JPS63234101A

JPS63234101A - 変動量測定装置

Info

Publication number: JPS63234101A
Application number: JP6556387A
Authority: JP
Inventors: Chiaki Okamura; 千秋岡村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-23
Filing date: 1987-03-23
Publication date: 1988-09-29

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）本発明は変動量測定装置に関し、例えばタービン発電機
の回転体の偏心（４）を測定するものに適用し得るもの
である。

（従来の技術）従来、回転体の偏心量の測定は、例えば、ターニングギ
ヤモータによって回転体を１〜６０（ｒｌ）ｌ）程度の
低速で回転させ、偏心量に応じてピーク・ピーク間が変
化する正弦波信号を発生させてそのピーク・ピーク間を
測定することで行なっていた。

すなわち、第９図に示すように検出器１において偏心量
に応じて変化する検出信号ＶＩＮ（第１０図（八））が
得られ、これがピークホールドロ路２においてピークホ
ールドされて比較回路３に与えられ、比較回路３におい
て直接与えられる検出信号ＶＩＮとの偏差が求められ、
この偏差がビ−クホールド回路４においてホールドされ
る。ここで、回転体５に設けられている突起６が対向部
を通過するごとりセット信号ＶＲＩ（第１０図（Ｂ））
を送出するリセットパルス発生器７が設けられており、
このリセット信号ＶＲ１によりビクホールド回路２及び
４はリセットされるようになされている。

かくして、ピークホールド回路２は回転体５が１回転す
る間のピーク値をホールドし、ピークホールド回路４は
回転体５が１回転する間の最大値と最小値との偏差（ピ
ーク・ピーク間電圧）をホールドする。従って、両ピー
クホールド回路２及び４と、比較回路３によってピーク
・ピーク間検出回路８が構成されている。

このよ１にした求められたピーク・ピーク間信号Ｖｌ（
第１０図（（Ｄ））は、選択回路９に対して第１の選択
入力として与えられると共に、回転体５が次の１回転す
る間その信号■１をホールドするピークホールド回路１
０に与えられる。ピークホールド回路１０によるホール
ド信号■２（第１０図（Ｅ））は選択回路９に対して第
２の選択入力として与えられ、選択回路９において大ぎ
い方の入力が選択されて、第１０図（Ｆ）に示すような
回転体５の１回転ごとのピーク・ピーク間信号をホール
ドしていった出力信号ＶＯＬＪＩを選択回路９において
得る。

なお、ピークホールド回路１０はリセットパルス発生器
６に対して反回転方向に近接して設【ブられたリセット
パルス発生器１１からのリセット信号ＶＲ２（第１０図
（Ｃ））によって１回転ごとにホールド信号をリセット
するようになされている。

７（発明が解決しようとする問題点）このようにして偏心量を反映した検出信号ｖＩＮのピー
ク・ピーク間の値がホールドされ１回転ごとに更新され
て行く出力信号ｖｏｕｒを得ることができる。しかしな
がら、従来装置においては、回転体５に突起６を設け、
回転体５の周囲にリセットパルス発生器７．１１を設電
ブる構成であるため、当該測定装置本体まで、リセット
パルス発生器７．１１から信号ケーブルを引き回すこと
を要し、実際上、その引き回し距離は数百（１）にも及
ぶことがあり、測定装置が大掛かりなものになると共に
、ノイズが混入し易い構成となっていた。すなわち、複
雑、高価なものとなると共に、精度が低いものとなって
いた。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、測定出力
信号を得るために用いるピークホールド回路に対するリ
セット信号を簡易な構成によって得ることができ、全体
構成を簡易、安価なものとすることのできる変動量測定
装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）かかる問題点を解決するため、第１の本発明においては
、被測定交流信号ＶＩＮのピーク・ピーク間の値■１を
検出保持して測定出力信号ｖＯＵＴを得る変動量測定装
置において、上記被測定交流信＠ＶＩＮに基づき当該被
測定交流信号ＶＩＮの周期の逓倍の周期を有するリセッ
ト信号ＶＲを形成して保持されたピーク・ピーク間の値
をそ−の周期で更新するようにした。

