JP2982576B2 - 交差コイル式計器 - Google Patents
交差コイル式計器Info
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Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
回路ブロック図。
【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。
成図。
【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。
状態を説明する等価回路。
【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。
波形回路。
【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。
する説明図。
【図６】本発明の補正方式の一実施例を説明する説明
図。
図。
【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。
明図。
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
Claims (2)
- 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5239014A JP2982576B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 交差コイル式計器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5239014A JP2982576B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 交差コイル式計器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772173A JPH0772173A (ja) | 1995-03-17 |
| JP2982576B2 true JP2982576B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=17038615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5239014A Expired - Fee Related JP2982576B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 交差コイル式計器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982576B2 (ja) |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5239014A patent/JP2982576B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0772173A (ja) | 1995-03-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |