JPH03164913A - 電子機器の自動調整装置 - 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」二の利用分野〉 本発明は、モーターを使用した’＋Ｌ５−１″−機器の
自動調整装置であって、該モーターによって回転動作を
受ける可変抵抗器、可変コンデンサ等の回転式可変素子
が回転範囲を越えて回転しようとする場合に起こる該素
子の破壊を防止するようにした電子機器の自動調整装置
に関するものである。

〈従来の技術〉 電子機器は、その製造過程及び一定期間使用後の校正等
において、所期の機能や特性を具備または維持するため
に微小な調整を必要とする。この調整は一般に可変抵抗
器、可変コンデンサ等の可変素子を回転操作することに
より行われ、この手段としては人手による方法と自動制
御による方法がある。人手による方法は、調整者自らが
視覚等の判断により手動で調整する方法であり、自動制
御による方法は、電箕的な検知手段により七−クで調整
する方法である。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記の自動調整においては、他部品の不良あ
るいは可変素子自身の経時劣化等の要因から可変素子の
回転範囲内で調整しきれない場合があり、この場合、手
動による調整であれば可変素子が回転終端に達すれば回
転をやめるが、化ターによる自動調整では、回転終端に
達しても所定の調整が達成されていなければモーターに
よる回転操作が続き、ついには可変素子が回転範囲内を
超えてしまうために破壊される。これを防止するには、
可変素子が回転終端に達した時にモーターの回転を停止
すれば良いのであるが、トルりが大きいためにわずかな
時間でも停止が遅れると可変素子を破壊するおそれがあ
り、回転終端に達したことをすばやく検知し、モーター
を停止する必要がある。

本発明者は上記必要性から、先に、モーターに流れる負
荷電流から電流電圧変換した電圧を増幅させる電圧増幅
器と、該電圧増幅器の出力の特定周波数成分のみを「由
過させるフィルタと、該フィルタの出力をある時間間隔
においてメモリするサンプルホールド回路と、上記フィ
ルタの出力ヲシフトさせる電圧シフト回路と、上記サン
プルホルト回路と上記電圧シフト回路の出力レベルを比
較判定する比較回路と、該比較回路からの出力信号を記
憶する記憶回路と、該記憶回路の出力信号により上記モ
ーターの電流経路を遮断するリレとを備えたことを特徴
とする電子機ｆ？＋ｓの自動調整装置（ｅｊ願平１−１
４２５４４）を提案した。しかしながら、この発明によ
る回路では可変素子が回転終端に達したこと以外にも、
可変素子の調整動作に伴うモーターの始動や減速等をも
同様に検知し、モーターを停止させてしまうという問題
があった。

本発明は上記問題点を解決するために、可変素子が回転
終端に達したことだけを選択的に検知し、モーターを停
止するような自動調整装置を提供しようとするものであ
る。

〈課＠を解決するための手段〉 前記目的を達成するために、本発明は、モータを駆動手
段として回転式可変素子を所定の値に調整する電子機器
の自動調整装置において、上記モーターに流れる負荷電
流から電流電圧全変換した電圧を増幅させる電圧増幅器
と、該電圧増幅器の出力の特定周波数成分のみを通過さ
せるフィルタと、該フィルタの出力を一定時間間隔にお
いてメモリするサンプルホールド回路と、上記フィ）Ｖ
夕の出力をシフトさせる電圧シフト回路と、上記サンプ
ルホールド回路と上記′電圧シフト回路の出カレベ）Ｖ
を比較判定する第１の比較回路と、上記フィルタの出力
を基準電圧と比較し一定時間の信号を出力する第２の比
較回路と、上記第１の比較回路と上記第２の比較回路か
らの出力信号を処理する論理回路と、該論理回路からの
出力信号を記憶する記憶回路と、該記憶回路の出力信号
により上記モーターの電流経路を遮断するリレーとを備
えたことを特徴とする電子機器の自動調整装置を提供す
る。

く作　用〉 モーターの駆動電圧■、モーターの逆起電力Ｅ、モータ
ーの負荷電流■、モーターの電機子抵抗Ｒ。

モーターの毎極当たりの磁束数φ、モーターの回転ｆｉ
ｉ、Ｎの間には次の関係がある。

Ｖ＝Ｅ＋ＩＲ・・・（１） Ｅ＝にφＮ　　　・・（２） このような関係から、可変素子が回転終端に達しモータ
ーへの負荷が増加してモーターの回転数が減少すると、
（２）式のＥが小さくなり、これに伴い（１）式の■が
大きくなる。すなわち、可変素子が回］伝終端に達する
と、モーターの負荷電流■が変化する。また、モーター
の始動１１；ｌｒ、加速簡、減速時等にも同様にモータ
ーの負荷電流■の変化が生じる。そして、これらに起因
する負荷電流の変化は、可変素子が回転終端に達したこ
とによる変化よりも大きい。

