JP2006162281A - Measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定装置に係わり、詳しくは、伝動チェーンのリンクプレートなどの小形な被測定部材に取り付けられ、該被測定部材の稼動状態を測定するチェーン稼動状態測定装置などの小形な測定装置に関するものである。 The present invention relates to a measuring apparatus, and more particularly, to a small measuring apparatus such as a chain operating state measuring apparatus that is attached to a small measuring member such as a link plate of a transmission chain and measures the operating state of the measuring member. Is.
従来、駆動用電源に電池(バッテリ)を採用し、小形な被測定部材に取り付けられる為に遠隔操作により装置の電源のON/OFFを行えないような測定装置が知られている。例えば、本出願人により既に出願済みの特願2004−255168号明細書記載の「チェーン稼動状態測定装置」などがその一つである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a measuring apparatus that employs a battery as a driving power source and is attached to a small member to be measured cannot be turned on / off by remote control is known. For example, the “chain operating state measuring device” described in Japanese Patent Application No. 2004-255168 already filed by the present applicant is one of them.
ところで、前述した測定装置では、電源をONしてから被測定部材に設置して所定の測定を行うようにしている為、その設置時間分だけバッテリを余分に消耗することとなる。 By the way, in the measuring apparatus described above, since the power is turned on and then installed on the member to be measured to perform a predetermined measurement, the battery is consumed excessively for the installation time.
また、前述した測定装置では、電源をONすると同時に所定の測定動作を開始するので、その設置時間内に採取した測定データは正しくなく不必要なものも含んでいる。 Further, since the above-described measuring apparatus starts a predetermined measurement operation at the same time as the power is turned on, the measurement data collected during the installation time includes incorrect and unnecessary data.
さらに、前述した測定装置では、バッテリの電力消費により安定して作動するのに必要な電力を装置に供給できないくらいバッテリの出力電圧が低下してしまうと、装置誤動作を生じて誤った測定データを採取してしまう。 Furthermore, in the above-described measuring device, if the output voltage of the battery drops to such an extent that the power necessary for stable operation can not be supplied to the device due to the power consumption of the battery, the device malfunctions and erroneous measurement data is obtained. I will collect it.
すなわち、前述した測定装置にあっては、小形な装置構造の為に遠隔より装置の電源をオンまたはオフすることができず、それにより、バッテリを無駄に消費するとともに、不必要な測定データを採取してしまっており、また、バッテリの出力電圧の低下によって装置誤動作を生じ誤った測定データを採取してしまうというおそれがあった。 That is, in the above-described measuring apparatus, it is impossible to remotely turn on or off the apparatus due to the small apparatus structure, thereby wastefully consuming the battery and unnecessary measurement data. In addition, there is a risk that the device malfunctions due to a decrease in the output voltage of the battery and erroneous measurement data is collected.
そこで、本発明は、前述したような課題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、小形な装置構造においても、少ない回路構成で遠隔より装置電源のオン操作を行えるようにすることにより、無駄なバッテリ消費を抑え、かつ、不必要な測定データを採取せずに済むとともに、バッテリの出力電圧が規定値を下回った場合に装置への電力供給を停止することにより、装置誤動作による誤測定データを採取せずに済むようにした測定装置を提供することにある。 Therefore, the present invention solves the above-described problems. That is, the object of the present invention is to enable a device power-on operation from a remote location with a small circuit configuration even in a small device structure. Therefore, it is possible to suppress wasteful battery consumption and not to collect unnecessary measurement data, and to stop the power supply to the device when the battery output voltage falls below the specified value. It is an object of the present invention to provide a measuring apparatus that can avoid collecting erroneous measurement data according to the above.
