JP2936829B2 - センサの出力信号変換装置 - Google Patents
センサの出力信号変換装置Info
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Description
分を電気信号に変換して出力するセンサの出力信号をさ
らに出力電流に変換して出力する装置に関するものであ
り、例えば、電力機器の異常監視装置に使われる。
ルクを常時監視する従来の監視装置の構成例を示すシス
テム構成図である。変圧器1が負荷時タップ切換器2を
備え、回転駆動軸3を介して巻線のタップ位置が切り換
えられている。回転駆動軸3には、そのトルク (ねじり
モーメント) を検出し電気信号に変換して出力するトル
クセンサ4が取り付けられている。このトルクセンサ4
の出力信号4Sは変換装置5に入力され、さらに、変換
装置5はその出力信号4Sを出力電流5Sに変換して監
視装置6に入力する。監視装置6は出力電流5Sのレベ
ルが正常か異常かを判断し、異常の場合には、例えば警
報信号6Sを出力する。
タイムチャートである。横軸に時刻t、縦軸に出力電流
iを目盛ってある。波形7 (実線)は回転駆動軸3が正
方向に回転した場合、波形8 (点線) はその軸3が逆方
向に回転した場合である。変換装置5は、発生トルクが
零の場合に零値出力電流i=12mAを出力し、この零
値出力電流を境にして回転駆動軸3が正方向回転の場合
に最大i=20mAまで、その軸3が逆方向回転の場合
に最小i=4mAまでの電流を出力する。
を差し引いた値 (差分) が回転駆動軸3に発生したトル
クに対応するので、その差分と実際の発生トルク値との
関係をあらかじめ校正によって求めておくことにより、
差分からトルク値を知ることができる。図3の例では、
差分Tm が回転駆動軸3に発生する最大のトルク値に対
応する。負荷時タップ切換器2が正常に動作していると
きは、差分Tm は毎回ほぼ同じ値を示す。しかし、負荷
時タップ切換器の動作中にその機構内部で引っ掛かりが
あったり、摩擦抵抗を受けたりするなどの異常がある場
合には差分Tmが増加する。このTm の値を常時監視
し、Tm の値がある限界値以上になったときに警報出力
6Sを発生するようにしておくことにより、負荷時タッ
プ切換器2の異常を検出することができる。
たような従来の装置は零値出力電流が変動しやすいとい
う問題があった。すなわち、センサの出力信号変換装置
は回転駆動軸が停止しているときのトルク量などのよう
に物理量が変化していないときも、常時零値出力電流を
出力している。このような装置を構成している電子回路
は一般に周囲温度の影響を受けやすく、そのために温度
変化に伴って零値出力電流が変動する。
の変換装置の出力電流を示すタイムチャートである。横
軸に時刻tが、縦軸に変換装置の出力電流iが目盛られ
ている。時刻t1 に回転駆動軸が動作を開始し、時刻t
2 にその軸の動作が終了した場合の出力電流波形が示さ
れている。波形9 (実線) は零値出力電流が変動してい
る場合、波形10 (点線) は零値出力電流が変動してい
ない場合を示す。波形9と10とでは時刻t1 における
零値出力電流値がΔTだけ異なるために、波形9におけ
る出力電流の最大の差分はT1 となり、実際の差分T0
に対してΔTだけの誤差が含まれることになる。そのた
めに、監視装置が誤った警報を出力するという可能性が
あった。なお、図4において、時刻t1 とt2 とにおけ
る零値出力電流の変動分ΔTはいずれも同じ大きさであ
る。図4の横軸は紙面の都合で、回転駆動軸の動作して
いる時間幅、すなわち時刻t1 からt2 までの期間の目
盛りは、他の期間のそれより2桁程度拡大して示されて
いる。すなわち、負荷時タップ切換器の動作している期
間 (t2 −t1 ) は通常十数秒以下であり、その期間以
外の零値出力電流が温度によって変動している期間は数
十分から数時間のオーダである。したがって、負荷時タ
ップ切換器が動作している期間の温度変化はほとんどな
い。
度補正回路を設けるとか、電子回路を恒温槽内に納める
などの対策がとられている。しかし、これら対策はいず
れもコストが嵩んだり、外形が大きくなったりするので
より簡単にその変動を補正する手段が望まれていた。
にサンプリングすることにより、零値出力電流の変動に
伴う出力電流の差分の誤差を除去することにある。
に、この発明によれば、物理量の変化分を電気信号に変
換して出力するセンサの出力信号をさらに出力電流に変
換して出力する装置であって、物理量の変化していない
ときに出力される零値出力電流を一定のサンプリング周
期毎に記憶し、物理量が変化したときの出力電流からそ
の直前にサンプリングされた前記零値出力電流を差し引
いて出力するものとし、かかる構成において、センサが