本発明はこの現象を利用してモーターの負荷電流工を常
に監視することによって、可変素子が回転終端に達した
ことを検出してモーターを停止させるものである。本発
明では、モーターの負荷電流Ｉが電圧に変換され、電圧
増幅器とフィルタによって上記現象に伴う電圧変化だけ
を有する電圧出力が検出しやすいように増幅されて取り
出される。この出力がサンプルホールド１ｍ路と電圧シ
フト回路に入力され、上記サンプルホールド回路と電圧
シフト回路からの出力が第１の比較回路により比較判定
されて、上記現象に伴うモーターの負荷電流工の変化が
検出される。また、第２の比較回路に上記増幅された出
力が入力されて、可変素子が回１伝終端に達したことに
よるモーターの負荷電流変化よりもモーターの始動等に
よるモータの負荷電流変化の方が大きいことを利用して
、可変素子が回転終端に達したこと以外によるモーター
の負荷電流Ｉの変化が検出される。そして第１の比較回
路と第２の比較回路からの検出信号が論理回路に入力さ
れて、可変素子が回転終端に達したことによるモーター
の負傭電流■の変化だけが検出され、この検出信号によ
りモーターの電流経路に組み込んであるリレーをオフし
てモーターが停止される。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を第１図から第６図を用いて詳
到に説明する。

本実施例の自動調整装置は、第１図に示すように、モー
ター２０回転部に減速ギアを介して接続された調整用ド
ライバー３により電子機器ｇ５の内部にある可変素子４
を＠ｒｐｍで回転することにより電子機器の調整を行う
ように構成されており、モーター２の駆動端子の一端は
、駆動回路１に接続され、他端はリレー６を介し抵抗７
ｖｃ接続され、抵抗７は一端が接地、一端は電圧増幅器
８に接続されており、電圧増幅器８はカットオフ周波数
ｌＨ２の３次ア・クチイブローパスフィルタであるフィ
ｌレタ９に接、読されている。

そして、フィルタ９はサンプルホールド回路」（）電圧
シフト回路１１に接続され、サンプルホールド回路１０
、電圧シフト回路１１は第１の比較回路１２に接続され
ている。サンプルホールド回路１０は第３図Ｖこ示すよ
うにＶＣＯｌｏａ、モノステープルマルチバイブレータ
１０ｂ１アナログスイッチＩｎｃとからなる。

才たフィルタ９は第２の比較回路１８と論理回路１９に
接１読され、論理回路１９に第１の比較回路１２と第２
の比較回路１８が接続されている。

第２の比較回路１８１ｄ、シュミットトリガ回路１３、
モノステープルマルチバイブレータ１４とからなり、論
理回路１９はＡＮＤ回路１６と論理回路１５とからなる
。さらに、論理回路１９は記憶回路であるフリップフロ
ップ回路１７に接続され、フリップフロップ回路１７は
リレー６に接続されている。

以下に、本′天施例における動作をモークー２の正転の
場合について説明する。

今、調整用ドライバー３により可変素子４が、可変素子
４の調整結果のフィードバックにより駆動回路１で自動
調整され、モーター２の一時停止、再始動の後可変素子
４の回転終端に達したとする。

モーター２に流れる負荷電流はモーター２に影響を与え
ない程度の小さい抵抗７により電圧に変換され、電圧増
！ｌ＠器８で増幅される。この時の電圧出力波形は第４
図Ｉａ）に示すような波形となっており、■オーダーの
回転に伴う電流変動にｍＶオーダーの回転速度の変化に
よる負荷電流の変化が隠れている。この出力が特に減衰
順度を高くするために用いた３次アクティブローパスフ
ィルタ９を通過すると、ＩＨ２以上の成分がカットされ
、第４図（ｂ）に示すような雑音の除かれた波形Ｚとな
り、第４　Ｍ　（ｃ＞に示すように、モーり−２のヒ、
シ止、始動及び回転終端に伴う負荷電流の変化による波
形だけを有する出力が取り出される。

この出力が第５図（ｃ）に示すように電圧シフト回路１
１でフィルタ９を通過した出力波形２をＣポルトだけシ
フトさせた出力波形Ｘが作られ、サンプルホールド回路
ｌＯで第５図ｔ＆）に示すＶＣＯｌｏａからのＴ２時間
間隔で出される信号に応じてモノステープルマルチバイ
ブレータ１０ｂから出される第５図（ｂ）に示すＴ１時
間の信号に応じて出力波形２をＴｌｒｌｉ曲充電し、Ｔ
２　　Ｔ１時間メモリした波形Ｙが作られる。そしてこ
れらの両波形Ｘ、Ｙが第１の比較回路１２で比較され、
波形Ｘが波形Ｙを越えた場合に第５図（ｄ）に示す２値
のＴ（ｉし／＜／しの信号が出力される。

また、第２口伝）に示すフィルタ９を通過した出力波形
Ｚがシュミットトリガ回路１３に入力され、予め設定さ
れたａ及びｂのレベルを出力波形Ｚが超えた場合に第２
図（ｂ）に示すような信号が出力され、モノステープル
マルチバイブレータ１４により第２図（ｃ　）Ｖｃ小す
ようにこのイ、ＪｄがＴ　４　ｌＬ’」間に弓き延ばさ
れる。モーター２の停止１−、、始動による変化は第２
図頓に示すように回転終端によるものに比べて急激で大
きく、また安定のためのなだらかな変化を伴っているた
めに、ａ及びｂレベルの設定によって停止と始動に伴う
信号だけが出力され、さらに時間を引き延ばすことによ
って安定時間の間も信号が維持される。

