JPS58500821A - Dual element single oscillator ratio digital converter - Google Patents

Dual element single oscillator ratio digital converter

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JPS58500821A
JPS58500821A JP50231581A JP50231581A JPS58500821A JP S58500821 A JPS58500821 A JP S58500821A JP 50231581 A JP50231581 A JP 50231581A JP 50231581 A JP50231581 A JP 50231581A JP S58500821 A JPS58500821 A JP S58500821A
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oscillator
counter
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JP50231581A
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ピツカリング・ウイリアム
ア−バンク・デイヴイツド・ジエイ
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キヤタピラ− トラクタ− コンパニ−
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    • G01D3/028Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
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    • HELECTRICITY
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    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
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    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 二重素子単一発振器比率型デジタル変換器本発明は圧力、液体水位及び物理的位 置等の量を測定するだめの装置、及び回路に関するものであり、特に2個の感知 素子が可変周波数発振器のような共通な信号発生器との組み合わせに於いて有効 に動作することを可能にする電子回路に関する。[Detailed description of the invention] Dual Element Single Oscillator Ratio Digital Converter The present invention provides pressure, liquid level and physical It relates to devices and circuits for measuring quantities such as The device is effective in combination with common signal generators such as variable frequency oscillators. It relates to electronic circuits that make it possible to operate.

背景技術 発振器のタンク回路の一部を形成する可変電気部品を有する変換器を使用するこ とによって、測定すべき量を表わす信号を作ることはよく知られている。この構 造によって、発振器の出力周波数が、測定される量の変化とともに変化し、発振 回路が必要とされる安定度を有しておれば、周波数が測定される量を指示するも のと解釈することが可能である。Background technology Using a converter with variable electrical components forming part of the oscillator's tank circuit It is well known to produce a signal representative of the quantity to be measured by This structure structure, the output frequency of the oscillator changes with the change in the quantity being measured, causing the oscillation If the circuit has the required stability, the frequency will also dictate the quantity being measured. It is possible to interpret it as

また例えば電気部品の値の温度による変化のような誤差源を補償す−るために、 2個の感知器を使用し、一方にデータ信号を発生させ、他方に温度のみに従って 変化する基準信号を発生させる方法もよく知られている。従ってデータ信号は基 準信号値をそれから差引くことにより純粋なものとなる。Also, in order to compensate for error sources such as changes in the values of electrical components due to temperature, Using two sensors, one generates a data signal and the other only follows the temperature. Methods of generating varying reference signals are also well known. Therefore, the data signal It is made pure by subtracting the quasi-signal value from it.

上述のよう々可変周波数信号発生装置において2重感知器方式を使用することは 別の誤差源を誘起する可能性がある。すなわち、各々の感知器が接続される発振 器回路間の電位不整合である。−組の条件のもとて整合がとれていたとしても、 2個の発振器回路は温度、気圧、湿度等の変化とは関係なく漂遊変動するもので ある。As mentioned above, the use of a dual sensor system in a variable frequency signal generator is It may induce another source of error. That is, the oscillation to which each sensor is connected This is a potential mismatch between the circuits. −Even if there is consistency under the group conditions, The two oscillator circuits have stray fluctuations independent of changes in temperature, pressure, humidity, etc. be.

発明の開示 本発明は不整合な発振器の電位誤差効果を排除する2重感知器測定装置を提供す る。このことは、2種類の発生信号周波数の一方の変化に従って制御されるデー ト回路を使用して、2個の感知器と共通な発振器もしくは同様の信号発生器を時 分割多重形式に組合わせて動作させることによって達成される。Disclosure of invention The present invention provides a dual sensor measurement device that eliminates the potential error effects of mismatched oscillators. Ru. This means that the data that is controlled according to the change in one of the two types of generated signal frequencies is To time the two sensors and a common oscillator or similar signal generator using a This is achieved by operating in combination in a division multiplex format.

図面の簡単な説明 第1図は本発明を具現した装置の詳細回路図である。Brief description of the drawing FIG. 1 is a detailed circuit diagram of a device embodying the invention.

第2図は第1図の回路に発生する信号波形の図である。FIG. 2 is a diagram of signal waveforms generated in the circuit of FIG. 1.

第3図は第1図に示す装置の変更部についての詳細回路図である。FIG. 3 is a detailed circuit diagram of a modified section of the device shown in FIG. 1.

