JPH0325316A - 比率計 - 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、モータ、ギア、ローラ等の２個の回転体から
それぞれ検出される２種の回転パルスを入力して、その
回転数比、速度比等の比率を演算し表示する比率計に関
する。

（従米の技術） 上記の比率計は、たとえば、帯状体の連続製造工程にお
いて、その帯状物の送り出し側速度と、終端側速度との
比率を監視したり、あるいは塗料等の液状物を混合する
場合、２種の原料液の混合比を監視したりするのに用い
られる。

従来の比率計は、第２図に示す構成を有する。

同図において、１．は比率計算の基準側となる回転体（
図示省略）の回転速度に対応（一た回転バルスＰｔを出
力する回転検出器、２ｏはこの基準側の回転検出器１。

からの回転パルスＰ．を予め設定された一定数だけカウ
ントするカウンタ、３ｏは比較側の回転体（図示せず）
に対設した回転検出器、４。ほこの比較側の回転検出器
３。からの回転パルスＰ，をカウントするカウンタ、５
。は基準側のカウンタ２。のカウント完了に関連してそ
れまでの比較側のカウンタ４。のカウント値に基づいて
比率を演算する比率演算部、６０は基準側のカウンタ２
。のカウント完了に関連して比較側のカウンタ４。のカ
ウント時間や比率演算部５。の演算周期を規制するアン
ドゲート、７。は比率演算部５。の演算結果を表示する
表示器である。

上記構成において、基準側の回転パルスＰ．は一方のカ
ウンタ２。でカウントされ、比較側の回転パルスＰ，は
他方のカウンタ４。でカウントされる。基準側のカウン
タ２。では、その出力が反転してアンドゲート６。の一
方の入力端子に与えられており、アンドゲート６。の他
方の入力端子には比較側の回転バルスＰ，が入力するよ
うになつている。

ここで、基準側のカウンタ２ｌｌｌが基準側の回転パル
スＰ，を一定数カウントすると、その出力がローレベル
となる。そののち、アンドゲート６。

に最初に比較側の回転バルスＰ，か入力してくると、こ
の回転バルスＰ，はアンドゲート６ｏを通過し、比較側
のカウンタ４。にリセット信号として、また比率演算郎
５。には演算を指示するロード信号として入力する。

これにより、比率演算部５。は比較側のカウンタ４。の
カウント値を取り込み、基準側の回転バルスＰ，の一定
数と、その入力時間に対応する比較側の回転パルスＰ，
の敗とから比率を演算し、その結果を表示器７。へ出力
する。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の比率計では、基準側の回転バル
スＰ，が一定数人力する時間で比率の演算周期、表示周
期が決まるのであって、基準側の回転体の回転速度が低
速になると、それに応じて表示周期が長くなり、常時比
率を監視する上で好ましくない。

これに対しては、基準側の回転体に、その一回転当たり
に多数個の回転パルスを発生するロータリーエンコーダ
を用いればよいが、このロータリーエンコーダは、一回
転当たりの発生７くルス敗が少ない回転検出器（たとえ
ば、回転体上のマークを検出するフォトセンサ）に比べ
高価である。また、ロータリーエンコーダを用いた場合
、基準側のカウンタ２。のカウント敢が変わらないとす
ると、今度は該カウンタ２。のカウント完了までの時間
が短くなり、基準側の回転体の速度が高速となった場合
は、比率演算が追い付かないという不都合が生じる。

他の対処手段として、基準側のカウンタ２。の設定カウ
ント値を切り下げることも考えられるが、その場合も、
基準側の回転体が高速となったとき、やはり、基準側の
カウンタ２。のカウント完了のタイミングに比率演算が
追い付かなくなるおそれがある。

また、従来の比率計では、表示周期が基準側の回転バル
スＰＩの入力時間、言い替えれば、基準側の回転体の回
転速度に依存している。ところが、実際の使用状況では
、比率計の表示周期を適宜設定したい場合がよくあり、
そのような場合、従来の比率計では全く対応できず、使
い勝手が悪い。

