特開 2024-94816 計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024094816

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】計測装置

(51)【国際特許分類】

   G08C 19/00 20060101AFI20240703BHJP

【ＦＩ】

G08C19/00 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022211630

(22)【出願日】2022-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】田辺 樹

【テーマコード（参考）】

2F073

【Ｆターム（参考）】

2F073AA01

2F073AA02

2F073AA04

2F073AA12

2F073AA21

2F073AB02

2F073AB07

2F073BB01

2F073BB04

2F073BC01

2F073BC02

2F073CC03

2F073CC05

2F073CD11

2F073DD07

2F073DE08

2F073DE16

2F073EE13

2F073FF01

2F073FG01

2F073FG02

2F073GG01

2F073GG07

2F073GG09

(57)【要約】

【課題】センサを用いて計測を行う処理回路の消費電力を低減する。
【解決手段】計測装置１０は、バルブの弁体の位置を電気信号（センサ出力）に変換し、変換した前記電気信号を出力するセンサ２０からの前記電気信号に基づいて弁体の位置の計測を行う処理回路３０を備える。処理回路３０は、弁体の位置の計測を周期的に行う計測モードと、この計測モードよりも計測頻度が低く、計測モードよりも単位時間当たりの平均消費電力の低い節電モードと、を含む複数の動作モードを有し、節電モード中にセンサ２０からの電気信号に基づいて弁体の位置の変化開始の有無を監視し、当該変化開始を検出したことを契機として計測モードに移行する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

計測対象の物理量を電気信号に変換し、変換した前記電気信号を出力するセンサからの前記電気信号に基づいて前記物理量の計測を行う処理回路を備え、
前記処理回路は、
前記物理量の計測を周期的に行う計測モードと、前記計測モードよりも前記物理量の計測頻度が低く、前記計測モードよりも単位時間当たりの平均消費電力の低い節電モードと、を含む複数の動作モードを有し、
前記節電モード中に前記電気信号に基づいて前記物理量の変化開始の有無を監視し、当該変化開始を検出したことを契機として前記計測モードに移行する、
計測装置。

【請求項2】

前記処理回路は、前記計測モード時に、周期的に計測した前記物理量に基づいて前記物理量の変化終了の有無を監視し、当該変化終了を検出したことを契機として前記節電モードに移行する、
請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

前記処理回路は、
前記節電モードにおいて動作し、前記変化開始を検出する検出回路と、
前記計測モードにおいて動作し、前記物理量の計測を行う計測回路と、
前記計測回路の動作を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記節電モードにおいて前記検出回路が前記変化開始を検出したことを契機として前記計測回路による前記物理量の計測頻度を上昇させることで前記動作モードを前記節電モードから前記計測モードに移行させ、
前記節電モードの期間のうちの前記物理量の計測が行われない期間に、前記計測回路を動作させない、
請求項１に記載の計測装置。

【請求項4】

前記検出回路は、前記電気信号の変化量を求め、求めた前記変化量が予め定められた閾値に達したときに前記変化開始を検出する、
請求項３に記載の計測装置。

【請求項5】

前記処理回路は、任意の値を前記閾値として設定する閾値設定回路をさらに備える、
請求項４に記載の計測装置。

【請求項6】

前記制御回路は、前記計測回路による前記物理量の計測周期を、前記計測モードでは第１周期とし、前記節電モードでは前記第１周期よりも長い第２周期とする、
請求項３に記載の計測装置。

【請求項7】

前記制御回路は、前記一部の期間に動作を停止する、
請求項３に記載の計測装置。

【請求項8】

前記処理回路は、前記センサを駆動する駆動電力を前記センサに供給する電源回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記節電モードの期間のうち、前記検出回路が動作しかつ前記計測回路による前記物理量の計測が行われていない期間中に、前記駆動電力を前記計測モードでの前記駆動電力よりも小さくするように前記電源回路を制御する、
請求項３に記載の計測装置。

