JPS593229A - 高温計の出力信号を処理する回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は信号処理に関するものであり、と（に高温計か
らの電気信号の処理に関するものである。

タービンの温度を測定するために、ガスタービン・エン
ジンにおいて高温計を使用すると、燃焼しなかった炭素
粒子か燃焼室から高温計のセンサを通ることによるスプ
リアス効果のために高温計の出力信号の質かしばしば低
下し、実際のタービン温度より高い温度を誤って指示す
ることに１ＣＯ１その結果としてエンジンの運転が不安
定となる。

未燃焼の炭素粒子（これはタービンからの放射分布波長
とは異なる波長の放射分布を有する）の通過ケ検出し、
高温計の出力信号をその検出結果に従って調整でさるよ
うにするために、異なる波長の放射に応答する２個のセ
ンサを用いることか提案されている。しかし、そのよう
にすると構成がＶＡ　雑ドア：ｃつて、コストか上昇し
、かつ神々ノ温度における炭素粒子の放射分布に従って
参照表を作る必要があり、その参照表の構成にアナログ
−デジタル回路が必要となる。

本発明の目的は、高温計からの出力信号ケ処理すること
により、前記諸欠点を解消し、または少（とも軽減する
ための回路を得ることである。

本発明の第１の面に従って、高温計の出力信号をサンプ
ルし、高温計の出力信号の最後のサンプル値に等しく保
たれろ値を有する出力信号を生するサンプル拳ホールド
手段と、このサンプル・ホールド手段ヲトリガして高温
計の出力信号ケサンプルさせるトリガ手段と、高温計の
出力信月の増大率か所定の率をこれた時に、サンプル−
ホールド手段に高温計の出力信号をサンプルさせるため
に、トリガ手段がサンプル・ホールド手段をトリガする
ことを阻止する増大率応答手段と、ケ備える高温計の出
力信号ケ処理する回路か得られる。

本発明の第２の面に従って、高温計の出力信号からそれ
乞表す信号ケとり吊すだめの手段と、前記表す信号をサ
ンプルして、前記表１−＠号θ）最後のサンプル値に等
しく保たれる値を有する出力信号を生ずるサンプル拳ホ
ールド手段と、高温計の出力信号の所定の増大率をこえ
る増大率に応答して、サンダル・ホールド手段に高温計
の出力信号をサンプルさせるためにトリガ手段がサンプ
ル・ホールド手段をトリガすることを阻止するための増
大率応答手段とを備える高温計の出力信号を処理する回
路が得られる。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

ガスタービン・エンジン（図示せず）を制御するために
そのタービン（図示せず）の温度を検出するように、高
温計２が公知のようにして構成される。高温計２は電気
出力信号（それの波形の典型的な標本が第２図（ａ）に
示されている）を発生して、その出力信号を信号処理回
路４０入力端子へ与える。高温計の出力信号はタービン
の真の温度を表す電圧■１を含むが、通常は、その真の
電圧に、エンジンの燃焼室（図示せず）から出てさた未
燃焼炭素の光を発生する高温粒子に起因するいくつかの
ランダムなスパイク６が重ね合わされる。

エンジン制御にこの信号を用いるものとすると、スパイ
ク６の誤った作用のためにエンジンは不安定な運転を行
う結果どなる。後で説明するように、信号処理回路４の
目的は、高温計の出力信号におけるスパイク６の影響を
小さくし、エンジンを制御できるようにして安定に運転
させるために、処理信号を使用できるようにすることで
ある。

信号処理回路４は第１の演算増幅器８を含み、この増幅
器８の入力端子は電流制限抵抗器１０を介して回路の入
力端子へ接続され、増幅器８の出力端子は電流制限抵抗
器１４　、１６を介して第２の演算増幅器１２の入力端
子へ接続される。増幅器１２の出力端子は電流制限抵抗
器１８を介して増幅器８の入力端子へ帰還接続されると
ともに、コンデンサ加を介して自身の入力端子へ帰還接
続され、更にダイオード２２を介して抵抗器１４と１６
の間の点へ帰還接続される。その点とアースの間にツェ
ナーダイオードＵが接続される。

抵抗器１４と１６の間の点は、正縁部によりトリガされ
る単安定装ｆ２８のトリガ入力端子へ接続される。増幅
器１２の出力端子はザンプル会ホールド装置加のザンプ
ル即ち標本化入力端子へ接続される。

サンプル・ホールド装置間のトリガ入力端子は単安定装
置あの出力端子へ接続される。サンプル・ホールド装置
間の出力端子は回路４の出力端子へ接続される。

次に、この回路４の動作を説明する。増幅器１２の出力
は増幅器８への入力に対して反転させられ、増幅器８，
１２は増大率制限器として機能する。増幅器８は増幅器
８の出力を高温計の出力信号と比較する。

