JP3215558B2 - アクチュエータ装置 - Google Patents
アクチュエータ装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電力による静電モー
タ、静電リニアアクチュエータおよび積層型静電アクチ
ュエータなどの静電アクチュエータなど、高電圧で駆動
制御されるアクチュエータ装置に関する。
タ、静電リニアアクチュエータおよび積層型静電アクチ
ュエータなどの静電アクチュエータなど、高電圧で駆動
制御されるアクチュエータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、１０００Ｖ以上の高電圧で駆動さ
れる各種アクチュエータの駆動および制御は、図３に示
すように、信号発生器１の出力端にトランス２の１次側
が接続され、その２次側には負荷としてのアクチュエー
タ３が接続されて、信号発生器１からの交流電圧をトラ
ンス２で高電圧に昇圧してアクチュエータ３に供給し、
アクチュエータ３を駆動制御する。この信号発生器１
は、正弦波、矩形波および三角波などの各種電圧波形を
出力可能であり、電圧振幅および周波数などの出力が可
変である。
れる各種アクチュエータの駆動および制御は、図３に示
すように、信号発生器１の出力端にトランス２の１次側
が接続され、その２次側には負荷としてのアクチュエー
タ３が接続されて、信号発生器１からの交流電圧をトラ
ンス２で高電圧に昇圧してアクチュエータ３に供給し、
アクチュエータ３を駆動制御する。この信号発生器１
は、正弦波、矩形波および三角波などの各種電圧波形を
出力可能であり、電圧振幅および周波数などの出力が可
変である。
【０００３】また、１０００Ｖ以上の高電圧を得る別の
方法として、高耐圧半導体素子としてのトランジスタに
よって構成される増幅器による場合がある。
方法として、高耐圧半導体素子としてのトランジスタに
よって構成される増幅器による場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のトランス２
による昇圧では、数Ｖ〜数十Ｖの電圧出力を持つ信号発
生器１の出力をトランス２を介して高電圧に昇圧させる
が、単一のトランス２で０〜数ｋＨｚにわたる周波数の
任意信号波形を同じ昇圧比で安定に昇圧するのは困難で
ある。たとえば周波数を低く変えるような場合には、通
常の計算値よりもトランスの巻線比を大きくする必要性
があり、負荷を決定してからでないとアクチュエータ駆
動回路の設計をすることができない。したがって、安定
した高電圧を得るのに、任意の周波数および波形、負荷
に対して共通のアクチュエータ駆動回路として用いるこ
とができないという問題を有していた。
による昇圧では、数Ｖ〜数十Ｖの電圧出力を持つ信号発
生器１の出力をトランス２を介して高電圧に昇圧させる
が、単一のトランス２で０〜数ｋＨｚにわたる周波数の
任意信号波形を同じ昇圧比で安定に昇圧するのは困難で
ある。たとえば周波数を低く変えるような場合には、通
常の計算値よりもトランスの巻線比を大きくする必要性
があり、負荷を決定してからでないとアクチュエータ駆
動回路の設計をすることができない。したがって、安定
した高電圧を得るのに、任意の周波数および波形、負荷
に対して共通のアクチュエータ駆動回路として用いるこ
とができないという問題を有していた。
【０００５】また、トランジスタなどの半導体装置で増
幅器を設計して１０００Ｖ以上の高電圧を得る場合に
は、電圧０Ｖを中心として正負両方の均等な出力を得る
素子に適当なものがなく、設計上困難である。トランジ
スタの場合、ＮＰＮタイプに対しては、ＰＮＰタイプの
素子も必要となってくるが、ＰＮＰタイプの素子または
Ｐチャンネルの素子には電圧４００Ｖ以上の耐圧を有す
るものは、入手困難であり、回路構成も複雑なものとな
ってコスト高となる。また、トランジスタの場合、アナ
ログ回路につきものの素子の温度ドリフトや部品特性の
バラツキなどにより製品特性、特に出力電圧特性にバラ
ツキが出てアクチュエータの位置制御がうまくいかず、
高電圧かつ高精度なアクチュエータの駆動制御をするこ
とができないという問題を有していた。
幅器を設計して１０００Ｖ以上の高電圧を得る場合に
は、電圧０Ｖを中心として正負両方の均等な出力を得る
素子に適当なものがなく、設計上困難である。トランジ
スタの場合、ＮＰＮタイプに対しては、ＰＮＰタイプの
素子も必要となってくるが、ＰＮＰタイプの素子または
Ｐチャンネルの素子には電圧４００Ｖ以上の耐圧を有す
るものは、入手困難であり、回路構成も複雑なものとな
ってコスト高となる。また、トランジスタの場合、アナ
ログ回路につきものの素子の温度ドリフトや部品特性の
バラツキなどにより製品特性、特に出力電圧特性にバラ
ツキが出てアクチュエータの位置制御がうまくいかず、
高電圧かつ高精度なアクチュエータの駆動制御をするこ
とができないという問題を有していた。
【０００６】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、任意周波数および波形においても安定した高電圧を
得ることができ、また、出力電圧特性のバラツキが少な
く高精度なアクチュエータ装置を提供することを目的と
する。
で、任意周波数および波形においても安定した高電圧を
得ることができ、また、出力電圧特性のバラツキが少な
く高精度なアクチュエータ装置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】本発明のアクチュエータ
駆動装置は、時間毎に切り替わるディジタル信号を発生
させるディジタル信号発生部と、該ディジタル信号発生
部からのディジタル信号により、直流高電圧が印加され
る抵抗群の抵抗が時間毎に、フォトダイオードによりオ
ン／オフするフォトトランジスタで構成される高耐圧フ
ォトモスリレーにて順次切り替えられて任意周波数およ
び波形の高電圧を得るコンバータ部と、該コンバータ部
からの高電圧で駆動制御されるアクチュエータとを備え
たものであり、そのことにより上記目的が達成される。
駆動装置は、時間毎に切り替わるディジタル信号を発生
させるディジタル信号発生部と、該ディジタル信号発生
部からのディジタル信号により、直流高電圧が印加され
る抵抗群の抵抗が時間毎に、フォトダイオードによりオ
ン／オフするフォトトランジスタで構成される高耐圧フ
ォトモスリレーにて順次切り替えられて任意周波数およ
び波形の高電圧を得るコンバータ部と、該コンバータ部
からの高電圧で駆動制御されるアクチュエータとを備え
たものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【０００８】
【作用】上記構成により、コンバータ部は、ディジタル
信号発生部からのディジタル信号により、任意周波数お
よび波形の高電圧を得るように、直流高電圧が印加され
る抵抗群の抵抗が時間毎に順次切り替えられて、コンバ
ータ部から高電圧を得、この高電圧でアクチュエータを
駆動制御するので、たとえば０〜数ｋＨｚにわたる周波
数のうち任意周波数および波形の高電圧が同じ昇圧比で
安定に得られ、従来のように、周波数や負荷などを決定
してからでないと設計ができないというようなことはな
く、あらゆるタイプの高電圧アクチュエータ駆動制御に
共通に用いることが可能となる。また、従来のような増
幅器の温度ドリフトや部品特性のバラツキなどによる出
力電圧特性のバラツキもなく、高電圧かつ高精度なアク
チュエータの駆動制御が可能となる。
信号発生部からのディジタル信号により、任意周波数お
よび波形の高電圧を得るように、直流高電圧が印加され
る抵抗群の抵抗が時間毎に順次切り替えられて、コンバ
ータ部から高電圧を得、この高電圧でアクチュエータを
駆動制御するので、たとえば０〜数ｋＨｚにわたる周波
数のうち任意周波数および波形の高電圧が同じ昇圧比で
安定に得られ、従来のように、周波数や負荷などを決定
してからでないと設計ができないというようなことはな
く、あらゆるタイプの高電圧アクチュエータ駆動制御に
共通に用いることが可能となる。また、従来のような増
幅器の温度ドリフトや部品特性のバラツキなどによる出
力電圧特性のバラツキもなく、高電圧かつ高精度なアク
チュエータの駆動制御が可能となる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。
【００１０】図１において、微小時間毎に切り替わる８
ビットのディジタル信号を発生するディジタル信号発生
器１１は、８個の高耐圧半導体リレー１２の制御端子に
接続されている。このディジタル信号発生器１１は、コ
ンピュータ、マイクロコンピュータ、メモリを利用した
ルックアップテーブルなどで構成され、８ビットのディ
ジタル信号により８個の高耐圧半導体リレー１２のうち
いずれかまたは複数が選択される。８個の高耐圧半導体
リレー１２の一方の入力端子はそれぞれ、電圧４００Ｖ
以上、特に１０００Ｖ〜２０００Ｖ程度の直流高電圧電
源に接続され、また、他方の入力端子はそれぞれ接地さ
れている。これら高耐圧半導体リレー１２の出力端子は
それぞれ、Ｒ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の抵抗入力
端に順次接続されて、ディジタル信号発生器１１からの
ディジタル信号により、直流高電圧が印加される抵抗群
の抵抗が微小時間毎に順次切り替えられて任意周波数の
高電圧が得られる。この高電圧は、正弦波交流の正側の
半波を時間軸方向に２５６通りに分割した微小時間毎の
ディジタル電圧としてＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３
の出力端から順次出力される。これら８個の高耐圧半導
体リレー１２とＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３で正側
の交流半波を出力するコンバータブロック１４が構成さ
れる。
ビットのディジタル信号を発生するディジタル信号発生
器１１は、８個の高耐圧半導体リレー１２の制御端子に
接続されている。このディジタル信号発生器１１は、コ
ンピュータ、マイクロコンピュータ、メモリを利用した
ルックアップテーブルなどで構成され、８ビットのディ
ジタル信号により８個の高耐圧半導体リレー１２のうち
いずれかまたは複数が選択される。８個の高耐圧半導体
リレー１２の一方の入力端子はそれぞれ、電圧４００Ｖ
以上、特に１０００Ｖ〜２０００Ｖ程度の直流高電圧電
源に接続され、また、他方の入力端子はそれぞれ接地さ
れている。これら高耐圧半導体リレー１２の出力端子は
それぞれ、Ｒ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の抵抗入力
端に順次接続されて、ディジタル信号発生器１１からの
ディジタル信号により、直流高電圧が印加される抵抗群
の抵抗が微小時間毎に順次切り替えられて任意周波数の
高電圧が得られる。この高電圧は、正弦波交流の正側の
半波を時間軸方向に２５６通りに分割した微小時間毎の
ディジタル電圧としてＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３
の出力端から順次出力される。これら８個の高耐圧半導
体リレー１２とＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３で正側
の交流半波を出力するコンバータブロック１４が構成さ
れる。
【００１１】同様に、８個の高耐圧半導体リレー１５と
Ｒ−２Ｒラダー抵抗ブロック１６で負側の交流半波を出
力するコンバータブロック１７が構成される。これらコ
ンバータブロック１４，１７の出力端は、高耐圧半導体
リレーで構成されるスイッチ手段１８に接続され、この
スイッチ手段１８の制御端子はディジタル信号発生器１
１に接続されて、コンバータブロック１４からの正側の
交流半波と、コンバータブロック１７からの負側の交流
半波とが合成されるように切り替え制御されて正弦波交
流となる。このスイッチ手段１８の出力端は制御負荷と
しての高電圧駆動用アクチュエータ１９に接続される。
Ｒ−２Ｒラダー抵抗ブロック１６で負側の交流半波を出
力するコンバータブロック１７が構成される。これらコ
ンバータブロック１４，１７の出力端は、高耐圧半導体
リレーで構成されるスイッチ手段１８に接続され、この
スイッチ手段１８の制御端子はディジタル信号発生器１
１に接続されて、コンバータブロック１４からの正側の
交流半波と、コンバータブロック１７からの負側の交流
半波とが合成されるように切り替え制御されて正弦波交
流となる。このスイッチ手段１８の出力端は制御負荷と
しての高電圧駆動用アクチュエータ１９に接続される。
【００１２】また、高耐圧半導体リレー１２とＲ−２Ｒ
ラダー抵抗ブロック１３の一部についてさらに詳しく説
明すると、図２に示すように、制御端子２１には＋５Ｖ
が印加されており、制御端子２２には＋５Ｖか０Ｖの電
圧が印加される。この制御端子２１はフォトダイオード
２３を介して制御端子２２に接続され、また、制御端子
２１はフォトダイオード２４を介してインバータ２５の
出力端に接続され、インバータ２５の入力端は制御端子
２２に接続されている。また、直流高電圧電源は、フォ
トダイオード２３によりオン／オフする、フォトモスＦ
ＥＴなどのフォトトランジスタで構成される接点部２６
を介してＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の抵抗２７の
一端に接続され、また、フォトダイオード２４によりオ
