(57)【要約】【課題】変圧回路の出力に接続するコンデンサの容量に拘わらず、センサの駆動電圧を駆動毎に一定として、安定した測定信号を得る。【解決手段】クロック２２を用いた変圧回路２６の出力により充放電を繰り返すコンデンサ１２をセンサ１０の駆動電源とし、外部（３０）からの指令によりセンサ１０を駆動するようにされたディジタル測定器において、前記変圧回路２６の動作タイミングと同期して、センサ１０を駆動する。【選択図】図４
2006090840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロックを用いた変圧回路の出力により充放電を繰り返すコンデンサをセンサの駆動電源とし、外部からの指令によりセンサを駆動するようにされたディジタル測定器において、
前記変圧回路の動作タイミングと同期して、センサを駆動するようにされていることを特徴とするディジタル測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル測定器に係り、特に、水に強い電磁誘導方式のセンサを用いた、クーラントプルーフのディジタルノギスやディジタルマイクロメータ等のディジタル式携帯型測定器に用いるのに好適な、クロックを用いた変圧回路の出力により充放電を繰り返すコンデンサをセンサの駆動電源とし、外部からの指令によりセンサを駆動するようにされたディジタル測定器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル測定器の電装回路において、センサの駆動に、システムの電源電圧とは異なる電圧、例えば昇圧電圧や降圧電圧を必要とする場合、一般的に、図１に例示するような、クロックを利用した昇圧回路あるいは降圧回路（以下、変圧回路と総称する）を使用する。
【０００３】
図１の回路では、電源部２０のクロック発生回路２２の出力に応じて、タイミング発生回路２４において図２（Ｃ）に示すようなタイミングで変圧回路（昇圧回路又は降圧回路）２６を動作させ、スイッチ２８を開閉して、電磁誘導式センサ１０の電源となるコンデンサ１２に昇圧充電（又は降圧充電）している。
【０００４】
一方、センサ１０は、前記変圧回路２６の動作とは独立したタイミングで、例えば、図２（Ａ）に示すような、マイコン３０から信号処理部４０のディジタル処理回路４２を介して入力される駆動指令に応じて、信号処理部４０のクロック発生回路４４から入力されるクロックに同期してタイミング発生回路４６から発生される、図２（Ｂ）に示すような信号により駆動され、その結果が、サンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）回路４８及びアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器５０を介してマイコン３０に取込まれる。
【０００５】
このように、変圧回路２６による電圧をセンサ１０の駆動に使用した場合、変圧回路２６の動作タイミングによって、図２（Ｄ）に示す如くセンサの駆動電圧Ｖにばらつきが生じ、センサの信号を変動させてしまう要因となる。
【０００６】
即ち、図２（Ｄ）に示す如く、センサ駆動後、変圧回路２６の出力であるセンサの動作電圧は、一時的に低下（ΔＶ）するので、次にセンサを駆動する際には、変圧回路２６の動作タイミングにより動作電圧の復帰状況が異なる。そのため、センサの駆動電圧は、マイコン３０の駆動指令毎にばらつきが生じることになる。このセンサの駆動電圧のばらつきにより、受信信号の大きさがばらつくことになり、センサの精度に影響を与えてしまう。
【０００７】
この問題に対して、変圧回路２６の出力に接続するコンデンサ１２の容量を大きくすることで対応することが一般的である。
【０００８】
【特許文献１】特開平４−１５５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、コンデンサ１２を大容量化すると、基板が大型化し、コスト高となる。又、低電力のシステムでは、起動時にコンデンサ１２を充電するために大きな電流を要することになり、更に、充電時間の長期化による起動時間の延長も問題となる。又、充電開始時は電源部２０でも電力が消費されているため、システムの電圧が不安定になるという問題も有る。
【００１０】
なお、出願人は、特許文献１で、センサ信号の非サンプリング期間にディジタル回路のディジタル信号の出力状態を変化させることで、表示ちらつきを低減させることを提案しているが、前記のようなセンサ駆動電圧のばらつきを低減することはできなかった。
【００１１】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、変圧回路の出力に接続するコンデンサの容量に拘わらず、センサの駆動電圧を駆動毎に一定として、安定した測定信号を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、クロックを用いた変圧回路の出力により充放電を繰り返すコンデンサをセンサの駆動電源とし、外部からの指令によりセンサを駆動するようにされたディジタル測定器において、前記変圧回路の動作タイミングと同期して、センサを駆動するようにして、前記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コンデンサの充電又は放電の前後の常に一定のタイミングでセンサが駆動される。従って、コンデンサを大容量化することなく、センサの駆動電圧を駆動毎に一定とすることができる。よって、基板の小型化、低価格化、及び、システムの起動短縮による使い勝手の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
本実施形態は、図１に示したと同様のディジタル測定器において、図３に示す如く、電源部２０のタイミング発生回路２４の出力を、信号処理部４０のタイミング発生回路４６に入力し、マイコン３０からの駆動指令に応じて直ちにセンサ１０を駆動するのではなく、センサ１０の駆動が変圧回路２６の動作タイミングに同期するよう論理回路を介して、図４に示す如く、変圧回路２６の充電を待ってセンサ１０を実際に駆動するようにしたものである。
【００１６】
これにより、センサ１０の駆動電圧は、常に変圧回路２６による充電直後の電圧となって、駆動毎に一定となり、ばらつきが生じない。即ち、コンデンサ１２の容量が同じであれば、センサ駆動時の電圧降下の大きさ（ΔＶ）は従来のままであるが、この電圧降下に対して、変圧回路２６による電圧復帰時間（Ｔ）が一定となるので、センサ駆動毎の駆動電圧Ｖのばらつきを抑制することができる。
【００１７】
更に、従来では、例えば図２のタイムチャートの左から２番目の充電に見られるように、充電の立上りと駆動の立上りが一致してしまい、スイッチ２８から発生するスイッチングノイズがセンサ１０の出力信号に乗ってしまうという問題があったが、本発明では、このような問題も回避されている。
【００１８】
本実施形態においては、変圧回路２６による充電直後にセンサ１０を駆動するようにしているので、最も安定した駆動電圧を得ることができる。なお、充電直前の状態で駆動したり、あるいは、充電中の同じタイミングで駆動することも考えられる。なお、充電中は変圧回路２６とコンデンサ１２の間で電荷の移動が生じており，コンデンサ１２の電圧が安定していないので、避ける方が好ましい。
【００１９】
又、本実施形態においては、通常メインクロックで決まり変更が困難な変圧タイミングを固定したまま、センサ１０の駆動を変圧タイミングに合わせて遅らせているので、制御が容易である。なお、場合によっては、マイコン３０からの駆動指令を受けて変圧回路２６を作動させ、コンデンサ１２の充電又は放電後にセンサ１０を駆動することも可能である。又、クロック発生回路２２と４４を共通化することもできる。
【００２０】
なお、図４においては、変圧回路２６の出力によるスイッチ２８のオン時間が比較的長い充電タイミングで図示していたが、変圧回路２６の充電能力に応じてスイッチ２８のオン周期を短くすることによって、センサの駆動周期を短くすることも可能である。
【００２１】
前記実施形態においては、センサ１０として電磁誘導式センサが用いられていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、駆動電圧を必要とする他の形式のセンサにも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ディジタル測定器の一般的な回路構成を示すブロック図
【図２】図１の回路の動作タイミングを示すタイムチャート
【図３】本発明の実施形態の回路構成を示すブロック図
【図４】前記実施形態の動作タイミングを示すタイムチャート
【符号の説明】
【００２３】
１０…センサ
１２…コンデンサ
２０…電源部
２２、４４…クロック発生回路
２４、４６…タイミング発生回路
２６…変圧回路
２８…スイッチ
３０…マイコン
４０…信号処理部
４２…ディジタル信号処理回路
【図１】
2006090840.tif 000003
【図２】
2006090840.tif 000004
【図３】
2006090840.tif 000005
【図４】
2006090840.tif 000006