次に第２図を診照し℃、高温針の出力信号Ａ（第２図（
ａ））が増幅器１２の出力Ｃ（第２図（Ｃ））より大き
い時は、増幅器８は正の飽和状態に切り換わる（第２図
（ｂ）の波形Ｂ１照）。そのために、増幅器１２の出力
は、ツェナーダイオード２４の降伏電圧■と、コンデン
サ加の容量Ｃと、抵抗器１６の抵抗値Ｒとにより決定さ
れる率で増大させられる。

この率（Ｖ／ＣＲＶｃより与えられる）は、エンジンの
正常な運転中に高温ｌ゛の出力信号Ａの最大変化率より
ちょうど太きいように選択される。

高温計の出力信号が増幅器１２の出力より小さい時は、
増幅器８は負の飽和状態に切り換わり、そのために増幅
器ｊ２の出力は、ツェナーダイオード列の降伏電圧■の
値と、コンデンサ加の容量とにより決定する率で減少さ
せられる。実際には、このことは、増幅器１２の出力の
減少が高温計の出力信号の減少に密接に追従することを
意味する。

高温計の出力（Ｎ号が定常の直流信号、または率制限器
の制限率より小さい率で変化する信号だとすると、増幅
器８の出力は正の飽和値へ向って切り換えられ、増幅器
１２の出力が高温計の出力信号より部分的に犬ぎ（なる
筐で、増幅器１２の出力はＶ／ＣＲの率で増大する。そ
のために増幅器８は負の飽和領域へ向って切り換えられ
、それから増幅器１２の出力は、高温計の出力信号より
部分的に低い値まで、非常に速＜（ＶとＣにより決定さ
れる率で）減少し、その時に増幅器８の出力は正の飽和
値へ向って切り換えられる。この状態が持続される間は
この動作は継続される。

実際には、増幅器１２の出力は、高温計の出力信号に、
前記したように非常に小さい誤差で密接に追従する（た
だし、高温計の出力信号の増大率が率制限器の制限率を
こえない限り）、高温計の出力信号の率が制限されたも
のを表すものである。

高温計の出力信号の率を制限された表現、すなわち、増
幅器１２の出力Ｃ１はサンプル・ホールド装置３０のサ
ンプル入力端子へ与えら扛る。このサンプル・ホールド
装置間は通常は「保持」モードにあり、増幅器８の出力
によりトリガされる、正縁部によりトリガされる単安定
装置四によって「保持」モードから「サンプル」モード
へトリガされる。この単安定装置２８の出力時定数は、
サンプル・ホールド装置間の獲得時間（出力が最終値に
落ちつ（のに要する時間）とアパーチャ時間（「サンプ
ル」モードから「保持」モードへ切り換わるのに９する
時間）との和に等しいように設定される。

したがって、サンフルーホールド装Ｍ３０は、増幅器８
が正の飽和に切り換えられるたびに、「保持」モードか
ら「サンプル」モードヘトリガされ、装置３０は、増幅
器８が正の飽和へ次に切り換わるまで、高温計の出力信
号の率か制限された表現の最後のサンプル値を保持する
。このようにして、高温計の出力信号中にスパイクが存
在しない時は、サンプル・ホールド装置３０の出力信号
（第２図（ｄ）の波形Ｄ）は高温計の出力信号に密接に
従い、増幅器】２の出力か高温計の出力を中心として振
動するために、増幅器１２の出力信号が高温計の出力信
号以下になるたびに、増幅器１２の出力を再び標本化す
る。しかし、スパイクが生すると、スパイクの値が、増
幅器１２の率が制限された出力が上昇した値以下に低下
するまで、サンプル・ホールド装４１３０の出力はスパ
イクの立ち上り縁部（スパイクの」１昇率は率制限器の
制限率より高い）中の最初にサンプルされた値に保たれ
る。その理由は、スパイクの前縁部が、率制限器の制限
率より高い率で増大を開始すると、増幅器８は正の飽和
領域に渭まろために、正縁部でトリガされる単安定装置
あがトリガを阻１にされるから、高温計の出力信号が、
増幅器１２の出力がその時までに上昇していた値のすぐ
下の値に低下するまで、サンプル・ホールド装置が再サ
ンプルすることを阻止されるためである１、それから、
率制限器の出力が高温計の出力に再び追従するから、増
幅器８は負の飽和領域へ切り換わり、それからＩＦの飽
和領域へ切り換わって、単安定装置をトリガさせ、サン
プル・ホールド装置３０に再び標本化を行わせる。この
サンプル動作は、別のスパイクが生ずるまで継続される
。

