JPH09167295A - 回転体光テレメータ - Google Patents
回転体光テレメータInfo
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- JPH09167295A JPH09167295A JP7347127A JP34712795A JPH09167295A JP H09167295 A JPH09167295 A JP H09167295A JP 7347127 A JP7347127 A JP 7347127A JP 34712795 A JP34712795 A JP 34712795A JP H09167295 A JPH09167295 A JP H09167295A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディジタル処理でノイズに強く、高速回転で
も測定が可能で、システムも比較的コンパクトで安価な
回転体光テレメータを提供する。 【解決手段】 回転体の物理量を測定するために前記回
転体に装着された測定手段と、前記測定手段からの測定
信号をディジタル光信号に変換するために前記回転体に
装着された光送信手段と、前記光送信手段からのディジ
タル光信号を受光してディジタル測定信号に復調するた
めに固定側に設けられた光受信手段と、前記光受信手段
からのディジタル測定信号を処理する処理手段とを設け
る。
も測定が可能で、システムも比較的コンパクトで安価な
回転体光テレメータを提供する。 【解決手段】 回転体の物理量を測定するために前記回
転体に装着された測定手段と、前記測定手段からの測定
信号をディジタル光信号に変換するために前記回転体に
装着された光送信手段と、前記光送信手段からのディジ
タル光信号を受光してディジタル測定信号に復調するた
めに固定側に設けられた光受信手段と、前記光受信手段
からのディジタル測定信号を処理する処理手段とを設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は測定情報を光によっ
て伝送する光テレメータに関し、特にスピンドル、エン
ジン、タービン等の回転体の温度、トルク、応力、振動
数などの物理量を光によって伝送して測定する回転体光
テレメータに関する。
て伝送する光テレメータに関し、特にスピンドル、エン
ジン、タービン等の回転体の温度、トルク、応力、振動
数などの物理量を光によって伝送して測定する回転体光
テレメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、スピンドル、エンジン等の回転軸
の温度やトルク等の物理量を測定する手段として、スリ
ップリングやＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａ
ｔｉｏｎ）テレメータなどが知られている。しかしなが
ら、従来使用しているスリップリングでは、リングとブ
ラシの間の接触抵抗によるノイズ等の問題があると共
に、接触部の発熱により余り高速回転では測定が不可能
になってしまうといった致命的な問題があった。また、
ＦＭテレメータは大形で、回路系が複雑なため非常に高
価であるといった問題があった。
の温度やトルク等の物理量を測定する手段として、スリ
ップリングやＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａ
ｔｉｏｎ）テレメータなどが知られている。しかしなが
ら、従来使用しているスリップリングでは、リングとブ
ラシの間の接触抵抗によるノイズ等の問題があると共
に、接触部の発熱により余り高速回転では測定が不可能
になってしまうといった致命的な問題があった。また、
ＦＭテレメータは大形で、回路系が複雑なため非常に高
価であるといった問題があった。
【０００３】このため、上記問題点を解決する装置とし
て、最近では特公平４−８８４０号公報に示されるよう
な光テレメータで物理量を測定して送信する装置が出現
している。図６は上記光テレメータ（トルク測定の例）
のブロック構成を示しており、回転側の光送信機１００
及び固定側の光受信機２００で成っている。回転側の光
送信機１００は、回転軸に貼付された４アームのストレ
ンゲージブリッジ１０１からの電気信号を増幅器１０２
で増幅し、その増幅信号を電圧制御型発振器の周波数変
調器１０３で周波数変調し、その周波数変調信号をトラ
