JPS63145923A

JPS63145923A - 振動変位検出装置

Info

Publication number: JPS63145923A
Application number: JP29252586A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Hosoya; 細谷　宜也
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1988-06-18

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は長さの変位量をインピーダンス変化として検出
する振動変位検出装置に関するものである。

（従来の技術）長さの変位数をインピーダンス変化としてとらえる計測
機器に於いて、周囲環境が変化した場合、特に温度変化
の場合、回路構成部のインピーダンスが変化するので、
実測している変位量のインピーダンスに環境変化に依る
インピーダンス変化が加わることになり、機器の出力値
と実際の変位量とに誤差が生じてくる０周囲環境変化の
中で温度変化による影響が多いことから、以下温度変化
によるものについて説明する。第２図は従来のうず電流
損式振動変位検出器の回路ブロック図であり、検出器１
と増幅装置２とで構成されており、被測定体３と検出器
１とのギャップ４の振動変位量を計麹する装置である。

増幅装置２の回路構成は、検出器１と共にＬＣ共振回路
を構成し、ギャップ４の変化量を発振電圧の変化として
出力している発振ｌＩ５と、発振電圧を検波している検
波器６と、検波後の信号を変位量−出力電圧値で直線補
正しているリニアライザクと、その信号を出力として規
格化する為の増幅器８とがある。従来では、温度ドリフ
トに依る誤差を少なくする方法として、内部回路構成部
品を温度変化の少ない特殊用品を使用したり、検出器と
増幅装置間のケーブル９の長さを極力短かくし、温度に
依る変化量を少なくなる様にしていた。

また機器の使用条件についても厳しい条件がつけられて
いた。

（発明が解決しようとする問題点）一方、この様な計測機器は、工業用機械、（モータ、ポ
ンプ等）の振動測定に使用されることが多く、比較的に
温度変化の激しい場所へ設置されており、温度ドリフト
に依る誤差が大きかった。

また１機械の操作、監視は人間工学的見地から遠隔集中
監視が主流となっており、計測機器の場合に於いても検
出器と増幅装置間ケーブルは、長くなるケースが多く、
ケーブルの温度変化によるインピーダンス変化により誤
差が大きくなる欠点があった。

本発明は、長さ変化量をインピーダンス変化として検出
する振動変位量計測装置に於いて、周囲環境の変化に依
るインピーダンス変化を回路上で克服し、機器の精度を
保障すると共に、機器の使用環境条件の緩和を図り、ま
た検出器〜増幅装置間のケーブルを長くすることを目的
とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は周囲温度の変化に対し、振動変位の周波数を取
除くローパスフィルタ及び温度ドリフト分のインピーダ
ンス変化に依る直流電圧を検出する差動増幅器と、温度
ドリフト分の直流電圧を発振器に帰環させる発振電圧調
整器とで構成され。

温度ドリフトによる誤差を、低減できるようにしたこと
を特徴とする。

（作　用）本発明は、計測装置の回路構成部のインピーダンスのう
ち、とくに問題となる抵抗の温度ドリフトによるインピ
ーダンス変化量を差動増幅器に依り検出し、発振器に帰
環させることによって出力から温度ドリフト分の誤差を
取除くことができる。

（実施例）本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明によるうず電流積式振動変位検出器の
回路ブロック図であり、前述した従来形のうず電流損式
振動変位検出詣に、振動変位の周波数を取除くローパス
フィルタ１０と、温度ドリフト分のインピーダンス変化
に依る直流電圧を検出増幅する差動増幅器１１と温度ド
リフト電圧を発振器に帰環させる発振電圧調整器１２と
を付加したものである。

本実施例のうず電流積形変位検出器は以上の様に構成さ
れている１通常、検出器１からＬＣ共振に依る高周波磁
界が発生しており、被測定体３の表面にはうず電流が発
生する。ギャップ４が変化すれば、このうず電流積が変
化し、検出器１と発振器５からなる発振回路のインピー
ダンスが変化し、発振電圧の変化（交流電圧となる）に
つながる。

これらの変化量は、規則性があることから、ギャップ４
の変化量を発振電圧の変化量としてとらえることが出来
る。発振電圧の変化量は、検波器６に依り、高周波分を
カットし、全波整流され、リニアライザ７及び増幅器８
を通して、外部へ出力される。この時、周囲温度が変化
した場合、検出器１から増幅装置２を接続しているケー
ブル９のケーブル抵抗及び検出器１のコイル抵抗等が、
一定の温度係数をもって変化する。この結果検出器１と
発振器５からなる発振回路のインピーダンスは、ギャッ
プ４の計測変位と関係なく変化してしまう。

しかし、ケーブル等の温度ドリフトによるインピーダン
ス変化は、計測体の振動によるインピーダンス変化と比
較すると非常に長い周期であり、インピー変化を電圧と
して検出する場合温度ドリフトによるインピーダンス変
化は、直流分として現われてくる。

第３図は、ギャップ４を一定にした時の、温度ドリフト
のない発振電圧の波形図を表おしており、発振電圧１３
は純粋な交流分のみである。

第４図は、ギャップ４を一定にした時の温度ドリフトを
含んだ発振電圧の波形図を表わしており、発振電圧１４
は、交流分子直流電圧のバイアスがかかっている。増幅
装置２にローパスフィルタ１０゜差動増幅器１１．発振
電圧調整器１２が無い従来の検出塁では、発振電圧１４
がそのまま検波器６．リニアライザ７、増幅器８を通っ
て、出力される為。

実際に計測した値に温度ドリフト分が加算された値とな
って表われ、計器の誤差につながる。

第５図は、差動増幅器１１を通した後の信号波形図で温
度ドリフト分の直流電圧１５を表わしている。

ここで増幅装置２にローパスフィルタ１０．差動増幅器
１１９発振電圧調整器１２を付加した場合、温度ドリフ
トを含んだ発振電圧１４は、ローパスフィルタ１０によ
り、計測値であるギャップ４の振動変位に相当する発振
電圧１４、取除き、周波数を持たない直流電圧分となる
。差動増幅器１１に依り温度ドリフト分の直流電圧１５
を検出増幅し、発振電圧調整器渡している０発振電圧調
整器１２は、直流電圧１５が＋側に出た場合は−で加算
、また、−側で出た場合は＋側で加算して発振器の発振
電圧に補正をかけており、発振電圧は、第２図の温度ド
リフト分を含まない発振電圧１３となる。故に、ローパ
スフィルタ１０．差動増幅器１１．発振電圧調整器１２
を付加した振動変位検出器は、温度ドリフトに依る誤差
を取除くことが可能となる。

〔発明の効果〕

以上の様に、本発明に依れば、温度変化の少ない特殊部
品や、検出器−増幅装置間ケーブル長を極力短かくする
等、計測機器に制約を加えることなく使用環境条件を緩
和でき、温度ドリフトに依る誤差を除去することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のうず電流積式振動変位検出器回路ブロ
ック図、第２図は従来形うず電流積式振動変位検出器回
路ブロック図、第３図は温度ドリフトのない発振電圧の
波形図、第４図は温度ドリフトを含んだ発振電圧の波形
図、第５図は温度ドリフトによる直流電圧の波形図であ
る。１・・・検出器、　　　　　　　２・・・増幅装置、３
・・・被測定体、　　　　　　４・・・ギャップ、５・
・・発振器、　　　　　　　６・・・検波器、７・・・
リニアライザ、　　　　８・・・増幅器。９・・・ケーブル、１０・・・ローパスフィルタ、　　１１・・・差動増幅
器、１２・・・発振電圧調整器、１３・・・温度ドリフト分を含まない発振電圧の波、１
４・・・温度ドリフト分を含んだ発振電圧の波形、１５
・・温度ドリフトに依る直流電圧波形。代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　三俣弘文４　　　第２図第３図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

振動変位量をインピーダンス変化として計測している装
置において、周囲温度の変化に対し、振動変位の周波数
を取除くローパスフィルタ及び温度ドリフト分のインピ
ーダンス変化に依る直流電圧を検出する差動増幅器と、
温度ドリフト分の直流電圧を発振器に帰環させる発振電
圧調整器とで構成され、温度ドリフトによる誤差を、低
減できることを特徴とする振動変位検出装置。