上記目的を達成するために、本請求項1記載の測定装置は、被測定部材の稼動状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出値を所定部に出力する出力手段と、前記検出手段及び前記出力手段に電力を供給する給電手段と、無通電状態で遠隔操作手段から発せられた電源オン光信号を受信して起電力を生じる光電変換素子と、該光電変換素子で生じた起電力に応じて無通電状態から通電状態となり、前記検出手段及び前記出力手段に対して前記給電手段から電力を供給するスイッチをオンする自己保持型半導体スイッチング素子とを備える電力供給監視手段との全てが前記被測定部材に設置され、前記自己保持型半導体スイッチング素子のスイッチをオンされて前記給電手段から前記検出手段及び前記出力手段にそれぞれ電力が供給されると、前記被測定部材の稼動状態の検出動作及び前記検出値の出力動作を含む測定処理動作を開始することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the measuring apparatus according to
また、本請求項2記載の測定装置は、本請求項1記載の測定装置の構成に加えて、前記電力供給監視手段は、前記自己保持型半導体スイッチング素子がスイッチオン状態になって前記給電手段から電力が供給された場合に、前記給電手段の電圧値を監視し、監視電圧値が予め規定した所定値を下回った場合に電源オフ出力を出す電源電圧監視手段と、該電源電圧監視手段の電源オフ出力に応じて前記自己保持型半導体スイッチング素子のスイッチをオフして前記検出手段及び前記出力手段に対する前記給電手段からの電力を休止する非自己保持型半導体スイッチング素子とを更に備えることを特徴とする。
In addition to the configuration of the measurement apparatus according to
また、本請求項3記載の測定装置は、本請求項1または本請求項2いずれか記載の測定装置の構成に加えて、前記検出手段が、チェーンのリンクプレートなどの被測定部材に固定される半導体ひずみゲージであり、前記出力手段が、該半導体ひずみゲージの出力を無線送信する前記被測定部材に固定される集積回路からなる送信モジュールであり、前記給電手段が、それら半導体ひずみゲージ及び送信モジュールに電力を供給するバッテリであることを特徴とする。
In addition to the configuration of the measuring device according to
本請求項1の測定装置によれば、被測定部材の稼動状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出値を所定部に出力する出力手段と、前記検出手段及び前記出力手段に電力を供給する給電手段と、無通電状態で遠隔操作手段から発せられた電源オン光信号を受信して起電力を生じる光電変換素子と、該光電変換素子で生じた起電力に応じて無通電状態から通電状態となり、前記検出手段及び前記出力手段に対して前記給電手段から電力を供給するスイッチをオンする自己保持型半導体スイッチング素子とを備える電力供給監視手段との全てが前記被測定部材に設置され、前記自己保持型半導体スイッチング素子のスイッチをオンされて前記給電手段から前記検出手段及び前記出力手段にそれぞれ電力が供給されると、前記被測定部材の稼動状態の検出動作及び前記検出値の出力動作を含む測定処理動作を開始するようにしているため、小形な装置構造においても、少ない回路構成で被測定部材の稼動状態の測定に適した所望のタイミングで遠隔より装置電源のオン操作を行えるようにすることにより、無駄なバッテリ消費を抑えることができるとともに、不必要な測定データを採取せずに済むようになる。 According to the measuring apparatus of the first aspect of the present invention, the detecting means for detecting the operating state of the member to be measured, the output means for outputting the detection value of the detecting means to the predetermined part, the power to the detecting means and the output means Power supply means to be supplied, photoelectric conversion element that generates an electromotive force by receiving a power-on light signal emitted from a remote operation means in a non-energized state, and from a non-energized state according to the electromotive force generated in the photoelectric conversion element All of the power supply monitoring means that is in an energized state and includes a self-holding type semiconductor switching element that turns on a switch that supplies power from the power supply means to the detection means and the output means is installed in the member to be measured. When the self-holding semiconductor switching element is turned on and power is supplied from the power feeding means to the detection means and the output means, the member to be measured is operated. Since the measurement processing operation including the detection operation of the state and the output operation of the detection value is started, the desired timing suitable for the measurement of the operation state of the member to be measured can be obtained with a small circuit configuration even in a small device structure. By enabling the apparatus power to be turned on remotely, unnecessary battery consumption can be suppressed and unnecessary measurement data need not be collected.
また、本請求項2記載の測定装置によれば、本請求項1記載の測定装置の構成に加えて、前記電力供給監視手段は、前記自己保持型半導体スイッチング素子がスイッチオン状態になって前記給電手段から電力が供給された場合に、前記給電手段の電圧値を監視し、監視電圧値が予め規定した所定値を下回った場合に電源オフ出力を出す電源電圧監視手段と、該電源電圧監視手段の電源オフ出力に応じて前記自己保持型半導体スイッチング素子のスイッチをオフして前記検出手段及び前記出力手段に対する前記給電手段からの電力を休止する非自己保持型半導体スイッチング素子とを更に備えるようにしたため、前述の本請求項1記載の測定装置が奏する効果に加えて、給電手段の出力電圧が規定値を下回った場合に装置への電力供給を停止することで、装置誤動作による誤測定データを採取せずに済むようになる。 Further, according to the measuring apparatus according to the second aspect, in addition to the configuration of the measuring apparatus according to the first aspect, the power supply monitoring means is configured so that the self-holding semiconductor switching element is switched on. A power supply voltage monitoring means for monitoring a voltage value of the power supply means when power is supplied from the power supply means, and outputting a power-off output when the monitored voltage value falls below a predetermined value, and the power supply voltage monitor A non-self-holding semiconductor switching element that switches off the power from the power supply means to the detection means and the output means by turning off the switch of the self-holding semiconductor switching element according to the power-off output of the means Therefore, in addition to the effect exhibited by the measuring device according to the first aspect of the present invention, the power supply to the device is stopped when the output voltage of the power feeding means falls below a specified value. It is, so need not be collected measurement data error due to device malfunction.
