JP3135352B2 - 光位置検出センサ - Google Patents
光位置検出センサInfo
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- JP3135352B2 JP3135352B2 JP04095209A JP9520992A JP3135352B2 JP 3135352 B2 JP3135352 B2 JP 3135352B2 JP 04095209 A JP04095209 A JP 04095209A JP 9520992 A JP9520992 A JP 9520992A JP 3135352 B2 JP3135352 B2 JP 3135352B2
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、可動接触子の
位置を検出することにより、開閉装置のオン・オフ状態
を検知するために用いられる位置検出センサにおいて、
光を利用することにより、無接触で位置を検出すること
ができるようにした光位置検出センサに関するものであ
る。
位置を検出することにより、開閉装置のオン・オフ状態
を検知するために用いられる位置検出センサにおいて、
光を利用することにより、無接触で位置を検出すること
ができるようにした光位置検出センサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光を利用して無接触で位置を
検出することのできる光位置検出センサは種々提案され
ている。その一例を図３を用いて説明する。
検出することのできる光位置検出センサは種々提案され
ている。その一例を図３を用いて説明する。
【０００３】図３において、３１はプリズム、３２は、
図示しない開閉装置の可動接触子の位置の変化に連動し
て、プリズムの光路３９中の位置検出部４０に出入りす
る反射板、３３は投光ファイバ、３４、３５は受光ファ
イバ、３６は発光ダイオード、３７、３８はフォトトラ
ンジスタである。
図示しない開閉装置の可動接触子の位置の変化に連動し
て、プリズムの光路３９中の位置検出部４０に出入りす
る反射板、３３は投光ファイバ、３４、３５は受光ファ
イバ、３６は発光ダイオード、３７、３８はフォトトラ
ンジスタである。
【０００４】いま、図３ａに示すように、反射板３２が
位置検出部４０の外の位置にあると、発光ダイオード３
６による光は、一方のフォトトランジスタ３８に受光さ
れる。また、反射板３２が光路３９中に挿入されると、
光路３９は変更されて、発光ダイオード３６による光
は、他方のフォトトランジスタ３７に受光される。した
がって、フォトトランジスタ３７と３８からそれぞれ出
力を取り出すことにより、位置検出を行うことが可能で
ある。
位置検出部４０の外の位置にあると、発光ダイオード３
６による光は、一方のフォトトランジスタ３８に受光さ
れる。また、反射板３２が光路３９中に挿入されると、
光路３９は変更されて、発光ダイオード３６による光
は、他方のフォトトランジスタ３７に受光される。した
がって、フォトトランジスタ３７と３８からそれぞれ出
力を取り出すことにより、位置検出を行うことが可能で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来の光位置検
出センサにおいては、反射板３２の位置にかかわらず、
フォトトランジスタ３７、３８のいずれかが常に受光し
ている。このため、発光ダイオード３６が正常動作をし
ていること、投光ファイバ３３および現在受光している
側の受光ファイバ３４または３５に断線がないことは、
現在受光しているフォトトランジスタ３７または３８の
電気信号の存在により確認することができる。しかしな
がら、現在受光していない側の受光ファイバ３５または
３４が断線していても、それを検出することは不可能で
あるという問題点があった。
出センサにおいては、反射板３２の位置にかかわらず、
フォトトランジスタ３７、３８のいずれかが常に受光し
ている。このため、発光ダイオード３６が正常動作をし
ていること、投光ファイバ３３および現在受光している
側の受光ファイバ３４または３５に断線がないことは、
現在受光しているフォトトランジスタ３７または３８の
電気信号の存在により確認することができる。しかしな
がら、現在受光していない側の受光ファイバ３５または
３４が断線していても、それを検出することは不可能で
あるという問題点があった。
【０００６】本発明は、検出位置に関係なく、光位置検
出センサの異常を常時センサ自身が点検する自己点検を
可能とし、信頼性を向上させた光位置検出センサを提供
することを目的とする。
出センサの異常を常時センサ自身が点検する自己点検を
可能とし、信頼性を向上させた光位置検出センサを提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、互いに波長が異なり、互いに発光する位相
の異なる、位置検出用の光源と自己点検用の光源を設
け、位置検出用の光源の波長を遮光し、前記自己点検用
光源の波長を透過するフィルタを光路中の位置検出部に
出入りさせ、この光路からの光を受光手段により受光
し、位置検出用光源の位相と受光手段による信号との比
較により、位置を検出し、自己点検用光源の位相と受光
手段による信号との比較により、装置の異常を検出す
る。
成するため、互いに波長が異なり、互いに発光する位相
の異なる、位置検出用の光源と自己点検用の光源を設
け、位置検出用の光源の波長を遮光し、前記自己点検用
光源の波長を透過するフィルタを光路中の位置検出部に
出入りさせ、この光路からの光を受光手段により受光
し、位置検出用光源の位相と受光手段による信号との比
較により、位置を検出し、自己点検用光源の位相と受光
手段による信号との比較により、装置の異常を検出す
る。
【０００８】
【作用】上記した手段によれば、位置検出用の波長の光
が、干渉フィルタの光路中への出入りに応じて透過ある
いは遮光される。これに対し、自己点検用の波長の光
は、干渉フィルタの光路中への出入りに関係なく常時透
過される。したがって、位置検出用光源と受光手段によ
る信号との比較により位置を検出し、自己点検用光源と
受光手段による信号との比較により装置の異常の有無を
常時点検する自己点検が可能となる。
が、干渉フィルタの光路中への出入りに応じて透過ある
いは遮光される。これに対し、自己点検用の波長の光
は、干渉フィルタの光路中への出入りに関係なく常時透
過される。したがって、位置検出用光源と受光手段によ
る信号との比較により位置を検出し、自己点検用光源と
受光手段による信号との比較により装置の異常の有無を
常時点検する自己点検が可能となる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図１、図２を用いて説明す
る。図１は、本例の全体を示すブロック図であり、図２
は、図１における各ブロックの出力波形を示す。
る。図１は、本例の全体を示すブロック図であり、図２
は、図１における各ブロックの出力波形を示す。
【００１０】１はパルス発生器で、図２ａに示すパルス
を発生する。このパルスは、デコーダ２により、図２ｂ
と図２ｃに示すように、位相が１８０°異なった交互に
発生する２つのパルス列に分けられる。この２つのパル
ス列は、２波長発光ダイオード３とコンパレータ８に入
力される。
を発生する。このパルスは、デコーダ２により、図２ｂ
と図２ｃに示すように、位相が１８０°異なった交互に
発生する２つのパルス列に分けられる。この２つのパル
ス列は、２波長発光ダイオード３とコンパレータ８に入
力される。
【００１１】２波長発光ダイオード３は、波長６６０nm
の赤色光を発光する発光ダイオード１０と、波長８９０
nmの赤外光を発光する発光ダイオード１１を有してい
る。図２ｂのパルス列を赤色光を発光する位置検出用の
パルス列とし、図２ｃのパルス列を赤外光を発光する自
己点検用のパルス列とする。これにより、２波長発光ダ
イオード３は赤色光と赤外光の２波長光を交互にパルス
状に発光する。
の赤色光を発光する発光ダイオード１０と、波長８９０
nmの赤外光を発光する発光ダイオード１１を有してい
る。図２ｂのパルス列を赤色光を発光する位置検出用の
パルス列とし、図２ｃのパルス列を赤外光を発光する自
己点検用のパルス列とする。これにより、２波長発光ダ
イオード３は赤色光と赤外光の２波長光を交互にパルス
状に発光する。
【００１２】この２波長光は、投光ファイバ４と受光フ
ァイバ６により受光素子７へ導かれる。そして、干渉フ
ィルタ５が、図示しない開閉装置の可動接触子の位置の
変化に応じて位置検出部１２に出入りする。この干渉フ
ィルタ５は、波長８９０nmの赤外光のみを透過するもの
で、波長６６０nmの赤色光は遮光する。いま、干渉フィ
ルタ５が位置検出部１２中に挿入された位置をａ位置と
し、干渉フィルタ５が光路から外れた位置をｂ位置とす
る。
ァイバ６により受光素子７へ導かれる。そして、干渉フ
ィルタ５が、図示しない開閉装置の可動接触子の位置の
変化に応じて位置検出部１２に出入りする。この干渉フ
ィルタ５は、波長８９０nmの赤外光のみを透過するもの
で、波長６６０nmの赤色光は遮光する。いま、干渉フィ
ルタ５が位置検出部１２中に挿入された位置をａ位置と
し、干渉フィルタ５が光路から外れた位置をｂ位置とす
る。
【００１３】干渉フィルタ５がｂ位置にある透光時に
は、赤色光と赤外光は共に受光素子７に導かれ、受光素
子７の出力波形は、図２ｄに示すものとなる。また、干
渉フィルタ５がａ位置にある遮光時には、赤外光のみが
受光素子７に導かれ、その出力波形は、図２ｅに示すも
のとなる。
は、赤色光と赤外光は共に受光素子７に導かれ、受光素
子７の出力波形は、図２ｄに示すものとなる。また、干
渉フィルタ５がａ位置にある遮光時には、赤外光のみが
受光素子７に導かれ、その出力波形は、図２ｅに示すも
のとなる。
【００１４】コンパレータ８は、デコーダ２からの２つ
のパルス列と受光素子７の出力波形とを比較して、位置
検出および自己点検を行う。
のパルス列と受光素子７の出力波形とを比較して、位置
検出および自己点検を行う。
【００１５】まず、位置検出について説明をする。コン
