JP4775693B2 - 2-wire transmitter - Google Patents

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Description

本発明は、2本の伝送路を用いて電源の供給と信号の伝送を行う2線式伝送器において、下限側のバーンアウトを確実に行うことができる2線式伝送器に関するものである。   The present invention relates to a two-wire transmitter that can reliably perform burnout on the lower limit side in a two-wire transmitter that supplies power and transmits signals using two transmission lines.

2線式伝送器は、伝送器の電源と4−20mAの電流出力信号の両方を2本の伝送路で伝送するものであるので、電流出力信号を伝送器の消費電流以下にすることができない。伝送器では、センサなどが故障したことを表すために、出力値をその0%以下に振り切らせる下限側バーンアウトが行われる。しかしながら、2線式伝送器では電流出力を伝送器の下限以下にすることができないので、下限側のバーンアウトを行うことが困難であるという課題があった。   Since the two-wire transmitter transmits both the power source of the transmitter and the 4-20 mA current output signal through two transmission paths, the current output signal cannot be reduced below the current consumption of the transmitter. . In the transmitter, in order to indicate that a sensor or the like has failed, a lower limit side burnout is performed to reduce the output value to 0% or less. However, since the current output cannot be made lower than the lower limit of the transmitter in the two-wire transmitter, there is a problem that it is difficult to perform burnout on the lower limit side.

特許文献1には、この課題を解決した2線式伝送器が記載されている。以下、この発明を図7に基づいて説明する。なお、図7は発明の要旨に関係ない部分は、一部記載を省略している。   Patent Document 1 describes a two-wire transmitter that solves this problem. The present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 7, a part of the portion not related to the gist of the invention is omitted.

図7において、センサ11の出力は信号処理回路12に入力され、パルス幅信号に変換される。このパルス幅信号はスイッチSW1を駆動する。スイッチSW1は基準電源Vr1とVr2を切り替えるので、その出力は高レベル側と低レベル側の電圧が一定のパルス幅信号になる。このパルス幅信号はスイッチSW2を経由してフィルタ回路17に入力され、電圧信号に変換されて電流出力回路18入力される。電流出力回路18は、伝送路19に流れる電流がセンサ11の出力に比例するように、自身に流れる電流を制御する。   In FIG. 7, the output of the sensor 11 is input to the signal processing circuit 12 and converted into a pulse width signal. This pulse width signal drives the switch SW1. Since the switch SW1 switches between the reference power sources Vr1 and Vr2, the output is a pulse width signal in which the voltages on the high level side and the low level side are constant. This pulse width signal is input to the filter circuit 17 via the switch SW2, converted into a voltage signal, and input to the current output circuit 18. The current output circuit 18 controls the current flowing through itself so that the current flowing through the transmission line 19 is proportional to the output of the sensor 11.

監視回路13は信号処理回路12の動作を監視し、異常が発生するとバーアウト信号BOSをアクティブにする。これにより、スイッチSW2が駆動され、フィルタ回路17に入力される電圧は基準電源Vr3の出力に切り替えられる。これによって下限側へのバーンアウトが行われるが、伝送器の消費電流が大きいと正確にバーンアウト信号を出力することができない。   The monitoring circuit 13 monitors the operation of the signal processing circuit 12 and activates the bar-out signal BOS when an abnormality occurs. As a result, the switch SW2 is driven, and the voltage input to the filter circuit 17 is switched to the output of the reference power supply Vr3. As a result, burnout to the lower limit side is performed, but if the current consumption of the transmitter is large, the burnout signal cannot be output accurately.

伝送路19から供給される電圧V1は、定電圧回路15,16によって安定化される。定電圧回路15の出力電圧は、定電圧回路16の出力電圧より大きな値になるように設定されている。バーンアウト信号BOSがアクティブでないときは、インバータINV1、INV2によって定電圧回路16内のFETがオンになり、バーンアウト信号BOSがアクティブのときは定電圧回路15内のFETがオンになる。これらの定電圧回路15,16の出力はスイッチング電源14に入力される。スイッチング電源14は、センサ11、信号処理回路12、監視回路13に電力を供給する。   The voltage V1 supplied from the transmission line 19 is stabilized by the constant voltage circuits 15 and 16. The output voltage of the constant voltage circuit 15 is set so as to be larger than the output voltage of the constant voltage circuit 16. When the burnout signal BOS is not active, the FETs in the constant voltage circuit 16 are turned on by the inverters INV1 and INV2, and when the burnout signal BOS is active, the FETs in the constant voltage circuit 15 are turned on. The outputs of these constant voltage circuits 15 and 16 are input to the switching power supply 14. The switching power supply 14 supplies power to the sensor 11, the signal processing circuit 12, and the monitoring circuit 13.

すなわち、スイッチング電源14は、バーンアウト信号BOSがアクティブでないときは定電圧回路16から電力が供給され、バーンアウト信号BOSがアクティブの時は定電圧回路15から供給される。定電圧回路15の出力電圧は定電圧回路16の出力電圧より大きくなるように設定されており、かつスイッチング電源14の効率は入力電圧によって変化しない。そのため、バーンアウト信号BOS発生時の伝送器の消費電流は小さくなり、下限側のバーンアウトを正確に出力することができる。   That is, the switching power supply 14 is supplied with power from the constant voltage circuit 16 when the burnout signal BOS is not active, and is supplied from the constant voltage circuit 15 when the burnout signal BOS is active. The output voltage of the constant voltage circuit 15 is set to be larger than the output voltage of the constant voltage circuit 16, and the efficiency of the switching power supply 14 does not change depending on the input voltage. Therefore, the current consumption of the transmitter when the burnout signal BOS is generated is reduced, and the lower limit burnout can be output accurately.

特許文献2には、電源電圧が所定の値以下になったときにマイクロプロセッサを停止させると共に下限側バーンアウトを行う2線式伝送器であって、出力のハンチングを防止することができる2線式伝送器が記載されている。   Patent Document 2 discloses a two-wire transmitter that stops a microprocessor and performs a lower limit side burnout when a power supply voltage becomes a predetermined value or less, and can prevent output hunting. A type transmitter is described.

2線式伝送器には通常受信抵抗が直列に接続されるので、出力電流の値によって伝送器に供給される電源電圧が変化する。電源電圧が低下したために下限側にバーンアウトさせると、受信抵抗による電圧低下が少なくなり、電源電圧が上昇する。そのため、バーンアウトが解除されて通常出力に戻ると、再び伝送器の電源電圧が低下する動作を繰り返すハンチングが発生することがある。   Since a two-wire transmitter is usually connected with a receiving resistor in series, the power supply voltage supplied to the transmitter varies depending on the value of the output current. When the burnout is performed to the lower limit side because the power supply voltage has decreased, the voltage drop due to the receiving resistance is reduced and the power supply voltage is increased. Therefore, when the burnout is canceled and the output returns to the normal output, hunting that repeats the operation of decreasing the power supply voltage of the transmitter may occur again.

特許文献2に記載された考案は、このハンチングを防止するために、バーンアウトを開始する電源電圧と解除する電源電圧の差を、バーンアウトの動作による電源電圧の変動幅よりも大きくするようにしたものである。これにより、出力のハンチングを防止することができる。   In order to prevent this hunting, the idea described in Patent Document 2 is such that the difference between the power supply voltage for starting burnout and the power supply voltage for releasing is made larger than the fluctuation range of the power supply voltage due to the burnout operation. It is a thing. Thereby, output hunting can be prevented.

特開平6−60287号公報JP-A-6-60287 実公平6−25073号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-25073

しかし、このような2線式伝送器には、次のような課題があった。特許文献1に記載された発明は確実に下限側バーンアウト信号を発生させることができるが、定電圧回路が2個必要であり、またスイッチング電源が必須になるので、構成が複雑になるという課題があった。   However, such a two-wire transmitter has the following problems. The invention described in Patent Document 1 can surely generate the lower limit side burnout signal, but requires two constant voltage circuits and requires a switching power supply, so that the configuration is complicated. was there.

また、特許文献2に記載された考案は出力電流のハンチングを防止することはできるが、バーンアウト信号を開始する電源電圧と解除する電源電圧に制約が発生するので、これらの電圧を自由に設定することができないという課題があった。   Further, although the device described in Patent Document 2 can prevent hunting of the output current, restrictions are imposed on the power supply voltage for starting the burnout signal and the power supply voltage for releasing the burnout signal, so these voltages can be set freely. There was a problem that could not be done.

2線式伝送器に内蔵されているフラッシュROMの消去、マイクロプロセッサの暴走あるいはリーク電流の増加で消費電流が増加し、下限側バーンアウトが正常に出力できない場合が考えられるが、特許文献1や特許文献2に記載されている発明では、これらに対して十分対応することができないという課題もあった。   It is conceivable that the current consumption increases due to erasure of the flash ROM built in the two-wire transmitter, the runaway of the microprocessor, or the increase of the leakage current, and the lower limit side burnout cannot be output normally. The invention described in Patent Document 2 has a problem that it cannot sufficiently cope with these problems.

従って本発明の目的は、簡単な構成で確実に下限側バーンアウト信号を発生させることができる2線式伝送器を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a two-wire transmitter capable of reliably generating a lower limit side burnout signal with a simple configuration.

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
負荷側から2本の伝送線を介して電流の供給を受け、かつ交番磁界を発生させて、この交番磁界によって生じる起電力に関連する出力電流を前記伝送線を介して前記負荷側に伝送すると共に、異常が発生したときに前記出力電流をその0%以下に振り切らせる下限側バーンアウトを行う2線式伝送器において、
信号処理を行うマイクロプロセッサと、
このマイクロプロセッサの異常を検出するウオッチドッグタイマと、
前記交番磁界を発生させる励磁コイルと、
この励磁コイルに交番電流を流すスイッチ手段と、
前記ウオッチドッグタイマの出力が入力され、前記スイッチ手段を制御する信号を発生
すると共に、前記ウオッチドッグタイマが前記マイクロプロセッサの異常を検出したとき
に、前記スイッチ素子をオフにして前記励磁コイルに流れる電流を停止する制御信号を発
生する励磁制御回路と、
を具備したものである。確実に下限側バーンアウトを行うことができる。
In order to achieve such a problem, the invention according to claim 1 of the present invention is:
Supplied with current from the load side through the two transmission lines, and to generate an alternating magnetic field, transmits an output current related to the electromotive force generated by the alternating magnetic field, the load side through the transmission line And a two-wire transmitter that performs a lower limit side burnout that causes the output current to fall below 0% when an abnormality occurs.
A microprocessor for signal processing;
A watchdog timer that detects abnormalities in this microprocessor;
An exciting coil for generating the alternating magnetic field;
Switch means for passing an alternating current through the exciting coil;
The output of the watchdog timer is input to generate a signal for controlling the switch means, and when the watchdog timer detects an abnormality of the microprocessor, the switch element is turned off and flows to the excitation coil. An excitation control circuit for generating a control signal for stopping the current;
Is provided. The lower limit burnout can be performed reliably.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、
前記励磁コイルに流れる電流を検出する抵抗を具備したものである。確実に下限側バーンアウトを行うことができる。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
A resistor for detecting a current flowing in the exciting coil is provided. The lower limit burnout can be performed reliably.

請求項3記載の発明は、請求項2に記載の発明において、
前記励磁制御回路は、前記抵抗の出力信号が入力されるエラーアンプ、このエラーアンプの出力信号をパルス幅信号に変換するパルス幅変換器、前記マイクロプロセッサによって制御される励磁タイミング発生回路、および前記パルス幅変換器および励磁タイミング発生回路の出力が入力されるゲートで構成され、前記ウオッチドッグタイマの出力を前記ゲートに入力するようにしたことを特徴としたものである。確実に下限側バーンアウトを行うことができる。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2,
The excitation control circuit includes an error amplifier to which an output signal of the resistor is input, a pulse width converter that converts the output signal of the error amplifier into a pulse width signal, an excitation timing generation circuit controlled by the microprocessor, and the It is characterized by comprising a gate to which the output of the pulse width converter and the excitation timing generation circuit is input, and the output of the watchdog timer is input to the gate . The lower limit burnout can be performed reliably.

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項1,2,および3の発明によれば、マイクロプロセッサの異常を検出するウオッチドッグタイマを有し、このウオッチドッグタイマがマイクロプロセッサの異常を検出すると、励磁コイルへ過大電流が流れることはなくなる。
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
According to the first, second, and third aspects of the present invention, there is provided a watchdog timer for detecting an abnormality of the microprocessor, and when the watchdog timer detects an abnormality of the microprocessor, an excessive current flows to the exciting coil. Disappear.

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明に係る2線式伝送器の一実施例を示す構成図である。なお、図7と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図1において、21はマイクロプロセッサであり、センサ11の出力が入力される。マイクロプロセッサ21は入力された信号をデジタル信号に変換して所定の演算を施した後、アナログ信号に変換して出力する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a two-wire transmitter according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 7, and description is abbreviate | omitted. In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a microprocessor to which the output of the sensor 11 is input. The microprocessor 21 converts the input signal into a digital signal, performs a predetermined operation, then converts it into an analog signal and outputs it.

SW3はスイッチであり、マイクロプロセッサ21の出力と基準電源Vr4の出力を選択して電流出力回路に出力する。このスイッチSW3は、後述するウオッチドッグタイマ右24の出力信号WDGによって制御される。また、基準電源Vr4は、下限側バーンアウト信号を出力する電圧値に設定される。   SW3 is a switch that selects the output of the microprocessor 21 and the output of the reference power supply Vr4 and outputs them to the current output circuit. This switch SW3 is controlled by an output signal WDG of a watchdog timer right 24 described later. The reference power supply Vr4 is set to a voltage value that outputs a lower limit side burnout signal.

22はフラッシュROMであり、マイクロプロセッサ21によってアクセスされ、マイクロプロセッサ21が用いるプログラムやデータが格納される。このフラッシュROM22はデータを消去し、また書き換えることができる。   A flash ROM 22 is accessed by the microprocessor 21 and stores programs and data used by the microprocessor 21. The flash ROM 22 can erase and rewrite data.

