(57)【要約】本発明は、共振器の振動部（１）を操作する装置に関するもので、振動部（１）に接続されたピエゾドライブ（２）と、フィードバック回路を含む。立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのある周期的な励起信号（２０）によって、フィードバック回路（３）が、ピエゾドライブ（２）を励起して振動させる。ピエゾドライブ（２）の応答信号（２１）がフィードバック回路（３）にフィードバックされる。さらに、ピエゾドライブ（２）の充放電過程の結果生じる干渉信号（２２）を、応答信号（２１）から少なくとも１つは取り除く、少なくとも１つのピーク補償部（４）もある。本発明は、ピーク補償部（４）に、少なくとも１つのスイッチ素子（６、１４）をもつ抑制部（５、１３）を、少なくとも１つ含む。抑制部（５、１３）はフィードバック回路（３）の励起信号（２０）により、励起信号（２０）の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの双方またはその一方の間、ピエゾドライブ（２）が接地されるように、制御されている。
2006510016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振器の振動部（１）を操作するための装置であって、
前記振動部（１）に接続されたピエゾドライブ（２）と、フィードバック回路（３）と、少なくとも１つのピーク補償部（４）とを有し、
立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのある周期的な励起信号（２０）によって、前記フィードバック回路（３）が前記ピエゾドライブ（２）を励起して振動させ、
前記ピエゾドライブ（２）の応答信号（２１）が前記フィードバック回路（３）にフィードバックされ、
前記ピーク補償部（４）が、前記ピエゾドライブ（２）の充放電過程の結果生じる干渉信号（２２）を少なくとも１つ、前記応答信号（２１）から取り除く装置において、
前記ピーク補償部（４）に、少なくとも１つの抑制部（５、１３）が少なくとも１つのスイッチ素子（６、１４）と共に設けられ、該スイッチ素子（６、１４）は、前記フィードバック回路（３）の励起信号（２０）により、該励起信号（２０）の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの双方またはその一方の間、前記ピエゾドライブ（２）が接地されるように制御されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記応答信号（２１）が電流信号であり、
該電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換器（７）を有することを特徴とする、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電流電圧変換器（７）が、接地されている抵抗器（１１）であることを特徴とする、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ピエゾドライブの充放電過程の期間の時定数（ｔ１）が最小になるように調整された抵抗器（１９）が、前記ピーク補償部（４）に設けられていることを特徴とする、
請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ピーク補償部（４）に、第一の抑制部（５）と第二の抑制部（１３）が設けられ、
前記第一の抑制部（５）は前記励起信号（２０）の立ち下がりエッジにより制御され、前記第二の抑制部（１３）は前記励起信号（２０）の立ち上がりエッジにより制御されることを特徴とする、
請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ピーク補償部（４）に、前記励起信号（２０）が印加される微分素子（１２、１８）が少なくとも１つ設けられ、該微分素子が前記スイッチ素子（６、１４）を制御しており、
前記微分素子（１２、１８）の出力電圧が前記励起信号（２０）の微分係数を表していることを特徴とする、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
共振器の振動部（１）を操作するための装置であって、
前記振動部（１）に接続されたピエゾドライブ（２）と、フィードバック回路（３）と、少なくとも１つのピーク補償部（４）とを有し、
立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのある周期的な励起信号（２０）によって、前記フィードバック回路（３）が前記ピエゾドライブ（２）を励起して振動させ、
前記ピエゾドライブ（２）の応答信号（２１）が前記フィードバック回路（３）にフィードバックされ、
前記ピーク補償部（４）が、前記ピエゾドライブ（２）の充放電過程の結果生じる干渉信号（２２）を少なくとも１つ、前記応答信号（２１）から取り除く装置において、
前記ピーク補償部（４）に、前記ピエゾドライブ（２）の応答信号（２１）を増幅する増幅器（３０）が少なくとも１つ設けられ、その増幅率は、前記フィードバック回路（３）の励起信号（２０）により、該励起信号（２０）の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの双方またはその一方の間、前記増幅率が最小になるように制御可能であることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記増幅器（３０）がチャージ増幅器であることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記励起信号（２０）の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの双方またはその一方の間、前記増幅率がほぼ０であることを特徴とする、
請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ピーク補償部（４）に、前記増幅器（３０）の増幅率を制御するスイッチ素子（６、１４）が少なくとも１つ設けられ、かつ、
前記ピーク補償部（４）に、前記励起信号（２０）が印加される微分素子（１２、１８）が少なくとも１つ設けられて、
前記微分素子（１２、１８）の出力電圧が前記励起信号（２０）の微分係数を表すように、前記スイッチ素子（６、１４）を制御していることを特徴とする、
請求項７、８または９に記載の装置。
【請求項１１】
前記スイッチ素子（６、１４）が電気的部品で、印加された電圧の関数として、自分自身の導電性を変えることを特徴とする、
請求項１または１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振器の振動部を操作するための装置に関するもので、振動部に連結されたピエゾドライブとフィードバック回路とを含む。立ち上がりと立ち下がりのエッジのある周期的な励起信号によって、フィードバック回路がピエゾドライブを励起し振動させる。ピエゾドライブの応答信号はフィードバック回路にフィードバックされる。少なくとも１つのピーク補償部をもち、ピエゾドライブの充放電過程に起因する干渉信号を少なくとも１つ、応答信号から除去する。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ特許公報ＤＥ１９６  ２１  ４４９により既知なのは、振動型の充填水準限界スイッチを操作可能にする装置である。その限界スイッチは、自己励起性トランスデューサシステムで増幅するよう配置されたフィードバック部に連結された共振器を含む。このような場合、ピエゾ素子は、振動を励起するためと振動検出のために、共振器の中に用意される。増幅部の励起信号によりピエゾ素子は励起されて振動するが、励起信号は周期的な矩形波を含む。励起信号のエッジの区間では、ピエゾ素子は充放電にさらされ、これにより応答信号中に充放電信号が現れる。特許公報に示された回路には、これらの充放電信号を除去し、充放電過程の期間を最小化するという課題が残っている。この信号除去という課題のために制御回路が提示されるが、それは励起信号によって制御され、ピエゾ素子の出力を増幅処理から切り離すものである。充放電過程の期間の最小化は、充電電流制御回路によって達成されるが、それにより仮想基準が作られる。両方の回路とも、とりわけ、演算増幅器と半導体スイッチを含む。この装置の不利な点は、前述の部品が比較的高価なことである。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、充放電過程の干渉信号をピエゾドライブの応答信号から除去する装置を提供することである。これは、できるだけ少ない部品の組み込みで、しかも当該部品が手頃な価格で、達成されるべきである。
【０００４】
本発明は、第一の実施例において、ピーク補償部に少なくとも１つ抑制部を提供することによって、この目的を達成する。その抑制部は、フィードバック回路の励起信号によって制御されるスイッチ素子を少なくとも１つ含む。その制御方法は、励起信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの双方またはその一方の間、ピエゾドライブを接地するというものである。
【０００５】
本発明の考え方は、励起信号のエッジの間、つまり、干渉信号が引き起こされている間は、ピーク補償部を通じて、ピエゾドライブをグランドに短絡させるというものである。この方法は一方で、これらのエッジの間には、応答信号がフィードバック回路に届かないことになり、充放電信号が効果的に除去される。その一方で、ピエゾドライブがＲＣ素子の構成部分となり、総抵抗は最小化される。これには、ピエゾドライブの充放電時間が最小化されるという利点もある。総抵抗は、特に、以下（電流電圧変換器）で説明する抵抗と、さらに、たとえば爆発保護のために必要な回路の内部抵抗とから構成される。
【０００６】
本発明の第一の実施態様は、共振器の振動部を操作するための装置である。その装置はピエゾドライブとフィードバック回路を含む。立ち上がりと立ち下がりのエッジがある周期的な励起信号によって、フィードバック回路は、ピエゾドライブを励起し振動させる。この方法では、ピエゾドライブに連結された機械的な振動部が、振動させられる。励起信号は、有利な実施例においては、周期的な矩形波かもしれない。機械的な振動部の例は、音叉や振動棒である。機械的な振動部の振動を通じて、ピエゾドライブは応答信号を伝達し、その応答信号はフィードバック回路へとフィードバックされる。この応答信号は実際の振動検出信号と干渉信号からなっている。振動検出信号は、たとえば周波数を通じて、容器中の媒体の充填水準が達せられたかどうかを決定することを可能にする。このために使われるのは、振動部が媒体で覆われているとき、自由に振動するときに比べて、振動部の共振周波数が変わるという事実である。応答信号の他の要素は干渉信号であり、これは、電圧変化の符号が変化するときには常にピエゾドライブの充放電の結果として発生する。電圧変化の符号の変化が意味するのは、たとえば、正から負に、あるいはその逆に電圧が変化すること、または、電圧が大きな値から小さな値にあるいはその逆に変化することである。充放電は、ピエゾドライブがとりわけキャパシタの性質を示すという事実の結果である。この信号は、著しい上昇を示した後、指数的に減少するが、時定数（ｔ１）はピエゾドライブのキャパシタンスと総抵抗の関数で、抵抗とともにピエゾドライブはＲＣ素子を形成している。もし励起信号の立ち上がりと立ち下がりのエッジが非常に急角度であれば、充放電過程の期間はより短くなる。しかし、干渉信号の減少は、既述のとおり、構成要素による。これにより、本発明の主目標は、干渉信号が除去されるということになる。これは、ピエゾドライブの充放電に起因する干渉信号を、応答信号から除去する、ピーク補償部によって達成される。ピーク補償部のさらなる利点は、ピエゾドライブの充放電過程の期間が同時に最小化されることである。ピーク補償部には、少なくとも１つのスイッチ素子を持つ抑制回路が少なくとも１つ配置され、そのスイッチ素子は、フィードバック回路の励起信号によって制御されている。ピーク補償部の効果は、励起信号の立ち上がりと立ち下がりの双方またはその一方のエッジの間、ピエゾドライブが接地されていることである。すべての問題は、ピエゾドライブが振動励起と振動検知の両方に使われることによって起こる。もし励起と検知の機能が２つのピエゾ素子を使うことで実装されるなら、機械的な振動部を通じてのみ、２つの素子の連結がなされる。その結果、励起部の充放電信号は、機械的な振動部に対して無視できる効果しか持たず、特に、検知部からは検知されない。よって、励起と検知を分割した場合は、本発明を利用する必要はない。
【０００７】
ある実施態様には電流電圧変換器が必要である。これにより、電流信号である応答信号は、電圧信号に変換される。手頃な価格で実施するには、接地された抵抗器を通じてこれを実装すればよい。
【０００８】
