JPS59176891A - Method and apparatus for correcting output signal from digital converter for measuring physical quantity - Google Patents
Method and apparatus for correcting output signal from digital converter for measuring physical quantityInfo
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、測定すべき物理量に略比例した周波数でパル
スを発振するデジタル変換器からの出方信号の周波数を
補正するための方法及びその方法を実施する装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for correcting the frequency of an output signal from a digital converter that oscillates pulses at a frequency approximately proportional to the physical quantity to be measured, and an apparatus for implementing the method.
測定装置を利用する場合、測定される量と出方信号との
間には正確な比例関係があるのが望ましい。When using a measuring device, it is desirable that there be an exact proportional relationship between the quantity being measured and the output signal.
一般に、測定される量と信号との関係を示す曲線を測定
器の特性曲線と呼んでいるが、この曲線はその特性を表
すのに必要なデカルト座標系の原点を通る直線であるこ
とが望ましい。Generally, the curve that shows the relationship between the measured quantity and the signal is called the characteristic curve of a measuring instrument, but it is desirable that this curve be a straight line passing through the origin of the Cartesian coordinate system necessary to express the characteristic. .
然しなから、摩擦や他の物理的条件、又は測定器の本来
的性能等のために、実際には、出力周波数が測定される
べき真の量に完全に比例することは稀である。換言する
と、測定器の特性曲線はその正常動作範囲では直線とな
るものの、その延長は座標の原点を通らないのが普通で
ある。However, in practice, the output frequency is rarely perfectly proportional to the true quantity to be measured, due to friction, other physical conditions, or the inherent performance of the measuring instrument. In other words, although the characteristic curve of a measuring instrument is a straight line in its normal operating range, its extension usually does not pass through the origin of the coordinates.
この特性は、変換器出力がパルス列をカウンタにより直
接計数するような場合にill、特に不都合である。This property is particularly disadvantageous if the converter output is a pulse train directly counted by a counter.
本発明の目的は、この種の変換器から送られて来るパル
ス列に対して補正パルスを加え又は減じ、その変換器の
全動作範囲に亘り、その測定すべき真の量に正確に比例
した周波数を有するパルス列を得ることにある。The object of the invention is to add or subtract correction pulses to the pulse train coming from such a transducer, over the entire operating range of the transducer, at a frequency exactly proportional to the true quantity to be measured. The purpose is to obtain a pulse train having .
如上の目的を達成する方法及びそれを実施するため利用
する装置について添付図面を参照して詳細に説明する。A method for achieving the above objectives and an apparatus used for implementing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図は測定量の真の値の−・次間数として、測定量に
対応する変換器パルスの周波数が直線で示される変換器
の特性曲線の典型的な例、第2図は第1図と対応する図
であり、本発明に於て上記特性曲線の補正が如何にして
行われるかを示す図、第3図はパルス横形図であり、変
換器パルス列に補正パルスが混合されて修正が行われる
例を示す図、第4図は本発明方法の原理を説明するため
のブロック図、第5及び第6図は、第4図による回路で
二つの代替し得る動作方法に従って、変換器パルス列と
補正パルス列とが混合される場合の例を示すパルス横形
図、ぞして第7図は本発明方法を実施する回路の一実施
例を示す詳細なプロ・ツク図である。Figure 1 is a typical example of a transducer characteristic curve in which the frequency of the transducer pulse corresponding to the measurand is shown as a straight line as the - order number of the true value of the measurand. Fig. 3 is a diagram corresponding to Fig. 3, which shows how the above-mentioned characteristic curve is corrected in the present invention; Fig. 3 is a pulse horizontal diagram, and correction pulses are mixed with the converter pulse train to correct FIG. 4 is a block diagram for explaining the principle of the method according to the invention; FIGS. 5 and 6 show an example of how the circuit according to FIG. FIG. 7 is a pulse horizontal diagram showing an example of a case where a pulse train and a correction pulse train are mixed, and FIG. 7 is a detailed block diagram showing an embodiment of a circuit implementing the method of the present invention.
前述の従来技術に関する問題点は第1図に於て簡単に例
示される。The problems with the prior art described above are briefly illustrated in FIG.
第1図の特性曲線は本発明を適用するのに適した種類の
測定装置又は変換器の特性を示すものであり、その出力
パルスの周波数が測定量に対し直線的に変化しているこ
とを示している。The characteristic curve in Figure 1 shows the characteristics of a type of measuring device or transducer suitable for applying the present invention, and shows that the frequency of its output pulse varies linearly with the measured quantity. It shows.
このような変換器には、例えば、流量q n? / s
を測定するための回転子型又は循環球型流量変換器又は
発信器がある。これらの流量針の回転数は公知の適当な
方法でそれに比例した周波数のパルス信号に変換される
。Such a transducer has, for example, a flow rate q n? /s
There are rotor-type or circulating sphere-type flow transducers or transmitters for measuring . The rotational speed of these flow needles is converted into a pulse signal with a proportional frequency by any suitable method known in the art.
その特性は一般に第1図での実線へで示される如(直線
となるが、その直線は最低の流量q 1Ilin、即ち
測定器が実際の測定開始に必要とする流量に対応する最
低周波数f minから出発している。換言するに、q
winは測定器の動作範囲の下限を示している。Its characteristics are generally shown by the solid line in FIG. Starting from q. In other words, q
win indicates the lower limit of the operating range of the measuring instrument.
ここで、その直線を点線で示すように下方に延長すると
、それは縦座標軸をその原点の下の点pで横切ることに
なる。この原点からのずれは水力学的及び機械的な損失
によるものである。Now, if we extend the straight line downward as shown by the dotted line, it will intersect the ordinate axis at a point p below its origin. This deviation from the origin is due to hydraulic and mechanical losses.
ここで注意しておきたいことは、第1図での2点鎖線A
′で示されているように、その直線特性が縦座標軸を原
点の上方の点p/で横切る場合もあることである。流量
計に関する限り、こうした特性を示す変換器も幾種類か
あり、代表的なものとしては流体力学的振動型流量針す
なわち可動部を有しない渦流量針がある。然しなから、
本発明に於ては、以下の説明からも容易に理解されるよ
うに縦座標軸での横断点が原点より上にあるか又は下に
あるかということは重要な問題ではない。The thing to keep in mind here is the chain double-dashed line A in Figure 1.
The linear characteristic may also intersect the ordinate axis at a point p/ above the origin, as indicated by . As far as flow meters are concerned, there are several types of transducers that exhibit these characteristics, a typical example being a hydrodynamic vibrating flow needle, or a vortex flow needle having no moving parts. Of course,
In the present invention, as will be easily understood from the following description, it is not an important issue whether the transverse point on the ordinate axis is above or below the origin.
変換器の周波数fの測定には積分式或いは直接的な指示
装置、例えば、送られて来るパルスを計数するための加
算器が使用される。線Aは直線であるので、送信される
周波数fは流量qに対して一定の微分値を持つが、その
直線が原点を通らないので、fは正確にはqに比例しな
い。Integral or direct indicating devices, such as adders for counting the incoming pulses, are used to measure the frequency f of the transducer. Since line A is a straight line, the transmitted frequency f has a constant differential value with respect to the flow rate q, but since the straight line does not pass through the origin, f is not exactly proportional to q.
