JP2982576B2 - Cross-coil instrument - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、交差コイルへのｓｉｎ
波，ｃｏｓ波特性ＰＷＭ信号の通電により回転マグネッ
トを駆動し、指針により計測値を指示する交差コイル式
計器に係り、特に交差コイルへの出力段による通電電流
誤差を補正してより正確な指示特性を得る駆動方式に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a sin
The present invention relates to a cross-coil meter that drives a rotating magnet by supplying a PWM signal with wave and cos-wave characteristics and indicates a measured value with a pointer. The present invention relates to a driving method for obtaining characteristics.

【０００２】[0002]

【従来技術】交差コイルにｓｉｎ波およびｃｏｓ波特性
の信号を通電し、計測量に応じた合成磁界変化によって
回転マグネットを駆動し、連結した指針により広角指示
するようにした交差コイル式計器が知られており、信号
処理のマイクロコンピュータによるデジタル処理化によ
って交差コイルへの通電信号をＰＷＭ信号とする方式が
採用されてきており、たとえば特開平４−３１８，４６
９号にて開示される構成が一般的である。2. Description of the Related Art A cross-coil type instrument in which a signal having sine wave and cosine wave characteristics is supplied to a cross coil, a rotating magnet is driven by a change in a synthetic magnetic field according to a measured amount, and a wide angle is indicated by a connected pointer. A known method has been adopted in which the energization signal to the crossing coil is converted into a PWM signal by digital processing by a microcomputer for signal processing.
The configuration disclosed in No. 9 is general.

【０００３】このようなＰＷＭ信号駆動による交差コイ
ル式駆動方式においては、たとえば計測量に比例する周
波数のパルス信号をゲートタイム方式や周期測定方式に
よりデジタル検出し、あるいはＦ／Ｖ変換後のＡ／Ｄ変
換によりデジタル信号化し、これにより得られた計測値
に対応するデジタル値に基づいて、予め入力値に対応し
てたとえば 360度の角度を 256分割した角度データを記
憶したＲＯＭ等のメモリ部の対応角度データ（電気角デ
ータ）を読み出し、この読み出した角度データに対応す
るデューティ比のＰＷＭ信号を生成してトランジスタ増
幅によるドライバを介して交差コイルに通電する構成と
なっている。[0003] In such a cross-coil driving method using PWM signal driving, for example, a pulse signal having a frequency proportional to a measured amount is digitally detected by a gate time method or a period measuring method, or an A / F after F / V conversion is used. A digital signal is converted into a digital signal by D conversion, and based on a digital value corresponding to the measured value obtained by the conversion, a memory unit such as a ROM that stores angle data obtained by dividing, for example, a 360-degree angle into 256 corresponding to an input value in advance is stored. Corresponding angle data (electrical angle data) is read, a PWM signal having a duty ratio corresponding to the read angle data is generated, and power is supplied to the cross coil via a driver by transistor amplification.

【０００４】特に、交差コイル式計器を自動車のような
振動条件下にて使用される速度計等に採用する場合は、
回転マグネットの回転軸に連結される指針を滑らかに駆
動するためその回動トルクがある程度の大きさ必要とな
り、交差コイルに線径の大きいものを用い比較的大きな
電流通電による駆動が必要となるため、いわゆるマイク
ロコンピュータのような信号処理系とは別にその出力段
には電流増幅を行う駆動系回路が必要となっている。[0004] In particular, when the cross-coil type instrument is used for a speedometer or the like used under vibration conditions such as an automobile,
To smoothly drive the pointer connected to the rotating shaft of the rotating magnet, a certain amount of rotation torque is required, and it is necessary to use a cross coil with a large wire diameter and drive with a relatively large current flow. In addition to a signal processing system such as a so-called microcomputer, a drive system circuit for performing current amplification is required at its output stage.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような交差コイル
式計器にあっては、前述したようにデジタル処理を主と
した信号処理系とは別に電流増幅用の駆動系すなわちト
ランジスタドライバ回路が必要となり、同時にこのドラ
イバ回路のための周辺回路たとえば定電流回路のような
電源回路等が専用に必要となって、結果として高価にな
るとともに回路部全体が大きくなってしまい、計器の小
型化にも制限を与えている。In such a cross-coil instrument, a drive system for current amplification, that is, a transistor driver circuit is required separately from the signal processing system mainly for digital processing as described above. At the same time, a peripheral circuit for the driver circuit, such as a power supply circuit such as a constant current circuit, is required for exclusive use. As a result, it becomes expensive and the entire circuit section becomes large, which limits the miniaturization of the instrument. Is given.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、交差コイルへ
の出力段にＣＭＯＳトランジスタを用いてデジタル処理
回路系と同様の素子構造とし、ＰＷＭ信号を大きく電流
増幅することなく直接交差コイルに通電するよう接続構
成するとともに、ＣＭＯＳトランジスタの交差コイルへ
の通電時におけるオン抵抗による通電電流誤差分を、ｓ
ｉｎ波およびｃｏｓ波特性の角度データを得るための計
測信号からの入力信号変換特性にて補正しあるいはメモ
リ部における角度データにて補正することを特徴とす
る。According to the present invention, a CMOS transistor is used in the output stage to the cross coil to have an element structure similar to that of a digital processing circuit system, and the PWM signal is directly supplied to the cross coil without greatly amplifying the current. And a current error due to the on-resistance at the time of energizing the cross coil of the CMOS transistor is expressed as s
It is characterized in that the correction is made with the input signal conversion characteristic from the measurement signal for obtaining the angle data of the in-wave and cos-wave characteristics or with the angle data in the memory unit.

【０００７】[0007]

【作用】上記構成により、交差コイルには電流増幅等の
増幅ドライバ回路を要することなく、ＣＭＯＳドライバ
によって直接ＰＷＭ信号が通電され、ｓｉｎ波とｃｏｓ
波特性に基づく広角の計測指示がなされるとともに、Ｃ
ＭＯＳドライバ出力段によるオン抵抗に起因する特性誤
差も予め生成される入力信号あるいはメモリ部に記憶す
る角度データにて補正しておくことにより、求める指示
特性にての指示がなされる。According to the above configuration, the PWM signal is directly supplied by the CMOS driver without requiring an amplification driver circuit such as current amplification in the cross coil, and the sine wave and the cos
A wide-angle measurement instruction based on wave characteristics is issued, and C
The characteristic error caused by the on-resistance of the output stage of the MOS driver is corrected by the input signal generated in advance or the angle data stored in the memory unit, thereby giving the instruction with the required instruction characteristic.

【０００８】[0008]

【実施例】図１は、角度データにて誤差補正を行う本発
明の第１実施例を示すもので、たとえば自動車の走行速
度計として用いる場合につき説明する。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention in which an error is corrected based on angle data. A description will be given of a case where the present invention is used, for example, as a traveling speedometer of an automobile.

【０００９】図において、入力端子１には自動車の走行
速度センサから速度に比例した周波数のパルス（矩形）
信号が計測信号として入力され、この計測信号に基づい
て入力処理回路２にて指示特性を求めるためのデジタル
化した入力信号が生成される。In the figure, an input terminal 1 has a pulse (rectangular) having a frequency proportional to the speed from a vehicle speed sensor.
The signal is input as a measurement signal, and a digitized input signal for obtaining an indication characteristic is generated by the input processing circuit 2 based on the measurement signal.

【００１０】入力処理回路２は、入力端子１から入力さ
れた計測信号としてのパルス信号に基づいて、これを所
定ゲート周期にてカウントしあるいは別のクロック信号
をパルス信号周期にてカウントしてその時々の計測信号
をデジタル値に変換出力するものである。The input processing circuit 2 counts a pulse signal as a measurement signal input from the input terminal 1 at a predetermined gate cycle or counts another clock signal at a pulse signal cycle, and It converts and outputs the occasional measurement signal to a digital value.

【００１１】入力処理回路２にてデジタル値に変換出力
された入力信号は、メモリ部３に供給され、メモリ部３
におけるｓｉｎＲＯＭ31とｃｏｓＲＯＭ32にて予め記憶
してある角度データの中から対応するメモリエリアの角
度データを読み出す。The input signal converted into a digital value by the input processing circuit 2 is supplied to a memory unit 3,
The angle data of the corresponding memory area is read out of the angle data stored in advance in the sinROM 31 and the cosROM 32 in FIG.

【００１２】メモリ部３は、実質的にはデジタル値であ
る入力信号に基づいてｓｉｎＲＯＭ31やｃｏｓＲＯＭ32
の角度データ格納番地を指定し、これに対応する指示角
に相当する角度データを読み出して出力することになる
が、たとえば角度データとしてはｓｉｎＲＯＭ31にｓｉ
ｎ特性の45度分もしくは90度分の角度データのみを基本
象限データとして記憶しておき、これを入力信号に基づ
いてデータの角度展開や位相展開によりｓｉｎ波および
ｃｏｓ波特性の角度データとして生成出力する象限切替
え回路等によってメモリ容量を小さくすることもでき
る。The memory unit 3 stores a sinROM 31 and a cosROM 32 based on an input signal which is substantially a digital value.
The angle data storage address is designated, and the angle data corresponding to the designated angle corresponding to the address is read out and output.
Only the 45 degree or 90 degree angle data of the n characteristic is stored as basic quadrant data, and this is converted into sine wave and cos wave characteristic angle data by angle expansion or phase expansion of the data based on the input signal. The memory capacity can be reduced by a quadrant switching circuit for generating and outputting.

【００１３】メモリ部３から出力される計測値に対して
ｓｉｎ波およびｃｏｓ波特性で変化する角度データは、
次段のＰＷＭ信号生成回路４に供給され、このＰＷＭ信
号生成回路４においてその出力実効値がｓｉｎ波および
ｃｏｓ波特性にて変化するデューティ比変化を伴うＰＷ
Ｍ信号が生成される。The angle data that changes with the sine wave and cosine wave characteristics with respect to the measurement value output from the memory unit 3 is as follows:
The PWM signal is supplied to a PWM signal generation circuit 4 of the next stage, and the PWM signal generation circuit 4 generates a PWM signal having a duty ratio change in which the output effective value changes with the sine wave and cosine wave characteristics.
An M signal is generated.

【００１４】ＰＷＭ信号生成回路４では、メモリ部３か
らの角度データに基づき、計測値の広角指示角度を得る
ための各デューティ比を有するＰＷＭ信号と極性信号を
ＣＭＯＳトランジスタ回路からなる出力制御回路５に出
力する。In the PWM signal generating circuit 4, based on the angle data from the memory section 3, a PWM signal having each duty ratio and a polarity signal for obtaining a wide-angle designated angle of a measured value are output by an output control circuit 5 comprising a CMOS transistor circuit. Output to

【００１５】出力制御回路５は、交差コイル式計器の本
体可動部６における交差コイル61,62にＰＷＭ信号を通
電する。交差コイル61, 62の各々にはｓｉｎ波およびｃ
ｏｓ波特性の実効値を与えるデューティ比を伴って変化
するＰＷＭ信号が各々その両端に 180度毎の通電方向切
替えにて通電される。The output control circuit 5 supplies a PWM signal to the cross coils 61 and 62 in the main body movable section 6 of the cross coil type instrument. Each of the crossing coils 61 and 62 has a sine wave and c
A PWM signal that changes with a duty ratio giving an effective value of the os wave characteristic is supplied to both ends thereof by switching the conduction direction every 180 degrees.

【００１６】これにより、本体部６における回転マグネ
ット63が各コイル61, 62による合成磁界ベクトル方向に
回転制御され、回転軸に連結した指針64により文字板目
盛65との対比判読がなされる。As a result, the rotation of the rotating magnet 63 in the main body 6 in the direction of the combined magnetic field vector by the coils 61 and 62 is controlled, and the pointer 64 connected to the rotating shaft makes a reading in comparison with the dial graduation 65.

【００１７】ここで出力制御回路５は、図２にて示すよ
うなＣＭＯＳトランジスタ回路にて構成され、交差コイ
ルのｓｉｎコイル61の両端に双方向通電を行うべく接続
されている。また、出力制御回路５は、ＰＷＭ信号生成
回路４からのＰＷＭ信号および極性信号に基づき、ＰＷ
Ｍ信号の通電極性を設定する極性設定回路51と、図に示
すようなｓｉｎコイル61への双方向通電をなすＣＭＯＳ
トランジスタドライバ52, 53とからなり、電源電圧ＶＥ
をピークとするＰＷＭ駆動信号をｓｉｎコイル61に通電
する。The output control circuit 5 is composed of a CMOS transistor circuit as shown in FIG. 2, and is connected to both ends of a sine coil 61 of a cross coil so as to perform bidirectional conduction. Further, the output control circuit 5 performs PWM based on the PWM signal and the polarity signal from the PWM signal generation circuit 4.
A polarity setting circuit 51 for setting the polarity of the M signal, and a CMOS for performing bidirectional current supply to the sine coil 61 as shown in FIG.
It is composed of transistor drivers 52 and 53 and has a power supply voltage VE
Is applied to the sin coil 61.

【００１８】ＣＭＯＳトランジスタドライバ52, 53は、
ｓｉｎコイル61への出力段トランジスタ52Ｐ，52Ｎおよ
び53Ｐ, 53Ｎによって双方向通電可能としており、指示
角180 度までの象限では、トランジスタ52Ｐと53Ｎがオ
ンしてＰＷＭ駆動信号の「Ｈ」レベル通電をなし、トラ
ンジスタ52Ｎと53Ｎのオンにて「Ｌ」レベルへの切換え
がなされ、ＰＷＭ所定周波数でのドライバ52からドライ
バ53への通電により計測値に対応したデューティ比での
指示特性を生じさせるものである。The CMOS transistor drivers 52 and 53 are
The output stage transistors 52P, 52N and 53P, 53N can supply bidirectional current to the sin coil 61. In the quadrant up to the designated angle of 180 °, the transistors 52P and 53N are turned on and the “H” level current of the PWM drive signal is applied. None, switching to the "L" level is performed by turning on the transistors 52N and 53N, and when a current is supplied from the driver 52 to the driver 53 at a predetermined PWM frequency, an instruction characteristic at a duty ratio corresponding to the measured value is generated. is there.

