JPS63269819A - ランプ波信号発生装置 - 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］ 本発明は、例えば材料試験機において静的試験を行なう
際に使用する負荷速度一定のランプ波信号を発生させる
ために使用するに適したランプ波信号発生装置に関する
。

［従来の技術］ ランプ波信号発生装置としては、積分回路を応用したア
ナログ式のものや、クロックパルス信号をバイナリ・カ
ウンタで計数し、そのバイナリ・コードをＤ／Ａ変換器
を用いてアナログ信号として積分出力するディジタル式
のものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記アナログ式のものでは、波形分解能を高くでき、ラ
ンプ波の勾配（＝出力電圧／時間）を速度と定義すれば
、高速度発振を容易に行なうことができるという利点が
あったが、低速度発振領域では非直線性誤差を生じ一定
速度でなくなるという問題点があった。

一方、ディジタル式のものでは、低速度発振については
クロックパルス信号の周波数を低くすることで容易に対
応できるか、この対応状悪で高速度発振について対応さ
せることは困難である。そこで高速度発振を考慮してＤ
／Ａ変換器のビット数を小さくすると、低速度発振領域
では出力波形が顕著な階段状となり、方形波的になって
分解能が低下する。そのため、階段上の信号で引っ張り
試験を行なうと材料を一定の荷重で保持することになっ
てクリープ／リラクゼーションが発生し、試験結果に悪
影習を与えるという問題点があった。クロックパルス信
号の周波数を高くした高速度発振領域では該問題は緩和
されるものの、回路素子に高価な高速部品を使用しなけ
ればならず、使用できる素子にも限りがあり、クロック
パルス信号の周波数をむやみに高く出来ないという問題
点かあった。

本発明は上記したアナログ式、ディジタル式それぞれが
有する問題点を解消し、試験材料の特性に基づいた合理
的な分解能と試験速度を両立させることのできるランプ
波信号発生装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段コ 上記問題点を解決するために、本発明は次のような構成
を採用した。

すなわち、本発明にかかるランプ波信号発生装置は、ク
ロックパルス信号をバイナリ・カウンタでバイナリ・コ
ードに変換し、該バイナリ・コードをＤ／Ａ変換器によ
ってＤ／Ａ変換してアナログ信号のランプ波信号を出力
させるようにしたランプ波信号発生装置であって、Ｄ／
Ａ変換器のフルスケール電圧を順次後段に設けられるＤ
／Ａ変換器の最下位ビットに等しくなるように設定して
Ｄ／Ａ変換器を複数個従属的に設け、これら各Ｄ／Ａ変
換器に入力信号を与えるカウンタをそれぞれ併設すると
ともに、これらカウンタに対しクロックパルス信号が入
力される入力路と、前段のカウンタから出力されるキャ
リー信号が入力される入力路とを切換えてカウンタ相互
をＤ／Ａ変換器の従属的な出力状態に対応させて接続す
る切換接続手段を設けたことを特徴としている。

［作用］ 前段のＤ／Ａ変換器のフルスケール出力電圧は、後段の
Ｄ／Ａ変換器のＩＬＳＨに等しく設定されており、全Ｄ
／Ａ変換器を動作させるときは、後段Ｄ／Ａ変換器の１
ビツト変化分に対し前段のＤ／Ａ変換器からフルスケー
ル信号が加算されるので、これらの総和をとって出力す
れば高分解能のランプ波信号を得ることができる。また
、前段のＤ／Ａ変換器に対し後段のＤ／Ａ変換器には、
このＤ／Ａ変換器に対して入力信号を与えるカウンタに
切換手段によって単独にクロックパルス信号が入力され
るので、後段のＤ／Ａ変換器のビット数に基づく分解能
のランプ波信号を得ることもできる。ランプ波信号の速
度が低速度のときは通常の高分解能であり、さらに低速
度にした場合はより高分解能のランプ波信号が得られる
。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。本発明はバイナリ・コードをＤ／Ａ変換してランプ波
信号を積分出力するＤ／Ａ変換器を複数個従属的に接続
し、試験材料の特性に基づいた分解能と試験速度とを両
立させたランプ波を試験目的に合せて発信させるように
している。

実施例では２個のＤ／Ａ変換器を用い、Ｄ／Ａ変換器１
が主でＤ／Ａ変換器２が従となるように設定されている
。すなわち、Ｄ／Ａ変換器１の基準電圧Ｅｒ、は、必要
とする出力端子３からの出力電圧ｅＯに等しくされ、Ｄ
／Ａ変換器２の基準電圧Ｅｒ２は、Ｄ／Ａ変換器１のＩ
ＬＳＢに等しい出力電圧ｅ１に相当する電圧に設定され
ている。したがって、Ｄ／Ａ変換器２のフルスケール出
力電圧ｅ２がＤ／Ａ変換器１のＩＬＳＢ出力に等しくな
り、アナログ電圧的にｅｌとｅ２とが連続してつながれ
ることになる。

Ｄ／Ａ変換器１へはバイナリ・カウンタ５によってバイ
ナリ・コードが与えられ、Ｄ／Ａ変換器２へはバイナリ
・カウンタ６によってバイナリ・コードが与えられる。

バイナリ・カウンタ５゜６の信号入力路にはモード切換
用の切換スイッチ８、９．１０が介在され、クロックパ
ルス信号が切換的に入力されるように接続路か設けられ
ている。この切換スイッチ８．９．１０はそれぞれ連動
し、接点ａ側に投入される時はクロックパルス信号かバ
イナリ・カウンタ５に入力され、接点す側に投入される
時はクロックパルス信号がバイナリ・カウンタ６に入力
されるとともに、バイナリ・カウンタ６のキャリー信号
がバイナリ・カウンタ５へ入力されるように構成さねて
いる。

このように構成されたランプ波信号発生装置において、
スイッチ８，９．１０を接点す側へ投入すると高分解能
モードとして作動する。クロックパルス信号はバイナリ
・カウンタ６に入力され、そのキャリー信号がバイナリ
・カウンタ５に入力され、Ｄ／Ａ変換器１．２共に機能
してＤ／Ａ変換器１のビット数＋Ｄ／Ａ変換器２のビッ
ト数の分解能でアナログ信号ｅｏ　（＝ｅ＋　＋ｅ２）
が出力端子３から出力されることになる。一方、スイッ
チ８，９．１０を接点ａ側へ没入すると高速度モードと
して作動する。この時は、クロックパルス信号はバイナ
リ・カウンタ５に入力され、バイナリ・カウンタ６には
入力されず、バイナリ・カウンタ６は非動作状態となり
Ｄ／Ａ変換器２の出力電圧は零となってＤ／Ａ変換器１
のみが機能する。

したがって上記高分解モード時に比べＤ／Ａ変換器２が
機能しない分だけ分解能は低下することになるが、その
分だけ高速度発信か可能となる。

このように上記各モードを選択して使用する場合、通常
材料の特性からして低速度側では負荷力の一定保持時間
が長くなってクリープ／リラクゼーションという現象か
顕著に現われ試験結果に悪影響を与えやすいが、高分解
能モードにすることによって該悪影響の防止を図ること
ができる。

また、高速度モートでは負荷力の変化が速いために少々
分解能が低下しても一定保持時間が短くなってクリープ
／リラクゼーションによる影習は少なく問題とはならな
い。

上記したように本発明にかかるランプ波信号発生装置は
、Ｄ／Ａ変換器を複数使用し、その動作機能を組合せる
ことにより材料の特性に基づいた実用的・合理的な分解
能と速度を両立させたランプ波信号を発信させることが
できる。回路構成は簡Ｉ…で回路上に無理がないことか
ら信頼性と安定性の向上を図ることもできる。

上記実施例ではＤ／Ａ変換器を２個使用したが、個数は
これに限定されるものではなく、適宜目的に合わせて都
合のよいものを組合わせて構成すればよい。

また、マイクロコンピュータ等と組合わせることにより
、上記実施例におけるスイッチ８〜１０の機能を他の手
段によって行なうこともでき、これらとのインタフェー
スも容易なことから、自動化が可能で応用範囲も広くで
きる。

材料試験分野における低サイクル疲労試験などでは、負
荷パターンに正弦波形を用いずに三角波形を使用する場
合があるので、本発明を基にしてランプ波形を繰返し出
力できるような付加回路を適宜追加すれば、かかる試験
を行なう場合にも応用することができる。

［発明の効果］ 上記説明から明らかなように、本発明にかかるランプ波
信号発生装置によれば、出力波形を高速度で変化させる
場合と高分解能で出力させる場合とに、試験材料の特性
に基づいた実用的で合理的な出力波形を発信させること
ができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。 １．２・・・Ｄ／Ａ変換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）クロックパルス信号をバイナリ・カウンタでバイ
   ナリ・コードに変換し、該バイナリ・コードをＤ／Ａ変
   換器によってＤ／Ａ変換してアナログ信号のランプ波信
   号を出力させるようにしたランプ波信号発生装置であっ
   て、Ｄ／Ａ変換器のフルスケール電圧を順次後段に設け
   られるＤ／Ａ変換器の最下位ビットに等しくなるように
   設定してＤ／Ａ変換器を複数個従属的に設け、これら各
   Ｄ／Ａ変換器に入力信号を与えるカウンタをそれぞれ併
   設するとともに、これらカウンタに対しクロックパルス
   信号が入力される入力路と、前段のカウンタから出力さ
   れるキャリー信号が入力される入力路とを切換えてカウ
   ンタ相互をＤ／Ａ変換器の従属的な出力状態に対応させ
   て接続する切換接続手段を設けたことを特徴とするラン
   プ波信号発生装置。