JPH09210608A - Inductance type displacement measurement circuit - Google Patents

Inductance type displacement measurement circuit

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Publication number
JPH09210608A
JPH09210608A JP1302796A JP1302796A JPH09210608A JP H09210608 A JPH09210608 A JP H09210608A JP 1302796 A JP1302796 A JP 1302796A JP 1302796 A JP1302796 A JP 1302796A JP H09210608 A JPH09210608 A JP H09210608A
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JP
Japan
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circuit
output
voltage
signal
rotation speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP1302796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chiaki Okamura
千秋 岡村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH09210608A publication Critical patent/JPH09210608A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability by so changing a path that d.c. voltage signal- outputted from a rectification circuit is outputted through a correction circuit when a rotation number to be measured reaches specified value, for correcting deterioration of sensitivity caused by reduction of impedance due to main magnetic flux from a displacement gage. SOLUTION: When the number of rotation of a turbine rotor 2 increases and reaches the rated speed, a correction path is selected through a comparator 29 and switches 27 and 26. That is, the output from a zero-span adjustment circuit 15 passes amplifiers 22 and 25 of a zero-spart adjustment circuit 21 and, through the switch 26, introduced to an output terminal 1. A circuit constant of the path (correction path) is set at a value which corrects deterioration of displacement gage sensitivity due to a virtual secondary circuit 16 at increasing of number of rotation. Thus, with the adjustment circuit 21, sensitivity deteriorated-amount caused in such a way that the virtual secondary circuit 16 formed in the rotor 2 reduces impedance caused by main flux of displacement gages 10A and 10B is corrected, so that difference of extension is measured with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、タービン監視計器
の一つとして利用される伸び差計に係り、特にタービン
が高速回転しているときのタービン車室又はタービンロ
ータの伸びを検出するためのインダクタンス式変位測定
回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential expansion meter used as one of turbine monitoring instruments, and more particularly to detecting expansion of a turbine casing or turbine rotor when a turbine is rotating at a high speed. The present invention relates to an inductance type displacement measuring circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】タービン発電機は、タービンを蒸気で高
速回転させて、タービンに接続された発電機を回転させ
ることにより発電を行っている。図6に示すように、一
般的なタービン発電機では、車室1内に配置したタービ
ンロータ2に高温の蒸気を導入してタービンロータ2を
回転させることによりタービンロータ2に連結されてい
る発電機3を回転させる。このため、タービンの発電効
率を上げるために、タービンロータ2に設けられている
羽根4の先端とタービン車室1のグランド部との間が非
常に狭い間隔となるように両者が設置されている。
2. Description of the Related Art Turbine generators generate electric power by rotating a turbine at high speed with steam to rotate a generator connected to the turbine. As shown in FIG. 6, in a general turbine generator, power generation connected to the turbine rotor 2 by introducing high-temperature steam into the turbine rotor 2 arranged in the passenger compartment 1 and rotating the turbine rotor 2 is performed. Rotate machine 3. Therefore, in order to increase the power generation efficiency of the turbine, the blades 4 provided on the turbine rotor 2 and the ground portion of the turbine casing 1 are installed so that the distance between them is very narrow. .

【0003】一方、タービンに高温の蒸気を与えると、
タービン車室1およびタービンロータ2に蒸気の温度及
びタービン回転の遠心力による伸びが生じるが、この伸
びが一様でないためにインダクタンス式の変位計5を使
用した移動量測定監視システムによってこれらの伸び差
を測定すると共に、羽根4とグランド部とが接触しない
ように監視している。
On the other hand, when high temperature steam is applied to the turbine,
The turbine casing 1 and the turbine rotor 2 are expanded due to the temperature of the steam and the centrifugal force of the turbine rotation. However, since the expansion is not uniform, the expansion is measured by a moving amount measuring and monitoring system using an inductance type displacement gauge 5. The difference is measured and monitored so that the blade 4 and the ground portion do not come into contact with each other.

【0004】図5は、タービン発電機の移動量測定監視
システムに使用されるインダクタンス式伸び差計の構成
例を示している。このインダクタンス式伸び差計は、タ
ービンロータ2(その外周に形成したフランジ部2′の
両側面)に変位計10A,10Bを近接配置し、この変
位計10A,10Bに励磁用交流電源11を接続してい
る。励磁用交流電源11によって変位計10A,10B
から出力される信号を交流ブリッジ回路12によって取
り出す。同期整流用交流電源13によって駆動されてい
る同期整流回路14によって、変位計10A,10Bの
出力信号の差分を検出して、伸び差に比例した信号を検
出する。この信号をゼロ−スパン調整回路15で伸び差
の測定レンジのフルスケールに相当する電圧と伸び差の
ゼロに相当する電圧に調整し、伸び差の測定範囲のフル
スケールで所定の信号となるように調整している。
FIG. 5 shows an example of the configuration of an inductance type differential expansion meter used in a moving amount measuring and monitoring system of a turbine generator. In this inductance type differential expansion meter, displacement gauges 10A and 10B are arranged close to a turbine rotor 2 (both side surfaces of a flange portion 2'formed on the outer periphery thereof), and an excitation AC power supply 11 is connected to the displacement gauges 10A and 10B. doing. Displacement gauges 10A, 10B using an AC power supply 11 for excitation
The signal output from the AC bridge circuit 12 is extracted. The synchronous rectification circuit 14 driven by the AC power supply 13 for synchronous rectification detects the difference between the output signals of the displacement gauges 10A and 10B, and detects the signal proportional to the expansion difference. This signal is adjusted by the zero-span adjusting circuit 15 to a voltage corresponding to the full scale of the differential expansion measurement range and a voltage corresponding to zero of the differential expansion measurement so that the predetermined signal is obtained at the full scale of the differential expansion measurement range. Is adjusted to.

【0005】ところで、変位計10A,10Bは電源周
波数電圧で励磁しているため、図5に示すようにタービ
ンロータ2に仮想の2次回路16が形成される。このタ
ービンロータ2に形成された仮想2次回路16は変位計
10A,10Bから印加された主磁束によるインピーダ
ンスを減少させるように作用する。ところが、変位計か
らの主磁束を減少させる作用はタービンロータ2の回転
数が上昇するのに応じて大きくなり、検出した伸び差に
相当する出力電圧を打ち消すように作用する。
By the way, since the displacement gauges 10A and 10B are excited by the power supply frequency voltage, a virtual secondary circuit 16 is formed in the turbine rotor 2 as shown in FIG. The virtual secondary circuit 16 formed in the turbine rotor 2 acts to reduce the impedance due to the main magnetic flux applied from the displacement gauges 10A and 10B. However, the action of reducing the main magnetic flux from the displacement gauge increases as the rotational speed of the turbine rotor 2 increases, and acts to cancel the output voltage corresponding to the detected elongation difference.

【0006】したがって、回転数が小さい時は伸び差計
の出力電圧は距離に比例した値となるが、回転数が大き
くなると変位計の出力電圧は距離に比例した電圧より小
さくなり測定誤差が大きくなる。
Therefore, when the rotation speed is small, the output voltage of the differential expansion meter becomes a value proportional to the distance, but when the rotation speed is large, the output voltage of the displacement meter becomes smaller than the voltage proportional to the distance, resulting in a large measurement error. Become.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のイ
ンダクタンス式伸び差計は、タービンロータの回転数が
高くなったときに変位計の出力電圧が実際の距離に比例
した電圧より小さくなり測定誤差が大きくなるといった
問題がある。
As described above, in the conventional inductance type differential expansion meter, the output voltage of the displacement gauge becomes smaller than the voltage proportional to the actual distance when the rotational speed of the turbine rotor becomes high, and the measurement is made. There is a problem that the error becomes large.

【0008】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、タービンロータの回転数が高くなった場合
に、変位計からの主磁束によるインピーダンスが減少す
ることによる感度低下を補正することができ、信頼性の
高いインダクタンス式変位測定回路を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above situation, and corrects a decrease in sensitivity due to a decrease in impedance due to the main magnetic flux from the displacement meter when the rotational speed of the turbine rotor increases. It is an object of the present invention to provide an inductance type displacement measuring circuit which can be realized and has high reliability.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のような手段を講じた。請求項1に対
応する本発明は、励磁用の交流電圧を生成する励磁用交
流電源と、計測対象の移動量に応じてインダクタンスが
変化する一対のコイルを有し前記励磁用交流電源から交
流電圧が印加され前記コイルのインダクタンスに応じた
電気信号を出力する変位計と、この変位計から出力され
た電気信号を取り込んで前記各コイルに流れた電気信号
の差電圧を検出するブリッジ回路と、このブリッジ回路
で検出した差電圧から直流電圧信号を生成する整流回路
と、前記測定対象が回転して前記変位計の主磁束が減少
することによる変位計の出力特性変化を補正するような
入出力特性が設定された補正回路と、前記測定対象の回
転数信号が所定の回転数になると前記整流回路から出力
される直流電圧信号が前記補正回路を経由して出力され
るように経路を切換える経路選択手段とを備える。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. The present invention corresponding to claim 1 has an exciting AC power supply that generates an exciting AC voltage, and a pair of coils whose inductance changes according to the amount of movement of the measurement target. A displacement meter that outputs an electric signal corresponding to the inductance of the coil and a bridge circuit that captures the electric signal output from the displacement meter and detects the differential voltage of the electric signal that has flowed to each coil, A rectifier circuit that generates a DC voltage signal from a differential voltage detected by a bridge circuit, and an input / output characteristic that corrects a change in output characteristic of the displacement meter due to rotation of the measurement target and a decrease in main magnetic flux of the displacement meter. And a DC voltage signal output from the rectifier circuit is output via the correction circuit when the rotation speed signal of the measurement target reaches a predetermined rotation speed. And a path selection means for switching the path.

