JPS61155768A - 相関式速度計 - Google Patents

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、たとえば流体などの流動状態を該流体流路の
上ｆｔ１＃ｌｉｌと下流側とに設けた各検出器でそれぞ
れ検出し、両検出器の各々から出力されるゆらぎ信号を
用いて前記流体の流速を測定するような相関式速度計、
特にゆらぎ信号の大きい変動態様に対応することのでき
る速度計の構成に関する。

〔従来技術とその問題点〕

流体や金属板などの移動速Ｋｙｔ測定する方法のひとつ
として相関式測定法が知られており、こｔＬは、流体や
金属板等の移動体に固有な童、たとえは流体の流動ゆら
ぎや金属板の平坦度のむらｔ電気的に検出する検出器を
移動体の移動経路の上流側と下ｆｌＬＩＩｌとに距＠ｉ
Ｌだけ離して設げ、下１５ｆ側検出器の出力信号中に含
まれるゆらぎ信号の上ｆｌｔ側検比検出器力信号中に含
まれるゆらぎ信号からの遅れ時間τｏｔ検出してＬ／ｒ
・の演算を行い、この演算結果によって移動体の移動速
ＫＹ：求めるようにしたものである。

丁なわち、今、上Ｉｔ１１４Ｉ検出器の出力信号に含ま
れるゆらぎ信号ンＵｔ　、下流側検出器の出力信号に含
まれるゆらぎ信号ＹＵ、とすると両信号の相互相関関数
Φ、は（１）式のようになり、この関数Φ１．は第４図
に示したようにτ＝τ。で最大になる。故に関数Φ１１
が最大になる時のτの値を求めることによってτ・を知
ることができ、従来以下に説明するようにしてτ。の検
出が行われている。

Φ８．＝上Ｊ’Ｕｔｔｔン・Ｕ、（を十τ）・ｄｉＴ、
　　　　　　　　　　　　　・・・・・・（１）丁なわ
ち、（１）式ｔτについて微分すると（２）式が得られ
、（２）式は（３）式のように変換されるが、ここでさ
らＫｔ＋ｒｙｔ、ＩＣ変数変換した後このｆａ１’再び
１［変数変換すると（４）式が得られる。

したがってτを変えて（４）式右辺の演算を行い、（ｄ
ｏ、、／ｄτ）＝ＯＫなる時のτを求めればこの時の丁
はτ。に一致するわけで、Ｗｉａ図はこのようにしてτ
。の検出を行うよ５にした従来の相関式速度計の揖成図
（”富士時報″纂５４巻、纂８号％萬１８＊−第２４頁
参照）である。

第３図において１は下流側検出器、２は下ｆｌｔ調検比
検出器　ａ　＊　２　ａは検出器１．２の各出力信号と
しての上流側検出信号、下ｆ１１．ｌＩｇ検出信号で、
３は上流側検出信号１ａ）Ｓ−増幅して信号１ａに含ま
れているゆらぎ信号ｔＵ、として出力する上ｆＬＩＩｌ
ｉ増幅器、４は下流側検出信号２ａを増幅して信号２ａ
に含まれ℃いるゆらぎ信号ｔＵ、として出力する下流側
増幅器である。５はクロックパルスが１パルス入力され
るごとにサンプリングされた電圧データを逐次次段に転
送するようにした電荷結合素子からなる遅延回路で、こ
の回路５は上述のようＫ１１ｇされかつ周波数ｆのクロ
ックパルス１２ａで駆動されるようＫなっているので、
該回路５に入力されたゆらぎ信号Ｕ、は（５）式で示さ
れる時間τだけ遅れて出力される。ここにＤは電荷結合
素子固有の定数である。

τ＝Ｄ／ｆ　　　　　　　　　　・旧・・（５）６は増
幅器３と遅延回路５とからなる上流側入力回路、６ａｆ
工入力回路６の出力信号としての第１信号で、第１信号
６ａは換言てれは遅延回路５から時間Ｔだけ遅れて出力
されるゆらぎ信号Ｕ１である。７・１増幅器４の出力す
るゆらぎ信号Ｕ！を微分する微分回路、８は増幅器４と
微分回路７とからなる下ｔＩｔｖ４入力回路で、８ａは
入力回路８の出力信号としての第２信号である。９は乗
算回路、Ｌｏｔ工平均演算回路で、図においては回路５
．７゜９．１０は（４）式右辺の演算を行うようＫｓ成
されている。したがって平均演算回路１０の出力信号１
０ａはｄΦｕ／ｄτに応じた信号となる。１１は信号ｌ
Ｏａが入力される、基準値を零とした差動増幅回路、１
２は増幅回路１１の出力電圧信号１１ａが入力されこの
電圧信号に比例した周波数ｆのクロックパルス信号１２
ａＹ出力するｖ７を変鴻回路である。信号１２ａは遅延
回路ＳＶ＊動丁仝ように該回路に入力され、この場合信
号１２ａの周波数ｆによって遅れ時間τが制御された結
果平均演算回路の出力信号１０ａが零になるように増幅
回路１１および変換回路１２が構成されている。

したがって信号１０ａが零になった状態では（４）式ノ
ｄΦ＋ｔ／ｄ丁は零圧なっているので、この時の周波数
ｆに対応した時間遅れ丁はτ。に等しくなつ℃おり、こ
の結果ｆ７知ることによってτ。の検出がＫＶは（６）
式のようになる。（６）式におけるｆｏは（５）式にお
いてτ＝τ。とした時のｆの値で、したがって上述のよ
うにしてｆｏを検出すれば（６）式によってＶｔｘ出で
きることになる。

Ｖ　＝　（Ｌ　／　Ｄ　）　・ｆｏ　　　　　”・−（
６）第３図の速度計は上述のようにして移動体の速ｋＶ
を測定するものであるが、この場合乗算回路９を工±１
５ボルトの二ｍｍで駆動される演算増幅器で構成される
のが通例で、この結果、乗算回路９に入力される＠１１
信６ａおよび第２信号８ａはそれぞれ上限電圧値が２０
　（Ｖｐ−ｐ）程度に制限されるのが普通であり、また
信号６ａ、Ｂａの各下限電圧値も乗算回路９の演算性能
χ維持するという観点から１０　ＣＶｐ−ｐ）ｌｉ度に
制限されるのが普通である。ところが実際には、信号６
１または８ａは１０〜２０　ＣＶｐ−ｐ）の電圧範囲内
に常にあるとは限らないので、＠３図の速度計には信号
６ａまたは８ａが上述の電圧範囲をこえて変化すると、
換言てれは、ゆらぎ信号Ｕ、、Ｕ、の振幅が太き（なっ
たりあるいは信号Ｕ８が急激に変化したりすると、測定
誤差が大きくなったり測定不能になったりてるという問
題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述したような従来の相関式速度計における
問題を解消して、前述の如きゆらぎ信号を含む上流１ｊ
ｌｌＩ検出信号および下流側検出信号がそれぞれ大きく
変動してもｆｆ１Ｋよ（測定を行５ことのできる相関式
速度計Ｖ＊供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、上述の目的を達成するために、移動体の移動
経路に清って設けた上流側検出器およびＦ流側検出器と
；前記上流側検出器の出力する上ｆｌＬＩＩ！検出信号
について演算を行って第１４１号を出力する上流側入力
回路と；前配下流貴検出器の出力するＴｆＩＬ側検出値
検出信号て演算を行って第２信号を出力する下流側入力
回路と；語ｌ信号と第２信号との乗算を行５乗算回路と
；を備え、この乗算回路の出力信号にもとづいて移動体
の移動速［Ｙ　’８１１足する相関式速度計において、
第１信号ン順次遅らせて出力する複数個の上流側遅れ回
路と；第２信号を順次遅らせ【出力する複数個の下流側
遅れ回路と；複数個の上ｆｔ１１Ｍ遅れ回路のうち遅れ
時間最短の上流１ｍ第１遅れ回路の出力信号が入力され
、かつヒステリシス特性が矩形状に形成された上流側主
コンパレータと；複数個の上流側遅れ回路のうち上流側
第１遅れ回路を除（上流側残余遅れ回路の各出力信号が
別々に入力され、かつ上側しきい値および下貴しきい値
の各々が上ｔＩＬＩＩ主コンパシコンパレータリシス特
性における対応するしきい値に等しい矩形状ヒステリシ
ス特性を有する上流側副コンパレータと；複数個の下ｆ
Ｌｌｌｌ遅れ回路のうち遅れ時間液短の下１５１ＥＩＩ
ｉｌＫ　ｌ遅れ回路の出力信号が入力され、かつヒステ
リシス特性が矩形状に形成された下ＲＩＩ主コンパレー
タと；複数個の下流側遅れ回路のうち下流側第１遅れ回
ｗ１を除く下ｔｊｔ側残余残余回路の各出方信号が別々
に入力され、かつ上貴しきい値および下側しきい値の各
々か下ｔ／ｒｔｇ１４生フンパレータのヒステリシス特
性に′ｊｄける対応するしきい値に等しい矩形状ヒステ
リシス特性を有する下流側副コンパレータと；上１５１
Ｅｉｌｌ検出信号と上流側主コンパレータおよび上流側
副コンパレータの各出方信号とが入力され、下流側検出
信号を上流側止コンパレータおよび上Ｒ１ａ副コンパレ
ータの各出力信号に応じて分圧して出力する上５ｔｌｌ
１分圧回路と、下Ｒ１１１検出信号と下ｆＩｔＩＩ主コ
ンパシコンパレータ１５！１１１１コンパレータの各出
力信号とが入力され、下流側検出信号を下ｆｉｌｌ主コ
ンパレータおよび下ｆｉｌｌｉｌコンパレータの各出力
信号に応じて分圧して出方する下流側分圧回路と；馨設
け、上流側入力回路には上Ｉ５！貴検出信号にかえて上
ＲＩＩＩＩ分圧回路の出力信号な入力し、下ＲＩＩＩ人
力回路には下ｆｔ側検出信号にかえて下ｆｉ１ｍ分圧回
路の出力信号を入力し、かつ上流側副コンパレータには
対応する上流側Ｍ残余残余回路の出力イサ号ｔ、上１５
！側王コンパレータの出力信号によって駆動さｎる上ｆ
ＬｉｌＩスイッチを介して入力し、かつ下流ＩＩＩ　！
１１コンパレータには対応する下流側残余遅れ回路の出
力信号ｔ１下流側生コンパレータの出力信号によって駆
動される下流側スイッチを介して入力するようにしたも
ので、このように構成することによって、上ｔｌＬ１１
１１Ｉ検出信号または下流ｌｌＩ横出信号、したがって
第１信号または第２信号が変動してそれらの大きさが前
記上側しきい値を上まわったり前記下側しきい値を下ま
わったりすると、各主コンパレータおよび各副コンパレ
ータによって下流側分圧回路および下流側分圧回路の各
分圧比を逐次具なった値にかっ安定に変化させ、この結
果第１信号および＠２２信の各大きさが乗算回路の許容
入力範囲内に安定に収まるｉ５にして、もって大きく変
動する下流側検出信号および下流側検出信号に対しても
精によく測定を行うことのできる相関式速度計が得られ
るよう和したものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成図で、図においては纂
３図におげろものと同一の部分または同一の機能を有す
る部分には同一の符号を付し℃いる。纂１図に′ｊ６い
て、１３は上ｆｉ側検出便号１ａとしての電圧信号を分
圧するようにした上流側分圧回路、１４は下流側検出信
号２ａとしての電圧信号を分圧する工５Ｋした下ｔｌｔ
ＩＩＩ分圧回路で、分圧回路１３は上流側検出器１の出
力端側とアースとの間に直列接続された抵抗器用１．凡
、、　、　Ｒ，、、凡、。

と、この直列回路において各抵抗器を図示のように接続
換えできるようにした切り換えスイッチＳ０”　１１　
ｅ　８１１とで構成され、分圧回路１４は下流側検出器
２の出力ｇ１１１Ｉｌとアースとの間に直列１ｉ！続さ
れた抵抗器Ｒ１８，ルｎ、煽、　、　Ｒ，と、この直列
回路にゑ おいて抵抗器を図示のように接続換えでざるようにした
切り換えスイッチ８ｍ１　＃　’ｍｌ　＋　Ｓ！ｊとで
構成されている。１３１１はスイッチＳ１１の共通端子
から引き出された分圧回路１３の出力信号、１４ａはス
イッチＳｎ　の共通端子から引き出された分圧回路１４
の出力信号で、出力信号１３ａは上流側入力回路６に入
力され出力信号１４ａは下流側入力回路８に入力されて
いる。

Ｕａは入力回路６が出力する電圧信号としての第１（ｉ
号６ａの最、太祖振幅で、１５は信号６ｍが入力されて
直流電圧Ｅ、−１１出力する、ダイオードＤ１と抵抗ロ
ーとコンデンサＣ８とからなる整流子ｆ＃回路である。

１６は抵抗器孔、とコンデンサＣＩとからなる藁ｌ遅れ
回路、１７は抵抗器孔、とコンデンサＣ，とからなる第
２遅れ回路、１８は抵抗器几、とコンデンサＣ６とから
なる藁３遅れ回路である。人。

Ｂ、Ｃはそれぞれ第１遅れ回％１６、第２遅れ回路１７
．　第３遅れ回路１８の各出力端子であって。

の出力電圧が入力され、第３遅れ回路１８には第２遅れ
回路１７の出力電圧が入力されるように構成され、さら
にＥ＋　＝（１／　２　）・Ｕａとなるように関係各部
が構成されている。遅れ回路１６．１７．１８は上述の
ように構成されているので、上ｆｌｔ１１１検出信号１
ａに対応した出力電圧Ｅ１は出力端子Ａ　、　Ｂ　、　
Ｃ［［次遅れて現れる。すなわち遅れ回路１６，１７．
１８は第１信号６ａｇ順次遅らせる上ｆｌＬｖａｓれ回
路で、巣１遅れ回路１６は遅れ回路１６．１７．１８の
うち遅れ時間最短の上流＠県ｌ遅れ回路である。遅れ回
路１７．１８は上流側遅れ回路１６．１７．１８のうち
第１遅れ回路１６’に除く上流ｍ残余遅れ回路である。

ＣＭ、、　、　ＣＭ　、！、　ＣＭｌ畠はいずれも矩形
ヒステリシス特性を有するコンパレータで、これらフン
パレータの上側しきい値電圧はいずれも等しく１０ボル
トに設定され、また下側しきい値電圧はこれもいずれも
等しく５ボルトに設定されている。コンパレータＣＭ、
ｉ、　ＣＭ、、　、　ＣＭｉ、の各出力電圧は、これら
コンパレータの各反転入力端子に入力される入力電圧が
１０ポル）Ｙ上まわるとＬレベルになり、１良前記入力
端子が５ポルｌ’下まわるとＨレベルになるように構成
されており、コンパレータＣＭｏ、の反転入力端子には
出力端千人が直接接続され、コンパレータＣＭ□の反転
入力端子には出力端子Ｂか切り換えスイッチＳ４を介し
工接続され、コンパレータＣＭ１．の反転入力１子には
出力増子Ｃが切り換えスイッチ８１４に介して接続され
ている。図Ｖｃｇいては、切り１１＆えスイッチＳ。、
Ｓｌ。

”ｔｓはコンパレータＣＭ、１の出力電圧によって駆動
され、スイッチＳ□はコンパレータＣＭ、、の出力電圧
によつ℃駆動され、スイッチＳ、はコンパレータＣＭ、
ｉの出力電圧によって駆動されるように構成され、これ
らの各スイッチはいずれも、対応するコンパレータの、
出力電圧がＨレベルになると図示したＨ負のｍ点に切り
換わり、また対応するコンパレータの出力′１圧かＬレ
ベルになると図示したＬ働の接点に切り換わるように＃
！ｇされ℃いる。

コンパレータＣＭ、ｌ、ＣＭ、、、ＣＭ、、は上述のよ
うに構成され工いるので、ＣＭｌには上流側＠ｌ遅れ回
路１６の出力信号が入力される上ｔＩｔＭ生コンパレー
タで、コンパレータＣＭ、、　、　ＣＭ、、！寡、上流
側残余迎ｔＬ回路１７．　、１８の各出力信号か、主コ
ンパレータＣＭ■の出力信号により″Ｃ駆動される上１
５１側スインチＳ１＠　ｒ　８１４　’ｔ”介して別々
に入力される上ｔｌＬｍ刷コ／パレータである。

１９は信号８ａが入力されて直流電圧Ｅ、ｆ出力する、
ダイオードＤ、と抵抗器Ｒ３゜とコンデンサＣ１とから
なるＩＩＲ平滑回路で、この回路１９は整流平滑回路１
５に対応する回路である。Ｕｂは入力回路８が出力する
電圧信号としての菖２信号８ａの蝋太祖振幅で、２０は
抵抗器に＆１．とコンデンサＣ・とからなり、出力電圧
時Ｂ電が入力される遅れ回路、Ｘは遅れ回路２０の出力
増子、２１は遅れ回路２０の出力電圧が入力される、抵
抗器”ＩｔとコンデンサＣ，とからなる遅れ回路、　ｙ
は遅ｔ′Ｌ回路２１の出力端子、２２は遅れ回路２１の
出力電圧が入力される、抵抗６凡、ａとコンデンサＣ１
とからなる遅れ回路、２は遅れ回路２２の出力端子であ
る。

図においてはＬ””（１／　２　）・Ｕｂとなろように
関さ 係合部が構成書れている。

ＣＭ、、　、　ＣＭ、、　、　ＣＭｍｓはいずれもフン
パレータＣＭ、。

、　ＣＭ、、　、　ＣＭ、、と同様な上側しきい値電圧
がｌＯボルトで下側しきい値電圧が５ボルトである矩形
状ヒステリシス特性Ｙ：有するコンパレータで、これら
のコンパレータＣＭ□、ＣＭ□、　ＣＭ、、も反転入力
端子に入力される電圧が１０ボルトを上まわると出力電
圧がＬレベルになり、また反転入力端子に入力される電
圧が５ボルトを下まわると出力電圧がＨレベルになるよ
うに構成されており、コンパレータＣＭｔ１の反転入力
端子には遅れ回路の出力層子Ｘが直接接続され、コンパ
レータＣＭ、、　、　ＣＭ、。

