JP2005055396A - Power source frequency determination device, temperature regulator including the same, and analyzer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine a commercial power source frequency in a district area by simple constitution, and to precisely regulate a temperature, in an analyzer provided with a heater for controlling supplied electric power by phase control of commercial alternating current power to regulate the temperature. <P>SOLUTION: A pulse signal is generated in response to the zero cross of a commercial alternating current voltage waveform by a zero-cross detecting circuit 10, a prescribed width of reset pulse is generated after 8.7ms counted from an edge of a zero-cross detecting signal, using a pulse signal generation function incorporated in a PWM control signal generation part 11 used for the phase control. In a flip-flop circuit 12, "H" is read in synchronized with the edge of the zero-cross detecting signal, and an output is "L" all the time because the "L" of a reset input terminal RST has priority when the power source frequency is 50 Hz. The output of the flip-flop circuit 12 is "H" all the time, because a signal level of an output terminal PWM2 is not brought into the "L" in 60 Hz. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は商用交流電源の電源周波数判別装置、該装置を含む温調装置、及びそうした温調装置を有する分析装置に関する。   The present invention relates to a power source frequency discriminating device for a commercial AC power source, a temperature control device including the device, and an analyzer having such a temperature control device.

質量分析装置を始めとする多くの分析装置では、分析条件の一つである温度を一定に保ったり或いは所定の温度プロファイルに従った分析を行ったりするために、1乃至複数の温調ユニットを備えている。例えば特許文献1に開示されているように、飛行時間型質量分析装置では、イオンの飛行空間の長さが温度によって変化してしまうとそれが質量数誤差に反映される。そこで、高い分析精度を確保するために、飛行空間を内包する真空チャンバ全体を恒温槽内に収容して温調を行っている。また、こうした質量分析装置では、飛行空間に導入されるイオンの速度を左右するイオン加速器に印加する加速電圧の変動も質量数誤差に反映される。そのため、加速電圧を発生させる電圧発生回路に対する周囲温度の影響を軽減するため、電圧発生回路自体も温調するようなことも行われている。   In many analyzers such as mass spectrometers, one or more temperature control units are installed in order to maintain a constant temperature, which is one of analysis conditions, or to perform an analysis according to a predetermined temperature profile. I have. For example, as disclosed in Patent Document 1, in the time-of-flight mass spectrometer, if the length of the ion flight space varies with temperature, this is reflected in the mass number error. Therefore, in order to ensure high analysis accuracy, the entire vacuum chamber containing the flight space is accommodated in a thermostatic chamber for temperature control. In such a mass spectrometer, fluctuations in the acceleration voltage applied to the ion accelerator that affects the velocity of ions introduced into the flight space are also reflected in the mass number error. Therefore, in order to reduce the influence of the ambient temperature on the voltage generation circuit that generates the acceleration voltage, the voltage generation circuit itself is also temperature-controlled.

一般に、分析装置におけるこうした温調ユニットでは、温度精度を高めるため或いは急激な昇温を達成するために、ヒータを商用交流電源により交流駆動し、且つその電力制御を位相制御により行うようにすることが多い。例えば位相制御方式の一つである位相遅れ制御では、商用交流電圧波形がゼロクロスした時点から所定の制御角だけ位相が遅れた時点で、交流電流をヒータへ流すための半導体電力スイッチを開成し、次にゼロクロスが生じた時点でその半導体電力スイッチを閉成する。そして、制御角を適宜に設定することによりヒータへ供給される電力を制御する。   In general, in such a temperature control unit in an analyzer, in order to increase temperature accuracy or achieve rapid temperature increase, the heater is AC driven by a commercial AC power source and its power control is performed by phase control. There are many. For example, in phase delay control, which is one of the phase control methods, when a phase is delayed by a predetermined control angle from the time when a commercial AC voltage waveform zero-crosses, a semiconductor power switch for flowing an AC current to the heater is opened, Next, when the zero cross occurs, the semiconductor power switch is closed. And the electric power supplied to a heater is controlled by setting a control angle suitably.

