JPH07124554A - 浄水器用水流検出装置及び浄水器用水流検出方法 - Google Patents

浄水器用水流検出装置及び浄水器用水流検出方法

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JPH07124554A
JPH07124554A JP27708093A JP27708093A JPH07124554A JP H07124554 A JPH07124554 A JP H07124554A JP 27708093 A JP27708093 A JP 27708093A JP 27708093 A JP27708093 A JP 27708093A JP H07124554 A JPH07124554 A JP H07124554A
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JP
Japan
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water flow
signal
sample
amplifying
water
Prior art date
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Application number
JP27708093A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Takayama
仁史 高山
Takehiko Goto
武彦 後藤
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 浄水器の水流検出手段と、その出力信号を増
幅する増幅手段を含めた全体の回路として、オフセット
電圧やドリフトの影響を少なくし、正確な水流検出を行
う。 【構成】 水流検出手段20をノンアクティブとしその
出力を実質的に0電位とし、これを増幅手段30にて増
幅し、その状態で増幅手段の出力信号をサンプルアンド
ホールド手段40でサンプルアンドホールドし、その後
水流検出手段をアクティブとして、その出力信号を同様
に増幅し、その増幅信号を先にサンプルアンドホールド
されていた信号から減算手段50にて減算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は浄水器用水流検出装置に
関し、かかる水流検出における検出手段とその出力信号
を増幅する増幅手段の全体としてのドリフトの改善を行
う回路及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】浄水器では、そのフィルタの交換時期を
知る等のために、積算使用時間や積算水量等を算出する
上で、浄水器内の水流を検出しているものがある。かか
る目的の水流検出装置は、水流を検出するセンサ部を含
む検出手段の出力信号をオペアンプ等の増幅器で増幅
し、その出力信号を処理している。かかる増幅器では種
々の出力オフセット電圧調整方法がとられ、又、時間ド
リフトや温度ドリフト対策として回路素子を厳選する等
してドリフトが少なくなるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然し、増幅器単体での
オフセット電圧調整では不十分であり、検出手段を接続
した状況で、即ち、増幅器を浄水器の中に組み込んだ状
態で個々に調整する必要がある。又、ドリフト対策とし
て、抵抗器等の個々の素子を厳選して回路を構成すると
なると、手間もかかりコストの上昇の原因となってい
た。又、取り付け時にはオフセット電圧を調整し、ドリ
フト対策を施したとしても、経時変化による影響は避け
ることができなかった。特に、水流検出手段と、その出
力信号を増幅する増幅器を含めた全体としてのオフセッ
トやドリフトの改善を浄水器の使用中にも行うことには
限界があった。
【0004】従って、本発明は、浄水器における水流検
出手段と、その出力信号を増幅する増幅器を含めた全体
としてのオフセット電圧、時間ドリフト、温度ドリフト
のない浄水器用水流検出装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、水流検出手段をノンアクティブとして増幅
手段への信号を実質的に0電位とし、その状態で増幅手
段の出力をサンプルアンドホールドしておき、次に水流
検出手段をアクティブとして増幅手段へ検出信号を供給
し、その状態での増幅手段の出力信号を先にサンプルア
