JP5972500B1 - フォトカプラ診断装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかるフォトカプラ診断装置が適用されるモータ駆動装置の外部入力インタフェースを概略的に示すブロック図である。図1において、外部入力インタフェース200は、フォトカプラの診断を行うフォトカプラ診断装置を実現するマイクロコンピュータ201と、診断対象であるフォトカプラPH1及びPH2と、外部入力インタフェース200を外部接続機器と接続するためのコネクタCON12及びCON22とを備えている。
図2は、本発明の実施の形態1にかかるフォトカプラ診断装置のマイクロコンピュータ201の構成例を示す図である。図2において、本例のマイクロコンピュータ201は、処理に必要なプログラム及びデータを記憶するメモリ21と、メモリ21からプログラムを読出して実行するプロセッサ22と、パルス信号の入力及び出力のインタフェースとして機能する入出力ポート23と、マイクロコンピュータ201内の各部を相互に接続するバス24とを有する。
図3は、本発明の実施の形態1にかかるフォトカプラ診断装置を備えた外部入力インタフェース200に、外部接続機器100と、モータ駆動部300とを接続した例を示す図である。外部接続機器100と、外部入力インタフェース200と、モータ駆動部300とを接続した状態において、フォトカプラPH1は、モータ302を駆動するための制御信号を伝送するモータ制御装置として機能する。
図6は、本発明の実施の形態1にかかるフォトカプラ診断装置において、フォトカプラの経年劣化に伴う、パルスフィードバック信号PLS_FBの電圧波形の応答性の推移を概略的に示す図である。図6は、パルス信号出力部202が出力するパルス出力信号PLS_OUTの電圧波形と、パルス信号入力部203が取得するパルスフィードバック信号PLS_FBの電圧波形とを示す。
図7は、本発明の実施の形態1にかかるフォトカプラ診断装置において、フォトカプラ経年劣化前の初期状態におけるパルスフィードバック信号PLS_FBのHi時間幅TFB0を測定する方法を説明する図である。
図8は、本発明の実施の形態1にかかるフォトカプラ診断装置において、プロセッサ22による処理の例を示すフローチャートである。図8は、プロセッサ22によるフォトカプラの診断処理の例を示す。
図9は、本発明の実施の形態1にかかるフォトカプラ診断装置において、プロセッサ22による、測定処理の例を示すフローチャートである。図9は、フォトカプラの経年劣化前の初期状態におけるパルスフィードバック信号PLS_FBのHi時間幅TFB0を測定する処理の例を示す。図9に示す処理は、図8のステップS3に対応する処理である。なお、フォトカプラの経年劣化前の初期状態とは、フォトカプラ診断装置の使用開始時の段階、例えば電源の初回の投入時の状態をいう。電源の初回の投入時とは、フォトカプラ診断装置の出荷後初めての電源投入の時をいう。
図10は、本発明の実施の形態1にかかるフォトカプラ診断装置において、フォトカプラのCTR特性の一例を示す図である。図10は、パルスフィードバック信号PLS_FBの変動幅TDIFをパラメータとした時のフォトカプラのCTR特性を示す。なお、ここでの電流伝達率は、フォトカプラの経年劣化前の初期状態に対する相対値である。フォトカプラ寿命診断部204は、パルス信号入力部203によって読み取ったHi時間幅TFBと、パルスフィードバック信号幅初期状態メモリ部205に記憶された、初期状態でのHi時間幅TFB0とを用いて式(3)により変動幅TDIFを測定する。フォトカプラ寿命診断部204は、得られた変動幅TDIFをパラメータとし、図10に示すCTR特性に基づいてフォトカプラの寿命を診断する。
本発明の実施の形態2では、電流伝達率CTRに基づいて、フォトカプラの寿命を診断する。
図12は、本発明の実施の形態2によるフォトカプラ診断装置におけるプロセッサ22による処理の例を示すフローチャートである。図12は、プロセッサ22によるフォトカプラの診断処理の例を示す。
モータ制御装置においては、センサ又はリレーといった外部接続機器、並びにケーブル種類及び周辺機器から放射されるノイズといった、ユーザ装置の多様な使用環境を考慮しなければならない。そのため、パルス信号を利用して寿命診断を行う場合、これらの環境変化に対して柔軟に適応させるため、パルス信号が適切にフィードバックされる信号幅を設定する必要がある。
Claims (8)
- パルス信号を出力するパルス信号出力部と、
前記パルス信号出力部が出力した前記パルス信号を、フォトカプラを含む回路を介して取得するパルス信号入力部と、
前記パルス信号入力部が取得するパルス信号のパルス時間幅の初期値を算出するパルス時間幅測定部と、
前記初期値を記憶する記憶部と、
前記パルス信号入力部によって取得されたパルス信号のパルス時間幅と前記記憶部に記憶された初期値との比較結果を用いて、前記フォトカプラの寿命を診断するフォトカプラ寿命診断部と、
を備え、
前記パルス時間幅測定部は、前記パルス信号出力部により信号幅が異なるパルス信号を連続的に発生させ、前記パルス信号入力部に入力されたパルス信号の時間幅が閾値に到達したときのパルス時間幅を前記初期値とすることを特徴とするフォトカプラ診断装置。 - 前記記憶部は、
前記フォトカプラが初期状態であるときの、前記パルス信号入力部が取得するパルス信号のパルス時間幅を前記初期値として記憶する
ことを特徴とする請求項1に記載のフォトカプラ診断装置。 - 前記パルス信号出力部は、
前記パルス信号を定期的に出力する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のフォトカプラ診断装置。 - 前記パルス信号出力部は、
自装置の動作周波数の周期の倍数分のパルス信号を出力する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1つに記載のフォトカプラ診断装置。 - 前記パルス信号入力部は、
前記フォトカプラを含む回路を介して入力されるパルス信号が第1レベル又は第2レベルのいずれであるかを、一定のサンプリング周期で検出し、前記パルス信号の状態が前記第1レベルであった通算時間を前記パルス信号のパルス時間幅とする
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1つに記載のフォトカプラ診断装置。 - 前記フォトカプラ寿命診断部は、
前記パルス信号入力部において取得したパルス信号のパルス時間幅と前記記憶部に記憶された初期値とを用いて、前記フォトカプラの経年劣化に伴うパルス時間幅の変動量を算出し、前記変動量に基づいて前記フォトカプラの寿命を診断する
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1つに記載のフォトカプラ診断装置。 - 前記パルス時間幅測定部は、
自装置の電源が出荷後初めて投入された時に、前記初期値を算出することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1つに記載のフォトカプラ診断装置。 - 前記パルス時間幅測定部は、
前記パルス信号入力部に入力されたパルス信号の時間幅が上限値に達した場合、前記上限値に対応する時間幅を前記初期値とする
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1つに記載のフォトカプラ診断装置。
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