【請求項9】

計測対象の物理量を電気信号に変換し、変換した前記電気信号を出力するセンサからの前記電気信号に基づいて前記物理量の計測を行う処理回路を備え、
前記処理回路は、
前記物理量の計測を周期的に行う計測モードと、前記センサを駆動する駆動電力を前記計測モードよりも小さくする、前記計測モードよりも単位時間当たりの平均消費電力の低い節電モードと、を含む複数の動作モードを有し、
前記節電モード中に前記電気信号に基づいて前記物理量の変化開始の有無を監視し、当該変化開始を検出したことを契機として前記計測モードに移行する、
計測装置。

【請求項10】

前記センサをさらに備え、
前記物理量は、弁体の位置である、
請求項１又は９に記載の計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、流量計又は温湿度計などの計測装置の通信相手の装置との通信周期を可変として省電力を図る技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１６６１５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１では、センサを用いて計測を行う処理回路の消費電力について考慮されていない。

【0005】

本発明は、センサを用いて計測を行う処理回路の消費電力を低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る計測装置は、計測対象の物理量を電気信号に変換し、変換した前記電気信号を出力するセンサからの前記電気信号に基づいて前記物理量の計測を行う処理回路を備え、前記処理回路は、前記物理量の計測を周期的に行う計測モードと、前記計測モードよりも前記物理量の計測頻度が低く、前記計測モードよりも単位時間当たりの平均消費電力の低い節電モードと、を含む複数の動作モードを有し、前記節電モード中に前記電気信号に基づいて前記物理量の変化開始の有無を監視し、当該変化開始を検出したことを契機として前記計測モードに移行する。

【0007】

一例として、前記処理回路は、前記計測モード時に、周期的に計測した前記物理量に基づいて前記物理量の変化終了の有無を監視し、当該変化終了を検出したことを契機として前記節電モードに移行する。

【0008】

一例として、前記処理回路は、前記節電モードにおいて動作し、前記変化開始を検出する検出回路と、前記計測モードにおいて動作し、前記物理量の計測を行う計測回路と、前記計測回路の動作を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記節電モードにおいて前記検出回路が前記変化開始を検出したことを契機として前記計測回路による前記物理量の計測頻度を上昇させることで前記動作モードを前記節電モードから前記計測モードに移行させ、前記節電モードの期間のうちの前記物理量の計測が行われない期間に、前記計測回路を動作させない。

【0009】

一例として、前記検出回路は、前記電気信号を時間微分し、時間微分により得られた微分値が予め定められた閾値に達したときに前記変化開始を検出する。

【0010】

一例として、前記処理回路は、任意の値を前記閾値として設定する閾値設定回路をさらに備える。

【0011】

一例として、前記制御回路は、前記計測回路による前記物理量の計測周期を、前記計測モードでは第１周期とし、前記節電モードでは前記第１周期よりも長い第２周期とする。

【0012】

一例として、前記制御回路は、前記一部の期間に動作を停止する。

【0013】

一例として、前記処理回路は、前記センサを駆動する駆動電力を前記センサに供給する電源回路をさらに備え、前記制御回路は、前記節電モードの期間のうち、前記検出回路が動作しかつ前記計測回路による前記物理量の計測が行われていない期間中に、前記駆動電力を前記計測モードでの前記駆動電力よりも小さくするように前記電源回路を制御する。

【0014】

本発明に係る計測装置は、計測対象の物理量を電気信号に変換し、変換した前記電気信号を出力するセンサからの前記電気信号に基づいて前記物理量の計測を行う処理回路を備え、前記処理回路は、前記物理量の計測を周期的に行う計測モードと、前記センサを駆動する駆動電力を前記計測モードよりも小さくする、前記計測モードよりも単位時間当たりの平均消費電力の低い節電モードと、を含む複数の動作モードを有し、前記節電モード中に前記電気信号に基づいて前記物理量の変化開始の有無を監視し、当該変化開始を検出したことを契機として前記計測モードに移行する。

【0015】

一例として、前記計測装置は、前記センサをさらに備え、前記物理量は、弁体の位置である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、センサを用いて計測を行う処理回路の消費電力が低減される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の一実施形態にかかる計測装置が搭載されたバルブのブロック図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態にかかる計測装置の詳細ブロック図である。

【図3】図３は、センサ出力と検出回路の内部信号との関係を示すグラフである。

【図4】図４は、センサ出力の波形、検出回路の内部信号の波形、検出回路及び計測回路の動作のタイミングチャート、及び、動作モードの変遷を示す図である。

【図5】図５は、駆動電力を説明するためのグラフである。

【図6】図６は、変形例にかかる計測装置の詳細ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態及びその変形例について、図面を参照して説明する。

【0019】

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態に係る計測装置１０は、バルブ１に搭載されている。バルブ１は、回転弁であっても、直動弁であってもよい。バルブ１は、駆動装置１Ａ及び弁体１Ｂを備える。駆動装置１Ａは、モータなどを含み、上位装置５からの駆動信号に基づいて弁体１Ｂを駆動する。計測装置１０は、バルブ１の一部として構成されても、バルブ１に外付けされてもよい。

【0020】

計測装置１０は、弁体１Ｂの位置（回転位置又は直線位置）を定期的に計測する。計測装置１０は、定期的に計測する弁体１Ｂの位置を上位装置５に順次送信する。上位装置５は、計測装置１０から順次送信される弁体１Ｂの位置を監視し、バルブ１の異常診断を行う。上位装置５は、各種のコントローラから構成される。上位装置５とバルブ１及び計測装置１０との通信は、無線で行われてもよい。また、計測装置１０は、電池で駆動してもよい。この実施の形態では、電池寿命が長くなるように計測装置１０の消費電力が低減される。

【0021】

計測装置１０は、センサ２０と、処理回路３０と、を備える。

【0022】

センサ２０は、バルブ１の弁体１Ｂの位置を電気信号に変換する。例えば、センサ２０は、ロータリエンコーダ又はリニアエンコーダなどから構成され、弁体１Ｂに接続された弁軸の回転位置又は直線位置を電気信号に変換する。センサ２０は、変換した電気信号をセンサ出力として処理回路３０に出力する。

【0023】

処理回路３０は、マイクロコンピュータなどを含んで構成されている。処理回路３０は、センサ２０からのセンサ出力に基づいて弁体１Ｂの位置を導出する。弁体１Ｂの位置の導出により、当該位置が計測されたことになる。処理回路３０は、バルブ１の異常診断のため、計測した弁体１Ｂの位置を上位装置５に供給する。

【0024】

従来の弁体１Ｂの位置の計測では、弁体１Ｂの位置を短周期（例えば、１０ｍ秒）で連続的に計測する。消費電力の低減のため、当該位置の計測の周期を長くすることも考えられるが、その場合には、弁体１Ｂの動作期間が、ある計測タイミングとその次の計測タイミングとの間に入ってしまい、当該位置の取りこぼしが生じることがある。そこで、本実施形態では、弁体１Ｂの非動作期間での弁体１Ｂの位置の計測周期を、動作期間での計測周期である第１周期Ｃ１（例えば、従来の短周期と同じ１０ｍ秒）よりも長い第２周期Ｃ２（例えば、１分）とする。これにより、消費電力が低減される。なお、弁体１Ｂの非動作期間では、弁体１Ｂの位置が基本的には変化しないので連続的な監視は不要である。非動作期間では、弁体１Ｂが意図しない位置に位置するバルブ１の緩みなどを長周期で定期的に診断できればよい。従って、上記第２周期Ｃ２が採用されても不都合が生じない。第１周期Ｃ１で計測を行う動作モードを計測モードという。第２周期Ｃ２で計測を行う動作モードを節電モードともいう。つまり、処理回路３０は、その動作モードとして、計測モード及び節電モードを有する。以下、処理回路３０の詳細を説明する。

