JPH0119053Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電流計等の管理指針付指示器に関す
るものである。

電流計・電圧計・温度計および圧力計等の管理
指針付指示器としては、従来アナログ式のものと
デジタル式のものがあつた。しかし、前者は管理
指針値（定格値等）の設定が不正確であるという
問題があり、後者は表示が感覚的に見にくいとい
う問題があつた。

したがつて、この考案の目的は、管理指針値の
設定を正確に行うことができ、しかも表示を感覚
的に見やすくすることができる管理指針付指示器
を提供することである。

この考案の一実施例を第１図に示す。すなわ
ち、この管理指針付電流計は、定格電流値設定用
の可変抵抗器VRの抵抗値に応じた電圧を定格電
流値設定回路STから出力させ、この定格電流値
設定回路STの出力電圧をマルチプレクサMPXに
加え、このマルチプレクサMPXにより中央処理
装置CPUから与えられる特定のタイミングで定
格電流値設定回路STの出力電圧をアナログ・デ
ジタル変換器ADCに供給し、このアナログ・デ
ジタル変換器ADCのデジタル出力を中央処理装
置CPUに加え、このデジタル出力をもとに中央
処理装置CPU内で演算処理を行うとともに記憶
装置MEMに対する記憶処理等を行い、中央処理
装置CPUの出力をドライバDRを介して表示器
DPの左側の棒グラフ状表示部DP₁に供給するこ
とにより定格電流値を棒グラフ状に表示するよう
になつている。棒グラフ状表示部DP₁は、例えば
50個の発光素子を縦方向に一列に並べて配置して
あり、定格電流値に対応する発光素子までまたは
以上の発光素子がすべて点灯する。

また、変流器CT₁により検出した負荷電流を整
流回路DB₁で整流し、この整流回路DB₁の出力電
流をレンジ選択スイツチSW₁により負荷抵抗が切
換わる負荷抵抗選択回路RS₁に加えて特定の電圧
変換率で電圧に変換し、この負荷抵抗選択回路
RS₁の出力電圧を平滑回路SM₁で平滑したのち、
マルチプレクサMPXに加え、このマルチプレク
サMPXにより中央処理装置CPUから与えられる
特定のタイミングで平滑回路SM₁の出力電圧をア
ナログ・デジタル変換器ADCに供給し、このア
ナログ・デジタル変換器ADCのデジタル出力を
中央処理装置CPUに加え、このデジタル出力を
もとに中央処理装置CPU内で演算処理を行うと
ともに記憶装置MEMに対する記憶処理等を行
い、中央処理装置CPUの出力をドライバDRを介
して表示器DPの中央の棒グラフ状表示部DP₂に
供給することにより変流器CT₁による検出電流値
を棒グラフ状に表示するとともに、検出電流値の
デジタル値と定格電流値のデジタル値とを比較
し、検出電流値が定格電流値より越えている状態
が例えば５秒間連続した時にドライバ回路DRを
介して開閉器制御回路CRに過電流検知信号を供
給し、この開閉器制御回路CRにより負荷LD₁へ
の給電経路中に介挿した電磁開閉器MX₁を遮断
するようになつている。棒グラフ状表示部DP₂
は、棒グラフ状表示部DP₁と同じ構成であつて棒
グラフ状表示部DP₁と並べて配置され、検出電流
値に対応する発光素子以下の発光素子がすべて点
灯する。