ンジスタ１０４を介して発光ダイオード１１０〜１１２
に供給して発光するようになっており、各装置は回転ト
ランスの２次コイル１０５の誘導電力を直流化する直流
電源１０６から電力を供給されている。また、固定側の
光受信機２００は光送信機１００の発光ダイオード１１
０〜１１２からの光を受光するフォトダイオードアレイ
２１０及び２２０を有し、フォトダイオードアレイ２１
０及び２２０からの加算された受光信号がそれぞれ電圧
比較器２１１及び２２１で基準電圧と比較され、各基準
電圧を越えた信号が増幅器２０１に印加され、その増幅
信号が復調器２０２で復調されることによって、ストレ
ンゲージブリッジ１０１で検知されたトルクを表わす信
号が復調され、ローパスフィルタ２０３を経て出力増幅
器２０４からアナログの測定値信号ＤＳとして出力され
るようになっている。また、各装置には直流電源２３０
からアナログの直流電力が供給され、発振器２３１は直
流電源２３０からの電力によって所定周波数の励磁信号
を発振し、回転トランスの１次コイル２３２を励磁して
回転側の２次コイル１０５を誘導するようになってい
る。
て、最近では特公平４−８８４０号公報に示されるよう
な光テレメータで物理量を測定して送信する装置が出現
している。図６は上記光テレメータ（トルク測定の例）
のブロック構成を示しており、回転側の光送信機１００
及び固定側の光受信機２００で成っている。回転側の光
送信機１００は、回転軸に貼付された４アームのストレ
ンゲージブリッジ１０１からの電気信号を増幅器１０２
で増幅し、その増幅信号を電圧制御型発振器の周波数変
調器１０３で周波数変調し、その周波数変調信号をトラ
ンジスタ１０４を介して発光ダイオード１１０〜１１２
に供給して発光するようになっており、各装置は回転ト
ランスの２次コイル１０５の誘導電力を直流化する直流
電源１０６から電力を供給されている。また、固定側の
光受信機２００は光送信機１００の発光ダイオード１１
０〜１１２からの光を受光するフォトダイオードアレイ
２１０及び２２０を有し、フォトダイオードアレイ２１
０及び２２０からの加算された受光信号がそれぞれ電圧
比較器２１１及び２２１で基準電圧と比較され、各基準
電圧を越えた信号が増幅器２０１に印加され、その増幅
信号が復調器２０２で復調されることによって、ストレ
ンゲージブリッジ１０１で検知されたトルクを表わす信
号が復調され、ローパスフィルタ２０３を経て出力増幅
器２０４からアナログの測定値信号ＤＳとして出力され
るようになっている。また、各装置には直流電源２３０
からアナログの直流電力が供給され、発振器２３１は直
流電源２３０からの電力によって所定周波数の励磁信号
を発振し、回転トランスの１次コイル２３２を励磁して
回転側の２次コイル１０５を誘導するようになってい
る。
【０００４】また、図７は発光ダイオード１１０〜１１
２の回転側での配置例を示しており、同一円周上に配置
された各発光ダイオード１１０〜１１２の角度θ１、θ
２、θ３はそれぞれ相違している。図８は固定側のフォ
トダイオードアレイ２１０及び２２０の配置例を示して
おり、フォトダイオードアレイ２１０及び２２０と発光
ダイオード１１０〜１１２とは同一中心の円周上に配設
され、回転側の回転に応じて発光ダイオード１１０〜１
１２に対向して光受信するようになっており、角度θ
４、θ５及びθ６は等しく、θ７及びθ８とはそれぞれ
異なった角度となるように対称形の配置となっている。
２の回転側での配置例を示しており、同一円周上に配置
された各発光ダイオード１１０〜１１２の角度θ１、θ
２、θ３はそれぞれ相違している。図８は固定側のフォ
トダイオードアレイ２１０及び２２０の配置例を示して
おり、フォトダイオードアレイ２１０及び２２０と発光
ダイオード１１０〜１１２とは同一中心の円周上に配設
され、回転側の回転に応じて発光ダイオード１１０〜１
１２に対向して光受信するようになっており、角度θ
４、θ５及びθ６は等しく、θ７及びθ８とはそれぞれ
異なった角度となるように対称形の配置となっている。
【０００５】このように発光ダイオード１１０〜１１２
及びフォトダイオードアレイ２１０，２２０を配置する
と、発光ダイオード１１０〜１１２及びフォトダイオー
ドアレイ２１０，２２０は、向い合う同一半径の円周上
を相対的に循環することになるから、発光ダイオード及
びフォトダイオード間の光伝送距離が小さな範囲内に納
まり、回転軸の回転に伴う光伝送距離の変動が減少さ
