JPH1114433A - Object detector and liquid level detector - Google Patents

Object detector and liquid level detector

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JPH1114433A
JPH1114433A JP16174897A JP16174897A JPH1114433A JP H1114433 A JPH1114433 A JP H1114433A JP 16174897 A JP16174897 A JP 16174897A JP 16174897 A JP16174897 A JP 16174897A JP H1114433 A JPH1114433 A JP H1114433A
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JP
Japan
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temperature
liquid level
reflected wave
amount
level detector
Prior art date
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Application number
JP16174897A
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Japanese (ja)
Inventor
Shiyunji Takahashi
俊詞 高橋
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Publication of JPH1114433A publication Critical patent/JPH1114433A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid level detector which can detect the surface level of a liquid without receiving any influence from the ambient temperature. SOLUTION: In a liquid level detector in which high-frequency signals from a high-frequency oscillating section 2 are supplied to a sensor section 1 and a reflected wave sensor section 3 detects reflected waves from the oscillation of the magnetic field which is generated from a core wound with the detecting coil 11 of the sensor section 1 and varies when the surface level of a liquid passes, and then, a signal processing section 7 discriminates the passing of the surface level of the liquid from the quantity of the reflected waves, the thermistor of a temperature detecting section 6 is provided in the core so as to measure the ambient temperature and correct the detected quantity of reflected waves in accordance with the ambient temperature.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、コアに巻回した
検知コイルとコンデンサからなる共振回路を含むセンサ
を用いた物体検出器、液面検出器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object detector and a liquid level detector using a sensor including a resonance circuit including a detection coil wound around a core and a capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】不透明な容器内の例えば液面を検知する
のに、従来、図1に示すようにコアに巻回された検知コ
イルとコンデンサからなる共振回路を含むセンサ部1
と、高周波信号を発生し、センサ部1に伝送する発振器
2と、センサ部1から反射してくる反射波を検出する反
射波センサ3と、反射波センサ3からの検出信号により
液面を検出する信号処理部7とを備えた液面検出器が使
用される。液面を検知する際には、センサ部1の検知コ
イルを容器10の近傍に配置し、液面の変化により検知
コイルの磁界が通過する領域の物体が、液体から空気に
変化すると、センサ部1の共振回路のインピーダンスが
変化し、これにより反射波レベルが変化するので、信号
処理部7でその電圧変化により液面を検知する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to detect, for example, a liquid level in an opaque container, as shown in FIG. 1, a sensor unit 1 including a resonance circuit comprising a detection coil wound around a core and a capacitor.
, An oscillator 2 that generates a high-frequency signal and transmits it to the sensor unit 1, a reflected wave sensor 3 that detects a reflected wave reflected from the sensor unit 1, and detects a liquid level based on a detection signal from the reflected wave sensor 3. A liquid level detector provided with a signal processing unit 7 that performs the processing is used. When detecting the liquid level, the detection coil of the sensor unit 1 is arranged in the vicinity of the container 10, and when the object in the area through which the magnetic field of the detection coil passes due to the change of the liquid level changes from liquid to air, the sensor unit Since the impedance of the first resonance circuit changes and the level of the reflected wave changes, the signal processing unit 7 detects the liquid level based on the voltage change.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の液面検
出器では、共振回路を構成する電子部品が、温度特性を
持ち、部品ないし周囲環境の温度変化により液面検出部
のLC回路の共振周波数が変化するので、任意の固定周
波数で比較して得られる反射波量も温度に応じて変化す
る。このため、検出すべき液面の変化は検出物質によっ
て得られるべき反射量レベル値が温度特性を持ち、液面
変化を絶対レベル値で検出することができず、液面の通
過により得られる反射波量の相対変化により液面検知を
行っている。この方法においては、電源投入時において
初期検出値が液があるのかないのか等の初期値を予め設
定しておく必要があり、使用される状況によっては誤っ
た判定をするおそれがある。
In the above-described conventional liquid level detector, the electronic components constituting the resonance circuit have temperature characteristics, and the resonance of the LC circuit of the liquid level detection unit is caused by a change in the temperature of the component or the surrounding environment. Since the frequency changes, the amount of reflected waves obtained by comparison at an arbitrary fixed frequency also changes according to the temperature. For this reason, the change in the liquid level to be detected is such that the reflection level level value to be obtained by the detection substance has a temperature characteristic, and the liquid level change cannot be detected as an absolute level value. The liquid level is detected by the relative change of the wave amount. In this method, it is necessary to set an initial value such as whether or not there is a liquid as an initial detection value when the power is turned on, and there is a possibility that an erroneous determination may be made depending on a use situation.

【0004】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、周囲温度の影響を受けることなく、高精
度に液面を検出し得る液面検出器を提供することを目的
としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a liquid level detector capable of detecting a liquid level with high accuracy without being affected by ambient temperature. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明の物体検出器
は、コアに巻回された検知コイルとコンデンサからなる
高周波共振回路に、所定の周波数の高周波信号を与えて
反射波量を検知し、検知コイルより発せられる磁界内に
物体が存在するか否かにより変化する反射波量で、物体
の有無を判定するものにおいて、前記検知コイルのコア
もしくはコア近傍に感温素子を設けるとともに、この感
温素子によって測定される周囲温度により、温度ドリフ
トによる反射波量の変化を補正する温度補正手段を備え
ている。
An object detector according to the present invention detects a reflected wave amount by giving a high frequency signal of a predetermined frequency to a high frequency resonance circuit comprising a detection coil and a capacitor wound around a core, In a method for determining the presence or absence of an object based on the amount of reflected waves that vary depending on whether or not an object is present in a magnetic field emitted from the detection coil, a temperature sensing element is provided at or near the core of the detection coil. A temperature correction unit is provided for correcting a change in the amount of reflected waves due to a temperature drift based on an ambient temperature measured by the temperature element.

【0006】また、この発明の液面検出器は、コアに巻
回された検知コイルとコンデンサからなる高周波共振回
路に、所定の周波数の高周波信号を与えて反射波量を検
知し、検知コイルより発せられる磁界内を通過する液面
により変化する反射波量で液面を判定するものにおい
て、前記検知コイルのコアあるいはコア近傍に配置する
感温素子と、この感温素子より出力される周囲温度に応
じた信号により、温度ドリフトによる反射波量の変化を
補正する温度補正手段を備えている。
Further, the liquid level detector of the present invention detects a reflected wave amount by giving a high frequency signal of a predetermined frequency to a high frequency resonance circuit comprising a detection coil wound around a core and a capacitor. In a device for determining a liquid level based on an amount of reflected wave that varies depending on a liquid surface passing through a magnetic field generated, a temperature-sensitive element disposed at or near a core of the detection coil, and an ambient temperature output from the temperature-sensitive element. Temperature correction means for correcting a change in the amount of reflected waves due to a temperature drift with a signal corresponding to the temperature.

【0007】この物体検出器及び液面検出器では、周囲
温度が変化しても、その変化に応じて反射波量が補正さ
れ、その補正された反射波量により物体の有無あるいは
液面を検出する。そのため、周囲温度の影響を受けない
で、物体の有無あるいは液面を検出できる。
In this object detector and liquid level detector, even if the ambient temperature changes, the reflected wave amount is corrected according to the change, and the presence or absence of an object or the liquid level is detected based on the corrected reflected wave amount. I do. Therefore, the presence or absence of the object or the liquid level can be detected without being affected by the ambient temperature.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図2は、この発明の一実施
形態液面検出器の構成を示す回路ブロック図である。こ
の実施形態液面検出器は、検出回路部5と、温度検知部
6と、信号処理部7とから構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. FIG. 2 is a circuit block diagram showing a configuration of the liquid level detector according to one embodiment of the present invention. The liquid level detector of this embodiment includes a detection circuit section 5, a temperature detection section 6, and a signal processing section 7.

【0009】検出回路部5は、センサ部1と、このセン
サ部1に伝送部4を介して高周波信号を伝送する発振部
2と、センサ部1に供給された高周波信号がセンサ部1
で反射されて発振部2側に戻る反射信号を検出する反射
波センサ部3とから構成されている。検知部の一例とし
ての反射波センサ3及びセンサ部1は、受動素子のみか
らなり、能動素子を含んでいない。
The detection circuit section 5 includes a sensor section 1, an oscillating section 2 for transmitting a high-frequency signal to the sensor section 1 via a transmission section 4, and a high-frequency signal supplied to the sensor section 1.
And a reflected wave sensor unit 3 for detecting a reflected signal which is reflected back to the oscillation unit 2 side. The reflected wave sensor 3 and the sensor unit 1 as an example of the detection unit are composed of only passive elements and do not include active elements.

【0010】センサ部1は、ここではコア11aに巻回
された検知コイル11と、この検知コイル11と直列共
振回路を形成する共振用コンデンサ12と、1次側が入
力側の共振回路に接続され、2次側が高周波入力端子1
4とアースGNDに接続される実数用トランス13とか
ら構成されている。発振部2は、ここでは水晶振動子を
使用した発振回路を採用しているが、発振回路自体は、
周知の高周波発振回路であれば他の回路でもよく、例え
ば、LC発振器やPLLを用いたものであってもよい。
発振部2の出力周波数は、ここでは40.68MHzを
採用しているが、10MHz〜300MHzが非磁性体
を検出し、しかも装置を小型に保つ上で適切である。
The sensor section 1 has a detection coil 11 wound around a core 11a, a resonance capacitor 12 forming a series resonance circuit with the detection coil 11, and a primary side connected to an input side resonance circuit. , Secondary side is high frequency input terminal 1
4 and a transformer 13 for the real number connected to the ground GND. Here, the oscillation unit 2 employs an oscillation circuit using a crystal oscillator.
As long as it is a known high-frequency oscillation circuit, another circuit may be used. For example, an LC oscillator or a PLL may be used.
Here, the output frequency of the oscillator 2 is 40.68 MHz, but 10 MHz to 300 MHz is appropriate for detecting the non-magnetic material and keeping the device small.

