JPH0629829B2 - ソレノイドの動作状態検出装置 - Google Patents
ソレノイドの動作状態検出装置Info
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- JPH0629829B2 JPH0629829B2 JP14309289A JP14309289A JPH0629829B2 JP H0629829 B2 JPH0629829 B2 JP H0629829B2 JP 14309289 A JP14309289 A JP 14309289A JP 14309289 A JP14309289 A JP 14309289A JP H0629829 B2 JPH0629829 B2 JP H0629829B2
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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。
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。
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。
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。
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、制御信号の入力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。
いことがあるので、制御信号の入力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。
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。
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。
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に確実にアンサ
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頼性の点
で劣るという問題もある。
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に確実にアンサ
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頼性の点
で劣るという問題もある。
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、信頼性
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。
必要とすることなく、確実に検出できると共に、信頼性
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。
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。
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。
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。
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。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
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。
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。
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１２１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１
０は、コイルＬ、可動片１０１及び磁石Ｍｇより構成さ
れていて、可動片１０１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１２１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１２１
が開かれ弁開状態（第２図右側）となる。
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１２１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１
０は、コイルＬ、可動片１０１及び磁石Ｍｇより構成さ
れていて、可動片１０１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１２１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１２１
が開かれ弁開状態（第２図右側）となる。
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、ラッチングソレノイド１
０のコイルＬに直流弁開電流を流すと、可動片１０１が
励磁される。この励磁された可動片１０１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１０１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。
している弁閉状態にあるとき、ラッチングソレノイド１
０のコイルＬに直流弁開電流を流すと、可動片１０１が
励磁される。この励磁された可動片１０１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１０１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。
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例示されるので、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１０１が移動し、弁体１１が弁座
１２に当接して弁閉状態となる。
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例示されるので、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１０１が移動し、弁体１１が弁座
１２に当接して弁閉状態となる。
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閉駆動電流又び弁開駆
動電流を所定期間コイルＬ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。
閉から弁開状態に移行するとき弁閉駆動電流又び弁開駆
動電流を所定期間コイルＬ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。
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
０１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。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。
クタンスについて考察すると、弁閉時における可動片１
０１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。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。
これを損失係数Ｄの鑑点から見ると、Ｄ＝１／Ｑであ
り、Ｑ＝Ｒ／ωＬ０（Ｒ：コイルＬの直流抵抗、ω：角
周波数、Ｌ０：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Ｄは弁閉時の損失係数Ｄより大き
くなる。
り、Ｑ＝Ｒ／ωＬ０（Ｒ：コイルＬの直流抵抗、ω：角
周波数、Ｌ０：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Ｄは弁閉時の損失係数Ｄより大き
くなる。
そこで、コイルＬに弁開駆動電流又び弁閉駆動電流を供
給して可動片１０１を駆動した後に該コイルＬに交流信
号として正弦波交流電流を流すと、損失係数Ｄは第３図
のように直流抵抗Ｒによる電流ｉＲとコイルＬによる電
流ｉＬ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Ｌに流れる正弦波交流電流ｉ１は、もと
の正弦波交流電流ｉ０に対して位相が遅れ、時間遅れΔ
ｔが生じる。
給して可動片１０１を駆動した後に該コイルＬに交流信
号として正弦波交流電流を流すと、損失係数Ｄは第３図
のように直流抵抗Ｒによる電流ｉＲとコイルＬによる電
流ｉＬ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Ｌに流れる正弦波交流電流ｉ１は、もと
の正弦波交流電流ｉ０に対して位相が遅れ、時間遅れΔ
ｔが生じる。
このとき、前記損失係数Ｄ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。
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。
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。
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。
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Ｌには検出抵抗Ｒ１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ＳＷ１，ＳＷ２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ＳＷ
１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ｚ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。
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Ｌには検出抵抗Ｒ１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ＳＷ１，ＳＷ２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ＳＷ
１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ｚ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。
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。
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。
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ＳＷ１，
ＳＷ２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ＳＷ１，ＳＷ２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ＳＷ１，ＳＷ２のオン・オフ制御を
行う。
弦波発振器７の制御入力及びアナログスイッチＳＷ１，
ＳＷ２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ＳＷ１，ＳＷ２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ＳＷ１，ＳＷ２のオン・オフ制御を
行う。
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)
〜(h)の各部波形図とを参照して説明する。
が実行する仕事を示すフローチャート図と、第６図(a)
〜(h)の各部波形図とを参照して説明する。
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(b)）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、ＣＰ
Ｕ９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Ｌ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１０１
が駆動されてガス遮断弁１が弁開状態となる（第６図
(e)）。
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(b)）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、ＣＰ
Ｕ９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Ｌ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１０１
が駆動されてガス遮断弁１が弁開状態となる（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（第６図(f)）、該アンサバックスト
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ＳＷ１，ＳＷ２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ＳＷ１，ＳＷ２を通
