような大きな差が発生し得るこ
とがわかる。従って、先行する測定を表す数値を減衰計
数よりも1だけ小さい数、例えば3で乗算し、それに新
しい数値を変化せずに加算し、その結果の値を減衰係
数、例えば4で除算するようにする。言い替えると、先
行するランの“古い”値はその3/4が、“新しい”値は
その1/4だけが、交叉コイル形計器の制御に必要な数値
の算出に関与するのである。この場合の減衰係数(ここ
では4)は自由に選択することができ、これにより新し
い値の古い値に対する影響を広い限界内で設定すること
ができる。
It can be seen that there can be a large difference in the two consecutive numbers generated by the transducer, which leads to a violent deflection of the pointer. Therefore, the number representing the preceding measurement is multiplied by one less than the damping factor, eg 3, and the new number is added unchanged, and the resulting value is divided by the damping factor, eg 4, To do. In other words, only three-fourths of the "old" value of the preceding run and one-fourth of that of the "new" value contribute to the calculation of the values required to control the cross-coil instrument. The damping factor in this case (here 4) can be chosen freely, so that the influence of the new value on the old value can be set within wide limits.

第2図に示された回路により、請求の範囲に示された式
の計算が各測定クロック毎に1回行われる。瞬時の測定
値は古い測定値に加算され、和が所定の減衰係数で除算
される。古い測定値は、所定の減衰係数よりも1だけ小
さい数と乗算される。
The circuit shown in FIG. 2 allows the calculation of the claimed formula to be performed once for each measurement clock. The instantaneous measurement value is added to the old measurement value and the sum is divided by a predetermined damping factor. The old measurement is multiplied by a number that is one less than the predetermined damping factor.

さらに、種々の演算動作で発生した余りが処理される。
すなわち、測定クロック毎に発生した余り(剰余値)を
全体で測定値の最下桁よりも大きくなるまで累積し、累
積した剰余値が最下桁よりも大きくなると、最下桁を1
だけ高める。
Further, the remainder generated by various arithmetic operations is processed.
That is, the remainder (residual value) generated at each measurement clock is accumulated until it becomes larger than the lowest digit of the measured value as a whole, and when the accumulated remainder value becomes larger than the lowest digit, the lowest digit is set to 1.
Only increase.

第2図に示された部分は全体で、1次のディジタル遅延
素子を形成する。第3図はこの遅延素子が2つ相互に接
続され、2次のディジタル遅延素子を形成している様子
を示す。その際、第1の減衰と第2の減衰とは同じ計算
処理を行う。2つのディジタル遅延素子における減衰係
数の相応の選択により、減衰特性は任意に制御すること
ができる。
The portion shown in FIG. 2 collectively forms a first-order digital delay element. FIG. 3 shows a state in which two delay elements are connected to each other to form a secondary digital delay element. At that time, the same calculation processing is performed for the first attenuation and the second attenuation. The damping characteristics can be controlled arbitrarily by appropriate selection of the damping coefficients in the two digital delay elements.

以上のように、測定値は1次のディジタル遅延素子で次
のように処理される。すなわち、測定クロック(n)の
数値は、減衰係数よりも1小さい値で乗算された先行す
る測定クロック(n−1)の数値に加算され、その和が
減衰係数で除算される。このようにして新たな計算値を
得る。この新たに計算された値は計器の制御に用いら
れ、また先行する測定クロック(n−1)の数値の代わ
りに記憶され、次の計算の際に測定クロック(n+1)
の数値と共に処理される。それぞれの新しい数値(測定
値)に対する計算は周期的に繰り返される。
As described above, the measured value is processed by the first-order digital delay element as follows. That is, the value of the measurement clock (n) is added to the value of the preceding measurement clock (n-1) multiplied by a value one less than the damping coefficient, and the sum is divided by the damping coefficient. In this way, a new calculated value is obtained. This newly calculated value is used to control the instrument and is also stored in place of the value of the preceding measurement clock (n-1) so that the measurement clock (n + 1) will be used in the next calculation.
It is processed with the numerical value of. The calculation for each new value (measurement) is repeated cyclically.

減衰係数(例えば4)による、和の除算はシフトレジス
タ18で行われる。その際新たに計算された数値および発
生した余りは線路19を介してレジスタ21と20に伝送さ
れ、そこから次の計算サイクルで呼び出される。古い数
値の乗算はループ21を介した多重加算により行われる。
The division of the sum by an attenuation coefficient (eg 4) is done in the shift register 18. The newly calculated value and the resulting remainder are then transmitted via line 19 to registers 21 and 20, from which they are called up in the next calculation cycle. The multiplication of old numbers is done by multiple addition via loop 21.

減衰を2段で行うのは、指示針の神経質な振れを引き起
こし得るような制御パルスを防止するためである。この
ような制御パルスは急速な測定値変化または外部からの
障害パルスにより惹起され得る。しかし2つの減衰回路
は、各入力された数値を同じように処理する点で、同様
に構成されている。
The purpose of the two-stage damping is to prevent control pulses that could cause nervous oscillations of the indicator needle. Such control pulses can be triggered by rapid measurement changes or external disturbance pulses. However, the two attenuating circuits are similarly configured in that they process each input numerical value in the same way.

効果 本発明の本質は、測定信号の妨害的変動を、この測定信
号を変換器により比例する測定数値に変換することで除
去し、それから制御論理回路に測定数値を加えるという
ことにある。これにより、ドライバを有する制御論理回
路により交叉コイル形計器に加えるべき電流が既に平滑
化されて発生される。本発明により設けられる2次のデ
イジタル遅延素子(PT2素子)により測定数値の妨害的
変動が短時間にほとんど除去され、しかも測定量の変化
とそれを表示する交叉コイル形計器の針の振れとの間に
さほど大きな遅延が生じない。交叉コイル形計器の制御
のための全装置の精度は全く保持される。というのは、
2次の遅延の形成しための測定数値のデイジタル処理の
際に、測定数値の整数での分割の時に生ずる剰余値が剰
余値記憶装置を用いて検出され、測定数値の処理に関連
づけられるからである。その際、測定数値がいずれの場
合もインテジヤ(20またはより高い2のべき乗)つまり
整数であることが前提となつており、この整数を変換器
を用いて発生し、制御論理回路で処理するようになつて
いる。2次の遅延をデイジタルに形成するが故に、交叉
コイル形計器に供給すべき電流の平滑手段のための高い
コストまたは交叉コイル形計器自体の構造上の制動処置
を省くことができ、その際後者の処置は、不所望に惰性
の強い、非周期的な指示特性の原因となることがあるも
のである。
Effect The essence of the invention consists in eliminating the disturbing fluctuations of the measuring signal by converting this measuring signal into a proportional measuring value by means of a converter and then adding the measuring value to the control logic circuit. This causes the current to be applied to the cross-coil meter by the control logic circuit with the driver to be already smoothed and generated. By the secondary digital delay element (PT 2 element) provided by the present invention, the disturbing fluctuation of the measured value is almost eliminated in a short time, and the change of the measured quantity and the deflection of the needle of the crossed coil type instrument for displaying it. There is no significant delay between. The accuracy of the entire device for controlling the crossed coil instrument is totally retained. I mean,
During the digital processing of the measured values for the formation of the second-order delay, the residual values which occur during the division of the measured values into integers are detected by means of the residual value storage and are associated with the processing of the measured values. is there. At that time, the measurement numeric and is summer it is a premise is Intejiya (2 0 or higher power of 2) that is integral either case, generate this integer using a converter and treated with control logic It is becoming like this. Due to the digital formation of the quadratic delay, the high cost for smoothing the current to be supplied to the cross-coil instrument or the structural damping measures of the cross-coil instrument itself can be dispensed with, the latter being the latter. The treatments described above may cause undesired inertia and aperiodic indicating characteristics.