また、本請求項3の測定装置によれば、本請求項1または本請求項2いずれか記載の測定装置の構成に加えて、前記検出手段が、チェーンのリンクプレートなどの被測定部材に固定される半導体ひずみゲージであり、前記出力手段が、該半導体ひずみゲージの出力を無線送信する前記被測定部材に固定される集積回路からなる送信モジュールであり、前記給電手段が、それら半導体ひずみゲージ及び送信モジュールに電力を供給するバッテリであるため、前述の本請求項1または本請求項2いずれか記載の測定装置が奏する効果に加えて、チェーン性能をより簡単にかつ低コストで測定することができる。具体的には、半導体ひずみゲージは、その出力が大きく、例えば、金属抵抗線を用いたひずみゲージの50〜100倍もあって、増幅回路がなくても、所要の測定を行なうことができるため、送信モジュールの回路構成が簡素になり、低コストかつ小型に集積回路化することができる。加えて、送信モジュールの電力消費が少なく、半導体ひずみゲージと一緒に小容量のバッテリで給電することができるため、金属線ひずみゲージを用いた送信システムに比べて、装置を低コストかつ小型に製造することができる。そして、送信モジュールが小さくなるため、例えば、チェーンのリンクプレートにこれらを簡単に固定することができる。
Further, according to the measurement apparatus of claim 3, in addition to the configuration of the measurement apparatus of
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
なお、以下の説明では、伝動チェーンのリンクプレートなどの小形な被測定部材に取り付けられ、該被測定部材の稼動状態を測定するチェーン稼動状態測定装置に本発明を適用した場合について説明する。 In the following description, a case will be described in which the present invention is applied to a chain operating state measuring device that is attached to a small member to be measured such as a link plate of a transmission chain and measures the operating state of the member to be measured.
図1乃至図3に示すチェーン稼動状態測定装置100は、被測定部材がチェーンCであり、このチェーンCの張力を測定するためのものである。
In the chain operating
チェーンCは、図2及び図3に示すように、外リンクプレートC1及び内リンクプレートC2の両端を連結ピンC3によって屈曲可能に連結されている。このチェーンCは、駆動側スプロケットS1と従動側スプロケットS2とに巻き掛けられ、駆動側スプロケットS1をモータ等によって駆動することで矢印Aの方向に回転する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the chain C is connected to both ends of the outer link plate C1 and the inner link plate C2 so as to be bent by connecting pins C3. The chain C is wound around the drive side sprocket S1 and the driven side sprocket S2, and rotates in the direction of arrow A by driving the drive side sprocket S1 with a motor or the like.
半導体ひずみゲージ(検出手段)110が外リンクプレートC1に取り付けられている。取り付けは、チェーンCの張力変化によって半導体ひずみゲージ110が電気信号を出力するように、半導体ひずみゲージ110を外リンクプレートC1の上に配置すると共に、図3に示すように、接着剤Xによって外リンクプレートC1に固定し、コーティング材Yによって覆うことによってなされている。
A semiconductor strain gauge (detection means) 110 is attached to the outer link plate C1. The mounting is performed by placing the
別の外リンクプレートC1には、送信モジュール(出力手段)120が取り付けられ、ワイヤー101によって半導体ひずみゲージ110に電気接続されている。この送信モジュール120は、半導体ひずみゲージ110を一辺とするブリッジ回路および送信回路を含む半導体集積回路からなっており、ひずみゲージに対する増幅回路や校正回路を備えていない。送信回路の発振回路には振動による影響の少ないSAW共振子を用いている。この送信モジュール120も、外リンクプレートC1に接着剤Xによって固定されていると共に、コーティング材Yによって覆われている。
A transmission module (output means) 120 is attached to another outer
そして、更に別の外リンクプレートC1には、給電手段130としてのボタン形電池が接着剤Xによって固定されていると共に、コーティング材Yによって覆われている。なお、図2の実施例では、給電手段130が、電力供給監視手段140を介して半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120のそれぞれと各ワイヤー(ワイヤー102,ワイヤー103,ワイヤー104)で電気接続されている。
Further, a button-type battery as the power supply means 130 is fixed to the other outer link plate C1 with an adhesive X and is covered with a coating material Y. In the embodiment of FIG. 2, the power supply means 130 is electrically connected to each of the
また、更に別の外リンクプレートC1には、電力供給監視手段140が取り付けられてる。この電力供給監視手段140は、後述の受信装置(遠隔操作手段)150からの電源オン操作に対応して給電手段130からの電力を負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)へ供給開始するとともに、給電手段130の出力電圧が規定値を下回った場合に負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)への電力供給を停止する。