ンドホールドされた信号から減算して最終出力を得るよ
うにしている。すなわち、検出手段を一旦ノンアクティ
ブとすることで、検出手段と増幅手段を含めた全体のキ
ャリブレーションを行っており、その後検出手段をアク
ティブとして水流の検出動作に入り、そのときの増幅手
段の出力である測定信号をキャリブレーション時の信号
から減算して、両者の差信号を得ている。
【0006】本発明の要旨は次の通りである。 (1)浄水器中の水流を検出する水流検出手段と、第1
制御信号に基づいて前記水流検出手段をアクティブとす
るか又はノンアクティブとするかの切り換えを行う切換
手段と、前記水流検出手段の出力信号を増幅する増幅手
段と、第2制御信号に基づいて前記増幅手段の出力信号
をサンプルアンドホールドする第1サンプルアンドホー
ルド手段と、前記増幅手段の出力信号を前記第1サンプ
ルアンドホールド手段の出力信号から減算する減算手段
と、前記減算手段の出力信号をサンプルアンドホールド
する第2サンプルアンドホールド手段と、前記水流検出
手段がノンアクティブとなった状態で前記第1サンプル
アンドホールド手段によるサンプリングが行われ、その
後前記水流検出手段をアクティブとする前記第1及び第
2制御信号を作る制御信号発生手段とを有し、前記水流
検出手段は、水の流れに応じてインピーダンスが変化す
る素子と、この素子に組み合わされた他の3つのインピ
ーダンス素子によるブリッジ回路から構成されたもので
あり、前記ブリッジ回路の一端子は常時接地され、この
接地される端子に対向する端子が前記切換手段により、
アクティブ状態では電源に接続され、ノンアクティブ状
態では接地され、前記増幅手段が前記ブリッジの対向す
る出力端子に各入力が接続された差動増幅器である浄水
器用水流検出装置。
【0007】(2)浄水器の水流を検出する水流検出手
段をノンアクティブとし、前記水流検出手段の出力信号
を増幅する増幅手段に電源を供給して動作させ、実質的
に0電位である前記信号を増幅し、その増幅信号をサン
プルアンドホールドし、その後、前記水流検出手段をア
クティブとして前記増幅手段へ検出信号を供給し、この
状態で前記増幅手段の出力信号を先にサンプルアンドホ
ールドされていた信号から減算して最終出力を得るよう
にした浄水器用水流検出方法。
【0008】
【作用】本発明は上記のような構成をとることにより、
水流検出動作の結果として得られる測定信号が、キャリ
ブレーション時に得られた信号から減算され、両者の差
のみが最終出力として得られる。仍ってオフセット電圧
の影響を受けることなく、又、水温等による周囲の温度
変化や経時変化によるドリフトの影響を受けることもな
い。
【0009】
【実施例】以下図面と共に本発明の実施例について説明
する。図1は本発明の浄水器用水流検出装置の好ましい
実施例を示すブロック図である。浄水器自体は図示され
ていないが、中空糸や活性炭等のフィルタに水流が供給
される。ここで水流の有無を検出するセンサが水の通る
パイプの近傍に配されている。センサとしては磁気抵抗
素子、ホール素子、圧力センサ等を用いることができ
る。
【0010】本実施例では水流による圧力の変化を検出
して抵抗値の変化する圧力センサ2aが用いられてい
る。この圧力センサ2aは3つの抵抗2b、2c、2d
と組み合わされてブリッジ回路20を構成している。尚
ブリッジ回路を構成する各素子は抵抗に限らず他のイン
ピーダンス素子であってもよい。このブリッジ回路20
は水流検出手段として動作する。ブリッジ回路20の一
端子は接地され、その対向する端子は切換手段を構成す
るスイッチ12を介して、定電流回路10又はグランド
のいずれか一方に接続される。このスイッチ12はスイ
ッチングタイミング作成手段7で作成する第1制御信号
CS1により制御される。
【0011】ブリッジ回路20の対向する2つの出力端
子は、抵抗31、32をそれぞれ介してオペアンプ35
の2入力端子へ接続されている。33、34は抵抗であ
り、オペアンプ35は差動増幅回路として動作する。オ
ペアンプ35の出力は抵抗36を介して次段のオペアン
プ39の一方の入力に接続されている。37、38は抵
抗であり、オペアンプ39は反転増幅回路として動作す
る。オペアンプ35、39を中心とする回路部分は増幅
手段30を構成している。増幅手段30の出力、即ち、
オペアンプ39の出力は第1サンプルアンドホールド手
段40に与えられる。
【0012】第1サンプルアンドホールド手段40はオ
ペアンプ41、45、スイッチ42、抵抗43、ホール
