JPH0517799U - 電気式回転計測器のメータアツセンブリの入力回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センサの出力形式にかかわらず、同一のメー
タアッセンブリが使用できる電気式回転計測器のメータ
アッセンブリの入力回路の提供を目的とする。 【構成】 入力回路の入力端Ａ₂ はダイオードＤ₁ と抵
抗Ｒ₁ との直列回路によって定電圧電源の定電圧Ｖ_CCに
接続されている。また、入力端Ａ₂ はコンデンサＣ
₁ と、Ｒ₂₀，Ｃ₂₀からなるローパスフィルタを介して比
較器１のマイナス入力端子と接続されており、更に該マ
イナス入力端子は抵抗Ｒ₆ と抵抗Ｒ₇ とで定電圧Ｖ_CCを
分圧した電圧でバイアスされている。また、比較器１の
プラス入力端子には、定電圧Ｖ_CCとアース間に接続され
た直列の抵抗Ｒ₃₀と抵抗Ｒ₄₀との接続点から基準電圧が
印加されている。該プラス入力端子には比較器１の出力
端子側から抵抗Ｒ₅₀によってフィードバックが掛けられ
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、被測定部の回転を検出するセンサの信号を受けて、基準電圧との比 較により矩形波パルスを出力してメータ駆動部へと送る電気式回転計測器のメー タアッセンブリの入力回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

回転物の回転数を検出するセンサ、例えば車両のエンジンや変速機の後端部の 回転を検出してエンジン回転数や車両速度を計測するためのセンサのうち電気式 のものは次の二種類のものが一般に用いられている。一つはトランジスタのスイ ッチングを利用したパルス式のもので、他は発電式のセンサである。パルス式の ものは回転部の回転による磁気的変化を、通常、ホール素子で検出して整形増幅 しトランジスタに入力させ、スイッチング動作によって矩形波パルスとして取り 出すものである。一方、発電センサは回転部の回転による磁気的変化をコイルに 誘導させて正弦波の出力信号を取り出すものである。このセンサの出力は、メー タ、メータ駆動部、入力回路等からなるメータアッセンブリの入力回路に入力さ れる。

【０００３】 パルス式のセンサの出力信号を受ける、メータアッセンブリの入力回路は、図 ２に示すように、ダイオードＤ₁ と、Ｒ₂ ，Ｃ₂ からなるローパスフィルタ（積 分回路）とが直列接続されいて、ダイオードＤ₁ のカソード側は入力回路の入力 端Ａ₁ に接続され、フィルタの出力端は比較器（コンパレータ）１のマイナス入 力端子（反転入力端子）に接続されている。また、ダイオードＤ₁ とフィルタの 接続点はプルアップ抵抗Ｒ₁ によって定電圧Ｖ_CCに接続されている。また、比較 器１のプラス入力端子（非反転入力端子）には基準電圧が加えられており、該基 準電圧は定電圧Ｖ_CCとアース間に直列に接続された抵抗Ｒ₃ とＲ₄ との中間点か ら取り出しているが、更に該プラス入力端子には比較器１の出力端子から抵抗Ｒ ₅ によりフィードバックが掛けられている。なお、比較器１の電源は単極であっ て定電圧Ｖ_CCが印加されている。

【０００４】 この入力回路の入力端Ａ₁ に、パルス式のセンサの出力端、すなわちトランジ スタのコレクタに接続されると（アース側は不図示）、トランジスタのベース入 力がＬｏｗのときはトランジスタはオフとなり入力端Ａ₁ 点の電圧は略Ｖ_CCとな る。また、ベース入力がＨｉｇｈのときはトランジスタはオンとなって入力端Ａ ₁ 点の電圧は略０ｖとなる。この矩形波パルスはＲ₂ ，Ｃ₂ からなるローパスフ ィルタ（積分回路）を介して比較器１のマイナス入力端子に加えられる。比較器 １のプラス入力端子には基準電圧が印加されているので、マイナス入力端子の電 圧が基準電圧以下の場合は比較器１の出力はＶ_CCとなり、基準電圧以上の場合は ０_V が出力され、入力信号に応じた矩形波パルスが出力される。なお、比較器１ の出力端子からプラス入力端子に抵抗Ｒ₅ でフィードバックがかけられているの で、基準電圧は出力端子の出力電圧によって変動するため、該比較器１はヒステ リシス特性をもつことになる。

【０００５】 また一方、センサが発電センサの場合には、センサの出力信号を受けるメータ アッセンブリの入力回路は、図３に示すように、コンデンサＣ₁ と、Ｒ₂₀，Ｃ₂₀ からなるローパスフィルタ（積分回路）とが直列接続されいて、コンデンサＣ₁ の一端が入力回路の入力端Ａ₂ に接続され、フィルタの出力端は比較器１のマイ ナス入力端子に接続されている。また、フィルタの出力端、すなわち比較器１の マイナス入力端子は抵抗Ｒ₆ とＲ₇ によってＶ_CC×Ｒ₇ ／（Ｒ₆ ＋Ｒ₇ ）の電圧 がバイアスされている。

