JPS61162769A - 超音波測長装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば超音波レベル計のような、対象物の超
音波反射面と基準位置との距離を測定する超音波測長装
置に関し、特に、異常な受信による異常計測を防止する
回路を備えた超音波測長装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、超音波測長装置は、超音波を送受信する送信回
路、超音波プローブおよび受信回路と、超音波パルスか
らなる送信波を送信後、反射波を受信するまでの超音波
往復所要時間を電気信号として計測する時間計測回路と
、該時間計測回路の計測結果を、計測する毎にサンプリ
ングし、新たなデータに更新して一時保存するサンプル
・ホールド回路とを主要部として有し、該保存されてい
る計測結果から、対象物の超音波反射面と基準位置との
距離を測定する構成となっている。

上記時間計測回路としては、従来、アナログ式のものと
、デジタル式のものが知られている。前者は、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
、その積分された電圧値にて時間を計測する。一方、後
者は、送信波の送信後、反射波を受信するまでの間、ク
ロックパルスを計数して時間を計測する。

また、上記サンプル・ホールド回路は、サンプリング回
路と、記憶回路とからなる。後者としては、アナログ式
の場合、積分された電圧を保存する回路を備え、一方、
デジタル式の場合、例えばレジスタ等を備えて構成され
る。これらの記憶回路は、サンプリング回路を介してよ
記時間計測回路に接続され、反射波を受信する毎に、適
当なタイミング信号に応動して計測結果をサンプリング
して記憶する。その結果、記憶回路は、常に最新のデー
タをホールドすることになる。

ところで、この従来の超音波測長装置は、次のような問
題点があった。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記超音波測長装置は、対象物の反射面の状態により、
反射波が超音波プローブに到達しないことがある。この
場合、送信波を送信後、対象物からの反射波を受信する
ため待機していても、反射波を受信することができず、
時間計測回路の出力が異常な値となる。

即ち、時間計測回路は、送信波を送信後１時間計測動作
を開始し、反射波の受信により形成される受信トリガに
よって、該動作を停止する。しかし、反射波の受信がな
い場合、受信トリガが入力しない、そのため、時間計測
回路は、予め設定しである計測時間の最長限度まで時間
を計測する。

この結果、測定結果は、実際とは異なる異常な値となる
。

このような異常値は、距離の計測値として、誤ったデー
タを与えると共に、上述したように、このデータを、制
御信号として自動制御を行なう場合には、誤動作の原因
になるという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、反射波が受信されない場合に起こる異常計測値
を除去できて、信頼性の高い計測を行ない得る超音波測
長装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、超音波を送受信する送信回路、超音波プロー
ブおよび受信回路と、超音波パルスからなる送信波を送
信後、反射碑を竺信するまでの超音波往復所要時間を電
気信号として計測する時間計測回路と、該時間計測回路
の計測結果を、計測する毎にサンプリングし、新たなデ
ータに更新して一時保存するサンプル・ホールド回路と
、各回路の動作タイミングを制御する制御回路とを有し
、゛該保存されている計測結果から、対象物の超音波反
射面と基準位置との距離を測定するよう構成された超音
波測長装置に適用される。そして、その問題点解決手段
として、受信波無入力補償回路を備えることを特徴とす
る。

この受信波無入力補償回路は、次の構成要件を備えるこ
とを特徴とする。

第１に、送信波を送信後、予め設定した一定の時間を経
過するまでの間、受信波による上記受信回路からの受信
トリガの有無を監視し、受信トリガが入力すると２受信
波検知性号を出力する受信波監視回路を有している。

第２に、送信波を堺信後、当該計測サイクルの終了迄の
間、上記サンプル番ホールド回路のサンプリングを禁止
し、受信波監視回路からの受信波検知信号が入力すると
、サンプリング禁止を解除して、その計測についての上
記サンプル・ホールド回路のサンプリングを許容するサ
ンプリング許可回路を有している。

［作用］ 上記のように本発明は、超音波測長装置に異常計測を防
止する受信波無入力補償回路を付加して構成される０本
発明の作用について、この回路を中心として説明する。

制御回路から送信回路に送信タイミング信号が送出され
ると、これを受けて、プローブから超音波パルスが送出
される。同時に、上記送信タイミング信号は、時間計測
回路にも送られる。

