JPS6037601Y2 - サ−ボ増幅装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はサーボ増幅装置、特に電子式自動平衡計に適
するようなサーボ増幅装置に関するものである。

例えはプロセス制御系でよく用いられる記録調節計にお
けるサーボ増幅装置には、制御入力信号を２個の比較器
によって比較し、この比較結果に基づいて可逆回転する
モータを駆動し、このモータの回転によりポテンショメ
ータの摺動子を移動させ、このポテンショメータの摺動
子の位置に応じた電圧信号を取出して、この信号を上記
両比較器の設定信号とするとともに、このポテンショメ
ータの電圧信号をプロセス制御の設定値として用いるよ
うにしたものが知られている。

このようなサーボ増幅装置の従来例をまず第１図に基づ
いて説明する。

１，２は比較器、３は可逆回転するパルスモータ４のモ
ータ制御部、５はパルスモータ４の回転に伴ってその摺
動子の位置を移動させるポテンショメータ、６はポテン
ショメータ５の摺動子からの電圧信号に不惑帯に相当す
る適当な量の電圧Δ■を付加する電圧付加部であり、摺
動子の出力５ａをそのまま比較器２の設定信号とし、一
方電圧付加部６からの出力５ｂを比較器１の設定信号と
する。

なおＡは制御入力信号導入用の端子である。

今、制御入力信号導入端子Ａに付勢される電圧をＶ。

とすると、比較器１の設定信号はｖｏであり、比較器２
の設定信号はＶ。

−Δ■となる。

従っていったんポテンショメータの摺動子がある値に設
定されると、制御入力信号の値がｖｏ−Δ■〜Ｖｏの間
にあるときには比較器１，２はモータを回転駆動する出
力状態にはならないので、制御入力信号の若干の変動で
は不必要にモータが回転しない不感帯を有することにな
る。

そして、この不感帯の電圧Δ■をつくり出すのに、従来
はわざわざΔＶに相当する別電源をつくり、ポテンショ
メータの摺動子の出力信号にのせるようにするか、ある
いは第２図に示すように、単一極性の直流電源を使って
不惑帯Δ■を有するように両設定信号をつくるようにし
ていた。

第２図において１１はポテンショメータ、１２．１３は
演算増幅器、１４は直流電源、１５は可変抵抗器、１６
はツェナーダイオード、１７ａ〜１７ｅは抵抗器である
。

まずポテンショメータ１１の摺動子が取出される出力電
圧は演算増幅器１２によって電流増幅され、設定信号５
ａとなる。

一方抵抗器１７ａを通して流れる電流によってツェナー
ダイオード１６は定電圧を発生しているので、これを可
変抵抗器１５によって分圧し、この電圧Δ■とポテンシ
ョメータ１１の摺動子からの出力は演算増幅器１３によ
って加え合せられ設定信号５ｂとなる。

しかしながらこの第２図にような方式では、回路が複雑
になると同時に製作費も上昇する。

この考案は以上にのべたような従来の比較器１．２の設
定信号を作る方式の問題点を解決するサーボ増幅装置を
提供しようとするものであり、その特徴とするところは
、演算増幅器の非反転入力端子に摺動子からの電圧信号
を入力し、反転入力端子にはダイオードを介して出力端
子と接続され上記電圧信号を増幅する電圧信号増幅部と
、上記ダイオードの両端に並列接続された分圧器とを備
え有し、この分圧器出力および上記増幅部出力とを上記
両比較器の設定信号とし、この両設定信号の差を比較器
の不惑帯幅とするとともに、上記電圧信号増幅部は単極
性の電圧源にて動作させるようにしたところにある。

以下、この考案をその１実施例の要部説明図である第３
図に基づいて詳述する。

第３図において、第１図および第２図と同一の番号を符
したものは、第１図および第２図と同一のものを示し詳
細な説明は省略する。

２１．２２は一方の入力端子に端子Ｂからパルスモータ
駆動用のパルス信号が付勢され、他方の入力端子に比較
器１，２の出力がそれぞれ付勢されているアンド回路、
２３は演算増幅器、２４はダイオード、２５は可変抵抗
器および３ａ、３ｂはモータの巻線、２６は抵抗器であ
る。

引き続き動作を説明すると、まず導入端子Ａに付勢され
た制御入力信号が設定信号５ｂより増加すると比較器１
の出力状態が反転してゲート２１のゲートを開きパルス
信号をモータ制御部３に送り、巻線３ａに電流を流して
モータ４を回転させる。

このモータ４の回転に伴い、ポテンショメータ１１の摺
動子も移動し、摺動子から取り出される出力は徐々に増
加する。

モして摺動子からの出力は演算増幅器２３によって増幅
される。

この回路構成ではダイオード２４、可変抵抗器２５およ
び抵抗器２６の三者の結合点（以下Ｃ点と記す）の電圧
が摺動子の出力と全く同じ電圧になるように帰還制御さ
れる。

また、ダイオード２４には、抵抗器２６を通して、演算
増幅器２３より電流が供給されるので結合点Ｃ点の電圧
と比べてダイオード２４の他端の電圧は０．５Ｖ （ボ
ルト）はど高い電圧に常に保持される。

従ってこのダイオード２４の両側の電圧を可変抵抗器２
５によって分圧した出力を取り出せば、摺動子から取り
出した出力より若干高い電圧となる。

従って可変抵抗器２５の出力電圧を比較器１の設定電圧
５ｂとし、結合点Ｃ点の電圧を比較器２の設定電圧５ａ
とすることができる。

そして可変抵抗器２５の出力電圧が制御入力信号と等し
くなると比較器１の出力状態は再度反転し、ゲート２１
は閉じられるのでモータ４も停止する。

逆に制御入力信号が比較器２の設定電圧５ａより低くな
れば、比較器２の出力状態は反転してモータ４は上述と
は逆に回転し、比較器２の設定信号５ａと等しくなるま
で摺動子は移動する。

なお、ダイオード２４は温度係数のよいダイオードを選
択し、演算増幅器２３にも高性能のものを用いれば安定
した両設定信号を得ることができる。

また、ダイオード２４にはツェナー電圧の比較的低いツ
ェナーダイオードを用いてもよいことはいうまでもない
。

以上詳述したようにこの考案は従来と比べ極く少数の部
品からなる回路によって一定の不感帯幅を有する比較器
１２．１３の設定信号を得とことができるので実用に供
してその効果は極めて顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーボ増幅装置の要部説明図、第２図は
単一極性の直流電源を使って設定信号を得るようにした
回路図、第３図はこの考案の１実施例のサーボ増幅装置
の要部説明図である。 １．２・・・・・・比較器、３・・・・・・モータ制御
部、４・・・・・・パルスモータ、５・・・・・・ポテ
ンショメータ、６・・・・・・電圧付加部、１１・・・
・・・ポテンショメータ、１６・・・・・・ツェナーダ
イオード、２１．２２・・・・・・アンド回路、２４・
・・・・・ダイオード、２５・・・・・・可変抵抗器、 ５ａ。 ５ｂ・・・・・・設定信号。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 制御入力信号を２個の比較器によって比較し、この比較
   結果に基づいて、可逆回転するモータを駆動し、このモ
   ータの回転に応じた電気信号を発生させてこの信号を上
   記両比較器の設定信号とするようにした装置において、
   演算増幅器の非反転入力端子に上記電気信号を入力し、
   反転入力端子にはダイオードを介して出力端子と接続さ
   れ、上記電気信号を増幅する電圧信号増幅部と、上記ダ
   イオードの両端に並列接続された分圧器とを備え有し、
   この分圧器出力および上記増幅部出力とを上記両比較器
   の設定信号としこの両設定信号の差を比較器の不感帯幅
   とするとともに上記電圧信号増幅部は単極性の電圧源に
   て動作させるようにしたことを特徴とするサーボ増幅装
   置。