【0010】本発明のインダクタンス式変位測定回路に
よれば、変位計からコイルのインダクタンスに応じた電
気信号が出力され、ブリッジ回路において各コイルに流
れた電気信号の差電圧が検出され、さらに整流回路にお
いてブリッジ回路で検出した差電圧が直流電圧信号に変
換されて出力される。そして、測定対象の回転数信号が
所定の回転数になると整流回路から出力される直流電圧
信号が補正回路を経由して出力されるように経路選択手
段によって経路が切換えられる。補正回路には測定対象
が回転して変位計の主磁束が減少することによる変位計
の出力特性変化を補正するような入出力特性が設定され
ているので、仮想の2次回路によりインピーダンス減少
して感度低下した分に相当する感度補正の施された伸び
差信号が補正回路から出力される。
According to the inductance type displacement measuring circuit of the present invention, an electric signal corresponding to the inductance of the coil is output from the displacement gauge, the differential voltage of the electric signal flowing through each coil is detected in the bridge circuit, and the rectifying circuit is further provided. At, the differential voltage detected by the bridge circuit is converted into a DC voltage signal and output. Then, when the rotation speed signal of the measurement target reaches a predetermined rotation speed, the path is switched by the path selecting means so that the DC voltage signal output from the rectifier circuit is output via the correction circuit. Since the input / output characteristics are set in the correction circuit to correct the change in the output characteristics of the displacement meter due to the rotation of the measurement target and the decrease in the main magnetic flux of the displacement meter, the impedance is reduced by the virtual secondary circuit. The correction circuit outputs a differential expansion signal that has been subjected to sensitivity correction corresponding to the amount of sensitivity reduction.

【0011】請求項2に対応する本発明は、励磁用の交
流電圧を生成する励磁用交流電源と、計測対象の移動量
に応じてインダクタンスが変化する一対のコイルを有し
前記励磁用交流電源から交流電圧が印加され前記コイル
のインダクタンスに応じた電気信号を出力する変位計
と、この変位計から出力された電気信号を取り込んで前
記各コイルに流れた電気信号の差電圧を検出するブリッ
ジ回路と、このブリッジ回路で検出した差電圧から直流
電圧信号を生成する整流回路と、この整流回路から出力
される直流電圧信号がそれぞれ入力し、前記測定対象が
回転して前記変位計の主磁束が減少することによる変位
計の出力特性変化を補正するような入出力特性であって
複数の回転数の夫々に対応した入出力特性が別々に設定
された複数の補正回路と、回転数信号に基づいて回転数
が前記補正回路に設定した入出力特性に対応する回転数
となったところで該当する補正回路の出力を選択する選
択手段とを備える。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an exciting AC power supply for generating an exciting AC voltage, and a pair of coils whose inductance changes according to a moving amount of a measurement target. A displacement meter to which an alternating voltage is applied from which an electric signal corresponding to the inductance of the coil is output, and a bridge circuit which receives the electric signal output from the displacement meter and detects a differential voltage of the electric signal flowing to each coil. And a rectifier circuit that generates a DC voltage signal from the differential voltage detected by this bridge circuit, and a DC voltage signal output from this rectifier circuit, respectively, is input, and the measurement target rotates and the main magnetic flux of the displacement meter changes. Input / output characteristics that correct the output characteristic change of the displacement gauge due to decrease, and input / output characteristics corresponding to each of multiple rotational speeds are set separately. Comprising the, and selection means speed based on the speed signal to select the output of the corresponding correction circuit upon reaching a speed corresponding to the input-output characteristics set to the correction circuit.

【0012】本発明のインダクタンス式変位測定回路に
よれば、回転数信号が補正回路に設定した入出力特性に
対応する回転数となったところで選択手段で対応する補
正回路の出力が選択されるので、0〜高回転数に至るま
での間で補正回路の入出力特性を個々の回転数に対して
好適な特性に順次切り換えることができ、常に信頼性の
高い測定値を得ることができる。
According to the inductance type displacement measuring circuit of the present invention, when the rotational speed signal reaches the rotational speed corresponding to the input / output characteristic set in the correcting circuit, the output of the corresponding correcting circuit is selected by the selecting means. , The input / output characteristic of the correction circuit can be sequentially switched to a suitable characteristic for each rotational speed from 0 to a high rotational speed, and a highly reliable measured value can be always obtained.

【0013】請求項3に対応する本発明は、請求項1ま
たは請求項2に記載のインダクタンス式変位測定回路に
おいて、前記測定対象の回転数を測定している回転数検
出器から出力された回転数検出信号を前記経路選択手段
に合わせた信号の回転数信号に変換する回転数測定回路
を備えてなる。
According to a third aspect of the present invention, in the inductance type displacement measuring circuit according to the first aspect or the second aspect, the rotation output from the rotation number detector measuring the rotation number of the measurement target is output. A rotation speed measuring circuit for converting the speed detection signal into a rotation speed signal of a signal matched with the path selecting means is provided.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明をタービン発電機の移
動量測定監視システムに使用されるインダクタンス式伸
び差計に適用した第1の実施形態を示している。なお、
上述した図5に示すインダクタンス式伸び差計と同一部
分は同一符号を付している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. (First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment in which the present invention is applied to an inductance type differential expansion meter used in a moving amount measuring and monitoring system of a turbine generator. In addition,
The same parts as those of the inductance type differential expansion meter shown in FIG. 5 described above are denoted by the same reference numerals.

【0015】このインダクタンス式伸び差計は、一対の
変位計10A,10Bをタービンロータ2に近接配置
し、変位計10A,10Bに励磁用交流電源11を接続
して励磁する。変位計10A,10Bから出力される伸
び差信号を交流ブリッジ回路12により取り出し、同期
整流用交流電源13によって駆動されている同期整流回
路14によってその差分を検出し伸び差に比例した信号
を第1のゼロ−スパン調整回路15へ出力する。第1の
ゼロ−スパン調整回路15は、伸び差の測定レンジのフ
ルスケールに相当する電圧と伸び差のゼロに相当する電
圧に調整し、伸び差の測定範囲のフルスケールで所定の
統一信号(例えば1〜5VDC)になるように調整す
る。このように調整した伸び差信号を第2のゼロ−スパ
ン調整回路21に入力している。
In this inductance type differential expansion meter, a pair of displacement gauges 10A and 10B are arranged close to the turbine rotor 2, and an exciting AC power source 11 is connected to the displacement gauges 10A and 10B for excitation. The differential expansion signal output from the displacement gauges 10A and 10B is taken out by the AC bridge circuit 12, and the difference is detected by the synchronous rectification circuit 14 driven by the synchronous rectification AC power supply 13, and a signal proportional to the differential expansion is first detected. To the zero-span adjustment circuit 15 of. The first zero-span adjustment circuit 15 adjusts the voltage corresponding to the full scale of the differential expansion measurement range and the voltage corresponding to zero of the differential expansion measurement, and a predetermined unified signal ( For example, 1 to 5 VDC). The differential expansion signal thus adjusted is input to the second zero-span adjusting circuit 21.

【0016】第2のゼロ−スパン調整回路21は、第1
のアンプ22と、ゼロ点を調整するための可変抵抗23
と、利得を調整するための帰還抵抗24と、第2のアン
プ25とを備えている。第2のアンプ25の出力は第1
のスイッチ26を介して出力端子T1に送出する。第1
のアンプ22の入力段から第2のアンプ25、第1のス
イッチ26を経由して出力端子T1に至る経路(以下、
「補正経路」と呼ぶ)の回路定数を、回転数が上昇した
ときの仮想の2次回路16による変位計感度低下を補正
するような値に設定している。具体的には、図2(b)
に示すような入出力特性となるような回路定数を設定す
る。
The second zero-span adjustment circuit 21 has a first
Amplifier 22 and variable resistor 23 for adjusting the zero point
And a feedback resistor 24 for adjusting the gain and a second amplifier 25. The output of the second amplifier 25 is the first
It is sent to the output terminal T1 via the switch 26. First
The path from the input stage of the amplifier 22 to the output terminal T1 via the second amplifier 25 and the first switch 26 (hereinafter,
The circuit constant of the "correction path") is set to a value that corrects the decrease in the sensitivity of the displacement meter due to the virtual secondary circuit 16 when the rotation speed increases. Specifically, FIG.
Set the circuit constants that give the input / output characteristics shown in.

【0017】また、第2のゼロ−スパン調整回路21の
入力段を上記出力端子T1に対して第2のスイッチ27
を介して直接に接続している。この第2のゼロ−スパン
調整回路21の入力段から第2のスイッチ27を経由し
て出力端子T1に至る経路(以下、「非補正経路」と呼
ぶ)の入出力特性を図2(a)に示すような特性となる
ように設定する。
The input stage of the second zero-span adjusting circuit 21 is connected to the output terminal T1 by the second switch 27.
Are directly connected via. 2 (a) shows the input / output characteristics of the path from the input stage of the second zero-span adjusting circuit 21 to the output terminal T1 via the second switch 27 (hereinafter referred to as "non-correction path"). The characteristics are set as shown in.

【0018】一方、タービンロータ2の回転数を計測し
ている機器から供給される回転数信号を比較器28の一
方の入力端子に印加している。比較器28の他方の入力
端子には定格回転数(高回転数となる)に相当する電圧
が印加されている。比較器28は回転数が定格回転数に
到達したらハイレベルからローレベルに変化するように
設定されている。比較器28の出力段を第2のスイッチ
27に直接接続し、第1のスイッチ26にインバータ3
0を介して接続している。なお、第1,第2のスイッチ
26,27はスイッチ入力がハイレベルのときに閉じる
ものとする。
On the other hand, a rotation speed signal supplied from a device measuring the rotation speed of the turbine rotor 2 is applied to one input terminal of the comparator 28. A voltage corresponding to the rated rotation speed (high rotation speed) is applied to the other input terminal of the comparator 28. The comparator 28 is set to change from high level to low level when the rotation speed reaches the rated rotation speed. The output stage of the comparator 28 is directly connected to the second switch 27, and the inverter 3 is connected to the first switch 26.
Connected through 0. The first and second switches 26 and 27 are closed when the switch inputs are at high level.

【0019】以上のように構成されたインダクタンス式
伸び差計では、タービンロータ2の回転数が定格回転数
未満のときはコンパレータ29の出力がハイレベルとな
っているので第2のスイッチ27が閉じていて第1のス
イッチ26が開いて上記非補正経路が選択される。すな
わち、第1のゼロ−スパン調整回路15の出力が第2の
スイッチ27を経由して直接出力端子T1に導かれる経
路が形成される。
In the inductance type differential expansion meter constructed as described above, when the rotational speed of the turbine rotor 2 is less than the rated rotational speed, the output of the comparator 29 is at a high level, so the second switch 27 is closed. Then, the first switch 26 is opened and the non-correction path is selected. That is, a path is formed in which the output of the first zero-span adjustment circuit 15 is directly guided to the output terminal T1 via the second switch 27.

【0020】励磁用交流電源11により励磁されると変
位計10A,10Bのコイルのインダクタンスに応じた
電流が流れて交流ブリッジ回路12で取り出され、同期
整流回路14によってその差分が検出され、伸び差に比
例した信号が第1のゼロ−スパン調整回路15に入力す
る。第1のゼロ−スパン調整回路15で調整された信号
は第2のゼロ−スパン調整回路15に入力するが、第1
のアンプ22等で補正されること無く、第2のスイッチ
27を通ってそのまま出力端子T1から外部へ伸び差信
号として出力される。
When excited by the exciting AC power supply 11, a current corresponding to the inductance of the coils of the displacement gauges 10A, 10B flows and is taken out by the AC bridge circuit 12, and the difference is detected by the synchronous rectification circuit 14, and the expansion difference is detected. A signal proportional to is input to the first zero-span adjustment circuit 15. The signal adjusted by the first zero-span adjusting circuit 15 is input to the second zero-span adjusting circuit 15,
The signal is output as it is from the output terminal T1 to the outside through the second switch 27 without being corrected by the amplifier 22 of FIG.

【0021】ここで、今は回転数が低いので、タービン
ロータ2に形成される仮想の2次回路16によるインピ
ーダンス減少は極めて小さい。したがって、第1のゼロ
−スパン調整回路15で調整された信号を第2のスイッ
チ27を介してそのまま外部へ出力しても測定誤差は無
視できる。
Since the rotational speed is now low, the impedance reduction due to the virtual secondary circuit 16 formed in the turbine rotor 2 is extremely small. Therefore, even if the signal adjusted by the first zero-span adjustment circuit 15 is directly output to the outside via the second switch 27, the measurement error can be ignored.

【0022】タービンロータ2の回転数が上昇して定格
回転数に到達すると、コンパレータ29の出力がハイレ
ベルからローレベルに変化し、第2のスイッチ27が開
くと共に、第1のスイッチ26が閉じて上記補正経路が
選択される。すなわち、第1のゼロ−スパン調整回路1
5の出力が第1,第2のアンプ22,25を通り第1の
スイッチ26を経由して出力端子T1に導かれる経路が
形成される。
When the rotation speed of the turbine rotor 2 rises to reach the rated rotation speed, the output of the comparator 29 changes from high level to low level, the second switch 27 opens and the first switch 26 closes. Then, the correction path is selected. That is, the first zero-span adjustment circuit 1
A path is formed in which the output of 5 passes through the first and second amplifiers 22 and 25 and is led to the output terminal T1 via the first switch 26.

【0023】このときタービンロータ2では仮想の2次
回路16によって変位計からの主磁束によるインピーダ
ンスが減少させられる現象が生じるために変位計感度低
下が発生する。インピーダンス減少に応じた感度低下が
生じたときに取得された伸び差信号が第1のゼロ−スパ
ン調整回路15で調整され、さらに第2のゼロ−スパン
調整回路21に入力する。
At this time, in the turbine rotor 2, since the impedance due to the main magnetic flux from the displacement gauge is reduced by the virtual secondary circuit 16, the displacement gauge sensitivity is lowered. The expansion difference signal acquired when the sensitivity is decreased in accordance with the decrease in impedance is adjusted by the first zero-span adjustment circuit 15 and further input to the second zero-span adjustment circuit 21.

【0024】第2のゼロ−スパン調整回路21は、図2
(b)に示すように変位計感度低下を補正する入出力特
性を持った補正経路が第1,第2のスイッチ26,27
によって選択されているので、第2のゼロ−スパン調整
回路21に入力した伸び差信号が第1,第2のアンプ2
2,25等を通過する際に図2(b)に示す入出力特性
に応じた信号変換により変位計感度低下分が補正され
る。この様にして補正された伸び差信号が出力端子T1
から外部に出力される。
The second zero-span adjusting circuit 21 is shown in FIG.
As shown in (b), a correction path having an input / output characteristic for correcting the sensitivity deterioration of the displacement gauge has first and second switches 26, 27.
The differential expansion signal input to the second zero-span adjusting circuit 21 is selected by the first and second amplifiers 2.
When passing through 2, 25, etc., the displacement reduction of the displacement gauge is corrected by signal conversion according to the input / output characteristics shown in FIG. The differential expansion signal thus corrected is output terminal T1.
Is output to the outside.

【0025】このように本実施形態によれば、回転数が
上昇して定格回転数となったときに第2のゼロ−スパン
調整回路21で、タービンロータ2に形成された仮想の
2次回路16が変位計からの主磁束によるインピーダン
スを減少させることによる感度低下分を補正するように
したので、タービンロータ2の回転数が上がって定格回
転に入った場合であっても精度の高い伸び差測定を行う
ことができる。
As described above, according to this embodiment, when the rotational speed increases to the rated rotational speed, the second zero-span adjusting circuit 21 causes the virtual secondary circuit formed in the turbine rotor 2 to operate. Since 16 compensates for the decrease in sensitivity due to the decrease in impedance due to the main magnetic flux from the displacement gauge, even if the rotational speed of the turbine rotor 2 increases and the rated rotation is entered, a highly accurate expansion difference is obtained. A measurement can be made.

【0026】(第2の実施形態)図3は第2の実施形態
に係るインダクタンス式伸び差計の構成を示している。
本実施形態のインダクタンス式伸び差計は、回転数測定
回路30を内臓した点を除いて第1の実施形態と同じ構
成である。図1に示すインダクタンス式伸び差計と同一
部分には同一符号を付している。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows the configuration of an inductance type differential expansion meter according to the second embodiment.
The inductance type differential expansion meter of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the rotation speed measurement circuit 30 is incorporated. The same parts as those of the inductance type differential expansion meter shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0027】このインダクタンス式伸び差計は、回転数
検出器31から出力される回転数パルス信号を回転数測
定回路30に取り込み、回転数電圧信号に変換してから
比較器28に入力して動作させている。そして比較器2
8の出力によって第2のゼロ−スパン調整回路21の経
路選択を行っている。
This inductance type differential expansion meter operates by inputting the rotation speed pulse signal output from the rotation speed detector 31 into the rotation speed measurement circuit 30, converting it into a rotation speed voltage signal, and inputting it to the comparator 28. I am letting you. And comparator 2
The output of 8 selects the path of the second zero-span adjusting circuit 21.

【0028】(第3の実施形態)図4は第3の実施形態
に係るインダクタンス式伸び差計の構成を示している。
なお、図1に示す第1の実施形態のインダクタンス式伸
び差計と同一部分には同一符号を付している。
(Third Embodiment) FIG. 4 shows the configuration of an inductance type differential expansion meter according to the third embodiment.
The same parts as those of the inductance type differential expansion meter of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0029】本実施形態のインダクタンス式伸び差計
は、第1のゼロ−スパン調整回路15の出力段に、互い
に入出力特性の異なる複数の第2のゼロ−スパン調整回
路21−1〜21−nを並列接続している。これら第2
のゼロ−スパン調整回路21−1〜21−nの出力及び
第1のゼロ−スパン調整回路15の出力を選択回路35
で選択するように構成する。一方、それぞれ回転数信号
が入力する複数の比較器28−1〜28−nに異なるコ
ンパレートレベルを設定して、それぞれ異なる回転数で
比較器28−1〜28−nの出力が変化するようにして
いる。選択回路35は、これら比較器28−1〜28−
nの出力に基づいて対応する第2のゼロ−スパン調整回
路21−1〜21−nの出力または第1のゼロ−スパン
調整回路15の出力を選択して出力端子T1へ送出す
る。
In the inductance type differential expansion meter of this embodiment, a plurality of second zero-span adjusting circuits 21-1 to 21- having different input / output characteristics are provided at the output stage of the first zero-span adjusting circuit 15. n are connected in parallel. These second
The output of the zero-span adjustment circuits 21-1 to 21-n and the output of the first zero-span adjustment circuit 15 of the selection circuit 35.
Configure to select with. On the other hand, different comparator levels are set to the plurality of comparators 28-1 to 28-n to which the respective rotation speed signals are input, so that the outputs of the comparators 28-1 to 28-n change at different rotation speeds. I have to. The selection circuit 35 includes these comparators 28-1 to 28-.
Based on the output of n, the output of the corresponding second zero-span adjusting circuits 21-1 to 21-n or the output of the first zero-span adjusting circuit 15 is selected and sent to the output terminal T1.

【0030】このような本実施形態によれば、複数の比
較器28−1〜28−nに0から定格回転数に至るまで
の複数の回転数に対応するコンパレートレベルを段階的
に設定することにより、タービンロータ2が定格回転数
に至るまでの回転数を段階的に検出することができる。
そして、それぞれの回転数に対して好適な入出力特性を
複数の第2のゼロ−スパン調整回路21−1〜21−n
に別々に設定し、選択回路35で回転数に対応した好適
な入出力特性が設定されている第2のゼロ−スパン調整
回路の出力を選択することにより、第1の実施形態に比
べてより細かく補正することができる。本発明は上記実
施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内で種々変形実施可能である。
According to the present embodiment as described above, the comparator levels corresponding to a plurality of rotation speeds from 0 to the rated rotation speed are set in stages in the plurality of comparators 28-1 to 28-n. As a result, the rotational speed of the turbine rotor 2 up to the rated rotational speed can be detected in stages.
Then, a plurality of second zero-span adjustment circuits 21-1 to 21-n having suitable input / output characteristics for each rotation speed are provided.
The output of the second zero-span adjustment circuit for which the suitable input / output characteristics corresponding to the number of revolutions are set by the selection circuit 35 is set to a value different from that of the first embodiment. It can be finely corrected. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、タ
ービンロータの回転数が高くなった場合に、変位計から
の主磁束によるインピーダンスが減少することによる感
度低下を補正することができ、信頼性の高いインダクタ
ンス式変位測定回路を提供できる。
As described in detail above, according to the present invention, when the rotation speed of the turbine rotor becomes high, it is possible to correct the sensitivity decrease due to the decrease of the impedance due to the main magnetic flux from the displacement gauge. It is possible to provide a highly reliable inductance type displacement measuring circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係るインダクタンス
式伸び差計の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an inductance type differential expansion meter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態における第2のゼロ−スパン調
整回路の入出力特性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing input / output characteristics of a second zero-span adjustment circuit according to the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施形態に係るインダクタンス
式伸び差計の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an inductance type differential expansion meter according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態に係るインダクタンス
式伸び差計の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an inductance type differential expansion meter according to a third embodiment of the present invention.

【図5】従来のインダクタンス式伸び差計の構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional inductance type differential expansion meter.

【図6】インダクタンス式伸び差計を備えたタービン発
電機の概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a turbine generator including an inductance type differential expansion meter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…タービンロータ、10A,10B…変位計、11…
励磁用交流電源、12…交流ブリッジ回路、13…同期
整流用交流電源、14…同期整流回路、15…第1のゼ
ロ−スパン調整回路、21…第2のゼロ−スパン調整回
路、26…第1のスイッチ、27…第2のスイッチ、2
8…比較器。
2 ... Turbine rotor, 10A, 10B ... Displacement meter, 11 ...
AC power supply for excitation, 12 ... AC bridge circuit, 13 ... AC power supply for synchronous rectification, 14 ... Synchronous rectification circuit, 15 ... First zero-span adjustment circuit, 21 ... Second zero-span adjustment circuit, 26 ... 1 switch, 27 ... second switch, 2
8 ... Comparator.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励磁用の交流電圧を生成する励磁用交流
電源と、計測対象の移動量に応じてインダクタンスが変
化する一対のコイルを有し前記励磁用交流電源から交流
電圧が印加され前記コイルのインダクタンスに応じた電
気信号を出力する変位計と、この変位計から出力された
電気信号を取り込んで前記各コイルに流れた電気信号の
差電圧を検出するブリッジ回路と、このブリッジ回路で
検出した差電圧から直流電圧信号を生成する整流回路
と、前記測定対象が回転して前記変位計の主磁束が減少
することによる変位計の出力特性変化を補正するような
入出力特性が設定された補正回路と、前記測定対象の回
転数信号が所定の回転数になると前記整流回路から出力
される直流電圧信号が前記補正回路を経由して出力され
るように経路を切換える経路選択手段とを備えたことを
特徴とするインダクタンス式変位測定回路。
1. An excitation AC power supply for generating an AC voltage for excitation, and a pair of coils whose inductance changes according to the amount of movement of a measurement target. The AC voltage is applied from the excitation AC power supply to the coil. , A bridge circuit that outputs an electric signal according to the inductance, a bridge circuit that takes in the electric signal output from the displacement meter, and detects the voltage difference between the electric signals that flowed through the coils, and the bridge circuit detects the difference voltage. A rectifier circuit that generates a DC voltage signal from a differential voltage, and a correction that sets an input / output characteristic that corrects a change in the output characteristic of the displacement meter due to the rotation of the measurement target and a decrease in the main magnetic flux of the displacement meter. Circuit and the path is switched so that the DC voltage signal output from the rectification circuit is output via the correction circuit when the rotation speed signal of the measurement target reaches a predetermined rotation speed. An inductance-type displacement measuring circuit, comprising:
【請求項2】 励磁用の交流電圧を生成する励磁用交流
電源と、計測対象の移動量に応じてインダクタンスが変
化する一対のコイルを有し前記励磁用交流電源から交流
電圧が印加され前記コイルのインダクタンスに応じた電
気信号を出力する変位計と、この変位計から出力された
電気信号を取り込んで前記各コイルに流れた電気信号の
差電圧を検出するブリッジ回路と、このブリッジ回路で
検出した差電圧から直流電圧信号を生成する整流回路
と、この整流回路から出力される直流電圧信号がそれぞ
れ入力し、前記測定対象が回転して前記変位計の主磁束
が減少することによる変位計の出力特性変化を補正する
ような入出力特性であって複数の回転数の夫々に対応し
た入出力特性が別々に設定された複数の補正回路と、回
転数信号に基づいて回転数が前記補正回路に設定した入
出力特性に対応する回転数となったところで該当する補
正回路の出力を選択する選択手段とを具備したことを特
徴とするインダクタンス式変位測定回路。
2. An exciting AC power supply that generates an exciting AC voltage, and a pair of coils whose inductance changes according to the amount of movement of the measurement target. The AC voltage is applied from the exciting AC power supply to the coil. , A bridge circuit that outputs an electric signal according to the inductance, a bridge circuit that takes in the electric signal output from the displacement meter, and detects the voltage difference between the electric signals that flowed through the coils, and the bridge circuit detects the difference voltage. A rectifier circuit that generates a DC voltage signal from the differential voltage, and a DC voltage signal that is output from this rectifier circuit are respectively input, and the output of the displacement meter due to rotation of the measurement target and reduction of the main magnetic flux of the displacement meter A plurality of correction circuits having input / output characteristics for correcting characteristic changes and having input / output characteristics corresponding to a plurality of rotation speeds separately set, and a rotation circuit based on the rotation speed signal. An inductance type displacement measuring circuit, comprising: a selecting means for selecting an output of a corresponding correction circuit when the number of rotations reaches a rotation number corresponding to an input / output characteristic set in the correction circuit.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のインダ
クタンス式変位測定回路において、 前記測定対象の回転数を測定している回転数検出器から
出力された回転数検出信号を前記経路選択手段に合わせ
た信号の回転数信号に変換する回転数測定回路を備えた
ことを特徴とするインダクタンス式変位測定回路。
3. The inductance type displacement measuring circuit according to claim 1 or 2, wherein the rotation speed detection signal output from a rotation speed detector measuring the rotation speed of the measurement target is used as the route selecting means. An inductance-type displacement measuring circuit, which is provided with a rotation speed measuring circuit for converting a signal corresponding to the above into a rotation speed signal.
JP1302796A 1996-01-29 1996-01-29 Inductance type displacement measurement circuit Pending JPH09210608A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114252766A (en) * 2020-09-22 2022-03-29 南京磁之汇电机有限公司 Sensor and method for extracting rotation angle and rotation speed signals

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CN114252766A (en) * 2020-09-22 2022-03-29 南京磁之汇电机有限公司 Sensor and method for extracting rotation angle and rotation speed signals

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