JPS583121Y2 - サ−ボ機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動平衡計器等に用いるサーボ機構に関する
。

一般にサーボ機構は、入力信号電圧と比較電圧との偏差
をサーボ増幅器で増幅した後サーボモータを駆動し、そ
の回転軸に連結された比較電圧発生用のすべり抵抗の刷
子を変位させ偏差を零平衡させるようになっている。

そしてサーボ機構における入力信号電圧の測定範囲の変
化は広く、例えば自動平衡計器では最小スパン５ｍＶで
、最大スパンが２５Ｖであり、入力スパンは１０３倍程
度変化する。

このためすべり抵抗よりの電圧をレンジ調整用の分圧回
路を介して取り出し比較値とすることで、入力スパンに
すべり抵抗の０〜１００％を対応させている。

しかしながらレンジ調整のために分圧回路の分圧比を変
えると、サーボループの一巡ゲインが変化し、特に自動
平衡計器の場合大幅に変化する。

ところでサーボループにおける一巡ゲインは、サーボル
ープのもつ非線形性や、伝達関数が振動系である等の理
由から一定であることが望ましい。

したがって従来は、レンジ調整を行う場合にはサーボ増
幅器のゲインを一巡ゲインが変わらないように手動で調
整しなげればならず、調整が面倒でしかもレンジ調整に
伴う変更部品数も多い欠点がある。

本考案は、レンジ調整を行ってもサーボループの一巡ゲ
インを実質的に一定に保つことのできる新規なサーボ機
構を提供するものである。

第１図は本考案サーボ機構の一実施例を示す接続図であ
る。

図において、１１．１２は直流入力信号電圧Ｅｉが加わ
る入力端子、２は直流の比較電圧Ｅｆを発生するための
ポテンショメータで、すべり抵抗Ｒｓと直流電源ＥＳよ
りなっている。

３は高利得の直流増幅器で、その正相入力端子（１）に
直流入力信号電圧Ｅｉが加えられている。

４は加算器で、その一方の入力端子にポテンショメータ
２よりの比較電圧Ｅｆが加えられ、他方の入力端子に直
流増幅器３の出力ｅが加えられている。

５は抵抗Ｒ１、Ｒ２からなるレンジ調整用の分圧回路で
、入力信号電圧Ｅｉの変化範囲にすべり抵抗Ｒｓの刷子
の変位量Ｏ〜１００％を対応させるために、加算器４の
出力Ｅ１を分圧するものである。

この分圧回路５の出力Ｅ２が直流増幅器３の逆相入力端
引→に加えられる。

６はサーボ増幅器、Ｔはサーボモータで、サーボ増幅器
６を介して加る直流増幅器３の出力ｅに応じて回転し、
その回転軸に連結されたすべり抵抗Ｒｓの刷子を変位さ
せるとともに指示記録機構８を駆動するようになってい
る。

このように構成した本考案装置において、直流増幅器３
の出力ｅは次式で与えられる。

よって、帰還を施した直流増幅器３のゲインは−プの一
巡ゲインμβは、サーボ増幅器６とサーボモータγを介
して比較電圧Ｅｆを発生する筐でのゲインをＧとすると
次式で与えられる。

（２）式より明らかなように一巡ゲインμはレンジ調□
整を行っても一定に保たれる。

換言すれば、サーボ増幅器６として一定ゲインのものを
用いることができる。

なお、分圧回路５の出力電圧Ｅ２を直流増幅器３の入力
側へ人力信号電圧Ｅｉと差動的に加える手段としては、
第１図の実施例に限らず、例えば第２図に示すように直
流増幅器３の逆相入力端子←）に人力信号電圧Ｅｉおよ
び分圧回路出力Ｅ２をそれぞれ抵抗Ｒ３、Ｒ４を介して
加えるようにしてもよい。

曾た、サーボモータ１の回転速度に関連した電圧を加算
器４に加えれば、制動をかげることができる。

第３図は本考案サーボ機構の他の実施例を示す接続図で
ある。

第３図において、第１図の実施例と異なるところは、加
算器４として演算増幅器ＯＰを用い、直流増幅器３の出
力ｅをに倍し、比較電圧Ｅｆに対してはバッファ増幅器
となるようにした点である。

すなわち演算増幅器ＯＰの逆相人力一端子（→には直流
増幅器３の出力端が抵抗Ｒ５を介して接続され、正相入
力端子（ト）にはポテンショメータ２のすべり抵抗Ｒｓ
の刷子が直接接続されている。

また演算増幅器ＯＰの出力端が抵抗Ｒ６を介して逆相入
力端子←）に接続されている。

このように構成すると直流増幅器３の出力ｅは、となり
、抵抗Ｒ５ｔＲ６を選択することによってゲイン調整が
できる。

以上説明したように本考案サーボ機構においては、直流
増幅器の出力と比較電圧とを加算した後レンジ調整用の
分圧回路を介して直流増幅器の入力側へ直流入力信号と
差動的になるように加えているので、レンジ調整を行っ
ても一巡ゲインが変化せず、レンジ調整が容易となりこ
れに伴う変更部品数を少なくできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案サーボ機構の一実施例を示す接続図、第
２図、第３図は本考案サーボ機構の別の実施例を示す接
続図である。 １１．１２・・・入力端子、２・・・ポテンショメータ
、３・・・直流増幅器、４・・・加算器、５・・・分圧
回路、６−・サーボ増幅器、７・・・サーボモータ、Ｅ
ｉ・・・人力信号電圧、Ｅｆ・・・比較電圧。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流入力信号が加わる高利得の直流増幅器と、この直流
   増幅器出力と直流比較電圧とを加算する加算器と、この
   加算器出力をレンジ調整用の分圧回路で分圧した後前記
   直流増幅器の入力側へ前記直流入力信号と差動的になる
   ように加える手段と、前記直流増幅器の出力に応じてサ
   ーボモータを駆動し前記比較電圧を調整する手段とを具
   備してなるサーボ機構。