JP2008122348A - Pressure switch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検出された圧力によってスイッチを入り切りする圧力スイッチ装置に関し、特に、油圧機器などにおける圧力制御に使用される圧力スイッチ装置に関する。 The present invention relates to a pressure switch device that turns a switch on and off according to a detected pressure, and more particularly to a pressure switch device used for pressure control in a hydraulic device or the like.
この種の圧力スイッチ装置は、油圧管路等の圧力を検出してアナログ電気信号を出力する圧力センサと、この圧力センサからのアナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器と、設定圧力値を入力する設定手段と、圧力センサからアナログ−デジタル変換器を介し送信されるデジタル信号と設定手段から送信される設定圧力値の信号とを演算比較し、その結果を出力する演算処理手段と、この演算処理手段から送信される信号によりスイッチを入り切りする出力手段とを備え、圧力センサで検出した検出値が設定圧力値を超えるとスイッチを入り切りするようにしている。
ところが、かかる従来の圧力スイッチ装置では、アナログ−デジタル変換器から演算処理手段に入力されるデジタル信号が１ビットの場合には、アナログ−デジタル変換器と演算処理手段との間を接続する信号線は１本でよいが、精度を高めるため３ビットのデジタル信号にすると、アナログ−デジタル変換器と演算処理手段との間を接続する信号線は３本必要となり、すなわち、アナログ−デジタル変換器と演算処理手段との間を接続する信号線はビットの数に相当する本数が必要となる。このため、精度をさらに高めるためにデジタル信号を８ビットや１６ビットにすると、アナログ−デジタル変換器と演算処理手段との間を接続する信号線が８本や１６本となって、信号線の取りまとめが煩雑になり、特に、複数個所の圧力を検出するために複数個の圧力センサを設けた場合には、圧力センサの個数にビット数を乗じた数の信号線が必要となり、信号線の取りまとめが一層煩雑になる問題があった。 However, in such a conventional pressure switch device, when the digital signal input from the analog-digital converter to the arithmetic processing means is 1 bit, the signal line connecting the analog-digital converter and the arithmetic processing means. However, if a 3-bit digital signal is used to improve accuracy, three signal lines are required to connect between the analog-digital converter and the arithmetic processing means, that is, the analog-digital converter and The number of signal lines connecting the arithmetic processing means is required to be equal to the number of bits. For this reason, if the digital signal is changed to 8 bits or 16 bits in order to further improve the accuracy, the signal lines connecting the analog-digital converter and the arithmetic processing means become 8 lines or 16 lines, and the signal lines are consolidated. In particular, when multiple pressure sensors are provided to detect pressure at multiple locations, the number of pressure sensors multiplied by the number of bits is required. There is a problem that becomes more complicated.
本発明の課題は、アナログ−デジタル変換器から演算処理手段に入力されるデジタル信号を送信するための信号線を、ビットの数に影響されることなく一定にして容易に取りまとめ、省配線を可能とし得る圧力スイッチ装置を提供するものである。 The problem of the present invention is that the signal lines for transmitting digital signals input from the analog-to-digital converters to the arithmetic processing means can be easily integrated without affecting the number of bits, and wiring can be saved. The pressure switch apparatus which can be used as this is provided.
かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、
圧力を検出してこの検出値に応じたアナログ電気信号を出力する圧力センサと、この圧力センサからのアナログ電気信号をデジタル信号に変換して出力するアナログ−デジタル変換器と、設定圧力値を変更自在に入力する設定手段と、圧力センサからアナログ−デジタル変換器を介し送信されるデジタル信号と設定手段から送信される設定圧力値の信号とを演算比較し、その結果を出力する演算処理手段と、この演算処理手段から送信される信号によりスイッチを入り切りする出力手段とを備え、アナログ−デジタル変換器は、アナログ電気信号から変換したデジタル信号を、圧力センサを特定するアドレスとビット数に応じたデータとを連続して配置したシリアル信号として送信する送信機能を備えていることを特徴とする圧力スイッチ装置がそれである。
In order to achieve this problem, the present invention has taken the following measures. That is,
A pressure sensor that detects pressure and outputs an analog electrical signal corresponding to the detected value, an analog-to-digital converter that converts the analog electrical signal from the pressure sensor into a digital signal, and changes the set pressure value Setting means for freely inputting, arithmetic processing means for calculating and comparing a digital signal transmitted from the pressure sensor via the analog-digital converter and a set pressure value signal transmitted from the setting means, and outputting the result The analog-to-digital converter converts the digital signal converted from the analog electrical signal in accordance with the address and the number of bits for identifying the pressure sensor. A pressure switch device comprising a transmission function for transmitting data as serial signals arranged continuously. There is that.
この場合、前記設定手段と前記出力手段とを一体的に備えても良い。また、前記設定手段と前記圧力センサの検出値を表示する表示手段とを一体的に備えても良い。また、前記圧力センサを複数個備えても良い。 In this case, the setting unit and the output unit may be provided integrally. Further, the setting means and a display means for displaying the detection value of the pressure sensor may be provided integrally. A plurality of the pressure sensors may be provided.
以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、アナログ−デジタル変換器は、アナログ電気信号から変換したデジタル信号を、圧力センサを特定するアドレスとビット数に応じたデータとを連続して配置したシリアル信号として送信する送信機能を備えている。このため、アナログ−デジタル変換器から演算処理手段に送信するデジタル信号のビット数が多くても、アナログ−デジタル変換器と演算処理手段との間を接続する信号線は、シリアル信号を送信するための単一のものでよく、この信号線を容易に取りまとめることができ、省配線を可能にすることができる。 As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the analog-to-digital converter continuously converts the digital signal converted from the analog electrical signal into an address specifying the pressure sensor and data corresponding to the number of bits. A transmission function is provided for transmitting as serial signals arranged in parallel. Therefore, even if the number of bits of the digital signal transmitted from the analog-digital converter to the arithmetic processing means is large, the signal line connecting the analog-digital converter and the arithmetic processing means transmits a serial signal. These signal lines can be easily combined and wiring can be saved.
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加え、設定圧力値を変更自在に入力する設定手段と、演算処理手段から送信される信号によりスイッチを入り切りする出力手段とを一体的に備えているため、圧力センサの設定圧力値の変更作業と出力手段のスイッチが入ったことの確認作業とを、作業者が同一場所で効率良く行うことができる。
In addition to the effect of the invention described in
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加え、前記設定手段と圧力センサの検出値を表示する表示手段とを一体的に備えているため、作業者が設定圧力値を変更する際に、圧力センサの検出値を表示手段で視認しながら作業することができる。
In addition to the effect of the invention described in
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の発明の効果に加え、複数個備えた圧力センサにおける設定圧力値の入力作業や変更作業を、単一の設定手段により１箇所で効率良く行うことができる。
In addition to the effects of the inventions described in
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１および図２において、圧力スイッチ装置１は、３個の圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃと、アナログ−デジタル変換器３と、設定手段４と出力手段５と表示手段６とを備えた表示操作盤７と、演算処理手段８から構成し、各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃとアナログ−デジタル変換器３との間を信号線９Ａ、９Ｂ、９Ｃで接続し、アナログ−デジタル変換器３と演算処理手段８との間を信号線１０で接続し、演算処理手段８と表示操作盤７との間を信号線１１で接続している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2, the
各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、それぞれ油圧管路等の異なる箇所に配置し、圧力を検出してこの検出値に応じたアナログ電気信号を信号線９Ａ、９Ｂ、９Ｃよりアナログ−デジタル変換器３に出力するもので、静電容量式センサや半導体ひずみ抵抗式センサ等が用いられる。アナログ−デジタル変換器３は、各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃからのアナログ電気信号をデジタル信号に変換して信号線１０より演算処理手段８に出力するものである。そして、アナログ−デジタル変換器３は、各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃのアナログ電気信号から変換したデジタル信号を、各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃのいずれであるかを特定するアドレスとビット数に応じたデータとを連続して配置したシリアル信号として送信する送信機能を備えている。
Each pressure sensor 2A, 2B, 2C is arranged at a different location such as a hydraulic pipe line, detects pressure, and an analog electric signal corresponding to the detected value is sent from the
設定手段４は、各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を変更自在に入力するもので、表示操作盤７の前面に３個の操作釦１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと、各操作釦１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの側方に配置した３個の表示部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃと、表示部１３Ｃの下方に配置した一括入力釦１４Ａを備え、操作釦１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの操作で圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値をそれぞれ変更自在に入力し、この入力した各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を各表示部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃでそれぞれ表示する。また、一括入力釦１４Ａの操作により、演算処理手段８に予め記憶させた各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を一括で入力することができる。