【0011】反射波センサ部3は、方向性結合器を含
み、センサ部1からの反射波を電力として検出し、電圧
に変換している。すなわち、伝送路4に接続されるコン
デンサ31、このコンデンサの一端に接続される抵抗3
2とコイル33の並列回路であり、コイル33が伝送路
4にM結合され、並列回路の他端がダイオード34のア
ノードに接続され、ダイオード34のカソードがコンデ
ンサ35を介してGND接続されるとともに、カソード
からアナログの出力信号、すなわち電圧に変換された反
射波を導出するようになっている。ここで使用している
反射波センサは、このようにCM結合のものを用いてい
るが、MM結合方法によるもの等、他のセンサを用いて
もよい。
The reflected wave sensor unit 3 includes a directional coupler, detects a reflected wave from the sensor unit 1 as electric power, and converts it into a voltage. That is, the capacitor 31 connected to the transmission line 4 and the resistor 3 connected to one end of this capacitor
2 is a parallel circuit of the coil 33 and the coil 33 is M-coupled to the transmission path 4, the other end of the parallel circuit is connected to the anode of the diode 34, and the cathode of the diode 34 is connected to GND via the capacitor 35. , An analog output signal from the cathode, that is, a reflected wave converted into a voltage is derived. Although the reflected wave sensor used here uses the CM-coupled sensor as described above, other sensors such as those using the MM coupling method may be used.

【0012】信号処理部7は、反射波センサ部3からの
アナログ信号電圧をデジタル信号に変換するA/D変換
部、温度検知部7からのアナログ信号をデジタル信号に
変換するA/D変換部、取り込まれた反射波信号及び温
度信号により液面通過検出処理を行うCPUを備えてい
る。温度検知部6は、周囲温度を検知するサーミスタ等
の感温素子と、検知した温度に応じた温度信号を出力す
る温度検知回路を備えている。
The signal processing unit 7 includes an A / D conversion unit that converts an analog signal voltage from the reflected wave sensor unit 3 into a digital signal, and an A / D conversion unit that converts an analog signal from the temperature detection unit 7 into a digital signal. And a CPU for performing liquid level passage detection processing based on the taken-in reflected wave signal and temperature signal. The temperature detection unit 6 includes a temperature sensing element such as a thermistor for detecting the ambient temperature, and a temperature detection circuit for outputting a temperature signal corresponding to the detected temperature.

【0013】センサ部1、発振部2、反射波センサ部
3、温度検知部6、及び信号処理部7の各回路は、図3
に示すプリント回路8に実装され、検知コイル11が巻
回されるC形のトロイダルコア11aの空隙部が液体容
器10にはめ込まれるように配置されている。また、ト
ロイダルコア11aの上部に、感温素子61が設けられ
ている。
Each circuit of the sensor section 1, the oscillation section 2, the reflected wave sensor section 3, the temperature detection section 6, and the signal processing section 7 is shown in FIG.
Is mounted on the printed circuit 8 shown in FIG. 1 and the gap of the C-shaped toroidal core 11a around which the detection coil 11 is wound is fitted into the liquid container 10. Further, a temperature sensing element 61 is provided above the toroidal core 11a.

【0014】この実施形態液面検出器では、発振部2よ
り伝送路4を介してセンサ部1に高周波信号が供給され
る。今、例えば共振回路の共振周波数が発振部2の周波
数と一致するように設定されており、検知液体が存在し
ない時に、センサ部1のインピーダンス(ここでは、虚
数部が零で実装部のみの50Ω)と伝送路4のインピー
ダンスの整合が取れているとすると、送られてきた高周
波信号の反射がほとんど0であり、反射波センサ3から
の出力が0となる。
In this embodiment, a high-frequency signal is supplied from the oscillating unit 2 to the sensor unit 1 via the transmission line 4. Now, for example, the resonance frequency of the resonance circuit is set so as to match the frequency of the oscillating unit 2, and when the detection liquid is not present, the impedance of the sensor unit 1 (here, the imaginary part is zero and 50Ω only in the mounting unit) ) And the impedance of the transmission path 4 are matched, the reflection of the transmitted high-frequency signal is almost zero, and the output from the reflected wave sensor 3 is zero.

【0015】もし、液体が存在すると、空気とその物体
の透磁率の相違から、センサ部1は磁気的影響を受け、
インピーダンスが変化する。センサ部1のインピーダン
スが整合インピーダンスより大きくずれると、反射信号
も大となり、この反射信号が反射センサ部3で検出さ
れ、反射波すなわちインピーダンスの変化に応じたアナ
ログ信号が出力される。信号処理部7では、反射波セン
サ部3からの信号電圧の変化により、液面の通過を検出
できる。なお、周囲温度が変化すると、センサ部1の共
振回路の特性が変化し、反射量も変化するので、信号処
理部7では、温度検知部6より入力される周囲温度に応
じた信号により、反射量の補正を行う。
If a liquid is present, the sensor unit 1 is magnetically affected by the difference in the magnetic permeability between air and the object.
The impedance changes. When the impedance of the sensor unit 1 is greatly deviated from the matching impedance, the reflected signal also becomes large, the reflected signal is detected by the reflection sensor unit 3, and a reflected wave, that is, an analog signal corresponding to a change in impedance is output. The signal processing unit 7 can detect the passage of the liquid level based on a change in the signal voltage from the reflected wave sensor unit 3. When the ambient temperature changes, the characteristics of the resonance circuit of the sensor unit 1 change, and the amount of reflection also changes. Therefore, the signal processing unit 7 uses the signal corresponding to the ambient temperature input from the temperature detection unit 6 to reflect the signal. Correct the amount.

