JPS6019040B2 - 共振素子型力検出器用電気信号伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧力または力に対応する電気的測定信号を発生
するための工業用プロセス計測装置に用いて好適な共振
素子型力検出器用電気信号伝送装置に関する。

更に詳述すれば、本発明は振動線型の工業用電気信号伝
送装置に関する。ぴんと張られた線が、その線の張力と
関連する振動共振周波数を有することは多年にわたり周
知である。

また、この特性は、測定されるべき力に従って振動可能
な線に張力を付与することにより、該線をその共振周波
数で振動させてその周波数に対応する測定信号を発生す
るような圧力または力の測定装置の原理として働くこと
が長い間にわたって認識されている。従って多くの努力
が上記の装置の改善に対してなされた。

この努力から諸種の装置に対する多数の提案がなされ、
幾つかの機器が商業的に提案されている。さらに、上記
の装置に関しては既に特許された技術があるが、関連す
る開示は、米国特許第２４４５０２１号、第３０４６７
８ｙ号、第３０７１７２６号および第３５４３５８５号
の中から選び出すことができる。この分野でなされてき
た広範囲の作業にも拘わらず、なお、工業用プロセスに
適用するのに真に通した利用可能な装置は現在のところ
ない。この理由の１つは、今日までに提案された装置が
信頼性のある高精度の測定を行なうための重要な性能要
件に合致しないからである。さらに、この種の従来装置
の設計は、例えば、種々の測定および制御機能の少なく
とも小方が統合された測定局を有する形式の、統合計測
システムに対して相互に接続可能な、測定箇所に装架す
るユニットに対して役立っために適当でなかった。後述
される本発明の１つの好適実施例では、振動線計測装置
が提供され、同装置内には、計測装贋の比較的頑丈な機
械的部分が、測定されるべき圧力または力の印加部分に
隣接して装架され、且つ測定点で不利な局部的環境効果
を受けないように遠隔位置に配置された、それ程頑丈で
ない電気信号伝送装置に、簡単な２線式伝送線により相
互接続されるようになっている。

この電気信号伝送装置は、その共振周波数で振動するぴ
んと張った振動線の振動を維持するために必要なェネル
ギの全部を２線式伝送線上に供給する発振器を含む。線
の機械的共振特性は２線式伝送線を介して発振器に帰還
され、測定しようとする未知の力に従って発振周波数を
設定する。伝送装置の回路は、また、発振周波数と出力
測定信号との間の非線形伝達関数を供給する手段を含む
。

そのような信号特性は、未知の力と出力測定信号との間
に実質上線形関係を確立することにより、十分に改善さ
れた測定精度を与えることがわかった。さらに有利なこ
とには、この伝送装置は、測定点における機械部品から
遠隔の位置ある計測装置の「零点」および「スパン（測
定範囲）」の調整を行なう特殊な電子装置を含み、かつ
上記の調整の間には相互の影響は生じない。従って、本
発明の第１の目的は、禾知の力と測定信号との間に生ず
る非線形の問題を解消し得る共振素子型力検出器用電気
信号伝送装置を提供することである。さらに本発明の第
２の特殊な目的は工業用プロセス計側装置に使用するの
に特に適した共振素子型力検出器用電気信号伝送装置を
提供することである。本発明のその他の目的、特徴およ
び利点は、添付図面と共に述べる説明により明らかとな
るであろう。第１図は本発明の好適実施例の計測装置を
、その一部をブロックを用いて示した概略図である。

同図の左側部分は振動線圧力検出器（すなわち、共振素
子型力検出器）１０の基本的な機械部品を概略的に示し
ている。これらの部品は、一対の線端子１４，１６の間
にぴんと張られ、且つ振動線１２の軸に対し直角方向の
磁界を発生するように配設された永久磁石の滋局１８Ａ
，１８Ｂの間の空隙中に設けられた連覇・性の振動線亀
２を含む。計測装置のこれらの機械部品はｔ測定しよう
とする力または圧力の印加部分に隣接した遠隔の局に設
けられる。第ｉ図においても振動線１２の頂部の上に垂
直の矢印で示したようにへ未知の大きさの力Ｆが振動線
１２に印加されも振動線１２の共振振動周波数が力の関
数となるようにその張りの度合を制御する。蓋圧に従っ
て線に張力を付与するための適当な手段を含む上述のよ
うな振動線型出力検出器の詳細はｔ ｌ９７乎王４月１
７日に登録された米国特許第４１４９４２２号により開
示されている。振動線１２の端子ｉ亀，１６‘ま変圧器
２２の１つの巻線２０のそれぞれの端に接続されている
。変圧器２２の他の巻線２４‘まも共振素子型力検出器
１０が置かれた遠隔の測定場所と振動線型力検出器１０
から遠く離れた他の局との間に延在する２線式伝送線２
６に接続されている。伝送線２６の遠方の端は後に詳述
される電子伝送回路３０１こ接続される。すなわちもこ
の電子伝送回路３０‘ま、変圧器２２および伝送線２６
を経て伝送される振動線１２の共振特性に従って作動し
も振動線１２の共振振動周波数で矩形波の振動電流を発
生する発振器３２を含む。

