JP3150815B2 - リレーの検査方法 - Google Patents

リレーの検査方法

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JP3150815B2 JP05500793A JP5500793A JP3150815B2 JP 3150815 B2 JP3150815 B2 JP 3150815B2 JP 05500793 A JP05500793 A JP 05500793A JP 5500793 A JP5500793 A JP 5500793A JP 3150815 B2 JP3150815 B2 JP 3150815B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リレーにおけるアマチ
ュアの吸着および開離を電気的に検出できるようにした
リレー検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、リレーの負荷系である動作バネの
変位をセンサ等で計測し、リレーの感動電圧印加時の変
位と、定格電圧印加時の変位の差の有無により判定した
り、励磁コイルに流れる電流の1msec毎にサンプリング
した値と1msec前にサンプリングした値との差が、一定
値以上かどうかで検出する方法(特開昭58−1907
78)がとられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の前者の
技術によると、リレーがケースされると検出できない。
また、後者の技術によると、アマチュアの吸着および開
離時の電流変化は、一定値以上のしきい値をもたないた
めに検出精度が悪いという問題がある。
【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、前者の問題を解決するため、励磁コイルの電
流より判定することにより、ケースされても検出可能で
あり、また、後者の問題を解決するため、励磁コイルの
電流変化を解析して判定するパターン認識の手法を用い
てアマチュアの吸着および開離を精度よく検出すること
及び二段動作の有無を判定することができるリレー検査
方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のリレーの検査方法は、リレーの励磁コイルに
流れる電流のサンプリングを感動電圧以上もしくは開放
電圧以下の少なくともいずれか一方における所定の変化
領域で行い前記サンプリングしたデータより前記励磁
コイルに流れる電流変化の特徴を抽出することにより、
アマチュアの吸着および開離を電気的に検出することに
特徴を有している。
【0006】また、本発明のリレーの検査方法は、リレ
ーの励磁コイルに流れる電流のサンプリングを感動電圧
以上もしくは開放電圧以下の少なくともいずれか一方に
おける所定の変化領域で行い、前記サンプリングしたサ
ンプリングデータを差分し差分した値をジグモイド関
数で〔0,1〕空間に写像して生成したデータを、予め
学習により決定された結合係数を有するニューラルネッ
トワークのバックプロパゲーションモデルに入力し
記バックプロパゲーションモデルの出力にて二段動作の
有無を判定することに特徴を有している。
【0007】
【作用】リレーの励磁コイルに流れる電流のサンプリン
グを感動電圧以上もしくは開放電圧以下の少なくともい
ずれか一方における所定の変化領域で行う。このいずれ
か一方のサンプリングデータを差分し、各サンプリング
間の差分のデータを生成する。この生成した差分のデー
タをジグモイド関数で〔0,1〕空間に写像する。ニュ
ーラルネットワークのバックプロパゲーションモデルに
ジグモイド関数で生成したデータを対応させて入力し、
出力値により判断結果を出す。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。先ずリレー検査の概要を図5〜図8に基づいて
説明する。図5(a),(b),(c)は一般的なリレ
ーのモデルを示したものである。(a)は無励磁状態を
示しており、2は励磁コイル、3は鉄芯で駆動系を構成
し、ヨーク4に枢支されたアマチュア5を吸引するよう
になっている。アマチュア5には絶縁部材6を介して、
接点バネ7が固着されており、接点バネ7の先端に固着
された可動接点8はアマチュア5の回転によって、常開
接点9または、常閉接点10のいずれか一方に接触する
ようになっている。アマチュア5の上端にはスプリング
11が張着されており、接点バネ7を常閉接点10の側
に付勢している。
【0009】励磁コイル2に印加する電圧を徐々に上昇
させるとアマチュア5は、(a)から(b)または
(c)の状態に変化し、接点バネ7の可動接点8が常開
接点9に接触する。このとき、(a)から完全吸引の
(c)の状態に瞬間的に移行することが望ましいが、印
加される電圧が低い場合には(b)に示すようにアマチ
ュア5が、完全に吸着されていない状態で、接点バネ7
の可動接点8が、常開接点9に接触することがあった。
このような動作をリレー1の二段動作と称し、かかる二
段動作を生じるリレー1は接点の接触信頼性が低く、検
査工程において不良品として除去する必要がある。しか
し、リレー1がケースされた状態では、アマチュア5の
変位をとらえることができないため、可動接点8の接触
による感動電圧、開放電圧の検査のみであった。
【0010】図6は、本発明によるリレーの検査方法を
実施するためのリレーの検査装置の回路図を示してい
る。CPU12からの電圧コードはD/A変換器13に
よってアナログに変換され、電圧増幅器14および電力
増幅器15によって増幅され、リレー1の励磁コイル2
に印加される。16は電流検出抵抗であり、その両端電
圧は電圧増幅器17によって増幅され、A/D変換器1
8に入力される。A/D変換器18に入力されたアナロ
グ的な電圧値をデジタル信号に変換し、CPU12でサ
ンプリングする。
【0011】図7は、アマチュアの吸着および開離を検
査するために、リレーの励磁コイルに印加する電圧パタ
ーンである。検査の印加電圧はパルス状ではなく、三角
波のようなものでも検査は可能である。励磁コイル2に
印加する印加電圧は0%から始まり、不感動電圧→感動
電圧→定格電圧VS →保持電圧→開放電圧と印加し、最
後に0または非0Vの基準電圧VL を印加する。この場
合、正常なリレーの場合の特性として、印加電圧0%,
不感動電圧時は感動しない。感動電圧印加時に感動し、
定格電圧VS ,保持電圧時は保持(感動状態)する。そ
の後、開放電圧,基準電圧VL では開放となる。
【0012】図8は、図6の装置で、励磁コイルの電流
変化をサンプリングした二段動作が起きていない場合の
電流パターンである。感動側の励磁コイル2の電流変化
Cは、不感動電圧と感動電圧の間で起っており、これ
は、感動電圧規格以下で、アマチュア5が完全吸引して
おり、この場合は、二段動作ではなくリレー1は良品で
ある。同様に、開放側の場合励磁コイル2の電流変化D
は、保持電圧と開放電圧の間で起こっており、これも開
放規格電圧以上で、アマチュア5が開離しており、この
場合も二段動作ではなくリレー1は良品である。
【0013】図1は、図6の装置で、励磁コイルの電流
変化をサンプリングした二段動作が起きている場合の電
流パターンである。感動側の励磁コイル2の電流変化A
は、感動電圧と定格電圧VS の間で起っており、開放側
の場合励磁コイル2の電流変化Bは、開放電圧と基準電
圧VL の間で起こっている。この場合は、図示しない
が、不感動電圧と感動電圧の間、もしくは保持電圧と開
放電圧の間に電流変化が起った場合は、二段動作不良と
なる。よって、本手法では、二段動作の検査では、感動
側は、感動電圧と定格電圧VS の間、開放側は、開放電
圧と基準電圧VL 間の電流変化に着目して、二段動作を
検知できる。すなわち、リレー1の励磁コイル2に流れ
る電流のサンプリングを所定の変化領域である感動電圧
と定格電圧VS の間、もしくは開放電圧と基準電圧VL
の間のいずれか一方のみで行い、特徴A、Bを抽出する
ことにより、アマチュア5の吸着および開離を電気的に
検出することができる。
【0014】図2は本発明におけるリレー検査方法の手
順を示すフローチャートであり、感動側を例にとって説
明する。なお、図において記号Sに続く数値はステップ
番号を示している。 〔S1〕後述する図3図に示すように、感動電圧と定格
電圧VS の間の電流値を(i1 , i2 ・・・iN , i
N+1 )のN+1ケサンプリングする。 〔S2〕サンプリングしたデータの差分を行う。つま
り、 の演算を行い、Nケのデータ(i′1 ,i′2 ・・・
i′N )を生成する。 〔S3〕 次に、このデータは、正,負の数のため、こ
の数をy=1/(1+exp(-a・x)) なるジグモイド関数
で区間〔0,1〕に写像する。 の演算を行い、(I1 ,I2 ,・・・・IN )のデータ
を生成する。但しaは0<a≦1の適当な値とする。 〔S4〕後述する図4に示すような、ニューラルネット
ワークによるバックプロパゲーションモデルに入力す
る。入力層のニューロン素子は、左より、No.1〜N
o.Nまであり、これらの素子のNo.にサンプリング
した電流値データの差分をジグモイド関数で生成したデ
ータ(I1 ,I2 ,・・・・IN )のNケを順番に対応
させて入力する。 〔S5〕次に、入力層のニューロン素子と中間層のニュ
ーロン素子、および、中間層のニューロン層と出力層の
ニューロン素子の間には、あらかじめ学習により決定さ
れた結合係数をもっており、入力データと結合係数の値
により、演算を行う。 〔S6〕この演算終了後、出力層の出力素子では、二段
動作の有無により、出力値が異なり、この出力値より判
定結果を出す。なお、開放側においても、上記と同様の
方法で演算すればよい。
【0015】図3はリレーの励磁コイルに流れる電流の
サンプリングを示している。感動側を例にとると、感動
電圧と定格電圧VS の間の電流値をサンプリングする。
つまり、感動電圧から定格電圧VS を印加開始と同時
に、電流変化が生じるため、一定の区間の電流値のデー
タをN+1ケサンプリングする。図におけるa1
2,〜aN ,aN+1 はサンプリング点を示している。
【0016】図4は判定用ニューラルネットワークによ
るバックプロパゲーションモデルである。入力層のニュ
ーロン素子は、左から、No.1〜No.Nまであり、
これらの素子のNo.にサンプリングした電流値データ
の差分をジグモイド関数で〔0,1〕に写像し、生成し
たデータ(I1 ,I2 ,・・・・IN )のNケを順番に
対応させて入力する。次に、入力層のニューロン素子と
中間層のニューロン素子、および、中間層のニューロン
層と出力層のニューロン素子の間には、あらかじめ学習
により決定された結合係数をもっており、入力データと
結合係数の値により、演算を行う。この演算終了後、出
力層の出力素子では、二段動作の有無により、出力値が
異なり、この出力値より判定結果を出す。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるリレ
ーの検査方法は、リレーの励磁コイルに流れる電流のサ
ンプリングを感動電圧以上もしくは開放電圧以下の少な
くともいずれか一方における所定の変化領域で行い
記サンプリングしたデータより前記励磁コイルに流れる
電流変化の特徴を抽出することにより、アマチュアの吸
着および開離を電気的に検出するようにしているので、
また、本発明のリレーの検査方法は、リレーの励磁コイ
ルに流れる電流のサンプリングを感動電圧以上もしくは
開放電圧以下の少なくともいずれか一方における所定の
変化領域で行い、前記サンプリングしたサンプリングデ
ータを差分し、差分した値をジグモイド関数で〔0,
1〕空間に写像して生成したデータを、予め学習により
決定された結合係数を有するニューラルネットワークの
バックプロパゲーションモデルに入力し、前記バックプ
ロパゲーションモデルの出力にて二段動作の有無を判定
するようにしているので短い検査時間で、確実に、アマ
チュアの吸着および開離を検知すること及び二段動作の
有無を判定することができ、検査の信頼性が高くなると
いう利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリレー検査方法における励磁コイルの
電流変化(二段動作あり)特性図である。
【図2】本発明のリレー検査方法における二段動作判定
手順を示すフローチャート図である。
【図3】電流変化領域のサンプリングを説明する図であ
る。
【図4】判定用ニューラルネットワークバックプロパゲ
ーションモデルを示す図である。
【図5】リレーのモデル図である。
【図6】本発明のリレー検査方法に用いられる二段動作
検知のための装置の回路図である。
【図7】検査用の励磁コイル用印加電圧パターン図であ
る。
【図8】励磁コイルの電流変化(二段動作なし)特性図
である。
【符号の説明】
1 リレー 2 励磁コイル 3 鉄芯 4 ヨーク 5 アマチュア 6 絶縁部材 7 接点バネ 8 可動接点 9 常開接点 10 常閉接点 11 スプリング 12 CPU 13 D/A変換器 14 電圧増幅器 15 電力増幅器 16 電流検出抵抗 17 電圧増幅器 18 A/D変換器

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リレーの励磁コイルに流れる電流のサン
    プリングを感動電圧以上もしくは開放電圧以下の少なく
    ともいずれか一方における所定の変化領域で行い前記サンプリングしたデータより前記励磁コイルに流れ
    る電流変化の特徴を 抽出することにより、 アマチュアの吸着および開離を電気的に検出することを
    特徴としたリレーの検査方法。
  2. 【請求項2】 リレーの励磁コイルに流れる電流のサン
    プリングを感動電圧以上もしくは開放電圧以下の少なく
    ともいずれか一方における所定の変化領域で行い、 前記サンプリングしたサンプリングデータを差分し差分した値をジグモイド関数で〔0,1〕空間に写像し
    て生成したデータを、予め学習により決定された結合係
    数を有する ニューラルネットワークのバックプロパゲー
    ションモデルに入力し前記バックプロパゲーションモデルの出力にて二段動作
    の有無を判定する ことを特徴としたリレーの検査方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7345026B2 (ja) 2017-01-03 2023-09-14 エルジー イノテック カンパニー リミテッド インダクタ及びこれを含むemiフィルター

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