JP2789216B2 - デジタル回転計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、モータの回転軸等の各種回転体の回転数を
計測してその値をデジタル表示するデジタル回転計に関
する。

（従来の技術） これまでのデジタル回転計では、計測対象である回転
体の回転速度の時間的な変化状況とは無関係に計測回転
数の表示内容を一定時間毎に更新してデジタル表示する
ようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、例えば工作機械において使用されるサーボ
モータの回転速度のフィードバック制御においては、そ
のフィードバック制御の現在値が目標値から大きくずれ
ているような場合には、サーボモータの回転速度を急加
速あるいは急減速するような制御が行われることがあ
る。

このようなフィードバック制御に対して上述した従来
のデジタル回転計を用いてそのサーボモータの回転数を
表示更新するようなときは、その表示更新がサーボモー
タの回転速度の急加速あるいは急減速とは無関係に、常
に一定の時間間隔で行なわれるものであるために、その
デジタル回転計の回転数表示器における表示回転数が現
在のサーボモータの回転速度よりも一定時間前の回転速
度を表示していることとなり、結果としてその表示動作
の追従性に著しく欠けるといった不都合があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、測定対象となる回転体が急加減速されると、これ
に追従するかたちで表示内容の更新時間も変化するよう
にして、追従性に優れたデジタル回転計が得られるよう
にするものである。

本発明は、上述の課題を解決するために、第１図の特
許請求の範囲対応図に示すように、回転体の回転数を検
出してこれに対応する回転パルスを出力する回転数セン
サと、前記回転数センサから出力される回転パルスを入
力する入力部と、前記回転体の１回転当たりの回転パル
スの数及び回転数の基準表示更新時間などに関連するパ
ラメータを設定入力するためのパラメータ設定スイッチ
と、前記パラメータ設定スイッチから与えられるパラメ
ータを記憶するパラメータメモリ部と、前記入力部から
の回転パルスと前記パラメータメモリ部からのパラメー
タデータとに基づいて前記回転体の回転数を演算する演
算部と、前記演算部の演算結果に基づいて前記回転体の
回転数を表示する回転数表示器と、前記基準表示更新時
間より短い最短表示更新時間の到来毎に前記入力部から
の回転パルスの数をカウントするとともに、そのカウン
ト値を現カウント値として出力するカウンタ部と、前記
カウンタ部の更新時におけるその現カウント値を更新カ
ウント値として記憶する更新カウント値メモリ部と、前
記カウンタ部の現カウント値が前記更新カウント値メモ
リ部の更新カウント値よりも一定割合だけ大であるとき
は急加速、前記更新カウント値メモリ部の更新カウント
値が前記カウンタ部の現カウント値よりも一定割合だけ
大であるときは急減速であるとそれぞれ判定し、それぞ
れ前記回転体の回転数が急加速あるいは急減速であると
の判定出力を出力する急加減速判定部と、前記急加減速
判定部からの判定出力に基づいて前記パラメータメモリ
部に格納されている表示更新時間パラメータを前記基準
表示更新時間より短い最短表示更新時間に修正するパラ
メータ修正部とを備えている。

（作用） 上記構成によれば、入力部からの信号は急加減速を判
定するためにカウンタ部においてカウントされる。ま
た、更新カウント値メモリ部において前回のカウント値
データである更新カウント値が記憶されている。カウン
タ部での現カウント値をＡ、更新カウント値メモリ部で
記憶されている更新カウント値をＢでそれぞれあらわ
し、そのカウント値よりも一定割合だけ大である値を1.
5Aあるいは1.5Bとした場合に、1.5B＜Ａならば、急加速
と判定する。また、1.5A＜Ｂならば、急減速と判定す
る。

通常は既に入力されたパラメータメモリ部のパラメー
タの１つである「基準表示更新時間」に基づいて表示が
更新されるが、上記急加速または急減速のいずれかの判
定があった場合には、パラメータメモリ部の「基準表示
更新時間」が退避され、その代わりに「最短表示更新時
間」となる。また、急加速または急減速のいずれも無し
になるときは上記退避した値が復帰する。

（実施例） 第２図は本発明の一実施例に係るデジタル回転計のブ
ロック図である。

第２図において、符号Ａは本実施例のデジタル回転計
で回転数が計測されるべきサーボモータ等の回転体であ
る。本実施例のデジタル回転計は回転体Ａの回転数に対
応する回転パルスを出力する回転数センサＢと、その回
転数センサＢから与えられる回転パルスを処理する本体
Ｃとから構成されている。