The setting means 4 inputs the set pressure values of the pressure sensors 2A, 2B, and 2C in a changeable manner. Three
演算処理手段８は、マイクロコンピューターを用い、設定圧力値や制御プログラム等を記憶するＲＯＭ及び演算処理を行うためのＣＰＵによって構成し、圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃからアナログ−デジタル変換器３を介して送信されるデジタル信号と設定手段４で設定した各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値の信号とを比較演算し、その結果、圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの検出値が設定圧力値を上回ると信号を出力し、この信号は信号線１１より出力手段５に送信される。出力手段５は、演算処理手段８から送信される信号によりスイッチを入り切りするもので、表示操作盤７の前面に３個の表示ランプ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃを備え、表示ランプ１５Ａは圧力センサ２Ａで検出した検出値が設定圧力値を上回ると送信される信号でスイッチが入り点灯し、同様に、表示ランプ１５Ｂは圧力センサ２Ｂで検出した検出値が設定圧力値を上回ると点灯し、表示ランプ１５Ｃは圧力センサ２Ｃで検出した検出値が設定圧力値を上回ると点灯する。また、各表示ランプ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの検出値が設定圧力値を下回るとスイッチが切れて消灯する。
The arithmetic processing means 8 is composed of a ROM that stores a set pressure value, a control program, and the like and a CPU for performing arithmetic processing using a microcomputer, and the pressure sensors 2A, 2B, and 2C via the analog-
表示手段６は、各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの検出値を表示するもので、表示操作盤７の前面に３個の表示部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを備え、表示部１６Ａは圧力センサ２Ａの検出値を表示し、同様に、表示部１６Ｂは圧力センサ２Ｂの検出値を、表示部１６Ｃは圧力センサ２Ｃの検出値をそれぞれ表示する。
The display means 6 displays the detection values of the pressure sensors 2A, 2B, and 2C, and includes three
次に、かかる構成の作動を説明する。
作業者は、表示操作盤７における設定手段４の各操作釦１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを操作して各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を所望値に設定し、この設定圧力値は各表示部１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃにそれぞれ表示される。また、作業者は、一括入力釦１４Ａを操作して各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を一括で入力しても良い。
Next, the operation of this configuration will be described.
The operator operates the
この各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を設定した状態で、圧力センサ２Ａで圧力を検出すると、圧力センサ２Ａは検出値に応じたアナログ電気信号を信号線９Ａよりアナログ−デジタル変換器３に出力し、アナログ−デジタル変換器３は圧力センサ２Ａからのアナログ電気信号をデジタル信号に変換して信号線１０より演算処理手段８に出力し、演算処理手段８は圧力センサ２Ａからアナログ−デジタル変換器３を介して送信されるデジタル信号と圧力センサ２Ａの設定圧力値の信号とを比較演算し、圧力センサ２Ａの検出値が設定圧力値を上回ると信号を出力し、この信号は信号線１１より出力手段５に送信され、出力手段５は演算処理手段８から送信される信号によりスイッチが入り表示ランプ１５Ａを点灯し、作業者は表示ランプ１５Ａの点灯で圧力センサ２Ａの検出値が設定圧力値を上回ったことを視認できる。また、圧力センサ２Ａからアナログ−デジタル変換器３を介して演算処理手段８に送信されたデジタル信号は、信号線１１より表示手段６に送信され、表示手段６は表示部１６Ａに圧力センサ２Ａの検出値を表示する。そして、圧力センサ２Ａの検出値が設定圧力値を下回ると、演算処理手段８から出力手段５へ信号が送信されなくなりスイッチが切れて表示ランプ１５Ａを消灯する。
When pressure is detected by the pressure sensor 2A in a state where the set pressure values of the pressure sensors 2A, 2B, and 2C are set, the pressure sensor 2A sends an analog electrical signal corresponding to the detected value from the
また、圧力センサ２Ｂで圧力を検出すると、圧力センサ２Ｂは検出値に応じたアナログ電気信号を信号線９Ｂより出力し、アナログ−デジタル変換器３は圧力センサ２Ｂからのアナログ電気信号をデジタル信号に変換して演算処理手段８に出力し、演算処理手段８は圧力センサ２Ｂからアナログ−デジタル変換器３を介して送信されるデジタル信号と圧力センサ２Ｂの設定圧力値の信号とを比較演算し、圧力センサ２Ｂの検出値が設定圧力値を上回ると信号を出力手段５に送信し、出力手段５は送信される信号によりスイッチが入り表示ランプ１５Ｂを点灯する。また、圧力センサ２Ｂからアナログ−デジタル変換器３を介して演算処理手段８に送信されたデジタル信号は、信号線１１より表示手段６に送信され、表示手段６は表示部１６Ｂに圧力センサ２Ｂの検出値を表示する。そして、圧力センサ２Ｂの検出値が設定圧力値を下回ると、演算処理手段８から出力手段５へ信号が送信されなくなりスイッチが切れて表示ランプ１５Ｂを消灯する。
When pressure is detected by the pressure sensor 2B, the pressure sensor 2B outputs an analog electric signal corresponding to the detected value from the
また、圧力センサ２Ｃで圧力を検出すると、圧力センサ２Ｃの検出値に応じたアナログ電気信号を信号線９Ｃよりアナログ−デジタル変換器３に出力し、アナログ−デジタル変換器３でアナログ電気信号をデジタル信号に変換して演算処理手段８に出力し、演算処理手段８はデジタル信号と圧力センサ２Ｃの設定圧力値の信号とを比較演算し、圧力センサ２Ｃの検出値が設定圧力値を上回ると信号を出力手段５に送信し、出力手段５は表示ランプ１５Ｃを点灯する。また、圧力センサ２Ｃの検出値を変換して演算処理手段８に送信されたデジタル信号は表示手段６に送信され、表示手段６は表示部１６Ｃに圧力センサ２Ｃの検出値を表示する。そして、圧力センサ２Ｃの検出値が設定圧力値を下回ると表示ランプ１５Ｃを消灯する。
When the pressure is detected by the pressure sensor 2C, an analog electric signal corresponding to the detection value of the pressure sensor 2C is output from the signal line 9C to the analog-to-
そして、各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を変更するには、表示操作盤７における設定手段４の各操作釦１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを操作して変更することができるから、作業者は遠隔地にそれぞれ個別に配置された各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの配置場所に行くことなく、表示操作盤７に備えた単一の設定手段４で３個の圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を変更でき、設定圧力値の変更作業を１箇所で効率良く行うことができる。
And in order to change the set pressure value of each pressure sensor 2A, 2B, 2C, since each
かかる作動で、アナログ−デジタル変換器３は、各信号線９Ａ、９Ｂ、９Ｃより送信される各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの検出値に応じたアナログ電気信号から変換したデジタル信号を、各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃのいずれであるかを特定するアドレスとビット数に応じたデータとを連続して配置したシリアル信号として送信する送信機能を備えているため、アナログ−デジタル変換器３から演算処理手段８に送信するデジタル信号のビット数が高精度に起因して多くても、アナログ−デジタル変換器３と演算処理手段８との間を接続する信号線１０は、シリアル信号を送信するための単一のものでよく、この信号線１０を容易に取りまとめることができ、省配線を可能にすることができ、特に、ビット数が多い圧力センサを多数個用いる場合に顕著な効果を有する。
With this operation, the analog-
また、各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を操作釦１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの操作で変更自在に入力する設定手段４と、演算処理手段８から送信される信号によりスイッチを入り切りして表示ランプ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃを点灯したり消灯したりする出力手段５とを表示操作盤７に一体的に備えているため、圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値の変更作業と出力手段６のスイッチが入ったことの確認作業とを、作業者が同一場所で効率良く行うことができる。
Further, the setting means 4 for inputting the set pressure values of the pressure sensors 2A, 2B, and 2C in a changeable manner by operating the
また、設定手段４と圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの検出値を表示する表示手段６とを表示操作盤７に一体的に備えているため、作業者が設定圧力値を変更する際に、圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの検出値を表示手段６の表示部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃで視認しながら作業することができる。
Further, since the display means 6 is integrally provided with the setting means 4 and the display means 6 for displaying the detection values of the pressure sensors 2A, 2B, and 2C, the pressure when the operator changes the set pressure value. It is possible to work while visually recognizing the detection values of the sensors 2A, 2B, 2C on the
また、設定手段４には、演算処理手段８に予め記憶させた３個の圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を一括で入力する一括入力釦１４Ａを備えているため、この一括入力釦１４Ａの操作で３個の圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値をより効率良く入力することができる。
Further, since the setting means 4 includes a
なお、一実施形態では、圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの検出値を表示する表示手段６を備えたが、表示手段は必ずしも具備することなく必要に応じて適宜備えれば良い。また、圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃを３個備えたが、１個又は２個あるいは４個以上でも良く、用途に応じた適宜の個数で良い。この場合、設定手段４の操作釦１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、出力手段５の表示ランプ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、表示手段６の表示部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃの個数は圧力センサの個数に応じたもので良い。また、設定手段４と出力手段５と表示手段６とを表示操作盤７に一体的に備えたが、出力手段５と表示手段６とを表示操作盤７に備えた設定手段４とそれぞれ格別に備えても良い。さらにまた、一括入力釦１４Ａは１個を備えたが、各圧力センサ２Ａ、２Ｂ、２Ｃの設定圧力値を何種類か演算処理手段８に予め記憶させ、複数の一括入力釦を備えて、複数種類の設定圧力値を用途に応じて適宜一括入力できるようにしても良いことは勿論である。
In addition, in one Embodiment, although the display means 6 which displays the detected value of pressure sensor 2A, 2B, 2C was provided, the display means does not necessarily need to be provided as needed. Further, although three pressure sensors 2A, 2B, and 2C are provided, the number may be one, two, or four or more, and may be an appropriate number according to the application. In this case, the number of the
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ：圧力センサ
３：アナログ−デジタル変換器
４：設定手段
５：出力手段
６：表示手段
８：演算処理手段
2A, 2B, 2C: Pressure sensor 3: Analog-digital converter 4: Setting means 5: Output means 6: Display means 8: Arithmetic processing means
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