JPH07151787A - Crossed coil instrument - Google Patents
Crossed coil instrumentInfo
- Publication number
- JPH07151787A JPH07151787A JP32980893A JP32980893A JPH07151787A JP H07151787 A JPH07151787 A JP H07151787A JP 32980893 A JP32980893 A JP 32980893A JP 32980893 A JP32980893 A JP 32980893A JP H07151787 A JPH07151787 A JP H07151787A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- error
- characteristic
- coil
- zero
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 206010011732 Cyst Diseases 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100524639 Toxoplasma gondii ROM3 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 208000031513 cyst Diseases 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、計測値に応じてsin
波特性,cos波特性で変化する駆動信号に基づいて交
差コイルの合成磁界による回転マグネットの応動にて指
針を回動する交差コイル式計器に関し、特に指針の回動
基点への帰零と誤差補正に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention uses sin depending on measured values.
A cross-coil type instrument for rotating a pointer in response to a rotating magnet by a composite magnetic field of a cross-coil based on a drive signal that changes depending on the wave characteristics and cos wave characteristics, and particularly to zero return to the rotation base point of the pointer. This relates to error correction.
【0002】[0002]
【従来技術】従来より、この種の交差コイル式計器は、
構造が簡単にして軽量小型化が図れるため、種々の計器
に用いられており、たとえば自動車用の広角指示特性を
必要とする速度計等に適用されている。特にこうした広
角指示特性を得るための駆動信号としては、交差コイル
に電気角に対応したsin波特性とcos波特性の電圧
(電流)信号を用いるのが一般的となってきており、計
測値に対応した入力信号に応じたROMデータによる変
換と、これに対応したアナログ信号やデューティ比のP
WM信号への変換によるコイルへの通電制御がなされて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, a cross-coil type instrument of this type is
Since it has a simple structure and can be made lightweight and compact, it is used in various measuring instruments, for example, it is applied to a speedometer or the like for automobiles that requires wide-angle indicating characteristics. In particular, as a drive signal for obtaining such a wide angle indicating characteristic, it has become common to use a voltage (current) signal having sin wave characteristics and cos wave characteristics corresponding to an electrical angle in the crossing coil. Conversion by the ROM data according to the input signal corresponding to the value and the corresponding analog signal or P of the duty ratio
Energization of the coil is controlled by conversion into a WM signal.
【0003】また、このような計器においては、指示基
点である目盛の零位置への電源オフ時における指針復帰
や指針の零位置保持が必要であるため、ヒゲばねによる
機械的復帰や帰零マグネットによる磁気的復帰がなされ
ているが、こうした復帰手段による可動体への復帰トル
クが常時加わることとなるため、交差コイルに本来の指
示特性信号に加えて補正用の信号も通電する方法が採ら
れている。Further, in such an instrument, it is necessary to return the pointer to the zero position of the scale, which is the indication base point, when the power is turned off, and to maintain the zero position of the pointer. However, since a return torque to the movable body is always applied by such a return means, a method of energizing the correction signal in addition to the original instruction characteristic signal to the cross coil is adopted. ing.
【0004】たとえば、特開平2−90063号公報に
記載の交差コイル式計器では、帰零用マグネットの影響
を補正するため、交差コイルへの通電信号に帰零用マグ
ネットによる磁界との相殺磁界を与える特性を持たせる
方法が提案されており、交差コイルへのsin波特性,
cos波特性による指針の回動指示特性をよりリニアに
する効果を有している。For example, in the cross-coil type instrument disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-90063, in order to correct the influence of the zero-reset magnet, a characteristic is given to the energizing signal to the cross-coil to cancel the magnetic field of the zero-reset magnet. Has been proposed, the sin wave characteristic to the cross coil,
This has the effect of making the pointer rotation instruction characteristic based on the cosine wave characteristic more linear.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、帰零用マグ
ネットを用いた構成では、指針軸に固着された回転マグ
ネットの磁極に対してその回動位置に係わらず常に帰零
用マグネットによる吸引反発作用が働き、交差コイルに
よる合成磁界に複雑な影響を与えその作用力も強いため
補正信号特性の設定の困難さとともに補正のための追加
通電量も大きくなり、駆動電力のムダが生じる。However, in the structure using the zero-reset magnet, the magnetic attraction of the zero-reset magnet is always exerted on the magnetic pole of the rotating magnet fixed to the pointer shaft regardless of the rotational position thereof. Since the crossing coil has a complicated influence on the synthetic magnetic field and its acting force is strong, it is difficult to set the correction signal characteristic and the additional energization amount for correction becomes large, resulting in waste of driving power.
【0006】また、帰零マグネットそのものの大きさや
形状も複雑化できないため、帰零力を得る磁気特性の調
整も容易でなく、さらに弱い磁力マグネットの形成自体
も困難であるため、計器の本来の指示特性を得るために
は帰零マグネットの影響トルクに打ち勝つ大きな駆動,
制止トルクを与えるための通電量が必要となり電力消費
が著しい。Further, since the size and shape of the zero-reset magnet itself cannot be complicated, it is not easy to adjust the magnetic characteristics for obtaining the zero-reset force, and it is also difficult to form a weaker magnetism magnet itself. In order to obtain the indicated characteristics, a large drive that overcomes the influence torque of the zero-reset magnet,
A large amount of electricity is required to give a stopping torque, resulting in significant power consumption.
【0007】さらに、帰零マグネットによる磁界影響が
複雑のため、これを補正するためには指示データを記憶
して入力値に対応したデータ出力によりPWM駆動する
ようなROM方式(たとえば入力値に対応したsin,
cosデータを記憶)においては、全指示領域のデータ
に対して補正を加えてやらねばならず、ROM容量が全
領域での対応したデータ記憶に必要となって、たとえば
sinデータのみによるcos特性データへの変換(90
度の位相シフト変換)といったメモリ容量縮小化ができ
なくなってしまう。Further, since the influence of the magnetic field by the zero-reset magnet is complicated, in order to correct this, a ROM system (for example, corresponding to the input value, which stores the instruction data and is PWM-driven by the data output corresponding to the input value) Did sin,
In the case of storing the cos data), the data in all the designated areas must be corrected, and the ROM capacity is required to store the corresponding data in all areas. Conversion to (90
It becomes impossible to reduce the memory capacity such as phase shift conversion).
【0008】本発明は、ROMデータ方式においてはR
OM容量を増やしあるいは複雑な補正データの設定を行
うことなく、さらにアナログ変換方式においても複雑な
波形整形をすることなく交差コイル式計器の帰零を行う
ことを目的とする。According to the present invention, in the ROM data system, R
An object of the present invention is to perform zeroing of a cross-coil type instrument without increasing the OM capacity or setting complicated correction data, and without performing complicated waveform shaping even in an analog conversion method.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、交差コイルに
sin波特性とcos波特性の駆動信号を供給するとと
もに、交差コイルの交差角中点部位にして回転マグネッ
トの外周磁極に接近して金属磁性材料からなる帰零部材
を配設し、交差コイルへの通電信号特性を、前記帰零部
材による誤差角aに対して、各コイルへの印加電圧をV
sin , Vcos とするとき、 Vsin =Asin (θ+a),Vcos =Acos (θ−a) ただし、Aはピーク電圧を決定する電圧定数θは電気角
である。とすることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a drive signal having sin wave characteristics and cos wave characteristics is supplied to a crossing coil, and the crossing coil is set at a midpoint of the crossing angle to approach the outer magnetic poles of a rotating magnet. Then, a zeroing member made of a magnetic metal material is provided, and the energization signal characteristic to the crossing coil is determined by the voltage applied to each coil with respect to the error angle a by the zeroing member.
When sin and Vcos are used, Vsin = Asin (θ + a), Vcos = Acos (θ−a) where A is a voltage constant θ that determines the peak voltage is an electrical angle. It is characterized by
【0010】[0010]
【作用】金属磁性材料による回転マグネットへの磁界影
響はなく、回転マグネットの磁力による吸引作用のみで
の指示特性への影響を、交差コイルへの単純なる角度補
正による通電信号によって補正し、sin波特性とco
s波特性によるリニア性の良好な指示を得られる。[Function] The magnetic field of the rotating magnet is not influenced by the metallic magnetic material, and the influence of the magnetic attraction of the rotating magnet on the indicating characteristic is corrected by the energizing signal by the simple angle correction to the crossing coil, and the sin wave is generated. Characteristics and co
A good indication of linearity due to the s-wave characteristic can be obtained.
【0011】[0011]
【実施例】図1は本発明の交差コイル式計器における回
路構成の一実施例を示すもので、ここでは交差コイルへ
の通電信号特性をROMデータとして予め設定した方式
であり、図2に示した計器本体構造とともに説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of a circuit configuration of a cross coil type instrument according to the present invention, in which the energization signal characteristic to the cross coil is preset as ROM data, as shown in FIG. It will be described together with the instrument main body structure.
【0012】車両用速度計として採用するとすれば、速
度センサから出力される走行速度に比例した周波数のパ
ルス信号を波形整形回路1にて矩形波に整形し、カウン
タ2に入力する。この走行速度情報のカウンタ2による
デジタル化は、ゲート周期毎の入力パルス計数方式でも
よいし、他のクロック信号を入力パルス周期で計数する
周期方式でもよく、こうして変換された時々の走行速度
データがカウンタ2より出力されROM3に与えられ
る。If it is adopted as a vehicle speedometer, a pulse signal having a frequency proportional to the traveling speed output from the speed sensor is shaped into a rectangular wave by the waveform shaping circuit 1 and input to the counter 2. The digitization of the traveling speed information by the counter 2 may be performed by an input pulse counting method for each gate period or a periodic method for counting other clock signals by the input pulse period. It is output from the counter 2 and given to the ROM 3.
【0013】ROM3には予め 360度を 256分割した角
度単位での分解能にてsin波特性(cos波特性)デ
ータが記憶してあり、各角度データの記憶エリアの番地
指令によるデータ読み出し信号としてカウンタ2からの
その時々の走行速度データが用いられる。ここでは、駆
動信号をsin波特性とcos波特性にて生成する上
で、最低限必要な90度分のsin波データを記憶してお
き、90度以上の信号およびCOS波特性信号の生成は、
90度分のsin波データを反転もしくは位相シフトする
ことによって行う方式で構成するものとし、ROM3に
はカウンタ2からの入力信号による指示角範囲を判定
し、相当指示角に対応したsin波およびcos波の指
示データにデータ展開して変換する機能を有するものと
する。こうした処理はカウンタ2とROM3を含むマイ
クロコンピュータによるデータ演算処理にて行うことが
できる。Sine wave characteristic (cos wave characteristic) data is stored in advance in the ROM 3 at a resolution in units of angles obtained by dividing 360 degrees into 256, and a data read signal according to an address command of a storage area of each angle data is stored. Is used as the traveling speed data from the counter 2 at that time. Here, in order to generate a drive signal with sin wave characteristics and cos wave characteristics, sine wave data for 90 degrees, which is the minimum required, is stored, and signals of 90 degrees or more and COS wave characteristic signals are stored. Is generated by
It is assumed that the sine wave data for 90 degrees is inverted or phase-shifted, and the ROM 3 determines the indicated angle range by the input signal from the counter 2 and determines the sine wave and cos corresponding to the corresponding indicated angle. It shall have a function of expanding and converting data into wave instruction data. Such processing can be performed by data calculation processing by a microcomputer including the counter 2 and the ROM 3.
【0014】ROM3から出力される指示データに基づ
いて駆動回路4によりsin波特性とcos波特性の駆
動信号が交差コイル5,6に通電されるが、この駆動信
号はROM3から出力されるデジタル指示データをD/
A変換したアナログ信号としてもよいが、ここではデー
タの大きさに対応したデューティ比(実効値としてsi
n波,cos波特性を有する)を有するPWM信号とし
て交差コイル5,6に通電する構成とする。A drive signal having sin wave characteristics and cos wave characteristics is applied to the crossing coils 5 and 6 by the drive circuit 4 based on the instruction data output from the ROM 3. The drive signal is output from the ROM 3. Digital instruction data is D /
Although it may be an A-converted analog signal, here, a duty ratio corresponding to the size of the data (si as an effective value is
The crossing coils 5 and 6 are energized as a PWM signal having n-wave and cos-wave characteristics.
【0015】交差コイル5,6に通電される信号特性に
応じた合成磁界により樹脂製ボビンケース10内に軸支さ
れた回転マグネット7が回動し、回転軸9に固着した指
針8によって目盛を施した文字板11との対比判読を可能
としている。なお、文字板11の指示基点(目盛上の零位
置)には指針8の復帰停止位置を規定するストッパピン
12が突設されており、ボビンケース10の合わせ部には金
属磁性材料からなる帰零部材13が回転マグネット7の外
周磁極に接近して配設されている。The rotary magnet 7 pivotally supported in the resin bobbin case 10 is rotated by a synthetic magnetic field corresponding to the signal characteristics of the crossing coils 5 and 6, and the scale is fixed by the pointer 8 fixed to the rotary shaft 9. It is possible to read in contrast with the dial 11. In addition, a stopper pin that defines the return stop position of the pointer 8 is provided at the indication base point (zero position on the scale) of the dial 11.
A bobbin case 10 is provided with a zeroing member 13 which is made of a metallic magnetic material and is arranged close to the outer peripheral magnetic poles of the rotating magnet 7.
【0016】この帰零部材13は、鉄, パーマロイ, 珪素
鋼板などの磁性材料にて所定の形状に形成すればよく、
パーマロイを使用することで残留磁気による指示のヒス
テリシスを防ぐことができるが、特に影響を考えない場
合には安価な鉄片にて充分その機能を持たせることが可
能であり、本出願人の実験によれば鉄片により良好な特
性が得られ、その厚さの調整によって帰零力と誤差補正
のバランス調整が容易に行え、特性も出し易いことが判
った。The zero-reset member 13 may be formed of a magnetic material such as iron, permalloy, or a silicon steel plate in a predetermined shape.
By using permalloy, it is possible to prevent the hysteresis of the indication due to the residual magnetism, but if you do not think about the effect in particular, it is possible to give the function sufficiently with an inexpensive iron piece, According to this, it was found that good characteristics were obtained by the iron piece, and the balance between the zero-return force and the error correction could be easily adjusted by adjusting the thickness, and the characteristics could be easily obtained.
【0017】図3は、交差コイル5,6と帰零部材13と
の位置関係を示した説明図であり、交差コイル5,6の
交差角中点部位で回転マグネット7の外周磁極に接近し
た位置に帰零部材13を配置している。指針8の位置は、
指示基点としての目盛上の零点位置にてストッパピン12
により停止され、この状態にて帰零部材13に対する回転
マグネット7の吸引力によりストッパピン12に当接拘束
するようになっている。FIG. 3 is an explanatory view showing the positional relationship between the crossing coils 5 and 6 and the zero-return member 13. The crossing coils 5 and 6 are close to the outer magnetic poles of the rotating magnet 7 at the midpoint of the crossing angle. The zeroing member 13 is arranged at the position. The position of the pointer 8 is
Stopper pin 12 at the zero point position on the scale as the indication base point
It is stopped by this, and in this state, the stopper pin 12 is contacted and restrained by the attraction force of the rotary magnet 7 against the zero-reset member 13.
【0018】図4は、本発明になる交差コイル式計器の
補正特性を示すもので、図3の各要素の関係においての
誤差角と補正原理を説明しており、実験的にもほぼ同様
の補正効果が得られた。同図(A)は、回転マグネット
7の回動位置における帰零部材13によって及ぼされる指
示誤差角の関係を示したものであり、本発明における波
形補正を加えない場合の本来のリニアな指示に対する誤
差角変動を45度の電気角毎に示してある。FIG. 4 shows the correction characteristic of the cross-coil type instrument according to the present invention. The error angle and the correction principle in relation to each element of FIG. 3 are explained, and experimentally almost the same. The correction effect was obtained. FIG. 7A shows the relationship of the instruction error angle exerted by the zeroing member 13 at the rotational position of the rotary magnet 7, which corresponds to the original linear instruction when the waveform correction of the present invention is not applied. The error angle variation is shown for each 45 degree electrical angle.
【0019】同図(A)において、回転マグネット7と
帰零部材13との吸引力の関係を計器の指示特性に対して
その正負方向の誤差を示しており、それとともに交差コ
イル5,6にAsin,Acosθの駆動信号を通電し
たときの指示誤差角の変動状態を最大限a度とした特性
図として説明している。すなわち、回転マグネット7の
外周磁極N極,S極の帰零部材13に対する位置関係にお
いて、図3に示した指針8の指示基点位置を0度とする
とき、N極が帰零部材13に近いため、回転マグネット7
は負方向に吸引され、この吸引力が誤差の大きさとして
指示に影響を及ぼすこととなる。In FIG. 1A, the relationship between the attraction force between the rotary magnet 7 and the zero-return member 13 is shown in the positive and negative directions with respect to the indicator characteristic of the instrument. It is described as a characteristic diagram in which the variation state of the instruction error angle when the drive signals of Asin and Acos θ are energized is set to the maximum degree a. That is, in the positional relationship of the outer magnetic poles N and S of the rotating magnet 7 with respect to the zeroing member 13, when the pointing reference point position of the pointer 8 shown in FIG. 3 is 0 degree, the N pole is close to the zeroing member 13. Therefore, the rotating magnet 7
Is sucked in the negative direction, and this suction force affects the indication as the magnitude of the error.
【0020】90度の位置ではS極が帰零部材13に近いた
め回転マグネット7が正方向に吸引され、この吸引力に
よりプラスの指示誤差として表れることとなる。45度や
135度のようにN極,S極が帰零部材13に対して同一の
吸引方向となる場合には、その位置における回転マグネ
ット7の帰零部材13による回動力は加わらないため、誤
差としてはゼロとなる。At the 90-degree position, since the S pole is close to the zero-return member 13, the rotary magnet 7 is attracted in the positive direction, and this attraction force causes a positive indication error. 45 degrees
When the N pole and the S pole are in the same attraction direction with respect to the zero-return member 13 like 135 degrees, the rotational force by the zero-return member 13 of the rotary magnet 7 at that position is not applied. It becomes zero.
【0021】こうした位置関係での誤差角特性として
は、同図(A)に示した特性線として示されるため、こ
うした誤差要因を有する計器の交差コイル5,6に対し
て、sin波特性およびcos波特性の駆動信号を与え
たとしても、本来のリニアな指示特性にこの誤差分が加
わり結果として各指示角において同様の誤差角が生ずる
こととなる。Since the error angle characteristic in such a positional relationship is shown by the characteristic line shown in FIG. 9A, the sin wave characteristic and the sin wave characteristic are obtained for the crossing coils 5 and 6 of the instrument having such an error factor. Even if a drive signal having a cosine wave characteristic is given, this error component is added to the original linear instruction characteristic, and as a result, a similar error angle occurs at each instruction angle.
【0022】しかるに、図4(A)にて示した金属磁性
材料からなる帰零部材13の影響は、帰零用部材としてマ
グネットを用いたものに対してきわめて単純であるた
め、これの補正も複雑さを要することなく可能である。
本発明においては、帰零部材として金属磁性材料を用い
ることで上述したような単純な誤差を伴いながらの帰零
機能を果たしながら、駆動信号によってその誤差分を補
正するものであり、基本的にはsin波特性もしくはc
os波特性の駆動信号を生成する信号処理において、そ
の特性を位相のみ変更させ、結果的にリニアな指示特性
を得るものである。However, the effect of the zero-reduction member 13 made of a magnetic metal material shown in FIG. 4A is extremely simple as compared with the case where a magnet is used as the zero-reduction member, and the correction is complicated. It is possible without cost.
In the present invention, by using a metal magnetic material as the zero-reduction member, the error component is corrected by the drive signal while performing the zero-reduction function with the above-mentioned simple error. Is the sin wave characteristic or c
In the signal processing for generating the drive signal having the os wave characteristic, only the phase of the characteristic is changed, and as a result, a linear indicating characteristic is obtained.
【0023】1つの実施方法としては、図1のROM3
に記憶してある90度分のsin波データに対して予め誤
差角a度分を加えたデータに基づいて広角のsin波デ
ータおよびcos波データを生成することで行い得る。
すなわち、図1の回路において、カウンタ2のデジタル
出力を電気角θに対応させ、この電気角θをROM3の
メモリ番地に一致対応させておき、ROM3の対応番地
に90度分のsinデータを記憶しておくことで、入力に
対応したsin特性の出力信号を得ることができる。分
解能としては、90度分を 256等分した特性データとして
持たせることで針振れのないスムーズな指示が可能とな
る。また、90度分のデータによる指示角全域へのデータ
展開は、この第一象限のデータに基づいて、入力値が第
何象限に相当するかを判定し、相当象限の角度に基づい
てROM3の入力段回路でその象限角度のsinもしく
はcosに相当するデータ番地を指定するよう構成する
ことにより、指示角全域のデータをROM3から出力す
ることができる。従って、図4(A)の誤差角特性は、
90度周期にて同様の正負特性変動を有する単純なもので
あるため、この90度分の誤差を補正することで他の角度
やcos波への展開が可能となるものである。もちろ
ん、入力値に対応した補正データを全てROM3に予め
記憶させておく方式でもよく、また、基本データのみR
OM3に記憶し、そのデータに演算処理にて補正(位相
シフトによる変動)を加える方式を採用することもでき
る。One implementation method is the ROM 3 of FIG.
Can be performed by generating wide-angle sine wave data and cos wave data based on data obtained by adding an error angle a degree to the sine wave data for 90 degrees stored in FIG.
That is, in the circuit of FIG. 1, the digital output of the counter 2 is made to correspond to the electrical angle θ, this electrical angle θ is made to correspond to the memory address of the ROM 3, and the sin data of 90 degrees is stored at the corresponding address of the ROM 3. By doing so, an output signal having sin characteristics corresponding to the input can be obtained. As for the resolution, it is possible to give a smooth instruction without needle shake by having the characteristic data obtained by dividing 90 degrees into 256 equal parts. Further, the data expansion for the entire designated angle by the data for 90 degrees is performed by determining which quadrant the input value corresponds to based on the data of the first quadrant, and based on the angle of the corresponding quadrant of the ROM3. By configuring the input stage circuit to specify the data address corresponding to sin or cos of the quadrant angle, the data of the entire designated angle can be output from the ROM 3. Therefore, the error angle characteristic of FIG.
Since it is a simple one having the same positive / negative characteristic variation in the 90 degree cycle, it is possible to expand to other angles and cos waves by correcting the error of 90 degrees. Of course, it is possible to store all the correction data corresponding to the input values in the ROM 3 in advance, and only the basic data R
It is also possible to employ a method in which the data is stored in the OM3 and correction (variation due to phase shift) is added to the data by arithmetic processing.
【0024】こうしたsin波,cos波信号の生成と
しては、入力値に対する電気角での最小値と最大値の設
定により指示振れ角が定まるが、たとえば 360度の最大
角としてその信号特性を得る補正式を以下に説明する。
交差コイル5,6への通電信号電圧を各々Vsin , Vco
s とし、信号ピーク電圧を決定する電圧定数をAとし、
電気角θに基づく補正後の指示角特性θaを求めると、 θa=arctan(Asin (θ+a)/Acos (θ−a)) となり、本来の指示特性を得る電気角θに対しての誤差
角Δθは、 Δθ=θa−θ となる。In order to generate such sin wave and cos wave signals, the command deflection angle is determined by setting the minimum value and the maximum value of the electrical angle with respect to the input value. For example, a correction to obtain the signal characteristic as the maximum angle of 360 degrees. The formula is described below.
Energization signal voltages to the crossing coils 5 and 6 are set to Vsin and Vco, respectively.
s, and the voltage constant that determines the signal peak voltage is A,
When the corrected pointing angle characteristic θa based on the electrical angle θ is obtained, θa = arctan (Asin (θ + a) / Acos (θ−a)), and the error angle Δθ with respect to the electrical angle θ at which the original pointing characteristic is obtained. Is Δθ = θa−θ.
【0025】結果として、このΔθが回路の出力角誤差
となり、これが帰零部材13を有する計器本体の持つ図4
(A)に示した誤差角特性に対してほぼ逆の特性となり
これを相互に打ち消し合って本来のリニアな特性にての
回動指示がなされるものである。As a result, this Δθ becomes an output angle error of the circuit, which is shown in FIG.
The error angle characteristics shown in (A) are almost opposite to each other, and these characteristics are canceled each other to give a rotation instruction with the original linear characteristics.
【0026】本発明における補正は、上述したきわめて
簡単な式に基づいて達成されるため、処理回路を複雑化
することなくまたたとえば演算補正としてのプログラム
の複雑化を要することなく単純に特定の補正角をデータ
に追加するだけでよく、その補正波形もsin波とco
s波ともに単純に補正角だけ位相シストするだけでよい
ため、ROMデータとしても波形展開できる基本的な90
度分のsin波データのみを記憶すればよいこととな
り、ROM利用で容量制限のある場合にもメモリ容量の
増加が不要となる。Since the correction in the present invention is achieved based on the above-mentioned extremely simple formula, the specific correction can be simply performed without complicating the processing circuit and without complicating the program as the arithmetic correction. All you have to do is add the corners to the data, and the correction waveforms will be sin and co
Basically 90 waveforms can be developed as ROM data because it is necessary to simply phase-shift only the correction angle for both s waves.
Since only the sin wave data for the frequency need be stored, it is not necessary to increase the memory capacity even when the ROM is used and the capacity is limited.
【0027】すなわち、本発明における帰零部材13によ
る指度誤差特性を、金属磁性材料の採用による単純吸引
力と、交差コイル5,6との位置関係の設定とにより、
単純なものとするとともに、この誤差特性を打ち消す逆
特性の回路誤差を前記補正式にて与えてやることによっ
て、きわめて簡単な補正処理により近似した補正特性を
得ることができ、結果として帰零部材13により指針8の
帰零動作を果たすとともに、これによる指度誤差も小さ
くすることができるものである。That is, the finger pointing error characteristic by the zeroing member 13 in the present invention is determined by the simple attraction force due to the use of the metallic magnetic material and the setting of the positional relationship between the crossing coils 5 and 6.
In addition to being simple, by giving a circuit error of an inverse characteristic that cancels out this error characteristic by the correction equation, it is possible to obtain a correction characteristic approximated by a very simple correction process, and as a result, a zero-reset member. 13 makes it possible to perform the zero-removing operation of the pointer 8 and reduce the finger pointing error due to this.
【0028】従って、交差コイル5,6に補正を加えな
いVsin =Asin θ,Vcos =Acos θの駆動信号を供
給したときの帰零部材13による各指示角での誤差角a
(aは最大誤差角)を含む誤差特性を計測し、この誤差
角aの確定に基づいて前述した補正式に基づく補正処理
を行えば、誤差を小さく抑えることができ、特に帰零部
材13の選択と電圧定数Aの設定により計器としての充分
な指示トルクが得られるよう誤差角aの大きさを小さく
するようにしてやれば、補正式に基づく補正の効果が大
きく効いてより誤差の小さい指示特性を得ることができ
る。Therefore, when the drive signals of Vsin = Asinθ and Vcos = Acosθ are supplied without correction to the crossing coils 5 and 6, the error angle a at each indicated angle by the zeroing member 13
By measuring the error characteristics including (a is the maximum error angle) and performing the correction processing based on the above-described correction formula based on the determination of the error angle a, the error can be suppressed to a small level, and especially the zeroing member 13 If the size of the error angle a is made small by selecting and setting the voltage constant A so that a sufficient indicating torque as an instrument can be obtained, the effect of the correction based on the correction formula becomes large and the indicating characteristic with a smaller error is obtained. Can be obtained.
【0029】本発明の補正式については、図4(B)の
特性図にてその補正原理を説明できる。すなわち、電圧
定数Aでのsin波,cos波駆動時における帰零部材
13による誤差角特性イに対し、正規のsin波Sとco
s波Cによる誤差角特性の補正としては、0度における
−a度の誤差を補正するには電気的に+a度の反対誤差
を与えてやればよいから、+a度の指示を得る波形出力
を0度において発生させるよう波形の位相シフトを行う
ものである。つまり、0度における−a度の誤差を補正
するためには電気角θに対する変化率の大きいsin波
Sの値を0度においてa度分マイナスシフトすることで
同等の誤差分を生じさせることができ、また90度におけ
る+a度の誤差を補正するためには変化率の大きいco
s波Cの値を90度においてa度分プラスシフトすること
で同等の誤差分を生じさせることができ、各sin波、
cos波のa度の位相シフトによる発生磁界での誤差角
特性は、図4(C)の特性線ハにて表すことができるた
め、帰零部材13の影響による誤差を打ち消すための理想
特性線ロに近似したものとなり良好な補正を行えること
が判る。Regarding the correction formula of the present invention, the correction principle can be explained with reference to the characteristic diagram of FIG. That is, the zero-return member at the time of driving the sin wave and the cos wave with the voltage constant A
With respect to the error angle characteristic B by 13, the normal sin wave S and co
In order to correct the error angle characteristic by the s-wave C, in order to correct the error of −a degree at 0 degree, it is sufficient to electrically give the opposite error of + a degree. The phase of the waveform is shifted so that it is generated at 0 degree. That is, in order to correct the error of −a degrees at 0 degrees, the value of the sin wave S having a large change rate with respect to the electrical angle θ may be shifted by a degrees at 0 degrees to generate an equivalent error amount. In addition, in order to correct the + a degree error at 90 degrees, co
By shifting the value of the s wave C by 90 degrees plus 90 degrees, an equivalent error can be generated.
Since the error angle characteristic in the magnetic field generated by the phase shift of the cos wave by a degree can be represented by the characteristic line C in FIG. 4C, the ideal characteristic line for canceling the error due to the influence of the zero-reset member 13 is shown. It can be seen that this is close to B and good correction can be performed.
【0030】こうした近似補正が可能となるのは、図4
(B)の特性説明図において、sin波Sとcos波C
の位相シストによる電気角毎の変化率が、波形ピーク値
付近においてはその変化率がほとんどなく無視できるこ
とと、0値付近においてはその傾斜角が45度に近いため
電気角シフトによるシフト角に近い値で指示角に表れる
ためであり、本発明は帰零部材13の金属磁性材料使用と
交差コイル5,6に対する設置位置の選定による誤差特
性の単純化とともに、この誤差特性を相殺する近似特性
を得る前記補正式に基づく補正処理を行うことにより、
実用性の高い補正方式を提供できるものである。FIG. 4 shows that such an approximate correction is possible.
In the characteristic diagram of (B), sin wave S and cos wave C
The change rate for each electrical angle due to the phase cyst is almost zero near the peak value of the waveform and can be neglected, and near 0 value, the inclination angle is close to 45 degrees and is close to the shift angle due to the electrical angle shift. This is because the value appears in the indicated angle, and the present invention simplifies the error characteristic by using the metallic magnetic material of the zeroing member 13 and selecting the installation position for the crossing coils 5 and 6, and also provides an approximate characteristic that cancels this error characteristic. By performing a correction process based on the obtained correction formula,
It is possible to provide a highly practical correction method.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上のように、本発明は回転マグネット
に対する帰零部材として金属磁性材料を用い、この帰零
部材を交差コイルの交差角中点部位に配置するととも
に、交差コイルに通電する駆動信号として、帰零部材に
よる誤差角aに対し、sin(θ+a)およびcos
(θ−a)の補正式に基づく補正処理を行うことによ
り、帰零部材による誤差特性を単純なものとするととも
に、きわめて簡単な補正処理によって良好な誤差補正を
行うことができ、回路の複雑化やデータメモリ容量の増
加を招くことなく、また演算処理を複雑にすることなく
計器の指針帰零動作とともに、指示特性を良好なものと
することができる。As described above, according to the present invention, a metallic magnetic material is used as a zeroing member for a rotating magnet, and the zeroing member is arranged at the midpoint of the crossing angle of the crossing coil and a drive for energizing the crossing coil. As a signal, sin (θ + a) and cos with respect to the error angle a due to the zeroing member
By performing the correction process based on the correction formula of (θ-a), the error characteristic due to the zero-reset member can be simplified, and the excellent error correction can be performed by the extremely simple correction process. It is possible to improve the indicating characteristic with the pointer zero-returning operation of the instrument without causing an increase in the size and the data memory capacity and without complicating the arithmetic processing.