23はリセット回路であり、電源投入時等に低レベルのリセット信号を出力する。24はウオッチドッグタイマであり、マイクロプロセッサ21が正常に動作しているかをチェックするために用いる。ウオッチドッグタイマ24は、所定のクロック(図示せず)でカウントアップされるタイマであり、このタイマがオーバーフローすると低レベルの信号WDGを出力する。このウオッチドッグタイマ24にはマイクロプロセッサ21のポートP1の出力が入力される。   A reset circuit 23 outputs a low level reset signal when the power is turned on. Reference numeral 24 denotes a watchdog timer, which is used to check whether the microprocessor 21 is operating normally. The watchdog timer 24 is a timer that is counted up by a predetermined clock (not shown), and outputs a low level signal WDG when the timer overflows. The watchdog timer 24 receives the output of the port P1 of the microprocessor 21.

マイクロプロセッサ21は、ウオッチドッグタイマ24がオーバーフローしないように、ポートP1を使用して所定の間隔でリセットする。マイクロプロセッサ21に異常が発生すると、ウオッチドッグタイマ24をリセットすることができなくなり、信号WDGが低レベルになる。この信号WDGはスイッチSW3を制御する。スイッチSW3は、信号WDGが高レベルのときはマイクロプロセッサ21の出力を選択し、低レベルのときは基準電源Vr4の出力を選択する。   The microprocessor 21 resets at a predetermined interval using the port P1 so that the watchdog timer 24 does not overflow. If an abnormality occurs in the microprocessor 21, the watchdog timer 24 cannot be reset, and the signal WDG becomes low. This signal WDG controls the switch SW3. The switch SW3 selects the output of the microprocessor 21 when the signal WDG is at a high level, and selects the output of the reference power supply Vr4 when the signal WDG is at a low level.

25はアンドゲートであり、リセット回路23とウオッチドッグタイマ24の出力WDGが入力され、その出力はマイクロプロセッサ21のリセット端子RSTに出力される。従って、マイクロプロセッサ21は、リセット回路23またはウオッチドッグタイマ24の出力WDGのいずれかが低レベルになるとリセットされる。   An AND gate 25 receives the output WDG of the reset circuit 23 and the watchdog timer 24 and outputs the output to the reset terminal RST of the microprocessor 21. Therefore, the microprocessor 21 is reset when either the reset circuit 23 or the output WDG of the watchdog timer 24 becomes low level.

26はアンドゲートであり、ウオッチドッグタイマ24の出力WDGとマイクロプロセッサ21のポートP2の出力が入力され、その出力はフラッシュROM22のチップセレクト端子CSに出力される。   An AND gate 26 receives the output WDG of the watchdog timer 24 and the output of the port P2 of the microprocessor 21 and outputs the output to the chip select terminal CS of the flash ROM 22.

前述したように、マイクロプロセッサ21が正常に動作しているときは、信号WDGは高レベルになる。マイクロプロセッサ21がフラッシュROM22をアクセスしてデータの読み出し・書き込み・消去を行うときは、ポートP2を高レベルにして、フラッシュROM22を選択する。マイクロプロセッサ21に異常が発生して信号WDGが低レベルになると、ポートP2のレベルに関わらすチップセレクト端子CSは低レベルになり、フラッシュROM22は選択されなくなる。   As described above, when the microprocessor 21 is operating normally, the signal WDG is at a high level. When the microprocessor 21 accesses the flash ROM 22 to read / write / erase data, the port P2 is set to the high level and the flash ROM 22 is selected. When an abnormality occurs in the microprocessor 21 and the signal WDG becomes low level, the chip select terminal CS related to the level of the port P2 becomes low level, and the flash ROM 22 is not selected.

27は定電圧回路であり、マイクロプロセッサ21,フラッシュROM22,センサ11等に電力を供給する。   A constant voltage circuit 27 supplies power to the microprocessor 21, the flash ROM 22, the sensor 11, and the like.

次に、この実施例の動作を説明する。前述したように、下限側バーンアウト信号を出力するためには、伝送器の消費電流を小さくしなければならない。しかるに、フラッシュROM22にデータを書き込み、また消去する時には大きな電流が流れる。マイクロプロセッサ21が故障するとポートP2の制御ができなくなり、意図しない書き込みや消去が行われ、また消去動作を中断することができなくなる可能性がある。このような意図しない書き込みや消去が行われると伝送器の消費電流が増大し、下限側バーンアウト信号を出すことができなくなる。   Next, the operation of this embodiment will be described. As described above, in order to output the lower limit burnout signal, the current consumption of the transmitter must be reduced. However, a large current flows when data is written to or erased from the flash ROM 22. If the microprocessor 21 breaks down, the port P2 cannot be controlled, unintended writing or erasing may be performed, and the erasing operation may not be interrupted. If such unintended writing or erasing is performed, the current consumption of the transmitter increases, and the lower limit side burnout signal cannot be output.

そのため、ウオッチドッグタイマ24の出力信号WDGとポートP2出力をアンドゲート26に入力してそれらの論理積を取ることにより、ウオッチドッグタイマ24がマイクロプロセッサ21の故障を検出するとチップセレクト端子を強制的に低レベルにしてフラッシュROM22が選択されないようにする。フラッシュROM22は選択されないとその動作を停止するので、意図しない書き込みや消去が行われることがなくなる。   Therefore, by inputting the output signal WDG of the watchdog timer 24 and the output of the port P2 to the AND gate 26 and taking the logical product of them, the chip select terminal is forced when the watchdog timer 24 detects a failure of the microprocessor 21. Therefore, the flash ROM 22 is not selected. If the flash ROM 22 is not selected, its operation is stopped, so that unintended writing or erasing is not performed.

なお、2線式伝送器自体の構成および下限側バーンアウトを行うための構成は、この実施例に限られることはなく、適宜変更して構成することができる。また、この実施例ではフラッシュROMについて説明したが、フラッシュROM以外のROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、EEPROM(Electric Erasable ROM)に適用することもできる。   Note that the configuration of the two-wire transmitter itself and the configuration for performing the lower limit side burnout are not limited to this embodiment, and can be modified as appropriate. In this embodiment, the flash ROM has been described. However, the present invention can be applied to a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an EEPROM (Electric Erasable ROM) other than the flash ROM.

図2にウオッチドッグタイマ24の構成の一例を示す。図2において、31〜35はD型フリップフロップである。フリップフロップ31〜34のデータ端子Dと反転出力端子_Qは接続され、フリップフロップ31〜33では、更に次段のフリップフロックのクロック端子CKに接続される。フリップフロップ35のクロック端子CKには前段の出力Qが、データ端子Dには電源電圧VDDが入力され、その出力Qはインバータ36を介して外部に信号WDGとして出力される。   An example of the configuration of the watchdog timer 24 is shown in FIG. In FIG. 2, reference numerals 31 to 35 denote D-type flip-flops. The data terminal D and the inverted output terminal _Q of the flip-flops 31 to 34 are connected, and the flip-flops 31 to 33 are further connected to the clock terminal CK of the next-stage flip-flop. The output Q of the previous stage is input to the clock terminal CK of the flip-flop 35 and the power supply voltage VDD is input to the data terminal D. The output Q is output to the outside via the inverter 36 as the signal WDG.

フリップフロップ31〜34のクリア端子CLRにはクリア信号、すなわちマイクロプロセッサ21のポートP1出力が入力され、フリップフロップ35のクリア端子CLRにはリセット信号が入力される。また、フリップフロップ31のクロック端子CKには発振器37からクロックが供給される。   A clear signal, that is, a port P1 output of the microprocessor 21, is input to the clear terminal CLR of the flip-flops 31 to 34, and a reset signal is input to the clear terminal CLR of the flip-flop 35. A clock is supplied from the oscillator 37 to the clock terminal CK of the flip-flop 31.

このような構成において、フリップフロップ31〜35は非同期リプルカウンタを構成し、発振器37の出力クロックでカウントアップされる。マイクロプロセッサ21が正常であると、フリップフロップ35が反転する前にクリア信号が入力され、出力WDGは高レベルを維持する。マイクロプロセッサ21に異常が発生し、クリア信号が入力されなくなると、フリップフロップ35が反転し、信号WDGは低レベルに変化する。フリップフロップ35のデータ端子Dは電源VDDに接続されているので、この低レベルはリセット信号が入力されるか、電源が再投入されるまで維持される。   In such a configuration, the flip-flops 31 to 35 constitute an asynchronous ripple counter and are counted up by the output clock of the oscillator 37. If the microprocessor 21 is normal, a clear signal is input before the flip-flop 35 is inverted, and the output WDG maintains a high level. When an abnormality occurs in the microprocessor 21 and the clear signal is not input, the flip-flop 35 is inverted and the signal WDG changes to a low level. Since the data terminal D of the flip-flop 35 is connected to the power supply VDD, this low level is maintained until a reset signal is input or the power is turned on again.

図3に本発明の他の実施例を示す。なお、図1と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。また、2線伝送器自体および下限側バーンアウトを行う構成は図1と同じなので、この図では省略している。   FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 1, and description is abbreviate | omitted. Further, since the configuration for performing the two-wire transmitter itself and the lower limit side burnout is the same as that in FIG. 1, it is omitted in this figure.

通常、マイクロプロセッサにはその動作を停止し、消費電力を低減するスリープ端子SLEEPが備わっている。この実施例ではウオッチドッグタイマ24の出力WDGをマイクロプロセッサ21のスリープ端子SLEEPに入力する。ウオッチドッグタイマ24がマイクロプロセッサ21の異常を検出すると、その出力WDGが低レベルになり、マイクロプロセッサ21はスリープ状態に移行して待機状態になり、その動作を停止する。スリープ状態では消費電流が大幅に少なくなるので、確実に下限側バーンアウト信号を出力することができる。   Usually, a microprocessor is provided with a sleep terminal SLEEP that stops its operation and reduces power consumption. In this embodiment, the output WDG of the watchdog timer 24 is input to the sleep terminal SLEEP of the microprocessor 21. When the watchdog timer 24 detects an abnormality of the microprocessor 21, its output WDG becomes low level, the microprocessor 21 shifts to a sleep state and enters a standby state, and stops its operation. Since the current consumption is significantly reduced in the sleep state, the lower limit burnout signal can be reliably output.

図4に更に他の実施例を示す。なお、図1と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。また、この図でも、図3と同様2線式伝送器自体の構成および下限側バーンアウトを発生させる構成は省略している。   FIG. 4 shows still another embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 1, and description is abbreviate | omitted. Also in this figure, the configuration of the two-wire transmitter itself and the configuration for generating the lower limit side burnout are omitted as in FIG.

図4において、41はマイクロプロセッサ21に供給するクロックを生成するクロック発振器、42はこのクロック発振器41の出力クロックをマイクロプロセッサ21に供給し、また供給を停止させるスイッチである。スイッチ42はウオッチドッグタイマ24の出力WDGで制御される。   In FIG. 4, 41 is a clock oscillator that generates a clock to be supplied to the microprocessor 21, and 42 is a switch that supplies the output clock of the clock oscillator 41 to the microprocessor 21 and stops the supply. The switch 42 is controlled by the output WDG of the watchdog timer 24.

マイクロプロセッサ21が正常であると、信号WDGは高レベル状態を維持する。スイッチ42はオンになり、クロック発振器41の出力クロックはマイクロプロセッサ21に供給される。   When the microprocessor 21 is normal, the signal WDG maintains a high level state. The switch 42 is turned on, and the output clock of the clock oscillator 41 is supplied to the microprocessor 21.

ウオッチドッグタイマ24がマイクロプロセッサ21の異常を検出すると、信号WDGは低レベルになる。スイッチ42はオフになり、マイクロプロセッサ21にクロックが供給されなくなる。通常、マイクロプロセッサはクロックが供給されなくなるとその動作を停止し、消費電流が大幅に少なくなる。従って、確実に下限側バーンアウト信号を出力することができる。   When the watchdog timer 24 detects an abnormality of the microprocessor 21, the signal WDG becomes low level. The switch 42 is turned off and the clock is not supplied to the microprocessor 21. Normally, when the clock is not supplied, the microprocessor stops its operation, and the current consumption is greatly reduced. Therefore, the lower limit burnout signal can be output reliably.

図5に、更に他の実施例を示す。この実施例は、リーク電流によって消費電流が増大したときに、回路の一部を切り離すようにしたものである。図5において、51は2線式伝送器に電力を供給する電源、52は起動回路、53は定電圧回路、R1は出力電流を検出する抵抗、TR1は出力電流を制御するトランジスタである。これら起動回路52、定電圧回路53、抵抗R1、トランジスタTR1で図1の電流出力回路18を構成している。   FIG. 5 shows still another embodiment. In this embodiment, when the current consumption increases due to the leakage current, a part of the circuit is disconnected. In FIG. 5, 51 is a power supply for supplying power to the two-wire transmitter, 52 is a starter circuit, 53 is a constant voltage circuit, R1 is a resistor for detecting an output current, and TR1 is a transistor for controlling the output current. The starter circuit 52, the constant voltage circuit 53, the resistor R1, and the transistor TR1 constitute the current output circuit 18 of FIG.

57はセンサ回路であり、物理量を電気信号に変換する。55はマイクロプロセッサであり、センサ回路57が検出した物理量を処理する。定電圧回路54は、マイクロプロセッサ55、センサ回路57などに電力を供給する。   A sensor circuit 57 converts a physical quantity into an electrical signal. A microprocessor 55 processes the physical quantity detected by the sensor circuit 57. The constant voltage circuit 54 supplies power to the microprocessor 55, the sensor circuit 57, and the like.

R3は定電圧回路54とセンサ回路57との間に接続された抵抗であり、センサ回路57の消費電流を電圧信号に変換する。この電圧信号はコンパレータ58の一方の入力端子に入力される。起動回路52の出力側と共通電位点の間には抵抗R2とツェナダイオードD1の直列回路で構成された定電圧回路が配置され、この定電圧回路で作られた定電圧はコンパレータ58の他方の入力端子に入力される。   R3 is a resistor connected between the constant voltage circuit 54 and the sensor circuit 57, and converts the consumption current of the sensor circuit 57 into a voltage signal. This voltage signal is input to one input terminal of the comparator 58. A constant voltage circuit composed of a series circuit of a resistor R2 and a Zener diode D1 is arranged between the output side of the starter circuit 52 and the common potential point. The constant voltage generated by this constant voltage circuit is the other voltage of the comparator 58. Input to the input terminal.

コンパレータ58の出力はフリップフロップ59のクロック端子CKに入力される。このフリップフロップ59のデータ端子Dは電源Vccに接続される。また、マイクロプロセッサ55のポート出力はフリップフロップ59のクリア端子CLRに接続される。56は抵抗R3とセンサ回路57の間に挿入されたリレーであり、フリップフロップ59の出力により制御される。   The output of the comparator 58 is input to the clock terminal CK of the flip-flop 59. The data terminal D of the flip-flop 59 is connected to the power supply Vcc. The port output of the microprocessor 55 is connected to the clear terminal CLR of the flip-flop 59. A relay 56 is inserted between the resistor R3 and the sensor circuit 57, and is controlled by the output of the flip-flop 59.

このような構成において、センサ回路57の消費電流が小さいとリレー56はオンになり、センサ回路57に電力を供給する。リーク電流などによってセンサ回路57の消費電力が大きくなるとリレー56がオフになり、センサ回路57への電力供給が停止する。そのため、センサ回路57は動作を停止し、伝送器全体の消費電流が小さくなり、確実に下限側バーンアウト信号を出力することができる。   In such a configuration, when the consumption current of the sensor circuit 57 is small, the relay 56 is turned on and power is supplied to the sensor circuit 57. When the power consumption of the sensor circuit 57 increases due to leakage current or the like, the relay 56 is turned off, and the power supply to the sensor circuit 57 is stopped. Therefore, the sensor circuit 57 stops operating, the current consumption of the entire transmitter is reduced, and the lower limit burnout signal can be reliably output.

図6に更に多の実施例を示す。この実施例は本発明を2線式電磁流量計に応用したものである。なお、説明に必要のない部分は記載を省略している。また、図1と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図4において、65は励磁コイルであり、スイッチ素子61〜64によって交互に反対方向に電流が流される。この電流は抵抗R4およびR5によって検出される。スイッチ素子61〜64はそれぞれ信号T1〜T4によってそのオンオフが制御される。   FIG. 6 shows more embodiments. In this embodiment, the present invention is applied to a two-wire electromagnetic flow meter. In addition, description which is not necessary for the description is omitted. The same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In FIG. 4, reference numeral 65 denotes an exciting coil, and a current flows alternately in the opposite direction by the switch elements 61 to 64. This current is detected by resistors R4 and R5. The switch elements 61 to 64 are controlled to be turned on and off by signals T1 to T4, respectively.

抵抗R4、R5が検出した電流値はエラーアンプ71で増幅され、パルス幅変換器72でパルス幅信号に変換される。73は発信器、74はマイクロプロセッサ21によって制御される励磁タイミング発生回路である。これらパルス幅変換器72、発信器73、励磁タイミング信号発生回路74の出力はゲート75〜78の入力され、信号T1〜T4が生成される。エラーアンプ71、パルス幅変換器72、発信器73、励磁タイミング発生回路74、ゲート75〜78で励磁制御回路を構成している。この部分は既知の技術であるので、詳細な説明は省略する。   The current values detected by the resistors R4 and R5 are amplified by the error amplifier 71 and converted into a pulse width signal by the pulse width converter 72. 73 is an oscillator, and 74 is an excitation timing generation circuit controlled by the microprocessor 21. The outputs of the pulse width converter 72, the transmitter 73, and the excitation timing signal generation circuit 74 are input to gates 75 to 78, and signals T1 to T4 are generated. The error amplifier 71, pulse width converter 72, transmitter 73, excitation timing generation circuit 74, and gates 75 to 78 constitute an excitation control circuit. Since this part is a known technique, detailed description is omitted.

このような電磁流量計の励磁コイル駆動回路では、マイクロプロセッサ21が暴走すると励磁コイル65に大きな電流が流れ、下限側バーンアウト信号が出力できなくなるという課題があった。例えば、スイッチ素子61〜64が全てオンになると、61→63→R4と62→64→R5の電流通過ラインが生成される。抵抗R4、R5の抵抗値は小さいので大きな電流が流れ、下限側バーンアウトができなくなる。   In such an excitation coil drive circuit of the electromagnetic flow meter, there is a problem that when the microprocessor 21 runs away, a large current flows through the excitation coil 65 and the lower limit side burnout signal cannot be output. For example, when all the switch elements 61 to 64 are turned on, current passing lines 61 → 63 → R4 and 62 → 64 → R5 are generated. Since the resistance values of the resistors R4 and R5 are small, a large current flows and the lower limit side burnout cannot be performed.

