JPH039272A - Operation state detecting device for solenoid - Google Patents

Operation state detecting device for solenoid

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JPH039272A
JPH039272A JP14309289A JP14309289A JPH039272A JP H039272 A JPH039272 A JP H039272A JP 14309289 A JP14309289 A JP 14309289A JP 14309289 A JP14309289 A JP 14309289A JP H039272 A JPH039272 A JP H039272A
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solenoid
valve
signal
coil
phase difference
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Abstract

PURPOSE:To improve the detection accuracy and releability by detecting the operation state of the solenoid from the phase difference between an AC signal which is inputted to the coil of the solenoid and its output AC signal. CONSTITUTION:When a cut-off valve is closed, a CPU 9 outputs a valve opening control signal with an external signal. A valve driving circuit 6 holds its output terminal (c) at H level and its output terminal (d) at L level and supplies a DC valve opening driving current to the latching coil L of the solenoid from the terminal (c) to the terminal (d) for a specific time, so that the cut-off valve is opened. Then when an answer-back strobe signal is outputted for a specific time, a sine wave transmitter 7 begins to oscillate and output a sine wave current for a specific time and also turns on switches SW1 and SW2. The current flows to the coil L and a detection resistance R1 and a phase difference detecting circuit 8 compares voltage of xy and yz and outputs an answer-back signal to CPU 9 when the difference exceeds a specific quantity to confirm the operation state of the solenoid. When the valve is closed, the phase differ ence is detected to confirm the operation state of the solenoid similarly.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はソレノイドの動作状態検出装置に係り、より詳
細には、例えば開閉弁や切換え弁などを作動し、その状
態に保持するためなどに使用されるラッチングソレノイ
ドなどのソレノイドの動作状態を検出するソレノイドの
動作状態検出装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an operating state detection device for a solenoid, and more specifically, it is used to operate, for example, an on-off valve, a switching valve, etc., and maintain it in that state. The present invention relates to a solenoid operating state detection device that detects the operating state of a solenoid such as a latching solenoid.

〔従来の技術] 一般に、開閉弁や切換え弁などを作動させる場合、開閉
制御信号や切換え制御信号の入力に応じてソレノイド駆
動回路がラッチングソレノイドに駆動電流を流すことに
よってラッチングソレノイドを駆動し、このラッチング
ソレノイドの駆動によって弁を作動するようになってい
る。
[Prior Art] Generally, when operating an on-off valve or a switching valve, a solenoid drive circuit drives the latching solenoid by passing a drive current through the latching solenoid in response to the input of an on-off control signal or a switching control signal. The valve is operated by driving a latching solenoid.

このような場合、制御信号を入力しても弁が作動されな
いことがあるので、制御信号の大刀後に弁が確実に作動
されたかどうかを確認することが必要になる。
In such a case, the valve may not be activated even if a control signal is input, so it is necessary to confirm whether the valve has been reliably activated after the control signal is input.

従来、この弁作動の確認を行うために、ラッチングソレ
ノイドが発生する漏洩磁束中にリードスイッチを設置し
、漏洩磁束がラッチングソレノイドの動作状態によって
互いに異なることを利用してリードスイッチをオン・オ
フ制御することによりラッチングソレノイドの動作状態
を示すアンサバック信号を発生するようになったソレノ
イドの動作状態検出装置が使用されている。
Conventionally, in order to check this valve operation, a reed switch was installed in the leakage magnetic flux generated by the latching solenoid, and the fact that the leakage magnetic flux varied depending on the operating state of the latching solenoid was used to control the reed switch on and off. A solenoid operating state detection device is used which generates an answerback signal indicating the operating state of the latching solenoid.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、上述した従来のソレノイドの動作状態検出装置
の構成では、漏洩磁束の大小によりリードスイッチをオ
ン・オフ駆動してアンサバック信号を発生しているので
、リードスイッチの接触片が接離する磁束レベルにバラ
付きがあると、ソレノイドの動作状態を確実にアンサバ
ックできなくなるため、リードスイッチの設置位置を微
妙に調整することが必要になる。特に、効率すなわち性
能の向上を図ったソレノイドの場合には、漏洩磁束が極
端に少なくなるため、上述したリードスイッチのオン・
オフ動作の不正確さが益々顕著になる。また、リードス
イッチは機械的な接触片を有しているため、接触片の摩
耗などによって故障する可能性が高いなど信顧性の点で
劣るという問題もある。
However, in the configuration of the conventional solenoid operating state detection device described above, an answerback signal is generated by driving the reed switch on and off depending on the magnitude of leakage magnetic flux, so the magnetic flux that causes the contact piece of the reed switch to approach and separate is If there are variations in the level, it will not be possible to reliably answer back the operating status of the solenoid, so it will be necessary to delicately adjust the installation position of the reed switch. In particular, in the case of a solenoid with improved efficiency, i.e. performance, the leakage magnetic flux is extremely small, so the reed switch can be turned on and off as described above.
The inaccuracy of the off operation becomes increasingly noticeable. Furthermore, since the reed switch has a mechanical contact piece, there is a problem in that reliability is poor, such as a high possibility of failure due to wear of the contact piece.

よって本発明は、ソレノイドの動作状態を面倒な調整を
必要とすることなく、確実に検出できると共に、信顛性
の向上を図った新規のソレノイド動作状態検出装置を提
供することを課題としている。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a novel solenoid operating state detection device that can reliably detect the operating state of a solenoid without requiring troublesome adjustments and has improved reliability.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記課題を達成するために本発明により成されソレノイ
ドの動作状態検出装置は、ソレノイドの可動片を第1か
ら第2の状態に、又は第2から第1の状態にそれぞれ駆
動する第1又は第2の駆動電流をソレノイドのコイルに
流した後のソレノイドの動作状態を検出するソレノイド
の動作状態検出装置であって、前記第1又は第2の駆動
電流をソレノイドのコイルに流した後、ソレノイドのコ
イルに交流信号を流す交流信号出力手段と、前記ソレノ
イドのコイルに流れた前記交流信号と前記交流信号出力
手段から出力される交流信号との位相差を検出する位相
差検出手段とを備え、該位相差検出手段により検出した
位相差によりソレノイドの動作状態を検出することを特
徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a solenoid operating state detection device that provides a solenoid operating state detecting device that drives a movable piece of a solenoid from a first state to a second state, or from a second state to a first state, respectively. The solenoid operating state detection device detects the operating state of the solenoid after the first or second drive current is passed through the solenoid coil, An AC signal output means for passing an AC signal through the coil; and a phase difference detection means for detecting a phase difference between the AC signal flowing through the coil of the solenoid and the AC signal output from the AC signal output means. It is characterized in that the operating state of the solenoid is detected based on the phase difference detected by the phase difference detection means.

(作 用〕 上記構成において、ソレノイドの可動片を第1から第2
の状態に、又は第2から第1の状態にそれぞれ駆動する
第1又は第2の駆動電流をソレノイドのコイルに流した
後、交流信号出力手段からソレノイドのコイルに交流信
号を流す。そして、ソレノイドのコイルに流れた交流信
号の位相がそのインダクタンス成分により元の交流信号
に対して遅れ、またこの位相の遅れ量がソレノイドの動
作状態によって変化する損失係数に依存していることに
着目して、位相差検出手段により、前記ソレノイドのコ
イルに流れた前記交流信号と前記交流信号出力手段から
出力される交流信号との位相差を検出し、該検出した位
相差によりソレノイドの動作状態を検出するようにして
いる。
(Function) In the above configuration, the movable piece of the solenoid is moved from the first to the second
After passing the first or second drive current to the coil of the solenoid to drive the solenoid to the state or from the second to the first state, an alternating current signal is caused to flow from the alternating current signal output means to the coil of the solenoid. We focused on the fact that the phase of the AC signal flowing through the solenoid's coil lags behind the original AC signal due to its inductance component, and that the amount of phase lag depends on the loss coefficient, which changes depending on the operating state of the solenoid. Then, the phase difference detection means detects a phase difference between the AC signal flowing through the coil of the solenoid and the AC signal output from the AC signal output means, and the operating state of the solenoid is determined based on the detected phase difference. I'm trying to detect it.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は本発明によるソレノイドの動作状態検出装置の
一実施例を示す回路ブロック図であるが、該実施例を説
明する前に、本発明の動作原理を第2図について説明す
る。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing one embodiment of the solenoid operating state detection device according to the present invention. Before describing this embodiment, the operating principle of the present invention will be explained with reference to FIG. 2.

第2図はガス遮断弁1の一例を示し、同図において、ガ
ス遮断弁1は、ラッチングソレノイド10と、該ラッチ
ングソレノイド10により作動される弁体11と゛、該
弁体11により開閉される弁孔12.を有する弁座12
とにより構成されている。また、ラッチングソレノイド
10は、コイルし、可動片10.及び磁石Mgより構成
されていて、可動片10.には上記弁体11が一体に設
けられている。ガス遮断弁1は、弁体11が弁座12に
当接しているときには弁孔12.が閉じられ弁閉状態(
第2図左側)となり、当接していないときには弁孔12
1が開かれ弁開状態(第2図右側)となる。
FIG. 2 shows an example of the gas cutoff valve 1. In the figure, the gas cutoff valve 1 includes a latching solenoid 10, a valve body 11 operated by the latching solenoid 10, and a valve opened and closed by the valve body 11. Hole 12. A valve seat 12 having
It is composed of. Further, the latching solenoid 10 is coiled and the movable piece 10. and a magnet Mg, and a movable piece 10. The valve body 11 is integrally provided with the valve body 11 . When the valve body 11 is in contact with the valve seat 12, the gas cutoff valve 1 opens the valve hole 12. is closed and the valve is closed (
(left side in Figure 2), and when they are not in contact, the valve hole 12
1 is opened and the valve is in the open state (right side in Figure 2).

以上のような構成において、弁体11が弁座12に当接
している弁閉状態にあるとき、ラッチングツレノイド1
0のコイルLに直流弁開電流を流すと、可動片10.が
励磁される。この励磁された可動片10.の磁極が磁石
Mgの磁極と異なるように上記弁開電流の方向を設定す
ると、可動片10、が磁石Mgに吸引され、これによっ
て弁体11が弁座12から離れて弁開状態となる。
In the above configuration, when the valve body 11 is in the valve closed state in contact with the valve seat 12, the latching valve 1
When a DC valve opening current is applied to the coil L of 0, the movable piece 10. is excited. This excited movable piece 10. When the direction of the valve opening current is set so that the magnetic pole of the magnet Mg is different from the magnetic pole of the magnet Mg, the movable piece 10 is attracted to the magnet Mg, thereby the valve body 11 is separated from the valve seat 12 and the valve is opened.

また、弁開状態からコイルLに前記弁開電流と逆方向の
直流弁閉電流を流すと、可動片101は磁石Mgの磁極
と同一磁極となるように励磁されるので、それまで磁石
Mgに吸引されていた可動片101と磁石Mgとの間に
反発力が働いて可動片10.が移動し、弁体11が弁座
12に当接して弁閉状態となる。
Furthermore, when a DC valve closing current in the opposite direction to the valve opening current is applied to the coil L from the valve open state, the movable piece 101 is excited to have the same magnetic pole as the magnetic pole of the magnet Mg. A repulsive force acts between the attracted movable piece 101 and the magnet Mg, causing the movable piece 10. moves, and the valve body 11 comes into contact with the valve seat 12, resulting in the valve being in a closed state.

なお、ラッチングソレノイド10は弁開から弁閉又は弁
閉から弁開状態に移行するとき弁開駆動電流又び弁開駆
動電流を所定期間コイルしにそれぞれ流し、その後該駆
動電流を流さなくても、弁体11をその状態に維持(ラ
ッチ)できるように構成されている。
In addition, when the latching solenoid 10 transitions from the valve open state to the valve closed state or from the valve closed state to the valve open state, the latching solenoid 10 flows the valve open drive current and the valve open drive current for a predetermined period of time, and then does not need to flow the drive current. , so that the valve body 11 can be maintained (latched) in that state.

ここで、ラッチングソレノイド10のコイルLのインダ
クタンスについて考察すると、弁閉時における可動片1
0.とコイルLとの磁気的結合は弁開時における磁気的
結合に比して大きくなる。
Now, considering the inductance of the coil L of the latching solenoid 10, the movable piece 1 when the valve is closed.
0. The magnetic coupling between the coil L and the coil L is larger than the magnetic coupling when the valve is open.

従って、前者の磁束は後者の磁束より大きくなるため、
弁閉時におけるコイルLのインダクタンスは弁開時のイ
ンダクタンスより大きくなる。
Therefore, since the former magnetic flux is larger than the latter magnetic flux,
The inductance of the coil L when the valve is closed is greater than the inductance when the valve is open.

これを損失係数りの鑑点から見ると、D=1/Qであり
、Q=R/ωL、(R:コイルLの直流抵抗、ω:角周
波数、Lo :コイルLのインダクタンス)であるから
、弁開時の損失係数りは弁閉時の損失係数りより大きく
なる。
Looking at this from the perspective of loss coefficient, D = 1/Q, and Q = R/ωL, (R: DC resistance of coil L, ω: angular frequency, Lo: inductance of coil L). , the loss coefficient when the valve is open is larger than the loss coefficient when the valve is closed.

そこで、コイルLに弁閉駆動電流又び弁閉駆動電流を供
給して可動片10.を駆動した後に該コイルしに交流信
号として正弦波交流電流を流すと、損失係数りは第3図
のように直流抵抗Rによる電流i、とコイルしによる電
流i、との合成ベクトルとなる。従って、第4図に示す
ように、コイルI、に流れる正弦波交流電流11は、も
との正弦波交流電流10に対して位相が遅れ、時間遅れ
Δtが生じる。
Therefore, the valve closing drive current and the valve closing drive current are supplied to the coil L to move the movable piece 10. When a sinusoidal AC current is passed through the coil as an AC signal after driving the coil, the loss coefficient becomes a composite vector of the current i due to the DC resistance R and the current i due to the coil as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 4, the phase of the sine wave alternating current 11 flowing through the coil I is delayed with respect to the original sine wave alternating current 10, resulting in a time delay Δt.

このとき、前記損失係数りは上述の如く弁閉時より弁開
時の方が大きいので、弁開状態における前記位相遅れ(
時間遅れ)は、弁閉状態における位相遅れより大きくな
る。従って、この元の正弦波交流電流に対する弁開時と
弁閉時における位相遅れをそれぞれ検出し、判別するこ
とによって、ソレノイド10が駆動されて弁開状態とな
ったか、或いは弁閉状態となったかを知ることができる
At this time, as mentioned above, the loss coefficient is larger when the valve is open than when it is closed, so the phase lag (
time delay) is greater than the phase delay in the valve closed state. Therefore, by detecting and determining the phase lag between the valve opening and the valve closing with respect to the original sine wave alternating current, it is possible to determine whether the solenoid 10 is driven and the valve is opened or closed. can be known.

なお、コイルは温度によってもそのインダクタンス成分
が変化するが、この変化は前記弁開及び弁閉時における
インダクタンス成分の変化に比して小さく、また温度に
よってインダクタンス成分の変化と同方向にコイルの直
流抵抗成分も変化しているために、温度変化による影響
は無視できる。
Note that the inductance component of the coil changes depending on the temperature, but this change is small compared to the change in the inductance component when the valve is opened and closed, and the direct current of the coil changes in the same direction as the change in the inductance component depending on the temperature. Since the resistance component is also changing, the effect of temperature change can be ignored.

第1図に戻り、本発明によるソレノイド状態検出装置の
一実施例を説明すると、図において、ラッチングソレノ
イド10のコイルLの両端には弁駆動回路6が接続され
、該コイルしには検出抵抗R5が直列に接続されている
。直列接続されたコイルLと検出抵抗R1の両端にはア
ナログスイッチsw、、sw、を介して、交流信号とし
て正弦波電流を出力する交流信号出力手段としての正弦
波発振器7が接続されている。アナログスイッチSWl
に接続されたコイルLの一端Xと、コイ°ルL及び検出
抵抗R1の相互接続点yと、アナログスイッチSW2に
接続された検出抵抗R1の一端2とは、位相差検出手段
としての位相差検出回路8の入力に接続されている。
Returning to FIG. 1, one embodiment of the solenoid state detection device according to the present invention will be described. In the figure, a valve drive circuit 6 is connected to both ends of a coil L of a latching solenoid 10, and a detection resistor R5 is connected to the coil. are connected in series. A sine wave oscillator 7 serving as an AC signal output means for outputting a sine wave current as an AC signal is connected to both ends of the series-connected coil L and detection resistor R1 via analog switches sw, , sw. Analog switch SWl
The one end X of the coil L connected to the coil L, the interconnection point y of the coil L and the detection resistor R1, and the one end 2 of the detection resistor R1 connected to the analog switch SW2 are connected to the phase difference detecting means. It is connected to the input of the detection circuit 8.

なお、検出抵抗R1の一端Z、すなわち正弦波発振器7
にアナログスイッチSW2を介して接続されているライ
ンを基準電位(アース)とする。
Note that one end Z of the detection resistor R1, that is, the sine wave oscillator 7
The line connected to via the analog switch SW2 is set as a reference potential (earth).

上記弁駆動回路6の入力、位相差検出回路8の出力、正
弦波発振器7の制御入力及びアナログスイッチsw、、
sw、の制御端子はCPU9に接続されている。該CP
U9は弁駆動回路6に対して弁開及び弁閉制御信号を出
力し、位相差検出回路8の出力(アンサバック信号)を
入力して弁開及び弁閉状態を判別する。更に、正弦波発
振器7とアナログスイッチsw、、swzに対してアン
サバックストローブ信号を出力し、該アンサバックスト
ローブ信号によって正弦発振器7の発停制御を行うと共
にアナログスイッチSW+  、SW2のオン・オフ制
御を行う。
The input of the valve drive circuit 6, the output of the phase difference detection circuit 8, the control input of the sine wave oscillator 7, and the analog switch sw.
A control terminal of sw is connected to the CPU 9. The CP
U9 outputs valve open and valve close control signals to the valve drive circuit 6, and inputs the output (answer back signal) of the phase difference detection circuit 8 to determine whether the valve is open or closed. Furthermore, an answer back strobe signal is output to the sine wave oscillator 7 and the analog switches sw, swz, and the answer back strobe signal controls the sine oscillator 7 to start and stop, and also controls the on/off of the analog switches SW+ and SW2. I do.

以上の構成において、その動作を第5図に示すCPU9
が実行する仕事を示すフローチャート図と、第6図(a
)〜(ロ)の各部波形図とを参照して説明する。
In the above configuration, the operation of the CPU 9 is shown in FIG.
A flowchart diagram showing the work performed by
) to (b) will be explained with reference to waveform diagrams of each part.

CPU9はその最初のステップS1において弁駆動回路
6に対し弁開制御信号(第7図(a))又は弁閉制御信
号(第6図う))を出力する。どちらの制御信号を出力
するかは、CPU9が外部から入力される信号に基づい
て決定する。今、ガス遮断弁1が弁閉状態にあって、C
PtJ9が弁開制御信号(第6図(a))を出力したと
する。CPU9が出力する弁開制御信号は弁駆動回路6
に入力され、これに応じて弁駆動回路6は、その出力端
子CをHレベル、出力端子dをLレベルにして、ラッチ
ングソレノイド10のコイルしに対して出力端子Cから
出力端子dの方向に所定時間直流弁開駆動電流(第6図
(C))を流す。このことによって上述したように可動
片10Iが駆動されてガス遮断弁1が弁開状態となる(
第6図(e))。
In the first step S1, the CPU 9 outputs a valve opening control signal (FIG. 7(a)) or a valve closing control signal (FIG. 6(c)) to the valve drive circuit 6. The CPU 9 determines which control signal to output based on a signal input from the outside. Now, gas cutoff valve 1 is in the valve closed state, and C
Assume that PtJ9 outputs a valve opening control signal (FIG. 6(a)). The valve opening control signal outputted by the CPU 9 is sent to the valve drive circuit 6.
In response to this, the valve drive circuit 6 sets its output terminal C to an H level and its output terminal d to an L level, and causes the coil of the latching solenoid 10 to move in the direction from the output terminal C to the output terminal d. A DC valve opening drive current (FIG. 6(C)) is applied for a predetermined period of time. As a result, the movable piece 10I is driven as described above, and the gas cutoff valve 1 is opened (
Figure 6(e)).

次にステップS2に進み1.アンサバックストローブ信
号を所定時間出力しく第6図(f))、該アンサバ・ツ
クストローブ信号により正弦波発振器7の発振を開始さ
せて正弦波電流を所定時間出力させると共に、アナログ
スイッチsw、、sw、を所定時間オンさせる。このこ
とにより、正弦波電流はアナログスイッチsw、、sw
2を通じてコイルLと検出抵抗R1に流される。コイル
しに流れる前と後の正弦波電流は、コイルLの一端の電
圧VX、(第6図(6))と検出抵抗R,の両端電圧v
y□(第6図(h))とによりそれぞれ検出される。該
検出された電圧■X□(第6回出))と検出電圧vy−
(第6図(濁)とが入力される位相差検出回路8は、両
者の位相を比較し、位相差が所定量以上あるかどうかを
検出し、該検出結果に応じたアンサバンク信号を出力す
る。
Next, proceed to step S2 1. The answer back strobe signal is output for a predetermined time (FIG. 6(f)), and the answer back strobe signal starts the oscillation of the sine wave oscillator 7 to output a sine wave current for a predetermined time, and the analog switches sw, , s , is turned on for a predetermined period of time. This allows the sinusoidal current to flow through the analog switches sw, , sw
2 to the coil L and detection resistor R1. The sinusoidal currents before and after flowing through the coil are determined by the voltage VX at one end of the coil L (Fig. 6 (6)) and the voltage v across the detection resistor R.
y□ (FIG. 6(h)). The detected voltage ■X□ (6th output)) and the detected voltage vy-
(The phase difference detection circuit 8 to which Fig. 6 (cloudy) is input compares the phases of both, detects whether the phase difference is more than a predetermined amount, and outputs an answer bank signal according to the detection result. do.

CPU9はステップS2の実行後ステップS3に進み、
位相差検出回路8からのアンサバック信号を読み込み、
続くステップS4において該読み込んだアンサバック信
号によりガス遮断弁lが弁開状態となったかどうかを判
断する。
After executing step S2, the CPU 9 proceeds to step S3,
Read the answer back signal from the phase difference detection circuit 8,
In the following step S4, it is determined based on the read answerback signal whether the gas cutoff valve 1 is in the open state.

上述した動作はCPU9がステップS1において弁開制
御信号を出力した場合について説明したが、ステップS
1において弁閉制御信号を出力した場合には、以下のよ
うに動作する。
The above-mentioned operation has been explained for the case where the CPU 9 outputs the valve opening control signal in step S1, but in step S
When the valve closing control signal is output in step 1, the operation is as follows.

CPU9から弁閉制御信号(第6図(b))を受は取っ
た弁駆動回路6は、上述の場合と逆に出力端子dをHレ
ベル、出力端子CをLレベルにして、ソレノイド10の
コイルしに対して出力端子dから出力端子Cの方向に所
定時間直流弁閉駆動電流(第6図(d))を流す。この
ことによって上述したように可動片101が駆動されて
ガス遮断弁lが弁閉状態となる(第6図(e))。次に
ステップS2に進み、アンサバックストローブ信号を所
定時間出力しく第6図げ))、正弦発振器7の発振を開
始させて正弦波電流を所定時間出力させると共に、アナ
ログスイッチSW+  、SWzを所定時間オンにする
。該正弦波電流はアナログスイッチSW。
The valve drive circuit 6 receives the valve closing control signal (FIG. 6(b)) from the CPU 9, and sets the output terminal d to the H level and the output terminal C to the L level, contrary to the case described above, and controls the solenoid 10. A DC valve closing driving current (FIG. 6(d)) is applied to the coil from the output terminal d to the output terminal C for a predetermined period of time. As a result, the movable piece 101 is driven as described above, and the gas cutoff valve 1 is brought into the closed state (FIG. 6(e)). Next, the process proceeds to step S2, where the answer back strobe signal is output for a predetermined time (see Figure 6)), the sine oscillator 7 starts oscillation to output a sine wave current for a predetermined time, and the analog switches SW+ and SWz are turned on for a predetermined time. turn on. The sine wave current is applied to an analog switch SW.

、SW2を通じてコイルLと検出抵抗R1に流される。, SW2 to the coil L and detection resistor R1.

コイルしに流れる前と後の正弦波電流は、コイルLの一
端の電圧V、xz(第6図((至))と検出抵抗R5の
両端電圧Vy、(第6図(h))とによりそれぞれ検出
される。該検出された電圧VX2(第6図(h))と検
出電圧V、、(第6図(6))とが入力される位相差検
出回路8は、両者の位相を比較し、位相差が所定量以上
あるかどうかを検出し、該検出結果に応じたアンサバッ
ク信号を出力する。
The sinusoidal currents before and after flowing through the coil are determined by the voltage V, xz at one end of the coil L (Fig. 6 ((to)) and the voltage Vy, (Fig. 6 (h)) across the detection resistor R5. A phase difference detection circuit 8 to which the detected voltage VX2 (FIG. 6 (h)) and the detected voltage V (FIG. 6 (6)) are input compares the phases of the two. Then, it detects whether the phase difference is greater than or equal to a predetermined amount, and outputs an answerback signal according to the detection result.

CPU9はステップS2の実行後ステップS3に進み、
位相差検出回路8からのアンサバック信号を読み込み、
続(ステップS4において該読み込んだアンサバック信
号によりガス遮断弁1が弁開状態となったかどうかを判
断する。
After executing step S2, the CPU 9 proceeds to step S3,
Read the answer back signal from the phase difference detection circuit 8,
(In step S4, it is determined whether the gas cutoff valve 1 is in the open state based on the read answerback signal.

第6図((2)、山)に示すように、コイルしに流れる
正弦波電流は元の正弦波電流に対して位相遅れを生じる
が、弁開状態における電圧V XIEに対する検出電圧
VyHの位相遅れ(時間遅れ)Δt1は、弁閉状態にお
ける位相遅れΔt2に比して大きい。
As shown in Figure 6 ((2), peak), the sine wave current flowing through the coil has a phase lag with respect to the original sine wave current, but the phase of the detected voltage VyH with respect to the voltage V XIE in the valve open state is The delay (time delay) Δt1 is larger than the phase lag Δt2 in the valve closed state.

そこで、位相差検出回路8はこの弁開状態と弁閉状態に
おける位相差を検出し、両者において異なるアンサバッ
ク信号を出力する。そしてCPU9は、このアンサバッ
ク信号に基づきガス遮断弁1が弁開制御信号或いは弁閉
制御信号の出力後に、弁開状態或いは弁閉状態になった
かどうかを判断する。
Therefore, the phase difference detection circuit 8 detects the phase difference between the valve open state and the valve closed state, and outputs different answer back signals in both states. Based on this answerback signal, the CPU 9 determines whether the gas cutoff valve 1 has entered the valve open state or valve closed state after outputting the valve open control signal or the valve close control signal.

第7図は上記位相差検出回路8の具体的な回路例を示し
、同図において、レベル比較器81にはコイルしに流す
前の正弦波電流の正弦波電圧■。
FIG. 7 shows a specific circuit example of the phase difference detection circuit 8. In the same figure, the level comparator 81 has a sine wave voltage (2) of the sine wave current before being passed through the coil.

と、抵抗R2、R3により設定される基準電圧がそれぞ
れ入力され、レベル比較器82にはコイルしに流した後
の正弦波電流の検出抵抗R3により検出された検出電圧
vy2と、抵抗R4、Rsにより設定される基準電圧が
それぞれ入力される。レベル比較器81の出力は遅延回
路83を通してR8−フリップフロップ84(以下R3
−FFという)のセット端子に入力され、レベル比較器
82の出力は直接R3−FF84のリセット端子に入力
される。1R3−FF84の出力Qにアンサバック信号
が出力される。
and the reference voltages set by resistors R2 and R3 are respectively input, and the level comparator 82 receives the detection voltage vy2 detected by the detection resistor R3 of the sinusoidal current passed through the coil, and the resistors R4 and Rs. The reference voltages set by are respectively input. The output of the level comparator 81 is passed through a delay circuit 83 to an R8-flip-flop 84 (hereinafter R3
-FF), and the output of the level comparator 82 is directly input to the reset terminal of R3-FF84. An answer back signal is output to the output Q of 1R3-FF84.

上記遅延回路83の遅延時間は、弁閉状態においてコイ
ルしに流される正弦波電流と、元の正弦波電流との位相
差(第6図(ハ)のΔtz)に等しくなるように設定す
る。
The delay time of the delay circuit 83 is set to be equal to the phase difference (Δtz in FIG. 6(C)) between the sine wave current flowing through the coil in the valve closed state and the original sine wave current.

以上の構成において、その動作を第8図(a)〜(f)
の各部波形図を参照して説明する。レベル比較器81.
82には、上述のように正弦波の電圧V Xil及びv
y−(第8図(a) 、 (b) )がそれぞれ入力さ
れ、ここで基準電圧とそれぞれ比較されることによって
、レベル比較器81店82の出力に正弦波電圧V xi
 p V yzの周期に応じたパルス信号が出力される
(第8図(C) 、 (d) )。このうちレベル比較
器81よりの出力は遅延回路83によりΔt2遅延され
る(第8図(e))。従って、弁閉状態において遅延回
路83を通過したパルス信号とレベル比較器82より出
力される検出抵抗R,の両端電圧に基づくパルス信号と
は同相となり、この両パルス信号がR3−FF84のセ
ット端子とリセット端子に同時に入力される。このため
、R3−FFの出力QはLレベルを維持し、Lレベルの
アンサバック信号が出力される(第8図げ))。
In the above configuration, its operation is shown in Fig. 8(a) to (f).
This will be explained with reference to waveform diagrams of each part. Level comparator 81.
82 contains the sinusoidal voltages V Xil and v
y- (FIGS. 8(a) and 8(b)) are respectively inputted and compared with the reference voltages, so that the sine wave voltage Vxi is applied to the output of the level comparator 81 and 82.
A pulse signal corresponding to the period of p V yz is output (FIGS. 8(C) and (d)). The output from the level comparator 81 is delayed by Δt2 by the delay circuit 83 (FIG. 8(e)). Therefore, in the valve closed state, the pulse signal that has passed through the delay circuit 83 and the pulse signal based on the voltage across the detection resistor R output from the level comparator 82 are in phase, and both pulse signals are connected to the set terminal of R3-FF84. and are input to the reset pin at the same time. Therefore, the output Q of R3-FF maintains the L level, and an answer back signal at the L level is output (see Fig. 8).

一方、弁開状態においては、レベル比較器81からのパ
ルス信号とレベル比較器82からのパルス信号の位相差
Δt、は前記Δt2より十分に大きいため、遅延時間Δ
t2の遅延回路83を通過したレベル比較器81からの
パルス信号とレベル比較器82からのパルス信号との間
には、依然として位相差Δむ3が存在するようになる(
第8図(e))。従って、R3−FF84はまずそのセ
ット端子に遅延回路83からのパルス信号が入力されて
セット状態となり、次にΔL3後にリセット端子にレベ
ル比較器82からのパルス信号が入力されて再びリセッ
ト状態となる。よって、弁開状態ではR3−FF84の
出力Qより一定時間Hレベルとなるアンサバック信号が
出力される(第8図(f))。
On the other hand, in the valve open state, the phase difference Δt between the pulse signal from the level comparator 81 and the pulse signal from the level comparator 82 is sufficiently larger than Δt2, so the delay time Δ
A phase difference Δm3 still exists between the pulse signal from the level comparator 81 and the pulse signal from the level comparator 82 that have passed through the delay circuit 83 at t2 (
Figure 8(e)). Therefore, R3-FF84 first receives the pulse signal from the delay circuit 83 to its set terminal and enters the set state, and then after ΔL3, the pulse signal from the level comparator 82 enters the reset terminal and enters the reset state again. . Therefore, in the valve open state, the output Q of R3-FF 84 outputs an answerback signal that is at H level for a certain period of time (FIG. 8(f)).

