JPS60127469A - 周波数弁別方式 - Google Patents

周波数弁別方式

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Publication number
JPS60127469A
JPS60127469A JP23578183A JP23578183A JPS60127469A JP S60127469 A JPS60127469 A JP S60127469A JP 23578183 A JP23578183 A JP 23578183A JP 23578183 A JP23578183 A JP 23578183A JP S60127469 A JPS60127469 A JP S60127469A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
pulse
signal
switch
turned
Prior art date
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Pending
Application number
JP23578183A
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English (en)
Inventor
Kiyohiko Mita
三田 清彦
Kosaku Shiono
幸策 塩野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MEGURO DENPA SOKKI KK
Original Assignee
MEGURO DENPA SOKKI KK
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Publication date
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Publication of JPS60127469A publication Critical patent/JPS60127469A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転むら測定器やデビエーションンメータ等に
組込んで使用するのに適する周波数弁別方式に関する。
本発明のうち特許請求の範囲第1項に記載の発明は、位
相遅れが少なく、入力周波数が高くなっても小さいデビ
エーションまで検出できるようにした周波数弁別方式で
ある。
48−詐請求の範囲第2項に記載の発明は、特許請求の
範囲第1項に記載の発明と同じ効果を発揮でき、その上
、回転むら計に組み込むことにより回転むらの同期測定
、特にフロッピーデスクの回転むら測定や回転体の一回
転毎の回転むら測定ができ、更には回転むら測定中の異
常現象(例えばドロップアウト)の除去等を行うことが
できるようにしたものである。
周波数弁別方式には従来から各種あり、例えばデジタル
F/V (周波数−電圧変換)方式やアナログF/V方
式等がある。
このうちデジタルF/V方式は第1図に示すように、リ
ミッタa、クロックパルス発生回路b、AND回路回路
力ウンタd、減算回路e、デジタル−アナログコンへ−
タfから構成されている。
これは第3図に示すようにリミフタaかも出力される入
力パルスAを反転させてゲート信号Bを得、このゲート
信号8間におけるクロックパルスCをカウントしてパル
ス信号Aの周期を測定するものである。そのため復調さ
れる信号の位相遅れが入力パルスA(7)1周期分しか
なく、しかもその遅れが一定であるという長所がある。
しかし人力周波数が高くなったときクロックパルスCを
これに応じて高くすることが難しいため高分解能が得ら
れないという欠点がある。
アナログF/V方式は第2図に示すように、単安定マル
チ/へイブレータgと積分器りとから構成されている。
これは入力周波数が高くなっても小さいデビュエーショ
ンまで測定できるため、例えば回転むら測定器に使用し
た場合周波数の微小変動まで取出すことができるという
長所があるが、抵抗RとコンデンサCとを組合せた積分
器りがあるため復調された信号が位相〃れを生じ、再生
される信号の周波数特性が悪いという欠点がある。
本発明のうち特許請求の範囲第1項に記載の発明はこれ
らの欠点を解消すると共に、両者の長所を合せ持った周
波数弁別方式を提供することを目的とするものである。
次に、従来の回転むら計は入力信号の周波数偏移量を連
続的に測定することが主であり、1回転毎の回転むらは
余り測定されていなかった。これを問題にする場合は第
4図のように回転むら計iのワウフラッタ波形出力jを
オシロスコープkに入力し、一回転lパルスの同期信号
lで同期をとって波形観測している。またワウフランタ
の大きさはその波高値を人間が11視して測定している
ため読取り精度が悪く、また自動519Aには使用でき
ないという難点があった。
本発明のうち特許請求の範囲第2項に記載の発明は、周
波数弁別器の動作を外部信号によって制御できるように
し、この周波数弁別器を回転むら計に組込むことにより
、従来の回転むら計の」−記の難点を解消すると共にフ
ロッピーデスクや一般の回転体の1回転毎の回転むらを
精度高く測定することができるようにしたものである。
以下本発明を第5図以下の図面に基づいて詳細に説明す
る。第5図のA−F点の出力波形は第7図のA−Fの波
形に対応する。
第5図に示すものは特許請求の範囲第1項の発明の周波
数弁別方式のブロック図である。
第5図において1はリミッタ、2及び3はモノステーブ
ルマルチ、4は定電流源回路、5.6は/へ、ファ、S
+ 、S2 、S3は電子式のスイッチ、C4、C2、
C3はコンデンサである。
モノステーブルマルチ2は第7図に示すように人力パル
スAの立下りでパルス信号Bを発生し、モノステーブル
マルチ3はパルス信号Bの立下りでパルス信号Cを発生
するようにしである。
スイッチS、はパルス信号Bが1”のときにON、” 
o ”のときにOFFとなり、スイッチS2は入力パル
スAが“1”のときにON、“0°゛のときにOFFと
なり、S3はパルス信号Cがl”のときにON、“0“
°のときにOFFとなるようにしである。
そして第5図の回路では、定電流源回路4からコンデン
サC1へ常に一定の電流を流し続けて、スイッチS、が
OFF、スイッチS2がON、スイッチS3がOFFの
場合に、コンデンサC1の充電電圧が第7図りのように
直線的に上昇し、人力パルスAが“0°゛となるとその
立下りでスイッチS2がOFFになってコンデンサC1
の充電電圧の−上昇が停止するようにすると共にのこぎ
り波りの停止)1時の電圧レベルがコンデンサC2に保
持されるようにしである。
また、このとき人力パルスAの立下りでパルス信号Bが
発生してスイッチS1がONとなり、コンデンサC1に
充電されている電圧が放電され、第7図りのように降下
してO電圧となり、パルス信号BがO電圧になると再び
定電流源回路4からコンでんさC1への充電が再開され
、これによりC1の充電電圧が」ニ昇し、入力パルスA
の各周期毎にのこぎり波りが発生するようにしである。
さらにパルス信号Bが“0パとなるとその立下りでパル
ス信号Cが発生してスイッチS3がONとなり、コンデ
ンサC2に充電されている電圧がコンデンサC3に充電
されると共に出力されるようにしである(第7図F)。
第6図に示すものは特許請求の範囲第2項の発明の周波
数弁別方式のブロック図である。
同図においてlはリミッタ、2及び3はモノステーブル
マルチ、4は定電流源回路、S、、S7、S3は電子式
のスイッチ、C,、C2,C3はコンデンサであり、こ
れらは第5図のものと同じものである。
そして、モノステーブルマルチ2が人力パルスAの立下
りでパルス信号Bを発生し、モノステーブルマルチ3が
パルス信号Bの立下りでパルス信号Cを発生するのも第
5図の場合と同じである。
また、パルス信号Bが“°l′°のときにスイッチS、
がON、0”のときにスイッチS、がOFFとなり、パ
ルス信号Cが1゛°のときにスイッチS3がON、” 
o ”のときにスイッチS3がOFFとなるようにして
あり、これまた第5図の場合と同じである。
そして第6図ではスイッチS2を入力パルスAで直接制
御するのではなく、λカパルスAを制御部5に入れてそ
の出力信号Jが“1”のときにスイッチS2がON、出
力信号Jが0゛°のときにスイッチS2がOFFとなる
ようにしたものであり、これが特許請求の範囲第2項に
記載の周波数弁別方式の特徴とするところである。
制御部5は反転ゲート6と2リツプフロツプ7とAND
回路8とから構成されている。
反転ゲート6にはリミッタlの出力信号Aが入力され、
フリップフロップ7には外部トリガ信号Gが人力yれ、
AND回路8にはリミッタlの出力信号Aとフリップフ
ロップ7の出力信号Iとが人力されるようにしてあり、
そしてAND回路8の出力信号JがスイッチS2に人力
されるようにしである。
制御部5の動作は次のようになる。
リミッタ1からの人力パルスA(第7図A)は直t=A
N D回路8に入力されると共に反転ゲート6で第7図
Hのように反転されてフリップ、フリップ7のCK入力
端に入力されている。この状態でフリップフロップ7の
D入力端に第7図Gの外部トリ力信号が入力されるとフ
リ・ンプッフロップ7の出力信号は第7図Iのようにな
り、AND回路8の出力信号は第7図Jのようになる。
この出力信号Jはスイッチs2のON、OFFを制御す
る同期信号となり、この信号の立下がりでスイッチS2
がOFF、立上りでスイッチs2がONとなるようにし
である。
同期信号JによりスイッチS2がOFFとなると、第7
図に示すEの電圧上昇がその時点で停止され、同期信号
Jが“0″の間中その電圧レベルが保持されるため、第
6図のスイッチS3の出力信号は第7図にのようになる
コノ結果第6図c7)A、 B、 C,D、 E、 G
、H1■、J、にの各点の出力波形は第7図のようにな
る。このうちA−Hの各点の信号は第5図のA−Hの各
点の信号と同じであり、G−にの信号が第6図独自の信
号となる。
第5図、第6図に示す実施例では各入力パルスAの立下
りで、のこぎり波りのレベル上昇を停止させてから、の
こぎり波りがOになるまでの間多少の放電時間Tがある
が、本発明では以下の理由によりこの放電時間Tは測定
誤差にならない。
定電温源4とコンデンサCとを第8図のように組合わせ
た場合、 I Cx:VCOllj * * a # m−■Vo
ut = ’(1/C)f 1dt= (i/C)t 
・・■の関係がある。
■式より V+ −(i/C)T+ 、v2= (i/C)T2(
第9図参照) ここで周期Tによる出力電圧の変化Δ■をめると、 ΔV=V2−V。
= (i/C)T2 (i/C) T+−(i/C) 
(T2−Tl ) ・・・・00式において周期の変化
分ΔTは ΔT=T2−’11で与えられるから、V=(i/C)
ΔT・・・・■ i / C= Kとおいて、 ΔV=にΔT・ ・ −拳■ ■式より明らかなように、出力電圧の変化分Δ■は周期
の変化分ΔTに比例する。
次に周期T内に一定の放電時間Dtを持つとすると、■
式は V′out = (i/C)(t−Dt)−(i/C)
t−(i/C)Dt (i/C)Dtは一定だから(i/C)Dt=Aとおい
て V′out = (i/C) t−Al1 $ 118
00式より、 V3= (i/C)T、l −A V4 = (i/C)Ta −A C第10図参照)こ
こで周期Tによる出力電圧の変化ΔV′をめると、 ΔV ′=Va−V3= ((i/C)Ta−A)−(
(j/C) T3−A)= ((i/C) Ta )−
A −((i/C) T:l ) +A = (i/C
) (T4Tel) ・・・・■ ■式において周期の変化分ΔT′はΔT′=T4−T3
で与えられるから ΔV′=(i/C)ΔT′・・・・■ i/C=にとおいて、 ΔV′=にΔT′や拳・争命・・0 0式と同様に0式で明らかなように、一定の放電時間D
tを持っていても出力電圧の変化分ΔV′は周期の変動
分ΔT′に比例する。
従ってのこぎり波りの傾斜が一定であればその放電時間
は測定誤差にならない。
今ΔTがTの1%であるとすると ΔTxtoo=T 、−、ΔT=O,01XTΔVou
t−ΔTi/C =0 、01XTX i/に こでf=1/T −一ΔVout =O,O1X (1/f) X (i
/C)= (0、01/C) X (i / f)周波
数変化1%当りの出力電圧を周波数に関係なく一定にす
るためには、Cを固定すると、i/f=N(Nは定数)
でなければならない。
、°−i = N f @・・1I6Q)電流iは0式
より、制御電圧Voutに比例するため、■[相]より Vcontc(fとなり、 Vcontを制御することにより、いかなる周波数でも
ワウフラッタ出力電圧を一定とすることができる。
以上のように、本発明のうち特許請求の範囲第1項に記
載の発明は、人力信号をパルス信号に波形整形し、この
人力パルスAの各立上りまたは立下りで、のこぎり波り
の電圧」ニ昇を停止させると共にのこぎり波りの停止時
の電圧レベルをホールトして入力パルスAの周期に比例
したレベルの電圧を取出すようにしたため以下のような
各種効果がある。
(1)人力周波数の1周期毎に測定しているため復調波
は人力周波数の1周期分の遅れしかない。
従って周波数特性の優れたものとなる。
(2)アナログ方式でのこぎり波りをホールドするため
高分解能が得られ、入力周波数が高くなっても分解能が
悪くならない。
(3)のこぎり波りの放電時間が誤差にならないため精
度の高い測定ができる。
(4)周波数f=Nfの関係があるため、定電流源の電
流を可変とすることにより測定可能周波数を自在に変え
ることができる。
また、特許請求の範囲第2項に記載の発明は、特許請求
の範囲第1項に記載の発明と同じ効果を有するのはもち
ろん、外部トリガ信号Gにより人力パルスAを制御して
同期信号Jを得、この同期信号Jによりその間だけ第7
図Eの電圧り昇を停止I−せると共にその電圧レベルを
ホールドするようにしであるため、これを回転むら測定
器の周波数弁別器として使用し、外部トリが信号Gの入
力を適宜選定することにより回転体の1回転毎の回転む
らを測定することもできる。
また外部トリガ信号Gの人力を適宜選定して所望の同期
信号Jを得、この同期信号Jの間だけ入力信号に含まれ
る不要成分を除去することもできるため、回転むら測定
中に発生するドロップアウト等の異常現象を除去するこ
ともできる。
また通常は第6図の出力信号にはコンデンサを通して後
段の回路に人力されるため、出力信号にの除去部りの電
圧レベルを急激にOレベルに遮断すると、遮断時点の直
流成分dが上記のコンデンサより放電されてしまう。そ
のため後段の回路はコンデンサの充電電圧が放電するま
で次の動作ができなくなり、その分だけ応答時間が遅く
なる。
また次の測定が開始されても出力信号の直流電圧レベル
にコンデンサが充電されるまで後段に急激な゛電圧変化
によるショックが発生して測定ができなくなり、その分
だけ応答時間が遅くなるといった問題がある。しかし本
発明では出力信号にの除去部りの電圧レベルをOにする
のではなく、停τF時の直流電圧レベルをホールドする
ものであるためそのような欠点がなく、応答時間の速い
ものになる。
しかもホールドされている直流電圧分は入力信号の周波
数に対して出力される電圧とほぼ等しいため、次の測定
が開始されても急激な直流電圧変化がなく、従って次の
測定開始時に急激な電圧変化によるシボツクがなく、ひ
いてはショックによるノイズもほとんど発生せず高精度
の測定が短時間にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来のF/V変換器の各耳側を示す説
明図、第3図は第1図のF/V変換器の動作説明図、第
4図は従来の回転むら計の動作説明図、第5図、第6図
は本件出願における二つの発明の周波数弁別方式のブロ
ック説明図、第7図は第5図第6図のブロックの動作説
明波形図、第8図、第9図1第10図は本発明の動作説
明波形図である。 ■はリミッタ 2.3はモノステーブルマルチ 4は定電流源回路 5は制御部 Sl・ Sl、S3はスイッチ Aは入カパルス 第 7m 第8図 s 9 囚 第 10 崗

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)人力信号をパルス信号に波形整形し、この人力パ
    ルスの各立上りまたは立下りで、のこきり波の電圧1ニ
    カを停止にさせると共にのこぎり波の停市時の電圧レベ
    ルをホールドして大力パルスの周期に比例したレベルの
    電圧を取出すようにしたことを特徴とする周波数弁別方
    式。
  2. (2)入力信号をパルス信号に波形整形し、この人力パ
    ルスの各党」こりまたは立下りで、のこぎり波の電圧上
    昇を停f1−させると共にのこぎり波の停+1一時の電
    圧レベルをホールドして人力パルスの周期に比例したレ
    ベルの電圧を取出すようにした周波数弁別方式において
    、外部トリガ信号により入力パルスを制御して同期信号
    を得、この同期信号によりその間、のこぎり波の電圧上
    昇を停止させると共に停止F時の電圧レベルをホールド
    するようにしたことを特徴とする周波数弁別方式。
JP23578183A 1983-12-14 1983-12-14 周波数弁別方式 Pending JPS60127469A (ja)

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JP23578183A JPS60127469A (ja) 1983-12-14 1983-12-14 周波数弁別方式

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5644369B2 (ja) * 1976-11-30 1981-10-19

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5644369B2 (ja) * 1976-11-30 1981-10-19

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