DE112021003111T5

DE112021003111T5 - Messgeber mit Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch

Info

Publication number: DE112021003111T5
Application number: DE112021003111.2T
Authority: DE
Inventors: Shouhei Nishino; Youhei KONDOU
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2023-03-23
Also published as: WO2022054809A1; JPWO2022054809A1; JP7021404B1; CN116097063A; US20230307904A1

Abstract

Dieser Messgeber umfasst: eine Messgeberhauptschaltung, die unter Verwendung einer Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung betrieben wird, die von zumindest einer internen Stromquelle zugeführt wird, um Drehinformationen eines Drehelements zu erzeugen; eine Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch, die eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung auf der Grundlage einer von einer Hauptstromquelle zugeführten Spannung erzeugt; eine Anomalieerfassungseinheit, die unter Verwendung der von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch ausgegebenen Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung angesteuert wird, um eine Anomalie in Bezug auf die interne Stromquelle zu erfassen; und eine Abschaltschaltung, die die Zufuhr der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung von der internen Stromquelle zur Messgeberhauptschaltung bei Erfassung einer Anomalie durch die Anomalieerfassungseinheit unterbricht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Messgeber mit einer Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch.
STAND DER TECHNIK
Ein Messgeber wird zur Erfassung von Drehinformationen eines Drehkörpers, wie z.B. einer Drehwelle eines Motors, der in einer Werkzeugmaschine, einem Roboter oder ähnlichem vorgesehen ist, oder eines beweglichen Teils eines Roboters verwendet. Eine Hauptschaltung in einem Messgeber (im Folgenden als „Messgeberhauptschaltung“ bezeichnet) wird von einer Mehrzahl von Stromversorgungen mit elektrischem Strom versorgt. Als elektronische Komponente, die die Messgeberhauptschaltung bildet, gibt es beispielsweise einen Speicher, der erfasste Positionsinformationen, Ursprungsinformationen oder Ähnliches des Motors, der Drehwelle oder von Ähnlichem speichert. Um die im Speicher gespeicherten Informationen zu behalten, wird elektrischer Strom von einer Hauptstromversorgung zugeführt. Darüber hinaus wird zum Zeitpunkt des Betriebsendes oder des Auftretens eines Stromausfalls der Werkzeugmaschine, des Roboters oder dergleichen, in der/dem der Messgeber vorgesehen ist, elektrischer Strom von einer Notstromversorgung zugeführt, da die im Speicher des Messgebers gespeicherten Informationen verloren gehen, wenn die Stromzufuhr von der Hauptstromversorgung zum Messgeber unterbrochen wird.
Beispielsweise ist ein Absolutwertgeber bekannt, der eine Notstromversorgung umfasst und konfiguriert ist, um Positionsinformationen eines Erfassungsziels durch elektrischen Strom von der Notstromversorgung zu erfassen und zu speichern, wenn die Stromzufuhr von einer Hauptstromversorgung abgeschaltet ist, wobei der Absolutwertgeber ferner einen Spannungsregler, der eine Ausgangsspannung von der Notstromversorgung auf eine vorbestimmte Spannung regelt, und eine Speichervorrichtung für Spannungsanomalieinformationen umfasst, die mit der vorbestimmten Spannung arbeitet, wobei die Speichervorrichtung für Spannungsanomalieinformationen die Ausgangsspannung der Notstromversorgung überwacht, während sich die Hauptstromversorgung in einem AUS-Zustand befindet, bei Erfassen einer Abweichung der Ausgangsspannung der Notstromversorgung von einem vorbestimmten Bereich die Abweichung als Spannungsanomalieinformationen speichert und die gespeicherten Spannungsanomalieinformationen nach außen ausgibt, wenn die Hauptstromversorgung in einen EIN-Zustand übergeht (vgl. beispielsweise PTL 1).
Beispielsweise ist eine Notstromversorgung für einen Absolutwertgeber bekannt, wobei die Notstromversorgung konfiguriert ist, um den Absolutwertgeber mit elektrischem Strom zu versorgen, um den Absolutwertgeber in die Lage zu versetzen, zumindest entweder einen Positionserfassungsvorgang einer Regelstreckenvorrichtung oder eine Speicherung von Positionsinformationen auszuführen, wenn eine Stromversorgung einer Steuervorrichtung, die die Regelstreckenvorrichtung steuert, in einem AUS-Zustand ist, wobei die Notstromversorgung eine Sekundärbatterie, eine Ladeschaltung, die die Sekundärbatterie lädt, eine Hilfsbatterie und eine Stromversorgungsschaltung umfasst, wobei, wenn eine Ausgangsspannung der Sekundärbatterie einen vorbestimmten Wert oder mehr beträgt, die Stromversorgungsschaltung einen Ausgang der Sekundärbatterie auswählt und den Ausgang der Sekundärbatterie an den Absolutwertgeber ausgibt, und wenn die Ausgangsspannung der Sekundärbatterie niedriger als der vorbestimmte Wert ist, die Stromversorgungsschaltung einen Ausgang der Hilfsbatterie auswählt und den Ausgang der Hilfsbatterie an den Absolutwertgeber ausgibt (vgl. beispielsweise PTL 2).
Zum Beispiel ist eine Notstromversorgung für einen Absolutwertgeber bekannt, wobei die Notstromversorgung eine Anomalieerfassungsfunktion von zumindest einer aus Sekundärbatterie und Ladeschaltung umfasst, wobei die Notstromversorgung konfiguriert ist, um den Absolutwertgeber mit elektrischem Strom zu versorgen, um den Absolutwertgeber in die Lage zu versetzen, zumindest entweder einen Positionserfassungsvorgang einer Regelstreckenvorrichtung oder eine Speicherung von Positionsinformationen auszuführen, wenn eine Stromversorgung einer Steuervorrichtung, die die Regelstreckenvorrichtung steuert, in einem AUS-Zustand ist, wobei die Notstromversorgung die Sekundärbatterie, die Ladeschaltung, die die Sekundärbatterie auflädt, und eine Anomaliezustandserfassungsschaltung, die einen anomalen Zustand der zumindest einen aus Sekundärbatterie und Ladeschaltung erfasst, umfasst, wobei, wenn die Anomaliezustandserfassungsschaltung eine Anomalie der zumindest einen aus Sekundärbatterie und Ladeschaltung erfasst, eine Ausgangsspannung der Notstromversorgung auf eine Spannung geändert wird, bei der der Absolutwertgeber einen anomalen Zustand der Notstromversorgung erfasst (vgl. beispielsweise PTL 3).
Zum Beispiel ist ein Messgeber bekannt, der eine Notstromversorgungsvorrichtung umfasst, die einen Messgeber mit elektrischem Strom versorgt, wenn eine Hauptstromversorgung des Messgebers sich in einem AUS-Zustand befindet, wobei die Notstromversorgungsvorrichtung zwei Batteriesysteme umfasst, die eine Hauptbatterie und eine Nebenbatterie umfassen, wobei die Notstromversorgungsvorrichtung dem Messgeber elektrischen Strom von der Hauptbatterie zuführt, nachdem eine Stromversorgung des Messgebers von der Hauptstromversorgung auf die Notstromversorgungsvorrichtung umgeschaltet wurde, und eine Batterie, die dem Messgeber elektrischen Strom zuführt, von der Hauptbatterie auf die Nebenbatterie umschaltet, wenn ein Spannungspegel der Hauptbatterie auf einen vorbestimmten Spannungspegel sinkt, der ein Umschalten der Batterie erfordert (vgl. beispielsweise PTL 4).
