(57)【要約】【課題】風速パルスの数を逓倍して分解能を向上させることができる風速計を提供する。【解決手段】プロペラの回転に伴って、回転される１つ又は複数の磁極を持つ回転体の近傍に、ホール素子を配して風速の回転信号を得る回転出力発生器を設ける。この回転出力発生器からの回転信号を複数のコンパレータで値の異なる閾値をもって比較する。この複数のコンパレータからの各自出力によって複数のパルス発生器で各自のパルスを形成する。そして、この各自のパルスを論理回路に通ずることで、風速の回転信号を逓倍することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラの回転に伴って回転される１つ又は複数の磁極を持つ回転体と、この回転体の近傍に配されたホール素子とより成る回転信号発生器と、
この回転出力発生器からの回転信号を値の異なる閾値と比較する複数のコンパレータと、
この複数のコンパレータからの各自の出力で各自のパルスを形成する複数のパルス発生器と、
この複数のパルス発生器からの複数のパルスを集合する論理回路を備えたことを特徴とする風速計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プロペラ型の風速計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプロペラ型の風速計は、プロペラが風を受けて回転する回転力を発電機に伝え、該発電機が発電する発電量に比して風速を測定していた。また、特許文献１に示すようにプロペラが風を受けて従動回転する回転体９に多数の反射テープ１０が同一円周上に設けられ、この反射テープ１０により発光素子１５からの光が断続的に反射し、この断続的な反射を受光素子１６が受けて風速を光のパルス信号として取り出していた。さらに近年、プロペラが風を受けて回転する回転体に多数の磁石を円周上に取付け、この磁石の近傍にホール素子を配して、風速パルス信号を取り出していた。
【０００３】
【特許文献１】実公昭６３−１０５２７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した多数の磁石を回転体に円周に沿って取付けて、ホール素子で風速パルスを得る風速計では、風速パルスの分解能を上げるためには磁石の極数を増加させる事しかなく、一定の径の回転体に多くの極数を作ると、相互に影響して磁力が低下し測定が困難となってしまう。この対策のために径を大きくすれば良いが、大形化、重量化してしまう欠点が新たに生じてしまう。
【０００５】
そこで、この発明は、風速パルスの数を逓倍して分解能を向上させることができる風速計を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る風速計は、プロペラの回転に伴って回転される１つ又は複数の磁極を持つ回転体と、この回転体の近傍に配されたホール素子とより成る回転信号発生器と、この回転出力発生器からの回転信号を値の異なる閾値と比較する複数のコンパレータと、この複数のコンパレータからの各自の出力で各自のパルスを形成する複数のパルス発生器と、この複数のパルス発生器からの複数のパルスを集合する論理回路を備えたことにある（請求項１）。
【０００７】
このため、プロペラの回転に伴って回転体が回転されることで、ホール素子に正弦波の回転出力が得られる。この回転出力は閾値が異にする複数のコンパレータに入力して比較される。そして、この各コンパレータの出力を各パルス発生器に入力し、コンパレータからのパルスの立ち上り、立ち下りごとにパルスを発生させる。この複数のパルス発生器からのパルスを論理回路で集合して、風速信号の１サイクルごとコンパレータの数に比して増加させることができる。即ち、風速信号のパルス数を増加させることができる。
【０００８】
以下、この発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
【０００９】
図１及び図２において、この発明に係る風速計１が示され、先端にプロペラ２が軸受３を介して回転自在に胴体に取付られ、後端に尾翼５が設けられ、該尾翼５によりプロペラ２が風の方向に正体するように追従制御されている。
【００１０】
前記胴体４内に前記プロペラ２の回転により回転される回転体７が配され、該回転体７は、その周囲で周方向に図２に示すように５つの磁極８が連続的に形成されている。またこの胴体４は、その中央で下方に支持脚９に回転自在に取付られている。この支持脚９の上端で前記回転体７の近傍にホール素子１０が配されている。従って、風によりプロペラ２が回転すると、回転体７が回転され、ホール素子１０に正弦波の出力が得られる。なお、風速が１ｍの時にプロペラ２は１回転又は２回転ぐらいが一般的である。また、前記磁極８は複数個に限らず１極でも良い。
【００１１】
図３において、ホール素子１０から出力される回転信号（正弦波）が演算増幅器１２にて増幅される。即ち、前記回転体７とホール素子１０及び演算増幅器１２とで、回転出力発信器１３が構成されている。それから回転信号は、ピークホルダ１４，１５に至って＋のピークと−のピークが記憶され、そのピークの値に分圧器１６，１７で０．８６６を乗じることで、この回転信号（正弦波）を正確に分割される。即ち、この実施の形態では２つの閾値が算出される。
【００１２】
コンパレータ２０，２１，２２は、非反転入力端子と反転入力端子を有し、前記コンパレータ２０は、非反転入力端子＋に前記した回転出力発信器１３から回転信号が入力され、反転入力端子−に前記分圧器１６から閾値が入力される。そして図４に示すＡの出力波形が得られる。
【００１３】
また、コンパレータ２１は、反転入力端子−には前記した回転出力発信器１３から回転信号が入力され、非反転入力端子＋に前記分圧器１７からの閾値が入力される。そして、図４に示すＢのような出力波形が得られる。さらに、コンパレータ２２は、非反転入力端子＋に前記回転出力発信器１３から回転信号が入力され、反転入力端子−は接地され、図４に示すＣの出力波形が得られる。
【００１４】
パルス発生器２４，２５，２６は、前記したコンパレータ２０，２１，２２のパルス出力波形から、そのパルスの立ち上り又は立ち下りに１パルスを発生させる。このパルスがＯＲ（論理回路）２８を介して集合され、風速計の表示装置３０に風速パルスとして出力される。風速計の表示装置３０では、風速パルスをカウントし風速計が風速表示されるものである。
【００１５】
従来は、１ｍの風速で１回転される場合には、５パルスが得られるだけであるが、この発明では、１回転に１５パルスが出力されることになる。即ち、従来は風速２０ｃｍ単位の分解能しか得られないが、この発明では、６．６ｃｍ単位の分解能が得られるものである。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、風速計にあっては、簡単な回路にて、形状を大きくせずに、分解能を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す側面図である。
【図２】回転体に設けられた磁石とホール素子の関係を示す概略の構成図である。
【図３】同上発明の回路図である。
【図４】各コンパレータからの出力及び論理回路からの出力タイミングチャート図である。
【符号の説明】
１  風速計
２  プロペラ
５  尾翼
７  回転体
８  磁極
１０  ホール素子
１２  演算増幅器
１３  回転出力発信器
１４  ピークホルダ
１５  ヒークホルダ
１６  分圧器
１７  分圧器
２０  コンパレータ
２１  コンパレータ
２２  コンパレータ
２４  パルス発生器
２５  パルス発生器
２６  パルス発生器
２８  論理回路
３０  風速計の表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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