JP3724105B2 - 電圧検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス供給路に使用するガス保安装置の電池の電圧検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市ガスやＬＰガスが安全に使用されることを目的として、燃料ガス（以下、ガスという）の使用量を計測しこの使用量が異常に増えた場合や、通常の使用状態よりも長時間使用されている場合にガス通路を遮断する保安装置付ガスメーターが普及している。
【０００３】
この種の保安装置付ガスメーターは、ガス流量の検出信号を制御回路に取り込み、マイクロコンピュータで処理してガス流量を監視し、異常があれば遮断信号を出力し、遮断弁を閉止する。
【０００４】
保安装置付ガスメーターにはリチウム電池等の長期信頼性の高い電源用電池を備え、回路の電流と遮断弁の駆動電流を供給し、保安装置付ガスメーターの設置使用期間中は電池交換不要という特性を有している。
【０００５】
それでも、何らかの原因で電池が消耗し電圧が低下している場合には、遮断弁の動作が確保できないという可能性もあるので、危険回避のために、定期的に電池電圧をチェックし、電圧低下の傾向があると事前に電池電圧が低下したことを表示し警告するようにしている。また、従来のこの種の電圧検出装置は、設定の検出条件が単一で、特定負荷下の特定電圧を検出するのみであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電圧検出装置では、例えば遮断弁が動作する時の重負荷の条件下のみで電圧検出を行ない、軽負荷時には行なっていなかった。また軽負荷時の電圧の異常も検出するには、軽負荷時の電圧低下が少ないので、検出電圧を重負荷よりも高く設定する必要があり、したがって軽負荷時の条件下の電圧を追加して検出するには複数の電圧検出装置が必要になるという課題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、低電流時の回路電圧測定用の軽負荷と、高電流時の回路電圧測定用の重負荷とを設け、各々の負荷に対応して設けた軽負荷スイッチと、重負荷スイッチとで選択的に通電する一方、前記負荷の電圧を測定する電圧検出回路とを備え、前記軽負荷に通電中には、前記重負荷の測定点電圧と等しい電圧が発生する箇所に中間測定点を設け、軽負荷電圧と重負荷電圧を同一電圧で判定し、かつ前記軽負荷電圧が所定の電圧を検知した後、前記重負荷スイッチが作動するようにしたものである。この本発明によれば複数の電圧を一つの電圧検出装置で検出可能になるとともに、重負荷測定の無
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の電圧検出装置は、負荷時の回路電圧を擬似的に測定する低電流時の回路電圧測定用の軽負荷と、高電流時の回路電圧測定用の重負荷と、各負荷へ選択通電する軽負荷への通電を開閉する軽負荷スイッチと、重負荷への通電を開閉する重負荷スイッチと、前記選択通電された負荷の電圧を測定する電圧検出回路とを有し、前記軽負荷中には、前記重負荷の測定点電圧と等しい電圧が発生する箇所に中間測定点を有するものである。そして、前記軽負荷中の中間測定点電圧が重負荷測定点電圧と等しいため、軽負荷時と重負荷時の回路電圧が異なっているにもかかわらず、同一の電圧検出回路で電圧が検出でき、軽負荷スイッチと重負荷スイッチの動作タイミングを時分割制御することで、複数の電圧の判定を可能にしている。
【０００９】
また、軽負荷スイッチと重負荷スイッチの作動頻度を異ならせ、軽負荷スイッチの作動頻度に比べ、重負荷スイッチの作動頻度が少なくなるように設定したものである。そして上記動作の設定が、測定電流の多い重負荷電圧測定の頻度を少なくし、代わって測定電流の少ない軽負荷電圧測定の頻度を多くすることで、総合的な測定数を減らすことなく、測定電流の低減を可能にしている。
【００１０】
また軽負荷電圧が所定の電圧を検知した後、重負荷スイッチが作動するように設定したものである。そして上記動作の設定が、軽負荷電圧が電池の消耗の傾向を捕らえ、重負荷電圧が問題になり始める時点から初めて重負荷スイッチの動作をスタートさせるので、本来電池容量が十分な時にはほとんど必要としない重負荷電圧の測定を省略し、重負荷測定の無駄な電流消費を無くすことを可能にしている。
【００１１】
また電圧検出回路の出力結果が複数回一致した時に電圧低下を表示する表示装置を備えたものである。そして上記表示装置が、電圧検出回路の出力結果が複数回一致して電圧が低下検出の再現性が高くなった時に電圧が低下したことを表示するので一時的な電池電圧の低下の影響を排除し、正しく電圧が低下したことを表示することができる。
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１３】
（実施例１）