さらに、変流器CT₂により検出した負荷電流を
整流回路DB₂で整流し、この整流回路DB₂の出力
電流をレンジ選択スイツチSW₁と連動するレンジ
選択スイツチSW₂により負荷抵抗が切換わる負荷
抵抗選択回路RS₂に加えて特定の電圧変換率で電
圧に変換し、この負荷抵抗選択回路RS₂の出力電
圧を平滑回路SM₂で平滑したのち、マルチプレク
サMPXに加え、このマルチプレクサMPXにより
中央処理装置CPUから与えられる特定のタイミ
ングで平滑回路SM₂の出力電圧をアナログ・デジ
タル変換器ADCに供給して中央処理装置CPUお
よび記憶装置MEMにより上記負荷LD₁の検出電
流値と同様に処理し、ドライバDRを介して表示
器DPの右側の棒グラフ状表示部DP₃に変流器
CT₂による検出電流値を棒グラフ状に表示すると
ともに、検出電流値が定格電流値より越えている
状態が例えば５秒間連続した時にドライバ回路
DRを介して開閉器制御回路CRに過電流検知信号
を供給し、この開閉器制御回路CRにより負荷
LD₂への給電経路中に介挿した電磁開閉器MX₂
を遮断するようになつている。棒グラフ状表示部
DP₃は、棒グラフ状表示部DP₁と同じ構成であつ
て棒グラフ状表示部DP₁と並べて配置され、検出
電流値に対応する発光素子以下の発光素子がすべ
て点灯する。

SW₃はレンジ選択スイツチで、レンジ切替スイ
ツチSW₁，SW₂と連動し、中央処理装置CPUは
レンジ切換スイツチSW₃の選択状態（１〜４）を
検知し、負荷抵抗選択回路RS₁，RS₂の負荷抵抗
の選択に対応するレンジ（例えば、2.5A，5.0A，
10A，20A）のレンジ表示用データを記憶装置
MEMのROMから読取しドライバDRを介して表
示器DPの数字表示部DP₄に表示するようになつ
ている。

SW₄は数字表示切換スイツチで、中央処理装置
CPUは数字表示切換スイツチSW₄がオフのとき
は上述のように、数字表示部DP₄にレンジ表示を
行い、数字表示切換スイツチSW₄がオンのときは
数字表示部DP₄に定格電流値表示を行うようにな
つている。

SW₅は逆点灯スイツチで、中央処理装置CPU
は、逆点灯スイツチSW₅がオフのときは棒グラフ
状表示器DP₁を上記のように下から点灯させ、逆
点灯スイツチSW₅がオンのときは棒グラフ状表示
器DP₁を逆に上から点灯させ、すなわち、定格電
流値に対応する発光素子より上の発光素子を点灯
させ、危険領域を点灯表示するようになつてい
る。

SW₆は時限スイツチで、中央処理装置CPUは、
時限スイツチSW₆がオフのときは上記のように検
出電流値が定格電流値を５秒間以上連続して越え
たときに過電流検知信号を発生させ、時限スイツ
チSW₆がオンのときは検出電流値が例えば20秒間
以上連続して越えたときに過電流検知信号を発生
するようになつている。

ZCTは零相変流器で、LKは漏電検出回路であ
り、漏電検出回路LKの漏電検出信号により開閉
器制御回路CRを介して電磁開閉器MX₁，MX₂を
遮断することができる。BKはブレーカである。

なお、中央処理装置CPUと記憶装置MEMとア
ナログ・デジタル変換器ADCはワンチツプ化さ
れている（TMS2100：テキサスインスツルメン
ト社製）。

つぎに、中央処理装置CPUの動作を第２〜４
図のフローチヤートに基づいて説明する。

(1) アナログ・デジタル変換器ADCの入力とし
て定格電流値ａを指定してマルチプレクサ
MPXから定格電流値ａ（例えば７〔Ａ〕）を出力
させる。

(2) マルチプレクサMPXからの出力、すなわち
定格電流値ａをアナログ・デジタル変換器
ADCに読込む。

(3) 定格電流値ａをアナログ・デジタル変換器
ADCでＡ／Ｄ変換する。

(4) アナログ・デジタル変換器ADCの出力、す
なわち定格電流値データを記憶装置MEMの
RAMに入力する。

(5) 記憶装置MEMのRAMから定格電流値デー
タを読出し、 定格電流値データ×表示分解能（50）／Ａ／Ｄ変換分解
能（200） …(1) の演算を行つて棒グラフ状表示部DP₁における
フルスケールに対する処理（整合）を行う。