【００１９】また、指示角 180度から 360度までの象限
では、トランジスタ52Ｎと53ＰのオンによりＰＷＭ信号
の「Ｈ」レベル通電がなされ、トランジスタ52Ｎと53Ｎ
のオンにて「Ｌ」レベルへの切換えがなされて、ドライ
バ53からドライバ52への逆方向通電による指示制御が行
われる。In the quadrant from the indicated angle of 180 degrees to 360 degrees, the "H" level of the PWM signal is supplied by turning on the transistors 52N and 53P, and the transistors 52N and 53N are turned on.
Is turned on to switch to the "L" level, and the instruction control is performed by the reverse energization from the driver 53 to the driver 52.

【００２０】ＣＭＯＳトランジスタドライバ52, 53にお
ける出力段トランジスタ52Ｐと53ＰはＰチャンネルトラ
ンジスタであり、トランジスタ52Ｎと53ＮはＮチャンネ
ルトランジスタにて形成されており、このようなＣＭＯ
Ｓ−ＦＥＴトランジスタによるコイル61への通電は実際
には各トランジスタでの充放電作用として見ることがで
きる。Output stage transistors 52P and 53P in CMOS transistor drivers 52 and 53 are P-channel transistors, and transistors 52N and 53N are formed by N-channel transistors.
The energization of the coil 61 by the S-FET transistor can actually be seen as a charging / discharging action in each transistor.

【００２１】交差コイルのｓｉｎコイル61のドライバ5
2, 53の構成は、ｃｏｓコイル62に対しても同様であ
り、図２におけるＣＭＯＳトランジスタドライバ54, 55
として設けられ、ｃｏｓコイル62への通電についてもｓ
ｉｎコイル61に対するドライバ52, 53の動作とその位相
90度の違いのみで同一であるため詳細は省略する。The driver 5 of the cross coil sin coil 61
2 and 53 are the same for the cos coil 62, and the CMOS transistor drivers 54 and 55 in FIG.
And the energization of the cos coil 62 is
Operation of driver 52, 53 for in coil 61 and its phase
The details are omitted because they are the same except for the difference of 90 degrees.

【００２２】前述したｓｉｎコイル61への通電が出力段
トランジスタの充放電作用にて説明できる点について
は、トランジスタ52Ｐ, 53Ｎのオンによる「Ｈ」レベル
通電時がいわゆる出力段回路の充電作用となり、トラン
ジスタ52Ｎ, 53Ｎのオンによる「Ｌ」レベル切換え時が
放電作用として働くものである。The fact that the energization of the sine coil 61 can be explained by the charging / discharging action of the output stage transistor is described below. When the transistor 52P, 53N is turned on and the "H" level is energized, the output stage circuit is charged. At the time of "L" level switching by turning on the transistors 52N and 53N, it functions as a discharging action.

【００２３】このようなＣＭＯＳトランジスタドライバ
52, 53によるｓｉｎコイル61への通電によれば、従来の
増幅ドライバに比べ、その前段信号処理系と同様の素子
構成にてたとえばワンチップＩＣの中に取り込むことが
可能となり、直接の負荷駆動による回路全体の小型化、
低コスト化が可能となる。Such a CMOS transistor driver
According to the energization of the sine coil 61 by the 52 and 53, it is possible to take in a one-chip IC, for example, with a device configuration similar to that of the preceding signal processing system as compared with the conventional amplifier driver, and to directly drive the load. Circuit size,
The cost can be reduced.