このよ５１ＣＬで、サンプル・ホールド装置：３０の出
力りは、スパイクか存在しない時は、高温計の出力信号
を密接に追従し、スパイクが存在する時は、最後のサン
プル値を、スパイクがなくなる才で保持してスパイクの
影響を小さくし一エンジンを制御しつつ安定に運転させ
るために高温計の出力信号を使用できるようにする。

第１図に示す回路を、率制限器の制限率（Ｖ／ＣＲ）を
１２０Ｖ／Ｓ　とし、サンプル・ホールド装置のアパー
チャ時間を１０マイクロ秒として、試験した結果、非常
に正確であることが判明した。

以上説明した回路においては、サンプル・ホールド装置
によりサンプルされた信号は高温計の出力信号の率を制
限されたものを表すが、これは不必要であり、希望によ
ってはその代りに他の信号（高温計の出力信号を表す信
号または高温計の信号自体）をサンプル・ホールド装置
の標本化入力端子−＼与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回路のブロック回路図、第２図（ａ）
〜（ｄ）は第１図に示す回路の種々の点に生ずる信号の
波形図である。 ４・・処理回路、８，１２・・・演算増幅器、１０　、
１４　。 １６・・・電流制限抵抗器、２２・・・ツェナーダイオ
ード、Ｕ・・・単安定装置、３０・・・サンプル・ホー
ルド装置。 出願人代理人　　猪　　股　　　　　清手続補正書（方
式） 昭和聞く１８月ａ［１ 特許庁長官　　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和閏年特許願第６３１２４号 ２、発明の名称 高温計の出力信号を処理する回路 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 ｏ　−ｋ　スーロイス、１Ｊｆ７’ツド図　　　面 （１）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温計の出力信号をサンプルし、高温計の出力信
   号の最後のサンプル値に等しく保たれる値を有する出力
   信号を生するサンプル・ホールド手段と、 このサンプル・ホールド手段をトリガして高温計の出力
   信号をサンプルさせるトリガ手段と、高温計の出力信号
   の増大率が所定の率をこえた時に、トリガ手段が、サン
   プル・ホールド手段に高温針の出力信号をサンプルさせ
   るために、サンプル・ホールド手段をトリガすることを
   阻止する増大率応答手段と、 を備えることを特徴とする高温計の出力信号を処理する
   回路。
2. （２）高温計の出力信号からそれを表す信号をとり（１
   ） 出すための手段と、 前記表す信号をサンプルして、前記表す信号の最後のサ
   ンプル値に等しく保たれる値を有する出力信号を生ずる
   サンプル・ホールド手段と、このサンプル曽ホールド手
   段ヲトリガして前記表す信号をサンプルさせるトリガ手
   段と、高温計の出力信号の所定の増大率をこえる増大率
   に応答して、サンプル・ホールド手段に高温計の出力信
   号をサンプ／Ｉ／させるためにトリガ手段がサンプル・
   ホールド手段をトリガすることを阻止するための増大率
   応答手段と、を備えることを％徴とする高温計の出力信
   号を処理する回路。
3. （３）％許請求の範囲の第２項に記載の回路であって、
   高温計の出力信号からそれを表す信号をとり出すための
   手段は、増大率応答手段の少（とも一部を構成し、かつ
   高温計の出力信号からそれの増大率を制限された表現を
   とり出す増大率制限手段を備えることを特徴とする回路
   。
4. （４）％許請求の範囲の第３項に記載の回路であつて、
   増大率制限手段は、高温計の出力信号を増幅する第１の
   増幅器と、この第１の増幅器の出力を増幅する第２の増
   幅器と、この第２の増幅器力出力端子から第１σ）増幅
   器の入力端子と第２の増幅器の入力端子へ帰還させるた
   めの帰還手段と、第１の増幅器の出力端子と第２の増幅
   器の入力端子の間の信号路中のある点からアースまでの
   間に接続さ扛る電圧降伏手段とを備え、それにより、第
   １の増幅器への入力は高温計の出力信号と８ｒ！２の増
   幅器の出力信号との代数和であ０−第１の増幅器の出力
   は、そｎｖｃ与えられる入力の正の値または負の値に応
   じて正の値と角の値の間で変化し、第２の増幅器の出力
   は高温計の出力信号を中心として所定の変化率で振動す
   ることを特徴とする回路。
5. （５）特許、！肖求の範囲の第３項に記載の回路であっ
   て、トリカ手段は単安定装置を備え、この単安定装置の
   トリガ入力端子は第１の増幅器の出力端子に接続され、
   単安定装置の出力端子はサンプル・ホールド手段をトリ
   ガするために接続されることを特徴とする回路。