JP2020173139A - Device and method for diagnosing degradation - Google Patents

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Abstract

To provide a device and a method for diagnosing a degradation which can easily diagnose a degradation in a signal conveying device while the device is being equipped in a substrate as a substrate assembly.SOLUTION: A degradation diagnosing device 15 includes an input-side circuit unit 51 and an output-side circuit unit 52. The input-side circuit unit 51 includes a first terminal pair, a first power source 56, an adjustment circuit 57, and a current meter 58. The first power source 56 is connected to an input terminal pair of a light emitting unit 25 of a photocoupler 11 by the first terminal pair. The adjustment circuit 57 increases or reduces a first current flowing in the light emitting unit 25 from the first power source 56. The current meter 58 measures the first current. The output-side circuit unit 52 has a second terminal pair and an output-side measuring unit, and the output-side measuring unit measures the output voltage of a light reception unit 26 by the second terminal pair.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、信号伝達装置の劣化を診断する劣化診断装置及び方法に関する。 The present invention relates to a deterioration diagnostic device and a method for diagnosing deterioration of a signal transmission device.

溶液製膜方法により長尺のフィルムを製造するフィルム製造設備(溶液製膜設備)など、各種の製品の製造設備には、設備を構成する各部を制御するために、多重伝送装置あるいは信号入出力装置など、基板アセンブリが用いられている。例えば上記のフィルム製造設備の場合には、ドープ(ポリマー溶液)から流延膜を形成する流延部、支持体から流延膜を剥がすことにより形成したフィルムを乾燥する乾燥部、長尺のフィルムを延伸する延伸部、及び、フィルムをロール状に巻き取る巻取部などがあり、基板アセンブリは、これら各部を制御するための制御部などに多数用いられている。 In manufacturing equipment for various products, such as film manufacturing equipment (solution film forming equipment) that manufactures long films by the solution film forming method, multiple transmission devices or signal input / output are used to control each part that constitutes the equipment. Board assemblies such as equipment are used. For example, in the case of the above film manufacturing equipment, a casting part that forms a casting film from a dope (polymer solution), a drying part that dries the film formed by peeling the casting film from a support, and a long film. There are a stretched part for stretching the film, a winding part for winding the film in a roll shape, and the like, and a large number of substrate assemblies are used for the control part for controlling each of these parts.

基板アセンブリには複数の信号伝達装置が実装されていることが一般的である。例えば上記のフィルム製造設備に用いられる複数の基板アセンブリの個々には、10個以上という多数の信号伝達装置が実装されている。このように、ひとつの製造設備に、非常に多くの信号伝達装置が使用されている例は多い。 Generally, a plurality of signal transmitters are mounted on the board assembly. For example, a large number of signal transmission devices of 10 or more are mounted on each of the plurality of substrate assemblies used in the above film manufacturing facility. As described above, there are many cases where a large number of signal transmission devices are used in one manufacturing facility.

信号伝達装置としては例えばフォトカプラがある。フォトカプラは、周知の通り、発光部と、この発光部からの光を受光する受光部とを備える。フォトカプラのような信号伝達装置は、他の電子機器と同様に劣化する。劣化により信号を伝達する機能が働かなくなった場合には、製造に支障をきたすことがあり、場合によっては製造設備の稼働が停止してしまうこともあり得る。そのため、このような事態になる前に、新品の信号伝達装置に交換することが通常である。したがって、使用されている個数が多いほど、交換には多くの手間がかかる。 As a signal transmission device, for example, there is a photocoupler. As is well known, a photocoupler includes a light emitting unit and a light receiving unit that receives light from the light emitting unit. Signal transduction devices such as optocouplers deteriorate like other electronic devices. If the function of transmitting signals does not work due to deterioration, the manufacturing may be hindered, and in some cases, the operation of the manufacturing equipment may be stopped. Therefore, it is usual to replace the signal transduction device with a new one before such a situation occurs. Therefore, the larger the number used, the more time and effort it takes to replace it.

フォトカプラの劣化を検出する技術として、特許文献1には、検出回路と、通電回路と、制御判定回路とを備える自己診断回路が記載されている。検出回路は、フォトカプラの受光部の出力電圧によって、外部接点のオンとオフとを検出して出力する。通電回路は、フォトカプラが劣化しているとき、フォトカプラの受光部の出力が、検出回路の外部接点ONの検出レベルに達しないように電流を制限する抵抗を通してフォトカプラの発光部に診断電流を流す。制御回路は、診断電流を流させると同時に、検出回路の検出結果を読取り、この検出結果が外部接点ONの検出状態にないとき、フォトカプラの劣化と判定して出力している。 As a technique for detecting deterioration of a photocoupler, Patent Document 1 describes a self-diagnosis circuit including a detection circuit, an energization circuit, and a control determination circuit. The detection circuit detects on and off of the external contact by the output voltage of the light receiving part of the photocoupler and outputs it. When the photocoupler is deteriorated, the energizing circuit passes a diagnostic current to the light emitting part of the photocoupler through a resistor that limits the current so that the output of the light receiving part of the photocoupler does not reach the detection level of the external contact ON of the detection circuit. Shed. At the same time as the diagnostic current is passed, the control circuit reads the detection result of the detection circuit, and when this detection result is not in the detection state of the external contact ON, it determines that the photocoupler has deteriorated and outputs it.

また、特許文献2には、劣化検出対象の第1フォトカプラと、第1フォトカプラの駆動を制御する制御する制御器と、出力検出回路と、出力検出回路での検出値を制御器へ伝達する第2フォトカプラとを備えるフォトカプラ装置が記載されている。出力検出回路は、第1フォトカプラの出力信号の電位に応じた値である検出値を生成し出力する。制御器は、第1フォトカプラを駆動したときの上記検出値に基づいて第1のフォトカプラが出力劣化状態であるか否かを判定する判定処理を行い、この判定結果がk回(k≧2)まで出力劣化状態になるたびに、第1フォトカプラの駆動電流を増加させる調整処理を行う。 Further, in Patent Document 2, a first photocoupler to be detected for deterioration, a controller for controlling the drive of the first photocoupler, an output detection circuit, and a value detected by the output detection circuit are transmitted to the controller. A photocoupler device including a second photocoupler is described. The output detection circuit generates and outputs a detection value which is a value corresponding to the potential of the output signal of the first photocoupler. The controller performs a determination process for determining whether or not the first photocoupler is in an output deterioration state based on the above-mentioned detected value when the first photocoupler is driven, and this determination result is k times (k ≧). Every time the output deteriorates up to 2), an adjustment process is performed to increase the drive current of the first photocoupler.

特許文献3には、発光ダイオード及びフォトトランジスタと、供給電源と、供給電源の電圧を変化させる供給電源可変部と、供給電源と供給電源可変部を切り替えるスイッチとを備えるフォトセンサが記載されている。このフォトセンサは、供給電源可変部により発光側の供給電源を降下させ、初期との動作限界電圧を比較することにより、劣化が検出される。 Patent Document 3 describes a photosensor including a light emitting diode and a phototransistor, a power supply, a variable supply power supply that changes the voltage of the power supply, and a switch that switches between the power supply and the variable power supply. .. Deterioration of this photo sensor is detected by lowering the supply power supply on the light emitting side by the power supply variable unit and comparing the operating limit voltage with the initial stage.

特開2002−237228号公報JP-A-2002-237228 特開2011−199201号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-199201 実開昭63−159856号公報Jikkai Sho 63-159856

しかしながら、特許文献1〜特許文献3では、信号伝達装置の個々に劣化を診断する診断回路を設けている。そのため、基板への実装の際に組み込んで基板アセンブリをつくる必要があり、ひとつの基板に実装される信号伝達装置の個数が制限されてしまう。そして、多数の信号伝達装置が密な状態で、既に基板に実装されている基板アセンブリにおいて、個々の信号伝達装置を劣化診断することができない。 However, in Patent Documents 1 to 3, a diagnostic circuit for diagnosing deterioration of each signal transmission device is provided. Therefore, it is necessary to incorporate the board assembly when mounting on a board, and the number of signal transmission devices mounted on one board is limited. Then, in a board assembly in which a large number of signal transmission devices are densely mounted on the board, deterioration diagnosis of individual signal transmission devices cannot be performed.

そこで本発明は、基板アセンブリとして基板に実装されている状態で、信号伝達装置の劣化を容易に診断できる劣化診断装置及び劣化診断方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a deterioration diagnosis device and a deterioration diagnosis method that can easily diagnose deterioration of a signal transmission device while being mounted on a board as a board assembly.

上記目的を達成するために、本発明の劣化診断装置は、入力側回路ユニットと、出力側回路ユニットとを備える。入力側回路ユニットは、第1端子対と、第1電源と、調節回路と、入力側測定部とを有する。第1端子対は、発光部と発光部からの光を受光する受光部とを備える信号伝達装置の上記発光部の入力端子対に接続される。第1電源は、第1端子対を介して、入力端子対に接続される。調節回路は、第1電源から発光部に流れる第1電流を増減する。入力側測定部は、第1電流を測定する。出力側回路ユニットは、第2端子対と、出力側測定部とを有する。第2端子対は、受光部の出力端子対に接続される。出力側測定部は、受光部の出力電圧または受光部に流れる第2電流を、第2端子対を介して測定する。 In order to achieve the above object, the deterioration diagnostic apparatus of the present invention includes an input side circuit unit and an output side circuit unit. The input-side circuit unit includes a first terminal pair, a first power supply, an adjustment circuit, and an input-side measurement unit. The first terminal pair is connected to the input terminal pair of the light emitting unit of the signal transmission device including the light emitting unit and the light receiving unit that receives the light from the light emitting unit. The first power supply is connected to the input terminal pair via the first terminal pair. The adjustment circuit increases or decreases the first current flowing from the first power source to the light emitting unit. The input side measuring unit measures the first current. The output side circuit unit has a second terminal pair and an output side measurement unit. The second terminal pair is connected to the output terminal pair of the light receiving unit. The output side measuring unit measures the output voltage of the light receiving unit or the second current flowing through the light receiving unit via the second terminal pair.

信号伝達装置はフォトカプラであることが好ましい。 The signal transduction device is preferably a photocoupler.

調節回路は、第1電源と直列に接続された可変抵抗を有することが好ましい。 The adjustment circuit preferably has a variable resistor connected in series with the first power supply.

出力側測定部は、抵抗と、第2電源と、電圧計とを有することが好ましい。抵抗は、受光部と直列回路を形成する。第2電源は、上記直列回路の両端に接続される。電圧計は、受光部の出力端子間の電圧を測定する。 The output side measuring unit preferably has a resistor, a second power source, and a voltmeter. The resistor forms a series circuit with the light receiving part. The second power supply is connected to both ends of the series circuit. The voltmeter measures the voltage between the output terminals of the light receiving unit.

発光部及び受光部は1つの回路チップに、入力端子対と出力端子対とが突出した状態で設けられており、回路チップは基板に設けられており、第1端子対と第2端子対とは基板上の信号伝達装置の入力端子対及び出力端子対に接続されることが好ましい。 The light emitting unit and the light receiving unit are provided on one circuit chip with the input terminal pair and the output terminal pair protruding, and the circuit chip is provided on the board, and the first terminal pair and the second terminal pair are provided. Is preferably connected to the input terminal pair and the output terminal pair of the signal transmission device on the substrate.

第1端子対と第2端子対とは、回路チップを把持または回路チップに嵌合することにより回路チップと連結する連結部材に設けられていることが好ましい。 The first terminal pair and the second terminal pair are preferably provided on a connecting member that connects the circuit chip to the circuit chip by gripping or fitting the circuit chip.

出力側回路ユニットは、受光部に駆動電圧を供給する電圧供給端子をさらに有することが好ましい。 It is preferable that the output side circuit unit further has a voltage supply terminal for supplying a drive voltage to the light receiving unit.

電圧供給端子は、基板上の前記信号伝達装置の受光部に接続されることが好ましい。 The voltage supply terminal is preferably connected to the light receiving portion of the signal transmission device on the substrate.

本発明の信号伝達装置の劣化診断方法は、診断伝達装置が発光部と発光部からの光を受光する受光部とを備える信号伝達装置の劣化診断方法であり、接続工程と、特定工程と、診断工程とを有する。接続工程は、上記劣化診断装置の第1端子対を入力端子対に接続し、かつ、第2端子対を出力端子対に接続する。特定工程は、接続工程後に、調節回路により第1電流を増減し、出力側測定部により出力電圧または第2電流が変化するときの第1電流の値を特定する。診断工程は、特定工程で特定された第1電流を、予め設定した劣化の基準値と比較し、基準値以上である場合には劣化信号伝達装置が劣化していると判断し、基準値未満である場合には劣化していないと判断する。 The deterioration diagnosis method of the signal transmission device of the present invention is a deterioration diagnosis method of a signal transmission device in which the diagnosis transmission device includes a light emitting unit and a light receiving unit that receives light from the light emitting unit, and includes a connection step, a specific step, and It has a diagnostic step. In the connection step, the first terminal pair of the deterioration diagnosis device is connected to the input terminal pair, and the second terminal pair is connected to the output terminal pair. In the specific step, after the connection step, the first current is increased or decreased by the adjustment circuit, and the value of the first current when the output voltage or the second current changes is specified by the output side measuring unit. In the diagnostic process, the first current specified in the specific process is compared with the preset reference value for deterioration, and if it is equal to or more than the reference value, it is determined that the deterioration signal transmission device is deteriorated, and the value is less than the reference value. If it is, it is judged that the deterioration has not occurred.

本発明によると、基板アセンブリとして基板に実装されている状態で、信号伝達装置の劣化を容易に診断できる。 According to the present invention, deterioration of a signal transmission device can be easily diagnosed while being mounted on a board as a board assembly.

信号伝達装置の説明図であり、(A)は概略平面図、(B)は概略側面図である。It is explanatory drawing of the signal transmission device, (A) is a schematic plan view, (B) is a schematic side view. 信号伝達装置の構成図である。It is a block diagram of a signal transmission device. 劣化診断装置の構成図である。It is a block diagram of the deterioration diagnosis apparatus. クリップの説明図である。It is explanatory drawing of a clip. 劣化診断の方法を説明するための、第1電流と出力電圧との関係を示すグラフであるIt is a graph which shows the relationship between the 1st current and an output voltage for explaining the method of deterioration diagnosis.

図1に示す基板アセンブリ10は、劣化の診断対象物であるフォトカプラ11を複数備える基板アセンブリの一例である。この例の基板アセンブリ10は、溶液製膜方法によりフィルムを製造するフィルム製造設備(溶液製膜設備)の各部を制御する制御部に設けられている。基板アセンブリ10は、基板12と、複数のフォトカプラ11とを備える。 The substrate assembly 10 shown in FIG. 1 is an example of a substrate assembly including a plurality of photocouplers 11 which are objects for diagnosis of deterioration. The substrate assembly 10 of this example is provided in a control unit that controls each part of a film manufacturing facility (solution film forming facility) that manufactures a film by a solution film forming method. The substrate assembly 10 includes a substrate 12 and a plurality of photocouplers 11.