時間計測回路は、上記送信タイミング信号により起動さ
れ、ランプ電圧の形成、また、基準クロックパルスのカ
ウントを開始して、時間の計測を行なう。

受信回路は、超音波プローブから反射波等の受信波が送
られると、そのエンベロープを取出すと共に、波形を整
形して、パルス状の受信信号トリガを形成する。

この受信トリガは、時間計測回路に入力され、超音波パ
ルス送信後から計測していた時間の計測を停止させる。

そして、上記制御回路からサンプリング信号がサンプル
・ホールド回路に送られると、該サンプル・ホールド回
路は、上記時間計測回路の計測結果を取込み、新たなデ
ータとして記憶する。この場合、前回の計測結果は、今
回分のデータに更新される。

また、上記制御回路は、上記送信タイミング信号の送出
と同時に、受信波の受信可能な最大時間幅を設定する受
信ゲート幅設定信号を、上記受信波無入力補償回路に送
出する。

該受信波無入力補償回路は、この受信ゲート幅設定値゛
号の入力時点から当該計測サイクルの終了迄の間、サン
プリング許可回路からサンプリング禁止信号をサンプル
・ホールド回路に出力する。

その一方、上記受信ゲート幅設定信号により設定される
時間幅内で、反射波の入力を待機する。即ち、受信波監
視回路により、上記受信回路からの受信トリガの有無を
監視する。

受信波監視回路は、上記時間幅内に受信トリがか入力す
ると、受信波検知信号を上記サンプリング許可回路に出
力する。その結果、サンプリング許可回路は、サンプル
・ホールド回路に鎚し、サンプリング禁止を解除し１時
間計測回路からの今一方、受信波監視回路は、上記時間
幅内に受信トリガが入力しない場合には、受信波検知信
号を出力しない、そのため、サンプリング許可回路は、
サンプル・ホールド回路に対し、サンプリング禁止を解
除しない。

このような場合、時間計測回路は、受信トリガが入力し
ないため、受信ゲート幅設定信号の設定する時間幅まで
計測を続ける。そのため、計測値が実際の値と異なる異
常な値となる。しかし、この異常な計測値は、上記サン
プリング許可回路によるサンプリング禁止のため、サン
プル拳ホールド回路に入力されず、該ホールド回路は、
前回の計測値を引続き保持する。

これにより、何等かの原因により反射波が入力しなかっ
た場合でも、異常な計測が防止され、しかも、保持して
いる前回分の計測値を更新しないので、計測値の空白を
生じない。

なお、サンプリング禁止の状態が何回か連続した場合も
、同様であって、その場合には、禁止直性の計測値がそ
のまま保持される。

［実施例］ 本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお
、第１図は本発明の超音波測長装置の実施例の構成を示
すブロック図、第２図〜第４図はその主要各部の詳細な
構成を示すブロック図、第５図は上記実施例の作用を示
すタイムチャートである。

〈実施例の構成〉 第１図に示す実施例の超音波測長装置は、超音波測長装
置の基本的部分と、これに付加された木゛発明における
特徴部分去ある異常計測を防止する受信波無入力補償回
路３０とからなる。なお、本実施例では、さらに、市民
無線等の電磁波による異常計測を防止する妨害一対策回
路４０を付設しである。

本実施例の超音波測長装置の基本的部分は、次の構成要
素を備える。

超音波の送信受信を行なう超音波プローブ１１と、゛該
超音波プローブ１１を励振して超音波パルスを′送信さ
せる送信回路１２と、上記プローブ１１にて受信した反
射波を、検波すると共に波形を整形し、パルス状の受信
トリガＴｒを形成する機能を有する受信回路１３とを備
える。

また、超音波パルスからなる送信波を送信後、反射波を
受信するまでの超音波往復所要時間を電気信号として計
測する時間計測回路１４と、該時間計測回路１４の計測
結果を、計測する毎にサンプリングし、新たなデータに
更新して一時保存するサンプル・ホールド回路１６とを
備える。

さらに、上記送信回路１２および受信回路１３の動作、
上記時間計測回路１４の計測動作、サンプル・ホールド
回路１８のサンプリング動作、後述する受信波無入力３
０補償回路および妨害波対策回路４０の動作等のタイミ
ングを制御する制御回路１５を備える。

かつ、上記サンプル・ホールド回路１６にて一時保存さ
れる計測結果を、対象物の超音波反射面と基準位置との
距離に対応する電気信号として出力する出力回路１７を
備えて、該保存されている計測結果から、対象物の超音
波反射面と基準位置との距離を測定するよう構成される
。

次に、上記基本構成の構成要素における主要部の詳細に
ついて説明する。

上記時間計測回路１４は、第２図に示すように、ランプ
電圧を発生する積分回路と、これを制御するスイッチ回
路とからなる。

積分回路は、基準電源Ｅａｌと、抵抗Ｒ１、コンデンサ
Ｃ１と、演算増幅器Ｏｐｌとを有してなる。

また、スイッチ回路は、上記基準電源Ｅｓｌ　、抵抗Ｒ
１の間に接続されるスイッチＳ１と、該スイッチＳｌを
開閉制御するＲＳフリップフロップ回路ＦＦＩおよび該
フリップフロップ回路ＦＦＩの出力端予電に接続された
アンドゲート回路Ａｄｌと、上記コンデンサＣ１に並列
に接続されるスイッチＳ２とからなる。

フリップフロップ回路ＦＦＩは、そのセット端子Ｓに、
受信回路１３からのトリガＴｒが入力される。

また、そのり、セット端子Ｒに、後述する制御回路１５
のリセット信号ｆが入力される。アンドゲート回路Ａｄ
ｌには、受信ゲート幅設定信号すが入力され、かつ、上
記フリップフロップ回路ＦＦＩの出力歪が入力される。

スイッチＳｌは、上記アンドゲート回路Ａｄｌの出力に
より開閉制御され、その出力がハイレベルの時、オンす
る。スイッチｓ４に体、制御回路１５のリセット信号ｆ
が入力され、該信号ｆが入力した時のみオンする。なお
、スイッチＳｌ、Ｓ２は、例えば。

電界効果トランジスタから構成される。

上記制御回路１５は、第３図に示すように、クロッーク
パルスを発生するクロック発生回路１５１　と、該クロ
ックパルスを適宜分周し、或いは、基準として、パルス
状信号を形成する各部の回路とからなる。

上記各部の回路としては、送信回路等に超音波送信のタ
イミングを設定する送信タイミング回路１５２と、超音
波送信波を送信後、反射波を受信するまでの最大待機時
間幅を設定する受信ゲート幅設定回路１５３と、送信波
送信中に、漏れにより受信回路に混入する送信波を受信
しないようにマスクするため、その時間に相当する幅の
マスクゲート幅を設定するマスクゲート輻設定回路１５
４とを有している。また、妨害波を検出する時期および
時間を設定する妨害波検出ゲート幅設定回路１５５と、
上記妨害波検出後、後述する時間計測回路１４で得られ
たデータをサンプリングするサンプリング信号回路１５
Ｂと、サンプリングの後、リセット信号を出力するリセ
ット回路１５７とを有して構成される。

上記サン−プルφホールド回路１６は、第４図に示すよ
うに、時間計測回路１４から計測結果をサンプリングす
るサンプリング回路１６１と、サンプリングした計測結
果により従来のデータを更新して記憶する記憶回路ＩＢ
２とから成る。サンプリング回路１６１は、スイッチＳ
５と、該スイッチＳ５を開閉制御するアンドゲート回路
Ａｄ４と、後述する受信波無入力補償回路３０および妨
害波対策回路４ｏの両出力についての論理和否定演算を
行なうノアゲート回路Ｎｒｌとを有して構成される。こ
こで、アンドゲート回路Ａｄ４には、上記ノアゲート回
路Ｎｒｌの出力と、上記制御回路１５のサンプリング信
号ｅとが入力される。

受信波無入力補償回路３０は、第１図に示すように、受
信波監視回路３１と、サンプリング許可回路３２とを備
えて構成される。

受信波監視回路３１は１例えば、第４図に示すように、
受信トリガ↑ｒおよび上記制御回路１５の受信ゲート幅
設定信号すが入力されるアンドゲート回路Ａｄ２にて構
成される。また、サンプリング許可回路３２は、例えば
、該アンドゲート回路Ａｄ２の出力および制御回路１５
のリセット信号ｆが入力されるオアゲート回路Ｏｒ２と
、該オア回路Ｏｒ２の出力がリセット端子Ｒに入力され
、および、受信ゲート輻設定信号すがセット端子Ｓに入
力されるＲＳフリップフロップ回路ＦＦ２とを有して構
成される。

