JP2007170986A - Contact type displacement gauge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象物の変位量を測定する接触式変位計に関する。 The present invention relates to a contact displacement meter that measures the amount of displacement of an object.
接触式変位計は、対象物の表面に当接されるとともに軸方向に変位可能な接触子(可動部)およびトランスを有する(例えば、特許文献1参照)。 The contact-type displacement meter has a contactor (movable part) and a transformer that are in contact with the surface of an object and can be displaced in the axial direction (see, for example, Patent Document 1).
上記トランスは、接触子に連動するコアを備える。このコアが接触子の変位に応じて変位することにより、接触子の変位量に対応してトランスから出力される信号のレベルが変化する。このような構成において、対象物の物理的変位量が電気量に変換されることにより、当該対象物の高さ等の物理的変位量が測定される。 The transformer includes a core that interlocks with the contact. When the core is displaced according to the displacement of the contact, the level of the signal output from the transformer changes in accordance with the displacement of the contact. In such a configuration, the physical displacement amount such as the height of the target object is measured by converting the physical displacement amount of the target object into an electric quantity.
接触式変位計は、一般的に、トランスを含むヘッド部と当該ヘッド部を制御する本体部とからなる(例えば、特許文献2参照)。この本体部にはPLC(プログラマブルロジックコントローラ)等の外部装置から外部信号が入力される。それにより、外部信号の入力タイミングで対象物の物理的変位量が測定される。
しかしながら、接触式変位計では、ヘッド部の接触子が軸方向に自由に変位可能であるため、振動等が影響して測定値が安定しない場合が多くある。 However, in a contact displacement meter, since the contact of the head part can be freely displaced in the axial direction, the measurement value is often not stable due to the influence of vibration or the like.
そこで、PLCのタイマにより時間を管理し、予め定められたタイミングで上記外部信号を接触式変位計の本体部に与えることが行われる。しかし、この場合にも、厳密な時間管理が困難な場合がある。 Therefore, the time is managed by a PLC timer, and the external signal is given to the main body of the contact displacement meter at a predetermined timing. However, even in this case, strict time management may be difficult.
本発明の目的は、簡単な構成でかつ安定した測定値を取得することが可能な接触式変位計を提供することである。 An object of the present invention is to provide a contact displacement meter that can acquire a stable measurement value with a simple configuration.
本発明に係る接触式変位計は、対象物の物理的変位量を測定する接触式変位計であって、対象物に接触することにより変位する接触子と、接触子の変位量を電気信号に変換する変換手段と、測定開始のための遅延時間を設定するための設定手段と、測定を指示するためのトリガの発生から設定手段により設定された遅延時間が経過した時点で変換手段により得られる電気信号を変位量の測定値として取得する取得手段とを備えたものである。 A contact displacement meter according to the present invention is a contact displacement meter that measures a physical displacement amount of an object, and a contactor that is displaced by contact with the object, and the displacement amount of the contactor as an electrical signal. Conversion means for conversion, setting means for setting a delay time for starting measurement, and obtained by the conversion means when a delay time set by the setting means has elapsed from the generation of a trigger for instructing measurement Acquisition means for acquiring an electric signal as a measured value of the displacement amount.
本発明に係る接触式変位計においては、接触子は対象物に接触することにより変位する。接触子の変位量は変換手段により電気信号に変換される。また、測定開始のための遅延時間が設定手段により設定される。さらに、測定を指示するためのトリガの発生から設定手段により設定された遅延時間が経過した時点で、変換手段により得られた電気信号が変位量の測定値として取得手段により取得される。 In the contact displacement meter according to the present invention, the contact is displaced by contacting the object. The displacement amount of the contact is converted into an electric signal by the converting means. The delay time for starting measurement is set by the setting means. Furthermore, when the delay time set by the setting unit has elapsed from the generation of the trigger for instructing the measurement, the electrical signal obtained by the conversion unit is acquired by the acquisition unit as a displacement measurement value.
このような構成により、測定を指示するためのトリガの発生の時間管理を行う必要がない。また、測定開始のための遅延時間を設定手段により設定するという簡単な構成により、安定した測定値を取得することができる。 With such a configuration, it is not necessary to perform time management of trigger generation for instructing measurement. In addition, a stable measurement value can be obtained with a simple configuration in which the delay time for starting measurement is set by the setting means.
さらに、諸般の事情で測定値を取得する時期を変更したい場合が生じても、遅延時間を設定手段により容易かつ任意に変更することができる。 Furthermore, even when there is a case where it is desired to change the timing for acquiring the measurement value due to various circumstances, the delay time can be easily and arbitrarily changed by the setting means.
接触式変位計は、外部装置から与えられる信号をトリガとして受ける外部トリガ入力手段をさらに備えてもよい。 The contact displacement meter may further include an external trigger input unit that receives a signal supplied from an external device as a trigger.
この場合、外部装置から与えられる信号がトリガとして外部トリガ入力手段により受けられた時点から設定手段により設定された遅延時間が経過した時点で、変換手段により得られた電気信号が変位量の測定値として取得手段により取得される。それにより、外部装置から任意のタイミングで信号がトリガとして与えられた場合でも、安定した測定値を取得することができる。 In this case, when the delay time set by the setting means elapses from the time when the signal given from the external device is received as a trigger by the external trigger input means, the electrical signal obtained by the conversion means is a measured value of the displacement amount. Is acquired by the acquisition means. Thereby, even when a signal is given as a trigger from an external device at an arbitrary timing, a stable measurement value can be acquired.
接触式変位計は、変換手段により得られる電気信号のレベルが予め定められたしきい値に達したときにトリガを発生する内部トリガ発生手段をさらに備えてもよい。 The contact displacement meter may further include an internal trigger generating means for generating a trigger when the level of the electrical signal obtained by the converting means reaches a predetermined threshold value.
この場合、変換手段により得られる電気信号のレベルが予め定められたしきい値に達したときに、内部トリガ発生手段により測定を指示するためのトリガが発生される。このような構成により、確実に安定した測定値を取得することができるとともに、取得された測定値の信頼性が向上する。 In this case, when the level of the electric signal obtained by the conversion means reaches a predetermined threshold value, a trigger for instructing measurement is generated by the internal trigger generation means. With such a configuration, it is possible to reliably acquire a stable measurement value and improve the reliability of the acquired measurement value.
接触式変位計は、取得手段により取得された測定値を表示する第1の表示手段をさらに備えてもよい。 The contact displacement meter may further include a first display unit that displays the measurement value acquired by the acquisition unit.
この場合、使用者は第1の表示手段を視認することにより、対象物の正確な変位量を容易に把握することができる。 In this case, the user can grasp | ascertain the exact displacement amount of a target object easily by visually recognizing a 1st display means.
接触式変位計は、取得手段により取得された測定値が予め定められた範囲内にあるか否かを表示する第2の表示手段をさらに備えてもよい。 The contact displacement meter may further include second display means for displaying whether or not the measurement value acquired by the acquisition means is within a predetermined range.
この場合、使用者は第2の表示手段を視認することにより、対象物の変位量が予め定められた範囲内にあるか否かを容易に把握することができる。 In this case, the user can easily grasp whether or not the amount of displacement of the object is within a predetermined range by visually recognizing the second display means.
本発明に係る接触式変位計によれば、測定を指示するためのトリガの発生の時間管理を行う必要がない。また、測定開始のための遅延時間を設定手段により設定するという簡単な構成により、安定した測定値を取得することができる。さらに、諸般の事情で測定値を取得する時期を変更したい場合が生じても、遅延時間を設定手段により容易かつ任意に変更することができる。 According to the contact displacement meter according to the present invention, it is not necessary to perform time management of generation of a trigger for instructing measurement. In addition, a stable measurement value can be obtained with a simple configuration in which the delay time for starting measurement is set by the setting means. Furthermore, even when there is a case where it is desired to change the timing for acquiring the measurement value due to various circumstances, the delay time can be easily and arbitrarily changed by the setting means.
以下、本発明の実施の形態に係る接触式変位計について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a contact displacement meter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1)接触式変位計の全体構成
図1は、本実施の形態に係る接触式変位計の構成を示すブロック図である。
(1) Overall Configuration of Contact Displacement Meter FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the contact displacement meter according to the present embodiment.
