JPS5835697A - 測定装置 - Google Patents
測定装置Info
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- JPS5835697A JPS5835697A JP13275081A JP13275081A JPS5835697A JP S5835697 A JPS5835697 A JP S5835697A JP 13275081 A JP13275081 A JP 13275081A JP 13275081 A JP13275081 A JP 13275081A JP S5835697 A JPS5835697 A JP S5835697A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は物理的な変化を抵抗値の変化に変えて測定す
る測定装置、４！に検出量をディジタル量に変換し、該
ディジタル量をマイクロプロセッサ等のディジタル処理
装置によって演算、処理することにより物理量を測定す
るようにした測定装置に関するものである。
る測定装置、４！に検出量をディジタル量に変換し、該
ディジタル量をマイクロプロセッサ等のディジタル処理
装置によって演算、処理することにより物理量を測定す
るようにした測定装置に関するものである。
例えば、成る特定の金属または半導体の電気抵抗が温度
によって変化することを利用して、その抵抗値から温度
を測定することが行なわれている。
によって変化することを利用して、その抵抗値から温度
を測定することが行なわれている。
このような目的に使用される抵抗体は測温抵抗体と呼ば
れ、サーミスタが多用されている。かかる測温抵抗体の
抵抗値を測定する場合には、抵抗体く電流を流してその
両端に発生する電圧を演算増巾器等によって増巾し、そ
の出力から抵抗値を求めるのが一般的である。しかしな
がら、このよ５な測定装置はアナログ回路で構成されて
いるため測定誤差が生じ易く、したがって検出精度が低
下するという欠点があった。また、測温抵抗体の温度−
抵抗特性は一般には直線ではなり、シたがってこれをリ
ニアライズするための手段が別途必要になるという欠点
もある。
れ、サーミスタが多用されている。かかる測温抵抗体の
抵抗値を測定する場合には、抵抗体く電流を流してその
両端に発生する電圧を演算増巾器等によって増巾し、そ
の出力から抵抗値を求めるのが一般的である。しかしな
がら、このよ５な測定装置はアナログ回路で構成されて
いるため測定誤差が生じ易く、したがって検出精度が低
下するという欠点があった。また、測温抵抗体の温度−
抵抗特性は一般には直線ではなり、シたがってこれをリ
ニアライズするための手段が別途必要になるという欠点
もある。
この発明は上記に鑑みなされたもので、その目的は測定
精度を向上させるとともに、上記の如きリニアライズな
含む各種補正を容易になし５る測定装置を提供するにあ
る。
精度を向上させるとともに、上記の如きリニアライズな
含む各種補正を容易になし５る測定装置を提供するにあ
る。
この発明の特徴は、物理量の変化を抵抗値の変化として
検出する測定抵抗と、該測定抵抗を流れる電流値に応じ
て充電または放電されるコンデンサを備え該コンデンサ
の充電または放電に要する時間に比例したディジタル信
号に変換する変換回路と、該変換出力にもとづいて所定
の演算を行なうディジタル演算回路とを設け、蚊演算に
よって物理量を測定する点にある。
検出する測定抵抗と、該測定抵抗を流れる電流値に応じ
て充電または放電されるコンデンサを備え該コンデンサ
の充電または放電に要する時間に比例したディジタル信
号に変換する変換回路と、該変換出力にもとづいて所定
の演算を行なうディジタル演算回路とを設け、蚊演算に
よって物理量を測定する点にある。
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図はこの発明の実施例を概略的に示すブロック図、
