JPS6120493Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電力量計の試験標検出装置の改良に係
り、特に外部光の影響を除去し正確に試験標を計
数できる電気回路を備えた電力量計の試験標検出
装置に関する。

電力量計においては回転円板の周縁の一部に試
験標（マーク）を付し、この試験標の通過数を計
数することによつて電力量を計測するようにして
いる。

試験標検出器としては、回転円板の周縁部に光
を照射し、その反射光の変化を検知する構造のも
のが用いられているが、検出感度を高めるため、
投光器として数ワツトの白熱電球を用いる必要が
ある。この場合、電力量計が投光ランプの発熱の
影響を受けるのを防止すると共に効率を高めるた
め、集光レンズを用い、投光ランプを電力量計か
ら離さなければならない。このため回転円板の周
縁からの反射光は円板の形状によつて方向が左右
され、受光に際しても大口径の集光レンズが必要
となる。従つて、投受光器の位置設定を正確に行
なわねばならず、また構造が複雑化して高価なも
のとなつていた。

本考案は上述の点に鑑みてなされたもので、電
力量計の試験標検出器として小容量の発光素子と
受光素子を使用し、これらを集光レンズを用いず
に回転円板の近傍に設置し、受光素子より得られ
た信号を特殊な電気回路で処理することにより回
転円板の回転を正確に計測できる電力量計の試験
標検出器を提供することを目的とするものであ
る。

以下、図示の実施例につき、本考案の詳細を説
明する。

第１図において、投光器１は発光ダイオードよ
りなり、これから出た光は電力量計の回転円板２
の周縁の一部に設けた試験標３以外のところで反
射し、太陽電池から成る受光器４によつて受光さ
れる。これらの投光器１や受光器４は検出を確実
に行なえるようにするため、第２図に示すように
複数個の発光ダイオードや太陽電池を直列または
並列に接続して使用される。これらの発光ダイオ
ードや太陽電池を隣接させてユニツト化した試験
標検出器５は第３図に例示するように電力量計６
の回転円板２の近傍に、吸盤７やゴム板８を用い
て取り付けられる。

上述の試験標検出器により回転円板の試験標を
検知してパルス信号を出力させる場合、回転円板
の細かい傷等を検知して誤動作することを防止す
るため、検出器は試験標の比較的広い部分を照射
するようにすると共に、試験標面の細かい変化に
は応動しないようにする必要がある。従つて、検
知出力は試験標の通過に応じて緩慢に変化するも
のとなるが、このような緩慢に変化する検出信号
に基づいてパルス信号を形成する場合には回路の
ドリフトや外部光の影響を受けないようにする必
要がある。

そこで本考案においては、発光素子の給電を一
定周期でオン・オフさせ、これと同期して受光素
子の出力電流の一方の極性を転換させると共に、
クロツクパルスを計数し、この計数値に基づいて
受光素子出力と計数値の合成出力レベルを変化さ
せることにより出力レベルを設定し、設定後のレ
ベル変化に対して常時、自動的に出力信号のレベ
ルが一定となるよう制御し、正確なパルス形成を
行なうようにしている。

このようなパルス形成は第４図に例示する回路
によつて実現できる。

第４図において、発光ダイオード１はスイツチ
１０を通して入力するクロツクパルスCPに同期
してオン・オフする。発光ダイオード１から投光
され、電力量計の回転円板の周縁で反射した光は
太陽電池４によつて受光される。太陽電池４の出
力はクロツクパルスCPに同期する切換スイツチ
１１により極性の一方を反転され、フイルタ１２
によつて平滑化された後、増巾器１３においてデ
ジタル・アナログ変換器１４の出力と合成増巾さ
れ、得られた出力ｅは３個の比較器１５，１６，
１７に導かれて各レベルＡ，Ｂ，Ｃと比較され
る。

比較器１７の出力とスイツチSWを経由した比
較器１５の出力は制御器１８に導かれる。計数器
１９は制御器１８からの制御信号を受けてクロツ
クパルスCPの加減算を行なう。その出力はデジ
タル・アナログ変換器１４でアナログ変換された
後、前述の増巾器１３にインプツトされる。ま
た、比較器１５の出力はスイツチSWを経由して
ゲート２０に導かれ、このゲート２０を通して計
数器２１に導かれるクロツクパルスCPを制御す
る。計数器２１の出力はデジタル・アナログ変換
器２２に導かれ、基準信号Ａ，Ｂとして比較器１
５，１６に導かれる。比較器１７のＣ端子は零点
信号が加えられる。

次に動作を説明する。

この回路は検出動作に先立つて設定動作を行
う。まず計数器１９，２１のリセツトと併せてス
イツチSWを図示実線位置においてゲート２０か
らのクロツクパルスCPが計数器２１に与えられ
るようにするが、ゲート２０はさらに比較器１５
の出力が与えられたとき開くもので、比較器１５
は入力信号ｅが基準入力Ａより大きいとき出力を
生じる。また、比較器１７は入力信号ｅがレベル
Ｃより小さいとき出力を生じる。

いま太陽電池４に周期的に光量が変化する光が
与えられているとすると、その出力は切換スイツ
チ１１、フイルタ１２および増巾器１３を介して
比較器１５〜１７に入力信号ｅとして与えられ
る。そして、この回路のリセツト時、入力信号ｅ
は基準入刀ｃより小さく、比較器１７の出力によ
つて制御器１８は計数器１９に加算指令を送り、
計数器１９はクロツクパルスCPを計数する。こ
の計数値はＤ／Ａ変換器１４によりアナログ変換
され、増巾器１３の入力に加えられる。その結
果、入力信号ｅの最小値がレベルＣと等しくな
る。