[ZITIERLISTE]
[PATENTLITERATUR]

[PTL 1] Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2008-216115
[PTL 2] Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2007-292608
[PTL 3] Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2007-288970
[PTL 4] Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2010-002267

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[TECHNISCHES PROBLEM]
Wenn bei einem Messgeber, der durch eine Stromversorgung einer Mehrzahl von Stromversorgungen angetrieben wird, Stromversorgungen mit unterschiedlichen Ausgangsspannungen kurzgeschlossen werden, besteht die Möglichkeit, dass eine Überspannung an eine Messgeberhauptschaltung zugeführt wird und dass eine elektronische Komponente, die die Messgeberhauptschaltung bildet, ausfällt. Um einen solchen Ausfall der Messgeberhauptschaltung zu verhindern, werden einige der Stromversorgungen als Überwachungszielstromversorgungen eingestellt, und deren Ausgangsspannungen werden fortwährend von einer Anomalieerfassungsschaltung überwacht, und wenn eine anomale Spannung erfasst wird, wird die Stromversorgung von der Überwachungszielstromversorgung durch eine Abschaltschaltung abgeschaltet. Da die Stromversorgung von der Überwachungsziel-Stromversorgung abgeschaltet wird, wenn eine Anomalie auftritt, wird die Anomalieerfassungsschaltung betrieben, indem sie eine Stromversorgung von einer Hauptstromversorgung erhält, die ein anderes System als die Überwachungsziel-Stromversorgung ist. Wenn jedoch die Stromversorgung, die die Anomalieerfassungsschaltung mit Strom versorgt, und die Überwachungsziel-Stromversorgung kurzgeschlossen sind, wird der Messgeberhauptschaltung eine Überspannung zugeführt, und die elektronische Komponente, die die Messgeberhauptschaltung bildet, fällt aus. In Bezug auf den Messgeber, der durch eine Stromversorgung einer Mehrzahl von Stromversorgungen angetrieben wird, besteht daher das Problem, dass es schwierig ist, einen Ausfall der Messgeberhauptschaltung aufgrund einer Stromversorgungsanomalie einschließlich eines Kurzschlusses zu verhindern. Dementsprechend besteht in Bezug auf den Messgeber, der durch den Empfang von Strom von Stromversorgungen angetrieben wird, ein Bedarf an einer Technologie, die den Ausfall der Messgeberhauptschaltung durch Überspannung aufgrund einer Stromversorgungsanomalie sicher verhindern kann.
[LÖSUNG DES PROBLEMS]
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Messgeber zumindest eine interne Stromversorgung, die konfiguriert ist, um eine Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung zu erzeugen und die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung auszugeben; eine Messgeberhauptschaltung, die konfiguriert ist, um unter Verwendung der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, die von der internen Stromversorgung zugeführt wird, angesteuert zu werden und Drehinformationen eines Drehkörpers zu erzeugen; eine Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch, die konfiguriert ist, um eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung auf der Grundlage einer von einer Hauptstromversorgung zugeführten Spannung zu erzeugen und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung auszugeben; eine Anomalieerfassungseinheit, die konfiguriert ist, um unter Verwendung der Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch ausgegeben wird, angesteuert zu werden und eine Anomalie in Bezug auf die interne Stromversorgung zu erfassen; und eine Abschaltschaltung, die konfiguriert ist, um die Zufuhr der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung zu der Messgeberhauptschaltung durch die interne Stromversorgung zu einem Zeitpunkt der Anomalieerfassung durch die Anomalieerfassungseinheit abzuschalten.
[VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG]
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann bei einem Messgeber, der durch eine Stromversorgung einer Mehrzahl von Stromversorgungen angetrieben wird, der Ausfall einer Messgeberhauptschaltung durch Überspannung aufgrund einer Anomalie in der Stromversorgung sicher verhindert werden.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht eines Messgebers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Ansicht eines Messgebers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine Ansicht eines konkreten Beispiels einer Kurzschlusserfassungseinheit und einer Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch in einem Messgeber gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
4 ist ein Flussdiagramm des Betriebsablaufs der Kurzschlusserfassungseinheit und der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch in dem in 3 dargestellten Messgeber;
5 ist eine Ansicht eines Messgebers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
6 ist eine Ansicht eines konkreten Beispiels einer Kurzschlusserfassungseinheit und einer Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch in einem Messgeber gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und
7 ist ein Flussdiagramm des Betriebsablaufs der Kurzschlusserfassungseinheit und der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch in dem in 6 dargestellten Messgeber.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachstehend wird ein Messgeber mit einer Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind ähnliche Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Zum besseren Verständnis wird der Maßstab in den Zeichnungen nach Bedarf geändert. Ein in jeder Zeichnung dargestellter Modus ist ein Beispiel für die Implementierung, und der Modus ist nicht auf den dargestellten Modus beschränkt.
Ein Messgeber gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist beispielsweise an einem Drehkörper, wie einer Drehwelle eines Motors, der in einer Werkzeugmaschine, einem Roboter oder dergleichen vorgesehen ist, oder einem beweglichen Teil eines Roboters, angebracht und erzeugt Drehinformationen, wie eine Drehposition oder eine Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers. Der Messgeber gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann ein optischer oder ein magnetischer Typ sein. Der Messgeber gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird auf der Grundlage von elektrischem Strom angetrieben, der von einer Stromversorgung zugeführt wird, und die Stromversorgung, die elektrischen Strom zum Ansteuern des Messgebers ausgibt, umfasst eine Hauptstromversorgung und eine interne Stromversorgung.
Ein Messgeber gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst zumindest eine interne Stromversorgung, die konfiguriert ist, um eine Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung zu erzeugen und die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung auszugeben; eine Messgeberhauptschaltung, die konfiguriert ist, um unter Verwendung der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, die von der internen Stromversorgung zugeführt wird, angesteuert zu werden und Drehinformationen eines Drehkörpers zu erzeugen; eine Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch, die konfiguriert ist, um eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung auf der Grundlage einer von einer Hauptstromversorgung zugeführten Spannung zu erzeugen und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung auszugeben; eine Anomalieerfassungseinheit, die konfiguriert ist, um unter Verwendung der Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch ausgegeben wird, angesteuert zu werden und eine Anomalie in Bezug auf die interne Stromversorgung zu erfassen; und eine Abschaltschaltung, die konfiguriert ist, um die Versorgung der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung an die Messgeberhauptschaltung durch die interne Stromversorgung zu einem Zeitpunkt der Anomalieerfassung durch die Anomalieerfassungseinheit abzuschalten.
Zunächst wird ein Messgeber gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
1 zeigt eine Ansicht des Messgebers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
Ein Messgeber 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Hauptstromversorgung 10, eine interne Stromversorgung 11, eine Messgeberhauptschaltung 12, eine Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13, eine Anomalieerfassungseinheit 14 und eine Abschaltschaltung 15.
Die Hauptstromversorgung 10 ist z.B. als Netzteil ausgeführt, das von außen über eine externe Anschlussklemme am Messgeber 1 mit elektrischem Strom versorgt wird. Alternativ kann die Hauptstromversorgung 10 auch aus einer Primärbatterie oder einer Sekundärbatterie bestehen, die im Inneren des Messgebers 1 vorgesehen ist. Wenn die Hauptstromversorgung jedoch aus einer Primärbatterie oder einer Sekundärbatterie besteht, wird die Hauptstromversorgung so behandelt, dass sie sich von der internen Stromversorgung unterscheidet, die aus einer Primärbatterie oder einer Sekundärbatterie besteht. Die von der Hauptstromversorgung 10 ausgegebene Spannung beträgt z.B. 5 [V].
Die interne Stromversorgung 11 erzeugt eine Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung und gibt die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aus. Die interne Stromversorgung 11 versorgt die Messgeberhauptschaltung 12 mit elektrischem Strom durch ein System, das sich von der Hauptstromversorgung 10 unterscheidet, und besteht beispielsweise aus einer Primärbatterie, einer Sekundärbatterie, einem Netzteil, das von außen über eine externe Anschlussklemme am Messgeber 1 mit elektrischem Strom versorgt wird, oder einem Spannungsregler, der eine konstante Spannung erzeugt, die auf einer von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung basiert. Die von der internen Stromversorgung 11 zugeführte Ansteuerspannung für die Hauptschaltung des Messgebers beträgt beispielsweise 3,3 [V], 1,5 [V] oder 1 [V].
Die Messgeberhauptschaltung 12 wird mit der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung betrieben, die von der internen Stromversorgung 11 zugeführt wird, und erzeugt die Drehinformation des Drehkörpers. Die Komponenten, die die Messgeberhauptschaltung 12 bilden, umfassen beispielsweise eine optische oder magnetische Sensoreinheit, die an dem Drehkörper angebracht ist, eine Signalumwandlungseinheit, die ein analoges Signal, das von der Sensoreinheit ausgegeben wird, in ein Rechteckwellensignal umwandelt, und einen Speicher, der die Positionsinformationen, Ursprungsinformationen oder Ähnliches des Motors, der Drehwelle oder von Ähnlichem speichert, aber deren Darstellung wird hier ausgelassen. Die Signalumwandlungseinheit, die eine strukturelle Komponente der Messgeberhauptschaltung 12 ist, besteht aus einem Komparator, der das Analogsignal, das von der Sensoreinheit ausgegeben wird, mit einer Referenzspannung vergleicht und einen Impuls ausgibt, wenn das Analogsignal größer als die Referenzspannung ist. Wenn der Messgeber 1 als optischer Messgeber ausgebildet ist, umfasst die Sensoreinheit, die eine strukturelle Komponente der Messgeberhauptschaltung 12 ist, außerdem ein Lichtsendeelement und ein Lichtempfangselement. Wenn der Messgeber 1 als magnetischer Messgeber ausgebildet ist, umfasst die Sensoreinheit, die eine strukturelle Komponente der Messgeberhauptschaltung 12 ist, einen Sensorkopf.
Die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 erzeugt auf der Grundlage der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung und gibt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus. Insbesondere gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 auf der Grundlage der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die im Wesentlichen die gleiche Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist, und gibt diese aus. Die von der Hauptstromversorgung 10 zugeführte Spannung weist eine andere Größe als die von der internen Stromversorgung 11 zugeführte Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung auf. Daher ist die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 konfiguriert, um die Eingangsspannung in eine Spannung mit einer anderen Größe umzuwandeln und die Spannung mit der anderen Größe auszugeben, und sie besteht beispielsweise aus einem Spannungsteilungswiderstand, einem Spannungsregler oder dergleichen. Wenn beispielsweise die von der internen Stromversorgung 11 ausgegebene Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung z.B. 3,3 [V] beträgt, erzeugt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung von etwa 3,3 [V] auf der Grundlage der von der Hauptstromversorgung 10 ausgegebenen Spannung (z.B. 5 [V]) und gibt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus. Wenn die von der internen Stromversorgung 11 ausgegebene Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung z.B. 1,5 [V] beträgt, erzeugt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung von etwa 1,5 [V], basierend auf der von der Hauptstromversorgung 10 ausgegebenen Spannung (z.B. 5 [V]), und gibt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus. Wenn die von der internen Stromversorgung 11 ausgegebene Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung z.B. 1 [V] beträgt, erzeugt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung von etwa 1 [V], basierend auf der von der Hauptstromversorgung 10 ausgegebenen Spannung (z.B. 5 [V]), und gibt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus.
Auf diese Weise wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel - selbst dann, wenn die Hauptstromversorgung 10, die die Anomalieerfassungseinheit 14 mit Strom versorgt, und die interne Stromversorgung 11, die die Messgeberhauptschaltung 12 mit Strom versorgt, kurzgeschlossen werden, da die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 ausgegeben wird, auf eine Spannung geregelt wird, die im Wesentlichen die gleiche Größe aufweist wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, die von der internen Stromversorgung 11 ausgegeben wird, und eine Potenzialdifferenz zwischen diesen beiden Spannungen klein ist - der Messgeberhauptschaltung 12 keine Überspannung zugeführt und kann der Durchbruch einer elektronischen Komponente, die die Messgeberhauptschaltung bildet, verhindert werden.
Die Anomalieerfassungseinheit 14 wird unter Verwendung der Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung betrieben, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 ausgegeben wird, überwacht die Messgeber-Ansteuerspannung, die von der internen Stromversorgung 11 ausgegeben wird, und erfasst eine Anomalie in Bezug auf die interne Stromversorgung 11. Wenn zum Beispiel die Messgeber-Ansteuerspannung größer ist als ein vorbestimmter oberer Grenzwert, bestimmt die Anomalieerfassungseinheit 14, dass eine Anomalie in der internen Stromversorgung 11 auftrat, und gibt ein Alarmsignal der internen Stromversorgung an die Abschaltschaltung 15 aus. Wenn beispielsweise ein Kurzschluss zwischen der Hauptstromversorgung 10 und der internen Stromversorgung 11 auftrat, besteht die Möglichkeit, dass die Messgeber-Ansteuerspannung den vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet. In diesem Fall gibt die Anomalieerfassungseinheit 14 das Alarmsignal der internen Stromversorgung an die Abschaltschaltung 15 aus. Darüber hinaus kann die Anomalieerfassungseinheit 14 optional auch dann, wenn die Messgeber-Ansteuerspannung kleiner als ein vorbestimmter unterer Grenzwert ist, bestimmen, dass eine Anomalie in der internen Stromversorgung 11 auftrat, und kann ein Alarmsignal der internen Stromversorgung an die Abschaltschaltung 15 ausgeben. Die Anomalieerfassungseinheit 14 kann aus einer Kombination einer analogen Schaltung und einer arithmetischen Verarbeitungseinheit, oder nur aus einer arithmetischen Verarbeitungseinheit oder nur aus einer analogen Schaltung bestehen. Zu den arithmetischen Verarbeitungseinheiten, die die Anomalieerfassungseinheit 14 bilden können, gehören beispielsweise eine IC, eine LSI, eine CPU, eine MPU und ein DSP. Wenn die Anomalieerfassungseinheit 14 beispielsweise in Form eines Softwareprogramms aufgebaut ist, wird die arithmetische Verarbeitungseinheit gemäß dem Softwareprogramm betrieben, und dadurch kann die Funktion der Anomalieerfassungseinheit 14 implementiert werden. Alternativ kann eine integrierte Halbleiterschaltung oder ein Speichermedium konstruiert werden, in die oder das ein Softwareprogramm geschrieben ist, das die Funktion der Anomalieerfassungseinheit 14 implementiert.
Die Abschaltschaltung 15 ist zwischen der internen Stromversorgung 11 und der Messgeberhauptschaltung 12 vorgesehen. Die Abschaltschaltung 15 kann erkennen, dass die Anomalieerfassungseinheit 14 eine Anomalie erfasste, indem sie das Alarmsignal der internen Stromversorgung von der Anomalieerfassungseinheit 14 empfängt. Zum Zeitpunkt der Anomalieerfassung durch die Anomalieerfassungseinheit 14 unterbricht die Abschaltschaltung 15 die Versorgung der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung an die Messgeberhauptschaltung 12 durch die interne Stromversorgung 11. Zu einem solchen anomalen Zeitpunkt, zu dem die interne Stromversorgung 11 eine Überspannung ausgibt, wird der Messgeberhauptschaltung 12 keine Überspannung zugeführt, und der Ausfall einer elektronischen Komponente, die die Messgeberhauptschaltung bildet, kann verhindert werden, da die Abschaltschaltung 15 die Versorgung der Messgeberhauptschaltung mit der Ansteuerspannung durch die interne Stromversorgung 11 abschaltet. Die Abschaltschaltung 15 besteht zum Beispiel aus einem Halbleiterschaltelement, einem Relais oder ähnlichem. Beispiele für das Halbleiterschaltelement sind ein FET, ein IGBT, ein Thyristor, ein GTO (Gate Turn-OFF Thyristor) und ein Transistor, aber das Halbleiterschaltelement kann auch ein anderes Halbleiterschaltelement sein.
Als nächstes wird ein Messgeber gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 2 bis 4 beschrieben.
2 zeigt eine Ansicht des Messgebers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
Ein Messgeber 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung steuert zu einer normalen Zeit die Anomalieerfassungseinheit 14 durch die von der Hauptstromversorgung 10 zugeführte Spannung an und steuert, wenn ein Kurzschluss zwischen der Hauptstromversorgung 10 und der internen Stromversorgung 11 auftrat, die Anomalieerfassungseinheit 14 durch die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung an, die eine im Wesentlichen gleiche Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist. Somit umfasst der Messgeber 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zusätzlich zu der Konfiguration des Messgebers 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist, eine Kurzschlusserfassungseinheit 16.
Die Strukturen und Funktionen der Hauptstromversorgung 10, der internen Stromversorgung 11, der Messgeberhauptschaltung 12 und der Abschaltschaltung 15 in dem ersten Ausführungsbeispiel sind ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, das unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde.
Die Kurzschlusserfassungseinheit 16 erfasst das Vorhandensein/Fehlen eines Kurzschlusses zwischen der Hauptstromversorgung 10 und der internen Stromversorgung 11. Wenn ein Kurzschluss zwischen der Hauptstromversorgung 10 und der internen Stromversorgung 11 auftritt, fließt ein Überstrom von der Hauptstromversorgung 10 zu der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13. Wenn also ein Überstrom im Strom von der Hauptstromversorgung 10 auftritt, da die Möglichkeit eines Auftretens eines Kurzschlusses zwischen der Hauptstromversorgung 10 und der internen Stromversorgung 11 besteht, gibt die Kurzschlusserfassungseinheit 16 ein Überstromalarmsignal an die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 aus. Die Kurzschlusserfassungseinheit 16 besteht womöglich aus einer Kombination aus einer analogen Schaltung und einer arithmetischen Verarbeitungseinheit, oder sie besteht womöglich nur aus einer arithmetischen Verarbeitungseinheit oder sie besteht womöglich nur aus einer analogen Schaltung. Zu den arithmetischen Verarbeitungseinheiten, die die Kurzschlusserfassungseinheit 16 bilden können, gehören beispielsweise eine IC, eine LSI, eine CPU, eine MPU und ein DSP. Wenn die Kurzschlusserfassungseinheit 16 beispielsweise in Form eines Softwareprogramms aufgebaut ist, wird die arithmetische Verarbeitungseinheit gemäß dem Softwareprogramm betrieben, und dadurch kann die Funktion der Kurzschlusserfassungseinheit 16 implementiert werden. Alternativ kann eine integrierte Halbleiterschaltung oder ein Speichermedium konstruiert werden, in die oder das ein Softwareprogramm, das die Funktion der Kurzschlusserfassungseinheit 16 implementiert, geschrieben ist.
Die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 kann erkennen, dass die Kurzschlusserfassungseinheit 16 eine Anomalie erfasste, indem sie das Überstrom-Alarmsignal von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 empfängt. Wenn die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 das Überstromalarmsignal von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 empfing, erzeugt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, basierend auf der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung, und gibt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus. Wenn die Kurzschlusserfassungseinheit 16 keinen Kurzschluss erfasst, gibt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus, die im Wesentlichen die gleiche Größe aufweist wie die von der Hauptstromversorgung 10 zugeführte Spannung. Wenn beispielsweise die von der Hauptstromversorgung 10 ausgegebene Spannung 5 [V] und die von der internen Stromversorgung 11 ausgegebene Spannung 3,3 [V] beträgt, beträgt die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 ausgegebene Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung 3,3 [V], wenn die Kurzschlusserfassungseinheit 16 einen Kurzschluss erfasste, und 5 [V], wenn die Kurzschlusserfassungseinheit 16 keinen Kurzschluss erfasste.
Die Anomalieerfassungseinheit 14 wird unter Verwendung der Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung betrieben, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 ausgegeben wird, überwacht die Messgeber-Ansteuerspannung, die von der internen Stromversorgung 11 ausgegeben wird, und erfasst eine Anomalie in Bezug auf die interne Stromversorgung 11. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 ausgegeben wird, eine Spannung, die eine im Wesentlichen gleiche Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist, wenn die Kurzschlusserfassungseinheit 16 einen Kurzschluss erfasst, und eine Spannung, die eine im Wesentlichen gleiche Größe wie die von der Hauptstromversorgung 10 zugeführte Spannung aufweist, wenn die Kurzschlusserfassungseinheit 16 keinen Kurzschluss erfasst. Die Anomalieerfassungseinheit 14 ist konfiguriert, um sowohl von der Spannung, die im Wesentlichen die gleiche Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist, als auch von der Spannung, die im Wesentlichen die gleiche Größe wie die von der Hauptstromversorgung 10 zugeführte Spannung aufweist, angesteuert zu werden.
Auf diese Weise wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel - selbst dann, wenn die Hauptstromversorgung 10, die die Anomalieerfassungseinheit 14 mit Strom versorgt, und die interne Stromversorgung 11, die die Messgeberhauptschaltung 12 mit Strom versorgt, kurzgeschlossen sind, da die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 zum Zeitpunkt des Kurzschlusses zwischen der Hauptstromversorgung 10 und der internen Stromversorgung 11 ausgegeben wird, auf eine Spannung geregelt wird, die im Wesentlichen die gleiche Größe aufweist wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, die von der internen Stromversorgung 11 ausgegeben wird, und eine Potenzialdifferenz zwischen diesen beiden Spannungen klein ist - der Messgeberhauptschaltung 12 keine Überspannung zugeführt und kann der Ausfall einer elektronischen Komponente, die die Messgeberhauptschaltung bildet, verhindert werden. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die eine im Wesentlichen gleiche Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist, nur ausgegeben, wenn ein Kurzschluss zwischen der Hauptstromversorgung 10 und der internen Stromversorgung 11 auftritt, und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die eine im Wesentlichen gleiche Größe wie die von der Hauptstromversorgung 10 zugeführte Spannung aufweist, wird in anderen Fällen ausgegeben, und daher besteht auch ein Vorteil darin, dass der Stromverbrauch der Hauptstromversorgung 10 reduziert werden kann.
3 zeigt eine Ansicht eines konkreten Beispiels für die Kurzschlusserfassungseinheit und die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch in dem Messgeber gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. In dem in 3 dargestellten Beispiel ist die von der Hauptstromversorgung 10 ausgegebene Spannung auf 5 [V] und die von der internen Stromversorgung 11 ausgegebene Spannung auf 3,3 [V] eingestellt.
Tritt ein Kurzschluss zwischen der Hauptstromversorgung 10 und der internen Stromversorgung 11 auf, fließt ein Überstrom von der Hauptstromversorgung 10 in Richtung der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13. Um das Auftreten eines Überstroms in der Hauptstromversorgung 10 zu erfassen, umfasst die Kurzschlusserfassungseinheit 16 eine Stromerfassungseinheit 21 und eine Bestimmungseinheit 22.
Die Stromerfassungseinheit 21 erfasst den Wert des von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Stroms. Als Stromerfassungsverfahren in der Stromerfassungseinheit 21 ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem ein Nebenschlusswiderstand verwendet wird. Bei diesem Verfahren wird ein Nebenschlusswiderstand zwischen die Hauptstromversorgung 10 und die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 eingefügt, zwischen denen ein Strompfad ein Ziel der Stromerfassung ist, und eine Potenzialdifferenz zwischen beiden Enden des Nebenschlusswiderstands, die auftritt, wenn Strom durch den Nebenschlusswiderstand fließt, wird erfasst, und ein Stromwert wird auf der Grundlage dieser Spannung erfasst. Der von der Stromerfassungseinheit 21 erfasste Stromwert wird an die Bestimmungseinheit 22 gesendet.
Die Bestimmungseinheit 22 bestimmt, ob ein Überstrom im von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Strom auftritt, basierend darauf, ob der von der Stromerfassungseinheit 21 erfasste Stromwert einen vorbestimmten Schwellenwert oder mehr beträgt. Wenn der von der Stromerfassungseinheit 21 erfasste Stromwert den vorbestimmten Schwellenwert oder mehr beträgt, besteht die Möglichkeit, dass die Hauptstromversorgung 10 und die interne Stromversorgung 11 kurzgeschlossen sind, und daher gibt die Bestimmungseinheit 22 das Überstromalarmsignal an eine Schaltsteuereinheit 17 in der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 aus. Wenn der Wert des von der Stromerfassungseinheit 21 erfassten Stroms unter dem vorbestimmten Schwellenwert liegt, bestimmt die Bestimmungseinheit 22, dass die Hauptstromversorgung 10 und die interne Stromversorgung 11 nicht kurzgeschlossen sind. Die Bestimmungseinheit 22 besteht z.B. aus einem AD-Wandler und einem Komparator. Der Schwellenwert, der bei dem Bestimmungsvorgang des Auftretens eines Überstroms in der Bestimmungseinheit 22 verwendet wird, muss vorab vor dem eigentlichen Betrieb des Messgebers 1 ermittelt werden. Der Schwellenwert wird beispielsweise auf einen Wert festgelegt, der um einige zehn Prozent oder mehr größer ist als der Wert des zu einem normalen Zeitpunkt fließenden Stroms, es kann aber der Wert des Schwellenwerts frei geändert werden.
Die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 ist konfiguriert, um die Eingangsspannung in eine Spannung mit einer anderen Größe umzuwandeln und die Spannung mit der anderen Größe auszugeben, und besteht beispielsweise aus einem Spannungsteilungswiderstand, einem Spannungsregler oder ähnlichem. In dem in 3 dargestellten Beispiel ist ein Fall dargestellt, in dem die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 durch die Verwendung eines Spannungsteilungswiderstandes gebildet wird.
Wie in 3 dargestellt, umfasst die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 einen Widerstand R₀, einen Widerstand R₁, einen Schalter Tr₁ und eine Schaltsteuereinheit 17. Ein Satz mit dem Widerstand R₀, dem Widerstand R₁ und dem Schalter Tr₁, die in Reihe geschaltet sind, ist mit der Hauptstromversorgung 10 verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₁ ist mit der Anomalieerfassungseinheit 14 verbunden. Die Widerstandswerte des Widerstands R₀ und des Widerstands R₁ sind derart eingestellt, dass ein Potenzial VCC des Verbindungspunkts zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₁, das durch den Stromfluss durch den Widerstand R₀ und den Widerstand R₁ von der Hauptstromversorgung 10 entsteht, wenn der Schalter Tr₁ eingeschaltet ist, eine Spannungsgröße (z.B. etwa 3,3 [V]) aufweist, die im Wesentlichen gleich der Spannung der internen Stromversorgung 11 ist. Beispiele für den Schalter Tr₁ sind ein FET, ein IGBT, ein Thyristor, ein GTO (Gate Turn-OFF Thyristor) und ein Transistor, aber der Schalter Tr₁ kann auch ein anderes Halbleiterschaltelement sein.
Das EIN/AUS des Schalters Tr₁ wird von der Schaltsteuereinheit 17 gesteuert. Insbesondere schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ ein, wenn die Schaltsteuereinheit 17 das Überstromalarmsignal von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 empfing und das Alarmsignal der internen Stromversorgung von der Anomalieerfassungseinheit 14 empfing. Da in diesem Fall auch im Widerstand R₁ Strom fließt, erscheint 3,3 [V], d.h. eine Spannung, die sich aus der Division der Spannung von 5 [V] der Hauptstromversorgung 10 durch den Widerstand R₀ und den Widerstand R₁ ergibt, als das Potenzial VCC des Verbindungspunkts zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₁. Somit werden 3,3 [V] als Ansteuerspannung an die Anomalieerfassungseinheit 14 zugeführt. Wenn die Schaltsteuereinheit 17 das Überstromalarmsignal von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 nicht empfängt, schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ aus. Da in diesem Fall kein Strom im Widerstand R₁ fließt, erscheint eine Spannung von 5 [V], die im Wesentlichen gleich der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung ist, als das Potenzial VCC des Verbindungspunkts zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₁. Somit werden 5 [V] als Ansteuerspannung an die Anomalieerfassungseinheit 14 zugeführt.
4 zeigt ein Flussdiagramm des Betriebsablaufs der Kurzschlusserfassungseinheit und der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch in dem in 3 dargestellten Messgeber. In 4 wurde die Darstellung eines Prozesses zur Erzeugung der Drehinformation des Drehkörpers in der Messgeberhauptschaltung 12 ausgelassen. Der Prozess der Schritte S101 bis S104 wird wiederholt in vorbestimmten Zyklen ausgeführt.
Zunächst wird in Schritt S101 von der Schaltsteuereinheit 17 in der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 bestimmt, ob das Überstromalarmsignal von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 ausgegeben wurde.
Wenn in Schritt S101 bestimmt wird, dass das Überstromalarmsignal nicht von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 ausgegeben wird, schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ aus. Da in diesem Fall kein Strom im Widerstand R₁ fließt, gibt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus, deren Größe (5 [V]) im Wesentlichen der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung entspricht (Schritt S104).
Wenn in Schritt S101 bestimmt wird, dass das Überstromalarmsignal von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 ausgegeben wurde, geht der Prozess zu Schritt S102 über.
In Schritt S102 stellt die Schaltsteuereinheit 17 in der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 fest, ob das Alarmsignal der internen Stromversorgung von der Anomalieerfassungseinheit 14 ausgegeben wurde.
Wenn in Schritt S102 bestimmt wird, dass das Alarmsignal der internen Stromversorgung nicht von der Anomalieerfassungseinheit 14 ausgegeben wird, schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ aus. Da in diesem Fall kein Strom im Widerstand R₁ fließt, gibt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus, deren Größe (5 [V]) im Wesentlichen der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung entspricht (Schritt S104). Dann kehrt das Verfahren zu Schritt S101 zurück.
Wenn in Schritt S102 bestimmt wird, dass das Alarmsignal der internen Stromversorgung von der Anomalieerfassungseinheit 14 ausgegeben wurde, schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ ein. Da in diesem Fall auch im Widerstand R₁ Strom fließt, erscheint 3.3 [V], d.h. eine Spannung, die durch Teilen der Spannung von 5 [V] der Hauptstromversorgung 10 durch den Widerstand R₀ und den Widerstand R₁ erhalten wird, als das Potenzial VCC des Verbindungspunktes zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₁, und, mit anderen Worten, die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 erzeugt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung und gibt diese aus, die eine im Wesentlichen gleiche Größe (3,3 [V]) wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist (Schritt S103), und gibt sie aus. Danach kehrt der Prozess zu Schritt S101 zurück. Solange das Alarmsignal der internen Stromversorgung von der Anomalieerfassungseinheit 14 ausgegeben wird, fährt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 fort, die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe (3,3 [V]) wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung auszugeben. Wenn beispielsweise die Hauptstromversorgung 10 ausgeschaltet und dann wieder eingeschaltet wird, kann der Ausgang der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 zurückgesetzt werden, und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe (5 [V]) wie die von der Hauptstromversorgung 10 zugeführte Spannung kann ausgegeben werden.