また、第２の本発明においては、変動ω測定装置におい
て、発振器４５からのクロック信号ＭＣＫを分周して周
期の異なる複数のリセット信号［＜８１、Ｒ８２を形成
し、被測定交流信号ＶＩＮの周波数に応じて何れかのり
セッｊ〜信号を選択し、ピーク・ピーク間の値ｖ１を選
択されたりセラ１〜信号の周期で更新するようにした。

（作用）第１の本発明においては、保持されたピーク・ピーク間
の値を被測定交流信号ＶＩＮに基づいて形成されたリセ
ット信号で更新して行くようにした。

その結果、リセット信号を発生させるために機構的な構
成を必要とせず、また、リセット信号を長い距離を通じ
で搬送ざＵることを要せず、高信頼性を有する簡易な装
置を実現し得る。

また、第２の本発明においては、発振器４５のクロック
信号ＭＣＫを分周して複数のリセット信号Ｒ８１，Ｒ８
２を形成し、被測定交流信号ＶＩＮの周波数に基づいて
選択されたリセット信号で保持されたピーク・ピーク間
の値を更新するようにした。

その結東、この第２の本発明においても畠信頼性を有す
る簡易な装置を実現し得る。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述する
。

第１の水　明の実施例先ず、第１の本発明の一実施例を詳）１する。

第８図との対応部分に同一符号を付して示す第１図にお
いて、ピーク・ピーク間検出回路８からのピーク・ピー
ク間借ＱＶＩ（第２図（Ｋ））はスイッチ回路１５を介
してサンプルホールド回路１６に与えられ、そのサンプ
ルボールド出力が測定出力信ｇ′４ＶＯＵＴ　（第２図
（Ｌ））として出力されるようになされている。

この実施例においては、ピークホールド回路２及び４（
第９図参照）に対するリセット信号ＶＲ１や、リーンプ
ルホールド回路１６に対するサンプリング信号（スイッ
チ回路１５に対するオン信号）ＳＭＰ等のタイミング制
御信号は、検出信号ＶＩＮを受けるタイミング制御回路
２０が形成するようになされている。

タイミング制御回路２０においては、検出信号ＶＡＮ（
第２図（Δ））はフィルタ２１を介してノイズ成分が除
去された侵、比較器構成の波形整形回路２２に与えられ
る。波形整形回路２２は検出イＧ号ＩＮをパルス信号Ｐ
ＵＬ（第２図（Ｂ））に整形した後、分周回路２３に与
えて分周ざＵた後、リングカウンタ２４にクロック信号
ＧＫ（第２図（Ｃ））として与える。

リングカウンタ２４は、Ｎ個（図示のものは５個）の出
力端子２４ａ、２４ｂ・・・２４ｅを有しクロック信号
ＧＫのエツジを検出すると出力信号を送出する出力端子
を切り換えるものであり、第１の出力端子２４ａからの
出力信号５２４ａ　　（第２図（Ｄ））をオア回路２５
を介してピークホールド回路２及び４にリセット信号と
して与えるようになされている。

また、リングカウンタ゛２４の第４及び第５の出力端子
２４ｄ及び２４０からの出力信号５２４ｄ（第２図（Ｅ
））及び出力信’１４ｓ２４ｅ　（第２図（Ｆ））はイ
クスクルーシブオア回路２６に与えられ、その出力信号
８２６（第２図（Ｇ））がオア回路２７を介してスイッ
チ回路１５にサンプルホールド回路１６のサンプリング
信号として与えられる。　従って、リングカウンタ２４
が一巡する期間を周期としてピーク・ピーク間信号が更
新され、その更新された値が安定した時点でサンプルホ
ールドされて測定出力信号ＶＯＵＴ（第２図（し））と
なる。

この実施例におりるタイミング制御回路２０は以上の構
成に加え、検出信号ＶＩＮが与えられなくなったとき、
出力信号ＶＯＵＴを速やかにクリアする構成を有する。

すなわち、パルス信号ＰＵＬの周期より長い時定数を有
するリトリガブル可能なワンショットマルチバイブレー
タ回路３０を備えてパルス信号ＰＵＬが送出されている
期間中論理１゛１」をとる出力信号５３０（第２図（Ｈ
））を出力させ、その出力信＠８３０が論理ｒＯＪに立
下った時点を第２のワンショットマルチバイブレータ回
路３１で捉え、その出力信号５３１（第２図（Ｉ））に
よってピークホールド回路２及び４をリセット動作させ
ると共に、スイッチ回路１５をオン動作させて零を内容
とするピーク・ピーク間検出信号をサンプルホールドさ
せるようになされている。

