JPH0321051B2 - - Google Patents
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- JPH0321051B2 JPH0321051B2 JP1528283A JP1528283A JPH0321051B2 JP H0321051 B2 JPH0321051 B2 JP H0321051B2 JP 1528283 A JP1528283 A JP 1528283A JP 1528283 A JP1528283 A JP 1528283A JP H0321051 B2 JPH0321051 B2 JP H0321051B2
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- piezoelectric element
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
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- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/42—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using fluid means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
この発明は、プロセス制御等に利用される電−
空変換器、特にノズルフラツパに圧電素子を用い
た電−空変換器に関する。
空変換器、特にノズルフラツパに圧電素子を用い
た電−空変換器に関する。
(ロ) 背景
電−空変換器にはノズルフラツパに圧電素子を
用いたものがある。この種の電−空変換器は従
来、入力信号に応じた一方向性（正極性）の直流
電圧を圧電素子フラツパに印加し圧電素子フラツ
パを変位させるようにしているが、連続して一方
向性の直流電圧を印加すると圧電素子は発生する
歪の方向に遡性変形し、動作点がずれるという欠
点があつた。そこでこの欠点を解消するため、こ
の出願の発明者等は、圧電素子フラツパに印加す
る制御電圧を、入力信号の中位レベルで0V近辺
とし、入力信号が大、あるいは小になることに対
応して正、負両極となるようにした電−空変換器
を創出し、すでに出願した。この先願に係る電−
空変換器は印加電圧に応じて変位する圧電素子
と、一定の直流電圧を出力し、この直流電圧を前
記圧電素子に印加する第１の直流電圧源と、入力
電気信号に応じて変化し、かつ入力電気信号が予
定変化範囲の中位レベルの時前記第１の直流電圧
源の出力直流電圧と略同値となる直流電圧を出力
し、この出力直流電圧を前記第１の直流電圧源よ
り直流電圧と相殺する態様で前記圧電素子に印加
する第２の直流電圧源と、前記圧電素子の変位部
をフラツパとし、給気圧を受け背圧を導出するノ
ズルと、この背圧を出力圧に変換するパイロツト
弁と、前記出力圧を電気信号に変換する変換回路
と、この変換回路で変換された電気信号を前記第
２の直流電圧源の入力側に加え、前記入力電気信
号と平衡させる帰還回路とで構成されている。
用いたものがある。この種の電−空変換器は従
来、入力信号に応じた一方向性（正極性）の直流
電圧を圧電素子フラツパに印加し圧電素子フラツ
パを変位させるようにしているが、連続して一方
向性の直流電圧を印加すると圧電素子は発生する
歪の方向に遡性変形し、動作点がずれるという欠
点があつた。そこでこの欠点を解消するため、こ
の出願の発明者等は、圧電素子フラツパに印加す
る制御電圧を、入力信号の中位レベルで0V近辺
とし、入力信号が大、あるいは小になることに対
応して正、負両極となるようにした電−空変換器
を創出し、すでに出願した。この先願に係る電−
空変換器は印加電圧に応じて変位する圧電素子
と、一定の直流電圧を出力し、この直流電圧を前
記圧電素子に印加する第１の直流電圧源と、入力
電気信号に応じて変化し、かつ入力電気信号が予
定変化範囲の中位レベルの時前記第１の直流電圧
源の出力直流電圧と略同値となる直流電圧を出力
し、この出力直流電圧を前記第１の直流電圧源よ
り直流電圧と相殺する態様で前記圧電素子に印加
する第２の直流電圧源と、前記圧電素子の変位部
をフラツパとし、給気圧を受け背圧を導出するノ
ズルと、この背圧を出力圧に変換するパイロツト
弁と、前記出力圧を電気信号に変換する変換回路
と、この変換回路で変換された電気信号を前記第
２の直流電圧源の入力側に加え、前記入力電気信
号と平衡させる帰還回路とで構成されている。
しかしながら、この電−空変換器では入力電気
信号が中位レベル（50％）の時、圧電素子フラツ
パの電位が０となるように構成するものであるか
ら、入力電気信号が無い時と、入力電気信号が50
％程度の時との区別ができない。すなわち入力電
気信号断時の出力空気圧を０Kg／cm2とするバー
ン・アウトを実現できないという問題がある。
信号が中位レベル（50％）の時、圧電素子フラツ
パの電位が０となるように構成するものであるか
ら、入力電気信号が無い時と、入力電気信号が50
％程度の時との区別ができない。すなわち入力電
気信号断時の出力空気圧を０Kg／cm2とするバー
ン・アウトを実現できないという問題がある。
(ハ) 目的
それゆえに、この発明の目的は圧電素子材料の
機械歪の初期値変化による動作点の変化が少な
い、しかも入力電気信号断時のバーン・アウトを
実現できる電−空変換器を提供するにある。
機械歪の初期値変化による動作点の変化が少な
い、しかも入力電気信号断時のバーン・アウトを
実現できる電−空変換器を提供するにある。
(ニ) 構成
上記目的を達成するためにこの発明の電−空変
換器は、上記した先願の電−空変換器の構成要素
に加えて、バーン・アウト実現用の直流電圧源を
備え、入力電気信号が断した時は、この直流電圧
源よりの直流電圧を電圧素子に印加するようして
いる。すなわちこの発明の電−空変換器は、印加
電圧に応じて変位する圧電素子と、入力電気信号
が加えられると一定の直流電圧を出力し、この直
流電圧を前記圧電素子に印加する第１の直流電圧
源と、入力電気信号に応じて変化し、かつ入力電
気信号が予定変化範囲の中位レベルの時、前記第
１の直流電圧源の出力直流電圧と略同値となる直
流電圧を出力し、この出力直流電圧を前記第１の
直流電圧源よりの直流電圧と相殺する態様で前記
圧電素子に印加する第２の直流電圧源と、前記圧
電素子の変位部をフラツパとし、給気圧を受け背
圧を導出するノズルと、この背圧を出力圧に変換
するパイロツト弁と、前記出力圧を電気信号に変
換する変換回路と、この変換回路で変換された電
気信号を前記第２の直流電圧源の入力側に加え、
前記入力電気信号と平衡させる帰還回路と、前記
入力電気信号が加えられない時、前記第１の直流
電圧源に代り、前記一定の直流電圧と同値、同極
性の直流電圧を前記圧電素子に引火する第３の直
流電圧源とから構成されている。
換器は、上記した先願の電−空変換器の構成要素
に加えて、バーン・アウト実現用の直流電圧源を
備え、入力電気信号が断した時は、この直流電圧
源よりの直流電圧を電圧素子に印加するようして
いる。すなわちこの発明の電−空変換器は、印加
電圧に応じて変位する圧電素子と、入力電気信号
が加えられると一定の直流電圧を出力し、この直
流電圧を前記圧電素子に印加する第１の直流電圧
源と、入力電気信号に応じて変化し、かつ入力電
気信号が予定変化範囲の中位レベルの時、前記第
１の直流電圧源の出力直流電圧と略同値となる直
流電圧を出力し、この出力直流電圧を前記第１の
直流電圧源よりの直流電圧と相殺する態様で前記
