JPS60168054A - 光フアイバ伝送式風向計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は風向計からの風向信号を光ファイバに上り受
信装置まで伝送する光フアイバ伝送式風向計に関する。

最近自動化、省力化機器のサーボ用検出器として光ＩＥ
式エンコーダが導入されることが多くなっている。光電
式エンコーダは測定対象の相違による形状的分類（ロー
タリーエンコーダ、及びリニ％Ｉ、 形とがある。前者は移動途中で万一読取りミスがあって
も精度に影響しないという原理的に優れた特徴があるが
、高分解能の点に′Ｊ！Ｉｌｉ点がある。この墾 発明はアブソリュート港の光電式エンコーダを採用した
風向計に関するものである。山間地に位置する送電線の
附近では落雷が多く耐雷式センサーの採用が不可欠であ
る。

従来の風向計はその概略機構図を示した第１図に示すよ
うに航空機外形模型Δにおける尾翼Ｔが風を受けること
により胴体Ｆが風方向に正対するため模型Δの回転軸Ｂ
にポテンショメータＰが連動するよう結合し、その電気
抵抗の変動を風向に換算している。＋”＋ｉＪ記換算の
方法は従来形風向計の信号伝達結線図を示す第２区口こ
示すように前記ポテンショメークＰの両端１’＋＋Ｐｇ
　に直流電圧（通常り、ＣＩ　Ｖ程度）を受信機Ｒから
メタリックケーブルあるいは電線ＫＭにて供給しており
、風向に応じたポテンショメータＰからの電圧信号をメ
タリックケーブルあるいは電線Ｍ′により受信機Ｒまで
伝送しており、伝。）入可能距離はせいぜい５００　Ｉ
ｎ程度である。このような風向計を１．１．１間地に位
置する送電線附近に設置する場合、信号伝送路Ｍ′に送
電線の開閉サージ、雷のサージ等が混入し、信号自体の
信頼性がなくなるのみならず、信号伝送路Ｍ”に落雷し
、風向計は勿論、受信機及び受信機附近に設置されてい
る他の電気機器の損傷にｂ）たるにつき説明すれば、前
記ロータリーエンコーダ板は第３図に示すように回転角
度を測定すべき回転軸ｌ　（この発明の場合、第１図に
おける回転軸Ｂに相当する）に取付は固定した円板２に
多数の同心円のスリブｌ−３・・・が穿設されており、
該スリット３・・・は第３図に示すようにたとえば最内
側の同心円」二では半円周の長さのスリットを一個設け
、次の二番目の同心円上では２２”４円周の長さのスリ
ットをスリットの無い同じ長さの部分と交互に二個もう
けである。次ぎの三番目の同心円上様に１番１」の同心
円上では膿円周のスリットを、２１１”　ｌ　ｌ；（Ｎ
もうけである。第８図に示すようにある基べ１１直径と
各同心円との交点を通り円板２に直角な線」二に円板２
をはさんでレンズを有する発光ダイオード４・・・と受
光用のレンズを有する受光素子５・・・が同心円の数だ
け対向して配設されている。

リー　電線４・′を介して発光する発光ダイオード４・
・・・からのそれぞれの光が円板２を透過するか円板２
によって遮断されるかを受光素子５・・・によって検出
する。かくして受光素子５・・・には各スリットによっ
て発光ダイオード４・・・からの光が各スリット３・・
・、によって透過するが円板２によって遮断されるかの
組合せが得られる。この組合せは円板２の回転角度によ
って一義的に決まるのでこの組合せを判定することによ
り回転角度をめることができる。この方法ではリード線
４・′を介して発光せしめられる発光ダイオード４・・
・・からの光の透過、遮断を判別するのみであるから光
損失の問題は解決されるが分解能は同心円の数をｎとす
れば、Ｔ５ラジアンであり、受光素子５・・・からの電
気信号を受信機までメタリックケーブルで伝送している
。この発明は従来の風向計におけるポテンシオメータを
採用せず上述のアブソリュート形エンコーダ板２を採用
したものであるが、前記エンコーダ板２における受光素
子５・・・からの電気信号を受信機にメタリックケーブ
ルで伝送する場合には前記ケーブル内にサージ等が入り
込み伝送データに対する信頼性が低下する。又風向計本
体Δ（第１図参照）は送電線近傍の位置に設置されるの
で風向計用電気は通常蓄電池を具備した太陽電池電源シ
ステムから給気されるが、前記電源システムは高価なも
のであるのでこれを安価な太陽電池電源システムにする
ことが要請される。

この発明は安１＋Ｉｌｉ　１．太陽電池電源システムで
伝送路／ のメイズに影響されることなく風向情報を受信機に伝送
するものであり、これを説明すれば、まず第３図におい
てリード線５′を具備したレンズ付受光素子３を受光用
レンズ付光ファイバーケーブルとして光信号のま〜受信
機に組込まれた受光素子まで伝送し、該受光素子にて電
気信号に変換する。

すなわち信号は光信号の侭光ファイバを伝送路として受
信機の受光素子まで伝送されるので、伝送路内にノイズ
が入り込み伝送信号にノイズの生ずることを除去する事
ができ、信頼性の高いデータを受光素子に伝送する事が
できる。又風向は常時計測する必要はなく、例えば１秒
間に１回程度の情報を取り込むだけで充分である。従っ
てこの発明においては発光ダイオード４・・・の発光間
隔図を示す第４図に示すように１秒間に１００μｓｅｃ
の時間のみ発光ダイオード４・・・を発光させ、一方受
信機側では次回の風向信号が受信機における受光素子に
それぞれ伝送されるまで前回の信号を保持する機能を持
たせている。叙上の１秒間に１００μ８６Ｃの時間のみ
発光ダイオード・１・・・・を発光させるための回路は
すべてＣ−ＭＯＳを採用している。

この回路はその消費１じ気耽が非常に少なく、常時発光
ダイオードを発光させる方式に比し消費電気」− １１ｔは　に軽減することができた。

０００ この発明は叙上の構成及び作用を有するので、この発明
に従えば風向計からの信号伝送路に伝送する信号に影響
をケ・えるノイズの侵入するのが防止されるので伝送信
号の信頼性が向上し、かつその信号を受信機によって電
気信号に変換するので正確に風向を判断することができ
ると共に風力計から受信機への信号伝送路に落雷するこ
とが全く無くなり風光計や受信機具の他それ等の附近に
存在する電気機器等の損傷事故が皆無となるのみならず
、信号伝送のため発光ダイオードの発光に要する消費電
気用も格段に低減せしめることができ、信頼性の高い信
号を経済的に受信機に伝送し、かつ安全性の高い風光計
を得ることができ、工業上ならびにその安全保守と運転
とにおける経済上の効果は極めて著しい。

第１図は従来の風向計の風向情報伝達機措説明用概略図
、第２図は従来の風向計の風向情報伝送路説明図、第３
図はこの発明の構成に採用される型 アブソリュート形ロータリエンコーダの説明用斜視図、
第４図はこの発明における発光ダイオードの発光間隔説
明図である。

■・・・回転軸、２・・・円板、３・・・スリット、４
・・・・発光ダイオード、４′・・・発光ダイオ−トリ
ーｌ’線、５・・・受光レンズ、５′・・・光ファイバ
ー。

代理人　弁理士　上　代　哲　司ｊ″（ｉ’。

・：ｒ９．−：ｆ 秦ｌ　図 暴３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）風向計の回転軸に直結されたアブソリュート型ロ
   ークリエンコーダ＆　と、ａロークリエンコーダ板の基
   準直径と該ロータリエンコーダ板に設けられたスリット
   が形成する同心円との交点を通り語口／）リエンコーダ
   板に直角な線」二に該ロークリエンコーダ板をはさんで
   前記同心円の数だけ対向して設けられたレンズを有する
   発光ダイオードと、該発光ダイオードから前記ロータリ
   エンコーダ板のスリットを透過してきた光を受光して、
   これを受信装置まで伝送するよう形成された受光用レン
   ズ付光ファイバと、前記発光ダイオードをサイクリック
   にかつ間欠的に発光せしめるための回路とを具備するこ
   とを特徴とする光フアイバ伝送式風向計。