JP2005249620A - Rotation number detection system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、回転数検出装置、特に、上水処理、下水処理、汚泥処理プラント、および鉄鋼、工業、化学、発電他の各種産業プラントにおける電動機の回転数検出装置に関するものである。 The present invention relates to a rotational speed detection device, and more particularly to a rotational speed detection device for a motor in various industrial plants such as water treatment, sewage treatment, sludge treatment plant, and steel, industrial, chemical, and power generation.
電動機が無負荷時の回転数N(rpm)は、次の(1)式により求められる。極数2極で電源周波数60Hzなら3600rpm、50Hzなら3000rpmである。
N=2f×60/P………(1)
f:電源周波数
P:極数
N:回転数(rpm)
The rotation speed N (rpm) when the electric motor is unloaded is obtained by the following equation (1). If the number of poles is 2 and the power frequency is 60 Hz, it is 3600 rpm, and if it is 50 Hz, it is 3000 rpm.
N = 2f × 60 / P (1)
f: Power supply frequency P: Number of poles N: Number of rotations (rpm)
負荷がかかると負荷の大きさに応じ、すべり速度を生じ回転数は下がる。回転数検出にはタコジェネレータ(tachometer_generator:速度計用発電機)、電源ピックアップ、渦電流センサなどが広く使用されている。
いずれの場合も、取り出す信号は回転に同期した正弦波に近い交流電圧信号である(以下、回転数信号という)。これを変換器で受信計器に適した電気信号に変換する。受信計器には、指示計、記録計、調節計、計算機他さまざまな機器で、計測、監視、制御、データ蓄積が行なわれる。
When a load is applied, a sliding speed is generated according to the magnitude of the load, and the rotational speed is reduced. A tachometer generator (tachometer_generator), a power pickup, an eddy current sensor, and the like are widely used for detecting the rotational speed.
In any case, the signal to be extracted is an AC voltage signal close to a sine wave synchronized with rotation (hereinafter referred to as a rotation speed signal). This is converted into an electrical signal suitable for the receiving instrument by a converter. The measuring instrument, the measuring instrument, the controller, the computer, and various other devices measure, monitor, control, and store data.
電動機が動力として使用されるときは同期速度か同期速度に近い回転数で運転される。接続される機械設備に応じ、歯車、ギア、ベルト等と組み合わせ所望の回転数を得る。
極端に小さな回転数で使用される場合がある。上水処理、下水処理、汚泥処理などで消毒、浮遊物の沈殿促進などの目的で使用される薬品の注入率を一定にする制御、あるいは注入量を一定にする制御にしばしば見受けられる。薬品の濃度がppm(mg/L)〜g/L〜% オーダー単位で注入される。
これらに使用されるポンプ類の駆動にも電動機が使用されるが、定期、定量に注入が必要であるため制御は微妙で回転数は1rpm、0.1rpm、オーダーからタンクへの初回注入のときは短時間に注入完了する必要性から同期速度、もしくはこれを超える場合もある。
このような目的で使用される電動機は商用電源では制御が難しいため、多くの場合インバータが使用される。
When the electric motor is used as power, it is operated at a synchronous speed or a rotational speed close to the synchronous speed. Combined with gears, gears, belts, etc., according to the mechanical equipment to be connected, the desired number of rotations is obtained.
It may be used at extremely small rotational speeds. It is often found in the control to keep the injection rate of chemicals used for the purpose of disinfection and promotion of sedimentation of suspended matter in the water treatment, sewage treatment and sludge treatment, or the control to make the injection amount constant. The concentration of the chemical is injected in units of ppm (mg / L) to g / L to%.
Electric motors are also used to drive the pumps used for these, but because the injection is necessary for regular and fixed quantity, the control is delicate and the rotation speed is 1 rpm, 0.1 rpm, when the first injection from the order to the tank May need to be completed in a short period of time or may exceed the synchronization rate.
Since an electric motor used for such a purpose is difficult to control with a commercial power supply, an inverter is often used.
近年、技術進歩で小さな0.1rpmや1rpmオーダーで制御、運転が可能になってきた。同時に監視、指示計器も0.1rpmや1rpmに対応できる必要性が高まってきた。
回転数に限ったものではないがレンジアビリティー(目盛最大:読み取ることが可能な最小目盛)は100:1程度が普通で100:0.5、程度で限界である場合が多い。従前の回転数検出装置では目盛最大が、たとえば5000rpmの装置では0.1rpmや1rpmを表示は極めて困難である。
低速度用、高速度用の2つの装置を設置したり、機器に特別な処置で対処しているのが現状である。
In recent years, it has become possible to control and operate with small 0.1 rpm or 1 rpm order due to technological progress. At the same time, there is an increasing need for monitoring and indicating instruments that can handle 0.1 rpm and 1 rpm.