他方、カウンタ又は加算器は受信された信号を直接に加
算して記録するものであり、それ自体の特性曲線は原点
から出発している。この比例性のずれを補償するために
、加算器は第1図の1点鎖線Bで示され傾斜αの与えら
れている特性を持つように調整され、その特性曲線は変
換器特性曲線へを所定の動作範囲の略中央、即ちq m
edで横切っている。そのため当然測定誤差が生じ、且
つ、その誤差はq +nedから離れるにつれて増大す
る。On the other hand, counters or adders directly add and record the received signals, their own characteristic curve starting from the origin. In order to compensate for this proportionality deviation, the adder is adjusted to have the given characteristic of the slope α, indicated by the dash-dotted line B in FIG. approximately the center of the predetermined operating range, i.e. q m
It is crossed by ed. Therefore, a measurement error naturally occurs, and the error increases as the distance from q +ned increases.
通常この誤差の許容範囲はごく小さいので、変換器の正
常動作範囲はf+”、 1図でα1にて示されていルf
A < −、qlnedの近傍の非常に小さな領域に限
定されてしまうことになる。これは、実際問題として極
めて不都合である。Normally, the tolerance range for this error is very small, so the normal operating range of the converter is f+'', denoted by α1 in Figure 1.
If A < -, it will be limited to a very small area in the vicinity of qlned. This is extremely inconvenient as a practical matter.
本発明は変換器信号の完全な修正を達成することを意図
しており、本発明の目的は測定値を測定量に直接比例さ
せることであり、換言すれば、特性曲線の延長がグラフ
上で原点を横切るようにすることである。The invention is intended to achieve a complete modification of the transducer signal, and the aim of the invention is to make the measured value directly proportional to the measured quantity, in other words, the extension of the characteristic curve is The goal is to cross the origin.
この補正は原理的には簡単であり、その周波数が一定の
値であるが調整可能な補正パルス列を変換器パルス列に
混合することで得られ、9換器パルスの周波数に補正パ
ルスの周波数が加えられ、特性曲線は上方に変位され、
その延長が原点を横切ることになる。This correction is simple in principle and can be obtained by mixing a fixed but adjustable correction pulse train with the converter pulse train, in which the frequency of the correction pulse is added to the frequency of the converter pulse. and the characteristic curve is displaced upwards,
Its extension will cross the origin.
これは第2図に例示されており、変換器の修正
゛されてない周波数は線fg(fi1図での線入に
対応)で、そして修正された周波数は線f g kor
rでそれぞれ示されている。変換器パルスの周波数に加
えられる一定周波数けfkで示され、従って補正された
周波数は次式にて得られる。This is illustrated in Figure 2, where modification of the transducer
The unmodified frequency is the line fg (corresponding to the line entry in the fi1 diagram), and the modified frequency is the line f g kor
Each is indicated by r. Denoted by a constant frequency factor fk added to the frequency of the transducer pulse, the corrected frequency is thus obtained by the following equation.
f g korr= f g + f k第2図でのα
で示される最低(Itfminから所望の上限f ma
xに亘る動作範囲に於て、補正された変換器周波数f
B korrは厳密にqに比例することになる。f g korr = f g + f k α in Figure 2
from the minimum (Itfmin to the desired upper limit f ma
In the operating range over x, the corrected transducer frequency f
B korr will be strictly proportional to q.
以上の説明からして、?f正されない特性曲線が縦座標
軸を横切る点が原点より上(第1図での線A′)である
場合にはどのように補正を行えばよイノかが理解されよ
う。From the above explanation? It will be understood how the correction can be carried out if the point at which the uncorrected characteristic curve intersects the ordinate axis is above the origin (line A' in FIG. 1).
この場合、必要な補正周波数は変換器パルスの補止され
ない周波数に加えられる代わりにそれから差引かれなけ
ればならない。本明細書及び特許請求の範囲では一般的
な代数的感覚で“混合又は付加”とい・う語とその活用
形とが使用されている。In this case, the required correction frequency has to be subtracted from the uncompensated frequency of the transducer pulse instead of being added to it. The term "mixing or addition" and its conjugations are used in this specification and claims in a common algebraic sense.
即ち、信号パルス列に負の周波数を有するパルスを″混
合又は付加”することにより、信号パルス列のパルスの
一部が消去され、その周波数の減算が行われるものとす
る。That is, by "mixing or adding" a pulse having a negative frequency to a signal pulse train, a part of the pulses of the signal pulse train is erased, and the frequency thereof is subtracted.
この周波数の減シlは公知の演算回路、例えばアップダ
ウンカウンタ等を利用することにより達成される。This frequency reduction is achieved by using a known arithmetic circuit, such as an up/down counter.
所望する変換器特性曲線の平行移動を達成するために、
本発明ではパルス発生器を変換器出方に接続し、所望の
修正周波数fkを伴なったパルス列を送り出すよらに構
成される。To achieve the desired translation of the transducer characteristic curve,
In the present invention, a pulse generator is connected to the output of the converter and is configured to send out a pulse train with a desired modified frequency fk.
この接続に対しては成る明確な条件が適用される。この
条件とは、正しく誤差が補償されるよう周波数の付加を
行うことである。Specific conditions apply to this connection. This condition is to add frequencies so that errors are correctly compensated.
これには主として3つの条件がある。There are mainly three conditions for this.
まず第1の条件は、変換器パルスが生じないときは修正
パルスを送らないということである。この条件は変換器
パルスが送られたときにのみ修正パルスを送ることがで
きるようにするということである。The first condition is that no correction pulses are sent when no transducer pulses occur. This condition is such that a correction pulse can only be sent when a transducer pulse is sent.
第2の条件は、変換器パルスと修正パルスとは一致して
はならないということである。何故ならば加算器はこの
ような一致したパルスは一個のパルスとしてしか記録し
ないが、混合されたパルスを正しく計数するにはこれら
を正しく二つのパルスとして記録することが必要である
からである。The second condition is that the transducer pulse and the correction pulse must not coincide. This is because the adder only records such matched pulses as one pulse, but to correctly count mixed pulses it is necessary to record them correctly as two pulses.
従って、変換器パルスと補正パルスとは、たとえ部分的
にでも時間的に一致又は重畳してはならず、両パルスは
加算器がそれら二つのパルスを区別できるように分離さ
れる必要がある。Therefore, the converter pulse and the correction pulse must not coincide or overlap in time, even partially, and both pulses must be separated so that the adder can distinguish between the two pulses.
第3の条件は、変換器又は回転表示器の出力パルスが停
止した後に補正パルスを送り続けてはならないこと、及
び変換器周波数がf min以下、即ち動作範囲の下限
外にある場合、個々の変換器パルスに対応して生ずる補
正パルスの数を制限する必要があるということである。The third condition is that correction pulses must not continue to be sent after the output pulses of the transducer or rotary indicator have stopped, and that if the transducer frequency is below f min, i.e. outside the lower limit of the operating range, the individual This means that it is necessary to limit the number of correction pulses that occur in response to a transducer pulse.
上記3つの条件に関しては第3図を参照して一層詳細に
論議されよう。第3図に於て、αは変換器パルス、bは
補正パルス、そしてCは混合されたパルスを示し、横軸
は時間tを示している。The above three conditions will be discussed in more detail with reference to FIG. In FIG. 3, α represents the transducer pulse, b represents the correction pulse, and C represents the mixed pulse, and the horizontal axis represents time t.
この図は変換器パルスの周波数がその最低値以下に減少
する場合の例であり、glは最後“から二番目のパルス
、g2は周波数f winを持つ最後のパルスを示し、
g3は動作範囲外で生ずるかも知れないパルスを示して
いる。This figure is an example where the frequency of the transducer pulses decreases below its lowest value, where gl indicates the penultimate pulse, g2 the last pulse with frequency f win,
g3 indicates a pulse that may occur outside the operating range.
補正パルスとしてのに1、k2等は基本的仮定に従って
規定の時間間隔をもって送られて来る。Correction pulses such as ni1, k2, etc. are sent at regular time intervals according to basic assumptions.
上述の最後の状態に関して記述すると、最後の変換器パ
ルスg2後の補正パルスはg2と同時になくしてはなら
ず、実際にはパルスg1とg2との間の間隔に対応した
n個の補正パルスが送られた後に停止される。Regarding the last situation mentioned above, the correction pulse after the last transducer pulse g2 must not disappear at the same time as g2, and in fact there are n correction pulses corresponding to the interval between pulses g1 and g2. It is stopped after being sent.
ここで、変換器パルスの最(に周波数をf iinとす
ると、正常動作範囲内の′A′、挽器パルス間の最大間
隔t maXは、tLIlax =1/ fn+inと
なる。仮に補正パルスの周波数がf i<であるならば
、この時間内における補正パルスの数nは、tmax−
fk=fk/fminとして示される。Here, if the frequency of the converter pulse is fiin, the maximum interval tmaX between converter pulses within the normal operating range is tLIlax = 1/fn+in.If the frequency of the correction pulse is If f i <, then the number n of correction pulses in this time is tmax−
It is shown as fk=fk/fmin.
第3図での鎖線Sで示されている如く、補正パルスの送
りは、最終の変換器パルスg2後で、而も更にrlパル
スが送られたf#に停止二される。第3図のCでは、変
換器が停止するM’A Njまでの傭正されたパルス列
が示されている。As shown by the dashed line S in FIG. 3, the sending of the correction pulse is stopped after the last transducer pulse g2, and at f#, at which point a further rl pulse is sent. In FIG. 3C, a scaled pulse train is shown up to M'A Nj, at which the transducer stops.
一般にf minは変換器特性の直線部分の最低限界点
を規定するといえる。既に述べた如く、実際の場合にお
ける変換器パルスはfminよりも低い周波数で、即ち
動作範囲外のり1ミ直棉領域で送られる場合もある。特
に前述の流量計の堪6zWc体は高い粘性を有している
ので1.流りが停止卜する直前の時点では、変換器又は
回転表示器は第2図゛(2示されている如く値f mi
nで示される直線特性の下限以下の周波数でパルスを送
ることに〕Sる。In general, it can be said that f min defines the lowest limit point of the linear portion of the converter characteristics. As already mentioned, the transducer pulses in the actual case may be sent at a frequency lower than fmin, ie in the 1 mm range outside the operating range. In particular, the above-mentioned flowmeter body has high viscosity, so 1. At a point just before the flow stops, the transducer or rotary indicator shows the value f mi as shown in FIG.
S is to send a pulse at a frequency below the lower limit of the linear characteristic indicated by n.
本発明を実際に採用する場合、fIIlinは変換器の
特性の直線部分の下限値として定められる。更に指摘さ
れるのは、原理的に、もしも周波数乗算が利用されて変
換器の出力信号が例えばU倍されるような場合であって
も変更されるものはないと云うことである。実際、fk
もU倍されるがfk/fmin=nで示される比は変更
されない。When the present invention is actually adopted, fIIlin is determined as the lower limit value of the linear portion of the converter characteristic. It is further pointed out that, in principle, nothing would change if frequency multiplication were used and the output signal of the converter was multiplied, for example, by a factor of U. In fact, fk
is also multiplied by U, but the ratio indicated by fk/fmin=n is not changed.
第4図は本発明の詳細な説明するためのブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram for explaining the present invention in detail.
図に於て変換器1は測定量、即ち測定される流量に応じ
た周波数のパルス列を送出する。In the figure, a transducer 1 sends out a pulse train of a frequency depending on the measured quantity, ie the flow rate to be measured.
変4IA器1の出力は修正ユニット2の入力端子とゲー
ト回路3の制御入力端子とに接続されており、ゲート回
路3の出力は修正ユニット2の第2の入力端子に接続さ
れている。補正パルスを発生するためのパルス発生器4
はゲート回路3の第2の制御入力端子に接続されている
。The output of the variable 4IA device 1 is connected to the input terminal of the modification unit 2 and the control input terminal of the gate circuit 3, and the output of the gate circuit 3 is connected to the second input terminal of the modification unit 2. Pulse generator 4 for generating correction pulses
is connected to the second control input terminal of the gate circuit 3.
理解を容易にするために、ここでは4つの要素が別々な
ユニットとして考えられてはいるが、実際の場合にはこ
れら4つの要素は単体の集積回路として用意される。For ease of understanding, the four elements are considered here as separate units, although in practice these four elements would be provided as a single integrated circuit.
回路は変換器1からの変換器パルスとパルス発振器4か
らの補正パルスとが、修正ユニット2において混合され
、カウンタ又は加算器(図示せず)に伝送される。The circuit is such that the converter pulses from the converter 1 and the correction pulses from the pulse oscillator 4 are mixed in a modification unit 2 and transmitted to a counter or adder (not shown).
変換器1とパルス発振器4とから同時に発生した二つの
パルスを単純に雷ね合・υてIM住倍信号して供給して
はならず、この二つのパルスは分離して供給されなけれ
ばならないと云う分渭条件、即ち上記第2の条件に関し
ては、二つの1いに位相を異にし、時間的に重ならない
第−及び第二のター(ミングバルス列を発生させる回路
を設けることにより解決される。The two pulses generated simultaneously from the converter 1 and the pulse oscillator 4 must not be simply combined and supplied as an IM Sumibe signal; these two pulses must be supplied separately. The branching condition, that is, the second condition mentioned above, can be solved by providing a circuit that generates two timing pulse trains that are different in phase and do not overlap in time. Ru.
而して、補正パルスは第一のタイミングパルスに同期し
ており、変換器パルスは修正フーニソト2において第二
のタイミングパルス列を断続することによりバースト信
号に変換され、これによって加算器が二つのパルスを完
全に判別することができるようになる。その際、二つの
引続くパルスは加算器が応答できるよう十分に雛される
。Thus, the correction pulse is synchronized with the first timing pulse, and the converter pulse is converted into a burst signal by intermittent the second timing pulse train in the correction Hounisoto 2, which causes the adder to output two pulses. be able to completely identify. Two subsequent pulses are then sufficiently replicated for the adder to respond.
残りの条件、即ち上記第1及び第2の条件は、ゲートI
θ1路3によって満たされる。即ち、一方において、そ
の補正パルスはそれら自体単独では払込されず、変換器
パルスが発生した後それに追随して連続的に伝送され、
他方において、流量が測定iiJ能範囲の下限許容値以
下となり、変換器パルス間の間隔が大きく、なる場合に
は各変換器パルスに追随して伝送される補正パルス数が
制限されるという条例が、ゲート回路3によって満たさ
れる。The remaining conditions, ie, the first and second conditions above, are the gate I
It is satisfied by θ1 path 3. That is, on the one hand, the correction pulses are not deposited on their own, but are transmitted continuously following the transducer pulse after it has occurred;
On the other hand, there are regulations that limit the number of correction pulses that can be transmitted following each transducer pulse if the flow rate falls below the lower tolerance limit of the measurement range and the interval between transducer pulses becomes large. , is satisfied by the gate circuit 3.
即ち、変換器パルスの主体性に関する条件は、ケート回
路3内に補正パルスを阻止したり或は通過さ七たりする
ゲートを設けることにより簡単に満たされる。That is, the condition regarding the independence of the converter pulse is easily met by providing a gate in the gate circuit 3 which blocks or allows the correction pulse to pass.
