JPH065632Y2 - 回転速度監視装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、回転器の回転速度が正常範囲内にあるかど
うかを監視する回転速度監視装置に関するものである。

〔従来の技術〕

回転器の回転速度を監視するための従来の回転速度監視
装置は、第２図に示すように、回転器の回転速度に対応
した周期のパルスを回転エンコーダ１１から得、このパ
ルスを一定時間毎にリセットされるカウンタ１２で計数
し、カウンタ１２の計数値Ｐをデジタルコンパレータ１
３，１４で上限設定値Ａおよび下限設定値Ｂとそれぞれ
比較している。

上限設定値Ａは回転速度の正常範囲の上限値に相当し、
下限設定値Ｂは回転速度の正常範囲の下限値に相当す
る。

デジタルコンパレータ１３は、計数値Ｐと上限設定値Ａ
とを比較し、 Ｐ＞Ａ のときに出力が高レベルになり、デジタルコンパレータ
１４は計数値Ｐと下限設定値Ｂとを比較し、 Ｐ＜Ｂ のときに出力が高レベルになり、両デジタルコンパレー
タ１３，１４の出力がオア回路１５を介して表示回路１
６に加えられる。表示回路１６は、カウンタ１２のリセ
ット直前においてオア回路15の出力が低レベルのとき、
すなわち、計数値Ｐが Ａ≧Ｐ≧Ｂ のときに、回転速度が正常範囲内にあることを表示保持
し、計数値Ｐ Ｐ＞Ａ または Ｐ＜Ｂ のときに、回転速度が正常範囲外にあることを表示保持
する。

なお、この表示は、一定時間（例えば１秒）毎に更新さ
れる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の回転速度監視装置は、回転器の回転
速度に応じた周期で発生するパルスを計数してそれを２
個のデジタルコンパレータ１３，１４で比較し、比較結
果をオア回路１５に加えることで回転数が正常範囲にあ
るかどうかを判定している。

ところが、この回転速度監視装置に使用される集積回路
部品の中で、デジタルコンパレータ１３，１４は、大型
で高価で配線数も多い部分であり、このようなデジタル
コンパレータ１３，１４を２個必要とすることから、全
体として大型化し、また高価になり、配線が複雑になる
という問題がある。

この考案の目的は、小型化でき、安価で、しかも配線を
簡単化できる回転速度監視装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案の回転速度監視装置は、回転器の回転速度に対
応した周期でパルスを発生する回転エンコーダと、一定
時間毎にラッチ信号を発生するとともにこのラッチ信号
の直後にリセット信号を発生する信号発生回路と、最大
計数可能値が前記回転器の回転速度の正常範囲の上限に
相当する値に設定され前記リセット信号によりリセット
されて前記回転エンコーダから出力されるパルスをカウ
ントするカウンタと、比較値を前記回転器の回転速度の
正常範囲の下限に相当する値に設定し前記カウンタの出
力値を前記比較値と比較するデジタルコンパレータと、
このデジタルコンパレータの出力を前記ラッチ信号で検
出保持するラッチ回路と、このラッチ回路の出力に応答
して「正常」，「異常」を表示する表示器とを備えてい
る。

〔作用〕

この考案の構成によれば、カウンタの最大計数可能値を
回転器の回転速度の正常範囲の上限に相当する値に設定
するとともにデジタルコンパレータに与える比較値を回
転器の回転速度の正常範囲の下限に相当する値に設定
し、カウンタの出力値を比較値とデジタルコンパレータ
で比較するため、回転器の回転速度が正常範囲にあると
きはラッチ信号のタイミングにおいてカウンタの出力値
が比較値より大きくかつ最大計数可能値以下であって、
回転速度が正常範囲より低いときはカウンタの出力値が
比較値より小さい。

また、カウンタは、出力値が最大計数可能値になった
後、さらにカウントを続けると、出力値が零にもどり零
から再び増加していくため、回転速度が正常範囲より高
いときはカウンタが最大計数可能値を超えてカウント
し、その出力値は比較値より小さくなる。

このため、１個のデジタルコンパレータを使用するだけ
で回転器の回転速度が正常範囲にあるかどうかを検出し
て表示することができる。したがって、小型化でき、安
価でしかも配線を簡単化できる。