圧電素子に印加する第２の直流電圧源と、前記圧
電素子の変位部をフラツパとし、給気圧を受け背
圧を導出するノズルと、この背圧を出力圧に変換
するパイロツト弁と、前記出力圧を電気信号に変
換する変換回路と、この変換回路で変換された電
気信号を前記第２の直流電圧源の入力側に加え、
前記入力電気信号と平衡させる帰還回路と、前記
入力電気信号が加えられない時、前記第１の直流
電圧源に代り、前記一定の直流電圧と同値、同極
性の直流電圧を前記圧電素子に引火する第３の直
流電圧源とから構成されている。
(ホ) 実施例
以下、図面に示す実施例により、この発明をさ
らに詳細に説明する。
らに詳細に説明する。
第１図は、この発明の前提となる電−空変換器
の回路図である。同図において、入力電流Iiがツ
エナダイオードＺ１とボリウムVRを流れボリウ
ムVRの入力抵抗Riには入力電内Iiに比例した電
圧eiが得られ、この電圧eiとツエナダイオードＺ
２の電圧が抵抗Ｒ２とＲ３とで加算され、マイク
ロパワーの演算増幅器１の反転入力端に加えられ
るようになつている。この演算増幅器１の出力電
圧E0が発振回路９に加えられ、発振回路９は出
力電圧E0により振幅変調を受けて発振する。す
なわち発振回路９は出力電圧E0、したがつて入
力電流Iiに応じた振幅の発振信号を出力する。発
振回路９の発振出力信号は全波整流回路１１で整
流され、放電抵抗Rbの両端に＋Ｅ２の直流電圧
が導出されるようになつている。この整流回路１
１の出力直流電圧Ｅ２は圧電素子フラツパ２の金
属板２ａに加えられる。
の回路図である。同図において、入力電流Iiがツ
エナダイオードＺ１とボリウムVRを流れボリウ
ムVRの入力抵抗Riには入力電内Iiに比例した電
圧eiが得られ、この電圧eiとツエナダイオードＺ
２の電圧が抵抗Ｒ２とＲ３とで加算され、マイク
ロパワーの演算増幅器１の反転入力端に加えられ
るようになつている。この演算増幅器１の出力電
圧E0が発振回路９に加えられ、発振回路９は出
力電圧E0により振幅変調を受けて発振する。す
なわち発振回路９は出力電圧E0、したがつて入
力電流Iiに応じた振幅の発振信号を出力する。発
振回路９の発振出力信号は全波整流回路１１で整
流され、放電抵抗Rbの両端に＋Ｅ２の直流電圧
が導出されるようになつている。この整流回路１
１の出力直流電圧Ｅ２は圧電素子フラツパ２の金
属板２ａに加えられる。
また入力電流IiがツエナダイオードＺ１、ボリ
ウムVRに流される状態下では、＋Ｖの電圧が発
振回路８に供給され、発振回路８は一定の振幅の
発振信号を出力する。発振回路８の発振出力信号
は全波整流回路１０で整流され、放電抵抗Raの
両端に、＋Ｅ１の直流電圧が導出されるようにな
つている。この整流回路１０の出力直流電圧Ｅ１
は圧電素子フラツパ２の圧電素子２ｂ，２ｃに加
えられる。上記直流電圧Ｅ１，Ｅ２はいずれも正
極性の電圧であるが、圧電素子フラツパ２には互
に逆極性に加えられており、両電圧が相殺される
態様、すなわちＥ２−Ｅ１の電圧Ｅ０′が印加さ
れるようになつている。そして直流電圧Ｅ２は入
力電流に応じて０から2E１まで変化するように
構成され、50％に対応する入力電流の場合には、
Ｅ２＝Ｅ１となりこの場合にはＥ０′は０となる。
圧電素子フラツパ２は印加電圧Ｅ０′に応じて変
位する。Ｅ０′が負極性（Ｅ２＜Ｅ１）の場合に
は後述するノズル３から遠ざかるように、逆に正
逆性（Ｅ２＞Ｅ１）の場合にはノズル３に近づく
方向にそれぞれ変位する。しかしＥ０′＝０（Ｅ２
＝Ｅ１）の場合には変位しない。
ウムVRに流される状態下では、＋Ｖの電圧が発
振回路８に供給され、発振回路８は一定の振幅の
発振信号を出力する。発振回路８の発振出力信号
は全波整流回路１０で整流され、放電抵抗Raの
両端に、＋Ｅ１の直流電圧が導出されるようにな
つている。この整流回路１０の出力直流電圧Ｅ１
は圧電素子フラツパ２の圧電素子２ｂ，２ｃに加
えられる。上記直流電圧Ｅ１，Ｅ２はいずれも正
極性の電圧であるが、圧電素子フラツパ２には互
に逆極性に加えられており、両電圧が相殺される
態様、すなわちＥ２−Ｅ１の電圧Ｅ０′が印加さ
れるようになつている。そして直流電圧Ｅ２は入
力電流に応じて０から2E１まで変化するように
構成され、50％に対応する入力電流の場合には、
Ｅ２＝Ｅ１となりこの場合にはＥ０′は０となる。
圧電素子フラツパ２は印加電圧Ｅ０′に応じて変
位する。Ｅ０′が負極性（Ｅ２＜Ｅ１）の場合に
は後述するノズル３から遠ざかるように、逆に正
逆性（Ｅ２＞Ｅ１）の場合にはノズル３に近づく
方向にそれぞれ変位する。しかしＥ０′＝０（Ｅ２
＝Ｅ１）の場合には変位しない。
一方、空気圧系は、ノズル３の噴気口が圧電素
子フラツパ２に対面し、給気圧を受けるとともに
その背圧をパイロツト弁４で圧力増幅して出力圧
として導出するとともに、その出力圧を定電流源
５、圧力センサ６よりなる空電変換回路に加え、
出力圧を圧電信号に変換するようになつている。
また圧力センサ６よりの電圧信号は差動増幅器７
を経て演算増幅器１の非反転入力端に帰還され
る。ここで、演算増幅器１への入力信号電圧と、
差動増幅回路７から帰還される電圧とに差があ
り、入力信号電圧の方が大きい場合に、演算増幅
器１の出力電圧E0がより大きい方向に変化し、
これに応じ、発振回路９より、整流回路１１を経
て、抵抗Rbの両端に得られる電圧E2も増加し、
圧電素子フラツパ２に印加される電圧E0′が増加
し、圧電素子フラツパ２はノズル３に近づく方向
に変位する。これに応じてノズル３の背圧が大き
くなり、出力圧も上昇するとともに、差動増幅器
７を介して演算増幅器１に帰還される電圧が大と
なり、入力信号電圧に近づく。入力信号電圧に、
差動増幅器７より帰還される電圧が近づくと、演
算増幅器１の出力電圧E0の大き方向への変化が
小さくなり、やがて入力信号電圧と差動増幅器７
から帰還される電圧が等しくなると、演算増幅器
１の出力電圧E0の変化が止まり、そのまま保持
される。したがつてノズル３の背圧も一定とな
り、出力圧も一定となる。信号入力電圧がさらに
大きくなると、それまでの差動増幅器７から帰還
される電圧よりも大きくなるので、この差電圧の
演算増幅器１への入力により出力電圧E0は、再
び大きくなる方向に変化し、応じて上記と同様に
電圧E2も増加するので、圧電素子フラツパ２に
印加される電圧E0′が増加し、圧電素子フラツパ
２はノズル３により近づく方向に変位する。これ
に応じてノズル３の背圧がさらに大きくなり、出
力圧も上昇する。そして、入力信号電圧と差動増
幅器７から帰還される電圧が一致すると、演算増
幅器１は、その出力電圧E0をその時点の値に保
持し、ノズル３の背圧、出力圧もれに応じた一定
のものとなる。すなわち、この電−空変換器は、
演算増幅器１の出力電圧E0を、入力信号電圧に
差動増幅器７から帰還される電圧を近づけるよう
に、そして両者が等しくなるように変化させ、両
者が等しくなると、出力電圧E0を保持し、入力
信号電圧Ei、したがつて入力電流Iiに比例した出
力空気圧を得る。
子フラツパ２に対面し、給気圧を受けるとともに
その背圧をパイロツト弁４で圧力増幅して出力圧
として導出するとともに、その出力圧を定電流源
５、圧力センサ６よりなる空電変換回路に加え、
出力圧を圧電信号に変換するようになつている。
また圧力センサ６よりの電圧信号は差動増幅器７
を経て演算増幅器１の非反転入力端に帰還され
る。ここで、演算増幅器１への入力信号電圧と、
差動増幅回路７から帰還される電圧とに差があ
り、入力信号電圧の方が大きい場合に、演算増幅
器１の出力電圧E0がより大きい方向に変化し、
これに応じ、発振回路９より、整流回路１１を経
て、抵抗Rbの両端に得られる電圧E2も増加し、
圧電素子フラツパ２に印加される電圧E0′が増加
し、圧電素子フラツパ２はノズル３に近づく方向
に変位する。これに応じてノズル３の背圧が大き
くなり、出力圧も上昇するとともに、差動増幅器
７を介して演算増幅器１に帰還される電圧が大と
なり、入力信号電圧に近づく。入力信号電圧に、
差動増幅器７より帰還される電圧が近づくと、演
算増幅器１の出力電圧E0の大き方向への変化が
小さくなり、やがて入力信号電圧と差動増幅器７
から帰還される電圧が等しくなると、演算増幅器
１の出力電圧E0の変化が止まり、そのまま保持
される。したがつてノズル３の背圧も一定とな
り、出力圧も一定となる。信号入力電圧がさらに
大きくなると、それまでの差動増幅器７から帰還
される電圧よりも大きくなるので、この差電圧の
演算増幅器１への入力により出力電圧E0は、再
び大きくなる方向に変化し、応じて上記と同様に
電圧E2も増加するので、圧電素子フラツパ２に
印加される電圧E0′が増加し、圧電素子フラツパ
２はノズル３により近づく方向に変位する。これ
に応じてノズル３の背圧がさらに大きくなり、出
力圧も上昇する。そして、入力信号電圧と差動増
幅器７から帰還される電圧が一致すると、演算増
幅器１は、その出力電圧E0をその時点の値に保
持し、ノズル３の背圧、出力圧もれに応じた一定
のものとなる。すなわち、この電−空変換器は、
演算増幅器１の出力電圧E0を、入力信号電圧に
差動増幅器７から帰還される電圧を近づけるよう
に、そして両者が等しくなるように変化させ、両
者が等しくなると、出力電圧E0を保持し、入力
信号電圧Ei、したがつて入力電流Iiに比例した出
力空気圧を得る。
上記した第１図の電−空変換器は入力電流Iiが
流れている限り50％に対応する入力電流で圧電素
子フラツパ２に印加される電圧Ｅ０′が０となり、
圧電素子フラツパ２の変位が小さい状態で動作を
維持し、圧電素子の機械歪の初期値変動による動
作点の変動を小さく抑えることができる。しかし
入力電流Iiが断し、０となると、発振回路８及び
９の発振が停止し、整流回路１０及び１１の出力
直流電圧Ｅ１，Ｅ２が０となり、この場合も圧電
素子２の印加電圧Ｅ０′は０となり、圧電素子フ
ラツパ２は変位しないので、出力圧は50％より変
化せずバーン・アウトを実現できない。
流れている限り50％に対応する入力電流で圧電素
子フラツパ２に印加される電圧Ｅ０′が０となり、
圧電素子フラツパ２の変位が小さい状態で動作を
維持し、圧電素子の機械歪の初期値変動による動
作点の変動を小さく抑えることができる。しかし
入力電流Iiが断し、０となると、発振回路８及び
９の発振が停止し、整流回路１０及び１１の出力
直流電圧Ｅ１，Ｅ２が０となり、この場合も圧電
素子２の印加電圧Ｅ０′は０となり、圧電素子フ
ラツパ２は変位しないので、出力圧は50％より変
化せずバーン・アウトを実現できない。
そこで、この発明の第１の実施例は、第２図に
示す如き抵抗RAとコンデンサCAからなる直列
回路を第１図の全波整流回路１０の出力端の放電
抵抗Raに代えて接続するようにしている。ここ
に使用されるコンデンサCAの容量は圧電素子フ
ラツパ２の容量、整流回路１０のダイオード容量
に比してはるかに大きく選ばれる。
示す如き抵抗RAとコンデンサCAからなる直列
回路を第１図の全波整流回路１０の出力端の放電
抵抗Raに代えて接続するようにしている。ここ
に使用されるコンデンサCAの容量は圧電素子フ
ラツパ２の容量、整流回路１０のダイオード容量
に比してはるかに大きく選ばれる。
この実施例において、入力電流Iiが流れ電源が
正規に得られている場合には、上記第１図の電−
空変換器で説明したように、全波整流回路１０の
出力には一定の直流電圧Ｅ１が、全波整流回路１
１の出力には入力電流Iiに対応した直流電圧Ｅ２
がそれぞれ得られ、圧電素子フラツパ２にはＥ２
−Ｅ１の電圧が印加され、この印加電圧に応じた
変位により、究極的には入力電流Iiに対応した出
力圧を得ることができる。そして、この動作状態
にある時に抵抗RAを通じてコンデンサCAに充
電電流が流れ、コンデンサCAに直流電圧Ｅ１と
略同値の電圧まで充電される。そのため入力電流
Iiが断するとこのコンデンサCAの充電電圧が、
全波整流回路１０に代わつて直流電圧Ｅ１を圧電
素子フラツパ２に供給する。一方入力電Iiが断さ
れた状態では、発振回路９の発振が停止し、全波
整流回路１１の出力直流電圧Ｅ２が０となるの
で、圧電素子フラツパ２には−Ｅ１の電圧が印加
されることになり、圧電素子フラツパ２はこの印
加電圧−Ｅ１により、ノズル３より遠ざかるよう
に変位し背圧を下げ、出力圧を０Kg／cm2まで下げ
る。このようにしてバーン・アウトが実現され
る。
正規に得られている場合には、上記第１図の電−
空変換器で説明したように、全波整流回路１０の
出力には一定の直流電圧Ｅ１が、全波整流回路１
１の出力には入力電流Iiに対応した直流電圧Ｅ２
がそれぞれ得られ、圧電素子フラツパ２にはＥ２
−Ｅ１の電圧が印加され、この印加電圧に応じた
変位により、究極的には入力電流Iiに対応した出
力圧を得ることができる。そして、この動作状態
にある時に抵抗RAを通じてコンデンサCAに充
電電流が流れ、コンデンサCAに直流電圧Ｅ１と
略同値の電圧まで充電される。そのため入力電流
Iiが断するとこのコンデンサCAの充電電圧が、
全波整流回路１０に代わつて直流電圧Ｅ１を圧電
素子フラツパ２に供給する。一方入力電Iiが断さ
れた状態では、発振回路９の発振が停止し、全波
整流回路１１の出力直流電圧Ｅ２が０となるの
で、圧電素子フラツパ２には−Ｅ１の電圧が印加
されることになり、圧電素子フラツパ２はこの印
加電圧−Ｅ１により、ノズル３より遠ざかるよう
に変位し背圧を下げ、出力圧を０Kg／cm2まで下げ
る。このようにしてバーン・アウトが実現され
る。
なお、この実施例電−空変換器によれば、最初
に電源オンされた時にコンデンサCAに充電電流
が流れるが、充電が完了すると充電電流が流れな
いので、ほとんど電力を消費することはない。ま
た電源が断するとコンデンサCAの充電電圧が圧
電素子フラツパに印加され、放電を開始しようと
するが圧電素子は絶縁物であるため、コンデンサ
CAの電荷はほとんど放電せず、略Ｅ１の直流電
圧を長期保持する。
に電源オンされた時にコンデンサCAに充電電流
が流れるが、充電が完了すると充電電流が流れな
いので、ほとんど電力を消費することはない。ま
た電源が断するとコンデンサCAの充電電圧が圧
電素子フラツパに印加され、放電を開始しようと
するが圧電素子は絶縁物であるため、コンデンサ
CAの電荷はほとんど放電せず、略Ｅ１の直流電
圧を長期保持する。
また他の実施例として上記第２図に示した抵抗
RA、コンデンサCAの直列回路に代えて第３図
に示すように電池VB１、ダイオードｄ１の直列
回路を接続し、この電池VB１の直流電圧を第１
図の全波整流回路１０の直流電圧Ｅ１と並行して
圧電素子フラツパ２に印加するようにしてもよ
い。電源がオンし、電気入力がある間は全波整流
回路１１より直流電圧Ｅ１が出力されるので電池
より電荷は放電しない。電源が断すると、電池
VB１の電圧EB１（＝Ｅ１）により、圧電素子
フラツパに−Ｅ１なる直流電圧が印加され、バー
ン・アウトが実現される。
RA、コンデンサCAの直列回路に代えて第３図
に示すように電池VB１、ダイオードｄ１の直列
回路を接続し、この電池VB１の直流電圧を第１
図の全波整流回路１０の直流電圧Ｅ１と並行して
圧電素子フラツパ２に印加するようにしてもよ
い。電源がオンし、電気入力がある間は全波整流
回路１１より直流電圧Ｅ１が出力されるので電池
より電荷は放電しない。電源が断すると、電池
VB１の電圧EB１（＝Ｅ１）により、圧電素子
フラツパに−Ｅ１なる直流電圧が印加され、バー
ン・アウトが実現される。
さらに他の実施例として、第４図に示すように
電池VB２とダイオードｄ３からなる直列回路を
第１図の電−空変換器の＋Ｖラインとコモンライ
ン間に接続し、ダイオードｄ２を介して得られる
＋Ｖ電源と、電池VBの電圧を並行して発振回路
８に供給するようしてもよい。この実施例電−空
変換器においては、入力電流Iiが断となると＋Ｖ
ラインよりも電池VB２の直流電圧が高くなり、
発振回路は電池VB２で駆動され、全波整流回路
１０には＋Ｅ１の直流電圧が導出され、圧電素子
フラツパ２に−Ｅ１の電圧が印加されるのでやは
りバーン・アウトが実現される。入力電流Iiが存
在する時は＋Ｖ電源により発振回路８が動作され
るので電池VB２の電荷は放電しない。この実施
例によれば、電池VB２の電圧が発振回路８で昇
圧されるので電池を直接圧電素子フラツパ２に接
続する場合よりも低い電池電圧でよいし、また逆
に同じ起電力の電池を使用する場合には、広スパ
ンの印加電圧Ｅ１を得ることができる。
電池VB２とダイオードｄ３からなる直列回路を
第１図の電−空変換器の＋Ｖラインとコモンライ
ン間に接続し、ダイオードｄ２を介して得られる
＋Ｖ電源と、電池VBの電圧を並行して発振回路
８に供給するようしてもよい。この実施例電−空
変換器においては、入力電流Iiが断となると＋Ｖ
ラインよりも電池VB２の直流電圧が高くなり、
発振回路は電池VB２で駆動され、全波整流回路
１０には＋Ｅ１の直流電圧が導出され、圧電素子
フラツパ２に−Ｅ１の電圧が印加されるのでやは
りバーン・アウトが実現される。入力電流Iiが存
在する時は＋Ｖ電源により発振回路８が動作され
るので電池VB２の電荷は放電しない。この実施
例によれば、電池VB２の電圧が発振回路８で昇
圧されるので電池を直接圧電素子フラツパ２に接
続する場合よりも低い電池電圧でよいし、また逆
に同じ起電力の電池を使用する場合には、広スパ
ンの印加電圧Ｅ１を得ることができる。
(ヘ) 効果
この発明によれば、入力電気信号が加えられな
い時、別に設ける直流電圧源より圧電素子フラツ
パに負極性の直流電圧を強制的に印加するもので
あるから、無入力信号時のバーン・アウトを実現
することができる。
い時、別に設ける直流電圧源より圧電素子フラツ
パに負極性の直流電圧を強制的に印加するもので
あるから、無入力信号時のバーン・アウトを実現
することができる。
第１図はこの発明の前提となる電−空変換器の
回路図、第２図はこの発明の一実施例電−空変換
器に適用される回路図、第３図、第４図はこの発
明の他の実施例電−空変換器に適用される回路図
である。 １：演算増幅器、２：圧電素子フラツパ、３：
ノズル、４：パイロツト弁、５：定電流源、６：
圧力センサ、７：差動増幅器、８，９：発振回
路、１０，１１：整流回路、RA：抵抗、CA：
コンデンサ、VB１，VB２：電池。
回路図、第２図はこの発明の一実施例電−空変換
器に適用される回路図、第３図、第４図はこの発
明の他の実施例電−空変換器に適用される回路図
である。 １：演算増幅器、２：圧電素子フラツパ、３：
ノズル、４：パイロツト弁、５：定電流源、６：
圧力センサ、７：差動増幅器、８，９：発振回
路、１０，１１：整流回路、RA：抵抗、CA：
コンデンサ、VB１，VB２：電池。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 印加電圧に応じて変位する圧電素子と、入力
電気信号が加えられると一定の直流電圧を出力
し、この直流電圧を前記圧電素子に印加する第１
の直流電圧源と、入力電気信号に応じて変化し、
かつ入力電気信号が予定変化範囲の中位レベルの
時、前記第１の直流電圧源の出力直流電圧と略同
値となる直流電圧を出力し、この出力直流電圧を
前記第１の直流電圧源よりの直流電圧と相殺する