上記11L l及び第2の条件を満足させるため、この
ゲートは、もしも変換器パルスがなく、即ち第3図の変
換器パルスg2に続<[3がない場合にば、補正パルス
列の伝送を停止するものであり、従って、各々のかかる
変換器パルスに対しては予め決められた数の補正パルス
を通過させる。このゲート+;+: 、その機能が時間
の測定に基づくものと計数パルスに基づくものの原理的
に異なる2つの態様に構成できる。In order to satisfy the above conditions 11L and 2, this gate stops transmitting the correction pulse train if there is no converter pulse, i.e. if there is no converter pulse g2 followed by <[3 in FIG. and therefore for each such transducer pulse a predetermined number of correction pulses are passed. This gate +;+: can be configured in two fundamentally different ways, one based on time measurement and one based on counting pulses.
ゲートは再トリガ可能なワンショットマルチバイブレー
タにより制御され、個々の変換器パルスはワンショット
マルチバイブレータをトリガして、ある最大時間t a
+ax 、即ちf minの逆数値に等しい時間だけゲ
ートを開放に維持する。そのため、変換器周波数がf
Wlinを越える場合、ゲートは連続して開かれる。The gate is controlled by a retriggerable one-shot multivibrator, with each transducer pulse triggering the one-shot multivibrator for a certain maximum time t a
The gate is kept open for a time equal to +ax, the reciprocal of f min. Therefore, the converter frequency is f
When exceeding Wlin, the gates are opened continuously.
第5図には如上の状況が例示されている。FIG. 5 illustrates the above situation.
変換器出力信号はαで、そしてゲート機能はdでそれぞ
れ示されており、dはゲートが開かれている時間間隔t
waxを示している。更にbは補正パルスを示し、そ
してCは修正ユニットにより混合され、送り出される出
力信号を示している。The converter output signal is denoted α and the gate function is denoted d, where d is the time interval t during which the gate is open.
It shows wax. Furthermore, b indicates the correction pulse and C indicates the output signal mixed and sent out by the correction unit.
図に示されている如く、変換器パルスg1はゲートを開
き、後続の補正パルスに1を通過させる。As shown in the figure, converter pulse g1 opens the gate, allowing subsequent correction pulses to pass through 1.
次の変換器パルスg2は、変換器が正常動作範囲の下限
以下で作動しているため、幾らか遅れて来るものと仮定
されており、ゲートは閉じる時間を持っているが、g2
がそれを再び開くので引続く補正パルスに2はゲートを
通過する。更に引き続く補正パルスに3に対しては変換
器が停止し、ノくルスg3が来ないものと仮定されてお
り、そのためケート3が閉じられたままであるので補正
ノくルスはゲートを通過しない。The next transducer pulse g2 is assumed to come with some delay because the transducer is operating below the lower limit of its normal operating range, and the gate has time to close, but g2
2 passes through the gate on subsequent correction pulses as it reopens. It is assumed that for a further 3 subsequent correction pulses the transducer is stopped and the nox g3 does not arrive, so that the gate 3 remains closed so that the nox g3 does not pass through the gate.
ff16121にはゲート3が計数機能を有するように
設計されている場合の状態が例示されている。ff16121 exemplifies a state where the gate 3 is designed to have a counting function.
ここでは、n=fk/fminにより決定される補正パ
ルスが示されている。この例ではn=3である。Here, a correction pulse determined by n=fk/fmin is shown. In this example, n=3.
前記と同様に、その変換器パルスはαで、補正パルスは
bで、そして混合されたパルスはCでそれぞれ示されC
いる。As before, the transducer pulse is denoted by α, the correction pulse by b, and the mixed pulse by C, respectively.
There is.
ゲートが変換器パルスg1、g2によって開かれると、
それぞれ各3つの補正パルスが通過せしめられ、その後
は変換器パルスが生じないので、入力は線Sの右側に示
されている如く停止する。When the gate is opened by transducer pulses g1, g2,
In each case, three correction pulses are allowed to pass, after which no transducer pulses occur, so that the input stops as shown to the right of line S.
若しも変換器パルスg3が生ずると、それ自体で3つの
補正パルスを通過させる。この状況は線Sの右側で点線
にて示されている。If transducer pulse g3 occurs, it passes three correction pulses by itself. This situation is shown in dotted lines to the right of line S.
尚、第3図及び第6図の両方に於ては説明の便宜上、補
正周波数は変換器周波数よりも数倍大きくしであるが、
実際の場合、正常動作範囲の下限値前後では画周波数は
略同程度の大きさ、即ちn−1であり、時にはfkがf
gよりもずっと小さい場合もある。Note that in both FIG. 3 and FIG. 6, for convenience of explanation, the correction frequency is several times larger than the converter frequency.
In actual cases, around the lower limit of the normal operating range, the image frequency is approximately the same size, that is, n-1, and sometimes fk is f
In some cases, it is much smaller than g.
第6図に於て述べた方法は成る近似化を意味している。The method described in FIG. 6 represents an approximation.
というのは、ゲートを通過せしめられるパルス数は前に
n=fk/fminとして規定した数に対応し、そして
この商は近い正の整数に丸められなければならないため
である。取り立てて指摘する程の困難もなしに、変換器
がその正常動作範囲の下限以下で作動しているとき、そ
の1パルス毎にゲートを通過する補正パルスの平均数が
所望の値nとなるようにゲートを変更することができる
。このために、ゲートは、時にはnよりも大きい数N、
時にはnよりも小さい数にの補正パルスを通過させるよ
うメモリで補足されるもので、その結果入力パルスに対
する出力パルス数の比がnに収斂することになる。This is because the number of pulses passed through the gate corresponds to the number defined earlier as n=fk/fmin, and this quotient must be rounded to the nearest positive integer. It is possible, without difficulty to point out, that the average number of correction pulses passing through the gate for each pulse when the converter is operating below the lower limit of its normal operating range is the desired value n. The gate can be changed to For this purpose, the gate is a number N, sometimes larger than n,
Sometimes it is supplemented with a memory to pass a number of correction pulses smaller than n, so that the ratio of the number of output pulses to the input pulses converges to n.
この原理は数理的に簡単に示される。仮に、商fk/f
min、即ち1変換器パルス当りの補正パ3
ルスの所望の数nを2.6(7ヌ1紅倍)と仮定する。This principle can be easily demonstrated mathematically. If the quotient fk/f
Assume min, the desired number n of correction pulses per transducer pulse, to be 2.6 (7 times 1).
このとき、N=3、K=2として、即ちゲートが作動す
る際は5回のうちで3回は3つの補正パルスを通し、残
る2回は2つの補正パルスのみを通すようにゲートを構
成すれば、変換器パルスと補正パルスの比の長い期間に
わたる平均値は明らかに2.6となる。At this time, the gate is configured so that N=3 and K=2, that is, when the gate is activated, three correction pulses are passed out of the five times, and only two correction pulses are passed the remaining two times. The long-term average value of the ratio of converter pulse to correction pulse then clearly amounts to 2.6.
パルス列混合に関する前述の3条件を達成し得る本発明
の一実施例を示す回路を第7図を参照して説明する。A circuit illustrating an embodiment of the present invention that can achieve the above three conditions regarding pulse train mixing will be described with reference to FIG.
実施例では変換器パルスは補正パルスとは時間的に重畳
しない二次の変換器パルスに変換され、送出される。In the exemplary embodiment, the converter pulse is converted into a secondary converter pulse which does not overlap in time with the correction pulse and is emitted.
この二次の変換器パルスと補正パルスとは混合され、更
に以下詳細に記述されるよう最終的に補正された出力信
号を得るために処理される。This secondary transducer pulse and the correction pulse are mixed and further processed to obtain the final corrected output signal as described in detail below.
第7図中、60は変換器、64はバースト発生器、66
はパルス列送信器、68は基本パルス発振器、74はO
Rゲート、78はANDゲート、80ハマルチハイブレ
ーク、82は分周器、86は第一の比率乗算器、92は
第二の比率乗算器、96はパルス平均化回路、100は
カウンタ駆動回路、102はA/D変換器又は記録針、
104はカウンタである。In FIG. 7, 60 is a converter, 64 is a burst generator, 66
is a pulse train transmitter, 68 is a basic pulse oscillator, 74 is O
R gate, 78 is an AND gate, 80 is a multi-high break, 82 is a frequency divider, 86 is a first ratio multiplier, 92 is a second ratio multiplier, 96 is a pulse averaging circuit, 100 is a counter drive circuit , 102 is an A/D converter or a recording needle;
104 is a counter.
パルス列送信器66には例えばIMHzと云う高い基本
周波数のパルス列が基本パルス発振器68から供給され
る。The pulse train transmitter 66 is supplied with a pulse train having a high fundamental frequency of, for example, IMHz from a fundamental pulse oscillator 68 .
パルス列送信器66は、例えば公知の十進リングカウン
タから成り、その各ビット毎に設けられた出力端子から
は、それぞれ発振器68から入力したパルス周波数の1
/10の周波数であって且つそれぞれ発振器68の出力
パルスの一周期に相当する分ずつ位相のずれた10系列
のタイミングパルス列を出力する。The pulse train transmitter 66 is composed of, for example, a known decimal ring counter, and output terminals provided for each bit of the pulse train transmitter 66 receive one pulse frequency input from the oscillator 68, respectively.
10 timing pulse trains having a frequency of /10 and each having a phase shift corresponding to one cycle of the output pulse of the oscillator 68 are output.
上記出力端子の1つからは、この場合100KIlzの
周波数を持つ第一のタイミングパルス列76が得られ、
このパルス列76はANDゲート78に接続され、補正
パルスを発生するのに利用される。From one of said output terminals a first timing pulse train 76 is obtained, in this case having a frequency of 100Kilz;
This pulse train 76 is connected to an AND gate 78 and is used to generate correction pulses.
一方、パルス列送信器66の、ANDゲート78に接続
される端子とは別な出力端子からは、第二のター(ミン
グバルス列70(この列は、第一のタイミングパルス列
’76と同じ100KIIzの周波数を有してはい?)
が−各パルスは時間的にずれていて重なることはない。On the other hand, from an output terminal of the pulse train transmitter 66 that is different from the terminal connected to the AND gate 78, a second timing pulse train 70 (this train has the same frequency of 100 KIIz as the first timing pulse train '76) is output. Yes?)
- the pulses are staggered in time and do not overlap.
)がチョッピングのためにバースト発生器G4に導びか
れる。) is directed to burst generator G4 for chopping.
変換器60(例えば、前述した渦流量針)ではアナログ
信号が適当に増幅され、矩形波に変換されてパルス信号
62としてバースト発生器64に供給される。The analog signal is suitably amplified in a transducer 60 (eg, the vortex flow needle described above), converted to a square wave, and provided as a pulse signal 62 to a burst generator 64.
バースト発生器64は、パルス列送信器66から第二の
タイミングパルス列を受信し、変換器60からパルスを
受信する都度、例えば10個の一連のパルスを出力する
という特性を有する。The burst generator 64 receives the second timing pulse train from the pulse train transmitter 66 and has the characteristic of outputting a series of, for example ten, pulses each time it receives a pulse from the transducer 60.
かくして、バースト発生器64は各々の変換器パルスを
受信する都度、この例では10個の第二のタイミングパ
ルスから成るバースト信号72を送出する。各バースト
内におけるパルスの周波数は100K llzである。Thus, as burst generator 64 receives each transducer pulse, it delivers a burst signal 72 consisting of ten second timing pulses in this example. The frequency of pulses within each burst is 100Kllz.
バースト信号72はORゲート74に導かれる。Burst signal 72 is directed to OR gate 74.
補正パルスを発生するためのゲートの二つの機能につい
ては既に第5及び第6図を参照して説明されている。The two functions of the gate for generating correction pulses have already been explained with reference to FIGS. 5 and 6.
第7図に示す実施例に於て、変換器6oからのパルス6
2はバースト発生器64に供給されるだけでなく、再ト
リガ可能な単安定マルチバイブレータ8゜にも供給され
、単安定マルチバイブレータ8oによりANDゲート7
8は変換器パルス62に応じて開かれ、これにより変換
器60がその正常動作範囲で作動している間は、第一の
タイミングパルス列76を通過させるためにANDゲー
ト78が連続して開かれる。In the embodiment shown in FIG. 7, pulse 6 from transducer 6o
2 is supplied not only to the burst generator 64, but also to the retriggerable monostable multivibrator 8o, and the AND gate 7 is supplied by the monostable multivibrator 8o.
8 is opened in response to transducer pulses 62, thereby continuously opening AND gate 78 to pass first timing pulse train 76 while transducer 60 is operating in its normal operating range. .
更に、この単安定マルチパイブレーク8oにより、前述
の第1と第3の条件が履行される。即ち、変換器パルス
が現われる前には補正パルスは発生せしめられず、変換
器パルスが終了した後は補正パルスの無制限な発生が阻
止される。Furthermore, this monostable multi-pie break 8o satisfies the first and third conditions described above. That is, no correction pulses are allowed to be generated before the transducer pulse appears, and unlimited generation of correction pulses is prevented after the transducer pulse has ended.
ANDゲート78を通過したパルス列76は分周器82
に入り、そこで、本実施例ではl/100に分周される
。従って、線84に出るパルス列はIKIIzであり、
このパルス列番J第一の比率乗!E器(RMP)8bに
供給される。RM P 86は十進の乗算器若しくはパ
ルス分配器であり、所望の平均周波数(この場合は10
fk)のパルス列8日を出力する。この出力パルス88
は第一のタイミングパルス列76のいずれかと同期して
おり、ORゲート74に於てバースト発生器64からの
二次の変換器パルス72に加えられる。The pulse train 76 that has passed through the AND gate 78 is passed through the frequency divider 82
Then, in this embodiment, the frequency is divided by 1/100. Therefore, the pulse train appearing on line 84 is IKIIz,
This pulse sequence number J first ratio multiplication! It is supplied to the E unit (RMP) 8b. RM P 86 is a decimal multiplier or pulse divider that calculates the desired average frequency (in this case 10
fk) pulse train 8 days is output. This output pulse 88
is synchronized with any of the first timing pulse trains 76 and is added to the secondary converter pulses 72 from the burst generator 64 at an OR gate 74 .
口1述の如く、補正きれた変換器周波数fQ korr
はfg→−fkに等しく、且つグラフに於てそれを表し
、ている直線が原点を通るように回贅される。As mentioned above, the corrected converter frequency fQ korr
is equal to fg→−fk and is represented in the graph, and the straight line is transformed so that it passes through the origin.
この場合、考慮中の計器に適合するfkO値は第一の比
率乗算器86に設定される。但し、その際信号720周
波数か10f gであるということを考慮に入れる必要
がある。(従ってこの場合け10j、kが設定される。In this case, the fkO value suitable for the instrument under consideration is set in the first ratio multiplier 86. However, in this case, it is necessary to take into account that the signal has a frequency of 720 or 10fg. (Therefore, in this case, 10j and k are set.
)かくしで、ゲート74の出力信号90ノ周波数4;t
lO([g + f k ) J:fxル。), and the output signal 90 of the gate 74 has a frequency of 4; t
lO([g + fk) J: fx le.
変換器信号の補正に対して必要とする第2の条件、即も
、変換器パルスと補正パルスとはそれらが時間的に一致
しないように分離されなければならないと云う条件は、
第一の比率乗算器86の出力パルスを常に上記第一のタ
イミングパルスの−っと同期して発生するよう構成する
ことにより満たされる。The second condition necessary for the correction of the converter signal, namely that the converter pulse and the correction pulse must be separated in such a way that they do not coincide in time, is:
This is achieved by configuring the output pulse of the first ratio multiplier 86 to always occur in synchronization with the first timing pulse.
鉄玉のように構成すると、基本パルス発振器68という
同−源からのパルスが等しく分割され、且つ時間的にず
らされ、それらのうちの二つがそれぞれ第−及び第二の
タイミングパルスとして補正パルスと二次的変換器パル
スを発生するために使用され、上記変換器パルス(とい
うよりは寧ろ変換器パルスに依存するバースト信号パル
ス)と補正パルスとは重なることなく、完全に分離され
ることになる。In a iron ball configuration, the pulses from the same source, the fundamental pulse oscillator 68, are divided equally and staggered in time, two of which serve as the correction pulse and the second timing pulse, respectively. Used to generate secondary transducer pulses, said transducer pulses (or rather burst signal pulses dependent on transducer pulses) and correction pulses do not overlap and are completely separated. .
補正された信号90は、信号にメータファクタKを乗じ
てその周波数を調整する第二の比率乗算器92において
処理される。第二の乗算器92からの信号94は、K・
10(fg+fk)と云う周波数を持ち、信号の各パル
スには計数を意図している物理量に関連して、例えば1
パルス当り1j!という所望の測定量に直接対応する値
が付与される。The corrected signal 90 is processed in a second ratio multiplier 92 which multiplies the signal by a meter factor K to adjust its frequency. The signal 94 from the second multiplier 92 is K.
10(fg+fk), and each pulse of the signal has a frequency of, e.g.
1j per pulse! A value that directly corresponds to the desired measured quantity is given.
それらのパルスの最小間隔は非常に接近しているのC(
決して一致ず己ことはないが、1MHzという基本パル
ス周波数からして場合によっては最小1μsのI)]隔
となる。)、多くのA /’ D変換器又は記録計10
2には大きなり・lプルが生じ、又カウンタ特にミス機
核式カウンタ104は追従しないので、信゛シ94庖パ
ルス平均化回路96で処理することが望ましい。The minimum spacing of their pulses is very close to C(
They will never match, but considering the basic pulse frequency of 1 MHz, in some cases there will be a minimum interval of 1 μs. ), many A/'D converters or recorders 10
2, a large increase/l pull occurs, and since the counter, especially the miss machine type counter 104, does not follow up, it is desirable to process the signal using the 94-pulse averaging circuit 96.
これは、−=−・方では到ユ1コするパルス間間隔を、
他方ではパルス自体の幅又は期間を、人力パルスの総数
を変えることなく変更する回路とし、°ζ簡単に記述で
きる。そのような目的は例えば公知のアップ/タウン計
数プロレス等によって達成し13る。This means that in the -=-・ direction, the interval between pulses is equal to 1,
On the other hand, it is a circuit that changes the width or duration of the pulse itself without changing the total number of human pulses, and can be easily described. Such an objective may be achieved, for example, by the well-known up/town counting wrestling system.
平向化回路96からカウンタ駆動回路】00へ送られる
他t:、 98では、パル2Z、の空間間隔並びに期間
は非掌に大きく、且つ均一化されているので、公知のA
/ D変換器又は記録計102及び機械式或は電子カ
ウンタ104は困難なくそれらの入力信号を処理するこ
とができピ。The pulses sent from the flattening circuit 96 to the counter drive circuit 00 and 98 have an extremely large spatial interval and a uniform period, so the well-known A
/D converter or recorder 102 and mechanical or electronic counter 104 can process their input signals without difficulty.
第7図の回路は発生する信号の周波数を特別な仕方で補
正する要素、例えばパルス列送信器66及び分周器82
そして周波数IMHzの共通せるパルス源とをもって例
示されている。然しなから、前述の値は単なる例として
選ばれたものであって、回路としては、若しも実施の際
に必要ならば、回路構成の基本を変えることなく別な値
で作動するように構成することもできる。The circuit of FIG. 7 includes elements that correct the frequency of the generated signal in a special way, such as a pulse train transmitter 66 and a frequency divider 82.
A pulse source with a common frequency of IMHz is also illustrated. It should be noted, however, that the above-mentioned values have been chosen merely as an example, and the circuit may operate with other values without changing the fundamentals of the circuit configuration, if necessary in implementation. It can also be configured.
第7図に示す回路の大きな利点は、測定値に影響を及ぼ
すように変動する外的条件を補償するため、補正パルス
周波数が容易に変更できることである。A major advantage of the circuit shown in FIG. 7 is that the correction pulse frequency can be easily varied to compensate for varying external conditions that affect the measurements.
例えば流量針において、変動する温度が流れる流体の粘
度を変えるとすると誤差の変動が生じるが、それは補正
パルスの周波数を温度と共に変えることにより容易に補
償し得る。この補償は制御因子として温度を導入するこ
とにより自動的に行われる。For example, in a flow needle, if varying temperatures change the viscosity of the flowing fluid, this will cause error variations that can be easily compensated for by varying the frequency of the correction pulses with temperature. This compensation is done automatically by introducing temperature as a control factor.
更に、同一部品間での製作誤差等は第−及び第二の比率
乗算器の設定値を変更することで補償でき、従って個々
の測定器の測定精度を向上せしめることができる。Furthermore, manufacturing errors between the same parts can be compensated for by changing the setting values of the first and second ratio multipliers, thereby improving the measurement accuracy of each measuring device.
第1図は測定器の真の値の一次関数として、変換器パル
スの周波数特性が直線で示される測定器特性曲線の典型
的な例、第2図は第1図と対応する図で、本発明に於て
その測定特性曲線の補正が如何にして行われるかを示し
ている図、第3図はパルス模形図で、変換器パルスに補
正パルスが混合されて補正が行われる例を示す図、第4
図は本発明方法の原理を説明するためのブロック図、第
5及び第6図は、第4図に示した回路で、二つの代替し
得る動作方法に従って変換器パルスと補正パルスとが混
合される場合の例を示すパルス模形図、そして第7図は
本発明方法を実施する回路の一実施例を示す詳細なブロ
ック図である。
1−−−・−〜−−〜−−〜−・−−m−変換器2−−
−・・−−−−−一−−・・・修正ユニット3−−−−
・−−−−−−−−・・・ゲート回路4−・−−−−−
−一一−−−−−・−パルス発振器60−・−・・−−
−−m−−・−−−−一変換器64・−−一−・−・−
−−−−一・−バースト発生器66・−・−−−−−−
−一−−−−・・−パルス列送信器68・−・・−・−
・−・・・−基本パルス発振器74・・・−・−・・−
・−一−−−・ORゲート78− ・・−〜−一・・−
−−−−・−ANDゲート80・−−−一・・・−・−
・・・・・−・マルチパイブレーク82・・−・−・−
−−−−・−−−一分周器86−・−・−・−・・−−
m−−・−・−第一の比率乗算器92−・−−−−−−
−−−・−−−−一−〜−−第二の比率乗算器96・・
−・−・−−−−一・−−−−・−パルス平均化回路1
00−−−・−m−−−−・・−・・−力ウンタ駆動回
路102−−−−−−−−−−・−−−−−−・A/D
変換器又は記録針104・−−−−−−・・−−−−一
−−−・カウンタ特許出願人 グリ−ペルス・トール・
レンナート・ベルント
代理人(7524)最上正太部Figure 1 is a typical example of a measuring instrument characteristic curve in which the frequency characteristic of the converter pulse is shown as a straight line as a linear function of the true value of the measuring instrument, and Figure 2 is a diagram corresponding to Figure 1. A diagram showing how the measurement characteristic curve is corrected in the invention, FIG. 3 is a pulse model diagram, and shows an example in which correction is performed by mixing a correction pulse with a converter pulse. Figure, 4th
5 and 6 are block diagrams for explaining the principle of the method of the invention; FIGS. 5 and 6 are the circuits shown in FIG. 4 in which converter pulses and correction pulses are mixed according to two alternative methods of operation; FIG. 7 is a detailed block diagram showing an embodiment of a circuit for carrying out the method of the present invention. 1---・-------------m-converter 2--
−・・−−−−−1−−−・Correction unit 3−−−−
・−−−−−−−−・Gate circuit 4−・−−−−−
−11−−−−−・−Pulse oscillator 60−・−・・−−
−−m−−・−−−1 converter 64・−−1−・−・−
−−−−1・−Burst generator 66・−・−−−−−
−1−−−−・・−Pulse train transmitter 68・−・・−・−
・−・・−Basic pulse oscillator 74・・・−・−・・−
・−1−−・OR gate 78− ・・−〜−1・・−
------・-AND gate 80・----1...--
・・・・・・−・Multi Pie Break 82・−・−・−
−−−−・−−−One frequency divider 86−・−・−・−・・−−
m--・--first ratio multiplier 92--------
---・-----1----Second ratio multiplier 96...
−・−・−−−−1・−−−・−Pulse averaging circuit 1
00−−−・−m−−−−・・−・・−Force counter drive circuit 102−−−−−−−−−・−−−−−−・A/D
Converter or recording needle 104 -------------- Counter Patent Applicant: Gripers Thor.
Lennart Berndt agent (7524) Shotabu Mogami
Claims (11)
スを発振するデジタル変換器であって、その正常動作の
範囲内で、その出力パルスの周波数rgが上記物理量の
一次関数となり、且つ、両者の関係を表すグラフ上で、
上記正常動作範囲内の両者の関係を示す直線の延長が原
点以外の点で周波数を表す軸を横切るような特性を有す
るものからの出力信号を補正する方法であって、一定の
周波数fkを有する補正パルス列を上記周波数fgの変
換器出力パルス列に混合して補正されたパルス列を形成
し、その周波数f g korrも亦上記物理量の一次
関数となるようにし、且つ上記補正パルスの周波数fk
を上記補正された変換器パルスの周波数f g kor
rを表す直線或いはその延長が上記グラフの原点を通る
ように調整する方法に於て、下記(a)乃至(511項
記載のステップから成ることを特徴とする方法。 (al 予め定められた周波数の基本パルス列を供給
するステップ。 (bl 上記基本パルス列から、互いに時間的に重な
らないようずらされている第−及び第二のタイミングパ
ルス列を得るステップ。 (C) 補正パルスを作り出すために上記変換器パル
スにより上記第一のタイミングパルス列を断続制御する
ステップ。 (di 個々の変換器パルス毎に予め決められた数の
二次の変換器パルスを発生させるために上記変換器パル
スにより上記第二のタイミングパルス列を断続側〜御す
るステップ。 (e) 上記補正パルスと上記二次の変換器パルスと
を混合し、混合したパルスの周波数が上記物理量の関数
として実質的に上記グラフの原点を通る直線により表さ
れるように最終的に補正されたパルス列を得るステップ
。(1) A digital converter that oscillates a pulse with a frequency fg that is approximately proportional to the physical quantity to be measured, and within the range of its normal operation, the frequency rg of the output pulse is a linear function of the physical quantity, and both On the graph representing the relationship between
A method for correcting an output signal from a device having a characteristic such that an extension of a straight line showing the relationship between the two within the above normal operating range crosses the axis representing the frequency at a point other than the origin, the output signal having a constant frequency fk. The correction pulse train is mixed with the converter output pulse train of the frequency fg to form a corrected pulse train, the frequency f g korr is also a linear function of the physical quantity, and the frequency fk of the correction pulse is
is the frequency of the transducer pulse corrected above f g kor
A method for adjusting the straight line representing r or its extension so that it passes through the origin of the graph, characterized by comprising the steps (a) to (511) below. (al) Predetermined frequency (bl) Obtaining from the basic pulse train a first and second timing pulse train which are shifted in time so as not to overlap with each other; (C) using the converter to produce a correction pulse; (di) intermittent controlling said first timing pulse train by means of pulses. (e) Mixing the correction pulse and the secondary converter pulse, and adjusting the frequency of the mixed pulse as a function of the physical quantity by a straight line that substantially passes through the origin of the graph. Obtaining the final corrected pulse train as shown.
よって上記第一のタイミングパルス列を断続制御するス
テップに於て、上記変換器パルスの周波数がその最低許
容限界値以下に下がるときに作り出される補正パ元スの
数が制限される特許請求の範囲第1項記載の方法。(2) intermittent control of said first timing pulse train by said converter pulse to produce a correction pulse, the correction pulse being produced when the frequency of said converter pulse falls below its lowest allowable limit; 2. The method of claim 1, wherein the number of sources is limited.
パルスが発振された後、上記最低許容限界周波数におけ
る隣接する変換器パルス間の時間を越えない期間中にの
み上記補正パルスを放出することから成る特許請求の範
囲第2項記載の方法。(3) the opening of the number of correction pulses, after each individual transducer pulse is emitted, emitting said correction pulses only during a period not exceeding the time between adjacent transducer pulses at said lowest allowed limit frequency; A method according to claim 2, comprising:
ルスの数をその補正パルスの周波数と上記最低許容限界
周波数との商よりも大きくない数n以下に制限すること
から成る特許請求の範囲第3項記載の方法。(4) Claims in which the limitation on the number of correction pulses consists in limiting the number of emitted pulses to a number n or less that is not greater than the quotient of the frequency of the correction pulse and the above-mentioned minimum allowable limit frequency. The method described in Section 3.
正パルスが整数N及び整数Kに等しく適宜の頻度で交互
に放出され、その際Nは上記の数nより大きい整数であ
り、Kは上記の数nより小さい整数であって、これによ
り個々の変換器パルス当りの補正パルスの数が平均して
上記の数nに近づけられる特許請求の範囲第4項記載の
方法。(5) in the case where the number of said correction pulses is limited, the correction pulses are emitted alternately with a suitable frequency equal to an integer N and an integer K, where N is an integer greater than said number n; 5. The method of claim 4, wherein K is an integer smaller than the number n, such that the number of correction pulses per individual transducer pulse approaches the number n on average.