の各反転入力端子には、コンパレータＣＭ、、の出力電
圧によって駆動される切り換えスイッチＳ１．。

Ｓｔ、　Ｙ介してそれぞれ出力端子Ｙ　ｒ　”が接続さ
れている。コンパレータＣＭ１の出力端子はスイッチ８
１４１　ｓｔｓのほか切り換えスイッチＳ■をも駆動す
るように該スイッチＳ！ｌに接続され、コンパレータＣ
Ｍ、、　、　（、’Ｍ、ｓの各出力端子はスイッチＳｘ
ｘ　、８ｚｓ　Ｙそれぞれ駆動するようにこれらのスイ
ッチ８ｔｔ　ｅ　Ｅ３ｘｓに接続され℃い工、スイッチ
ｓｔｓ　Ｉ　８１雪、　８１３　＊　８ｔ４　ｍｓｌ、
もスイッチ８ＩＳ　＋　ＳＩｔ　＋　Ｓ１ｍ　ｒ　８１
４　＋　ＳＩＩと同様に対応するコンパレータの出力電
圧がＨレベルにすｌと図示したＨ四の接点に切り換わり
、また対応丁るコンパレータの出力電圧がＬレベルにな
ると図示したＬ＠の接点に切り換わるよ５に構成されて
いる。遅れ回路２０．２１．２２は上述のように構成さ
れているので、下流側検出信号２ａに対応した出力電圧
鳥は出力端子ｘ＃Ｙ＃Ｚに順次遅れて現れる。丁なわち
遅れ回路２０．２１．２２は第２信号８ａｔ順次遅らせ
る下流側遅れ回路で。

遅れ回路２０は遅れ回路２０．２１．２２のうち遅れ時
間最短の下流ｉ＃Ｉ纂１遅れ回路である。遅れ回路２１
．２２は下流側遅れ回路２０．２１．２２のうち１１１
１遅れ回路２０）ｌ除く下ＲＩＩ残余残余回路である。

またコンパレータＣＭ、１．ＣＭ□−ＣＭｌｍは上述の
ように構成されているので、ＣＭ、１は下流１１１＠ｌ
遅れ回′Ｎｌ２０の出力信号が入力される下流ＩＲＥコ
ンパレータ、ＣＭＩｇよびＣＭ、、は下流肯残余遅れ回
Ｊ１２１．２２の各出力信号が、主コンパレータＣＭ□
の出力信号によって駆動される下Ｒ貴スイッチＳＢ　＃
　Ｊ４　ｋ介して別々に入力される下流側副コンパレー
タである。

２３は上述の各部からなる相関式速度計で、以下にまず
速度計２３における上流側要部の動作を第１図および第
２図を併用して説明する。１４２図は、速度計２３に８
ける、上ｌ５ｔｌＩ検出信号１ａの振幅Ｘの基準振幅Ｘ
。に対する相対値Ｗと第１信号６ａの被損幅Ｕａ　ＣＶ
ｐ−ｐ　）との関係な示す特性線図で、振幅）−ｏはＵ
ａ＝１０　（Ｖｐ−ｐ　）Ｋｎ応ｊ６振幅Ｘの値である
。まず検出信号１ａの振幅Ｘが小さく、このため整流平
滑回路１５の出刃電圧ｇ１カコンハレータＣＭＩＩの下
貴しきい値５ボルトよりモ小すい値を継続していると、
該コンパＬ／−ｐｃＭｌｌの出力電圧はＨレベルになる
ので、スイッ゛チ８１４１８１１が動作してコンパレー
タＣＭ、、、　ＣＭ、、の各反転入力１子にはアース電
位が入力され、コンパＬ／　−タＣＭ、ｊ、　ＣＭ、、
も下側しきい値が５ボルト和なっているのでこれらコン
パレータＣＭ＋　１　、ＣＭ＋　＊の各出力電圧もＨレ
ベルになる。故に、この結果、分圧回路１３の分圧比は
ｌとなって検出信号１ａがそのまま増幅器３、換言すれ
ば入力回路６に入力される。すなわちこの場合検出信号
１ａと上流側分圧回路の出力信号１３ａとは等しくなっ
ており、信号１３ａの逗幅ｔＹとするとＹ＝Ｘである。

分圧回路１３の分圧比が１の状態で検出信号１ａの振１
ＩＩＸが増大しても、整流平滑回路１５の出力ｔＥＩｌ
、がコンパレータＣＭ、、の上貴しきい値１ｏボルトに
至るまでを工、換言てれは第１信号６ａの振幅Ｕａか２
０　（Ｖｐ−ｐ　］に至るまでは、コンパレータＣＭ、
１．　ＣＭ、、　、　ＣＭｌ、の各出力電圧はいずれも
Ｈレベルを維持するので、分圧回路１３の分圧比はｌの
状態が継続される。上述した所から明らかなようｃＵａ
＝２ｏ　（Ｖｐ−ｐ　）に対応する相対値Ｗは２である
。

分圧回路１３の分圧比が１の状態で検出信号１ａの振幅
Ｘが増大し、丁なわち該振幅Ｘの相対値Ｗが増大し、遂
に出力電圧Ｅ１が１０ボルトを上まわって、僕言丁れば
Ｕａが２０　（Ｖｐ−ｐ）ｖ上まわってこの状態が継続
すると、コンパレータＣＭｉ。

が動作してこの出力電圧がＬレベルになるのでスイッチ
ＳＩＩ　Ｉ　Ｓ１４　＋　８１１がいずれもＬ接点側に
切り換わり、この結果、分圧回路１３の分圧比は（煽、
＋凡ｌ＋Ｒ菫４）／（凡、、＋Ｈ＋、、＋ル１１＋凡１
４）となり、コンパレータＣＭ、！の反転入力１子には
出力端子Ｂの電位が入力され、コンパレータＣＭ、３の
反転入力趨子には出力端子Ｃの電位が入力される。この
場合（Ｒ□＋凡、Ｓ十九１４）／（ル３．十凡３．十凡
１．十凡１４　）＝　１　／　２であるように各抵抗器
の抵抗値が構成されているので、スイッチＳＩｔがＬ接
点側に切り換わった状態でを工分圧回路１３の分圧比は
１／２となり、この結果Ｙ＝（１／２）・Ｘとなる。ス
イッチＳＩＳ　ｌ　”１４がＬ接点側に切り換わる直前
では遅れ回路の出力端子Ｂ、Ｃの各電位変化は出力熾子
人の電位変化よりも遅れていてＢ、Ｃｌ１１子の各電位
はまだ１ｏボルトに達していないから、スイッチ８１１
　＊　”＋４がＬ接点１ｌＩＫ：切り換った直後コンパ
レータＣＭ＋　ｔ　−ｃＭ、。

