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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- JP2936829B2 JP2936829B2 JP3242185A JP24218591A JP2936829B2 JP 2936829 B2 JP2936829 B2 JP 2936829B2 JP 3242185 A JP3242185 A JP 3242185A JP 24218591 A JP24218591 A JP 24218591A JP 2936829 B2 JP2936829 B2 JP 2936829B2
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に物理量の変化
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】図２は変圧器の負荷時タップ切換器のト
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。
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。
【０００３】図３は図２の変換装置５の出力電流を示す
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。
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。
【０００４】出力電流ｉの値から零値出力電流１２ｍＡ
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。
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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
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。
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。
【０００６】図４は回転駆動軸が正方向に回転したとき
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。
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。
【０００７】零値出力電流の変動を抑えるためには、温
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。
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。
【０００８】この発明の目的は、零値出力電流を定期的
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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
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。
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。
【００１０】
【作用】この発明の構成によれば、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。
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。
【００１１】かかる構成において、センサをトルクセン
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。
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。
【００１２】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
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。
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。
【００１３】図１において、時刻ｔ1 以前は零値出力電
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。
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。
【００１４】なお、実施例としてトルクセンサの場合だ
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。
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。
【００１５】
【発明の効果】この発明は前述のように、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。
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。
【００１６】かかる構成において、センサをトルクセン
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。
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。
【図１】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
信号変換装置の出力電流を示すタイムチャート
【図２】負荷時タップ切換器のト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
来の監視装置の構成例を示すシステム構成図
【図３】図２の変換装置の出力電流を示すタイムチャー
ト
ト
【図４】回転駆動軸が正方向に回転したときの変換装置
の出力電流を示すタイムチャート
の出力電流を示すタイムチャート
１ 変圧器 ２ 負荷時タップ切換器 ３ 回転駆動軸 ４ トルクセンサ ５ 変換装置 ６ 監視装置 ７ 波形（正方向回転時） ８ 波形（逆方向回転時） ９ 波形（零値出力電流変動時） １０ 波形（零値出力電流一定時） ｔ 時刻 ｉ 出力電流 Ｔ0 出力電流の差分 Ｔ1 出力電流の差分 ΔＴ 零値出力電流の変動幅 ｔs サンプリング周期
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01D 3/04
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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