【0025】

図２に示すように、処理回路３０は、計測回路３１と、第１タイマ回路３２と、第２タイマ回路３３と、制御回路３４と、検出回路３５と、電源回路３６と、を備える。

【0026】

計測回路３１は、センサ２０からのセンサ出力に対して所定の処理を行うことで、当該センサ出力に応じた弁体の位置を導出する。この導出により、弁体の位置が計測される。計測された弁体１Ｂの位置は、計測回路３１から制御回路３４を介して上位装置５に供給される。計測回路３１は、制御回路３４による制御に基づいて計測を行い、計測を行っていないときは動作を停止する。

【0027】

第１タイマ回路３２は、計測モードで動作し、第１周期Ｃ１の時間を計時し、この時間を計時するごとに第１周期信号を制御回路３４に出力する。第２タイマ回路３３は、節電モードで動作し、第２周期Ｃ２の時間を計時し、この時間を計時するごとに第２周期信号を制御回路３４に出力する。

【0028】

制御回路３４は、第１周期信号又は第２周期信号を受信したことを契機として、計測回路３１により弁体１Ｂの位置を計測する。上述のように、第１周期信号は、計測モードのときに供給され、第２周期信号は、節電モードのときに供給される。従って、制御回路３４は、計測モードのときに第１周期Ｃ１で周期的に計測を行い、節電モードのときに第２周期Ｃ２で周期的に計測を行う（図３も参照）。

【0029】

制御回路３４は、現在の動作モードを内部メモリなどにより保持しておき、計測回路３１により計測した弁体１Ｂの位置を上位装置５に供給するときに。計測時の動作モードの情報も一緒に上位装置５に送信してもよい。これにより、上位装置５は、受信した弁体１Ｂの位置が計測モードと節電モードとのいずれで計測された位置であるかを認識でき、モードに応じた処理により異常診断を行うことができる。例えば、上位装置５は、計測モードで計測した位置については、当該位置の変化に基づいて異常診断を行う。上位装置５は、節電モードで計測した位置については、当該位置が正常であるか否か（当該位置が、本来の位置であるか否か）の判別などにより異常診断を行う。

【0030】

検出回路３５は、センサ２０からのセンサ出力に基づいて、弁体１Ｂの位置の変化開始の有無を監視し、当該変化開始を検出するように構成されている。検出回路３５は、節電モードにおいて前記変化開始を検出したときに、当該変化開始の検出を示す検出信号を制御回路３４に出力する。この検出信号を契機として、動作モードが節電モードから計測モードに移行する。

【0031】

検出回路３５は、計測モードと節電モードとのうち節電モードのみで動作する。この実施の形態では、検出回路３５は、節電モードの全期間で動作するが、節電モードの期間のうち、計測回路３１による計測が行われている期間に動作を停止してもよい。動作の停止は、制御回路３４により制御される。

【0032】

検出回路３５は、前記変化開始の監視及び検出を、例えば、センサ２０からのセンサ出力の一定期間ごとの変化量（特に、直近の一定期間の変化量）を導出及び監視し、当該変化量が予め定められた閾値に達したことを検出することで行う。前記監視のため、検出回路３５は、微分回路を含み、当該微分回路により、センサ２０からのセンサ出力を、当該センサ出力の波形を時間微分した波形の信号に変換する。変換された前記信号は、検出回路３５の内部で使用される。このため、この信号を内部信号ともいう。この内部信号とセンサ出力との関係について図３を参照して説明する。なお、後述のように、検出回路３５は、計測モードにおいて動作停止するが、図３は、検出回路３５が動作停止しないとしたときの内部信号を示す。検出回路３５が動作停止するときの内部信号は、図４に示す。