第２図はこの発明の実施例を詳細に示す回路図、第３図
は測定動作を説明するためのタイムチャート、第４図は
検出部の他の実施例を示す回路図、第５Ａ図は機械的な
変位量を抵抗変化に変換して検出する方法を説明するた
めの原理図、第５Ｂ図はその検出回路を示す回路図であ
る。
第２図はこの発明の実施例を詳細に示す回路図、第３図
は測定動作を説明するためのタイムチャート、第４図は
検出部の他の実施例を示す回路図、第５Ａ図は機械的な
変位量を抵抗変化に変換して検出する方法を説明するた
めの原理図、第５Ｂ図はその検出回路を示す回路図であ
る。
第１図においてｌは抵抗検出部、２は皺検出部り、５は
タイマー、６は基準クロック発生回路、７はマイクロプ
ロセラ？勢のディジタル処理装置（以下、μｍＣ０Ｍ演
算回路ともいう。）、８は光伝送１絡、９はバッテリを
用いた電源回路、１０はキーボードである。
タイマー、６は基準クロック発生回路、７はマイクロプ
ロセラ？勢のディジタル処理装置（以下、μｍＣ０Ｍ演
算回路ともいう。）、８は光伝送１絡、９はバッテリを
用いた電源回路、１０はキーボードである。
これらの各部はさらに第２図に示されるように、検出部
１は観定抵抗Ｒｔおよび榛準抵抗＆によって構成され、
検出部選択回路２は抵抗Ｒ１または＆の選択を行なうス
イッチ８Ｗ２（例えばリレー、Ｃ−ＭＯＳ形のアナログ
スイッチが使用される。）より構成され、周波数変換回
路３は抵抗Ｒｔまたは）Ｌｃと直列に接続され、骸抵抗
値に応じた電流によって充電または放電（この実施例の
場合は充電）されるコンデンサＣの充放電の切り替えお
よび７リツプフロツプＱ１のクリアまたはリセットを行
なうスイッチ５ＷＩ（ＳＷＩＩ 、８Ｗ１２）と、コン
デンサＣの充電電圧が所定の電圧レベル（スレッシュホ
ールドレベル）を超えたときセットされ、所定の時定数
（抵抗Ｒ，ｔとコンデンサＣｔとの積）によって決まる
一定時間後にリセットされるフリップフロップＱｌ（Ｄ
形）とから構成されている。
１は観定抵抗Ｒｔおよび榛準抵抗＆によって構成され、
検出部選択回路２は抵抗Ｒ１または＆の選択を行なうス
イッチ８Ｗ２（例えばリレー、Ｃ−ＭＯＳ形のアナログ
スイッチが使用される。）より構成され、周波数変換回
路３は抵抗Ｒｔまたは）Ｌｃと直列に接続され、骸抵抗
値に応じた電流によって充電または放電（この実施例の
場合は充電）されるコンデンサＣの充放電の切り替えお
よび７リツプフロツプＱ１のクリアまたはリセットを行
なうスイッチ５ＷＩ（ＳＷＩＩ 、８Ｗ１２）と、コン
デンサＣの充電電圧が所定の電圧レベル（スレッシュホ
ールドレベル）を超えたときセットされ、所定の時定数
（抵抗Ｒ，ｔとコンデンサＣｔとの積）によって決まる
一定時間後にリセットされるフリップフロップＱｌ（Ｄ
形）とから構成されている。
なお、従来の一般的なり形フリップ７０ツブを使用する
場合は、その前段に前述のスレッシュホールドレベルを
判別するための特別な回路、例えばシュミット回路等が
必要であるが、Ｃ−ＭＯＳ（相補形ＭＯ８）のフリップ
７０ツブを使用する場合はこのような回路は不要で、そ
の切り替わり電圧をそのままスレッシュホールド電圧と
して使用することができる。タイマー５は２段のカウン
タＣＴ２．ＣＴ３から構成され、μｍＣ０Ｍ演算回路７
からのリセット信号ＰＯ３の解除によって基準クロック
発生回路６から与えられるクロック信号の計数を開始し
、カウンタ（Ｃ’ｒｌ）４からのカウントアツプ（カウ
ントＵＰ）信号によって計数な停止する。μｍＣ０Ｍ演
算回路７は基準クロック発生回路６からのクロック信号
により駆動されて種々の演算、制御動作を行なう。例え
ば、検出部選択回路２のスイッチＳＷ２にモード選択信
号Ｐ０１、ＰＯ２を送出して抵抗Ｒ１測定モード（Ｒ１
モード）、抵抗ル測定モード（Ｒｅモード）の選択を行
なう。また、非測定時にはリセット信号ＰＯ３によって
カウンタ４およびタイマー５のリセットを行な（・、測
定時には該リセット信号を解除してこれらに計数動作を
行なわせ、カウンタ４のカラン）ＵＰ信号を割込信号Ｉ
ＲＱとして受け、タイマー５からの計数結果を端子ＰＩ
ｏ−Ｐ１１５を介して読城り、皺読取り情報にもとづい
て所定の演算処理をする。μｍＣ０Ｍ演算回路７には、
測定誤差が生じないようにゼロ点またはスパンの調監を
行なうための操作を指示するキーボード１０、また省電
力化を図るべく基準クロック発生回路６まだはμｍＣ０
Ｍ演算回路７自体を間欠的に動作させるためのスタンバ
イモード回路１２、さらには図示されない管理室側の上
位計算機との間で光による情報の授受を行なうための光
伝送回路８、および該回路８における発光ダイオードＬ
ＥＤの異常検出回路１１等が接続されているが、これら
の各部はこ〜では％に関係がないので、その詳細は省略
する。なお、９は第１図または第２図の所要の各部へ電
源を供給するためのバラブリ電源回路である。
場合は、その前段に前述のスレッシュホールドレベルを
判別するための特別な回路、例えばシュミット回路等が
必要であるが、Ｃ−ＭＯＳ（相補形ＭＯ８）のフリップ
７０ツブを使用する場合はこのような回路は不要で、そ
の切り替わり電圧をそのままスレッシュホールド電圧と
して使用することができる。タイマー５は２段のカウン
タＣＴ２．ＣＴ３から構成され、μｍＣ０Ｍ演算回路７
からのリセット信号ＰＯ３の解除によって基準クロック
発生回路６から与えられるクロック信号の計数を開始し
、カウンタ（Ｃ’ｒｌ）４からのカウントアツプ（カウ
ントＵＰ）信号によって計数な停止する。μｍＣ０Ｍ演
算回路７は基準クロック発生回路６からのクロック信号
により駆動されて種々の演算、制御動作を行なう。例え
ば、検出部選択回路２のスイッチＳＷ２にモード選択信
号Ｐ０１、ＰＯ２を送出して抵抗Ｒ１測定モード（Ｒ１
モード）、抵抗ル測定モード（Ｒｅモード）の選択を行
なう。また、非測定時にはリセット信号ＰＯ３によって
カウンタ４およびタイマー５のリセットを行な（・、測
定時には該リセット信号を解除してこれらに計数動作を
行なわせ、カウンタ４のカラン）ＵＰ信号を割込信号Ｉ
ＲＱとして受け、タイマー５からの計数結果を端子ＰＩ
ｏ−Ｐ１１５を介して読城り、皺読取り情報にもとづい
て所定の演算処理をする。μｍＣ０Ｍ演算回路７には、
測定誤差が生じないようにゼロ点またはスパンの調監を
行なうための操作を指示するキーボード１０、また省電
力化を図るべく基準クロック発生回路６まだはμｍＣ０
Ｍ演算回路７自体を間欠的に動作させるためのスタンバ
イモード回路１２、さらには図示されない管理室側の上
位計算機との間で光による情報の授受を行なうための光
伝送回路８、および該回路８における発光ダイオードＬ
ＥＤの異常検出回路１１等が接続されているが、これら
の各部はこ〜では％に関係がないので、その詳細は省略
する。なお、９は第１図または第２図の所要の各部へ電
源を供給するためのバラブリ電源回路である。
以下、測定動作につ（・て第２，３図を参照して説明す
る。
る。
初期状態においては、μｍ００Ｍ演算回路７からはモー
ド選択信号ＰＯＩ、Ｐ（ｌは与えられず、リセット信号
Ｐ０３によってカウンタ（ＣＴＩ）４およびタイマー５
はリセット状１１１にある。ここで、第３図（イ）の如
き抵抗Ｒ１の測定モード信号が与えられ、第３図（ロ）
の如くリセット信号ＰＯ３が解除されると、電源ＶＤＤ
、抵抗Ｒｔ、スイ“ツチ８Ｗ２゜８Ｗ１１およびコンデ
ンｖＣなる径路が形成されるので、コンデンサＣが同図
ｅ→で示されるように充電される。１１時間後にこの充
電電圧が７リツプフロツプＱｌのスレッシュホールド電
圧ＶｒＨ４［Ｉ、すると、＃７リツグフロツプＱ１がセ
ットされ、その出力端子Ｑより出力が帰られる。この出
力はカウンタ４へ４えられるとともに、スイッチ８Ｗ１
にも与えられる。その結果スイッチ８Ｗ１２が開放され
て抵抗ＲｒとコンデンサＣｔとによる充電回路が形成さ
れる。なお、このときスイッチＳＷＩ １が切り替えら
れ、コンデンサＣの放電が行なわれる。コンデンサＣｔ
の充電々圧が第３図（ホ）で示されるように、所定時間
ｔｃ＊に所定の値になると、フリップ７０ツブＱ１はク
リアされ、その結果、フリップ７０ツブＱｌからは第３
図に）の如き一定時間巾（１ｏ）の出力パルスが得られ
るーなお、フリップフロップＱｌのリセットによってス
イッチ８Ｗ１もオフとなるので、スイッチ８Ｗ１２は′
ｓ２図の図示位置に復帰し、コンデンサＣｔの放電回路
を形成する。上記の時間ｔ１はコンデンサＣおよび抵抗
Ｅ１の大きさに比例するから、フリップフロップＱｌの
出力からは抵抗Ｒ１の抵抗値に比例した周波数のパルス
信号が得られることになる。このパルス信号はカウンタ
４によって計数され、所定数に達すると第３図（へ）に
示される如きカウントＵＰ出力を発してタイマー５をｊ
ｉｉＢ図（ト）の如く計数停止させる。タイマー５は先
のリセット信号ＰＯ３の解除とともに、パルス発生回路
６からのクロックパルスを計数し℃おり、咳計数結果が
カウンタ４からのカラン）ＵＰ信号を受けたμｍ００Ｍ
演算回路７によって端子ＰＩＯ〜Ｐ１１５を介して読取
られる。
ド選択信号ＰＯＩ、Ｐ（ｌは与えられず、リセット信号
Ｐ０３によってカウンタ（ＣＴＩ）４およびタイマー５
はリセット状１１１にある。ここで、第３図（イ）の如
き抵抗Ｒ１の測定モード信号が与えられ、第３図（ロ）
の如くリセット信号ＰＯ３が解除されると、電源ＶＤＤ
、抵抗Ｒｔ、スイ“ツチ８Ｗ２゜８Ｗ１１およびコンデ
ンｖＣなる径路が形成されるので、コンデンサＣが同図
ｅ→で示されるように充電される。１１時間後にこの充
電電圧が７リツプフロツプＱｌのスレッシュホールド電
圧ＶｒＨ４［Ｉ、すると、＃７リツグフロツプＱ１がセ
ットされ、その出力端子Ｑより出力が帰られる。この出
力はカウンタ４へ４えられるとともに、スイッチ８Ｗ１
にも与えられる。その結果スイッチ８Ｗ１２が開放され
て抵抗ＲｒとコンデンサＣｔとによる充電回路が形成さ
れる。なお、このときスイッチＳＷＩ １が切り替えら
れ、コンデンサＣの放電が行なわれる。コンデンサＣｔ
の充電々圧が第３図（ホ）で示されるように、所定時間
ｔｃ＊に所定の値になると、フリップ７０ツブＱ１はク
リアされ、その結果、フリップ７０ツブＱｌからは第３
図に）の如き一定時間巾（１ｏ）の出力パルスが得られ
るーなお、フリップフロップＱｌのリセットによってス
イッチ８Ｗ１もオフとなるので、スイッチ８Ｗ１２は′
ｓ２図の図示位置に復帰し、コンデンサＣｔの放電回路
を形成する。上記の時間ｔ１はコンデンサＣおよび抵抗
Ｅ１の大きさに比例するから、フリップフロップＱｌの
出力からは抵抗Ｒ１の抵抗値に比例した周波数のパルス
信号が得られることになる。このパルス信号はカウンタ
４によって計数され、所定数に達すると第３図（へ）に
示される如きカウントＵＰ出力を発してタイマー５をｊ
ｉｉＢ図（ト）の如く計数停止させる。タイマー５は先
のリセット信号ＰＯ３の解除とともに、パルス発生回路
６からのクロックパルスを計数し℃おり、咳計数結果が
カウンタ４からのカラン）ＵＰ信号を受けたμｍ００Ｍ
演算回路７によって端子ＰＩＯ〜Ｐ１１５を介して読取
られる。
ここで、上記フリップフロップＱｌのスレッシュホール
ド電圧をＶＴＲとすれば、 １ として表わされ、したがってコンデンサＣの充電時間ｔ
ｌ（第３図に）を参照）は、 の如く表わされる。なお、ＶＤＤは電源電圧である。
ド電圧をＶＴＲとすれば、 １ として表わされ、したがってコンデンサＣの充電時間ｔ
ｌ（第３図に）を参照）は、 の如く表わされる。なお、ＶＤＤは電源電圧である。
また、上記の時間ｔ０も同様にして
として表わされる。抵抗’ＦＬｔおよびコンデンサＣｔ
の値が知られているので、上記１゜は一定値である。
