JP2000338159A - アナログ入力装置及びその断線検出方法 - Google Patents

アナログ入力装置及びその断線検出方法

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JP2000338159A
JP2000338159A JP11148285A JP14828599A JP2000338159A JP 2000338159 A JP2000338159 A JP 2000338159A JP 11148285 A JP11148285 A JP 11148285A JP 14828599 A JP14828599 A JP 14828599A JP 2000338159 A JP2000338159 A JP 2000338159A
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capacitor
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analog
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Shuichi Nagayama
修一 長山
Hideo Otani
英雄 大谷
Hiroki Umeda
弘樹 梅田
Yofumi Kurisu
栗栖  与文
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Hitachi Ltd
Hitachi Information and Control Systems Inc
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Hitachi Ltd
Hitachi Process Computer Engineering Inc
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】アナログ入力精度を維持して、入力部の断線検
出を高速化する。 【解決手段】サンプリング点(#)からのアナログ信号
を取り込む入力回路に、サンプリングコンデンサCsと
放電用スイッチSWdを付設する。サンプリング動作の
前に、SWdのみをONしてCsを0に放電する。次
に、サンプリングスイッチSWiをONしてサンプリン
グを開始し、Csと入力コンデンサCiが接続される
と、Ciの信号電圧Vsが瞬時放電、Csが瞬時充電さ
れるので、アンプ9に入力されるサンプリング信号は、
瞬時にCi、Csの分圧比による電圧Vdとなる。その
後、Ciはサンプリング点から回路時定数τに従って再
充電されるので、サンプリング信号はVsに整定する。
しかし、サンプリング点の信号線2が短絡していると、
Ciの再充電が行われないので、サンプリング信号はV
dのままとなる。このサンプリング動作をサンプリング
点毎に2回連続して行えば、断線の場合のサンプリング
信号はCi、Csの分圧比に応じて低下する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度センサ等のア
ナログ入力装置に関し、特に入力部の断線検出方式に関
する。
【0002】
【従来の技術】アナログ入力装置の断線検出回路は、一
定電圧を高抵抗を介して入力回路に印加しておき、断線
発生時に、A/D変換データをスケールアウトさせるバ
ーンアウト方式が知られている。バーンアウト電圧の印
加用抵抗として高抵抗を使用する理由は、入力信号源イ
ンピーダンスと電圧印加用抵抗との分圧による誤差を回
避するためで、通常数百kΩ〜数MΩの抵抗を使用して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】バーンアウト方式によ
る断線検出方法は高抵抗を用いるため、バーンアウト回
路の時定数が大きくなり、断線からA/D変換データが
スケールアウトするまでに数秒〜数分の時間がかかり、
この間に誤データを取り込むと、例えばプラント制御シ
ステムを誤制御してしまう等の危険があった。
【0004】この断線検出時間を高速化する手段とし
て、特開平10−239166号の「温測定装置の断線
検出回路」では、入力フィルタ回路の前段に第2の増幅
器を追加し、断線時に第2の増幅器の出力を瞬時にスケ
ールアウトさせる。入力回路に追加の増幅器を置くこと
は高価となる。特に、多数のアナログ入力点数を有する