スを発振するデジタル変換器であって、その正常動作の
範囲内で、その出力パルスの周波数fgが上記物理量の
一次関数となり、且つ、両者の関係を表すグラフ上で、
上記正常動作範囲内の両煮の関係を示す直線の延長が原
点以外の点で周波数を表す軸を横切るような特性を有す
るものからの出力信号を補正する方法であって、一定の
周波数fkを有する補正パルス列を上記周波数fgの変
換器出力パルス列に混合して補正されたパルス列を形成
し、その周波数f g korrも亦上記物理量の一次
関数となるようにし、且つ上記補正パルスの周波数fk
を、上記補正された変換器パルス列の周波数f g k
orrを表す直線或いはその延長が上記グラフの原点を
通るように調整する方法に於て、下記(al乃至+f1
項記載のステップから成ることを特徴とする方法。 fa) 予め定められた周波数の基本パルス列を供給
するステップ。 (bl 上記基本パルス列から、互いに時間的に重な
らないようずらされている第−及び第二のタイミングパ
ルス列を得るステップ。 (C) 補正パルスを作り出すために上記変換器パル
スにより上記第一のタイミングパルス列を断続制御する
ステップ。 (d) 個々の変換器パルス毎に予め決められた数の
二次の変換器パルスを発生させるために上記変換器パル
スにより上記第二のタイミングパルス列を断続制御する
ステップ。 (+111 上記補正パルスと上記二次の変換器パル
スとを混合し、混合したパルスの周波数が上記物理量の
関数として実質的に上記グラフの原点を通る直線により
表されるように最終的に補正されたパルス列を得るステ
ップ。 (f) 上記補正パルスと二次の変換器パルスとの混
゛ 合によって補正されたパルス列のパルス数を変え
ることな(そのパルス間間隔並びに各パルスの幅を平均
化するステップ。(6) A digital converter that oscillates a pulse with a frequency fg approximately proportional to the physical quantity to be measured, and within its normal operation range, the frequency fg of the output pulse is a linear function of the physical quantity, and both On the graph representing the relationship between
This is a method for correcting an output signal from a signal having a characteristic such that the extension of a straight line representing the relationship within the normal operating range crosses the axis representing the frequency at a point other than the origin, A corrected pulse train is formed by mixing a correction pulse train having the frequency fg with the converter output pulse train having the frequency fg, and the frequency f g korr is also a linear function of the physical quantity, and the frequency fk of the correction pulse is
is the frequency f g k of the above corrected converter pulse train
In the method of adjusting the straight line representing orr or its extension to pass through the origin of the above graph, the following (al to +f1
A method characterized in that it consists of the steps described in Section 1. fa) providing a fundamental pulse train of a predetermined frequency; (bl) Obtaining from said basic pulse train a first and second timing pulse train which are offset in time so as not to overlap with each other. (C) said first timing pulse train by said transducer pulse to produce a correction pulse. (d) intermittent controlling the second timing pulse train with the transducer pulse to generate a predetermined number of secondary transducer pulses for each individual transducer pulse; (+111) The above-mentioned correction pulse and the above-mentioned secondary converter pulse are mixed, and the frequency of the mixed pulse is finally corrected as a function of the above-mentioned physical quantity by a straight line passing through the origin of the above-mentioned graph. (f) without changing the number of pulses of the pulse train corrected by mixing the correction pulse with the secondary converter pulse (by averaging the inter-pulse intervals and the width of each pulse); step.
直線で示される物理量/周波数変換器の出力特性を補正
する装置であって、下記(21)乃至(e)項記載の要
素から成ることを特徴とする装置。 (a) 基本周波数のパルスを発生するための基本パ
ルス発振器。 (bl 上記基本パルス発振器に接続され、互いに時
間的にずらされていて重なることのない第−及び第二の
タイミングパルス列を作り出すパルス列送信器。 (C) 上記変換器パルスに応動し、上記第一のタイ
ミングパルス列を断続制御して、補正周波数U・fk(
uは正の数)を持つ補正パルス列を作り出す第一のゲー
ト。 (dl 上記変換器パルスに応動し、上記第二のタイ
ミングパルス列を断続制御して、周波数u−fgを持つ
二次の変換器パルスを作り出す第二のゲート。 (el 周波数fkの値は、上記第1のゲートにより
最終的なf g korrの特性が上記原点を実質的に
通るように決定されるものであるとして、補正された変
換器パルス周波数 u−fgkorr=u°fk+u−fg又は、 f
gkorr= f k + f gを得るべく、」1記
二次の変換器パルスと補正パルスとを混合し7、補正さ
れたパルス列を作り出す回路。(7) A device for correcting the output characteristics of a physical quantity/frequency converter whose output characteristics within its normal operating range are represented by a straight line that does not pass through the origin, which comprises the elements described in items (21) to (e) below. A device characterized by: (a) A fundamental pulse oscillator for generating pulses at the fundamental frequency. (bl) A pulse train transmitter connected to said basic pulse oscillator and producing first and second timing pulse trains which are offset in time with respect to each other and which do not overlap. By intermittently controlling the timing pulse train of , the correction frequency U fk (
A first gate that produces a correction pulse train (u is a positive number). (dl A second gate that responds to the converter pulse and controls the second timing pulse train intermittently to produce a secondary converter pulse having a frequency u-fg. (el The value of the frequency fk is Corrected transducer pulse frequency u−fgkorr=u°fk+u−fg, or f
1. A circuit that mixes the quadratic converter pulse and the correction pulse 7 to produce a corrected pulse train in order to obtain gkorr=f k + f g.
換器の最低動作パルス周波数における変換器パルスの一
周期を越えない期間中にのみ、補正パルス列を通過させ
る特許請求の範囲第7頌記載の装置。(8) The first gate passes the correction pulse train only during a period not exceeding one period of the transducer pulse at the lowest operating pulse frequency of the transducer after receiving the transducer pulse. The device described in the ode.
波数以下の周波数で変換器パルスを受信したときはその
1パルス当り、補正パルス周波数と上記変換器の最低動
作パルス周波数の商に略等しい数の補正パルスを通過さ
せる特許請求の範囲第8項記載の装置。(9) When the first gate receives a converter pulse at a frequency lower than the converter's lowest operating pulse frequency, each pulse is approximately equal to the quotient of the corrected pulse frequency and the converter's lowest operating pulse frequency. 9. Device according to claim 8, in which an equal number of correction pulses are passed.
動するバースト発生器を含み、変換器パルスを受信する
都度、そこを通して上記第二のタイミングパルス列のな
かから一定数の引続くパルスを供給する特許請求の範囲
第7項記載の装置。(10) the second gate includes a burst generator responsive to receiving a transducer pulse, through which a fixed number of successive pulses from the second timing pulse train are transmitted each time a transducer pulse is received; Apparatus according to claim 7 for providing.
に応動する再トリガ可能な単安定マルチバイブレータと
、上記単安定マルチバイブレークの出力により開かれ上
記第一のタイミングパルスを通過させるゲートと、上記
ゲートの出力端子に接続され上記補正周波数をもつ補正
パルス列を出力する第一の比率乗算器とから成り、 上記第二のゲートは上記変換器パルスに応動し、上記第
二のタイミングパルス列を断続制御するバースト発生器
から成り、 上記二次の変換器パルスと補正パルスを混合する回路は
、上記バースト発生器と上記第一の比率乗算器とに接続
された入力端子を有し、両者の周波数を加えて上記補正
された変換器パルス周波数を有するパルス信号を与える
オアゲートと、上記オアゲートの出力側に接続された第
二の比率乗算器と、上記比率乗算器の出力パルスの総数
を変えることなく、そのパルス間間隔及び各パルスの幅
を平均化するパルス平均化回路とから成る特許請求の範
囲第7項記載の装置。(11) the first gate comprises a retriggerable monostable multivibrator responsive to the individual transducer pulse; and a gate opened by the output of the monostable multivibrator to allow the first timing pulse to pass through. , a first ratio multiplier connected to the output terminal of said gate and outputting a correction pulse train having said correction frequency; said second gate being responsive to said converter pulse and outputting said second timing pulse train. A circuit for mixing the secondary converter pulse and the correction pulse, comprising an intermittent controlled burst generator, has an input terminal connected to the burst generator and the first ratio multiplier; an OR gate that adds a frequency to provide a pulse signal having the corrected converter pulse frequency; a second ratio multiplier connected to the output side of the OR gate; and varying the total number of output pulses of the ratio multiplier. 8. The apparatus of claim 7, further comprising a pulse averaging circuit for averaging the inter-pulse spacing and the width of each pulse.
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JP8935477A Pending JPS5328452A (en) | 1976-07-28 | 1977-07-27 | Method and apparatus for modifying output signal from digital converter to measure physical quanty |
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- 1977-07-27 FR FR7723134A patent/FR2360214A2/en active Granted
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1983
- 1983-07-06 JP JP58121737A patent/JPS59176891A/en active Pending
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