電子カウンタの計数方法　　　　　 ー入力の種類ー

電子カウンタと計数

「計数」という言葉はあまり聞き慣れないかもしれません。長さや重さや時間などを計ることを「計測」と言いますが、数を数えることを「計数」と呼んでいます。
何かを計測する機器のことを「計測器」と呼びますが、カウンタのことを「計数器」と呼ぶこともあります。

さて、電子カウンタの基本機能は、電気的な「パルス」(＝カウント信号)を計数することです。電気的な「パルス」と言っても、電子カウンタはどのような「パルス」を計数できるのでしょうか？

「パルス」を計数するには、対象とする「パルス」に適合した電子カウンタを使用する必要があります。電子カウンタには「パルス」を感知する入力ポート(入力端子や入力線など)と「GND」があります。以下では入力ポートのことを「入力」と呼ぶことにします。

パルス信号の種類

電子カウンタが計数できる「パルス」信号の種類を大別すると、『導通』と『電圧印加』の２種類に分けることができます。

(1) 導通
「入力」と「GND」の間での導通回数を計数します。すなわち、「入力」と「GND」とが電気的に「繋がれたり／遮断されたり」すると、その回数を計数します。
ここでは「繋いだり／遮断したり」することを「入り切り」する、と呼ぶことにします。

「入力」と「GND」との間の回路を、スイッチやリレーを使って「入り切り」して「パルス」(＝カウント信号)を入力する方法を「接点入力」と呼んでいます。

また、センサを使って「入力」と「GND」が「入り切り」される場合、センサ内部では接点ではなくトランジスタ等の半導体を使用することが一般的です。
回路をトランジスタで「入り切り」させる方法の中に「オープンコレクタ方式」があります。

オープンコレクタ方式には、使われるトランジスタの種類に応じて「NPNオープンコレクタ」と呼ばれるタイプと「PNPオープンコレクタ」と呼ばれるタイプの２種類があります。

当社の電子カウンタ製品の仕様にある「オープンコレクタ入力」とは、この「NPNオープンコレクタ」方式のセンサが使用されることを想定しています。

(2) 電圧印加
「入力」-「GND」間の電圧印加の回数を計数します。すなわち「GND」を基準として「入力」に所定の電圧がかかった回数を計数します。カウント信号が電圧の印加で入力される方式を「電圧入力」と呼んでいます。
一般の電気機器の場合、電源の状態は “ON” と “OFF” で表現されることが多いですが、カウンタへの入力信号の状態は “H (High)” と “L (Low)” で表現されます。

カウント信号として電圧印加される場合、”H”における電圧範囲(上限値と下限値)と”L”における電圧範囲(上限値)が、カウント信号の入力仕様として定められています。電子カウンタの「入力」に印加される電圧は、”H”における電圧範囲の下限値以上で、且つ上限値を超えることのない電圧である必要があります。

“H”における下限値未満の電圧印加では計数されない場合があり、逆に上限値を超える電圧印加はカウンタの故障につながります。

また、半導体によって電圧の印加がなされる場合、”L”における電圧は完全には０Vにならず電圧が残留する場合があります。残留電圧が “L” における上限値を超える場合、正確に計数されないことがあります。

カウント信号として印加される電圧は通常は直流電圧ですが、直流電圧の印加のみならず交流電圧の印加もカウント信号として取り扱うことが可能な電子カウンタもあります。当社では、直流(DC)／交流(AC)を問わず広範囲な電圧の印加をカウント信号として取り扱う入力を「フリー電圧入力」と 呼んでいます。具体的な電圧範囲については各カウンタ製品の仕様をご確認ください。

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