JPS5813747Y2 - 回転磁界計器の駆動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、回転磁界計器を駆動するための駆動回路に
関し、とくに温度変化等があっても常に正確な指度が得
られるように改良した駆動回路に関するものである。

回転磁界計器は電気良導体からなるカップ状ロータに、
それを囲んで相互に交差するように配置された複数のコ
イルにより回転磁界を作用せしめ、渦電流による駆動ト
ルクわ発生させるようにしたものであるが、周囲温度の
上昇、あるいは自己発熱によってコイルの温度が上昇す
ると、その電気抵抗の増加のためにコイルに流れる電流
が減少し、この結果として、起磁力が低下して、ロータ
に発生する渦電流が減少し、指度の低下をきたす。

また逆に温度が低下すれば指度の増加を生ずる。

このような指度の温度依存性は、たとえば車輌用の速度
計やエンジン回転計のように一２０°Ｃ〜＋６００Ｃに
も及ぶ温度変化を受けるような計器に用いた場合、無視
できない誤差を生ずる原因となる。

また、コイルに印加される電源電圧が変動すると、コイ
ルに流れる電流が変動し、この場合にも指度の変動が起
る。

従って電源電圧が１０〜１６■程度の範囲で変動する車
輌に装着した場合には、これも指度を変化させることに
なる。

さらに、コイルはパルス信号で励磁されるので、その自
己インダクタンスの影響で、コイルに流れる電流は供給
されたパルス信号の周波数に逆比例することになり、一
般にパルス信号の周波数がおよそ１００Ｈｚを越えると
、周波数と指度との間の直線性が損われる。

この考案は、上記欠点を解消するためになされたもので
、温度あるいは電源電圧が変化しても正しい指度が得ら
れるとともに、供給されるパルス信号の周波数と指度と
の間の直線性が広い範囲で保たれるような回転磁界計器
の駆動回路を提供することを目的としている。

以下にこの考案の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図に示す回転磁界計器は、電気良導体からなるカッ
プ状ロータ１と、このロータ１を包囲するように交差配
置された一対のコイル２および３と、ロータ１をその中
心で支持する軸４と、この軸４に取付けられた指針５と
、ロータ１に発生した渦電流による駆動トルクと釣合う
ヘアスプリング６とを備えていて、後で述べる駆動回路
からコイル２，３に供給される駆動信号によって駆動さ
れるようになっている。

駆動回路は、たとえば所要の箇所に設けられた近接スイ
ッチ、リードスイッチ、ディストリビュータのコンタク
トポイント等からなる信号発生器Ｉと、該信号発生器か
らの信号ａを入力とする信号処理回路８を有する。

ここで、信号処理回路８に入力される信号ａば、第２図
ａに示すようなデユーティ５０％の矩形波の信号で、そ
の周波数が回転磁界計器によって指示されるものとする
。

信号処理回路８は、信号ａがＨレベルになってから、つ
ぎに再びＨレベルになるまでの間Ｈレベルを保持する信
号すと、この信号すを反転させた信号Ｃとを発生し、こ
の信号す、ｃを第１のスイッチング回路９に供給する。

また信号処理回路８ば、信号すおよびＣに対して９０度
だけ位相遅れをもつ信号ｄネ・よびｅを発生してこれを
第２のスイッチング回路１０に供給する。

スイッチング回路９および１０ば、それぞれ信号す、ｃ
およびｄ。

ｅにもとづいてスイッチング動作を行うこと、により、
定電流電源回路１１を電源とした信号ｆおよびｇを作成
し、この信号ｆ１ｇがそれぞれコイル２および３の両端
に供給される。

この信号ｆｙｇによって、コイル２，３に回転磁界が生
じ、ロータ１に渦電流による駆動トルクが発生して、ヘ
アスプリング６と釣合う位置１で指針５を振らせる。

信号処理回路８、スイッチング回路９．１０および定電
流電源回路１１の具体的な回路構成の一例を第３図に示
す。

信号処理回路８ば、２つのフリップフロップ８２および
８３を有し、信号発生器Ｉから得られた信号ａは、一方
の７リツプフロツプ８２のクロック人力ＣＬ１に直接に
、また他方のフリップフロップ８３のクロック人力ＣＬ
２にインバータ８１を介してそれぞれ供給されており、
したがって両フリップフロップ８２および８３は、信号
ａ及びその反転信号の立上りで相互に逆の関係で反転す
る。

そして一方のフリップ７０ツブ８２のＱ出力Ｑ １ ＄
−よびＱ出力Ｑ１ばそれぞれ信号すおよびＣとして第１
のスイッチング回路９に供給される。

同様に、他方の７リツプフロツプ８３のＱ出力Ｑ２およ
びＱ出力Ｑ２ばそれぞれ信号ｄおよびｅとして第２のス
イッチング回路１０に供給される。

第１のスイッチング回路９ば、８個のトランジスタ９１
〜９８を有し、信号すがＨレベル（信号ＣがＬレベル）
のときにはトランジスタ９３および９８が、また信号す
がＬレベル（信号ＣがＨレベル）のトキにはトランジス
タ９４および９７がそれぞれオンになるように動作する
。

これによってコイル２には、定電流電源回路１１から取
出された電流が、信号すのレベル（信号Ｃのレベル）が
変化するごとに、交互に逆方向に流れる。

筐たトランジスタ１０１〜１０８を有する第２のスイッ
チング回路１０も、信号ｄおよびｅのレベルが変化する
ごとにスイッチングを行い、コイル３に交互に逆方向の
電流を供給するように動作する。

一方、定電流電源回路１１ば、オペアンプ１１１トラン
ジスタ１１２，１１３、検出抵抗１１４および可変抵抗
１１５を備え、直流電源１２からダイオード１３を介し
て取出された電流は、トランジスタ１１３の動作で定電
流化されたのち、スイッチング回路９および１０を経て
それぞれコイル２および３に供給される。

温度変化などを原因としてコイル２および３における消
費電流が変化すると、この電流の変化は検出抵抗１１４
によってその端子電圧の変化として検出され、この検出
電圧はオペアンプ１１１で増幅されたのちトランジスタ
１１２のベースに印加される。

い１、コイル２．３の消費電流が減少したとすると、検
出抵抗１１４の開端間の電圧が低下し、オペアンプ１１
１の出力も低下する。

したがってトランジスタ１１２のベースバイパスが低下
してそのエミッタ・コレクタ間の抵抗値が減少し、つい
てトランジスタ１１３のコレクタ・エミッタ間の抵抗も
減少して、トランジスタ１１３を通る電流が増大し、コ
イル２．３における消費電流の減少を打消すような動作
が行われる。

筐た逆にコイル２，３の抵抗値が減少すれば、トランジ
スタ１１３が電流の増加を制限する。

同様の動作は、直流電源１２の電源電圧が変動したとき
、あるいはスイッチングの周期が短かくなってコイル２
，３のインピーダンスが高くなったときにも行われる。

そして出力電流は、可変抵抗１１５によって設定され、
したがってこの可変抵抗によって指度の調整を行うこと
ができる。

以上に説明したようにこの考案は、電気良導体からなる
カップ状ロータ１を包囲するように交差配置された複数
のコイル２，３の各々に、回転磁界を形成するための相
互に位相の異なるコイル電流を供給するようにした回転
磁界計器の駆動回路において、前記コイル２，３の各々
に供給されるコイル電流を定電流電源回路１１を介して
取出すように構成したことを特徴としている。

したがって周囲温度の変化、コイル２，３自身の発熱、
あるいは入力信号の周波数の変化などによってコイル２
，３の抵抗もしくはインピーダンスが変動したとしても
、コイル２，３には定電流電源回路１１から常に一定の
電流が供給されるために、指度の変動を押えることがで
きる。

また電源電圧の変動があったときにも同様の動作が行わ
れる。

すなわちこの考案の駆動回路を使用することによって、
回転磁界計器の温度特性、電圧特性および周波数特性が
格段に改善される。

なお上記の実施例では、コイル２，３に供給される信号
として矩形波を用いたが、三角波、正弦波筐たは台形波
などの他の波形の信号の場合にも同様の動作が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による回転磁界計器の駆動
回路を示すブロック図、第２図は第１図の各部信号の電
圧波形図、第３図は第１図の要部の回路図である。 １・・・・・・ロータ、２，３・・・・・・コイル、４
・−−−−・軸、５・・・・・・指針、６・・・・・・
ヘアスプリング、７・・・・・・信号発生器、８・・・
・・・信号処理回路、９，１０・・・・・・スイッチン
グ回路、１１・・・・・・定電流電源回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電気良導体からなるカップ状ロータ１を包囲するように
   交差配置された複数のコイル２，３の各各に、回転磁界
   を形成するための相互に位相の異なるコイル電流を供給
   するようにした回転磁界計器の駆動回路において、前記
   コイル２，３の各々に供給されるコイル電流を定電流電
   源回路１１を介して取出すように構成したことを特徴と
   する回転磁器計器の駆動回路。