態様で前記圧電素子に印加する第２の直流電圧源
と、前記圧電素子の変位部をフラツパとし、給気
圧を受け背圧を導出するノズルと、この背圧を出
力圧に変換するパイロツト弁と、前記出力圧を電
気信号に変換する変換回路と、この変換回路で変
換された電気信号を前記第２の直流電圧源の入力
側に加え、前記入力電気信号と平衡させる帰還回
路と、前記入力電気信号が加えられない時、前記
第１の直流電圧源に代り、前記一定の直流電圧と
同値、同極性の直流電圧を前記圧電素子に印加す
る第３の直流電圧源とよりなる電−空変換器。 ２ 前記第３の直流電圧源は、抵抗とコンデンサ
の直列接続からなり、前記入力電気信号が加えら
れている状態で、前記第１の直流電圧源より加え
られる直流電圧が前記コンデンサに充電され、前
記入力電気信号が加えられない時、この充電電圧
を前記圧電素子に印加するものであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の電−空変換
器。 ３ 前記第３の直流電圧源は電池であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の電−空変換
器。 ４ 前記第１の直流電圧源は一定振幅で発振する
第１の発振回路と、この第１の発振回路の発振出
力を整流する第１の整流回路からなり、前記第２
の直流電圧源は前記入力電気信号に応じて振幅が
変化する第２の発振回路と、この第２の発振回路
の発振出力を整流する第２の整流回路からなり前
記第３の直流電圧源は電池と、前記入力電気信号
が加えられない時前記電池よりの直流電圧を前記
第１の発振回路に供給するダイオードと前記第１
の発振回路と前記第１の整流回路とから構成され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電−空変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1528283A JPS59141017A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 電−空変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1528283A JPS59141017A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 電−空変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141017A JPS59141017A (ja) | 1984-08-13 |
| JPH0321051B2 true JPH0321051B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=11884497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1528283A Granted JPS59141017A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 電−空変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59141017A (ja) |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1528283A patent/JPS59141017A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59141017A (ja) | 1984-08-13 |
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