JPS5941541B2 - 無接触式回転数自動測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は無接触式の回転数自動測定装置に関するもの
である。

第１図において、ラップ１によれ照らされた回転体２の
表面から得られる周期的不規則信号を、光電素子３で受
け、その出力を増幅波形成形器４により、方形波ｅｉに
変換した後、この方形波ｅｉをシフトレジスタ５および
６に同時に加える。

シフトレジスタ５および６はそれぞれに個の遅延素子よ
れ成り、同一周波数のシフトパルスＰ１およびＰ２によ
り、それぞれ駆動される。さて、Ｐ１、Ｐ２は、クロッ
クパルスＰが加わる駆動切換装置７の制御入力Ａ、Ｂの
如何により発生または消滅する。すなわち、制御入力Ａ
が１の場合には、Ｂがｏまたは１であるかに従つて、Ｐ
１は発生または消滅、Ｐ２は消滅または発生する。従つ
て、最初はＡをｏにしておき、つぎにＡを１とすれば、
Ａ＝０の間はシフトレジスタ５および６はともに駆動さ
れているが、Ａ＝１になつた瞬間からはＢの値の如何に
より、５または６のいずれか一方が停止し、片方が駆動
される状態となる。一方、シフトレジスタ５および６は
、それぞれに個の記憶素子を持ち、これらのに個の出力
ｅ６ｉおよびｅ６ｉ（ｉ＝１、２、・・・・・・ に）
は、に個の排他的論理和素子群８の各素子に互いに相対
応するもの同志で図のように加えられ、それぞれの出力
ｅｉは加算回路９に加わＤ、出力ｅ。

を生ずる。このｅ。を波形成形装置１０に加えることに
よりパルス列を形成するｅ。′がえられ、さらにこれを
Ｔ−フ９ツプフロツプ回路１１に加えることにより、Ｂ
の値は交互にｏ又は１の値をとる。従つて、５および６
は互いに停止、駆動を繰返し、以下述べるようにして回
転数の測定が行なわれる。まづ、測定に先立ち、最初は
Ａ＝０としておくのであるが、この場合にはＢの値が１
又はｏの値の如何に拘らずシフトパルスＰ、およびＰ２
が発生し、従つて、シフトレジスタ５および６は、とも
に駆動されている。一方、これらの出力ｅ５ｉおよびｅ
６ｉについては、互いに相対応するもの同志は常に同一
であるので、すべてのｅｉは常に０であり、従つてｅ。
もｏである。次に、測定を開始するためにＡ＝１とし、
測定中はＡ＝１が持続される。

従つて、この期間中はＡ二１、Ｂ＝１およびＡ＝１、Ｂ
＝０の２つの場合に限られ、前者の場合にはＰ２のみが
発生し、後者の場合にはＰ１のみが発生する。さて、ク
ロツクパルスＰの周期をＴとし、一例として回転体の表
面からえられる周期的不規則信号を周期が２８Ｔなる第
２図ａに示されるような波形とし、さらにｒ−６０と仮
定する。

まづ、Ａ＝１，Ｂ＝１の場合を考えるに、この場合には
シフトレジスタ５が停止し、６のみが駆動され、Ｅ５ｌ
は停止のままであるが、Ｅ６ｌのみが時刻ｔ＝０，Ｔ，
２Ｔ，・・・・・・に於てそれぞれ図示のように変化し
、ｔ二２８Ｔに於てＥ，ｉの内容とＥ６ｌの内容が一致
する。従つて、これらの時刻に卦けるＥｉは、それぞれ
第２図ｂのように変化し、各時刻に卦ける加算回路９の
出力Ｅ。は、その時刻に於けるＥｉの総和となり１ｔ＝
０，Ｔ，２Ｔ，・・・・・・，２７Ｔ，２８Ｔに於てそ
れぞれ０，９，１８，・・・・・・，８，０のようにな
り１これらを時間の経過に伴つてグラフに表わせば、第
２図ｃのようになる。すなわち、ｔ二２８Ｔの時間に於
てＥ。は極小値となり、この瞬間発生するパルスにより
Ｂの値が変化し、Ａ−１、Ｂ−１の状態はＡ−１、Ｂ−
０の状態に移行する。この場合には、シフトレジスタ６
が停止し、５のみが駆動され、第２図ａに於てＥ５ｌと
Ｅ６ｌとが入れかわることとなり１Ａ二１，Ｂ二１の場
合と全く同様にして第２図ｃのグラフがえられ、ｔ＝５
６Ｔの時刻に於てパルスが発生し、Ａ＝１，Ｂ＝０の状
態は再びＡ二１，Ｂ＝１の状態に移行し以下同様の動作
を繰返す。従つて、ＥＯ′は周期２８Ｔのパルス列とな
り１このパルス列により容易に回転体の回転数を知るこ
とができる。実際にえられた波形の→リを第３図卦よび
第４図に示す。さて、以上は回転体の回転数が一定の場
合であるが、次に回転数が変動する場合を説明する。一
例として、回転体の表面から得られる周期的不規則信号
が、最初は周期が２８Ｔなる第２図ａで示される波形で
、次に周期が２８Ｔに変化した場合を考える。すなわち
、第５図ａに於て、太い実線部分が周期が２８Ｔの場合
であり１太い一点鎖線部分が周期が２８Ｔの場合である
。まず、Ａ＝１，Ｂ＝１の場合、すなわち第１ステップ
の場合を考えるに、第２図の場合と同様にＥ，ｉは停止
のままであるが、Ｅ６ｌのみが時刻ｔ＝０，Ｔ，・・・
・・・に於てそれぞれ図示のように変化し、従つてこれ
らの時刻に於けるＥｉもそれぞれ第５図ｂのように変化
し、各時刻に卦けるＥ。はｔ＝０，Ｔ，・・・・・・・
・・２７Ｔ１，２８Ｔに於て、それぞれ０，９，・・・
・・・・・・１２，１１となり１これらを時間の経過に
伴つてグラフに表わせば、第５図ｃのようになる。すな
わち、ｔ−２８Ｔの時刻に於てＥ。は極小値となり、こ
の瞬間発生するパルスにより．Ａ＝１，Ｂ＝１の状態は
、Ａ＝１，Ｂ二０の状態すなわち、第２ステツプに移行
する。この場合は、ｔ＝２９Ｔ以降の場合であり１第６
図ａに示されるように、Ｅ６ｌはｔ＝２８Ｔに卦ける状
態をそのまま保ち、Ｅ，ｉは時刻ｔ＝２９Ｔ，３０Ｔ，
・・・・・・に於てそれぞれ図示のように変化し、従つ
てこれらの時刻に於けるＥｉもそれぞれ第６図ｂのよう
に変化し、各時刻に卦けるＥ。は、ｔ＝２９Ｔ，３０Ｔ
，・・・・・・，５５Ｔ，５６Ｔに於て、それぞれ１２
，１７，・・・・・・，１１，０となり１これらを時間
の経過に伴つてグラフに表わせば、第６図ｃのようにな
る。すなわち、ｔ＝５６Ｔの時刻に於てＥ。は極小値と
なり１この瞬間発生するパルスにより．Ａ＝１，Ｂ＝Ｏ
の状態は、Ａ−１，Ｂ＝１の状態、すなわち、第３ステ
ツプに移行する。この場合はｔ＝５７Ｔ以降の場合であ
り１第７図ａに示されるように、Ｅ，ｉはｔ＝５６Ｔに
卦ける状態をそのまま保ち、Ｅ６ｌは時刻ｔ＝５７Ｔ，
５８Ｔ，・・・・・・に於てそれぞれ図示のように変化
し、従つてこれらの時刻に卦けるＥｉもそれぞれ第７図
ｂのように変化し、各時刻に於けるＥ。

は、ｔ−５７Ｔ，５８Ｔ，・・・・・・，７６Ｔ，７７
Ｔに於て、それぞれ、１１，２２，・・・・・・，１８
，１１となり１これらを時間の経過に伴つてグラフに表
わせば、第７図ｃのようになる。すなわち、ｔ＝７７Ｔ
の時刻に於てＥ。は極小値とな虱この瞬間発生するパル
スにより１Ａ＝１，Ｂ＝１の状態はＡ＝１，Ｂ：０の状
態、すなわち、第４ステップに移行する。以下同様にし
て得られる各ステツプの状態から、時間の経過に伴つて
変化するＥ。をグラフに表わせば、第８図のようになり
１第３ステツプに於て周期は２８Ｔより２１Ｔに変化し
、第７ステツプ以降に於て、新周期２１Ｔの同一波形が
繰返される。すなわち、測定中に回転数の変動が生じて
も、自動的に新しい回転数に対応することができ、又、
シフトレジスタの記憶素子ｒを増加させることにより１
回転数の測定範囲を増大させることができ、かつ又、そ
の測定精度を向上させることができる本発明による無接
触式回転数自動測定装置は、上記のような構成卦よび動
作となつているため、以下のような特徴を有する。１）
広範囲にわたる自動測定が可能であり１回転速度の遅速
に従つて速度範囲の切換えを行なう必要がないので、い
わゆるワンタツチカ式の測定が可能である。

２）急激な回転速度の変化に対しても、十分追仇するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明構成のプロツク図、第２図〜第４図は回
転数が一定の場合の各波形図、第５図〜第８図は、回転
数が変動する場合の各波形図を示５す。 １：ランプ、２：回転体、３：電光素子、４：増幅波形
成形器、５：シフトレジスタ、６：シフトレジスタ、７
：駆動切換装置、８：排他的論理和素子群、９：加算回
路、１０：波形成形装置、１０１１：Ｔ−フリツプフロ
ツプ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 両方ともｒ個の遅延素子により構成され、回転体の
   表面からえられる周期的不規則信号を受ける２個のシフ
   トレジスタと、それぞれのシフトレジスタを駆動する同
   一周波数のシフトパルスＰ＿１およびＰ＿２を同時に、
   あるいは片方のみ発生させることのできる駆動切換装置
   と、両シフトレジスタの互いに相対応する各遅延素子の
   出力間による排他的論理和が構成されるように設けた排
   他的論理和素子群と、これらの各素子からえられるｒ個
   の出力を加える加算回路と、上記加算回路の出力を１回
   転ごとに１個のパルスを発生するように、パルス列に変
   換する波波成形装置と、このパルス列を１パルスの発生
   ごとに、交互にＰ＿１、Ｐ＿２のいずれか一方を停止さ
   せるＴ−フリップフロップ回路とを備えてなり、上記パ
   ルス列により、回転数の自動測定を行なえるようにした
   無接触式回転数自動測定装置。