れ、従って振幅変調効果が軽減される。また、隣り合う
発光ダイオード間の距離と、隣り合うフォトダイオード
間の距離とが異なるような配列となっているから、複数
個のフォトダイオードの出力が全く同一の波形となるこ
とが無く、振幅変動がばらついて平均化され、その結果
振幅変調効果が軽減される。
及びフォトダイオードアレイ２１０，２２０を配置する
と、発光ダイオード１１０〜１１２及びフォトダイオー
ドアレイ２１０，２２０は、向い合う同一半径の円周上
を相対的に循環することになるから、発光ダイオード及
びフォトダイオード間の光伝送距離が小さな範囲内に納
まり、回転軸の回転に伴う光伝送距離の変動が減少さ
れ、従って振幅変調効果が軽減される。また、隣り合う
発光ダイオード間の距離と、隣り合うフォトダイオード
間の距離とが異なるような配列となっているから、複数
個のフォトダイオードの出力が全く同一の波形となるこ
とが無く、振幅変動がばらついて平均化され、その結果
振幅変調効果が軽減される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記光
テレメータは全体がアナログ信号の処理となっているた
めノイズに弱く、多数の発光素子（発光ダイオード）及
び受光素子（フォトダイオード）が必要であり、システ
ム構成も複雑であり、装置が高価になってしまう欠点が
ある。測定点が１点であってもその光の強度変化が大き
く、信号の伝送にも大きな問題を生じるので複数の発光
素子と多数の受光素子を必要とするのである。
テレメータは全体がアナログ信号の処理となっているた
めノイズに弱く、多数の発光素子（発光ダイオード）及
び受光素子（フォトダイオード）が必要であり、システ
ム構成も複雑であり、装置が高価になってしまう欠点が
ある。測定点が１点であってもその光の強度変化が大き
く、信号の伝送にも大きな問題を生じるので複数の発光
素子と多数の受光素子を必要とするのである。
【０００７】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、システム全体をディジタル
処理でノイズに強くすると共に、高速回転でも測定が可
能で、システムも比較的コンパクトで安価な回転体光テ
レメータを提供することにある。
のであり、本発明の目的は、システム全体をディジタル
処理でノイズに強くすると共に、高速回転でも測定が可
能で、システムも比較的コンパクトで安価な回転体光テ
レメータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、スピンドル等
の回転体の物理量を測定するための回転体光テレメータ
に関し、本発明の上記目的は、回転体の物理量を測定す
るために前記回転体に装着された測定手段と、前記測定
手段からの測定信号をディジタル光信号に変換するため
に前記回転体に装着された光送信手段と、前記光送信手
段からのディジタル光信号を受光してディジタル測定信
号に復調するために固定側に設けられた光受信手段と、
前記光受信手段からのディジタル測定信号を処理する処
理手段とを設けることによって達成される。
の回転体の物理量を測定するための回転体光テレメータ
に関し、本発明の上記目的は、回転体の物理量を測定す
るために前記回転体に装着された測定手段と、前記測定
手段からの測定信号をディジタル光信号に変換するため
に前記回転体に装着された光送信手段と、前記光送信手
段からのディジタル光信号を受光してディジタル測定信
号に復調するために固定側に設けられた光受信手段と、
前記光受信手段からのディジタル測定信号を処理する処
理手段とを設けることによって達成される。
【０００９】また、前記光送信手段が回転側発光素子及
び回転側受光素子を有し、前記光受信手段が前記回転側
発光素子及び前記回転側受光素子と対向する固定側受光
素子及び固定側発光素子を有し、前記光送信手段と前記
光受信手段との間で光信号の送受信を行なうことによっ
て、より有効に達成される。
び回転側受光素子を有し、前記光受信手段が前記回転側
発光素子及び前記回転側受光素子と対向する固定側受光
素子及び固定側発光素子を有し、前記光送信手段と前記
光受信手段との間で光信号の送受信を行なうことによっ
て、より有効に達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の回転体光テレメータで
は、回転側で得られた測定データをシリアルディジタル
