JPS6182111A - 零点自動調整機能付センサ - 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〕 この発明は零点自動ｌｌ整機能付センナに関する０ 〔従来の技術〕 温度、圧力等を検知するセンナは、一般に第６図に示す
ような構成となっていた。すなわち、同図において１ノ
は信号検出部であり、この信号検出部１１で検出したプ
ラント等の温度、圧力などの信号を１２の信号増幅器で
所定の仕様の信号に増幅、加工して出力するものである
。

この信号増幅器１２には零点調整用のポリニーム１３が
設けられるもので、このポリニーム１３を操作すること
により、そのバイアス調整によって出力信号のレベル調
整を行なうようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記のようなセンサにありては、計測時に
ボリーーム１３による零点調整を行なうことができず、
そのため零点調整はセンナの取付前または計測を中断し
た状態などの非計測時にのみ行なっていた。したがって
、センナ計測中に信号増幅器自体が発生するドリフトな
どに対しては何ら対処することができず、計測結果の精
度を下げる原因となっていた。

この発明は上記のような実情にａみてなされたもので、
最近の制御技術の向上したプラント等に対して温度、圧
力、湿度などの物理量の計測中に信号増幅器の零点調整
を自動的に行ない精度の高い検知を行なうことのできる
ような零点自動調整機能付センナ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及び作用〕すなわちこの
発明は、計測時において、トリガ回路から出力されるト
リガパルスによってスイッチング回路を動作させて信号
検出そ一ドとバイアス調整モードを交互に切り換え、バ
イアス調整モードにありては基準信号により零点調整の
ためのバイアス調整を行ない、この調整されたバイアス
により信号検出モードで計測を行なうようにしたもので
ある。

〔実施例〕

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
１図はこの発明の零点自動調整機能付センナの回路構成
を示すブロック図であり、１ノは物理量を検出する信号
検出部である。この信号検出部１１の検出信号はスイッ
チング回路２ノに入力される。このスイッチング回路２
１にはまえ、トリガ回路２２からトリガパルスが入力さ
れるもので、このトリガパルスに起動されて、上記検出
信号と零点調整の基準となる零信号とをスイッチング制
御し、次の信号増幅器２３へ送る。信号増幅器２３は、
入力された信号を所定の仕様の信号に増幅、加工して自
動バイアス調整回路２４に入力する。この自動バイアス
調整回路２４にはまた、上記トリガ回路２２からのトリ
ガパルスが直接、及び分周回路２５を介して１／２分周
され、遅延回路２６によりて遅延を受けて入力される。

そして、この自動バイアス調整回路２４は、スイッチン
グ回路２１が零信号を出力している時に、信号増幅器２
３の出力信号をチェックし、適正なバイアスを与えて自
動零点調整を行なうとともに、スイッチング回路２１が
検出信号を出力する際には、上記零点調整されたバイア
ス値を信号増幅器２３からの入力に加えて出力するよう
になる０ 次に上記実施例の動作について説明する。第３図は上記
第２図の回路構成をより詳細に示す図であり、自動バイ
アス調１回路２４はスイッチ回路２４１、平滑回路２４
２、バイアス調整回路２４３、バイアスサンプルホルト
回路２４４、バイアス加算回路２４５、出力信号サンプ
ルホルト回路２４６に分けて記述する。また、遅延回路
２６も、２つの遅延回路２６１，２６２に分けて記述す
る。

トリガ回路２２が−・定周期でトリガパルスを発生して
スイッチング回路ｚｘＫ入力すると、このスイッチング
回路２ノは入力されるトリガパルスによって信号増幅回
路２３の入力信号として信号検出部１１の検出信号と基
準信号（零信号）を交互に入力するよラスイツチング制
御する。上記トリガパルス２は同時に自動バイアス調整
口１８２４のスイッチ回路２４１にもまた入力されるも
ので、スイッチ回路２４１はこのトリガパルスにより平
滑回路２４２に対して、バイアス加算回路２４５の出力
信号及び零信号が交互に入力されるようにスイッチング
制御を行なう。トリガパルスによってスイッチング回路
２１が信号検出部１１側に接続されると、スイッチ回路
２４１は零信号側に導通する。ここで信号検出部１１の
検出信号が信号増幅器２３によって増幅され、バイアス
加算回路２４５に入力される。バイアス加算回路２４５
は入力された信号に対して零点補正を加えて出方するも
ので、この出力信号は出力信号サンプルホルト回路２４
６に入力される。この出力信号・サンプルホルト回路２
４４は、入力された信号を保持し、トリガ回路２２から
分周回路２５を介して１／２　Ｋ分周され、さらに遅延
回路２６２で遅延を受けたトリガパルスによって起動さ
れて、保持する出力信号を送出するようになる。以上は
スイッチング回路２１が信号検出部ｌＩ側に接続された
状態、すなわち、このセンナがプラントの状態を計測す
るセンシングモードにおいての動作である。

上記のよりな状態に続いて、トリガ回路２２が次のトリ
ガパルスをスイッチング回路２１に入力し、スイッチン
グ回路２１が零信号側に接続されると、このセンナは零
点調整モードとなる。この場合、スイッチ回路２４１は
バイアス加算回路２４５の出力端側に接続されるもので
、このバイアス加算回路２４５の出力信号が平滑回路２
４２に入力される。この平滑回路２４５は１つの抵抗２
４２ａとこの抵抗の両端にそれぞれ接続される一端をア
ースしたコンデンサ２４２ｂ、２４２ｃから構成される
もので、入力された信号を平滑化した後に、バイアス調
整回路２４３に送出する。このバイアス調整回路２４３
は、例えばデプレッションＷＭＯ８−ＰＥＴ（ｒ界効果
トランジスタ）２４３’ａと加算器２４　Ｊ　ｂ、抵抗
２４３ｃがら構成されるもので、上記平滑回路２４２か
らの入力は、ＭＯＳ−ＦＥＴ２４３ａのゲート端子「Ｇ
ＪＩｌｃ人カされる。このＭ　ＯＳ　−Ｆ　Ｅ　Ｔ　２
４３　ｇのソース端子ｒ８Ｊには低電 抗２４３ｃを介して＄ｆＥＶａｃが印加され、またその
ドレイン端子ｒＤＪには電圧−ＶＯＣが印加される。抵
抗２４３ｃのＦＥＴ！’ＪＪａ　　側が加算器２４３ｂ
の入力と接続され、この加算器２４３ｂの加算出力がバ
イアスサンプルホルト回路２４４に入力される。上記Ｆ
ＥＴ２４３ｍ　　は、第３図に示すようにゲート端子ｒ
ＧＪに印加される電圧が大きくなるにつれて、ソース端
子ｒ８Ｊとドレイン端子「Ｄ」間の抵抗値が大きくなる
（電流が小さくなる）特性をもっている。

ＦＥＴ２４３ａ　　のソース端子ｒ８Ｊに接続された抵
抗２４３ｃは、ゲート端子「Ｇ」に印加される電圧が０
（Ｖ）の時のソース端子「ｓ」とドレイン端子ｒＤＪ間
の抵抗値と等しいものとする。

バイアス加算回路２４５の出方電圧が正（負）の側にず
れると、これに対して平滑回路２４２の出力、すなわち
、バイアス調整回路２４３のＦＥＴ２４３ａ　　のゲー
ト端子「Ｇ」に印加される電圧が正（負）の極性を持つ
ようになる。その結果、ソース端子ｒ８Ｊとドレイン端
子１’−Ｄｊ間の抵抗値が増大（減少）してソース端子
ｒ８Ｊの電圧が上昇（下降）し、バイアス調整回路２４
３の出力信号（バイアス電圧）が信号増幅器２３および
バイアス加算回路２４５に生じたドリフトを補正するよ
うになる。バイアス調整回路２４３の出力はバイアスサ
ンプルホルト回路２４４に保持されるもので、このバイ
アスサンプルホルト回路２４４はトリガ回路２２から分
周回路２５を介して１７２　分周され、さらに遅延回路
２６ノにより遅延されたトリガパルスによって起動され
、保持する信号をバイアス加算回路２４５およびバイア
ス調整回路２４３の加算器２４３ｂに入力させる。

第４図は分周回路２５から遅延回路２６１に出力される
パルス（ｂ）と、遅延回路２６２に出力されるパルス（
ｃ）とのタイミングを示す゛もので、これら２つのパル
ス信号は、トリガ回路２２で発生する周期的なトリガパ
ルス（、）をそれぞれ半周期ずらして１／２　分周した
ものである。