従って、上述の実施例によれば、従来装置と同様に測定
出力信号ＶＯＵＴを得ることができ、かくするにつき、
ピークホールド回路２及び４に対するりセット信号ＶＲ
Ｉや、サンプルホールド回路１６に対するサンプリング
信４８ＭＰを検出信号ＶＩＮより形成するようにしたの
で、回転体間りにこれらの信＠発生用の素子等を設けて
、信号ケーブルを引き回す必要がなく全体構成を安価、
筒易化することができると共に、信頼性を向−ヒさせる
ことができる。

また、リングカウンタ２４の一巡周期を適宜選定するこ
とにより測定値の更新周期を任意に選択することができ
る。

なお、選定する測定値の更新周期によっては第３図に示
すように、分周回路２３を介することなく、波形整形回
路２２からのパルス信号ＰＵＬを直接リングカウンタ２
４に与えるようにしても良い。また、リセット期間を短
くするためには、第４図に示すように時定数の非常に短
いワンショットマルチバイブレータ回路３３を用いてリ
セット信号５２４ａのパルス幅を短くして供給させるよ
うにしても良い。

の　　　　　の次に、第２の本発明の一実施例を詳述する。

第１図との対応部分に同一符号を付して示ず第５図にお
いて、フィルタ２１を介してノイズ成分が除去された検
出信号は、周波数／電圧変換回路４０に与えられ、電圧
信号に変換されて比較回路４１に比較入力として与えら
れる。　　　　　。

比較回路４１にはまた、第６図に示すように所定周波数
（例えば１０（ト１ｚ　］　）　ｆｒｅｔに対応した所
定電圧ｖｒｅｒが基準電圧として与えられ、その比較出
力ＣＯＭをスイッチ回路４２に対してオン４ｒ’、　４
Ｕとして与えると共に、インバータ回路４３を介して反
転してスイッチ回路４４にオン信号として与えるように
なされている。従って、検出信号ＶＩＮの周波数が高い
場合、すなわち回転体が高速（例えば定格速度）で回転
している場合にはスイッチ回路４２がオンし、他方、検
出信号Ｖ（Ｎの周波数が低い場合には、例えば、回転体
がターニングギヤモータ等によって低速で回転している
場合にはスイッチ回路４４がオンするようになされてい
る。

この実施例においては、ピークホールド回路２及び４に
対するリセット信号は、発振器４５からのクロック信ｊ
’３ＭＧＫを分周回路４６にＪ３いて分周して発生する
ようになされており、分周回路４６は高速回転時に対応
した周期の短い第１のリセット信号Ｒ８１（第７図（Ａ
））を発生すると共に、低速回転時に対応した周期が長
い第２のリセット信号Ｒ８２（第７図（Ｃ）＞を発生し
、それぞれ対応するスイッチ回路４２．４４を介してピ
ークホールドロ路２及び４に与える。

リセットされた後、ピーク・ピーク間検出信号が安定し
た時点でサンプルホールドさせるように、第１のリセッ
ト信号Ｒ８１は２個のワンショットマルチバイブレータ
回路４７．４８の継続接続でなるサンプリング信号発生
回路４９に与えられ、第１のリセット信号Ｒ８１の次の
リセットパルスが生じる前に立上るサンプリング信号Ｓ
ＭＰ１（第７図（Ｂ））を形成してスイッチ回路１５に
与え、他方、第２のリセット信号Ｒ８２は２個のワンシ
ョットマルチバイブレータ回路５０．５１の継°続接続
でなるナンブリング信号発生回路５２に与えられ、リセ
ット後火のリセットパルスが生じる前に立上るサンプリ
ング信号ＳＭＰ２　（第７図（Ｄ））形成してスイッチ
回路１５に与えるようになされている。

