JP3498442B2 - オイル劣化度検出器 - Google Patents
オイル劣化度検出器Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や航空機等
のエンジンなどに使用するオイルの劣化度を検出する検
出器に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車や航空機等のエンジンには潤滑用
のオイルが使用される。このオイルが劣化すると焼き付
けなどの故障原因となるため、オイルパンにオイル劣化
度を検知する手段を設けておき、必要に応じてオイルを
交換するようになっている。 【０００３】一般に、発光素子及び受光素子を用いたオ
イル等の劣化度あるいは濁り度を検出する検出器におい
ては、発光素子の点灯方法として、回路構成が簡単なた
め、連続発光方式が採られている。 【０００４】例えば、図７に示すように電源電圧＋Ｖｃ
ｃが恒常的に加えられた発光素子３３に電流が流れてこ
れが発光し、この光が発光素子３３と受光素子３４との
間に存在するオイル中を透過して受光素子３４に受光さ
れる。 【０００５】受光素子３４が透過光を検知すると、受光
素子３４と抵抗３５の閉回路に電流が流れ、抵抗３５の
両端に電圧が生じる。 【０００６】オイルが劣化してくるとオイル中の透過光
が減少するので受光素子の出力電圧も減少し、オイルの
劣化度を検出することができる。 【０００７】ところで、検出器を構成する各素子の温度
変動により出力変化が発生し、特に温度特性に関して
は、発光素子の温度特性による影響が大きい。 【０００８】そこで、従来、このような温度による影響
を取り除くために、温度によって特性が変化しない発光
素子を用いる方法、発光素子と受光素子に正と負の温度
係数を持つ素子を用いて温度の影響を相殺させる方法、
サーミスタを用いて温度に比例または反比例したオフセ
ット電圧を発生させ、この電圧を加えることで補償をす
る方法等が考えられている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかし、温度変動によ
っても特性が変化しない素子を作成することや、発光素
子と受光素子に正・負の温度特性を持たせることは困難
であり、サーミスタを用いて温度に比例または反比例し
たオフセット電圧を発生させると、発光素子とサーミス
タの温度特性が大きく異なるので、正確に一致させるた
めには複雑な回路が必要であり、非常に高価な回路とな
ってしまうという問題があった。 【００１０】本発明は、上記課題を解決するために創案
されたもので、サーミスタと抵抗器を組み合わせて発光
素子と類似の温度特性を持つようにし、簡単に発光素子
の温度変動による影響を取り除くことができるオイル劣
化度検出器を提供するものである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のオイル劣化度検出器は、発光素子からの光
をオイル中を通過させて受光素子で受光し、透過光量の
変化からオイルの劣化度を検出する検出器において、受
光素子の出力検出回路に受光信号の増幅器を設け、この
増幅器とＧＮＤ間および増幅器と出力端子間に、増幅特
性が発光素子出力の温度特性とほぼ逆になるように第一
の抵抗とサーミスタを直列に接続したものに第2の抵抗
を並列に接続したフィードバック回路を設けたことを特
徴としている。 【００１２】発光素子の光出力の温度特性と、第１の抵
抗とサーミスタを直列に接続したものに第２の抵抗を並
列に接続した回路の合成抵抗の温度特性とはほぼその特
性曲線を等しくすることができるので、前記の合成回路
を増幅器のフィードバック回路とし、増幅器とＧＮＤ間
および増幅器と出力端子間に前記フィードバック回路を
設け、増幅器の増幅特性を発光素子出力の温度特性とほ
ぼ逆になるようにすれば温度変動による発光素子出力を
補償でき、正確な劣化度の検出が行うことができる。 【００１３】 【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を、以下、図
面に基づいて説明する。 【００１４】図１は本発明によるオイル劣化度検出器の
回路構成を、図２はこのオイル劣化度検出器の本体構成
を示している。 【００１５】３はＬＥＤ等の発光素子、１は発光素子３
から出た光が案内されるガラスガイド、２はこのガラス
ガイド１を支持するホルダ、４はフォトダイオード等の
受光素子、５はオイル中を透過してくる光を測定する測
定回路、６はケース、Ｇは発光素子３から受光素子４に
至るガラスガイド１に設けられたギャップ（間隙）であ
る。 【００１６】この図２における発光素子３と受光素子４
は図１において一点鎖線内に示されており、測定回路５
の主要構成の一例を具体的に示したのが図１である。 【００１７】Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ５〜Ｒ６、Ｒ８は抵抗、Ｒ
４及びＲ７はサーミスタ、Ｃ１〜Ｃ３はコンデンサ、Ａ
１は増幅器、Ｚはツェナダイオード、＋Ｖｃｃは電源電
圧である。 【００１８】コンデンサＣ３は電源リード線から拾う高
周波ノイズ成分をカットするフィルタである。ツェナダ
イオードＺはサージアブソーバであり、電源リード線か
ら拾うノイズのサージ的なものを吸収している。 【００１９】まず、電源電圧＋Ｖｃｃにより、電流制限
抵抗Ｒ１と発光素子３に流れるので発光素子３が連続的
に発光する。 【００２０】この光がガラスガイド１を通りオイルに晒
された間隙部Ｇを通り再びガラスガイド１を通過して、
受光素子４で受光される。受光素子４では光が検出され
ると、順方向に電流が流れる。受光素子４と抵抗Ｒ２と
で閉回路を構成していて、先の順方向電流により抵抗Ｒ
２に両端には電圧が発生し、増幅器Ａ１の＋端子に入力
される。ここで、コンデンサＣ２は増幅器Ａ１が発振す
るのを防止するために接続されている。 【００２１】一方、Ａ１の出力端子と−端子との間には
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８の合成抵抗がフィードバック回路とし
て接続され、Ａ１の−端子とＧＮＤとの間にはＲ３、Ｒ
４、Ｒ５の合成抵抗がフィードバック回路として接続さ
れており、これらの合成抵抗によるフィードバック回路
によって温度補償が行われる 【００２２】次に、どのようにして温度補償がなされる
のかを述べることにする。 【００２３】例えば、受光素子（ＰＤ）の暗電流の周囲
温度特性は図６のように右上がりの温度勾配を持った温
度依存性である。また、発光素子の光出力−周囲温度特
性は図３のような右下がりの温度勾配を持った温度依存
性であり、ほぼ対数比例直線となっている。受光素子の
温度特性は、暗電流のオーダーが非常に小さく無視でき
る。したがって、温度が高くなれば発光素子の光出力は
低下し、受光信号が小さくなる。 【００２４】一方、サーミスタＲ４の抵抗−周囲温度特
性は、図４に示すように発光素子の光出力−周囲温度特
性とはわずかに異なる。この相違をなくし、発光素子の
光出力−周囲温度特性になるべく近付けるために、サー
ミスタＲ４と直列に抵抗Ｒ３（第１の抵抗）を接続し、
さらにこの直列接続されたもの全体に並列に抵抗Ｒ５
（第２の抵抗）を接続することによって、これらの合成
抵抗−周囲温度特性が発光素子の温度特性とほぼ等しく
なるように特性を改善することができる。すなわち、対
数比例から多少外れていた特性を、対数比例により近い
特性にすることができるのであり、このＲ３、Ｒ４、Ｒ
５の合成抵抗の温度特性を示したのが図５である。 【００２５】ところで、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の合成抵抗を
Ｚ１とし、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８の合成抵抗をＺ２とする
と、増幅器Ａ１の増幅度Ｇは Ｇ＝１＋（Ｚ２／Ｚ１） である。 【００２６】したがって、温度が上昇した場合には、合
成抵抗Ｚ１は図５に従って小さくなり、増幅器Ａ１の出
力は合成抵抗Ｚ１の逆数に比例するので、発光素子出力
が温度上昇によって低下しても、増幅器Ａ１によってそ
の低下分を増幅度の上昇により補償することができ、こ
のＺ１の温度特性は上述したように発光素子の光出力の
温度特性とほぼ同様にすることができるので、温度変化
による誤差を極端に小さくすることができる。 【００２７】また、増幅器Ａ１の出力はＲ６、Ｒ７、Ｒ
８の合成抵抗Ｚ２に比例し、この合成抵抗Ｚ２の素子の
接続構成はＺ１の接続構成と同様になっているので図５
のような対数比例に近い特性（図５と傾きは異なる）と
することができ、Ｚ１の温度特性によるゲイン補正が大
きくなりすぎた場合には、合成抵抗Ｚ２の温度特性によ
ってゲインの大きさを小さくするように補正することが
できる。 【００２８】このように、温度の変化が起きて発光素子
の光出力が変動しても、増幅器Ａ１の増幅度を発光素子
出力の温度特性とは逆の特性を持つようにして信号を補
正し、増幅器の出力端子からはほぼ温度変動に影響しな
い信号を取り出すことができる。 【００２９】ところで、オイルが汚れて劣化してくる
と、発光素子から受光素子への透過光が少なくなるの
で、受光素子４に流れる電流が小さくなり、抵抗Ｒ２の
両端に発生する電圧が小さくなり、増幅器Ａ１の出力も
小さくなる。 【００３０】この出力信号を表示装置等に接続して監視
すれば、増幅器Ａ１の最終出力電圧の変化によってオイ
ルの交換時期をユーザに知らせるようにすることができ
る。なお、上述の実施例に限らずパルス点灯方式等のオ
イル劣化度検出器においても発光素子の温度補償を同様
に行うことができる。 【００３１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のオイル劣
化度検出器によれば、発光素子の光出力−温度特性にほ
ぼ類似した抵抗−温度特性を持つ合成抵抗をサーミスタ
と抵抗とによって構成し、増幅度がこの合成抵抗の逆数
に比例するように増幅回路を形成することで、温度変動
による発光素子の光出力変動を補正することができ、正
確にオイルの劣化を検出することができる。
のエンジンなどに使用するオイルの劣化度を検出する検
出器に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車や航空機等のエンジンには潤滑用
のオイルが使用される。このオイルが劣化すると焼き付
けなどの故障原因となるため、オイルパンにオイル劣化
度を検知する手段を設けておき、必要に応じてオイルを
交換するようになっている。 【０００３】一般に、発光素子及び受光素子を用いたオ
イル等の劣化度あるいは濁り度を検出する検出器におい
ては、発光素子の点灯方法として、回路構成が簡単なた
め、連続発光方式が採られている。 【０００４】例えば、図７に示すように電源電圧＋Ｖｃ
ｃが恒常的に加えられた発光素子３３に電流が流れてこ
れが発光し、この光が発光素子３３と受光素子３４との
間に存在するオイル中を透過して受光素子３４に受光さ
れる。 【０００５】受光素子３４が透過光を検知すると、受光
素子３４と抵抗３５の閉回路に電流が流れ、抵抗３５の
両端に電圧が生じる。 【０００６】オイルが劣化してくるとオイル中の透過光
が減少するので受光素子の出力電圧も減少し、オイルの
劣化度を検出することができる。 【０００７】ところで、検出器を構成する各素子の温度
変動により出力変化が発生し、特に温度特性に関して
は、発光素子の温度特性による影響が大きい。 【０００８】そこで、従来、このような温度による影響
を取り除くために、温度によって特性が変化しない発光
素子を用いる方法、発光素子と受光素子に正と負の温度
係数を持つ素子を用いて温度の影響を相殺させる方法、
サーミスタを用いて温度に比例または反比例したオフセ
ット電圧を発生させ、この電圧を加えることで補償をす
る方法等が考えられている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかし、温度変動によ
っても特性が変化しない素子を作成することや、発光素
子と受光素子に正・負の温度特性を持たせることは困難
であり、サーミスタを用いて温度に比例または反比例し
たオフセット電圧を発生させると、発光素子とサーミス
タの温度特性が大きく異なるので、正確に一致させるた
めには複雑な回路が必要であり、非常に高価な回路とな
ってしまうという問題があった。 【００１０】本発明は、上記課題を解決するために創案
されたもので、サーミスタと抵抗器を組み合わせて発光
素子と類似の温度特性を持つようにし、簡単に発光素子
の温度変動による影響を取り除くことができるオイル劣
化度検出器を提供するものである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のオイル劣化度検出器は、発光素子からの光
をオイル中を通過させて受光素子で受光し、透過光量の
変化からオイルの劣化度を検出する検出器において、受
光素子の出力検出回路に受光信号の増幅器を設け、この
増幅器とＧＮＤ間および増幅器と出力端子間に、増幅特
性が発光素子出力の温度特性とほぼ逆になるように第一
の抵抗とサーミスタを直列に接続したものに第2の抵抗
を並列に接続したフィードバック回路を設けたことを特
徴としている。 【００１２】発光素子の光出力の温度特性と、第１の抵
抗とサーミスタを直列に接続したものに第２の抵抗を並
列に接続した回路の合成抵抗の温度特性とはほぼその特
性曲線を等しくすることができるので、前記の合成回路
を増幅器のフィードバック回路とし、増幅器とＧＮＤ間
および増幅器と出力端子間に前記フィードバック回路を
設け、増幅器の増幅特性を発光素子出力の温度特性とほ
ぼ逆になるようにすれば温度変動による発光素子出力を
補償でき、正確な劣化度の検出が行うことができる。 【００１３】 【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を、以下、図
面に基づいて説明する。 【００１４】図１は本発明によるオイル劣化度検出器の
回路構成を、図２はこのオイル劣化度検出器の本体構成
を示している。 【００１５】３はＬＥＤ等の発光素子、１は発光素子３
から出た光が案内されるガラスガイド、２はこのガラス
ガイド１を支持するホルダ、４はフォトダイオード等の
受光素子、５はオイル中を透過してくる光を測定する測
定回路、６はケース、Ｇは発光素子３から受光素子４に
至るガラスガイド１に設けられたギャップ（間隙）であ
る。 【００１６】この図２における発光素子３と受光素子４
は図１において一点鎖線内に示されており、測定回路５
の主要構成の一例を具体的に示したのが図１である。 【００１７】Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ５〜Ｒ６、Ｒ８は抵抗、Ｒ
４及びＲ７はサーミスタ、Ｃ１〜Ｃ３はコンデンサ、Ａ
１は増幅器、Ｚはツェナダイオード、＋Ｖｃｃは電源電
圧である。 【００１８】コンデンサＣ３は電源リード線から拾う高
周波ノイズ成分をカットするフィルタである。ツェナダ
イオードＺはサージアブソーバであり、電源リード線か
ら拾うノイズのサージ的なものを吸収している。 【００１９】まず、電源電圧＋Ｖｃｃにより、電流制限
抵抗Ｒ１と発光素子３に流れるので発光素子３が連続的
に発光する。 【００２０】この光がガラスガイド１を通りオイルに晒
された間隙部Ｇを通り再びガラスガイド１を通過して、
受光素子４で受光される。受光素子４では光が検出され
ると、順方向に電流が流れる。受光素子４と抵抗Ｒ２と
で閉回路を構成していて、先の順方向電流により抵抗Ｒ
２に両端には電圧が発生し、増幅器Ａ１の＋端子に入力
される。ここで、コンデンサＣ２は増幅器Ａ１が発振す
るのを防止するために接続されている。 【００２１】一方、Ａ１の出力端子と−端子との間には
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８の合成抵抗がフィードバック回路とし
て接続され、Ａ１の−端子とＧＮＤとの間にはＲ３、Ｒ
４、Ｒ５の合成抵抗がフィードバック回路として接続さ
れており、これらの合成抵抗によるフィードバック回路
によって温度補償が行われる 【００２２】次に、どのようにして温度補償がなされる
のかを述べることにする。 【００２３】例えば、受光素子（ＰＤ）の暗電流の周囲
温度特性は図６のように右上がりの温度勾配を持った温
度依存性である。また、発光素子の光出力−周囲温度特
性は図３のような右下がりの温度勾配を持った温度依存
性であり、ほぼ対数比例直線となっている。受光素子の
温度特性は、暗電流のオーダーが非常に小さく無視でき
る。したがって、温度が高くなれば発光素子の光出力は
低下し、受光信号が小さくなる。 【００２４】一方、サーミスタＲ４の抵抗−周囲温度特
性は、図４に示すように発光素子の光出力−周囲温度特
性とはわずかに異なる。この相違をなくし、発光素子の
光出力−周囲温度特性になるべく近付けるために、サー
ミスタＲ４と直列に抵抗Ｒ３（第１の抵抗）を接続し、
さらにこの直列接続されたもの全体に並列に抵抗Ｒ５
（第２の抵抗）を接続することによって、これらの合成
抵抗−周囲温度特性が発光素子の温度特性とほぼ等しく
なるように特性を改善することができる。すなわち、対
数比例から多少外れていた特性を、対数比例により近い
特性にすることができるのであり、このＲ３、Ｒ４、Ｒ
５の合成抵抗の温度特性を示したのが図５である。 【００２５】ところで、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の合成抵抗を
Ｚ１とし、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８の合成抵抗をＺ２とする
と、増幅器Ａ１の増幅度Ｇは Ｇ＝１＋（Ｚ２／Ｚ１） である。 【００２６】したがって、温度が上昇した場合には、合
成抵抗Ｚ１は図５に従って小さくなり、増幅器Ａ１の出
力は合成抵抗Ｚ１の逆数に比例するので、発光素子出力
が温度上昇によって低下しても、増幅器Ａ１によってそ
の低下分を増幅度の上昇により補償することができ、こ
のＺ１の温度特性は上述したように発光素子の光出力の
温度特性とほぼ同様にすることができるので、温度変化
による誤差を極端に小さくすることができる。 【００２７】また、増幅器Ａ１の出力はＲ６、Ｒ７、Ｒ
８の合成抵抗Ｚ２に比例し、この合成抵抗Ｚ２の素子の
接続構成はＺ１の接続構成と同様になっているので図５
のような対数比例に近い特性（図５と傾きは異なる）と
することができ、Ｚ１の温度特性によるゲイン補正が大
きくなりすぎた場合には、合成抵抗Ｚ２の温度特性によ
ってゲインの大きさを小さくするように補正することが
できる。 【００２８】このように、温度の変化が起きて発光素子
の光出力が変動しても、増幅器Ａ１の増幅度を発光素子
出力の温度特性とは逆の特性を持つようにして信号を補
正し、増幅器の出力端子からはほぼ温度変動に影響しな
い信号を取り出すことができる。 【００２９】ところで、オイルが汚れて劣化してくる
と、発光素子から受光素子への透過光が少なくなるの
で、受光素子４に流れる電流が小さくなり、抵抗Ｒ２の
両端に発生する電圧が小さくなり、増幅器Ａ１の出力も
小さくなる。 【００３０】この出力信号を表示装置等に接続して監視
すれば、増幅器Ａ１の最終出力電圧の変化によってオイ
ルの交換時期をユーザに知らせるようにすることができ
る。なお、上述の実施例に限らずパルス点灯方式等のオ
イル劣化度検出器においても発光素子の温度補償を同様
に行うことができる。 【００３１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のオイル劣
化度検出器によれば、発光素子の光出力−温度特性にほ
ぼ類似した抵抗−温度特性を持つ合成抵抗をサーミスタ
と抵抗とによって構成し、増幅度がこの合成抵抗の逆数
に比例するように増幅回路を形成することで、温度変動
による発光素子の光出力変動を補正することができ、正
確にオイルの劣化を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオイル劣化度検出器の回路構成を示す
図である。 【図２】本発明のオイル劣化度検出器の本体構成を示す
図である。 【図３】発光素子の光出力−周囲温度特性を示す図であ
る。 【図４】サーミスタの抵抗−温度特性を示す図である。 【図５】特性改善後の合成抵抗−温度特性を示す図であ
る。 【図６】受光素子の暗電流−周囲温度特性を示す図であ
る。 【図７】従来の連続発光方式の回路構成を示す図であ
る。
図である。 【図２】本発明のオイル劣化度検出器の本体構成を示す
図である。 【図３】発光素子の光出力−周囲温度特性を示す図であ
る。 【図４】サーミスタの抵抗−温度特性を示す図である。 【図５】特性改善後の合成抵抗−温度特性を示す図であ
る。 【図６】受光素子の暗電流−周囲温度特性を示す図であ
る。 【図７】従来の連続発光方式の回路構成を示す図であ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−259845（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−87851（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 21/16 - 21/61
ＰＡＴＯＬＩＳ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 発光素子からの光をオイル中に通過させ
て受光素子で受光し、透過光量の変化からオイルの劣化
度を検出する検出器において、 受光素子の出力検出回路に受光信号の増幅器を設け、こ
の増幅器とＧＮＤ間および増幅器と出力端子間に、増幅
特性が発光素子出力の温度特性とほぼ逆になるように第
一の抵抗とサーミスタを直列に接続したものに第2の抵
抗を並列に接続したフィードバック回路を設けたことを
特徴とするオイル劣化度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22383995A JP3498442B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | オイル劣化度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22383995A JP3498442B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | オイル劣化度検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0968496A JPH0968496A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3498442B2 true JP3498442B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=16804539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22383995A Expired - Fee Related JP3498442B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | オイル劣化度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3498442B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4986584B2 (ja) * | 2006-11-20 | 2012-07-25 | Ｎｔｎ株式会社 | 潤滑剤劣化検出装置および検出装置付き軸受 |
| JP4833126B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2011-12-07 | Ｎｔｎ株式会社 | 潤滑剤劣化検出装置および検出装置付き軸受 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22383995A patent/JP3498442B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0968496A (ja) | 1997-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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