JPH04102068U - クロスコイル形計器の制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出パルスによってクロスコイル形計器を制
御する制御回路において、低速回転時にも指針の振動を
おこさない低コストの制御回路の提供を目的としてい
る。 【構成】 回転センサ３は被測定物の回転数に応じたパ
ルス信号を発生する。第１の周波数・電圧変換回路１は
回転センサからのパルス信号を受けパルス信号数に応じ
た電圧を発生する。反転回路５は回転センサからのパル
ス信号波形を反転する。第２の周波数・電圧変換回路２
は反転されたパルス信号数に応じた電圧を発生する。二
個のＲ₀ はこれらの発生電圧を加算平均し、該加算平均
された電圧はバッファ回路７を介して駆動回路６に入力
する。駆動回路６は入力電圧値に基づいてムーブメント
４を駆動する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、被測定物の回転数に応じて発生させたパルス信号に基づき、一対の 交叉したコイルに計測量に応じた電流を流し、発生する合成磁界内に配置したマ グネットロータを合成磁界方向に回動させて、該マグネットロータが保持する指 針により計測量を指示するようにしたクロスコイル形計器の制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、車両用のクロスコイル形計器のムーブメント４は、図３に示すように 、互いに交叉して巻かれた一対のコイルＬ₁ ，Ｌ₂ と、該一対のコイルＬ₁ ，Ｌ ₂ によって発生する合成磁界内に回転自在に配置されたマグネットロータＭｇと 、該マグネットロータＭｇの中心部の回転軸に設けられた指針Ｎと、指針Ｎの回 転位置より計測量を指示するための目盛板Ｓとにより構成され、前記一対のコイ ルＬ₁ ，Ｌ₂ に計測量に応じた電流を供給することにより、マグネットロータＭ ｇを回動させて指針Ａと目盛板Ｂとにより計測量を指示させるものである。

【０００３】 図３には又上記一対のコイルＬ₁ ，Ｌ₂ に電流を供給するための従来のクロス コイル形計器の制御回路が示されている。同図において、回転センサ３からは車 速やエンジン回転数等の回転数に応じた周波数のパルス信号が出力され、該パル ス信号は周波数・電圧変換回路１（Ｆ／Ｖ変換回路）で周波数に応じた直流電圧 に変換される。

【０００４】 この直流電圧が駆動回路６に入力されると、該駆動回路６においては予め設定 されている変換比に基づき直流電圧値に応じて角θが求められる。更に、このθ に基づいてｓｉｎθとｃｏｓθの信号が発生し、出力回路を介してコイルＬ₁ ， Ｌ₂ へとそれぞれ出力する。

【０００５】 以上の構成において、一対のコイルＬ₁ ，Ｌ₂ に電流ｉ₁ ，ｉ₂ を流したとき 各々が発生する磁界Ｈ₁ ，Ｈ₂ は、 Ｈ₁ ＝μ₁ ｉ₁ ｎ₁ Ｓ₁ ・・・（１）、 Ｈ₂ ＝μ₂ ｉ₂ ｎ₂ Ｓ₂ ・・・（２）、 （μ₁ ，μ₂ はコイルＬ₁ ，Ｌ₂ の透磁率、ｎ₁ ，ｎ₂ は巻数、Ｓ₁ ，Ｓ₂ は断 面積）となる。

【０００６】 一方、マグネットロータＭｇは磁界Ｈ₁ ，Ｈ₂ の合成磁界方向に回動するから 、初期の状態からのその回動角をαとすると、 α＝ｔａｎ^-1（Ｈ₁ ）／Ｈ₂ ＝ｔａｎ^-1（μ₁ ｉ₁ ｎ₁ Ｓ₁ ）／（μ₂ ｉ₂ ｎ ₂ Ｓ₂ ）・・・（３） となる。

【０００７】 コイルＬ₁ ，Ｌ₂ が同じものであれば、（３）式は、 α＝ｔａｎ^-1（ｉ₁ ）／ｉ₂ ・・・（４） ここで、ｉ₁ ＝Ｉ₀ ｃｏｓθ、ｉ₂ ＝Ｉ₀ ｓｉｎθとして角度θを計測量に対応 する値にすると、 α＝ｔａｎ^-1（ｉ₁ ）／ｉ₂ ＝ｔａｎ^-1（Ｉ₀ ｃｏｓθ）／（Ｉ₀ ｓｉｎθ） ＝ｔａｎ^-1（ｔａｎθ）＝θ・・・（５）、 となる。

【０００８】 したがって、マグネットロータＭｇは回転センサ３の計測量に対応する角θの 位置に回動する。このため、該マグネットロータＭｇとともに回動する指針Ｎの 位置を目盛板Ｓにより読み取ることにより、車両の速度等を視認することができ る。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

上述したクロスコイル形計器の駆動制御は回転センサ３からのパルス信号によ っておこなわれるので、エンジン等の回転数が高いとき、すなわち回転センサ３ のパルス信号の周波数が高いときには、周波数・電圧変換回路１で平滑された直 流電圧はリップル成分をあまり含まない。ところが、回転数が低いときには、図 ４に示すように、パルス間の幅が広がるためリップル成分が多くなり、このため 直流電圧値に応じて求められる角θが細かく変動して指針Ｎの振動となって現れ る。

【００１０】 このように、低速回転時に指針Ｎが振動して回転数の指示が不明確であると、 例えばエンジンのアイドリング調整等に困難をきたすことになる。この場合に、 応答特性の鈍いムーブメントを使用すれば、この点を回避することができるが、 回転数の上昇下降に対しても応答が遅いために問題があり、また、回転センサを 多数設けてパルス数を増加させるようにするのは大きなコストの上昇となり経済 的ではない。

【００１１】 本考案は、検出パルスによってクロスコイル形計器を制御する制御回路におい て、低速回転時にも指針の振動をおこさない低コストの制御回路の提供を目的と している。

【課題を解決するための手段】

本考案に係るクロスコイル形計器の制御回路は、被測定物の回転数に応じたパ ルス信号を発生する回転センサと、該回転センサからのパルス信号を受けパルス 信号数に応じた電圧を発生する第１の周波数・電圧変換回路と、前記回転センサ からのパルス信号波形を反転する反転回路と、該反転されたパルス信号数に応じ た電圧を発生する第２の周波数・電圧変換回路と、入力された電圧値に応じてム ーブメントを駆動する駆動回路とを備え、前記第１及び第２の周波数・電圧変換 回路の出力電圧を加算平均して前記駆動回路へ入力させるようにしたことを特徴 としている。

【００１２】

【作用】

上述構成に基づき、被測定物が回転すると回転センサにより回転数に応じた数 のパルス信号が出力され、該パルス信号を受けて第１の周波数・電圧変換回路は パルス信号を平滑して周波数に応じた直流電圧とする。また一方、反転回路によ り回転センサからのパルス信号の信号波形が反転され第２の周波数・電圧変換回 路に出力される。該パルス信号を受けて第２の周波数・電圧変換回路はパルス信 号を平滑して周波数に応じた直流電圧とする。これら第１，２の周波数・電圧変 換回路によって発生した直流電圧は加算平均されて駆動回路へ入力される。該駆 動回路は加算平均されたリップル成分のない直流電圧に基づいてムーブメントを 駆動する。

【００１３】

【実施例】

以下、図面に沿って本考案の実施例につき説明する。なお、従来技術で示した ものと同じものは同符号を付し説明を省略する場合がある。

【００１４】 図１には本考案に係るクロスコイル形計器の制御回路が示されている。３は被 測定物の回転数に応じたパルス信号を発生する回転センサで一定のパルス幅の信 号を出力する。１は回転センサからのパルス信号を受けパルス信号数に応じた電 圧を発生する第１の周波数・電圧変換回路（以下、Ｆ／Ｖ−１という）である。 ５は回転センサからのパルス信号波形を反転する反転回路、２は反転されたパル ス信号数に応じた電圧を発生する第２の周波数・電圧変換回路（以下、Ｆ／Ｖ− ２という）である。

【００１５】 二個のＲ₀ はＦ／Ｖ−１，２の出力電圧を加算平均するためのものであり、７ はバッファ回路、６は入力された電圧値に応じてムーブメント４を駆動する駆動 回路である。また、該ムーブメント４は、計測量を指示するために互いに交叉し て巻かれた一対のコイルＬ₁ ，Ｌ₂ と、該一対のコイルＬ₁ ，Ｌ₂ によって発生 する合成磁界内に回転自在に配置されたマグネットロータＭｇと、該マグネット ロータＭｇの中心部の回転軸に設けられた指針Ｎと、指針Ｎの回転位置より計測 量を指示するための目盛板Ｓとにより構成されている。

【００１６】 上述構成に基づき、被測定物が回転すると回転センサ３により回転数に応じた 数のパルス信号Ｆが出力される。Ｆ／Ｖ−１は該パルス信号Ｆを受けて平滑し、 周波数に応じた直流電圧（イ）にする。直流電圧（イ）はパルス信号の周波数が 低い時は、図２に示すように、リップル分が大きく重畳している。

【００１７】 また一方、パルス信号Ｆの信号波形は反転回路５により反転されてパルス信号 Ｆ′となりＦ／Ｖ−２に入力される。Ｆ／Ｖ−２は該パルス信号Ｆ′を受けて平 滑して周波数に応じた直流電圧（ロ）にする。該直流電圧（ロ）は、図２に示す ように、直流電圧（イ）を反転させた波形となる。

【００１８】 これらＦ／Ｖ−１，２の出力は互いに抵抗Ｒ₀ ，Ｒ₀ を介して結合されている ので、抵抗Ｒ₀ ，Ｒ₀ の中間点には図２に示すように、加算平均されたリップル 分のない直流電圧（ハ）が現れる。該直流電圧（ハ）はバッファ回路７を介して 駆動回路６に入力され、従来技術のところで述べたようにムーブメント４を作動 する。バッファ回路７は抵抗Ｒの値をそれぞれ変えることにより増幅作用をさせ ることも可能である。

【００１９】 このように、リップル成分の重畳している直流電圧（イ）及び直流電圧（ロ） を加算平均してリップル成分のない直流電圧（ハ）を作り、この直流電圧（ハ） により駆動回路６を介してムーブメント４を駆動するようにしているので、指針 Ｎの振れがおこらない。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によると、回転センサからのパルス信号に基づい て周波数・電圧変換された直流電圧と、該パルス信号を反転させた信号に基づい て周波数・電圧変換された直流電圧とを加算平均して、駆動回路の入力電圧とし ているので、直流電圧に重畳するリップル成分が打ち消されるため低速回転時に も指針の振動はおこらない。また、簡単な回路を付加するのみでおこなえるので 低コストで提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例のクロスコイル形計器の制御回路
である。

【図２】図１に示したクロスコイル形計器の制御回路の
各部の波形を示す図である。

【図３】従来のクロスコイル形計器の制御回路である。

【図４】周波数・電圧変換回路で低周波のパルス信号を
直流電圧に変換するときのリップル成分の重畳状態を示
す図である。

【符号の説明】

１ 第１の周波数・電圧変換回路（Ｆ／Ｖ−１） ２ 第２の周波数・電圧変換回路（Ｆ／Ｖ−２） ３ 回転センサ ５ 反転回路 ６ 駆動回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物の回転数に応じたパルス信号を
   発生する回転センサと、該回転センサからのパルス信号
   を受けパルス信号数に応じた電圧を発生する第１の周波
   数・電圧変換回路と、前記回転センサからのパルス信号
   波形を反転する反転回路と、該反転されたパルス信号数
   に応じた電圧を発生する第２の周波数・電圧変換回路
   と、入力された電圧値に応じてムーブメントを駆動する
   駆動回路とを備え、前記第１及び第２の周波数・電圧変
   換回路の出力電圧を加算平均して前記駆動回路へ入力さ
   せるようにしたことを特徴とするクロスコイル形計器の
   制御回路。