JPS61256245A - 水分計 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直流抵抗測定方式を使用したデジタル表示の
水分計に関するものである。

〔従来の技術〕

周知のように、アナログ読み取り方式°の電気式水分針
は、被測定物そのものとそれに含まれている水との電気
的特性の著しい差を利用して含有水分の量による被１１
Ｊ定物の電気的特性の変化を用い、間接的に被測定物中
の含有水分量を検知するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記する水分計は、計測の種類により被測定物に一定の
電圧を印加し、電圧差等を計測する場合、当該電圧を発
生させるための電源電圧及び半の安定度が計測精度に大
きな影響を与えることが知られている。特に、計測結果
をデジタル表示する場合には、基準電源と被計測物へ印
加させる電源の２種類が必要となる。このように２つの
電源を使用すると、２つの電源の変動の相乗効果により
計／ＪＩＩＩ精度がデジタル表示の場合著しく低下する
おそれがある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、供給電源を安定化する安定化回路の安定化出
力電圧を、被計測信号が入力されるアナログ−デジタル
変換部に基準電圧として与えるとともにその出力電圧を
電圧変換部に与えてその出力に被計測体に印加させる高
電圧を得、前記アナログ−デジタル変換部の出力をマイ
クロコンピュータで演算し、その演算信号をメモリに記
憶するとともに入出力制御回路を介してデジタル表示さ
せるようにしたものである。

〔作用］ 上記のように構成したので、１　（１ｉｔの安定化した
回路と電圧変換部により電圧値の異なる電圧を取り出し
、それら電圧をＡ／Ｄ変換器と被計測体に印加させたの
で、電圧の変動については相対的にキャンセルすること
ができるようになり、長期間に渡って計測精度の低下を
招かない水分針が得られる。

〔実施例〕

以下図面に従って本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図において、ＰＶＴは被計測体（図示省略する）に
接続されるプローブ端子で、このプローブ端子ＰＶＴの
一端は後述する電圧変換回路の計測用基準電圧出力端に
接続され、その他端はバッファアンプＢＡと計測範囲切
換部ＭＲＣに接続さる。バッファアンプＢＡの出力は、
アナログ−デジタルＡ／Ｄ変換ＳＡＤに入力される。

このＡ／Ｄ変換器ＡＤには、後述の安定化回路の出力電
圧が基準電圧として与えられる。

Ｍ　Ｐ　Ｕはマイクロコンピュータで、このマイクロコ
ンピュータＭＰＵはＡ／Ｄ変換器ＡＤの出力を演算処理
し、その処理結果をメモリＭＥに記憶させるとともに入
出力制御回路ＩＮＦを介してデジタル表示器ＬＣＤに与
える。入出力制御回路ＩＮＦの出力は、前記計測範囲切
換部ＭＲＣの切換信号として使用される。

ＢＡＴは直流電源で、この直流電源ＢＡＴの正極側は、
スイッチＳＷを介して電圧制御用ＩＣかはなる電圧安定
化回路ＲＥＧに接続される。この電圧安定化回路ＲＥＧ
の安定化出力電圧は、可変抵抗ＶＲｉにより所定の基準
電圧に設定されてＡ／Ｄ変換器ＡＤに印加される。また
安定化出力電圧は、電圧変換回路ＶＣＶに入力され、出
力に計測用基準電圧としての高電圧が得られるものであ
る。

電圧変換回路ＶＣＶの出力は、可変抵抗ＶＲ２を介して
電圧安定化回路ＲＥＧに安定化制御信号として与えられ
る。

前記計測範囲切換部ＭＲＣは、３個の基準抵抗Ｒｈ　（
％）、Ｒｈ　（％）、Ｒ，（％）を有し、Ｒｈ　（％）
は直接接地され、ＲＭ　（％）とＲＨ（％）は高絶縁型
リレーＲＹＭ、ＲＹＩ−１を介して接地される。両リレ
ーＲＹＭ、ＲＹｓはドライバーＤＲＭ、ＤＲＨにより制
御される。尚、基準抵抗Ｒｈ　（％）は比較的水分量が
ある被計測体のときに使用され、ＲＭ　（％）はＲ）（
（％）では計測できないときに使用され、更にＲｈ　　
（％）は極めて水分量が少ない被計測体の計測用に使用
される。

次ぎに上記実施例の動作を述べる。

プローブ端子ＰＶＴに水分量を測定するために被計測体
を接続する。その後、スイッチＳＷを閉成すると電圧変
換回路ＶＣＶから計測用基準電圧Ｖ？ｌがプローブ端子
に接続された被計測体に印加される。その印加電圧は、
例えばリレーＲＹＭがオンされていれば被計測体を介し
て基準抵抗ＲＭ（％）にも印加される。このときＲＭ　
　（％）の両端に発生された電圧（測定電圧）は、バッ
ファアンプＢＡを介してＡ／Ｄ変換器ＡＤに入力される
。

Ａ／Ｄ変換器ＡＤには基準電圧が印加されていて、この
基準電圧と測定電圧とが比較される。その比較電圧はデ
ジタル信号となってマイクロコンピュータＭＰＵに入力
されて演算され、演算結果がメモリＭＥに記憶されると
ともに入出力制御回路ＩＮＦを介して表示器ＬＣＤに水
分量がデジタル表示される。

ここで、第２図を用いて被計測体の測定手段について述
べる。第２図において、■ｈは計測用の基準電圧、Ｒ１
は被計測体の電気抵抗１、Ｒ２は測定電圧差を発生させ
るための基準抵抗、ＶＭはＡ／Ｄ変換器ＡＤに入力され
る測定対象電圧である。

Ｒ１及びＲ２は純抵抗成分であるので、第２図から次式
が得られる。

Ａ／Ｄ変換器Ａ、　Ｄでの比較は次式にて行われる。

ＶＭＯＣＶβ　・・・・（２） また、電圧変換回路ＶＣＶの出力電圧■ト−と、電圧安
定化回路ＲＥＧの出力電圧Ｖ１とでは次式のような関係
にある。

Ｖ）ｌ−αＶ１　　・・・・（３） 但し、αは定数である。

ここでＶＨが何等かの原因にて小変動を起こしてＶＨＣ
）とな、ったどする。すると（３）式の関係からＶｌは
次式に示す値に変化する。

ＶＩＤ＝−’一旦−・・・・（４） α 但し、αは定数である。

一方、ｖ、３＝βｖｌ　　−−−−（５１βは抵抗分割
比の定数（不変）であるから、■１が変化すると（５）
式から次式が得らね、る。

Ｖｓｏ＝βＶ＋ｏ　　・・・・（６） このときのＶｎの変化は次式となる。

上記（２）、（４）、（６）、（７）の各式により変動
後の関係は次式のようになる。

・・・・（８） この結果、基準電圧として印加される電圧の変動分はキ
ャンセルされるため、耐測対象の計測精度が飛躍的に向
上する。

〔効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ｉ　＋＝の電源か
ら２つの基準電圧を得るようにしたので、基準電圧の変
動が相対的にキャンセルできるよ・′：・（ｊ＋なると
ともにデジタル表示器、−シた場合でも計測精度の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
計測時の作用を示す説明図である。 ＰＶＴはプローブ端子、ＡＤはアナログ−デジタル変換
器、ＭＰＵはマイクロコンビエータ、ＭＥはメモリ、Ｉ
ＮＦは入出力制御回路、ＬＣＤは表示器、ＭＰＣは計測
範囲用切換部、ＲＥＧは電圧安定化回路、ＶＣＶは電圧
変換回路である。 特　許　出　願　人　株式会社サンコウ電子研究所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高電圧が印加される被計測体と、この被計測体と直列接
   続される基準抵抗部と、この基準抵抗部の両端に発生す
   る電圧及び基準電圧が入力されるアナログ−デジタル変
   換器と、このアナログ−デジタル変換器の出力信号を演
   算するマイクロコンピュータと、このマイクロコンピュ
   ータで演算された信号を記憶するメモリと、前記マイク
   ロコンピュータで演算された信号をデジタル表示する表
   示器と、この表示器とマイクロコンピュータとの電路に
   介在された入出力制御回路と、供給電源を安定化し、そ
   の安定化出力を基準電圧として前記アナログ−デジタル
   変換器に供給する電圧安定化回路と、この電圧安定化回
   路の安定化出力を高電圧に変換して前記被計測体に印加
   させるとともにその電圧を安定化制御信号として電圧安
   定化回路にフィードバックさせる電圧変換回路とを備え
   てなる水分計。