さらに、従来の比率計における問題として、各回転バル
スＰ．，Ｐ，の計測値をそれぞれ周速度、流量等の他の
単位の値に換算してその比率を算出することができない
、ということがある。

たとえば、帯状物の送り出し側と終端側との様子を比較
監視する場合において、送り出しロールおよび終端ロー
ルの各ロール軸にそれぞれ回転検出器を設けて２種の回
転パルスを人力することにより、両ロールの回転数比、
回転速度比を演算することはできるか、ロールの周速度
の比率は一般には演算できない。というのは、両ロール
の径が異なれば、回転数が互いに同じでも両ロールの周
速度、したがって帯状物の送り速度が異なる訳で、その
ような場合は、各ロールの回転数にそれぞれ異なる換算
係数を掛け合わせる必要がある。従来の比率計では、２
種の回転パルスの入力数から直接的に比率を算出してお
り、このような演算処理ができない。

以上の問題に対しては、一連の処理をマイクロコンピュ
ータで行わせることが考えられる。すなわち、一方の回
転体についてその回転数を演算し、次いで、同様の方法
で他方の回転体について回転数を演算し、両回転数から
比率を算出する、というものである。

しかしながら、一方の回転体の回転数を計測する時点と
、他方の回転体の回転数を計測する時点との間に時間的
なずれがあるから、正確さに問題がある。

本発明は、以上のような比率計の現状に鑑みてなされた
ものであって、使用者の必要に応じて表示周期を任意に
設定することができて、しかも誤差の少ない比率が得ら
れ、さらに他の単位に換算して表示するといった機能を
有する比率計を提供することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の課題を達成するために、基準となる第
１回転パルスの入力周期を規制する第１タイマと、この
第ｌタイマによる前記入力周期内に入力する第１回転パ
ルスをカウントする第１カウンタと、この第１カウンタ
のカウント値に基づいて回転数、速度等の叶測値を演算
する第ｌ演算部と、比較側の第２回転パルスの入力周期
を規制する第２タイマと、この第２タイマによる前記人
力周期内に入力する第２回転パルスをカウントする第２
カウンタと、この第２カウンタのカウン１・値に基づい
て回転数、速度等の計測値を演算する第２演算郎と、こ
の第２演算部で得られた計測値の平均値を演算する平均
値演算部と、前記第ｌ演算部および前記平均値演算部の
両演算結果に基づいて比率を演算する比率演算部とを備
え、前記第１タイマにはそのタイマ時間を第２タイマの
タイマ時間より長い時間に設定するためのタイマ設定手
段が設けられ、かつ第２タイマのタイマ時間が、第２演
算部の演算時間で決まる最短の値もしくはその近似値に
設定されている構戊とした。

（作用） 上記構威において、第１演算部は、第１タイマにより規
制される入力周期内に第１カウンタに入力する第１回転
パルスの数から、基準側の回転体の回転数を演算する。

一方、第２演算部は、第２タイマにより規制される人力
周期内に第２カウンタに入力する第２回転パルスの数か
ら、比較側の回転体の回転数を演算する。

ここで、第１タイマのタイマ時間は、第２タイマのタイ
マ時間より長く、第ｌ演算部が一度回転数を演算したと
きには、第２演算部はそれよりも多数回、回転数の演算
を行っており、その平均値が平均値演算部で算出されて
いる。

第１演算部が基準側の回転体の回転数を算出すると、比
率演算部は、その回転数の値を取り込むとともに、平均
値演算部からそれまでの比較側の回転体の回転数の平均
値を取り込み、２つの値から比率を演算し、表示器へ出
力する。

（実施例） 以下、本発明の詳細を図示の実施例に基づいて説明する
。

第１図は本発明の一実施例に係る比率計の構成を示す回
路ブロック図である。

図において、ｌは基準側の回転体（図示せず）の回転速
度に応じた第ｌ回転パルスＰ．を出力する第１回転検出
器、２は比較側の回転体（図示せず）で基準側の回転体
に対設Ｉ，た第２回転検出器である。

第１回転検出器ｌに対応して、第１回転バルスＰ１の入
力周期を規制する第１タイマ３と、第■回転パルスＰ．
をカウントする第１カウンタ４と、第１カウンタ４のカ
ウント値に基づいて基準側の回転体の回転数を演算する
第１演算部５とが設けられている。

前記第ｌタイマ３には発振器６からのクロックパルスが
入力する。第１タイマ３の出力側にはアンドゲート８か
設けられ、その一方の人力端子には、第１タイマ３の出
力が反転入力し、他方の入力端子には第１回転パルスＰ
，が入力するようになっている。そして、アンドゲート
８の出力は、第１タイマ３および第ｌカウンタ４にリセ
ット信号として与えられ、第１演算部５には演算を指示
するロード信号として与えられる。

他方、第２回転検出器２に対応して、第２回転バルスＰ
２の入ノノ周期を規制する第２タイマ９と、第２回転パ
ルスＰ！をカウントする第２カウンタ１０と、第２カウ
ンタｌＯのカウント値に基づいて比較側の回転体の回転
数を演算する第２演算部１１と、この第２演算部ｌ１で
の所要回数分の演算結果の平均値を算出する平均値演算
部ｌ２とが設けられている。

前記第２タイマ９は、第ｌタイマ３同様、発振器６から
のクロックパルスを入力する。第２タイマ９の出力側に
あるアンドゲートｌ３は、一方の人力端子に第２タイマ
９の出力が反転入力し、他方の人力端子に第２回転バル
スＰ，が入力する。

このアンドゲートｌ３の出力は、第２タイマ９および第
２カウンタｌＯに共にリセット信号として与えられ、第
２演算部１１には演算指示のロード信号として与えられ
る。第２演算部１１から平均値演算＃（ｌ２には、演算
結果のデータと演算の回数を示すデータとが供給される
。また、この平均値演算郎ｌ２には、基準側のアンドゲ
ート８の出力か平均値演算を指令するロード信号として
入力する。

さらに、第ｌ演算部５の出力側には比率演算部ｌ４が設
けられている。この比率演算部ｌ４は、第１演算部５か
らその演算結果が与えられると、これに応答して、平均
値演算部１２からその演算結果である比較側の回転体の
平均回転数を取り込み、この平均回転数と、第１演算郎
５からの基準側の回転体の回転数とから両者の比率（絶
対比率、誤差比率等）を算出する。その演算結果は表示
器１５側に送り出されてデジタル表示される。

ｌ６は操作部であって、この操作部ｌ６には少なくとも
タイマ設定キーＩ７と、換算キー！８と、モード選択キ
ーＩ９とが設けられている。タイマ設定キーｌ７の設定
操作の入力は第ｌタイマ３に与えられ、これにより第１
タイマ３のタイマ時間か、後述する第２タイマのタイマ
時間より長い値で長短任童に設定される。なお、他方の
第２タイマ９のタイマ時間は、第２演算部１１での回転
数の算出に要する時間を下限とする最短時間（具体的に
は０　２５秒）に固定されている。換算キーｌ８は、第
ｌおよび第２の各演算部５．１　１にそれぞれの演算結
果である回転数を周速、流量等の他の単位の値に換算す
ることを指示するためのものである。モード選択キー１
９は、比率演算部ｌ４での演算を絶対比率、誤差比率等
のいずれにするか選択するものである。

上記の構成において、第１演算部５は、第ｌカウンタ４
のカウント値に基づいて基準測の回転体の回転数を演算
し、他方、第２演算部１ｌは第２カウンタ［０のカウン
ト値に基づいて比較側の回転体の回転数を演算する。

ここで、第２演算部１１の演算周期は、ほぼ第２タイマ
９のタイマ時間に対応しており、このタイマ時間は、第
２演算部１１の演算に要する時間を限度として、可及的
短時間に設定されている。

したがって、第２演算部１１の演算周期は、第ｌ演算部
５のそれよりも短く、第ｌ演算部５が一度、回転数の演
算を行う１用に、第２演算部１１は数回にわたって回転
数の演算を行っており、その数回分の演算結果は平均値
演算部ｌ２に取り込まれて、平均値が算出される。

そして、第１演算部５が回転数の演算を行う毎に、比率
演算郎１４が第１演算部５から基準側の回転体の回転数
データを、また平均値演算部ｌ２から比較側の回転体の
平均回転数のデータをそれぞれ取り込み、比率を演算し
て、その結果を表示器ｌ５に送り出して表示を更新する
。

したがって、第１演算部５が回転数の演算を行う毎に表
示器ｌ５の表示が更新されるのであって、表示周期はほ
ぼ第１演算郎５の演算周期に対応している。そして、第
１演算部５の演算周期は、第ｌタイマ３のタイマ時間に
依存しているから、第１タイマ３のタイマ時間をタイマ
設定キー１７の撮作により設定変更することにより、表
示周期を調整することができる。

また、２種の回転パルスＰ．．Ｐｔは並行して別個のカ
ウンタ４，ｔｏにカウントされ、そのカウント値に基づ
いて回転数、比率が演算されるから、２人力の間に時間
的なずれがなく、誤差の少ない計測値が算出される。

さらに、第ｌおよび第２の各演算部５．１　１にそれぞ
れ別個の換算係数をあたえることで、各回転体に対応す
る計測値を算出する段階において各計測値をそれぞれ他
の単位の値に換算し、その換算した計測値どうしの比率
を得ることかできる。

なお、上記実施例では、比率δｆの各部を別個の回路と
して示したが、カウンタおよびタイマ、もしくは２個の
カウンタを内蔵するマイクロコンピュータの２個を用い
、これらのマイクロコンピュータで本体部分の各回路の
機能を代替させることができる。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、基準側の回転体の速度
に関係なく一定の周期で表示を行わせることができ、し
かも、使用状況に応じて外部からの操作で表示周期を任
意に変更することができ、使い勝手がよい。

また、基準側の回転体が低速でも、一定の設定時間毎に
比率が演算され、表示が更新されるので、表示が各回転
体の変化に追従し、誤差の少ない表示が行なわれる。

さらに、２人力を並行的に処理するので、その間に時間
的なずれがなく、この点からも誤差の少ない計測値が得
られる。

各回転体の計測値を算出した上で比率を演算するから、
各回転体の回転数をそれぞれロールの周速、流量等の池
の単位の値に換算ｊ，て、その換算値の比率を演算する
こともでき、種々の換算表示ができ、多機能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の回路ブロック図、第２図
は従来例の回路ブロック図である。 ■・・・第１回転検出器、　２・・・第２回転検出器、
３・・・第１タイマ、　　　　９・・・第２タイマ、４
・・・第ｌカウンタ、　　１０・・・第２カウンタ、５
・・・第ｌ演算部、　　　１１・・・第２演算部、ｌ２
・・・平均（ｉａ演算部、 ｌ４・・・比率演算部、 ｌ７・・・タイマ設定キー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基準となる第１回転パルスの入力周期を規制する
   第１タイマと、この第１タイマによる前記入力周期内に
   入力する第１回転パルスをカウントする第１カウンタと
   、この第１カウンタのカウント値に基づいて回転数、速
   度等の計測値を演算する第１演算部と、比較側の第２回
   転パルスの入力周期を規制する第２タイマと、この第２
   タイマによる前記入力周期内に入力する第２回転パルス
   をカウントする第２カウンタと、この第２カウンタのカ
   ウント値に基づいて回転数、速度等の計測値を演算する
   第２演算部と、この第２演算部で得られた計測値の平均
   値を演算する平均値演算部と、前記第１演算部および前
   記平均値演算部の両演算結果に基づいて比率を演算する
   比率演算部とを備え、 前記第１タイマにはそのタイマ時間を第２タイマのタイ
   マ時間より長い時間に設定するためのタイマ設定手段が
   設けられ、かつ第２タイマのタイマ時間が、第２演算部
   の演算時間で決まる最短の値もしくはその近似値に設定
   されている、 ことを特徴とする比率計。