JPS6121401A - 電気／空気圧変換装置 - Google Patents
電気／空気圧変換装置Info
- Publication number
- JPS6121401A JPS6121401A JP13914184A JP13914184A JPS6121401A JP S6121401 A JPS6121401 A JP S6121401A JP 13914184 A JP13914184 A JP 13914184A JP 13914184 A JP13914184 A JP 13914184A JP S6121401 A JPS6121401 A JP S6121401A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric
- flapper
- pulse width
- nozzle
- signal
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B5/00—Transducers converting variations of physical quantities, e.g. expressed by variations in positions of members, into fluid-pressure variations or vice versa; Varying fluid pressure as a function of variations of a plurality of fluid pressures or variations of other quantities
- F15B5/003—Transducers converting variations of physical quantities, e.g. expressed by variations in positions of members, into fluid-pressure variations or vice versa; Varying fluid pressure as a function of variations of a plurality of fluid pressures or variations of other quantities characterised by variation of the pressure in a nozzle or the like, e.g. nozzle-flapper system
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- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、制御システムの中で広く用いられている電気
／空気圧変換装置に関するものである。
／空気圧変換装置に関するものである。
従来から、電気／空気圧変換装置としてバイモ。
シフ形圧電フラッパ（圧電素子を用いたフランツ旬とノ
ズルを主な構成要素とするものがある。
ズルを主な構成要素とするものがある。
このタイプの電気／空気圧変換装置は、入力信号として
直流電圧Ｅ、を圧電フラッパに印加し、この電圧Ｅ、の
増減により、圧電フラッパの変位量すなわち圧電フラッ
パとノズルとの間の間隙を調節し、この間隙から漏れる
空気量を可変させて出力としての空気圧を制御するもの
である。
直流電圧Ｅ、を圧電フラッパに印加し、この電圧Ｅ、の
増減により、圧電フラッパの変位量すなわち圧電フラッ
パとノズルとの間の間隙を調節し、この間隙から漏れる
空気量を可変させて出力としての空気圧を制御するもの
である。
ところが、この装置ではバイモルフ形圧電フラッパに常
時直流電圧を印加するため、圧電フラッパ自体６ドリフ
ト（素子の塑性変形）の影響により、入力信号としての
直流電圧Ｅｉ と出力としての空気圧ＰＮの関係が経時
的に変化してしまう。
時直流電圧を印加するため、圧電フラッパ自体６ドリフ
ト（素子の塑性変形）の影響により、入力信号としての
直流電圧Ｅｉ と出力としての空気圧ＰＮの関係が経時
的に変化してしまう。
また、圧電フラッパ自体のヒステリシスによる誤差も無
視できない。
視できない。
そのため、特公昭５９−２５９６２号公報に開示されて
いるように、この装置をフィードバンク系の中で用いる
場合は問題ないが、そうでない場合はシンプルな形で精
度の良い電気／空気圧変換をすることが困難であった。
いるように、この装置をフィードバンク系の中で用いる
場合は問題ないが、そうでない場合はシンプルな形で精
度の良い電気／空気圧変換をすることが困難であった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、圧電フラッパとノズルを用いた
電気／空気圧変換装置において、入力電気信号と出力空
気圧信号の関係が経時的に変化することなく、しかもヒ
ステリシス誤差の影響を無視することができる常に安定
した電気／空気圧変換装置を提供することにある。
の目的とするところは、圧電フラッパとノズルを用いた
電気／空気圧変換装置において、入力電気信号と出力空
気圧信号の関係が経時的に変化することなく、しかもヒ
ステリシス誤差の影響を無視することができる常に安定
した電気／空気圧変換装置を提供することにある。
かかる目的を達成するために本発明は、入力電気信号を
一旦パルス幅変調し、デユーティレシオを変化させるこ
とにより、ノズル背圧を制御するものである。
一旦パルス幅変調し、デユーティレシオを変化させるこ
とにより、ノズル背圧を制御するものである。
以下、実施例と共に本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す概略構成図である。
電気／空気圧変換装置３０は圧電フラッパ２゜パルス幅
変調器１０およびノズル１８を主要な構成要素とする。
変調器１０およびノズル１８を主要な構成要素とする。
圧電フラッパ２は、板状の中央電極４をＰＺＴなどの電
歪材料６で挟み、更にその外側を外側電極８で挟んだバ
イモルフ形圧電振動子の一端を固定したものである。
歪材料６で挟み、更にその外側を外側電極８で挟んだバ
イモルフ形圧電振動子の一端を固定したものである。
２枚の外側電極８は、共通にされてパルス幅変調器１０
の一方の出力端子１４に接続され、中央電極４は、パル
ス幅変調器１０の他方の出力端子１６に接続されている
。そして、この出力端子１４．１６に与えられる電圧値
もしくはその極性によって、圧電フラッパ２の非固定先
端部は矢印Ａ方向に変位する。
の一方の出力端子１４に接続され、中央電極４は、パル
ス幅変調器１０の他方の出力端子１６に接続されている
。そして、この出力端子１４．１６に与えられる電圧値
もしくはその極性によって、圧電フラッパ２の非固定先
端部は矢印Ａ方向に変位する。
圧電フラッパ２の非固定先端部には、ノズル１８がその
開口部を圧電フラッパ２の一方の外側電極８と適当な間
隙をもって対向するように配置されている。
開口部を圧電フラッパ２の一方の外側電極８と適当な間
隙をもって対向するように配置されている。
ノズル１８には、空気圧源ＳＵＰからノズル背圧用固定
絞り２０を介して一定の空気圧がノズル背圧として常に
与えられている。そのため、ノズル１８の開口部から漏
れる空気量によってノズル背圧が変化し、この変化を空
気圧ＰＨとして出力することができる。
絞り２０を介して一定の空気圧がノズル背圧として常に
与えられている。そのため、ノズル１８の開口部から漏
れる空気量によってノズル背圧が変化し、この変化を空
気圧ＰＨとして出力することができる。
パルス幅変調器１０は入力端子１２からの直流電圧信号
Ｅｉをパルス幅信号に変換するものであり、第２図の電
圧−パルス幅特性図に示すように、ＥＩＩ−Ｅ、４の入
力電圧の変化に対して０〜１００％のパルス幅がリニア
な関係で対応する。なお、ここにおけるパルス幅とは繰
り返し周期Ｔに対する比率として百分率表示したもので
ある。
Ｅｉをパルス幅信号に変換するものであり、第２図の電
圧−パルス幅特性図に示すように、ＥＩＩ−Ｅ、４の入
力電圧の変化に対して０〜１００％のパルス幅がリニア
な関係で対応する。なお、ここにおけるパルス幅とは繰
り返し周期Ｔに対する比率として百分率表示したもので
ある。
電流−電圧変換器４０は、図示しないコントローラから
与えられる４〜２０（ｍＡ）の電流信号をＥ０〜ＥＭ
（ｖ）の電圧信号に変換するものであり、その出力電
圧信号は端子１２に与えられる。
与えられる４〜２０（ｍＡ）の電流信号をＥ０〜ＥＭ
（ｖ）の電圧信号に変換するものであり、その出力電
圧信号は端子１２に与えられる。
次に、本実施例の動作を第３図の波形図に基づいて説明
する。
する。
図示しないコントローラから端子４２に与えられる電流
信号に基づいて、電流−電圧変換器４０が例えばＥ３
〔■〕の電圧値を出力したとする。
信号に基づいて、電流−電圧変換器４０が例えばＥ３
〔■〕の電圧値を出力したとする。
この電圧値は、入力端子１２からパルス幅変調器１０に
入力され、第２図に示すようにＴＷ３のパルス幅を持つ
パルスとなって出力される。第３図（ａ）は、このとき
のパルス波形を示したものである。
入力され、第２図に示すようにＴＷ３のパルス幅を持つ
パルスとなって出力される。第３図（ａ）は、このとき
のパルス波形を示したものである。
圧電フラッパ２は、入力信号がＨレベルの時にはその先
端部がノズル１８方向に変位してノズル１８の開口部を
塞ぎ１、Ｌレベルの時にはその逆方向に変位してノズル
１８の開口部を解放する。
端部がノズル１８方向に変位してノズル１８の開口部を
塞ぎ１、Ｌレベルの時にはその逆方向に変位してノズル
１８の開口部を解放する。
繰゛り返し周期Ｔはノズル１８およびノズル背圧用固定
絞り２０からなる空気伝送系の固有周期より短くしてあ
り、これにより、出力空気圧信号として平滑化された空
気圧Ｐ、を得ることができる。
絞り２０からなる空気伝送系の固有周期より短くしてあ
り、これにより、出力空気圧信号として平滑化された空
気圧Ｐ、を得ることができる。
したがって、第４図のパルス幅−空気圧特性図に示すよ
うεこパルス幅］゛い、が与えられれば、対応する空気
圧ＰＨ３を安定に得ることができる。
うεこパルス幅］゛い、が与えられれば、対応する空気
圧ＰＨ３を安定に得ることができる。
第３図（ｂ）、 （Ｃ）に示す波形図は、電流−電圧
変換器４０の出力すなわち電気／空気圧変換装置３０に
対する入力信号電圧をそれぞれＥｘ。
変換器４０の出力すなわち電気／空気圧変換装置３０に
対する入力信号電圧をそれぞれＥｘ。
Ｅ、とじたときのパルス幅変調器１０の出力波形を示し
たものである。
たものである。
このように、パルス幅を狭くしてゆけば、第４図に示す
ように出力空気圧ＰＮをリニアな関係で低くしてゆくこ
とができる。
ように出力空気圧ＰＮをリニアな関係で低くしてゆくこ
とができる。
第３図（ｄ）は、入力信号電圧を変化させた時のパルス
幅変調器１０の出力波形を示したものであり、繰り返し
周期Ｔを一定としてパルス幅Ｔ８が順次変化している様
子を示している。
幅変調器１０の出力波形を示したものであり、繰り返し
周期Ｔを一定としてパルス幅Ｔ８が順次変化している様
子を示している。
なお、本実施例では、パルス幅変調器１０は電圧をパル
ス幅変調するものであるが、電流を直接パルス幅変調す
るものでも構わないことは言うまでもない。
ス幅変調するものであるが、電流を直接パルス幅変調す
るものでも構わないことは言うまでもない。
以上説明したように、本発明の電気／空気圧変換装置に
よれば、入力電気信号を一旦パルス幅変調し、デユーテ
ィレシオを変化させることにより、ノズル背圧を制御す
るものであるので、圧電フラッパのドリフトを防止でき
、入力電気信号と出力空気圧信号の関係が経時的に変化
することがない。
よれば、入力電気信号を一旦パルス幅変調し、デユーテ
ィレシオを変化させることにより、ノズル背圧を制御す
るものであるので、圧電フラッパのドリフトを防止でき
、入力電気信号と出力空気圧信号の関係が経時的に変化
することがない。
しかも、いわゆるオン・オフ制御であるのでヒステリシ
ス誤差の影響を無視することができ、常に安定した電気
／空気圧変換ができる。
ス誤差の影響を無視することができ、常に安定した電気
／空気圧変換ができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図
は電圧−パルス幅特性図、第３図はパルス幅変調器の出
力波形図、第４図はパルス幅−空気圧特性図である。 ２・・・圧電フラッパ、１０・・・パルス幅変調器、１
８・・・ノズル、３０・・・電気／空気圧変換装置。
は電圧−パルス幅特性図、第３図はパルス幅変調器の出
力波形図、第４図はパルス幅−空気圧特性図である。 ２・・・圧電フラッパ、１０・・・パルス幅変調器、１
８・・・ノズル、３０・・・電気／空気圧変換装置。
Claims (1)
- 圧電フラッパによりノズル開口部の開閉を行ない、ノズ
ル背圧を制御する電気／空気圧変換装置において、入力
電気信号をパルス幅変調した後前記圧電フラッパに与え
ることを特徴とする電気／空気圧変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13914184A JPS6121401A (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 電気／空気圧変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13914184A JPS6121401A (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 電気／空気圧変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6121401A true JPS6121401A (ja) | 1986-01-30 |
Family
ID=15238505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13914184A Pending JPS6121401A (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 電気／空気圧変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6121401A (ja) |
-
1984
- 1984-07-06 JP JP13914184A patent/JPS6121401A/ja active Pending
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