じてコイルＬと検出抵抗Ｒ１に流される。コイルＬに流
れる前と後の正弦波電流は、コイルＬの一端の電圧Ｖxz
（第６図(g)）と検出抵抗Ｒ１の両端電圧Ｖyz（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
Ｖxz（第６図(h)）と検出電圧Ｖyz（第６図(g)）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。
を所定時間出力し（第６図(f)）、該アンサバックスト
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ＳＷ１，ＳＷ２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ＳＷ１，ＳＷ２を通
じてコイルＬと検出抵抗Ｒ１に流される。コイルＬに流
れる前と後の正弦波電流は、コイルＬの一端の電圧Ｖxz
（第６図(g)）と検出抵抗Ｒ１の両端電圧Ｖyz（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
Ｖxz（第６図(h)）と検出電圧Ｖyz（第６図(g)）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。
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１が弁開状態となったかどうかを判
断する。
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１が弁開状態となったかどうかを判
断する。
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。
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。
ＣＰＵ９から弁閉制御信号（第６図(b)）を受け取った
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Ｌ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１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（第６図(f)）、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ＳＷ１，ＳＷ２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ＳＷ１，ＳＷ２を通じてコイル
Ｌと検出抵抗Ｒ１に流される。コイルＬに流れる前と後
の正弦波電流は、コイルＬの一端の電圧Ｖxz（第６図
(g)）と検出抵抗Ｒ１の両端電圧Ｖyz（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Ｖxz（第６
図(h)）と検出電圧Ｖyz（第６図(g)）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。
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Ｌ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１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（第６図(f)）、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ＳＷ１，ＳＷ２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ＳＷ１，ＳＷ２を通じてコイル
Ｌと検出抵抗Ｒ１に流される。コイルＬに流れる前と後
の正弦波電流は、コイルＬの一端の電圧Ｖxz（第６図
(g)）と検出抵抗Ｒ１の両端電圧Ｖyz（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Ｖxz（第６
図(h)）と検出電圧Ｖyz（第６図(g)）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。
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１が弁閉状態となったかどうかを判
断する。
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１が弁閉状態となったかどうかを判
断する。
第６図(g)，(h)に示すように、コイルＬ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Ｖxzに対する検出電圧Ｖyzの位相遅
れ（時間遅れ）Δｔ１は、弁閉状態における位相遅れΔ
ｔ２に比して大きい。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ＣＰＵ
９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。
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Ｖxzに対する検出電圧Ｖyzの位相遅
れ（時間遅れ）Δｔ１は、弁閉状態における位相遅れΔ
ｔ２に比して大きい。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ＣＰＵ
９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。
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Ｌに流
す前の正弦波電流の正弦波電圧Ｖxz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Ｌに流した後の正弦波電流の検出
抵抗Ｒ１により検出された検出電圧Ｖyzと、抵抗Ｒ４，
Ｒ５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ＲＳ−
フリップフロップ８４（以下ＲＳ−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ＲＳ
−ＦＦ８４のリセット端子に入力される。該ＲＳ−ＦＦ
８４の出力Ｑにアンサバック信号が出力される。
し、同図において、レベル比較器８１にはコイルＬに流
す前の正弦波電流の正弦波電圧Ｖxz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Ｌに流した後の正弦波電流の検出
抵抗Ｒ１により検出された検出電圧Ｖyzと、抵抗Ｒ４，
Ｒ５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ＲＳ−
フリップフロップ８４（以下ＲＳ−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ＲＳ
−ＦＦ８４のリセット端子に入力される。該ＲＳ−ＦＦ
８４の出力Ｑにアンサバック信号が出力される。
上記遅延回路８３の遅延時間は、弁閉状態においてコイ
ルＬ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(h)のΔｔ２）に等しくなるように設定す
る。
ルＬ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(h)のΔｔ２）に等しくなるように設定す
る。
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Ｖxz及びＶyz（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Ｖxz，Ｖyzに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Ｒ１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ＲＳ−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、ＲＳ−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(f)）。
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Ｖxz及びＶyz（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Ｖxz，Ｖyzに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Ｒ１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ＲＳ−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、ＲＳ−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(f)）。
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
Δｔ１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Δｔ３が存在するようになる
（第８図(e)）。従って、ＲＳ−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Δｔ３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ＲＳ−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)）。
ルス信号とレベル比較器８２からのパルス信号の位相差
Δｔ１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Δｔ３が存在するようになる
（第８図(e)）。従って、ＲＳ−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Δｔ３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ＲＳ−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)）。
なお、コイルＬ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Ｌ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。
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Ｌ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。
上記正弦波電流の周波数は、ソレノイド１０の磁気回路
の構造などに応じて適宜設定される。
の構造などに応じて適宜設定される。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【請求項１】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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14309289A JPH0629829B2 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | ソレノイドの動作状態検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14309289A JPH0629829B2 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | ソレノイドの動作状態検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH039272A JPH039272A (ja) | 1991-01-17 |
| JPH0629829B2 true JPH0629829B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=15330726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14309289A Expired - Fee Related JPH0629829B2 (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | ソレノイドの動作状態検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629829B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK2633539T3 (en) * | 2010-10-25 | 2017-09-18 | Xio Inc | Method and apparatus for configurable actuation of a solenoid |
| DK178934B1 (da) * | 2014-04-11 | 2017-06-12 | Baha El Said | Kombi kabeltrækning værktøj |
| JP6874518B2 (ja) * | 2017-05-12 | 2021-05-19 | 株式会社デンソー | 電流制御装置 |
-
1989
- 1989-06-07 JP JP14309289A patent/JPH0629829B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH039272A (ja) | 1991-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |