JP5195685B2 - 回転速度センサおよび回転速度の監視装置 - Google Patents
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Description
図7は、第2の実施の形態による監視装置1の機能ブロック図である。図1との違いは、回転速度センサ16に自己診断部7を追加して、自己診断結果により故障なし信号(non Fault)を出力し、異常検出部18では、信号伝送回線17を介して送られてきた故障なし信号(non Fault)と故障監視部8から出力される故障なし信号(non Fault)との論理積を演算するAND回路9を追加していることである。
また、回転速度センサ16の信号出力部の過電流を防止するために、受光部3の外部で、A相,B相,Z相の信号線にそれぞれインピーダンス素子37〜39が直列に挿入されている。なお、インピーダンス素子37〜39は回転速度センサ16、信号伝送回線17、または異常検出部18のいずれに設けても良く、また、複数個の組合せを用いることも可能である。
図9は、第3の実施の形態による監視装置1の機能ブロック図である。図7との違いは、自己診断部7から出力される故障なし信号(non Fault)を信号伝送回線17経由で送るのではなく、それぞれ信号(A,B,A^B)との論理積をとって、その信号を異常検出部18へ送るようにしたことである。また、この結果、異常検出部18側において、自己診断部7と故障監視部8で夫々検出した故障なし信号(non Fault)の論理積をとるAND回路9は削除されている。
図20は、第4の実施の形態による監視装置1の機能ブロック図である。図9の構成との主な違いは、回転速度センサ16側に発振器5、回転速度の比較部6を追加し、異常検出部18側に低回転速度信号の生成部10を追加したことである。この低回転速度信号は、電動機が低回転状態または停止状態であることを示す信号である。また、符号91〜95を付した素子はEXOR回路、StopOK信号は低回転速度かつ故障なしを示す信号である。図9と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
との論理積が出力される。
図27の動作波形後半の故障検出期間(Fault)においても、図26と同様の動作により回転速度が設定値以下であることを示す信号(Flg(stop))は‘H’レベルを出力し、回転速度の比較部6の出力(StopSig)はクロック信号(Timer)を分周した交流信号を出力する。故障がない場合は、図26と同様の動作によりAND回路71の出力である低回転速度信号(停止信号)(StopSig)は、一定周期の交流信号を出力する。一方、図27の故障期間(Fault)においては、信号伝送回線上の回転速度信号(A/StopSig,B/StopSig)と故障監視用信号(A^B^Z)がすべて‘H’レベルとなる。この場合には、故障監視部8が出力する故障なし信号(non Fault)が‘L’となり、低回転速度信号(停止信号)(StopOK)も、‘L’レベルを出力する。他の故障モードにおいても同様の動作により故障を検出できる。また、自己診断部7が故障を検出した場合は、AND回路97,98,99により回転速度信号(A/StopSig,B/StopSig)と故障監視用信号(A^B,A^B^Z)の出力を停止する。AND回路97,98,99により信号出力を停止することで、故障監視部8に故障があることを伝達できる。
4 回転速度検出部(回転検出手段)
5 発振器
6 比較部(速度判定手段)
7,20,40 故障診断部(自己診断手段)
8 故障監視部(故障監視手段)
9,28,29,50,51,57〜59,67,69,71,97〜99 AND回路
10 低回転速度信号の生成部
11,13,21〜23,37〜39,41〜45,55 インピーダンス素子
12,14 発光素子
16 回転速度センサ
17 信号伝送回線
18 異常検出部
24〜27,46〜49,75 比較器
53 ダイオード
54,72 コンデンサ
56,63,76 OR回路
61,62 エッジ検出回路
64,81,91,92,94,95 EXOR回路
65,66 カウント回路
73,77 定電流源
74 定電圧源
79 信号発生器
82 EXNOR回路
84 発光部
85 回転ディスク
86 受光部
Claims (11)
- 回転ディスクに同心円状に小孔が設けられ、該小孔の通過光によって、回転位置や回転速度を検出可能な回転速度信号を生成して出力する回転検出手段を有する回転速度センサであって、
前記回転ディスクは2相以上の回転速度信号に対応する小孔を有すると共に、各相の回転速度信号に対して予め定められた論理関係により一意に決定できる冗長信号用の小孔を有し、前記回転検出手段は該冗長信号用の小孔の通過光によって生成された故障監視用信号を出力することを特徴とする回転速度センサ。 - 前記冗長信号は、各相の回転速度信号の排他的論理和に相当する信号であることを特徴とする請求項1に記載の回転速度センサ。
- 請求項1または2に記載の回転速度センサにおいて、前記回転ディスクは一部分に回転の基準位置を含む基準区間を有し、前記回転検出手段は、前記基準区間以外の範囲においては前記回転速度信号の排他的論理和を前記故障監視用信号として出力し、前記基準区間においては前記回転速度信号の排他的論理和の反転信号を前記故障監視用信号として出力することを特徴とする回転速度センサ。
- 請求項1または2に記載の回転速度センサにおいて、前記回転ディスクは一部分に回転の基準位置を含む基準区間を有し、前記回転検出手段は、前記基準区間以外の範囲においては前記回転速度信号の排他的論理和の反転信号を前記故障監視用信号として出力し、前記基準区間においては前記回転速度信号の排他的論理和を前記故障監視用信号として出力することを特徴とする回転速度センサ。
- 請求項3または4に記載の回転速度センサにおいて、前記基準区間の幅を前記回転速度信号の繰り返し周期に相当する区間の幅に対しN−1/4(Nは整数)倍とすることを特徴とする回転速度センサ。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の回転速度センサにおいて、さらに、前記回転速度信号と前記故障監視用信号との論理関係に基づいて故障の有無を判定する自己診断手段を備えたことを特徴とする回転速度センサ。
- 請求項6に記載の回転速度センサにおいて、前記自己診断手段は、故障なしと判定した場合にのみ前記回転速度信号の出力を許可することを特徴とする回転速度センサ。
- 請求項6または7に記載の回転速度センサにおいて、さらに、回転速度の高低を判定する速度判定手段を備え、当該速度判定手段が予め定められた所定の値よりも低い回転速度であると判定しかつ前記自己診断手段が故障なしと判定した場合に低回転速度状態であることを示す低回転速度信号を出力することを特徴とする回転速度センサ。
- 前記低回転速度信号として、低回転状態か否かを判定するための前記所定の値よりも長い周期の交流信号を使用することを特徴とする請求項8に記載の回転速度センサ。
- 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の回転速度センサを用いて電動機の回転速度の監視を行う装置であって、信号伝送回線を介して前記回転速度センサから送られてくる前記回転速度信号と前記故障監視用信号を入力し、当該入力した回転速度信号と故障監視用信号とが前記予め定められた論理関係にある場合には故障なしと判定する故障監視手段を備えたことを特徴とする回転速度の監視装置。
- 請求項3または4に記載の回転速度センサを用いて電動機の回転速度の監視を行う装置であって、
信号伝送回線を介して前記回転速度センサから送られてくる前記回転速度信号と前記故障監視用信号を入力し、当該入力した回転速度信号と故障監視用信号とが前記予め定められた論理関係にある場合には故障なしと判定すると共に、前記回転速度信号と前記故障監視用信号の遷移過程から前記基準区間を特定する故障監視手段を備えたことを特徴とする回転速度の監視装置。
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