上記フリップフロップ回路ＦＦ２の出力が、この受信波
無入力補償回路３０の出力となり、上記ノアゲート回路
Ｎｒｌの一方の入力となっている０本実施例では、該フ
リップフロップ回路ＦＦ２のハイレベル出力がサンプリ
ング禁止信号となり、ロウレベル出力がサンプリング許
可信号となる。

上記妨害波対策回路４０は、第１図に示すように、妨害
波監視回路４１と、サンプリング禁止回路４２とを有し
て構成される。

妨害波監視回路４１は、第４図に示すように、受信トリ
ガＴｒおよび上記制御回路１５の妨害波検出ゲート幅設
定信号ｄが入力されるアンドゲート回路Ａｄ３にて構成
される。また、サンプリング禁止回路４２は、該アンド
ゲート回路Ａｄ３の出力をセット端子Ｓに入力するＲＳ
フリップフロップ回路ＦＦ３を有して構成される。この
フリップフロップ回路ＦＦ３のリセット端子Ｒには、制
御回路１５のリセット信号ｆが入力される。

このフリップフロップ回路ＦＦ３の出力が、妨害波対策
回路４０の出力となり、上記ノアゲートＮｒｌの他方の
入力となっている０本実施例では、該フリップフロップ
回路ＦＦ３のハイレベル出力がサンプリング禁止信号と
なり、ロウレベル出力がサンプリング許可信号となる。

〈実施例の作用〉 次に、上記実施例の作用について、上記各図と共に、第
５図のタイムチャートを参照して説明する。

制御回路１５は、クロック発生回路１５１においてクロ
ックパルスｇを発生し、このクロックパルスｇを、送信
タイミング回路等の各回路において適宜分周して各々所
定のパルスを形成している。先ず、これらの制御信号の
出力タイミングについて説明する。

送信タイミング回路１５２は、一定の周期で繰返すパル
スからなる送信タイミング信号ａを形成する０本実施例
では、この送信タイミング信号ａは、第５図に示すよう
に、負のパルスにて構成され、後縁の立上りにてタイミ
ングをとることとしている。

上記タイミング信号ａの後縁と同期して、受信ゲート幅
設定信号すとマスクゲート幅設定信号Ｃが出力される。

上記受信ゲート幅設定信号すの立下り後、即ち、上記タ
イミング信号ａの後縁から一定時間経過後に、妨害波検
出ゲート幅設定信号ｄが出力され、この信号ｄの立下り
後、サンプリング信号ｅと、リセット信号ｆとが順次出
力される。このリセット信号ｆの出力により、１回分の
計測サイクルが終了する。

次に、上記各制御信号による制御に従って動作する各部
の作用について説明する。

上記送信タイミング信号ａは、送信回路１２に送出され
る。

送信回路１２は、この送信タイミング信号ａｔ−受けて
、使用周波数の励振電圧を複数波含む波束状のパルスを
形成し、プローブ１１を励振する。その結果、プローブ
１１から超音波パルスが放射される。

上記受信ゲート幅設定信号すは、上記時間計測回路１４
と、受信波無入力補償回路３０とに送られる。

時間計測回路１４においては、上記受信ゲート幅設定信
号すは、アンドゲート回路Ａｄｌに入力される。この時
、フリップフロップ回路ＦＦＩは、リセット状態にあり
、その出力屯がハイレベルとなっているので、アンドゲ
ート回路Ａｄｌの入力はすべてハイレベルとなって、そ
の出力がハイレベルとなる、従って、スイッチＳ１がオ
ンとなる。

一方、この時、スイッチＳ２はオフであるから、演算増
幅器Ｏｐｌは、基準電源Ｅｓｌの基準電圧をコンデンサ
Ｃ１に充電することにより積分して、ランプ電圧の形成
を行なう。

上記受信波無入力補償回路３０においては、上記受信ゲ
ート幅設定信号すが、送信タイミング信号としてフリッ
プフロップ回路ＦＦ２のセット端子Ｓに入力され、該フ
リップフロップ回路ＦＦ２をセット状態とし、その出力
をサンプリング禁止信号とする。もっとも、該フリップ
フロップ回路ＦＦ２のセットは、マスクゲート幅設定信
号Ｃ等の他の信号により行なうこともできる。

また、上記受信波無入力補償回路３０のアンドゲート回
路Ａｄ２に、受信ゲート幅設定信号すがゲート制御信号
として入力される。これにより、アンドゲート回路Ａｄ
２は、受信ゲート幅設定信号すがハイレベルとなってい
る時、ゲートを開き得る状態となる。

一方、上記マスクゲート幅設定信号Ｃは、受信回路１３
に送られる。

該受信回路１３は、この信号Ｃがハイレイベルの間は、
図示しないスイッチ回路により、その作動が禁止されて
いる。そして、該信号Ｃがロウレベルとなった後、上記
作動禁止が解除され、超音波プローブ１１からの信号の
入力を待機する状態となる。このマスクゲート幅設定信
号Ｃにより、送信波の混信による誤動作を防止している
。

このような状態において、反射波の入射により受信回路
１３にて受信トリガＴｒが形成されると、該トリガＴｒ
は、時間計測回路１４に入力される。

時間計測回路１４では、このトリガＴｒは、フリップフ
ロップ回路ＦＦＩのセット端子Ｓに入力され、該回路Ｆ
ＦＩをセットし、その出力可をロウレベルとする。これ
により、アンドゲート回路Ａｄｌの出力がロウレベルと
なって、スイッチＳ１がオフとなり、ランプ電圧形成が
停止される０時間計測回路１４は、超音波パルス送信後
から計測していた時間の計測を停止する。

また、上記受信トリガＴｒは、受信波無入力補償回路３
０にも入力される。

該回路３Ｇでは、このトリガＴｒは、アンドゲート回路
Ａｄ２に入力され、該ゲート回路Ａｄ２の出力は。

ハイレベルとなる。フリップフロップ回路ＦＦ２は、オ
アゲート回路Ｏｒ２を介して、上記アンドゲート回路Ａ
ｄ２の出力により、リセットされる。従って、該フリッ
プフロップ回路ＦＦ２の出力Ｑは、ロウレベルとなり、
サンプリング許可信号となる。

一方、上記受信トリガＴｒが、受信ゲート幅設定信号す
により設定される時間幅内に入力しなった場合、アンド
ゲート回路Ａｄ２は、この受信ゲート幅設定信号すの立
下りによりゲートを閉じる。このため、フリップフロッ
プ回路ＦＦ２は、以後リセット信号ｆが入力するまで、
外部からの受信トリガには応答せず、セット状態が保持
される。即ち、出力Ｑが、ハイレベルに維持され、サン
プリング禁止信号が継続される。

この時、上記時間計測回路１４では、受信トリガＴｒが
入力しないので、フリップフロップ回路ＦＦＩがセット
状態で維持され、スイッチｓ１のオン状態が続き、ラン
プ電圧が引続き形成される。スイッチＳ１は、受信ゲー
ト幅設定信号すの立下りによって、オフとなり、これに
より、ランプ電圧の形成が終了する。

従って、この場合には、計測値は、測定限界値を示し、
対象物についての計測値と異なる異常な値となる。これ
については、後述するように、データ、とじてサンプリ
ングされない。

上記受信ゲート幅設定信号すの立下り後、上記制御回路
１５から出力される妨害波検出ゲート幅設定信号ｄは、
妨害波対策回路４０に送出される。

妨害波対策回路４０においては、この信号ｄがアンドゲ
ート回路Ａｄ３に入力され、該回路Ａｄ３のゲートが開
放可能な状態となる。これにより、このゲート幅の時間
内に、受信トリガ↑ｒが入力するか否かを監視する。

上記時間内に、受信トリガＴｒと区別できない妨害波が
入力した時は、アンドゲート回路Ａｄ３の出力がハイレ
ベルとなって、フリップフロップ回路ＦＦ３がセットさ
れる。従って、フリップフロップ回路ＦＦ３は、その出
力Ｑがハイレベルとなり、サンプリング禁止信号を出力
する。