ところで、我が国では商用交流電源周波数として50Hzと60Hzの2種類が地域によって使い分けられており、上記のような位相制御方式の場合、同一の制御パラメータを使用して制御を行おうとすると商用交流電源周波数によって供給電力が変わってくる。温度制御の精度が低くても構わない場合には商用交流電源周波数の相違は無視できるが、例えば上述したように温度制御で高い精度が必要となる場合には商用交流電源周波数に応じて制御パラメータを変更する必要がある。そのため、従来、商用交流電源周波数の設定スイッチを設け、その分析装置を設置する地域の周波数に応じて装置の据え付け作業時などに、手動で設定を変更するようにしている。   By the way, in Japan, two types of commercial AC power supply frequencies, 50 Hz and 60 Hz, are used depending on the region, and in the case of the above phase control method, if control is performed using the same control parameter, the commercial AC power supply frequency Depends on the power supply. If the accuracy of temperature control may be low, the difference in commercial AC power supply frequency can be ignored. However, for example, when high accuracy is required for temperature control as described above, the control parameter depends on the commercial AC power supply frequency. Need to be changed. For this reason, conventionally, a setting switch for the commercial AC power supply frequency is provided, and the setting is manually changed according to the frequency of the area where the analyzer is installed, for example, during installation of the device.

通常、こうした分析装置では、装置メーカからユーザに納入された後にその設置場所が商用交流電源周波数の異なる地域を跨って頻繁に移動されるようなケースは必ずしも多くはない。しかしながら、こうした移動が行われた場合には、上記のような設定の変更が忘れられがちであり、そのために、装置の移動後に行った分析が無駄になってしまうようなことがあった。   Usually, in such an analyzer, after being delivered to the user from the device manufacturer, the installation location is not always frequently moved across regions having different commercial AC power supply frequencies. However, when such movement is performed, the setting change as described above tends to be forgotten, and for this reason, analysis performed after the movement of the apparatus may be wasted.

一方、電源周波数が相違すると不具合を生じるような家庭用の電気機器において、電源周波数を自動的に判別するための装置が従来より知られている(例えば特許文献2など参照)。しかしながら、こうした従来の電源周波数判別装置を搭載しようとすると、部品数が増加してコストが高くなるという問題があった。   On the other hand, devices for automatically discriminating the power supply frequency in household electric appliances that cause problems when the power supply frequency differs are conventionally known (see, for example, Patent Document 2). However, when such a conventional power frequency discriminating device is to be mounted, there is a problem that the number of parts increases and the cost increases.

特開2003−151488号公報(段落0005など)JP2003-151488 (paragraph 0005 etc.) 特許第2516909号公報Japanese Patent No. 2516909

本発明はかかる課題に鑑みて成されたものであり、その主たる目的とするところは、位相制御方式によって交流電力を制御することで温度制御を行う温調装置を有する分析装置において、使用する地域を気にしたり何らの切り替え操作を行ったりすることなく、使用される商用交流電源の周波数に適合した高精度な温調が行われる分析装置を提供することにある。また、本発明の他の目的とするところは、簡単な構成で以て、つまり低廉なコストで以て電源周波数を判別することができる電源周波数判別装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and the main object thereof is an area used in an analyzer having a temperature control device that controls temperature by controlling AC power by a phase control method. It is an object of the present invention to provide an analyzer that can perform high-precision temperature adjustment suitable for the frequency of a commercial AC power supply to be used without worrying about the above or performing any switching operation. Another object of the present invention is to provide a power supply frequency discriminating apparatus capable of discriminating a power supply frequency with a simple configuration, that is, at a low cost.

上記課題を解決するために成された本発明に係る電源周波数判別装置は、
a)商用交流電圧波形のゼロクロス点を検出して第1パルス信号を生成するゼロクロス検出手段と、
b)前記第1パルス信号のエッジの出現位置を基準とし、商用交流電源周波数が60Hzであるときのゼロクロス発生時間間隔に相当する時間が経過した以降に出力レベルが反転し、且つ商用交流電源周波数が50Hzであるときの次の第1パルス信号のエッジ発生タイミング以降に再度出力レベルが反転するような第2パルス信号を発生するパルス信号生成手段と、
c)前記第1パルス信号のエッジをクロック信号として「H」レベル又は「L」レベルをデータとして読み込むとともに、該クロック信号に優先して前記第2パルス信号によって内部状態をリセット又はセットするフリップフロップ手段と、
を備えることを特徴としている。
A power frequency discriminating apparatus according to the present invention, which has been made to solve the above problems,
a) zero-cross detection means for detecting a zero-cross point of a commercial AC voltage waveform and generating a first pulse signal;
b) The output level is inverted after the time corresponding to the zero cross generation time interval when the commercial AC power supply frequency is 60 Hz with reference to the appearance position of the edge of the first pulse signal, and the commercial AC power supply frequency Pulse signal generating means for generating a second pulse signal whose output level is inverted again after the edge generation timing of the next first pulse signal when the frequency is 50 Hz;
c) A flip-flop that reads the “H” level or the “L” level as data using the edge of the first pulse signal as a clock signal, and resets or sets the internal state by the second pulse signal in preference to the clock signal. Means,
It is characterized by having.

