JPS5833531Y2 - リニアライザ - Google Patents
リニアライザInfo
- Publication number
- JPS5833531Y2 JPS5833531Y2 JP5660679U JP5660679U JPS5833531Y2 JP S5833531 Y2 JPS5833531 Y2 JP S5833531Y2 JP 5660679 U JP5660679 U JP 5660679U JP 5660679 U JP5660679 U JP 5660679U JP S5833531 Y2 JPS5833531 Y2 JP S5833531Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- output
- pulse width
- main amplifier
- adder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、例えば熱電対等の非直線変換器からの信号を
直線化するためのリニアライザに関し、その目的は簡単
な構成で非直線変換器からの信号を４次式相当の近似で
精度よく直線化できるリニアライザを実現するにある。
直線化するためのリニアライザに関し、その目的は簡単
な構成で非直線変換器からの信号を４次式相当の近似で
精度よく直線化できるリニアライザを実現するにある。
第１図は本考案リニアライザの一実施例を示す接続図で
ある。
ある。
図において、１は高利得の主増幅器で、ＩＣ化された演
算増幅器ＯＰ１が用いられており、その非反転入力端子
（１）には測定変量ｔに応じた信号電圧Ｖｔが加えられ
ている。
算増幅器ＯＰ１が用いられており、その非反転入力端子
（１）には測定変量ｔに応じた信号電圧Ｖｔが加えられ
ている。
また主増幅器１０出力Ｖｏは演算抵抗Ｒ０を介して反転
入力端子（−）に帰還されている。
入力端子（−）に帰還されている。
２は電圧・パルス幅変換器で、主増幅器１０出力Ｖｏを
パルス幅信号ＰＶに変換するものであり、主増幅器１の
出力ＶＯが抵抗Ｒ４を介して非反転入力端子（１）に加
えられる演算増幅器ＯＰ２と、Ｏ１２に正帰還を施す抵
抗Ｒ５と、Ｏ１２の出力で駆動され基準電圧Ｅｓをオン
オフするスイッチＳ１と、Ｓｌによってオンオフされた
電圧を平滑してＯ１２の反転入力端子（−）に加えるＣ
Ｒのフィルタ回路Ｆ１とからなっている。
パルス幅信号ＰＶに変換するものであり、主増幅器１の
出力ＶＯが抵抗Ｒ４を介して非反転入力端子（１）に加
えられる演算増幅器ＯＰ２と、Ｏ１２に正帰還を施す抵
抗Ｒ５と、Ｏ１２の出力で駆動され基準電圧Ｅｓをオン
オフするスイッチＳ１と、Ｓｌによってオンオフされた
電圧を平滑してＯ１２の反転入力端子（−）に加えるＣ
Ｒのフィルタ回路Ｆ１とからなっている。
３は第１のパルス幅・電圧変換器で、パルス幅信号ＰＷ
で駆動され主増幅器１の出力Ｖｏをオンオフするスイッ
チＳ２と、Ｓ２によってオンオフされた電圧を平滑する
ＣＲのフィルタ回路Ｆ２とを有している。
で駆動され主増幅器１の出力Ｖｏをオンオフするスイッ
チＳ２と、Ｓ２によってオンオフされた電圧を平滑する
ＣＲのフィルタ回路Ｆ２とを有している。
４は加算器で、演算増幅器ＯＰ３からなっており、その
非反転入力端子（ホ）にＦ２の出力Ｖ１が加えられ、Ｏ
２０の出力■２が抵抗Ｒ６を介して公転入力端子（ハ）
に帰還されている。
非反転入力端子（ホ）にＦ２の出力Ｖ１が加えられ、Ｏ
２０の出力■２が抵抗Ｒ６を介して公転入力端子（ハ）
に帰還されている。
またＯ２０の出力Ｖ２は演算抵抗Ｒ２を介して主増幅器
１の反転入力端子０に加えられている。
１の反転入力端子０に加えられている。
５は第２のパルス幅・電圧変換器で、パルス幅信号８Ｖ
で駆動され加算器４０出力■２をオンオフするスイッチ
Ｓ３と、Ｓ３によってオンオフされた電圧を平滑するＣ
Ｒのフィルタ回路Ｆ３と、Ｆ３の出力が非反転入力端子
（ト）に加えられている演算増幅器ＯＰ４とを有してい
る。
で駆動され加算器４０出力■２をオンオフするスイッチ
Ｓ３と、Ｓ３によってオンオフされた電圧を平滑するＣ
Ｒのフィルタ回路Ｆ３と、Ｆ３の出力が非反転入力端子
（ト）に加えられている演算増幅器ＯＰ４とを有してい
る。
Ｏ２０の出力■３は抵抗Ｒ７を介して加算器４０反転入
