JPS60201225A - 気体圧力計 - Google Patents
気体圧力計Info
- Publication number
- JPS60201225A JPS60201225A JP5803284A JP5803284A JPS60201225A JP S60201225 A JPS60201225 A JP S60201225A JP 5803284 A JP5803284 A JP 5803284A JP 5803284 A JP5803284 A JP 5803284A JP S60201225 A JPS60201225 A JP S60201225A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- piezoelectric vibrator
- control circuit
- frequency
- output
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
- G01L9/0022—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element
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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IjlIは、圧電振動子を利用した気体圧力計の
新規な測定回路に関するものである。
新規な測定回路に関するものである。
圧力容器内に置かれ屈曲振動する圧電振動子の直列共振
周波数における交流抵抗値は、第1図に示すように圧力
に応じて変化することが知られている。それ故、この交
流抵抗値を知ることができればそれに対応する圧力を知
ることができる。
周波数における交流抵抗値は、第1図に示すように圧力
に応じて変化することが知られている。それ故、この交
流抵抗値を知ることができればそれに対応する圧力を知
ることができる。
交流抵抗値の測定には種々の方法があるが、代表的な方
法として第2図に示すような方法がある。
法として第2図に示すような方法がある。
すなわち、発振器1は周波数fの交流電圧eaを発生し
ていると共に、2/a、被測定素子、5は増幅器で帰還
抵抗Rνと共に電流−電圧変換器を構成し、その出力電
圧はso である。被測定素子に流れる電流1x と帰
還抵抗に流れる電流1r は等しいような増幅器が選ば
れる。この方式によれば被測定素子の交流抵抗zx は
(1)弐によってまる。
ていると共に、2/a、被測定素子、5は増幅器で帰還
抵抗Rνと共に電流−電圧変換器を構成し、その出力電
圧はso である。被測定素子に流れる電流1x と帰
還抵抗に流れる電流1r は等しいような増幅器が選ば
れる。この方式によれば被測定素子の交流抵抗zx は
(1)弐によってまる。
Zx == RF (es/eo ) −…−1l+し
かし、圧力計のセンサーとして圧電振動子を用t、n7
’を場合、第5図に示すように圧力の変化に応じて、圧
電振動子の共振周波数が変化する窺めに、従来の方式で
ある第2図の方法で行うと、発振器1の発振周波数は常
に共振周波数を探しながら測定しなければならなく、面
倒で時間のかかるという不都合がある。
かし、圧力計のセンサーとして圧電振動子を用t、n7
’を場合、第5図に示すように圧力の変化に応じて、圧
電振動子の共振周波数が変化する窺めに、従来の方式で
ある第2図の方法で行うと、発振器1の発振周波数は常
に共振周波数を探しながら測定しなければならなく、面
倒で時間のかかるという不都合がある。
本発明は、以上のような不都合のない新規な圧電振動子
を用いた気体圧力計を提供することを目的とするもので
、以下、図面と共に本発明による気体圧力計の好適な実
施例について詳細に説明する。
を用いた気体圧力計を提供することを目的とするもので
、以下、図面と共に本発明による気体圧力計の好適な実
施例について詳細に説明する。
第5図において、符号5で示されるものは周波数制御回
路であり、電圧制御発振器のように周波数を可変できる
発振器である。この周波数1tjlJ御回路5の可変周
波数範囲は、圧電振動子6が測定する圧力範囲での共振
周波数の偏移よp広い周波数範囲である。この周波数制
御回路5からの出力は圧電振動子6に与えられ、この圧
電振動子6の出力は電流−電圧変換器7に印加されてい
る。この電流−電圧変換器7は圧電振動子6に流れる電
流に比例する電圧を出力する。
路であり、電圧制御発振器のように周波数を可変できる
発振器である。この周波数1tjlJ御回路5の可変周
波数範囲は、圧電振動子6が測定する圧力範囲での共振
周波数の偏移よp広い周波数範囲である。この周波数制
御回路5からの出力は圧電振動子6に与えられ、この圧
電振動子6の出力は電流−電圧変換器7に印加されてい
る。この電流−電圧変換器7は圧電振動子6に流れる電
流に比例する電圧を出力する。
この圧電振動子6の交流抵抗、すなわちインビダンスの
位相特性は、第5図に示すように共振周波数fOにおい
て0度となる。それ故、周波数制御回路5の出力電圧と
電流−電圧変換器7からの出力電圧との位相特性は、や
はシ共振周波数fO1の点で同相となるが、圧電振動子
6に流れる電流と同相である電流−電圧変換器7の出力
電圧は、周波数制御回路5の出力電圧に対して共振周波
数より低い周波数では遅れとなる。
位相特性は、第5図に示すように共振周波数fOにおい
て0度となる。それ故、周波数制御回路5の出力電圧と
電流−電圧変換器7からの出力電圧との位相特性は、や
はシ共振周波数fO1の点で同相となるが、圧電振動子
6に流れる電流と同相である電流−電圧変換器7の出力
電圧は、周波数制御回路5の出力電圧に対して共振周波
数より低い周波数では遅れとなる。
それ故、位相比較器8で周波数制御回路5の出力電圧と
電流−電圧変換器7の出力電圧との位相差を検出する。
電流−電圧変換器7の出力電圧との位相差を検出する。
この位相比較器8は、この2つの位相差に比例した電圧
を出力する窺め、この出力α圧を周波数制御回路5の周
波数制御端子に接続し、常に圧電振動子6に印加される
電圧の周波数が共振周波数に一致するようにフィードバ
ック・ループを形成する。符号9で示されるものは位相
比較器8に接続されたローパス・フィルターで、通常、
位相比較器8の出力の高周波成分やノイズを除いfc、
!ll、系を安定化するために設けられる・常に、圧電
振動子に印加されるそれの共振周波数と等しい周波数を
持つ交流電圧と、電流−電圧変換器7の出力電圧は演算
回路10に導かれ(1)式に従った演算を行う。この演
算回路の出力は電圧計11に接続すれば圧力に対応する
交流抵抗値が表示されることになり、それに対応する圧
力f、電圧計の目盛に表示す袢は、圧力計を構成するこ
とができる。
を出力する窺め、この出力α圧を周波数制御回路5の周
波数制御端子に接続し、常に圧電振動子6に印加される
電圧の周波数が共振周波数に一致するようにフィードバ
ック・ループを形成する。符号9で示されるものは位相
比較器8に接続されたローパス・フィルターで、通常、
位相比較器8の出力の高周波成分やノイズを除いfc、