また、上記課題を解決するために成された本発明に係る分析装置は、商用交流電力に対し位相制御により交流電力を制御することで温度制御を行う温調装置を有する分析装置において、
a)前記商用交流電力の周波数が50Hz又は60Hzのいずれであるかを判定する電源周波数判別手段と、
b)前記電源周波数の判定結果に応じて前記位相制御の制御パラメータを変更するパラメータ設定手段と、
を備えることを特徴としている。
Moreover, the analyzer according to the present invention made to solve the above problems is an analyzer having a temperature control device that performs temperature control by controlling AC power by phase control with respect to commercial AC power.
a) a power frequency discriminating means for judging whether the frequency of the commercial AC power is 50 Hz or 60 Hz;
b) parameter setting means for changing the control parameter of the phase control according to the determination result of the power supply frequency;
It is characterized by having.

発明の実施の形態及び効果Embodiments and effects of the invention

本発明に係る電源周波数判別装置において、商用交流電源周波数が60Hzである場合、パルス信号生成手段では例えば第1パルス信号のエッジの出現位置を基準として基本クロック信号をカウントするが、出力が反転する前に次の第1パルス信号のエッジが入力されるため出力は反転することがない。つまり第2パルス信号は実質的に発生しない。そのため、フリップフロップ手段では、第1パルス信号のエッジをクロック信号として「H」レベル又は「L」レベルのいずれかを毎回読み込むこととなり、結果的にフリップフロップ手段の出力は「H」レベル又は「L」レベルのいずれかに固定される。   In the power source frequency discriminating apparatus according to the present invention, when the commercial AC power source frequency is 60 Hz, the pulse signal generating unit counts the basic clock signal with reference to the appearance position of the edge of the first pulse signal, for example, but the output is inverted. Since the edge of the next first pulse signal is input before, the output is not inverted. That is, the second pulse signal is not substantially generated. Therefore, the flip-flop means reads either “H” level or “L” level every time using the edge of the first pulse signal as a clock signal, and as a result, the output of the flip-flop means is “H” level or “ Fixed to one of the “L” levels.

これに対し商用交流電源周波数が50Hzである場合には、ゼロクロスによる第1パルス信号が発生する毎に第2パルス信号も生成される。フリップフロップ手段では、第1パルス信号と第2パルス信号とが共に入力されるが、第2パルス信号が優先するので実質的に第1パルス信号は入力されていないのと同じこととなり、フリップフロップ手段の内部状態はリセット又はセットが継続する。その結果、フリップフロップ手段の出力は商用交流電源周波数が60Hzである場合とは反対の「L」レベル又は「H」レベルのいずれかに固定され、電源周波数判別結果がフリップフロップ手段の出力に得られることになる。   On the other hand, when the commercial AC power supply frequency is 50 Hz, the second pulse signal is also generated every time the first pulse signal is generated by zero crossing. In the flip-flop means, both the first pulse signal and the second pulse signal are input, but since the second pulse signal has priority, it is substantially the same as the first pulse signal is not input. The internal state of the means continues to be reset or set. As a result, the output of the flip-flop means is fixed at either the “L” level or the “H” level opposite to the case where the commercial AC power supply frequency is 60 Hz, and the power supply frequency discrimination result is obtained as the output of the flip-flop means. Will be.

本発明に係る電源周波数判別装置の具体的な実施態様として、該装置を含み、商用交流電力に対し位相制御により交流電力を制御することで温度制御を行う温調装置においては、前記ゼロクロス検出手段は前記位相制御のために商用交流電圧波形のゼロクロス点を検出するものであり、前記パルス信号生成手段は前記第1パルス信号のエッジの出現位置を基準として制御角に応じたパルス信号を生成するためのPWM制御回路の機能を利用したものであり、前記フリップフロップ手段の出力レベルに応じて前記位相制御のための制御パラメータを変更するパラメータ設定手段を備える構成とすることができる。   As a specific embodiment of the power source frequency discriminating apparatus according to the present invention, in the temperature control apparatus that includes the apparatus and performs temperature control by controlling AC power by phase control with respect to commercial AC power, the zero cross detection means Detects a zero cross point of a commercial AC voltage waveform for the phase control, and the pulse signal generation means generates a pulse signal corresponding to a control angle with reference to the appearance position of the edge of the first pulse signal. For example, the function of the PWM control circuit can be used, and parameter setting means for changing the control parameter for the phase control according to the output level of the flip-flop means can be provided.