ド用のコンデンサ44を有している。スイッチ42はス
イッチングタイミング作成手段7で作成する第2制御信
号CS2により制御される。第1サンプルアンドホール
ド手段40の出力、即ち、オペアンプ45の出力は抵抗
51を介してオペアンプ55の非反転入力に接続され、
又、増幅手段30のオペアンプ39の出力端子が抵抗5
3を介してオペアンプ55の反転入力に接続されてい
る。52、54は抵抗であり、仍ってオペアンプ55は
減算手段50を構成している。
【0013】減算手段50の出力、即ち、オペアンプ5
5の出力は第1サンプルアンドホールド手段40と同様
の構成の第2サンプルアンドホールド手段60に与えら
れている。61、65はオペアンプであり、62は第1
制御信号CS1により制御されるスイッチ、63は抵
抗、64はホールド用のコンデンサである。オペアンプ
65の出力は第2サンプルアンドホールド手段60の出
力として外部回路へ供給される。上記各オペアンプ3
5、39、41、45、55、61、65には、正及び
負の電源V+ 、V- が供給される。図中普通の矢印は+
側を二重の矢印は−側を示している。又、定電流回路1
0には正の電源V+ が供給される。
【0014】なお、第1制御信号CS1、第2制御信号
CS2はスイッチングタイミング作成手段7により作ら
れる。
【0015】図1の回路は次のように動作する。動作開
始時点(t1 )において、第1制御信号CS1はLレベ
ルであり、スイッチ12は図1に示す状態となってお
り、仍って水流検出手段としてのブリッジ回路20は非
通電、ノンアクティブ状態である。
【0016】従って、実質的に0電位差がオペアンプ3
5の差動入力に与えられる。この状態でブリッジ回路2
0の出力が増幅手段30で増幅され第1サンプルアンド
ホールド手段40に与えられる。スイッチングタイミン
グ作成手段7の次のタイミング(t2 )では第2制御信
号CS2のパルスの立ち下がりで第1サンプルアンドホ
ールド手段40のスイッチ42が図示の状態とされ、増
幅手段30の出力信号がサンプリングされ、ホールドさ
れる。
【0017】このサンプルアンドホールド動作はキャリ
ブレーションともいうべき動作を実現するものであり、
1 からt2 までの時間はキャリブレーションの準備期
間である。即ち、t1 からt2 まである程度の時間、例
えば50msecをとることにより、オペアンプ等の回
路部分の動作の安定が図られるのである。
【0018】時刻t2 にて第1制御信号CS1がHレベ
ルになる。その結果、スイッチ12が定電流回路10に
接続され、ブリッジ回路20がアクティブとなる。浄水
器の水流が検出されるとブリッジ回路20の平衡がくず
れ、オペアンプ35の2入力間に電位差を生じ、これが
増幅される。増幅手段30の出力信号は減算手段50に
よって第1サンプルアンドホールド手段40の出力信
号、即ち、ブリッジ回路20の先のノンアクティブ状態
におけるキャリブレーション信号から減算される。この
減算値は第2サンプルアンドホールド手段60に与えら
れ、CS1のパルスの立ち下がり、(t3 )にてサンプ
リングされ、ホールドされ、バッファアンプとして動作
するオペアンプ65の出力信号として出力される。第1
制御信号CS1、第2制御信号CS2はいずれも繰り返
しパルス信号であり、それぞれのデューティー比は、本
実施例では1:16であるが、適宜変更することができ
る。
【0019】増幅手段30の出力信号はキャリブレーシ
ョン時も、水流測定中も、正又は負の値をとることがで
き、その値が第1サンプルアンドホールド手段40でサ
ンプルホールドされ、上述の減算が行われる。仍って減
算手段50の出力信号はブリッジ回路20と増幅手段3
0の双方を含む全体としてのオフセット電圧、ドリフト
による変動分を相殺、吸収した結果となっている。
【0020】本実施例では制御信号発生手段70を除
き、アナログ回路として構成したが、必要に応じてA/
Dコンバータを用いてデジタル信号を得て、信号処理す
ることもできる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば水
流検出手段としてのブリッジ回路20のノンアクティブ
のときに増幅手段30の出力をサンプルアンドホールド
し、その後、ブリッジ回路20をアクティブとして得ら
れる増幅手段30の出力信号を、ホールド値から減算す
るようにしているので、常に測定値とキャリブレーショ
ン値の差のみが水流検出手段と増幅手段30を含む部分