ある有利な実施態様では、ピエゾドライブの充放電過程の期間の時定数（ｔ１）が最小化されるように調節しておいた抵抗器を、ピーク補償部に含む。この実施例においては、抵抗器は省略可能である。つまり、０Ωの抵抗となるかもしれない。しかし、その場合は、爆発保護または他の理由から要求される抵抗（ここではさらなる詳細は指定しない）、部品の内部抵抗をなお考慮に入れなくてはならない。この可能な限り小さな抵抗器の利点は、充放電過程の期間の時定数（ｔ１）が最小化されることである。というのも、この時定数は、キャパシタのキャパシンタンスと、キャパシタとともにＲＣ素子を形成する抵抗器の抵抗値に依存しているからである。
【０００９】
ある有利な実施態様は、対称的なもので、ピーク補償部に２つの抑制部を有する。その場合、第一の抑制部は励起信号の立ち下がりエッジにより制御され、第二の抑制部は励起信号の立ち上がりエッジにより制御される。
【００１０】
好ましい実施態様によれば、ピーク補償部は、励起信号が印加される微分素子を少なくとも１つ含む。微分素子はスイッチ素子を制御する。微分素子の出力電圧は、励起信号の微分係数を表す。これにより、スイッチ素子を簡単に制御できる。簡単で費用のかからない実施態様は、微分素子がキャパシタと抵抗器からなるＲＣ素子であるというものである。
【００１１】
第二の実施態様では、本発明に従い、ピーク補償部に少なくとも１つの増幅素子を有することで目的が達せられる。その増幅素子はピエゾドライブの応答信号を増幅するが、励起信号の立ち上がりと立ち下がりの双方またはその一方のエッジの間、増幅率が極小になるように、フィードバック回路の励起信号によって制御可能である。よって、この第二の解決の基本的な考え方は、応答信号が増幅率にしたがって増幅されるが、増幅率は定数ではない、ということである。この方法では、応答信号のピークは除去できるか、その効果を著しく減少できる。というのも、応答信号中のピークに対応する部分は、残りの部分に比べてごく小さな（可能な限り極小の）増幅しか受け取らないからである。よって、充放電信号をもつ部分を除いて、増幅器は応答信号を補強する。増幅器はこのため、実際のフィードバック回路の前に置かれるか、フィードバック回路の部品となるかもしれない。ちなみに、極小の増幅が意味することは、エッジの間の増幅と、エッジの外側での増幅の差が大きいので、エッジに関連したピークによってフィードバック回路が影響を受けることがないか、少なくとも負の影響を受けることがない、ということである。
【００１２】
本発明の目的の２つの解決法のいずれにも共通するのは、充放電信号が含まれる応答信号の部分がフィードバック回路に届かないということである。これは、励起信号によって制御されたピーク補償回路によって除去されるからである。つまり、応答信号は接地されるか、増幅が著しく減少される。よって、応答信号はどちらの実施態様においても事実上、櫛関数によって掛け算される。櫛関数は、ピーク部分以外では０でない一定値をとり、ピーク部分にあたる時は、０または少なくとも非常に小さな値となる。応答信号と櫛関数の同期は、励起信号をピエゾドライブだけではなくピーク補償回路にも与えることによって達せられる。
【００１３】
ある実施態様では、増幅器がチャージ増幅器（charge amplifier）である。ピエゾドライブが電流信号を作り出すので、この実施態様は感受性がよい。この場合はさらに、たとえば電流信号を電圧信号に変換するための部品は不要である。
【００１４】
ある実施態様では、励起信号の立ち上がりと立ち上がりの双方またはその一方のエッジの期間中の増幅率が、ほぼ０となる。この方法では、ピークはほとんど完全に応答信号から取り除かれる。しかし、ある一定の限界値で、増幅はありうる。その限界値とは、フィードバック回路によって決まるもので、充放電信号からの干渉効果が起きないように決められる。エッジの間の増幅がほぼ０なら、増幅率もたとえば１でよい。
【００１５】
ある実施態様では、ピーク補償部に少なくとも１つのスイッチ素子を有し、それが増幅器の増幅率を制御する。また、ピーク補償部に少なくとも１つの微分素子を有し、それに励起信号が印加される。微分素子の出力電圧が励起信号の微分係数となることで、微分素子はスイッチ素子を制御する。スイッチ素子は増幅器の増幅率を制御するが、スイッチ素子自体は励起信号の微分係数により制御される。よってこれは、既述の、本発明の目的を解決する第一の実施態様における、当該部分と同様である。
【００１６】