アナログ入力装置においては、システムのコストを大幅
に引上げ、実装効率も悪い。
【0005】本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑
み、バーンアウト方式によらず、高速且つ高信頼に検出
できるアナログ入力装置の断線検出方法、また、多数の
アナログ入力点数を有する場合に、高速の断線検出を安
価に実現できるアナログ入力装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、外部の信号入力線からのアナログ信号をサンプリ
ング周期で取り込むアナログ入力装置の断線検出方法に
おいて、前記信号入力線間にそれぞれ並列接続した第1
コンデンサと第2コンデンサの間に設けた第1スイッチ
を、サンプリング期間だけオンして第1コンデンサの信
号電圧を第2コンデンサに移し、該第2コンデンサの電
圧をサンプリング信号として検出するサンプリング動作
の前に、前記第2のコンデンサのみを一旦、放電するよ
うにし、前記サンプリング期間に、前記サンプリング信
号がサンプリング初期の瞬時的変化の後に一定値となる
場合に、前記信号入力線の断線を検出することを特徴と
する。なお、前記一定値が0でないものとする。
【0007】または、前記第2コンデンサの放電とその
後に続く前記サンプリング動作を、前記信号入力線に対
し少なくとも2回続けて行い、前記サンプリング信号が
サンプリング順に一定率で低下する場合に、前記信号入
力線の断線を検出することを特徴とする。この一定率
は、前記第1及び第2コンデンサの容量比となる。
【0008】また、1回目のサンプリング信号に対する
2回目の信号の低下が前記一定率を上回り、且つ、2回
目のサンプリング信号が0の場合に、前記信号入力線の
断線を検出することを特徴とする。これにより、1回目
のアナログ信号が低値で、2回目の信号が0レベルとな
って、見かけの低下率が高くなる場合にも断線の検出が
可能になる。
【0009】または、第2コンデンサの電圧をサンプリ
ング信号として検出するサンプリング動作の前に、前記
第2のコンデンサのみを一旦、基準電圧まで放電するよ
うにし、前記第2のコンデンサの放電とその後に続く前
記サンプリング動作を、前記信号入力線に対し少なくと
も2回続けて行い、前記サンプリング信号がサンプリン
グ初期の瞬時的変化の後はサンプリング期間中一定値と
なるか、前記サンプリング信号がサンプリング順に一定
率で低下するか、または、サンプリング順に前後のサン
プリング信号が共に前記基準電圧となる場合に、前記信
号入力線の断線を検出することを特徴とする。これによ
れば、アナログ損号が断線により0となる場合に、サン
プリング信号が基準電圧となるので、装置故障による0
出力との区別が可能になる。
【0010】以上の本発明の方法によれば、従来と同等
のアナログ信号の検出精度を維持しながら、検出時間を
高速化できる。すなわち、本発明のアナログ入力回路は
バーンアウト断線検出方式によらないので電圧印加用の
高抵抗が不要となり、入力回路時定数を大幅に減少で
き、その分だけサンプリング時間を短縮できる。
【0011】上記目的を達成する本発明のアナログ入力
装置は、複数の信号点のアナログ信号をそれぞれ信号入
力線を通じて、サンプリング周期で入力するアナログ入
力回路と、取り込んだアナログ信号をデジタルデータに
変換するA/D変換器と、A/D変換値を信号点毎に格
納する記憶回路と、前記アナログ入力回路のサンプリン
グ動作を制御するタイミング制御回路を備え、さらに、
前記信号点毎に信号入力線に接続され、アナログ信号電
圧に充電される入力コンデンサと、該入力コンデンサと
各信号点共通の前記A/D変換器をサンプリング期間だ
け接続するサンプリングスイッチと、該サンプリングス
イッチと前記A/D変換器の間に前記入力コンデンサに
対し並列で各信号点共通のサンプリングコンデンサと、
該サンプリングコンデンサを放電するための放電スイッ
チを有して前記アナログ入力回路を構成し、且つ、各信
号点にサイクリックに指定されるサンプリング周期に、
該当のサンプリングスイッチをサンプリング期間だけオ
ンさせるサンプリングスイッチ制御信号と、該制御信号
の出力前に、前記放電スイッチを一定時間だけオンする
放電スイッチ制御信号を出力するタイミング制御回路
と、サンプリング期間のA/D変換値が開始初期を除き
一定値となる場合および/または前記信号点毎のサンプ