の値が知られているので、上記１゜は一定値である。
したがって、コンデンサＣの充、放電動作をｎ回カウン
トする迄の基準クロック発生回路６からのクロックパル
スを数えることにより、タイマー５、からの出力によっ
てコンデンサＣによる充放電時間Ｔｌを測定することが
できる（なお、測定されるのは厳密には充電時間だけで
ある）。この充放電時間Ｔｌは第３図に）からも明らか
なように１充電（１１）はｎ回であるのに対して放電（
ｔｏ）は（ｎ−１）回であるから、 Ｔ１＝ｎｔｔ＋（ｎ １）Ｌｃ −”−・（Ｉ
）として求めることができる。なお、このようにｎ回カ
ウントするのは、時間測定カウンタ（ＣＴ２゜ＣＴａ）
の分解能を上げるためであり、その数ｎは基準クロック
発生回路６の出力周波数、抵抗）ｔｌの抵抗値またはコ
ンデンサＣの容量値に応じて適宜選択されるが、こ−で
はｎ＝２５６に選定された。
トする迄の基準クロック発生回路６からのクロックパル
スを数えることにより、タイマー５、からの出力によっ
てコンデンサＣによる充放電時間Ｔｌを測定することが
できる（なお、測定されるのは厳密には充電時間だけで
ある）。この充放電時間Ｔｌは第３図に）からも明らか
なように１充電（１１）はｎ回であるのに対して放電（
ｔｏ）は（ｎ−１）回であるから、 Ｔ１＝ｎｔｔ＋（ｎ １）Ｌｃ −”−・（Ｉ
）として求めることができる。なお、このようにｎ回カ
ウントするのは、時間測定カウンタ（ＣＴ２゜ＣＴａ）
の分解能を上げるためであり、その数ｎは基準クロック
発生回路６の出力周波数、抵抗）ｔｌの抵抗値またはコ
ンデンサＣの容量値に応じて適宜選択されるが、こ−で
はｎ＝２５６に選定された。
このようにしてコンデンサＣの充放電時間Ｔ１を求めた
後、μｍ００Ｍ演算回路７は信号ＰＯＩまたはＰＯ２に
よってスイッチ８Ｗ２を切り替えて抵抗Ｒｅの測定モー
ドとし、同様にしてコンデンサＣの充放電時間Ｔ２を測
定する。この場合の動作態様は上記と全く同様であり、
その充電時間ｔｌ＆すであり、充放電時間へは ’Ｉ”ｚ＝ｎ ｔ２ ＋ （ｎ−１） ｔｏ −
・−・＝・（ＩＩ）となる。
後、μｍ００Ｍ演算回路７は信号ＰＯＩまたはＰＯ２に
よってスイッチ８Ｗ２を切り替えて抵抗Ｒｅの測定モー
ドとし、同様にしてコンデンサＣの充放電時間Ｔ２を測
定する。この場合の動作態様は上記と全く同様であり、
その充電時間ｔｌ＆すであり、充放電時間へは ’Ｉ”ｚ＝ｎ ｔ２ ＋ （ｎ−１） ｔｏ −
・−・＝・（ＩＩ）となる。
μｍ００Ｍ演算回路７では上記（１） 、 （ＩＩ）式
より次の如き演算を行なう。
より次の如き演算を行なう。
Ｔｌ−（ｎ−１） ｔ３
Ｔ２−（ｎ−１） ｔ、）
したがって、
なる演算式によって未知の抵抗Ｒ１を求めることができ
る。なお、（ＩＩＩ）式の如き演算を行なうのは、コン
デンサＣまたは電源電圧ＶＤＤまたはスレッシュホール
ド電圧Ｖ丁Ｈ等の変動成分を割り算することによってそ
の影響を除去するためである。また、この場合にスイッ
チ８Ｗ１１．８Ｗ２としてＣ−ＭＯＳ形のアナログスイ
ッチを使用することによってそのオン抵抗が問題となる
ようなときは、リレー接点を使用すればよい。
る。なお、（ＩＩＩ）式の如き演算を行なうのは、コン
デンサＣまたは電源電圧ＶＤＤまたはスレッシュホール
ド電圧Ｖ丁Ｈ等の変動成分を割り算することによってそ
の影響を除去するためである。また、この場合にスイッ
チ８Ｗ１１．８Ｗ２としてＣ−ＭＯＳ形のアナログスイ
ッチを使用することによってそのオン抵抗が問題となる
ようなときは、リレー接点を使用すればよい。
上記の場合はライン抵抗が無視できる場合であったが、
このライン抵抗肚が無視できないときは次のようにする
。
このライン抵抗肚が無視できないときは次のようにする
。
籐４図はライン抵抗が問題になる場合における検出部の
回路構成を示すもので、スイッチ８Ｗ２の接点を増やす
とともに、ライン抵抗＆の測定回路を設けた点において
第２図の実施例のものとは若干異なっている。なお、コ
ンデンサＣ１スイッチ８Ｗ１１およびフリップフロップ
ＱｌはｊＩｚ図と同様のものである。
回路構成を示すもので、スイッチ８Ｗ２の接点を増やす
とともに、ライン抵抗＆の測定回路を設けた点において
第２図の実施例のものとは若干異なっている。なお、コ
ンデンサＣ１スイッチ８Ｗ１１およびフリップフロップ
ＱｌはｊＩｚ図と同様のものである。
同図においては、スイッチ８Ｗ２を順次切り替えること
によってＲ１−１−２Ｒｊ、 ２Ｒ，ｔおよびＲｏによ
るコンデンサＣの充電時間および充放電時間を求める。
によってＲ１−１−２Ｒｊ、 ２Ｒ，ｔおよびＲｏによ
るコンデンサＣの充電時間および充放電時間を求める。
抵抗Ｒ１＋２ｋ、２ｂおよび伽による充電時間をすれぞ
れｔｌ ｔ ’２およびｔａｈし、その充放電時間をそ
れぞれＴＩ、Ｔ２およびＴｓとすれば、これらは上述の
場合と同様にして次のように表わされることがわかる。
れｔｌ ｔ ’２およびｔａｈし、その充放電時間をそ
れぞれＴＩ、Ｔ２およびＴｓとすれば、これらは上述の
場合と同様にして次のように表わされることがわかる。
’ｌ”ｌ ＝ ｎ ｔｌ ＋、（ｎ−１） ｔ６Ｔ２＝
ｎｔ２−）−（ｎ−１）ｔｃ Ｔａ＝ｎｔｚ＋（ｎ−１）ｔ（。
ｎｔ２−）−（ｎ−１）ｔｃ Ｔａ＝ｎｔｚ＋（ｎ−１）ｔ（。
これらの式から
なる関係式が得られるので１．ａ −ＣＯＭ演算回路、
７ではこの（ＩＶ）式を演算することＫよって、抵抗Ｒ
ｒを測定することができる。
７ではこの（ＩＶ）式を演算することＫよって、抵抗Ｒ
ｒを測定することができる。
次に、抵抗の変化を利用して圧力やひずみを測定する場
合について説明する。
合について説明する。
第５Ａ図は物体ＯＢの両面に抵抗線ゲージＲ１およびＲ
２を取り付け、圧力Ｆまたは簀位Δｄを測定する場合を
示す説明図である。
２を取り付け、圧力Ｆまたは簀位Δｄを測定する場合を
示す説明図である。
同図において、物体ＯＢが力Ｆによって例えばΔｄｋけ
変位すると、抵抗線ゲージ（ストレンゲージ） ａｔ
、 Ｒ２の抵抗値ＲがΔＲだけ変化し、該変化は力Ｆま
たは変位Δｄにはｙ比例する。第５図Ｂはこのような抵
抗Ｒ１，Ｒ２を測定する場合を示すものである。この場
合の考え方も第２図の場合と全く同様であって、スイッ
チ８Ｗ２によって抵抗Ｒ１またはＲ２を鳥獣して、それ
ぞれの場合の充電時間ｔ１゜ｔ２および充放電時間ＴＩ
、Ｔ２を求め、なる演算を行なう。この場合のＲ１，Ｒ
２は例えば第５Ａ図の例ではＲ１→Ｒ＋ΔＲ，Ｒ２→Ｒ
−ΔＲであるから、（Ｖ）式の右辺はΔＲ／Ｒとなり、
該ΔＢから圧力またはひずみが求められることになる。
変位すると、抵抗線ゲージ（ストレンゲージ） ａｔ
、 Ｒ２の抵抗値ＲがΔＲだけ変化し、該変化は力Ｆま
たは変位Δｄにはｙ比例する。第５図Ｂはこのような抵
抗Ｒ１，Ｒ２を測定する場合を示すものである。この場
合の考え方も第２図の場合と全く同様であって、スイッ
チ８Ｗ２によって抵抗Ｒ１またはＲ２を鳥獣して、それ
ぞれの場合の充電時間ｔ１゜ｔ２および充放電時間ＴＩ
、Ｔ２を求め、なる演算を行なう。この場合のＲ１，Ｒ
２は例えば第５Ａ図の例ではＲ１→Ｒ＋ΔＲ，Ｒ２→Ｒ
−ΔＲであるから、（Ｖ）式の右辺はΔＲ／Ｒとなり、
該ΔＢから圧力またはひずみが求められることになる。
以上のように、この発明によれば、物理的な変化を抵抗
の変化に変えて測定を行なうものにおいて、抵抗値に応
じた周波数信号に変換した彼、さらに所定のディジタル
信号に変換し、該ディジタル量にもとづいて所定の演算
を行なうことにより、物理量を測定するようにしたから
、測定精度が向上するとともに、ゼロ・スパン調による
補正はもとより温度補正等の各種補正演算を所定のプロ
グラムを選択するだけで容易になしうる利点を有するも
のである。
の変化に変えて測定を行なうものにおいて、抵抗値に応
じた周波数信号に変換した彼、さらに所定のディジタル
