JPH08110246A - パラメータ測定回路 - Google Patents
パラメータ測定回路Info
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- JPH08110246A JPH08110246A JP2406685A JP40668590A JPH08110246A JP H08110246 A JPH08110246 A JP H08110246A JP 2406685 A JP2406685 A JP 2406685A JP 40668590 A JP40668590 A JP 40668590A JP H08110246 A JPH08110246 A JP H08110246A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/25—Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
- G01F23/64—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements
- G01F23/72—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements using magnetically actuated indicating means
- G01F23/74—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements using magnetically actuated indicating means for sensing changes in level only at discrete points
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
[目的]スイッチ数を増加することなしにスイッチアレ
ーセンサから増進した分解能測定を行う。 [構成]開成および閉成状態間のスイッチ動作要素19
のアレーのスイッチ要素を切り替えるために設けられた
パラメータを測定する回路であって、スレッシホールド
電圧にアレーを接続する手段、スレッシホールド電圧よ
りも大きい第1の電圧および小さい第2の電圧の使用に
よりアレーの端に最も近い閉じたスイッチ動作要素を識
別する第1及び第2の測定手段、閉じられて識別された
スイッチ動作要素に基づいてパラメータを測定する手段
を備えている。
ーセンサから増進した分解能測定を行う。 [構成]開成および閉成状態間のスイッチ動作要素19
のアレーのスイッチ要素を切り替えるために設けられた
パラメータを測定する回路であって、スレッシホールド
電圧にアレーを接続する手段、スレッシホールド電圧よ
りも大きい第1の電圧および小さい第2の電圧の使用に
よりアレーの端に最も近い閉じたスイッチ動作要素を識
別する第1及び第2の測定手段、閉じられて識別された
スイッチ動作要素に基づいてパラメータを測定する手段
を備えている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスイッチ動作要素のアレ
ーを使用するパラメータを測定するための回路に関す
る。
ーを使用するパラメータを測定するための回路に関す
る。
【0002】
【従来技術および発明が解決しょうとする課題】スイッ
チのアレーはパラメータを測定するためにセンサとして
使用されることができる。測定装置としてスイッチのア
レーを実行することにおいて、スイッチの電気的状態が
パラメータに関係して変えられるように設計されてい
る。アレーへの接続端子の数を制限するために、各スイ
ッチの個々の閉成動作でアレーが異なるインピィーダン
スを有するように、抵抗がスイッチ間に接続されてい
る。この配列で、アレーは丁度2個の接続端子で使用す
ることができる。しかし、この配列のひとつの問題はセ
ンサの分解能がアレーの中のスイッチの数によって制限
されることである。
チのアレーはパラメータを測定するためにセンサとして
使用されることができる。測定装置としてスイッチのア
レーを実行することにおいて、スイッチの電気的状態が
パラメータに関係して変えられるように設計されてい
る。アレーへの接続端子の数を制限するために、各スイ
ッチの個々の閉成動作でアレーが異なるインピィーダン
スを有するように、抵抗がスイッチ間に接続されてい
る。この配列で、アレーは丁度2個の接続端子で使用す
ることができる。しかし、この配列のひとつの問題はセ
ンサの分解能がアレーの中のスイッチの数によって制限
されることである。
【0003】センサ分解能を増加する周知の一つの方法
は一定の時間で閉成されるべき2以上のスイッチを許容
することであり、そしてスイッチの状態によって作られ
る2つの回路のインピィーダンス測定をすることであ
る。しかし、このアプローチはセンサへの3以上の接続
を要求する。
は一定の時間で閉成されるべき2以上のスイッチを許容
することであり、そしてスイッチの状態によって作られ
る2つの回路のインピィーダンス測定をすることであ
る。しかし、このアプローチはセンサへの3以上の接続
を要求する。
【0004】センサの分解能を増加するための他の方法
はアレーの中のスイッチと抵抗の数を増加することであ
る。しかし、これはセンサのコストを増加する。上述の
制限のために、他の型のセンサがスイッチ・アレー・セ
ンサに代えてしばしば使用される。
はアレーの中のスイッチと抵抗の数を増加することであ
る。しかし、これはセンサのコストを増加する。上述の
制限のために、他の型のセンサがスイッチ・アレー・セ
ンサに代えてしばしば使用される。
【0005】本発明は改良されたセンサ回路を与えるこ
とを求める。
とを求める。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと請求項1
に記載されたパラメータを測定するための回路が与えら
れる。この回路はセンサへの単に2つの接続を使用して
実施され、そしてまた増進した分解能を与えることがで
きる。
に記載されたパラメータを測定するための回路が与えら
れる。この回路はセンサへの単に2つの接続を使用して
実施され、そしてまた増進した分解能を与えることがで
きる。
【0007】好ましくはスイッチ動作要素の各状態のた
めに、(一つの特定のスイッチ動作要素または2つの特
定の隣接したスイッチ動作要素が閉成されている)、ス