この構成によれば、ゼロクロス検出手段及びパルス信号生成手段として位相制御を行うために元々備えられている回路を利用することができるので、ハードウエアとしては実質的にフリップフロップ手段のみを追加すればよい。したがって、構成が非常に簡単であり、大きなコストの追加を行うことなく自動的な電源周波数切り替え機能を搭載することが可能になる。   According to this configuration, since the circuit originally provided for performing the phase control as the zero-cross detection unit and the pulse signal generation unit can be used, only the flip-flop unit is substantially added as hardware. Good. Therefore, the configuration is very simple, and it is possible to mount an automatic power frequency switching function without adding a large cost.

また、本発明に係る分析装置では、使用している商用電源の周波数が50Hz又は60Hzのいずれであるのかが電源周波数判別手段により自動的に判別され、それに応じて適切な制御パラメータが設定されて温調装置の位相制御が実行される。したがって、ユーザは電源周波数を全く気にする必要がなく、仮に電源周波数の相違する地域を跨って分析装置が移動された場合でも、高精度の温調が達成される。それによって、その温度に依存する分析が高い精度で行われる。   Further, in the analyzer according to the present invention, the power source frequency discriminating means automatically discriminates whether the frequency of the commercial power source used is 50 Hz or 60 Hz, and appropriate control parameters are set accordingly. Phase control of the temperature control device is executed. Therefore, the user does not have to worry about the power supply frequency at all, and even when the analyzer is moved across an area where the power supply frequency is different, highly accurate temperature control is achieved. Thereby, the temperature-dependent analysis is performed with high accuracy.

具体的に、本発明に係る分析装置における電源周波数判別手段としては、上記電源周波数判別装置と同様の構成のものを利用することができる。それによって、コストの大きな追加を要することなく、上記のように電源周波数に応じた適切な温調が達成される。   Specifically, as the power frequency discriminating means in the analyzer according to the present invention, one having the same configuration as the power frequency discriminating device can be used. Thereby, appropriate temperature control according to the power supply frequency is achieved as described above without requiring a large additional cost.

以下、本発明の一実施例による電源周波数判別装置を備えた分析装置である液体クロマトグラフ質量分析装置(LC/MS)について、図1〜図3を参照して説明する。   Hereinafter, a liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS), which is an analyzer equipped with a power frequency discriminating apparatus according to an embodiment of the present invention, will be described with reference to FIGS.

図1はこのLC/MSの全体構成図である。分析部1は実際に試料に対して分析を実行して検出信号を取得する部分であり、検出信号はデータ処理部3へと送られて所定のアルゴリズムに基づいてデータ処理が実行される。分析部1はヒータ2を含む。このヒータ2は、上述したように例えば飛行時間型質量分析装置において飛行空間を内包する真空チャンバを収容した恒温槽に付設されたヒータである。このヒータ2は加熱電力制御部4により供給される電力により加熱される。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of the LC / MS. The analysis unit 1 is a part that actually performs analysis on a sample and acquires a detection signal. The detection signal is sent to the data processing unit 3 and data processing is executed based on a predetermined algorithm. The analysis unit 1 includes a heater 2. As described above, the heater 2 is a heater attached to a thermostatic chamber that houses a vacuum chamber containing a flight space in a time-of-flight mass spectrometer, for example. The heater 2 is heated by the power supplied by the heating power control unit 4.

加熱電力制御部4は、商用交流電源7から供給される交流電流を通過又は遮断する半導体電力スイッチ等から成るスイッチ部42と、そのスイッチのオン・オフを制御するための位相制御部41とを含む。具体的には、位相制御部41はPWM制御を利用してスイッチをオン・オフするタイミングを決める信号を生成している。制御部6はマイクロコンピュータ等であり、位相制御部41に対してその制御に必要な各種パラメータを設定する。電源周波数判別部5は商用交流電源の周波数を判別する機能を有し、制御部6に対してその判別結果を与える。   The heating power control unit 4 includes a switch unit 42 including a semiconductor power switch that passes or blocks an AC current supplied from the commercial AC power source 7 and a phase control unit 41 for controlling on / off of the switch. Including. Specifically, the phase control unit 41 uses PWM control to generate a signal that determines the timing for turning on / off the switch. The control unit 6 is a microcomputer or the like and sets various parameters necessary for the control to the phase control unit 41. The power source frequency discriminating unit 5 has a function of discriminating the frequency of the commercial AC power source, and gives the discrimination result to the control unit 6.

