JP5129063B2 - 監視システム及び電流変動抑制装置 - Google Patents
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Description
本発明は、親機から引き出された電源供給線を兼ねた伝送線に複数の子機を接続し、親機から子機に電圧モードで下り信号を伝送し、子機から親機に電流モードで上り信号を伝送し、親機で子機により検出された異常を受信して警報する監視システムに於いて、
子機に、負荷の変動に伴う線路電流のステップ的な変動を抑制する電流変動抑制装置を設け、
電流変動抑制装置は、
変動負荷の負荷両端電圧の低下に応じて線路電流を直線的に増加させる定電流回路と、
変動負荷と並列に接続され、負荷抵抗のステップ的変化に対する充電又は放電により負荷両端電圧を放電時定数又は充電時定数に応じて緩やかに変化させることにより定電流回路により線路電流のステップ的変化を抑制させるコンデンサと、
を備えたことを特徴とする。
プラス伝送線とコレクタの間に変動負荷とコンデンサの並列回路を接続し、エミッタとマイナス伝送線の間に第1抵抗R1を接続したNPN型の第1トランジスタQ1と、
マイナス伝送線とコレクタの間に第4抵抗R4を接続し、プラス伝送線とエミッタの第5抵抗R5を接続し、プラス伝送線とベースとの間に負荷両端電圧を入力したPNP型の第2トランジスタQ2と、
非反転入力端子に所定の基準電圧を印加し、反転入力端子に第2トランジスタQ2のコレクタを第3抵抗R3を介して接続し、出力端子を第1トランジスタQ1のベースに接続し、出力端子から反転入力端子に至る帰還回路に第2抵抗R2を接続したオペアンプと、
を備えたことを特徴とする。
プラス伝送線とコレクタの間に変動負荷とコンデンサの並列回路を接続し、エミッタとマイナス伝送線の間に第1抵抗R1を接続したNPN型の第1トランジスタQ1と、
反転入力端子に、トランジスタのエミッタとプラス伝送線の間に接続した第2抵抗R12と第3抵抗R13の接続部分を接続し、非反転入力端子に、トランジスタのコレクタと所定の基準電圧Vfとの間に接続した第4抵抗R14(=R3)と第5抵抗R15(=R2)の接続部分を接続し、出力端子をトランジスタのベースに接続したオペアンプと、
を備えたことを特徴とする。
伝送線に流れる線路電流を電圧信号に変換する電流検出抵抗と、
デジタルデータのセットにより出力される調整電圧を設定するDAコンバータと、
電流検出抵抗の検出電圧から前記DA変換器の調整電圧を差し引いた調整検出電圧を出力するオペアンプと、
オペアンプから出力された調整検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、基準電圧を超える調整検出電圧の部分に応じた受信信号を出力するコンパレータと、
信号電流のない所定の調整タイミングで、コンパレータの出力電圧に基づき、調整検出電圧を基準電圧に一致するようにDAコンバータにデジタルデータをセットして変更した後に、変更後の調整電圧を基準電圧の半分の値だけ低下させるようにDAコンバータにデジタルデータをセットする基準調整部と、
を備える。
(電流変動抑制装置)
本発明は、親機から引き出された電源供給線を兼ねた伝送線に接続した子機に設けられ、負荷の変動に伴う線路電流のステップ的な変動を抑制する電流変動抑制装置に於いて、
負荷の両端電圧の低下に応じて線路電流を直線的に増加させる定電流回路と、
変動負荷と並列に接続され、負荷抵抗のステップ的変化に対する充電又は放電により負荷両端電圧を放電時定数又は充電時定数に応じて緩やかに変化させることにより定電流回路により線路電流のステップ的変化を抑制させるコンデンサと、
を備えたことを特徴とする。
プラス伝送線とコレクタの間に変動負荷とコンデンサの並列回路を接続し、エミッタとマイナス伝送線の間に第1抵抗R1を接続したNPN型の第1トランジスタQ1と、
マイナス伝送線とコレクタの間に第4抵抗R4を接続し、プラス伝送線とエミッタの第5抵抗R5を接続し、プラス伝送線とベースとの間に負荷両端電圧を入力したPNP型の第2トランジスタQ2と、
非反転入力端子に所定の基準電圧を印加し、反転入力端子に第2トランジスタQ2のコレクタを第3抵抗R3を介して接続し、出力端子を第1トランジスタQ1のベースに接続し、出力端子から反転入力端子に至る帰還回路に第2抵抗R2を接続したオペアンプと、
を備えたことを特徴とする。
R2>>R1
R4>>R3
ここで、トランジスタQ2のベース、エミッタ間電圧をVBE、抵抗R1を流れる電流(線路電流)をI1とすると、変動負荷50の負荷両端電圧E1は次式で表すことができる。
V1=R1×I1
であり、抵抗R2の両端電圧V2は次式となる。
V2=Vf−V1=Vf−R1・I1 (3)
このため抵抗R3の両端電圧V3は、抵抗R2,R3の按分により次式となる。
Vc=Va−Vb
を出力する。
(I1)max=(Vf+0.6)/R1
とすることができる。
R2>>R1
また抵抗R14は抵抗R2に等しく、抵抗R15は抵抗R3に等しいことから
R14=R3
R15=R2
に置き換える。
V2−R3・I3=R2・I2+Vf (7)
I3=(V2−V2)/(R3+R2) (8)
I2=(V3−Vf)/(R3+R2) (9)
そこで、(7)式に、(8)(9)式を代入してまとめると次のようになる。
V2−R3(V2−V2)/(R3+R2)=[R2(V3−Vf)/(R3+R2)]+Vf
これを展開すると次のようになる。
V2R3+V2R2−R3V2+R3V2=R2V3−R2Vf+R3Vf+R2Vf
V2R2−R2V3=−R3V1+(−R2+R3+R2)Vf
R2(V2−V3)=R3・Vf−R3・V1
V2−V3=(R3/R2)Vf−(R3/R2)V0 (10)
ここで
E1=V2−V3
であることから、(10)式を代入すると次式が得られる。
E1=(R3/R2)Vf−(R3/R2)R1・I1 (11)
ここで、R1〜R3、Vfは定数であることから、
E1=A−K・I1 (12)
の関係が成立している。
12a,12b:伝送線
14:アナログ型感知器
15a,15b:感知器回線
16:中継器
18:オンオフ型感知器
20:電流変動抑制装置
22,38,44:CPU
24:伝送回路部
25:負荷装置
26:伝送出力回路
28:伝送入力回路
30:表示部
32:操作部
34:記憶部
36:移報部
40:センサ部
42,48:伝送回路部
46:発報受信部
50:変動負荷
52:定電流回路
54,56:オペアンプ
58:コンパレータ
60:基準電圧源
62:DAコンバータ
64:基準調整部
70:調整タイミング
Claims (12)
- 親機から引き出された電源供給線を兼ねた伝送線に複数の子機を接続し、親機から子機に電圧モードで下り信号を伝送し、子機から親機に電流モードで上り信号を伝送し、親機で子機により検出された異常を受信して警報する監視システムに於いて、
前記子機に、負荷の変動に伴う線路電流のステップ的な変動を抑制する電流変動抑制装置を設け、
前記電流変動抑制装置は、
前記変動負荷の負荷両端電圧の低下に応じて線路電流を直線的に増加させる定電流回路と、
前記変動負荷と並列に接続され、負荷抵抗のステップ的変化に対する充電又は放電により前記負荷両端電圧を放電時定数又は充電時定数に応じて緩やかに変化させることにより前記定電流回路に線路電流のステップ的変化を抑制させるコンデンサと、
を備えたことを特徴とする監視システム。
- 請求項1記載の監視システムに於いて、前記定電流回路は、
プラス伝送線とコレクタの間に前記変動負荷とコンデンサの並列回路を接続し、エミッタとマイナス伝送線の間に第1抵抗を接続したNPN型の第1トランジスタと、
前記マイナス伝送線とコレクタの間に第4抵抗を接続し、プラス伝送線とエミッタの第5抵抗を接続し、プラス伝送線とベースとの間に前記負荷両端電圧を入力したPNP型の第2トランジスタと、
非反転入力端子に所定の基準電圧を印加し、反転入力端子に前記第2トランジスタのコレクタを第3抵抗を介して接続し、出力端子を前記第1トランジスタのベースに接続し、出力端子から反転入力端子に至る帰還回路に第2抵抗を接続したオペアンプと、
を備えたことを特徴とする監視システム。
- 請求項2記載の監視システムに於いて、前記定電流回路のオペアンプの帰還回路に設けた第2抵抗と並列に、電源投入時や負荷短絡時の最大電流を規制するダイオードを並列接続したことを特徴とする監視システム。
- 請求項1記載の監視システムに於いて、前記定電流回路は、
プラス伝送線とコレクタの間に前記変動負荷とコンデンサの並列回路を接続し、エミッタとマイナス伝送線の間に第1抵抗を接続したNPN型の第1トランジスタと、
反転入力端子に、前記トランジスタのエミッタとプラス伝送線の間に接続した第2抵抗と第3抵抗の接続部分を接続し、非反転入力端子に、前記トランジスタのコレクタと所定の基準電圧との間に接続した第4抵抗と第5抵抗の接続部分を接続し、出力端子を前記第1トランジスタのベースに接続したオペアンプと、
を備えたことを特徴とする監視システム。
- 請求項1記載の監視システムに於いて、
前記親機は受信機であり、
前記子機は、火災による煙濃度又は温度のアナログ値を検出して前記受信機に伝送するアナログ型感知器、及び、異常を検出して発報電流信号を出力するオンオフ型の検知器を前記伝送線から電源供給を受けている信号回線に接続した中継器であり、
前記中継器を、前記電流変動抑制装置を介して伝送線に接続したことを特徴とする監視システム。
- 請求項1記載の監視システムに於いて、
前記親機は受信機であり、
前記子機は、火災による煙濃度又は温度のアナログ値を検出して前記受信機に伝送するアナログ型感知器、及び、異常を検出して発報電流信号を出力するオンオフ型の検知器を前記伝送線から電源供給を受けている信号回線に接続した中継器であり、
前記中継器に前記電流変動抑制装置を一体に設けたことを特徴とする監視システム。
