JPS645243B2 - - Google Patents

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JPS645243B2
JPS645243B2 JP55017293A JP1729380A JPS645243B2 JP S645243 B2 JPS645243 B2 JP S645243B2 JP 55017293 A JP55017293 A JP 55017293A JP 1729380 A JP1729380 A JP 1729380A JP S645243 B2 JPS645243 B2 JP S645243B2
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capacitance
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Atsushi Kimura
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Priority to US06/170,108 priority patent/US4390879A/en
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Publication of JPS56114097A publication Critical patent/JPS56114097A/ja
Publication of JPS645243B2 publication Critical patent/JPS645243B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • G08C19/02Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
    • G08C19/04Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage using variable resistance
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • G08C19/02Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
    • G08C19/10Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage using variable capacitance

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧力、変位、張力、温度、光量等の
物理量を電流の変化へ変換する物理量変換装置に
関するものである。
かゝる変換装置は、各種製造工程の流体圧力等
を検出し、電流の変化へ変換のうえ、遠隔の受信
部へ検出結果を伝送する場合等に用いられてお
り、従来は主として第1図および第2図に示す回
路構成のものが用いられていた。
すなわち、第1図においては、抵抗器101,
102,104,105および物理量検出素子と
しての可変抵抗素子103により構成されるブリ
ツジ回路へ、定電圧ダイオード106によつて安
定化された電圧を印加のうえ、抵抗器101と可
変抵抗素子103との接続点および抵抗器102
と105との接続点を差動増幅器107の非反転
入力と反転入力とへ各個に接続しており、可変抵
抗素子103の抵抗値が変化したときに生ずる差
動増幅器107の両入力間における電位差を増幅
してからトランジスタ109を制御し、線路端子
111,112を介して2線式線路により接続さ
れた直流電源113から負荷抵抗114を経て通
ずる電流を変化させている。
ただし、可変抵抗素子103の抵抗値が増大す
れば、トランジスタ109および抵抗器110を
通ずる電流は、抵抗器104を介して線路端子1
12へ還流するため、可変抵抗素子103の端子
電圧に対し、抵抗器104の端子電圧は逆極性と
なり、差動増幅器107を介した負帰還ループが
形成され、同増幅器107の両入力間における電
位差が零となる方向へ制御され、この電位差が
ほゞ零となつた状態で平衡し、このときに線路端
子111,112間へ通ずる電流は、可変抵抗素
子103の抵抗値に比例したものとなる。
なお、定電流回路108は、差動増幅器10
7、定電圧ダイオード106等へ所定の電源電流
を供給するためのものである。
しかし、第1図の構成によつては、物理量を検
出するための検出素子として、直流電流の通じ得