Als nächstes wird ein Messgeber gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 5 bis 7 beschrieben. In dem dritten Ausführungsbeispiel sind mehrere interne Stromversorgungen in dem Messgeber gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen.
5 zeigt eine Ansicht des Messgebers gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. In dem in 5 dargestellten Beispiel und in den nachstehend beschriebenen 6 und 7 wird ein Messgeber 1 mit zwei internen Stromversorgungen beispielhaft beschrieben, aber die folgende Beschreibung gilt auch für ein Beispiel, in dem der Messgeber 1 drei oder mehr interne Stromversorgungen umfasst. Darüber hinaus sind die Strukturen und Funktionen der Hauptstromversorgung 10, der Messgeberhauptschaltung 12 und der Kurzschlusserfassungseinheit 16 in dem dritten Ausführungsbeispiel ähnlich wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, das unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde.
Wie in 5 dargestellt, umfasst der Messgeber 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eine erste interne Stromversorgung 11-1 und eine zweite interne Stromversorgung 11-2. Die erste interne Stromversorgung 11-1 und die zweite interne Stromversorgung 11-2 erzeugen Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannungen, die sich in ihrer Größe unterscheiden, und geben diese aus. Ein Beispiel für den Aufbau der ersten internen Stromversorgung 11-1 und der zweiten internen Stromversorgung 11-2 ist das gleiche wie das in 1 beschriebene Beispiel für den Aufbau der internen Stromversorgung 11. In dem in 5 dargestellten Beispiel gibt die erste interne Stromversorgung 11-1 beispielsweise 3,3 [V] aus, und die zweite interne Stromversorgung 11-2 gibt 1,5 [V] aus.
Eine erste Anomalieerfassungseinheit 14-1 und eine zweite Anomalieerfassungseinheit 14-2 sind in Verbindung mit der ersten internen Stromversorgung 11-1 und der zweiten internen Stromversorgung 11-2 vorgesehen. Ein Beispiel für den Aufbau der ersten Anomalieerfassungseinheit 14-1 und der zweiten Anomalieerfassungseinheit 14-2 ist dasselbe wie das Beispiel für den Aufbau der Anomalieerfassungseinheit 14, das unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde. Die erste Anomalieerfassungseinheit 14-1 wird unter Verwendung der Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung betrieben, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 ausgegeben wird, überwacht die Messgeber-Ansteuerspannung, die von der ersten internen Stromversorgung 11-1 ausgegeben wird, und erfasst eine Anomalie in Bezug auf die erste interne Stromversorgung 11-1. Die zweite Anomalieerfassungseinheit 14-2 wird unter Verwendung der Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung angesteuert, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 ausgegeben wird, überwacht die Messgeber-Ansteuerspannung, die von der zweiten internen Stromversorgung 11-2 ausgegeben wird, und erfasst eine Anomalie in Bezug auf die zweite interne Stromversorgung 11-2.
Eine erste Abschaltschaltung 15-1 ist zwischen der ersten internen Stromversorgung 11-1 und der Messgeberhauptschaltung 12 vorgesehen, und eine zweite Abschaltschaltung 15-2 ist zwischen der zweiten internen Stromversorgung 11-2 und der Messgeberhauptschaltung 12 vorgesehen. Ein Beispiel für den Aufbau der ersten Abschaltschaltung 15-1 und der zweiten Abschaltschaltung 15-2 ist das gleiche wie das in 1 beschriebene Beispiel für den Aufbau der Abschaltschaltung 15. Zum Zeitpunkt der Anomalieerfassung durch die erste Anomalieerfassungseinheit 14-1 schaltet die erste Abschaltschaltung 15-1 die Versorgung der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung zu der Messgeberhauptschaltung 12 durch die erste interne Stromversorgung 11-1 ab. Zum Zeitpunkt der Anomalieerfassung durch die zweite Anomalieerfassungseinheit 14-2 schaltet die zweite Abschaltschaltung 15-2 die Versorgung der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung zu der Messgeberhauptschaltung 12 durch die zweite interne Stromversorgung 11-2 ab.
Wenn die Kurzschlusserfassungseinheit 16 einen Kurzschluss erfasste, erzeugt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 auf der Grundlage der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, die von der internen Stromversorgung ausgegeben wird, in der eine Anomalie durch die Anomalieerfassungseinheit erfasst wurde, und gibt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus. Insbesondere, wenn die Kurzschlusserfassungseinheit 16 einen Kurzschluss erfasste und die erste Anomalieerfassungseinheit 14-1 eine Anomalie der ersten internen Stromversorgung 11-1 erfasste, erzeugt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 auf der Grundlage der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe (etwa 3,3 [V]) wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, die von der ersten internen Stromversorgung ausgegeben wird, und gibt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus. Wenn die Kurzschlusserfassungseinheit 16 einen Kurzschluss erfasste und die zweite Anomalieerfassungseinheit 14-2 eine Anomalie der zweiten internen Stromversorgung 11-2 erfasste, erzeugt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 auf der Grundlage der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe (etwa 1,5 [V]) wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, die von der zweiten internen Stromversorgung ausgegeben wird, und gibt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus. Die erste Anomalieerfassungseinheit 14-1 und die zweite Anomalieerfassungseinheit 14-2 sind konfiguriert, um von der Spannung einer der Größen 5 [V], 3,3 [V] und 1,5 [V] ansteuerbar zu sein, die die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannungen sind, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 ausgegeben werden.
Auf diese Weise wird gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel selbst dann, wenn die Hauptstromversorgung 10 und eine einer Mehrzahl von internen Stromversorgungen 11-1 und 11-2 kurzgeschlossen sind, die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 ausgegeben wird, auf eine Spannung geregelt, die eine im Wesentlichen gleiche Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist, die von der internen Stromversorgung ausgegeben wird, in der eine Anomalie erfasst wurde, und eine Potenzialdifferenz zwischen der Hauptstromversorgung 10 und der internen Stromversorgung, in der eine Anomalie erfasst wurde, ist klein, und somit wird der Messgeberhauptschaltung 12 keine Überspannung zugeführt und der Ausfall einer elektronischen Komponente, die die Messgeberhauptschaltung bildet, kann verhindert werden. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die eine im Wesentlichen gleiche Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist, nur dann ausgegeben, wenn ein Kurzschluss zwischen der Hauptstromversorgung 10 und der internen Stromversorgung, in der eine Anomalie erfasst wurde, auftritt, und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die eine im Wesentlichen gleiche Größe wie die von der Hauptstromversorgung 10 zugeführte Spannung aufweist, wird in anderen Fällen ausgegeben, und daher besteht auch ein Vorteil darin, dass der Stromverbrauch der Hauptstromversorgung 10 reduziert werden kann.
6 zeigt eine Ansicht eines konkreten Beispiels für die Kurzschlusserfassungseinheit und die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch in dem Messgeber gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. In dem in 6 dargestellten Beispiel ist beispielhaft die von der Hauptstromversorgung 10 ausgegebene Spannung auf 5 [V], die von der ersten internen Stromversorgung 11-1 ausgegebene Spannung auf 3,3 [V] und die von der zweiten internen Stromversorgung 11-2 ausgegebene Spannung auf 1,5 [V] eingestellt, aber diese Spannungen können auch andere Größenordnungen aufweisen.
Um das Auftreten eines Überstroms in der Hauptstromversorgung 10 zu erfassen, umfasst die Kurzschlusserfassungseinheit 16 eine Stromerfassungseinheit 21 und eine Bestimmungseinheit 22. Ein Ausführungsbeispiel der Kurzschlusserfassungseinheit 16 ist das gleiche wie das Beispiel des Aufbaus der Kurzschlusserfassungseinheit 16, das mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben wurde.
Die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch (13) ist konfiguriert, um die Eingangsspannung in eine Spannung mit einer anderen Größe umzuwandeln und die Spannung mit der anderen Größe auszugeben, und besteht beispielsweise aus einem Spannungsteilungswiderstand, einem Spannungsregler oder ähnlichem. In dem in 6 dargestellten Beispiel ist ein Fall dargestellt, in dem die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 durch die Verwendung eines Spannungsteilungswiderstandes gebildet wird.
Wie in 6 dargestellt, umfasst die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 einen Widerstand R₀, einen Widerstand R₁, einen Widerstand R₂, einen Schalter Tr₁, einen Schalter Tr₂ und eine Schaltsteuereinheit 17. Ein Satz, der den Widerstand R₁ und den Schalter Tr₁ umfasst, und ein Satz, der den Widerstand R₂ und den Schalter Tr₂ umfasst, sind parallel geschaltet. Außerdem ist ein Satz mit dem Widerstand R₁, dem Schalter Tr₁, dem Widerstand R₂ und dem Schalter Tr₂ sowie dem Widerstand R₀ in Reihe mit der Hauptstromversorgung 10 geschaltet. Die Verbindungspunkte zwischen dem Widerstand R₀ einerseits und dem Widerstand R₁ und dem Widerstand R₂ andererseits sind mit der ersten Anomalieerfassungseinheit 14-1 bzw. der zweiten Anomalieerfassungseinheit 14-2 verbunden. Die Widerstandswerte des Widerstands R₀ und des Widerstands R₁ sind derart eingestellt, dass ein Potenzial VCC des Verbindungspunkts zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₁, das durch den Stromfluss durch den Widerstand R₀ und den Widerstand R₁ von der Hauptstromversorgung 10 entsteht, wenn der Schalter Tr₁ eingeschaltet und der Schalter Tr₂ ausgeschaltet ist, eine Spannungsgröße (z.B., etwa 3,3 [V]) ist, die im Wesentlichen gleich der Spannung der ersten internen Stromversorgung 11-1 ist. Die Widerstandswerte des Widerstands R₀ und des Widerstands R₂ sind derart eingestellt, dass ein Potenzial VCC des Verbindungspunkts zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₂, das durch den Stromfluss durch den Widerstand R₀ und den Widerstand R₂ von der Hauptstromversorgung 10 entsteht, wenn der Schalter Tr₁ ausgeschaltet und der Schalter Tr₂ eingeschaltet ist, eine Spannungsgröße (z.B., etwa 1,5 [V]) ist, die im Wesentlichen gleich der Spannung der zweiten internen Stromversorgung 11-2 ist. Beispiele für den Schalter Tr₁ und den Schalter Tr₂ sind ein FET, ein IGBT, ein Thyristor, ein GTO (Gate Turn-OFF Thyristor) und ein Transistor, aber der Schalter Tr₁ und der Schalter Tr₂ können auch andere Halbleiterschaltelemente sein.
Das EIN/AUS des Schalters Tr₁ und des Schalters Tr₂ wird von der Schaltsteuereinheit 17 gesteuert. Insbesondere schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ ein und den Schalter Tr₂ aus, wenn die Schaltsteuereinheit 17 das Überstromalarmsignal von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 und das erste interne Stromversorgungsalarmsignal von der ersten Anomalieerfassungseinheit 14-1 empfing. Da in diesem Fall auch im Widerstand R₁ Strom fließt, erscheint 3,3 [V], d.h. eine Spannung, die durch Teilen der Spannung von 5 [V] der Hauptstromversorgung 10 durch den Widerstand R₀ und den Widerstand R₁ erhalten wird, als das Potenzial VCC des Verbindungspunktes zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₁. Mit anderen Worten, 3,3 [V] wird als Ansteuerspannung an die erste Anomalieerfassungseinheit 14-1 und die zweite Anomalieerfassungseinheit 14-2 zugeführt. Konkret schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ aus und den Schalter Tr₂ ein, wenn die Schaltsteuereinheit 17 das Überstromalarmsignal von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 und das zweite interne Stromversorgungsalarmsignal von der zweiten Anomalieerfassungseinheit 14-2 empfing. Da in diesem Fall auch im Widerstand R₂ Strom fließt, erscheint 1,5 [V], d.h. eine Spannung, die durch Teilen der Spannung von 5 [V] der Hauptstromversorgung 10 durch den Widerstand R₀ und den Widerstand R₂ erhalten wird, als das Potenzial VCC des Verbindungspunktes zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₂. Mit anderen Worten, 1,5 [V] wird als eine Ansteuerspannung an die erste Anomalieerfassungseinheit 14-1 und die zweite Anomalieerfassungseinheit 14-2 zugeführt.
7 zeigt ein Flussdiagramm des Betriebsablaufs der Kurzschlusserfassungseinheit und der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch in dem in 6 dargestellten Messgeber. In 7 ist die Darstellung eines Prozesses zur Erzeugung der Drehinformation des Drehkörpers in der Messgeberhauptschaltung 12 ausgelassen. Der Prozess der Schritte S201 bis S206 wird wiederholt in vorbestimmten Zyklen ausgeführt.
Zunächst wird in Schritt S201 von der Schaltsteuereinheit 17 in der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 bestimmt, ob das Überstromalarmsignal von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 ausgegeben wurde.
Wenn in Schritt S201 bestimmt wird, dass das Überstromalarmsignal nicht von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 ausgegeben wird, schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ und den Schalter Tr₂ aus. Da in diesem Fall kein Strom in dem Widerstand R₁ oder dem Widerstand R₂ fließt, gibt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus, deren Größe (5 [V]) im Wesentlichen gleich der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung ist (Schritt S206). Dann kehrt das Verfahren zu Schritt S201 zurück.
Wenn in Schritt S201 bestimmt wird, dass das Überstromalarmsignal von der Kurzschlusserfassungseinheit 16 ausgegeben wurde, geht das Verfahren zu Schritt S202 über.
In Schritt S202 bestimmt die Schaltsteuereinheit 17 in der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13, ob das erste interne StromversorgungsAlarmsignal von der ersten Anomalieerfassungseinheit 14-1 ausgegeben wurde.
Wenn in Schritt S202 bestimmt wird, dass das erste interne Stromversorgungsalarmsignal von der ersten Anomalieerfassungseinheit 14-1 ausgegeben wurde, schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ ein und schaltet den Schalter Tr₂ aus. Da in diesem Fall Strom im Widerstand R₁ fließt, erscheint 3.3 [V], d.h. eine Spannung, die sich aus der Division der Spannung von 5 [V] der Hauptstromversorgung 10 durch den Widerstand R₀ und den Widerstand R₁ ergibt, als das Potenzial VCC des Verbindungspunktes zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₁, und erzeugt mit anderen Worten die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe (3.3 [V]) zu der ersten Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, die von der ersten internen Stromversorgung 11-1 ausgegeben wird (Schritt S204), und gibt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus. Dann kehrt der Prozess zu Schritt S201 zurück. Solange das erste interne Stromversorgungsalarmsignal von der ersten Anomalieerfassungseinheit 14-1 ausgegeben wird, fährt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 fort, die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung auszugeben, die eine im Wesentlichen gleiche Größe (3,3 [V]) wie die erste Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist. Wenn beispielsweise die Hauptstromversorgung 10 ausgeschaltet und dann wieder eingeschaltet wird, kann als Option der Ausgang der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 zurückgesetzt werden, und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe (5 [V]) wie die von der Hauptstromversorgung 10 zugeführte Spannung kann ausgegeben werden.
Wenn in Schritt S202 nicht bestimmt wird, dass das erste interne Stromversorgungsalarmsignal von der ersten Anomalieerfassungseinheit 14-1 ausgegeben wurde, geht das Verfahren zu Schritt S203 über.
In Schritt S203 bestimmt die Schaltsteuereinheit 17 in der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13, ob das zweite interne StromversorgungsAlarmsignal von der zweiten Anomalieerfassungseinheit 14-2 ausgegeben wurde.
Wenn in Schritt S203 bestimmt wird, dass das zweite interne Stromversorgungs-alarmsignal von der zweiten Anomalieerfassungseinheit 14-2 ausgegeben wurde, schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ aus und den Schalter Tr₂ ein. Da in diesem Fall Strom in dem Widerstand R₂ fließt, erscheint 1.5 [V], d.h. eine Spannung, die sich aus der Division der Spannung von 5 [V] der Hauptstromversorgung 10 durch den Widerstand R₀ und den Widerstand R₂ ergibt, als das Potenzial VCC des Verbindungspunktes zwischen dem Widerstand R₀ und dem Widerstand R₂, und erzeugt mit anderen Worten die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 die Ansteuerspannung für die Anomalieerfassungseinheit mit einer im Wesentlichen gleichen Größe (1.5 [V]) zu der zweiten Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, die von der zweiten internen Stromversorgung 11-2 ausgegeben wird, und gibt die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus (Schritt S205). Dann kehrt der Prozess zu Schritt S201 zurück. Solange das zweite interne Stromversorgungsalarmsignal von der zweiten Anomalieerfassungseinheit 14-2 ausgegeben wird, fährt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 fort, die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung auszugeben, die eine im Wesentlichen gleiche Größe (1,5 [V]) wie die zweite Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist. Wenn beispielsweise die Hauptstromversorgung 10 ausgeschaltet und dann wieder eingeschaltet wird, kann als Option der Ausgang der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 zurückgesetzt werden, und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe (5 [V]) wie die von der Hauptstromversorgung 10 zugeführte Spannung kann ausgegeben werden.
Wenn in Schritt S203 nicht bestimmt wird, dass das zweite interne Stromversorgungsalarmsignal von der zweiten Anomalieerfassungseinheit 14-2 ausgegeben wurde, schaltet die Schaltsteuereinheit 17 den Schalter Tr₁ und den Schalter Tr₂ aus. Da in diesem Fall kein Strom in dem Widerstand R₁ oder dem Widerstand R₂ fließt, gibt die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch 13 die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung aus, die eine Größe (5 [V]) aufweist, die im Wesentlichen der von der Hauptstromversorgung 10 zugeführten Spannung entspricht (Schritt S206). Dann kehrt das Verfahren zu Schritt S101 zurück.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Prozess, der Schritt S202 und Schritt S204 umfasst, und der Prozess, der Schritt S203 und S205 umfasst, durch Änderung der Reihenfolge dieser Prozesse ausgeführt werden können.
Bezugszeichenliste

1: Messgeber
10: Hauptstromversorgung
11: Interne Stromversorgung
11-1: Erste interne Stromversorgung
11-2: Zweite interne Stromversorgung
12: Messgeberhauptschaltung
13: Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch
14: Anomalieerfassungseinheit
14-1: Erste Anomalieerfassungseinheit
14-2: Zweite Anomalieerfassungseinheit
15: Abschaltschaltung
15-1: Erste Abschaltschaltung
15-2: Zweite Abschaltschaltung
16: Kurzschlusserfassungseinheit
17: Schaltsteuereinheit
21: Stromerfassungseinheit
22: Bestimmungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008216115 [0006]
JP 2007292608 [0006]
JP 2007288970 [0006]
JP 2010002267 [0006]

Claims

Messgeber, der umfasst: zumindest eine interne Stromversorgung, die konfiguriert ist, um eine Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung zu erzeugen und die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung auszugeben; eine Messgeberhauptschaltung, die konfiguriert ist, um unter Verwendung der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung, die von der internen Stromversorgung zugeführt wird, angesteuert zu werden, und Drehinformationen eines Drehkörpers zu erzeugen; eine Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch, die konfiguriert ist, um auf der Grundlage einer von einer Hauptstromversorgung zugeführten Spannung eine Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung zu erzeugen und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung auszugeben; eine Anomalieerfassungseinheit, die konfiguriert ist, um unter Verwendung der Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung, die von der Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch ausgegeben wird, angesteuert zu werden und eine Anomalie in Bezug auf die interne Stromversorgung zu erfassen; und eine Abschaltschaltung, die konfiguriert ist, um die Zuführung der Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung zu der Messgeberhauptschaltung durch die interne Stromversorgung zum Zeitpunkt der Anomalieerfassung durch die Anomalieerfassungseinheit abzuschalten.
Messgeber nach Anspruch 1, wobei die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch konfiguriert ist, um die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung auf der Grundlage der von der Hauptstromversorgung zugeführten Spannung zu erzeugen und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung auszugeben.
Messgeber nach Anspruch 1, der ferner eine Kurzschlusserfassungseinheit umfasst, die konfiguriert ist, um das Vorhandensein oder Fehlen eines Kurzschlusses zwischen der Hauptstromversorgung und der internen Stromversorgung zu erfassen, wobei wenn die Kurzschlusserfassungseinheit einen Kurzschluss erfasst, die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch auf der Grundlage der von der Hauptstromversorgung zugeführten Spannung die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung mit einer im Wesentlichen gleichen Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung erzeugt und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung ausgibt, und wenn die Kurzschlusserfassungseinheit keinen Kurzschluss erfasst, die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung erzeugt, die im Wesentlichen die gleiche Größe aufweist wie die von der Hauptstromversorgung zugeführte Spannung, und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung ausgibt.
Messgeber nach Anspruch 3, wobei, wenn die Kurzschlusserfassungseinheit einen Kurzschluss erfasst, die Schutzschaltung gegen Überspannungsdurchbruch auf der Grundlage der von der Hauptstromversorgung zugeführten Spannung die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung erzeugt, die eine im Wesentlichen gleiche Größe wie die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung aufweist, die von der internen Stromversorgung ausgegeben wird, in der eine Anomalie durch die Anomalieerfassungseinheit erfasst wurde, und die Anomalieerfassungseinheit-Ansteuerspannung ausgibt.
Messgeber nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Kurzschlusserfassungseinheit umfasst: eine Stromerfassungseinheit, die konfiguriert ist, um einen Wert eines von der Hauptstromversorgung zugeführten Stroms zu erfassen; und eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass die Hauptstromversorgung und die interne Stromversorgung kurzgeschlossen sind, wenn der Wert des von der Stromerfassungseinheit erfassten Stroms einen vorbestimmten Schwellenwert oder mehr beträgt, und um zu bestimmen, dass die Hauptstromversorgung und die interne Stromversorgung nicht kurzgeschlossen sind, wenn der Wert des von der Stromerfassungseinheit erfassten Stroms kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
Messgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Mehrzahl der internen Stromversorgungen Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannungen erzeugt, die sich in ihrer Größe unterscheiden, und diese ausgibt, und eine Mehrzahl von Anomalieerfassungseinheiten in Verbindung mit den internen Stromversorgungen vorgesehen ist.
Messgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die interne Stromversorgung konfiguriert ist, um die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung auf der Grundlage der von der Hauptstromversorgung zugeführten Spannung zu erzeugen und auszugeben und die Messgeberhauptschaltungs-Ansteuerspannung auszugeben.