JPS5837795A - 測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は物理的な変化を周波数の変化に変えて一定す
る測定装置、轡に検出周波数をさらに適宜なディジタル
量に変換し、皺ディジタル量をマイク−プロセッサ等の
ゲイ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Ｋした一定装置に関するものであ
る。

物理的な変化を周波数に変換して検出するものとして１
例えばカルマン渦流量針（流速針）が知られている。

ＪＩＩＨｌＲはカルマン渦流量針の原理を説明するため
の原珊図で、流体の流れＰＬの中に例えば柱状物体ＯＢ
が挿入されている状態を上側から滉た場合を示すもので
ある。

従来からもよく知られているように、このよ５にすると
、柱状物体ＯＢの下流側にその流れＰＬに向かつて左、
右両側に交互に渦ＢＵが発生し、鋏渦ＢＵＫよって柱状
物体ＯＢの両側面に交互に圧力差（Ｉｋの発生した側の
圧力が渦の発生しない側よりも低くなる）が生じる。こ
の圧力差を図示されない開口または導圧口を介して柱状
物体ＯＢ内また線外部の所定の振動型に４館、予め設け
である振動板を振動させる。ここで、流体の流速なＶ、
柱状物体の直後をＤとすると、該柱状物体の両側藺にお
いて交互に発生する渦の数または渦周波数Ｆは、 Ｆ工に一■Φ として表わせることを利用して、その周波数Ｆから流速
または流量を求めるものである。なお、ｋは定数である
。

こうして得られた周波数信号を従来は例えば、周波数−
電圧（Ｆ／Ｖ　）変換器にて電圧信号に変換し、さらに
４−４−２Ｏの統−電流信号等に変換する等して測定が
行なわれていた。しかしながら、このような測定装置は
アナログ回路を使用するものであるため、一般に測定誤
差が生じ異く、したがって測定精度に一定の限界を有し
ていた。

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、各種の補正演算を容易にな
しうる測定装置を提供するＫある。

上記の目的は、この発明によれば、物理量の変化を周波
数の変化として検出する検出部と、皺検出された周波数
をさらに所定のディジタル信４＃に変換する変換部と、
該変換出力にもとづいて所定の演算を行なうディ′ジタ
ル演算処理部とを設けることＫより達成される。

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図はこの発明の実施を概略的に示すブロック図、第
３図はこの発明の実施例を詳細に示す回路図である。

第２図において１は周波数検出部、２は増巾部、３はカ
ウンタ、４はタイマー、５は基準クロック発生回路、６
はバッテリ電源回路、７はマイクロプルセッサ等のゲイ
ジタル処理装置（以下、μｍＣ０Ｍ演算回路ともいう。

）、８はキーボードである。

これらの各部は、さもに第３図に示されるように、検出
部ｌは例えばカルマン渦を利用した周波数検出部置によ
り構成され、増巾部２は検出部１にて検出された周波数
信号を増巾する増巾器等により構成される。タイマー４
は２ＲのカウンタＣＴ２．ＣＴ３から構成され、声−Ｃ
ＯＭ演算回路７かものリセット信号Ｐ０３の解除によっ
て基準クロック発生回路５から与えられるクロック信号
の計数を開始し、カウンタ（ＣＴＩ）３かラノカウント
アップ信号によって計数を停止する。声−ＣＯＭ演算回
路７はバッタ・す電源回路６から電源を供給され、基準
クロック発生回路５からのクロック信号により駆動され
て種々の演算、制御を行なう・例えば、非測定時にはリ
セット信号ＰＯ３によってカウンタ３およびタイマー４
のリセットを行ない、測定時には該リセット信号ＰＯ３
を解除してこれらに計数動作を行なわせ、カウンタ３の
カウントアツプ信号を割込信号ＩＲＱとして受け、タイ
マー４からの計数結果を端子ＰＩＯ〜Ｐ１１５を介して
読取り、該読取り情報にもとづき所定の演算をして物理
量を測定する。μｍＣ０Ｍ演算回路１には測“定誤差が
生じないようにゼロ点およびスパンの調整を行な“５た
めの操作を指示するキーボード８、また図示されない管
理室側の上位計算機との閏で光による情報の授受を行な
う発光素子ＬＩＤおよび受光素子ＰＤを備えた光伝送回
路９、さらには省電力化を図るべく基準クロック発゛生
回路２またはμｍＣ’ＯＭ演算回路γ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１０、：ｔｄよび
光伝送回路９における発光素子ＬＥＤの異常（点灯しき
り）を検出する検出回路１１等が接続されているが、こ
れらの各部はここでは特に関係がないので、その詳細は
省略する。なお、６は第２１１またはｇ３１Ｅｌの所要
の各部へ電源を供給するためのバッテリ電＊ａ路である
。