ン／オフする、フォトトランジスタで構成される接点部
２８の一方接点は接地され、接点部２８の他方接点はＲ
−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の抵抗２９の一端に接続
されている。このＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３は、
抵抗値２Ｒの抵抗２７の他端と、抵抗値２Ｒの抵抗２９
の他端との間に抵抗値Ｒの抵抗３０が介装されており、
同様にこれが繰り返されて接続されている。以上のフォ
トダイオード２３と接点部２６で高耐圧フォトモスリレ
ー３１が構成され、また、フォトダイオード２４と接点
部２８で高耐圧フォトモスリレー３２が構成される。こ
れら高耐圧フォトモスリレー３１，３２で高耐圧半導体
リレー１２が構成される。
ラダー抵抗ブロック１３の一部についてさらに詳しく説
明すると、図２に示すように、制御端子２１には＋５Ｖ
が印加されており、制御端子２２には＋５Ｖか０Ｖの電
圧が印加される。この制御端子２１はフォトダイオード
２３を介して制御端子２２に接続され、また、制御端子
２１はフォトダイオード２４を介してインバータ２５の
出力端に接続され、インバータ２５の入力端は制御端子
２２に接続されている。また、直流高電圧電源は、フォ
トダイオード２３によりオン／オフする、フォトモスＦ
ＥＴなどのフォトトランジスタで構成される接点部２６
を介してＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の抵抗２７の
一端に接続され、また、フォトダイオード２４によりオ
ン／オフする、フォトトランジスタで構成される接点部
２８の一方接点は接地され、接点部２８の他方接点はＲ
−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の抵抗２９の一端に接続
されている。このＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３は、
抵抗値２Ｒの抵抗２７の他端と、抵抗値２Ｒの抵抗２９
の他端との間に抵抗値Ｒの抵抗３０が介装されており、
同様にこれが繰り返されて接続されている。以上のフォ
トダイオード２３と接点部２６で高耐圧フォトモスリレ
ー３１が構成され、また、フォトダイオード２４と接点
部２８で高耐圧フォトモスリレー３２が構成される。こ
れら高耐圧フォトモスリレー３１，３２で高耐圧半導体
リレー１２が構成される。
【００１３】上記構成により、以下、その動作を説明す
る。まず、ディジタル信号発生器１１は、正弦波交流の
正側の半波を時間軸方向に２５６通りに分割する微小時
間毎に切り替わる８ビットのディジタル信号を出力す
る。この８ビットのディジタル信号、例えば「０１１１
１１１１」であれば第１番目の高耐圧半導体リレー１２
がオンして、直流高電圧電源がＲ−２Ｒラダー抵抗ブロ
ック１３と接続され、そのときの抵抗群の抵抗値で出力
電圧がそれぞれ規定されて出力される。このときの様子
を高耐圧半導体リレー１２についてさらに詳しく説明す
ると、図２に示すように、ディジタル信号発生器１１か
ら０Ｖのパルス信号が制御端子２２を介して入力される
と、高耐圧フォトモスリレー３１のフォトトランジスタ
２３はオンするが、高耐圧フォトモスリレー３２のフォ
トトランジスタ２４は、インバータ２５により信号が反
転して供給されるのでオフする。フォトトランジスタ２
３のオンで接点部２６が閉路して直流高電圧が抵抗２７
に印加され、また、フォトトランジスタ２４のオフで接
点部２８は開路したままである。また逆に、ディジタル
信号発生器１１から＋５Ｖのパルス信号が制御端子２２
を介して入力された場合には、高耐圧フォトモスリレー
３１のフォトトランジスタ２３はオフするが、フォトト
ランジスタ２４はインバータ２５により信号が反転して
オンする。したがって、フォトトランジスタ２３のオフ
で接点部２６は開路して直流高電圧は抵抗２７に印加さ
れず、また、フォトトランジスタ２４のオンで接点部２
８は閉路して抵抗２９の一端は接点部２８を介して接地
される。
る。まず、ディジタル信号発生器１１は、正弦波交流の
正側の半波を時間軸方向に２５６通りに分割する微小時
間毎に切り替わる８ビットのディジタル信号を出力す
る。この８ビットのディジタル信号、例えば「０１１１
１１１１」であれば第１番目の高耐圧半導体リレー１２
がオンして、直流高電圧電源がＲ−２Ｒラダー抵抗ブロ
ック１３と接続され、そのときの抵抗群の抵抗値で出力
電圧がそれぞれ規定されて出力される。このときの様子
を高耐圧半導体リレー１２についてさらに詳しく説明す
ると、図２に示すように、ディジタル信号発生器１１か
ら０Ｖのパルス信号が制御端子２２を介して入力される
と、高耐圧フォトモスリレー３１のフォトトランジスタ
２３はオンするが、高耐圧フォトモスリレー３２のフォ
トトランジスタ２４は、インバータ２５により信号が反
転して供給されるのでオフする。フォトトランジスタ２
３のオンで接点部２６が閉路して直流高電圧が抵抗２７
に印加され、また、フォトトランジスタ２４のオフで接
点部２８は開路したままである。また逆に、ディジタル
信号発生器１１から＋５Ｖのパルス信号が制御端子２２
を介して入力された場合には、高耐圧フォトモスリレー
３１のフォトトランジスタ２３はオフするが、フォトト
ランジスタ２４はインバータ２５により信号が反転して
オンする。したがって、フォトトランジスタ２３のオフ
で接点部２６は開路して直流高電圧は抵抗２７に印加さ
れず、また、フォトトランジスタ２４のオンで接点部２
８は閉路して抵抗２９の一端は接点部２８を介して接地
される。
【００１４】このようにして、高耐圧半導体リレー１２
は、ディジタル信号発生器１１からのディジタル信号に
より選択され、高耐圧半導体リレー１２が接続されるＲ
−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の抵抗群の組合せで出力
される高電圧値が設定される。そして、正弦波交流の正
側の半波を時間軸方向に２５６通りに分割する微小時間
毎に高耐圧半導体リレー１２の選択が切り替わって抵抗
群の組合せが切り替わり、出力される高電圧値が順次変
化して正弦波交流の正側の半波が出力されることにな
る。
は、ディジタル信号発生器１１からのディジタル信号に
より選択され、高耐圧半導体リレー１２が接続されるＲ
−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の抵抗群の組合せで出力
される高電圧値が設定される。そして、正弦波交流の正
側の半波を時間軸方向に２５６通りに分割する微小時間
毎に高耐圧半導体リレー１２の選択が切り替わって抵抗
群の組合せが切り替わり、出力される高電圧値が順次変
化して正弦波交流の正側の半波が出力されることにな
る。
【００１５】このときに、ディジタル信号発生器１１か
らの信号により、スッチ手段１８は、アクチュエータ１
９の入力端をＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の出力端
からＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１６の出力端に切り替
える。そして、同様に、ディジタル信号発生器１１から
のディジタル信号により高耐圧半導体リレー１５が微小
時間毎に適宜選択されて、Ｒ−２Ｒラダー抵抗ブロック
１６の抵抗群の抵抗値の組合せで微小時間毎に出力され
る高電圧値が順次設定され、負側の交流半波がスイッチ
手段１８を介してアクチュエータ１９に出力される。こ
れにより、コンバータブロック１４からの正側の交流半
波と、コンバータブロック１７からの負側の交流半波と
が合成されて高電圧正弦波交流がアクチュエータ１９に
印加される。
らの信号により、スッチ手段１８は、アクチュエータ１
９の入力端をＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の出力端
からＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１６の出力端に切り替
える。そして、同様に、ディジタル信号発生器１１から
のディジタル信号により高耐圧半導体リレー１５が微小
時間毎に適宜選択されて、Ｒ−２Ｒラダー抵抗ブロック
１６の抵抗群の抵抗値の組合せで微小時間毎に出力され
る高電圧値が順次設定され、負側の交流半波がスイッチ
手段１８を介してアクチュエータ１９に出力される。こ
れにより、コンバータブロック１４からの正側の交流半
波と、コンバータブロック１７からの負側の交流半波と
が合成されて高電圧正弦波交流がアクチュエータ１９に
印加される。
【００１６】したがって、コンバータブロック１４，１
７は、ディジタル信号発生器１１からのディジタル信号
により、所定周波数の交流高電圧を得るように、直流高
電圧が印加されるＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３，１
６の抵抗群の抵抗値が微小時間毎に順次切り替えられ、
コンバータブロック１４，１７からの高電圧交流でアク
チュエータを駆動制御するので、ディジタル信号を変化
させるだけで、０〜数ｋＨｚにわたる周波数のうち任意
の所定周波数、任意波形および任意振幅の高電圧が同じ
昇圧比で安定に得られ、従来のように、周波数や負荷な
どを決定してからでないと設計ができないというような
ことはなく、０〜数ｋＨｚにわたる任意周波数のあらゆ
るタイプのアクチュエータに共通品として用いることが
可能となる。また、従来のような増幅器の温度ドリフト
や部品特性のバラツキなどによる出力電圧特性のバラツ
キもなく、安定した高電圧が得られて高精度なアクチュ
エータ１９の駆動制御をすることができる。よって、高
電圧部をフォトモスリレーを使ったＤ／Ａコンバータ構
成にすることにより、同機能の回路をアナログ技術で構
成した場合に比べて容易に、熱などによる経時変化に強
く、制御しやすいアクチュエータ駆動回路を構成するこ
とができる。
７は、ディジタル信号発生器１１からのディジタル信号
により、所定周波数の交流高電圧を得るように、直流高
電圧が印加されるＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３，１
６の抵抗群の抵抗値が微小時間毎に順次切り替えられ、
コンバータブロック１４，１７からの高電圧交流でアク
チュエータを駆動制御するので、ディジタル信号を変化
させるだけで、０〜数ｋＨｚにわたる周波数のうち任意
の所定周波数、任意波形および任意振幅の高電圧が同じ
昇圧比で安定に得られ、従来のように、周波数や負荷な
どを決定してからでないと設計ができないというような
ことはなく、０〜数ｋＨｚにわたる任意周波数のあらゆ
るタイプのアクチュエータに共通品として用いることが
可能となる。また、従来のような増幅器の温度ドリフト
や部品特性のバラツキなどによる出力電圧特性のバラツ
キもなく、安定した高電圧が得られて高精度なアクチュ
エータ１９の駆動制御をすることができる。よって、高
電圧部をフォトモスリレーを使ったＤ／Ａコンバータ構
成にすることにより、同機能の回路をアナログ技術で構
成した場合に比べて容易に、熱などによる経時変化に強
く、制御しやすいアクチュエータ駆動回路を構成するこ
とができる。
【００１７】なお、本実施例では、０〜数ｋＨｚにわた
る任意周波数うち所定周波数の交流高電圧を得たが、０
〜数ｋＨｚにわたる任意周波数で変化させるようにディ
ジタル信号発生器１１に設定することもでき、そのディ
ジタル信号による高耐圧半導体リレー１２の選択により
抵抗群の抵抗値の組合せを切り替えて０〜数ｋＨｚにわ
たる任意周波数で変化させて高電圧を出力させることも
できる。また、ディジタル信号発生器１１は、正弦波交
流だけではなく矩形波や三角波などの任意の直流または
交流波形になるように設定することができ、また、任意
周波数および任意波形の組合せも可能である。また、ア
クチュエータ１９は、本実施例では供給電圧を１０００
Ｖ〜２０００Ｖ程度の高電圧としたが、４００Ｖ以上の
高電圧で駆動されるものであればよい。このアクチュエ
ータとして、人口筋肉などに適用可能と考えられる電場
応答性ウレタンなども考えられる。さらに、本実施例で
は、正弦波交流の正側の半波を時間軸方向に２５６通り
に分割した微小時間としたが、この分割は２５６通りに
限ったものではない。
る任意周波数うち所定周波数の交流高電圧を得たが、０
〜数ｋＨｚにわたる任意周波数で変化させるようにディ
ジタル信号発生器１１に設定することもでき、そのディ
ジタル信号による高耐圧半導体リレー１２の選択により
抵抗群の抵抗値の組合せを切り替えて０〜数ｋＨｚにわ
たる任意周波数で変化させて高電圧を出力させることも
できる。また、ディジタル信号発生器１１は、正弦波交
流だけではなく矩形波や三角波などの任意の直流または
交流波形になるように設定することができ、また、任意
周波数および任意波形の組合せも可能である。また、ア
クチュエータ１９は、本実施例では供給電圧を１０００
Ｖ〜２０００Ｖ程度の高電圧としたが、４００Ｖ以上の
高電圧で駆動されるものであればよい。このアクチュエ
ータとして、人口筋肉などに適用可能と考えられる電場
応答性ウレタンなども考えられる。さらに、本実施例で
は、正弦波交流の正側の半波を時間軸方向に２５６通り
に分割した微小時間としたが、この分割は２５６通りに
限ったものではない。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ディジタ
ル信号発生部からのディジタル信号により、直流高電圧
が印加される抵抗群の抵抗が時間毎に順次切り替えられ
て任意周波数および波形の高電圧をコンバータ部で得て
アクチュエータを駆動制御するため、０〜数ｋＨｚにわ
たる周波数の任意信号波形においても安定した高電圧を
得ることができ、また、温度ドリフトや部品特性のバラ
ツキによる製品特性のバラツキが少なく安定した高電圧
を得ることができる高精度なアクチュエータ装置を提供
することができる。
ル信号発生部からのディジタル信号により、直流高電圧
が印加される抵抗群の抵抗が時間毎に順次切り替えられ
て任意周波数および波形の高電圧をコンバータ部で得て
アクチュエータを駆動制御するため、０〜数ｋＨｚにわ
たる周波数の任意信号波形においても安定した高電圧を
得ることができ、また、温度ドリフトや部品特性のバラ
ツキによる製品特性のバラツキが少なく安定した高電圧
を得ることができる高精度なアクチュエータ装置を提供
することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すアクチュエータ装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図１のアクチュエータ装置における高耐圧半導
体リレー１２とＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の一部
を示す回路図である。
体リレー１２とＲ−２Ｒラダー抵抗ブロック１３の一部
を示す回路図である。
【図３】従来のアクチュエータ装置のブロック図であ
る。
る。
１１ ディジタル信号発生器 １２，１５ 高耐圧半導体リレー １３，１６ Ｒ−２Ｒラダー抵抗ブロック １４，１７ コンバータブロック １８ スイッチ手段 １９ アクチュエータ ３１，３２ 高耐圧フォトモスリレー ２７，２８，３０ 抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】 時間毎に切り替わるディジタル信号を発
生させるディジタル信号発生部と、該ディジタル信号発
生部からのディジタル信号により、直流高電圧が印加さ
れる抵抗群の抵抗が時間毎に、フォトダイオードにより
オン／オフするフォトトランジスタで構成される高耐圧
フォトモスリレーにて順次切り替えられて任意周波数お
よび波形の高電圧を得るコンバータ部と、該コンバータ
部からの高電圧で駆動制御されるアクチュエータとを備
えたアクチュエータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24175193A JP3215558B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | アクチュエータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24175193A JP3215558B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | アクチュエータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0793033A JPH0793033A (ja) | 1995-04-07 |
| JP3215558B2 true JP3215558B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=17078997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24175193A Expired - Fee Related JP3215558B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | アクチュエータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215558B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP24175193A patent/JP3215558B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0793033A (ja) | 1995-04-07 |
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