信号に変換し、該ディジタル量にもとづいて所定の演算
を行なうことにより、物理量を測定するようにしたから
、測定精度が向上するとともに、ゼロ・スパン調による
補正はもとより温度補正等の各種補正演算を所定のプロ
グラムを選択するだけで容易になしうる利点を有するも
のである。
なお、上記の実施例では％に標準コンデンサＣの充電時
間を測定すること罠より物理量を測定するようにしたが
、上記と同様にしてその放電時間からも測定可能である
ことは云う迄もない、また、Ｒ１測定モードおよびＲ４
測定モードの両方において、コンデンサＣおよびフリッ
プフロップＱｌ＆共用するようにしたが、これをそれぞ
れ別個に設けてもよいことは勿論である。
間を測定すること罠より物理量を測定するようにしたが
、上記と同様にしてその放電時間からも測定可能である
ことは云う迄もない、また、Ｒ１測定モードおよびＲ４
測定モードの両方において、コンデンサＣおよびフリッ
プフロップＱｌ＆共用するようにしたが、これをそれぞ
れ別個に設けてもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例を概略的に示すブロック図、
第２図はこの発明の実施例を詳細に示す回路図、第３図
は測定動作を説明するためのタイムチャート、第４図は
検出部の他の実施例を示す回路図、第５Ａ図は機械的な
変位量を抵抗変化に変換して検出する方法の一例を示す
説明図、第５Ｂ図は１ｌｌｓＡ図に対応する検出部の実
施例を示す回路図である。 符号説明 １・・・検出部、２・・・検出部選択回路、３・・・周
波数変換回路、４．ＣＴＩ−ＣＴａ・・・カウンタ、５
・・・タイマー、６・・・基準クロックパルス発生回路
、７・・・μｍＣ０Ｍ演算回路、８・・・光伝送回路、
９・・・バッテリ電源回路、ｌＯ・・・キーボード、１
１・・・ＬＥＤ異常検出回路、１２・・・スタンバイモ
ード回路、Ｒ１゜＆９石、 Ｒｒ・・・抵抗、Ｃ、Ｃｔ
・・・コンデンサ、ＳＷｔ 。 ＳＷＩ １．８Ｗ１２．ＳＷ２・・・スイッチ、Ｑｌ・
・・フリツプフロツプ
第２図はこの発明の実施例を詳細に示す回路図、第３図
は測定動作を説明するためのタイムチャート、第４図は
検出部の他の実施例を示す回路図、第５Ａ図は機械的な
変位量を抵抗変化に変換して検出する方法の一例を示す
説明図、第５Ｂ図は１ｌｌｓＡ図に対応する検出部の実
施例を示す回路図である。 符号説明 １・・・検出部、２・・・検出部選択回路、３・・・周
波数変換回路、４．ＣＴＩ−ＣＴａ・・・カウンタ、５
・・・タイマー、６・・・基準クロックパルス発生回路
、７・・・μｍＣ０Ｍ演算回路、８・・・光伝送回路、
９・・・バッテリ電源回路、ｌＯ・・・キーボード、１
１・・・ＬＥＤ異常検出回路、１２・・・スタンバイモ
ード回路、Ｒ１゜＆９石、 Ｒｒ・・・抵抗、Ｃ、Ｃｔ
・・・コンデンサ、ＳＷｔ 。 ＳＷＩ １．８Ｗ１２．ＳＷ２・・・スイッチ、Ｑｌ・
・・フリツプフロツプ
Claims (1)
- 物理量の変化を抵抗値の変化として検出する測定抵抗と
、諌測定抵抗を流れる電流値に応じて充電または放電さ
れるコンデンサを有し、咳コンデンサの充電または放電
に要する時間からその抵抗値に応じた周波数のパルス信
号に変換する周波数変換回路と、該変換回路からのパル
ス数を計数し、該計数値が所定の値に達したとき計数出
力を出す第１の計数回路と、前記コンデンサの充電また
は放電開始とともにクロック信号源からのクロックパル
スの計数を開始し、前記第１の計数回路からの計数出力
によって咳クロックパルスの計数ヲ停止する第２の計数
回路と、第１の計数回路からの計数出力を受けて皺第２
の計数回路の計数結果を読取り、骸結果にもとづいて所
定の演算を行なうディジタル演算回路とを備え、皺演算
結果から物理量を測定するようにしたことを特徴とする
測定装置。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13275081A JPS5835697A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 測定装置 |
| US06/402,377 US4531193A (en) | 1981-07-30 | 1982-07-27 | Measurement apparatus |
| AU86518/82A AU549860B2 (en) | 1981-07-30 | 1982-07-28 | Measurement apparatus |
| CA000408285A CA1220835A (en) | 1981-07-30 | 1982-07-28 | Measurement apparatus |
| BR8204472A BR8204472A (pt) | 1981-07-30 | 1982-07-29 | Aparelho para medir uma quantidade fisica e fornecer dados de medicao correspondentes |
| DE8484114777T DE3279510D1 (en) | 1981-07-30 | 1982-07-30 | Measurement apparatus |
| DE8282106917T DE3274495D1 (en) | 1981-07-30 | 1982-07-30 | Measurement apparatus |
| EP82106917A EP0071912B1 (en) | 1981-07-30 | 1982-07-30 | Measurement apparatus |
| DE19823229010 DE3229010A1 (de) | 1981-07-30 | 1982-07-30 | Digitale messeinrichtung fuer eine physikalische groesse |
| EP84114777A EP0159401B1 (en) | 1981-07-30 | 1982-07-30 | Measurement apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13275081A JPS5835697A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5835697A true JPS5835697A (ja) | 1983-03-02 |
| JPH0243237B2 JPH0243237B2 (ja) | 1990-09-27 |
Family
ID=15088693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13275081A Granted JPS5835697A (ja) | 1981-07-30 | 1981-08-26 | 測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5835697A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51962U (ja) * | 1974-06-06 | 1976-01-07 |
-
1981
- 1981-08-26 JP JP13275081A patent/JPS5835697A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51962U (ja) * | 1974-06-06 | 1976-01-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0243237B2 (ja) | 1990-09-27 |
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