図1に示すように、本実施の形態に係る接触式変位計100は、ヘッド部100Aおよび本体部100Bを備える。なお、図1では図示していないが、本体部100Bは、後述の表示部32を有する。表示部32の詳細については後述する。
As shown in FIG. 1, a
ヘッド部100Aおよび本体部100Bは互いにケーブル80により接続されている。また、本体部100Bはケーブル81を介して図示しない外部装置に接続される。
The
図2は、図1のヘッド部100Aの構成を示すブロック図であり、図3は、図1の本体部100Bの構成を示すブロック図である。
2 is a block diagram showing a configuration of the
図2に示すように、ヘッド部100Aは、トランス1、伸縮可能で対象物に当接される接触子1a、トランス駆動回路2、信号検出回路3、アンプ回路4、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)5、表示灯制御回路6、表示灯7、電源回路8、コンパレータ9、およびスイッチ10を備える。
As shown in FIG. 2, the
また、図3に示すように、本体部100Bは、CPU20、PWM(パルス幅変調)出力回路21、第1のフィルタ回路22、第2のフィルタ回路23、A/D(アナログ/デジタル)変換器24、通信インターフェース25、電源回路26、ドライブ回路27、第1〜第3の入力回路28a,28b,28c、過電流検知回路29、第1〜第3の出力回路30a,30b,30c、EEPROM31、表示部32、表示パネル33、入力部34、および接続部50を備える。
As shown in FIG. 3, the
ヘッド部100Aと本体部100Bとの間における信号の送受信は、ケーブル80を介して行われる。この場合、ヘッド部100Aに接続されたケーブル80は、本体部100Bの接続部50に接続される。
Signals are transmitted and received between the
図3において、まず、CPU20は、トランス1を作動させるための矩形波パルス信号をPWM出力回路21に与える。PWM出力回路21は、矩形波パルス信号を正弦波信号に変換する。第1のフィルタ回路22は、正弦波信号のノイズを除去し、その正弦波信号を図2のトランス駆動回路2に与える。
In FIG. 3, first, the
トランス駆動回路2は、正弦波信号に応答して正弦波電流をトランス1に与える。トランス1の構成および動作の詳細については後述する。
The
続いて、トランス1は、2つの電圧信号(後述)を信号検出回路3に与える。信号検出回路3は、上記2つの電圧信号を互いに減算し、差分電圧をアンプ回路4に与える。
Subsequently, the
アンプ回路4は、インピーダンス変換を行うとともに、差分電圧を第2のフィルタ回路23(図3)に与える。第2のフィルタ回路23は、差分電圧を直流電圧に変換し、その直流電圧をA/D変換器24に与える。
The
A/D変換器24は、直流電圧をデジタル値に変換し、変換結果を物理的変位量の測定値としてCPU20に与える。CPU20は、与えられた測定値に基づいて表示部32およびドライブ回路27等を制御する。
The A /
本体部100Bの通信インターフェース25を介して、他の接触式変位計の本体部、パーソナルコンピュータ、またはPLC(プログラマブルロジックコントローラ)(それぞれ図示せず)等の外部装置との間で信号の送受信を行うことができる。例えば、本体部100Bに関する情報をPLCに取り込みたい場合に、上記通信インターフェース25を介してPLCと情報の送受信が行われる。
Signals are transmitted / received to / from an external device such as a main body of another contact displacement meter, a personal computer, or a PLC (programmable logic controller) (each not shown) via the
本体部100Bの電源回路26は、例えば24Vの図示しない外部の直流電源に接続されており、ヘッド部100Aの電源回路8を介してヘッド部100Aの各構成部に電力を供給するとともに本体部100Bの各構成部に電力を供給する。
The
ドライブ回路27は、ヘッド部100Aの表示灯7を点灯または点滅させるために必要な電流をスイッチ10を介して表示灯制御回路6に供給する。
The
ここで、CPU20は、本体部100Bの電源回路26を介してヘッド部100Aの電源回路8の電圧レベルを切り替えることができる。この電圧レベルは、起動時に行う通信モード時の例えば8.5Vと、通常動作モード時の例えば6.5Vとを含む。
Here, the