パレータ８は図２ｂの位置検出用パルス列と受光素子７
の出力波形との比較を行う。干渉フィルタ５が位置検出
部１２外のｂ位置にある透光時には、受光素子７の出力
波形は、図２ｄに示すものとなり、この出力波形は、図
２ｂの位置検出用パルスと同位相のパルスを含む。干渉
フィルタ５が位置検出部１２内のａ位置にある遮光時に
は、受光素子７の出力波形は、図２ｅに示すものとな
り、この出力波形は、図２ｂの位置検出用パルスと同位
相のパルスを含まない。
パレータ８は図２ｂの位置検出用パルス列と受光素子７
の出力波形との比較を行う。干渉フィルタ５が位置検出
部１２外のｂ位置にある透光時には、受光素子７の出力
波形は、図２ｄに示すものとなり、この出力波形は、図
２ｂの位置検出用パルスと同位相のパルスを含む。干渉
フィルタ５が位置検出部１２内のａ位置にある遮光時に
は、受光素子７の出力波形は、図２ｅに示すものとな
り、この出力波形は、図２ｂの位置検出用パルスと同位
相のパルスを含まない。
【００１６】したがって、コンパレータ８は、受光素子
７の出力波形に図２ｂの位置検出用パルスが含まれてい
るか否かを判断することにより、干渉フィルタ５の位置
を検出することができる。すなわち、受光素子７の出力
波形が図２ｄの場合は、位置検出用パルス列が含まれて
いるから、位置検出部１２外のｂ位置と判断し、図ｇに
示すように出力９を出す。また、受光素子７の出力波形
が図２ｅの場合は、位置検出用パルス列が含まれていな
いから、位置検出部１２内ａ位置と判断し、図２ｆに示
すように出力９を出さない。
７の出力波形に図２ｂの位置検出用パルスが含まれてい
るか否かを判断することにより、干渉フィルタ５の位置
を検出することができる。すなわち、受光素子７の出力
波形が図２ｄの場合は、位置検出用パルス列が含まれて
いるから、位置検出部１２外のｂ位置と判断し、図ｇに
示すように出力９を出す。また、受光素子７の出力波形
が図２ｅの場合は、位置検出用パルス列が含まれていな
いから、位置検出部１２内ａ位置と判断し、図２ｆに示
すように出力９を出さない。
【００１７】次に、自己点検について説明をする。コン
パレータ８は、図２ｃの自己点検用パルス列と受光素子
７の出力波形との比較を行う。センサに異常がない場
合、干渉フィルタ５がａ位置にある遮光時およびｂ位置
にある透光時のいずれにも、受光素子７の出力波形は、
図２ｄまたは図２ｅに示すように、図２ｃの自己点検用
パルスと同位相のパルスを含む。
パレータ８は、図２ｃの自己点検用パルス列と受光素子
７の出力波形との比較を行う。センサに異常がない場
合、干渉フィルタ５がａ位置にある遮光時およびｂ位置
にある透光時のいずれにも、受光素子７の出力波形は、
図２ｄまたは図２ｅに示すように、図２ｃの自己点検用
パルスと同位相のパルスを含む。
【００１８】これに対し、波長８９０nmの赤外光を発光
する発光ダイオード１１から受光素子７迄の間に異常が
ある場合、受光素子７の出力波形は、図２ｃの自己点検
用パルス列と同一位相のパルスを含まないこととなる。
する発光ダイオード１１から受光素子７迄の間に異常が
ある場合、受光素子７の出力波形は、図２ｃの自己点検
用パルス列と同一位相のパルスを含まないこととなる。
【００１９】したがって、コンパレータ８は、受光素子
７の出力波形に図２ｃの自己点検用パルス列のパルスが
含まれているか否かを判断することにより、センサの異
常の有無を判断することができる。すなわち、受光素子
７の出力波形が図２ｃまたは図２ｄの場合は、自己点検
用パルス列と同一位相のパルスが含まれているから、セ
ンサに異常無しと判断し、図２ｈに示すように出力９を
出さない。また、受光素子７の出力波形に図２ｃの自己
点検用パルス列が含まれていない場合は、センサに異常
ありとして、図２ｉに示すように出力９を出す。
７の出力波形に図２ｃの自己点検用パルス列のパルスが
含まれているか否かを判断することにより、センサの異
常の有無を判断することができる。すなわち、受光素子
７の出力波形が図２ｃまたは図２ｄの場合は、自己点検
用パルス列と同一位相のパルスが含まれているから、セ
ンサに異常無しと判断し、図２ｈに示すように出力９を
出さない。また、受光素子７の出力波形に図２ｃの自己
点検用パルス列が含まれていない場合は、センサに異常
ありとして、図２ｉに示すように出力９を出す。
【００２０】また、本発明においては、光ファイバは、
投光ファイバ、受光ファイバそれぞれ１本ずつ使用する
のみであるから、光ファイバの数を２本にできる。した
がって、前記従来例のものにおいては光ファイバを３本
使用しているが、これと比較して光ファイバの数を低減
するという効果も奏する。
投光ファイバ、受光ファイバそれぞれ１本ずつ使用する
のみであるから、光ファイバの数を２本にできる。した
がって、前記従来例のものにおいては光ファイバを３本
使用しているが、これと比較して光ファイバの数を低減
するという効果も奏する。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、光を利用した位置検出