図１は本発明の電圧検出装置の実施例１を示す構成図である。図において、軽負荷スイッチ３は入力信号ＥＮ１の「Ｌ」で内部の構成トランジスタ３−１が導通し、軽負荷１に電流を流す。重負荷スイッチ４は入力信号ＥＮ２の「Ｌ」で内部の構成トランジスタ４−１、４−２が導通し、４−２の導通により４−３も導通するので、トランジスタ４−１、重負荷２、トランジスタ４−３という経路で電流が流れる。
【００１４】
軽負荷１は内部抵抗Ｒ１とＲ２で構成され、分割点に中間測定点Ｃが設けられている。中間測定点Ｃは重負荷の電圧測定点Ｄと共通に電圧検出回路５の測定入力「ＩＮ」に接続されている。電圧検出回路５の検出電圧をＶＬとすると軽負荷１の両端に印加される電圧ＶＨは、
ＶＨ＝ＶＬ×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２
で表され、共通の検出電圧ながらＶＬ、ＶＨ、の２種類の電圧検出を可能にしている。
【００１５】
入力信号ＥＮ１およびＥＮ２は時分割で制御され、軽負荷スィッチ３と重負荷スィッチ４は同時に導通することなく、ＥＮ１、ＥＮ２、それぞれの「Ｌ」のタイミングで電圧検出回路５の出力「ＯＵＴ」のデータをマイクロコンピュータ（図示せず）が読み込み、軽負荷時での電圧検出および重負荷時の電圧検出を可能にしている。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）は本発明の電圧検出装置における電圧検出回路の動作特性図およびその回路図である。図において、電圧検出回路５は基準電圧Ｖｒｅｆとコンパレータ５１を主要要素として構成され、コンパレータ５１の入力端子「＋」の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを下回ると出力「ＯＵＴ」が反転して「Ｌ」になり、電圧低下を検出する。
【００１７】
図３は本発明の電圧検出装置を内蔵し、図示はしていないガス保安装置に使用のリチウム電池の使用時間経過に対する電池電圧の変化を示す電池特性図であり、これは軽負荷時電圧と重負荷時電圧の相関関係を表わしている。図から明らかのように電池容量が十分な時には軽負荷電圧および重負荷電圧にも時間的に変動は無く、電池が消耗して軽負荷電圧に時間的変化が現れ始めると同じくして重負荷電圧にも時間的変化が現れ始める。
【００１８】
したがって、図の相関関係のデータに基づくと軽負荷電圧の特性で電池の消耗がほぼ判定できる。そして、従来２５時間毎に重負荷電流のみ検出していたものを、軽負荷電圧を重点的に検出する。
【００１９】
一例として重負荷測定頻度を２倍に伸ばして５０時間毎に変更し、軽負荷、重負荷の電流比を１：１００に設定すると、重負荷電流の検出時と同じ電流消費でも軽負荷測定頻度を１５分毎に追加設定できる。実用的には１時間毎の測定としても電流消費は４分の１で済ますことができる。
【００２０】
また電池容量が十分な０−Ｔ１間では重負荷電圧の時間的変化も少ないため、この間の重負荷電圧の測定電流は無駄に消費されるだけであり電池消耗の少ない軽負荷電圧のチェックだけで十分なことが分かる。
【００２１】
電池が消耗し始めて軽負荷電圧が変化し、電圧Ｖ１を下回った消耗傾向が明確になった時点Ｔ１から重負荷電圧を検出するようにすれば、Ｔ１時までの無駄な消費電流を消費することなく、的確に重負荷電圧の変化を検出できる。
【００２２】
図４は本発明の電圧検出装置の電圧低下を表示する表示装置の動作を示すフローチャーである。軽負荷電圧の基準値ＶＨに対する電圧低下が連続して５回検知され、かつ重負荷電圧の基準値ＶＬに対する電圧低下が連続して２回検知された場合に電圧低下を表示する例を示している。
【００２３】
以上の説明から明らかなように本発明の電圧検出装置の実施の形態を総括すると次の効果を奏する。
【００２４】
（１）軽負荷電圧と重負荷電圧を同一電圧で判定して、複数の電圧を一つの電圧検出装置で検出可能なため、電圧検出回路に要するコストが低減でき、複数の電圧検出回路を用いた場合の電圧検出回路毎の検出電圧の誤差の問題がおこらず、軽負荷電圧と重負荷電圧の相対的誤差を小さくすることができる。
【００２５】
（２）重負荷の測定頻度を減らすと、軽負荷の測定回数を減少した重負荷測定回数より多くとることが可能で、総合的に測定頻度が多くなり、同一消費電流下でも検出精度が向上する。
【００２６】
（３）消費電流の少ない軽負荷電圧検出で電池消耗を判定して重負荷電圧の検出をスタートさせるので、重負荷電圧検出の無駄な測定電流が低減でき、また電池容量が有効に利用可能なため、比較的低容量の電池が使用可能で電池に要するコストが低減できる。
【００２７】
（４）電圧低下による誤表示が低減し、メインテナンスに要する作業が少なくなり、したがってそれだけ人件費が削減できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の電圧検出装置は、軽負荷電圧と重負荷電圧を同一電圧で判定して、複数の電圧を一つの電圧検出装置で検出可能なため、電圧検出回路に要するコストが低減でき、複数の電圧検出回路を用いた場合の電圧検出回路毎の検出電圧の誤差の問題がおこらず、軽負荷電圧と重負荷電圧の相対的誤差を小さくすることができるとともに、消費電流の少ない軽負荷電圧検出で電池消耗を判定して重負荷電圧の検出をスタートさせるので、重負荷電圧検出の無駄な測定電流が低減でき、また電池容量が有効に利用可能なため、比較的低容量の電池が使用可能で電池に要するコストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の電圧検出装置を示す構成図
【図２】 （ａ）同装置における電圧検出回路の特性図
（ｂ）同装置の電圧検出回路図
【図３】 同装置における電池電圧の経時変化を示す電池特性図
【図４】 同装置の電圧低下を表示するフローチャート
【符号の説明】
１ 軽負荷
２ 重負荷
３ 軽負荷スイッチ
４ 重負荷スイッチ
５ 電圧検出回路
【発明の属する技術分野】
本発明はガス供給路に使用するガス保安装置の電池の電圧検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市ガスやＬＰガスが安全に使用されることを目的として、燃料ガス（以下、ガスという）の使用量を計測しこの使用量が異常に増えた場合や、通常の使用状態よりも長時間使用されている場合にガス通路を遮断する保安装置付ガスメーターが普及している。
【０００３】
この種の保安装置付ガスメーターは、ガス流量の検出信号を制御回路に取り込み、マイクロコンピュータで処理してガス流量を監視し、異常があれば遮断信号を出力し、遮断弁を閉止する。
【０００４】
保安装置付ガスメーターにはリチウム電池等の長期信頼性の高い電源用電池を備え、回路の電流と遮断弁の駆動電流を供給し、保安装置付ガスメーターの設置使用期間中は電池交換不要という特性を有している。
【０００５】
それでも、何らかの原因で電池が消耗し電圧が低下している場合には、遮断弁の動作が確保できないという可能性もあるので、危険回避のために、定期的に電池電圧をチェックし、電圧低下の傾向があると事前に電池電圧が低下したことを表示し警告するようにしている。また、従来のこの種の電圧検出装置は、設定の検出条件が単一で、特定負荷下の特定電圧を検出するのみであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電圧検出装置では、例えば遮断弁が動作する時の重負荷の条件下のみで電圧検出を行ない、軽負荷時には行なっていなかった。また軽負荷時の電圧の異常も検出するには、軽負荷時の電圧低下が少ないので、検出電圧を重負荷よりも高く設定する必要があり、したがって軽負荷時の条件下の電圧を追加して検出するには複数の電圧検出装置が必要になるという課題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、低電流時の回路電圧測定用の軽負荷と、高電流時の回路電圧測定用の重負荷とを設け、各々の負荷に対応して設けた軽負荷スイッチと、重負荷スイッチとで選択的に通電する一方、前記負荷の電圧を測定する電圧検出回路とを備え、前記軽負荷に通電中には、前記重負荷の測定点電圧と等しい電圧が発生する箇所に中間測定点を設け、軽負荷電圧と重負荷電圧を同一電圧で判定し、かつ前記軽負荷電圧が所定の電圧を検知した後、前記重負荷スイッチが作動するようにしたものである。この本発明によれば複数の電圧を一つの電圧検出装置で検出可能になるとともに、重負荷測定の無
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の電圧検出装置は、負荷時の回路電圧を擬似的に測定する低電流時の回路電圧測定用の軽負荷と、高電流時の回路電圧測定用の重負荷と、各負荷へ選択通電する軽負荷への通電を開閉する軽負荷スイッチと、重負荷への通電を開閉する重負荷スイッチと、前記選択通電された負荷の電圧を測定する電圧検出回路とを有し、前記軽負荷中には、前記重負荷の測定点電圧と等しい電圧が発生する箇所に中間測定点を有するものである。そして、前記軽負荷中の中間測定点電圧が重負荷測定点電圧と等しいため、軽負荷時と重負荷時の回路電圧が異なっているにもかかわらず、同一の電圧検出回路で電圧が検出でき、軽負荷スイッチと重負荷スイッチの動作タイミングを時分割制御することで、複数の電圧の判定を可能にしている。
【０００９】
また、軽負荷スイッチと重負荷スイッチの作動頻度を異ならせ、軽負荷スイッチの作動頻度に比べ、重負荷スイッチの作動頻度が少なくなるように設定したものである。そして上記動作の設定が、測定電流の多い重負荷電圧測定の頻度を少なくし、代わって測定電流の少ない軽負荷電圧測定の頻度を多くすることで、総合的な測定数を減らすことなく、測定電流の低減を可能にしている。
【００１０】
また軽負荷電圧が所定の電圧を検知した後、重負荷スイッチが作動するように設定したものである。そして上記動作の設定が、軽負荷電圧が電池の消耗の傾向を捕らえ、重負荷電圧が問題になり始める時点から初めて重負荷スイッチの動作をスタートさせるので、本来電池容量が十分な時にはほとんど必要としない重負荷電圧の測定を省略し、重負荷測定の無駄な電流消費を無くすことを可能にしている。
【００１１】
また電圧検出回路の出力結果が複数回一致した時に電圧低下を表示する表示装置を備えたものである。そして上記表示装置が、電圧検出回路の出力結果が複数回一致して電圧が低下検出の再現性が高くなった時に電圧が低下したことを表示するので一時的な電池電圧の低下の影響を排除し、正しく電圧が低下したことを表示することができる。
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１３】
（実施例１）
図１は本発明の電圧検出装置の実施例１を示す構成図である。図において、軽負荷スイッチ３は入力信号ＥＮ１の「Ｌ」で内部の構成トランジスタ３−１が導通し、軽負荷１に電流を流す。重負荷スイッチ４は入力信号ＥＮ２の「Ｌ」で内部の構成トランジスタ４−１、４−２が導通し、４−２の導通により４−３も導通するので、トランジスタ４−１、重負荷２、トランジスタ４−３という経路で電流が流れる。
【００１４】
軽負荷１は内部抵抗Ｒ１とＲ２で構成され、分割点に中間測定点Ｃが設けられている。中間測定点Ｃは重負荷の電圧測定点Ｄと共通に電圧検出回路５の測定入力「ＩＮ」に接続されている。電圧検出回路５の検出電圧をＶＬとすると軽負荷１の両端に印加される電圧ＶＨは、
ＶＨ＝ＶＬ×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２
で表され、共通の検出電圧ながらＶＬ、ＶＨ、の２種類の電圧検出を可能にしている。
【００１５】
入力信号ＥＮ１およびＥＮ２は時分割で制御され、軽負荷スィッチ３と重負荷スィッチ４は同時に導通することなく、ＥＮ１、ＥＮ２、それぞれの「Ｌ」のタイミングで電圧検出回路５の出力「ＯＵＴ」のデータをマイクロコンピュータ（図示せず）が読み込み、軽負荷時での電圧検出および重負荷時の電圧検出を可能にしている。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）は本発明の電圧検出装置における電圧検出回路の動作特性図およびその回路図である。図において、電圧検出回路５は基準電圧Ｖｒｅｆとコンパレータ５１を主要要素として構成され、コンパレータ５１の入力端子「＋」の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを下回ると出力「ＯＵＴ」が反転して「Ｌ」になり、電圧低下を検出する。
【００１７】
図３は本発明の電圧検出装置を内蔵し、図示はしていないガス保安装置に使用のリチウム電池の使用時間経過に対する電池電圧の変化を示す電池特性図であり、これは軽負荷時電圧と重負荷時電圧の相関関係を表わしている。図から明らかのように電池容量が十分な時には軽負荷電圧および重負荷電圧にも時間的に変動は無く、電池が消耗して軽負荷電圧に時間的変化が現れ始めると同じくして重負荷電圧にも時間的変化が現れ始める。
【００１８】
したがって、図の相関関係のデータに基づくと軽負荷電圧の特性で電池の消耗がほぼ判定できる。そして、従来２５時間毎に重負荷電流のみ検出していたものを、軽負荷電圧を重点的に検出する。
【００１９】
一例として重負荷測定頻度を２倍に伸ばして５０時間毎に変更し、軽負荷、重負荷の電流比を１：１００に設定すると、重負荷電流の検出時と同じ電流消費でも軽負荷測定頻度を１５分毎に追加設定できる。実用的には１時間毎の測定としても電流消費は４分の１で済ますことができる。
【００２０】
また電池容量が十分な０−Ｔ１間では重負荷電圧の時間的変化も少ないため、この間の重負荷電圧の測定電流は無駄に消費されるだけであり電池消耗の少ない軽負荷電圧のチェックだけで十分なことが分かる。
【００２１】
電池が消耗し始めて軽負荷電圧が変化し、電圧Ｖ１を下回った消耗傾向が明確になった時点Ｔ１から重負荷電圧を検出するようにすれば、Ｔ１時までの無駄な消費電流を消費することなく、的確に重負荷電圧の変化を検出できる。
【００２２】
図４は本発明の電圧検出装置の電圧低下を表示する表示装置の動作を示すフローチャーである。軽負荷電圧の基準値ＶＨに対する電圧低下が連続して５回検知され、かつ重負荷電圧の基準値ＶＬに対する電圧低下が連続して２回検知された場合に電圧低下を表示する例を示している。
【００２３】
以上の説明から明らかなように本発明の電圧検出装置の実施の形態を総括すると次の効果を奏する。
【００２４】
（１）軽負荷電圧と重負荷電圧を同一電圧で判定して、複数の電圧を一つの電圧検出装置で検出可能なため、電圧検出回路に要するコストが低減でき、複数の電圧検出回路を用いた場合の電圧検出回路毎の検出電圧の誤差の問題がおこらず、軽負荷電圧と重負荷電圧の相対的誤差を小さくすることができる。
【００２５】
（２）重負荷の測定頻度を減らすと、軽負荷の測定回数を減少した重負荷測定回数より多くとることが可能で、総合的に測定頻度が多くなり、同一消費電流下でも検出精度が向上する。
【００２６】
（３）消費電流の少ない軽負荷電圧検出で電池消耗を判定して重負荷電圧の検出をスタートさせるので、重負荷電圧検出の無駄な測定電流が低減でき、また電池容量が有効に利用可能なため、比較的低容量の電池が使用可能で電池に要するコストが低減できる。
【００２７】
（４）電圧低下による誤表示が低減し、メインテナンスに要する作業が少なくなり、したがってそれだけ人件費が削減できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の電圧検出装置は、軽負荷電圧と重負荷電圧を同一電圧で判定して、複数の電圧を一つの電圧検出装置で検出可能なため、電圧検出回路に要するコストが低減でき、複数の電圧検出回路を用いた場合の電圧検出回路毎の検出電圧の誤差の問題がおこらず、軽負荷電圧と重負荷電圧の相対的誤差を小さくすることができるとともに、消費電流の少ない軽負荷電圧検出で電池消耗を判定して重負荷電圧の検出をスタートさせるので、重負荷電圧検出の無駄な測定電流が低減でき、また電池容量が有効に利用可能なため、比較的低容量の電池が使用可能で電池に要するコストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の電圧検出装置を示す構成図
【図２】 （ａ）同装置における電圧検出回路の特性図
（ｂ）同装置の電圧検出回路図
【図３】 同装置における電池電圧の経時変化を示す電池特性図
【図４】 同装置の電圧低下を表示するフローチャート
【符号の説明】
１ 軽負荷
２ 重負荷
３ 軽負荷スイッチ
４ 重負荷スイッチ
５ 電圧検出回路
Claims (1)
- 低電流時の回路電圧測定用の軽負荷と、高電流時の回路電圧測定用の重負荷と、前記軽負荷への通電を開閉する軽負荷スイッチと、前記重負荷への通電を開閉する重負荷スイッチと、前記負荷の電圧を測定する電圧検出回路とを備え、前記軽負荷に通電中には、前記重負荷の測定点電圧と等しい電圧が発生する箇所に中間測定点を設け、軽負荷電圧と重負荷電圧を同一電圧で判定し、かつ前記軽負荷電圧が所定の電圧を検知した後、前記重負荷スイッチが作動するようにした電圧検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06950697A JP3724105B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 電圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06950697A JP3724105B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 電圧検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10267969A JPH10267969A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3724105B2 true JP3724105B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=13404705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06950697A Expired - Fee Related JP3724105B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 電圧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3724105B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4490928B2 (ja) * | 2006-02-01 | 2010-06-30 | 矢崎総業株式会社 | 電圧検出装置 |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP06950697A patent/JP3724105B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10267969A (ja) | 1998-10-09 |
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Legal Events
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