Although not limited to the number of rotations, the range ability (maximum scale: minimum scale that can be read) is usually about 100: 1, and is often limited to about 100: 0.5. It is extremely difficult to display the maximum scale with a conventional rotation speed detection device, for example, 0.1 rpm or 1 rpm with a device of 5000 rpm.
At present, two devices for low speed and high speed are installed, and the devices are dealt with by special measures.
目盛最大5000rpmに対し0.1rpmはレンジアビリティー50000:1で変換器、指示計、記録計ほか各種機器には不感帯の域で、不感帯零を実現できても人間が読むことができる変移量以下であって、読み取ることはできない。
また、不感帯零で製作すると微細な信号変化で出力が乱れるので監視、制御上は採用不可である。
A scale of up to 5000 rpm has a range ability of 50000: 1, with a range of 50000: 1, which is a dead zone for transducers, indicators, recorders, and other devices. It can't be read.
In addition, if the dead zone is zero, the output is disturbed by a minute signal change, so it cannot be used for monitoring and control.
ディジタル表示式指示計で0.1rpmや1rpmの表示を考えると回転数信号はパルス間隔が600秒、60秒になる。市販されている多くのディジタル表示式指示計は一定時間経過してパルスがこないときは、ゼロを指示する。よって、0.1rpmや1rpmを表示することは不可能である。 Considering display of 0.1 rpm or 1 rpm with a digital display type indicator, the rotation speed signal has a pulse interval of 600 seconds and 60 seconds. Many commercially available digital display type indicators indicate zero when no pulse is received after a certain period of time. Therefore, it is impossible to display 0.1 rpm or 1 rpm.
この発明は、対数変換を応用して小さな回転数から大きな回転数まで安定した回転数検出を行おうとするものである。 The present invention intends to perform stable rotation speed detection from a small rotation speed to a large rotation speed by applying logarithmic transformation.
対数変換回路については、その具体的構成につき提案がされているが(例えば、特許文献1および特許文献2参照)、回転数検出に応用したものは、見当たらない。
A specific configuration of the logarithmic conversion circuit has been proposed (see, for example,
前述の通り、従来技術ではひとつの計器で5000rpmと0.1rpmを表示させること等は難しい。 As described above, it is difficult to display 5000 rpm and 0.1 rpm with a single instrument in the prior art.
この発明は、以上の問題を解決し、小さな回転数から大きな回転数まで安定した回転数検出を行える回転数検出装置を提供しようとするものである。 The present invention is intended to solve the above problems and to provide a rotation speed detection device that can stably detect a rotation speed from a small rotation speed to a large rotation speed.
この発明に係る回転数検出装置では、被検出対象の回転数に応じた数の連続して生起されるパルスを導出するパルス出力手段により導出されたパルス出力を入力され前記パルス出力のパルス数の対数に相当するパルス数のパルス出力を導出する対数変換手段、前記対数変換手段により導出されたパルス出力をデジタル信号からアナログ信号に変換するデジタル/アナログ変換手段を備え、前記デジタル/アナログ変換手段による出力を回転数信号として導出するようにしたものである。 In the rotational speed detection device according to the present invention, the pulse output derived by the pulse output means for deriving the number of continuously generated pulses corresponding to the rotational speed of the detection target is input, and the number of pulses of the pulse output is determined. Logarithmic conversion means for deriving a pulse output of the number of pulses corresponding to the logarithm, and digital / analog conversion means for converting the pulse output derived by the logarithmic conversion means from a digital signal to an analog signal, by the digital / analog conversion means The output is derived as a rotation speed signal.
この発明によれば、小さな回転数から大きな回転数まで安定した回転数検出を行える回転数検出装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rotation speed detection device that can perform stable rotation speed detection from a small rotation speed to a large rotation speed.
実施の形態1.
この発明による実施の形態1を図1および図2について説明する。図1は実施の形態1における回路構成を示すブロック図である。図2は実施の形態1における対数圧縮目盛指示計の外観構成を示す斜視図および対数圧縮目盛指示計の入力・目盛特性を示す線図である。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration in the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing the external configuration of the logarithmic compression scale indicator in the first embodiment and a diagram showing the input / scale characteristics of the logarithmic compression scale indicator.
図1において、回転数信号発生器8で発生された回転数信号9は、ワイドレンジ回転数信号変換器1に設けられた波形整形器10に入力される。ワイドレンジ回転数信号変換器1は、クロックパルス発生器11、パルスカウンタ12、対数変換器18、ディジタルアナログ変換器19、出力調整器20、利得調整用可変抵抗器22、零点調整用可変抵抗器23、回転数零検出回路17によって構成される。ワイドレンジ回転数信号変換器1の出力は、対数目盛指示計51に導出される。
In FIG. 1, a rotation speed signal 9 generated by a rotation
動作について説明する。
図1において回転数信号発生器8は電動機の回転に同期した正弦波、もしくはパルス信号を出力する。商用電源で駆動される電動機用回転数検出器にはタコジェネレータ(tachometer_generator:速度計用発電機)、電磁式ピックアップ、渦電流センサなどが使用されているが出力は正弦波に近い交流で、いずれでもよい。インバータで運転される電動機の場合、インバータより電動機回転に同期したパルス信号が出力される。
The operation will be described.
In FIG. 1, a rotation
回転数信号発生器8は回転数信号9を出力する。波形整形器10は回転数信号9をパルスカウンタ12が確実に動作する電圧と時間幅を持つパルス信号に整形する。波形整形器10の出力と回転数信号9の周波数と位相は同じである。クロックパルス発生器11は周波数10kHzでパルスカウンタ12が確実に動作する電圧を持つパルス信号を発生させる。パルスカウンタ12はパルス信号Pnでカウントを始め、Pn+1でカウントを終える。対数変換器18はパルスカウンタ12がカウントしたパルス数M〔個〕の対数に比例したアナログ信号を作る。出力調整器21は対数変換器18の出力より計装統一信号DC4〜20mAに変換する。対数目盛指示計51に接続し利得調整用可変抵抗器22および零点調整用可変抵抗器23で利得調整零点調整を行う。
The rotation
回転数零検出回路17は、パルスカウンタ12の出口における回転数信号の零状態を検出して、これをディジタルアナログ変換器19に通報し、ディジタルアナログ変換器19における変換動作を中止させて、回転数信号の零状態におけるディジタルアナログ変換器19での変換動作の不安定化を防止する。
The rotation speed zero
電動機回転数Nとクロックパルス数Mには、次の(2)式に示す関係がある。
N=fc×60/M………(2)
電動機の回転数 :N〔rpm〕
クロックパルス周波数 :fc〔kHz〕
カウンタ12が数えたパルス数:M〔個〕
The motor rotation speed N and the clock pulse number M have the relationship shown in the following equation (2).
N = fc × 60 / M (2)
Motor rotation speed: N [rpm]
Clock pulse frequency: fc [kHz]
Number of pulses counted by the counter 12: M [pieces]
そして、クロックパルス周波数を10kHzとすると、電動機回転数Nとクロックパルス数Mには、次の(3)式に示す関係がある。
N=60×10×103/M………(3)
When the clock pulse frequency is 10 kHz, the motor rotation speed N and the clock pulse number M have the relationship shown in the following equation (3).
N = 60 × 10 × 10 3 / M (3)
(3)式の両辺の対数をとる。次の(4)式の通りとなる。
logN=log(600000/M)………(4)
(3) The logarithm of both sides of the equation is taken. The following equation (4) is obtained.
logN = log (600000 / M) (4)
出力調整器の出力を0〜100%で考える。回転数目盛最小0.5rpmを0%とすると0rpmを読み取ることができない。このため回転数目盛最小を12.5%位置とする。回転数目盛最大5000rpmは100%位置である。指示計指針の12.5〜100%目盛間の%指示位置Y12.5〜100は、次の(5)式の通りである。
Y12.5〜100=87.5log(N/0.5)/(log5000−log0.5)+12.5
=21.875×log(N/0.5)/(log5000−log0.5)+12.5………(5)
Consider the output regulator output from 0 to 100%. If the rotation speed scale minimum 0.5 rpm is 0%, 0 rpm cannot be read. Therefore, the minimum rotation speed scale is set to the 12.5% position. The maximum rotation speed scale of 5000 rpm is the 100% position. The% indication position Y12.5-100 between the 12.5-100% scales of the indicator needle is as shown in the following equation (5).
Y12.5 ~ 100 = 87.5log (N / 0.5) / (log5000−log0.5) +12.5
= 21.875 × log (N / 0.5) / (log5000−log0.5) + 12.5 ……… (5)
対数変換器18は背景技術の欄で特許文献1として提示した特開昭55−16210号公報に示されたデジタル−アナログ対数変換回路の利用が有効である。また、特許文献2として提示した特開昭61−255435号公報に示された対数変換装置の応用もよい。さらに、現在では多種大量に市販されている関数演算機能付電卓に組み込まれている対数演算素子にD−Aコンバータを組合わせても対数変換が実現できる。他にも多数の方策があるが、いずれの方策を使用してもよい。
For the
対数変換器によっては対数変換器への信号取り込み、および演算に時間T秒を要するが、対数変換器の信号読み込みを時間T+α秒間、取り込みを休むことでクリアーできる。回転数の変化は急激ではないのでT+α秒が5.10秒であっても計測には悪影響はでない。この間は指示値は直前値を計測出力する。 Depending on the logarithmic converter, it takes time T seconds to capture the signal into the logarithmic converter and to calculate it, but the signal reading of the logarithmic converter can be cleared by resting the capturing for time T + α seconds. Since the change in the rotational speed is not abrupt, even if T + α seconds is 5.10 seconds, the measurement is not adversely affected. During this time, the indicated value is measured and output as the previous value.
図2(a)は実施の形態1における対数圧縮目盛指示計の外観構成を示す斜視図である。図2(b)は対数圧縮目盛指示計の入力・目盛特性を示す特性線図である。
図2において、対数目盛指示計51は、図1に示すワイドレンジ回転数信号変換器の出力を受けて回転数を指示する。入力と目盛の関係を図2(b)に示す。図2に示したタイプの指示計はパネル取り付タイプの角型指示計で広く使用されている。他にも縦長タイプ、横長タイプいずれでも適用できる。LEDによるバーグラフ表示にも、図2(b)に示す入力と目盛の関係を満足させた目盛板と組み合わせることで目的を達する。
FIG. 2A is a perspective view showing an external configuration of the logarithmic compression scale indicator in the first embodiment. FIG. 2B is a characteristic diagram showing the input / scale characteristics of the logarithmic compression scale indicator.
In FIG. 2, a
この発明による実施の形態1では、クロックパルス発生器、パルスカウンタ、および対数変換器を持ち、たとえば0.5〜5000rpmといった小さな回転数から大きな回転数の対数に比例した電気信号を出力することを特徴とするワイドレンジ回転数信号変換器が提案されている。 The first embodiment according to the present invention has a clock pulse generator, a pulse counter, and a logarithmic converter, and outputs an electric signal proportional to the logarithm of a large number of revolutions from a small number of revolutions, for example, 0.5 to 5000 rpm. A characteristic wide-range rotational speed signal converter has been proposed.
また、この発明による実施の形態1では、前項の構成によるワイドレンジ回転数信号変換器で形成された電気信号(例:DC4〜20mA)を受けて対数目盛で従前より2桁小さな回転数を読み取ることができる指示計が提案されている。
In
この発明による実施の形態1では、ワイドレンジ回転数信号変換器は1回転に要する時間内にクロックパルスが何個あるかカウントしてその個数の対数を求めこれをアナログ信号に変換、出力することで小さな回転数と大きな回転数を計測、表示可能にしたものである。 In the first embodiment according to the present invention, the wide-range rotation number signal converter counts how many clock pulses are within the time required for one rotation, obtains the logarithm of the number, converts it to an analog signal, and outputs it. It is possible to measure and display small and large rotation speeds.
また、この発明による実施の形態1では、回転数指示計は対数処理されたアナログ信号を受ける指示計で対数目盛により小さな回転数から大きな回転数までワイドなレンジを指示可能にしたものである。 In the first embodiment according to the present invention, the rotation speed indicator is an indicator that receives a logarithmically processed analog signal, and is capable of indicating a wide range from a small rotation speed to a large rotation speed by a logarithmic scale.
この発明による実施の形態1によれば、被検出対象の回転数に応じた数の連続して生起されるパルスを導出するパルスカウンタ12からなるパルス出力手段、前記パルスカウンタ12からなるパルス出力手段により導出されたパルス出力を入力され前記パルス出力のパルス数の対数に相当するパルス数のパルス出力を導出する対数変換器18からなる対数変換手段、前記対数変換器18からなる対数変換手段により導出されたパルス出力をデジタル信号からアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器19からなるデジタルアナログ変換手段を備え、前記デジタルアナログ変換器19からなるデジタルアナログ変換手段による出力を回転数信号として導出するようにしたので、小さな回転数から大きな回転数まで安定した回転数検出を行える回転数検出装置を提供することができる。
According to the first embodiment of the present invention, the pulse output means comprising the
また、この発明による実施の形態1によれば、前項の構成において、前記デジタルアナログ変換器19からなるデジタルアナログ変換手段による出力が回転数信号として入力される対数圧縮目盛指示計51からなる指示計または記録計等の計器を設けたので、小さな回転数から大きな回転数まで安定した回転数検出を行える計器を持つ回転数検出装置を提供することができる。
Further, according to
実施の形態2.