【０００６】 また、比較器１のプラス入力端子は、前述のパルス式の入力回路と同様に、抵 抗Ｒ₃₀，Ｒ₄₀，Ｒ₅₀によって基準電圧が印加されている。なお、マイナス入力端 子にバイアス電圧が印加されているのは、入力回路の入力信号が発電センサの場 合は、入力波形が正弦波であり、ＧＮＤ（アース）を中心に電圧が上下に振れる が、後段の比較器１が単一電源Ｖ_CCで動作させているためゼロクロスで検出する ことができないからである。

【０００７】 そして、この入力回路の入力端Ａ₂ が、発電センサの出力端、すなわちコイル に接続されると（アース側は不図示）、発電センサの出力である正弦波出力がコ ンデンサＣ₁ とＲ₂₀，Ｃ₂₀からなるローパスフィルタ（積分回路）を介し、かつ 一定電圧でバイアスされて比較器１のマイナス入力端子に加えられる。比較器１ のプラス入力端子には基準電圧が印加されているので、マイナス入力端子の電圧 が基準電圧以下の場合は比較器１の出力はＶ_CCとなり、基準電圧以上の場合は０ _V が出力され、入力信号に対応した矩形波パルスが出力される。

【０００８】 このようにして出力された矩形波パルスは、続いてメータ駆動部、例えばメー タがクロスコイル形の場合は、通常、Ｆ／Ｖ変換回路に入力された後、ｓｉｎ／ ｃｏｓ発生回路等によって速度計やタコメータ等のメータが駆動されるようにな っている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このように回転を検出するセンサの形式が異なると、この出力 を受ける入力回路が異なるのでは、メータアッセンブリの種類が増えコスト高と なるばかりか、組付け時の確認等の必要が有り不便でもある。

【００１０】 本考案は、センサの出力形式にかかわらず、同一のメータアッセンブリが使用 できる電気式回転計測器のメータアッセンブリの入力回路の提供を目的としてい る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、被測定部の回転を検出するセンサの信号を受けて、基準電圧との比 較により矩形波パルスを出力してメータ駆動部へと送る電気式回転計測器のメー タアッセンブリの入力回路であって、該入力回路の入力端を抵抗とダイオードの 直列回路で定電圧電源に接続するとともにコンデンサとローパスフイルタの直列 回路を介して比較器の一方の入力端子に接続し、かつ該入力端子をバイアス回路 でバイアスし、更に比較器の他方の入力端子には基準電圧を加えたことを特徴と している。

【００１２】

【作用】

上述構成に基づき、該電気式回転計測器のメータアッセンブリの入力回路の入 力端に、回転を検出する発電センサのコイルが接続されると、コイルの出力信号 であるＧＮＤ（アース）を中心に上下に振れる正弦波は、入力端の定電圧電源に 接続された抵抗とダイオード及びコイルの抵抗によって若干バイアスされる。そ して、コンデンサとローパスフイルタの直列回路を介し、更に一定電圧でバイア スされた状態で比較器の一方の入力端子に入力される。この入力された正弦波は 基準電圧と比較されて、基準電圧を上下することにより比較器の出力はハイ又は ローとなって入力した正弦波に対応した矩形波が出力される。

【００１３】 また一方、該電気式回転計測器のメータアッセンブリの入力回路の入力端に、 トランジスタのスイッチングを利用したパルス式のセンサが接続されると、トラ ンジスタのコレクタが直接入力回路の入力端に接続されるため、トランジスタの ベース入力がローのときはトランジスタはオフとなり入力端の電圧は定電圧から ダイオードの順方向電圧降下分を引いた電圧となる。また、ベース入力がハイの ときはトランジスタはオンとなって入力端の電圧は略０ｖとなる。この矩形波パ ルスはコンデンサを通過するときに直流分が除去され、更にローパスフィルタを 介して積分波形になり、一定電圧でバイアスされた状態で比較器の一方の入力端 子に入力される。この入力された波形は基準電圧と比較されて、基準電圧を上下 することにより比較器の出力はハイ又はローとなり、入力した矩形波に対応した 矩形波パルスが出力される。

【００１４】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の実施例について説明する。

【００１５】 図１には、本考案の電気式回転計測器のメータアッセンブリの入力回路が例示 されている。該入力回路の入力端Ａ₃ はダイオードＤ₁ と抵抗Ｒ₁ との直列回路 によって定電圧電源の定電圧Ｖ_CCに接続されている。また、入力端Ａ₃ はコンデ ンサＣ₁ と、Ｒ₂₀，Ｃ₂₀からなるローパスフィルタ（積分回路）を介して比較器 （コンパレータ）１のマイナス入力端子と接続されており、更に該マイナス入力 端子は抵抗Ｒ₆ と抵抗Ｒ₇ とで定電圧Ｖ_CCを分圧した電圧でバイアスされている 。また、比較器１のプラス入力端子には、定電圧Ｖ_CCとアース間に接続された直 列の抵抗Ｒ₃₀と抵抗Ｒ₄₀との接続点から基準電圧が印加されており、また該プラ ス入力端子には比較器１の出力端子側から抵抗Ｒ₅₀によってフィードバックが掛 けられている。なお、比較器１の電源は定電圧Ｖ_CCである。

【００１６】 そして、この入力回路の入力端Ａ₃ に、図に示すように正弦波を発生する発電 センサのコイルを接続すると、該入力端Ａ₃ の入力信号はＶ_CCからダイオードＤ ₁ の順方向電圧降下Ｖ_f を引いた電圧（Ｖ_CC−Ｖ_f ）を抵抗Ｒ₁ とコイルの抵抗 ｒで分圧した電圧でバイアスされた正弦波となる。この入力信号はコンデンサＣ ₁ を通過するときに入力端Ａ₃ でのバイアス分は除去され、ローパスフィルタを 通った後、抵抗Ｒ₆ と抵抗Ｒ₇ とによる所定の電圧でバイアスされて比較器１の マイナス入力端子に入力される。

【００１７】 この場合に、比較器１のプラス入力端子には基準電圧が印加されているので、 マイナス入力端子の入力電圧が基準電圧より大になれば比較器１の出力端子の出 力は０ｖとなり、入力電圧が基準電圧より小になれば出力端子の出力はＶ_CCとな って、入力波形に対応した矩形波パルスが出力される。なお、発電センサで検出 した信号を安定して出力するために、該比較器１にはフィードバック抵抗Ｒ₅₀に よってヒステリシス特性が設けられている。このようにして出力された矩形波パ ルスは、従来例で述べたように、続いてメータ駆動部に入力され、該駆動部によ ってメータが駆動される。

【００１８】 また一方、この入力回路の入力端Ａ₃ に、図に示すようにトランジスタＴ_R の スイッチングを利用したパルス式のセンサが接続されると、トランジスタＴ_R の コレクタが直接入力回路の入力端に接続されるため、トランジスタのベース入力 がＬｏｗのときはトランジスタＴ_R はオフとなり入力端Ａ₃ の電圧は定電圧Ｖ_CC からダイオードの順方向電圧降下分Ｖ_f を引いた電圧（Ｖ_CC−Ｖ_f ）となる。ま た、ベース入力がハイのときはトランジスタはオンとなって入力端の電圧は略０ ｖとなる。この矩形波パルスはコンデンサＣ₁ を通過するときに直流分が除去さ れ、更にローパスフィルタを介して積分波形になり、抵抗Ｒ₆ と抵抗Ｒ₇ とによ って一定電圧でバイアスされた状態で比較器のマイナス入力端子に入力される。 この入力された波形は基準電圧と比較されて、基準電圧より大であれば比較器１ の出力は０ｖ、基準電圧より小であれば比較器１の出力はＶ_CCとなり、入力回路 の入力端Ａ₃ の矩形波パルスに対応する矩形波パルスが出力される。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によると、電気式回転計測器のセンサ出力形式が 異なった場合でも、この出力信号を受けるメータアッセンブリの入力回路が一つ の回路で対応できるため、メータアッセンブリの標準化ができ、コストの低減を 図れるとともに、組付けも簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の電気式回転計測器のメータアッ
センブリの入力回路である。

【図２】従来の電気式回転計測器で、センサの出力形式
がトランジスタによるパルス式のメータアッセンブリの
入力回路である。

【図３】従来の電気式回転計測器でセンサの出力形式が
発電式による正弦波のメータアッセンブリの入力回路で
ある。

【符号の説明】

１ 比較器（コンパレータ） Ｄ₁ ダイオード

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定部の回転を検出するセンサの信号
   を受けて、基準電圧との比較により矩形波パルスを出力
   してメータ駆動部へと送る電気式回転計測器のメータア
   ッセンブリの入力回路であって、 該入力回路の入力端を抵抗とダイオードの直列回路で定
   電圧電源に接続するとともにコンデンサとローパスフイ
   ルタの直列回路を介して比較器の一方の入力端子に接続
   し、かつ該入力端子をバイアス回路でバイアスし、更に
   比較器の他方の入力端子には基準電圧を加えたことを特
   徴とする電気式回転計測器のメータアッセンブリの入力
   回路。