JPS62149216A - パルスジエネレ−タの異常検出装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、測定対象物の移動に応じ互いに位相のずれ
た２相パルス信号を発生するパルスジェネレータの異常
を検出するための装置に関する。

（従来の技術とその問題点） パルスジ１ネレータは測定対象物の回転軸又は駆動軸に
直接取付けて計測するため機械的な衝撃を受けやすく、
また被回転物として頑強に出来ないため、パルスジェネ
レータの内部での異常が発生しやすい状況にある。その
一方で、パルスジェネレータの出力パルス信号は各種の
フィードバック信号として使用され、高精度のものが要
求されている。しかしパルスジェネレータに係る各種の
トラブルに対しては、出力パルス信号の高速性、弱少性
等により、的確にその判定が出来なかった。

測長に使用されるパルスジェネレータに対しても、測長
した結果と被測長物との突き合わせで初めてその異常が
確認される状況であった。

パルスジェネレータの異常を検知するための簡便な方法
としては、パルスジェネレータのへ相。

Ｂ相の出力パルス信号を各々加算器を用いて加算し、あ
る周期でそのカウント値を比較する方法があるが、これ
も異常が複数回発生すると正確に異常が検出出来ないと
いう問題があった。

制御回路等にパルスジェネレータを用いるためには、パ
ルスジェネレータによる誤検出等をなくし、パルスジェ
ネレータによる測定精度を向上させる必要がある。また
、異常が発生した場合には、早期にその異常を検出して
警報等を発し、制御不良から来る被害を最小限に押えな
（ブればならない。

（発明の目的） この発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、測
定対象物の移動に応じ互いに位相のずれた２相パルス信
号を発生するパルスジェネレータの異常を正確かつ迅速
に検出することができる異常検出回路を提供覆ることで
ある。

（目的を達成するための手段） 上記目的を達成するため、この発明によるパルスジェネ
レータの異常検出装置は、パルスジェネレータから出力
された２相パルス信号の論理Ｏおよび論理１の４通りの
組合せの繰返しパターンを識別する手段と、前記識別し
た繰返しパターンが前記４通りの組合せを順に繰返して
いないときに異常検出信号を出力する手段とを貝漏して
構成されている。

（実施例） 第１図は、この発明によるパルスジェネレータの異常検
出回路の一実施例を示す回路図である。

図示しないパルスジ１ネレータから出力されたＡ相パル
ス信号およびＢ相パルス信号（以下それぞれＡパルス、
Ｂパルスという）は、入力端子１゜２を介して、パター
ン識別回路３に入力される。

パターン識別回路３では、Ａパルス、Ｂパルスの論理Ｏ
および論理１の４通りの組合せの繰返しパターンが識別
され、この識別結果は各組合せに対応した４つのパルス
信号（信号ｃ−ｆ）として、次段の異常パターン検出回
路４に与えられる。異常パターン検出回路４は、これら
の信号ｃ−，−ｆによって表わされる繰返しパターンが
上記４通りの組合せを順序正しく繰返しているかどうか
を検出し、順序正しい繰返しでないことを検出したとき
には、異常検出信号（信号ｋ）を出力する。最終段のリ
レー出力回路５は、この異常検出信号ｋを受けてこれに
応答し、外部リレー６を駆動するためのリレー駆動信号
（信号ｎ）を出力する。

第２図は、第１図の回路の動作を示すタイミングヂャー
トである。いま、第２図に示す如きＡパルス、Ｂパルス
が入力されたとして、第１図の回路の動作をその構成と
ともに説明する。

第１図において、パターン識別回路３はインバータ１１
．１２を含んで構成されており、入力されたＡパルスお
よびＢパルスは、これらのインバータ１１．１２により
それぞれ反転されて、信号ａおよび信号すとなる。４つ
のＮＡＮＤゲート１３〜１６はそれぞれ、信号ａと８パ
ルス、信＠ａと信号す、Ａパルスと信号す、およびＡパ
ルスとＢパルスを両入力端子に受けてこれらをＮＡＮＤ
処理し、信号Ｃ〜ｆを出力する。

第２図より明らかなように、これらの信号Ｃ〜ｆは、△
パルスおよびＢパルスの論理Ｏ（電圧無）１１′３よび
論理１（電圧有）の４通りの組合せ■〜■の各々に対応
したものとなっている。その対応関係は、以下のとおり
である。

Ａパルス　　Ｂパルス ■　　　　１　　　　０　　　信号Ｃ ■　　　１　　　　１　　　信号ｄ ■　　　０　　　　１　　　信号ｅ ■　　　　０　　　　０　　　信号ｆ すなわち、各信号ｃ−ｆは、上記組合せ■〜■のいずれ
かに該当した場合のみ論理１となって現われる。

パルスジェネレータが正常に動作している場合、Ａパル
スと８パルスとは正確に１／４周期だけ位相がずれて出
力される。したがって、ＡパルスとＢパルスの論理０，
１の組合せである上記■〜■の出現パターンも、正確に
・・・■→■→■→■→■・・・を繰返すことになる。

なお、第２図はＡパルスがＢパルスよりも１／４周期進
相の正転の場合であって、逆転の場合はＢパルスがＡパ
ルスよりも１／４周期だけ進むので、繰返しパターンは
・・・■→■→■−〉■→■・・・どなる。そして、こ
れら■〜■の繰返しパターンに従って、信号Ｃ〜ｆの論
理１も一定の繰返しパターンで出現することになる。

この発明では、このパターンの繰返しに変化が生じた場
合を異常として検知するようにしている。

異常パターン検出回路４は、信号Ｃ〜ｆの論理１の出現
順序を調べるための４つのフリップフロップ（以下ＦＦ
という）１７〜２０を含んで構成されている。ＦＦＩ　
７は信０ｄの前縁でセットされかつ信号Ｃの前縁でリセ
ットされて、セット状態で論理１およびリセット状態で
論理０の信号ｑを出力する。同様に、ＦＦ１８は信号ｅ
の前縁でセットされかつ信号ｄの前縁でリセットされ、
ＦＦ１９は信号ｆの前縁でセットされかつ信号ｅの前縁
でリセットされ、またＦＦ２０は信号Ｃの前縁でセット
されかつ信号ｆの前縁でリセットされて、それぞれ信号
ｈ−ｊを出力する。信Ｓ　Ｃ−ｆの前縁を検出して各Ｆ
Ｆ１７〜２０のセット人力Ｓおよびリセット人力Ｒをト
リガする目的で、各信号ｃ−ｆは微分演算ゲート２１〜
２４をそれぞれ介してＦＦ１７〜２０に与えられる。

パルスジェネレータが正常に動作しているとき、ＦＦ１
７〜２０の各出力信号ａ−ｊの論１！Ｉ！　Ｏは、第２
図に示すように、重なって現われることはない。すなわ
ち、信号ｃ−ｆの論理１が正しい順序で出現したときは
、ＦＦＩ　７〜２０が順序正しくセットされかつリセッ
トされていくので、ある１つのＦＦがリセット状態（す
なわち出力が論ｙＩ！Ｏ）にあるときには、残りの３つ
のＦＦは常にセット状態（すなわら出力が論理１）にあ
る。信号ｑ〜ｊの論理Ｏの重なりを見るために６つのＮ
ＡＮＤゲート２５〜３０が設けてあり、これらのＮＡＮ
Ｄゲート２５〜３０は信号Ｑ　”　ｊのすべての２つの
組合せをそれぞれＮＡＮＤ処理して、その結果の総和（
論理和）を信号にとして出力する。パルスジェネレータ
が正常に動作しているときには、上述のように信号Ｑ−
ｊの論理Ｏは重なることがないので、信号には第２図に
示すように常に論理０のままである。

一方、パルスジェネレータに異常が発生したときには、
信号には論理１となって現われる。第３図は、Ａパルス
欠相（図示点線部分）のパルスジェネレータ異常のとき
の第１図の回路の動作を示すタイミングチャートである
。Ａパルス欠相部分では、本来なら■、■の組合せが出
現すべきところが、■、■の組合せとなっており、これ
に伴つて信号ｅ、倍信号の論理１が欠落して、代りにそ
れぞれ信号ｄ、倍信号が論理１となっている。このため
ＦＦＩ　７〜２０が順序を正しくセットおよびリセット
されず、その出力信号Ｑ−ｊは図示のようになって、信
号ｑと信号りとの間で論理Ｏが重なって現われる。この
重なりはＮＡＮＯゲート２５によって検出され、このと
き、ＮＡＮＤゲート２５の出力は論理１となって、結果
として図示のように、各ＮＡＮＤゲート２５〜３０の出
力の論理和を表わす信号には論理１となって現われる。

第４図はパルスジェネレータ異常の種々の例を表わすタ
イミングチャートであり、Ｔ１期間ではΔパルス欠相、
Ｔ２期間ではＢパルス欠相が生じている。またＴ３期間
は、例えば測定対象物である機械側からの衝撃によりＢ
パルスにいわゆるシャクリが発生した例を示しており、
丁４期間はＢパルス断線の例を示している。これらの場
合において、信号Ｑ−ｊは図示のように一部論理Ｏが重
なって現われ、これに伴って信号には異常部分で論理１
となって現われる。

第１図に戻って、このような信号には、最終段のリレー
出力回路５に与えられる。リレー出力回路５において、
信号にはバッファ３１を介して微分演算ゲート３２に与
えられ、そこで第４図に示すように信号にの前縁が検出
されて信号ｍとなり、この信号ｍによりＦＦ３３のセッ
ト入力をトリガするようにしている。これにより、ＦＦ
３３の出力信号ｎは、パルスジェネレータ異常のときの
み論理１となり、この信号ｎをパワー素子３４で増幅し
て外部リレー６に与え、外部リレー６を作動させて所定
の異常対策（例えば警報など）を速やかに実行し、２次
被害の発生を最小限に押えるようにしている。

ＦＦ３３の出力信号ｎ、したがってリレー６はパルスジ
ェネレータ異常の検出後、異常状ｒ（Ｈ（−理１すなわ
ちリレーＯＮ）を保持し、外部からのリセット信号によ
り保持を解除されて、論理Ｏ（すなわちリレー０ＦＦ）
となる。なお、リレー出力回路５においては、■→■等
の移行タイミングでの重なりを排除する処理を通常行な
う必要があり、例えば時間的には５００μｓｅｃ以下で
あれば正常とみなし、５００μｓｅｃ以上は異常として
出力するようにしてもよい。この実施例では、バッファ
３１における信号の遅延を利用してこれを実現している
。

第５図は、圧延工場での材料切断のための測長回路へ第
１図の実施例を適用した場合の、上記ＦＦ３３のリセッ
ト信号を発生するための回路の一例を示す図である。運
転信号の付与後、一定時間タイマ素子３５を作動させて
ＦＦ３３を強制的にりセットさせ、第１図の回路が運転
開始後タイムラグをもって動作するようにしている。ま
た、手動モードによるリセット信号付与とともに、自動
モードによるリセット信号付与も可能どしており、この
ときリセット信号はＦＦ３６をセットすることにより出
力され、ＦＦ３６は再運転が開始されたときに運転信号
によりリセットされる。またタイマ素子３５の出力信号
を微分演算ゲート２１〜２４．３２の読込信号Ｍとして
与えてやれば、運転中のみ微分演算ゲート２１〜２４．
３２の機能を動作させることが可能となる。これにより
一層、実運転に適した回路としている。

なお、第１図および第５図の実施例に示す如き回路を、
マイクロコンピュータないし電子計算）幾を用いてソフ
トウェアにより実現することも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、測定対象物の
移動に応じ互いに位相のずれた２相パルス信号を発生す
るパルスジェネレータの異常を正確かつ迅速に検出する
ことができる。例えば、この発明によれば、パルスジェ
ネレータの次のような異常状態、すなわち（１）電源異
常（瞬停）、（２）Ａ、Ｂパルスの位相ずれ、（３）Ａ
もしくはＢパルス欠相、（４）パルスピックアップから
アンプ間のリード線のトラブル、（５）パルスピックア
ップのベアリング不良、（６）機械側からの衝撃による
シャクリ、などの早期かつ正確な検知が可能となる。ま
たパルス異常状態を早期に検知することが可能なことか
ら、測長２回転数測定の不良による２次的被害を最小限
にくい止めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路図、第２図ないし第
４図は第１図の回路の動作を示すタイミ゛　　ングチｔ
−ト、第５図はリセット信号発生回路の一例を示す図で
ある。 ３・・・パターン識別回路 ４・・・異常パターン検出回路 ５・・・リレー出力回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定対象物の移動に応じ互いに位相のずれた２相
   パルス信号を発生するパルスジェネレータの異常を検出
   するための装置であって、 前記２相パルス信号の論理０および論理１の４通りの組
   合せの繰返しパターンを識別する手段と、前記識別した
   繰返しパターンが前記４通りの組合せを順に繰返してい
   ないときに異常検出信号を出力する手段とを備えた、パ
   ルスジェネレータの異常検出装置。