なお、コイルしに供給する交流電流としては、正弦波の
他に矩形波や三角波が考えられるが、このような波形は
時間に対する変化の割合が急激或いは一定であるので、
コイルしに流れる交流電流の元の交流電流に対する位相
遅れが生じにくく、弁開状態と弁閉状態を検出するため
の位相差の判断を難しくするので、正弦波電流を用いる
ことが望ましい。
In addition to sine waves, rectangular waves and triangular waves can be considered as the alternating current supplied to the coil, but since such waveforms have a rapid or constant rate of change over time,
It is desirable to use a sine wave current because it is difficult to cause a phase lag in the alternating current flowing through the coil with respect to the original alternating current, making it difficult to determine the phase difference for detecting the valve open state and valve closed state.

上記正弦波電流の周波数は、ソレノイド1oの磁気回路
の構造などに応じて適宜設定される。
The frequency of the sine wave current is appropriately set depending on the structure of the magnetic circuit of the solenoid 1o.

〔効 果〕〔effect〕

以上説明したように本発明によれば、ソレノイドのコイ
ルに流れた交流信号の位相がそのインダクタンス成分に
より元の交流信号に対して遅れ、またこの位相の遅れ量
がソレノイドの動作状態によって変化する損失係数に依
存していることに着目して、ソレノイドのコイルに流れ
た前記交流信号と元の交流信号との位相差を検出し、該
検出した位相差によりソレノイドの動作状態を検出する
ようにしているので、ソレノイドの動作状態を面倒な調
整を必要とすることなく、検出精度及び信頼性の向上が
図られている。
As explained above, according to the present invention, the phase of the AC signal flowing through the solenoid coil lags behind the original AC signal due to its inductance component, and the amount of phase delay changes depending on the operating state of the solenoid. Focusing on the fact that it depends on the coefficient, the phase difference between the AC signal flowing through the solenoid coil and the original AC signal is detected, and the operating state of the solenoid is detected based on the detected phase difference. Therefore, detection accuracy and reliability can be improved without requiring troublesome adjustment of the operating state of the solenoid.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるソレノイドの動作状態検出装置の
一実施例を示す回路ブロック図、第2図乃至第4図は本
発明の動作原理を説明するための説明図、 第5図は第1図中のCPUが行う仕事を示すフローチャ
ート図、 第6図は第1図の各部の波形を示す図、第7図は第1図
中の一部分の具体的回路構成を示す回路図、 第8図は第7図の各部の波形を示す図である。 7・・・正弦波発振器(交流信号発生手段)、8・・・
位相差検出回路(位相差検出手段)、10・・・ラッチ
ングソレノイド(ソレノイド)、L・・・コイル。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing one embodiment of the solenoid operating state detection device according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are explanatory diagrams for explaining the operating principle of the present invention, and FIG. Flowchart diagram showing the work performed by the CPU in the figure, Figure 6 is a diagram showing waveforms of each part in Figure 1, Figure 7 is a circuit diagram showing a specific circuit configuration of a part of Figure 1, Figure 8 7 is a diagram showing waveforms at various parts in FIG. 7. FIG. 7... Sine wave oscillator (AC signal generation means), 8...
Phase difference detection circuit (phase difference detection means), 10... latching solenoid (solenoid), L... coil.

Claims (1)

【特許請求の範囲】  ソレノイドの可動片を第1から第2の状態に、又は第
2から第1の状態にそれぞれ駆動する第1又は第2の駆
動電流をソレノイドのコイルに流した後のソレノイドの
動作状態を検出するソレノイドの動作状態検出装置にお
いて、 前記第1又は第2の駆動電流をソレノイドのコイルに流
した後、ソレノイドのコイルに交流信号を流す交流信号
出力手段と、 前記ソレノイドのコイルに流れた前記交流信号と前記交
流信号出力手段から出力される交流信号との位相差を検
出する位相差検出手段とを備え、該位相差検出手段によ
り検出した位相差によりソレノイドの動作状態を検出す
る、 ことを特徴とするソレノイドの動作状態検出装置。
[Claims] A solenoid after a first or second drive current is passed through a coil of the solenoid to drive the movable piece of the solenoid from the first to the second state or from the second to the first state, respectively. A solenoid operating state detection device for detecting the operating state of a solenoid, comprising: an AC signal output means for passing an AC signal through the solenoid coil after the first or second drive current is passed through the solenoid coil; and a phase difference detection means for detecting a phase difference between the AC signal flowing through the AC signal and the AC signal output from the AC signal output means, and detecting the operating state of the solenoid based on the phase difference detected by the phase difference detection means. A solenoid operating state detection device characterized by:
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JP2013544026A (en) * 2010-10-25 2013-12-09 ジオ・インコーポレイテッド Solenoid activation method and apparatus capable of changing settings
DK201400209A1 (en) * 2014-04-11 2015-10-26 Baha El Said Combine cable pulling tool
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