図2は図1中の電源周波数判別部5の要部の回路構成図である。ゼロクロス検出回路10及びPWM制御信号生成部11は位相制御部41の一部に含まれるものであるが、ここではそれらの機能を一部に利用して電源周波数判別機能を具現化している。すなわち、ゼロクロス検出回路10は商用交流電圧波形のゼロクロス点を検出して所定幅のパルス信号(以下、ゼロクロス検出信号という)を生成する。電源周波数が50Hzである場合にはゼロクロス検出信号は10ms毎に、電源周波数が60Hzである場合には8.33ms毎に定期的に発生する。   FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the main part of the power frequency determining unit 5 in FIG. The zero-cross detection circuit 10 and the PWM control signal generation unit 11 are included in a part of the phase control unit 41, but here, the power frequency discrimination function is realized by using these functions in part. That is, the zero cross detection circuit 10 detects a zero cross point of the commercial AC voltage waveform and generates a pulse signal having a predetermined width (hereinafter referred to as a zero cross detection signal). When the power supply frequency is 50 Hz, the zero cross detection signal is periodically generated every 10 ms, and when the power supply frequency is 60 Hz, the signal is periodically generated every 8.33 ms.

PWM制御信号生成部11はゼロクロス検出信号をトリガとして、制御部6から与えられるパラメータに応じて(或いは予め内蔵のROMなどに設定されるパラメータに応じて)基本クロックの計数に対応した所定の位置に所定幅のパルス信号を生成する。具体的には、PWM制御信号生成部11は図示しない出力端子PWM1に制御角に応じたパルス信号を出力する。一方、位相制御のために使用されていない出力端子PWM2を利用して、フリップフロップ回路12を制御するためのパルス信号を出力する。フリップフロップ回路12はゼロクロス検出信号をクロック信号(クロック入力端子CK)とし、PWM制御信号生成部11からのパルス信号をリセット信号(リセット入力端子RST)としている。   The PWM control signal generation unit 11 uses a zero cross detection signal as a trigger, and according to a parameter given from the control unit 6 (or according to a parameter set in advance in a built-in ROM or the like), a predetermined position corresponding to the count of the basic clock A pulse signal having a predetermined width is generated. Specifically, the PWM control signal generation unit 11 outputs a pulse signal corresponding to the control angle to an output terminal PWM1 (not shown). On the other hand, a pulse signal for controlling the flip-flop circuit 12 is output using the output terminal PWM2 that is not used for phase control. The flip-flop circuit 12 uses the zero cross detection signal as a clock signal (clock input terminal CK), and uses the pulse signal from the PWM control signal generator 11 as a reset signal (reset input terminal RST).

出力端子PWM2に出力される信号について詳しく述べる。PWM制御信号生成部11ではトリガ入力端子TRG2の入力信号をトリガとして2MHzの基本クロックのカウントを開始し、そのカウント値に応じて「L」又は「H」レベルを出力端子PWM2に出力する。このカウント値とレベルとの対応関係はパラメータとして予め設定されるものであり、このパラメータを適宜に定めることによりトリガが入力されてから所定時間経過後に所定時間幅のパルス信号を生成することができる。これはリトリガブルワンショットマルチバイブレータの機能をデジタル的に実現したものと同じである。具体的には、ここでは、ゼロクロス検出信号の立ち上がりエッジから8.7ms経過後に約2ms程度の時間幅のパルス信号を発生するように設定する。リトリガブルであるから、この8.7msの間にゼロクロス検出信号が入力された場合には、それまでの基本クロックのカウントはリセットされて、その時点から再びカウントが開始される。   The signal output to the output terminal PWM2 will be described in detail. The PWM control signal generator 11 starts counting a 2 MHz basic clock using the input signal of the trigger input terminal TRG2 as a trigger, and outputs an “L” or “H” level to the output terminal PWM2 according to the count value. The correspondence between the count value and the level is set in advance as a parameter. By appropriately setting this parameter, a pulse signal having a predetermined time width can be generated after a predetermined time has elapsed after the trigger is input. . This is the same as the digital implementation of the retriggerable one-shot multivibrator function. Specifically, here, a setting is made so that a pulse signal having a time width of about 2 ms is generated after 8.7 ms has elapsed from the rising edge of the zero-cross detection signal. Since it is retriggerable, if a zero cross detection signal is input during this 8.7 ms, the count of the basic clock until then is reset, and the count starts again from that point.

次に、電源周波数判別部5における電源周波数の判別動作を、図3を参照して説明する。   Next, the operation of determining the power supply frequency in the power supply frequency determining unit 5 will be described with reference to FIG.

(1)電源周波数が60Hzである場合
上述したようにゼロクロス検出信号は約8.33ms毎に発生する(図3(a)、(b)参照)。PWM制御信号生成部11ではゼロクロス検出信号の立ち上がりエッジから基本クロックのカウントを開始するが、8.7msに相当するクロック数をカウントする以前に次のゼロクロス検出信号が入力される。そのため、結果的に出力端子PWM2の信号レベルは常に「H」となる。すなわち、フリップフロップ回路12のリセット入力端子RSTにはその内部状態をリセットするための「L」レベルの信号が入力されることがなく、フリップフロップ回路12ではゼロクロス検出信号の立ち上がりエッジが入力される毎にデータ入力端子DATAに入力されている「H」レベルをラッチする。その結果、フリップフロップ回路12の正出力端子Qには常に「H」レベルが出力される。
(1) When the power supply frequency is 60 Hz As described above, the zero cross detection signal is generated about every 8.33 ms (see FIGS. 3A and 3B). The PWM control signal generator 11 starts counting the basic clock from the rising edge of the zero cross detection signal, but the next zero cross detection signal is input before counting the number of clocks corresponding to 8.7 ms. Therefore, as a result, the signal level of the output terminal PWM2 is always “H”. That is, the reset input terminal RST of the flip-flop circuit 12 does not receive an “L” level signal for resetting its internal state, and the flip-flop circuit 12 receives the rising edge of the zero-cross detection signal. Every time, the “H” level input to the data input terminal DATA is latched. As a result, the “H” level is always output to the positive output terminal Q of the flip-flop circuit 12.

(2)電源周波数が50Hzである場合
上述したようにゼロクロス検出信号は10ms毎に発生する(図3(c)参照)。PWM制御信号生成部11ではゼロクロス検出信号の立ち上がりエッジから基本クロックのカウントを開始するが、8.7msに相当するクロック数をカウントした時点で出力端子PWM2の信号レベルは「H」→「L」に変化する。これに伴い、フリップフロップ回路12の内部状態はリセットされる。
(2) When the power supply frequency is 50 Hz As described above, the zero cross detection signal is generated every 10 ms (see FIG. 3C). The PWM control signal generator 11 starts counting the basic clock from the rising edge of the zero cross detection signal, but when the number of clocks corresponding to 8.7 ms is counted, the signal level of the output terminal PWM2 is “H” → “L”. To change. Along with this, the internal state of the flip-flop circuit 12 is reset.

次のゼロクロス検出信号の立ち上がりエッジがPWM制御信号生成部11に入力される時点で出力端子PWM2の信号レベルは未だ「L」であるが、ゼロクロス検出信号が入力されると「L」→「H」に変化し、再び基本クロックのカウントを最初から開始する。ここで、ゼロクロス検出信号が立ち上がってから出力端子PWM2の信号レベルが変化するまでにはPWM制御信号生成部11でtdだけ時間遅延が生じる(図3(d)参照)。そのため、フリップフロップ回路12ではクロック入力端子CKに入力されているゼロクロス検出信号の立ち上がりエッジ時点でリセット入力端子RSTは未だ「L」である。そのため、フリップフロップ回路12の内部状態はリセットされた状態にあり、データ入力端子DATAから「H」レベルの信号が読み込まれることはない。その結果、フリップフロップ回路12の正出力端子Qには常に「L」レベルが出力される。   When the next rising edge of the zero-cross detection signal is input to the PWM control signal generator 11, the signal level of the output terminal PWM2 is still “L”, but when the zero-cross detection signal is input, “L” → “H” ”And starts counting the basic clock again from the beginning. Here, there is a time delay by td in the PWM control signal generator 11 from when the zero-cross detection signal rises until the signal level of the output terminal PWM2 changes (see FIG. 3D). For this reason, in the flip-flop circuit 12, the reset input terminal RST is still “L” at the rising edge of the zero cross detection signal input to the clock input terminal CK. Therefore, the internal state of the flip-flop circuit 12 is in a reset state, and an “H” level signal is not read from the data input terminal DATA. As a result, the “L” level is always output to the positive output terminal Q of the flip-flop circuit 12.

以上のように電源周波数判別部5では、フリップフロップ回路12の正出力端子Qの出力レベルは電源周波数が60Hzであるときに「H」レベルに、電源周波数が50Hzであるときに「L」レベルになる。この信号のレベルを制御部6が判定し、その電源周波数に応じた制御パラメータを位相制御部41へと与える。これによって、電源周波数に応じた位相制御が実現される。   As described above, in the power supply frequency discriminating unit 5, the output level of the positive output terminal Q of the flip-flop circuit 12 is “H” level when the power supply frequency is 60 Hz, and “L” level when the power supply frequency is 50 Hz. become. The control unit 6 determines the level of this signal and gives a control parameter corresponding to the power supply frequency to the phase control unit 41. Thereby, phase control according to the power supply frequency is realized.