【図1】本発明の交差コイル式計器の駆動回路構成の一
実施例を示す回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of a drive circuit configuration of a cross coil type instrument of the present invention.
【図2】本発明の交差コイル式計器本体の一実施例を示
す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the cross-coil type instrument main body of the present invention.
【図3】本発明の交差コイル式計器における交差コイル
と帰零部材の位置関係図である。FIG. 3 is a positional relationship diagram between a crossing coil and a zero-return member in the crossing coil type instrument of the present invention.
【図4】本発明の交差コイル式計器における誤差特性と
補正特性の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an error characteristic and a correction characteristic in the cross coil type instrument of the present invention.
2 カウンタ 3 ROM 4 駆動回路 5,6 交差コイル 7 回転マグネット 8 指針 10 ボビンケース 11 文字板 13 金属磁性材料からなる帰零部材 2 counter 3 ROM 4 drive circuit 5, 6 crossing coil 7 rotating magnet 8 pointer 10 bobbin case 11 dial plate 13 zero return member made of metallic magnetic material
Claims (1)
転マグネットと、ボビンケース外側に交差して巻線され
たコイルと、前記回転マグネットの回転出力軸に固着さ
れた指針と、この指針下方に配設され指示目盛を施した
文字板と、前記交差巻線したコイルにsin波特性とc
os波特性の駆動信号を供給する駆動回路と、前記コイ
ルの交差角中点部位にして前記回転マグネットの磁極を
有する外周に接近して配設された金属磁性材料からなる
帰零部材とから構成するとともに、前記駆動回路から前
記コイルへの通電信号特性を、前記帰零部材による誤差
角aに対して各コイルへの印加電圧をVsin , Vcos と
するとき、 Vsin =Asin (θ+a),Vcos =Acos (θ−a) ただし、Aはピーク電圧を決定する電圧定数θは電気角
である。とすることを特徴とする交差コイル式計器。1. A rotating magnet rotatably supported in a bobbin case, a coil wound so as to cross the outside of the bobbin case, a pointer fixed to a rotation output shaft of the rotating magnet, and a lower portion of the pointer. And a dial with an indicator scale and the cross-wound coil with sin wave characteristics and c
A drive circuit for supplying a drive signal having an os wave characteristic, and a zero-reduction member made of a magnetic metal material which is disposed close to the outer periphery having the magnetic poles of the rotating magnet at the intersection midpoint of the coil. When the voltage applied to each coil is Vsin and Vcos with respect to the error angle a due to the zeroing member, Vsin = Asin (θ + a), Vcos = Acos (θ-a) where A is a voltage constant θ that determines the peak voltage and the electrical angle is an electrical angle. A cross-coil type instrument characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32980893A JP2947039B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Cross-coil instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32980893A JP2947039B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Cross-coil instrument |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07151787A true JPH07151787A (en) | 1995-06-16 |
JP2947039B2 JP2947039B2 (en) | 1999-09-13 |
Family
ID=18225479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32980893A Expired - Fee Related JP2947039B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Cross-coil instrument |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2947039B2 (en) |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP32980893A patent/JP2947039B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2947039B2 (en) | 1999-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5676704B2 (en) | Method and apparatus for analog rotation sensor | |
JP2947039B2 (en) | Cross-coil instrument | |
JP2002524754A (en) | Precision position encoder with coarse position indicator | |
EP1198060B1 (en) | Circuit for driving stepping motor | |
JPS5824214Y2 (en) | Cross-coil instrument drive circuit | |
JPH04134076U (en) | crossed coil instrument | |
JP2000018975A (en) | Device for stepping motor type instrument | |
JP2510336Y2 (en) | Crossed coil instrument | |
JPH0560792A (en) | Crossed coil instrument | |
JP3351654B2 (en) | Trigonometric function data conversion circuit and meter device | |
JPH0110613Y2 (en) | ||
JPH0664088B2 (en) | Drive device for cross coil type instrument | |
JPS6220504B2 (en) | ||
JPS5824215Y2 (en) | Cross coil indicator | |
JPH0725710Y2 (en) | Crossed coil instrument | |
JPH074582Y2 (en) | Cross coil type indicator | |
JPS585983Y2 (en) | crossed coil instrument | |
JP2584248Y2 (en) | Analog fuel measurement device | |
JPS59786B2 (en) | Kousa Senringa Takado Jishiyakushiki Keiki | |
JPS5854706Y2 (en) | electric meter | |
JPH0328383Y2 (en) | ||
JPH06249881A (en) | Three-phase coil type revolution driving device | |
JP2577165Y2 (en) | Driving device for cross-coil instruments | |
JPH0634692Y2 (en) | Cross coil type indicator | |
JPS6242380Y2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |