JPS59176891A - 物理量測定用デジタル変換器からの出力信号を補正する方法及び装置 - Google Patents

物理量測定用デジタル変換器からの出力信号を補正する方法及び装置

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JPS59176891A
JPS59176891A JP58121737A JP12173783A JPS59176891A JP S59176891 A JPS59176891 A JP S59176891A JP 58121737 A JP58121737 A JP 58121737A JP 12173783 A JP12173783 A JP 12173783A JP S59176891 A JPS59176891 A JP S59176891A
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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。

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
これには主として3つの条件がある。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
第5図には如上の状況が例示されている。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
第6図に於て述べた方法は成る近似化を意味している。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
)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。
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。
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。
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。
バースト信号72はORゲート74に導かれる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)測定すべき物理量に略比例した周波数fgのパル
    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
  2. (2)補正パルスを作り出すために上記変換器パルスに
    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。
  3. (3)補正パルスの数についての開眼が、個々の変換器
    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。
  4. (4)補正パルスの数についての制限が、放出すれるパ
    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。
  5. (5)上記補正パルスの数が制限される場合に於て、補
    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。
  6. (6)測定すべき物理量に略比例した周波数fgのパル
    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。
  7. (7)その正常動作範囲内の出力特性が原点を通らない
    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。
  8. (8)上記第一のゲートが、変換器パルスの受信後、変
    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。
  9. (9)上記第一のゲートが、変換器の最低動作パルス周
    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。
  10. (10)上記第二のゲートが、変換器パルスの受信に応
    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。
  11. (11)上記第一のゲートは、上記個々の変換器パルス
    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。
JP58121737A 1976-07-28 1983-07-06 物理量測定用デジタル変換器からの出力信号を補正する方法及び装置 Pending JPS59176891A (ja)

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US709432 1976-07-28
US05/709,432 US4061030A (en) 1973-11-09 1976-07-28 Method and device for correcting the output signal from a digital transducer for measuring a physical magnitude or variable

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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
JP58121737A Pending JPS59176891A (ja) 1976-07-28 1983-07-06 物理量測定用デジタル変換器からの出力信号を補正する方法及び装置

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CH (1) CH615542A5 (ja)
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FR2360214B2 (ja) 1981-08-28
GB1589884A (en) 1981-05-20
DE2733689B2 (de) 1980-01-31
FR2360214A2 (fr) 1978-02-24
CH615542A5 (en) 1980-01-31
JPS5328452A (en) 1978-03-16
DE2733689C3 (de) 1980-10-09
DE2733689A1 (de) 1978-02-02

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