この発明による実施の形態2を図3および図4について説明する。図3は実施の形態2における回路構成を示すブロック図である。図4(a)は実施の形態2における二重目盛指示計の外観構成を示す斜視図である。図4(b)は二重目盛指示計の入力・目盛特性を示す特性線図である。
この実施の形態2において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration in the second embodiment. FIG. 4A is a perspective view showing an external configuration of the double scale indicator in the second embodiment. FIG. 4B is a characteristic diagram showing the input / scale characteristics of the double scale indicator.
In the second embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configuration in the first embodiment described above, and exhibits the same operation. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態1によるワイドレンジ回転数信号変換器1では出力は対数圧縮された信号のみであった。指示計が対数目盛で、目盛刻線が等間隔でないため、読み取りにくい。計算尺のように細かく目盛り線を刻んでも0.5〜1.5mくらい離れた地点から読み取る場合が多く、かえって読み難くくなることも考えられる。読み取り誤差、読む人間によるばらつきが大きくなることを考えると、ある回転数以上では従来技術の直線比例目盛が実用上有利である。
In the wide-range rotation
図3は実施の形態2を示す回路構成図である。この実施の形態2におけるワイドレンジ回転数信号変換器2では、実施の形態1によるワイドレンジ回転数信号変換器1による回転数信号に加えて、従来技術による直線比例信号も出力できる。
図3において、目盛選択スイッチ61により選択されるアナログスイッチ13が設けられ、ワンショット発生器14、積分器15、使用目盛表示用ランプ電源供給回路16、出力調整回路25、直線比例信号利得調整用抵抗32、直線比例信号零点調整用抵抗33が設けられている。出力調整回路25の出力は二重目盛指示計52に供給される。他の構成素子は実施の形態1と同じである。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing the second embodiment. In the wide-range rotational speed signal converter 2 in the second embodiment, in addition to the rotational speed signal from the wide-range rotational
In FIG. 3, an
動作について説明する。
図3においてワンショット発生器14、積分器15、直線比例信号利得調整用抵抗32、直線比例信号零点調整用抵抗33は従来技術による直線比例信号を得るための一般的構成素子である。入力と目盛の関係は直線である。
手動操作される目盛選択スイッチ61で選択されたモードをアナログスイッチ13が受信し直線比例出力もしくは対数目盛信号のいずれかを、出力調整回路を経由し指示計へ送る。ランプ表示出力回路16で使用されている目盛を指示計目盛板上の表示灯に点灯させる。
大きな回転数域では直線比例出力を選択すれば、ワイドレンジ回転数信号変換器2の大きな回転数域における出力信号の識別が容易となり、読み取り誤差軽減と読み取りやすさ向上が図れる。小さな回転数では対数目盛出力を選択することで直線比例目盛では読み取れない小さな回転数も読み取ることができる。
The operation will be described.
In FIG. 3, a one-
The
If linear proportional output is selected in a large rotational speed range, the output signal in the large rotational speed range of the wide-range rotational speed signal converter 2 can be easily identified, and reading errors can be reduced and readability can be improved. By selecting the logarithmic scale output at a small rotation speed, it is possible to read a small rotation speed that cannot be read on a linear proportional scale.
図4(a)は実施の形態2における二重目盛指示計の外観を示す構成図である。図4(a)において、対数目盛と直線比例目盛の両方を持つ二重目盛指示計52は、図3に示すワイドレンジ回転数信号変換器2の出力で回転数を指示する。LED式表示灯53は直線比例目盛で読むとき点灯表示される。LED式表示灯54は対数目盛で読み取るときに点灯表示される。図4(b)は二重目盛指示計の入力・目盛特性を示している。
FIG. 4A is a configuration diagram showing the appearance of the double scale indicator in the second embodiment. In FIG. 4A, a
この発明による実施の形態2では、回転数信号変換器は従前の回転数信号変換器で得られる直線目盛信号と、実施の形態1に記した対数目盛信号の両方の出力を可能として、従前の直線目盛の長所を取り入れ読み取りやすくしたものである。 In the second embodiment according to the present invention, the rotational speed signal converter enables output of both the linear scale signal obtained by the conventional rotational speed signal converter and the logarithmic scale signal described in the first embodiment. It takes advantage of the linear scale to make it easier to read.
また、この発明による実施の形態2では、回転数指示計は、前項に記載の発明によるワイドレンジ回転数信号変換器で形成された直線目盛信号と対数目盛信号の2つの信号を1台の指示計で受け直線目盛と対数目盛の両方を読み取ることができるようにしたものである。 In the second embodiment according to the present invention, the rotation speed indicator has two signals, a linear scale signal and a logarithmic scale signal formed by the wide-range rotation speed signal converter according to the invention described in the previous section. The meter can read both the linear scale and logarithmic scale.
