JPS61100681A - Temperature correction circuit of ultrasonic wave-length measuring system - Google Patents

Temperature correction circuit of ultrasonic wave-length measuring system

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JPS61100681A
JPS61100681A JP22329384A JP22329384A JPS61100681A JP S61100681 A JPS61100681 A JP S61100681A JP 22329384 A JP22329384 A JP 22329384A JP 22329384 A JP22329384 A JP 22329384A JP S61100681 A JPS61100681 A JP S61100681A
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JP
Japan
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resistance
circuit
temperature
correction
temp
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JP22329384A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuuzou Noumi
能見 融三
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Tokyo Keiki Inc
Original Assignee
Tokyo Keiki Co Ltd
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform the correction of temp. with good accuracy, by connecting a correction resistor having predetermined resistance temp. coefficient to a temp. measuring resistor in series. CONSTITUTION:A platinum temp. measuring resistor is used as a temp. measuring resistor Rpt to detect atmospheric temp. The temp. measuring resistor Rpt and a correction resistor Rc are connected in series so that the temp. change ratio of sonic speed in air apparently becomes same to a resistance temp. change ratio to automatically negate the temp. change portion of sonic speed. The resistance value of the correction resistor Rc is set so as to be shown by formula (wherein alpha is resistance temp. coefficient and Ro is resistance value of the temp. measuring resistor at 0 deg.C). By this method, the correction of temp. can be performed with good accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば、超音波レベル計に適用される超音波
測長系について設けられ、測温抵抗体により、音速の温
度変化による誤差を補正する回路に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention is provided for an ultrasonic length measurement system applied to, for example, an ultrasonic level meter, and uses a resistance temperature detector to eliminate errors caused by temperature changes in the speed of sound. This invention relates to a circuit for correction.

[従来の技術] 一般に、超音波測長系には、送信波の送信後。[Conventional technology] Generally, in ultrasonic length measurement systems, after the transmission wave is transmitted.

反射波を受信するまでの間、基準電圧を積分し、その積
分された電圧値にて長さを計測するアナログ式のものが
ある。この超音波測長系は、超音波レベル計、流量計等
に広く使用されている。
There is an analog type that integrates a reference voltage until the reflected wave is received and measures the length using the integrated voltage value. This ultrasonic length measurement system is widely used in ultrasonic level meters, flowmeters, and the like.

ところで、この種の超音波測長系では、超音波の音速が
温度により変化するため、温度によって計測値が異なる
という誤差を生じる。そこで、何らかの温度補正を必要
としている。
By the way, in this type of ultrasonic length measuring system, the sound speed of the ultrasonic wave changes depending on the temperature, so an error occurs in that the measured value differs depending on the temperature. Therefore, some kind of temperature correction is required.

従来、この種の装置では、白金測温抵抗体等の測温抵抗
体を使用して温度補正を行なっている。
Conventionally, in this type of device, temperature correction is performed using a resistance temperature sensor such as a platinum resistance temperature sensor.

この補正は、上記基準電圧を、白金測温抵抗体の抵抗温
度変化に対応して変化させることにより行なう。
This correction is performed by changing the reference voltage in accordance with the resistance temperature change of the platinum resistance temperature sensor.

[発明が解決しようとする問題点] 上記従来の温度補正は、測温抵抗体の抵抗温度変化率が
線形ではあるけれども、その傾斜にバラツキがある。そ
のため、使用する測温抵抗体によっては、抵抗温度変化
率の傾斜が音速の温度変化率と一致しない場合があり、
補正が不十分となって、誤差が大きくなるという問題が
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional temperature correction, although the rate of change in resistance temperature of the resistance temperature sensor is linear, there are variations in its slope. Therefore, depending on the resistance temperature detector used, the slope of the temperature change rate of the resistance may not match the temperature change rate of the speed of sound.
There is a problem that the correction becomes insufficient and the error becomes large.

これに対し、抵抗温度変化率の傾斜が音速の温度変化率
と一致する測温抵抗体を選定して、温度補正回路を構成
することが考えられる。これによれば、広い温度範囲に
おいて精度よく温度補正を行なうことができる。
On the other hand, it is conceivable to configure the temperature correction circuit by selecting a temperature measuring resistor whose slope of the temperature change rate of resistance matches the temperature change rate of the speed of sound. According to this, temperature correction can be performed with high accuracy over a wide temperature range.

しかし、この場合には、測温抵抗体を1通常は常温の1
点の抵抗値測定により選定しているものを、数点にて測
定して、所定の傾斜の抵抗温度変化率なければならず、
非常に手間がかかる。しかも、抵抗温度変化率の傾斜が
空気の音速の温度変化率と広範囲にわたって一致するも
のは、必ずしも多くはない、従って、ある程度の誤差を
見込んで使用せざるを得ない、その結果、高精度の計測
ができないという問題を生ずる。
However, in this case, one resistance temperature detector is usually used at room temperature.
What is selected by measuring the resistance value at a point must be measured at several points to find the resistance temperature change rate with a predetermined slope.
It's very time consuming. Moreover, there are not many cases in which the slope of the temperature change rate of the resistance matches the temperature change rate of the sound speed in air over a wide range. This causes the problem that measurement cannot be performed.

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、測
温抵抗体の選定に手間がかからず、かつ、選定された測
温抵抗体により精度よく温度補正を行なうことができる
超音波測長系の温度補正回路を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to use ultrasonic waves that do not require much effort in selecting a resistance temperature detector, and that can perform temperature correction with high accuracy using the selected resistance temperature detector. The purpose of this invention is to provide a temperature correction circuit for a length measurement system.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、送信波の送信後、反射波を受信するまでの間
、基準電圧を積分してランプ電圧を形成し、反射波受信
時のランプ電圧値にて長さを計測する形式の超音波測長
系について設けられ、測温抵抗体により、上記基準電圧
を変化させて、音速の温度変化による誤差を補正する回
路に適用され。
[Means for Solving the Problems] The present invention integrates a reference voltage to form a lamp voltage after transmitting a transmitted wave until receiving a reflected wave, and then adjusts the value of the lamp voltage at the time of receiving the reflected wave. The present invention is provided for an ultrasonic length measuring system of the type that measures length by using a temperature measuring resistor, and is applied to a circuit that corrects an error due to a temperature change in the speed of sound by changing the reference voltage using a temperature measuring resistor.

上記問題点を解決するための手段は1次のように構成さ
れる。これを、第1図を参照して説明する。
Means for solving the above problem is constructed as follows. This will be explained with reference to FIG.

即ち、測温抵抗体Rptに、該測温抵抗体Rptの0℃
における抵抗値をRoおよび抵抗温度係数をαとして。
That is, the temperature of the resistance temperature detector Rpt is 0°C.
The resistance value at is Ro and the temperature coefficient of resistance is α.

Re−加→」V」−” にて設定される抵抗値ないしその近傍の抵抗値を持つ補
正抵抗Rcを直列に接続して成り。
It consists of a correction resistor Rc connected in series with a resistance value set by Re-addition → "V"-" or a resistance value in the vicinity thereof.

該補正抵抗Reと測温抵抗体Rptとを直列接続したも
のを、定電流源Igに接続し、これらの電圧降下に対応
する電圧を基準電圧として上記ランプ電圧P形成するラ
ンプ電圧発生回路LGに入力する構成としたことを特徴
とする。
The series connection of the correction resistor Re and the temperature measuring resistor Rpt is connected to a constant current source Ig, and a lamp voltage generation circuit LG generates the lamp voltage P using the voltage corresponding to the voltage drop as a reference voltage. It is characterized by having a configuration in which input is required.

〔作用〕[Effect]

上記のように構成される本発明の解決手段の作用につい
て、第1図および第2A、2B図を参照して説明する。
The operation of the solution means of the present invention configured as described above will be explained with reference to FIG. 1 and FIGS. 2A and 2B.

上記測温抵抗体Rptとして、白金測温抵抗体を使用し
、これにより気温を検出する。、この測温抵抗体Rpt
の抵抗値は、0℃における抵抗値をR6゜抵抗温度係数
をα、温度をtとして1次式のようになる。
A platinum resistance temperature sensor is used as the resistance temperature sensor Rpt to detect the temperature. , this resistance temperature sensor Rpt
The resistance value is given by a linear equation where R6° is the resistance value at 0°C, α is the temperature coefficient of resistance, and t is the temperature.

Rpt=Ro  (1+α1)  (Ω)・・・・・・
(1)一方、空気中の音速Cは1次式のようになる。
Rpt=Ro (1+α1) (Ω)・・・・・・
(1) On the other hand, the speed of sound C in air is expressed by a linear equation.

C冨331.5 +0.81t (■ハ)・・・・・・
・・・・・・(2)空気中の音速が変化すると、同一長
さの測定を行なった場合に、測定値が異なって、誤差を
生ずる。これを上記構成では、空気中の音速の温度変化
率が、抵抗温度変化率と見掛は上同じ比率となるように
、測温抵抗体Rptに補正抵抗RCを直列接続して、音
速の温度変化分を自動的に打消すようにしである。第(
3)式は、この測温抵抗体Rptと補正抵抗Reとを直
列に接続した補正抵抗回路R1の抵抗値を示す。
C depth 331.5 +0.81t (■c)・・・・・・
(2) If the speed of sound in the air changes, the measured values will differ even if the same length is measured, resulting in an error. In the above configuration, a correction resistor RC is connected in series with the resistance temperature detector Rpt so that the temperature change rate of the sound speed in the air is apparently the same as the resistance temperature change rate. The change is automatically canceled out. No. (
Equation 3) shows the resistance value of the correction resistance circuit R1 in which the resistance temperature detector Rpt and the correction resistance Re are connected in series.

Rx =Ro +f10αt+RC(Ω)・・・・・・
(3)この補正抵抗回路R1の見掛は上の抵抗温度変化
率と、空気中の音速の温度変化率とが、同じ比率となる
Reの抵抗値を1次のよう求める。
Rx = Ro + f10αt + RC (Ω)...
(3) The apparent resistance value of Re of this correction resistance circuit R1 is determined in a linear manner such that the temperature change rate of the above resistance and the temperature change rate of the speed of sound in the air are the same ratio.

温度がΔt℃変化したとすると、上記補正抵抗回路R1
の見掛は上の抵抗温度変化率は。
Assuming that the temperature changes by Δt°C, the correction resistance circuit R1
The apparent resistance is the rate of change with temperature.

R6aΔt/(Ro+R□αt + Rc ) =(4
)となる。
R6aΔt/(Ro+R□αt + Rc) = (4
).

一方、音速の変化率は。On the other hand, the rate of change of the speed of sound is.

0.81Δt / (331,5+ 0.81 t )
・・・・・・(5)となる。
0.81Δt/(331,5+0.81t)
......(5).

そして、上記抵抗の温度変化率と音速の変化率とが、等
しくなるようにするのであるから。
This is because the rate of change in temperature of the resistance and the rate of change in the speed of sound are made equal.

331.5 Ro α=0.61(R6+Rc )とな
る、よって1次式に示すRcを得る。
331.5 Ro α=0.61 (R6+Rc), so Rc shown in the linear equation is obtained.

331.5Roα Rc =        Ro  ・・・・・・・・・
(8)0.81 これを上記(3)式に代入して、次式を得る。
331.5Roα Rc = Ro ・・・・・・・・・
(8) 0.81 Substituting this into the above equation (3), the following equation is obtained.

Rx=Roα(543,44+ t ) ・・・・・・
・・・(7)一方、上記(2)式より1次式を得る。
Rx=Roα(543,44+t) ・・・・・・
...(7) On the other hand, a linear equation is obtained from the above equation (2).

c = 0.81 (543,44+ t )・・・・
・・・・・・・・〔8)次に、上記のようにして得られ
る補正抵抗回路R1による。音速の温度変化の補正作用
について説明する。
c = 0.81 (543,44+t)...
...[8] Next, the correction resistance circuit R1 obtained as described above is used. The effect of correcting temperature changes in the speed of sound will be explained.

上記補正抵抗回路R1における定電流源Igの電流工!
による電圧降下E!は、上記(7)式から。
Current flow of constant current source Ig in the above correction resistance circuit R1!
Voltage drop due to E! is from the above equation (7).

゛  次式で与えられる。゛ It is given by the following formula.

E  !   =  Ro   a   (543,4
4+  t  )   I  x  ・・・ ・・ C
B)i1R2A、2B図において、プローブPから反射
面Sまでの距離をLとすれば、IA定時間Tは、T= 
 2  L/C −2L−−m−・・・・・・(lO) −0,81(543,1+t) となる。
E! = Ro a (543,4
4+ t) I x ... ... C
B) i1R2A, In Figures 2B, if the distance from the probe P to the reflective surface S is L, the IA constant time T is T=
2 L/C -2L--m-...(lO) -0,81(543,1+t).

一方、ランプ電圧発生回路LGの出力電圧VOは、上記
E!を、tについて、1=0からt=Tまで積分して得
られる。
On the other hand, the output voltage VO of the lamp voltage generation circuit LG is the E! is obtained by integrating with respect to t from 1=0 to t=T.

Va鴛EXT これに、上記(9)、(1G)式を代入する。Va 雛EXT Substitute the above equations (9) and (1G) into this.

Vo = 2 Ro a I I Llo、8l−−−
(11)上記(11)式は、温度tを含む(543,4
4+ t )なる項が消去されている。よって、出力電
圧vOは。
Vo = 2 Ro a I I Llo, 8l---
(11) The above equation (11) includes the temperature t (543,4
4+t) has been eliminated. Therefore, the output voltage vO is.

α、IIが一定であれば、測定すべき距離りに比例し、
温度変化tの影響を受けない。
If α and II are constant, it is proportional to the distance to be measured,
Not affected by temperature change t.

上述したように1本発明は、補正抵抗Reが第(8)式
にて設定されているように正確に選定されるならば、温
度変化の影響を殆ど完全に除去できる。しかし、該補正
抵抗Reが、 331.5 R,α Rc w       −Ro±Δr 0.61 に示すように、±Δrの誤差を有する場合には。
As described above, the present invention can almost completely eliminate the influence of temperature changes if the correction resistance Re is selected accurately as set in equation (8). However, when the correction resistance Re has an error of ±Δr as shown in 331.5 R,α Rc w −Ro±Δr 0.61 .

なる誤差電圧が加わる。この誤差電圧は、温度tを含ん
でおり、温度により変動する。
An error voltage of This error voltage includes the temperature t and varies depending on the temperature.

この誤差電圧Weの上記(tl)式で与えられる出力電
圧vOに対する誤差の割合は、 となる、ここで、α=0.4%/℃、Δr=lΩとする
と、0℃における誤差の割合(%)は、およそ±0.5
%となる。
The error ratio of this error voltage We to the output voltage vO given by the above equation (tl) is as follows.Here, if α=0.4%/°C and Δr=lΩ, the error ratio at 0°C ( %) is approximately ±0.5
%.

従って、上記補正抵抗Rcの値は、設定値のみならず、
その近傍の抵抗値であれば、一定の許容誤差範囲内に抑
えることができる。
Therefore, the value of the correction resistor Rc is not only the set value, but also
If the resistance value is in the vicinity, it can be kept within a certain tolerance range.

[実施例] 本発明の実施例について、上記各図および第3図〜第5
図を参照して説明する。ここで、第3図は本発明温度補
正回路の一実施例の構成を示す回路図、第4図は上記実
施例を適用する超音波レベル計の一例を示すブロック図
、 1sSrgJは上記超音波レベル計における信号処
理回路の一例を示す回路図である。
[Example] Regarding the example of the present invention, each of the above figures and Figures 3 to 5
This will be explained with reference to the figures. Here, FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of one embodiment of the temperature correction circuit of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing an example of an ultrasonic level meter to which the above embodiment is applied, and 1sSrgJ is the above ultrasonic level. FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a signal processing circuit in the meter.

〈実施例の構成〉 第3図に示す温度補正回路は、上記第1図において示し
たものと同様に、補正抵抗Reと測温抵抗体Rptとを
直列接続した補正抵抗回路R冨を、定電流源Ifに接続
して構成される。そして、この温度補正回路に増幅回路
が接続されて、全体として基準電圧回路BSを構成して
いる。従って。
<Configuration of Embodiment> The temperature correction circuit shown in FIG. 3 is similar to that shown in FIG. It is configured by being connected to the current source If. An amplifier circuit is connected to this temperature correction circuit to constitute a reference voltage circuit BS as a whole. Therefore.