の出力がＬレベルになることはない。またスイッチＳｔ
ｔがＬ接点ｆＩＫ切り換わってＹ＝（１／２）・Ｘとな
っても、端子人の電位、丁なわちコンパレータら、コン
パレータＣＭ■の出刃電圧がＬレベルになった直後に再
びＨレベルに復帰することはない。

丁なわち相関式速度計２３においては、上ｆｉｌｌｌ検
出信号１ａの振幅が増大してその相対値Ｗが２を上まわ
ると分圧回路１３の分圧比が１から１／２になるのでＵ
ａの値も２０（Ｖｐ−ｐ）から１０〔ｖｐ−ｐ）ｔｃ急
減し、以後相対値Ｗが増大しても分圧回路１３の分圧比
は１／２に維持される。

分圧口＠１３の分圧比が上述した１／２の状態で検出信
号１ａの振幅Ｘが増大し、したがって相対値Ｗが大きく
なると、これに比例し℃被損Ｉｌ＆Ｕａおよび出力電圧
ＥＩが大きくなるので、振幅Ｘが相対値Ｗ＝４に対応す
る大きさになったときＵａ＝２０ＣＶＩ）−１））Ｋな
るが、Ｕａかこの１１ヲ上まわって電圧Ｅ、が１０ボル
トＹ越えた状態が継続すると、出力端子Ｂの電位がやが
てｌＯポル）Ｙ越えるのでこの時点でコンパレータＣＭ
、の出力がＬレベルになる。この時点ではコンパレータ
ＣＭ１１の出力はＬレベルでありコンパレータＣＭ、の
出力はＨレベルであるから、この時分圧口Ｎ１３の分圧
比は（九、、＋Ｒ，，）／（凡、、＋ｌ（ｒ、、＋ルウ
４）となり、この分圧比は１／４になるように各抵抗器
の抵抗値が選定されている。故に分圧回路１３の分圧比
がこのようにして１／２から１／４に変更されるとＵａ
はこのような分圧比変更前の値の１７２に抑制され、こ
の結果Ｗ＝４において２０（Ｖｐ−ｐ）であったＵａの
値は１０　（Ｖｐ−ｐ）に急減する。分圧回路１３の分
圧比がこのようにして１／２から１／４に変更された時
、コンパレータＣＭ□の入力電圧が該コンパレータの下
側しきい値５ボルトＹ下まわることはないから、コンパ
レータＣＭ１．０出力のＨレベルからＬレベルえの変化
は維持されＷが４を上まわると分圧回路１３の分圧比が
ｌ／２から１　／　４　Ｋ　’ｆ’ｘ）ｂ（ｒ）テＵ　
ａ　１７）［４２０（ＶＰ−ｐ）からｌＯ（Ｖｐ−ｐ　
）Ｋ急減し、以後相対値Ｗが増大し℃も分圧回路１３の
分圧比は１／４に維持されるのでＹ＝（１／４）・Ｘと
なる。

分圧回路１３の分圧比が上述のようにして１／４になっ
ている状態で、検出信号１ａの振＠Ｘが更に増大し、し
たかつか相対１１［Ｗが一層太き（ｌると、これに比例
してＵａおよびＥｌが大きくなるので、振幅Ｘか相対値
Ｓ％’＝８に対応する大きさになツタときυａ＝ｚｏ（
Ｖｐ−ｐ）になるが、Ｕａが再びこの値を上まわつ工電
圧Ｅ、が１０ボルトを越えた状態が継続すると、端子Ｃ
の電位かやが【１０ボルト’ｔ’越えるのでこの時点で
コンパレータＣＭ、、の出力がＬレベルになる。すると
この時コｙ　ハＬ／　＝　ｊｌ　Ｃｊ１４Ｈ＊　ＣＭｔ
ｔの各出力はいずれもＬレベル尤なっているから、分圧
回路１３の分圧比は１ｃｔ　ａ／　（Ｒｔｔ＋Ｒ＋＋）
　トナ’）　コノ分圧比ｆ！　１　／　８　Ｋなるよう
に各抵抗器の抵抗値が選定され工いる。

故に分圧回路１３の分圧比がこのようにしてｌ／４から
１／８ＫＲ更されるとＵＡはこのような分圧比変更前の
値の１／２に抑制され、この結果Ｗ＝８において２０Ｃ
Ｖｐ−ｐ〕であったＵａの値はｌＯ（Ｖｐ−ｐ　）ＶＣ
急減する。分圧回路１３の分圧比がこのよ５にしてｌ　
／　４から１／８に変更された時、コンパレータＣＭ、
の入力電圧が該コンパレータの下側しきい値５ボルトを
下まわることはないから、分圧比のこのような変更によ
ってコンパレータＣＭ１．の出力が再びＨレベルに復帰
することはない。したがって速度計２３においては、上
ｆｉｌｌ検出信号１ａの振幅Ｘが増大してその相対値Ｗ
が８を上まわると分圧回路１３の分圧比がｌ／４から１
／８になるのでＵａＤ値も２０　（Ｖｐ−ｐ〕から１０
（Ｖｐ−ｐｌに急減し、以後相対ｇＬＷが増大しても分
圧口ｊｉ！１３の分圧比は１７８Ｋｊ＠持されるのでＹ
＝（１／８　）・Ｘとなる。なお分圧回路１３の分圧比
がｌ／８になっている状態ではＷ＝１６でＵａ＝２．０
　（Ｖｐ−Ｐ）となにと）Ｘ明らかである。

上述したように、速度計２３においては検出信号１ａの
振幅Ｘが大きくなつ℃も、この振幅Ｘの増大に伴なって
逐次コンパレータＣＭ、、　、　ＣＭｌ、　、　ＣＭｌ
、が動作して次第に分圧回路１３の分圧比か大きくなる
ので、纂２図から明らかなように、振幅Ｘの相対値Ｗの
１から１６まで範囲にわたって、乗算回路９０入力信号
としての１１！１信号６ａの振幅が、該乗算回路９の許
容入力電圧範囲１０〜２０（ｖｐ−ｐ）円に保持される
。

速度計２３においては要部が上述したように動作するが
、今仮に、スイッチ８１４　、”１＠　Ｙ省略して端子
Ｂ、ＣかそれぞれコンパレータＣＭ、、、ＣＭ１゜の各
反転入力端子に直接接続されているとすると、検出信号
１ａの振幅Ｘの相対値Ｗが８をこえている状態で、換言
すれはコンパレータＣＭ１１．　ＣＭ、ｌ。

ＣＭ、、の各出力がすべてＬレベルになっている状態で
振幅Ｘが小さくなり、この結果電圧Ｅ１が５ボルトを下
まわると、遅れ回路１６，１７．１８のためにやがてま
ず出力端千人の電圧か５ポル）Ｙ下まわるのでコンパレ
ータＣＭ１１．　ＣＭ、、の各出力がＬレベルのままで
コンパレータＣＭ、、の出力がＨレベルになる。コンパ
レータＣＭ、、の出力がＨレベルになるとスイッチ８１
重がＨ接点’ＩＩＫ切り換わる結果分圧回路１３の分圧
比が１／８から１えと急増し、このため出力電圧Ｅ１も
急増してコンパレータＣＭ、、の出力は再びＬレベルに
なり、コンパレータＣＭＨの出力がＬレベルになった時
点ではコら１　／　８　Ｋ急減する。このため出力電圧
Ｅ、も急減するので再びコンパレータＣＭ、の出力がＨ
レベルになり、分圧回路１３の分圧比は再び１／８から
ＩＫ急増する。丁なわちスイッチ”１４１　ａｌｌが省
略されていると、このような場合、分圧回路の出力信″
＊Ｘａａの振幅Ｙは振幅Ｘの検出信号１ａか入力される
とＸと（１／８）・Ｘとの間をくり返して激しく振動す
るので、第１信号６ａの被損輪Ｕａが乗算回路９の許容
入力電圧範囲ｌＯ〜２０Ｃ４ｐ−ｐ）内に収まり切らな
くなる。

ところが相関式速度計２３“においては、スイッチＳ０
および８ｓｔが上述したように接続されているので、検
出信号１ａの振幅ＸがＷ±８の相対値を越えている状態
からＷ＝８の相対値を下まわって、このためまずコンパ
レータＣＭ１．の出力がＨレベルになると、同時にスイ
ッチＳｌ＊８１４がＨ接点ｉｊＩ！ｌＶｃ切り換り”Ｃ
：２７パ’−ｆｉ　ＣＭｔｓ　＊　ＣＭｔｓ　ノ’ｈｔ
Ｂ力もＨレベルになる。このため分圧回路１３の分圧比
が１／８から１えと急増し、これに応じて電圧ＦＳ１も
急増するので、やか℃コンパレータＣＭ、１の出力がＬ
レベルになり、この結果分圧回路１３の分圧比は１から
（１４−■＋凡ｌ十凡１４）／（凡１１十に１冨＋ル３
．＋８１４　）＝　１７２　Ｋ変化し、コンパレータＣ
Ｍ１．の反転入力端子には電子Ｂが接続され、コンパレ
ータＣＭ１．０反転入力端子には端子Ｃが接続された状
態となる。したがって電圧Ｅ１の前述したような急増が
抑制されるが、分圧回路１３の分圧比１に：ｌ／２にし
℃も、この場合なお被損幅Ｕａは２０（Ｖｐ−１）Ｉｋ
越え、したがって電圧Ｅ、４！１０ホルｌ−越え工いる
ので、やがてコンパレータＣＭ、。

の出力がＬレベルになり、この結果分圧回路１３の分圧
比が１／２から（凡３．十も４）／（凡■＋ルロ＋Ｊ４
）＝１／４に変化する。回路１３の分圧比がこのように
１／４になると、この時Ｕａは第２図から明らかなよう
ＫＩＯ〜２０　（Ｖｐ−ｐ）の範囲内に入る。すなわち
速度計２３において、検出信号１ａの振幅Ｘの相対値Ｗ
が８を越えた状態から８近傍の８を下まわった状態にな
ると、分圧回路１３の分圧比は一度は１／８から１に急
増するがやがて１７４に安定して、被損暢Ｕａが乗算回
路９の入力電圧として許容される１０〜２０　ＣＶｐ−
ｐ〕の範囲内にもたらされ、回路１３の分圧比が、スイ
ッチ８１４１　ｓｔｓが省略された上述の場合のように
１と１７８との関ｔくり返して振動する工５なことはな
い。

以上に述べた動作説明は分圧回ｗ１１３と贅流平滑回路
１５と上ｆｉｔ＠遅れ回路１６．１７．１８と上流側コ
ンパレータＣＭ、、　、　ＣＭ、、　、　ＣＭｌ、とス
イッチ８１１＝８１１とからなる上流＠：ｇＩＮにかか
わるものであったが、第１図においては１分圧回路１４
と！ｉｆｆ平滑回路１９と下ｆｌｔｌｌＩ遅れ回路２０
．２１゜２２と下流側コンパレータＣＭ□、　ＣＭｔ、
　、　ＣＭ、、　　とスイッチ８１１〜８１１とからな
る下流側要部の各部が前記上流側要部の対応する各部と
同様な機能を有するよう忙構成され、かつ（凡！！＋鳥
１＋凡ｔ４）／（ル□＋ル□十凡１．十煽４　）＝　１
　／　２　　、ＣＲｔｍ＋凡１−）／（鳥、十煽、十鳥
、）±１　／　４　、Ｒｔａ／　（凡、１＋鳥４）＝１
／８となるように各抵抗器が構成されている。したがっ
て速度計２３においてを工、検出信号２ａの振幅Ｘが大
きくなってもこの債幅Ｘの増大に伴なつて逐次コンパレ
ータＣＭ□、ＣＭ□、ＣＭ□が動作して次纂に分圧回路
１４の分圧比が大きくなるので、第２図の場合と同様に
、振幅Ｘの相対（ｉｌ　Ｗの１から１６までの範ｖ！Ｉ
Ｖｃわたって、乗算（ロ）路９の他方の入力信号として
の第２信号８ａの振幅か、該乗算回路９の許容入力電圧
範囲１０〜２０　（Ｖｐ−ｐ）内に保持される。また検
出信号２ａの振−Ｘの相対値Ｗが８を越えた状態から８
近傍の８を下まわった状態になっても、スイッチ”！４
　＃　”ＩＩが設けられているから、分圧回路１４の分
圧比がｌとｌ／８との間なくり返して振動するようなこ
とはない。

纂１図においては相関式速度計２３ン前述のように構成
したので、上流側検出信号１ａ、下ｙｔｉｓ検出信号２
ａの各振幅が大きくなると、あるいは下ｆｌｔｌｌＩ検
出信号２ａの振幅か急激に変動すると、これらの振幅に
応じであるいは振幅変動に応じて。

コンパレータＣＭ、１．　ＣＭ、、　、　ＣＭ、１によ
り分圧回路１３の分圧比が自動的に制御され、またコン
バレーｐ　ＣＭ、、　、　ＣＭ、、　、　ＣＭ、、　ｖ
ｃ　ヨり分圧回路１４の分圧比が自動的に制御され、こ
の結果乗算回１１６９に入力される１１！１およびｗＸ
２信号６ａ、８ａの各振幅は、検出信号１ａ、２ａの振
幅の、基準振幅Ｘ０の１倍から１６ｆｉまでの広範囲に
わたって乗算回路９の許容入力電圧範囲内ｌｉ［にかつ
安定に収められる。故にこのような速度計２３によれば
検出信号ｌａ、２ａの振幅か大きく変動し又も精度のよ
い速度測定が行えることになる。なおこのような速度計
には上述したような遅れ回路１６．１７．１８．２０，
２１．２２が設けられているので、これら遅れ回路の作
用によって検出信号１ａ、２ａが急激に変動しても安定
した計測動作をする利点がある。

上述した実施例におい℃は上ｔｌＬ１１１検出器１の−
と下ｆｌｔＩＩＭ検出器２の側とにそれぞれコンパレー
タと遅れ回路との岨ｇ３組設け、これら各３組によって
分圧回路１３および１４の各分圧比ｔいずれも１，２，
２．２の４段階に変化させるようにしたが、本発明は、
このような実施例に限定されるものではなく、ｎ、ｍｙ
いずれも正整数として、上流側コンパレータと下流側遅
れ回路との岨ｔｎ組設け、下流側コンパレータと下流側
遅れ回路とのｆｆｉＹｍｍ設け、これらのコンパレータ
ト遅れ回路とによって分圧回路１３の分圧比ｉ１．に、
Ｋ。

・・・・・・、Ｋ　のｎ＋１段階に変化させ、かつ分圧
回路１４の分圧比ｆ　１　、　Ｋ　、　Ｋ　、　・・−
・・、Ｋ　　ｆ）ｍ　＋１段階に変化させるようにして
もよいものである。

ここＫＫは乗Ｘ回路９の許容最大入力電圧と許容最小入
力電圧との比である。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明においては、移動体の移動経路
に溢って設けた上ｆＩＬＩＩＩおよび下ＲＩＩＭの各検
出器と；前記上Ｒ＠検出器の出力する上流側検出信号に
ついて演算を行ってｇｌ信号を出力する上流側入力回路
と；前配下流側検出器の出力する下流側検出信号につい
て演算を行って第１（１号を出力する下ｆｉｔ＠入力回
路と；第１信号と第２信号との乗算を行う乗算回路と；
を備え、この乗算回路の出力信号にもとづいて移動体の
移動速Ｋ　’ｋ　６１１１定する相関式速度計において
、第１信号を順次遅らせて出刃する複数個の上ＲＩｍ遅
れ回路と；Ｍ２２信な順次遅らせて出力する複数個の下
Ｒ’Ｒ遅れ回路と；複数個の上流側遅れ回路のうち遅れ
時間最短の上１５１ＥＩＩＷ４１遅れ回路の出力信号が
入力され、かつヒステリシス特性が矩形状に形成された
上流側主コンパレータと；複数個の上流側遅れ回路のう
ち上ｔｌｔ、１ｌｌｉ第１遅れ回Ｍ’に除く上流貴残余
連れ回路の各出力信号が別々に入力され、かつ上清しき
い値および下側しきい値の各々が上流側主コンパレータ
のヒステリシス特性における対応するしきい値に等しい
矩形状ヒステリシス特性ｔｖする上ｆｉｉｌｌｌｉｌＪ
ｊコンパレータと；複数個の下流側遅れ回路のうち遅れ
時間最短の下ｆｉ９４１第１遅れ回路の出力信号が入力
され、かつヒステリシス特性が矩形状に形成された下流
側主コンパレータと；複数個の下流側遅れ回路のうち下
流側第１遅れ回路を除く下流＠残余遅れ回路の各出力信
号が別々に入力され、かつ上清しきい値および下側しき
い値の各々が下ｉｌｌ主コンパレータのヒステリシス特
性における対応するしきい値に等しい矩形状ヒステリシ
ス特性ン有する下流Ｉｌｌ　６ｊコンパレータと；上流
側検出信号と上流側生コンパレータおよび上流側副コン
パレータの各出力信号とが入力され、上流側検出信号を
上流側主コンパレータおよび上ｆｉｌｌ副コンパレータ
の各出力信号に応じて分圧して出力する上１５！側分圧
回路と；下流ｌＩＩ検出信号と下流側主コンパレータお
よび下流側副コンパｔｚ−ｐの＋出力信号とが入力され
、下流−検出信号ｔＴｆｔｌｌＩ主コンパレータおよび
下ｆｔ１Ｉ細コンパレータの各出力信号に応じて分圧し
て出力する下Ｒ＊分圧回路と；を設け、上ｆＷ、側入力
回路には下流側検出信号にかえて上ｆＩｔｌｌＩ分圧回
路の出力信号Ｙ入力し、下流側入力回路には下流側検出
信号にかえて下流側分圧回路の出力信号を入力し、かつ
上ａｍ副コンパレータには対応する上ｆｉｌｌ残余遅残
余路の出力信号ｔ１上流側主コンパレータの出力信号に
よって駆動される上流側スイッチ奮介して入力し、かつ
下１５！冑副コンパレータには対応する下ｆｔ１１１１
残余遅れ回路の出力信号を、下ｆＩｔ＠主コンパレータ
の出力信号によって駆動される下流側スイッチな介して
入力するようにしたので、このように構成することによ
って、上ｆｉ１ｍ検出信号または下流側検出信号、した
がって纂ｌ信号または第２信号が変動してそれらの大き
さが前記上側しきい値な上まわったり前記下側しきい値
な下まわったりするト、各主コンパレータおよび各１ｉ
１１コｙハレーｐによって上流側分圧回路および下流側
分圧回路の各分圧比が逐次異なった値にかつ安定に変化
させられ、この結果ｊｇ１信号および第２信号の各大き
さが乗算回路の許容入力範囲内に安定に収まるようにな
るので、振幅が大きく変動する上ｆＩｔｌＩ検出信号お
よび下流側検出信号に対しても精度よく測定な行うこと
のできる相関式速度計が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