以下、−電動作について説明する。

μｍＣ０Ｍ演算關路γによるリセット信号Ｐ０３の解除
によってカウンタ３およびタイマー４が動作を開始し、
タイマー４は基準クロック発生回路２から与えられるり
四ツクＡルスの計数を開始する。一方、カウンタ３には
検出部ＩＫて検出され、増巾部２にて適宜増巾された周
波数信号が与えられているので、カウンタ３は該信号の
計数を開始する。カラン＃３が所定数（Ｎ）を計数する
と、力歩ントアツプ信考をタイｆｆ−４に与えてクロッ
クパルスの計数を停止させるとともに、μ−ＣＯＭ演算
回路フヘ割込信号ＩＲＱとして与えてカウントアップし
たことを知らせる。μｍＣ０Ｍ演算回路７では該信号を
受けると、端子ＰＩＯ−Ｐ１１５を介して入力されるタ
イマー４からの計数結果■をＩＩ職り、これＫもとづい
て所定の演算を行ない、周波数信号に変換されて検出さ
れた物理量の測定を行なう、なお、カウンタ３にて８回
カウントするのはカウンタＣＴ２．ＣＴ３の分解能を向
上げるためであり、その数Ｎは基準クロック発生回路５
の出力周波数勢に応じて適宜選択される。このように、
カウンタ３が所定数Ｎを計数する迄にタイマー４ではク
ロックツ１ルスをいくつ計数するか、つまりどれだけの
時間（Ｔ）がかよるかを測定するととによってその周波
数Ｆを求めるものである。なお、周波数Ｆは Ｆ　−Ｎ／Ｔ として求めることがで診る。

以上のよ５に、この発明によれば、周波数信号に変換さ
れた物理量をさらにカウンタおよびタイマーを用いて所
定のディジタル量に変換し、該変換出力にもとづいて所
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、従来の如くアナログ回路を用いるものと比較し
て測定精度を著しく向上させることができるものである
。また、イロおよびスパンの調整をキーボードを用いて
行ない、この結果にもとづいて以後の測定値の補正演算
を行なうことができるため測定誤差を少なくすることか
ぐき、さらには各種の補正演算をプログツムを変更する
だけで容易になしさるとい５利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第ｉｌｌはカルマン渦を利用した周波数検出装置の原理
を説明するための原理図、第２図はこの発明の実施例を
概略的に示すブロック図、第３図はこの薙−の実施例を
詳細に示す回路図である。 符号説明 ｌ・−・−検出部、２・・・・・・増巾部、３．ＣＴＪ
−ＣＴａ・・・・・・カウンタ、４・・・・・・タイＴ
−１５・川・・基準り胃ツク発生開路、６・・・・・・
バッテリ電源回路、７・・・・・・メーＣＯＭ演算回路
、８・・・・−キーボード、９・・・・−党伝送關１Ｂ
、１Ｇ・−・−スタンバイ鳴−）’　Ｅ　ＩＩ、１１・
・・・・・ＬＩＤ異常検出回路 代理人　弁理士　松　崎　　　清

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 物理量の変化を周波数の変化として検出する周波数検出
   部と、該検出部からの出力を計数し、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、測定
   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
   て該り四ツクパルスの計数を停止する嬉２の計数回路と
   、第１の計数囲路からの計数出力を受けて＃＃Ｉ２の計
   数回路の計数結果を銃取り、該結果にもとづいて所定の
   演算を行な５デイジタル演算回路とを備え、該演算結果
   から物理量を測定するようＫしたことを特徴とする測定
   装置。