発明を実施するだめの最良の形態 第1図は整合した一対の誘導式感知素子10及び12を有する本発明の実施例を 示しておシ、この画素子は線型位置検知器のような各々の信号量変換器内に存在 する。誘導式感知素子10及び12はJ相補的に動作する信号伝送デー)G1及 びG2を介して、共通の可変周波数発振器14に接続され、この発振器に於いて それらは交互に周波数決定素子としての働きをする。すなわち、その付属するr −1が導通している時、感知素子10及び12の各々は発振器14のタンク回路 に接続され、その素子によって表わされる電気インピーダンスもしくはりアクタ ンスの値に従った発振器の出力周波数を決定する。Best mode for carrying out the invention FIG. 1 shows an embodiment of the invention having a matched pair of inductive sensing elements 10 and 12. This pixel element is present in each signal quantity converter, such as a linear position detector. do. The inductive sensing elements 10 and 12 operate in a complementary manner to signal transmission data G1 and and G2 to a common variable frequency oscillator 14, in which They alternately serve as frequency determining elements. That is, its attached r -1 is conducting, each of the sensing elements 10 and 12 is connected to the tank circuit of the oscillator 14. electrical impedance or actuator connected to and represented by that element. Determine the output frequency of the oscillator according to the value of the oscillator.

さらに、上述した論理回路18を、感知素子10及び12が、異なる出力周波数 f1及びf2を有する別々に対応した発振器にそれぞれ結合される構成に於いて 使用するのに適した形にすることは容易に可能である。Furthermore, the above-described logic circuit 18 may be configured such that the sensing elements 10 and 12 have different output frequencies. In the configuration each is coupled to a separately corresponding oscillator having f1 and f2. It is easily possible to make it into a shape suitable for use.

例えば第3図に示すように、感知素子10及び12を、別々の発振器に接続し、 周波数の異なる両発振器の出力をデートG1及びG2の入力に対して信号f□及 びf2として、それぞれ直接に供給することが可能である。各々f1及びf2の 周波数を有するデー)G1及びG2の出力は、交互にデート16の入力に直接供 給され、論理回路18の残りの動作は、前述したものと基本的に同一である。For example, as shown in FIG. 3, sensing elements 10 and 12 are connected to separate oscillators; The outputs of both oscillators with different frequencies are applied to the inputs of dates G1 and G2 as signals f□ and It is possible to supply them directly as f2 and f2. f1 and f2 respectively The outputs of G1 and G2 (data with frequency) are alternately provided directly to the input of date 16. The remaining operation of logic circuit 18 is essentially the same as described above.

感知素子1′0及び12は、温度等の周囲条件に対して同様な、すなわち整合し た応答を示すように選択され位置が決められる。換言すると1周囲温度の与えら れた変動により、画素子の各々において同じ強さ及び方向の電気的特性上の変化 を発生する。しかし、感知素子10及び12は、測定される量に対して、反対の 向きで反応するように設定される。例えば、可動磁心型線形位置検出器に感知素 子10及び12を使用した場合、各々の感知素子10及び12の磁心は共通芯と して機械的に相互連結するかもしくは継ぎ合わせ、監視されるその装置の位置変 化が、一方の磁心についてはそれに組み゛合わされた誘導線輪の中によく深く入 り込み、他方の磁心についてはそれに組み合わされた誘導線輪から遠ざかるよう に移動し、その結果反対向きの電気信号値の変化を生じるようにする。このこと は単に例として与えられるものであり、電気部品の組合わせと同様に、抵抗や静 電容量を使用しても同一の結果を実現することが可能であることは容易に理解さ れる。The sensing elements 1'0 and 12 are similar or matched to the ambient conditions such as temperature. selected and positioned to indicate the desired response. In other words, given the ambient temperature changes in the electrical properties of the same magnitude and direction in each pixel element occurs. However, sensing elements 10 and 12 have opposite It is set to react based on orientation. For example, a sensing element is used in a moving magnetic core type linear position detector. When using sensors 10 and 12, the magnetic core of each sensing element 10 and 12 is a common core. be mechanically interconnected or spliced together, and the positional changes of the equipment being monitored. For one of the magnetic cores, the magnetic flux is deep enough to penetrate into the guide ring combined with it. The other magnetic core should be moved away from the guide ring attached to it. as a result of which a change in the electrical signal value occurs in the opposite direction. this thing are given by way of example only and may be used for resistive or static as well as combinations of electrical components. It is easily understood that it is possible to achieve the same result using capacitance. It will be done.