この発明による実施の形態2によれば、実施の形態1における構成において、直線比例目盛信号と、前記対数変換手段で得られる対数目盛信号とを選択する目盛選択スイッチ61からなる選択手段を設けたので、小さな回転数から大きな回転数まで安定した回転数検出を行えるとともに、直線目盛信号と対数目盛信号とのいずれかを選択でき出力信号の識別が容易な回転数検出装置を提供することができる。
According to the second embodiment of the present invention, in the configuration of the first embodiment, there is provided selection means including a
また、この発明による実施の形態2によれば、前項における構成において、前記選択手段により選択される直線比例目盛信号または対数目盛信号が回転数信号として入力される指示計または記録計等の二重目盛計器を設けたので、小さな回転数から大きな回転数まで安定した回転数検出を行えるとともに、直線目盛信号と対数目盛信号とのいずれかを選択できて読み取りが容易な二重目盛計器を持つ回転数検出装置を提供することができる。 Further, according to the second embodiment of the present invention, in the configuration in the preceding paragraph, a double indicator such as an indicator or a recorder that receives the linear proportional scale signal or logarithmic scale signal selected by the selection means as the rotation speed signal. Since a scale meter is provided, it is possible to detect a stable speed from a small number of revolutions to a large number of revolutions, and to select either a linear scale signal or a logarithmic scale signal. A number detection device can be provided.
実施の形態3.
この発明による実施の形態3を図5および図6について説明する。図5は実施の形態3における回路構成を示すブロック図である。図6(a)は実施の形態3における2ゾーン目盛指示計の外観構成を示す斜視図である。図6(b)は2ゾーン目盛指示計の入力・目盛特性を示す特性線図である。
この実施の形態3において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1および実施の形態2における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration in the third embodiment. FIG. 6A is a perspective view showing an external configuration of a two-zone scale indicator in the third embodiment. FIG. 6B is a characteristic diagram showing the input / scale characteristics of the 2-zone scale indicator.
In the third embodiment, the configuration other than the specific configuration described here has the same configuration contents as the configurations in the first and second embodiments described above and exhibits the same operation. It is. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態1によるワイドレンジ回転数信号変換器1では出力は対数目盛信号のみであった。対数目盛では、目盛刻線が等間隔にはならないので読み取りに一瞬戸惑う。直線比例目盛で可能な範囲は直線比例目盛を採用するほうが運転員に優しい。実施の形態2によるワイドレンジ回転数信号変換器2と二重目盛指示計52の組み合わせでは、目盛選択スイッチ設置場所からワイドレンジ回転数信号変換器のケーブルおよび使用目盛ランプ表示用ケーブルが必要で工事費が増える。
In the wide range rotation
図5は実施の形態3を示す回路構成図である。実施の形態3におけるワイドレンジ回転数信号変換器3には、比較器41、アナログスイッチ42、直線比例信号利得調整用抵抗32、直線比例信号零点調整用抵抗33が設けられている。出力調整回路25の出力は2ゾーン目盛指示計53に供給される。他の構成素子は実施の形態1と同じである。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing the third embodiment. The wide-range rotation speed signal converter 3 according to the third embodiment is provided with a
動作について説明する。
図5において比較器41はゾーン区分回転数判別用で設定された回転数以下か、越えているかを判定する。アナログスイッチ42は比較器41の出力にて設定された回転数以下のときは対数目盛信号を出力調整器に送る。設定された回転数を越えているときは直線目盛信号を出力調整器に送る。たとえばゾーン区分回転数を10rpmとすると10rpm以下のときは対数目盛信号を10rpm以上のときは直線比例目盛を出力する。
The operation will be described.
In FIG. 5, the
図6(a)は実施の形態3における2ゾーン目盛指示計の外観構成を示す斜視図である。図6(a)において、2ゾーン目盛指示計53は対数圧縮目盛と直線比例目盛を備えている。実施の形態2に示した二重目盛指示計ではどちらの目盛で読み取るのかを示す表示灯が必要であったが、この実施の形態3による2ゾーン目盛指示計は目盛は1本なので使用目盛表示用表示灯は不要である。図6(b)は2ゾーン目盛指示計の入力・目盛特性を示している。
FIG. 6A is a perspective view showing an external configuration of a two-zone scale indicator in the third embodiment. 6A, the two-
この発明による実施の形態3では、ワイドレンジ回転数信号変換器3は任意の回転数より小さな領域では対数目盛信号を、大きな領域では直線比例信号を出力可能としたものである。これにより、ワイドレンジ回転数信号変換器3の大きな回転数域における出力信号の識別が容易となり、読み取り誤差軽減と読み取りやすさ向上が図れる。 In the third embodiment according to the present invention, the wide-range rotation speed signal converter 3 can output a logarithmic scale signal in an area smaller than an arbitrary rotation speed and a linear proportional signal in a larger area. As a result, the output signal in the large rotational speed range of the wide-range rotational speed signal converter 3 can be easily identified, and the reading error can be reduced and the readability can be improved.
また、この発明による実施の形態3では、2ゾーン目盛指示計は前項の発明による回転数信号変換器の出力を受けて任意の回転数より小さな領域では対数目盛で、大きな領域では直線比例目盛で読み取ることを可能にしたものである。 In the third embodiment according to the present invention, the two-zone scale indicator receives the output of the rotational speed signal converter according to the invention of the preceding paragraph, and is a logarithmic scale in a region smaller than an arbitrary rotational speed and a linear proportional scale in a large region. It is possible to read.
この発明による実施の形態3によれば、実施の形態1における構成において、回転数信号としての直線比例目盛信号と、前記対数変換器18からなる対数変換手段で得られる回転数信号としての対数目盛信号とを回転数に応じて選択するアナログスイッチ42からなる選択手段を設けたので、小さな回転数から大きな回転数まで安定した回転数検出を行えるとともに、直線目盛信号と対数目盛信号とのいずれかが回転数に応じ選択されて出力信号の識別が容易な回転数検出装置を提供することができる。
According to the third embodiment of the present invention, in the configuration of the first embodiment, a linear proportional scale signal as a rotational speed signal and a logarithmic scale as a rotational speed signal obtained by a logarithmic conversion means comprising the
また、この発明による実施の形態3によれば、前項の構成において、前記選択手段により選択される直線比例目盛信号または対数目盛信号が回転数信号として入力される2ゾーン目盛指示計53からなる指示計または記録計等の2ゾーン目盛計器を設けたので、小さな回転数から大きな回転数まで安定した回転数検出を行えるとともに、直線目盛信号と対数目盛信号とのいずれかが回転数に応じ選択されて読み取りか容易な2ゾーン目盛計器を持つ回転数検出装置を提供することができる。
Further, according to Embodiment 3 of the present invention, in the configuration of the preceding paragraph, the indication comprising the two-
従前の回転数検出装置のレンジアビリティー(最大目盛:読み取ることができる最小目盛)は100:1程度であるが、この発明による実施の形態1から実施の形態3までにおける回転数検出装置と指示計の組合では10000:1が実現できる。従前の1/100まで小さな値まで読み取ることが可能になる。 The rangeability (maximum scale: minimum scale that can be read) of the conventional rotational speed detection device is about 100: 1, but the rotational speed detection device and the indicator in the first to third embodiments according to the present invention. 10000: 1 can be realized in this combination. It becomes possible to read values as small as the previous 1/100.
この発明による実施の形態2におけるワイドレンジ回転数信号変換器と二重目盛指示計の組合せで大きな回転数域では直線比例出力を選択すれば読み取り誤差軽減と、読み取りやすさ向上が図れる。小さな回転数では対数目盛出力を選択することで直線比例目盛では読み取れない小さな回転数も読み取ることができる。直線比例目盛と、対数目盛信号の各々の長所を任意に切り替え利用できる。 If the linear proportional output is selected in a large rotational speed range by combining the wide range rotational speed signal converter and the double scale indicator in the second embodiment of the present invention, reading error can be reduced and readability can be improved. By selecting the logarithmic scale output at a small rotation speed, it is possible to read a small rotation speed that cannot be read on a linear proportional scale. The advantages of the linear proportional scale and the logarithmic scale signal can be arbitrarily switched and used.
この発明による実施の形態3におけるワイドレンジ回転数信号変換器と2ゾーン目盛指示計の組合せでは、実施の形態2におけるような目盛選択なしに、小さい回転数は対数目盛で、大きな回転数域では直線比例目盛で読み取ることができる。2ゾーン目盛指示計は目盛は1本なので使用目盛表示用表示灯は不要である。 In the combination of the wide-range rotational speed signal converter and the two-zone scale indicator in the third embodiment according to the present invention, the small rotational speed is a logarithmic scale and in the large rotational speed range without the scale selection as in the second embodiment. Can be read with a linear scale. Since the 2-zone scale indicator has one scale, no indicator lamp for use scale is required.
この発明による実施の形態1から実施の形態3までにおいて回転数表示は指示計と限定された表記であるが、記録計であってもよい。記録計の場合、目盛は記録紙に記載されるが対数目盛を記録紙に記入することで指示計の場合と同様の効果がある。実施の形態2に相当する二重目盛方式で記録計に応用するときは対数目盛信号か、直線比例目盛信号両方を記録すればよい。 In the first to third embodiments according to the present invention, the rotation speed display is a notation limited to an indicator, but may be a recorder. In the case of a recorder, the scale is written on the recording paper, but the same effect as in the case of the indicator can be obtained by writing a logarithmic scale on the recording paper. When applied to a recorder with a double scale method corresponding to the second embodiment, both logarithmic scale signals or linear proportional scale signals may be recorded.
この発明による実施の形態1から実施の形態3までにおけるワイドレンジ回転数信号変換器出力にコンパレータを設けることで対数目盛信号といっても直線比例目盛信号の場合と同様に設定値以上で閉じる接点信号等を出力させることも可能である。接点式のみならずトランジスタのオープンコレクタ出力等も問題なく搭載できる。 By providing a comparator at the output of the wide-range rotation speed signal converter in the first to third embodiments according to the present invention, even if a logarithmic scale signal is used, the contact closes at a set value or more as in the case of a linear proportional scale signal. It is also possible to output a signal or the like. Not only contact type but also transistor open collector output can be installed without problems.
この発明による実施の形態1から実施の形態3まででは回転数目盛は0.5〜5000rpmとしたが、計算、説明、理解を容易ならしめるための典型的な数値を挙げたもので、この数値に限定されるものではない。種々の機械システムが要求する仕様に応用可能である。 In the first to third embodiments according to the present invention, the rotation speed scale is set to 0.5 to 5000 rpm. However, typical numerical values for facilitating calculation, explanation, and understanding are listed. It is not limited to. It can be applied to specifications required by various mechanical systems.
この発明による実施の形態3では、ソーン区分設定点を10rpmとしたが、いくらであっても対応は可能である。ソーン区分設定点が大きくなれば直線比例目盛ゾーンが狭くなるが、ソーン区分点設定には機械の運転状況を考慮することで実用上問題なく利用できる。 In the third embodiment according to the present invention, the thorn division set point is set to 10 rpm, but any number can be dealt with. The linear proportional scale zone becomes narrower as the thorn segment set point becomes larger, but the thorn segment set point can be used without any problem in practice by considering the operating conditions of the machine.
1,2,3 ワイドレンジ回転数信号変換器、8 回転数信号発生器、9 回転数信号、10 波形整形器、11 クロックパルス発生器、12 パルスカウンタ、13 アナログスイッチ、14 ワンショット発生器、15 積分器、16 使用目盛表示用ランプ電源供給回路、17 回転数零検出回路、18 対数変換器、19 ディジタルアナログ変換器、21 出力調整器、22 利得調整用可変抵抗器、23 零点調整用可変抵抗器、25 出力調整回路、32 直線比例信号利得調整用抵抗、33 直線比例信号零点調整用抵抗、41 比較器、42 アナログスイッチ、51 対数圧縮目盛指示計、52 二重目盛指示計、53 2ゾーン目盛指示計、61 目盛選択スイッチ。
1, 2, 3 Wide range rotation speed signal converter, 8 rotation speed signal generator, 9 rotation speed signal, 10 waveform shaper, 11 clock pulse generator, 12 pulse counter, 13 analog switch, 14 one shot generator, 15 integrator, 16 scale display lamp power supply circuit, 17 rotation speed zero detection circuit, 18 logarithmic converter, 19 digital-analog converter, 21 output regulator, 22 gain adjustment variable resistor, 23 zero adjustment variable Resistor, 25 Output adjustment circuit, 32 Linear proportional signal gain adjustment resistor, 33 Linear proportional signal zero adjustment resistor, 41 Comparator, 42 Analog switch, 51 Logarithmic compression scale indicator, 52 Double scale indicator, 53 2 Zone scale indicator, 61 scale selection switch.
Claims (6)
6. The rotational speed detection device according to claim 5, further comprising a two-zone scale meter to which the linear proportional scale signal or the logarithmic scale signal selected by the selection means is input as a rotational speed signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004061478A JP2005249620A (en) | 2004-03-05 | 2004-03-05 | Rotation number detection system |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109682987A (en) * | 2018-12-29 | 2019-04-26 | 深圳市越疆科技有限公司 | A kind of motor low velocity measuring method and Motors Speed Measuring System |
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2004
- 2004-03-05 JP JP2004061478A patent/JP2005249620A/en active Pending
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