本実施例のデジタル回転計の本体Ｃは大きく分けて回
転数センサＢから与えられる回転パルスを入力する入力
部１と、回転体Ａの１回転当たりの回転パルスの数およ
び回転数の基準時間更新時間などに関連するパラメータ
を設定入力するためのパラメータ設定スイッチ２と、後
述のパラメータメモリ部、演算部、カウンタ部、更新カ
ウント値メモリ部、急加減速判定部、およびパラメータ
修正部とを含むマイクロコンピュータ３と、基準発振器
４と、回転数表示器８とを備えている。

マイクロコンピュータ３は、前記演算部、急加減速判
定部およびパラメータ修正部等を構成するCPU3aと、こ
のCPU3aの動作を規定するプログラムが格納されているR
OM3bと、CPU3aが動作上使用するものでパラメータメモ
リ部および更新カウント値メモリ部としてのRAM3cと、
基準発振器４からのクロックパルスを入力する基準時間
作成用のタイマ3dと、入力部１からの回転パルス出力に
基づいて回転体Ａの回転数をカウントするカウンタ部3e
とから構成されている。

動作を第３図に示されるマイクロコンピュータ３の特
にCPU3aの動作説明用フローチャートを参照して説明す
る。

第３図に示すフローチャートは、前処理ルーチンR1
と、計測ルーチンR2と、急加減速判定ルーチンR3と、到
来パルス待ちルーチンR4と、出力ルーチンR5とから構成
される。

前処理ルーチンR1におけるステップS1で初期化を行っ
たのち、ステップS2で表示更新時間とか１回転当たりの
回転パルスの数などの設定データをパラメータ設定スイ
ッチ２から入力し、ステップS3でパラメータ設定スイッ
チ２で設定入力されたデータに従ってCPU3aの演算部で
回転体Ａの回転数の演算に必要な係数等を算出する。

ステップS4からステップS6まで、およびステップS13
からステップS17までの各ステップで構成される計測ル
ーチンR2において、まず、ステップS4では、回転数の計
測周期での最初の回転パルスが入力部１から入力された
か否かを判断し、回転パルスの入力がなければその入力
があるまで待機する。回転パルスが入力部１から入力さ
れると、ステップS5でタイマ3dをクリアしてタイマ動作
をスタートさせるとともに、ステップS6でカウンタ部3e
をクリアして回転パルスのカウント動作をスタートさせ
る。

ステップS6′からステップS12までの各ステップで構
成される急加減速判定ルーチンR3におけるステップS6′
で、CPU3aは例えば0.25秒毎の最短表示更新時間毎に、
入力部１から与えられる回転パルスをカウントしている
カウンタ部3eの現カウント値データＡと、カウンタ部3e
の更新時に更新カウント値メモリ部3cに記憶されている
カウンタ部3eの更新カウント値データＢとを取り込むと
ともに、ステップ７ではＢ＋B/2の計算を演算部で行
い、ステップ８で現カウント値データＡが更新カウント
値データＢの1.5倍を越えているか否か（Ａ＞Ｂ＋B/
2）、即ち急加速か否かを判定する。つまり、Ａ＞Ｂ＋B
/2が成立するのであれば急加速であり、成立しなければ
急加速でない。ステップ９でＡ＋A/2の計算を行い、ス
テップ10で現カウント値データＡの1.5倍が更新カウン
ト値データＢより小さいか否か（Ｂ＞Ａ＋A/2）、即ち
急減速か否かを判定する。つまり、Ｂ＞Ａ＋A/2が成立
するのであれば急減速であり、成立しなければ急減速で
ない。これらの各ステップが急加減速判定部を構成して
いる。

ステップ８あるいはステップ10において、急加速であ
るとか、急減速であると判定した場合には、ステップS1
2において表示更新時間Ｔ₀を例えば１秒の基準表示更新
時間から例えば0.25秒の最短表示更新時間に切り換え
る。このステップがパラメータ修正部を構成している。

一方、急加速でも急減速でも無いと判定すれば、ステ
ップ11で表示更新時間Ｔ₀を基準表示更新時間、つまり
１秒をそのまま維持する。

ステップ13でパラメータ設定スイッチ２により設定さ
れた表示更新時間Toが経過したか否を判定し、この表示
更新時間Toが経過すれば、ステップS14で最初の回転パ
ルスが入力したか否かを判断する。