るものしか利用できず、可変容量素子等を検出素
子として用いることのできない欠点を生じてい
る。
第2図は、検出素子として差動容量形差圧検出
器等の可変容量素子を用いた場合の回路図であ
り、出力振幅の制御可能な発振器201を電源と
して用い、これを電源制御回路としての差動増幅
器202により制御すると共に、差動的に容量の
変化する1対の可変容量素子203,204に対
し、発振器201の出力を印加している。
このため、可変容量素子203,204には、
発振器201の出力における周波数および振幅に
応じ、かつ、可変容量素子203,204の容量
に比例した電流が通じ、これがダイオード205
〜208により検波され、正の半波がコンデンサ
209,211,214および抵抗器210,2
12,215による低域波器へ流通すると共
に、負の半波が抵抗器216とコンデンサ217
とからなる低域波器へ通じ、抵抗器210には
可変容量素子203の容量に比例した端子電圧が
生ずると共に、抵抗器212には可変容量素子2
04の容量に比例した端子電圧が生ずる。
また、抵抗器215には可変容量素子203,
204の容量和に比例した端子電圧が生じ、これ
が差動増幅器202において基準電圧213と比
較され、その差によつて発振器201の出力振幅
が制御されるため、抵抗器215の端子電圧が一
定となる状態に発振器201の出力振幅が保た
れ、抵抗器210,212の端子電圧が発振器2
01の出力振幅変化により変動することが阻止さ
れる。
抵抗器210,212の端子電圧は、入力抵抗
器219,220を介して差動増幅器107の両
入力へ印加され、両入力の電圧差に応じたトラン
ジスタ109の制御が行なわれ、抵抗器110お
よびポテンシヨメータ223を介して線路端子1
11,112間へ、可変容量素子203,204
の容量差に比例した電流が通ずる。
たゞし、線路端子111,112間に通ずる電
流は、工業計測の分野において規定されている4
〜20mAの統一信号とすることが望ましく、定電
流回路108の出力と、抵抗器216に生ずる負
の端子電圧との間へ橋絡接続されたポテンシヨメ
ータ218により所定の電圧を得、これを入力抵
抗器221を介して差動増幅器107の反転入力
へ印加し、統一信号において基準とする4mAの
電流設定を行なう一方、ポテンシヨメータ223
から得た逆極性の電圧を、入力抵抗器222を介
して差動増幅器107の非反転入力へ与え負帰還
を行なうと共に、ポテンシヨメータ223により
負帰還量を加減し、最大電流20mAの設定を行な
つている。
しかし、第2図においては、差動増幅器202
による負帰還ループと、差動増幅器107による
負帰還ループとが各個別に形成されてはいるが、
全体としての負帰還ループが形成されていないた
め、差動増幅器107の入力側に外部からの雑音
等が混入し、何等かの外乱が生じたときには、こ
れが加算された状態で線路端子111,112間
の電流となり、可変容量素子203,204によ
る計測結果に誤差の生ずる欠点を招来していた。
本発明は、従来のかゝる欠点を根本的に解決す
る目的を有し、変換装置全体に対し負帰還ループ
を形成することにより、外乱に基づく計測誤差の
発生を阻止した極めて安定な、物理量変換装置を
提供するものである。
以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を
説明するが、まず、本発明の原理から説明する。
第3図は、本発明の前提となる回路図であり、
単一容量形差圧検出器等を可変容量素子301と
して用い、これへ発振器201からの出力を印加
し、ダイオード302,303によつて検波した
可変容量素子301の電流中、負の半波を負荷抵
抗器304へ通ずると共に、正の半波をコンデン
サ305と抵抗器306との低域波器へ通じて
おり、抵抗器306の端子電圧e1と、基準電源3
07の電圧Esとを差動増幅器308の非反転入
力と反転入力とへ与え、両入力間の電圧差を増幅
のうえ、出力端子309と基準電位310との間
へ出力電圧Voとして送出し、可変容量素子30
1の容量Cxに応じた出力電圧V0を得ている一方、
出力電圧Voを差動増幅器202へ負帰還として
与え、全体としての負帰還ループを形成してい
る。
こゝで、可変容量素子301の可動電極と固定
電極との対向間隙が初期状態のときd0であり、こ
れが、検出すべき物理量にしたがう受圧用ダイヤ
フラム等の機械的変位に応じて、Δdだけ変化す
るものとすれば、容量Cxは次式によつて示され
る。
Cx=C0d0/d0−Δd ………(1) たゞし、C0は容量Cxの初期状態における値で
ある。
また、第3図においては、負帰還により電圧e1
とEsとが等しくなる方向へ制御され、差動増幅
器308の両入力電圧差がほゞ零となつて平衡す
るため、発振器201の出力における振幅をE、
角周波数をωとし、抵抗器306の抵抗値をR、
差動増幅器308の増幅度をμ、比例定数をαと
すれば、つぎの各式が成立する。たゞし、簡略化
のため差動増幅器202の増幅度は1とする。
e1=EωCxR ………(2) (Es−e1)μ=V0 ………(3) E=αVo ………(4) このため、(2)、(3)式により、 Es−EωCxR=Vo/μ が得られ、μが非常に大きいものとすれば、 Es=e1 ………(5) の関係が成立し、これにしたがつて(2)、(4)、(5)式
から、 Es=αVoωCxR ………(6) が得られると共に、(1)、(6)式から次式の関係が成
立する。
Vo=1/αωCxREs=Es/αωC0R(d0−Δd/d0)……
…(7) したがつて、出力電圧VoはΔdに比例するもの
となる。
しかし、出力電圧Voは、ω、C0等によつても
変化するため、温度変化等の周囲条件変動に応じ
て出力電圧Voも変化し、これが測定誤差となる
欠点を生ずる。
第4図は、前述の欠点を改善した構成の回路図
であり、物理量に応じて電気的特性の変化する1
対の検出素子として、周囲条件の物理量すなわち
周囲温度等に応じてのみ容量の変化する固定容量
素子401と、周囲条件の物理量および検出すべ
き物理量にしたがう機械的変位に応じて容量の変
化する可変容量素子402とを設け、これらへ発
振器201の出力を印加のうえ、各容量素子40
1,402へ通ずる電流をダイオード403〜4
06によつて検波し、ダイオード403から得ら
れる正の半波をコンデンサ407と抵抗器408
との低域波器へ通じ、ダイオード404,40
5からの負の半波を負荷抵抗器409へ通ずると
共に、ダイオード406から得られる正の半波を
抵抗器410とコンデンサ411との低域波器
へ通じており、抵抗器410の端子電圧e1を一方
の検出素子からの電気的出力として得ると同時
に、抵抗器408の端子電圧e2を他の検出素子か
らの電気的出力として得ている。
また、電圧e2は差動増幅器202の反転入力へ
与えられ、電圧e2が一定になるものとして発振器
201の出力振幅が制御されていると共に、差動
増幅器202の非反転入力には出力電圧Voが与
えられており、全体としての負帰還ループが形成
され、第3図と同様に、差動増幅器308の両入
力間電圧がほゞ零となつた状態で平衡するものと
なつている。
このため、固定容量素子401の容量をCf、可
変容量素子402の容量を第3図と同様なCx、
抵抗器408,410の抵抗値をRとし、差動増
幅器308の増幅度をμ1、差動増幅器202の増
幅度をμ2、比例定数をβとすれば、つぎの各式が
成立する。
e1=EωCxR ………(8) e2=EωCfR ………(9) (Es−e1)μ1=Vo ………(10) (V0−e2)μ2=βE ………(11) こゝで、(10)、(11)式を変形すれば、 また、(8)、(12)式から、 EωCxR=Es−Vo/μ1 が得られ、(1)式の関係を代入すれば、 EωC0Rd0/d0−Δd=Es−Vo/μ1………(13) が得られると共に、(9)、(12)式から、 EωCfR=Vo−βE/μ2 ………(14) が得られる。
したがつて、(13)、(14)式から次式が成立し、 (Vo−βE/μ2)d0/d0−Δd=Es−Vo/μ1………(15
) μ1、μ2が非常に大きいものとすれば、 Vo=C0/CxEs=Es(d0−Δd/d0) ………(16) となり、出力電圧VoはΔdにのみ比例し、ω、C0
の影響から除外される。
第5図以降は、以上の原理に基づく実施例を示
す回路図であり、第5図においては、差動増幅器
202の非反転入力へ、電源電圧Vを抵抗器50
1,502により分圧した電圧e3を、抵抗器50
3を介して印加し、基準電圧を設定していると共
に、第2図と同様に構成された2線式変換回路の
基準電位310と線路端子112との間へ挿入さ
れた帰還用抵抗器509の端子電圧を、抵抗器5
04を経て印加しており、これによつて全装置と
しての負帰還ループを形成している。
また、抵抗器408の端子電圧e2は、抵抗器5
05,506による分圧器を介して差動増幅器2
02の反転入力へ与えられ、これによつて電圧e2
が一定になるものとして制御される。
一方、差動増幅器308の基準電圧e0は、電源
電圧Vを抵抗器507,508により分圧のうえ
設定されており、抵抗器509からの負帰還によ
り、差動増幅器308の両入力電圧e1,e0の差が
ほゞ零となる状態で平衡する。
このため、抵抗器504,505の抵抗値を
R1、抵抗器503,506の抵抗値をR2、抵抗
器509の抵抗値をRfとし、トランジスタ10
9の電流をI1、差動増幅器308側から基準電位
点310を経て抵抗器509へ通ずる電流をI2
線路端子112へ通ずる出力電流をIoとすれば、
つぎの各式が成立する。
e1=EωCxR ………(17) e2=EωCfR ………(18) (e1−e0)μt=I1 ………(19) I1+I2=Io ………(20) (e3R1/R1+R2−R2/R1+R2RfIo−R2/R1+R2e2)μ2
=E ………(21) たゞし、μtは差動増幅器308とトランジスタ
109との合成増幅率である。
このため、(19)、(20)式から、 Io=(e1−e0)μt+I2 e1=e0+Io−I2/μt ………(22) また、(17)、(22)式から、 EωCxR=e0+Io−I2/μt E=e0/ωCxR+I0−I2/ωCxRμt ………(23) 更に、(18)、(21)、(23)式からは、 (R1/R1+R2e3−R2/R1+R2RfIo)μ2−R2/R1+R2(e
0/ωCxR+Io−I2/ωCxRμt)ωCf2 =e0/ωCxR+Io−I2/ωCxRμt ………(24) (R1/R1+R2e3−R2/R1+R2RfIo)−R2/R1+R2(e0
ωCxR+Io−I2/ωCxRμt)ωCfR =e0/ωCxRμ2+Io−I2/ωCxRμt ………(25) こゝで、μt、μ2が非常に大きいものとすれば、 R1/R1+R2e3−R2/R1+R2RfIo−R2/R1+R2・e0/ωCx
RωCfR=0 ∴ R2RfIo=R1e3−R2e0Cf/Cx ………(26) したがつて、(1)式の関係を導入すれば、 Io=1/Rf(R1/R2e3−e0Cf/Cx) =1/Rf{(R1/R2e3−e0)+Δd/d0e0}………(2
7) となり、IoはΔdに比例する。
第6図は、可変容量素子402の変化特性が非
直線性となるのを補正するため、直線性補正用容
量素子601を、可変容量素子402と並列に接
続すると共に、入力抵抗器602〜605および
差動増幅器308により減算回路を構成してお
り、抵抗器509からの負帰還によりe1−e2=e0
となる様に、発振器201の出力振幅を制御し、
ωおよびC0の変動による測定誤差の発生を阻止
している。
なお、この場合も出力電流Ioは(27)式によつ
て示される。
第7図は、差動容量形差圧検出器等の、検出す
べき物理量にしたがう受圧ダイヤフラム等の機械
的変位に応じて差動的に容量の変化する1対の可
変容量素子701,702を用いており、差動増
幅器202の非反転入力へ抵抗器703を介して
負帰還を与え、その反転入力には抵抗器704を
介して基準電圧e3を与えると共に、入力抵抗器7
05,706および差動増幅器202によつて減
算回路を構成する一方、入力抵抗器707,70
8および差動増幅器308により加算回路を構成
している。
このため、電圧e1とe2との和が基準電圧e0と等
しくなる様に、発振器201の出力振幅が制御さ
れると同時に、電圧e1とe2との差によつて発振器
201の出力振幅が補正的に制御され、出力電流
I0に現われるωおよびC0の変動による影響が阻止
される。
すなわち、可変容量素子701,702の容量
をC1、C2とすれば、第5図と同様につぎの各式
が成立する。
たゞし、便宜上、抵抗器703〜706の各抵
抗値が等しく、かつ、抵抗器707と708との
抵抗値も等しいものとする。
e1=EωC1R ………(28) e2=EωC2R ………(29) (e1+e2/2−e0)μt=I1 ………(30) Io=I1+I2 ………(31) {(e1−RfIo)−(e2−e3)}μ2=E ………(32) {(e1−e2)−(RfIo−e3)}μ2=E ………(33) (30)、(31)から、 Io=(e1+e2/2−e0)μt+I2e1+e2 =2e0+2Io−I2/μt ………(34) また、(28)、(29)、(34)式からは、 EωR(C1+C2)=2e0+2Io−I2/μt E=2e0/ωR(C1+C2)+2Io−I2/ωR(C1+C2)μt ………(35) 更に、(28)、(29)、(33)、(35)式から、 {(2e0/ωR(C1+C2)+2Io−I2/ωR(C1+C2)μt
)ωR(C1−C2)−(RfIo−e3)}μ2 =2e0/ωR(C1+C2)+2Io−I2/ωR(C1+C2)μt
………(36) (2e0/C1+C2+2Io−I2/(C1+C2)μt
・(C1−C2)−(RfIo−e3) =2e0/ωR(C1+C2)μ2+2Io−I2/ωR(
C1+C2)μt………(37) こゝで、μt、μ2が非常に大きいものとすれば、 2e0/(C1+C2)・(C1−C2)−(RfIo−e3)=0 RfIo=e3+C1−C2/C1+C22e0 ………(38) したがつて、(1)式の関係を導入すれば、 Io=1/Rf(e3+2Δd/d0e0) ………(39) となり、IoはΔdに比例する。
なお、以上は検出素子として可変容量素子を用
いた場合であるが、検出すべき物理量にしたがう
機械的変位に応じて、差動的にインダクタンスの
変化する1対の可変インダクタンス素子を用いて
も同様であり、差動変成器、差動インダクタンス
形変位検出器等を適用することができる。
第8図は、検出すべき物理量にしたがう機械的
変位に応じて、差動的に抵抗値の変化する1対の
可変抵抗素子を、検出素子として用いた場合の回
路図であり、可変出力電圧の直流電源801を電
源として設け、その出力をストレインゲージ等の
可変抵抗素子802,803へ印加し、各素子8
02,803の差動的な抵抗値変化に応じた端子
電圧e1、e2を得ているほかは、第7図と同様であ
る。
たゞし、抵抗器509から703への帰還回路
には、差動増幅器202の非反転入力を所定の電
圧とするため、バイアス電源804が挿入されて
いる。
また、可変抵抗素子802,803中のいずれ
か一方のみを物理量の検出に用いる場合には、他
方を同等の特性を有する固定抵抗素子に置換し、
第5図に準ずる構成とすればよい。なお、単一の
可変抵抗素子のみを用いて物理量の検出を行なう
ことも可能である。
第9図以降は受光素子を用いた実施例を示し、
第9図においては、直流電源801を発光ダイオ
ード等の発光素子901へ印加し、同素子901
に発光させていると共に、これの発光を受光する
ため、フオトトランジスタ等を用いた1対の受光
素子902,903を設けており、後述の光量制
御機構により、検出すべき物理量に応じて受光素
子902と903とへ入射する光量が差動的に変
化するものとなつている。
このため、受光素子902,903へ通ずる電
流i1、i2が差動的に変化し、これによつて生じた
抵抗器904,905の端子電圧e1、e2が差動増
幅器202の両入力へ印加され、電圧e1とe2との
差に基づいて直流電源801の出力が変化し、こ
れに応じて発光素子901の発光々量が制御さ
れ、受光素子902,903からの電気的出力と
しての電流i1、i2の変動が抑圧され、受光素子9
02,903に対する入射光量に差動的な変化が
ない限り、電流i1、i2が一定に保たれるものとな
つている。
また、抵抗器906には電流i1とi2とが通ずる
ため、両者の和に応じた端子電圧が生じ、これが
差動増幅器308およびトランジスタ109によ
る変換回路により出力電流Ioへ変換されることに
より、受光素子902,903に対する入射光量
の差に比例した出力電流Ioが得られる。
なお、その他については第8図と同様の構成に
なつている。
第10図は、光量制御機構の一例を示す断面図
であり、Aは正面図、Bは側面図を示し、金属等
により製せられたケース1001の開放面には、
ダイヤフラム等の受圧板1002がその周辺を固
着されており、その外面には透孔1003の穿設
されたカバー1004が固定してある。
また、受圧板1002の中央部内面にシヤフト
1005の一端が固着され、その他端には遮光板
1006が固定されており、これを介して相対向
する発光素子901と1対の受光素子902,9
03が設けてある。
たゞし、遮光板1006の位置および形状は、
受圧板1002に圧力Pが印加されない状態にお
いて、受光素子901からの発光が均等な光量と
して受光素子902,903へ各個に入射するも
のとなつている。
したがつて、圧力Pが印加され、受圧板100
2が機械的な変位を生ずると、遮光板1006が
図上々方へ移動し、受光素子902への入射光量
が減ずる反面、受光素子903への入射光量が増
加し、各素子902,903の電流i1、i2が差動
的に変化する。
なお、かゝる光量制御機構は条件に応じた選定
が任意であり、受光素子902,903と各個に
対応して発光素子を設け、各光路間を遮光板によ
り差動的に開閉しても同様である等、種々の変形
が自在である。
第11図は、受光素子として1対の光電池11
01,1102を用いた場合の回路図であり、光
電池1101,1102への入射光量に応じた電
流i1、i2が生じ、これが低抗器904〜906へ
通ずるため、両者の和に応じた端子電圧を抵抗器
906から取り出すと共に、光電池1101,1
102の発生電圧を電圧e1、e2としているほか
は、第9図と同様である。
なお、受光素子902,903,1101,1
102中のいずれか一方のみの入射光を、検出す
べき物理量に応じて変化させても同様である。
このほか、差動増幅器308の出力を単線回路
の電流として送出してもよく、直流電源801の
代りに交流電源を用い、各検出素子の出力を検波
のうえ用いても同様であり、差動増幅器202,
308の各入力を同時に入れ替えても動作は同一
である等、種々の変形が自在である。
以上の説明により明らかなとおり本発明によれ
ば、装置全体としての負帰還ループ形成により、
外乱に基づく測定誤差の発生が阻止されると共
に、各種の検出素子中いずれを用いる場合にも適
用され、各種物理量の計測上多大の効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来例を示す回路図、第3図
は本発明の前提となる回路図、第4図は本発明の
原理を示す回路図、第5図乃至第8図は可変イン
ピーダンス素子を用いた場合の実施例を示す回路
図、第9図以降は受光素子を用いた場合の実施例
を示し、第9図、第11図は回路図、第10図は
光量制御機構の断面図である。 109……トランジスタ、111,112……
線路端子、201……発振器(電源)、202…
…差動増幅器(電源制御回路)、308……差動
増幅器(変換回路)、401……固定容量素子
(検出素子)、402,701,702……可変容
量素子(検出素子)、601……直線性補正用固
定容量素子(検出素子)、801……直流電源
(電源)、802,803……可変抵抗素子(検出
素子)、901……発光素子、902,903…
…フオトトランジスタ(受光素子)、1101,
1102……光電池(受光素子)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電源の出力が印加され測定すべき物理量に応
    じて少なくとも一対の電気素子のうちその一方が
    変化することによつて前記各電気素子に生じる一
    対の電気信号を検出する信号検出回路と、前記一
    対の電気信号のうちの少なくとも一方の電気信号
    と基準値との差を増幅して装置出力に変換する変
    換回路と、前記電気信号のうちの少なくとも他方
    の電気信号に関連する検出信号と前記装置出力に
    関連する負帰還信号とを用いて前記電源の出力の
    大きさを制御する制御回路とを具備することを特
    徴とする物理量変換装置。 2 前記一対の電気素子のうち他方の電気素子は
    周囲条件の物理量に応じてのみ容量の変化する固
    定容量素子であり、一方の電気素子は前記周囲条
    件の物理量および検出すべき物理量にしたがう機
    械的変位に応じて容量の変化する可変容量素子で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の物理量変換装置。 3 前記一対の電気素子は検出すべき物理量にし
    たがう機械的変位に応じて差動的に容量の変化す
    る一対の可変容量素子とすることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の物理量変換装置。 4 前記一対の電気素子は検出すべき物理量にし
    たがう機械的変位に応じて差動的にインダクタン
    スの変化する一対の可変インダクタンス素子とす
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    物理量変換装置。 5 前記一対の電気素子の一方は検出すべき物理
    量にしたがう機械的変位に応じて抵抗値の変化す
    る可変抵抗素子とすることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の物理量変換装置。 6 前記装置出力が2線式線路を介して伝送され
    る電流の変化で与えられることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の物理量変換装置。 7 前記可変容量素子はこれに直線性補正用の固
    定容量を並列接続したことを特徴とする特許請求
    の範囲第2項記載の物理量変換装置。 8 前記一対の電気素子は電源の印加により発光
    する発光素子の発光を光量制御機構を介して受光
    する一対の半導体受光素子であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の物理量変換装置。
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