【0016】図4は、反射波の大小により液面を検出す
る液面検出器の周波数特性を示す。ここでは調整時の温
度、高温時、低温時での物体検出時の周波数特性と、調
整時の温度、高温時、低温時での物体検出無しでの周波
数特性を示している。図4において、(b)が調整時の
温度における物体検出時の反射波レベル、(a)が高温
時の物体検出時の反射波レベル、(c)が低温時の物体
検出時の反射波レベルであり、検出時の温度によって物
体検出時の反射波レベルは(a)〜(c)の範囲にばら
つくことになる。温度によるこの反射波量のばらつきを
補正しないと、この反射量の差が温度変動によるものな
のか、検出物質の違い、または液面通過したためなのか
判別できない。そのため、この発明の各実施形態では、
温度による反射量補正を行っている。
FIG. 4 shows a frequency characteristic of a liquid level detector for detecting a liquid level based on the magnitude of a reflected wave. Here, the temperature characteristics at the time of adjustment, the frequency characteristics at the time of object detection at high temperature and low temperature, and the frequency characteristics at the time of adjustment at the temperature, high temperature and low temperature without object detection are shown. In FIG. 4, (b) is a reflected wave level at the time of object detection at the temperature at the time of adjustment, (a) is a reflected wave level at the time of object detection at a high temperature, and (c) is a reflected wave level at object detection at a low temperature. The reflected wave level at the time of object detection varies in the range of (a) to (c) depending on the temperature at the time of detection. Unless the variation in the reflected wave amount due to the temperature is corrected, it cannot be determined whether the difference in the reflected wave amount is due to a temperature change, a difference in a detected substance, or a passage through a liquid surface. Therefore, in each embodiment of the present invention,
The reflection amount is corrected based on the temperature.

【0017】図5は、実施形態液面検出器の信号処理部
7の機能構成を示すブロック図である。図5において、
A/D変換器71より入力される反射波A/D値72
と、A/D変換器73より入力される温度A/D値74
が補正テーブル75に入力され、これらを参照して補正
テーブル75から補正値が読み出され、反射波A/D値
72に加算あるいは減算による補正を行い、補正後のA
/D値76が液面通過判定スレッシュ77と比較され、
液面通過の有無の判定出力78を出す。図6に減算用の
補正テーブルを、図7に乗算用の補正テーブルの一例を
示している。なお補正テーブル75の各データはROM
に記憶されている。図6において、温度A/D値は、信
号処理部7のCPUに読み込んだ温度のA/D変換値で
あり、反射波A/D値は、信号処理部7のCPUに読み
込んだ反射波のA/D変換値である。
FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of the signal processing unit 7 of the liquid level detector according to the embodiment. In FIG.
A / D value 72 of reflected wave input from A / D converter 71
And the temperature A / D value 74 input from the A / D converter 73
Is input to the correction table 75, the correction value is read from the correction table 75 with reference to these, the addition or subtraction is performed on the reflected wave A / D value 72, and the corrected A
/ D value 76 is compared with the liquid level passage determination threshold 77,
A determination output 78 indicating the presence / absence of liquid level passage is output. FIG. 6 shows an example of a correction table for subtraction, and FIG. 7 shows an example of a correction table for multiplication. Each data of the correction table 75 is stored in a ROM.
Is stored in 6, the temperature A / D value is an A / D conversion value of the temperature read into the CPU of the signal processing unit 7, and the reflected wave A / D value is the value of the reflected wave read into the CPU of the signal processing unit 7. This is an A / D conversion value.

【0018】補正は、テーブルに代えて、温度と反射量
の関係を近似式で信号処理部7に記憶しておき、温度と
反射量を入力して近似計算を行うようにしてもよい。こ
こで、サーミスタによる温度補正について説明する。先
ず、近似計算を行う場合である。サーミスタの抵抗値R
T の温度特性は、次式で与えられる。
For the correction, instead of a table, the relationship between the temperature and the amount of reflection may be stored in the signal processing unit 7 in an approximate expression, and the approximate calculation may be performed by inputting the temperature and the amount of reflection. Here, the temperature correction by the thermistor will be described. First, there is a case where an approximate calculation is performed. Thermistor resistance R
The temperature characteristic of T is given by the following equation.

【0019】[0019]

【数1】 (Equation 1)

【0020】ここで、B=3950K、R37=49.8
51KΩのサーミスタを使用すると、図8に示す回路の
出力電圧V0 は、
Here, B = 3950K, R 37 = 49.8
Using a 51 KΩ thermistor, the output voltage V 0 of the circuit shown in FIG.