この矩形波信号は伝送線２６を経て振動線１２に送られ
も振動線量２を励振してその振動を保持する。変圧器２
２は、比較的大きな巻線比「例えば３０字１の巻線比を
有しト振動線富２の特性とｔ伝送線２６を含む振動線励
振回路との間の有効なインピーダンス整合を行なうよう
に働く点で有用である。また、変圧器２２は伝送線２６
を介して伝達される信号のＳノＮ比をよくする。発振器
３２はｔ周波数−電流変換器３８に接続されたそれぞれ
の導線３４，３６に一対の矩形波スイッチ制御信号を発
生する。周波数−電流変換器３８からの信号電流は電力
増幅器傘Ｑ‘こ供給される。それによりも電力増幅器４
０６ふ抵抗４６で示した信号受信装置と直列に接続され
た直流電源４・４を含む他の２線式伝送線４２の上に、
対応する出力測定信号を発生する。なおも上記の信号受
信装置は記録装置等であってもよい。直流電源４４から
の電流はも発振器３２および周波数−電流変換器３８に
安定化電源電圧を供聯合する定電圧電源４８１と電力を
供給する。第２図は電子伝送回路３０の構成の詳細を示
している。

発振器３２は、増幅器５２を駆動する左勤増幅器５０を
含み、上記増幅器５２の出力端は、分岐した正帰還路を
介して左勤増幅器５０の２つの入力端に接続されている
ことが分かる。左側の帰還略は、抵抗器５４およびコン
デンサ５６を介してトランジスタ５８のベースに至り、
他方の帰還路は、抵抗分圧器６０Ａ，６０８およびＲＣ
遅延回路網６２を経てトランジスタ６４のベースに至る
。分圧器６０Ａ，６０Ｂと直列に接続されたコンデンサ
６６はしトランジスタ６４に対して比較的高い直流バイ
アスを与え、トランジスタ６４の動作範囲内において矩
形波発振を行なわれる。正電圧Ｖ＋の供給導線７０と回
路共通線７２との間の他の抵抗分圧器６８Ａ，６８Ｂは
、トランジスタ５８のための適切な動作バイアスレベル
を与える。ＲＣ遅延回路絹６２は、増幅器５２からトラ
ンジスタ６４へ結合される矩形波の前緑の立上りをおく
らせる。

その目的は「左勤増幅器５０のための一時的なバイアス
を形成することにより、変圧器２２の漏洩パラメータに
起因してトランジスタ５８に印加される矩形波の前緑に
続く短期間の高周波ダンプ波形列が差動増幅器５０の急
速なスイッチングに対して干渉することを防止するため
である。動作中、この増幅器は、振動線１２に誘起され
る電圧の零交差に対応する時点に、１つの状態から他の
状態へと切換わる。伝送線端子７４，７６は、上述のよ
うに、増幅器５２およびトランジスタ５８間に延在する
正帰還回路に結合され、振動線１２の機械的共振特性は
伝送線２６を通してこの正帰還回路に伝送されて発振器
３２の周波数に対して有効な制御を行なう。

変圧器２２は、強力な発振と良好な作用効率とを確保す
るように、振動線の機械的／電気的特性と発振器の特性
との間の整合を最適化する。発振器によって生ずる矩形
波電流は、伝送線２６および変圧器２２を経て送られ「
力Ｆ‘こよって振動線１２に印加される張力に従い振動
線１２をその共振周波数で前後に駆動する。発振器３２
により発生された矩形波信号は、互いに１８０ｏの位相
差を持つた一対の対応する矩形波スイッチ制御信号を生
ずるために使用される。