力端子（ハ）に加えられている。
力端子（ハ）に加えられている。
またＯ２０の出力ｖ３は演算抵抗Ｒ３を介して主増幅器
１０反転入力端子（ハ）に加えられている。
１０反転入力端子（ハ）に加えられている。
さらに主増幅器１０反転入力端子（ハ）は抵抗Ｒｏを介
して基準点に接続されている。
して基準点に接続されている。
このように構成した本考案の動作を以下に説明する。
まず、電圧・パルス幅変換器２において、Ｏ２０とＳｏ
およびＦｏからなるループは周期Ｔｗでオンオフを繰り
返す自励振動ループを形成し、基準電圧Ｖｓを８１でオ
ンオフした電圧の平均値ｖｆと主増幅器１の出力■０と
が等しくなるように働く。
およびＦｏからなるループは周期Ｔｗでオンオフを繰り
返す自励振動ループを形成し、基準電圧Ｖｓを８１でオ
ンオフした電圧の平均値ｖｆと主増幅器１の出力■０と
が等しくなるように働く。
よって自励振動ループのオン時間をｔｗとすると、パル
ス幅出力ＰＷは、 となり、主増幅器１の出力ＶＯに比例したものとなる。
ス幅出力ＰＷは、 となり、主増幅器１の出力ＶＯに比例したものとなる。
このパルス幅信号ＰＷでスイッチＳ２．Ｓ３がそれぞれ
駆動され、フィルタ回路Ｆ２の出力■、は、 となり、 Ｏ２０の出力■３は となる。
駆動され、フィルタ回路Ｆ２の出力■、は、 となり、 Ｏ２０の出力■３は となる。
そしてＶｌとｖ３を加算する加算器４は、Ｏ２０と演算
抵抗Ｒ６、Ｒ７で構成されているので、その出力■２は
、 ただし となる。
抵抗Ｒ６、Ｒ７で構成されているので、その出力■２は
、 ただし となる。
（４）式の右辺と展開すると、Ｖ２ ＝（１＋ａ）ｋＶ
ｏ２（１−ａｋＶｏ＋（ａｋＶｏ）２＋・・・・・・）
（５） となり、ａｋＶｏ＜１であれば（ａｋＶｏ）２ 以降を
省略でき、■２は近似的に次式で与えられる。
ｏ２（１−ａｋＶｏ＋（ａｋＶｏ）２＋・・・・・・）
（５） となり、ａｋＶｏ＜１であれば（ａｋＶｏ）２ 以降を
省略でき、■２は近似的に次式で与えられる。
Ｖ２＝（１＋ａ）ｋＶｏ２−ａ（１＋ａ）ｋ２Ｖｏ３（
６）したがって、主増幅器１０反転入力端子（ハ）に加
えられる帰還電圧Ｖｍは、 ただし となる。
６）したがって、主増幅器１０反転入力端子（ハ）に加
えられる帰還電圧Ｖｍは、 ただし となる。
一方、熱電対等の非直線変換器からの信号電圧Ｖｔは、
測定変量なｔとすると次式で近似できる。
測定変量なｔとすると次式で近似できる。
ｖｔ−Ａｔ＋Ｂｔ２＋Ｃｔ３−Ｄｔ４（８）そして、主
増幅器１はその利得が充分に大きく、Ｖｔ＝Ｖｍとなる
ように出力電圧Ｖｏを発生するので、 を満足するように演算抵抗Ｒｏ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およ
び係数ａを選択すれば、 Ｖｏ＝Ｋｔ αＯ）とな
る。
増幅器１はその利得が充分に大きく、Ｖｔ＝Ｖｍとなる
ように出力電圧Ｖｏを発生するので、 を満足するように演算抵抗Ｒｏ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およ
び係数ａを選択すれば、 Ｖｏ＝Ｋｔ αＯ）とな
る。
ただし、ＫはＶｏとｔとの比例定数である。
すなわち、測定変量ｔに対応した信号電圧Ｖｔを４次式
相当の近似でリニアライズできる。
相当の近似でリニアライズできる。
例えば白金−白金ロジウム熱電対かもの熱起電力は、０
．０５％程度の近似精度でリニアライズできる。
．０５％程度の近似精度でリニアライズできる。
なお、抵抗Ｒ７からなる帰還回路がなくａ＝０の場合に
は３次式近似となり、近似精度は０．４％程度で大幅に
悪化する。
は３次式近似となり、近似精度は０．４％程度で大幅に
悪化する。
なお、第２図に示すように加算器４を構成するＯ２０の
反転入力端子（ハ）にバイアス電圧ｖｂや主増幅器１の
出力Ｖｏをそれぞれ抵抗Ｒ８、Ｒ９を介して加えＶ、の
値を選択すれば、リニアライザの特性への非直線発生環
の影響をより小さくできる。
反転入力端子（ハ）にバイアス電圧ｖｂや主増幅器１の
出力Ｖｏをそれぞれ抵抗Ｒ８、Ｒ９を介して加えＶ、の
値を選択すれば、リニアライザの特性への非直線発生環
の影響をより小さくできる。
また上述ではＯ１２はゲイン１のバッファアンプとして
説明したが、ゲインを持たせてよい。
説明したが、ゲインを持たせてよい。
さらに電圧・パルス幅変換器２としては自励式のものに
限らず、他動式のもの等必要に応じて種々の構成のもの
を用いることができる。
限らず、他動式のもの等必要に応じて種々の構成のもの
を用いることができる。
また、（９）式では係数Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは正の値である
が、これが負となる場合はＯ２０またはＯ１２の出力を
反転した後加算すればよい。
が、これが負となる場合はＯ２０またはＯ１２の出力を
反転した後加算すればよい。
以上説明したように本考案においては、主増幅器の出力
電圧を電圧・パルス幅変換器でパルス幅信号に変換し、
このパルス幅信号を利用して４次式相当の帰還電圧を発
生させるようにしているので、全体構成が簡単で精度の
よいリニアライザが得られる。
電圧を電圧・パルス幅変換器でパルス幅信号に変換し、
このパルス幅信号を利用して４次式相当の帰還電圧を発
生させるようにしているので、全体構成が簡単で精度の
よいリニアライザが得られる。
第１図は本考案リニアライザの一実施例を示す接続図、
第２図は本考案リニアライザの他の実施例を示す接続図
である。 １・・・・・・主増幅器、２・・曲電圧・パルス幅変換
器、３・・・・・・第１のパルス幅・電圧変換器、４・
・・・・・加算器、５・・・・・・第２のパルス幅・電
圧変換器。
第２図は本考案リニアライザの他の実施例を示す接続図
である。 １・・・・・・主増幅器、２・・曲電圧・パルス幅変換
器、３・・・・・・第１のパルス幅・電圧変換器、４・
・・・・・加算器、５・・・・・・第２のパルス幅・電
圧変換器。
Claims (1)
- 測定変量に応じた信号電圧が加えられる高利得の主増幅
器と、この主増幅器の出力電圧をパルス幅信号に変換す
る電圧・パルス幅変換器と、前記主増幅器の出力電圧を
前記パルス幅信号で駆動される第１のスイッチによりオ
ンオフした後平滑して得た第１の平滑電圧を加算器に加
える手段と、前記加算器の出力を前記パルス幅信号で駆
動される第２のスイッチによりオンオフした後平滑して
第２の平滑電圧を得る手段と、この第２の平滑電圧を加
算器に与える手段と、前記主増幅器の出力電圧と加算器
の出力電圧および第２の平滑電圧を演算抵抗で加算して
前記信号電圧とは差動的に主増幅器の入力に与える手段
とを有し、前記信号電圧を直線化し測定変量に比例した
出力電圧を主増幅器の出力端に発生するようにしてなる
リニアライザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5660679U JPS5833531Y2 (ja) | 1979-04-27 | 1979-04-27 | リニアライザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5660679U JPS5833531Y2 (ja) | 1979-04-27 | 1979-04-27 | リニアライザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55157719U JPS55157719U (ja) | 1980-11-13 |
| JPS5833531Y2 true JPS5833531Y2 (ja) | 1983-07-27 |
Family
ID=29290713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5660679U Expired JPS5833531Y2 (ja) | 1979-04-27 | 1979-04-27 | リニアライザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833531Y2 (ja) |
-
1979
- 1979-04-27 JP JP5660679U patent/JPS5833531Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55157719U (ja) | 1980-11-13 |
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