- 請求項5又は6記載の監視システムに於いて、前記オンオフ型の検知器は、火災を検出して信号回線に発報電流を流すオンオフ型火災感知器、又は、侵入者を検出して信号回線に検出電流を流す盗難検知器であることを特徴とする監視システム。
- 請求項1記載の監視システムに於いて、前記受信機は、子機から電流モードで伝送された上り信号を受信して入力する伝送入力回路を有し、
前記伝送入力回路は、
前記伝送線に流れる線路電流を電圧信号に変換する電流検出抵抗と、
デジタルデータのセットにより出力される調整電圧を設定するDAコンバータと、
前記電流検出抵抗の検出電圧から前記DAコンバータの調整電圧を差し引いた調整検出電圧を出力するオペアンプと、
前記オペアンプから出力された調整検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、前記基準電圧を超える調整検出電圧の部分に応じた受信信号を出力するコンパレータと、
信号電流のない所定の調整タイミングで、前記コンパレータの出力電圧に基づき、前記調整検出電圧を前記基準電圧に一致するように前記DAコンバータにデジタルデータをセットして前記調整電圧を変更した後に、変更後の調整電圧を前記基準電圧の半分の値だけ低下させるように前記DAコンバータにデジタルデータをセットする基準調整部と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
- 請求項8記載の監視システムに於いて、前記基準調整部は、前記コンパレータの出力電圧がHレベルとLレベルの中間電圧となるように前記DAコンバータにデジタルデータをセットして前記調整検出電圧を前記基準電圧に一致するように前記調整電圧を変更することを特徴とする監視システム。
- 親機から引き出された電源供給線を兼ねた伝送線に接続した子機に設けられ、負荷の変動に伴う線路電流のステップ的な変動を抑制する電流変動抑制装置に於いて、
前記負荷の両端電圧の低下に応じて線路電流を直線的に増加させる定電流回路と、
前記変動負荷と並列に接続され、負荷抵抗のステップ的変化に対する充電又は放電により前記負荷両端電圧を放電時定数又は充電時定数に応じて緩やかに変化させることにより前記定電流回路により線路電流のステップ的変化を抑制させるコンデンサと、
を備えたことを特徴とする電流変動抑制装置。
- 請求項10記載の電流変動抑制装置に於いて、前記定電流回路は、
プラス伝送線とコレクタの間に前記変動負荷とコンデンサの並列回路を接続し、エミッタとマイナス伝送線の間に第1抵抗を接続したNPN型の第1トランジスタと、
前記マイナス伝送線とコレクタの間に第4抵抗を接続し、プラス伝送線とエミッタの第5抵抗を接続し、プラス伝送線とベースとの間に前記負荷両端電圧を入力したPNP型の第2トランジスタと、
非反転入力端子に所定の基準電圧を印加し、反転入力端子に前記第2トランジスタのコレクタを第3抵抗を介して接続し、出力端子を前記第1トランジスタのベースに接続し、出力端子から反転入力端子に至る帰還回路に第2抵抗を接続したオペアンプと、
を備えたことを特徴とする電流変動抑制装置。
- 請求項11記載の電流変動抑制装置に於いて、前記定電流回路のオペアンプの帰還回路に設けた第2抵抗と並列に、電源投入時や負荷短絡時の最大電流を規制するダイオードを並列接続したことを特徴とする電流変動抑制装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008215095A JP5129063B2 (ja) | 2008-08-25 | 2008-08-25 | 監視システム及び電流変動抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008215095A JP5129063B2 (ja) | 2008-08-25 | 2008-08-25 | 監視システム及び電流変動抑制装置 |
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JP2010049603A JP2010049603A (ja) | 2010-03-04 |
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JP2008215095A Active JP5129063B2 (ja) | 2008-08-25 | 2008-08-25 | 監視システム及び電流変動抑制装置 |
Country Status (1)
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---|---|---|---|---|
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2008
- 2008-08-25 JP JP2008215095A patent/JP5129063B2/ja active Active
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