この目的のために、分圧抵抗器６０Ａの上端の発振信号
は、抵抗器７８を通して、一般的に８０で示す４個のＮ
ＯＲゲート８２，８４，１６６及び８８より成る１組の
ゲート８０‘こ結合される。このゲート８０は、ＲＣＡ
社製のモデルＣＤＩ４００１ＡＤとして市販されている
形式のものでよい。４個のＮＯＲゲートの各々の一方の
入力は回路共通線７２に接続されている。発振器よりの
矩形波信号は、最上側のＮＯＲゲート８２の他方の入力
に結合され、ＮＯＲゲート８２の出力は、発振器の出力
信号に対し１８０ｏ位相のずれた矩形波信号である。こ
のゲート出力はト第２のＮＯＲゲート８４の他方の入力
に供給され、その出力にはもとの発振器信号と同相の出
力矩形波を生ずる。この信号は、さらに２個のＮＯＲゲ
ート８６，８８を通って供聯合され、互いに１８００
の位相ずれがありかつそれぞれに急峻化されたスイッチ
制御信号ＳＷ“Ａ”および“Ｂ”をそれぞれ導線３伯及
び３４上に生じそれは後述される周波数−電流変換器３
８を制御するために使用される。周波数−電流変換器３
８は、米国特許第 ３９４８０９８号に記載されている一般的形式のコンデ
ンサ充放電回路の使用に基づくものであり、従って、こ
こではそれに関する説明は比較的簡単にする。

その変換器の回路は、直列接続され交互に動作する一対
の第１のス／「ッチ１００及び第２のスイッチ１０２を
備え、これらのスイッチのおのおのは、演算増幅器１１
０の電流加算端子１０８の固定バイアス電圧ｙｂと「
この実施例では、回路共通線７２に接続された基準導線
１１２の電位との間の差の電圧Ｖｂによって付勢される
、対応した等しい値の第１のコンデンサー０４及び第２
のコンデンサー０６によってブリツヂされている。これ
らのスイッチは、例示されたようにＦＥＴトランジスタ
であり、それらのゲートは．、切換制御信号ＳＷ“Ａ”
および“Ｂ”の導線３６及び３４にそれぞれ接続されて
おり交互にスイッチ動作を行なう。第１のスイッチ１０
０が閉成し第２のスイッチ１０２が開放されると、第２
のコンデンサ１０６は電圧Ｖｂに充電され、第１のコン
デンサ１０４は放電される。

次の半サイクルに第１のスイッチ１００が開放され第２
のスイッチ１０２が閉成すると、第１のコンデンサ１０
４は電ＥＥＶｂに充電され、第２のコンデンサ１０６は
放電される。この充放電動作は、端子１０８から基準導
線１１２への直流電流の流れを生ずる。この直流電流は
、蟹圧Ｖｂの大きさ（この１組のスイッチに対しては固
定されている）とスイッチ動作の周波数、すなわち振動
線１２の振動周波数の両方に比例する。事実、ここに述
べたスイッチおよびコンデンサ回路は、電気ェネルギの
均一な大きさの増分（コンデンサの電荷）を発生しかつ
発振器３２からの交番矩形波信‐烏の周波数に比例した
割合でこれらの電気ェネルギの増分を放出するように構
成された制御可能な直流電流源を形成する。周波数が高
ければ高いほど、充放電サイクルは頻繁に行なわれる。
従って〜その結果生じる直流信号の平均値は矩形波信号
の周波数に比例する。演算増幅器１１川ま、また、電流
加算端子１０８と演算増幅器１１０の出力側に設けられ
たスパン（測定範囲）調整回路網１１６との間に接続さ
れた負帰還抵抗器１１４を備えている。

スパン調整回路網１１６は「その摺動腕に帰還抵抗器１
１４が接続されたポテンショメータ１１８と、さらに調
整範囲を広げるための２対のジャンパ端子１２０とを含
む。演算増幅器１１０の作用については、電流加算端子
ＩＱ８に供給される正味の電流に等しくなるように帰還
電流を保持する必要を満たすように出力導線ｉ２４上の
出力電圧Ｖを変えることによりも電流加算端子１８の電
位を〜他方の入力端子１２２の電位Ｖｂと実質的に等し
い値に維持するように演算増幅器１１Ｑ‘ま連続的に動
作する。従って〜演算増幅器１１０の出力電圧Ｖは、電
流加算端子１０６‘こ供給される正味の電流（これは周
波数に比例する）とスパン調整回路網１１６の設定との
両方の関数となる。印加した力が零である場合に対応す
る規準振動周波数における伝送装置の出力の零調整をす
るために、電流加算端子１０８には、正電圧Ｖｚの供給
導線に接続された抵抗回路網１２６を介して、調整可能
であるが固定されたバイアス電流ｌｂが供給される。

このバイアス電流は、振動線１２の振動周波数が、印加
力Ｆが零でかつバイアススプリング等（図示せず）によ
り与えられる予め選定されたバイアス力に対応した最低
動作レベル（典型的には約１５００ＨＺ）にある時、コ
ンデンサースイッチ回路１００，１０２，１０４及び１
０６への電流加算端子１０８から流れる平均電流に等し
くなるように設定される。このような状態においては、
バイアス電流は実質的にコンデンサ充電電流を相殺し、
帰還抵抗器１１４を通って電流は流れない。その時は、
スパン調整回路網１１６の設定状態とは無関係に、演算
増幅器１１０の出力電圧はＶｂに等しくなる。このよう
に、零調整とスパン調整との間には相互の影響はないこ
とがわかる。演算増幅器１１０の出力電圧Ｖを表わす数
式は、Ｖ＝ａ（ｆ−ｆ。

）十Ｖｂ …｛１’ここで、ｆはスイッチ
ング周波数、ｆ。は印加した力が零である場合のスイッ
チング周波数、ａはスパン定数である。この電圧は振動
線１２の振動周波数に比例するので、演算増幅器１１０
の出力電圧Ｖは、振動線１２に印加される張力Ｆの測定
値を与える。しかしながら、電圧Ｖと張力Ｆとの関係は
非線形である。従って、測定信号として電圧Ｖを使うこ
とは、プロセス計測システムを含む多くの重要な用途に
対して満足のゆくものではない。この非線形の影響を避
けるために、２本の別々の振動線を用い、それらに、禾
知の力と基準となる力とを「それら２本の振動線の非線
形効果が相殺されるように互いに比較する構成を用いて
印加することが提案されている。

しかしながら、このような構成は実質的に複雑で、一般
的には工業用プロセス計側装置の要件に適合しない。本
発明は、全く異なった手法により、上述の非線形の問題
を解決する。

かくして、本発明の重要な技術思想によれば、開示され
た本発明装置は、本発明装置により得られる最終測定信
号と未知の力Ｆとの間にすぐれた線形関係の効果生ずる
ように、演算増幅器１１０の出力電圧Ｖに対して演算を
行ない最終測定信号の中に他の要素を導入するための電
子装置を含んでいる。電圧Ｖに対して行なう演算は、振
動線１２の張力とその共振周波数ｆとの間の関係に密接
に整合する波数−電流伝達関数を作り出すように働く。
その関係は次式で表わすことができる。Ｔ＝Ａ，ｆ２十
んｆ＋ん …■ここで、Ｔは振動線に
印加される張力を示し、Ａ，、Ａ２およびＡ３は比例定
数を示す。電圧Ｖに対する上述の演算を行なうために、
この電圧Ｖは、演算増幅器１３６に接続された加算接続
点１３４に対し、対応した電流ｌｑおよびｌｓを生じる
二つの条件付け回路１３０及び１３２に印加される（こ
れらの二つの電流は加え合わされて第１図に示すｌｓｌ
ｃになると考えることができる）。

上側の第１の条件付け回路１３０は抵抗器１４０から成
るので、それより加算接続点１３４に送られる電流ｌｑ
はＶ−Ｖｂに比例する。すなわち、ｌｑ＝（Ｖ−Ｖｂ）
／Ｒ，４。と表わされる。式ｍからＶ−Ｖｂ＝ａ（ｆ−
ｆｏ）が得られるので、ｌｑ＝ｂ（ｆ一ｆ。）
…（３｝と表わされる。ここで、ｂは比例定数
である。他の第２の条件付け回路１３２は、前述の回路
１００，１０２，１０４及び１０６のようなコンデンサ
切換式充放電制御電流源を含み、それもまた、矩形波ス
イッチ制御信号ＳＷ“Ａ”及び“Ｂ”によつ制御される
。加算接続点１３４の電位は、以下に述べる演算増幅器
１３６の帰還作用によりＶｂに固定されるので、第２の
条件付け回路１３２に印加される正味の充電電圧はＶ−
Ｖｂとなる。従って、第２の条件付け回路１３２は、加
算接続点１３４に対し、電流ｌｓ＝ｃ（Ｖ−Ｖｂ）ｆ ＝Ｃａ（ｆ−ら）ｆ ・‐・｛４’を送る
。

ここで、ｃは比例定数である。ｌｓおよびｌｑを加え合
わせると、式（３’とｔ４ｌとより、ｌｓ十ｌｑ＝ｃａ
（ｆ−ｆ。

）ｆ十ｂ（ｆ−ら）ｌｓ十ｌｑ＝ｃａｆ２一ｃａｆｆ。
十ｂｆ−ｂｆ。ＩＳ＋ｌｑ＝Ｂ，Ｆ−Ｂ２ｆ＋Ｂ３
・・・（５’を得る。ここで、Ｂ，、
弦およびＢ３は比例定数である。同時に、固定されてい
るが設定可能な大きさの第３の電流ｌｚもまた、後で明
らかになるように、測定入力零の状態における検出器出
力電流に対応する、いわゆるライブ・ゼロ（ｌｉｖｅｚ
ｅｒｏ）出力電流（例えば４ｍａ）を発生するために、
可変抵抗器１４２を経て加算接続点１３４に供給される
。

この電流ｌｚは、上記の式■の第３項Ｂ３の値を変化さ
せる効果を有するが、式（５｝の形式はなお同一の基本
形式に留まる。ニっの電流ｌｚ、ｌｑおよびｌｓの和は
、加算接続点１３４より帰還抵抗器１４４を通って流れ
る帰還電流ｌｆｂに等しくなるであろう。

この帰還電流は、出力トランジスター４６および負荷抵
抗器１４８を通る負荷電流１，と加え合わされ、出，力
測定信号Ｌを生ずる。伝送装置のこの部分は、上記の米
国特許第３９４８０９８号に示されたものと類似してい
るので、ここではその詳細な説明を省略する。要するに
、演算増幅器１３６は、出力トラーンジスタ１４６を制
御し、測定信号ｌｏを帰還電流１比に本質的に正比例さ
せるような値に、伝送装置の出力電圧Ｅ。を調節する。
ここで、上記の帰還電流ｌｆｂは：つの電流ｌｚ、ｌｑ
およびｌｓの和に等しい。従って、帰還電流１批および
測定信号電流ｌｏは、スイッチング周波数ｆの関数であ
り、上記の式｛５｝と同じ形式で表わされることは明ら
かであろう。上述の回路構成は、禾知の力Ｆと伝送装置
の出力電流しとの間の関係のきわめて有効な線形化を可
能にすることがわかった。この構成の重要な点は、出力
信号は、周波数の乗算関数（積の関数）である成分を有
することである。開示した実施例において、この信号成
分は周波数の二乗に比例する。すなわち、第２の条件付
け回路１３２は、周波数応答信号Ｖと発振器３２からの
周波数信号とを掛合わせる乗算操作を行ない、それによ
りこれらの一つの信号の積を表わす信号成分、すなわち
ｆ２に比例する信号成分を生じる。

同時に、第１の条件付け回路１３川ま、周波数に正比例
する成分と定数項とを導入する。好適実施例の詳細な説
明にもどると、バイアス電圧Ｖｂが、正電圧Ｖｚの供給
源と回路共通線７２との間に接続された抵抗分圧器１６
２及び１６４を含み、一般的に１６０で示す回路によっ
て発生される。

これらの抵抗器の接続点に二は「正電圧Ｖｚより低い基
準電圧が生じ、この基準電圧は、演算増幅器１６６の一
方の入力端子に供給される。この演算増幅器１６６は、
その他方の入力端子に接続された帰還回路を有するので
、その出力電圧Ｖｂは基準電圧に保持される。演算増幅
器１６６は、回路中でＶｂを使用する各部に供給される
電圧Ｖｂを低い出力インピーダンスに保つ。本発明の一
実施例では、それぞれ共通回路線７２に対して、導線７
０の正しベルＶ＋は８ボルトであり、供給電圧Ｖｚは６
．４ボルトであり、Ｖｂは２ボルトであった。定電圧電
源４８は従来知られている種々の種類のものでよく、従
って、第２図に示す回路の機能に関する詳細な説明は省
略するが、ただ、Ｖ十の電位は、電源供給電線と直列に
接続されたＦＥＴトランジスター７２を制御する演算増
幅器１７０によって調整され、他の供給電圧Ｖｚは、抵
抗１７６を通して電圧を供給されるッェナーダィオード
１７４によって調整されることを記しておく。

本願説明書および特許請求の範囲の記載における振動線
なる表現は、そのような素子が、通常、線と呼ばれるか
どうかには拘わらず、印加した力に対応する周波数で振
動を生ずるための、上述の特性を有するいかなる種類の
振動素子をも意味するものと解釈されるべきである。以
上、本発明の好適実施例の１つについて詳細に説明した
が、上記の説明は本発明の原理を開示するためのもので
あり、当業者は本発明の真の範囲から逸脱することなく
本発明の構成について多くの変更を行ない得ることは明
らかであるから、上記の説明は本発明の範囲を限定する
ものと解すべきではないことを強調したい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好適実施例の計測装置を、その一部
をブロックを用いて示した概略図である。 第２図は第１図に示す計測装置の電子伝送回路の素子の
詳細を示す回路図である。符号の説明、１川ま振動線型
力検出器（すなわち、共振素子型力検出器）、１２は振
動線、２２は変圧器、３０は電子伝送回路、３２は発振
器、３８は周波数−電流変換器、４０は電力増幅器、４
８は定電圧電源。 ＦＩｇ．′ 〔９．２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 工業用プロセス計側装置に使用され、未知の力Ｆに
   より張力を加えられている共振素子１２を含む共振素子
   型力検出器１０に結合され、前記共振素子の振動周波数
   に応答した測定信号Ｉｏを発生する共振素子型力検出器
   用電気信号伝送装置において、 前記共振素子１２と結
   合され、かつ前記共振素子１２への接続導線が接続され
   る電気端子手段１４，１６と、 前記電気端子手段１４
   ，１６に結合され、前記共振素子１２の張力に従う周波
   数で前記共振素子１２の振動を発生するように電力を供
   給される発振器３２であつて、前記発振器３２の発振周
   波数は前記共振素子１２の振動周波数に一致するように
   制御される前記発振器３２と前記振動周波数に比例する
   第１信号Ｖを発生する変換器３８とを含む電子伝送回路
   ３０とを備えた電気信号伝送装置であつて、 前記電気信号伝送装置は、更に、前記変換器に結合さ
   れ、前記振動周波数の積の関数に応答する第２信号Ｉｑ
   ，Ｉｓを発生し、前記共振素子１２に印加された力Ｆと
   前記共振素子１２の共振振動周波数との間の伝達特性に
   少なくとも実質的に整合する非線形の伝達関数特性（式
   （５））を与える関数発生回路１３０，１３２，４０を
   包含しており、 前記関数発生回路１３０，１３２，４
   ０は、乗算回路１３０，１３２であつて、２つの入力端
   を有し、前記入力端の１つを入力端とし、前記振動周波
   数に比例した成分を少なくとも有する信号Ｉｑをその出
   力端に発生する第１条件付け回路１３０と、前記入力端
   の他方を入力端とし前記振動周波数の二乗に比例した成
   分を少なくとも有する信号Ｉｓをその出力端に発生する
   第２条件付け回路１３２と、前記第１及び第２条件付け
   回路のそれぞれの出力端が接続された加算接続点１３４
   とを含み、前記振動周波数の二次関数を少なくとも表わ
   す出力信号を前記加算接続点１３４に発生する前記乗算
   回路１３０，１３２と、 入力端が前記乗算回路１３０
   ，１３２の前記加算接続点１３４に接続され、前記第２
   信号Ｉｑ，Ｉｓに対応しかつ前記共振素子１２の張力の
   変化に対し実効的に線形な特性を有する前記測定信号Ｉ
   ｏを発生する増幅回路４０とを包含した、ことを特徴と
   する共振素子型力検出器用電気信号伝送装置。 ２ 前記共振素子１２は、横方向に湾曲する可撓性を与
   えるような寸法の材料で形成された比較的細長い線であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の共振
   素子型力検出器用電気信号伝送装置。 ３ 前記発振器３２に結合され、前記発振器の発振周波
   数に比例する直流信号Ｖを発生する周波数−アナログ変
   換手段を含み、かつ前記直流信号は前記乗算回路１３０
   ，１３２の入力端の１つに印加されて前記乗算回路１３
   ０，１３２に所望の乗算機能を行なわせることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項に記載の共振素子型力検出器
   用電気信号伝送装置。 ４ 前記乗算回路１３０，１３２は周波数−アナログ変
   換手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載の共振素子型力検出器用電気信号伝送装置。 ５ 前記周波数−アナログ変換手段は、両方とも、電気
   エネルギの均一な大きさの増分を発生しかつ前記電気エ
   ネルギを周波数に比例した速度で放出するための手段を
   備えた制御可能な直流電流源装置を含む型のものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の共振素
   子型力検出器用電気信号伝送装置。 ６ 前記関数発生回路１３０，１３２，４０は、更に、
   前記加算接続点１３４に接続されており、前記乗算回路
   １３０，１３２の出力信号に対し、固定されているが設
   定可能な大きさの信号成分を組合わせるための電気的素
   子１４２を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の共振素子型力検出器用電気信号伝送装置。 ８ 特許請求の範囲第１項に記載の共振素子型力検出器
   用電気信号伝送装置であつて、前記共振素子型力検出器
   １０は、前記電子伝送回路３０が配置された中央の局に
   対し遠隔の測定位置に置かれ、前記電気信号伝送装置は
   、更に、インピーダンス整合装置２２と、前記測定位置
   と前記中央の局との間に延在し、その一端が前記インピ
   ーダンス整合装置２２を介して前記共振素子１２に結合
   された２線式伝送線２６とを含み、前記２線式伝送線２
   ６の他端は前記電子伝送回路３０に結合された構成を有
   することにより、前記共振素子１２の共振特性は、前記
   電子伝送回路３０と相互に作用するようなインピーダン
   スレベルで前記２線式伝送線２６を経て伝送され、前記
   電子伝送回路における発振周波数を前記共振素子１２の
   共振振動周波数に制御し、かつ前記電子伝送回路３０か
   らの電気エネルギは、前記２線式伝送線２６を経て前記
   共振素子１２に供給され、前記共振振動周波数における
   振動を維持するように前記共振素子１２を励振すること
   を特徴とする共振素子型力検出器用電気信号伝送装置。 ８ 前記共振素子の励振手段は、発振周波数が前記記２
   線式伝送線２６を経て伝送される前記共振素子１２の共
   振特性によつて制御されるように、前記２線式伝送線２
   ６が結合された前記発振器３２を包含することを特徴と
   する特許請求の範囲第７項に記載の共振素子型力検出器
   用電気信号伝送装置。９ 前記電気端子手段１４，１６
   は、前記共振素子１２上の縦方向に間隔を置いた２つの
   点におおいて前記共振素子１２と結合されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の共振素子型力
   検出器用電気信号伝送装置。 １０ 前記インピーダンス整合装置２２は、変圧器より
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の共
   振素子型力検出器用電気信号伝送装置。 １１ 前記変圧器は、前記の遠隔の測定位置に置かれた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の共振
   素子型力検出器用電気信号伝送装置。 １２ 前記変圧器２２は比較的大きい巻線比を有し、前
   記変圧器の巻数がより少ない巻線が前記共振素子１２に
   結合されていることを特徴とする特許請求の範囲第１１
   項に記載の共振素子型力検出器用電気信号伝送装置。 １３ 前記の中央の局に配置された前記電子伝送回路３
   ０は、前記測定信Ｉｏの零点及び測定範囲の設定の前記
   測定位置からの遠隔調整を可能にするための手段１２６
   ，１１６を包含することを特徴とする特許請求の範囲第
   ７項に記載の共振素子型力検出器用電気信号伝送装置。 １４ 前記電子伝送回路３０は、前記振動素子１２の振
   動周波数に対応する第１の直流電流を発生するための周
   波数−電流変換手段を包含し、また、前記零点設定調整
   手段は、可調整の第２の直流電流を前記第１の直流電流
   と組合わせることにより所定の振動周波数において正味
   零の電流を発生するための手段１２６を包含することを
   特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の共振素子型
   力検出器用電気信号伝送装置。１５ 前記電子伝送回路
   ３０は、更に、前記の組合わされた直流電流に応答する
   増幅器１１０を包含し、また、前記測定範囲設定調整手
   段は、前記増幅器１１０の実効利得を変えることにより
   、前記測定範囲設定調整手段と前記零点設定調整手段と
   による両設定の間の相互作用をなくすための手段１１６
   を包含することを特徴とする特許請求の範囲第１４項に
   記載の共振素子型力検出器用電気信号伝送装置。