第５図は信号検出および零点調整のタイミングチャート
を示すもので、センナの出力信号１は、プラントの状態
２と信号増幅器２３のドリフト３の和として出力される
。４はスイッチング回路２ノでの切換動作の結果として
信号増幅器２３の出力信号が変化する様子を表わす。５
はバイアスサンプルホルト回路２４４の保持信号であり
、信号増幅器２３のドリフト３が記憶される。また６は
、出力信号サンプルホルト回路２４６の保持信号であり
、この発明の零点自動調整機能付センナの出力信号であ
る。（ｂ）は上記第４図に示したように分周回路２５の
出力パルスで、スイッチング回路２１およびスイッチ回
路２４ノが信号検出モードに切替わるタイミングを示す
０（ｄ）は、′ｉ！延回路２６２の出力するパルスであ
り、出力信号サンプルホルト回路２４６のサンプリング
のタイミングを示す。６′はこの時サンプルされたバイ
アス加算回路２４５の出力信号である。出力信号サンプ
ルホルト回路２４６は、次のサンプリング時までこの値
を保持する。一方、（Ｃ）は上記第４図に示したように
分周回路２５の出力パルスでスイッチング回路２１およ
びスイッチ回路２４１が零点調整モードに切替わるタイ
ミングを示す。

（、）は遅延回路２６１の出力パルスでバイアスサンプ
ルホルト回路２４４０チンプリングのタイミングを示す
。５′は、この時サンプルされた信号増幅器２３の出力
信号である。バイアヌサンプルホルト回路２４４は、次
のサンプリング時までこの値を保持する。

トリガ回路２２で発生するトリガパルス（、）の周期を
プラントの変動２に比べて十分小さなものとすれば、す
なわち、トリガパルス（ａ）を高周波のものとすれば、
出力信号６をプラントの変動２に対して十分等しいもの
とすることができ、したがって、精度の高い計測を行な
うことができるようになる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、物理量の計測を行なっ
ている時にでも、零点調整を自動的に行なうことができ
るので、信号増幅器などのドリフト等をも補正すること
ができ、常に正確な計測動作を実行することのできる零
点自動調整機能付センナを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図は主な回路構成を示すブロック図、第２図は第１
図の詳細な構成を示すブロック図、第３図は第２図のバ
イアス調整回路２４３のＦＥＴ２４３．　　の特性を示
す図、第４図は遅延回路２６１．２６２の動作内容を示
すタイミングチャート、第５図は零点調整の動作を示す
タイミングチャートであり、第６図は従来のセンナの構
成例を示す図である。 １ノ・・・信号検出部、１２　、２．７・・・信号増幅
器、１３・・・ボリューム、２ノ・・・スイッチング回
路、２２・・・トリガ回路、２４・・・自動バイアス調
整回路、２４１・・・スイッチ回路、２４２・・・平滑
回路、２４２ａ、２４３ｃｍ・−抵抗、２４；ｌｂ、２
４２ｃｍコンデンナ、２４３・・・バイアス調整回路、
２４３ａ・・・ＭＯ８−ＦＩＴ、２４３ｂ−・・加算器
、２４４　・・・バイアスナンプルホルト回路、２４５
・・・バイアス加算回路、２４６・−・出力信号サンプ
ルボルト回路、２５・・・分局回路、２６，２６１，２
６２・−・遅延回路。 出願人復代理人　弁理士　　鈴　江　武　彦第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 物理量を検出する信号検出部と、一定周期のトリガパル
   スを出力するトリガ回路と、このトリガ回路からのトリ
   ガパルスにより上記信号検出部の検出信号及び零信号を
   交互に出力するスイッチング回路と、このスイッチング
   回路の出力を増幅する信号増幅器と、上記トリガ回路か
   ら入力されるトリガパルスを遅延化して出力する遅延回
   路と、この遅延回路から入力されるトリガパルスに応じ
   て、上記スイッチング回路から零信号が出力されている
   時に上記信号増幅器の出力に対しバイアス調整を行い、
   この調整されたバイアスにより上記スイッチング回路が
   上記信号検出部の検出信号を出力する時に上記信号増幅
   器からの入力に対して零点調整を行って出力する自動バ
   イアス調整回路とを具備したことを特徴とする零点自動
   調整機能付センサ。