【0021】[0021]

【数2】 (Equation 2)

【0022】この出力電圧の温度特性を示すと、図9の
グラフとなる。次に、−10°Cにて反射波が最小とな
るように(共振周波数例:40.68MHz)調整した
時の反射波温度特性(検出物体無し)を測定した結果
は、 近似式 VT =a・exp{b(T+c)} a=0.024334,b=0.05205,c=15 とともに、図10のグラフとなる。
FIG. 9 is a graph showing the temperature characteristics of the output voltage. Next, the result of measuring the reflected wave temperature characteristic (without a detection object) when the reflected wave is adjusted so as to minimize the reflected wave at −10 ° C. (example of resonance frequency: 40.68 MHz) is obtained by the approximate expression V T = a · exp {b (T + c)} a = 0.024334, b = 0.05205, c = 15 and the graph of FIG. 10 is obtained.

【0023】以上より、両者とも電圧の温度特性は指数
関数で表すことができ、近似は比較的容易となる。反射
波検出回路の出力電圧温度特性(近似計算値)を温度セ
ンサ出力温度特性V0 (計算値)で近似させると、近似
式は以下で与えることができた。 V0 ’=aV0 2+b a=0.065,b=0.03 また、この近似を反射波、温度ともに実測データを用い
て行ったところ、 a=0.057,b=0.03 となった。
As described above, in both cases, the temperature characteristic of the voltage can be represented by an exponential function, and approximation is relatively easy. When the output voltage temperature characteristic (approximate calculated value) of the reflected wave detection circuit was approximated by the temperature sensor output temperature characteristic V 0 (calculated value), the approximate expression could be given as follows. V 0 ′ = aV 0 2 + b a = 0.065, b = 0.03 Also, when this approximation was performed using the measured data for both the reflected wave and the temperature, a = 0.057, b = 0.03 became.

【0024】この特性グラフを、図10のグラフ2に示
す。物体検出時のLC回路共振点移動により変化する反
射波のレベルが、温度による変動特性と同じ特性曲線上
に乗り、また検出時のレベル付近の特性がリニアである
と仮定すれば、温度変動に対する補正を上述式により求
められる補正量をオフセットとして減算するだけで可能
である。
This characteristic graph is shown in graph 2 of FIG. Assuming that the level of the reflected wave that changes due to the movement of the LC circuit resonance point at the time of object detection is on the same characteristic curve as the fluctuation characteristic due to temperature, and that the characteristic near the level at the time of detection is linear, The correction can be performed only by subtracting the correction amount obtained by the above equation as an offset.

【0025】次に、補正量テーブルの作成方法について
説明する。温度検知出力V0 に対する反射波検出回路出
力VT の関係を、 VT =aV0 3+bV0 2+c a=0.00000085,b=0.00068,c=
0.19 の近似式で表せるとすると、補正テーブルは上式より、
任意の温度で物体を検出した時の出力変化量を−10°
C(調整温度)で検出した時に得られるべき出力へ変換
するための減算テーブルである。
Next, a method of creating a correction amount table will be described. The relationship between the reflected wave detection circuit output V T with respect to the temperature detection output V 0, V T = aV 0 3 + bV 0 2 + c a = 0.00000085, b = 0.00068, c =
Assuming that the approximation is 0.19, the correction table is
-10 ° change in output when an object is detected at any temperature
It is a subtraction table for converting into an output to be obtained when detected at C (adjusted temperature).

【0026】補正値は以下により求めた。 (補正値)={f(T2 +ΔT)−f(T2)}−{f(T1 +
ΔT)−f(T1)} 関数f(T) :上記近似式 f(T) ,f(T2) :温度T1(-10°C)°、温度T2で得
られる検出物無し時の検出出力 f(T2 +ΔT) :温度T2で得られる物体検出値 f(T1 +ΔT) :温度T1(-10°C)で得られるべき物
体検出値 ΔT :物体検出により得られる検出出力変
動を温度による変動に置き換え、その出力変動を得るに
必要な温度変動 図11は、この信号処理部7の他の機能回路例を示すブ
ロック図である。この信号処理部7では、調整は、つま
り不揮発性メモリ書込み時の温度での反射波出力が調整
を行った場合からどれだけ温度変化があったことに相当
するのか、補正テーブルのデフォルト値を決める。
The correction value was obtained as follows. (Correction value) = {f (T2 + ΔT) −f (T2)} − {f (T1 +
ΔT) −f (T1)} Function f (T): The above approximate expression f (T), f (T2): Temperature T1 (−10 ° C.) °, detection output at no temperature obtained at temperature T2 f (T2 + ΔT): Object detection value obtained at temperature T2 f (T1 + ΔT): Object detection value to be obtained at temperature T1 (−10 ° C.) ΔT: Detection output fluctuation obtained by object detection is replaced by fluctuation due to temperature FIG. 11 is a block diagram showing another example of a functional circuit of the signal processing unit 7. The signal processing unit 7 determines the default value of the correction table in the adjustment, that is, how much the temperature of the reflected wave output at the temperature at the time of writing in the nonvolatile memory corresponds to the temperature change from the adjustment. .