(6) 第(1)式の演算結果を記憶装置MEMのRAM
の領域Ａに入力する。

(7) 逆点灯スイツチSW₅がOFFであるかどうか
を判定する。

(8) ステツプ(7)の判定結果がYESのときに、記
憶装置MEMのRAMの領域Ａの内容を読取し
てドライバDRへ出力する。

(9) ステツプ(7)の判定結果がNOのときに、記憶
装置MEMのRAM領域Ａの内容を読出し反転
してドライバDRへ出力する。

(10) 棒グラフ状表示部DP₁へ信号を供給するよう
にドライバDRに対して表示指令を与える。ド
ライバDRは棒グラフ状表示部DP₁をダイナミ
ツクドライブ（またはスタテイツクドライブ）
して定格電流値ａを表示させる。このとき、ス
テツプ(7)がYESの場合は下から表示し、NOの
場合は上から表示することになる。

(11) レンジ切換スイツチSW₃の選択状態が１か２
か３か４かを判定する。

(12) ステツプ(11)の判定結果に応じて１，２，３ま
たは４のレンジに対応するフルスケール値デー
タを記憶装置MEMのROMから読出すととも
に、定格電流値データを読出し、 定格電流値データ×レンジ切換スイツチのフルス
ケール値データ(10)／Ａ／Ｄ変換分解能（200）…(2)
の演算を行い、そのレンジに対する定格電流値
を算出する。

(13) ステツプ(12)の演算結果を記憶装置MEMの
RAMの領域A′に入力する。

(14) 数字表示切換スイツチSW₄がOFFであるか
どうかを判定する。

(15) ステツプ（14）の判定結果がYESのとき
に、記憶装置MEM内のROMから選択された
レンジに対応するフルスケール値データを読出
してドライバDRへ出力する。

(16) ステツプ（14）の判定結果がONのときに、
記憶装置MEMのRAMの領域A′の内容、すな
わち選択されたレンジの定格電流値データを読
取してドライバDRへ出力する。

(17) 数字表示部DP₄へ信号を供給するようにド
ライバDRに対して表示指令を与える。ドライ
バDRは数字表示部DP₄をダイナミツクドライ
ブ（またはスタテイクドライブ）して選択され
たレンジに対応するフルスケール値またはその
レンジにおける定格電流値を表示する。

(18) アナログ・デジタル変換器ADCの入力とし
て検出電流値ｂを指定してマルチプレクサ
MPXから検出電流値ｂを出力させる。

(19) マルチプレクサMPXからの出力、すなわ
ち検出電流値ｂをアナログ・デジタル変換器
ADCに読込む。

(20) 検出電流値ｂをアナログ・デジタル変換器
ADCでＡ／Ｄ変換する。

(21) アナログ・デジタル変換器ADCの出力、す
なわち検出電流値データを記憶装置MEMの
RAMに入力する。

(22) 記憶装置MEMのRAMから検出電流値デー
タを読出し、 検出電流値データ×表示分解能（50）／Ａ／Ｄ変換分解
能（200） …(3) の演算を行つて棒グラフ状表示部DP₂における
フルスケールに対する処理（整合）を行う。

(23) 第(3)式の演算結果を記憶装置MEMのRAM
の領域Ｂに入力する。

(24) 記憶装置MEMのRAMの領域Ｂの内容を読
出してドライバDRへ出力する。

(25) 棒グラフ状表示部DP₂へ信号を供給するよ
うにドライバDRに対して表示指令を与える。
ドライバDRは棒グラフ状表示部DP₂をダイナ
ミツクドライブ（またはスタテイツクドライ
ブ）して検出電流値ｂを表示させる。