がオフセット電圧や温度ドリフト、時間ドリフトの影響
を受けることがない。
【0022】特に、浄水器中の水流の有無にかかわら
ず、水流検出動作をオフセット電圧やドリフトの影響な
しに正確に行えるという効果を奏する。又、増幅手段3
0、第1サンプルアンドホールド手段40、減算手段5
0、第2サンプルアンドホールド手段60等は、サンプ
リングのタイミングから所定時間、即ち、t2 −t1
はt3 −t2 だけ遅らせて動作させているので、安定し
た動作となって、得られる出力信号の信頼性も高いもの
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の浄水器用水流検出装置の一実施例を示
すブロック図である。
【符号の説明】
2a 検出センサ 2b、2c、2d、31、32、33、36、37、3
8、43、51、52、53、54、63 抵抗 12、43、62、80 スイッチ 20 ブリッジ回路(水流検出手段) 30 増幅手段 35、39、41、45、55、61、65 オペア
ンプ 40 第1サンプルアンドホールド手段 44、64 コンデンサ 50 減算手段 60 第2サンプルアンドホールド手段 7 スイッチングタイミング作成手段 CS1 第1制御信号 CS2 第2制御信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 浄水器中の水流を検出する水流検出手段
    と、 第1制御信号に基づいて前記水流検出手段をアクティブ
    とするか又はノンアクティブとするかの切り換えを行う
    切換手段と、 前記水流検出手段の出力信号を増幅する増幅手段と、 第2制御信号に基づいて前記増幅手段の出力信号をサン
    プルアンドホールドする第1サンプルアンドホールド手
    段と、 前記増幅手段の出力信号を前記第1サンプルアンドホー
    ルド手段の出力信号から減算する減算手段と、 前記減算手段の出力信号をサンプルアンドホールドする
    第2サンプルアンドホールド手段と、 前記水流検出手段がノンアクティブとなった状態で前記
    第1サンプルアンドホールド手段によるサンプリングが
    行われ、その後前記水流検出手段をアクティブとする前
    記第1及び第2制御信号を作る制御信号発生手段とを有
    し、 前記水流検出手段は、水の流れに応じてインピーダンス
    が変化する素子と、この素子に組み合わされた他の3つ
    のインピーダンス素子によるブリッジ回路から構成され
    たものであり、前記ブリッジ回路の一端子は常時接地さ
    れ、この接地される端子に対向する端子が前記切換手段
    により、アクティブ状態では電源に接続され、ノンアク
    ティブ状態では接地され、前記増幅手段が前記ブリッジ
    の対向する出力端子に各入力が接続された差動増幅器で
    ある浄水器用水流検出装置。
  2. 【請求項2】 前記第2サンプルアンドホールド回路が
    前記第1制御信号により制御され、前記水流検出手段が
    ノンアクティブからアクティブとされた後にサンプリン
    グを行うよう構成された請求項1に記載の浄水器用水流
    検出装置。
  3. 【請求項3】 浄水器の水流を検出する水流検出手段を
    ノンアクティブとし、前記水流検出手段の出力信号を増
    幅する増幅手段に電源を供給して動作させ、実質的に0
    電位である前記信号を増幅し、その増幅信号をサンプル
    アンドホールドし、 その後、前記水流検出手段をアクティブとして前記増幅
    手段へ検出信号を供給し、 この状態で前記増幅手段の出力信号を先にサンプルアン
    ドホールドされていた信号から減算して最終出力を得る
    ようにした浄水器用水流検出方法。
JP27708093A 1993-11-05 1993-11-05 浄水器用水流検出装置及び浄水器用水流検出方法 Pending JPH07124554A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101534252B1 (ko) * 2013-05-09 2015-07-08 (주)와이즈산전 압력센서의 구동회로 및 오차 보상 방법
CN113730970A (zh) * 2021-09-28 2021-12-03 平顶山中选自控系统有限公司 用于洗煤的水流智能化监测装置及压滤机进料控制系统

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