レッシホールド以上そして以下のインピィーダンス測定
の組み合わせは唯一である。このため、1つのスイッチ
動作要素または2つの連続したスイッチ動作要素が継続
して閉成されている5個の個々のスイッチ動作要素のア
レーを備えたセンサのために、9個の唯一のスイッチ動
作組み合わせが存在し、各組み合わせは唯一の出力イン
ピィーダンスを有する。
めに、(一つの特定のスイッチ動作要素または2つの特
定の隣接したスイッチ動作要素が閉成されている)、ス
レッシホールド以上そして以下のインピィーダンス測定
の組み合わせは唯一である。このため、1つのスイッチ
動作要素または2つの連続したスイッチ動作要素が継続
して閉成されている5個の個々のスイッチ動作要素のア
レーを備えたセンサのために、9個の唯一のスイッチ動
作組み合わせが存在し、各組み合わせは唯一の出力イン
ピィーダンスを有する。
【0008】接続の数を増加すること無く以前の回路を
使用することは、単に唯一の5個の測定が5個のスイッ
チのアレーに役立った。今や、高分解能測定が増加した
組み合わせの結果としてセンサへの唯一2つの接続で行
われることができる。
使用することは、単に唯一の5個の測定が5個のスイッ
チのアレーに役立った。今や、高分解能測定が増加した
組み合わせの結果としてセンサへの唯一2つの接続で行
われることができる。
【0009】
【実施例】発明の実施例が添付の図面を参照して以下に
述べられる。図1の(a)および(b)はセンサ組立体
の2つの実施例を示している。各センサ組立体は磁気リ
ードスイッチのようなスイッチ(図1の(a)の32、
34、36、38及び図1の(b)の81、85、9
1、95)の直列アレーを含んでいる。磁気リードスイ
ッチのために、スイッチの状態は磁気フロートのような
トリップ動作機構によって制御される。該磁気フロート
は測定されるパラメータに関係してスイッチアレーのエ
ンド間を移動する。トリップ動作機構はいずれかの時点
でアレー中の1つのスイッチまたは2つの連続するスイ
ッチを閉成する。
述べられる。図1の(a)および(b)はセンサ組立体
の2つの実施例を示している。各センサ組立体は磁気リ
ードスイッチのようなスイッチ(図1の(a)の32、
34、36、38及び図1の(b)の81、85、9
1、95)の直列アレーを含んでいる。磁気リードスイ
ッチのために、スイッチの状態は磁気フロートのような
トリップ動作機構によって制御される。該磁気フロート
は測定されるパラメータに関係してスイッチアレーのエ
ンド間を移動する。トリップ動作機構はいずれかの時点
でアレー中の1つのスイッチまたは2つの連続するスイ
ッチを閉成する。
【0010】図1の(a)と(b)に示されているよう
に、スイッチは共通ラインに一端が接続され、その他端
は直列抵抗(図1の(a)の20、22、24、26、
28、30及び図1の(b)の79、83、87、8
9、93及び97)の中間点に接続されている。これら
の抵抗は必ずしも同じ値では無い。当業者に明らかなよ
うに、この値は各特定の適用のために活用されることが
できる。
に、スイッチは共通ラインに一端が接続され、その他端
は直列抵抗(図1の(a)の20、22、24、26、
28、30及び図1の(b)の79、83、87、8
9、93及び97)の中間点に接続されている。これら
の抵抗は必ずしも同じ値では無い。当業者に明らかなよ
うに、この値は各特定の適用のために活用されることが
できる。
【0011】図2は図1の(a)の回路に接続されるこ
とができ、そして僅かな変更で図1の(b)の回路に接
続されることができる駆動回路を示している。明確にす
るために、図2のボックスのいくつかが最初に説明さ
れ、それから例示の実施例の一般の動作が説明されるだ
ろう。
とができ、そして僅かな変更で図1の(b)の回路に接
続されることができる駆動回路を示している。明確にす
るために、図2のボックスのいくつかが最初に説明さ
れ、それから例示の実施例の一般の動作が説明されるだ
ろう。
【0012】タップ基準12は正電圧源とグランド間に
接続されたチェナーダイオードと抵抗の4つの直列組み
合わせを含む。ダイオードのチェナー電圧はタップ基準
電圧と合致しそして電圧1−4を調整する。
接続されたチェナーダイオードと抵抗の4つの直列組み
合わせを含む。ダイオードのチェナー電圧はタップ基準
電圧と合致しそして電圧1−4を調整する。
【0013】図1の(a)におけるセンサ組立体を利用
する実行のために、典型的な電圧は、電圧1=2ボル
ト、電圧2=3ボルト、電圧3=8ボルトおよび電圧4
=9ボルトである。図1の(b)のセンサ組立体を利用
する実行のために、信号ダイオードを利用するために正
および負の電圧源でなけねばならず(またはグランド基
準は電圧1と電圧2以上に上昇されなければならないで
あろう)、そして典型的電圧は、電圧1=ー9ボルト、
電圧2=ー6ボルト、電圧3=+6ボルト、そして電圧
4=+9ボルトである。
する実行のために、典型的な電圧は、電圧1=2ボル
ト、電圧2=3ボルト、電圧3=8ボルトおよび電圧4
=9ボルトである。図1の(b)のセンサ組立体を利用
する実行のために、信号ダイオードを利用するために正
および負の電圧源でなけねばならず(またはグランド基
準は電圧1と電圧2以上に上昇されなければならないで
あろう)、そして典型的電圧は、電圧1=ー9ボルト、
電圧2=ー6ボルト、電圧3=+6ボルト、そして電圧
4=+9ボルトである。
【0014】状態調整器66は多くの異なる方法で組み
立てられるが、最も直接的進歩的実施は、各サイクルご
とにゼロにリセットするカウンタおよびリードオンリメ
モリ(ROM)を含む。クロック68は各パルスごとに
カウンタ出力を増加し、そしてカウンタ出力はROMの
アドレスとして使用される。各アドレスでROMに記憶
されたデータはアドレスがアクセスされる時間に各制御
ラインを駆動するために必要なデータに対応している。
メモリの1ビットは各制御ライン11、13、43、4
5、47、49、55、57、59、63および67と
対応する。ライン61がノイズによって発生した不当変
換、または不当スイッチ信号を指示する時にカウンタは
リセットされる。
立てられるが、最も直接的進歩的実施は、各サイクルご
とにゼロにリセットするカウンタおよびリードオンリメ
モリ(ROM)を含む。クロック68は各パルスごとに
カウンタ出力を増加し、そしてカウンタ出力はROMの
アドレスとして使用される。各アドレスでROMに記憶
されたデータはアドレスがアクセスされる時間に各制御