(26) 記憶装置MEMのRAMの領域Ａ，Ｂの内容
を読出し、領域Ａの内容（定格電流値データ）
が領域Ｂの内容（検出電流値データ）以上であ
るかどうかを判定する。

(27) ステツプ（26）の判定結果がYESのとき
に、 Count Ｂ＝０ と設定する。

(28) ステツプ（26）の判定結果がONのときに、 Count Ｂ＝count Ｂ＋１ の演算を行う。

(29) 時限スイツチSW₆がOFFであるかどうかを
判定する。

(30) ステツプ（29）の判定結果がYESのとき
に、CounB≦ｎの判定を行う。ｎは、５秒間
に相当する数で、ステツプ(1)からステツプ
（47）までを１ループ実行するのに要する時間
により予め決められる。

(31) ステツプ（29）の判定結果がNOのときに、
CounB≦ｍの判定を行う。ｍは20秒間に相当
する数で、ｎと同様に予め決められている。

(32) ステツプ（30）または（31）の判定結果が
NOのときにドライバDRを介して過電流検知
信号b′を出力する。その結果、開閉器制御回路
CRにより電磁開閉器MX₁が遮断する。

(33)〜(47) ステツプ（18）〜（32）と同じ処理
を検出電流値ｃについて行い、ステツプ(1)にも
どる。

このように、この実施例の管理指針付電流計
は、アナログ定格電流値とアナログ検出電流値と
をデジタルに変換し、デジタル定格電流値および
デジタル検出電流値を表示器DPの棒グラフ状表
示部DP₁〜DP₃に表示するようにしたため、定格
電流値の設定を正確に行うことができ、しかも定
格電流値および検出電流値の表示を感覚的に見や
すくできる。また負荷抵抗選択回路RS₁，RS₂の
負荷抵抗を選択してレベル変換率を変更するだけ
で簡単にレンジ切換を行うことができる。さら
に、逆点灯スイツチSW₅をオンにするだけで、簡
単に棒グラフ状表示部DP₁の定格電流値に対応す
る発光素子以上の発光素子を点灯させて危険領域
を明示しているので、検出電流値が定格電流値を
越えたことを判定しやすい。発光素子の色は危険
色である赤色が有効である。

また、この管理指針付電流計は、設定回路ST
の出力電圧および平滑回路SM₁，SM₂の出力電圧
をマルチプレクサMPXに入力してマルチプレク
サMPXから設定回路STの出力電圧および平滑回
路SM₁，SM₂の出力電圧を順次選択的に出力して
Ａ／Ｄ変換器ADCへ送り、マルチプレクサMPX
の出力電圧をＡ／Ｄ変換器ADCでアナログ・デ
ジタル変換し、Ａ／Ｄ変換器ADCの出力を管理
指針値用処理手段、検出値用処理手段、比較手段
をそれぞれ構成する中央処理装置CPUで処理す
る構成であつて、マルチプレクサMPXを用いる
ことによりＡ／Ｄ変換器ADCを共用するため、
設定回路STの出力電圧および平滑回路SM₁，
SM₂の出力電圧を同じ変換特性でアナログ・デジ
タル変換することができ、設定回路STの出力電
圧および平滑回路SM₁，SM₂の出力電圧を個別の
Ａ／Ｄ変換器でアナログ・デジタル変換する場合
のような変換特性の調整は不要となり、管理指針
値と物理量の検出値の整合のための調整作業が簡
単である。

また、単一のＡ／Ｄ変換器ADCから時系列的
に出力される管理指針値および物理量の検出値に
相当するデジタル値を管理指針値用処理手段、検
出値用処理手段、比較手段を構成する中央処理装
置CPUで処理する構成であるので、レンジを切
り換えた時に管理指針値および物理量の検出値が
常に同じに変化することになり、管理指針値およ
び物理量の検出値のフルケール値に差が出ず、レ
ンジ切換時にＡ／Ｄ変換特性の整合を図ることは
不要で、レンジ変更を簡単に行うことができる。

また、設定回路STから管理指針値に相当する
電圧を発生させるとともに、物理量検出手段から
発生する物理量の検出値を負荷抵抗選択回路
RS₁，RS₂でレベル変換し、両者をＡ／Ｄ変換器
ADCでアナログ・デジタル変換して、各々を棒
グラフ状表示部DP₁，DP₂，DP₃にフルスケール
値に対する割合として表示するとともに、フルス
ケール値を数字表示部DP₄に表示する構成である
ため、レンジを切り換えてフルスケール値を小さ
くすれば、それに合わせて分解能が上がり、微小
な定格値の設定を容易に行うことができる。

以上のように、この考案の管理指針付指示器
は、管理指針値に相当する電圧を発生する管理指
針値設定手段と、物理量の検出値に相当する電圧
を発生する物理量検出手段と、複数のレンジに対
応する複数個の比例レベル変換率のうちの１個を
選択し選択した比例レベル変換率で前記物理量検
出手段の出力電圧をレベル変換するレンジ選択手
段と、前記管理指針値設定手段の出力電圧および
前記レンジ選択手段の出力電圧が入力されて前記
管理指針値設定手段の出力電圧および前記レンジ
選択手段の出力電圧を選択的に出力するマツチプ
レクサと、前記マルチプレクサの出力電圧をアナ
ログ・デジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、多数個
の発光素子を一列に並べた棒グラフ状表示部を２
個並設した表示手段と、前記マルチプレクサの前
記管理指針値設定手段の出力電圧選択時の前記
Ａ／Ｄ変換器の出力を処理して前記表示手段の一
方の棒グラフ状表示部に供給することにより前記
一方の棒グラフ状表示部の前記管理指針値に相当
する発光素子を点灯させる管理指針値用処理手段
と、前記マルチプレクサの前記レンジ選択手段の
出力電圧選択時の前記Ａ／Ｄ変換器の出力を処理
して前記表示手段の他方の棒グラフ状表示部の前
記検出値に相当する発光素子を点灯させる検出値
用処理手段と、すべての選択レンジのフルスケー
ル値を記憶させた記憶装置と、前記表示手段に付
設した数字表示部と、前記レンジ選択手段による
選択レンジに対応するフルスケール値を前記記憶
手段から読出して前記数字表示部に表示させるフ
ルスケール用表示用処理手段と、前記マルチプレ
クサの前記管理指針値設定手段の出力電圧選択時
の前記Ａ／Ｄ変換器の出力と前記マルチプレクサ
の前記レンジ選択手段の出力電圧選択時の前記
Ａ／Ｄ変換器の出力とを比較する比較手段とを備
えているので、つぎのような作用効果を奏する。
すなわち、この管理指針付指示器は、管理指針値
設定手段の出力電圧およびレンジ選択手段の出力
電圧をマルチプレクサに入力してマルチプレクサ
から管理指針値設定手段の出力電圧およびレンジ
選択手段の出力電圧を順次選択的に出力してＡ／
Ｄ変換器へ送り、マルチプレクサの出力電圧を
Ａ／Ｄ変換器でアナログ・デジタル変換し、Ａ／
Ｄ変換器の出力を管理指針値用処理手段、検出値
用処理手段、比較手段でそれぞれ処理する構成で
あつて、マルチプレクサを用いることによりＡ／
Ｄ変換器を共用するため、管理指針値設定手段の
出力電圧およびレンジ選択手段の出力電圧を同じ
変換特性でアナログ・デジタル変換することがで
き、管理指針値設定手段の出力電圧およびレンジ
選択手段の出力電圧を個別のＡ／Ｄ変換器でアナ
ログ・デジタル変換する場合のような変換特性の
調整は不要となり、管理指針値と物理量の検出値
の整合のための調整作業が簡単である。

