JPH0772173A - Cross-coil measuring instrument - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a cross-coil measuring instrument wherein, without using a driver for current amplification, an electric current is supplied to a cross coil by a digital processing circuit, a circuit is made small and low-cost and an indication characteristic is good. CONSTITUTION:The measuring instrument is constituted in such a way that an output control circuit 5 which supplies an electric current to cross coils 61, 62 is constituted of CMOS transistor drivers 52, 53, 54, 55 and that a driving- current error caused by an ON resistance in output-sthage transistors for the drivers is corrected in advance by the operation of angular data in a memory part 3 or of an input signal in an input processing circuit 2.

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 coil for a cross coil.
And cos wave characteristics A crossing coil type instrument that drives a rotating magnet by energizing a PWM signal and indicates a measured value with a pointer, and in particular corrects an energization current error due to the output stage to the crossing coil for a more accurate indication. 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, which is configured to energize a cross-coil with signals having sin wave and cos wave characteristics, drive a rotary magnet by changing a synthetic magnetic field according to a measurement amount, and give a wide-angle indication by a connected pointer, is known. A known method has been adopted in which the energization signal to the crossing coil is converted into a PWM signal by digitalization of signal processing by a microcomputer. For example, JP-A-4-318,46.
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。In such a cross coil type driving system by PWM signal driving, for example, a pulse signal of a frequency proportional to the measured amount is digitally detected by a gate time system or a period measuring system, or A / V after F / V conversion. It is converted into a digital signal by D conversion, and based on the digital value corresponding to the measured value obtained by this, for example, the angle of 360 degrees is divided into 256 corresponding to the input value, and the memory part such as ROM storing the angle data is stored. The configuration is such that corresponding angle data (electrical angle data) is read, a PWM signal having a duty ratio corresponding to the read angle data is generated, and the cross coil is energized 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。In particular, when the crossed coil type instrument is adopted for a speedometer or the like used under a vibration condition such as an automobile,
In order to smoothly drive the pointer connected to the rotary shaft of the rotating magnet, its rotating torque needs to have a certain amount of torque, and it is necessary to use a cross coil with a large wire diameter and to drive it with a relatively large current. In addition to a signal processing system such as a so-called microcomputer, a drive system circuit for current amplification is required at the 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 type instrument, a drive system for current amplification, that is, a transistor driver circuit is required in addition to the signal processing system mainly for digital processing as described above. At the same time, a peripheral circuit for this driver circuit, such as a power supply circuit such as a constant current circuit, is required exclusively, resulting in an increase in cost and an increase in the size of the entire circuit section, which is also limited to downsizing of the instrument. Is giving.

【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 an output stage to a crossing coil to form an element structure similar to that of a digital processing circuit system, and a PWM signal is directly supplied to the crossing coil without greatly amplifying the current. The connection current is caused by the ON resistance when the crossing coil of the CMOS transistor is energized.
It is characterized in that it is corrected by the input signal conversion characteristic from the measurement signal for obtaining the angle data of the in-wave and cos-wave characteristics or by the angle data in the memory section.

【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。With the above-described structure, the PWM signal is directly supplied by the CMOS driver without the need for an amplifier driver circuit for current amplification or the like in the crossing coil, and the sin wave and the cos wave are generated.
A wide-angle measurement instruction is given based on the wave characteristics, and C
The characteristic error due to the on-resistance due to the MOS driver output stage is also corrected by the input signal generated in advance or the angle data stored in the memory section, so that the instruction with the desired characteristic is given.

【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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention in which an error is corrected by using angle data, and a case of using it as a vehicle speed meter will be described.

【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, a pulse (rectangular) having a frequency proportional to the speed from a vehicle speed sensor is input to an input terminal 1.
The signal is input as a measurement signal, and the input processing circuit 2 generates a digitized input signal for obtaining the indicating characteristic 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 this in a predetermined gate cycle or another clock signal in a pulse signal cycle based on the pulse signal as the measurement signal input from the input terminal 1 The measurement signal from time to time is converted into a digital value and output.

【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 and output by the input processing circuit 2 is supplied to the memory unit 3, and the memory unit 3 is supplied.
The angle data of the corresponding memory area is read out from the angle data stored in advance in the sinROM 31 and the cosROM 32.

【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 uses the sinROM 31 and the 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 is read and output. For example, the angle data is stored in the sinROM 31 as si.
Only angle data for 45 degrees or 90 degrees of n characteristics is stored as basic quadrant data, and this is used as angle data of sin wave and cos wave characteristics by angle expansion or phase expansion of data based on the input signal. It is also possible to reduce the memory capacity 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 in sin wave and cos wave characteristics with respect to the measured value output from the memory unit 3 is:
The PW is supplied to the PWM signal generating circuit 4 in the next stage, and the output effective value of the PWM signal generating circuit 4 changes with the duty ratio of the sin wave and the cos wave.
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 generation circuit 4, an output control circuit 5 composed of a CMOS transistor circuit outputs a PWM signal and a polarity signal having respective duty ratios for obtaining a wide-angle instructed angle of the measured value based on the angle data from the memory section 3. 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 movable part 6 of the main body of the cross coil type instrument. Each of the crossing coils 61 and 62 has a sin wave and a c wave.
A PWM signal that changes with a duty ratio that gives an effective value of the os wave characteristic is energized at both ends by switching the energizing 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 rotary magnet 63 in the main body 6 is rotationally controlled in the direction of the composite magnetic field vector by the coils 61 and 62, and the pointer 64 connected to the rotary shaft makes it possible to read the contrast with the dial plate scale 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。Here, 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 sin coil 61 of a cross coil so as to perform bidirectional energization. In addition, the output control circuit 5 uses the PWM signal and the polarity signal from the PWM signal generation circuit 4 to determine the PW.
A polarity setting circuit 51 for setting the conduction polarity of the M signal, and a CMOS for bidirectionally energizing the sin coil 61 as shown in the figure.
It consists of transistor drivers 52 and 53, and the power supply voltage VE
The sin coil 61 is energized with a PWM drive signal having a peak at.

【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, 53 are
Bidirectional energization is possible by the output stage transistors 52P, 52N and 53P, 53N to the sin coil 61. In the quadrant up to the indicated angle of 180 degrees, the transistors 52P and 53N are turned on and the "H" level energization of the PWM drive signal is performed. None, the transistors 52N and 53N are turned on to switch to the "L" level, and the energization from the driver 52 to the driver 53 at the PWM predetermined frequency causes the indicator characteristic with the duty ratio corresponding to the measured value. 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。Further, in the quadrant from the indicated angle of 180 degrees to 360 degrees, the "H" level energization of the PWM signal is made by turning on the transistors 52N and 53P, and the transistors 52N and 53N.
When it is turned on, the level is switched 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。The output stage transistors 52P and 53P in the CMOS transistor drivers 52 and 53 are P-channel transistors, and the transistors 52N and 53N are N-channel transistors.
The energization of the coil 61 by the S-FET transistor can be actually seen as a charge / discharge 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。Driver 5 of cross coil sin coil 61
The configurations of 2, 53 are the same for the cos coil 62, and the CMOS transistor drivers 54, 55 in FIG.
It is also provided for the energization of the cos coil 62.
Operation of drivers 52 and 53 for in-coil 61 and its phase
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。Regarding the point that the above-mentioned energization to the sin coil 61 can be explained by the charging / discharging action of the output stage transistors, the so-called charging action of the output stage circuit occurs when the transistors 52P, 53N are turned on and the "H" level is energized. When the "L" level is switched by turning on the transistors 52N and 53N, it works 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
When the sin coil 61 is energized by 52 and 53, it becomes possible to incorporate it into, for example, a one-chip IC with the same element configuration as that of the previous stage signal processing system compared to the conventional amplifier driver, and directly drive the load. Downsizing the whole circuit by
Cost reduction is possible.

【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, a CMO such as the drivers 52 and 53
In the S-FET transistor circuit, the operating resistance (ON resistance) of the P-channel transistor is generally at least several times higher than that of the N-channel transistor, and in the IC adopted by the applicant, the ON resistance is 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. The difference in ON resistance affects the PWM drive signal waveform, so it corresponds to the original indication characteristics. Then, an error occurs in the generated PWM drive signal, which causes a problem that the indicating 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, the equivalent circuit of the output stage circuit shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. 3. In the figure, the ON resistance of each transistor by switching ON / OFF of the transistors 52P and 52N is set to RONH and RONL, Transistor 53N
The ON resistance of is set to RONL like 52N, and the sin coil 61
Let RL be the internal resistance and L be the inductance.
Explain the charge / discharge action of the drive signal.

【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, at the "H" level due to the energization of the PWM drive signal to the coil 61, SW is switched to the transistor 52P side and the ON resistances RONH and RONL (transistor) are switched.
53N on resistance) is generated in series, and when switching to the “L” level, SW is switched to the transistor 52N side and two on resistances RONL are generated, and the series resistance at the time of each charge and discharge action is RONH + RL + RONL and 2RONL + RL, and since the P-channel transistor ON resistance is larger than the N-channel ON resistance, the charging resistance becomes larger than the discharging resistance.
Due to the relationship with the inductance L, an error will occur in the average current supplied to the coil 61 based on the PWM drive frequency and the duty ratio.

【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 is f and the "H" level width of the duty waveform is T1 and the "L" level width is T2, in the PWM signal as shown in FIG. 4, T1 =
(1 / f) sin θ, T2 = (1 / f) (1-sin
A drive signal having a sin wave characteristic that changes depending on 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 above-described relationship between the charging resistance and the discharging resistance and the inductance L and the frequency f. An error is generated in the average current to the linear characteristic and a deviation from the linear characteristic as shown in FIG. 5 occurs, and 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, the PWM is applied to the linear current characteristic DC by the simple DC drive.
Average current characteristic PWM by changing duty ratio of drive signal
Is greatly distorted as the frequency increases, and as a result, the average current flowing through the coil 61 is also as shown in FIG.
As shown in (B), the PW
The indicator 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 the present embodiment, such an error component is corrected in advance by the angle data in the memory unit 3, and as a result, the error component is corrected in the duty data of the PWM signal, and the coil by the output control circuit 5 is corrected. An accurate indicating characteristic is obtained by a canceling action with an error when the current is supplied to 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, the sinROM in the memory section
As shown in FIG. 6, 31 indicates si which is faithful to the original indication characteristic.
Angle data (duty ratio data) corresponding to n-wave characteristics
On the other hand, the correction data B corrected by the above-mentioned error amount, that is, the distortion amount of FIG. 5B is set and stored in the memory address.

【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。As a result, a PWM signal having a duty ratio change characteristic including the correction value is generated in the PWM signal generating circuit 4 based on the correction data including the correction value, and the output control circuit 5 energizes the coil 61. Executed and CMOS described above
The drive current error caused by the on-resistance in the transistor drivers 52 and 53 is offset, resulting in the coil 61
A drive current with an extremely small error is applied to the device, and 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 preliminarily set when the input signal is generated in the input processing circuit 2. To correct.

【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, the measurement signal which is the pulse signal from the input terminal 1 is input, and the digital signal corresponding to the memory address designation to the memory section 3 is used as the input signal by the count calculation process. Although it is output, the input signal has a characteristic in which the error component due to the on-resistance described above is corrected in advance by arithmetic processing with respect to the 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, this is the correction input signal including the correction value corresponding to the error with respect to the input signal C of the linear conversion output originally obtained by the distortion error due to the ON resistance described above. As a result, the angle data read from the memory unit 3 exhibits the same characteristics as those shown in FIG. 6, and as a result, the current passed through the coil 61 is equal to the error due to the ON resistance. It is possible to obtain an accurate indication characteristic 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 the CMOS transistor driver, the current applied to the coils 61 and 62 is reduced because the conventional amplifier driver is not used. It is possible to increase the number of ampere-turns by narrowing the number of turns and increasing the number of turns, and it is possible to apply the present invention without any inconvenience to the method of increasing the magnetic strength of the rotating magnet 63.

【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. 1, the CMOS is performed by the angle data in the memory section 3 or the input signal operation in the input processing circuit 2.
The error amount due to the on-resistance of the transistor circuit is corrected in advance, and these can be configured by incorporating all of the input processing circuit 2 to the output control circuit 5 in a one-chip IC, and also have a good indication characteristic. It is possible to provide a cross-coil type instrument that is extremely effective for downsizing 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 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 type 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 configuration diagram showing an embodiment of an output control circuit of 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 for explaining a driving state of the CMOS transistor driver of 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 illustrating 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 example of a correction method of 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 of 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 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 crossing coil 63 rotating magnet

Claims (2)

【特許請求の範囲】[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、前記メモリ部のｓｉｎ角データおよび
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。1. Rotation of a rotating magnet in a bobbin case by supplying a signal changing to sin and cos wave characteristics to each coil wound around the bobbin case and applying a synthetic magnetic field to the rotating magnet in the bobbin case. An instrument that gives instructions according to the measured value with a pointer connected to the axis, and an input processing circuit that converts the measurement signal into an input signal for converting the indicator characteristic signal of the instrument, and changes according to the input signal. Do s
A memory unit that stores at least one of the in-angle data and the cos-angle data and outputs the sin-angle data and the cos-angle data according to an input signal; and a memory unit based on the sin-angle data and the cos-angle data from the memory unit. sin
PW that outputs a duty signal with wave and cos wave characteristics
An M signal generation circuit and an output control circuit for bidirectionally applying a duty signal from the PWM signal generation circuit to both ends of each coil. The output control circuit is a CMOS.
A correction value configured with an output stage to a coil composed of a transistor circuit, and the sin angle data and the cos angle data of the memory section correct the coil conduction current error due to the ON resistance of the CMOS transistor circuit of the output stage. A cross-coil type instrument characterized by being set and stored including. 【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
伴っての信号特性を生成することを特徴とする交差コイ
ル式計器。2. A coil which is wound so as to cross the bobbin case is supplied with a signal that changes with sin wave and cos wave characteristics, and a synthetic magnetic field is applied to the rotating magnet in the bobbin case to rotate the rotating magnet. An instrument that gives instructions according to the measured value with a pointer connected to the axis, and an input processing circuit that converts the measurement signal into an input signal for converting the indicator characteristic signal of the instrument, and changes according to the input signal. Do s
A memory unit that stores at least one of the in-angle data and the cos-angle data and outputs the sin-angle data and the cos-angle data according to an input signal; and a memory unit based on the sin-angle data and the cos-angle data from the memory unit. sin
PW that outputs a duty signal with wave and cos wave characteristics
An M signal generation circuit and an output control circuit for bidirectionally applying a duty signal from the PWM signal generation circuit to both ends of each coil. The output control circuit is a CMOS.
In addition to the correction amount for correcting the coil conduction current error due to the ON resistance of the output stage CMOS transistor circuit in the input signal conversion in the input processing circuit, it is constituted by the output stage to the coil composed of the transistor circuit. A cross-coil type instrument characterized by producing all signal characteristics.