JPH0131970Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はＲ／Ｉ変換器に関し、特にポテンシ
ヨメータの摺動接点を任意に設定した２点間に摺
動させる場合に、各摺動位置における抵抗値を前
記２点の設定位置にかかわらず一定範囲内の電流
値に対応変換させるＲ／Ｉ変換器に関する。

例えば、直線作動機の作動位置をポテンシヨメ
ータにより検出して作動制御を行う場合に、作動
開始点及び作動巾が変つてもポテンシヨメータの
該巾内における抵抗値を計装用統一信号である一
定範囲内の対応する電流値に変換して作動制御を
行うのが好都合であることがある。

第１図はこのような作動制御に用いる従来の
Ｒ／Ｉ変換器の回路図であり、製作等に好都合な
単電源を用いている。図において、１は直線作動
機、２はこれと摺動接点ａが連動するポテンシヨ
メータで、その直線作動機短縮側の一端は零調整
用可変抵抗器VR₁を介して電源線l₁（0V）に、ま
た他端はスパン調整用可変抵抗器VR₂を介して電
源線l₂（＋12V）に接続される。可変抵抗器VR₁は
直線作動機１の任意の作動始点P₁の位置を、ま
た可変抵抗器VR₂は任意の作動終点P₂の位置即
ち作動範囲Ｓを定めるものである。

レベルシフト回路３は単電源として電源線l₃
（＋24V）を用いるために設けたもので、互に等
値の抵抗R₁〜R₄と演算増巾器OP₁とからなり、
抵抗R₁を電源線l₂に、抵抗R₂をポテンシヨメータ
摺動接点ａに接続する。

Ｖ／Ｉ変換器４は互に等値の抵抗R₅〜R₈、演
算増巾器OP₂、トランジスタTr及び抵抗R₉から
なり、トランジスタTrのコレクタに電流計５を
介して負荷６を接続する。本従来例においては負
荷６に前記計装用統一信号として４〜20mAの直
流電流を供給するものとし、そのため抵抗R₉を
250Ωに選定しておおく。

上記回路において、直線作動機１を任意に設定
した２点P₁，P₂間に作動させる場合には、摺動
接点ａを点P₁に相当する位置におき、先づ可変
抵抗器VR₁を操作して電流計５が4mAを指す位
置にセツトする。このとき摺動接点ａの電圧は
1Vであり、レベルシフト回路３の出力端ｂは１
＋12＝13V、抵抗R₈，R₉の接続点ｃの電圧は23V
となり、抵抗R₉には１／250＝4mAの電流が流れる。

次に摺動接点ａをP₂に相当する位置におき、
可変抵抗器VR₂を調整して電流計５が20mAを指
す位置にセツトする。このとき摺動接点ａの電圧
は5Vであり、ｂ点電圧は17V、ｃ点電圧は19Vと
なり、負荷６に５／250＝20mAが流れる。

しかしながら、VR₁とVR₂は直列接続されてい
るから、VR₂の上記調整によつてP₁点における
摺動接点ａの電圧は最初の調整電圧1Vから変化
する。そのため作動範囲Ｓに対し負荷６の電流変
化範囲を４〜20mAに設定するには、再度VR₁を
前記と同様に調整し、更にVR₂を調整し直す等、
VR₁，VR₂の交互調整を繰返えして次第に電流の
上下限値を４，20mAに合致するように調整しな
ければならない。このように、従来のＲ／Ｉ変換
器はVR₁とVR₂が相互に干渉するので、調整が甚
だ困難である欠点があつた。

本案の目的は従来の上記欠点を除去したＲ／Ｉ
変換器を提供するにある。

以下本案の図示実施例について説明する。但し
第１図と同符号のものは同一構成部分を示す。ポ
テンシヨメータ２に零調整用可変抵抗器VR₃を並
列接続し、これを抵抗R₁₀，R₁₁を介して電源線
l₁，l₂間に接続し、ポテンシヨメータ２と可変抵
抗器VR₃の各摺動接点ａ，ｄをそれぞれレベルシ
フト回路３ａ，３ｂの抵抗R₂に接続して入力電
圧を12Vシフトアツプする。複電源の場合はレベ
ルシフト回路は不要である。ダイオードD₁は摺
動接点ｄの電位を摺動接点ａの電位にクランプす
る。

差動増巾器７は互に等値の抵抗R₁₂〜R₁₅と演
算増巾器OP₃とスパン調整用可変抵抗器VR₄とか
らなり、レベルシフト回路３ａ，３ｂの出力の差
の増巾信号を加算器８に入力させる。

加算器８は互に等値の抵抗R₁₆，R₁₇，R₁₈とこ
れらの抵抗の並列抵抗値を有する抵抗R₁₉と演算
増巾器OP₄とからなり、差動増巾器７の出力電圧
に対し可変抵抗器VR₅の調整によつて1Vを加算
する。加算された信号はＶ／Ｉ変換器４により従
来と同様に４〜20mAの電流に変換されて負荷６
に供給される。

