JPS6313502Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 交差した二つのコイルと、これらのコイルの一
方に並列接続した定電圧素子と、前記交差した二
つのコイルの合成磁界内に配設した可動磁石とを
具備し、この可動磁石が前記交差した二つのコイ
ルによつて作られる合成磁界に応動して回動する
ようにした交差コイル可動磁石型の拡大目盛式電
圧計は簡単な構成によつて所望の範囲のみを拡大
表示することができ、しかも特別な制御手段を必
要としないため自動車等のバツテリ電圧を測定す
るための直流電圧計として特に有用であると、実
公昭53−8516号公報と実開昭54−30868号公報に
記載提案されているが、コイルを構成する銅線の
電気抵抗が温度により大巾に変化するため、電圧
計全体の回路構成によつては、大きな温度誤差を
生じる欠点があり、このタイプの電圧計は今だに
実用化されていない。

この考案は上記にかんがみ、上記交差コイル可
動磁石型の拡大目盛電圧計の温度誤差を軽減し、
もつて、その実用化を可能ならしめんとするもの
である。

第１図のように、二つの交差のコイルL₁とL₂
と抵抗器Ｒとを直列接続すると共に、一方のコイ
ルL₁に定電圧素子、例えばツエナダイオードZ_D
を並列に接続し、両コイルの合成磁界内に可動磁
石Ｍを配置した電圧計の端子T₁に被測定電圧の
プラス側を、端子T₂にマイナス側を印加し、被
測定電圧を零から次第に上昇すると、電圧が零か
ら一定値に達するまではコイルL₁の両端電圧が
ツエナダイオードZ_Dの閾値以下で、両コイルを流
れる電流が比例的に増大し、永久磁石Ｍは一定方
向を向いたままで、永久磁石Ｍの軸に固着した指
針Ｐは電圧計の最低目盛を指示したままである。
そして被測定電圧が一定値を越え、ツエナダイオ
ードZ_Dに電流が流れるようになると、被測定電圧
に応じて指針Ｐが振れる。この回路構成の拡大目
盛電圧計は前記実開昭54−30868号公報に自動車
のバツテリ電圧計として９〜16Vを拡大指示する
実施例が記載されている。この第１図の回路構成
では、抵抗器Ｒは通常炭素皮膜抵抗器とか酸化金
属皮膜抵抗器が用いられるため、電気抵抗の温度
変化は殆んど零で無視できるが、コイルL₁とL₂
を構成する銅線の電気抵抗は温度により大巾に変
化する。銅の電気抵抗の温度係数は約0.4％／℃
であるから50℃の温度上昇でコイルL₁とL₂の電
気抵抗は何れも約20％上昇する。今抵抗器Ｒの抵
抗値ｒが10Ω、コイルL₁の抵抗値rl₁が50Ω、コ
イルL₂の抵抗値rl₂が30Ωである場合について考
えると、50℃の温度上昇でコイルL₁の電流は約
20％減少し、コイルL₂は抵抗器Ｒと直列接続さ
れた両端の電圧が一定であるからその電流値は約
15％減少する。従つて各コイルの電流の減少率の
差約５％に対応する温度誤差が電圧計の温度誤差
として発生する。抵抗器Ｒを設けてなく、コイル
L₁の左端が直接端子T₁に接続された回路構成な
らば、このような温度誤差は発生しないが、実際
問題として、電流によるコイルの温度上昇を実用
範囲内におさえ、又ツエナダイオードZ_Dの電力を
なるべく小さくおさえて、電圧計のコストを低く
しようとすると、抵抗器Ｒの抵抗値を或程度以上
にする必要があり、現実に50℃の温度変化で数％
乃至10％程度の温度誤差を生じてしまう欠点があ
つた。

この考案は、銅線の抵抗値の変化に起因する上
記の温度変化を、わずかの抵抗器の追加により軽
減し得る拡大目盛電圧計を提案するもので、以下
図面の実施例に基づいて詳記する。

第２図の実施例は二つの交差コイルL₁とL₂の
一方のコイルL₁と直列に抵抗器R₁を接続し、コ
イルL₁と抵抗器R₁との直列接続と並列にツエナ
ダイオードZ_Dが接続され、さらに他方のコイル
L₂に抵抗器R₂が直列に接続されている。抵抗器
R₁とR₂の抵抗値をそれぞれr₁とr₂、コイルL₁と
L₂の抵抗値をそれぞれrl₁とrl₂とすると r₁：rl₁＝r₂：rl₂ の関係を満すように各抵抗値を定めると、周囲温
度が変化したときにコイルL₁とL₂に流れる電流
の変化が同じ率となり、総合的な温度誤差が零と
なる。

第３図の実施例はコイルL₁をL₁′とL₁″とに分割
して巻いたもので、コイルL₁′はコイルL₂と同軸
上に巻いてあり、かつ電流の向きがコイルL₂と
は逆向きになるように巻いてある。又コイル
L₁″はコイルL₂と交差して巻いてある。コイル
L₁′とL₁″とは同じ電流が流れるので、コイル
L₁′とL₁″を総合したコイルL₁の合成磁界の方向は
一定方向に定まるため、コイルL₁′とL₁″を唯一の
コイルL₁と見做してあつかうことができるため、
この例も２個のコイルL₁とL₂とからなる交差コ
イル電圧計として説明する。この場も第２図の場
合と同様に r₁：rl₁＝r₂：rl₂ の場合に温度誤差が最も小さく零となる。

第４図の実施例は端子T₁，T₂から流入する電
流がコイルL₁とL₂と定電圧素子NDとに分流する
ように電気回路が構成されている場合で温度誤差
を零にする条件は第２図と第３図の実施例の場合
と同じでよい。

第５図の実施例の場合は、抵抗器R₃とR₄の抵
抗値をそれぞれr₃とr₄とすれば、温度誤差を零に
する条件は r₁：rl₁＝r₃・r₄／r₃＋r₄：rl₂ となる。すなわち、この実施例は、温度誤差に関
しては、等価的に、第４図の回路の抵抗器R₂の
抵抗値をr₃・r₄／（r₃＋r₄）にした場合と同じに
なる。つまり、等価的に抵抗値r₃・r₄／（r₃＋r₄）
の抵抗器R₂を第３図のようにコイルL₂と直列に
接続した回路構成と同じである。

なお、何れの実施例の場合も直列抵抗器Ｒ，
R₂又はR₃等を挿入することで、回路電流が変る
からコイル巻数を加減し、指針の振れが目盛に合
うようにする。又上記のように温度誤差を零にす
ることが可能であるが、必ずしも零にしなくても
実用的に許される程度の温度誤差で妥協すること
ができる。従つて温度誤差を零にする上記条件式
は必ずしも完全に満される必要はない。

この考案によれば、簡単な構成で温度変化を軽
減できるため、交差コイル可動磁石型の拡大目盛
式電圧計の精度を実用可能な値まで向上させ、こ
のタイプの電圧計の実用化に寄与する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の拡大目盛式電圧計の電気結線
図、第２図乃至第５図はこの考案のそれぞれ異な
る実施例の電気結線図である。 L₁，L₂……コイル、R₁，R₂，R₃，R₄……抵抗
器、Ｍ……可動磁石、T₁，T₂……端子、Ｐ……
指針、r₁，r₂，r₃，r₄……抵抗器R₁，R₂，R₃，R₄
の抵抗値、rl₁，rl₂……コイルL₁，L₂の抵抗値、
Z_D……定電圧素子（ツエナダイオード）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 交差した二つのコイルL₁，L₂と、これら二
   つのコイルのうち一方のコイルL₁にかゝる電
   圧を一定値に制限する定電圧素子ZDと、前記
   二つのコイルを接続し、両端に被測定電圧を印
   加する端子T₁，T₂を有する電気回路と、前記
   交差した二つのコイルの合成磁界内に配置した
   可動磁石とを具備し、この可動磁石が前記交差
   した二つのコイルによつて作られる合成磁界に
   応動して回動するようにした交差コイル可動磁
   石型拡大目盛電圧計において、前記一方のコイ
   ルL₁に直列に抵抗器R₁を接続し、該コイルL₁
   と抵抗器R₁の直列回路に前記定電圧素子ZDを
   並列に接続し、さらに、前記他方のコイルL₂
   と直列に抵抗器R₂を接続するとともに、二つ
   のコイルL₁，L₂の各抵抗値rl₁，rl₂と二つの抵
   抗器R₁，R₂の各抵抗値r₁，r₂がr₁：rl₁＝r₂：rl₂ の条件を満たすか、この条件に近い値に定めら
   れていることを特徴とする拡大目盛電圧計。 ２ 二つのコイルL₁とL₂が直列に接続されてい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の拡大目盛電圧計。 ３ 端子T₁，T₂から流入する電流が、コイルL₁
   とコイルL₂と定電圧素子ZDとに分流するよう
   に電気回路が構成されていることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の拡大目盛
   電圧計。