Further, the power supply monitoring means 140 is attached to another outer link plate C1. The power
また、受信装置(遠隔操作手段)150は、送信モジュール120からの信号を受信することができる受信回路をもつもので、チェーンCから独立して配置されている。また、本実施例では、この受信装置150は、電源供給監視手段140に対して負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)へ給電手段130から電力を供給するように電源オンを指示する電源オン指示回路を有している。
The receiving device (remote operation means) 150 has a receiving circuit that can receive a signal from the
なお、このようなチェーン稼動状態測定装置100では、チェーンCが回転すると、チェーン張力によって外リンクプレートC1が伸縮する。半導体ひずみゲージ110が外リンクプレートC1のこの伸縮を電気信号に変換し、送信モジュール120に出力する。受信装置150は、送信モジュール120のアンテナ121からの信号をアンテナ151によって受信し、解析装置等に出力する。
In such a chain operating
そして、受信装置150は、送信モジュール120から出力される電波強度に応じて、アンテナ151が送信モジュール120の電界内に常に位置するようにする。例えば、受信装置150は、アンテナ151を、チェーンCの経路の上にあるいは送信モジュール120の軌跡の上にあるように配置して、送信モジュール120からの電波を常に確実にキャッチするようにさせる。さらに、必要に応じて、もう一つの補完受信装置を用意し、チェーン経路における受信状態の悪い場所に配置し、受信装置150の受信を補完する。
The
本発明によるチェーン稼動状態測定装置100は、このように、半導体ひずみゲージ110の出力が大きく、送信モジュール120の回路に増幅回路や校正回路を必要とせず、回路構成がきわめて簡単であり、装置製造を低コストで行なえる。さらに、半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120の電力消費が少ないため、小型の電池によって長時間の測定が可能になる。さらに、半導体ひずみゲージ110、送信モジュール120及び電池等の給電手段130を外リンクプレートC1やシャフト等の被測定部材に単に装着するだけで所要の測定を行なうことができるため、測定作業も簡単にかつ低コストで行なえる。また、小型かつ軽量であるためチェーンの動きそのものに及ぼす影響が小さく、チェーンの稼動状態を高精度に測定することができる。
As described above, the chain operating
なお、以上説明した実施例において、ディスクリートな構成となっているが、印刷配線板に送信モジュール120及び給電手段130及び電力供給監視手段140を実装する等してもよい。
In the embodiment described above, a discrete configuration is used. However, the
次に、前述した電力供給監視手段140の詳細な構成について説明する。すなわち、前述したチェーン稼動状態測定装置100の負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)の電源を遠隔よりオンする場合と、給電手段130の出力電圧が規定値を下回ったときに負荷への電力を休止する場合の構成及び処理動作について図4乃至図7を用いて説明する。
Next, a detailed configuration of the above-described power
図4は、電力供給監視手段140の詳細な回路構成を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a detailed circuit configuration of the power
図4において、電力供給監視手段140は、受信装置(遠隔操作手段)150の電源ON操作に対応して負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)へ給電手段130からの電力の供給を行うとともに、給電手段130の出力電圧(以下、電源電圧という)が規定値を下回った場合に負荷に対する給電手段130からの電力供給を停止する回路である。そして、この電力供給監視手段140は、電源ON用光電変換素子141と、サイリスタ142と、光MOSリレー143と、電源電圧監視手段144と、レギュレータ145とを備え、それら各構成要素が負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)および給電手段130と同図4に示すような接続形態で各々電気的に接続されて構成される。
In FIG. 4, the power
ここで、電源ON用光電変換素子141は、光信号を入力して起電力を発生する光電変換素子である。例えば、その光電変換素子の構造としては、P側がプラス極、N側がマイナス極となっているようなPN接合ダイオードを有し、そのPN接合ダイオードに光が当たると空乏層に自由電子とホールが発生して、端子間に起電力を生じるような構造を有している。なお、具体的に、電源ON用光電変換素子141は、受信装置(遠隔操作手段)150から発せられた電源オン用光信号を入力すると、後段のサイリスタ142のゲート(G)−カソード(K)間に起電力を生じる。
Here, the power-on
また、サイリスタ142(thyristor)は、ノーマリーオフタイプのサイリスタであって、電源ON用光電変換素子141の出力電圧でスイッチオン(すなわち、通電状態)となる自己保持型半導体スイッチング素子である。また、このサイリスタ142は、通電状態になった後、アノード(A)−カソード(K)間の電圧が供給されなくなると、スイッチオフ(すなわち、無通電状態)に戻る。
Further, the thyristor 142 (thyristor) is a normally-off type thyristor, and is a self-holding semiconductor switching element that is switched on (that is, energized) by the output voltage of the power-on
また、光MOSリレー143は、ノーマリーオンタイプの光MOSリレーであって、後述の電源電圧監視手段144の電源OFF出力によって自装しているLEDが通電され、そのLEDが発光し、その光によって同じく自装している電界効果トランジスタ(FET)がOFF(すなわち、無通電状態)となるとともに、また、電源電圧監視手段144の電源OFF出力がなくなると、LEDが通電されず発光がなくなり、FETがON(すなわち、通電状態)に戻るような非自己保持型半導体スイッチング素子である。
Further, the
また、電源電圧監視手段144は、サイリスタ142がスイッチON状態となると、電力が供給されて、給電手段130の電源電圧と後述のレギュレータ145のレギュレータ電圧を監視し、電源電圧がレギュレータ電圧以下になった場合に光MOSリレー143のLEDの端子電圧間に起電力を発生させ、LEDを点灯させる。なお、この電源電圧監視手段144は、電源電圧とレギュレータ電圧の比較ができ、電源電圧がレギュレータ電圧以下になると、光MOSリレーのLEDをONできるものであればよく、例えば、図5に示すようなアナログコンパレータを用いたもので実現される。
In addition, when the
また、レギュレータ145は、負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)で使用する電圧を安定化する電源安定機である。例えば、3端子レギュレータなどの、入力、接地、出力の3端子を持ち、入力された直流電源を平滑、定電圧化して出力する小型の電圧整流素子で実現される。
The
なお、受信装置(遠隔操作手段)150は、前述の電力供給監視手段140に対して、負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)に対する給電手段130の電力の供給を指示する電源ON用外部リモコンとしての機能を有する。そして、この受信装置(遠隔操作手段)150は、電源ON用発光部152と、切り換えスイッチ153とを備えて構成される。
The receiving device (remote operation means) 150 is a power-on external remote controller that instructs the power supply monitoring means 140 to supply power from the power supply means 130 to the load (
ここで、電源ON用発光部152は、電力供給監視手段140に対して負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)への電力供給の開始(電源ON)を指示する電源ON用光信号を発するものであり、例えば、発光ダイオード(LED)で実現されるが、電力供給監視手段140の電源ON用光電変換素子141に起電力を発生させるものであれば発光ダイオード(LED)以外のものでも良い。
Here, the power ON
また、切り換えスイッチ153は、操作者が、電源ONを指示する為のスイッチである。
The
次に、前述した構成の電力供給監視手段140の処理動作について説明する。
Next, the processing operation of the power
まず、電源ON時の動作について図6を参照して説明する。 First, the operation when the power is turned on will be described with reference to FIG.
チェーン稼動状態測定装置100において、負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)へ電力が供給されていない場合(電源OFF状態)には、ノーマリーオフタイプのサイリスタ142がOFF状態(すなわち、無通電状態)となっており、電力供給監視手段140にも電力が供給されず、この電力供給監視手段140は無通電状態とされている。
In the chain operating
この時、電源ON用光電変換素子141に受信装置(遠隔操作手段)150の電源ON用発光部152から発せられた電源ON用光信号が入ると(a)、光電変換によって電源ON用光電変換素子141に電圧が発生する。そして、この発生した電圧がサイリスタ142のゲート(G)−カソード(K)間に印加される(b)。
At this time, when a power-on optical signal emitted from the power-on light-emitting
そして、前述のゲート(G)−カソード(K)間電圧がサイリスタ142のON電圧に達すると、サイリスタ142がスイッチON状態(すなわち、通電状態)となり(c)、更に、ノーマリーオンタイプの光MOSリレー143を使用していることにより、半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120への電力供給が開始される(d)。これにより、半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120が、給電が開始された直後から動作を開始する(e)。すなわち、半導体ひずみゲージ110が、チェーンCの稼動状態の検出動作を開始するとともに、送信モジュール120が、半導体ひずみゲージ110の検出出力を無線送信する動作を開始する。なお、実際に、半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120で使用される電圧は、レギュレータ145により電圧を安定化されたものを使用している。
When the voltage between the gate (G) and the cathode (K) reaches the ON voltage of the
また、サイリスタ142がスイッチON状態となると、電源電圧監視手段144に電力が供給されて(f)、給電手段130の電源電圧とレギュレータ145のレギュレータ電圧を監視する(g)。
When the
このように、小形な装置構造においても、少ない回路構成で、被測定部材の稼動状態の測定に適した所望のタイミングで遠隔より装置電源のオン操作を行えるようにすることにより、無駄なバッテリ消費を抑えることができるとともに、不必要な測定データを採取せずに済むようになる。 As described above, even in a small device structure, it is possible to turn on the power of the device remotely at a desired timing suitable for the measurement of the operating state of the member to be measured with a small circuit configuration. As well as unnecessary measurement data.
次に、給電手段130の電源電圧が規定値を下回った場合に半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120への電力を休止する場合の処理動作について図7を参照して説明する。
Next, a processing operation in the case where the power to the
負荷(半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120)へ電力が供給され(電源ONされ)、電源電圧監視手段144に電力が供給されると(f)、電源電圧監視手段144が、給電手段130の電源電圧とレギュレータ145のレギュレータ電圧を監視している(g)。
When power is supplied to the loads (
ここで、電源電圧監視手段144が、電源電圧とレギュレータ電圧の監視の結果、電源電圧がレギュレータ電圧以下になったこと(すなわち、給電手段130の電力が無くなりかけたこと)を検知すると、光MOSリレー143のLED端子間に起電力を発生させ(h)、LEDを発光させる(i)。すると、光MOSリレー143のFETがOFF状態(すなわち、無通電状態)になる(j)。これにより、サイリスタ142への通電が止められるので、サイリスタ142はスイッチON状態からスイッチOFF状態に戻る(k)。そして、半導体ひずみゲージ110及び送信モジュール120への電力供給が休止される(l)。これにより、半導体ひずみゲージ110が検出動作を停止するとともに、送信モジュール120が送信動作を停止するので(m)、受信装置(遠隔操作手段)150に負荷部誤動作による誤った測定データが送信されることを防ぐことができる。
Here, when the power supply
さらに、サイリスタ142がスイッチOFF状態に戻ると、電源電圧監視手段144への電力供給が停止される(n)。
Further, when the
また、電源電圧監視手段144への電力供給が停止されると、光MOSリレー143のLEDの端子間の起電力が無くなるので(o)、LEDの発光が止み(p)、光MOSリレー143のFETはスイッチOFF状態からスイッチON状態に戻る(q)。なお、この時、既にサイリスタ142がスイッチOFF状態になっているので、負荷への電力供給は行われない。
Further, when the power supply to the power supply
このように、負荷に適正な電源電圧が印加されなくなれば、電源電圧の供給を止めて負荷の動作を停止させることで誤動作を防止することができるので、誤った測定データを採取してなくても済むようになる。 In this way, if an appropriate power supply voltage is no longer applied to the load, it is possible to prevent malfunction by stopping the operation of the load by stopping the supply of power supply voltage. It will come to an end.
すなわち、前述したような構成によると、電源をONしてから、供給電圧が降下する間の必要で正しい測定データを採取することができる。遠隔で電源をONできる機構を備え、測定を開始したいときに装置の起動が遠隔でできるので、従来のように、電源をONしてから被測定部材に設置して測定を行うことで、設置時間分だけバッテリを無駄に消耗したり、設置時間内の不必要な測定データを採取したりせずに済む。また、電源電圧がレギュレータ電圧以下になると電源電圧監視手段が電源OFF出力動作を行って測定装置(負荷部)への電圧供給を停止させるので、誤った測定データの収集を防止することができる。 That is, according to the configuration as described above, necessary and correct measurement data can be collected while the supply voltage drops after the power is turned on. Since it is equipped with a mechanism that can turn on the power remotely and the device can be activated remotely when it is desired to start measurement, it can be installed by turning on the power and installing it on the member to be measured as before. There is no need to waste the battery by the amount of time or collect unnecessary measurement data within the installation time. Further, when the power supply voltage becomes equal to or lower than the regulator voltage, the power supply voltage monitoring unit performs the power OFF output operation to stop the voltage supply to the measuring device (load unit), thereby preventing erroneous measurement data collection.
なお、前述の図2に示す実施例では、1つの給電手段130を備える構成を示したが、これ以外にも、例えば、図8に示すように、2つの給電手段(ボタン形電池)130a,給電手段(ボタン形電池)130bを備える形態にしても良い。すなわち、この図8の実施例では、給電手段130aが、電力供給監視手段140aを介して半導体ひずみゲージ110と各ワイヤー(ワイヤー105、ワイヤー106)で電気接続されるとともに、給電手段130bが、電力供給監視手段140bを介して送信モジュール120と各ワイヤー(ワイヤー107、ワイヤー108)で電気接続される。なお、このように、電源を2つ備える構成によれば、電源が分割され、設置の自由度が高くなる。
In the embodiment shown in FIG. 2 described above, the configuration including one power supply means 130 is shown. However, for example, as shown in FIG. 8, two power supply means (button-type batteries) 130a, You may make it the form provided with the electric power feeding means (button type battery) 130b. That is, in the embodiment of FIG. 8, the power supply means 130a is electrically connected to the
また、前述の実施例では、負荷への電力供給を指示する電源ONを指示する遠隔操作手段をチェーン稼動状態測定装置100の測定データを受信する受信装置150に組み込んだ場合を説明したが、このような実施形態に限定されず、受信装置には、測定データの受信機能回路のみを備え、そのような受信装置とは個別の電源ON専用端末として遠隔操作手段を設けるようにしても良い。
In the above-described embodiment, a case has been described in which remote control means for instructing power supply to instruct power supply to the load is incorporated in the receiving
前述した構成によると、被測定部材の稼動状態を検出する検出手段と、検出手段の検出値を所定部に出力する出力手段と、検出手段及び出力手段に電力を供給する給電手段と、無通電状態で遠隔操作手段から発せられた電源オン光信号を受信して起電力を生じる光電変換素子と、該光電変換素子で生じた起電力に応じて無通電状態から通電状態となり、前記検出手段及び前記出力手段に対して前記給電手段から電力を供給するスイッチをオンする自己保持型半導体スイッチング素子とを備える電力供給監視手段との全てが被測定部材に設置され、自己保持型半導体スイッチング素子のスイッチをオンされて給電手段から検出手段及び出力手段にそれぞれ電力が供給されると、被測定部材の稼動状態の検出動作及び検出値の出力動作を含む測定処理動作を開始するようにしているため、小形な装置構造においても、少ない回路構成で被測定部材の稼動状態の測定に適した所望のタイミングで遠隔より装置電源のオン操作を行えるようにすることにより、無駄なバッテリ消費を抑えることができるとともに、不必要な測定データを採取せずに済む。 According to the configuration described above, the detection means for detecting the operating state of the member to be measured, the output means for outputting the detection value of the detection means to the predetermined portion, the power supply means for supplying power to the detection means and the output means, and the non-energization A photoelectric conversion element that generates an electromotive force by receiving a power-on light signal emitted from the remote control means in a state, and changes from a non-energized state to an energized state according to the electromotive force generated by the photoelectric conversion element, and the detection means and All of the power supply monitoring means including a self-holding type semiconductor switching element that turns on a switch that supplies power from the power supply means to the output means is installed in the member to be measured, and the switch of the self-holding type semiconductor switching element When power is supplied from the power supply means to the detection means and the output means, the measurement including the detection operation of the operating state of the member to be measured and the output operation of the detection value is performed. Since the physical operation is started, it is possible to remotely turn on the device power at a desired timing suitable for measuring the operating state of the member to be measured with a small circuit configuration even in a small device structure. As a result, useless battery consumption can be suppressed, and unnecessary measurement data need not be collected.
また、前述した構成によると、電力供給監視手段は、自己保持型半導体スイッチング素子がスイッチオン状態になって給電手段から電力が供給された場合に、給電手段の電圧値を監視し、監視電圧値が予め規定した所定値を下回った場合に電源オフ出力を出す電源電圧監視手段と、該電源電圧監視手段の電源オフ出力に応じて自己保持型半導体スイッチング素子のスイッチをオフして検出手段及び出力手段に対する給電手段からの電力を休止する非自己保持型半導体スイッチング素子とを更に備えるようにしたため、給電手段の電源電圧が規定値を下回った場合に装置への電力を休止することで、装置誤動作による誤測定データを採取せずに済む。 Further, according to the configuration described above, the power supply monitoring means monitors the voltage value of the power supply means when the self-holding semiconductor switching element is switched on and power is supplied from the power supply means, and the monitoring voltage value Power supply voltage monitoring means for outputting a power-off output when the power supply voltage falls below a predetermined value, and detecting means and output by turning off the switch of the self-holding semiconductor switching element in accordance with the power-off output of the power supply voltage monitoring means And a non-self-holding type semiconductor switching element that suspends the power from the power supply means to the device, so that when the power supply voltage of the power supply means falls below a specified value, the power supply to the device is stopped, thereby malfunctioning the device. It is not necessary to collect erroneous measurement data by.
また、前述した構成によると、検出手段が、チェーンのリンクプレートなどの被測定部材に固定される半導体ひずみゲージであり、出力手段が、該半導体ひずみゲージの出力を無線送信する被測定部材に固定される集積回路からなる送信モジュールであり、給電手段が、それら半導体ひずみゲージ及び送信モジュールに電力を供給するバッテリであることにより、チェーン性能をより簡単にかつ低コストで測定することができる。具体的には、半導体ひずみゲージは、その出力が大きく、例えば、金属抵抗線を用いたひずみゲージの50〜100倍もあって、増幅回路がなくても、所要の測定を行なうことができるため、送信モジュールの回路構成が簡素になり、低コストかつ小型に集積回路化することができる。加えて、送信モジュールの電力消費が少なく、半導体ひずみゲージと一緒に小容量の給電手段で給電することができるため、金属線ひずみゲージを用いた送信システムに比べて、装置を低コストかつ小型に製造することができる。そして、送信モジュールが小さくなるため、例えば、チェーンのリンクプレートにこれらを簡単に固定することができる。 Further, according to the configuration described above, the detection means is a semiconductor strain gauge fixed to a measured member such as a link plate of a chain, and the output means is fixed to the measured member that wirelessly transmits the output of the semiconductor strain gauge. Since the power supply means is a battery that supplies power to the semiconductor strain gauge and the transmission module, the chain performance can be measured more easily and at low cost. Specifically, a semiconductor strain gauge has a large output, for example, 50 to 100 times that of a strain gauge using a metal resistance wire, and the required measurement can be performed without an amplifier circuit. Thus, the circuit configuration of the transmission module is simplified, and an integrated circuit can be formed at a low cost and a small size. In addition, the power consumption of the transmission module is low, and power can be supplied by a small-capacity power supply means together with the semiconductor strain gauge. Can be manufactured. And since a transmission module becomes small, these can be easily fixed to the link plate of a chain, for example.
100 ・・・ チェーン稼動状態測定装置(測定装置)
110 ・・・ 半導体ひずみゲージ(検出手段)
120 ・・・ 送信モジュール(出力手段)
121 ・・・ アンテナ
130(130a,130b) ・・・ 給電手段(小型電池)
140(140a,140b) ・・・ 電力供給監視手段
141 ・・・ 電源ON用光電変換素子
142 ・・・ サイリスタ(自己保持型半導体スイッチング素子)
143 ・・・ 光MOSリレー(非自己保持型半導体スイッチング素子)
144 ・・・ 電源電圧監視手段
145 ・・・ レギュレータ
150 ・・・ 受信装置(遠隔操作手段)
151 ・・・ アンテナ
101,102,103,104,105,106,107,108 ・・・ ワイヤー
C ・・・ チェーン
C1 ・・・ 外リンクプレート
C2 ・・・ 内リンクプレート
C3 ・・・ 連結ピン
S1 ・・・ 駆動側スプロケット
S2 ・・・ 従動側スプロケット
X ・・・ 接着剤
Y ・・・ コーティング材
100 ... Chain operating state measuring device (measuring device)
110 ... Semiconductor strain gauge (detection means)
120 ... Transmission module (output means)
121 ... Antenna 130 (130a, 130b) ... Power supply means (small battery)
140 (140a, 140b) ... Power supply monitoring means 141 ...
143 ... Optical MOS relay (non-self-holding semiconductor switching element)
144 ... Power supply voltage monitoring means 145 ...
151 ...
Claims (3)
前記検出手段の検出値を所定部に出力する出力手段と、
前記検出手段及び前記出力手段に電力を供給する給電手段と、
無通電状態で遠隔操作手段から発せられた電源オン光信号を受信して起電力を生じる光電変換素子と、該光電変換素子で生じた起電力に応じて無通電状態から通電状態となり、前記検出手段及び前記出力手段に対して前記給電手段から電力を供給するスイッチをオンする自己保持型半導体スイッチング素子とを備える電力供給監視手段と
の全てが前記被測定部材に設置され、
前記自己保持型半導体スイッチング素子のスイッチをオンされて前記給電手段から前記検出手段及び前記出力手段にそれぞれ電力が供給されると、前記被測定部材の稼動状態の検出動作及び前記検出値の出力動作を含む測定処理動作を開始することを特徴とする測定装置。 Detection means for detecting the operating state of the member to be measured;
Output means for outputting the detection value of the detection means to a predetermined portion;
Power supply means for supplying power to the detection means and the output means;
A photoelectric conversion element that generates an electromotive force by receiving a power-on light signal emitted from a remote control means in a non-energized state, and enters the energized state from the non-energized state according to the electromotive force generated in the photoelectric conversion element. And a power supply monitoring means comprising a self-holding type semiconductor switching element that turns on a switch that supplies power from the power supply means to the output means and the output means.
When the switch of the self-holding semiconductor switching element is turned on and electric power is supplied from the power supply means to the detection means and the output means, respectively, an operation for detecting an operating state of the member to be measured and an output operation for the detection value A measurement apparatus comprising: starting a measurement processing operation including:
前記自己保持型半導体スイッチング素子がスイッチオン状態になって前記給電手段から電力が供給された場合に、前記給電手段の電圧値を監視し、監視電圧値が予め規定した所定値を下回った場合に電源オフ出力を出す電源電圧監視手段と、
該電源電圧監視手段の電源オフ出力に応じて前記自己保持型半導体スイッチング素子のスイッチをオフして前記検出手段及び前記出力手段に対する前記給電手段からの電力を休止する非自己保持型半導体スイッチング素子と
を更に備えることを特徴とする請求項1記載の測定装置。 The power supply monitoring means includes
When the self-holding semiconductor switching element is switched on and power is supplied from the power supply means, the voltage value of the power supply means is monitored, and the monitored voltage value falls below a predetermined value defined in advance. Power supply voltage monitoring means for outputting a power-off output;
A non-self-holding type semiconductor switching element that switches off the self-holding type semiconductor switching element in response to a power-off output of the power supply voltage monitoring means to suspend power from the power supply means to the detection means and the output means; The measuring apparatus according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
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JP2004349986A JP2006162281A (en) | 2004-12-02 | 2004-12-02 | Measuring instrument |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4864085B2 (en) * | 2005-07-23 | 2012-01-25 | レノルド ピーエルシー | Transmission chain monitoring system |
CN104150188A (en) * | 2014-07-16 | 2014-11-19 | 中国矿业大学(北京) | Tension wireless detecting system for round-link chain of scraper conveyor |
-
2004
- 2004-12-02 JP JP2004349986A patent/JP2006162281A/en active Pending
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