加算器８の出力はまた電子式表示回路９に供給
され、ここでバツフアとなるボルテージホロワ１
０にてインピーダンス変換され、更にレベルシフ
ト回路１１により10VシフトダウンされたのちIC
ウインドコンパレータ１２に入力する。

ウインドコンパレータ１２のピン番号10は安定
化電源出力で、これから可変抵抗器VR₆によりピ
ン番号８にウインドの中点をきめる電圧5Vを、
可変抵抗器VR₇によりピン番号９にウインドの半
巾をきめる電圧2Vを加える。したがつて、ウイ
ンドの下限は3V、上限は7Vであり、これらの値
は後述するようにそれぞれ出力電流4mA，20mA
に対応している。

発光ダイオードである発光素子D₂，D₃，D₄は
それぞれ出力電流が4mA未満、４〜20mA、
20mA超過のときに発光する。

次に本実施例の作用を説明する。

直線作動機１を任意の作動始点位置P₁におき、
そのときのＶ／Ｉ変換器４の出力電流を4mAに
するものとする。先づ可変抵抗器VR₃を調整して
摺動接点ａ，ｄの電位をバランスさせる。バラン
スしていればレベルシフト回路３ａ，３ｂの出力
は等しく、差動増巾器７の出力電圧は−０＋12V
である。加算器８は可変抵抗器VR₅から抵抗１６
に−１＋12Vが加えられており、したがつて加算
器出力、、１＋12＝13VがＶ／Ｉ変換器４により
第１図におけると同様に4mAに変換される。

一方加算器８の出力13Vはボルテージホロワ１
０にてインピーダンス変換されたのちレベルシフ
ト回路１１により10Vシフトダウンされて3Vと
なり、発光ダイオードD₃が発光する。もし前記
バランスが不充分でｄ点電位がａ点電位より低け
れば差動増巾器７の出力は12Vより小となり、加
算器８の出力は13Vより小となるので、Ｖ／Ｉ変
換器４の出力電流は4mAより小となり、また発
光素子D₄が発光する。したがつて前記バランス
を得るにはVR₃を調整して発光素子D₄からD₃に
発光が切換わる位置にVR₃をセツトすればよい。

次に直線作動機１を所望の作動終点位置P₂に
移動する。これによりａ点電位は上昇し、レベル
シフト回路３ａは３ｂより出力が大となり、差動
増巾器７の出力は12Vより減少する。そこでVR₄
を調整して差動増巾器７の増巾度を増大させ、そ
の出力が−４＋12＝8V、したがつて加算器８の
出力が５＋12＝17Vとなるように調整すれば、
Ｖ／Ｉ変換器４の出力電流は20mAとなる。

加算器８の前記出力17Vはレベルシフト回路１
１により10Vシフトダウンされて7Vとなり、発
光素子D₃が発光する。もしVR₄により差動増巾
器７の増巾度が過大となれば出力電流は20mA以
上となり、また発光素子D₂が発光する。そこで
発光素子D₃からD₂に発光が切換わる位置にVR₄
をセツトすれば出力電流は20mAになつたことに
なる。したがつてVR₄はスパン調整の機能をもつ
ものである。

VR₃，VR₄の上記調整によつて直線作動機１の
作動位置を表わすポテンシヨメータ２の抵抗値は
点P₁，P₂の設定位置にかかわらず一定範囲４〜
20mA内の電流値に変換される。

本発明は上記構成を有し、ポテンシヨメータの
任意の範囲における抵抗値を一定範囲内の電流値
に変換するに際し、設定した下限抵抗値と抵抗値
変化巾とを２個の可変抵抗器によつてそれぞれ独
立して所定の下限電流値及び電流値巾に対応させ
ることができるので、設定操作がきわめて簡単で
ある上に、表示回路が小形軽量で安価であり、且
つ耐振性に富む特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＲ／Ｉ変換器の回路図、第２図
は本案の一実施例の回路図である。 ２……ポテンシヨメータ、４……Ｖ／Ｉ変換
器、７……差動増巾器、８……加算器、９……電
子式表示回路、VR₃……零調整用可変抵抗器、
VR₄……スパン調整用可変抵抗器、D₂，D₃，D₄
……発光素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ポテンシヨメータに並列接続しポテンシヨメー
   タの任意の下限抵抗値を設定する零調整用可変抵
   抗器と、ポテンシヨメータと零調整用可変抵抗器
   との各摺動接点間の電圧を増巾する差動増巾器
   と、ポテンシヨメータの任意の抵抗値変化巾に対
   応して差動増巾器の増巾率を調節するスパン調整
   用可変抵抗器と、差動増巾器の出力電圧に一定電
   圧を加算する加算器と、加算器出力を電流に変換
   するＶ／Ｉ変換器と、加算器出力を入力し前記電
   流がそれぞれ前記下限値に対応する一定電流より
   小なるとき、前記抵抗値変化巾に対応する電流値
   変化巾内にあるとき及び該電流値巾を超えたとき
   にそれぞれ発光する発光素子を具えた電子式表示
   回路とを有するＲ／Ｉ変換器。