これら第１と第２の比較回路からの信号が論理回路１９
に入力され、ＡＮＤ回路１６で第２図（ｃ）ノｌ、　ｏ
し／＜　／Ｌ／と第２図（ｄ’ｌのＨＩレベ／ｌ’　（
！：　カＡ　Ｎ　Ｄされた信号が出力される。なお、論
理回路１５はモーター２の回転方向を検知し、回転方向
の変化による負荷電流変化の原因を判別する。第ｌの比
較回路１２からの信号は回転終端とモーター２の停止と
始動による信号からなり、第２の比較回路１８からの信
号はモーター２の停止と始動による信号からなるために
、ＡＮＤ回路１６からは回転終端による信号のみが出力
され、る。

そして、このＡＮＤ回路１６からの信号が記憶能力を有
するフリップフロップ回路１７（（入力されることによ
って第２図ｅに示すようにフリップフロップ回路１７の
状態がＬｏ状、盤になり、これによってリレー６がオフ
状態にされて、この状態が保持され、モーター２の電流
経路が遮断されてモーター２は停止し、フリップフロッ
プ回路１７が記憶能力を有するためニリセット信号が入
力されない限り駆動回路１からの信号があってもモータ
ー２は駆動されず、可変素子４の破壊が防がれる。

以上の説明では、回転終端に達するまでに回転速度変化
の原因としてモーターの停止と始動操作だけがあるとし
たが、実使用ではこの他に可変素子４による調整が目標
値に近づくことによる減速操作、調整結果を示す測定値
のドリフト変動によるモーター２の始動・停止の繰り返
し操作、モター２の慣性によるオーバーシュート的動作
がらの減速−停止一始動一加速一減速一停止一反転始動
の繰り返し操作等があり、これらによる負荷電流の変動
はすべて第２の比較回路１８により除かれる。

本実施例では可変素子４が回転終端に達した後、約１秒
でモーター２が停止するが、第５図（ｃ）に示すように
負荷電流による電圧は回転終端に達した８点から破壊に
至るまでの時間Ｂの間増加し、この間に可変素子４自体
には負担のかがらない時間があるので、モーター２が停
止するまでの時間Ａはこれを考慮して設定された。

尚、モーター２が逆転の場合には、第６図に示すように
、電圧のシフトをＧＮＤ側にしなければならないが、こ
れは論理回路１５により回転方向が検知されることによ
って調整される。また、ａからｂのレベルは第５図（ｃ
）に示す可変素子４が破Ｉ表される時の負荷電流による
電圧の最大（＋＋Ｊ＋：　ｂ　′に第２図（ｃ＞の時間
Ｔ４の後の第２図Ｇ）にｚ１応する負荷電流による電圧
を加えた笛以上とし、さらにＦ４は終端以外のわずかな
負荷電流により電圧変化により、シフトされた波形Ｘが
メモリされた波形Ｙを越えないように決められるシフト
幅Ｃと共に考１、ばされて決められる。

以−１４ボした動負がイｊ−わルることにより、本実施
例の装置によって可変素子４の調整が破壊されることな
く行なわれた。

＼発明の効果〉 本発明によれば、モーターの負荷電流の変化から可変素
子の終端のみの検出を高精度にかつ速く行うことができ
るため、亀子機器の自動調整時に可変素子の破壊を防止
でき、自動調整の信頼性を高め、完全自動化が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のブロック図、 第２図は実施例の動作を説明する図、 第３図は実施例のサンプルホールド回路の構成図、 第４図は実施例のフィルタ通過前後の電圧波形を示す図
、 第５図は実施例の第１の比較回路からの信号出力を説明
する図、 第６図は実施例の逆転の場合のシフトを示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、モーターを駆動手段として回転式可変素子を所定の
   値に調整する電子機器の自動調整装置において、上記モ
   ーターに流れる負荷電流から電流電圧変換した電圧を増
   幅させる電圧増幅器と、該電圧増幅器の出力の特定周波
   数成分のみを通過させるフィルタと、該フィルタの出力
   を一定時間間隔においてメモリするサンプルホールド回
   路と、上記フィルタの出力をシフトさせる電圧シフト回
   路と、上記サンプルホールド回路と上記電圧シフト回路
   の出力レベルを比較判定する第１の比較回路と、上記フ
   ィルタの出力を基準電圧と比較し一定時間の信号を出力
   する第２の比較回路と、上記第１の比較回路と上記第２
   の比較回路からの出力信号を処理する論理回路と、該論
   理回路からの出力信号を記憶する記憶回路と、該記憶回
   路の出力信号により上記モーターの電流経路を遮断する
   リレーとを備えたことを特徴とする電子機器の自動調整
   装置。