!ll、系を安定化するために設けられる・常に、圧電
振動子に印加されるそれの共振周波数と等しい周波数を
持つ交流電圧と、電流−電圧変換器7の出力電圧は演算
回路10に導かれ(1)式に従った演算を行う。この演
算回路の出力は電圧計11に接続すれば圧力に対応する
交流抵抗値が表示されることになり、それに対応する圧
力f、電圧計の目盛に表示す袢は、圧力計を構成するこ
とができる。
回路をより簡略化するために、周波数制御回路の出力α
圧を常に一定にし、交流抵抗値の代りに交流抵抗の逆数
であるアドミッタンスを圧力を示す量として利用すれば
第4図の演算回路を省略することができる。
圧を常に一定にし、交流抵抗値の代りに交流抵抗の逆数
であるアドミッタンスを圧力を示す量として利用すれば
第4図の演算回路を省略することができる。
このように、常に圧電振動子の共振周波数と等しい周波
数を持つ交流電圧を印加するように、圧電振動子に流れ
る′1流の位相と、印加電圧を位相が等しくなるように
7エーズ会ロツクφループ全形成することにより、共振
周波数を探しだすという、やっかいな作業が不要となシ
、操作性の良い圧力計をイ;q成することができる・
数を持つ交流電圧を印加するように、圧電振動子に流れ
る′1流の位相と、印加電圧を位相が等しくなるように
7エーズ会ロツクφループ全形成することにより、共振
周波数を探しだすという、やっかいな作業が不要となシ
、操作性の良い圧力計をイ;q成することができる・
M1図および第2図は従来構成を示すもので。
第1図は特性図、第2図は回路図、第5図〜第5図は本
発明による気体圧力針を示すもので、第3図は特性図、
第4図はブロック図、第5図は特性図である。 5・・・周波数制御回路 6・・・圧電振動子7・・・
電流電圧変換器 8・・・位相比較器?・・・ローパス
フィルタ 10・・演算回if@ 11・・・′覗圧計以 上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 最 上 務 第1図 圧力(mbar> 第2゛図 IE 力 (Paン ヱば4図 第5図 −−−◆周浪教
発明による気体圧力針を示すもので、第3図は特性図、
第4図はブロック図、第5図は特性図である。 5・・・周波数制御回路 6・・・圧電振動子7・・・
電流電圧変換器 8・・・位相比較器?・・・ローパス
フィルタ 10・・演算回if@ 11・・・′覗圧計以 上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 最 上 務 第1図 圧力(mbar> 第2゛図 IE 力 (Paン ヱば4図 第5図 −−−◆周浪教
Claims (1)
- 圧力容器内に設けられた圧電振動子の交流抵抗値からそ
の圧力を計測する気体圧力計において、前記圧電振子の
入力側に接続され危局波数制御回路と、前記圧電振動子
の出力側に接続された電流電圧変換器と、前記周波数制
御回路および電流電圧変換器の出力に接続された演算回
路および位相比較器と、前記演算回路に接続された″電
圧計と、前記位相比較器に接続され友ローパスフィルタ
と、前記ローパスフィルタの出力を前記周波数制御回路
5に入力させるための入力手段とを備え、前記圧電振動
子の交流電圧値によって前記圧電振動子の周囲気体の圧
力を表示するように構成したことを特徴とする気体圧力
計。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5803284A JPS60201225A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 気体圧力計 |
EP85301893A EP0157533B1 (en) | 1984-03-26 | 1985-03-19 | Pressure measuring apparatus, e.g. a barometer |
DE8585301893T DE3583055D1 (de) | 1984-03-26 | 1985-03-19 | Druckmessgeraet, z.b. ein barometer. |
US06/715,496 US4597288A (en) | 1984-03-26 | 1985-03-25 | Barometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5803284A JPS60201225A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 気体圧力計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60201225A true JPS60201225A (ja) | 1985-10-11 |
JPH0374780B2 JPH0374780B2 (ja) | 1991-11-28 |
Family
ID=13072602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5803284A Granted JPS60201225A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 気体圧力計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60201225A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6110735A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 気体圧力計 |
WO2013111785A1 (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | 上田日本無線株式会社 | 動物の呼吸及び/又は心拍の変動を監視する方法 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP5803284A patent/JPS60201225A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6110735A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 気体圧力計 |
WO2013111785A1 (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | 上田日本無線株式会社 | 動物の呼吸及び/又は心拍の変動を監視する方法 |
JPWO2013111785A1 (ja) * | 2012-01-23 | 2015-05-11 | トヨタ自動車株式会社 | 動物の呼吸及び/又は心拍の変動を監視する装置及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0374780B2 (ja) | 1991-11-28 |
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