【0033】

図３の上段の信号波形は、センサ２０が出力するセンサ出力の信号波形を示す。縦軸のセンサ出力は、弁体１Ｂの開度に応じた値を取る。図３は、バルブ１の弁体１Ｂが全閉した状態から、全開し、再度全閉した様子を示している。図３の下段の信号波形は、検出回路３５で生成される内部信号の波形である。図３に示すように、弁体１Ｂが動作すると、内部信号の値つまりセンサ出力の微分値の絶対値が大きくなる。

【0034】

検出回路３５は、内部信号が示す微分値と上限閾値及び下限閾値とを比較し、微分値が上限閾値又は下限閾値を達するか否かを監視する。検出回路３５は、微分値が上限閾値又は下限閾値に達した場合（タイミングＴ１、Ｔ２）に、弁体１Ｂの位置の変化開始を検出したとして、検出信号を制御回路３４に出力する。

【0035】

検出回路３５による上記変化開始の監視及び検出、特に上記微分及び微分値の閾値との比較は、消費電力の低い回路で行うことが可能である。このため、検出回路３５の動作時の単位時間当たりの平均消費電力は、計測回路３１のそれよりも小さい。例えば、検出回路３５は、数マイクロアンペアの電流で動作可能であるのに対し、計測回路３１は、数ミリアンペアの電流で動作可能である。

【0036】

電源回路３６は、センサ２０に供給される駆動電力（特に電流）を調整する。センサ２０のセンサ出力は、駆動電力が大きいほど大きくなる。センサ２０の種類によっては、駆動電力が大きいほど、センサ出力のＳ／Ｎ比が良くなる。電源回路３６が供給される駆動電力は、制御回路３４により制御される。この実施の形態では、当該駆動電力を一定とするが、後述の変形例のように、節電モードの、上記計測回路３１による計測期間以外の期間の駆動電力を、計測期間の駆動電力よりも低くしてもよい。

【0037】

ここで、処理回路３０の動作について説明する。

【0038】

計測装置１０の電源がオンされると、処理回路３０が起動する。この電源のオンは、バルブ１の非動作時に行われる。処理回路３０が起動すると、制御回路３４が、検出回路３５及び第２タイマ回路３３の動作を開始させる。他方、制御回路３４は、計測回路３１及び第１タイマ回路３２の動作を開始させない。これにより、節電モードが開始される。

【0039】

節電モード開始後のあるタイミングからの処理回路３０の動作を、図４を参照して説明する。

【0040】

図４中、上から１段目の信号波形は、センサ２０が出力するセンサ出力の信号波形を示し、２段目の信号波形は、検出回路３５で生成される内部信号の波形である。

【0041】

図４に示すように、節電モードでは、第２周期Ｃ２での計測が計測回路３１により行われる。節電モード中、弁体１Ｂが全開に向けて動作開始し、タイミングＴ１のように、検出回路３５の内部信号が示す微分値が下限閾値を達すると、検出回路３５は、弁体１Ｂの移動開始が検出されたことを示す検出信号を制御回路３４に供給する。

【0042】

制御回路３４は、検出信号を受信すると、第２タイマ回路３３及び検出回路３５の動作を停止させ、第１タイマ回路３２の動作を開始させる。動作停止は、電力の非供給によって停止すること（つまり、電源オフとなったこと）、スリープ状態となって停止することを含む（動作停止について同じ）。検出回路３５の動作停止により、消費電力が低減される。第１タイマ回路３２の動作開始などにより、処理回路３０の動作モードが、節電モードから計測モードに移行する。