【００２４】ところで、ドライバ52, 53のようなＣＭＯ
Ｓ−ＦＥＴトランジスタ回路では、一般にＰチャンネル
トランジスタの動作抵抗（オン抵抗）がＮチャンネルト
ランジスタのそれよりも少なくとも数倍大きいのが実状
であり、本出願人の採用したＩＣにおいては、それらオ
ン抵抗がＰチャンネルトランジスタであるトランジスタ
52Ｐ, 53Ｐで約60Ω, またＮチャンネルトランジスタで
あるトランジスタ52Ｎ, 53Ｎで約10Ωという結果を得て
おり、こうしたオン抵抗の違いによるＰＷＭ駆動信号波
形への影響が生ずるため、本来の指示特性に対応して生
成されるＰＷＭ駆動信号に誤差を生じ、指示特性が悪く
なるという問題を生ずる。By the way, the CMO such as the drivers 52 and 53
In an S-FET transistor circuit, in general, the operating resistance (on-resistance) of a P-channel transistor is at least several times larger than that of an N-channel transistor. A transistor that is a P-channel transistor
The results are about 60Ω for 52P and 53P, and about 10Ω for N-channel transistors 52N and 53N. These differences in on-resistance have an effect on the PWM drive signal waveform. This causes an error in the PWM drive signal generated as a result, and causes a problem that the pointing characteristic deteriorates.

【００２５】具体的には、図２にて示した出力段回路の
等価回路を図３にて説明するが、図においてトランジス
タ52Ｐ, 52Ｎのオンオフ切換えによる各トランジスタの
オン抵抗をＲＯＮＨ，ＲＯＮＬとし、トランジスタ53Ｎ
のオン抵抗を52Ｎと同様ＲＯＮＬとし、ｓｉｎコイル61
の内部抵抗をＲＬ，インダクタンスをＬとすれば、同図
等価回路におけるスイッチＳＷの切換えによってＰＷＭ
駆動信号の充放電作用が説明できる。Specifically, an equivalent circuit of the output stage circuit shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. 3. In FIG. 3, the ON resistances of the transistors 52P and 52N by switching on and off are RONH and RONL, respectively. Transistor 53N
The ON resistance of the sine coil 61 is set to RONL as in the case of the 52N.
If the internal resistance is RL and the inductance is L, the switching of the switch SW in the equivalent circuit of FIG.
The charge / discharge action of the drive signal can be explained.

【００２６】すなわち、コイル61へのＰＷＭ駆動信号通
電による「Ｈ」レベルでは、ＳＷがトランジスタ52Ｐ側
に切換ってオン抵抗ＲＯＮＨとＲＯＮＬ（トランジスタ
53Ｎのオン抵抗）が直列に生じ、「Ｌ」レベルへの切換
り時には、ＳＷがトランジスタ52Ｎ側に切換って２つの
オン抵抗ＲＯＮＬが生ずることとなり、各充電，放電作
用時における直列抵抗が、ＲＯＮＨ＋ＲＬ＋ＲＯＮＬお
よび２ＲＯＮＬ＋ＲＬとなり、Ｐチャンネルトランジス
タオン抵抗がＮチャンネルオン抵抗より大きいことによ
って充電時抵抗が放電時抵抗より大きくなり、コイル61
のインダクタンスＬとの関係にてＰＷＭ駆動周波数とデ
ューティ比に基づくコイル61への通電平均電流に誤差を
生ずることとなる。That is, when the PWM drive signal is supplied to the coil 61, the switch SW is switched to the transistor 52P side when the PWM drive signal is supplied, and the ON resistances RONH and RONL (the transistor
When the switch to the "L" level, SW switches to the transistor 52N side to generate two ON resistances RONL, and the series resistance at the time of each charge and discharge operation is: RONH + RL + RONL and 2RONL + RL. Since the on-resistance of the P-channel transistor is larger than the on-resistance of the N-channel, the resistance during charging becomes larger than the resistance during discharging.
Therefore, an error occurs in the average current supplied to the coil 61 based on the PWM drive frequency and the duty ratio depending on the inductance L of the coil 61.

【００２７】つまり、ＰＷＭ周波数ｆとしデューティ波
形の「Ｈ」レベル幅をＴ１，「Ｌ」レベル幅をＴ２とす
ると、図４に示すようなＰＷＭ信号において、Ｔ１＝
（１／ｆ）ｓｉｎθ，Ｔ２＝（１／ｆ）（１−ｓｉｎ
θ）によって変化するｓｉｎ波特性の駆動信号が得られ
る。That is, assuming that the PWM frequency f and the "H" level width of the duty waveform are T1 and the "L" level width is T2, in the PWM signal shown in FIG.
(1 / f) sin θ, T2 = (1 / f) (1-sin
A drive signal having a sine wave characteristic that changes according to θ) is obtained.

【００２８】こうしたＰＷＭ駆動信号が図３に示した等
価回路の充放電作用によってコイル61に通電される場
合、前述した充電時抵抗と放電時抵抗およびインダクタ
ンスＬと周波数ｆとの関係にてコイル61への平均電流に
誤差を生じ、図５に示すようなリニア特性からのズレが
生じて結果として計器の指示特性を歪めてしまうことと
なる。When such a PWM drive signal is supplied to the coil 61 by the charging / discharging action of the equivalent circuit shown in FIG. 3, the coil 61 has the relationship between the charging resistance and the discharging resistance and the inductance L and the frequency f described above. An error occurs in the average current flowing to the meter, and a deviation from the linear characteristic as shown in FIG. 5 occurs. As a result, the indicating characteristic of the meter is distorted.