基板アセンブリ10には、基準クロック(図示無し)、データクロック(図示無し)、及びエンドクロック(図示無し)などが配されており、これらの各々に複数のフォトカプラ11が設けられている。したがってひとつの基板12に実装されているフォトカプラ11は多数あるが、図1の(A)にはそのうち3つのみを描いてある。フォトカプラ11は、基板12に形成されている導通部材と電気的に接続している。なお、図1においては、図の煩雑化を避けるために上記の導通部材の図示を略してある。 A reference clock (not shown), a data clock (not shown), an end clock (not shown), and the like are arranged in the substrate assembly 10, and a plurality of photocouplers 11 are provided for each of these. Therefore, there are many photocouplers 11 mounted on one substrate 12, but only three of them are drawn in FIG. 1A. The photocoupler 11 is electrically connected to a conductive member formed on the substrate 12. In FIG. 1, the above conductive member is not shown in order to avoid complication of the drawing.

フォトカプラ11は、発光部と、発光部からの光を受光する受光部とを備える信号伝達装置の一例であり、後述の劣化診断装置15(図3参照)を用いて劣化が診断される。劣化診断装置15により劣化を診断する対象物は、上記のように発光部と受光部とを備える信号伝達装置であればフォトカプラ11に限定されない。他の信号伝達装置としては、例えばフォトインタラプタ、光電スイッチ、光学式パルスジェネレータなどがある。 The photocoupler 11 is an example of a signal transmission device including a light emitting unit and a light receiving unit that receives light from the light emitting unit, and deterioration is diagnosed using a deterioration diagnosis device 15 (see FIG. 3) described later. The object for which deterioration is diagnosed by the deterioration diagnosis device 15 is not limited to the photocoupler 11 as long as it is a signal transmission device including a light emitting unit and a light receiving unit as described above. Other signal transduction devices include, for example, photo interrupters, photoelectric switches, optical pulse generators, and the like.

フォトカプラ11は、入力された電気信号を発光部により光に変換し、この光を受光部により再び電気信号へ戻すことによって、電気的に絶縁した状態で信号を伝達する。フォトカプラ11はそれぞれパッケージ部材としての回路チップ20に設けられており、この回路チップ20から、発光部の入力端子21a,21bと、受光部の出力端子22a,22b及び電源電圧(Vcc)に接続するための電源接続用端子22cが突出している。これらの入力端子21a,21bと、出力端子22a,22b及び電源接続用端子22cとが、基板12の前述の導通部材と電気的に接続している。 The photocoupler 11 converts the input electric signal into light by the light emitting unit, and returns the light to the electric signal again by the light receiving unit, thereby transmitting the signal in an electrically insulated state. The photocoupler 11 is provided on the circuit chip 20 as a package member, and is connected to the input terminals 21a and 21b of the light emitting unit, the output terminals 22a and 22b of the light receiving unit, and the power supply voltage (Vcc) from the circuit chip 20. The power supply connection terminal 22c for this purpose is projected. These input terminals 21a and 21b, the output terminals 22a and 22b, and the power supply connection terminal 22c are electrically connected to the above-mentioned conductive member of the substrate 12.

この例のフォトカプラ11は、図2に示すように、入力側の発光部25と、出力側の受光部26とを備える。発光部25は、発光素子で構成されており、具体的には、発光ダイオード31と、基板アセンブリ10の内部回路(基板回路)39Aに接続される入力端子対である入力端子21a,21bとを有する。フォトカプラ11は、発光ダイオード31が、アノードである入力端子21aを電源のプラス(+)側に接続し、カソードである入力端子21bを電源のマイナス(−)側に接続した状態で、使用される。発光部はこの例に限られず、例えば、前述の光電スイッチにおける発光部は、レーザであってもよい。 As shown in FIG. 2, the photocoupler 11 of this example includes a light emitting unit 25 on the input side and a light receiving unit 26 on the output side. The light emitting unit 25 is composed of a light emitting element, and specifically, a light emitting diode 31 and input terminals 21a and 21b which are a pair of input terminals connected to an internal circuit (board circuit) 39A of the board assembly 10 are provided. Have. The photocoupler 11 is used with the light emitting diode 31 connected to the positive (+) side of the power supply with the input terminal 21a as the anode and the negative (-) side of the power supply with the input terminal 21b as the cathode. To. The light emitting unit is not limited to this example, and for example, the light emitting unit in the above-mentioned photoelectric switch may be a laser.

受光部26は、この例では、フォトダイオード35と、アンプ36と、トランジスタ37と、基板アセンブリ10の内部回路(基板回路)39Bに接続される出力端子対(出力端子22a,22b)及び電源接続用端子22cとを備える。ただし、受光部26はこの例に限られず、例えばフォトトランジスタなどの受光素子で構成されている場合もある。フォトダイオード35がアンプ36の入力端子間に接続され、アンプ36の出力がトランジスタ37のベースに接続されている。アンプ36の電源端子は電源接続用端子22cを介して電源(図示無し)に接続されており、アンプ36に電圧が供給される。トランジスタ37では、アンプ36からの電流(ベース電流)に応じて、電流(エミッタ電流)が増減する。 In this example, the light receiving unit 26 includes a photodiode 35, an amplifier 36, a transistor 37, an output terminal pair (output terminals 22a, 22b) connected to the internal circuit (board circuit) 39B of the board assembly 10, and a power supply connection. It is provided with a terminal 22c. However, the light receiving unit 26 is not limited to this example, and may be composed of a light receiving element such as a phototransistor. The photodiode 35 is connected between the input terminals of the amplifier 36, and the output of the amplifier 36 is connected to the base of the transistor 37. The power supply terminal of the amplifier 36 is connected to a power supply (not shown) via the power supply connection terminal 22c, and a voltage is supplied to the amplifier 36. In the transistor 37, the current (emitter current) increases or decreases according to the current (base current) from the amplifier 36.

フォトカプラ11は市販品であってもよい。本例のフォトカプラ11も市販品であり、前述の基準クロックとデータクロックには、シャープ(株)製のフォトカプラ PC410L0NIP、ルネサスエレクトロニクス(株)製のフォトカプラ PS9117Aを、エンド信号には、アバゴテクノロジー製のフォトカプラ HCPL−M456を、用いている。 The photocoupler 11 may be a commercially available product. The photocoupler 11 of this example is also a commercially available product. The above-mentioned reference clock and data clock are the photocoupler PC410L0NIP manufactured by Sharp Corporation and the photocoupler PS9117A manufactured by Renesas Electronics Corporation, and the end signal is Avago. The photocoupler HCPL-M456 manufactured by Technology is used.

図3に示す劣化診断装置50は、本発明の一例であり、フォトカプラ11の劣化を診断するためのものである。劣化診断装置50は、フォトカプラ11の発光部25に接続される入力側回路ユニット51と、受光部26に接続される出力側回路ユニット52とを備える。入力側回路ユニット51は、第1端子対55a,55bと、第1電源56と、調節回路57と、入力側測定部としての電流計58とを有する。なお、以降の説明において、第1端子対の一方55aと他方55bとを区別しない場合には、第1端子対55と記載する。 The deterioration diagnosis device 50 shown in FIG. 3 is an example of the present invention, and is for diagnosing deterioration of the photocoupler 11. The deterioration diagnosis device 50 includes an input side circuit unit 51 connected to the light emitting unit 25 of the photocoupler 11 and an output side circuit unit 52 connected to the light receiving unit 26. The input-side circuit unit 51 includes first terminal pairs 55a and 55b, a first power supply 56, an adjustment circuit 57, and an ammeter 58 as an input-side measurement unit. In the following description, when one 55a and the other 55b of the first terminal pair are not distinguished, it is described as the first terminal pair 55.

第1端子対55は前述の入力端子対に接続される。入力端子21aに接続される第1端子に符号55aを付し、入力端子21bに接続される第1端子に符号55bを付す。第1電源56は、第1端子対55を介して、入力端子対に接続される。第1電源56の陽(プラス,+)極は第1端子55aを介して入力端子21aに、陰(マイナス,−)極は第1端子55bを介して入力端子21bに、それぞれ接続される。 The first terminal pair 55 is connected to the above-mentioned input terminal pair. Reference numeral 55a is attached to the first terminal connected to the input terminal 21a, and reference numeral 55b is attached to the first terminal connected to the input terminal 21b. The first power supply 56 is connected to the input terminal pair via the first terminal pair 55. The positive (plus, +) poles of the first power supply 56 are connected to the input terminal 21a via the first terminal 55a, and the negative (minus,-) poles are connected to the input terminal 21b via the first terminal 55b.