そのため、本実施例ではウオッチドッグタイマ24の出力をゲート75〜78に入力するようにする。これらのゲート75〜78はアンドゲートであり、かつマイクロプロセッサ21が異常になるとウオッチドッグタイマ24の出力は低レベルになるので、信号T1〜T4も全て低レベルになる。その結果、スイッチ素子61〜64がオフになり、過大電流が流れることはなくなる。   Therefore, in this embodiment, the output of the watchdog timer 24 is inputted to the gates 75 to 78. These gates 75 to 78 are AND gates, and when the microprocessor 21 becomes abnormal, the output of the watchdog timer 24 becomes a low level, so all the signals T1 to T4 also become a low level. As a result, the switch elements 61 to 64 are turned off, and no excessive current flows.

本発明の一実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other Example of this invention. 従来の2線式伝送器の構成図である。It is a block diagram of the conventional 2-wire type transmitter.

符号の説明Explanation of symbols

11 センサ
18 電流出力回路
21 マイクロプロセッサ
22 フラッシュROM
23 リセット回路
24 ウオッチドッグタイマ
25、26 アンドゲート
41 クロック発振器
42、SW3 スイッチ
56 リレー
57 センサ回路
58 コンパレータ
59 フリップフロップ
61〜64 スイッチ素子
65 励磁コイル
71 エラーアンプ
72 パルス幅変換器
73 発信器
74 励磁タイミング発生回路
75〜78 ゲート
R2〜R5 抵抗
D1 ツェナダイオード

11 Sensor 18 Current output circuit 21 Microprocessor 22 Flash ROM
23 reset circuit 24 watchdog timer 25, 26 AND gate 41 clock oscillator 42, SW3 switch 56 relay 57 sensor circuit 58 comparator 59 flip-flop 61-64 switch element 65 excitation coil 71 error amplifier 72 pulse width converter 73 transmitter 74 excitation Timing generation circuit 75 to 78 Gate R2 to R5 Resistor D1 Zener diode

Claims (3)

負荷側から2本の伝送線を介して電流の供給を受け、かつ交番磁界を発生させて、この交番磁界によって生じる起電力に関連する出力電流を前記伝送線を介して前記負荷側に伝送すると共に、異常が発生したときに前記出力電流をその0%以下に振り切らせる下限側バーンアウトを行う2線式伝送器において、
信号処理を行うマイクロプロセッサと、
このマイクロプロセッサの異常を検出するウオッチドッグタイマと、
前記交番磁界を発生させる励磁コイルと、
この励磁コイルに交番電流を流すスイッチ手段と、
前記ウオッチドッグタイマの出力が入力され、前記スイッチ手段を制御する信号を発生すると共に、前記ウオッチドッグタイマが前記マイクロプロセッサの異常を検出したときに、前記スイッチ素子をオフにして前記励磁コイルに流れる電流を停止する制御信号を発生する励磁制御回路と、
を具備したことを特徴とする2線式伝送器。
Supplied with current from the load side through the two transmission lines, and to generate an alternating magnetic field, transmits an output current related to the electromotive force generated by the alternating magnetic field, the load side through the transmission line And a two-wire transmitter that performs a lower limit side burnout that causes the output current to fall below 0% when an abnormality occurs.
A microprocessor for signal processing;
A watchdog timer that detects abnormalities in this microprocessor;
An exciting coil for generating the alternating magnetic field;
Switch means for passing an alternating current through the exciting coil;
The output of the watchdog timer is input to generate a signal for controlling the switch means, and when the watchdog timer detects an abnormality of the microprocessor, the switch element is turned off and flows to the excitation coil. An excitation control circuit for generating a control signal for stopping the current;
A two-wire transmitter characterized by comprising:
前記励磁コイルに流れる電流を検出する抵抗を具備したことを特徴とする請求項1記載の2線式伝送器。   The two-wire transmitter according to claim 1, further comprising a resistor for detecting a current flowing through the exciting coil. 前記励磁制御回路は、前記抵抗の出力信号が入力されるエラーアンプ、このエラーアンプの出力信号をパルス幅信号に変換するパルス幅変換器、前記マイクロプロセッサによって制御される励磁タイミング発生回路、および前記パルス幅変換器および励磁タイミング発生回路の出力が入力されるゲートで構成され、
前記ウオッチドッグタイマの出力を前記ゲートに入力するようにしたことを特徴とする請求項2記載の2線式伝送器。
The excitation control circuit includes an error amplifier to which an output signal of the resistor is input, a pulse width converter that converts the output signal of the error amplifier into a pulse width signal, an excitation timing generation circuit controlled by the microprocessor, and the It consists of a gate to which the output of the pulse width converter and excitation timing generation circuit is input,
3. The two-wire transmitter according to claim 2, wherein the output of the watchdog timer is input to the gate.
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