リング周期に2回続けて実行したサンプリングの前後の
A/D変換値の低下が一定率となる場合に、前記信号入
力線の断線と判定する演算回路を設けたことを特徴とす
る。
【0012】また、前記放電スイッチと直列に所定電圧
の電源を接続し、前記放電スイッチのオンによる前記サ
ンプリングコンデンサの放電レベルが前記所定電圧に維
持されるように構成したことを特徴とする。
【0013】また、前記タイミング制御回路は信号点毎
のサンプリング周期に、1回目のサンプリング期間には
2回のA/D変換を指示し、2回目のサンプリング期間
には1回のA/D変換を指示し、該2回目のサンプリン
グ期間の残り期間に前記演算回路が断線の判定を行うよ
うに構成したことを特徴とする。
【0014】なお、断線検出時にA/D変換値に断線検
出ビットを付加したデータ形式で、前記記憶装置に格納
するようにしてもよい。
【0015】本発明のアナログ入力装置によれば、バー
ンアウト断線検出方式によらないので高抵抗やアンプの
追加の必要がなく、アナログ入力点が多数となる場合の
装置価格を低減でき、且つ、コンパクトに構成できる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より詳細に説明する。図1は、本発明の一実例となるア
ナログ入力装置の構成を示す。本アナログ入力装置は、
計算機を用いて多数のアナログ入力点数をサンプリング
する構成で、プラント制御装置のAI(アナログ入力)
装置等に適用される。
【0017】本アナログ入力装置は、各点(#0#〜1
5)のアナログ入力信号を信号取り込み回路1のサンプ
リングスイッチ(SWi)4で順次選択する。SWiの
ON/OFFはタイミング制御回路7から制御される。
SWiのONにより、選択されたアナログ入力信号はオ
ペアンプ9で増幅される。この信号取り込み回路1から
オペアンプ9までがアナログ入力回路を形成する。
【0018】オペアンプ9で増幅されたアナログ入力信
号は、A/D変換器10でディジタルデータに変換され
る。A/D変換データ12はA/D変換データ記憶回路
6に一旦格納され、その後、演算回路8においてA/D
変換データをもとに断線の有無を判定後、A/D変換デ
ータに断線検出ビット11を付加した形式で再度、A/
D変換データ記憶回路6に出力用データとして格納され
る。この出力用データは、外部機器からの読み出し要求
に応じて外部接続回路13を介して、例えば、図示して
いないプラント制御装置に出力される。
【0019】本実施例のアナログ入力回路では、信号取
り込み回路1とオペアンプ9の間に、サンプリングコン
デンサ(Cs)2と放電用スイッチ(SWd)3を設け
ている。そして、信号取り込み回路1の入力コンデンサ
(Ci)5をサンプリングスイッチ4のONによりCs
と接続するサンプリング動作の前に、必ず放電用スイッ
チ2をONしてCsを放電する。スイッチ2のON/O
FFも、タイミング制御回路7により制御される。
【0020】サンプリング動作で、SWiがONする
と、Ciの電圧VsがCsを経由して瞬時に放電し、そ
の後、回路時定数に従って信号電圧Vsまで再充電され
るので、アンプ9の入力電圧はVsになる。一方、入力
ケーブル14が断線していると、SWiONによるCi
の放電後、信号電圧Vsによる再充電が行われないの
で、断線前のCiの電圧Vsを分圧したCsの電圧Vd
がアンプ9の入力電圧となり、この電圧Vdはサンプリ
ングの度に低下して0に収斂する。本実施例では、アナ
ログ入力信号の断線時の減衰特性を利用して、アナログ
信号入力部の断線を検出する。
【0021】図2は本実施例の断線検出方法の説明図
で、(a)に1点(#0)のアナログ信号入力回路、
(b)に入力回路の動作タイムチャートを示す。サンプ
リングスイッチSWiは1サンプリング周期Tにサンプ
リング時間tsのON/OFF動作(周期T1)を2回
繰り返している。また、放電スイッチSWdはSWiが
ONとなる直前に、放電時間tdのON/OFF動作
(周期T1)を繰り返している。
【0022】アンプ9に入力されるサンプリング信号
(Csの充電電圧)は、SWdのONで一旦、0に放電
される。その後、サンプリング開始でSWiがONする
と(SWdはOFF)、CiとCsの短絡回路が一時的
に形成されるので、Ciの信号電圧Vs1がCsを経由し
て瞬時に放電し、一方、CsはVd1まで瞬時に充電され
る。Vs1とVd1の関係は数1によって表される。
