JPS60230080A - 重力計 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は重力針、特に弦振動式の重力計に関する。

（ロ）従来技術 従来の重力計には、弦振動式のもの、すなわち弦を剛性
支持体に支持するとともに下端に錘を吊下げ、この弦を
磁界中におき、電流を流し、発生する起電力信号を増幅
するとともに帰還し、自助発振を行わせ、この弦の振動
数から重力をめるようにしたものがある。この種の重力
計において微少な温度変化があると、わずかではあるが
弦の振動周波数も変化し、いわゆる温度エラーが生じる
。従来の精密な重力針では、重力測定時に温度も同時に
測定し、その温度で別に測定した重力をマイクロコンピ
ュータ（ＣＰＵ）を使用して補正処理していた。しかし
ながら、この重力針はＣＰＵを使用するので、プログラ
ムが非常に面倒であった。

（ハ）目的 この発明は、上記に鑑み、ＣＰＵを使用しなくても簡単
な回路構成で温度変化を補償し得る重力計を提供するこ
とである。

（ニ）構成　。

上記目的を達成するために、この発明の重力計は、弦を
含む発振回路と、この発振回路よりの弦発振周波数信号
を分周する第１の分周器と、前記発振回路の弦近傍の温
度を検出する温度センサと、この温度センサで検出され
る温度に応じた周波数の信号に変換する温度−周波数変
換回路と、変換された周波数信号を分周する第２の分周
器と、前記第１の分周器出力と前記第２の分周器出力を
受けて演算し、温度変化による誤差分を相殺し、重力に
対応した信号を計数する演算手段とから構成されている
。

この発明の重力針では、温度の変化によってその影響を
受け、弦を含む発振回路の周波数が変動しても温度セン
サの出力も同様に変化を受け、温度−周波数変換回路の
出力信号の周波数も変化するので、演算手段では変化分
が互いに相殺されることになる。

（ホ）実施例 １　以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明
する。

第１図は、この発明の１実施例を示す重力計のブロック
図である。同図において、重力測定用の弦１を含む発振
回路２は、重力Ｇに応じた周波数信号ｆを出力し、分周
器３に入力するようになっている。この周波数信号は、
発振回路２の弦１の線膨張係数αの影響を受けるのでｆ
／αとなる。

・α・Ｎの時間信号を加えるようになっている。

一方、弦１に近接して負の温度係数−αＴを持つ温度セ
ンサ５が設けられ、この温度センサ５で検出される温度
Ｔが温度−周波数変換回路６で周波数信号ｆｖ（ｆｒ：
基準温度での周波数）に変また、クロック信号発振回路
９は周波数ｆｏのクロック信号を発生し、アンドゲート
回路４及び８の入力の他端に加えるようになっている。

　１アンドゲ一ト回路４はニーα・Ｎ’−ｆｏのクロッ
ク信号を出力し、オアゲート回路１０を介してしてカウ
ンター１に入力するようになっている。

オアゲート回路ｌＯは、アンドゲート回路４とアンドゲ
ート回路８の出力を時系列に受け加算する。

カウンター１の出力はＤ／Ａ変換器１２でアナログ値に
変換されて出力されるようになってしする。

次に、以上のように構成される重力計の動作について説
明する。

今、弦１が基準温度より所定温度高い状態で振動してい
るとすると、発振回路２の発振周波数は基準温度時の周
波数よりも低くなり、ｒ／αとなる。そのため、分周器
３よりアンドゲート回路４す るクロック信号数は−・ｃｘ−Ｎ−ｔｏとなる。

一方、温度センサ５も基準温度より所定温度高ンドゲー
ト回路８に加えられるゲート信号の時間アンドゲート回
路４及び８より出力されるクロック信号は、オアゲート
回路１０で時系列に加算され、カウンター１に入力され
る。カウンター１で係数されるクロック信号は となる。ここで温度変化によるクロック信号が等しくな
るように分周器７の分周比ＮＴを選定しておけば、温度
変化による影響骨が相殺されて、カウンター１には基準
温度における発振回路２の発振周波数ｆ、すなわち重力
Ｇに対応したクロ・ツク信号の計数がなされ、その計数
値がＤ／Ａ変換器１２でアナログ値に変換されて出力さ
れる。

温度が逆に、基準温度より所定温度下降した場合も同様
に考えることができる。

第２図はこの発明の他の実施例を示す重力針のブロック
図である。この実施例回路において、第１図に示した回
路と相違する点は、第１図のものに設けているアンドゲ
ート回路８、クロック信号発振回路９、オアゲート回路
１０を省略し、温度センサ５の温度係数を−αとすると
ともに、分周器７の出力信号をアンドゲート回路４０入
力の他端に加えるようにしたことである。

この実施例回路において、弦１の近傍の温度が基準温度
より所定温度高くなると、第１図の回路路４に出力され
る信号は １　α　ＮＴ　ｆ　ＮＴ となり、この信号がカウンタ１１に加えられ、計数され
る。このカウンタ１１の計数値からは弦の線膨張係数α
は抹消されており、基準温度における弦の発振周波数、
すなわち重力Ｇに対応する値がカウンタ１１の計数値と
なる。この計数信号は、Ｄ／Ａ変換器１２でアナログ値
に変換されて出力される。

（へ）効果 以上のように、この発明の重力計によれば、弦近傍の温
度を温度センサで検出し、その温度を周波数信号に変換
し、この変換信号の温度による変化分で、弦を含む発振
回路の温度による周波数の変動を相殺するものであるか
ら、温度変化の影響を受けない精度の良い重力測定を行
うことができる。しかも、ＣＰＵを使用せず、簡単な回
路構成で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す重力計の回路ブロッ
ク図、第２図はこの発明の他の実施例を示す重力計の回
路ブロック図である。　）１：弦、　２；発振回路、　
３・７；分周器、４・８：アンドゲ−ト回路、　６：温
度−周波数変換回路、　９：クロック信号発振回路、１
０ニオアゲート回路、１１：カウンタ、１２　：　Ｄ／
Ａ変換器。 特許出願人　株式会社島津製作所 代理人　弁理士　中　村　茂　信 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）弦の振動周波数を検出することにより重力を測定
   する重力針において、 弦を含む発振回路と、この発振回路よりの弦発振周波数
   信号を分周する第１の分周器と、前記発振回路の弦近傍
   の温度を検出する温度センサと、この温度センサで検出
   される温度に応じた周波数の信号に変換する温度−周波
   数変換回路と、変換された周波数信号を分周する第２の
   分周器と、前記第１の分周器出力と前記第２の分周器出
   力を受けて演算し、温度変化による娯差分を相殺し、重
   力に対応した信号を計数する演算手段とからなる重力計
   。