JPS5942646Y2 - 光電型デジタル測長器の電源電圧低下警報装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光電型デジタル測長器の電源電圧低下警報装置
、特に電池等により駆動される携帯用小型デジタル測長
器における改良された電源電圧低下警報装置に関するも
のである。

測長値をデジタル表示するデジタルマ、イクロメータ、
デジタルノギス、あるいは工作機械等に装着されて加工
位置及び位置決め座標等を測定するためのデジタルスケ
ールが周知であり、これらのデジタル測長器によれば、
読取誤差がなく迅速に高精度の測長作用を行なうことが
できるという利点があり、広範囲の測定分野に利用され
ている。

デジタル測長器として被測定物の移動量を光電的に検出
する光電型デジタル測長器が広く用いられ、これらの測
長器には円板状あるいは細長状スケールの表面に複数の
光透過スリットを等間隔に整列配置したロータリエンコ
ーダあるいはリニアスケールが設けられている。

スケールは、通常の場合、ガラスあるいは金属薄板から
なり、ガラス表面に光遮断部をエツチング等により形成
し、あるいは金属表面をエツチング処理して光透過スリ
ットが形成されている。

スケールの両側面近傍にはその一側面に発光ダイオード
等の発光器が、又他側面にフォトトランジスタあるいは
フォトダイオード等の受光器が設けられ、スチールを被
測定物の長さあるいは被測定点位置に対応して移動させ
たときにスリットの通過個数を光電変換して読取ること
ができる。

地上のように、光電型デジタル測長器においては、無接
触の検出部により正確に被測定物の長さを測定すること
ができるが、これら従来装置では電源電圧が低下した場
合に電子回路部その他の作動が不確実と成り、測定誤差
を生じるという欠点があった。

特に、電池等で駆動される携帯用デジタル測定器におい
ては、電池寿命による電源電圧の低下を避けることがで
きず、電源電圧低下警報装置の実現が強く要望されてい
た。

従来の電源電圧低下警報装置は、電池等の電源電圧を直
接分圧回路その他の基準回路により判定し、電源電圧値
が所定値以下に低下したときに警報灯の点灯点滅その他
により電源電圧低下を警報する構成からなっていた。

しかしながら、この従来装置では回路構成が複雑となり
、又、電圧低下警報のために少なからぬ電流消費を伴な
い、特に電源として電池を使用している場合には電池寿
命を短くするという欠点があった。

本考案は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、簡単な構成で確実に又、従来の如き電源低下
警報装置を付加することにより消費電流を増大させるこ
となく電源電圧の低下を警報することのできる光電型デ
ジタル測定器における改良された電源電圧低下警報装置
を提供することにある。

上記目的を遠戚するために、本考案は、印加電圧の低下
に伴ない抵抗値が増加する非線形抵抗素子を発光器に接
続し、電源電圧低下時に発光器の発光量を急激に低下さ
せて受光側に設けられている受光量低下警報装置を電源
電圧低下警報のために作動させることを特徴とする。

本考案において、非線形抵抗素子としてはバリスタが好
適である。

以下図面に基づいて本考案の好適な実施例を説明する。

第１図には本考案に係る電源電圧低下警報装置を含むデ
ジタル測長器の発光回路が示され、光透過スリットを有
するスケールを通して図示していないフォトトランジス
タ等の受光器に向って発光ダ、イオード等からなる発光
器１０から透過光が照射されている。

発光器１０のアノードは電源１００に接続され、またそ
のカソードは非線形抵抗素子であるバリスタ１２及び抵
抗１４を介してオペアンプ１６の出力端子に接続されて
いる。

オペアンプ１６は比較積分回路を形成し、その反転入力
端子には抵抗１８を介して光量検出素子２０からの光量
信号が供給され、また非反転入力端子には抵抗２２を介
して基準電圧が供給されている。

またオペアンプ１６０入出力間には積分用コンデンサ２
４が接続されている。

基準ｔ８Ｅは電源と接地間に設けられた分圧抵抗２６．
２８及び３０から供給されている。

光量検出素子２０はオペアンプ１６との整合を行なうた
めにオペアンプ３２に接続される。

即ち、オペアンプ３２０反転入力端子に素子２０のアノ
ードが接続され、そのカソードは抵抗３４を介して非反
転入力端子に接続されている。

素子２０には並列に抵抗３６が接続され、渣た素子２０
のアノードは抵抗２６を介して電源１００に接続されて
いる。

オペアンプ３２の入出力間には抵抗３８及び可変抵抗４
０から成るフィードバック抵抗が接続されている。

本考案の実施例は以上の構成から戚り、以下に第２．３
図の特性図を参照しながらその作用を説明する。

第２図の実線２０１はバリスタ１２が設けられていない
従来の装置における電源１００の電圧Ｖとこれに対する
発光器１００発光量りとの関係が示され、電圧低下と共
に発光量が低下していることが理解されろ。

発光量りの減少に対して、図示していない受光回路には
発光量りが所定値以下に減少した際に、警報作用を行な
う回路が設けられ、第２図の破線で示されるり。

が発光量基準値を示す。

従って、発光量がＬｏ以下に減少した場合には、図示し
ていない受光回路の警報作用が行なわれ、例えば、測長
器表示部の表示を全桁「８」表示としたり、あるいは計
数動作を停止することにより警報作用を行なう。

しかしながら、この従来装置においては、単に発光量の
低下による警報を行ｒｘ ５のみで、電源ＷＥＥ低下を
直接検出することができなかった。

従って、従来装置では１発光量が基準値り。

會で減少するには到らない不良発生電圧ＶｏＫｔで電源
電圧Ｖが低下したときに種々の不都合が生じていた。

即ち、この状態では検出部の動作は完全であるが、計測
回路その他で誤差の発生頻度が著しく増加し、正確な測
長作用を行なうことができない状態を生じていた。

第３図には第１図に示されているバリスタ１２の電圧−
電流特性が示され、図から明らかなように、印加電圧の
低下により抵抗値が著しく増加する特性を示すことが明
らかである。

従って、図示した実施例のように、バリスタ１２を発光
器１０に直列接続することにより、電源１００の電圧Ｖ
が低下するに従い、発光器１００発光特性が著しく変化
することとなる。

即ち、第２図の鎖線２０２は第１図のバリスタ１２を接
続した状態の発光器１０の電圧−発光量特性を示し、電
源１００の電圧Ｖが不良発生電圧ｖｏに近づくに従い、
急激に発光量りが低下する特性を示すことが理解される
。

従って、本考案においては、電源電圧Ｖが不良発生電圧
ｖｏに達する以前に発光器１０の発光量が基準値り。

より低下し、この結果、発光量低下に基づいて前述した
表示部の警報作用が得られることとなる。

そして、このときの電源１００の電圧Ｖは不良発生電圧
Ｖ。

より大きな電圧ｖ８であるため、この段階では電源電圧
低下に伴なう種々の不良が発生することはなく、誤測長
を行なう前に表示部の全桁「８」表示あるいは計数不能
によって電源電圧の低下を知ることが可能となる。

第１図の実施例においては、更に発光器１０の近傍に光
量検出素子２０を設けることにより、発光ダ、イオード
の温度補償作用を得ることが可能となる。

即ち、光量検出素子２０は発光器１０の近傍に配置され
ているので、発光器１００発光量は常時光量検出素子２
０によって光電変換され光量信号として検出される。

この光量信号はオペアンプ３２によって整合され比較器
１６に入力される。

比較器１６には外匣抵抗２６．２８及び３０で定まる一
定の基準電圧が供給されているので、前述した光量検出
信号は基準ＷＥＥと比較され比較器１６の出力に比較信
号が出力され、発光器１０への順方向供給電流が制御さ
れる。

一般に、周囲温度の上昇により発光器１００発光量が低
下するが、この時にはオペアンプ１６の出力により発光
器１０への順方向供給電流が増加して発光量を一定に保
つフィードバック制御が行なわれる。

また。周囲温度低下により発光量が増加した場合には、
発光器１０への順方向供給電流が減少匍脚され。

常に光量が一定値に保たれる。

前述した実施例においては、非線形抵抗素子としてバリ
スタが用いられているが、他のツェナーダイオードその
他任意の非線形抵抗素子を用いることが可能である。

以上説明したように、本考案によれば、電源電圧の低下
を発光器の発光量低下に置換して警報作用を行Ｔｘ ’
ｌことができ、両警報作用を兼用することが可能となり
、きわめて簡単な構造で良好な警報作用を得ることが可
能となり、又、警報作用のために電流消費を伴なうこと
がなく小型の携帯用測長器としてきわめて好適な警報装
置を得ることが可能となる。

更に、本考案によれば、発光ダ、イオードの発光量をフ
ィ−ドバック制御することにより、温度依存特性を補償
し、常に一定の発光量を維持することが可能となり、発
光ダ、イオードの発光量をスリット通過数計数に充分な
最低値捷で減少させることができ、発光ダイオードでの
消費電流を著しく減少させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る電源電圧低下警報装置の設けられ
たデジタルｍ１）１％器における発光回路を示す回路図
、第２図は従来及び本考案における発光器の電圧−発光
量特性図、第３図は本考案に係る非線形抵抗素子の這匝
−電流特性である。 １０・・・発光器、１２−・・非線形抵抗素子、２０・
・・光量検出素子、１００・・・電源。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （υ 表面に複数の光透過スリットが整列配置され被測
   定物の長さに対応して移動するスチールと、スケールの
   両側面近傍に光透過スリットと対面して配置された発光
   器及び受光器と、前記発光器の発光量な調整するための
   定電流回路とを含む光電型デジタル測長器において、発
   光器には印加電圧の低下に伴って抵抗値の増大する非線
   形抵抗素子が接続され、電源電圧が所定値以下に低下し
   たときに発光器の発光量を減少させて受光回路の受光量
   低下警報装置を作動させることを特徴とする光電型デジ
   タル測長器の電源電圧低下警報装置。 （２）実用新案登録請求の範囲（１）記載の装置におい
   て、非線形抵抗素子はバリスタから威ることを特徴とす
   る光電型デジタル測長器の電源電圧低下警報装置。