【0027】ここで行う調整について、さらに説明を加
えると、補正テーブルは図12のように温度値と反射波
A/D値の関係でCPUのROMに記憶されている。
今、温度T0 にて調整されるべき反射波出力をV0 、無
調整状態の温度T0 での反射波出力をV1 、温度T0
て反射波出力をV0 に調整した場合に反射波出力がV1
になる時の温度をT1 とすれば、任意の温度Tにおい
て、調整しなかった時の反射波出力は、調整した場合に
おける反射波出力からT1 −T0 だけ温度変化があった
ときの反射波出力に相当する。従って、無調整状態で温
度T0 時に得られる反射波出力からT1 −T0 を求め、
その値を不揮発性メモリに記憶しておき、検出動作時に
検出された温度値にT1 −T0 を加えた温度にて、上記
した図12のテーブルを読めば、調整された場合と同じ
テーブル補正値を得ることができる。この方法によれ
ば、製品調整時にボリューム調整等の手作業を省き、調
整自動化の効率アップを図ることができる。図12にお
いて、温度値は信号処理部のCPUに読み込んだ温度A
/D変換値から温度値に計算、変換された値である。こ
こでの計算は、数式による計算、温度と温度A/D値の
関係テーブルからの読み取りのどちらでもよい。図6と
相違して、図12で温度値を用いるのは、温度A/D値
は温度センサにサーミスタを用いた場合、温度に対して
リニアな特性を持たないため、温度A/D値をテーブル
の軸に取ると、温度補正変化分だけテーブルの軸をずら
してテーブル値を読む、ということができなくなるため
である。
The adjustment performed here will be further described. The correction table is stored in the ROM of the CPU in the relation between the temperature value and the reflected wave A / D value as shown in FIG.
Now, the reflected wave output to be adjusted at a temperature T 0 V 0, V 1 a reflected wave output at a temperature T 0 of the unregulated condition, the reflected wave output when adjusted to V 0 at a temperature T 0 The reflected wave output is V 1
Assuming that the temperature at which the temperature changes becomes T 1 , the reflected wave output when not adjusted at an arbitrary temperature T is the temperature when the temperature changes by T 1 −T 0 from the reflected wave output when adjusted. This corresponds to the reflected wave output. Therefore, T 1 −T 0 is obtained from the reflected wave output obtained at the temperature T 0 in the unadjusted state,
The value is stored in a non-volatile memory, and when the table of FIG. 12 is read at a temperature obtained by adding T 1 −T 0 to the temperature value detected at the time of the detection operation, the same table as the case where the temperature is adjusted is obtained. A correction value can be obtained. According to this method, manual work such as volume adjustment at the time of product adjustment can be omitted, and the efficiency of adjustment automation can be increased. In FIG. 12, the temperature value is the temperature A read by the CPU of the signal processing unit.
This is the value calculated and converted from the / D conversion value to the temperature value. The calculation here may be either a calculation using a mathematical expression or reading from a relationship table between the temperature and the temperature A / D value. Unlike FIG. 6, the reason for using the temperature value in FIG. 12 is that the temperature A / D value does not have a linear characteristic with respect to the temperature when a thermistor is used for the temperature sensor. This is because if it is taken along the axis of the table, it will not be possible to read the table value by shifting the axis of the table by the temperature correction change.

【0028】図13は、この発明の他の実施形態液面検
出器の構成を示すブロック図である。この実施形態温度
検出器も検出回路部5と、温度検知部6と、信号処理部
7とから構成されている。検出回路部5は、発振器51
と、増幅器52と、ローパスフィルタ53と、反射波セ
ンサ54と、整合器55と、C形のコア57に巻回され
た検知コイルを備えている。整合器55と、検知コイル
57が、図2のもののセンサ部に相当する。温度検知部
6は、感温素子61と温度検知部62を備えている。ま
た、信号処理部7は、検出された反射波信号を増幅する
増幅器81と、検出された温度信号を増幅する増幅器8
2と、入力される反射波信号及び温度信号をデジタル値
に変換するA/D変換器を含むCPU83と、出力トラ
ンジスタ84とから構成されている。CPU83には、
補正テーブルを有し、やはり周囲温度に対応する補正値
が記憶されている。補正動作は図2のものと特に変わる
ところはない。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a liquid level detector according to another embodiment of the present invention. The temperature detector of this embodiment also includes a detection circuit section 5, a temperature detection section 6, and a signal processing section 7. The detection circuit unit 5 includes an oscillator 51
, An amplifier 52, a low-pass filter 53, a reflected wave sensor 54, a matching device 55, and a detection coil wound around a C-shaped core 57. The matching unit 55 and the detection coil 57 correspond to the sensor unit in FIG. The temperature detecting section 6 includes a temperature sensing element 61 and a temperature detecting section 62. The signal processing unit 7 includes an amplifier 81 that amplifies the detected reflected wave signal and an amplifier 8 that amplifies the detected temperature signal.
2, a CPU 83 including an A / D converter for converting the input reflected wave signal and temperature signal into digital values, and an output transistor 84. In the CPU 83,
It has a correction table and also stores correction values corresponding to the ambient temperature. The correction operation is not particularly different from that of FIG.

【0029】図14は、この発明のさらに他の実施形態
液面検出器の構成を示すブロック図である。図13のも
のと相違するのは、コア1aがリング状をしており、こ
の実施形態液面検出器では、液体が存在するときは検知
コイル1によってコア1aに生じる磁束が液体中にも洩
れ、漏洩磁束が大となり、反射量が大きい。液面が通過
し、液体が無しとなると、透磁率が小さいのでほとんど
の磁束がリング中を通り、反射量が小さくなる。そのた
め、反射量の変化により液面の通過を検出できる。ま
た、発振部からセンサ部に与える高周波信号の周波数を
掃引して共振時の反射量の度合により、物体を検知する
物体検知器にも同様の温度による補正を行うことができ
る。
FIG. 14 is a block diagram showing the structure of a liquid level detector according to still another embodiment of the present invention. 13 is different from that of FIG. 13 in that the core 1a has a ring shape. In this embodiment, when liquid is present, the magnetic flux generated in the core 1a by the detection coil 1 leaks into the liquid. In addition, the leakage magnetic flux becomes large and the amount of reflection is large. When the liquid level passes and there is no liquid, most of the magnetic flux passes through the ring because of low magnetic permeability, and the amount of reflection decreases. Therefore, passage of the liquid surface can be detected based on a change in the amount of reflection. Further, the same temperature correction can be performed on an object detector that detects an object by sweeping the frequency of a high-frequency signal provided from the oscillation unit to the sensor unit and determining the amount of reflection at the time of resonance.

【0030】なお、上記実施形態では、液面検出器につ
いて説明したが、この液面検出に限らず、粉体の有無、
粉体面の検出等にも適用できる。
In the above embodiment, the liquid level detector has been described. However, the present invention is not limited to this liquid level detection.
It can also be applied to the detection of powder surfaces and the like.

【0031】[0031]

【発明の効果】この発明によれば、コアの周囲温度を検
出し、周囲温度に応じて反射量の補正を行うようにして
いるので、検出対象物より得られる反射波量は温度変化
によらず一定となるので、検出対象がどういう状態にあ
るかを変化量を監視することなく、一回の測定のみで判
定することができる。従って、反射波の相対変化測定で
必要であった初期値設定が不必要となり、電源投入直後
等の状態判定を正確に行うことができる。
According to the present invention, the ambient temperature of the core is detected and the amount of reflection is corrected in accordance with the ambient temperature. Therefore, the amount of reflected waves obtained from the object to be detected depends on the temperature change. Therefore, the state of the detection target can be determined by only one measurement without monitoring the amount of change. Therefore, the initial value setting required for the relative change measurement of the reflected wave becomes unnecessary, and the state determination immediately after the power is turned on can be accurately performed.

【0032】また、検出レベルの絶対レベル検知が可能
となるので、検出物質の材質、状態、性質などの区別も
判別することが可能になる。
Further, since the absolute level of the detection level can be detected, it is possible to determine the material, state, property, and the like of the substance to be detected.

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

【図1】液面検出器の検出原理を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a detection principle of a liquid level detector.

【図2】この発明の一実施形態液面検出器の構成を示す
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a liquid level detector according to one embodiment of the present invention.

【図3】同実施形態液面検出器の感温素子の設置状態及
びコアの配置状態を説明する図でる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an installation state of a temperature sensing element and an arrangement state of a core of the liquid level detector according to the embodiment.

【図4】液面検出器における物体検出時の非検出は、高
温時と低温時における周波数特性の相違を説明する図で
ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining a difference in frequency characteristics between when the temperature is high and when the temperature is low when the liquid level detector does not detect an object when detecting the object.

【図5】上記実施形態検出器の信号処理部の機能構成を
示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of a signal processing unit of the detector according to the embodiment.

【図6】上記実施形態検出器の補正テーブルの一例を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a correction table of the detector according to the embodiment.

【図7】上記実施形態検出器の補正テーブルの他の例を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing another example of the correction table of the detector according to the embodiment.

【図8】感温素子と温度検知回路を示す回路接続図であ
る。
FIG. 8 is a circuit connection diagram showing a temperature sensing element and a temperature detection circuit.

【図9】同温度検知回路における温度と出力電圧の関係
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a temperature and an output voltage in the temperature detection circuit.

【図10】近似計算による温度と出力電圧の関係を説明
するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between temperature and output voltage by approximation calculation.

【図11】上記実施形態検出器の信号処理部の他の機能
例を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing another example of the function of the signal processing unit of the detector according to the embodiment.

【図12】同信号処理部の補正テーブルの例を示す図で
ある。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a correction table of the signal processing unit.

【図13】この発明の他の実施形態液面検出器を示すブ
ロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a liquid level detector according to another embodiment of the present invention.

