JPH0521024Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ この考案は、電気設備・装置等に電力を供給す
る電源ラインの電圧の異状変動を監視する装置に
係り、特に、電源電圧の波形が瞬時的に１波ない
し複数波欠落するような異状現象を検出する電源
電圧の異状変動監視装置に関するものである。

［技術的背景］ 電源ラインには各種の設備・装置類が接続され
電力の供給を受けているが、これらの中には電源
電圧の異状変動によつて誤動作を生じるものがあ
る。この電源電圧の異状変動は、正常状態に復し
てしまうと断線事故などとは異なつて一般にはそ
の痕跡が残らないため、誤動作の原因は装置側に
あるのではないかと誤つて判断され、往々にして
むだな調査時間を費やすことがある。

この場合、誤動作を起こしては困まるような装
置類においては、一般に、その電源入力部には例
えば雑音フイルタやサージ吸収回路などが設けら
れ、電源電圧の異状変動による影響を少なくする
ように考慮されている。しかしながら、電源電圧
の繰り返し波形が何らかの原因で例えば１波ない
し２波欠落したような場合には、従来の雑音フイ
ルタやサージ吸収回路がほとんど役に立たないの
で、それらの装置でも誤動作を起こしやすくな
る。ところで、特開昭58−119727号公報によれ
ば、監視すべき交流電圧を全波もしくは半波整流
する整流手段と、整流後の電圧を低電圧異状の基
準となる基準電圧と比較するコンパレータと、同
コンパレータの出力電圧によつてトリガされ、少
なくとも次にトリガが行なわれる可能性のある時
間よりも長いパルス幅でパルス信号を出力するタ
イマとを有し、タイマの出力信号の波形により欠
損および電圧低下を検出するようにした電源異状
検出回路が提案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来例によると、回路構成が比較的簡単に
組めるという利点はあるが、基準電圧のとり方に
問題がある。すなわち、コンパレータの基準信号
入力端子側にツユナーダイオードを接続し、しき
い値電圧としての基準電圧をそのツユナー電圧に
よつて常時一定に保持するようにしている。した
がつて、電源電圧の変動により、整流後の電圧値
がこのしきい値電圧を下回つた場合には、すべて
電圧低下異状と判断されることになるが、それが
波形の欠損によるものなのか、あるいは被監視電
源自体の電圧レベル低下によるものなのかまでは
判断することができない。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は上記従来の欠点を解消するためにな
されたもので、その構成上の特徴は、被監視電源
電圧を（＋）極又は（−）極のいずれか一方の極
性側に整流し上記電源電圧の異状変動の有無を含
むサンプル信号電圧を形成するための半波整流回
路と、上記サンプル信号電圧に対する基準信号電
圧を発生する基準信号電圧源と、同基準信号電圧
と上記サンプル信号電圧とを比較するコンパレー
タと、該コンパレータからの出力をトリガ信号と
し該トリガ信号の入力によつてオンとなり所定時
間経過後オフに反転する第１の単安定マルチバイ
ブレータと、該第１の単安定マルチバイブレータ
のオンからオフへの反転に応答してオフからオン
に転じ所定時間経過後オフとなる第２の単安定マ
ルチバイブレータとを備え、上記第１の単安定マ
ルチバイブレータの出力により上記電源電圧の入
力の有無を表示するとともに、上記第２の単安定
マルチバイブレータの出力により上記電源電圧に
含まれる異状変動の有無を表示する電源電圧の異
状変動監視装置において、上記基準信号電圧源
は、上記被監視電源電圧を全波整流する全波整流
回路と、同全波整流回路の整流出力を平滑する平
滑回路とからなり、同平滑回路から出力される直
流電圧を上記サンプル信号電圧に対するしきい値
電圧として、上記コンパレータに供給することに
ある。

〔作用〕

上記構成によれば、コンパレータのしきい値電
圧が監視すべき電源電圧に応じて変動するため、
その電源電圧の欠落波形を確実に検出することが
できる。

［実施例］ 以下、この考案を添付図面に示された実施例に
より詳細に説明する。

第１図に示されるように、便宜上この装置を光
電的に結合された検出部１と表示部２の２つのブ
ロツクに大別すると、電源ライン３からの交流信
号は、上記検出部１の入力端子４を介して例えば
雑音フイルタを兼ねたサージ吸収回路５に入力さ
れる。このサージ吸収回路５からの出力信号は２
径路に分岐され、その一方の径路においては半波
整流回路６により整流されて脈流状の電圧信号と
なり、例えばコンパレータ７の一方の入力端に加
えられる。また、他方の経路においては、上記サ
ージ吸収回路５からの出力信号は例えば全波整流
回路８により整流され、平滑回路９を介して平坦
なレベルの直流電圧にされる。この直流電圧は適
宜分圧され、上記コンパレータ７の他方の入力端
へそのしきい値電圧として加えられるとともに、
例えばホトダイオード１０の図示しないアノード
側にも加えられるようになつている。この場合、
上記ホトダイオード１０のアノード側には、上記
電圧の代わりに検出部１内の図示しない他の直流
電圧を加えるようにしてもよい。このホトダイオ
ード１０には、例えばその図示しないカソード側
を接地するためのスイツチング回路１１が接続さ
れている。このスイツチング回路１１には上記コ
ンパレータ７からの出力信号が加えられ、この信
号の有無により上記カソード側の接地がオン、オ
フ制御されるようになつている。これにより、上
記検出部１で検出された電気信号は光信号に変換
されて表示部２へ送られる。

表示部２においては、上記検出部１との結合部
に例えばホトトランジスタ１２が設けられてお
り、上記ホトダイオード１０から発せられる光信
号はここで電気信号に変換され、次段の単安定マ
ルチバイブレータ１３にトリガ信号として加えら
れる。この場合、単安定マルチバイブレータ１３
がオンとなつている時間は、上記電源ライン１の
周波数に応じ例えば時定数切換回路１４によつて
切り換えられるようにされている。すなわち、こ
の時定数は電源周波数の１サイクルよりやや長め
に設定されており、１サイクルの期間中に信号電
圧がほぼ1/2サイクルずつ規制正しく入力すれば
上記オンの状態が継続する。しかしながら、例え
ば１サイクルの期間中に入力信号が１回でも欠落
し、その前後を合わせて無信号の状態が１サイク
ルより所定時間超えた場合にはオフとなるように
されている。この単安定マルチバイブレータ１３
の出力信号は例えば増幅回路１５によつて増幅さ
れ、表示器１６などに表示されるとともに出力端
子１７を介して図示しない外部の記録計等に送ら
れる。

上記単安定マルチバイブレータ１３の出力信号
は、トリガ信号として単安定マルチバイブレータ
１８にも加えられるようになつている。すなわ
ち、この単安定マルチバイブレータ１８は上記単
安定マルチバイブレータ１３のオフのタイミング
に応答してオンとなり、所定時間経過後オフとな
るようにされている。このオン、オフの信号電圧
は、上記増幅回路１５および表示器１６などと同
様に構成された増幅回路１９と表示器２０を介し
て増幅、表示される。この場合、例えば信号表示
用としてホトダイオードを用いると、上記表示器
１６においては、電源ライン１から交流信号が入
力されている間はその信号に多少の欠落があつて
も連続発光のように見える。したがつて、表示器
１６は上記交流信号が入力されていることの確認
用として好適である。また、表示器２０は上記し
たとおり入力された交流信号に一部欠落があつた
場合発光するようにされているから、この発光し
ている時間を例えば0.2秒程度より長くし目視で
確認できるようにしておけば、入力信号の異状変
動表示用として利用できる。この発光時間の長さ
は、上記単安定マルチバイブレータ１８の時定数
の設定のしかたによつて適宜に選択できることは
言うまでもない。

次に、第２図を併せて参照しながらこの装置の
作用を説明する。なお、第１図において、第２図
のイないしリに示された信号波形が現われる箇所
には同じ参照符号が付されている。

まず、電源ライン３から第２図のイに示される
ような交流信号電圧が入力されると、この交流信
号電圧はサージ吸収回路５を介してそれぞれ半波
整流回路６と全波整流回路８に加えられる。この
場合、上記交流信号電圧は例えばイの点線で示さ
れた波形の部分が欠落しているものとする。この
交流信号電圧が加えられると、全波整流回路８か
らは同図ロに示されるような波形の信号電圧が出
力され、平滑回路９を介してハに示されるような
一定レベルの直流電圧Ｅとなり、しきい値電圧と
してコンパレータ７に加えられる。このしきい値
電圧Ｅの大きさは、平滑回路９内の分圧抵抗など
により適宜に設定されるようになつている。半波
整流回路６からはニに示されるような脈流状の信
号電圧が出力され、上記同様にコンパレータ７に
加えられる。

コンパレータ７からは同図ホに示されるような
信号電圧が出力され、スイツチング回路１１に加
えられる。これによりホトダイオード１０はその
アース回路が閉成されて電流が流れ、ヘに示され
るようなパターンで発行をオン、オフ繰り返す。
この光を受けたホトトランジスタ１２には、ホト
トランジスタ１０の発行と同一タイミングでオ
ン、オフする電流が流れ、その出力側にはトに示
されるような電圧が発生する。この信号電圧はト
リガ信号として単安定マルチバイブレータ１３に
加えられるが、チに示されるようにその時定数t₁
は入力信号の１サイクルの時間よりやや大きく設
定されているので、正規の入力信号に対してはオ
ンの状態が継続される。たまたま入力信号が一部
欠落してトリガ信号が与えられなくなると、その
前のトリガ信号によつてオンにされてからt₁時間
経過後オフに反転し、次のトリガ信号が入力され
ると再びオンになる。単安定マルチバイブレータ
１８は、上記単安定マルチバイブレータ１３から
オフの信号を受けるとリに示されるようにオンと
なつて立ち上がり、あらかじめ設定された時定数
t₂の時間だけオンの状態が維持される。この時間
t₂は、上記したように発光ダイオードを発光させ
た場合、それを目視で確認できる程度の長さにさ
れている。

この実施例においては入力信号の電圧波形が一
部欠落している場合について説明されているが、
電圧波形が欠落していなくともしきい値電圧Ｅよ
り低ければ上記同様に検出することができる。ま
た、入力信号の（−）側の電圧波形の異状を検出
する場合も同様にこの考案の主旨は適用可能であ
る。なお、上記半波整流回路６およびコンパレー
タ７と同一の半波整流回路とコンパレータをもう
１組備え、電源電圧を一方の半波整流回路で
（＋）極性側に整流し、他方の半波整流回路で
（−）極性側に整流するようにすれば、1/2サイク
ル間における電源電圧の異状変動も検出可能であ
ることは容易に理解できる。この場合、上記第１
の単安定マルチバイブレータ１３がオンの状態を
維持する時間t₁は、当然のことながら1/2サイク
ルよりやや大きめにされる。

［考案の効果］ 以上、説明したように、この考案になる電源電
圧の異状変動監視装置は、電源ライン３の交流電
圧からその異状変動検出用のサンプル信号を形成
する半波整流回路６と、このサンプル信号に対す
る基準信号を形成するための全波整流回路および
平滑回路９とを電源ライン３の電圧に比例して変
化する基準信号に対するサンプル信号の波形がコ
ンパレータ７によつて比較され、異状変動の有無
が検出されるようになつている。このコンパレー
タ７から出力される検出信号は、ホトカプラ１
０，１２を介して単安定マルチバイブレータ１
３，１８等に送られて信号波形の変換が行なわ
れ、表示器１６，２０にそれぞれ表示されるよう
にされている。

したがつて、この考案によれば、監視すべき電
源ラインの電源電圧が変動したとしても、基準信
号（しきい値電圧）がそれに応じて変化するた
め、電源電圧の波形欠落を確実に検出することが
できる。また、目視でも容易に異状の有無を判別
することができる。なお、構成も簡単なため小形
軽量の携帯用単体器として好適な装置であり、ま
た、他の機器に組み込むこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による電源電圧の異状変動監
視装置のブロツク線図の一実施例を示し、第２図
はその信号波形図である。 図中、３は電源ライン、６は半波整流回路、７
はコンパレータ、８は全波整流回路、９は平滑回
路、１３，１８は単安定マルチバイブレータ、１
４は時定数切換回路、１６，２０は表示器であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被監視電源電圧を（＋）極又は（−）極のいず
   れか一方の極性側に整流し上記電源電圧の異常変
   動の有無を含むサンプル信号電圧を形成するため
   の半波整流回路と、上記サンプル信号電圧に対す
   る基準信号電圧を発生する基準信号電圧源と、同
   基準信号電圧と上記サンプル信号電圧とを比較す
   るコンパレータと、該コンパレータからの出力を
   トリガ信号とし該トリガ信号の入力によつてオン
   となり所定時間経過後オフに反転する第１の単安
   定マルチバイブレータと、該第１の単安定マルチ
   バイブレータのオンからオフへの反転に応答して
   オフからオンに転じ所定時間経過後オフとなる第
   ２の単安定マルチバイブレータとを備え、上記第
   １の単安定マルチバイブレータの出力により上記
   電源電圧の入力の有無を表示するとともに、上記
   第２の単安定マルチバイブレータの出力により上
   記電源電圧に含まれる異状変動の有無を表示する
   電源電圧の異状変動監視装置において、 上記基準信号電圧源は、上記被監視電源電圧を
   全波整流する全波整流回路と、同全波整流回路の
   整流出力を平滑する平滑回路とからなり、同平滑
   回路から出力される直流電圧を上記サンプル信号
   電圧に対するしきい値電圧として、上記コンパレ
   ータに供給することを特徴とする電源電圧の異状
   変動監視装置。