本実施例の温度補正回路は、その出力を増幅してランプ
電圧発生回路LGの基準電圧としている。
The temperature correction circuit of this embodiment amplifies its output and uses it as a reference voltage for the lamp voltage generation circuit LG.

基準電圧回路ESを構成する増幅回路は、演算増幅器O
F + と、抵抗Rl  + TL 2とからなり、上
記補正抵抗回路Rxに定電流源Igの電流I!により生
ずる電圧降下を増幅して、ランプ電圧発生回路LGの基
準電圧とする。
The amplifier circuit that constitutes the reference voltage circuit ES is an operational amplifier O.
F + and a resistor Rl + TL 2, and the current I! of the constant current source Ig is applied to the correction resistance circuit Rx. The resulting voltage drop is amplified and used as a reference voltage for the lamp voltage generation circuit LG.

ランプ電圧発生回路LGは、演算増幅器OP2と、抵抗
R3と、コンデンサC1とからなる積分回路にて構成さ
れ、上記増幅回路にて増幅され、上記補正抵抗回路R冨
の電圧降下に対応する電圧を積分してランプ電圧を形成
する。
The lamp voltage generation circuit LG is composed of an integrating circuit consisting of an operational amplifier OP2, a resistor R3, and a capacitor C1, and is amplified by the amplifier circuit to generate a voltage corresponding to the voltage drop of the correction resistor circuit R. Integrate to form the lamp voltage.

本実施例の温度補正回路における補正抵抗Rcの抵抗値
は、上記第(6)式を用いて求めることができる。また
、補正抵抗回路Rtの抵抗値を、第(7)式にて求める
ことができる。
The resistance value of the correction resistor Rc in the temperature correction circuit of this embodiment can be determined using the above equation (6). Furthermore, the resistance value of the correction resistance circuit Rt can be determined using equation (7).

IjUち、上記測温抵抗体Rptの0℃における抵抗イ
/l R,を 100Ω、抵抗温度係数αを 0.4%
/’Cとして、これらを上記(θ)式に代入する。その
結果。
IjU, the resistance I/l R of the above resistance temperature detector Rpt at 0°C is 100Ω, and the temperature coefficient of resistance α is 0.4%.
/'C, and substitute these into the above equation (θ). the result.

Rc = 117.37?Ωを(1)る。Rc = 117.37? Let Ω be (1).

同様にして、上記抵抗値R0および抵抗温度係数αの値
を、上記(7)式に代入して、R! = 0.4 (5
43,44+ t )・・・・・・・・・・・・(12
)を得る。
Similarly, by substituting the above resistance value R0 and the value of the resistance temperature coefficient α into the above equation (7), R! = 0.4 (5
43,44+t)・・・・・・・・・・・・(12
).

〈実施例の作用〉 次に、上記実施例の作用について、第3図を参照して説
明する。なお、ここでは、上記第2A。
<Operation of the embodiment> Next, the operation of the above embodiment will be explained with reference to FIG. 3. Note that here, the above-mentioned 2nd A.

2B図に示す使用状態に適用するものとして説明する。The description will be made assuming that the present invention is applied to the usage state shown in FIG. 2B.

先ず1本実施例の補正回路では、定電流源Igからの電
流■!により補正抵抗回路Rxに生ずる重圧降下E!は
、上記(12)式を考慮して1次式で与えられる。
First, in the correction circuit of this embodiment, the current ■! from the constant current source Ig! Due to this, the heavy pressure drop E! occurs in the correction resistance circuit Rx! is given by a linear equation in consideration of equation (12) above.

Ex=IxR菫 = 0.4 (543,44+ t ) I !一方、
増幅回路では、演r!、増幅器OF、の抵抗R,,R,
に流れる電流が、 I、=−I2 であるから、演算増幅器oPlの出力電圧Volは、V
al= −E! R2/ R+ =−0,4(543,44+t) Ix R2/R。
Ex=IxR Violet=0.4 (543,44+t) I! on the other hand,
In the amplification circuit, performance r! , the resistances R,,R, of the amplifier OF,
Since the current flowing in is I, = -I2, the output voltage Vol of the operational amplifier oPl is V
al=-E! R2/R+ =-0,4(543,44+t) Ix R2/R.

ランプ電圧発生回路LGでは、この出力Volを基車電
圧として、演算増#3器OP2により、温度しについて
、1=0からt=Tまで積分して1次式のランプ電圧V
a2を得る。
In the lamp voltage generation circuit LG, using this output Vol as the base vehicle voltage, the operational multiplier OP2 integrates the temperature from 1=0 to t=T to obtain the lamp voltage V of the linear equation.
Get a2.

この式に、上記Vatと上記(1o)式にて得られた結
果を代入して。
Substitute the above Vat and the result obtained from the above equation (1o) into this equation.

を得る。get.

上式から明らかなように、本実施例において。As is clear from the above equation, in this example.

ランプ電圧Vo2は、R,、R3、C,、Ixが一定で
ある限り、計測すべき長さLに比例し、温度変化の影響
を受けない。
The lamp voltage Vo2 is proportional to the length L to be measured and is not affected by temperature changes as long as R, , R3, C, , Ix are constant.

〈実施例の超音波レベル計への適用例〉かかる構成の温
度補正回路を組込んだ超音波測長系の一例として、a音
波レベル計を第4図に示す。
<Example of application of the embodiment to an ultrasonic level meter> As an example of an ultrasonic length measuring system incorporating a temperature correction circuit having such a configuration, an a-sonic level meter is shown in FIG.

回向に示す超音波レベル計は、超音波を送出する送信回
路1と、対象物(例えば水面)にて反射されて戻って来
る反射波を受信する受信回路2と、上記送信回路lの送
信タイミングを設定するタイマ3と、受信された反射信
号を処理して、送信から受イδまでの所要時間を!気信
号に変換して検出する信号処理回路4と、該信号処理回
路4の出力を所定の電気信号に変換する出力回路5とを
有して成り、かつ、これに、温度補正回路6を設けて構
成される。
The ultrasonic level meter shown in FIG. Timer 3 sets the timing and processes the received reflected signal to calculate the time required from transmission to reception δ! It comprises a signal processing circuit 4 that converts the signal into an electrical signal and detects it, and an output circuit 5 that converts the output of the signal processing circuit 4 into a predetermined electrical signal, and is provided with a temperature correction circuit 6. It consists of

温度補正回路6には、温度センサ7が接続しである。こ
のセンサ7は、上述した測温抵抗体にて構成される。従
って、この温度補正回路6とセンサ7とで、上記第3図
に示す基準電圧回路ESを構成している。
A temperature sensor 7 is connected to the temperature correction circuit 6. This sensor 7 is composed of the above-mentioned resistance temperature sensor. Therefore, the temperature correction circuit 6 and the sensor 7 constitute the reference voltage circuit ES shown in FIG. 3 above.

信号処理回路4は、第5図示すように、ランプ電圧発生
回路を構成する演算増幅器op3.コンデンサC2およ
び抵抗R4と、演算増幅器oP3への上記基準電圧回路
の出力の入力をオンオフ制御するスイッチS1と、上記
コンデンサc2の充電電荷を放電するスイッチS2と、
これらのスイッチS、、S、のオンオフを制御するコン
トロール回路Ctとを有して構成される。
As shown in FIG. 5, the signal processing circuit 4 includes operational amplifiers op3. a capacitor C2 and a resistor R4, a switch S1 that controls on/off the input of the output of the reference voltage circuit to the operational amplifier oP3, and a switch S2 that discharges the charge of the capacitor c2;
It is configured to include a control circuit Ct that controls on/off of these switches S, , S,.

上記スイッチS、、S2は、互いに逆相でオンオフする
。また、これらのスイッチS、、S2を制御するコント
ロール回路Ctには、上記タイマ3からの送信タイミン
グ信号と、受信回路2からの受信信号が入力される。コ
ントロール回路Ctは、これらの信号の入力に対応して
、ハイφロウ相反する出力信号Q、Qを出力する。
The switches S, S2 are turned on and off in opposite phases to each other. Further, a transmission timing signal from the timer 3 and a reception signal from the reception circuit 2 are input to a control circuit Ct that controls these switches S, , S2. The control circuit Ct outputs high φ low output signals Q and Q in response to the input of these signals.