一方リセツト後のレベルＡは入力信号ｅが増加
することにより、入力信号ｅより小さくなるから
比較器１５は出力を生じる。したがつてゲート２
０が開き、クロツクパルスCPが計数器２１に与
えられカウントされる。このカウント値はＤ／Ａ
変換器２２によりアナログ変換されて比較器１５
に対し基準入力Ａとして与えられる。したがつて
基準入力Ａは、入力信号ｅのレベルが大きくなる
につれて増加し、入力信号ｅの最大値と等しくな
つた時点でゲート２０は閉じられる。この状態に
なつたらスイツチSWを図示破線位置にして計数
器２１へのクロツクパルスCPの入力を止める。
この結果計数器２１はそのときのカウント値を保
持するからこのカウント値に応じてＤ／Ａ変換器
２２から固定化した基準入力Ａが比較器１５に与
えられる。そして、比較器１６にはこの基準入力
Ａと一定の関係の基準入力Ｂが比較器１６に与え
られる。この状態が得られたことによりはじめて
検出動作を行うことができる。検出動作は増幅器
１３の出力ｅとして与えられる信号を比較器１６
において基準入力Ｂと比較することにより行う。
そして、この信号ｅが過大となつたときあるいは
過小となつたときにはその補償動作が行われる。

補償動作は次のように行なわれる。

まず、過大とは信号ｅが基準入力Ａよりも大と
なることで、この場合は比較器１５が制御器１８
に対し出力を与えると制御器１８が計数器１９に
減算指令を与える。また過小とは信号ｅが基準入
力Ｃよりも小となることで、この場合は比較器１
７が制御器１８に対し出力を与えると制御器１８
が計数器１９に加算指令を与える。これら減算指
令、加算指令に応じた計数器１９のカウント値は
Ｄ／Ａ変換器１４によつてアナログ変換されて増
幅器１３の入力に与えられフイルタ１２の出力と
しての検出信号の値をより小さくあるいはより大
きくする。この結果検出信号は基準入力Ａと同Ｃ
との間になるように制御される。

これにより、増巾器１３の出力ｅは第５図に示
すようにレベルＡとレベルＣの間におさまり、両
者間のレベルＢにより、比較器１６で得られたパ
ルス波形が試験標検出信号として出力される。な
お、レベルＢはレベルＡよりも小さければよく、
通常はレベルＡを1/nにすることにより得られ
る。また、増巾器１３の出力ｅがレベルＡとレベ
ルＣの間から外れた場合には、比較器１５，１７
の出力によつて制御器１８が作動し、計数器１９
を加算または減算動作させるので、出力ｅは常時
レベルＡとＣの間におさまり、常に正確な試験標
信号パルスが得られる。

以上の如く、本考案においては、発光ダイオー
ド１の入力と、太陽電池４の出力をクロツクパル
スCPに同期するスイツチ１０，１１で切換え、
その出力をフイルタ１２で平滑化させてから増巾
器１３に導くようにしたから、太陽電池４に入射
する外部光が変化してもその影響を受けることが
なく、安定した出力が得られる。また３個の比較
器１５，１６，１７と２個の計数器１９，２１を
用い、検出器の検出信号の振巾を記憶して、信号
レベルが常に一定の範囲におさまるようにしたか
らドリフトは自動的に補正され、長時間のパルス
計数においても常に正確な出力パルスを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電力量計の試験標検出装置の動作説明
図、第２図は本考案において使用される発光素子
と受光素子の結線図を例示する回路図、第３図は
本考案における試験標検出器の取付例を示す側面
図、第４図は本考案装置において使用される信号
処理回路の一例を示すブロツク回路図、第５図は
第４図の回路における動作説明図である。 １……発光素子（発光ダイオード）、２……回
転円板、３……試験標、４……受光素子（太陽電
池）、５……試験標検出器、６……電力量計。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数個の発光素子と受光素子を回転円板の周縁
   近傍に配置し、前記発光素子から投光され、前記
   回転円板の周縁で反射した反射光を前記受光素子
   で検出する試験標検出装置において、前記受光素
   子の出力を、前記発光素子のオン・オフと同期す
   るクロツクパルスで切換動作する切換スイツチお
   よびフィルタを通して増幅器に導き、この増幅器
   の出力ｅを、それぞれ判定レベルＡ，Ｂ，Ｃにつ
   いての比較を行う３個の比較器に導き、前記レベ
   ルＡおよびレベルＣによる比較出力が制御器に加
   えられ、この制御器からの制御信号により計数器
   がクロツクパルスの加減算を行い、この計数値が
   アナログ変換されて前記増幅器の出力ｅのレベル
   を決定するために用いられ、前記レベルＡの比較
   出力はゲートをコントロールして、前記計数器が
   器がクロツクパルスの計数を行うのを制御し、こ
   の計数値は前記レベルＡを設定するよう構成され
   ており、前記２つの計数器は初めにリセツトされ
   た後、回転円板が数回転したところで前記レベル
   Ａを設定する前記計数器の動作が固定され、以後
   は前記レベルＡを１／ｎした前記比較レベルＢに
   より出力パルス信号を取出すよう構成したことを
   特徴とする電力量計の試験標検出装置。