【００２９】基本的には図５（Ａ）に示したように、単
純ＤＣ駆動によるリニアな電流特性ＤＣに対し、ＰＷＭ
駆動信号のデューティ比変化による平均電流特性ＰＷＭ
が周波数が高くなるに従って図のように大きく歪んでし
まい、結果としてコイル61への通電平均電流も、図５
（Ｂ）のように本来求めるｓｉｎ波特性Ａに対し、ＰＷ
Ｍ駆動信号の平均電流誤差により歪んだ指示特性Ｂのよ
うになってしまう。Basically, as shown in FIG. 5A, PWM is applied to linear current characteristics DC by simple DC driving.
Average current characteristic PWM due to change in duty ratio of drive signal
Is greatly distorted as the frequency increases, as shown in the figure. As a result, the average current flowing through the coil 61 also decreases as shown in FIG.
For the sin wave characteristic A originally required as shown in FIG.
The indication characteristic B is distorted by the average current error of the M drive signal.

【００３０】本実施例では、こうした誤差分を予めメモ
リ部３における角度データにより補正しておくものであ
り、結果としてＰＷＭ信号のデューティデータに誤差分
の補正を生じさせ、出力制御回路５によるコイル61への
通電時における誤差との相殺作用によって正確な指示特
性を得るものである。In this embodiment, such an error is corrected in advance by the angle data in the memory unit 3. As a result, an error is corrected in the duty data of the PWM signal. Accurate indicating characteristics are obtained by an offsetting action with an error at the time of energizing the 61.

【００３１】すなわち、メモリ部におけるｓｉｎＲＯＭ
31には、図６に示すように本来の指示特性に忠実なｓｉ
ｎ波特性に対応する角度データ（デューティ比データ）
イに対して、前述した誤差分すなわち図５（Ｂ）の歪み
分だけ補正した補正データロとしてメモリアドレスに設
定し記憶しておくものである。That is, sinROM in the memory section
31 includes si which is faithful to the original indicating characteristic as shown in FIG.
Angle data (duty ratio data) corresponding to n-wave characteristics
In contrast, the memory address is set and stored in the memory address as a correction data b corrected for the above-described error, that is, the distortion of FIG. 5B.

【００３２】これにより、補正値を含んだ補正データに
基づき、ＰＷＭ信号生成回路４に補正値を含んだデュー
ティ比変化特性のＰＷＭ信号が生成され、出力制御回路
５にてコイル61への通電が実行され、前述したＣＭＯＳ
トランジスタドライバ52, 53でのオン抵抗に起因する駆
動電流誤差との間で相殺がなされ、結果としてコイル61
には誤差のきわめて少ない駆動電流が通電されて良好な
指示特性を得られることとなる。Thus, a PWM signal having a duty ratio change characteristic including the correction value is generated in the PWM signal generation circuit 4 based on the correction data including the correction value, and the power supply to the coil 61 is performed by the output control circuit 5. Implemented and the aforementioned CMOS
The drive current error caused by the on-resistance in the transistor drivers 52 and 53 is canceled out, and as a result, the coil 61
In this case, a drive current having a very small error is supplied, so that good indicating characteristics can be obtained.

【００３３】また、本発明の第２実施例については、そ
の回路構成は図１と同じであって、前述したオン抵抗に
よる駆動電流誤差分を、入力処理回路２での入力信号生
成時にて予め補正するものである。The circuit configuration of the second embodiment of the present invention is the same as that of FIG. 1, and the drive current error due to the on-resistance described above is determined in advance when the input signal is generated by the input processing circuit 2. It is to be corrected.

【００３４】すなわち、図１における入力処理回路２で
は、入力端子１からのパルス信号である計測信号を入力
し、カウント演算処理によってメモリ部３へのメモリア
ドレス指定に相当するデジタル信号を入力信号として出
力するものであるが、本来のリニアな入力信号特性に対
して、予め前述したオン抵抗による誤差分を演算処理に
より補正した特性の入力信号とするものである。That is, in the input processing circuit 2 in FIG. 1, a measurement signal which is a pulse signal from the input terminal 1 is input, and a digital signal corresponding to a memory address designation to the memory unit 3 by the count operation processing is input. The output signal is an input signal having a characteristic obtained by correcting an error caused by the above-described on-resistance in advance by an arithmetic process with respect to an original linear input signal characteristic.

【００３５】これは、図７にて示したように、前述した
オン抵抗による歪み誤差分を、本来求めるリニアな変換
出力の入力信号ハに対し、誤差に対応する補正値を含ん
だ補正入力信号ニとして演算出力するものであり、これ
によりメモリ部３から読み出される角度データは結果と
して図６に示したと同様の特性を示すこととなり、結果
としてコイル61への通電電流はオン抵抗による誤差分の
相殺にて正確な指示特性を得られるものである。As shown in FIG. 7, the input signal C of the linear conversion output, which is originally required to obtain the distortion error due to the on-resistance, is a correction input signal including a correction value corresponding to the error. As a result, the angle data read out from the memory unit 3 has the same characteristics as shown in FIG. 6 as a result, and as a result, the current flowing through the coil 61 has an error due to the ON resistance. Accurate indicating characteristics can be obtained by offsetting.

【００３６】なお、ＣＭＯＳトランジスタドライバにて
本体部６を駆動する場合、従来のような増幅ドライバを
用いないためコイル61, 62への通電電流が少なくなる
が、これはコイル61, 62の線径を細くしてその巻数を増
加させることによりアンペアターンを増やすことがで
き、回転マグネット63の磁性強度を高める等の方法とと
もに本発明の実施には何ら不都合なく適用することが可
能である。When the main body 6 is driven by a CMOS transistor driver, the current supplied to the coils 61 and 62 is reduced because an amplifying driver is not used as in the prior art. The number of turns can be increased by reducing the number of turns to increase the number of ampere turns, and it is possible to apply the present invention together with a method of increasing the magnetic strength of the rotating magnet 63 without any inconvenience.

【００３７】[0037]

【発明の効果】以上のように、本発明は図１に示す回路
構成において、そのメモリ部３における角度データある
いは入力処理回路２における入力信号演算にてＣＭＯＳ
トランジスタ回路のオン抵抗による誤差分を予め補正す
るものであり、これらは、入力処理回路２から出力制御
回路５までを全てワンチップＩＣの中に組み込んで構成
することができるとともに、指示特性も良好なものとす
ることができ、デジタル信号処理化によるマイクロコン
ピュータ採用でのデジタルＩＣ化による小型化と低コス
ト化にきわめて有効な交差コイル式計器を提供できる。As described above, according to the present invention, in the circuit configuration shown in FIG.
The error due to the on-resistance of the transistor circuit is corrected in advance. These can be configured by incorporating all of the input processing circuit 2 to the output control circuit 5 into a one-chip IC, and have a good pointing characteristic. It is possible to provide a cross coil type instrument which is extremely effective in miniaturization and cost reduction by adopting a digital IC by adopting a microcomputer by digital signal processing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る交差コイル式計器の実施例を示す
回路ブロック図。FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of a cross-coil instrument according to the present invention.

【図２】本発明の出力制御回路の一実施例を示す回路構
成図。FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of an output control circuit according to the present invention.

【図３】本発明のＣＭＯＳトランジスタドライバの駆動
状態を説明する等価回路。FIG. 3 is an equivalent circuit illustrating a driving state of a CMOS transistor driver according to the present invention.

【図４】ＰＷＭ駆動信号のデューティ比を説明する信号
波形回路。FIG. 4 is a signal waveform circuit for explaining a duty ratio of a PWM drive signal.

【図５】本発明の出力制御回路における誤差現象を説明
する説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an error phenomenon in the output control circuit of the present invention.

【図６】本発明の補正方式の一実施例を説明する説明
図。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an embodiment of a correction method according to the present invention.

【図７】本発明の補正方式の第２の実施例を説明する説
明図。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a second embodiment of the correction method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 入力端子 ２ 入力処理回路 ３ メモリ部 31 ｓｉｎＲＯＭ 32 ｃｏｓＲＯＭ ４ ＰＷＭ信号生成回路 ５ 出力制御回路 51 極性設定回路 52, 53 ＣＭＯＳトランジスタドライバ ６ 本体部 61, 62 交差コイル 63 回転マグネット Reference Signs List 1 input terminal 2 input processing circuit 3 memory section 31 sinROM 32 cosROM 4 PWM signal generation circuit 5 output control circuit 51 polarity setting circuit 52, 53 CMOS transistor driver 6 main body section 61, 62 cross coil 63 rotating magnet

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ボビンケースに交差して巻回したコイル
の各々にｓｉｎ波およびｃｏｓ波特性にて変化する信号
を供給し、ボビンケース内の回転マグネットに合成磁界
を及ぼして回転マグネットの回転軸に連結した指針によ
り計測値に応じた指示を行う計器であって、計測信号を
計器の指示特性信号に変換するための入力信号に変換す
る入力処理回路と、上記入力信号に対応して変化するｓ
ｉｎ角データおよびｃｏｓ角データの少なくとも一方の
角度データを記憶しｓｉｎ角データとｃｏｓ角データを
入力信号に応じて出力するメモリ部と、このメモリ部か
らのｓｉｎ角データとｃｏｓ角データに基づいてｓｉｎ
波およびｃｏｓ波特性のデューティ信号を出力するＰＷ
Ｍ信号生成回路と、このＰＷＭ信号生成回路からのデュ
ーティ信号を前記各コイルの両端に各々双方向通電する
出力制御回路とからなり、この出力制御回路はＣＭＯＳ
トランジスター回路からなるコイルへの出力段にて構成
されるとともに、前記メモリ部に少なくとも一方が記憶
してあるｓｉｎ角データもしくはｃｏｓ角データが、前
記出力段のＣＭＯＳトランジスター回路のオン抵抗によ
るコイル通電電流誤差分を補正する補正値を含んで設定
記憶されていることを特徴とする交差コイル式計器。The present invention provides a coil that crosses a bobbin case and supplies a signal that changes in sine wave and cosine wave characteristics to each of the coils, and applies a synthetic magnetic field to a rotating magnet in the bobbin case to rotate the rotating magnet. An instrument for giving an instruction in accordance with a measurement value by a pointer connected to an axis, an input processing circuit for converting a measurement signal into an input signal for converting the measurement signal into an indication characteristic signal of the instrument, and a change corresponding to the input signal. To do
a memory for storing at least one of the in angle data and the cosine angle data and outputting the sin angle data and the cosine angle data in accordance with the input signal; sin
For outputting a duty signal having wave and cos wave characteristics
An M signal generation circuit, and an output control circuit that bidirectionally supplies a duty signal from the PWM signal generation circuit to both ends of each of the coils.
It is composed of an output stage to a coil composed of a transistor circuit, and at least one is stored in the memory unit.
Wherein said sin angle data or cos angle data is set and stored, including a correction value for correcting a coil energizing current error caused by an on-resistance of said CMOS transistor circuit in said output stage. . 【請求項２】 ボビンケースに交差して巻回したコイル
の各々にｓｉｎ波およびｃｏｓ波特性にて変化する信号
を供給し、ボビンケース内の回転マグネットに合成磁界
を及ぼして回転マグネットの回転軸に連結した指針によ
り計測値に応じた指示を行う計器であって、計測信号を
計器の指示特性信号に変換するための入力信号に変換す
る入力処理回路と、上記入力信号に対応して変化するｓ
ｉｎ角データおよびｃｏｓ角データの少なくとも一方の
角度データを記憶しｓｉｎ角データとｃｏｓ角データを
入力信号に応じて出力するメモリ部と、このメモリ部か
らのｓｉｎ角データとｃｏｓ角データに基づいてｓｉｎ
波およびｃｏｓ波特性のデューティ信号を出力するＰＷ
Ｍ信号生成回路と、このＰＷＭ信号生成回路からのデュ
ーティ信号を前記各コイルの両端に各々双方向通電する
出力制御回路とからなり、この出力制御回路はＣＭＯＳ
トランジスター回路からなるコイルへの出力段にて構成
されるとともに、前記入力処理回路における入力信号変
換にて、前記出力段のＣＭＯＳトランジスター回路のオ
ン抵抗によるコイル通電電流誤差分を補正する補正量を
伴っての前記入力信号を生成することを特徴とする交差
コイル式計器。2. A signal that changes in sine wave and cosine wave characteristics is supplied to each of the coils wound across the bobbin case, and a synthetic magnetic field is applied to the rotating magnet in the bobbin case to rotate the rotating magnet. An instrument for giving an instruction in accordance with a measurement value by a pointer connected to an axis, an input processing circuit for converting a measurement signal into an input signal for converting the measurement signal into an indication characteristic signal of the instrument, and a change corresponding to the input signal. To do
a memory for storing at least one of the in angle data and the cosine angle data and outputting the sin angle data and the cosine angle data in accordance with the input signal; sin
For outputting a duty signal having wave and cos wave characteristics
An M signal generating circuit, and an output control circuit for bidirectionally supplying a duty signal from the PWM signal generating circuit to both ends of each of the coils.
It is configured with an output stage to a coil composed of a transistor circuit, and the input signal conversion in the input processing circuit involves a correction amount for correcting a coil energizing current error due to an on-resistance of the CMOS transistor circuit in the output stage. A cross-coil instrument for generating all of the input signals .