【0023】
【数1】Vd1=Vs1・Ci/(Ci+Cs) その後、Ciは瞬時放電した分だけアナログ入力点#0
から、入力回路時定数τに従ってVs1まで再充電される
ので、アンプ9に入力するサンプリング信号はVs1とな
る。なお、サンプリング時間tsは、例えばts>5τ
として、サンプリング信号が整定するようにしている。
なお、時定数τは数2より求まる。
【0024】
【数2】τ=(Ri1+Ri2)・(Ci+Cs) 一方、アナログ入力点#0かからの信号線14が断線し
ていると、サンプリング信号(アンプ9の入力電圧)
は、断線前のCiの信号電圧Vs1によりVd1まで上昇し
た後、Ciの再充電(Vs1までの充電)がないため、サ
ンプリング期間中の信号変化は生じない。つまり、C
i、Csの電圧はVd1のままである。
【0025】次のサンプリング周期の開始前にSWdが
ONして、CsがVd1⇒0に放電される。そして、次の
サンプリング周期が開始すると、CiのVd1が瞬時放電
し、CsがVd2まで瞬時充電する。Vd1とVd2の関係は
数3によって表される。
【0026】
【数3】Vd2=Vd1・Ci/(Ci+Cs) よって、Vd1からVd2への変化率ηは数4により求ま
る。
【0027】
【数4】η=(Vd1−Vd2)/Vd1=Cs/(C
i+Cs) 仮に、アナログ入力回路の入力コンデンサCiの値を1
μF、サンプリングコンデンサCsの値を0.1μFとす
ると、数4から断線時の信号変化率は約9%となる。ま
た、入力抵抗Ri1,Ri2の値を1KΩとすると、入力回
路時定数τは数2から2.2msとなり、サンプリング時
間tsは11ms程度を確保すればよい。
【0028】本実施例のアナログ入力回路によれば、断
線時の信号減衰特性がサンプリング順に一定率ηで低下
する。また、同一サンプリング期間においては信号値の
変化を生じない。そこで、アンプ9の出力またはA/D
変換器10の出力データに基づいて、数5の断線検出論
理を演算回路8に適用することで、アナログ信号入力部
(センサや入力信号線)の断線を検出することができ
る。
【0029】
【数5】断線検出論理:〔サンプリング順に前後の信号
変化率ηが一定〕and/or 〔同一サンプリング期間の信
号変化なし〕 本実施例では、数5の断線検出論理を実現するために、
タイミング制御回路7が1サンプリング点に対し周期T
1のサンプリングを2回連続して行うように、アナログ
入力回路の各スイッチを制御する。また、A/D変換器
10に対し、1回のサンプリング期間に所定間隔で2回
のA/D変換を行うように指示する。
【0030】図3に、タイミング制御回路の動作説明図
を示す。図示はポイントアドレス#0データ処理サイク
ルにおいて、2回の信号サンプリングを行っている例
で、図1の構成においては#0〜#15の処理サイクル
が繰り返される。各データ処理サイクルはA/D変換サ
イクルと演算サイクルに別れており、上記2回のサンプ
リングはA/D変換サイクルにおいて行う。
【0031】ポイントアドレス#0のデータ処理サイク
ルは、サンプリングコンデンサCsと入力コンデンサC
iを接続するサンプリング動作の前に、CsをCiと切
り離した状態で放電させるように、サンプリングスイッ
チSWiの制御信号CH0SWiと放電用スイッチSWdの制
御信号SWdを図示のタイミングでONする。
【0032】1回目のサンプリングでは、同一サンプリ
ング期間中の信号変化を確認するために第1A/D変換
と第2A/D変換を行い、2回目のサンプリングでは1
回目のサンプリング信号との変化を確認するために第3
A/D変換を行う。A/D変換はA/DSTART信号により起
動される。変換結果のA/D変換データは、A/D変換
データ記憶回路6に対し、RAMWRITE信号によって書き込
まれる。ちなみに、第1A/D変換と第2A/D変換の
データはVs11(断線時Vd1)、Vs22(断線時Vd1)
で、第3A/D変換のデータはVs21(断線時Vd2)と
なる。
【0033】演算サイクルでは、A/D変換データ記憶
回路6に格納してある第1、第2、第3A/D変換サイ
クルに対応したA/D変換データを読み出し、各データ
間の変化特性より断線検出論理から断線を検出した場合
には、A/D変換データに断線検出ビッット11を付加
したデータ形式で、A/D変換データ記憶回路6に再び
書き込みを行う。
【0034】図4に、本実施例による断線検出時間の説
明図を示す。断線検出時間tcはアナログ入力装置のデ
ータ更新周期Tdによって決まり、データ更新周期Td
はポイントデータ処理時間tp×ポイント数で決まる。
a時点で、ポイントアドレス#0に断線が発生した場合
はb時点で断線を検出するが、断線の発生するタイミン
グによって断線検出時間tcは変動し、断線検出時間t
c≦データ更新周期Tdとなる。
【0035】本実施例ではポイント数が16点あり、上
述のように1回のサンプリング時間に11ms必要とす
ると、各ポイントデータを処理するのに2回のサンプリ
ングを行うと、ポイントデータ処理時間tpは11ms
×2=22msとなる。
【0036】したがってデータ更新周期Td=16×2
2ms=352msとなり、断線検出時間tc≦データ更新
周期Td=352msとなる。この値は、従来数秒〜数分
かかっていた値に対して、十分に高速化されている。
【0037】図5に、演算回路における断線検出処理の
一例を示す。本処理は、演算回路8の内部ロジックであ
るA/D変換データの変化率検出部と断線検出論理部に
よって行われる。
【0038】まず、第1A/D変換データと第2A/D
変換データを比較し、同一(誤差範囲は許容)か否かを
判定する(s101)。これらのデータは同一サンプリ
ング期間中のA/D変換結果であり、断線が発生してい
る場合は期間中の充放電動作がないためほぼ等しい値と
なる。従って、第1A/D変換データと第2A/D変換
データが等しい場合には断線の可能性ありとして、第3
A/D変換データと第2A/D変換データの変化率を求
め(s102)、変化率が数4による変化率ηに一致
(誤差範囲は許容)しているか判定し(s103)、一
致している場合は断線と判断し、断線検出ビット11を
出力する(s104)。
【0039】一方、s103の変化率がηに一致してい
ない場合、第1サンプリングのA/Dデータが元々0に
近く、第2サンプリングデータが0になっているケース
がある。そこで、第3A/D変換データが0か判定し
(s105)、0の場合は断線とみなして、s104の
処理に移行する。
【0040】上記ロジックに対する種々の代案の実現が
可能である。例えば、s101の第1,第2A/D変換
データ同一に、データが0でないというAND条件を加
えればより信頼性を向上できる。従って、これのみによ
って断線検出と判断することも可能である。また、s1
01を第1,第2サンプリングのA/Dデータが共に0
でないかの判定に代替して、s102、s103を経て
断線検出を行うようにしてもよい。この場合、1サンプ
リングのA/D変換は1回ですむ。
【0041】さらに、第1サンプリングの2つのA/D
変換データ、あるいは第1,第2サンプリングの2つの
A/D変換データが共に0の場合、アナログ信号入力部
の断線またはアナログ入力装置内での故障が発生してい
ると見られるので、その旨をアラーム出力する。
【0042】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
6に、上述と異なるアナログ入力回路による断線検出方
法の説明図を示す。図2との相違は、放電スイッチSW
dに基準電圧Vrefの電源17を接続し、SWdのO
NによるサンプリングコンデンサCsの放電時に0vで
はなく、Vrefの充電レベルを確保している。
【0043】本例のアナログ入力回路でのサンプリング
動作は、アンプ9の入力電圧であるサンプリング信号が
VrefからVs(断線時はVd)まで変化し、それ以
外は図2の場合と同様になる。従って、図5やその代案
で説明した断線検出処理のロジックが基本的に適用可能
である。ただし、A/D変換データが0かの判定は、す
べてA/D変換データはVrefかに置き換えられる。
【0044】これによれば、サンプリング信号がVre
fだけ引き上げられているので、通常の装置故障による
出力0と区別できる。つまり、A/D変換データがとも
にVrefの場合は、アナログ信号入力部の断線または
アナログ入力回路の故障に限定でき、広くみればアナロ
グ入力の断線と判定しても問題なくなる。ただし、サン
プリング信号が一定レベル以上であれば1〜2サンプリ
ングでVrefとなることはないので、高速検出のため
には上述のs101やs103の判定条件と組合せるこ
とは必須である。
【0045】
【発明の効果】本発明の断線検出によれば、アナログ入
力信号の取り込み精度を悪化させること無く、断線検出
を高速化できる効果がある。また、従来のバーンアウト
方式に比べて、追加の増幅器やバーンアウト電圧印加用
高抵抗が不要となるので、入力点数が多数となるアナロ
グ入力装置を安価に、また、コンパクトに構成できる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例となるアナログ入力装置の構
成図。
【図2】アナログ入力回路の一実施例とその回路動作を
示す説明図。
【図3】アナログ入力装置の各部の信号を示すタイムチ
ャート。
【図4】本実施例による断線検出時間の説明図。
【図5】断線検出ロジックの処理手順を示すフローチャ
ート。
【図6】本発明の他の実施例となるアナログ入力回路と
その動作を示す説明図。
【符号の説明】
1…信号取り込み回路、2…アナログ信号入力線、Ri
1,Ri2…入力抵抗、Ci…入力コンデンサ、SWi
…サンプリングスイッチ、Cs…サンプリングコンデン
サ、SWd…放電用スイッチ、3…オペアンプ、4…電
源、5…アナログ入力回路、6…A/D変換データ記憶
回路、7…タイミング制御回路、8…演算回路、10…
A/D変換器、11…断線検出ビット、12…A/D変
換データ、13…外部接続回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 英雄 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 梅田 弘樹 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 栗栖 与文 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 Fターム(参考) 2G014 AA02 AB25 AC19

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部の信号入力線からのアナログ信号を
    サンプリング周期で取り込むアナログ入力装置の断線検
    出方法において、 前記信号入力線間にそれぞれ並列接続した第1コンデン
    サと第2コンデンサの間に設けた第1スイッチを、サン
    プリング期間だけオンして第1コンデンサの信号電圧を
    第2コンデンサに移し、該第2コンデンサの電圧をサン
    プリング信号として検出するサンプリング動作の前に、
    前記第2のコンデンサのみを一旦、放電するようにし、 前記サンプリング期間に、前記サンプリング信号がサン
    プリング初期の瞬時的変化の後に一定値となる場合に、
    前記信号入力線の断線を検出することを特徴とするアナ
    ログ入力装置の断線検出方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記一定値が0ではないアナログ入力装置の断線検出方
    法。
  3. 【請求項3】 外部の信号入力線からのアナログ信号を
    サンプリング周期で取り込むアナログ入力装置の断線検
    出方法において、 前記信号入力線間にそれぞれ並列接続した第1コンデン
    サと第2コンデンサの間に設けた第1スイッチを、サン
    プリング期間だけオンして第1コンデンサの信号電圧を
    第2コンデンサに移し、該第2コンデンサの電圧をサン
    プリング信号として検出するサンプリング動作の前に、
    前記第2のコンデンサのみを一旦、放電するようにし、 前記第2のコンデンサの放電とその後に続く前記サンプ
    リング動作を、前記信号入力線に対し少なくとも2回続
    けて行い、前記サンプリング信号がサンプリング順に一
    定率で低下する場合に、前記信号入力線の断線を検出す
    ることを特徴とするアナログ入力装置の断線検出方法。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 1回目のサンプリング信号に対する2回目の信号の低下
    が前記一定率を上回り、且つ、2回目のサンプリング信
    号が0の場合に、前記信号入力線の断線を検出すること
    を特徴とするアナログ入力装置の断線検出方法。
  5. 【請求項5】 外部の信号入力線からのアナログ信号を
    サンプリング周期で取り込むアナログ入力装置の断線検
    出方法において、 前記信号入力線間にそれぞれ並列接続した第1コンデン
    サと第2コンデンサの間に設けた第1スイッチを、サン
    プリング期間だけオンして第1コンデンサの信号電圧を
    第2コンデンサに移し、該第2コンデンサの電圧をサン
    プリング信号として検出するサンプリング動作の前に、
    前記第2のコンデンサのみを一旦、放電するようにし、 前記第2のコンデンサの放電とその後に続く前記サンプ
    リング動作を、前記信号入力線に対し少なくとも2回続
    けて行い、前記サンプリング信号がサンプリング順に一
    定率で低下し、且つ、サンプリング初期の瞬時的変化の
    後はサンプリング期間中一定値となる場合に、前記信号
    入力線の断線を検出することを特徴とするアナログ入力
    装置の断線検出方法。
  6. 【請求項6】 外部の信号入力線からのアナログ信号を
    サンプリング周期で取り込むアナログ入力装置の断線検
    出方法において、 前記信号入力線間にそれぞれ並列接続した第1コンデン
    サと第2コンデンサの間に設けた第1スイッチを、サン
    プリング期間だけオンして第1コンデンサの信号電圧を
    第2コンデンサに移し、該第2コンデンサの電圧をサン
    プリング信号として検出するサンプリング動作の前に、
    前記第2のコンデンサのみを一旦、基準電圧まで放電す
    るようにし、 前記第2のコンデンサの放電とその後に続く前記サンプ
    リング動作を、前記信号入力線に対し少なくとも2回続
    けて行い、前記サンプリング信号がサンプリング初期の
    瞬時的変化の後はサンプリング期間中一定値となるか、
    前記サンプリング信号がサンプリング順に一定率で低下
    するか、または、サンプリング順に前後のサンプリング
    信号が共に前記基準電圧となる場合に、前記信号入力線
    の断線を検出することを特徴とするアナログ入力装置の
    断線検出方法。
  7. 【請求項7】 複数の信号点のアナログ信号をそれぞれ
    信号入力線を通じて、サンプリング周期で入力するアナ
    ログ入力回路と、取り込んだアナログ信号をデジタルデ
    ータに変換するA/D変換器と、A/D変換値を信号点
    毎に格納する記憶回路と、前記アナログ入力回路のサン
    プリング動作を制御するタイミング制御回路を備えるア
    ナログ入力装置において、 前記信号点毎に信号入力線に接続され、アナログ信号電
    圧に充電される入力コンデンサと、該入力コンデンサと
    各信号点共通の前記A/D変換器をサンプリング期間だ
    け接続するサンプリングスイッチと、該サンプリングス
    イッチと前記A/D変換器の間に前記入力コンデンサに
    対し並列で各信号点共通のサンプリングコンデンサと、
    該サンプリングコンデンサを放電するための放電スイッ
    チを有して前記アナログ入力回路を構成し、 かつ、各信号点にサイクリックに指定されるサンプリン
    グ周期に、該当のサンプリングスイッチをサンプリング
    期間だけオンさせるサンプリングスイッチ制御信号と、
    該制御信号の出力前に、前記放電スイッチを一定時間だ
    けオンする放電スイッチ制御信号を出力するタイミング
    制御回路と、サンプリング期間のA/D変換値が開始初
    期を除き一定値である場合および/または前記信号点毎
    のサンプリング周期に2回続けて実行したサンプリング
    の前後のA/D変換値の低下が一定率である場合に前記
    信号入力線の断線と判定する演算回路を設けたことを特
    徴とするアナログ入力装置。
  8. 【請求項8】 請求項7において、 前記放電スイッチと直列に所定電圧の電源を接続し、前
    記放電スイッチのオンによる前記サンプリングコンデン
    サの放電レベルが前記所定電圧に維持されるように構成
    したことを特徴とするアナログ入力装置。
  9. 【請求項9】 請求項7または8において、 前記タイミング制御回路は信号点毎のサンプリング周期
    に、1回目のサンプリング期間には2回のA/D変換を
    指示し、2回目のサンプリング期間には1回のA/D変
    換を指示し、該2回目のサンプリング期間の残り期間に
    前記演算回路が断線の判定を行うように構成したことを
    特徴とするアナログ入力装置。
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