発振器140時分割多重化された出力は、インバータとナントゲートもしくはそ れと同様なものから構成される波形成形バッファ16を介して、論理回路制御装 置18に接続される。この装置18はナントゲート20に於いて、以下にf工及 びf2と呼ぶ2つの入力信号周波数の比に関連した出力信号を生じる。さらに回 路18は、周波数fよの変化に従って動作しさらにデー)G1及びG2の時間決 めの最適設定を行う。The time division multiplexed output of oscillator 140 is connected to an inverter and a Nant gate or The logic circuit control device is 18. This device 18 is installed at Nantes Gate 20 in the following produces an output signal related to the ratio of the two input signal frequencies, referred to as f2 and f2. more times The circuit 18 operates according to the change in frequency f and also determines the time of G1 and G2. Configure the optimal settings.

rt表昭58−500821(3) 回路18の主要な素子は、1MHzクロック源22、アップダウンの両方向の計 数を行う4029型カウンタ26の一群に対してクロック22を接続するだめの 論理回路24.2個の伝達デートG1及びG2の導通と同様に、回路18の種々 の構成部品を制御する一対の4016型フリツプ クロック18、及び誤った余 分な計数が出力21に供給されるのを防ぐために、繰返し速度f工及びf2の同 期をとる4016型フリツプフロツプ72から成る同期回路から構成される。rt table 58-500821 (3) The main elements of circuit 18 are a 1 MHz clock source 22, a clock in both up and down directions. A clock 22 is connected to a group of 4029 type counters 26 that perform counting. Logic circuit 24. As well as the conduction of the two transmission dates G1 and G2, the various circuits 18 A pair of type 4016 flip clocks 18 that control the components of the In order to prevent excessive counts from being supplied to output 21, the repetition rates f and f2 should be kept constant. It is composed of a synchronous circuit consisting of a 4016 type flip-flop 72 which takes a certain period of time.

ここでは可能な限シ、市場で入手可能な集積回路のだめの工業規格番号を使用す ることに注意されたい。Wherever possible, we will use industry standard numbers for integrated circuits available on the market. Please note that

第1図の回路をより詳細に説明すると、フリップクロック30の相補出力によっ て発生される線32及び34上の時間決め信号は、デートG1及びG2を交互に 導通させる。線32が高であり、線34が低である瞬間を仮定すると、デー)( Nが導通され、その後感知器10が発振器14の入力に結合される。この結果周 波数f1を有する発振器出力が生じる。f0周波数信号はナントゲート16及び 36を介して、カウンタ38に送られる。カウンタ38は4040型のカウンタ であって、分周器として動作し、入力周波数の時間分割多重化された出力パルス を提供する出力Q9゜Q10及びQllを有する。例えばQ’10出力は512 の分割係数を与える。入力周波数f0の所定の数のパルスが、カウンタ38によ って受け取られると、Q10出力が高になる。Q10出力からの高パルスは線4 0を介してナンドデート42の一方の入力に供給される。To explain the circuit of FIG. 1 in more detail, the complementary output of the flip clock 30 The timing signals on lines 32 and 34 generated by Make conductive. Assuming a moment when line 32 is high and line 34 is low, then N is made conductive, and then sensor 10 is coupled to the input of oscillator 14. This result An oscillator output with wavenumber f1 is produced. The f0 frequency signal is a Nantes gate 16 and 36 to a counter 38. Counter 38 is a 4040 type counter operates as a frequency divider and outputs a time-division multiplexed output pulse of the input frequency. It has outputs Q9°Q10 and Qll that provide. For example, Q'10 output is 512 gives the division coefficient of A predetermined number of pulses of input frequency f0 are input by the counter 38. When this is received, the Q10 output goes high. The high pulse from Q10 output is line 4 0 to one input of the NAND date 42.

ナンドr−z2の第2の入力は1メガヘルツクロツク22の出力に接続される。The second input of NAND r-z2 is connected to the output of 1 MHz clock 22.

従って、出力Q10からの高出力パルスは、1メガへルックロック信号がナンド ケ’−ト42を通過し、ナンドケ’−)44を介してカウンタ26のクロック入 力に送られることを可能にする。この時点に於いて、カウンタ器38のQ11出 力は低であり、この低信号がインバータ50によって高信号に反転され、この信 号が次にカウンタ26の各々のアップあるいはダウン入力と同様にバッファ16 の1人力にも供給される。Therefore, the high output pulse from output Q10 will cause the look lock signal to 1 megabyte. The clock input signal of the counter 26 passes through the gate 42 and the clock input of the counter Allows you to be sent to power. At this point, the Q11 output of the counter 38 The power is low and this low signal is inverted to a high signal by inverter 50 and this signal The signal is then input to buffer 16 as well as each up or down input of counter 26. It is also supplied to one person.

カウンタ26のアップあるいはダウン入力に於ける高信号によシ、後者をアップ 計数状態にして、その結果カウンタ26はカウンタ38のQ10出力が高になっ ている間、1メガヘルツクロック信号のパルスを計数し始める。従って、カウン タ26に蓄積される計数の総数は、入力周波数fよに反比例するQ10出力パル スの巾によって決定されることがわかる。ここで、クロック信号は測定される量 の変化に対応する可変周波数信号のいずれとも関連を有していないという点で、 それは任意に選択された周波数の信号であるということに注意すべきである。し かしながら、クロック信号の周波数は周波数f1及びf2に比して高いことが望 ましい。いずれにしても、Q10出力が低になると、Q11出力は同時に高にな る。Q10出力からのこの低信号は、インバータ48によって高信号に反転され 、次にフリップ 70ツゾ30のクロック入力に供給される。フリップ クロッ ク30は線32及び34上の信号の状態を変化させるように反応する。すなわち 、線32は低になシ、線34は高になる。この時点で、デートG2は感知素子1 2を発振器14の入力に接続し、発振器14は次に周波数f2を発生する。Q1 0かもの低信号はデート42を閉止し、ナンドデート44とカウンタ26のクロ ック入力からクロック信号を取り除く。A high signal at the up or down input of counter 26 causes the latter to go up. As a result, the counter 26 is in the counting state, and the Q10 output of the counter 38 is high. Start counting pulses of the 1 MHz clock signal while Therefore, Count The total number of counts accumulated in the counter 26 is determined by the Q10 output pulse, which is inversely proportional to the input frequency f. It can be seen that this is determined by the width of the space. Here, the clock signal is the quantity being measured in that it has no association with any of the variable frequency signals corresponding to changes in It should be noted that it is a signal of an arbitrarily selected frequency. death However, it is desirable that the frequency of the clock signal is higher than frequencies f1 and f2. Delicious. In any case, when the Q10 output goes low, the Q11 output goes high at the same time. Ru. This low signal from the Q10 output is inverted to a high signal by inverter 48. , which is then fed to the clock input of flip 70 30. flip croquet The circuit 30 responds by changing the state of the signals on lines 32 and 34. i.e. , line 32 goes low and line 34 goes high. At this point, date G2 is sensing element 1 2 is connected to the input of oscillator 14, which then generates frequency f2. Q1 A low signal of 0 closes date 42 and clocks nando date 44 and counter 26. Remove the clock signal from the clock input.

Q11出力からの高信号はインバータ50によって低状態に変えられ、この低信 号がカウンタ26をダウン計数状態に切シ替えると同時に、バッファ16の1人 力に供給される。これによって、バッファ16の出力が禁止され、/7’−13 5を介する発振器14からのパルスのカウンタ38への供給が遮断される。Q1 1出力からの高信号はまたナンドゲ−)6Bを介してナントゲ−トロ6にも供給 される。デート66はこれに対シて、r−)インバータ64及びケ”−)62と 36を介して1メガヘルツクロック信号をカウンタ38の入力に送るように反応 し1次にカウンタ38は到来する1メガへルックロック信号を処理する。カウン タ3Bが1メガヘルツクロック信号を処理する間の時間間隔は、発振器14の出 力周波数がfよからf2へ切シ替えられる遅延期間を提供する。この遅延期間は 、発振器14の出力がケゞ−トG1とG2の切シ替えの直後に周波数f2に安定 することを可能にする。The high signal from the Q11 output is turned to a low state by inverter 50, and this low signal At the same time that the number switches the counter 26 to the down-counting state, one of the buffers 16 Power is supplied. This disables the output of buffer 16 and /7'-13 The supply of pulses from the oscillator 14 via 5 to the counter 38 is cut off. Q1 The high signal from the 1 output is also supplied to the Nanto Gamer 6 via the Nanto Gamer 6B. be done. In contrast, the date 66 is connected to the r-) inverter 64 and the k''-) 62. 36 to send a 1 MHz clock signal to the input of counter 38. First, counter 38 processes the incoming 1M look-lock signal. Coun The time interval during which the controller 3B processes the 1 MHz clock signal is the output of the oscillator 14. provides a delay period during which the power frequency is switched from f to f2. This delay period is , the output of the oscillator 14 stabilizes at the frequency f2 immediately after switching between gates G1 and G2. make it possible to

カウンタ38はQ9出力が高になるまで、1メガヘルツクロック信号を処理する 。Q9とQllに同時に発生する高信号はt ”” −i 6 B及び66によ って処理される。これらのケゝ−トはカウンタ38への1メガへルックロック信 号の供給を終了させるように動作する。Counter 38 processes the 1 MHz clock signal until the Q9 output goes high. . The high signal that occurs simultaneously on Q9 and Qll is caused by t""-i 6B and 66. It is processed as follows. These gates send a 1 meg looklock signal to counter 38. act to terminate the supply of issues.

さらに、Q9とQllに同時に発生する高出力は、ゲート68及びインバータ7 0を介してフリップ 70ツゾ72に送られる。このフリップ フロップは次の f2パルスでセットされる。フリップ クロック72は次にナントゲート54に 高信号を供給し、このナンドデートは、クロック22からナンドr”−)44を 介して、カウンタ26のクロック入力に対して1メガへルックロック信号を供給 することを可能にする。カウンタ26がダウン計数状態になっているので(Q1 1出力が低になった結果として)、カウンタ26は1メガヘルツクロック信号に 従ってダウン計数動作を行う。Furthermore, the high output simultaneously generated on Q9 and Qll is caused by gate 68 and inverter 7. 0 to flip 70 to 72. This flip-flop is Set by f2 pulse. Flip clock 72 then goes to Nantes gate 54 high signal, this nand date outputs nand r''-) 44 from clock 22. provides a look-lock signal to 1 megabyte for the clock input of counter 26 through make it possible to Since the counter 26 is in a down counting state (Q1 1 output goes low), counter 26 receives the 1 MHz clock signal. Therefore, a down counting operation is performed.

フリップ フロップ72がセットされる結果とじて、同時に7リツプ クロック 72のQ3出力からナンドデート20の1人力へのデート信号の供給も行われる 。As a result of flip-flop 72 being set, there are 7 rip clocks at the same time. A date signal is also supplied from Q3 output of 72 to one person of Nando Date 20. .

ナンドデート20への他の2人力は、それぞれ線106を介して線34へ、及び 線74を介して発振器14の出力へ接続されている。従って、フリップ フロッ プ72のQ3出力からのデート信号により、ナンドデート20は、同期したf2 周波数信号を出力端子21に供給する。The other two connections to Nando Date 20 are via line 106 to line 34 and It is connected to the output of oscillator 14 via line 74. Therefore, flip-flop The date signal from the Q3 output of nando pad 72 causes nando date 20 to A frequency signal is supplied to the output terminal 21.

カウンタ26がゼロまで減計数すると、カウンタ26のキャリアウド線C○1、 CO2、CO6からの高出力信号がノアデート56の入力に供給され、これによ って後者がその出力に1つの信号を発生する。ケゞ−ト56からの出力信号はフ リップ クロック58をクロック(セット) 1% フリップ フロップ30を リセットする。セット信号に応答して、フリップ クロック58は、線60にカ ウンタ38をリセットする信号を供給する。カウンタ38がリセットされた状態 では、Q9 、Ql 0及びQ11出力が低になり、Q11上の低信号がインバ ータ50によって反転され、カウンタ26をダウン計数動作状態にする。カウン タ38のリセットと同時に、フリップ クロック58は線61上の信号のナンド r−144の1人力に対する供給も行う。この信号はナンド’7” −ト44が カウンタ26に対する1メガヘルツクロック信号の供給を阻止するのを禁止する 。従って、カウンタ26はゼロまでダウン計数した後、次にQ I’1出力上の 低信号によってアップ計数動作状態に置かれるまで、ゼロ計数を保持する。ケ” −) 56の出力によってフリップ フロップ30がリセットされることにより 、線32及び34が最初・の状態、すなわち線32が高、線34が低の状態にリ セットされる。フリップ フロップ30のリセットはまた、線63上にフリップ  フロップ102のリセット入力へのリセット信号の供給ももたらす。フリップ  クロック72のリセットにより、そのQ3出力は低になり、ゲート20の出力 は禁止される。この時点で、回路は最初の始動状態に戻り、次の計数周期に備え る。When the counter 26 counts down to zero, the carrier wire C○1 of the counter 26, The high output signals from CO2 and CO6 are fed to the input of the Nordate 56, which The latter generates a signal at its output. The output signal from gate 56 is Rip clock 58 clock (set) 1% flip flop 30 Reset. In response to the set signal, flip clock 58 is applied to line 60. Provides a signal to reset counter 38. Counter 38 reset state , the Q9, Ql0 and Q11 outputs go low and the low signal on Q11 is inverted. The counter 26 is inverted by the counter 50 and placed in a down counting operation state. Coun Simultaneously with the reset of the signal on line 61, the flip clock 58 We also supply R-144 for one-person labor. This signal is from Nando'7"-to44. Prohibit blocking of the 1 MHz clock signal to counter 26 . Therefore, after the counter 26 counts down to zero, the counter 26 then counts down to zero, and then Holds zero count until placed into up-count operation by a low signal. ke” -) By resetting the flip-flop 30 by the output of , lines 32 and 34 are returned to their initial state, ie, line 32 is high and line 34 is low. Set. The reset of flip-flop 30 also flips onto line 63 It also provides a reset signal to the reset input of flop 102. flip Due to the reset of clock 72, its Q3 output goes low and the output of gate 20 is prohibited. At this point, the circuit returns to its initial starting state and is ready for the next counting period. Ru.