ラインを駆動するために必要なデータに対応している。
メモリの1ビットは各制御ライン11、13、43、4
5、47、49、55、57、59、63および67と
対応する。ライン61がノイズによって発生した不当変
換、または不当スイッチ信号を指示する時にカウンタは
リセットされる。
【0015】この適用のために、メモリは2個の275
12EPROMであって良くそしてクロック68はモト
ローラK1158AM水晶発振器でも良い。ラッチ4
6、48、52、54、58及び62はすべて74HC
373ラッチであっても良い。関数ルックアップテーブ
ル56は以下に特定される関数の解法に関してプログラ
ムされている27512EPROMであっても良い。4
ラインから1ラインへのマルチプレクサ14と2ライン
から1ラインへのマルチプレクサ42はそれぞれDG5
09Aアナログマルチプレクサの各半分である。A/D
変換器44はADC674であっても良い。回路の他の
構成要素は共用タイプである。
12EPROMであって良くそしてクロック68はモト
ローラK1158AM水晶発振器でも良い。ラッチ4
6、48、52、54、58及び62はすべて74HC
373ラッチであっても良い。関数ルックアップテーブ
ル56は以下に特定される関数の解法に関してプログラ
ムされている27512EPROMであっても良い。4
ラインから1ラインへのマルチプレクサ14と2ライン
から1ラインへのマルチプレクサ42はそれぞれDG5
09Aアナログマルチプレクサの各半分である。A/D
変換器44はADC674であっても良い。回路の他の
構成要素は共用タイプである。
【0016】回路はセンサ組立体19に4つの異なる電
圧を供給し、測定されるパラメータの強度を決定する。
回路はセンサ19のスレッシホールド電圧以上の2つの
電圧とセンサ19のスレッシホールド電圧以下の2つの
電圧を使用してセンサ19の状態、そしてそのためにパ
ラメータの強度を決定する。スレッシホールド以上の2
組の測定およびスレッシホールド以下の2組の測定のた
めの電圧の変化に対する電流の変化の比を使用すること
により、マルチプレクサ42、A/D変換器44、を介
して通過する信号における誤差、またはダイオード18
および基準12(図1の(a))のチェナー電圧におけ
る変動は実質的に除去される。抵抗器16により、図2
の回路は直接電流を測定して無い。代わって、回路はマ
ルチプレクサ42によって抵抗器の各側の電圧を測定し
ている。電圧変化に対する電流変化の比は次の関数によ
って決定することができる。
圧を供給し、測定されるパラメータの強度を決定する。
回路はセンサ19のスレッシホールド電圧以上の2つの
電圧とセンサ19のスレッシホールド電圧以下の2つの
電圧を使用してセンサ19の状態、そしてそのためにパ
ラメータの強度を決定する。スレッシホールド以上の2
組の測定およびスレッシホールド以下の2組の測定のた
めの電圧の変化に対する電流の変化の比を使用すること
により、マルチプレクサ42、A/D変換器44、を介
して通過する信号における誤差、またはダイオード18
および基準12(図1の(a))のチェナー電圧におけ
る変動は実質的に除去される。抵抗器16により、図2
の回路は直接電流を測定して無い。代わって、回路はマ
ルチプレクサ42によって抵抗器の各側の電圧を測定し
ている。電圧変化に対する電流変化の比は次の関数によ
って決定することができる。
【0017】デルタI/デルタV=(1/R)(((デ
ルタVA)/(デルタVB))−1)ここでデルタIは
センサを通る電流変化に等しく、デルタVはセンサを通
る電圧変化に等しく、Rは抵抗器16の値に等しく、デ
ルタVAはライン15の電圧変化に等しく、そしてデル
タVBはライン17の電圧変化に等しい。この関数の解
法は関数ルックアップテーブル56として働くROMの
なかにプログラムされている。
ルタVA)/(デルタVB))−1)ここでデルタIは
センサを通る電流変化に等しく、デルタVはセンサを通
る電圧変化に等しく、Rは抵抗器16の値に等しく、デ
ルタVAはライン15の電圧変化に等しく、そしてデル
タVBはライン17の電圧変化に等しい。この関数の解
法は関数ルックアップテーブル56として働くROMの
なかにプログラムされている。
【0018】クロック68は状態調整器66を介して回
路の周波数を制御する。状態調整器66は選択ライン1
1と13を介してどの電圧がセンサ組立体19に供給さ
れるかを制御する。タップ基準ユニット12はライン
7、8、9および10を介して4つの基準電圧を供給す
る。基準電圧ライン7、8、9、および10は1対4の
マルチプレクサ14に接続され、そしてマルチプレクサ
14を制御する選択ライン11と13の状態を基礎とし
てライン7、8、9または10からの基準電圧のひとつ
がライン15上に現れる。状態調整器66はライン15
が一連の電圧、2ボルト、3ボルト、8ボルトおよび9
ボルト(もし図1の(a)のセンサ組立体19aが使用
されるならば)を制御し、それから連続して繰り返す。
ライン15は抵抗器16の一端に接続される。抵抗器1
6の他端で、ライン17はセンサ組立体19aまたは1
9bに電圧を供給する。
路の周波数を制御する。状態調整器66は選択ライン1
1と13を介してどの電圧がセンサ組立体19に供給さ
れるかを制御する。タップ基準ユニット12はライン
7、8、9および10を介して4つの基準電圧を供給す
る。基準電圧ライン7、8、9、および10は1対4の
マルチプレクサ14に接続され、そしてマルチプレクサ
14を制御する選択ライン11と13の状態を基礎とし
てライン7、8、9または10からの基準電圧のひとつ
がライン15上に現れる。状態調整器66はライン15
が一連の電圧、2ボルト、3ボルト、8ボルトおよび9
ボルト(もし図1の(a)のセンサ組立体19aが使用
されるならば)を制御し、それから連続して繰り返す。
ライン15は抵抗器16の一端に接続される。抵抗器1
6の他端で、ライン17はセンサ組立体19aまたは1
9bに電圧を供給する。
【0019】図示された両センサ組立体はアレー上の入
力電圧の関数およびスイッチの状態として電流を引き出
す。図1(a)に示されるセンサ19aのために、シー
ケンス(2Vと3V)の第1の2つの電圧は両方ともチ
ェナーダイオード18のチェナー電圧以下である。ここ
でチェナー電圧はセンサ組立体19aのスレッシホール
ド電圧として働く。2ボルトと3ボルトはともにチェナ
ー電圧以下であるので、2つの電圧がライン15に供給