【0043】

計測モードでは、第１周期Ｃ１での計測が計測回路３１により行われる。これにより、弁体１Ｂの位置が連続的に計測される。さらに、制御回路３４は、周期的に計測した弁体１Ｂの位置に基づいて当該位置の変化終了の有無を監視する。制御回路３４は、計測回路３１により計測した弁体１Ｂの位置が変化しなくなったとき（タイミングＴ３参照）、例えば、前回計測した位置と今回計測した位置との差が所定範囲内であるとき、弁体１Ｂの動作が終了したと判別する。この判別により、弁体１Ｂの位置の変化終了が検出される。制御回路３４は、この検出により、第１タイマ回路３２の動作を停止させ、第２タイマ回路３３及び検出回路３５の動作を開始させる。これにより、処理回路３０の動作モードが、計測モードから節電モードに移行する。

【0044】

節電モード移行後、タイミングＴ２のように、検出回路３５の内部信号が示す微分値が上限閾値に達すると、検出回路３５は、弁体１Ｂの移動開始が検出されたことを示す検出信号を制御回路３４に供給する。

【0045】

制御回路３４は、検出信号を受信すると、上記同様の制御を行い、節電モードを計測モードに変化させる。計測モードにおいて、制御回路３４は、計測回路３１により計測した弁体１Ｂの位置が変化しなくなったとき（タイミングＴ４参照）に、弁体１Ｂの動作が終了したと判別する。制御回路３４は、前記判別により、上記同様の制御を行い、計測モードを節電モードに変化させる。

【0046】

この実施の形態では、節電モードにおける処理回路３０での単位時間当たりの平均消費電力が、節電モードの無い従来の計測装置での単位時間当たりの平均消費電力、つまり、計測モードにおける処理回路３０の単位時間当たりの平均消費電力よりも小さい。これにより、節電モードにおける節電が実現される。本実施形態では、節電モードを設け、処理回路３０が、節電モード中にセンサ出力に基づいて弁体１Ｂの位置の変化開始を検出回路３５により検出したことを契機として計測モードに移行するので、弁体１Ｂの動作中の位置の計測については短い周期での計測を実現しつつ消費電力を低減できる。

【0047】

また、本実施形態では、処理回路３０（制御回路３４）が、計測モード時に計測回路３１により周期的に計測した弁体１Ｂの位置に基づいて当該位置の変化終了の有無を監視する。そして、制御回路３４は、当該変化終了を検出したことを契機として、処理回路３０の動作モードを節電モードに移行させる。これにより、計測された位置に基づいて弁体１Ｂの位置の変化終了が検出されるので、検出回路３５を計測モードにて動作させなくても。前記変化終了が検出される。

【0048】

また、制御回路３４が、節電モードにおいて検出回路３５により弁体１Ｂの位置の変化開始が検出されたことを契機として計測回路３１による弁体１Ｂの位置の計測頻度を上昇させることで、処理回路３０の動作モードを節電モードから計測モードに移行させる。そして、制御回路３４は、節電モードの期間のうちの前記位置の計測が行われない期間に、計測回路３１を動作させない。このような構成により、消費電力が低減される。

【0049】

また、検出回路３５が、センサ出力（電気信号）を時間微分し、時間微分により得られた微分値が予め定められた閾値に達したときに変化開始を検出する。微分値は、センサ出力の変化度を示す値であればよく、その演算方法は任意である。検出回路は、任意の方法で前記変化開始を検出するように構成されればよい。検出回路は、過去のセンサ出力をラッチし、過去のセンサ出力と現在のセンサ出力との差が一定値以上のときに、前記変化開始を検出してもよい。

【0050】

（変形例）
上記実施形態については種々の変形が施されてもよい。以下、変形例を列挙する。

【0051】

（変形例１）
検出回路３５は、計測モードを含めて常時動作するように構成されてもよい。この場合、検出回路３５は、計測モードにおける検出回路３５の全消費電力が、節電モードで削減された全電力よりも下回るように構成されてもよい。常時動作の場合、検出回路３５は、内部信号が示す微分値が上限閾値又は下限閾値に達している限り（上回る又は下回る場合を含む）、検出信号を連続的に出力し続けてもよい。制御回路３４は、検出信号が供給され続ける期間を、計測モードの期間とし、当該検出信号の供給が途切れたときに計測モードが終了したとして、第１タイマ回路３２を停止させ、第２タイマ回路３３を動作させてもよい。

【0052】

（変形例２）
制御回路３４は、節電モードにおいて動作停止し、第２周期信号が供給されたこと、及び、検出信号が供給されたことを契機として動作開始してもよい。例えば、制御回路３４は、節電モード開始時に、第２タイマ回路３３及び検出回路３５の動作を開始させたあとに自ら動作停止する。制御回路３４は、第２周期信号が供給されたときに起動し、計測回路３１による計測を行ってから再度動作停止してもよい。制御回路３４の動作停止により消費電力が低減される。

【0053】

（変形例３）
節電モードは、計測モードよりも弁体１Ｂの位置の計測頻度が低ければよい。この一例として、節電モードにおいて、弁体１Ｂの位置の計測が行われなくてもよい。

【0054】

（変形例４）
制御回路３４は、電源回路３６を制御して、電源回路３６からセンサ２０に供給される駆動電力を、計測モードと節電モードとで異ならせてもよい。より具体的に、制御回路３４は、節電モードの期間のうち、検出回路３５が動作しかつ計測回路３１による弁体１Ｂの計測が行われていない期間の駆動電力を、計測モードでの駆動電力よりも小さくするように電源回路３６を制御してもよい。例えば、図５に示すように、節電モードのうち、計測回路３１が計測を行っていない期間の駆動電力を、節電モードの期間のうちの計測回路３１が計測を行っている期間及び計測モードの期間の駆動電力よりも小さくする。このようにすることで、より消費電力が低減される。計測モードでは、計測周期が短いので、電力安定化のため、駆動電力を一定とするとよい。なお、他の例として、節電モードの全期間の駆動電力を計測モードでの駆動電力よりも小さくしてもよい。

【0055】

駆動電力が小さくなると、その分、センサ出力の波形のＳ／Ｎ比が悪くなる（ノイズが目立つようになる）。このため、検出回路３５で生成される内部信号のＳ／Ｎ比も悪くなる。従って、検出回路３５での弁体１Ｂの位置の変化開始の検出時のノイズによる当該変化開始の誤検出が生じず、かつ、弁体１Ｂの位置の実際の変化開始から検出回路３５での当該変化開始の検出までの応答遅延時間が長くなりすぎないよう、節電モードにおける駆動電力の大きさ、及び、上記上限閾値と下限閾値の絶対値の各大きさが決定されるとよい。

【0056】

駆動電力を変化させたとき、検出回路３５の内部信号が示す微分値も上下してしまうので、微分値が上限閾値又は下限閾値に達して、検出回路３５が検出信号を出力してしまうおそれがある。このため、制御回路３４は、駆動電力を変化させた後の一定期間における検出信号を無視するように構成されてもよい。また、制御回路３４は、駆動電力を変化させるタイミングを含む一定期間、検出回路３５の動作を停止させてもよい。

【0057】

また、節電モードの弁体１Ｂの計測頻度を計測モードと同じとする代わりに、節電モードの駆動電力を計測モードの駆動電力よりも小さくしてもよい。つまり、処理回路３０は、弁体１Ｂの位置の計測を周期的に行う計測モードと、センサ２０を駆動する駆動電力を計測モードよりも小さくする、計測モードよりも単位時間当たりの平均消費電力の低い節電モードと、を含む複数の動作モードを有し、節電モード中にセンサ出力に基づいて弁体１Ｂの位置の変化開始の有無を監視し、当該変化開始を検出したことを契機として前記計測モードに移行してもよい。処理回路３０は、計測回路３１が周期的に計測した弁体１Ｂの位置の変化から、前記変化開始を検出してもよい。この場合、検出回路３５は不要である。

【0058】

（変形例５）
計測モードの計測周期である第１周期Ｃ１は、可変であってもよい。計測装置１０は、例えば、第１タイマ回路３２として、互いに異なる複数の周期をそれぞれ計時する複数のタイマ回路を備えてもよい。制御回路３４は、計測モードにおいて、計測回路３１により計測した位置が所定の閾値を超えたときに、計測周期を短くするように動作させるタイマ回路を切り替えてもよい。弁体１Ｂは、加速度的に移動速度が増える場合があり、上記構成により、弁体１Ｂの位置変化をより詳細に計測できる。

【0059】

第１タイマ回路３２が、複数の周期を計時可能な１つのタイマ回路、例えば１つのチップから構成され、制御回路３４が第１タイマ回路３２を制御して、第１タイマ回路３２が計時する周期を切り替えてもよい。

【0060】

（変形例６）
第１タイマ回路３２及び第２タイマ回路３３は、１つの回路、例えば１つのチップにより実現されてもよく、制御回路３４が当該回路を制御して、当該回路が計時する周期を切り替えてもよい。

【0061】

（変形例７）
上限閾値及び下限閾値は、その絶対値が同じであっても、異なってもよい。検出回路３５は、内部信号が示す微分値が上限閾値に達したか下限閾値に達したかで異なる検出信号を出力してもよい。これにより、制御回路３４は、弁体１Ｂの移動方向を認識できる。また、上限閾値及び又は下限閾値について複数の閾値を用意し、検出回路３５は、微分値がどの閾値を超えたかに応じて異なる検出信号を制御回路３４に出力してもよい。制御回路３４は、検出信号の種類に応じて異なる態様の計測モードで計測回路３１による計測を行ってもよい。異なる態様は、計測周期の異なる態様を含む。

【0062】

（変形例８）
上限閾値及び下限閾値は、任意の値に設定されてもよい。例えば、図６に示すように、計測装置１０は、閾値とする値の入力（値の直接入力、及び、予め用意された複数の値のうちのいずれかを選択する入力の両者を含む）を受け付ける操作装置などのインターフェイス４０を備える。インターフェイス４０は、設定する閾値を出力する装置と通信する通信モジュールからなってもよい。処理回路３０は、インターフェイス４０が受け付けた入力の値を閾値として検出回路３５に設定する閾値設定回路３９を備える。センサ出力には、ノイズが重畳するが、当該ノイズの大きさは、計測装置１０の設置箇所などに依存する。この変形例によれば、計測装置１０の設置箇所に応じた値を閾値として設定できる。

【0063】

（変形例９）
計測装置１０のセンサ２０は、計測装置１０に対して外付けであってもよい。つまり、計測装置１０は、センサ２０を備えていなくてもよい。センサ２０の計測対象は、弁体１Ｂに限られない。センサ２０は、計測対象の物理量であればよい。物理量としては、上記のような位置の他、温度、気圧、及び、流量などが挙げられる。

【0064】

（変形例１０）
処理回路３０のハードウェア構成は任意である。処理回路３０は、ワンチップのマイクロコンピュータなどのプロセッサ、又は、複数のプロセッサの組合せからなってもよい。各回路３１～３６のうちの少なくとも一部の回路は、各種の論理回路などから構成されてもよい。

【0065】

（本発明の範囲）
以上、実施形態及び変形例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、本発明には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る、上記実施形態及び変形例に対する様々な変更が含まれる。上記実施形態及び変形例に挙げた各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0066】

１…バルブ、１Ａ…駆動装置、１Ｂ…弁体、５…上位装置、１０…計測装置、２０…センサ、３０…処理回路、３１…計測回路、３２…第１タイマ回路、３３…第２タイマ回路、３４…制御回路、３５…検出回路、３６…電源回路、３９…閾値設定回路、４０…インターフェイス、Ｃ１…第１周期、Ｃ２…第２周期。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】