表示更新時間Toが経過した後、最初の回転パルスが所
定時間内に入力すれば、ステップS15で、その表示変更
時間Ｔ₀の経過後から最初に回転パルスが入力されるま
での周期Taを、それまでのタイマ3dのタイマ値として計
測し、ステップS16では、カウンタ部3eでのカウント値
から回転パルスの入力数ｎを計測する。

ステップS17では、表示更新時間Toの経過後に最初に
回転パルスが入力されるまでの周期Taと基準表示更新時
間とから、整数個の回転パルスが入力した全周期Ｔを得
て、この全周期Ｔと、その間の回転パルスの数ｎと、ス
テップS3で算出されている係数とから回転数Drを算出す
る。

計測ルーチンR2のステップS14において、CPU3aは、表
示更新時間To経過後に最初の回転パルスの入力が遅れる
と、到来パルス待ちルーチンR4のステップS18で表示更
新時間Toの経過後に回転パルスの入力しない時間が一定
長時間、たとえば６秒に達したか否かをタイマ3dのタイ
マ値から判断し、６秒経過すれば強制的にステップS19
で表示を０とし、計測ルーチンR2のステップS4に戻る。

ステップS20〜S22からなる出力ルーチンR5においてス
テップS20においては、回転数Drが最低回転数以下か否
かを判別し、最低回転数以下であれば、ステップS21に
おいて、回転数Drのデータを０とする。回転数Drが最低
回転数超であれば、ステップS22に進む。ステップS22で
は、回転数Drのデータを表示する。

ステップS23では、設定データの変更があるか否かを
判断し、設定データの変更があれば、末S24で、計測動
作を中止してステップS2に戻るが、設定データの変更が
なければ、ステップS5へ戻る。

（発明の効果） 本発明によれば、測定対象となる回転体が急加速ある
いは急減速された場合には、これに追従するかたちで表
示内容の更新時間も変化するように構成したから、回転
速度をリアルタイムで表示することができることにな
る。そのため、回転体の回転数の変動に対する追従性に
優れたものになる等の優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特許請求の範囲に対応するブロック
図、第２図は本発明の一実施例に係る回路ブロック図、
第３図はマイクロコンピュータの特にCPUの動作説明に
供するフローチャートである。 Ａ……回転体、Ｂ……回転数センサ、Ｃ……デジタル回
転計本体、１……入力部、２……パラメータ設定スイッ
チ、３……マイクロコンピュータ、８……回転数表示
器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転体の回転数を検出してこれに対応する
   回転パルスを出力する回転数センサと、 前記回転数センサから出力される回転パルスを入力する
   入力部と、 前記回転体の１回転当たりの回転パルスの数及び回転数
   の基準表示更新時間などに関連するパラメータを設定入
   力するためのパラメータ設定スイッチと、 前記パラメータ設定スイッチから与えられるパラメータ
   を記憶するパラメータメモリ部と、 前記入力部からの回転パルスと前記パラメータメモリ部
   からのパラメータデータとに基づいて前記回転体の回転
   数を演算する演算部と、 前記演算部の演算結果に基づいて前記回転体の回転数を
   表示する回転数表示器と、 前記基準表示更新時間より短い最短表示更新時間の到来
   毎に前記入力部からの回転パルスの数をカウントすると
   ともに、そのカウント値を現カウント値として出力する
   カウンタ部と、 前記カウンタ部の更新時におけるその現カウント値を更
   新カウント値として記憶する更新カウント値メモリ部
   と、 前記カウンタ部の現カウント値が前記更新カウント値メ
   モリ部の更新カウント値よりも一定割合だけ大であると
   きは急加速、前記更新カウント値メモリ部の更新カウン
   ト値が前記カウンタ部の現カウント値よりも一定割合だ
   け大であるときは急減速であるとそれぞれ判定し、それ
   ぞれ前記回転体の回転数が急加速あるいは急減速である
   との判定出力を出力する急加減速判定部と、 前記急加減速判定部からの判定出力に基づいて前記パラ
   メータメモリ部に格納されている表示更新時間パラメー
   タを前記基準表示更新時間より短い最短表示更新時間に
   修正するパラメータ修正部と、 を備えることを特徴とするデジタル回転計。