ケゞ−ト20の出力fo(第2図に図示)は、上記の装置及びその動作を行うこ とによって、信号周波数fよ及びf2の比に比例し、感知素子10及び12の電 気値を同じように変化させる環境量の変動にかかわらず安定を維持する。しかし ながら、信号周波数値f1及びf2は反対方向に変化するので、その比は測定さ れる量についての強力で処理が容易な電気信号表示として、明瞭に変化する。The output fo of gate 20 (shown in FIG. The voltage of sensing elements 10 and 12 is proportional to the ratio of signal frequencies f and f2, and It maintains stability regardless of fluctuations in environmental quantities that change the air value in the same way. but However, since the signal frequency values f1 and f2 change in opposite directions, their ratio is as a powerful, easy-to-process electrical signal representation of the amount of change that occurs.

工業的応用性 上述した手法及び装置は、広範囲な精密測定の応用分野に応用可能であるが、理 解を容易にするためには、温度が変化する周囲環境に於ける直線位置測定への応 用を参照するのがよい。Industrial applicability Although the techniques and devices described above are applicable to a wide range of precision measurement applications, To facilitate the solution, the response to linear position measurements in an ambient environment with varying temperatures is required. It is best to refer to the

上述のように、その位置を監視するべき装置に機械的に接続された、内部的に可 動な磁心まだは磁心部が誘導感知素子10に付与され、それによって右方向への 移動で磁心が誘導素子10内によシ深く移動し、左方向への移動でその素子から よシ遠ざかる。反対に、誘導感知素子12には、装置の右方向への移動によって 磁心が素子から遠ざか!71左方向への移動によって素子内によシ深く移動する ように、監視される装置に機械的に接続された可動内部磁心もしくは磁心部が付 与される。結果として、この2個の誘導素子10及び12は、温度変化に対して は同一の向−きで反応するが、位置を測定すべき素子の移動に対しては反対の向 きで反応する。As mentioned above, an internally movable device mechanically connected to the device whose position is to be monitored. A dynamic magnetic core is applied to the inductive sensing element 10, thereby causing a movement in the right direction. The movement moves the magnetic core deeper into the inductive element 10, and the movement to the left moves it out of the element. Go away. Conversely, the inductive sensing element 12 is affected by movement of the device to the right. The magnetic core moves away from the element! 71 Move deeper into the element by moving to the left A movable internal magnetic core or magnetic core part mechanically connected to the equipment being monitored given. As a result, the two inductive elements 10 and 12 are resistant to temperature changes. react in the same direction, but in the opposite direction to the movement of the element whose position is to be measured. and react.

上述のような形態に於ける回路18の動作は、デー116を介して回路18に供 給される時分割多重化された信号fよ及びf2の列を生じる。カウンタ38はf 工信号を分割するように動作し、f1信号の周波数に逆比例した巾を有するケ8 −トパルスをそのQ10出力に生じる。Q ? 0出力のデートパルスの期間中 、1MHzクロック22からのパルスは、アップ計数機能によりカウンタ26に 格納される。クロック22の周波数は一定であるの・で、カウンタ26のパルス 計数はゼロへのダウン計数によって再発生可能な定時間期間を表わす。Q 1.  (1ケ8−トパルスの終了時、ケゞ−)G1及びG2が相互に切り換わり、ケ ゞ−ト20の通路によって、f工によって設定された期間と同一の時間f2が出 力に供給され、従ってfl及びf2の相応した期間は、f工に於ける変化にかか わらず一定の比に保たれる。The operation of the circuit 18 in the above-described configuration is provided to the circuit 18 via the data 116. resulting in a sequence of time-division multiplexed signals f 1 and f 2 . The counter 38 is f 8, which operates to divide the f1 signal and has a width inversely proportional to the frequency of the f1 signal. - produces a pulse at its Q10 output. Q? During the period of 0 output date pulse , the pulses from the 1MHz clock 22 are input to the counter 26 by the up counting function. Stored. Since the frequency of the clock 22 is constant, the pulse of the counter 26 The count represents a period of time that can be regenerated by counting down to zero. Q1. (At the end of one 8-bit pulse, G1 and G2 switch each other, and the The path of car 20 produces a time f2 that is the same as the period set by f. The corresponding periods of fl and f2 are supplied to the force and therefore the corresponding periods of fl and f2 are The ratio remains constant.

同時に、カウンタ群26をゼロまで計数するために、ゲート54及び44を介し てクロック パルスが供給される。ゼロ計数に達すると、出力20が止まり、回 路は次の動作周期のために静止状態に再び戻される。At the same time, counters 26 are routed through gates 54 and 44 to count to zero. A clock pulse is supplied. When the zero count is reached, the output 20 will stop and the rotation will start. The path is brought back to rest for the next cycle of operation.

出カケ゛−ト20からの信号の処理は、特定の使用者に適うように変えてもよい が、ケゞ−トパルス時間中に発生するf2パルスの数はf工とf2の比を指示す るものとして計数され、平均をとられることを意図している。この信号は、その 形態の故に、先行技術に通じている人々にとっては明らかなように、最新の信号 処理及びデータ記憶装置に容易に適合可能である。The processing of the signal from output port 20 may be varied to suit a particular user. However, the number of f2 pulses that occur during the gate pulse time dictates the ratio of f and f2. is intended to be counted and averaged. This signal is Due to its form, it is clear to those familiar with the prior art that the latest signals Easily adaptable to processing and data storage devices.

以上の本発明の詳細な説明のだめの実施例を参照したものであり、先行技術に通 じた人々にとっては、各種の変更や追加が明白であることを理解すべきである。Reference has been made to the above detailed description of the present invention, and is not limited to the prior art. It should be understood that various changes and additions may be obvious to those who read the manual.

さらに、本発明は線型位置の測定以外の応用にも適合させることも可能であるこ とも理解すべきである。Furthermore, the present invention can be adapted to applications other than linear position measurements. It should also be understood that

例としては圧力、湿度、水位、光度、及び音響状態の測定がある。同様に、回路 を温度以外の周囲条件、例えば湿度、気圧に感応しないようにすることも可能で ある。本発明のその他の側面、目的及び利点は、付図、開示、及び付属の請求の 範囲を考察することによって得ることが可能である。Examples include measurements of pressure, humidity, water level, light intensity, and acoustic conditions. Similarly, the circuit It is also possible to make the sensor insensitive to ambient conditions other than temperature, such as humidity and atmospheric pressure. be. Other aspects, objects and advantages of the invention may be found in the accompanying drawings, disclosure and appended claims. This can be obtained by considering the range.