以下の実施態様は本発明の目的の両方の解決法に当てはまる。
好ましい実施態様では、スイッチ素子が電気的な部品であり、印加された電圧の関数として自分の導電率を変える。第一の実施態様では、このスイッチ素子は抑制部にある。この方法の利点は、励起信号またはその微分係数と、ともに働けることである。非常に簡単で費用を重視した実施態様では、スイッチ素子は半導体スイッチで、たとえば、一般の電界効果トランジスタ、または、特にＭＯＳＦＥＴ（酸化膜半導体電界効果トランジスタ）である。スイッチ素子の保護のために、少なくとも１つの保護素子が用意され、非常な高電圧と、スイッチ素子の導電性が変化しない符号の電圧（そのときは単に、正符号または負符号の電圧の場合のスイッチ素子としてふるまう）の双方またはその一方から、スイッチ素子を保護する。保護素子として有益なのは、たとえばダイオードで、これは印加された電圧の符号に応じて、ＲＣ素子のキャパシタを直接グランドに短絡させ、ＲＣ素子の信号をスイッチ素子のところで非常に急激に減少させる。
【００１７】
ある実施態様での利点は、励起信号が周期的な矩形波または周期的な台形波であることである。急なエッジによって、充放電過程は、励起信号がより平らなエッジのときに比べて、より強く時間的に限定される。一方、矩形波の欠点は、より高度の共振が引き起こされることである。これは台形波では防げる。
【００１８】
本発明は、以下に示す図に基づいて、より詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、共振器に必要不可欠な構成を示す。振動素子１はピエゾドライブ２に接続されている。ピエゾドライブ２は、フィードバック回路３によって、振動するよう励起され、それによって、結果として、機械的な振動部１は振動させられる。一方、ピエゾドライブ２は、機械的な振動部１の振動を探知し、応答信号２１のような形で、電流電圧変換器７とピーク補償部４を通じて、フィードバック回路３に伝達する。機械的な振動部として示されているのは音叉であるが、振動棒を使うのも同様に可能である。
【００２０】
図２は、共振器の振動部１を操作するための装置の、好ましい実装のブロック図を示している。この回路では、ピーク補償回路４のためのほんの最小限の部品だけが使われている。フィードバック回路３は励起信号２０を発生し、それがピエゾドライブ２を励起し、ピエゾドライブ２は振動部の一部として振動する。励起信号２０は、ここでは矩形波である。台形波も可能であり、台形波だと、機械的な振動部の高次モード（higher modes）または高調波（higher harmonics）の励起を防げる。振動を通じて、ピエゾドライブの応答信号２１は、フィードバック回路３にフィードバックされる。
【００２１】
励起信号２０のエッジの間、つまり、電圧変化の符号が変わるまで、ピエゾドライブ２は充放電にさらされ、充放電の過渡電流は、時定数ｔ１で指数関数的に減衰する。応答信号２１では、このピークが干渉信号２２として現れる。時定数ｔ１は、ピエゾドライブ２のキャパシタンスと総抵抗に依存し、総抵抗とともにピエゾドライブ２はＲＣ素子を形成している。図示した例では、抵抗器１１が含まれているが、さらなる図示されていない回路の内部抵抗（必要かもしれない）と同様に、たとえば、爆発防止のために含まれているのである。
【００２２】
これらの高い（high）充放電信号は、応答信号２１の評価に対する干渉を示すが、振動部１の必要な信号のみが応答信号２１に関連がある。この必要な信号とは、振動探知信号で、その周波数と振幅から、媒体の物理的変数が決定できる。干渉信号２２は使われている部品の大きさの関数で、関心事の測定に関わる情報を伝達するものではない。
【００２３】
干渉信号２２を抑制するために、まず、電流信号である応答信号２１が、電流電圧変換器７によって、電圧信号に変換される。最も簡単な実施態様では、これには接地された抵抗器１１を含む。電流電圧変換器７の後ろは、ピーク補償部４である。図示した例では、２つの抑制部５と１３が用意されている。抑制部５は、励起信号２０の立ち下がりエッジの間、抑制のために働き、抑制部１３は、立ち上がりエッジの間、抑制のために働く。これら抑制部５と１３はそれぞれ、スイッチ素子６と１４で構成され、励起信号２０が印加される微分素子１２によって制御される。図に示した実施態様では、微分素子１２はＲＣ素子であり、キャパシタ９と抵抗器１０からなる。