通信モードとは、CPU20がヘッド部100AのEEPROM5に記憶されている補正情報を受信するモードをいい、通常動作モードとは、CPU20がヘッド部100Aの表示灯制御回路6を制御することにより、表示灯7の点灯または点滅の動作が行われるモードをいう。なお、EEPROM5に記憶されている上記補正情報については後述する。
The communication mode is a mode in which the
ヘッド部100Aのコンパレータ9は、CPU20による電源回路8の電圧レベルの切り替えに基づいて、当該電圧レベルが8.5Vである場合には、スイッチ10をEEPROM5側に接続する。一方、コンパレータ9は、上記電圧レベルが6.5Vである場合には、スイッチ10を表示灯制御回路6側に接続する。このような構成により、接触式変位計100において通信モードと通常動作モードとが切り替えられる。
The
第1〜第3の入力回路28a,28b,28cは、外部から入力される所定の信号をCPU20に与える。所定の信号とは、例えば測定開始を指示するためのタイミング信号、基準位置を設定するためのプリセット信号等をいう。
The first to
第1〜第3の出力回路30a,30b,30cは、CPU20がヘッド部100Aからの差分電圧に応じて得られた対象物の物理的変位量および予め設定された上限値および下限値からなる許容範囲に基づいて、外部に信号をそれぞれ出力することができる。
The first to
具体的には、例えば、第1の出力回路30aは、対象物の物理的変位量が許容範囲の上限値を超えている場合に、所定レベル(「H」レベルまたは「L」レベル)の判定信号を出力する。また、第2の出力回路30bは、対象物の物理的変位量が許容範囲の下限値を下回っている場合に、所定レベル(「H」レベルまたは「L」レベル)の判定信号を出力する。さらに、第3の出力回路30cは、対象物の物理的変位量が許容範囲内にある場合に、所定レベル(「H」レベルまたは「L」レベル)の判定信号を出力する。
Specifically, for example, the
過電流検知回路29は、第1〜第3の出力回路30a,30b,30cに定格電流値以上の電流が流れたか否かをモニタする。第1〜第3の出力回路30a,30b,30cのいずれかに定格電流値以上の電流が流れた場合、過電流検知回路29は当該出力回路を一時的にオフの状態にする。その後、CPU20は定期的に当該出力回路をオンの状態にし、過電流検知回路29は当該出力回路のモニタを継続する。
The
本体部100BのEEPROM31は、補正情報を記憶する。この補正情報については後述する。
The
表示部32は、CPU20の制御により、対象物の物理的変位量等を表示する。表示部32は、表示パネル33および入力部34を含む。表示パネル33および入力部34の詳細については図面を参照しながら後述する。リセット回路35は、使用者の操作に基づいてCPU20にリセット信号を与えることにより、CPU20を初期状態にリセットする。
The
ここで、接触子1aの使用頻度が高くなった場合等、ヘッド部100Aは故障することが比較的多い。このような場合、本体部100Bはそのまま使用し、ヘッド部100Aは新しいものに交換する。
Here, when the frequency of use of the contact 1a is increased, the
まず、本体部100Bに新しいヘッド部100A(以下、単にヘッド部100Aと呼ぶ)を取り付ける。本体部100BのCPU20は、通信モードでヘッド部100AのEEPROM5と通信を行う。
First, a
EEPROM5は、ヘッド部100Aの補正情報(以下、ヘッド補正情報と呼ぶ)および後述する検査用のマスター本体部の補正情報(以下、マスター補正情報と呼ぶ)を記憶する。
The
ヘッド補正情報とは、対象物の物理的変位量と本体部100BのA/D変換器24からの出力値との関係(以下、変位−出力テーブルと呼ぶ)におけるばらつきを補正するための情報である。
The head correction information is information for correcting variation in the relationship between the physical displacement amount of the object and the output value from the A /
また、マスター補正情報とは、上記ヘッド補正情報を得るために使用した検査用のマスター本体部の変位−出力テーブルにおけるばらつきを補正するための情報である。 The master correction information is information for correcting variation in the displacement-output table of the inspection master body used for obtaining the head correction information.
CPU20は、EEPROM5と通信を行うことにより、上記のマスター補正情報を取得する。次に、CPU20は、本体部100BのEEPROM31と通信を行う。
The
EEPROM31は、本体部100Bの補正情報(以下、本体補正情報と呼ぶ)を記憶する。
The
本体補正情報とは、本体部100Bの第2のフィルタ回路23により変換された直流電圧のレベルとA/D変換器24からの出力値との関係におけるばらつきを補正するための情報である。
The main body correction information is information for correcting variations in the relationship between the level of the DC voltage converted by the
CPU20は、EEPROM31と通信を行うことにより、上記の本体補正情報を取得する。そして、CPU20は、取得した本体補正情報とマスター補正情報とに基づいて、基準となる検査用のマスター本体部を用いた状態と同じ状態、すなわち、A/D変換器24の出力値から対象物の正確な物理的変位量を認識できる状態をつくる。
The
その後、CPU20は、EEPROM5と通信を行うことにより上記のヘッド補正情報を取得することによって、第2のフィルタ回路23の直流電圧のレベルとA/D変換器24の出力値との関係を正確に認識できる状態をつくる。これにより、ヘッド部100Aを交換した場合でも、本体部100Bを基準となるマスター本体部と同じ状態にすることができ、対象物の適切な物理的変位量を得ることができる。
Thereafter, the
(2)トランスの構成
続いて、ヘッド部100Aのトランス1の詳細な構成について図面を参照しながら説明する。
(2) Configuration of Transformer Next, a detailed configuration of the
図4は、トランス1の詳細な構成を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a detailed configuration of the
図4に示すように、トランス1は、1次側コイル1b、2次側コイル1c、1次側抵抗1d、2次側抵抗1e、および磁性体からなるコアCを含む。コアCは、接触子1aに連動して1次側コイル1bおよび2次側コイル1c内に往復移動可能に設けられる。
As shown in FIG. 4, the
1次側コイル1bの一端はトランス駆動回路2に接続され、その他端は信号検出回路3に接続される。2次側コイル1cの一端は接地され、その他端は信号検出回路3に接続される。1次側コイル1bと2次側コイル1cの捲き方向は互いに逆向きである。
One end of the
1次側コイル1bと信号検出回路3との間のノードN1に1次側抵抗1dの一端が接続され、その他端は接地される。2次側コイル1cと信号検出回路3との間のノードN2に2次側抵抗1eの一端が接続され、その他端は接地される。
One end of the primary side resistor 1d is connected to the node N1 between the
このような構成において、トランス駆動回路2から正弦波電流が1次側コイル1bに流れると、これに伴って2次側コイル1cに誘導電流が流れる。この場合、1次側抵抗1dに電圧降下が生じるとともに2次側抵抗1eにも電圧降下が生じる。1次側抵抗1dの一端のノードN1の電圧および2次側抵抗1eの一端のノードN2の電圧が信号検出回路3に与えられる。
In such a configuration, when a sine wave current flows from the
このように、2次側コイル1cに誘導電流が流れる状態でコアCを移動させると、1次側コイル1bと2次側コイル1cとの相互インダクタンスが変化する。それにより、コアCの位置に依存してノードN2の電圧が変化する。
As described above, when the core C is moved in a state where the induced current flows through the
信号検出回路3は、ノードN1の電圧とノードN2の電圧との差分電圧を算出し、当該差分電圧をアンプ回路4に与える。このような構成により、接触子1aの移動量を差分電圧に変換することによって、対象物の物理的変位量を検出することができる。
The
また、本実施の形態では、1次側コイル1bと2次側コイル1cの捲き方向が逆向きとなっているので、1次側コイル1bおよび2次側コイルの抵抗成分が互いに打ち消される。このように、温度により変動する特性を有する抵抗成分を打ち消すことにより、接触式変位計100の使用場所の温度変化の影響を受けることなく正確な上記差分電圧を得ることができる。その結果、対象物の正確な物理的変位量を得ることができる。
In the present embodiment, the winding direction of the
(3)測定(サンプリング)の方法
次に、本実施の形態の接触式変位計100を用いた対象物の物理的変位量の測定方法について説明する。
(3) Measurement (Sampling) Method Next, a method for measuring a physical displacement amount of an object using the
図5は、対象物の物理的変位量の測定方法を説明するための説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a method of measuring a physical displacement amount of an object.
図5(a),(b),(c)において、横軸は時間を示し、縦軸は対象物の物理的変位量(以下、測定値と呼ぶ)を示す。なお、CPU20は、遅延時間ΔTを計測するタイマ機能を有する。
5A, 5B, and 5C, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the physical displacement of the object (hereinafter referred to as a measured value). The
図5(a)に示すように、最初に、CPU20は、PLC等の外部装置から時点t1でタイミング信号を受け取る。それにより、CPU20はタイミングトリガを発生する。外部から与えられるタイミング信号に応答して発生するタイミングトリガを外部タイミングトリガと呼ぶ。
As shown in FIG. 5A, first, the
次に、CPU20は、上記外部タイミングトリガから予め使用者により設定された遅延時間ΔTが経過した時点t2で測定(サンプリング)を開始する。これにより、使用者は、外部からのタイミング信号の適切な入力時期を厳密に管理する必要がなくなるとともに、接触子1aの振動等に起因した不安定な測定値を取得することがなくなる。その結果、正確な測定値を取得することができる。この場合、CPU20は時点t2以後に取得した測定値を有効な測定値とみなし、有効な測定値が予め定められた許容範囲内にあるか、許容範囲の上限値を超えているか、および許容範囲の下限値を下回っているかを判定する。
Next, the
また、使用者は、本体部100Bの後述する入力部34を用いて所望の遅延時間ΔTを設定することが可能である。それにより、使用者は、任意の最適な測定開始のタイミングを設定することができる。さらに、諸般の事情で測定開始のタイミングを変更する必要が生じても、使用者は、入力部34により遅延時間ΔTを容易に変更することができる。
Further, the user can set a desired delay time ΔT by using an
ここで、測定値が不安定になるのは、接触式変位計100の接触子1aが対象物に接触した後である。
Here, the measured value becomes unstable after the contact 1a of the
そこで、本実施の形態では、図5(b)に示すように、遅延時間ΔTの設定だけでなく、接触子1aが対象物に接触したことに起因して上昇し始めたことを判定するための測定値をトリガレベルL1として入力部34により予め設定する。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5B, not only the setting of the delay time ΔT but also the determination that the contact 1a has started to rise due to contact with the object is made. Is set in advance by the
測定値が予め設定されたトリガレベルL1に達した時点t3でタイミングトリガを発生する。トリガレベルL1を基準として発生するタイミングトリガを内部タイミングトリガと呼ぶ。この内部タイミングトリガを起点として、別途設定された遅延時間ΔTが経過した時点t4で測定が開始される。これにより、CPU20は、接触子1aが対象物に接触した時点t3を起点として遅延時間ΔTを設定できるので、より正確な測定値を得ることができる。この場合、CPU20は時点t4以後に取得した測定値を有効な測定値とみなし、有効な測定値が予め定められた許容範囲内にあるか、許容範囲の上限値を超えているか、および許容範囲の下限値を下回っているかを判定する
また、図5(c)においては、図5(b)と同様に、測定値が予め設定されたトリガレベルL2を下回った時間t5でタイミングトリガを発生する。トリガレベルL2を基準として発生するタイミングトリガを上記と同様に内部タイミングトリガと呼ぶ。この内部タイミングトリガを起点として、別途設定された遅延時間ΔTが経過した時点t6で測定が開始される。この場合、CPU20は時点t6以後に取得した測定値を有効な測定値とみなし、有効な測定値が予め定められた許容範囲内にあるか、許容範囲の上限値を超えているか、および許容範囲の下限値を下回っているかを判定する
次に、遅延時間ΔTを設けない場合のCPU20の処理および遅延時間ΔTを設ける場合のCPU20の処理について説明する。
A timing trigger is generated at time t3 when the measured value reaches a preset trigger level L1. A timing trigger generated with reference to the trigger level L1 is referred to as an internal timing trigger. Starting from this internal timing trigger, measurement starts at time t4 when a separately set delay time ΔT has elapsed. Thereby, since CPU20 can set delay time (DELTA) T from the time t3 when the contact 1a contacted the target object, it can obtain a more exact measured value. In this case, the
図6は、遅延時間ΔTを設けない場合のCPU20による処理を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing processing by the
図6に示すように、最初に、CPU20は、PLC等の外部装置から測定開始のタイミング信号が与えられたか否かを判別する(ステップS1)。
As shown in FIG. 6, first, the
タイミング信号が与えられた場合、CPU20は測定値を取得する(ステップS2)。その後、CPU20は、ステップS1の処理に戻り、ステップS1およびステップS2の処理を繰り返す。
When the timing signal is given, the
ステップS1において、タイミング信号が与えられていない場合、CPU20はタイミング信号が与えられるまで待機する。
In step S1, when the timing signal is not given, the
図7は、遅延時間ΔTを設ける場合のCPU20による処理を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing processing by the
図7に示すように、最初に、CPU20は、PLC等の外部装置から測定開始のタイミング信号が与えられたか否かを判別する(ステップS11)。タイミング信号が与えられていない場合、CPU20はタイミング信号が与えられるまで待機する。
As shown in FIG. 7, first, the
タイミング信号が与えられた場合、CPU20は外部タイミングトリガを発生し、内蔵のタイマにより経過時間の計測を開始する(ステップS12)。
When the timing signal is given, the
次に、CPU20は、経過時間が予め設定された遅延時間ΔTに達したか否かを判別する(ステップS13)。経過時間が遅延時間ΔTに達していない場合、CPU20は経過時間が遅延時間ΔTに達するまで待機する。
Next, the
経過時間が遅延時間ΔTに達した場合、CPU20は測定値を有効な測定値として取得する(ステップS14)。その後、CPU20は、ステップS11の処理に戻り、ステップS11〜S14の処理を繰り返す。
When the elapsed time reaches the delay time ΔT, the
図8は、遅延時間ΔTを設ける場合のCPU20による処理の他の例を示すフローチャートである。図8の例は、遅延時間ΔTを設けかつトリガレベルL1またはトリガレベルL2も設定する場合である。
FIG. 8 is a flowchart illustrating another example of processing performed by the
図8に示すように、最初に、CPU20は、PLC等の外部装置から測定開始のタイミング信号が与えられたか否かを判別する(ステップS21)。タイミング信号が与えられていない場合、CPU20はタイミング信号が与えられるまで待機する。
As shown in FIG. 8, first, the
タイミング信号が与えられた場合、CPU20は、測定値がトリガレベルL1を上回ったか否か、または測定値がトリガレベルL2を下回ったか否かについて判別する(ステップS22)。測定値がトリガレベルL1を上回っていない場合、または測定値がトリガレベルL2を下回っていない場合、CPU20は測定値がトリガレベルL1を上回るまで、または測定値がトリガレベルL2を下回るまで待機する。
When the timing signal is given, the
測定値がトリガレベルL1を上回った場合、または測定値がトリガレベルL2を下回った場合、CPU20は、内部タイミングトリガを発生し、内蔵のタイマにより経過時間の計測を開始する(ステップS23)。
When the measured value exceeds the trigger level L1, or when the measured value falls below the trigger level L2, the
次に、CPU20は、経過時間が予め設定された遅延時間ΔTに達したか否かを判別する(ステップS24)。経過時間が遅延時間ΔTに達していない場合、CPU20は経過時間が遅延時間ΔTに達するまで待機する。
Next, the
経過時間が遅延時間ΔTに達した場合、CPU20は測定値を有効な測定値として取得する(ステップS25)。その後、CPU20は、ステップS21の処理に戻り、ステップS21〜S25の処理を繰り返す。
When the elapsed time reaches the delay time ΔT, the
(4)表示部の構成
次に、本体部100Bの表示部32の構成について図面を参照しながら説明する。
(4) Configuration of Display Unit Next, the configuration of the
図9は、本体部100Bの表示部32の構成を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of the
図9に示すように、本体部100Bの表示部32は表示パネル33および入力部34を備える。
As shown in FIG. 9, the
表示パネル33は、3つの出力表示灯41、7セグメントLED(発光ダイオード)42およびバー表示部43を含む。また、入力部34は、モードキー44、セットキー45および十字キー46を含む。
The
使用者は、測定値等を表示する通常モードにおいてモードキー44を例えば3秒以上押下することにより、通常モードから設定モードに移行させることができ、設定メニューを7セグメントLED42に表示させることができる。
The user can shift from the normal mode to the setting mode by pressing the
また、使用者は、十字キー46を左右に操作することにより設定メニューの設定項目を変更することができ、十字キー46を上下に操作することにより設定項目の値を変更することができる。さらに、使用者は、セットキー45を押下することにより当該設定項目の値を確定することができる。上記の設定項目には、上述した遅延時間ΔT、トリガレベルL1,L2、許容範囲を定めるための上限値および下限値等がある。
Further, the user can change the setting item of the setting menu by operating the cross key 46 left and right, and can change the value of the setting item by operating the cross key 46 up and down. Further, the user can determine the value of the setting item by pressing the
7セグメントLED42は、対象物の測定値等を表示し、出力表示灯41の一つは、測定値が上限値を上回っている場合に点灯(HI点灯)し、出力表示灯41の他の一つは、測定値が許容範囲内に入っている場合に点灯(GO点灯)し、出力表示灯41のさらに他の一つは、測定値が下限値を下回っている場合に点灯(LO点灯)する。
The 7-
また、バー表示部43は、許容範囲内の測定値の位置を複数のバーにより表示する。これにより、使用者は、測定値が下限値または上限値付近にあるのか、あるいは測定値が許容範囲内の下限値または上限値に対して余裕があるのか否か等を容易に認識することが可能となる。
The
(5)本実施の形態における効果
従来、接触式変位計の接触子が対象物に接触した後において測定値が不安定となることにより、当該測定値が安定する時間を見計らって、タイミング信号を与えるタイミングをPLC等の外部装置で時間管理していた。しかし、外部装置で時間管理を厳密に行うことが困難な場合があり、その結果、正確な測定値を取得することができない場合があった。
(5) Effects in the present embodiment Conventionally, the measured value becomes unstable after the contact of the contact displacement meter contacts the object, so that the timing signal is calculated by estimating the time when the measured value is stabilized. The timing to be given was managed by an external device such as a PLC. However, it may be difficult to perform time management strictly with an external device, and as a result, accurate measurement values may not be obtained.
本実施の形態の接触式変位計100では、使用者により任意の遅延時間ΔTが予め設定され、外部装置からタイミング信号が与えられた後、上記遅延時間ΔTが経過した時点で有効な測定値の取得が開始される。このような構成により、外部装置ではタイミング信号を与えるタイミングを管理する必要がなく、接触式変位計100では安定化された測定値を取得することができる。
In the
また、諸般の事情で測定値を取得する時期を変更したい場合が生じても、使用者は本体部100Bの入力部34を用いて遅延時間ΔTを容易かつ簡単な構成で任意に変更することができる。
Further, even when there is a case where it is desired to change the timing for acquiring the measurement value due to various circumstances, the user can arbitrarily change the delay time ΔT with an easy and simple configuration by using the
さらに、本実施の形態の接触式変位計100では、接触式変位計100の接触子1aが対象物に接触したことを確実に判定するために、トリガレベルL1,L2を設けることができる。そして、測定値が当該トリガレベルL1を上回った後、または測定値が当該トリガレベルL2を下回った後、予め設定された遅延時間ΔTが経過した時点で測定値の取得が開始される。これにより、確実に安定化された測定値を取得することができる。
Furthermore, in the
(6)他の実施の形態
上記実施の形態では、測定開始のためのタイミング信号をPLC等の外部装置から与える例について説明したが、これに限定されるものではなく、接触式変位計100内でタイミング信号を発生させてもよい。
(6) Other Embodiments In the above embodiment, an example in which a timing signal for starting measurement is given from an external device such as a PLC has been described. However, the present invention is not limited to this example. A timing signal may be generated.
(7)請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
(7) Correspondence between each component of claim and each part of embodiment The following describes an example of the correspondence between each component of the claim and each part of the embodiment. It is not limited.
上記実施の形態においては、トランス1が変換手段に相当し、入力部34が設定手段に相当し、CPU20が取得手段、外部トリガ入力手段、および内部トリガ発生手段に相当し、7セグメントLED42が第1の表示手段に相当し、バー表示部43が第2の表示手段に相当する。
In the above embodiment, the
本発明に係る接触式変位計は、対象物の物理的変位量を検出するために利用することが可能である。 The contact displacement meter according to the present invention can be used to detect the physical displacement of an object.
1 トランス
1a 接触子
2 トランス駆動回路
3 信号検出回路
4 アンプ回路
5 EEPROM
6 表示灯制御回路
7 表示灯
8 電源回路
9 コンパレータ
20 CPU
21 PWM出力回路
22 第1のフィルタ回路
23 第2のフィルタ回路
24 A/D変換器
25 通信インターフェース
28a,28b,28c 第1〜第3の入力回路
29 過電流検知回路
30a,30b,30c 第1〜第3の出力回路
31 EEPROM
32 表示部
33 表示パネル
34 入力部
41 出力表示灯
42 7セグメントLED
43 バー表示部
44 モードキー
45 セットキー
46 十字キー
50 接続部
80 ケーブル
100 接触式変位計
100A ヘッド部
100B 本体部
C コア
L1,L2 トリガレベル
t1〜t6 時点
ΔT 遅延時間
DESCRIPTION OF
6 Indicator lamp control circuit 7
DESCRIPTION OF
32
43
Claims (5)
対象物に接触することにより変位する接触子と、
前記接触子の変位量を電気信号に変換する変換手段と、
測定開始のための遅延時間を設定するための設定手段と、
測定を指示するためのトリガの発生から前記設定手段により設定された遅延時間が経過した時点で前記変換手段により得られる電気信号を変位量の測定値として取得する取得手段とを備えたことを特徴とする接触式変位計。 A contact displacement meter that measures the physical displacement of an object,
A contact that is displaced by contact with an object;
Conversion means for converting the displacement of the contact into an electrical signal;
A setting means for setting a delay time for starting measurement;
And an acquisition means for acquiring an electrical signal obtained by the conversion means as a measured value of the displacement when a delay time set by the setting means has elapsed since generation of a trigger for instructing measurement. Contact displacement meter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005369114A JP2007170986A (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Contact type displacement gauge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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-
2005
- 2005-12-22 JP JP2005369114A patent/JP2007170986A/en active Pending
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