センサにおいて、位置検出が確実にできることはもとよ
り、常時自己点検を行いセンサの異常を点検できるか
ら、センサに異常が生じた場合、即時に故障検出が可能
となる。
センサにおいて、位置検出が確実にできることはもとよ
り、常時自己点検を行いセンサの異常を点検できるか
ら、センサに異常が生じた場合、即時に故障検出が可能
となる。
【００２２】また、使用する光ファイバの数を従来のも
のより、低減することが可能となる。
のより、低減することが可能となる。
【図１】 本発明のブロック図。
【図２】 本発明を説明するための波形を示すグラフ。
【図３】 従来例を示す概略図。
１…パルス発生器、２…デコーダ、３…２波長発光ダイ
オード、４…投光ファイバ、５…干渉フィルタ、６…受
光ファイバ、７…受光素子、８…コンパレータ、９…出
力。
オード、４…投光ファイバ、５…干渉フィルタ、６…受
光ファイバ、７…受光素子、８…コンパレータ、９…出
力。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−332817（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−118810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−228304（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−106707（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01H 9/00 H01H 13/00 H01H 33/00 H01H 35/00 G01B 11/00
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに波長が異なる光を、互いに位相を
異にしてパルス状に発光する、位置検出用の光源と自己
点検用の光源と、前記両光源による光を受光し、電気信
号に変換する手段と、前記両光源と前記受光手段との間
の光路中の位置検出部と、該位置検出部に挿入された位
置または位置検出部から離脱した位置をとり、前記位置
検出用の光源の波長を遮光し、前記自己点検用光源の波
長を透過するフィルタと、前記位置検出用光源に対応す
る位相と前記受光手段による電気信号との比較により、
位置を検出する手段と、前記自己点検用光源に対応する
位相と前記受光手段による電気信号との比較により、装
置の異常を検出する手段を備えたことを特徴とする光位
置検出センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04095209A JP3135352B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 光位置検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04095209A JP3135352B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 光位置検出センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05303923A JPH05303923A (ja) | 1993-11-16 |
| JP3135352B2 true JP3135352B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=14131363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04095209A Expired - Fee Related JP3135352B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 光位置検出センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3135352B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5209030B2 (ja) * | 2010-11-11 | 2013-06-12 | ▲がい▼笛森光電股▲ふん▼有限公司 | 相異発光素子を有する傾斜検出器及びその操作方法 |
| CN114121546A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 一种光纤监测开关动触头位置的装置及其监测方法 |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP04095209A patent/JP3135352B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05303923A (ja) | 1993-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |