JPS6237241B2 - - Google Patents
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- JPS6237241B2 JPS6237241B2 JP4160078A JP4160078A JPS6237241B2 JP S6237241 B2 JPS6237241 B2 JP S6237241B2 JP 4160078 A JP4160078 A JP 4160078A JP 4160078 A JP4160078 A JP 4160078A JP S6237241 B2 JPS6237241 B2 JP S6237241B2
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は電気入力信号に対して空気出力信号を
発生する圧力発生器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to pressure generators that generate pneumatic output signals in response to electrical input signals.
(従来の技術)
第3図は、従来より一般に使用されている従来
例の構成説明図である。(Prior Art) FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of a conventional example that has been commonly used.
図において、1aは入力電気信号、2aは電流
―変位変換器、3aは途中が支点0に支持され一
端に電流―変位変換器2aからの変位が加わる平
衡レバーである。4aはレバー3aの他端に対向
して配置され、レバー3aとノズル―フラツパー
機構を構成するノズルである。41aは供給空気
源である。5aはノズル4aの背圧Pnを増幅す
る空気増幅器である。6aはレバー3aに対向し
て配置されたフイードバツクベローである。空気
増幅器5aの出力は一部は、フイードバツクベロ
ー6aに導入されると共に出力空気圧7aとして
出力される。8aは零調スプリング機構である。 In the figure, 1a is an input electric signal, 2a is a current-displacement converter, and 3a is a balance lever whose midway is supported by a fulcrum 0 and to which displacement from the current-displacement converter 2a is applied at one end. A nozzle 4a is disposed opposite the other end of the lever 3a and constitutes a nozzle-flapper mechanism with the lever 3a. 41a is a supply air source. 5a is an air amplifier that amplifies the back pressure Pn of the nozzle 4a. 6a is a feedback bellow disposed opposite the lever 3a. A part of the output of the air amplifier 5a is introduced into a feedback bellow 6a and outputted as an output air pressure 7a. 8a is a zero adjustment spring mechanism.
以上の構成において、入力電気信号1aが入力
されるとその大きさに対応した変位が、電流―変
位変換器2aよりレバー3aの一端に加わる。こ
の変位に対応してレバー3aの他端とノズル4a
のギヤツプGが変化する。このギヤツプGの変化
によりノズル4aの背圧Pnは変化し、この背圧
Pnは空気増幅器5aにより増幅されて出力空気
圧7aとして出力されると共に一部はフイードバ
ツクベロー6aにフイードバツクされる。而し
て、平衡レバー3aにおいて、電流―変位変換器
2aによる力とフイードバツクベロー6aに基づ
く力がバランスした状態において平衡レバーは平
衡が保たれる。以上の如くして、入力電気信号1
aに対応した出力空気圧7aが出力される。 In the above configuration, when the input electric signal 1a is input, a displacement corresponding to the magnitude thereof is applied to one end of the lever 3a by the current-displacement converter 2a. In response to this displacement, the other end of the lever 3a and the nozzle 4a
The gap G changes. This change in gap G causes the back pressure Pn of the nozzle 4a to change, and this back pressure
Pn is amplified by the air amplifier 5a and outputted as an output air pressure 7a, and a portion is fed back to the feedback bellow 6a. Thus, in the balance lever 3a, the balance lever is maintained in equilibrium in a state where the force due to the current-displacement converter 2a and the force based on the feedback bellow 6a are balanced. As described above, input electric signal 1
An output air pressure 7a corresponding to a is output.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、このような従来装置において
は、供給空気圧源41aを必要とする。また、ノ
ズル4aは通常、空気を消費している。(Problems to be Solved by the Invention) However, such a conventional device requires a supply air pressure source 41a. Further, the nozzle 4a normally consumes air.
また、ノズルフラツパー機構を使用しているの
で、圧力0付近の非直線性誤差がその特性上、大
きくなる。 Furthermore, since a nozzle flapper mechanism is used, nonlinearity errors near zero pressure become large due to its characteristics.
また、一般にノズル―フラツパ機構では、ゲイ
ンが高い。即ち、ノズル背圧Pnが供給空気圧4
1aから、ほぼ0気圧になるまでのノズルギヤツ
プGは通常0.1〜0.2mmのストロークしかない。こ
のため、分解能0.01%の装置を得ようとすればフ
ラツパーの変位は0.02μmのオーダーとなる。こ
のようなものでは、振動、周囲温度等の微妙な変
化、微小なヒステリシス等も特性に誤差として大
きく影響することになり使用できない。装置全体
としてのループゲインを適切な値にするために、
ゲインを低くしようとすると、圧力0付近の非直
線誤差が、ますます悪くなると共に、出力圧が圧
力0に近ずかなくなる欠点を有する。したがつ
て、発振しやすく、装置の安定性に欠け、オフセ
ツトが生じやすい。また、フラツパーは、可動方
向の振動に弱く出力が変動しやすい。 Further, the nozzle-flutter mechanism generally has a high gain. That is, the nozzle back pressure Pn is equal to the supply air pressure 4
The nozzle gap G from 1a to almost 0 atm usually has a stroke of only 0.1 to 0.2 mm. Therefore, if an attempt is made to obtain a device with a resolution of 0.01%, the displacement of the flapper will be on the order of 0.02 μm. Such a device cannot be used because vibrations, subtle changes in ambient temperature, etc., minute hysteresis, etc. greatly affect the characteristics as errors. In order to set the loop gain of the entire device to an appropriate value,
Attempting to lower the gain has the disadvantage that the non-linear error near zero pressure becomes worse and the output pressure no longer approaches zero pressure. Therefore, it is easy to oscillate, the device lacks stability, and offset is likely to occur. Additionally, the flapper is susceptible to vibrations in the direction of movement and output tends to fluctuate.
また、実用上においては、たとえば100mmH2O
の圧力等の、圧力0近くの圧力を使用する必要性
は多い。 In addition, in practical use, for example, 100mmH 2 O
There is often a need to use pressures close to zero, such as .
本発明の目的はオフセツトがなく、耐震性の高
く高確度で、かつ供給空気源を必要としない圧力
発生器を提供するにある。 An object of the present invention is to provide a pressure generator that is free from offset, highly earthquake resistant, highly accurate, and does not require a supply air source.
(問題点を解決するための手段)
この目的を達成するために、本発明は、出力流
体圧信号に対応して電気信号に変換する流体圧変
換部と、該流体圧変換部よりの電気信号と入力電
気信号とを差動的に増幅する差動アンプ部と、該
差動アンプ部の出力により駆動されるサーボモー
タ部と、該サーボモータ部に連動して流体出力信
号を発生し出力すると共に一部を前記流体変換部
に帰還する圧縮機とを具備してなる圧力発生器を
構成したものである。(Means for solving the problem) In order to achieve this object, the present invention includes a fluid pressure converter that converts an output fluid pressure signal into an electric signal in response to an output fluid pressure signal, and an electric signal from the fluid pressure converter. a differential amplifier section that differentially amplifies and input electrical signals; a servo motor section that is driven by the output of the differential amplifier section; and a servo motor section that generates and outputs a fluid output signal in conjunction with the servo motor section. This constitutes a pressure generator comprising a compressor and a compressor whose portion is returned to the fluid converting section.
(作用)
以上の構成において、流体圧変換部により、電
気信号に変換された出力信号は、差動アンプ部に
於て、入力電気信号と比較される。入力電気信号
に対して偏差のある場合は、差動アンプ部によ
り、その偏差量が増幅される。差動アンプ部によ
り増幅された電気信号の極性によつて、直流サー
ボモータが時計方向又は反時計方向に回転する。
サーボモータの回転につれて、圧縮機は動作し、
出力すると共に、一部を流体変換部に帰還する。(Function) In the above configuration, the output signal converted into an electrical signal by the fluid pressure conversion section is compared with the input electrical signal in the differential amplifier section. If there is a deviation from the input electrical signal, the amount of deviation is amplified by the differential amplifier section. The DC servo motor rotates clockwise or counterclockwise depending on the polarity of the electrical signal amplified by the differential amplifier section.
As the servo motor rotates, the compressor operates,
At the same time, a part of the fluid is returned to the fluid converter.
而して、上述の動作が連続的に繰り返されて、
入力電気信号に対応した流体出力信号が得られ
る。 Then, the above operation is repeated continuously,
A fluid output signal corresponding to the input electrical signal is obtained.
以下、実施例に基づき、詳細に説明する。 Hereinafter, it will be explained in detail based on Examples.
(実施例)
第1図は本発明の一実施例の構成説明図、第2
図は第1図のブロツク線図である。(Embodiment) Fig. 1 is an explanatory diagram of the configuration of an embodiment of the present invention, and Fig. 2
The figure is a block diagram of FIG.
図において、1は入力電気信号、2は出力空気
圧信号3に対応して電気信号に変換する空電変換
部で、この場合は、空気圧信号3を受圧するベロ
ーズ21とベローズ21の変位を板状のスプリン
グ22を介して電気信号に変換する差動インダク
タンス回路23、該差動インダクタンス回路23
の出力を増幅するプリアンプ24及び系の特性改
善のための位相進み補償回路25(図示せず)よ
り構成されている。4は入力電気信号1及び空電
変換部2よりの電気信号を差動的に増幅する差動
アンプ部である。5は差動アンプ部の出力により
駆動されるサーボモータ部、6は該サーボモータ
部に連動して出力空気圧信号3を発生する圧縮機
である。7は出力タンク、8は圧縮機6とベロー
21と出力タンク7とを結ぶパイプ、81は出力
タンク7の近くのパイプ8に設けられた絞りであ
る。 In the figure, 1 is an input electrical signal, and 2 is a pneumatic converter that converts the output pneumatic signal 3 into an electrical signal. a differential inductance circuit 23 that converts into an electrical signal via a spring 22;
The system includes a preamplifier 24 for amplifying the output of the system, and a phase lead compensation circuit 25 (not shown) for improving system characteristics. Reference numeral 4 denotes a differential amplifier section that differentially amplifies the input electric signal 1 and the electric signal from the pneumatic conversion section 2. 5 is a servo motor section driven by the output of the differential amplifier section, and 6 is a compressor that generates an output air pressure signal 3 in conjunction with the servo motor section. 7 is an output tank, 8 is a pipe connecting the compressor 6, the bellows 21, and the output tank 7, and 81 is a throttle provided in the pipe 8 near the output tank 7.
以上の構成において、空電変換部2により、電
気信号に変換された出力空気圧信号3は差動アン
プ部4に於て、入力電気信号1と比較される。入
力電気信号1に対して正又は負の偏差のある場合
は、差動アンプ部4によりその偏差量が増幅され
る。差動アンプ部4により増幅された電気信号の
極性によつて直流サーボモータ5が時計方向又は
反時計方向に回転する。サーボモータ5の回転に
つれて、圧縮機6は動作し、出力空気圧信号3を
出力タンク7に供給すると共にベロー21に加え
られる。 In the above configuration, the output pneumatic signal 3 converted into an electrical signal by the pneumatic conversion section 2 is compared with the input electrical signal 1 in the differential amplifier section 4. If there is a positive or negative deviation with respect to the input electrical signal 1, the amount of deviation is amplified by the differential amplifier section 4. The DC servo motor 5 rotates clockwise or counterclockwise depending on the polarity of the electrical signal amplified by the differential amplifier section 4. As the servo motor 5 rotates, the compressor 6 operates and provides an output air pressure signal 3 to the output tank 7 and applied to the bellows 21.
以上に於て、各構成要素は偏差を減ずるように
構成されている。即ち、たとえば、入力電気信号
1に対して、出力空気圧信号3が低くければ、サ
ーボモータ5は圧縮機6が出力側に空気圧を供給
するような方向に回転する。出力空気圧信号3が
高ければ、上記と逆の動作が行われる。而して、
上述の動作が連続的に繰り返され、入力電気信号
1に対応した出力空気圧信号3が得られる。 In the above, each component is configured to reduce deviation. That is, for example, if the output air pressure signal 3 is lower than the input electric signal 1, the servo motor 5 rotates in a direction such that the compressor 6 supplies air pressure to the output side. If the output air pressure signal 3 is high, the opposite operation is performed. Then,
The above-described operation is continuously repeated, and an output pneumatic signal 3 corresponding to the input electrical signal 1 is obtained.
なお、前述の実施例において、空電変換部2は
ベロー21、スプリング22、差動インダクタン
ス回路23、プリアンプ回路24と位相進み補償
回路25より構成されていると説明したが、これ
にかぎることはなく、空気圧を電気信号に変換す
るものであればよい。位相進み補償回路25は系
の条件によつては位相遅れ回路が選ばれてもよい
ことは勿論である。 In the above-mentioned embodiment, it has been explained that the pneumatic converter 2 is composed of the bellows 21, the spring 22, the differential inductance circuit 23, the preamplifier circuit 24, and the phase lead compensation circuit 25, but this is not limited to this. Any device that converts air pressure into an electrical signal will suffice. Of course, a phase lag circuit may be selected as the phase lead compensation circuit 25 depending on the system conditions.
また、出力タンク7と絞り81は負荷の状態に
よつてはなくてもよいことは勿論である。 Further, it goes without saying that the output tank 7 and the throttle 81 may be omitted depending on the load condition.
また、前述の実施例においては、入力電気信号
に対して、出力は空気圧である場合について説明
したが、これに限ることはなく、たとえば油圧等
でもよく要するに流体圧であればよい。 Further, in the above-described embodiments, the case where the output is pneumatic pressure in response to the input electric signal has been described, but the output is not limited to this, and for example, oil pressure or the like may be used, in short, any fluid pressure may be used.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明は、出力流体圧信
号に対応して電気信号に変換する流体圧変換部
と、該流体圧変換部よりの電気信号と入力電気信
号とを差動的に増幅する差動アンプ部と、該差動
アンプ部の出力により駆動されるサーボモータ部
と、該サーボモータ部に連動して流体出力信号を
発生し出力すると共に一部を前記流体変換部に帰
還する圧縮機とを具備してなる圧力発生器を構成
した。(Effects of the Invention) As described above, the present invention includes a fluid pressure converter that converts an output fluid pressure signal into an electrical signal, and a difference between the electrical signal from the fluid pressure converter and the input electrical signal. a differential amplifier section that dynamically amplifies; a servo motor section that is driven by the output of the differential amplifier section; and a servo motor section that generates and outputs a fluid output signal in conjunction with the servo motor section, and also partially converts the fluid output signal. The pressure generator is equipped with a compressor that returns to the pump.
すなわち、本発明においては、差動アンプ部、
サーボモータ部と空気の圧縮機によりフオワード
回路を構成し、空電変換部によりフイードバツク
回路を構成した。 That is, in the present invention, the differential amplifier section,
The servo motor section and air compressor constituted a forward circuit, and the pneumatic converter section constituted a feedback circuit.
この結果、積分特性を有するサーボモータ部が
用いられているので、オフセツトを除くことがで
きる。また、入力信号に対する出力信号のつき合
せに電気信号を用いたので、空気信号を用いた場
合に比べて分解能の高いものが得られる。 As a result, since a servo motor section having integral characteristics is used, offset can be eliminated. Furthermore, since an electrical signal is used to match the output signal to the input signal, higher resolution can be obtained than when using an air signal.
更に、空気圧縮機を直接制御要素として用いた
ので、空気圧供給源を必要とせず、電源のみあれ
ば装置を動作させることができる、しかも、圧縮
機のゲインは任意に選ぶことができるので系の安
定化がはかれ実用的効果が大きなものが得られ
る。 Furthermore, since the air compressor is used as a direct control element, there is no need for an air pressure supply source, and the device can be operated with just a power supply.Moreover, the gain of the compressor can be selected arbitrarily, so the system Stabilization is achieved and a product with great practical effects can be obtained.
第1図は本発明の一実施例の構成説明図、第2
図は第1図のブロツク線図、第3図は従来より一
般に使用されている従来例の構成説明図である。
1…入力電気信号、2…空電変換部、3…出力
空気圧信号、4…差動アンプ、5…サーボモータ
部、6…圧縮機。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram of FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of a conventional example that has been generally used. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Input electrical signal, 2... Pneumatic conversion section, 3... Output pneumatic signal, 4... Differential amplifier, 5... Servo motor section, 6... Compressor.
Claims (1)
る流体圧変換部と、該流体圧変換部よりの電気信
号と入力電気信号とを差動的に増幅する差動アン
プ部と、該差動アンプ部の出力により駆動される
サーボモータ部と、該サーボモータ部に連動して
流体出力信号を発生し出力すると共に一部を前記
流体変換部に帰還する圧縮機とを具備してなる圧
力発生器。1: a fluid pressure converter that converts an output fluid pressure signal into an electrical signal; a differential amplifier that differentially amplifies the electrical signal from the fluid pressure converter and the input electrical signal; A pressure generator comprising: a servo motor section driven by the output of an amplifier section; and a compressor that generates and outputs a fluid output signal in conjunction with the servo motor section, and also returns a portion of the fluid output signal to the fluid converting section. vessel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160078A JPS54133603A (en) | 1978-04-07 | 1978-04-07 | Pressure generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160078A JPS54133603A (en) | 1978-04-07 | 1978-04-07 | Pressure generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54133603A JPS54133603A (en) | 1979-10-17 |
| JPS6237241B2 true JPS6237241B2 (en) | 1987-08-11 |
Family
ID=12612874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4160078A Granted JPS54133603A (en) | 1978-04-07 | 1978-04-07 | Pressure generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54133603A (en) |
-
1978
- 1978-04-07 JP JP4160078A patent/JPS54133603A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54133603A (en) | 1979-10-17 |
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