E記コントロール回路Ctは、送信タイミング45号の
入力により、その出力Qがハイレベルとなり、スイッチ
SIをオンさせる。この時、スイッチS2はオフ状態で
ある。一方、受信回路2がらの受信信号が入力すると、
コントロール回路Ctは、出力可がハイレベルとなり、
スイッチs2がオンし、スイッチS】がオフする。
In response to the input of transmission timing No. 45, the control circuit Ct shown in E has its output Q set to a high level and turns on the switch SI. At this time, switch S2 is in an off state. On the other hand, when the received signal from the receiving circuit 2 is input,
In the control circuit Ct, the output enable becomes high level,
Switch s2 is turned on and switch S] is turned off.

上記演算増幅器OP3は、上記スイッチS1がオンして
いる間に、基準電圧を積分してランプ電圧を形成する。
The operational amplifier OP3 integrates the reference voltage to form a ramp voltage while the switch S1 is on.

一方、スイッチS2がオンすると。On the other hand, when switch S2 is turned on.

コンデンサC2が放電され、ランプ電圧がOとなり1次
のランプ電圧発生の準備を行なう。
The capacitor C2 is discharged, the lamp voltage becomes O, and preparations are made for generating the primary lamp voltage.

次に、上述したように構成される超音波レベル計による
レベル計測動作にって簡単に説明する。
Next, the level measurement operation by the ultrasonic level meter configured as described above will be briefly explained.

先ず、タイマ3から一定周期にて送出される送信タイミ
ング信号が送信回路1に入力されると、超音波信号がレ
ベルを検出すべき水面に向けて放射される。同時に、上
記送信タイミング信号は、信号処理回路4のコントロー
ル回路Ctに送られ、スイッチSlをオンさせる。これ
により、演算増幅器OP3等からなるランプ電圧発生回
路は、スイッチSlを介して入力する。第3図に示す基
準電圧回路ESの基準電圧を積分し、ランプ電圧を形成
する。
First, when a transmission timing signal sent from the timer 3 at regular intervals is input to the transmission circuit 1, an ultrasonic signal is emitted toward the water surface whose level is to be detected. At the same time, the transmission timing signal is sent to the control circuit Ct of the signal processing circuit 4 to turn on the switch Sl. As a result, the lamp voltage generation circuit including the operational amplifier OP3 and the like receives input via the switch Sl. The reference voltage of the reference voltage circuit ES shown in FIG. 3 is integrated to form a ramp voltage.

上記超音波信号は、水面にて反射され、その反射波が、
受信回路2にて受信される。受信回路2は、受信信号を
#成し、この受信信号が、コントロール回路Ctに送ら
れ、スイッチS2をオンさせると共に、スイッチSIを
オフさせる。これにより、基準電圧の入力が阻止される
と共に、:1ンデンサC2の充電電荷が放電され、ラン
プ電圧はOとなる。
The above ultrasonic signal is reflected on the water surface, and the reflected wave is
It is received by the receiving circuit 2. The receiving circuit 2 generates a received signal, which is sent to the control circuit Ct, which turns on the switch S2 and turns off the switch SI. As a result, input of the reference voltage is blocked, and the charge in the :1 capacitor C2 is discharged, so that the lamp voltage becomes O.

なお、積分中のランプ電圧は1図示していないす/プル
ホールド回路にて保持され、出力回路5にて電流信号に
変換されて出力される。この電流信号の電流値により、
求める水面のレベルを計測する。
Incidentally, the lamp voltage during integration is held by a pull-hold circuit (not shown), and is converted into a current signal by an output circuit 5 and output. Depending on the current value of this current signal,
Measure the desired water surface level.

〈実施例の変形〉 上記実施例では、測温抵抗体として白金側温抵抗体を使
用したが、他の測温抵抗体を使用してもよい。
<Modifications of Embodiments> In the above embodiments, a platinum side temperature resistance element was used as the temperature measurement resistance element, but other temperature measurement resistance elements may be used.

また、上記実施例では、温度補正回路の出力電圧を増幅
して、ランプ電圧発生回路の基準電圧としたが、増幅せ
ずに、直接基準電圧とすることもできる。
Further, in the above embodiment, the output voltage of the temperature correction circuit is amplified and used as the reference voltage for the lamp voltage generation circuit, but it can also be used directly as the reference voltage without amplification.

さらに、適用例として超音波レベル計を用いたが、その
他の超音波測長系、例えば、超音波流量計等にも適用で
きること勿論である。
Furthermore, although an ultrasonic level meter is used as an application example, it is of course applicable to other ultrasonic length measurement systems, such as an ultrasonic flowmeter.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は、測温抵抗体の選定に手間
がかからず、かつ、選定された測温抵抗体により精度よ
く温度補正を行なうことができる効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention has the advantage that it does not take much time to select a resistance temperature detector, and temperature correction can be performed with high accuracy using the selected resistance temperature detector.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明温度補正回路の構成を示す回路図、第2
A図および第2B図は超音波レベル計の原理を示す説明
図、第3図は本発明温度補正回路の一実施例の構成を示
す回路図、第4図は上記実施例を適用する超音波レベル
計の一例を示すブロック図、第5図は上記超音波レベル
計における信号処理回路の一例を示す回路図である。 R1・・・補正抵抗回路   Rc・・・補正抵抗Rp
t・・・測温抵抗体    rg・・・定電yIii、
源LG・・・ランプ電圧発生回路 OP、、OF2.0F3−・・演算増幅器R1* u、
+ R3+ R4・・・抵抗C,,C2・・・コンデン
サ S、、S2・・・スイッチ ト・・送信回路      2・・・受信回路3・・・
タイマ       4・・・信号処理回路5・・・出
力回路      6・・・温度補正回路7…センサ
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the temperature correction circuit of the present invention, and FIG.
Figures A and 2B are explanatory diagrams showing the principle of an ultrasonic level meter, Figure 3 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the temperature correction circuit of the present invention, and Figure 4 is an ultrasonic diagram to which the above embodiment is applied. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a level meter. FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a signal processing circuit in the ultrasonic level meter. R1...Correction resistance circuit Rc...Correction resistance Rp
t...Resistance temperature sensor rg...Constant voltage yIiii,
Source LG...Lamp voltage generation circuit OP, OF2.0F3-...Operation amplifier R1*u,
+ R3+ R4... Resistor C, C2... Capacitor S, S2... Switched... Transmission circuit 2... Receiving circuit 3...
Timer 4...Signal processing circuit 5...Output circuit 6...Temperature correction circuit 7...Sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】 送信波の送信後、反射波を受信するまでの間、基準電圧
を積分してランプ電圧を形成し、反射波受信時のランプ
電圧値にて長さを計測する形式の超音波測長系について
設けられ、測温抵抗体により、上記基準電圧を変化させ
て、音速の温度変化による誤差を補正する回路であって
、 上記測温抵抗体に、該測温抵抗体の0℃における抵抗値
をR_oおよび抵抗温度係数をαとして、R_c=(3
31.5 R_o α)/0.61−R_oにて設定さ
れる抵抗値ないしその近傍の抵抗値を持つ補正抵抗を直
列に接続して成り、 該補正抵抗と測温抵抗体とを直列接続したものを、定電
流源に接続し、これらの電圧降下に対応する電圧を基準
電圧として上記ランプ電圧を形成するランプ電圧発生回
路に入力させる構成としたことを特徴とする超音波測長
系の温度補正回路。
[Claims] A lamp voltage is formed by integrating a reference voltage between the time the transmitted wave is transmitted and the reflected wave is received, and the length is measured using the lamp voltage value when the reflected wave is received. This circuit is provided for an ultrasonic length measurement system, and corrects an error due to a temperature change in the speed of sound by changing the reference voltage using a resistance temperature sensor, Letting the resistance value at 0°C be R_o and the resistance temperature coefficient α, R_c=(3
31.5 R_o α) / 0.61 - R_o A correction resistor having a resistance value set at or around the resistance value is connected in series, and the correction resistor and a resistance temperature sensor are connected in series. The temperature of an ultrasonic length measurement system is characterized in that a voltage corresponding to the voltage drop is connected to a constant current source, and a voltage corresponding to these voltage drops is input as a reference voltage to a lamp voltage generation circuit that forms the lamp voltage. correction circuit.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52104263A (en) * 1976-02-27 1977-09-01 Yokogawa Hokushin Electric Corp Supersonic liquid level indicator
JPS5559362A (en) * 1978-10-23 1980-05-02 Leeds & Northrup Co Doppler flow meter

Patent Citations (2)

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