国際調査邦失international investigation failure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.第1及び第2の感知素子(10,12)に接続された単一の信号発生器(1 4)を有し、前記の信号発生器(14)が各々第1及び第2の感知素子(10゜ 12)の一方に応答する第1及び第2の信号(fi。 f2)の一方を供給するようになっておシ゛、前記の感知素子(10,12)が 対応する第1及び第2の位置に於ける少くとも1つの変化する条件を感知するよ う器(14)に対応する信号を供給する測定装置において 対応する感知素子(10、12)と発生器(14)の間に各々が接続され、各々 対応する感知素子信号の発生器への供給を制御するようになっている第1及び第 2のデート(G1,02)、及び 発生器(14)からの信号(fx ; f2)を受信し、信号(fl + f2  )の一方の期間に相応してゲート(G1.G2)を順次的に動作させるための 制御装置(18)、から成る測定装置。 2、請求の範囲第1項記載の測定装置であって、信号発生器が発振器(14)を 有し、−前記のゲート(G1.G2)が感知素子(10,12)を前記の発振器 (14)に接続する測定装置。 3、請求の範囲第2項記載の測定装置であって、I制御装置(18)が第1の感 知素子(10)からの信号に応じて変化する第1の周波数出力の一部(fl)を 発振器(14)から受信し、この出力の一部(fl)の周波数に従って巾が反対 に変化するゲート パルスを発生するための論理装置(24,28)、及び第2 の感知素子(12)からの信号に応じて変化する第2の周波数出力の一部(f2 )を発振器(14)から受信し、また作動信号としてデート パルスの遅延した 再発生信号を受信して、前記の遅延した再発生信号の受信時のみ第2の変化する 周波数出力の一部(f2)を通過させる出力ゲート装置(20)、とを有する測 定装置。 4、請求の範囲第6項記載の測定装置であって、論理装置(24,28)が 第1の変化する周波数出力部(fよ)の期間中に、前記のケゞ−ト パルスの巾 に比例した計数を発生するために動作する第1のクロック装置(22)、この計 数を受信し蓄積するための第1のカウンタ装置(26)、 計数順の反転とデート パルスの開始を同時に行うための信号装置(40,46 )、及び 初期値まで減数された計数に応答して反転計数とデート パルスを終了させるだ めの第1のスイッチ装置(58)、とを有する装置。 5、請求の範囲第4項記載の装置であって、前記の論理装置(24,28)が前 記のケゞ−ト(、()1.02)の導通を制御するための第2のスイッチ装置( 30)を有する測定装置。 6、請求の範囲第4項記載の測定装置であって、論理装置(24,28)が前記 の第1の信号(fl)の周波数を分割して、前記のケゞ−ト パルスを発生する ための第2のカウンタ装置(38)を有する測定装置。 7、請求の範囲第4項記載の測定装置であって、スイッチ装置(58)がノリツ ブ フロップである測定装置。 8、請求の範囲第1項記載の測定装置であって、制御装置(18)が信号発生器 (14)の信号(f2)及び(f2)の一方で信号(fl)及び(f2)の他方 を除算された、出力信号値の比に応じた出力を発生するデジタル回路(38,2 4,26,28,30゜20.72)を有する測定装置。[Claims] 1. A single signal generator (1) connected to the first and second sensing elements (10, 12) 4), wherein the signal generator (14) is connected to the first and second sensing elements (10°), respectively. 12) in response to one of the first and second signals (fi. f2), the sensing elements (10, 12) sensing at least one changing condition at corresponding first and second locations; In the measuring device that supplies the signal corresponding to the device (14) each connected between a corresponding sensing element (10, 12) and a generator (14), each a first and a first one adapted to control the supply of a corresponding sensing element signal to the generator; 2 date (G1,02), and Receives the signal (fx; f2) from the generator (14) and generates the signal (fl + f2) ) to sequentially operate the gates (G1, G2) corresponding to one period of A measuring device consisting of a control device (18). 2. The measuring device according to claim 1, wherein the signal generator is an oscillator (14). - said gate (G1.G2) connects said sensing element (10, 12) to said oscillator; (14) Measuring device connected to. 3. The measuring device according to claim 2, wherein the I control device (18) A part (fl) of the first frequency output that changes according to the signal from the intelligent element (10) is received from the oscillator (14), and the width is opposite according to the frequency of a part (fl) of this output. a logic device (24, 28) for generating a gate pulse that changes to a portion of the second frequency output (f2) that varies in response to the signal from the sensing element (12) of ) is received from the oscillator (14) and also receives a delayed date pulse as an activation signal. receiving a re-occurrence signal, and changing a second value only upon receipt of said delayed re-occurrence signal; an output gate device (20) for passing a part of the frequency output (f2); Fixed device. 4. The measuring device according to claim 6, wherein the logic device (24, 28) During the first varying frequency output section (f), the width of said gate pulse a first clock device (22) operative to generate a count proportional to the count; a first counter device (26) for receiving and accumulating numbers; Signal device (40, 46) for simultaneously reversing the counting order and starting the date pulse ),as well as The inverted count and date pulse are terminated in response to the count being reduced to the initial value. and a first switch device (58). 5. The device according to claim 4, wherein the logical device (24, 28) is A second switch device (for controlling conduction of the gate (, () 1.02)) 30). 6. The measuring device according to claim 4, wherein the logic device (24, 28) is divide the frequency of the first signal (fl) to generate the gate pulse. A measuring device with a second counter device (38) for. 7. The measuring device according to claim 4, wherein the switch device (58) A measuring device that is a flop. 8. The measuring device according to claim 1, wherein the control device (18) is a signal generator. One of the signals (f2) and (f2) in (14), and the other of the signals (fl) and (f2) A digital circuit (38, 2) that generates an output according to the ratio of the output signal values divided by 4,26,28,30°20.72).
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