この時、時間計測回路１４では、既に、時間の計測を終
了している。しかし、今の場合、この終了のトリガとな
った受信波が、真の反射波かどうか疑しいので、この計
測値は信頼性が無い、従って、後述するように、サンプ
リングされない。

一方、上記妨害波検出ゲート幅設定信号ｄの設定する時
間幅内に、受信トリガｔｒが入力しない時には、この信
号ｄの立下りにより、上記アンドゲート回路Ａｄ３のゲ
ートが閉じられ、以後入力する受信トリガＴｒに対して
応答しない、従って、ツリツブフロツブ回路ＦＦ３は、
その出力Ｑがロウレベルに維持され、サンプリング許可
信号の出力が続くことになる。

次に、サンプリング信号ｅがサンプル瞥ホールド回路１
５のサンプリング回路１５１に送られる。

該サンプリング回路１５１おいて、この信号ｅは、アン
ドゲート回路Ａｄ４に入力される。一方、ノアゲート回
路Ｎｒｌには、上記受信波無入力補償回路３０の出力信
号と妨害波対策回路４０の出力信号とが入力され、それ
らの論理和否定の論理演算結果が、ゲート制御信号とし
て上記アンドゲート回路Ａｄ４に入力されている。その
ため、アンドゲート回路Ａｄ４４ｔ、ノアケート回路Ｎ
ｒｌの出力がハイレベルの時のみ、ゲートを開き得る状
態となっている。

ところで、ノアゲート回路Ｎｒｌの出力がハイレベルと
なるためには、上記受信波無入力補償回路３０の出力信
号と妨害波対策回路４０の出力信号とが。

共にロウレベルのサンプリング許可信号であることを要
する。即ち、受信ゲート幅設定信号すの設定する時間内
に反射波が入力すること、かつ、妨害波検出ゲート幅設
定信号ｅにより、設定される時間内に妨害波が入射しな
いことが必要である。

この場合には、アンドゲート回路Ａｄ４は、制御回路１
５からのサンプリング信号ｅの入力により、その出゛力
がハイレベルとなり、スイッチＳ５をオンする。これに
より、記憶回路［１２は、上記時間計測回路１４の計測
結果を取込み、新たなデータとして記憶する。この場合
、前回の計測結果は、今回分のデータに更新される。

一方、上記受信ゲート幅設定信号すにより設定される時
間幅内に、受信トリガＴｒを形成する反射波が入力しな
い時、または、妨害波が検出された時には、対応する上
記フリップフロップ回路ＦＦ２またはＦＦ３がリセット
されないため、それらの少なくとも一方の出力Ｑがハイ
レベルのサンプリング禁止信号のままとなる。そのため
、ノアゲート回路Ｎｒｌのゲート制御信号出力は、ロウ
レベルとなり、アンドゲート回路Ａｄ４のゲート開放を
阻止する。

この場合には、アンドゲート回路Ａｄ４の出方は、サン
プリング信号ｅが入力しても、ロウレベルのままとなり
、スイッチｓ５は、オンしない、そのため、時間計測回
路１４からの今回計測分のサンプリングが禁止される。

従って、時間計測回路１４の計測値は、サンプル・ホー
ルド回路１８に入力されず、記憶回路１８２は、前回の
計測値を引続き保持する　。

これにより、何等かの原因により反射波が入ヵレなかっ
た場合、または、妨害波が入力した場合に、異常な計測
値が計測結果として出力されることを阻止でき、しかも
、保持している前回分の計測値を更新しないのでこ計測
値の空白を生じさせない。

上記記憶回路１８２に保存されるデータは、計測された
時間に対応する信号として記憶される。これを、出力回
路１７にて、基準位置に対する対象物の超音波反射面の
位置ないし距離に対応する。電流信号、電圧信号等に変
換して出力する０例えば、超音波レベル計の場合には、
超音波反射面の基準　　−位置に対するレベルに対応す
る信号とする。

最後に、制御回路１５から、リセット信号ｆが上記時間
計測回路１４、受信波無入力補償回路３０および妨害波
対策回路４ｄに送出される。

時間計測回路１４においては、該リセット信号ｆは、ス
イッチＳ２とツリツブフロップ回路ＦＦＩとに入力され
る。これにより、該スイッチＳ２は、その間オンし、コ
ンデンサＣ１の充電電荷を放電させ、ランプ電圧をＯに
復帰させる。一方、フリップフコツプ回路ＦＦＩは、こ
のリセット信号ｆによってリセットされ、その出力可が
ハイレベルとなり、アンドゲート回路Ａｄｌのゲートを
受信トリガにより開き得る状態とする。

受信波無入力補償回路３０および妨害波対策回路４０に
おいては、リセット信号ｆは、各々フリップフロップ回
路ＦＦ２　、ＦＦ３のリセット端子Ｈに入力され、これ
らをリセットする。

以上により、１回の計測が終了する。この後、送信タイ
ミング信号ａが出力されることにより、次の計測サイク
ルの開始となる。このようにして、本実施例の超音波測
長装置は、一定周期で計測を繰返す。

〈実施例の変形〉 上記実施例では、時間計測回路は、ランプ電圧を形成す
ることにより、超音波往復所要時間の計測を行なう構成
となっている。しかし、時間計測回路は、これに限らず
、基準クロックパルスをカウントすることにより計測す
る、ディジタル式とすることもできる。

また、上記実施例では、妨害波対策回路４０を付設しで
あるが、この回路は、妨害波の少ない地域で使用する場
合には省略することもできる。この場合には、サンプル
・ホールド回路１Ｂのサンプリング回路１８１は、ノア
ゲート回路Ｎｒｌの代りに、インバータ回路を使用する
。もっとも、受信波無入力補償回路３０のフリップフロ
ップ回路ＦＦ２の回出力を直接アンドゲート回路Ａｄ４
に接続すれば。

該インバータ回路を省略することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、一定の時間幅の受信ゲー
トを設定して、その時間幅内に反射波が受信されない場
合に、時間計測回路の計測結果のサンプリングを禁止し
て、異常計測値を除去できて、信頼性の高い計測を行な
い得る効果がある。

また、本発明は、反射波が受信されない場合、その異常
計測値を除去した時に、前回の計測値をそのまま保持す
ることにより、計測値の空白を生ずることを防いでいる
。そのため、計測結果を自動制御システム等において制
御信号として利用する場合に、計測値の空白による誤動
作を発生することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明超音波測長装置の実施例の構成の概要を
示すブロック図、第２図は上記実施例装置における時間
計測回路の構成の一例を示すブロック図、第３図は上記
実施例装置における制御回路の構成の一例を示すブロッ
ク図１．第４図は上記実施例装置におけるサンプル・ホ
ールド回路、受信波無入力補償回路および妨害波対策回
路の構成の一例を示すブロック図、第５図は上記実施例
の各部の動作を示すタイムチャートである。 １１・・・超音波プローブ　１２・・・送信回路１３・
・・受信回路　　　　１４・・・時間計測回路１５・・
・制御回路 １Ｂ・・・サンプル拳ホールド回路 １７・・・出力回路 ３０・・・受信波無入力補償回路 ３１・・・受信波監視回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 超音波を送受信する送信回路、超音波プローブおよび受
   信回路と、超音波パルスからなる送信波を送信後、反射
   波を受信するまでの超音波往復所要時間を電気信号とし
   て計測する時間計測回路と、該時間計測回路の計測結果
   を、計測する毎にサンプリングし、新たなデータに更新
   して一時記憶するサンプル・ホールド回路と、上記各回
   路の動作タイミングを制御する制御回路とを有し、該保
   存されている計測結果から、対象物の超音波反射面と基
   準位置との距離を測定するよう構成された超音波測長装
   置において、 （ａ）送信波を送信後、予め設定した一定の時間を経過
   するまでの間、受信波による上記受信回路からの受信ト
   リガの有無を監視し、受信トリガが入力すると、受信波
   検知信号を出力する受信波監視回路と、 （ｂ）送信波を送信後、当該計測サイクルの終了迄の間
   、上記サンプル・ホールド回路のサンプリングを禁止し
   、受信波監視回路からの受信波検知信号が入力すると、
   サンプリング禁止を解除して、その計測についての上記
   サンプル・ホールド回路のサンプリングを許容するサン
   プリング許可回路、 とを備えて成る受信波無入力補償回路を有することを特
   徴とする超音波測長装置。