Ｉ！１図は本発明の一実施例の構成図、＠２図は第阜図
忙おける要部の入出力特性線図、第３図は従来の相関式
速度計の構成図、８４図は測定原理説明図である。 １・・・・・・上流側検出器、１ａ・・・・・・上Ｒｇ
ｓ検出信号、器 ２・・・・・・下ｆｔ１ｌｌ検出倍、２ａ・・・・・・
下ｆｔ１ｍ検出信号。 ６・・・・・・上流側入力回路、６ａ・・・・・・第１
信号、８・・・・・・下流側入力回路、８ａ・・・・・
・第２信号、９・・・・・・乗算回路、１３・・・・・
・上流側分圧回路、１４・・・・・・下流側分圧回路、
１６・・・・・・上５ｒ！、側第１遅れ回路、１７゜１
８・・・・・・上ａｍ残残余れ回路、２０・・・・・・
下Ｉ５Ｉ！１１ｍ第１遅れ回路、２１．２２・・・・・
・下流浦残余遅れ回路、２３・・・・・・相関式速度計
、ＣＭ、、・・・・・・上ｆｉｌｌ主コンパレータ、　
ＣＭｌ、、ＣＭ、、・・・・・・上流側副コンパレータ
、ＣＭ、、・・・・・・下ｆｌｔ＠王コンパレータ、Ｃ
Ｍ、、　、　ＣＭ！、・・・・・・下流側副コンパレー
タｓ　５１４ｓＳｌｌ’・・・・・上１５１ＥＭスイッ
チｓ　　Ｓ、４　＋　８！＠・・・・・・下ｆｌｔｉｉ
Ｉスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動体の移動方向に沿って離して設けられ、かつ前記移
   動体に固有な量を検出する上流側検出器および下流側検
   出器と；前記上流側検出器の出力する上流側検出信号を
   入力信号とし所定の演算を行って第１信号を出力する上
   流側入力回路と；前記下流側検出器の出力する下流側検
   出信号を入力信号とし所定の演算を行って第２信号を出
   力する下流側入力回路と；前記第１信号と前記第２信号
   との乗算を行う乗算回路と；を備え、前記乗算回路の出
   力信号にもとづき前記移動体の移動速度を測定する相関
   式速度計において、前記第１信号を順次遅らせる複数個
   の上流側遅れ回路と；前記第２信号を順次遅らせる複数
   個の下流側遅れ回路と；前記上流側遅れ回路のうち遅れ
   時間最短の上流側第１遅れ回路の出力信号が入力され、
   かつヒステリシス特性が矩形状に形成された上流側主コ
   ンパレータと；前記上流側遅れ回路のうち前記上流側第
   １遅れ回路を除く上流側残余遅れ回路の各出力信号が別
   々に入力され、かつ上側しきい値および下側しきい値の
   各々が前記上流側主コンパレータのヒステリシス特性に
   おける対応するしきい値に等しい矩形状ヒステリシス特
   性を有する上流側副コンパレータと；前記下流側遅れ回
   路のうち遅れ時間最短の下流側第１遅れ回路の出力信号
   が入力され、かつヒステリシス特性が矩形状に形成され
   た下流側主コンパレータと；前記下流側遅れ回路のうち
   前記下流側第１遅れ回路を除く下流側残余遅れ回路の各
   出力信号が別々に入力され、かつ上側しきい値および下
   側しきい値の各々が前記下流側主コンパレータのヒステ
   リシス特性における対応するしきい値に等しい矩形状ヒ
   ステリシス特性を有する下流側副コンパレータと；前記
   上流側検出信号と前記上流側主コンパレータおよび前記
   上流側副コンパレータの各出力信号とが入力され、前記
   上流側検出信号を前記上流側主コンパレータおよび前記
   上流側副コンパレータの各出力信号に応じて分圧して出
   力する上流側分圧回路と；前記下流側検出信号と前記下
   流側主コンパレータおよび前記下流側副コンパレータの
   各出力信号とが入力され、前記下流側検出信号を前記下
   流側主コンパレータおよび前記下流側副コンパレータの
   各出力信号に応じて分圧して出力する下流側分圧回路と
   ；を設け、前記上流側入力回路には前記上流側検出信号
   にかえて前記上流側分圧回路の出力信号を入力し、かつ
   前記下流側入力回路には前記下流側検出信号にかえて前
   記下流側分圧回路の出力信号を入力し、かつ前記上流側
   副コンパレータには対応する前記上流側残余遅れ回路の
   出力信号を、前記上流側主コンパレータの出力信号によ
   って駆動される上流側スイッチを介して入力し、かつ前
   記下流側副コンパレータには対応する前記下流側残余遅
   れ回路の出力信号を、前記下流側主コンパレータの出力
   信号によって駆動される下流側スイッチを介して入力す
   ることを特徴とする相関式速度計。