実施態様項記載の構成により、回路技術上のコストが極
めて低減される。
With the configuration described in the embodiment section, the circuit technology cost is significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、交叉コイル形計器を測定周波数に依存して制
御する装置の全体的ブロツク回路図、第2図は1次のデ
イジタル遅延素子(PT1素子)のブロツク回路図、第3
図は第1図における減衰装置を形成する2次のデイジタ
ル遅延素子のブロツク回路図、第4図は公知の交叉コイ
ル形計器を説明するためのブロツク図である。 1,3……変換器、4……2次のデイジタル遅延素子、5
……制御論理回路、20……剰余値レジスタ、21……先行
値レジスタ、28,29……1次のデイジタル遅延素子。
FIG. 1 is an overall block circuit diagram of an apparatus for controlling a crossed coil type instrument depending on a measurement frequency, FIG. 2 is a block circuit diagram of a first-order digital delay element (PT 1 element), and FIG.
FIG. 4 is a block circuit diagram of a secondary digital delay element forming the attenuator in FIG. 1, and FIG. 4 is a block diagram for explaining a known cross coil type meter. 1,3 ... Converter, 4 ... Second-order digital delay element, 5
...... Control logic circuit, 20 …… Remainder value register, 21 …… Preceding value register, 28,29 …… Primary digital delay element.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】測定信号に依存して交叉コイル形計器を制
御するための装置であって、 測定信号を、該信号に比例する整数に変換する変換器
と、 前記整数から交叉コイル形計器を作動する電流を形成す
るためのドライバと、 前記ドライバを備えた制御論理回路とを有する交叉コイ
ル形計器の制御装置において、 a)変換器(1、3)と制御論理回路(5)との間に2
次のディジタル遅延素子(4)が設けられており、 b)該2次のディジタル遅延素子(4)は、相互に接続
された2つの1次ディジタル遅延素子(28、29)とプロ
グラム制御装置(27)とからなり、 c)前記1次ディジタル遅延素子(28、29)はそれぞ
れ、減衰の中間値(azn)および剰余値(R1n)を次式に
従い、 azn=[(azn-1)(d−1)+(R1n-1)+am]/d (計算結果の余りが剰余値R1n) 瞬時の測定値(am)、先行するランで算出された減衰の
中間値(azn-1)および先行するランで算出された剰余
値(R1n-1)から算出し、ここでdは減衰係数である、
ことを特徴とする交叉形コイル計器の制御装置。
1. A device for controlling a cross-coil measuring instrument depending on a measurement signal, the converter converting the measurement signal into an integer proportional to the signal, and the cross-coil measuring instrument based on the integer. In a control device for a cross-coil type instrument having a driver for forming an operating current and a control logic circuit including the driver, a) between a converter (1, 3) and a control logic circuit (5) To 2
A second digital delay element (4) is provided, and b) the second digital delay element (4) includes two first-order digital delay elements (28, 29) connected to each other and a program controller ( 27) and c) The first-order digital delay elements (28, 29) respectively calculate the intermediate value (azn) and the remainder value (R1n) of attenuation according to the following equation: azn = [(azn -1 ) (d -1) + (R1n -1 ) + am] / d (the remainder of the calculation result is the residual value R1n) The instantaneous measured value (am), the intermediate value of the attenuation calculated in the preceding run (azn -1 ) and the preceding It is calculated from the remainder value (R1n -1 ) calculated in the run, where d is the damping coefficient,
A control device for a crossed coil instrument, characterized in that
【請求項2】a)前記遅延素子(28、29)のそれぞれ
は、2つの入力側(16、25)と1つの出力側を備えた加
算器(11)を有しており、 b)第1の入力側(16)には、レジスタ(15)、ORゲー
ト(14)および2つのANDゲート(13、16)が前置接続
されており、 c)第2の入力側(25)には、ORゲート(24)、2つの
ANDゲート(22、23)、剰余値レジスタ(20)および先
行値レジスタ(21)が前置接続されており、 d)出力側には、ANDゲート(17)とシフトレジスタ(1
8)が後置接続されている特許請求の範囲第1項記載の
交叉コイル形計器の制御装置。
2. A) each of said delay elements (28, 29) has an adder (11) with two inputs (16, 25) and one output, and b) A register (15), an OR gate (14) and two AND gates (13, 16) are pre-connected to the input side (16) of 1, and c) to the second input side (25). , OR gate (24), two
The AND gates (22, 23), the remainder value register (20) and the preceding value register (21) are pre-connected, and the AND gate (17) and the shift register (1
8. The control device for the crossed coil type instrument according to claim 1, wherein 8) is connected afterwards.
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