スイッチ素子６と１４は半導体スイッチで、たとえばＭＯＳＦＥＴである。本発明で使われる半導体スイッチは、たとえば特許ＤＥ  １９６  ２１  ４４９で使われるものより著しく安価である。たとえば、電界効果トランジスタは２Ｎ７００２かＴＰ０６１０かもしれない。これらは多くの可能性のうちの２つの例である。抑制部５と１３のスイッチ素子６と１４は、印加された電圧がどちらの符号のときにスイッチングを起こすかという点で、お互いに異なっている。よって、これは、たとえば、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴまたはｐチャネルＭＯＳＦＥＴを含む。この特殊な実施態様においては、しかし、間違った符号の電圧によってスイッチ素子６と１４が損傷されないように気をつけなくてはならない。２Ｎ７００２やＴＰ０６１０という名の電界効果トランジスタの性質は、そういう損傷を防ぐ。
【００２４】
励起信号のエッジは、スイッチ素子６と１４を制御するＲＣ素子上に、信号２４を引き起こす。信号２４は励起信号２０の微分係数で、ＲＣ素子が微分素子として働くようになっている。さらに、信号２４はピエゾドライブ２の干渉信号２２に似ているが、それは、同様に充放電過程の結果だからである。信号２４は時定数ｔ２に従って減衰するが、ｔ２はキャパシタ９のキャパシタンスと抵抗器１０の抵抗によって決定される。後述するように、スイッチ素子６は立ち下がりエッジの間に、スイッチ素子１４は立ち上がりエッジの間に、それぞれ自身の導電率を変えて、ピエゾドライブ２をグランドに短絡するように設計されている。その短絡は、信号２４がある一定の閾値以下になるまで続き、その閾値以下ではスイッチ素子６や１４はもはや導体ではなくなる。この閾値はスイッチ素子６，１４の設計に依存する。この時間の間、応答信号２１はフィードバック回路３に届かない。さらに、ＲＣ素子（そのキャパシタンスはピエゾドライブ２によって与えられる）の総抵抗は最小化され、その結果、ピエゾドライブ２の充放電過程の時定数ｔ１も最小化される。都合のよいことに、時間ｔ２は少なくともｔ１と等しいかｔ１より大きく選ばれるので、干渉信号２２は応答信号２１から常に確実に取り除かれる。
【００２５】
本発明の有利な点は、手頃な価格の部品が使われていることで、というのも、ことに演算増幅器（たとえばアナログスイッチ）や排他的論理和ゲートを省略できるからである。ピーク補償部４と電流電圧変換器７には、全部で、２つの抵抗器、１つのキャパシタ、２つの半導体スイッチが必要である。
【００２６】
図３は、図２の回路を拡張した実施態様を示している。追加部分には、抵抗器１９がピーク補償部４の前に挿入されているのを含む。抵抗器１９により、ピエゾドライブ２の充放電電流を制限し、フィードバック回路３にあまりに負荷がかかるのを防ぐ。励起信号のエッジの間、この抵抗器は接地され、応答信号２１はフィードバック回路３には届かない。よってこの場合、電流電圧変換器７の抵抗器１１と抵抗器１９はともに接地されるので、これらは並列になり、その総抵抗が個々の最小値よりも小さくなる。その結果、充放電時間ｔ１も最小化される。
【００２７】
さらに、保護素子８と１５が、抑制部５と１３のそれぞれに用意される。図示した例では、これらはダイオードで、励起信号２０のエッジの外側の時間の間に、個々のスイッチ素子６と１４に印加される電圧を制限し、それにより、スイッチ素子６と１４を高すぎる電圧から保護している。さらに、間違った符号（スイッチ素子６と１４がそれ自体の導電性を変えない符号）の電圧が個々のスイッチ素子に届くことも防げる。よって、半導体スイッチも使えるが、半導体スイッチは“間違った”符号の電圧に対して耐性がない。つまり、これら追加のダイオードを使うことで、半導体スイッチの場合の要求が減らせるのである。
【００２８】
さらに、２つの抑制部は各々の微分素子１２と１８を持っている。これら微分素子１２と１８に関連づけられた時定数ｔ２とｔ３は、両方とも、ピエゾドライブ２の時定数ｔ１と少なくとも等しいか、それより大きくなるように、選ばなくてはならない。
【００２９】