【図14】この発明のさらに他の実施形態液面検出器を
示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a liquid level detector according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 センサ部 2 発振部 3 反射波センサ部 6 温度検知部 7 信号処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor part 2 Oscillation part 3 Reflection wave sensor part 6 Temperature detection part 7 Signal processing part

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コアに巻回された検知コイルとコンデンサ
からなる高周波共振回路に、所定の周波数の高周波信号
を与えて反射波量を検知し、検知コイルより発せられる
磁界内に物体が存在するか否かにより変化する反射波量
で、物体の有無を判定する物体検出器において、 前記検知コイルのコアもしくはコア近傍に感温素子を設
けるとともに、この感温素子によって測定される周囲温
度により、温度ドリフトによる反射波量の変化を補正す
る温度補正手段を備えたことを特徴とする物体検出器。
1. A high frequency signal of a predetermined frequency is applied to a high frequency resonance circuit comprising a detection coil and a capacitor wound around a core to detect an amount of reflected waves, and an object exists in a magnetic field generated by the detection coil. In an object detector that determines the presence or absence of an object with a reflected wave amount that varies depending on whether or not, a temperature-sensitive element is provided at or near the core of the detection coil, and the ambient temperature measured by the temperature-sensitive element is: An object detector, comprising: a temperature correction unit that corrects a change in the amount of reflected waves due to a temperature drift.
【請求項2】コアに巻回された検知コイルとコンデンサ
からなる高周波共振回路に、所定の周波数の高周波信号
を与えて反射波量を検知し、検知コイルより発せられる
磁界内を通過する液面により変化する反射波量で、液面
を判定する液面検出器において、 前記検知コイルのコアもしくはコア近傍に感温素子を設
けるとともに、この感温素子によって測定される周囲温
度により、温度ドリフトによる反射波量の変化を補正す
る温度補正手段を備えたことを特徴とする液面検出器。
2. A liquid surface passing through a magnetic field generated by a detection coil by applying a high frequency signal of a predetermined frequency to a high frequency resonance circuit including a detection coil and a capacitor wound around a core to detect a reflected wave amount. In the liquid level detector that determines the liquid level with the reflected wave amount that changes according to the following, a temperature-sensitive element is provided at or near the core of the detection coil, and a temperature drift is caused by an ambient temperature measured by the temperature-sensitive element. A liquid level detector comprising temperature correction means for correcting a change in the amount of reflected waves.
【請求項3】前記温度補正手段は、前記感温素子により
得られる温度情報に対応する補正値を記憶する補正テー
ブルである請求項2記載の液面検出器。
3. The liquid level detector according to claim 2, wherein said temperature correction means is a correction table for storing a correction value corresponding to temperature information obtained by said temperature sensing element.
【請求項4】前記補正テーブルは、物体検出時の反射波
検出量が任意の一点の温度の時に得られるべき値に変換
させるための加減算テーブルである請求項3記載の液面
検出器。
4. The liquid level detector according to claim 3, wherein the correction table is an addition / subtraction table for converting a reflected wave detection amount at the time of detecting an object into a value to be obtained when the temperature is at an arbitrary point.
【請求項5】前記補正テーブルは、検出された温度情報
に対するテーブル補正値が、物体検出器の反射波検出量
の変化が任意の一点の温度の時に得られるべき変化に対
する比率の乗算係数テーブルである請求項3記載の液面
検出器。
5. The correction table according to claim 1, wherein the table correction value for the detected temperature information is a multiplication coefficient table of a ratio to a change to be obtained when a change in the reflected wave detection amount of the object detector is at an arbitrary temperature. The liquid level detector according to claim 3.
【請求項6】前記温度補正手段は、感温素子により得ら
れる温度情報から物体検出器の反射波検出量が温度によ
り変化することを近似計算式で求めて補正するものであ
る請求項2記載の液面検出器。
6. An apparatus according to claim 2, wherein said temperature correction means obtains, by an approximate calculation formula, that the amount of reflected wave detected by the object detector changes with temperature from temperature information obtained by the temperature sensing element. Liquid level detector.
【請求項7】コアに巻回された検知コイルとコンデンサ
からなる高周波共振回路に、周波数の変化する高周波信
号を与え、反射波の発振周波数特性の検知コイルより発
せられる磁界内を通過する液面による変化で液面通過を
判定する液面検出器において、検知コイルのコアあるい
はその近傍にサーミスタなどの感温素子を取付け、この
感温素子によって測定される周囲環境温度により、温度
ドリフトによる反射波量の変化を補正する温度補正手段
を備えたことを特徴とする液面検出器。
7. A liquid surface which passes a high-frequency signal having a variable frequency to a high-frequency resonance circuit comprising a detection coil and a capacitor wound around a core and which passes through a magnetic field generated by the detection coil having an oscillation frequency characteristic of a reflected wave. A temperature sensor, such as a thermistor, is attached to or near the core of the detection coil in a liquid level detector that determines the passage of the liquid level based on the change due to the temperature. A liquid level detector comprising temperature correction means for correcting a change in the amount.
【請求項8】前記温度補正手段は、温度により変化する
共振点周波数と共振点反射係数の補正テーブルによって
補正するものである請求項7記載の液面検出器。
8. The liquid level detector according to claim 7, wherein the temperature correction means corrects the temperature using a correction table of a resonance point frequency and a resonance point reflection coefficient which change with temperature.
【請求項9】生産調整時に得た反射波量の周波数特性の
調整時に不揮発性メモリに書き込んで、それを補正時の
比較基準とするものである請求項8記載の液面検出器。
9. The liquid level detector according to claim 8, wherein the data is written in a non-volatile memory at the time of adjusting the frequency characteristic of the reflected wave amount obtained at the time of production adjustment, and is used as a comparison reference at the time of correction.
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