調節回路57は、発光ダイオード31の発光量を調節するためのものである。調節回路57は、第1電源56と第1端子55aとの間に設けられ、固定抵抗57aと、可変抵抗57bとを有する。固定抵抗57aは、発光部25へ流れる第1電流を一定の電流値以下に抑え、かつ、可変抵抗57bにより第1電流を変化させた場合における第1電流の急激な変化を抑える。可変抵抗57bは、固定抵抗75aよりも第1端子55a側に設けられており、発光部25へ流す第1電流を変化させる。この調節回路57は、第1電源56から発光部25へ流れる第1電流を増減し、この増減により、発光ダイオード31の発光量が調節される。なお、調節回路57は、可変抵抗57bを有するこの例に限られないが、可変抵抗57bは、小型、かつ第1電流を容易に調節できる点で好ましい。 The adjustment circuit 57 is for adjusting the amount of light emitted from the light emitting diode 31. The adjustment circuit 57 is provided between the first power supply 56 and the first terminal 55a, and has a fixed resistor 57a and a variable resistor 57b. The fixed resistor 57a suppresses the first current flowing through the light emitting unit 25 to a constant current value or less, and suppresses a sudden change in the first current when the first current is changed by the variable resistor 57b. The variable resistor 57b is provided on the side of the first terminal 55a with respect to the fixed resistor 75a, and changes the first current flowing through the light emitting unit 25. The adjusting circuit 57 increases or decreases the first current flowing from the first power source 56 to the light emitting unit 25, and the amount of light emitted from the light emitting diode 31 is adjusted by this increase or decrease. The adjusting circuit 57 is not limited to this example having the variable resistor 57b, but the variable resistor 57b is preferable in that it is small in size and the first current can be easily adjusted.

第1電源56から供給する電圧と、固定抵抗57aと、可変抵抗57bとは、劣化診断の対象物であるフォトカプラ11の仕様に応じて決定するとよい。フォトカプラ11が市販品である場合の仕様は、データシートに記載されており、本例でもデータシートの仕様を用いている。本例では、データシートに記載される仕様に基づき、第1電源56の電圧は5Vに設定し、固定抵抗57aは470Ωとした。また、可変抵抗57bは、抵抗の可変領域が0Ω以上2kΩ以下の範囲である。なお固定抵抗57aは、データシートの供給電圧と一次側電流値との関係を示すグラフ(25℃におけるグラフである)に基づき、求めている。 The voltage supplied from the first power source 56, the fixed resistor 57a, and the variable resistor 57b may be determined according to the specifications of the photocoupler 11, which is the object of deterioration diagnosis. The specifications when the photocoupler 11 is a commercially available product are described in the data sheet, and the specifications of the data sheet are also used in this example. In this example, the voltage of the first power supply 56 is set to 5V and the fixed resistor 57a is set to 470Ω based on the specifications described in the data sheet. Further, the variable resistor 57b has a variable range of 0Ω or more and 2kΩ or less. The fixed resistor 57a is obtained based on a graph (a graph at 25 ° C.) showing the relationship between the supply voltage of the data sheet and the primary side current value.

電流計58は、第1電源56と第1端子55bとの間に設けられ、発光部25へ流れる第1電流を測定する。 The ammeter 58 is provided between the first power supply 56 and the first terminal 55b, and measures the first current flowing to the light emitting unit 25.

出力側回路ユニット52は、第2端子対61a,61bと、抵抗(プルアップ抵抗)64と、第2電源65と、電圧計66とを備える。なお、以降の説明において、第2端子対の一方61aと他方61bとを区別しない場合には、第2端子対61と記載する。 The output side circuit unit 52 includes second terminal pairs 61a and 61b, a resistor (pull-up resistor) 64, a second power supply 65, and a voltmeter 66. In the following description, when one 61a and the other 61b of the second terminal pair are not distinguished, it is described as the second terminal pair 61.

第2端子対61は前述の出力端子対に接続される。出力端子22aに接続される第2端子に符号51aを付し、出力端子22bに接続される第2端子に符号61bを付す。 The second terminal pair 61 is connected to the output terminal pair described above. Reference numeral 51a is attached to the second terminal connected to the output terminal 22a, and reference numeral 61b is attached to the second terminal connected to the output terminal 22b.

抵抗64と第2電源65と電圧計66とは、受光部26の出力電圧を、第2端子対61を介して測定する出力側測定部を構成している。なお、出力側測定部はこの例に限られず、受光部26に流れる第2電流を、第2端子対61を介して測定する構成に置き換えてもよい。抵抗64は受光部26と直列回路を形成し、この直列回路の両端に第2電源65が接続される。第2電源65は、陽極を抵抗64側すなわち第2端子61a側に、陰極を第2端子側61b側に接続させる。なお、第1電源56から入力側回路ユニット51と並列接続に出力部側回路ユニットを接続することにより、第2電源65を使用することなく、第1電源56を第2電源として用いることができる。 The resistor 64, the second power supply 65, and the voltmeter 66 form an output-side measuring unit that measures the output voltage of the light receiving unit 26 via the second terminal pair 61. The output-side measuring unit is not limited to this example, and may be replaced with a configuration in which the second current flowing through the light receiving unit 26 is measured via the second terminal pair 61. The resistor 64 forms a series circuit with the light receiving unit 26, and a second power supply 65 is connected to both ends of the series circuit. The second power supply 65 connects the anode to the resistor 64 side, that is, the second terminal 61a side, and the cathode to the second terminal side 61b side. By connecting the output unit side circuit unit in parallel with the input side circuit unit 51 from the first power supply 56, the first power supply 56 can be used as the second power supply without using the second power supply 65. ..

電圧計66は、第2端子61aと抵抗64との間、及び、第2端子61bと第2電源65の陰極との間に接続される。これにより、電圧計66は、受光部26の出力端子(22a,22b)間の電圧、すなわち、出力端子22aと出力端子22bとの間の電圧を測定する。 The voltmeter 66 is connected between the second terminal 61a and the resistor 64, and between the second terminal 61b and the cathode of the second power supply 65. As a result, the voltmeter 66 measures the voltage between the output terminals (22a, 22b) of the light receiving unit 26, that is, the voltage between the output terminal 22a and the output terminal 22b.

出力側回路ユニット52は、さらに、電圧供給端子61cをさらに有することが好ましく、本例でもそのようにしている。電圧供給端子61cは、受光部26のアンプ36に駆動電圧を供給するためのものである。本例では駆動電圧を、第2電源65から供給している。なお、受光部として例えばフォトトランジスタなどの受光素子を用いた場合など、受光部の構成によっては、第2電源65からの電圧の供給が不要になったり、あるいは、前述のように第1電源56を第2電源として供用してもよい。 The output-side circuit unit 52 preferably further includes a voltage supply terminal 61c, which is also the case in this example. The voltage supply terminal 61c is for supplying a drive voltage to the amplifier 36 of the light receiving unit 26. In this example, the drive voltage is supplied from the second power source 65. Depending on the configuration of the light receiving unit, for example, when a light receiving element such as a phototransistor is used as the light receiving unit, the supply of voltage from the second power supply 65 may not be necessary, or the first power supply 56 may be used as described above. May be used as a second power source.

第2電源65の電圧と抵抗64とはフォトカプラ11のデータシートに基づき設定している。本例では、第2電源65の電圧を5Vとし、抵抗64は10kΩとしている。 The voltage of the second power supply 65 and the resistor 64 are set based on the data sheet of the photocoupler 11. In this example, the voltage of the second power supply 65 is 5 V, and the resistance 64 is 10 kΩ.

第1端子対(第1端子55a,55b)と、第2端子対(第2端子61a,61b)とは、図4に示すように、クリップ67に設けられていることが好ましい。この例のように電圧供給端子61cがある場合には、電圧供給端子61cもクリップ67に設けていることが好ましく、本例でもそのようにしている。クリップ67は、フォトカプラ11が回路チップ20に設けてある場合において、回路チップ20と連結する連結部材の一例であり、回路チップ20を把持する。 The first terminal pair (first terminal 55a, 55b) and the second terminal pair (second terminal 61a, 61b) are preferably provided on the clip 67 as shown in FIG. When there is a voltage supply terminal 61c as in this example, it is preferable that the voltage supply terminal 61c is also provided on the clip 67, and this is also the case in this example. The clip 67 is an example of a connecting member that connects to the circuit chip 20 when the photocoupler 11 is provided on the circuit chip 20, and grips the circuit chip 20.

クリップ67は、第1アーム68と、この第1アーム68に軸棒69を介して揺動自在に取り付けられる第2アーム70とを備える。クリップ67は、第1アーム68と第2アーム70とによって回路チップ20を挟持固定することにより、フォトカプラ11との導通を得る。 The clip 67 includes a first arm 68 and a second arm 70 that is swingably attached to the first arm 68 via a shaft rod 69. The clip 67 obtains continuity with the photocoupler 11 by sandwiching and fixing the circuit chip 20 between the first arm 68 and the second arm 70.

第1アーム68には、第2アーム70側に向けて突出した突出部68aが周縁部に形成されている。第2アーム70には、第1アーム68側に向けて突出した突出部70aが形成されている。第1アーム68と第2アーム70とは、突出部68aの内側に突出部70aが配され、第1アーム68の先端部68tと第2アーム70の先端部70tとが互いに向き合う状態とされる。突出部68aと突出部70aとのそれぞれには、軸棒69が挿通される貫通孔が形成されており、これら貫通孔に軸棒69が挿通されることにより第1アーム68と第2アーム70とは位置決めされた状態となっている。 The first arm 68 is formed with a protruding portion 68a protruding toward the second arm 70 side at the peripheral edge portion. The second arm 70 is formed with a protruding portion 70a that protrudes toward the first arm 68 side. In the first arm 68 and the second arm 70, the protrusion 70a is arranged inside the protrusion 68a, and the tip portion 68t of the first arm 68 and the tip portion 70t of the second arm 70 face each other. .. A through hole through which the shaft rod 69 is inserted is formed in each of the protruding portion 68a and the protruding portion 70a, and the first arm 68 and the second arm 70 are formed by inserting the shaft rod 69 through these through holes. Is in a positioned state.

第1アーム68と第2アーム70とは、図4(A)に示すように先端部68tと先端部70tが閉状態となっている閉じ位置と、図4(B)に示すように開状態となっている開き位置との間で互いの姿勢を変える。第1アーム68と第2アーム70との間には、第1アーム68と第2アーム70との姿勢を閉じ位置に付勢するバネ(図示無し)が設けられている。 The first arm 68 and the second arm 70 are in a closed position where the tip portion 68t and the tip portion 70t are in a closed state as shown in FIG. 4 (A) and in an open state as shown in FIG. 4 (B). Change each other's posture with the open position. A spring (not shown) is provided between the first arm 68 and the second arm 70 to urge the postures of the first arm 68 and the second arm 70 to the closed position.

第1端子55a(図3参照)及び第1端子55bは、第1アーム68に設けられている。第1端子55aと第1端子55bとの距離は、入力端子21aと入力端子21bとの距離に基づいて設定される。第2端子61a(図3参照)、第2端子61b、及び出力供給端子61cは、第2アーム70に設けられている。出力供給端子61cと第2端子61a(図3参照)と第2端子61bとの各距離は、電源接続用端子22cと出力端子22aと出力端子22bとの各距離に基づいて設定される。これにより、図4(B)に示すように先端部68tと先端部70tとにフォトカプラ11が挟持された場合に、第1端子55aと入力端子21a、第1端子55bと入力端子21b、出力供給端子61cと電源接続用端子22c、第2端子61a(図3参照)と出力端子22a、及び、第2端子61bと出力端子22bは、それぞれ接続する。このようにして、入力側回路ユニット51は発光部25に、出力側回路ユニット52は受光部26に、それぞれ導通する。 The first terminal 55a (see FIG. 3) and the first terminal 55b are provided on the first arm 68. The distance between the first terminal 55a and the first terminal 55b is set based on the distance between the input terminal 21a and the input terminal 21b. The second terminal 61a (see FIG. 3), the second terminal 61b, and the output supply terminal 61c are provided on the second arm 70. The distances between the output supply terminal 61c, the second terminal 61a (see FIG. 3), and the second terminal 61b are set based on the distances between the power supply connection terminal 22c, the output terminal 22a, and the output terminal 22b. As a result, when the photocoupler 11 is sandwiched between the tip portion 68t and the tip portion 70t as shown in FIG. 4B, the first terminal 55a and the input terminal 21a, the first terminal 55b and the input terminal 21b, and the output. The supply terminal 61c and the power supply connection terminal 22c, the second terminal 61a (see FIG. 3) and the output terminal 22a, and the second terminal 61b and the output terminal 22b are connected, respectively. In this way, the input side circuit unit 51 conducts to the light emitting unit 25, and the output side circuit unit 52 conducts to the light receiving unit 26.

連結部材は、入力側回路ユニット51を発光部25に、出力側回路ユニット52を受光部26に、それぞれ導通させる部材であれば、クリップ67に限定されない。例えば、回路チップ20に嵌合することにより回路チップ20と連結する部材であってもよい。 The connecting member is not limited to the clip 67 as long as it is a member that conducts the input side circuit unit 51 to the light emitting unit 25 and the output side circuit unit 52 to the light receiving unit 26. For example, it may be a member that is connected to the circuit chip 20 by being fitted to the circuit chip 20.

上記構成の作用を説明する。まず、フォトカプラ11が劣化しているか否かの判断基準を設定する。発光部と受光部とを備えるフォトカプラ11等の信号伝達装置の劣化の多くは、発光部の劣化である。特に、基準クロック、データクロック、及びエンド信号の中でも基準クロックに備えられるフォトカプラ11は、データクロック及びエンド信号に備えられるフォトカプラ11よりも、発光部25が劣化しやすい。これは、発光ダイオード31の発光のオンとオフとの繰り返しがより多く、及び/または、発光時間の合計時間がより長いからである。そこで、発光ダイオード31の劣化を、フォトカプラ11の劣化として診断する。 The operation of the above configuration will be described. First, a criterion for determining whether or not the photocoupler 11 is deteriorated is set. Most of the deterioration of the signal transmission device such as the photocoupler 11 including the light emitting unit and the light receiving unit is the deterioration of the light emitting unit. In particular, among the reference clock, the data clock, and the end signal, the photocoupler 11 provided in the reference clock is more likely to deteriorate the light emitting unit 25 than the photocoupler 11 provided in the data clock and the end signal. This is because the light emitting diode 31 repeats light emission on and off more often, and / or the total light emission time is longer. Therefore, the deterioration of the light emitting diode 31 is diagnosed as the deterioration of the photocoupler 11.

診断対象としているフォトカプラ11と同型(メーカ及び型式が同じ)、かつ、既に劣化して故障と認められているフォトカプラを、基準値設定用フォトカプラとして特定する。基準値設定用フォトカプラは、診断対象としているフォトカプラと同じ基板12に実装されているものでもよいし、他の基板に実装されているものでもよいし、あるいは、既に交換対象として取り外されたものでもよい。基準値設定用フォトカプラの回路チップを、劣化診断装置15のクリップ67で挟持し、発光部へ第1電源56から第1電流を供給し、受光部へ第2電源65から駆動電圧を供給する。第1電源56から供給する第1電流を、調節回路57の可変抵抗57bにより増減させる。この場合、第1電流は漸減するよりも、漸増する方がヒステリシス特性の観点で好ましい。そこで、本例でも第1電流を漸増させている。 A photocoupler of the same type as the photocoupler 11 to be diagnosed (same manufacturer and model) and which has already deteriorated and is recognized as a failure is specified as a reference value setting photocoupler. The reference value setting photocoupler may be mounted on the same substrate 12 as the photocoupler to be diagnosed, may be mounted on another substrate, or has already been removed as a replacement target. It may be a thing. The circuit chip of the photocoupler for setting the reference value is sandwiched by the clip 67 of the deterioration diagnosis device 15, the first current is supplied from the first power supply 56 to the light emitting portion, and the drive voltage is supplied from the second power supply 65 to the light receiving portion. .. The first current supplied from the first power supply 56 is increased or decreased by the variable resistor 57b of the adjustment circuit 57. In this case, it is preferable that the first current gradually increases rather than gradually decreases from the viewpoint of hysteresis characteristics. Therefore, in this example as well, the first current is gradually increased.

第1電流を発光部へ供給することにより発光ダイオードは発光し、第1電流を漸増させることにより、発光ダイオードの発光量が増える。発光ダイオードからの光は、出力側回路ユニット52のフォトダイオード35により受光され、電気信号に変換される。フォトダイオード35からの電流は、アンプ36により増幅され、トランジスタ37に送られる。 The light emitting diode emits light by supplying the first current to the light emitting unit, and the amount of light emitted by the light emitting diode is increased by gradually increasing the first current. The light from the light emitting diode is received by the photodiode 35 of the output side circuit unit 52 and converted into an electric signal. The current from the photodiode 35 is amplified by the amplifier 36 and sent to the transistor 37.

前述の出力側測定部により、受光部の出力電圧が測定される。出力電圧は、受光部のオフ状態とオン状態とで明らかに異なる。オフ状態では相対的に高い値、オン状態では相対的に低い値であり、これらの出力電圧の差は容易に判別できるほど大きい。具体的には、オン状態での出力電圧は、オフ状態の出力電圧の20%以下になる。例えば、この例では、受光部がオフ状態の場合には、出力電圧が例えば2.5V以上と高い値として電圧計66により検出される。発光ダイオードの発光量が増加し、受光部がオフ状態からオン状態に切り替わった場合に、出力電圧は急激に低下し、高くても0.5V、すなわち0.5以下の検出値で電圧計66により検出される。このように出力電圧が急激に低下したときの第1電流の値が、受光部のオンに要する発光量のための電流値(以下、発光最低値と称する)として、電流計58により検出される。発光最低値は、発光ダイオードの劣化が進むほど大きくなる。 The output voltage of the light receiving unit is measured by the output side measuring unit described above. The output voltage is clearly different between the off state and the on state of the light receiving unit. The value is relatively high in the off state and relatively low in the on state, and the difference between these output voltages is large enough to be easily discriminated. Specifically, the output voltage in the on state is 20% or less of the output voltage in the off state. For example, in this example, when the light receiving unit is in the off state, the output voltage is detected by the voltmeter 66 as a high value of, for example, 2.5 V or more. When the amount of light emitted from the light emitting diode increases and the light receiving part switches from the off state to the on state, the output voltage drops sharply, and the voltmeter 66 has a detected value of 0.5 V at the highest, that is, 0.5 or less. Detected by. The value of the first current when the output voltage drops sharply in this way is detected by the ammeter 58 as the current value (hereinafter referred to as the minimum emission value) for the amount of light emitted to turn on the light receiving unit. .. The minimum light emission value increases as the deterioration of the light emitting diode progresses.

劣化の基準値(以下、劣化判定基準値と称する)は、基準値設定用フォトカプラのデータシートなどに記載されている最小の電流値よりも高い値、かつ、上記の発光最低値よりも低い値に、設定する。例えば、基準値設定用フォトカプラの発光最低値の5%以上15%以下(例えば10%)の値を余裕分として基準値設定用フォトカプラの発光最低値から減算し、この減算により求めた値を劣化判定基準値とする。 The deterioration reference value (hereinafter referred to as the deterioration judgment reference value) is higher than the minimum current value described in the data sheet of the reference value setting photocoupler, etc., and lower than the above-mentioned minimum emission value. Set to a value. For example, a value of 5% or more and 15% or less (for example, 10%) of the minimum emission value of the reference value setting photocoupler is subtracted from the minimum emission value of the reference value setting photocoupler as a margin, and the value obtained by this subtraction. Is used as the deterioration judgment reference value.

上記余裕分は、フォトカプラ11の個体ごとのばらつき(個体差)、及び劣化の進行速度などを考慮した電流値であり、例えば以下の方法で求めてもよい。連続稼働する生産設備では定期的に設備を点検整備する場合が多いため、点検整備毎に、診断対象であるフォトカプラ11の発光最低値を、上記と同様の方法で求めておく。このようにして求めた発光最低値の推移から、劣化の進行度合いを把握する。そして、次回の点検整備までに見込まれる劣化の進行分を見込み、見込み量に基づいて余裕分を決定する。このようにして余裕分を求め、基準値設定用フォトカプラの発光最低値から減算することで劣化判定基準値とすることができる。例えば、1年間で発光最低値が最大10%増加することが把握できた場合、かつ、次回の点検整備が1年後である場合には、見込み量である10%分の電流値を余裕分として、基準値設定用フォトカプラの発光最低値から減算し、減算して求めた値を劣化判定基準値とするとよい。なお、劣化判定基準値は、厳格に上記の値にする必要はなく、数値として区切りがよい値にしてよい。 The margin is a current value in consideration of individual variation (individual difference) of the photocoupler 11 and the progress rate of deterioration, and may be obtained by, for example, the following method. Since the production equipment that operates continuously is often inspected and maintained on a regular basis, the minimum emission value of the photocoupler 11 to be diagnosed is obtained by the same method as described above for each inspection and maintenance. From the transition of the minimum emission value obtained in this way, the degree of deterioration is grasped. Then, the progress of deterioration expected by the next inspection and maintenance is estimated, and the margin is determined based on the estimated amount. In this way, the margin can be obtained and subtracted from the minimum emission value of the reference value setting photocoupler to obtain the deterioration determination reference value. For example, if it can be grasped that the minimum light emission value increases by up to 10% in one year, and if the next inspection and maintenance is one year later, the estimated current value of 10% can be used as a margin. As a result, it is preferable to subtract from the minimum emission value of the reference value setting photocoupler and use the value obtained by subtraction as the deterioration determination reference value. It should be noted that the deterioration judgment reference value does not have to be strictly set to the above value, and may be a value that can be well separated as a numerical value.

なお、市販のフォトカプラの多くは、データシートの仕様において最大の電流値は10mA、基準電圧が5Vとなっている。このようなフォトカプラの場合に、「出力電圧が急激に低下」とは、第1電流の変化量1mA当たり、出力電圧が2V以上低下した場合を意味する。 Most commercially available photocouplers have a maximum current value of 10 mA and a reference voltage of 5 V according to the specifications of the data sheet. In the case of such a photocoupler, "the output voltage drops sharply" means a case where the output voltage drops by 2 V or more per 1 mA of change in the first current.

本例では、基準値設定用フォトカプラのデータシートに記載されている最小の電流値が1mAであり、発光最低値が4.50mAである。また、発光最低値の10%を上記余裕分としている。そこで、4.50mA−0.45mAにより4.05mAと算出した値よりも小さく、かつ数値として区切りがよい4.0mAを、劣化判定基準値として設定している。このようにして、劣化判定基準値を、フォトカプラ11が劣化しているか否かの判断基準として設定する(図5参照)。 In this example, the minimum current value described in the data sheet of the reference value setting photocoupler is 1 mA, and the minimum emission value is 4.50 mA. Further, 10% of the minimum emission value is set as the above margin. Therefore, 4.0 mA, which is smaller than the value calculated as 4.05 mA by 4.50 mA −0.45 mA and is well separated as a numerical value, is set as the deterioration determination reference value. In this way, the deterioration determination reference value is set as a determination criterion of whether or not the photocoupler 11 is deteriorated (see FIG. 5).

劣化の診断の対象であるフォトカプラ11を、使用(駆動)を停止した状態、すなわち基板12からフォトカプラ11への電気信号の供給を停止した状態にする。この状態で、クリップ67により、基板12に実装されている状態のフォトカプラ11の回路チップ20を挟持する。これにより、入力端子21a,21b、出力端子22a,22b、及び電源接続用端子22cに、第1端子55a,55b、第2端子61a,61b、及び電圧供給端子61cが接続し(接続工程)、劣化診断装置15はフォトカプラ11に電気的に接続される。 The photocoupler 11 to be diagnosed for deterioration is brought into a state in which the use (drive) is stopped, that is, the supply of an electric signal from the substrate 12 to the photocoupler 11 is stopped. In this state, the clip 67 sandwiches the circuit chip 20 of the photocoupler 11 mounted on the substrate 12. As a result, the first terminals 55a, 55b, the second terminals 61a, 61b, and the voltage supply terminal 61c are connected to the input terminals 21a, 21b, the output terminals 22a, 22b, and the power supply connection terminal 22c (connection process). The deterioration diagnosis device 15 is electrically connected to the photocoupler 11.

フォトカプラ11に電流を供給した場合には、フォトカプラ11から基板12へ流れる電流(以下、戻り電流と称する)が多少なりともある。そこで、内部回路39Aと入力端子21aとの間に電流計(図示無し)を接続し、戻り電流を測定しておくことが好ましく、本例でも測定している。戻り電流は、第1電源56から発光部25へ第1電流を供給し、上記のように内部回路39Aと入力端子21aとの間に備えた電流計により測定する。戻り電流を測定する場合の第1電流は、本例では4mAとしているが、この例に限られない。戻り電流を測定する場合の第1電流はフォトカプラ11のデータシートに記載される定格電流値以内で設定すればよい。そして、(フォトカプラ11への電流):(戻り電流)で求める分流比がわかればフォトカプラ11へ流れる第1電流が求められる。例えば、上記分流比が99:1である場合には、第1電流のうち99/100分が、フォトカプラ11へ流れていることになる。 When a current is supplied to the photocoupler 11, the current flowing from the photocoupler 11 to the substrate 12 (hereinafter referred to as a return current) is somewhat different. Therefore, it is preferable to connect an ammeter (not shown) between the internal circuit 39A and the input terminal 21a to measure the return current, which is also measured in this example. The return current is measured by supplying a first current from the first power supply 56 to the light emitting unit 25 and measuring it with an ammeter provided between the internal circuit 39A and the input terminal 21a as described above. The first current when measuring the return current is 4 mA in this example, but is not limited to this example. The first current when measuring the return current may be set within the rated current value described in the data sheet of the photocoupler 11. Then, if the shunt ratio obtained by (current to the photocoupler 11): (return current) is known, the first current flowing through the photocoupler 11 can be obtained. For example, when the shunt ratio is 99: 1, 99/100 minutes of the first current is flowing to the photocoupler 11.

戻り電流が極めて少ない場合、具体的には、0.1mA以下である場合には、この戻り電流は無視し、戻り電流を0(ゼロ)mAと見なしてよい。本例では0.1mA未満であるので、0mAと見なしている。戻り電流が多い場合、すなわち0.1mAよりも大きい場合についての詳細は後述する。 When the return current is extremely small, specifically, when it is 0.1 mA or less, this return current may be ignored and the return current may be regarded as 0 (zero) mA. In this example, it is less than 0.1 mA, so it is regarded as 0 mA. The details of the case where the return current is large, that is, the case where the return current is larger than 0.1 mA will be described later.

基準値設定用フォトカプラにおける発光最低値を求めた場合と同様にして、フォトカプラ11における発光最低値を求める。すなわち以下である。発光部25へ第1電源56から第1電流を供給し、受光部26へ第2電源65から駆動電圧を供給する。第1電源56から供給する第1電流を、調節回路57の可変抵抗57bにより増減させる。この場合、第1電流は漸減するよりも、漸増する方が前述の通り好ましく、本例でも漸増させている。 The minimum emission value of the photocoupler 11 is obtained in the same manner as when the minimum emission value of the reference value setting photocoupler is obtained. That is, it is as follows. The first current is supplied from the first power source 56 to the light emitting unit 25, and the drive voltage is supplied from the second power source 65 to the light receiving unit 26. The first current supplied from the first power supply 56 is increased or decreased by the variable resistor 57b of the adjustment circuit 57. In this case, it is preferable that the first current is gradually increased rather than gradually decreased, as described above, and is gradually increased in this example as well.

第1電流を発光部25へ供給することにより発光ダイオード31は発光し、第1電流を漸増させることにより発光ダイオード31の発光量が増える。受光部26の出力電圧は、前述の出力側測定部により測定される。受光部26がオフ状態では、受光部26の出力電圧が本例では2.5V以上という高い値として電圧計66により検出される。発光ダイオード31の発光量が増加し、受光部26がオフ状態からオン状態に切り替わった場合に出力電圧は急激に低下し、高くても0.5、すなわち0.5以下(オフ状態の20%以下)の検出値で電圧計66により検出される。このように出力電圧が急激に変化したときの第1電流の値が、発光に要する発光最低値として、電流計58により検出され、特定される(特定工程)。 The light emitting diode 31 emits light by supplying the first current to the light emitting unit 25, and the amount of light emitted by the light emitting diode 31 increases by gradually increasing the first current. The output voltage of the light receiving unit 26 is measured by the above-mentioned output side measuring unit. When the light receiving unit 26 is off, the output voltage of the light receiving unit 26 is detected by the voltmeter 66 as a high value of 2.5 V or more in this example. When the amount of light emitted from the light emitting diode 31 increases and the light receiving unit 26 switches from the off state to the on state, the output voltage drops sharply, and at most 0.5, that is, 0.5 or less (20% of the off state). The following) is detected by the voltmeter 66. The value of the first current when the output voltage suddenly changes in this way is detected and specified by the ammeter 58 as the minimum light emission value required for light emission (specific step).

なお、前述の戻り電流が多い場合、すなわち0.1mAよりも大きい場合には、上記の特定工程で求めた第1電流から戻り電流を減算し、減算により求めた値を、フォトカプラ11の発光最低値とする。 When the return current is large, that is, when the return current is larger than 0.1 mA, the return current is subtracted from the first current obtained in the specific step described above, and the value obtained by the subtraction is the light emission of the photocoupler 11. Set to the lowest value.

フォトカプラ11の発光最低値と、基準値設定用フォトカプラを用いて求めた劣化判定基準値とを比較し、フォトカプラ11が劣化しているか否かを診断する(診断工程)。具体的には、フォトカプラ11の発光最低値が、劣化判定基準値以上である場合(図5(A)参照)には、フォトカプラ11は「劣化している」と診断され、新品に交換される。フォトカプラ11の発光最低値が、劣化判定基準値未満である場合(図5(B)参照)には、フォトカプラ11は、「劣化していない」と診断され、再び使用に供される。なお、「劣化していない」と診断された場合でも、次回の劣化診断までの期間が長く予定されている場合には、新品と交換しても構わない。 The minimum emission value of the photocoupler 11 is compared with the deterioration determination reference value obtained by using the reference value setting photocoupler, and it is diagnosed whether or not the photocoupler 11 is deteriorated (diagnosis step). Specifically, when the minimum emission value of the photocoupler 11 is equal to or higher than the deterioration determination reference value (see FIG. 5A), the photocoupler 11 is diagnosed as "deteriorated" and replaced with a new one. Will be done. When the light emission minimum value of the photocoupler 11 is less than the deterioration determination reference value (see FIG. 5B), the photocoupler 11 is diagnosed as "not deteriorated" and is used again. Even if it is diagnosed as "not deteriorated", it may be replaced with a new one if the period until the next deterioration diagnosis is scheduled to be long.

上記によると、フォトカプラ11は、基板アセンブリ10として基板12に実装されている状態で、劣化が容易に診断される。 According to the above, deterioration is easily diagnosed in the state where the photocoupler 11 is mounted on the substrate 12 as the substrate assembly 10.

10 基板アセンブリ
11 フォトカプラ
12 基板
50 劣化診断装置
20 回路チップ
21a,21b 入力端子
22a,22b 出力端子
22c 電源接続用端子
25 発光部
26 受光部
31 発光ダイオード
35 フォトダイオード
36 アンプ
37 トランジスタ
39A,39B 内部回路
51 入力側回路ユニット
52 出力側回路ユニット
55a,55b 第1端子
56 第1電源
57 調節回路
57a 固定抵抗
57b 可変抵抗
58 電流計
61a,61b 第2端子
61c 電圧供給端子
64 抵抗
65 第2電源
66 電圧計
67 クリップ
68 第1アーム
68a 突出部
68t 先端部
69 軸棒
70 第2アーム
70a 突出部
70t 先端部
10 Board assembly 11 Photocoupler 12 Board 50 Deterioration diagnostic equipment 20 Circuit chip 21a, 21b Input terminal 22a, 22b Output terminal 22c Power connection terminal 25 Light emitting part 26 Light receiving part 31 Light emitting diode 35 Photodiode 36 Amplifier 37 Transistor 39A, 39B Circuit 51 Input side circuit unit 52 Output side circuit unit 55a, 55b 1st terminal 56 1st power supply 57 Adjustment circuit 57a Fixed resistance 57b Variable resistance 58 Ammeter 61a, 61b 2nd terminal 61c Voltage supply terminal 64 Resistance 65 2nd power supply 66 Voltmeter 67 Clip 68 1st arm 68a Protruding part 68t Tip part 69 Shaft rod 70 2nd arm 70a Protruding part 70t Tip part

Claims (9)

発光部と前記発光部からの光を受光する受光部とを備える信号伝達装置の前記発光部の入力端子対に接続される第1端子対と、
前記第1端子対を介して前記入力端子対に接続される第1電源と、
前記第1電源から前記発光部に流れる第1電流を増減する調節回路と、
前記第1電流を測定する入力側測定部と
を有する入力側回路ユニットと、
前記受光部の出力端子対に接続される第2端子対と、
前記受光部の出力電圧または前記受光部に流れる第2電流を、前記第2端子対を介して測定する出力側測定部と
を有する出力側回路ユニットと
を備える劣化診断装置。
A first terminal pair connected to an input terminal pair of the light emitting unit of a signal transduction device including a light emitting unit and a light receiving unit that receives light from the light emitting unit.
A first power supply connected to the input terminal pair via the first terminal pair,
An adjustment circuit that increases or decreases the first current flowing from the first power supply to the light emitting unit, and
An input side circuit unit having an input side measuring unit for measuring the first current, and an input side circuit unit.
A second terminal pair connected to the output terminal pair of the light receiving unit and
A deterioration diagnostic apparatus including an output side circuit unit having an output side measuring unit for measuring an output voltage of the light receiving unit or a second current flowing through the light receiving unit via the second terminal pair.
前記信号伝達装置はフォトカプラである請求項1に記載の劣化診断装置。 The deterioration diagnosis device according to claim 1, wherein the signal transmission device is a photocoupler. 前記調節回路は、前記第1電源と直列に接続された可変抵抗を有する請求項1または2に記載の劣化診断装置。 The deterioration diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, wherein the adjustment circuit has a variable resistor connected in series with the first power supply. 前記出力側測定部は、
前記受光部と直列回路を形成する抵抗と、
前記直列回路の両端に接続される第2電源と、
前記受光部の出力端子間の電圧を測定する電圧計と
を有する請求項1ないし3のいずれか1項に記載の劣化診断装置。
The output side measuring unit
A resistor that forms a series circuit with the light receiving part,
A second power supply connected to both ends of the series circuit,
The deterioration diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a voltmeter for measuring a voltage between the output terminals of the light receiving unit.
前記発光部及び前記受光部は1つの回路チップに、前記入力端子対と前記出力端子対とが突出した状態で設けられており、
前記回路チップは基板に設けられており、
前記第1端子対と前記第2端子対とは前記基板上の前記信号伝達装置の前記入力端子対及び前記出力端子対に接続される請求項1ないし4のいずれか1項に記載の劣化診断装置。
The light emitting unit and the light receiving unit are provided on one circuit chip with the input terminal pair and the output terminal pair protruding.
The circuit chip is provided on the substrate and
The deterioration diagnosis according to any one of claims 1 to 4, wherein the first terminal pair and the second terminal pair are connected to the input terminal pair and the output terminal pair of the signal transmission device on the substrate. apparatus.
前記第1端子対と前記第2端子対とは、前記回路チップを把持または前記回路チップに嵌合することにより前記回路チップと連結する連結部材に設けられている請求項5に記載の劣化診断装置。 The deterioration diagnosis according to claim 5, wherein the first terminal pair and the second terminal pair are provided on a connecting member that is connected to the circuit chip by gripping or fitting the circuit chip. apparatus. 前記出力側回路ユニットは、前記受光部に駆動電圧を供給する電圧供給端子をさらに有する請求項1ないし6のいずれか1項に記載の劣化診断装置。 The deterioration diagnosis device according to any one of claims 1 to 6, wherein the output side circuit unit further includes a voltage supply terminal for supplying a drive voltage to the light receiving unit. 前記電圧供給端子は、前記基板上の前記信号伝達装置の受光部に接続される請求項5と請求項6とのいずれかを引用する請求項7に記載の劣化診断装置。 The deterioration diagnostic apparatus according to claim 7, wherein the voltage supply terminal is connected to a light receiving portion of the signal transmission device on the substrate, and any one of claims 5 and 6 is cited. 発光部と前記発光部からの光を受光する受光部とを備える信号伝達装置の劣化診断方法であり、
請求項1ないし8のいずれか1項に記載の劣化診断装置の前記第1端子対を前記入力端子対に接続し、かつ、前記第2端子対を前記出力端子対に接続する接続工程と、
前記接続工程後に、前記調節回路により前記第1電流を増減し、前記出力側測定部により前記出力電圧または前記第2電流が変化するときの前記第1電流の値を特定する特定工程と、
前記特定工程で特定された前記第1電流を、予め設定した劣化の基準値と比較し、前記基準値以上である場合には前記劣化信号伝達装置が劣化していると判断し、前記基準値未満である場合には劣化していないと判断する診断工程と、
を有する劣化診断方法。
It is a deterioration diagnosis method of a signal transmission device including a light emitting unit and a light receiving unit that receives light from the light emitting unit.
A connection step of connecting the first terminal pair of the deterioration diagnosis device according to any one of claims 1 to 8 to the input terminal pair and connecting the second terminal pair to the output terminal pair.
After the connection step, a specific step of increasing or decreasing the first current by the adjusting circuit and specifying the value of the first current when the output voltage or the second current changes by the output side measuring unit.
The first current specified in the specific step is compared with a preset reference value for deterioration, and if it is equal to or higher than the reference value, it is determined that the deterioration signal transmission device is deteriorated, and the reference value is determined. If it is less than, it is judged that it has not deteriorated.
Deterioration diagnostic method having.
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