光信号に変換し、１対の発光素子及び受光素子でディジ
タル信号を固定側に送信するためノイズにも強く、コン
ピュータ（パソコン）での処理も整合性が非常に高くな
っている。また、本発明でのディジタルクロック周波数
は２５０ＫＨｚ以上であり、伝送レートで５００ＫＢＰ
Ｓ（Ｂｉｔｓ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）以上になり、信
号の送受信上ではいかなる高速回転の測定も可能であ
る。更に複数チャネルの測定においては必要なチャネル
をコンピュータで任意に指定して処理できるため、複数
の測定データを１対の発光素子及び受光素子で送受信で
き、装置をコンパクト化できると共に、光送信手段の回
転体への装着が容易な構成となる。
は、回転側で得られた測定データをシリアルディジタル
光信号に変換し、１対の発光素子及び受光素子でディジ
タル信号を固定側に送信するためノイズにも強く、コン
ピュータ（パソコン）での処理も整合性が非常に高くな
っている。また、本発明でのディジタルクロック周波数
は２５０ＫＨｚ以上であり、伝送レートで５００ＫＢＰ
Ｓ（Ｂｉｔｓ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）以上になり、信
号の送受信上ではいかなる高速回転の測定も可能であ
る。更に複数チャネルの測定においては必要なチャネル
をコンピュータで任意に指定して処理できるため、複数
の測定データを１対の発光素子及び受光素子で送受信で
き、装置をコンパクト化できると共に、光送信手段の回
転体への装着が容易な構成となる。
【００１１】図１は本発明の一実施例を示しており、回
転側光テレメータ１０は回転軸１１に嵌着されており、
回転軸１１の内径面には例えば温度を測定するための熱
電対１，２が測定手段として装着されており、熱電対
１，２等の信号は回転側光テレメータ１０内の多層プリ
ント基板で成る回転側処理部２０に入力されている。１
２は回転軸１１（回転体）のハウジングであり、回転側
光テレメータ１０の固定側端部には円板３０が設けられ
ており、円板３０の表面には発光素子としての発光ダイ
オード３１及び受光素子としてのフォトダイオード３２
が装着されており、回転側処理部２０は円板３０の裏面
に取付けられているバッテリ３によって駆動される。図
２に示すように、発光ダイオード３１は円板３０の回転
中心軸ＣＬの位置に取付けられており、フォトダイオー
ド３２は中心ＣＬからずれて設けられているので、円板
３０が中心軸ＣＬを中心に例えばＡ方向に回転すると、
フォトダイオード３２は円周３３上を回ることになる。
転側光テレメータ１０は回転軸１１に嵌着されており、
回転軸１１の内径面には例えば温度を測定するための熱
電対１，２が測定手段として装着されており、熱電対
１，２等の信号は回転側光テレメータ１０内の多層プリ
ント基板で成る回転側処理部２０に入力されている。１
２は回転軸１１（回転体）のハウジングであり、回転側
光テレメータ１０の固定側端部には円板３０が設けられ
ており、円板３０の表面には発光素子としての発光ダイ
オード３１及び受光素子としてのフォトダイオード３２
が装着されており、回転側処理部２０は円板３０の裏面
に取付けられているバッテリ３によって駆動される。図
２に示すように、発光ダイオード３１は円板３０の回転
中心軸ＣＬの位置に取付けられており、フォトダイオー
ド３２は中心ＣＬからずれて設けられているので、円板
３０が中心軸ＣＬを中心に例えばＡ方向に回転すると、
フォトダイオード３２は円周３３上を回ることになる。
【００１２】一方、回転側光テレメータ１０に対向する
ように固定側光テレメータ４０が配設されており、その
対向面には図３に示すような配置で受光素子としてのフ
ォトダイオード４１及び発光素子としての発光ダイオー
ド４２が取付けられており、フォトダイオード４１及び
発光ダイオード４２は固定側処理部５０で駆動・処理さ
れ、固定側処理部５０はＩ／Ｏインタフェ−ス４を介し
てパソコン（コンピュータ）５に接続されている。Ｉ／
Ｏインタフェ−ス４及びパソコン５で処理手段を構成し
ている。発光ダイオード４２は図３に示す如く、回転側
光テレメータ１０に取付けられた発光ダイオード３１と
中心軸ＣＬを一致するように取付けられており、フォト
ダイオード４１は、回転側光テレメータ１０の回転によ
ってフォトダイオード３２が軌跡を描く円周３３と対応
