JPS5925021Y2 - 電気量検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、入力電気量が所定値以上か否か以下か否か
を検出する電気量検出装置に係り、特に交流電気量につ
いての検出装置に関するものである。

従来簡単な電気量検出装置としては、例えば交流入力の
全波整流波が所定値以上となる期間が時定数で定まった
所定時間以上か否かにより、入力が所定値以上か否かを
検出する方法が一般的であった。

これを第１図のブロック図、第２の波形線図に従って説
明すると、■は入力電気量で入力端子ａ１より全波整流
回路１に加えられ、回路出力ｖ１ｏが所定値■０以上の
ときレベル検出回路２より出力■２ｏをとりだし、タイ
マーＴ１で゛出力ｖＴ１としタイマーＴ２をへて出力端
子ａ２に検出出力をとりだすもので、この際タイマーＴ
１は動作時間Ｔ１復帰時間零のタイマー、タイマーＴ２
は動作時間零、復帰時間Ｔ２のタイマーである。

次に第１図の動作を第２図の波形図を用いて説明すると
、イは入力■が小さい時、口は入力■が大きい時とし、
まずイの場合レベル検出回路２の出力時間巾ｔ１□か′
タイマーＴ１の判定時間Ｔ１より短かいため、タイマー
Ｔ１より出力はなく、出力端子ａ２よりの出力もない。

又、同口で゛はレベル検出回路２の出力時間巾ｔ１□が
タイマーＴ１の判定時間Ｔ１より長いので、タイマーＴ
１より（ｔ１□−Ｔｔ）の時間巾のパルス出力が％サイ
クルに１回発生し、タイマーＴ２により連続化され、出
力端子ａ・に連続出力Ｓカ咄る。

こ・でＴ２＝＋＋α（αは余裕時間）とする必要があり
、例えばＴ２ニサイクルに設定されている。

更に第３図イに於て第１図の回路の検出値を説明する。

この場合、Ｔ１＝、、レベル検出回路２の検出しベルを
ｖＬとすれば、□ｒｅｓｉｎ二二二−Ｖ丁Ｖｓｉｎ−■
≧■Ｌとなり、人力電気量の実効値■が■。

より大きいか否かを検出していることが゛わがる。

このように第１図の従来装置でも一応所定値以上か否か
を検出できるが、第１図の判定時間Ｔ１が゛入力周波数
によらず一定であるため、人力周波数が変化すれば、検
出値が変化することになる。

例えば人力周波数ｆ′が定格周波数ｆに対しｆ′２に変
化すれば、定格周波数ｆではＴ、＝−であったが、工に
対しては電気角でＴ、−一に相当するので、第３図口に
示すようにこの時の検出条件は、が検出値となる。

即ち定格周波数ｆの時の検出値の約７７％が人力周波数
ｆ’ −ｆ７．の時の検出値となり、周波数特性が著し
く悪い。

人力周波数が変化しても前記時定数が変らず、周波数特
性が悪いという従来装置の欠点を考慮して、この考案で
は検出値が原理的に変化しない電気量検出装置を提供す
るものである。

第４図は、この発明の原理を示すブロック図で、１は第
１図の場合と同様、全波整流回路で出力■１ｏが所定値
■、以下の期間ｔ２を区分装置３で検出し、又所定値Ｖ
０以上の期間ｔ１を区分装置４で検出するようにする。

５は区分装置３の出力の立上り時点でパルスを発生する
パルス発生回路であり、その出力■５ｏは区分装置３，
４の出力Ｖ３ｏ、ｖ４ｏとともに積分器６に加えられ出
力Ｖ６ｏとして、レベル検出器７より出力Ｖ７０をとり
だし、タイマーＴ２をへて出力端子ａ２より検出出力と
してとりだすので゛ある。

第６図は、第４図に於る積分器６の一具体例でトランジ
スタＴｒ１．Ｔｒ２を含み、トランジスタＴｒ１のベー
スには入力端子、Ｒ３，Ｒ４よりの入力Ｖ３０ 。

Ｖ４ｏが抵抗Ｒ１，Ｒ２をへて加えられる。

又、トランジスタＴｒ１のコレクタベース間にコンデン
サＣが接続され、トランジスタＴｒ１のコレクタには直
流電源電圧＋Ｅが抵抗Ｒ３を介して加えられ、エミッタ
には直流電源電圧−Ｅが加えられる。

その他、トランジスタＴｒ２のベースには入力端子ａ５
より抵抗Ｒ４をへて、入力Ｖ５ｏが加えられる。

トランジスタＴｒ２のコレクタは、Ｔｒｌのコレクタと
接続され、出力端子ａ６より出力■６ｏとしてとりださ
れる。

又、トランジスタＴｒ２のエミッタは０点接地される。

かくて、第６図は次のように動作する。

まず第１にパルス■５ｏか一１〜ランジスタＴｒ２のベ
ースに加えられることにより、基準値（この場合はＯ■
）Ｖ６ｏがひきもどされる。

次に入力端子ａ３に入力ｖ３ｏが印加されると、コンデ
ンサＣの電荷は−Ｅに向って１１の定電流で１ 放出される。

又一方、入力端子ａ４に入力ｖ４ｏか゛印加されると、
今度はコンデンサＣの電荷は＋Ｅに向ってｈの定電流で
充電される。

２ こ・でトランジスタＴｒ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１
，Ｒ２，Ｒ３の回路は、いわゆるミラー積分回路である
。

次に、第４図の動作を第５図の波形図とあわせて説明す
る。

まず、入力■が所定値以下の時、入力■が所定値ＶＬ以
下の期間を検出する区分装置３の出力時間巾ｔ２１がＶ
０以上の期間を検出する区分装置４の出力時間巾ｔ１□
よりも長いので、積分器６の出力Ｖ６ｏは、時間軸ｔの
左半分で示すように、負の値となりレベル検出器７より
出力が出ない。

また積分器６の出力は、パルス発生回路５により周期的
に０点に復帰させられている。

次に入力■が所定値以上の時には、入力■が所定値■１
以上になる期間ｔ１□がＶＬ以下の期間ｔ２□に比べ長
くなり、積分器６の出力Ｖ６ｏは、時間軸ｔの右半分に
示すように正の値になる。

従ってレベル検出器７よりＶ７ｏで示すように＋Ｈ２に
１個のパルス出力が発生し、タイマーＴ２で連続化され
、出力端子ａ２に連続出力が出る。

かくて、第５図の限界点は、入力Ｖが所定レベル以上と
なる期間ｔ１、以下となる期間ｔ２において、ｔｌ−１
２＝Ｉとなる時であり、検出値は、第１図、第２図の従
来装置の場合と同じである。

しかして従来装置では、入力Ｖが所定レベルＶＬ以上と
なる期間ｔ１が一定時間Ｔ１より大きいか否かで検出し
ているので、入力周波数が変化すると、検出値が著しく
変化する難点があったが、この発明では、ｔｌとｔ２を
比較しているので入力周波数が変化しても検出値が原理
的に変化しない。

又、第４図では、期間ｔ１に充電を行い、期間ｔ２に放
電を行うようにしたが、ｔｌで放電、ｔ２で充電とする
ことも用途に応じて応用できるものである。

又、積分器６より一度動作力が出ると、出力端子ａ２よ
り、出力有としたが場合によっては、積分器６よりｎ回
出力有で゛、出力端子ａ２に出力を出す等の方法で、更
に安定な検出器とすることができることもいうまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の電気量検出装置のブロック図、第２図
は第１図を説明する波形線図、第３図は第１図の検出値
を説明する波形図、第４図はこの考案の一実施例を示す
ブロック図、第５図は第４図を説明する波形線図、第６
図はこの考案に用いられる積分器の一例を示す回路結線
図、第７図は第６図を説明する波形線図である。 図で■は入力電気量、１は全波整流回路、ａｌ。 ａ２は夫々人力出力端子、３，４は入力Ｖが所定値以上
、以下の期間ｔ１．ｔ２を検出する区分装置、５はパル
ス発生回路、６は積分器、７はレベル検出回路、Ｔ２は
タイマー。 なお、各図中の同一符号は同−又は相当部分を示すもの
とする。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力交流電気量を整流し、その瞬時値の大きさが所定値
   ＶＬ以下の第１の期間を検出する第１の区分装置と、所
   定値■１以上の第２の期間を検出する第２の区分装置と
   、前記第１の区分装置の出力の立上り時点でパルスを発
   生するパルス発生回路と前記第１第２の区分装置とパル
   ス発生回路の出力が夫々加えられ、前記第２の期間に充
   電又は放電が行われ、前記第１の期間に放電又は充電が
   行われる積分器と、前記積分器の出力が一定値以上か以
   下かを判定するレベル検出器とを備え、前記パルス発生
   回路の出力パルスにより前記積分器の出力を基準値にひ
   きもどし、前記レベル検出器の出力にもとすいて交流電
   気量の大きさが所定値以上か否か、又は以下か否かを検
   出するようにしたことを特徴とする電気量検出装置。