従って、１蓮の実施例によれば、検出信号ＶＩＮのピー
ク・ピーク間の値を所定周期で測定することにより偏心
量を測定することができ、その所定周期を決定するリセ
ット信号Ｒ８Ｉ、Ｒ８２を回転体５の周囲に何ら素子を
設けることなく形成するようにしたので、信号ケーブル
を引き回ずことが不要となって全体構成を簡易化でき、
装置を安価にすることができる。

しかも、検出信号ＶＩＮの周波数に応じてリセット信号
Ｒ８１，Ｒ８２を切り換えて使用するようにしたので、
回転体の低速回転時及び高速回転時共に粘度良く偏心器
を測定することができる。

囚に、リセット信号の周期を一通りに固定した場合には
、低速回転に合わせて周期を固定すると、高速回転時の
偏心量の変化に十分に追従できず、また、高速回転に合
わせて周期を固定すると、低速回転記にピーク・ピーク
間の値を捕捉することはできない。

なお、第８図に示すように、分周器４６から周期の異な
る４個のリセット信号Ｒ８１１〜Ｒ８４１を出力し、周
波数判別回路５５からの判別出力ＨＡ　Ｎによって４個
のスイッチ回路５６〜５９のうち何れかを動作させてリ
セット信号を択一的に選択させて供給し、これに応じて
サンプリング信号発生回路６０〜６３からサンプリング
信号ＳＭＰを発生させ、検出信号ＶＩＮの周波数に応じ
てより細かくリセット信号の周期を調整するようにして
も良い。このようにすると、一段と高精度の測定出力信
号ＶＯＵＴを得ることができる。

なお、上述の実施例においては、偏心ｒ１４測定装置に
本発明を適用したものを示したが、被測定特性の変化と
してピーク・ピーク間が変動する検出信号を得られるも
のであれば、他の変ｖＪｊＨに対しても本発明を適用す
ることができる。

［発明の効果］以上のように、第１の本発明によれば、検出信号に基づ
きリセット信号を形成するようにしたので、リセット信
号の形成構成を従来装置に比べて格段的に簡易化した変
動聞測定装置を得ることができる。

また、第２の本発明によれば、発振器からの発振出力に
基づき周期の異なる複数のリセット信号を形成し、検出
信号の周波数に応じて何れがのリセット信号を選択り−
るようにしたので、この発明によってもリセット信号の
形成構成を従来装置に比べて格段的に簡易化した変動量
測定装置を１１！ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の本発明の第１実施例を示すブロック図、
第２図はその各部信号波形図、第３図及び第４図はそれ
ぞれ第１の本発明の第２及び第３実施例を示すブロック
図、第５図は第２の本発明の第１実施例を示すブロック
図、第６図は周波数／電圧変換の説明に供する路線図、
第７図はぞの各部タンミングヂャート、第８図は第２の
本発明の第２実施例を示すブロック図、第９図は従来装
置を示すブロック図、第１０図はその各部信号波形図で
ある。１・・・検出器２．４・・・ピークボールド回路３．２２．４１・・・比較回路８・・・ピーク・ピーク間検出回路１５．４２．４４・・・スイッチ回路１６・・・サンプルホールド回路２３．４６・・・分周回路２４・・・リングカウンタ４０・・・周波数／電圧変換回路４５・・・発振器４９．５０・・・サンプリング信号発生回路ＶＩＮ・・
・検出信号ｖＲｌ、Ｒ８１，Ｒ８２・・・リセット信号ＶＯＵＴ・
・・測定出力信号

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定交流信号のピーク・ピーク間の値を検出保
持して測定出力信号を得る変動量測定装置において、上記被測定交流信号に基づき当該被測定交流信号の周期
の逓倍の周期を有するリセット信号を形成して保持され
た上記ピーク・ピーク間の値をその周期で更新するよう
にしたことを特徴とする変動量測定装置。
（２）被測定交流信号のピーク・ピーク間の値を検出保
持して測定出力信号を得る変動量測定装置において、発振器からのクロック信号を分周して周期の異なる複数
のリセット信号を形成し、上記被測定交流信号の周波数
に応じて何れかの上記リセット信号を選択し、上記ピー
ク・ピーク間の値を選択された上記リセット信号の周期
で更新するようにしたことを特徴とする変動量測定装置
。