するように円周３３Ａ上の任意位置に配置されている。
ように固定側光テレメータ４０が配設されており、その
対向面には図３に示すような配置で受光素子としてのフ
ォトダイオード４１及び発光素子としての発光ダイオー
ド４２が取付けられており、フォトダイオード４１及び
発光ダイオード４２は固定側処理部５０で駆動・処理さ
れ、固定側処理部５０はＩ／Ｏインタフェ−ス４を介し
てパソコン（コンピュータ）５に接続されている。Ｉ／
Ｏインタフェ−ス４及びパソコン５で処理手段を構成し
ている。発光ダイオード４２は図３に示す如く、回転側
光テレメータ１０に取付けられた発光ダイオード３１と
中心軸ＣＬを一致するように取付けられており、フォト
ダイオード４１は、回転側光テレメータ１０の回転によ
ってフォトダイオード３２が軌跡を描く円周３３と対応
するように円周３３Ａ上の任意位置に配置されている。
【００１３】回転側処理部２０の詳細は図４に示すよう
になっており、熱電対１，２等の信号は増幅器２０１
（２０１１〜２０１ｎ）を経てＡ／Ｄ変換器２２に入力
されてシリアルなディジタル値に変換され、そのディジ
タル測定値ＭＳ１が送信回路２３を経て発光ダイオード
３１で発光出力される。また、フォトダイオード３２は
固定側から制御バイトの光信号を受光し、受信回路２４
を経て制御バイトデータＤＴをＡ／Ｄ変換器２２に入力
すると共に、制御バイトデータＤＴに基づいて同期クロ
ック生成回路２５は高周波数（例えば２５０ＫＨｚ）の
同期クロックＣＫを生成してＡ／Ｄ変換器２２に入力す
るようになっている。回転側処理部２０、バッテリ３、
発光ダイオード３１及びフォトダイオード３２で光送信
手段を構成している。
になっており、熱電対１，２等の信号は増幅器２０１
（２０１１〜２０１ｎ）を経てＡ／Ｄ変換器２２に入力
されてシリアルなディジタル値に変換され、そのディジ
タル測定値ＭＳ１が送信回路２３を経て発光ダイオード
３１で発光出力される。また、フォトダイオード３２は
固定側から制御バイトの光信号を受光し、受信回路２４
を経て制御バイトデータＤＴをＡ／Ｄ変換器２２に入力
すると共に、制御バイトデータＤＴに基づいて同期クロ
ック生成回路２５は高周波数（例えば２５０ＫＨｚ）の
同期クロックＣＫを生成してＡ／Ｄ変換器２２に入力す
るようになっている。回転側処理部２０、バッテリ３、
発光ダイオード３１及びフォトダイオード３２で光送信
手段を構成している。
【００１４】又、固定側処理部５０の詳細は図５に示す
ようになっており、回転側からのシリアルなディジタル
測定値ＭＳ１の光信号はフォトダイオード４１で受光さ
れ、受信回路５１を経て測定データＤＴ１に生成されて
シフトレジスタ５２に入力されると共に、測定データＤ
Ｔ１に基づいて同期クロック生成回路５３で高周波数
（例えば２５０ＫＨｚ）の同期クロックＣＬ１を生成し
てシフトレジスタ５２に入力し、同期クロックＣＬ１に
同期してシリアル／パラレル変換している。シフトレジ
スタ５２のパラレル出力データ（例えば１２ビット）は
Ｉ／Ｏインタフェース４及びパソコン５の拡張スロット
５Ａを経てパソコン５に取り込まれる。パソコン５から
はＩ／Ｏインタフェース４を経て例えば８ビットのパラ
レルデータ（制御バイト）をシフトレジスタ５４に入力
し、パラレル／シリアル変換されたシルアルな制御バイ
トデータＤＴ２を、送信回路５６を経て発光ダイオード
４２で回転側に光送信する。シフトレジスタ５４には、
送信クロック生成回路５５からの同期クロックＣＬ２が
データ取込みの同期用に入力されている。フォトダイオ
ード４１、発光ダイオード４２、固定側処理部５０で光
受信手段を構成している。
ようになっており、回転側からのシリアルなディジタル
測定値ＭＳ１の光信号はフォトダイオード４１で受光さ
れ、受信回路５１を経て測定データＤＴ１に生成されて
シフトレジスタ５２に入力されると共に、測定データＤ
Ｔ１に基づいて同期クロック生成回路５３で高周波数
（例えば２５０ＫＨｚ）の同期クロックＣＬ１を生成し
てシフトレジスタ５２に入力し、同期クロックＣＬ１に
同期してシリアル／パラレル変換している。シフトレジ
スタ５２のパラレル出力データ（例えば１２ビット）は
Ｉ／Ｏインタフェース４及びパソコン５の拡張スロット
５Ａを経てパソコン５に取り込まれる。パソコン５から
はＩ／Ｏインタフェース４を経て例えば８ビットのパラ
レルデータ（制御バイト）をシフトレジスタ５４に入力
し、パラレル／シリアル変換されたシルアルな制御バイ
トデータＤＴ２を、送信回路５６を経て発光ダイオード
４２で回転側に光送信する。シフトレジスタ５４には、
送信クロック生成回路５５からの同期クロックＣＬ２が
データ取込みの同期用に入力されている。フォトダイオ
ード４１、発光ダイオード４２、固定側処理部５０で光
受信手段を構成している。
【００１５】上述のような構成において、回転軸１１の
回転と一緒に回転側光テレメータ１０も回転するが、円
板３０の中心軸ＣＬの位置にある回転側の発光ダイオー
ド３１は固定側光テレメータ４０を放射状に照射するた
め、固定側中心軸ＣＬからの距離が等しい点、例えば円
周３３Ａ上の点では光の強度は一定である。このため、
円板３０がいかなる速度で回転しても、固定側フォトダ
イオード４１は回転側発光ダイオード３１からの光信号
を常に一定の強度で受光でき、データ転送が誤りなく行
われる。一方、固定側の発光ダイオード４２も回転側光
テレメータ１０の回転側端部の円板３０を放射状に照射
するため、回転側中心軸ＣＬからの距離が等しい点、例
えば円周３３上の点では光の強度は一定である。回転側
フォトダイオード３２は円周３３上を移動するため、円
板３０がいかなる速度で回転しても回転側フォトダイオ
ード３２は、固定側発光ダイオード４２からの光信号を
常に一定の強度で受光でき、データ転送が誤りなく行わ
れる。回転側処理部２０は内臓されたバッテリ３の電力
によって駆動され、熱電対１，２等の測定信号は増幅器
２０１（２０１１〜２０１ｎ）を経てＡ／Ｄ変換器２２
に並列に入力される。この際、固定側の発光ダイオード
４２からチャネル指定用のシリアルな制御バイトデータ
ＤＴ２が送信され、発光ダイオード４２を介してフォト
ダイオード３２で受光された光信号の制御バイトデータ
が受信回路２４でディジタルの制御バイトデータＤＴに
変換されてＡ／Ｄ変換器２２に入力されると共に、同期
クロック生成回路２５は制御バイトデータＤＴに基づい
て同期クロックＣＫを生成し、Ａ／Ｄ変換器２２は同期
クロックＣＫによって同期をとり制御バイトデータＤＴ
を読込む。Ａ／Ｄ変換器２２は読込んだ制御バイトデー
タＤＴに従って指定されたチャネルの測定データをシリ
アルなディジタル測定値ＭＳ１として出力し、送信回路
２３を経て発光ダイオード３１で発光して固定側のフォ
トダイオード４１に光送信する。
回転と一緒に回転側光テレメータ１０も回転するが、円
板３０の中心軸ＣＬの位置にある回転側の発光ダイオー
ド３１は固定側光テレメータ４０を放射状に照射するた
め、固定側中心軸ＣＬからの距離が等しい点、例えば円
周３３Ａ上の点では光の強度は一定である。このため、
円板３０がいかなる速度で回転しても、固定側フォトダ
イオード４１は回転側発光ダイオード３１からの光信号
を常に一定の強度で受光でき、データ転送が誤りなく行
われる。一方、固定側の発光ダイオード４２も回転側光
テレメータ１０の回転側端部の円板３０を放射状に照射
するため、回転側中心軸ＣＬからの距離が等しい点、例
えば円周３３上の点では光の強度は一定である。回転側
フォトダイオード３２は円周３３上を移動するため、円
板３０がいかなる速度で回転しても回転側フォトダイオ
ード３２は、固定側発光ダイオード４２からの光信号を
常に一定の強度で受光でき、データ転送が誤りなく行わ
れる。回転側処理部２０は内臓されたバッテリ３の電力
によって駆動され、熱電対１，２等の測定信号は増幅器
２０１（２０１１〜２０１ｎ）を経てＡ／Ｄ変換器２２
に並列に入力される。この際、固定側の発光ダイオード
４２からチャネル指定用のシリアルな制御バイトデータ
ＤＴ２が送信され、発光ダイオード４２を介してフォト
ダイオード３２で受光された光信号の制御バイトデータ
が受信回路２４でディジタルの制御バイトデータＤＴに
変換されてＡ／Ｄ変換器２２に入力されると共に、同期
クロック生成回路２５は制御バイトデータＤＴに基づい
て同期クロックＣＫを生成し、Ａ／Ｄ変換器２２は同期
クロックＣＫによって同期をとり制御バイトデータＤＴ
を読込む。Ａ／Ｄ変換器２２は読込んだ制御バイトデー
タＤＴに従って指定されたチャネルの測定データをシリ
アルなディジタル測定値ＭＳ１として出力し、送信回路
２３を経て発光ダイオード３１で発光して固定側のフォ
トダイオード４１に光送信する。
【００１６】フォトダイオード４１が受光した測定値は
受信回路５１でシリアルな測定データＤＴ１に変換され
てシフトレジスタ５２に入力されるが、同期クロック生
成回路５３は測定データＤＴ１に基づいて同期クロック
ＣＬ１を生成し、シフトレジスタ５２は同期クロックＣ
Ｌ１に同期してシリアルな測定データＤＴ１を格納して
１２ビットのパラレルデータに変換し、Ｉ／Ｏインタフ
ェース４及び拡張スロット５Ａを通してパソコン５に送
信し、パソコン５は測定データを読取って処理する。ま
た、パソコン５からは８ビットパラレルの制御バイトデ
ータが出力され、シフトレジスタ５４は送信クロック生
成回路５５からの同期クロックＣＬ２に同期して制御バ
イトデータを格納し、シリアルな制御バイトデータＤＴ
２に変換して送信回路５６に伝送し、発光ダイオード４
２から回転側のフトダイオード３２へ光送信する。
受信回路５１でシリアルな測定データＤＴ１に変換され
てシフトレジスタ５２に入力されるが、同期クロック生
成回路５３は測定データＤＴ１に基づいて同期クロック
ＣＬ１を生成し、シフトレジスタ５２は同期クロックＣ
Ｌ１に同期してシリアルな測定データＤＴ１を格納して
１２ビットのパラレルデータに変換し、Ｉ／Ｏインタフ
ェース４及び拡張スロット５Ａを通してパソコン５に送
信し、パソコン５は測定データを読取って処理する。ま
た、パソコン５からは８ビットパラレルの制御バイトデ
ータが出力され、シフトレジスタ５４は送信クロック生
成回路５５からの同期クロックＣＬ２に同期して制御バ
イトデータを格納し、シリアルな制御バイトデータＤＴ
２に変換して送信回路５６に伝送し、発光ダイオード４
２から回転側のフトダイオード３２へ光送信する。
【００１７】上述の実施例では発光ダイオードを回転軸
上に、フォトダイオードをその近傍に配置しているが、
逆にフォトダイオードを中心軸上に、発光ダイオードを
その近傍に配置しても光通信は同様に可能である。ま
た、上述ではパソコンからの制御バイトによって指定さ
れたチャネルの測定データを得るようにしているが、全
てのチャネルの測定データをパソコンに取り込んで後に
選択して処理するようにすることも可能であり、回転側
の電力は内臓のバッテリによるのではなく、特公平４−
８８４０号公報で示されるような回転トランスで、固定
側から供給するようにすることも可能である。
上に、フォトダイオードをその近傍に配置しているが、
逆にフォトダイオードを中心軸上に、発光ダイオードを
その近傍に配置しても光通信は同様に可能である。ま
た、上述ではパソコンからの制御バイトによって指定さ
れたチャネルの測定データを得るようにしているが、全
てのチャネルの測定データをパソコンに取り込んで後に
選択して処理するようにすることも可能であり、回転側
の電力は内臓のバッテリによるのではなく、特公平４−
８８４０号公報で示されるような回転トランスで、固定
側から供給するようにすることも可能である。
【００１８】
【発明の効果】本発明は回転体の測定データを光信号で
送受信する装置（光テレメータ）であり、ディジタルデ
ータ及びその光信号で送受信をするためにノイズに強
く、パソコン等のコンピュータとの整合性が極めて高
く、クロック周波数が高いので測定データの高速光転送
が可能である。また、複数チャネルの信号をパラレル／
シリアル変換して送受信しているので、複数点の測定を
行なっても送受信用の発光素子及び受光素子は一対で良
い利点がある。このため、装置のコンパクト化が可能で
あり、回転体にも装置を取付け易く、かなり安価にする
ことができる。
送受信する装置（光テレメータ）であり、ディジタルデ
ータ及びその光信号で送受信をするためにノイズに強
く、パソコン等のコンピュータとの整合性が極めて高
く、クロック周波数が高いので測定データの高速光転送
が可能である。また、複数チャネルの信号をパラレル／
シリアル変換して送受信しているので、複数点の測定を
行なっても送受信用の発光素子及び受光素子は一対で良
い利点がある。このため、装置のコンパクト化が可能で
あり、回転体にも装置を取付け易く、かなり安価にする
ことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明による回転側の発光ダイオード及びフォ
トダイオードの配置例を示す図である。
トダイオードの配置例を示す図である。
【図３】本発明による固定側のフォトダイオード及び発
光ダイオードの配置例を示す図である。
光ダイオードの配置例を示す図である。
【図４】本発明による回転側処理部の一例を示すブロッ
ク構成図である。
ク構成図である。
【図５】本発明による固定側処理部の一例を示すブロッ
ク構成図である。
ク構成図である。
【図６】従来の光テレメータの一例を示すブロック構成
図である。
図である。
【図７】図６の発光素子の配置例を示す図である。
【図８】図６の受光素子の配置例を示す図である。
１，２ 熱電対 ３ バッテリ ４ Ｉ／Ｏインタフェース ５ パソコン １０ 回転側光テレメータ １１ 回転軸 ２０ 回転側処理部 ２２ Ａ／Ｄ変換器 ２３，５６ 送信回路 ２４，５１ 受信回路 ３１，４２ 発光ダイオード ３２，４１ フォトダイオード ４０ 固定側光テレメータ ５０ 固定側処理部 ５２，５４ シフトレジスタ
Claims (2)
- 【請求項１】 回転体の物理量を測定するために前記回
転体に装着された測定手段と、前記測定手段からの測定
信号をディジタル光信号に変換するために前記回転体に
装着された光送信手段と、前記光送信手段からのディジ
タル光信号を受光してディジタル測定信号に復調するた
めに固定側に設けられた光受信手段と、前記光受信手段
からのディジタル測定信号を処理する処理手段とを具備
したことを特徴とする回転体光テレメータ。 - 【請求項２】 前記光送信手段が回転側発光素子及び回
転側受光素子を有し、前記光受信手段が前記回転側発光
素子及び前記回転側受光素子と対向する固定側受光素子
及び固定側発光素子を有し、前記光送信手段と前記光受
信手段との間で光信号の送受信を行なうようになってい
る請求項１に記載の回転体光テレメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7347127A JPH09167295A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 回転体光テレメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7347127A JPH09167295A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 回転体光テレメータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09167295A true JPH09167295A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18388096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7347127A Pending JPH09167295A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 回転体光テレメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09167295A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110226276A (zh) * | 2016-12-30 | 2019-09-10 | 帕诺森斯有限公司 | 用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和数据的接口 |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP7347127A patent/JPH09167295A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110226276A (zh) * | 2016-12-30 | 2019-09-10 | 帕诺森斯有限公司 | 用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和数据的接口 |
| JP2020504594A (ja) * | 2016-12-30 | 2020-02-06 | パノセンス インコーポレイテッド | 非回転体と回転体との間で電力及びデータを伝送するためのインターフェース |
| CN110226276B (zh) * | 2016-12-30 | 2024-05-14 | 祖克斯有限公司 | 用于在非旋转体和旋转体之间传输功率和数据的接口 |
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