また、単一のＡ／Ｄ変換器から時系列的に出力
される管理指針値および物理量の検出値に相当す
るデジタル値を管理指針値用処理手段、検出値用
処理手段、比較手段でそれぞれ処理する構成であ
るので、レンジを切り換えた時に管理指針値およ
び物理量の検出値が常に同じに変化することにな
り、管理指針値および物理量の検出値のフルスケ
ール値に差が出ず、レンジ切換時にＡ／Ｄ変換特
性の整合を図ることは不要で、レンジ変更を簡単
に行うことができる。

また、管理指針値設定手段から管理指針値に相
当する電圧を発生させるとともに、物理量検出手
段から発生する物理量の検出値をレンジ選択手段
でレベル変換し、両者をＡ／Ｄ変換器でアナロ
グ・デジタル変換して、各々を棒グラフ状表示部
にフルスケール値に対する割合として表示すると
ともに、フルスケール値を数字表示部に表示する
構成であるため、レンジを切り換えてフルスケー
ル値を小さくすれば、それに合わせて分解能が上
がり、微小な定格値の設定を容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の管理指針付電流
計のブロツク図、第２〜４図はその動作を説明す
るためのフローチヤートである。 VR……定格電流値設定用の可変抵抗器、ST
……定格電流値設定回路、CPU……中央処理装
置、ADC……アナログ・デジタル変換器、MEM
……記憶装置、DR……ドライバ、DP……表示
器、DP₁〜DP₃……棒グラフ状表示部、DP₄……
数字表示部、CR……開閉器制御回路、CT₁，
CT₂……変流器、DB₁，DB₂……整流回路、RS₁，
RS₂……負荷抵抗選択回路、SM₁，SM₂……平滑
回路、MPX……マルチプレクサ、SW₁〜SW₃…
…レンジ選択スイツチ、SW₄……数字表示切換ス
イツチ、SW₅……逆点灯スイツチ、SW₆……時限
スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管理指針値に相当する電圧を発生する管理指針
   値設定手段と、物理量の検出値に相当する電圧を
   発生する物理量検出手段と、複数のレンジに対応
   する複数個の比例レベル変換率のうちの１個を選
   択し選択した比例レベル変換率で前記物理量検出
   手段の出力電圧をレベル変換するレンジ選択手段
   と、前記管理指針値設定手段の出力電圧および前
   記レンジ選択手段の出力電圧が入力されて前記管
   理指針値設定手段の出力電圧および前記レンジ選
   択手段の出力電圧を順次選択的に出力するマルチ
   プレクサと、前記マルチプレクサの出力電圧をア
   ナログ・デジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、多数
   個の発光素子を一列に並べた棒グラフ状表示部を
   ２個並設した表示手段と、前記マルチプレクサの
   前記管理指針値設定手段の出力電圧選択時の前記
   Ａ／Ｄ変換器の出力を処理して前記表示手段の一
   方の棒グラフ状表示部に供給することにより前記
   一方の棒グラフ状表示部の前記管理指針値に相当
   する発光素子を点灯させる管理指針値用処理手段
   と、前記マルチプレクサの前記レンジ選択手段の
   出力電圧選択時の前記Ａ／Ｄ変換器の出力を処理
   して前記表示手段の他方の棒グラフ状表示部の前
   記検出値に相当する発光素子を点灯させる検出値
   用処理手段と、すべての選択レンジのフルスケー
   ル値を記憶させた記憶装置と、前記表示手段に付
   設した数字表示部と、前記レンジ選択手段による
   選択レンジに対応するフルスケール値を前記記憶
   手段から読出して前記数字表示部に表示させるフ
   ルスケール値表示用処理手段と、前記マルチプレ
   クサの前記管理指針値設定手段の出力電圧選択時
   の前記Ａ／Ｄ変換器の出力と前記マルチプレクサ
   の前記レンジ選択手段の出力電圧選択時の前記
   Ａ／Ｄ変換器の出力とを比較する比較手段とを備
   えた管理指針付指示器。