トルクの変化分を電気信号に変換して出力するトルクセ
ンサであるものとする。
のサンプリング周期毎に記憶し、物理量が変化したとき
の出力電流からその直前にサンプリングされた零値出力
電流を差し引いて出力するようにした。この構成により
零値出力電流が変動しても、直前の零値出力電流をもと
にして算出するので出力電流の差分の誤差が除去され
る。
サとすることにより、トルクの変化分が出力電流の差分
として正確に出力される。
図1はこの発明の実施例にかかるトルクセンサの出力信
号変換装置の出力電流を示すタイムチャートである。横
軸に時刻tが、縦軸に変換装置の出力電流iが目盛られ
ている。時刻t1 に回転駆動軸が動作を開始し、時刻t
2 にその軸の動作が終了した場合の出力電流の波形11
が示されている。なお、横軸tの目盛りは図4のそれと
同様に、時刻t1 からt2 までの期間は十数秒、それ以
外の期間は数十分から数時間のオーダである。
流が変動しているが、変換装置が一定のサンプリング周
期ts 毎にその零値出力電流を記憶する。波形11の最
大値im から時刻t1 の直前の時刻t0 における零値出
力電流i0 を差し引いて出力電流の差分T0 として出力
する。この演算手段によりトルクの変化分が出力電流の
差分として誤差なく出力される。サンプリング周期ts
としては、周囲温度がその間にあまり急激に変化しない
期間、例えば10分とか15分程度に設定される。
けを示したが、その他にも歪センサ、超音波センサなど
も同様である。この発明による変換装置は、センサの種
類を問わずに出力電流の差分を正確に出力することがで
きる。
を一定のサンプリング周期毎に記憶し、物理量が変化す
る直前にサンプリングされた零値出力電流を出力電流か
ら差し引いて出力するようにした。この構成により、低
コストでかつ小形の装置で正確に出力電流の差分を出力
することができる。
サとすることにより、正確なトルクの変化分を出力電流
の差分として出力することができ、負荷時タップ切換器
の異常検出が正確に行われる。
信号変換装置の出力電流を示すタイムチャート
来の監視装置の構成例を示すシステム構成図
ト
の出力電流を示すタイムチャート
Claims (2)
- 【請求項1】物理量の変化分を電気信号に変換して出力
するセンサの出力信号をさらに出力電流に変換して出力
する装置であって、物理量の変化していないときに出力
される零値出力電流を一定のサンプリング周期毎に記憶
し、物理量が変化したときの出力電流からその直前にサ
ンプリングされた前記零値出力電流を差し引いて出力す
ることを特徴とするセンサの出力信号変換装置。 - 【請求項2】請求項1記載のものにおいて、センサがト
ルクの変化分を電気信号に変換して出力するトルクセン
サであることを特徴とするセンサの出力信号変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3242185A JP2936829B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | センサの出力信号変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3242185A JP2936829B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | センサの出力信号変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0579852A JPH0579852A (ja) | 1993-03-30 |
JP2936829B2 true JP2936829B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=17085574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3242185A Expired - Lifetime JP2936829B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | センサの出力信号変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2936829B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3242185A patent/JP2936829B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0579852A (ja) | 1993-03-30 |
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