PWM制御信号生成部11としてはPWM制御用ICを利用することができる。この種のICとして例えばM66240(三菱電機製)がある。このM66240を使用した場合、次にようにパラメータを設定することで上述したような動作を達成することができる。
SUBCONTのPWM2のデータアドレス : 30038H
コードアドレス : 30039H
モード選択 : Mode1
プリスケーラ値 : L=4
PWM値 : M=3480
H幅の極性 : 1(「H」レベル)
外部トリガ選択 : 1(ON)
PWM番号選択 : 01(PWM2)
コマンド1 : AF
コマンド2 : 22
プリスケーラ値 上位バイト : 00
プリスケーラ値 下位バイト : 04
コマンド2 : 2E
PWM値 上位バイト : 0D
PWM値 下位バイト : 98
As the PWM control signal generator 11, a PWM control IC can be used. An example of this type of IC is M66240 (Mitsubishi Electric). When this M66240 is used, the operation as described above can be achieved by setting parameters as follows.
SUBCONT PWM2 data address: 30038H
Code address: 30039H
Mode selection: Mode1
Prescaler value: L = 4
PWM value: M = 3480
H width polarity: 1 ("H" level)
External trigger selection: 1 (ON)
PWM number selection: 01 (PWM2)
Command 1: AF
Command 2: 22
Prescaler value High byte: 00
Prescaler value Lower byte: 04
Command 2: 2E
PWM value High byte: 0D
PWM value lower byte: 98

なお、上記実施例は本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲で適宜、変形、修正又は追加などを行っても本発明に包含されることは明らかである。例えば、上記実施例はLC/MSに本発明による分析装置を適用した例であるが、同様に高精度での温調を必要とする他の分析装置に本発明を適用しても構わない。   The above-described embodiment is an example of the present invention, and it is apparent that the present invention is encompassed by the present invention even if appropriate changes, modifications, or additions are made within the scope of the present invention. For example, although the above embodiment is an example in which the analyzer according to the present invention is applied to LC / MS, the present invention may be applied to other analyzers that similarly require high-precision temperature control.

本発明の一実施例である電源周波数判別機能を有するLC/MSの全体構成図。1 is an overall configuration diagram of an LC / MS having a power frequency discrimination function according to an embodiment of the present invention. 図1中の電源周波数判別部の要部の回路構成図。The circuit block diagram of the principal part of the power supply frequency discrimination | determination part in FIG. 図2の電源周波数判別部の動作説明のためのタイミング波形図。FIG. 3 is a timing waveform diagram for explaining the operation of the power supply frequency determination unit in FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

1…分析部
2…ヒータ
3…データ処理部
4…加熱電力制御部
41…位相制御部
42…スイッチ部
5…電源周波数判別部
6…制御部
7…商用交流電源
10…ゼロクロス検出回路
11…PWM制御信号生成部
12…フリップフロップ回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Analysis part 2 ... Heater 3 ... Data processing part 4 ... Heating electric power control part 41 ... Phase control part 42 ... Switch part 5 ... Power supply frequency discrimination | determination part 6 ... Control part 7 ... Commercial alternating current power supply 10 ... Zero cross detection circuit 11 ... PWM Control signal generator 12 ... flip-flop circuit

Claims (4)

a)商用交流電圧波形のゼロクロス点を検出して第1パルス信号を生成するゼロクロス検出手段と、
b)前記第1パルス信号のエッジの出現位置を基準とし、商用交流電源周波数が60Hzであるときのゼロクロス発生時間間隔に相当する時間が経過した以降に出力レベルが反転し、且つ商用交流電源周波数が50Hzであるときの次の第1パルス信号のエッジ発生タイミング以降に再度出力レベルが反転するような第2パルス信号を発生するパルス信号生成手段と、
c)前記第1パルス信号のエッジをクロック信号として「H」レベル又は「L」レベルをデータとして読み込むとともに、該クロック信号に優先して前記第2パルス信号によって内部状態をリセット又はセットするフリップフロップ手段と、
を備えることを特徴とする電源周波数判別装置。
a) zero-cross detection means for detecting a zero-cross point of a commercial AC voltage waveform and generating a first pulse signal;
b) The output level is inverted after the time corresponding to the zero cross generation time interval when the commercial AC power supply frequency is 60 Hz with reference to the appearance position of the edge of the first pulse signal, and the commercial AC power supply frequency Pulse signal generating means for generating a second pulse signal whose output level is inverted again after the edge generation timing of the next first pulse signal when the frequency is 50 Hz;
c) A flip-flop that reads the “H” level or the “L” level as data using the edge of the first pulse signal as a clock signal, and resets or sets the internal state by the second pulse signal in preference to the clock signal. Means,
A power frequency discriminating apparatus comprising:
請求項1に記載の電源周波数判別装置を含み、商用交流電力に対し位相制御により交流電力を制御することで温度制御を行う温調装置において、
前記ゼロクロス検出手段は前記位相制御のために商用交流電圧波形のゼロクロス点を検出するものであり、前記パルス信号生成手段は前記第1パルス信号のエッジの出現位置を基準として制御角に応じたパルス信号を生成するためのPWM制御回路の機能を利用したものであり、前記フリップフロップ手段の出力レベルに応じて前記位相制御のための制御パラメータを変更するパラメータ設定手段を備えることを特徴とする温調装置。
In a temperature control device that includes the power frequency discriminating device according to claim 1 and performs temperature control by controlling AC power by phase control with respect to commercial AC power,
The zero cross detecting means detects a zero cross point of a commercial AC voltage waveform for the phase control, and the pulse signal generating means is a pulse corresponding to a control angle based on the appearance position of the edge of the first pulse signal. A temperature control circuit that uses a function of a PWM control circuit for generating a signal, and includes a parameter setting unit that changes a control parameter for the phase control in accordance with an output level of the flip-flop unit. Preparation device.
商用交流電力に対し位相制御により交流電力を制御することで温度制御を行う温調装置を有する分析装置において、
a)前記商用交流電力の周波数が50Hz又は60Hzのいずれであるかを判定する電源周波数判別手段と、
b)前記電源周波数の判定結果に応じて前記位相制御の制御パラメータを変更するパラメータ設定手段と、
を備えることを特徴とする分析装置。
In an analyzer having a temperature control device that performs temperature control by controlling AC power by phase control with respect to commercial AC power,
a) a power frequency discriminating means for judging whether the frequency of the commercial AC power is 50 Hz or 60 Hz;
b) parameter setting means for changing the control parameter of the phase control according to the determination result of the power supply frequency;
An analysis apparatus comprising:
請求項3に記載の分析装置において、前記電源周波数判別手段は、
a)商用交流電圧波形のゼロクロス点を検出して第1パルス信号を生成するゼロクロス検出手段と、
b)前記第1パルス信号のエッジの出現位置を基準とし、商用交流電源周波数が60Hzであるときのゼロクロス発生時間間隔に相当する時間が経過した以降に出力レベルが反転し、且つ商用交流電源周波数が50Hzであるときの次の第1パルス信号のエッジ発生タイミング以降に再度出力レベルが反転するような第2パルス信号を発生するパルス信号生成手段と、
c)前記第1パルス信号のエッジをクロック信号として「H」レベル又は「L」レベルをデータとして読み込むとともに、該クロック信号に優先して前記第2パルス信号によって内部状態をリセット又はセットするフリップフロップ手段と、
を備え、前記ゼロクロス検出手段は前記位相制御のために商用交流電圧波形のゼロクロス点を検出するものであり、前記パルス信号生成手段は前記第1パルス信号のエッジの出現位置を基準として制御角に応じたパルス信号を生成するためのPWM制御回路の機能を利用したものであることを特徴とする分析装置。
4. The analyzer according to claim 3, wherein the power source frequency discriminating means is
a) zero-cross detection means for detecting a zero-cross point of a commercial AC voltage waveform and generating a first pulse signal;
b) The output level is inverted after the time corresponding to the zero cross generation time interval when the commercial AC power supply frequency is 60 Hz with reference to the appearance position of the edge of the first pulse signal, and the commercial AC power supply frequency Pulse signal generating means for generating a second pulse signal whose output level is inverted again after the edge generation timing of the next first pulse signal when the frequency is 50 Hz;
c) A flip-flop that reads the “H” level or the “L” level as data using the edge of the first pulse signal as a clock signal, and resets or sets the internal state by the second pulse signal in preference to the clock signal. Means,
The zero-cross detection means detects a zero-cross point of a commercial AC voltage waveform for the phase control, and the pulse signal generation means sets the control angle based on the appearance position of the edge of the first pulse signal. An analyzer using a function of a PWM control circuit for generating a corresponding pulse signal.
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