図４は、関連する信号の波形を示す。励起信号２０は、図示した例では、急な立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの矩形波である。しかし、実用的な実装では、部品はより台形的な形の励起信号２０を発生しがちである。応答信号２１は、求められている信号（この場合は正弦波）と干渉信号（ピエゾドライブ２の充放電過程の結果生じ、指数的に減衰する）からなる。ピーク補償部４のために、信号２３がフィードバック回路３の入力として現れる。信号２３からは、干渉信号２２が除去されている。信号２４は、図１の実施態様における微分素子１２の信号である。信号２５と２６は、図２の実施態様における微分素子１８と１２の信号である。これら２つの信号２５と２６の場合、保護素子８と１５（この例ではダイオード）の効果が非常にはっきりと分かる。これら保護素子によって、エッジの型に応じて、キャパシタ９と１６は接地される。よって、信号はほとんどたちまちのうちに、０にまで再び落ちる。他のエッジでは、ダイオード８と１５が電流を遮断し、キャパシタ９と１６が関連する抵抗器１０と１７とともにＲＣ素子を形成し、信号の減衰に対応する時定数を決める。
【００３０】
図５は、本発明の目的を解決するための第二の実施態様を示す。ピーク補償部４に、ピエゾドライブ２の応答信号２１を増幅する増幅器３０を有する。もっとも簡略な実施態様においては、増幅器３０はチャージ増幅器である。増幅率は、フィードバック回路３の励起信号２０によって制御される。上記の実施態様と同様に、励起信号は微分素子１２に印加されるが、微分素子１２はＲＣ素子であり、キャパシタ９と接地された抵抗器１０からなっていて、励起信号２０の微分係数として信号２４を発生する。スイッチ素子６と１４は、既に説明したとおり、それぞれ立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジの間、それ自体の導電性を変えるような性質があり、場合によっては、そしてその結果として、増幅器３０の出力を負の入力に導電的に接続するかもしれない。そのような場合、増幅率は、とりわけオーム抵抗に依存するが、オーム抵抗を決定するのは、抵抗器３１と、平滑化のために働くキャパシタ３２と、スイッチ素子６と１４である。もし、励起信号２０の微分係数によって、スイッチ素子６と１４のうち１つが閉鎖されると、この総抵抗値は０にまで落ち、その結果、増幅率も０になる。増幅率がどれだけの期間０であり続けるかは、ＲＣ素子の調節による。同様に、これは本発明の最初の実施態様と対応する（図２と図３、およびそれに対応する説明を見よ）。図５の回路のさらなる発展は、同様に、少なくとも１つの保護素子を含む。さらなる詳細は当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、共振器のブロック図である。
【図２】図２は、共振器の振動部を操作するための本発明の装置の、第一の実施態様のブロック図である。
【図３】図３は、装置の更に発展したブロック図である。
【図４】図４は、時間に関して信号をプロットしたものである。
【図５】図５は、本発明の装置の第二の実施態様のブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  振動部
２  ピエゾドライブ
３  フィードバック回路
４  ピーク補償部
５  抑制部
６  スイッチ素子
７  電流電圧変換器
８  保護素子
９  キャパシタ
１０  抵抗器
１１  抵抗器
１２  微分素子
１３  抑制部
１４  スイッチ素子
１５  保護素子
１６  キャパシタ
１７  抵抗器
１８  微分素子
１９  抵抗器
２０  励起信号
２１  応答信号
２２  干渉信号
２３  フィードバック回路における信号
２４  微分素子における信号
２５  微分素子における信号
２６  微分素子における信号
３０  増幅器
３１  抵抗器
３２  キャパシタ
【図１】
2006510016.tif 000003
【図２】
2006510016.tif 000004
【図３】
2006510016.tif 000005
【図４】
2006510016.tif 000006
【図５】
2006510016.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月7日(2005.7.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【国際調査報告】
2006510016.tif 000009
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