〔実施例〕

この考案の一実施例を第１図に基づいて説明する。この
回転速度監視装置は、第１図に示すように、回転器の回
転速度に対応した周期でパルスを発生する回転エンコー
ダ１と、一定時間（例えば１秒）毎にラッチ信号ＬＴを
発生するとともにこのラッチ信号ＬＴの直後にリセット
信号ＲＳを発生する信号発生回路２と、最大計数可能値
が前記回転器の回転速度の正常範囲の上限に相当する値
に設定され前記リセット信号ＲＳによりリセットされて
前記回転エンコーダ１から出力されるパルスをカウント
するカウンタ３と、比較値を前記回転器の回転速度の正
常範囲の下限に相当する値に設定し前記カウンタ３の出
力値を前記比較値と比較するデジタルコンパレータ４
と、このデジタルコンパレータ４の出力を前記ラッチ信
号ＬＴで検出保持するラッチ回路５と、このラッチ回路
５の出力に応答して「正常」，「異常」を表示する表示
器６とを備えている。

以下、より詳しく説明する。

この回転速度監視装置は、回転器の回転速度に対応した
周期で回転エンコーダ１から出力されるパルスを４ビッ
トの逓減カウンタ７で１６分周し、カウンタ３に加えて
いる。

信号発生回路２は、水晶発振器２Ａと、この水晶発振器
２Ａから出力される水晶発振パルスの周波数を逓減し
て、１Hzの細いパルス幅のラッチ信号ＬＴを発生する逓
減カウンタ２Ｂと、この逓減カウンタ２Ｂから出力され
るラッチ信号ＬＴを少し遅延させたリセット信号ＲＳを
発生する遅延回路２ｃとで構成されており、１秒毎にラ
ッチ信号ＬＴを発生し、ラッチ信号ＬＴより少し遅れて
リセット信号ＲＳを発生する。

カウンタ３は、２個の４ビットのプリセットカウンタ３
Ａ，３Ｂから構成され、最大計数可能値が１０進数の２
５５であり、プリセット値が１０進数の１２５になって
おり、逓減カウンタ７の出力パルスをカウントする。こ
の際、信号発生回路２から出力されるリセット信号ＲＳ
により１秒毎にリセットされる。したがって、カウンタ
３の出力値は、リセット時にプリセット値となり、その
後逓減カウンタ７の出力パルスが入力される毎に増加し
ていく。また、このカウンタ３は、出力値が最大計数可
能値になった後、さらにリセットされずにカウントを続
けると、出力値が零にもどり、零から再び増加してい
く。

デジタルコンパレータ４は、比較値として例えば「１１
１１０１００」、すなわち１０進数の244が設定されて
おり、カウンタ３の出力値と比較値とを比較し、カウン
タ３の出力値が比較値より小さいときに出力が「１」と
なり、逆のときには出力が「０」となる。

ラッチ回路５は、Ｄフリップフロップからなり、信号発
生回路２から出力されるラッチ信号ＬＴに応答してデジ
タルコンパレータ４の出力を検出保持する。なお、この
検出保持のタイミングにおいては、カウンタ３のリセッ
ト後１秒経過しているので、カウンタ３に１秒間に入力
されるパルスの個数にプリセット値を加えたものがカウ
ンタの出力値となり、この値と比較値との比較結果がラ
ッチ回路５で保持される。

表示器６は、ラッチ回路５の出力が低レベルのときに
「正常」表示を行い、高レベルのときに「異常」表示を
行う。

以下、この回転速度監視装置の動作を具体的数値例を用
いて説明する。

例えば、免疫反応槽の攪拌モータの回転数は、通常１０
００r.p.mであり、回転エンコーダ１は１回転で１２０
個のパルスを発生し、1000r.p.mの攪拌モータに連結し
た回転エンコーダ１は、２０００Hz、すなわち１秒間に
２０００個のパルスを発生することになる。この回転エ
ンコーダ１の出力パルスは、逓減カウンタ７にて１６分
周されてカウンタ３に加えられることになる。カウンタ
３は、リセット信号ＲＳ，ラッチ信号ＬＴにより１秒間
にカウンタ３に入力されるパルスをカウントすることに
なる。このカウンタ３は８ビットであって、最大計数可
能値が２５５であり、出力値が２５５の状態でさらにパ
ルスが入力されると出力値が０になり、その後１，２，
３………と出力値が変化していくことになる。

今、カウンタ３のプリセット値を１２５，デジタルコン
パレータ４の比較値を２４４とすると、カウンタの出力
値がラッチ信号ＬＴの発生時に２４５〜２５５の間の場
合に、デジタルコンパレータ４の出力が低レベルとなっ
て「正常」表示される。