される時に電流はチェナーダイオード18を介して流れ
ない。そこで電流は抵抗器30を介して流れ、そしてグ
ランドへの直流路を与える閉成スイッチとなるまで直列
アレーの他の抵抗器を介して流れる。基準点A(電圧A
として以下に参照される)における信号はライン15の
上の電圧に等しく、そして抵抗器16のため、ライン1
7の基準点B(電圧Bとして以下に参照される)におけ
る信号はセンサ組立体19aにより導かれる電流に依存
する。センサ組立体19aに供給される電圧はチェナー
ダイオード18のスレッシホールド電圧よりも少ない時
に、ライン17における信号はライン15に供給される
電圧と第1の閉成スイッチに到るセンサ組立体19aの
抵抗器の組合わされた抵抗の関数である。
力電圧の関数およびスイッチの状態として電流を引き出
す。図1(a)に示されるセンサ19aのために、シー
ケンス(2Vと3V)の第1の2つの電圧は両方ともチ
ェナーダイオード18のチェナー電圧以下である。ここ
でチェナー電圧はセンサ組立体19aのスレッシホール
ド電圧として働く。2ボルトと3ボルトはともにチェナ
ー電圧以下であるので、2つの電圧がライン15に供給
される時に電流はチェナーダイオード18を介して流れ
ない。そこで電流は抵抗器30を介して流れ、そしてグ
ランドへの直流路を与える閉成スイッチとなるまで直列
アレーの他の抵抗器を介して流れる。基準点A(電圧A
として以下に参照される)における信号はライン15の
上の電圧に等しく、そして抵抗器16のため、ライン1
7の基準点B(電圧Bとして以下に参照される)におけ
る信号はセンサ組立体19aにより導かれる電流に依存
する。センサ組立体19aに供給される電圧はチェナー
ダイオード18のスレッシホールド電圧よりも少ない時
に、ライン17における信号はライン15に供給される
電圧と第1の閉成スイッチに到るセンサ組立体19aの
抵抗器の組合わされた抵抗の関数である。
【0020】センサ組立体19aに供給されている次の
2つの電圧、8Vと9Vはチェナーダイオード18のス
レッシホールド電圧よりもともに大きい。この電圧がセ
ンサ組立体に供給される時に、電流は2つのパスを介し
て流れ、該2つのパスはチェナーダイオード18と抵抗
器20を含む第1のパスと抵抗器30を含む第2のパス
からなる。電流はこれらのパスのそれぞれおよび各パス
の直列抵抗器を介して、グランドへの直接路を与える閉
成スイッチにとなるまで流れる。上述したように、点A
における信号はライン15上の電圧に等しく、抵抗器1
6のために、ライン17上の信号はセンサ組立体19a
によって導かれる電流に依存する。この結果、センサ組
立体19aに供給される電圧はチェナーダイオード18
のスレッシホールド電圧よりも大きいときに、ライン1
7における信号はライン15に供給される電圧およびセ
ンサ19aを介して2つの並列路の実効抵抗の関数であ
る。その抵抗のそれぞれは、グランド40に最も近いセ
ンサスイッチが閉成され、そしてチェナーダイオード1
8に最も近いセンサスイッチが閉成されることによって
制限される。
2つの電圧、8Vと9Vはチェナーダイオード18のス
レッシホールド電圧よりもともに大きい。この電圧がセ
ンサ組立体に供給される時に、電流は2つのパスを介し
て流れ、該2つのパスはチェナーダイオード18と抵抗
器20を含む第1のパスと抵抗器30を含む第2のパス
からなる。電流はこれらのパスのそれぞれおよび各パス
の直列抵抗器を介して、グランドへの直接路を与える閉
成スイッチにとなるまで流れる。上述したように、点A
における信号はライン15上の電圧に等しく、抵抗器1
6のために、ライン17上の信号はセンサ組立体19a
によって導かれる電流に依存する。この結果、センサ組
立体19aに供給される電圧はチェナーダイオード18
のスレッシホールド電圧よりも大きいときに、ライン1
7における信号はライン15に供給される電圧およびセ
ンサ19aを介して2つの並列路の実効抵抗の関数であ
る。その抵抗のそれぞれは、グランド40に最も近いセ
ンサスイッチが閉成され、そしてチェナーダイオード1
8に最も近いセンサスイッチが閉成されることによって
制限される。
【0021】ライン1と17の電圧値は、選択ライン4
3を介して状態調整器66によって制御される1ライン
対2ラインマルチプレクサ42に供給される。マルチプ
レクサ42の出力は、ライン45を介して状態調整器6
6によって制御されるA/D変換器44の入力に供給さ
れる。A/D変換器44はライン51を介して電圧B1
値ラッチ46、電圧A1値ラッチ48、および減算器5
0に接続されている。第1の電圧Bがライン51上に現
れるときに、該電圧は、制御ライン47を介して状態調
節器66によって制御される電圧B1値ラッチ46へと
ラッチされる。第1の電圧値がライン51の上に現れる
ときに、制御ライン49を介して制御される状態調節器
66によって制御される、電圧A1値ラッチ48へとラ
ッチされる。電圧B1値ラッチ46と電圧A1値ラッチ
48の出力は減算器50に接続されている。第2の電圧
Bの値がライン51上に現れる時に、減算器50は、電
圧B1値ラッチ46の出力にラッチされた第1の電圧B
の値を第2の電圧Bの値から減算する。減算器50はラ
イン53上の第2の電圧Bの値と第1の電圧Bの間の相
違を表す信号を出力する。ライン53上のこの信号は、
ライン55を介して状態調整器66によって制御され
る、デルタVBラッチにラッチされて得られる。 第2
の電圧Aの値がライン51上に現れる時に、減算器50
は電圧A1値ラッチ48の出力にラッチされている第1
の電圧Aの値を第2の電圧Aの値から減算する。減算器
50はライン53の第2の電圧Aの値と第1の電圧Aの
値の間の差を表す信号を出力する。ライン53における
信号は、ライン57を介して状態調整器66によって制
御されるデルタVAラッチ54にラッチされて得られ
る。デルタVBラッチ52およびデルタVAラッチ54
の出力は関数ルックアップテーブル56の入力に接続さ
れている。
3を介して状態調整器66によって制御される1ライン
対2ラインマルチプレクサ42に供給される。マルチプ
レクサ42の出力は、ライン45を介して状態調整器6
6によって制御されるA/D変換器44の入力に供給さ
れる。A/D変換器44はライン51を介して電圧B1
値ラッチ46、電圧A1値ラッチ48、および減算器5
0に接続されている。第1の電圧Bがライン51上に現
れるときに、該電圧は、制御ライン47を介して状態調
節器66によって制御される電圧B1値ラッチ46へと
ラッチされる。第1の電圧値がライン51の上に現れる
ときに、制御ライン49を介して制御される状態調節器
66によって制御される、電圧A1値ラッチ48へとラ
ッチされる。電圧B1値ラッチ46と電圧A1値ラッチ
48の出力は減算器50に接続されている。第2の電圧
Bの値がライン51上に現れる時に、減算器50は、電
圧B1値ラッチ46の出力にラッチされた第1の電圧B
の値を第2の電圧Bの値から減算する。減算器50はラ
イン53上の第2の電圧Bの値と第1の電圧Bの間の相
違を表す信号を出力する。ライン53上のこの信号は、
ライン55を介して状態調整器66によって制御され
る、デルタVBラッチにラッチされて得られる。 第2
の電圧Aの値がライン51上に現れる時に、減算器50
は電圧A1値ラッチ48の出力にラッチされている第1
の電圧Aの値を第2の電圧Aの値から減算する。減算器
50はライン53の第2の電圧Aの値と第1の電圧Aの
値の間の差を表す信号を出力する。ライン53における
信号は、ライン57を介して状態調整器66によって制
御されるデルタVAラッチ54にラッチされて得られ
る。デルタVBラッチ52およびデルタVAラッチ54
の出力は関数ルックアップテーブル56の入力に接続さ
れている。
【0022】状態調整器66はライン59を介して関数
ルックアップテーブル56を制御する。関数ルックアッ
プテーブル56は入力上に次の関数を実効する(1/
R)(((デルタVA)/(デルタVB))−1)、こ
こにRは抵抗器16の値である。関数ルックアップテー
ブル56は、ライン61上の結果をZ1ラッチ58の入
力、状態調整器66の不動作更新ライン、およびパラメ
ータルックアップテーブル60に供給する。Z1ラッチ
58はライン63を介して状態調整器66によって制御
される。Z1ラッチ58は第1と第2のA電圧のための
関数ルックアップテーブルからの結果をラッチしてラッ
チ65を介してパラメータルックアップテーブル60へ
その値を供給する。
ルックアップテーブル56を制御する。関数ルックアッ
プテーブル56は入力上に次の関数を実効する(1/
R)(((デルタVA)/(デルタVB))−1)、こ
こにRは抵抗器16の値である。関数ルックアップテー
ブル56は、ライン61上の結果をZ1ラッチ58の入
力、状態調整器66の不動作更新ライン、およびパラメ
ータルックアップテーブル60に供給する。Z1ラッチ
58はライン63を介して状態調整器66によって制御
される。Z1ラッチ58は第1と第2のA電圧のための
関数ルックアップテーブルからの結果をラッチしてラッ
チ65を介してパラメータルックアップテーブル60へ
その値を供給する。
【0023】第3の電圧Bの値がライン51上に現れる
時に、該値は電圧B1値ラッチ46へラッチされる。第
3の電圧Aの値がライン51上に現れる時に、該値は電
圧A1値ラッチ48にラッチされる。第4の電圧Bの値
がライン51上に現れる時に、減算器50は電圧B1値
ラッチ46の出力にラッチされた第3の電圧Bの値を第
4の電圧Bの値から減算する。減算器50はライン53
上に差を出力する。ライン53上の信号はデルタVBラ
ッチ52にラッチされて得られる。第4の電圧Aの値が
ライン51上に現れる時に、減算器50は電圧A1値ラ
ッチ48の出力へラッチされている第3の電圧Aの値を
第4の電圧Aの値から減算する。減算器50はライン5
3にその差を出力する。ライン53上のこの信号はデル
タVAライン54にラッチされて得られる。デルタVB
ラッチ52およびデルタVAラッチ54は関数ルックア
ップテーブル56の入力に接続されている。関数ルック
アップテーブル56は入力上の次の数式を実効する。
時に、該値は電圧B1値ラッチ46へラッチされる。第
3の電圧Aの値がライン51上に現れる時に、該値は電
圧A1値ラッチ48にラッチされる。第4の電圧Bの値
がライン51上に現れる時に、減算器50は電圧B1値
ラッチ46の出力にラッチされた第3の電圧Bの値を第
4の電圧Bの値から減算する。減算器50はライン53
上に差を出力する。ライン53上の信号はデルタVBラ
ッチ52にラッチされて得られる。第4の電圧Aの値が
ライン51上に現れる時に、減算器50は電圧A1値ラ
ッチ48の出力へラッチされている第3の電圧Aの値を
第4の電圧Aの値から減算する。減算器50はライン5
3にその差を出力する。ライン53上のこの信号はデル
タVAライン54にラッチされて得られる。デルタVB
ラッチ52およびデルタVAラッチ54は関数ルックア
ップテーブル56の入力に接続されている。関数ルック
アップテーブル56は入力上の次の数式を実効する。
【0024】(1/R)(((デルタVA)/(デルタ
VB))−1)、ここにRは抵抗器16の値である。関
数ルックアップテーブルはライン61上にこの結果を供
給する。
VB))−1)、ここにRは抵抗器16の値である。関
数ルックアップテーブルはライン61上にこの結果を供
給する。
【0025】ライン61上の電圧3と4のための関数ル
ックアップテーブル出力の値、およびライン65上の電
圧1と2のための関数ルックアップテーブルの値はパラ
メータルックアップテーブル60へのアドレスとして共
に使用される。これらの値の組み合わせはセンサ組立体
におけるスイッチの組み合わせ毎に唯一である。各組み
合わせのために、パラメータの対応する測定が特定され
たアドレスでROMの中にプログラムされている。
ックアップテーブル出力の値、およびライン65上の電
圧1と2のための関数ルックアップテーブルの値はパラ
メータルックアップテーブル60へのアドレスとして共
に使用される。これらの値の組み合わせはセンサ組立体
におけるスイッチの組み合わせ毎に唯一である。各組み
合わせのために、パラメータの対応する測定が特定され
たアドレスでROMの中にプログラムされている。
【0026】アクセスされる特定アドレスの内容はデイ
スプレイ62に送られる。デイスプレイ62はライン6
7を介して状態調節器66によって制御されそしてデイ
スプレイ64を駆動するために使用される信号を与え
る。しかし、スイッチアレーが全部のスイッチの開成状
態にあることをライン61上の信号が状態調整器に対し
て指示するならば、デイスプレイが有効データを受ける
まで更新されないように、サイクルを再スタートするカ
ウンタを状態調整器はリセットする。全スイッチが開成
される条件はスイッチアレー中の状態間における破壊さ
れたスイッチから生じる得る。
スプレイ62に送られる。デイスプレイ62はライン6
7を介して状態調節器66によって制御されそしてデイ
スプレイ64を駆動するために使用される信号を与え
る。しかし、スイッチアレーが全部のスイッチの開成状
態にあることをライン61上の信号が状態調整器に対し
て指示するならば、デイスプレイが有効データを受ける
まで更新されないように、サイクルを再スタートするカ
ウンタを状態調整器はリセットする。全スイッチが開成
される条件はスイッチアレー中の状態間における破壊さ
れたスイッチから生じる得る。
【0027】図3は回路の1つの全サイクルの間の状態
調整器66の各制御ラインの状態のタミング図である。
この図から状態調整器は当業者によって容易にプログラ
ムされることができる。
調整器66の各制御ラインの状態のタミング図である。
この図から状態調整器は当業者によって容易にプログラ
ムされることができる。
【0028】図1の(b)のセンサ組立体を使用する設
備のために、シーケンスの第1の2つの電圧、−9ボル
トと−6ボルトは共にセンサ組立体のスレッシホールド
電圧として作動するグランド基準より下である。−9ボ
ルトと−6ボルトは共にグランドより下であるから、こ
れらの2つの電圧がライン17に供給される時に、ダイ
オード75を介して電流は流れない。電流はグランドか
らの直接回路パスを与える第1の閉成されたスイッチで
開始する直列の他の抵抗器から降下し、抵抗器97か
ら、ダイオード77を介して流れる。抵抗器16はセン
サ組立体によって導かれる電流量を表すライン17上に
信号を与える。センサ組立体に供給される電圧がグラン
ドより少ない時に、ライン17上の信号はライン15上
の電圧そして抵抗器97に最も近いセンサスイッチが閉
成されている電圧の関数である。
備のために、シーケンスの第1の2つの電圧、−9ボル
トと−6ボルトは共にセンサ組立体のスレッシホールド
電圧として作動するグランド基準より下である。−9ボ
ルトと−6ボルトは共にグランドより下であるから、こ
れらの2つの電圧がライン17に供給される時に、ダイ
オード75を介して電流は流れない。電流はグランドか
らの直接回路パスを与える第1の閉成されたスイッチで
開始する直列の他の抵抗器から降下し、抵抗器97か
ら、ダイオード77を介して流れる。抵抗器16はセン
サ組立体によって導かれる電流量を表すライン17上に
信号を与える。センサ組立体に供給される電圧がグラン
ドより少ない時に、ライン17上の信号はライン15上
の電圧そして抵抗器97に最も近いセンサスイッチが閉
成されている電圧の関数である。
【0029】センサ組立体に供給される次の2つの電
圧、+6ボルトおよび+9ボルトは共にグランドよりも
大きい。これらの電圧がセンサ組立体に供給される時
に、グランドに直接回路パスを与える第1の閉成された
スイッチとなるまで、ダイオード75、抵抗器79、お
よび直列の抵抗器を介して流れる。上述のように、抵抗
器16はセンサ組立体19bによって導かれる電流量を
表すライン17上に信号を与える。センサ組立体19b
に供給される電圧がグランドよりも大きいときに、ライ
ン17上の信号はライン15における電圧そして抵抗器
79に最も近いセンサスイッチが閉成されている電圧の
関数である。回路のリセットは図1の(a)の実施例と
関係して上述した同様な方法で機能する。
圧、+6ボルトおよび+9ボルトは共にグランドよりも
大きい。これらの電圧がセンサ組立体に供給される時
に、グランドに直接回路パスを与える第1の閉成された
スイッチとなるまで、ダイオード75、抵抗器79、お
よび直列の抵抗器を介して流れる。上述のように、抵抗
器16はセンサ組立体19bによって導かれる電流量を
表すライン17上に信号を与える。センサ組立体19b
に供給される電圧がグランドよりも大きいときに、ライ
ン17上の信号はライン15における電圧そして抵抗器
79に最も近いセンサスイッチが閉成されている電圧の
関数である。回路のリセットは図1の(a)の実施例と
関係して上述した同様な方法で機能する。
【0030】発明の他の設備はセンサを駆動するために
AC電圧源を使用する。AC電圧源の出力は直接にライ
ン15に接続されている。この場合、状態調整器66は
1ライン対2ラインマルチプレクサ42を制御し、制御
ライン11と13を不必要にする所定の電圧値1−4に
ライン15上のAC電源の値が対応する時にライン15
と17上の値をラッチしそしてA/D変換器44に送
る。状態調整器のサイクルはAC電圧源のサイクルに調
和するために調時される。回路は上述したように動作す
る。
AC電圧源を使用する。AC電圧源の出力は直接にライ
ン15に接続されている。この場合、状態調整器66は
1ライン対2ラインマルチプレクサ42を制御し、制御
ライン11と13を不必要にする所定の電圧値1−4に
ライン15上のAC電源の値が対応する時にライン15
と17上の値をラッチしそしてA/D変換器44に送
る。状態調整器のサイクルはAC電圧源のサイクルに調
和するために調時される。回路は上述したように動作す
る。
【0031】上述された実施例はスイッチの数を増加す
ることなく、スイッチアレーセンサからの増加した分解
能測定を提供する。
ることなく、スイッチアレーセンサからの増加した分解
能測定を提供する。
【図1】センサ回路の2つの実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図2】図2は図1のセンサ回路を駆動するための回路
の実施例である。
の実施例である。
【図3】図3は図2の回路の一定ライン電圧の関係を示
すタイミング図である。
すタイミング図である。
14 1ライン対4ラインマルチプレクサ 19 センサ組立体 42 1ライン対2ラインマルチプレクサ 44 A/D変換器 46 電圧B1値ラッチ 49 電圧A1値ラッチ 50 減算器 56 関数ルックアップテーブル 60 パラメータルックアップテーブル 66 状態調整器
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01D 5/16 G01R 15/08 G01R 15/08 Z (72)発明者 ジェームズ・ロバート・チンティアン アメリカ合衆国ミシガン州48423,デヴィ ソン,オールド・ヒッコリー・ブールウァ ード 2220 (72)発明者 マイケル・ジョン・シュナーズ アメリカ合衆国ミシガン州48016,クラー クストン,モホーク 5055
Claims (9)
- 【請求項1】 パラメータを測定するための回路であっ
て、該パラメータは開状態および閉状態間のスイッチ動
作要素のアレー(19)のスイッチ動作要素(22−3
0)を切り替えるために設けられ、前記各スイッチ要素
は共通ラインと直列抵抗の個々の中間点に接続されてお
り、前記回路はスレッシホールド電圧に前記アレーを接
続するための手段(21、17)と、スレッシホールド
電圧よりも大きい第1の電圧の使用により前記アレーの
第1のエンドに最も近い閉じたスイッチ動作要素を識別
するための第1の測定手段と、前記スレッシホールド電
圧よりも小さい第2の電圧の使用により前記アレーの第
2のエンドに最も近い閉じたスイッチ動作要素を識別す
るための第2の測定手段と、そして閉じられて識別され
たスイッチ動作要素に基づいて前記パラメータの測定を
得るための処理手段(60)を含むことを特徴とするパ
ラメータ測定回路。 - 【請求項2】 前記第1と第2の電圧はAC電圧原によ
り与えられることを特徴とする請求項1に記載の回路。 - 【請求項3】 前記第1の測定手段はアレー(19b)
に第1の電圧を供給するための第1の電圧源(12、
9、10)と、第1の電圧源からアレーまで通過する正
の電流を許容するように配置された、第1の電圧源とア
レーの第1のエンド間に接続された第1のダイオード
(75)とを含み、前記第2の測定手段は第2の電圧を
アレー(19b)に供給するための第2の電圧源(1
2、7、8)と、アレーから第2の電圧源まで通過する
正の電流を許容するように配置された、第2の電圧源と
アレーの第2のエンド間に接続された第2のダイオード
(77)とを含み、そして第1と第2の電圧源は、断続
的の切り替えられるために設けられているスイッチ(1
4)を介してアレーに接続されていることを特徴とする
請求項1または2に記載の回路。 - 【請求項4】 前記第1と第2の電圧はAC電圧源によ
り与えられ、第1のダイオード(75)はAC電圧源か
らアレーまで正の電流が通ることを許容するために配置
され、そして第2のダイオード(77)は正の電流がア
レーからAC電圧源まで通ることを許容するために配置
されていることを特徴とする請求項3に記載の回路。 - 【請求項5】 前記第1の測定回路はスレッシホールド
電圧を与えるためのチェナーダイオード(18)と第1
の電圧を供給するための第1の電圧源(12、9、1
0)とを含み、前記チェナーダイオード(18)は第1
の電圧源(12)とアレーの第1のエンドに接続されて
おり、そして前記第2の測定手段は第2の電圧を供給す
るためのアレーの第2のエンドに接続された第2の電圧
源(12、7、8)を含むことを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の回路。 - 【請求項6】 第1と第2の電圧源は断続的に切り替え
られるために設けられたスイッチ(14)を介してアレ
ーに接続されていることを特徴とする請求項5に記載の
回路。 - 【請求項7】 前記第1と第2の電圧源はスレッシホー
ルド電圧以上及び以下の構成要素を有するAC電圧源に
より供給されることを特徴とする請求項5に記載の回
路。 - 【請求項8】 前記パラメータは得られるべきその測定
に従う1以上のスイッチ動作要素を切り替えるために設
けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれ
かに記載の回路。 - 【請求項9】 前記スイッチ動作要素(22−30)は
磁気的に駆動されるリードスイッチであり、そして測定
される前記パラメータは該パラメータの測定に関係して
アレーに沿って移動するように設けられた磁石を含むト
リップ動作装置から得られることを特徴とする請求項8
に記載の回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US457061 | 1989-12-26 | ||
US07/457,061 US5014051A (en) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | Increased resolution sensor circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08110246A true JPH08110246A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=23815289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2406685A Pending JPH08110246A (ja) | 1989-12-26 | 1990-12-26 | パラメータ測定回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5014051A (ja) |
EP (1) | EP0435401B1 (ja) |
JP (1) | JPH08110246A (ja) |
DE (1) | DE69002601T2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4040796A1 (de) * | 1990-12-17 | 1992-07-02 | Mannesmann Ag | Verfahren zur adaptiven regelung positionierbarer antriebe |
US5424731A (en) * | 1991-06-24 | 1995-06-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Remote two-wire data entry method and device |
FR2683316B1 (fr) * | 1991-10-31 | 1995-08-04 | Air Conditionne Entreprises | Capteur de niveau d'un liquide contenu dans un reservoir et climatiseur equipe d'un tel capteur. |
US5863194A (en) * | 1996-03-27 | 1999-01-26 | Andrew S. Kadah | Interrogation of multiple switch conditions |
US6980201B1 (en) | 2000-09-29 | 2005-12-27 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Minimum move touch plane scanning method and device |
US6611257B1 (en) * | 2000-09-29 | 2003-08-26 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Automatic detection of touch plane type |
US6765558B1 (en) | 2000-09-29 | 2004-07-20 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Multiple touch plane compatible interface circuit and method |
US6753853B1 (en) * | 2000-09-29 | 2004-06-22 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Low power dissipation touch plane interface circuit |
US20040173978A1 (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-09 | Christopher Bowen | PTFE membranes and gaskets made therefrom |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2843839A (en) * | 1953-06-19 | 1958-07-15 | Ibm | Classification circuit |
BE559143A (ja) * | 1956-07-26 | |||
US3443438A (en) * | 1967-02-10 | 1969-05-13 | Robert Edgar Martin | Fluid indicating apparatus |
DE2418860A1 (de) * | 1974-04-19 | 1975-10-30 | Kuebler Impulsgeraete | Messwertgeber fuer fuellstandsanzeige von fluessigkeiten |
US4006637A (en) * | 1975-05-16 | 1977-02-08 | Yohei Kinosita | Electro-mechanical displacement transducer |
US4053355A (en) * | 1975-10-14 | 1977-10-11 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Nuclear reactor remote disconnect control rod coupling indicator |
CH632088A5 (de) * | 1978-04-13 | 1982-09-15 | Kuebler Heinrich Ag | Messleiter fuer einen niveaumesswertgeber. |
CH630727A5 (de) * | 1978-04-13 | 1982-06-30 | Kuebler Heinrich Ag | Niveaumesswertgeber mit einem geraden fuehrungsrohr. |
US4560986A (en) * | 1984-01-16 | 1985-12-24 | Lew Hyok S | Comparative variable resistance position indicator |
SE452800B (sv) * | 1984-01-23 | 1987-12-14 | Volvo Ab | Brenslemetare for fordon |
JPH0241544Y2 (ja) * | 1985-08-13 | 1990-11-06 | ||
US4695840A (en) * | 1985-09-03 | 1987-09-22 | Mobil Oil Corporation | Remote switch position determination using duty cycle modulation |
US4730491A (en) * | 1986-09-29 | 1988-03-15 | Lew Hyok S | Magnetically activated multiple switch level detector |
US4796472A (en) * | 1986-09-29 | 1989-01-10 | Lew Hyok S | Level detector with multiple magnetically activated switches |
-
1989
- 1989-12-26 US US07/457,061 patent/US5014051A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-12-18 DE DE90203414T patent/DE69002601T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-18 EP EP90203414A patent/EP0435401B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-26 JP JP2406685A patent/JPH08110246A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0435401A1 (en) | 1991-07-03 |
EP0435401B1 (en) | 1993-08-04 |
US5014051A (en) | 1991-05-07 |
DE69002601D1 (de) | 1993-09-09 |
DE69002601T2 (de) | 1993-12-02 |
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