JPS61133817A

JPS61133817A - 状態量補正装置

Info

Publication number: JPS61133817A
Application number: JP25613584A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Misumi; 勝夫三角
Original assignee: Oval Engineering Co Ltd
Current assignee: Oval Engineering Co Ltd
Priority date: 1984-12-04
Filing date: 1984-12-04
Publication date: 1986-06-21

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】主１上辺１１遣豆本発明は、複数の状態変数をもった関数であらわされる
状態量に比例した周波数で発信されるパルス信号をパル
ス信号毎に基準状態の矩形波信号に変換して基準状態の
アナログ信号に変換する状態量補正装置に関する。

従来見１屯気体の体積のような状態量は、ボイル・シャールの法則
にしめされるように、状憩変数である温度・圧力の大き
さにより大きく変化する。そのため、正確な体積を求め
る場合は、温度・圧力・圧縮係数等の補正演算を施し、
例えば０°ｃ、　　を気圧等の標準状態における体積に
換算するのが一般的である。このような例は気体計測だ
けでなり、微粉流体等においても同様であり、微粉流体
の流量もかさ密度・湿度等の影響により大きく変動する
。

このような流体計測における補正方法の一例として実公
昭５１−９８９５号公報が開示されており、まず、これ
について述べる。

上記実公昭５１−９８９５号公報に記載された発明は、
流量の重みをもつ流量パルスを受けると、該流量パルス
に対して温度検知機構を有する温度補正回路と該温度補
正回路と直列接続された圧力検知機構を有する圧力補正
回路とにより次の流量パルスが入力する迄に補正を完了
するもので、補正方法は流量信号により開かれるゲート
から入力する任意の発信パルスをデジタル・アナログ変
換し、温度検知機構又は圧力検知機構からの信号と比較
し、一致してからの発信パルスを所望の設定値に設定し
たブリセットカウンタに導くことにより除算するもので
、上記発信パルスの積算値がカラ：／夕の設定値に達し
たときパルスを発信して上記流量パルスの補正パルスと
して加減算するものである。

７゛シよ゛と　る口０占上述の従来の補正装置においては、流量パルスのパルス
間隔の間に補正のパルス加減のため流量パルス間隔が不
均一となる。一般に、流量制御する場合はアナログ関節
されるので、流量パルスをアナログ変換する場合はロー
パスフィルタの時定数を大きくする必要があった。また
、流量パルス間に補正パルスを加減するので分解能を向
上させるために必要な高速流量パルスの場合には不都合
であり、流量パルスのパルス周波数も低（押さえなけれ
ばならなかった。

叙上の理由により、上記従来の補正装置では応答の速い
制御は不向きであり、更に構成要素も多く高価になると
いう問題点があった。

口　占　ｌ　るための上記従来の補正装置が流量パルスが入力されて後、次の
流量パルスが入力する時間内で補正演算を行うのに対し
て、本発明においては、流量パルスそのものを温度及び
圧力に応じたパルス幅、パルス電圧の矩形波パルスとし
て補正し、その後該矩形波パルスをアナログ変換して基
準状態におけるアナログ信号とするものである。

理想気体の温度・圧力による補正はボイル・シャールの
式％式％Ｑ、、、、、：　　０℃、１気圧の流量である。

上記（１）式で０℃、１気圧の標準状態において補正流
量を求めると、Ｌとなり、流量の重みをもつ流量パルスに対し、各々圧力
に比例した補正及び温度に逆比例した補正を縦続的に施
すことにより実現される。

ｉ）気体の温度補正（３）式においてＫｐ＝１とおくと、温度補正流量ＱＮ
ｔは ■ の演算により実現される。

第２図は、上記演算を行うための電気回路の一例を示す
図で、図中、■は流量パルス２２は単安定マルチで、単
安全マルチ２においてのパルス幅Ｔｔは次のように定め
られる。今、コンデンサ４の容量をＣｚとし、その電圧
をＶｔとすると、この電圧Ｖｔ、は、定電流源３の定電
流をｉｔとした場合、時間Ｔで、ｔとなる。一方、単安全マルチ２のスレノショホールドレ
ヘルをｖｔｈとすると、パルス幅ｒｔはＶｔ＝ｖｔｈと
なる時間であるから、（５）式からｉｉである。ｖｔｈ−ｃｔ＝一定とするとｔとなり、ｉｒをＫｔと比例関係をもたせることにより、
流量パルスＱａはパルス幅τｔで温度補正される。

ｉｉ　）気体の圧力補正（３）式においてＫｔ＝ｌとおくと、圧力補正流量ＧＮ
ＰはＱ、４ｐ−Ｋ　ｐ−Ｑａ　　　　　　　　　　　　（８
）の演算により実現される。（８）式は流量パルスのパ
ルス電圧をＫｐとすることをしめす。

第３図は、上記（８）式を演算するための電気回路、す
なわち、Ｋ　ｐ　＝　１　＋０．９６８１Ｐの電圧を得
る回路図の例をしめすもので、この演算回路は演算増幅
器２０，２１、抵抗値Ｒ１〜Ｒ５，比較電圧Ｅとよりな
る衆知の演算回路で、Ｒ２＝０．９６８１Ｒ１，Ｒ，＝
Ｒ，＝Ｒ５，基準固定電圧Ｅ＝ＩＶとすることにより入
力端子１５゛に印加された圧力信号電圧に対し、Ｋｐに
相当する電圧ｖｐが出力端子１５に得られ、この電圧Ｋ
ｐが後述する第１図の補正信号入力端子１５に供給され
る。

夫上田以上に、温度補正、圧力補正の原理について述べたか、
以下に、本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す電気回路図、第４図
は、その動作説明をするためのタイムチャートで、第１
図は、気体流体の温度・圧力の補正を行う補正装置の電
気回路図であり、第４図において、（ａ）は入力（流量
）パルス、　（ｂ）は温度入力、　（Ｃ）は温度出力、
　（ｄ）は圧力入力。

（ｅ）は圧力出力、　（ｆ）は温度・圧力補正出力。

（ｇ）は温度・圧力アナログ補正信号である。

第１図において、今、流量パルスが端子１に入力される
と、該流量パルスは第２図に関して説明したように、単
安定回路２に入力され、定電流源３の電流値ｉ↑とコン
デンサ４の容ｔｒｔにより決められる温度に逆比例した
パルス幅の矩形パルスに変換される。上記電流ｉｔは被
測定流体の温度に比例した電流値であり、前述のごと（
してパルス幅に変調された矩形パルスは、インバータ５
及びアナログスイッチロに印加され、インバータ５に供
給されたパルスはアナログスイッチ７に入力される。ア
ナログ信号・ノチ６および７は直列接続されており、一
方が開路のとき、他方が開路となる。

このアナログスインチロ、７は直列接続されて、被測定
流体の圧力に比例した電圧Ｖｐを供給する端子１５と接
続されている。また、アナログスイッチ７．８の共通端
子は抵抗９とコンデンサ１０との直列接続よりなるロー
パスフィルタにより圧力に比例した電源電圧Ｖｐの電圧
値をもち、温度に逆比例したパルス幅の矩形パルス（第
４図の（ｆ））をアナログ変換（第４図の（ｇ））する
もので、該アナログ値は抵抗１２および可変抵抗１３の
抵抗比で所定電圧に増幅する増幅器１１を介して端子１
４より第４図（ｇ）にしめずアナログ信号として出口さ
れる。

立見以上の説明から明らかなように、本発明によると、複数
の状態変数をもった関数であらわされる状態量に比例し
た周波数で発信されるパルス信号を、各パルス信号間隔
の間に、前記状態変数にて補正することができるので、
応答速度の速く、換言すれば、分解能の高く、しかも、
精度の高い計測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を説明するための電気回路
図、第２図は、温度補正回路の一例を示す電気回路図、
第３図は、圧力補正回路の一例を示す電気回路図、第４
図は、第１図に示した電気回路の動作説明をするための
タイムチャートである。１・・・入力端子、２・・・単安定マルチ、６・・・ス
イッチ７グ回路、１１・・・増幅器、１５・・・補正信
号入力端子。第１図！５第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、複数の状態変数をもった関数であらわされる状
態量に比例した周波数で発信されるパルス信号を、該パ
ルス信号毎に、前記複数の各々の状態変数の検出値を上
記パルス信号のパルス幅、パルス電圧として矩形波信号
に変換して基準状態における状態量に補正し、該矩形波
信号をアナログ変換したアナログ信号とすることを特徴
とする状態量補正装置。
（２）、前記状態量が流量であり、状態変数が温度およ
び圧力であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項に記載の状態量補正装置。
（３）、前記状態量が粉体流量であり、状態変数が湿度
およびかさ密度であることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項に記載の状態量補正装置。