例えば、回転エンコーダ１が１９３６Hzのパルスを発生
しているとすると、カウンタ３には１秒間に １９３６÷１６＝１２１〔個〕 のパルスが入力され、ラッチ信号ＬＴの発生時のカウン
タ３の出力値は、 １２５＋１２１＝２４６ となる。この出力値２４６は、比較値２４４と最大計数
可能値２５５との間にあるので、デジタルコンパレータ
４の出力は、低レベルとなって「正常」表示される。

回転エンコーダ１が１９１２Hzのパルスを発生している
場合、カウンタ３への１秒間の入力パルス数は１１９と
１２０とが交互になる。

パルス数が１１９個のときは、カウンタ３の出力値が２
４４となって、「異常」表示が行われ、パルス数が１２
０個のときは２４５となって「正常」表示される。

この実施例の場合、カウンタ３の最大計数可能値が２５
５、プリセット値が１２５、デジタルコンパレータ４の
比較値が２４４であるので、表示器６は、回転エンコー
ダ１からカウンタ３へ入力される入力パルスの周波数に
対して、次表のように表示することになり、１９２０〜
２０８０Hzの範囲、すなわち９６０〜１０４０r.p.mの
範囲で正常表示される。

なお、入力パルスの周波数が６０００Hzを超えると、再
び「正常」表示がなされるが、回転数が正常値の２倍を
超えることは考えられないので、問題はない。また、水
晶発振器２Ａの発振周波数変動も実用上問題とはならな
い。

この実施例の回転速度監視装置は、カウンタ３の最大計
数可能値を回転器の回転速度の正常範囲の上限に相当す
る値に設定するとともにデジタルコンパレータ４に与え
る比較値を回転器の回転速度の正常範囲の下限に相当す
る値に設定し、カウンタ３の出力値を比較値とデジタル
コンパレータ４で比較するため、回転器の回転速度が正
常範囲にあるときは、ラッチ信号ＬＴのタイミングにお
いてカウンタ３の出力値が比較値より大きくかつ最大計
数可能値以下であって、回転速度が正常範囲より低いと
きはカウンタ３の出力値が比較値より小さい。また、カ
ウンタ３は、出力値が最大計数可能値になった後、さら
にカウントを続けると、出力値が零にもどり、零から再
び増加していくため、回転速度が正常範囲より高いとき
はカウンタ３が最大計数可能値を超えてカウントしその
出力値は比較値より小さくなる。

このため、１個のデジタルコンパレータ４を使用するだ
けで回転器の回転速度が正常範囲にあるかどうかを検出
して表示することができる。したがって、小型化でき、
安価でしかも配線を簡単化できる。

〔考案の効果〕

この考案の回転速度監視装置によれば、カウンタの最大
計数可能値を回転器の回転速度の正常範囲の上限に相当
する値に設定するとともにデジタルコンパレータに与え
る比較値を回転器の回転速度の正常範囲の下限に相当す
る値に設定し、カウンタの出力値を比較値とデジタルコ
ンパレータで比較するため、１個のデジタルコンパレー
タを使用するだけで回転器の回転速度が正常範囲にある
かどうかを検出して表示することができる。したがっ
て、小型化でき、安価でしかも配線を簡単化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の回路図、第２図は従来例
のブロック図である。 １…回転エンコーダ、２…信号発生回路、３…カウン
タ、４…デジタルコンパレータ、５…ラッチ回路、６…
表示器

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転器の回転速度に対応した周期でパルス
   を発生する回転エンコーダと、一定時間毎にラッチ信号
   を発生するとともにこのラッチ信号の直後にリセット信
   号を発生する信号発生回路と、最大計数可能値が前記回
   転器の回転速度の正常範囲の上限に相当する値に設定さ
   れ前記リセット信号によりリセットされて前記回転エン
   コーダから出力されるパルスをカウントするカウンタ
   と、比較値を前記回転器の回転速度の正常範囲の下限に
   相当する値に設定し前記カウンタの出力値を前記比較値
   と比較するデジタルコンパレータと、このデジタルコン
   パレータの出力を前記ラッチ信号で検出保持するラッチ
   回路と、このラッチ回路の出力に応答して「正常」，
   「異常」を表示する表示器とを備えた回転速度監視装
   置。
2. 【請求項２】前記カウンタがプリセットカウンタであっ
   て、前記最大計数可能値が前記回転器の回転速度の上限
   に相当する値となるようにプリセット値を設定し、この
   プリセット値に合わせて前記比較値を前記回転器の回転
   速度の下限に相当する値となるように設定している実用
   新案登録請求の範囲第(1)項記載の回転速度監視装置。