JP6322124B2 - Noise detection circuit - Google Patents
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Description
この発明は、雷サージ対策が施された機器の筐体に収容された内部回路に侵入するノイズを検知するノイズ検知回路に関するものである。 The present invention relates to a noise detection circuit that detects noise intruding into an internal circuit housed in a casing of a device that has been subjected to lightning surge countermeasures.
従来より、プラントなどで使用されるフィールド機器として、バルブの開度を制御するポジショナが用いられている。このポジショナは、上位側システムより一対の電線を介して直流の電気信号(4〜20mAの電流)を受け、この直流の電気信号から自己の動作電源を生成する一方、この直流の電気信号の値に応じて調節弁の開度を制御する。例えば、調節弁を比例弁とし、上位側システムより4mAの電流が送られてきた場合には比例弁の開度を0%とし、20mAの電流が送られてきた場合には比例弁の開度を100%とする。 Conventionally, as a field device used in a plant or the like, a positioner for controlling the opening of a valve has been used. This positioner receives a DC electric signal (current of 4 to 20 mA) from a host system via a pair of electric wires and generates its own operating power supply from this DC electric signal, while the value of this DC electric signal is The opening of the control valve is controlled according to the above. For example, if the control valve is a proportional valve and the current of 4 mA is sent from the host system, the opening of the proportional valve is 0%, and if the current of 20 mA is sent, the opening of the proportional valve Is 100%.
このようなポジショナは、CPU(Central Processing Unit)やRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などから構成される電子回路を備えており、この電子回路を内部回路として筐体に収容している。このため、内部回路に侵入しようとする雷サージに対する対策が求められる。 Such a positioner includes an electronic circuit including a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, and the electronic circuit is housed in a casing as an internal circuit. ing. For this reason, a countermeasure against a lightning surge that attempts to enter the internal circuit is required.
一般的に、雷サージ対策としては、バリスタやアレスタなどのサージ電圧吸収素子が用いられる。このサージ電圧吸収素子は、両端子間の電圧が低い場合には電気抵抗が高いが、ある程度以上に電圧が高くなると急激に電気抵抗が低くなる性質を持ち、他の電子部品を高電圧から保護するためのバイパスとして用いられる(例えば、特許文献1,2参照)。
Generally, a surge voltage absorbing element such as a varistor or an arrester is used as a countermeasure against lightning surge. This surge voltage absorption element has a high electrical resistance when the voltage between both terminals is low, but has a property that the electrical resistance suddenly decreases when the voltage rises above a certain level, protecting other electronic components from high voltage (See, for example,
図10に雷サージ対策が施されたポジショナの要部を示す。同図において、1はポジショナの内部回路(電子回路)であり、内部回路1は筐体2に収容されている。L1,L2は内部回路1への直流の電気信号を受ける一対の信号ラインであり、+側の信号ラインL1と筐体2のアースライン(筐体アース)FGとの間に第1のサージ電圧吸収素子としてバリスタ3−1が接続されており、−側の信号ラインL2と筐体アースFGとの間に第2のサージ電圧吸収素子としてバリスタ3−2が接続されている。
FIG. 10 shows the main part of the positioner with lightning surge countermeasures taken. In the figure,
この雷サージ対策が施されたポジショナ100(100C)では、信号ラインL1より内部回路1へ雷サージが侵入しようとすると、この雷サージがバリスタ3−1を通して筐体アースFGへ流れ込む。また、信号ラインL2より内部回路1へ雷サージが侵入しようとすると、この雷サージがバリスタ3−2を通して筐体アースFGへ流れ込む。
In the positioner 100 (100C) with the lightning surge countermeasures, when a lightning surge enters the
しかしながら、雷サージ対策として用いられるバリスタやアレスタなどのサージ電圧吸収素子は、構造上少なからず容量成分を持っているため、機器の信号ラインと筐体アース間が容量結合する形となる。このため、フィールドの環境によって、信号ラインと筐体アース間にノイズが発生し、この時のノイズの周波数が容量結合の共振周波数と重なったような場合、このノイズが内部回路に侵入してしまう。 However, surge voltage absorbing elements such as varistors and arresters used as lightning surge countermeasures have a capacity component, so that they are capacitively coupled between the device signal line and the housing ground. For this reason, noise occurs between the signal line and the housing ground depending on the field environment, and when the frequency of the noise overlaps with the resonance frequency of the capacitive coupling, this noise enters the internal circuit. .
すなわち、図10に示した例で言えば、バリスタ3−1,3−2が容量成分を持っているため、信号ラインL1,L2と筐体アースFG間が容量結合する形となる。 That is, in the example shown in FIG. 10, since the varistors 3-1 and 3-2 have capacitive components, the signal lines L1 and L2 and the housing ground FG are capacitively coupled.
このため、例えば、図11に示すように、信号ラインL2と筐体アースFG間にノイズNZが発生し、このノイズNZの周波数がバリスタ3−1の容量結合の共振周波数と重なったような場合、図11中にその侵入経路を実線および点線で示すように、ノイズNZがバリスタ3−1を通して内部回路1に侵入してしまう。
For this reason, for example, as shown in FIG. 11, noise NZ is generated between the signal line L2 and the housing ground FG, and the frequency of the noise NZ overlaps with the resonance frequency of the capacitive coupling of the varistor 3-1. 11, the noise NZ enters the
また、図12に示すように、信号ラインL1と筐体アースFG間にノイズNZが発生し、このノイズNZの周波数がバリスタ3−2の容量結合の共振周波数と重なったような場合、図12中にその侵入経路を実線および点線で示すように、ノイズNZがバリスタ3−2を通して内部回路1に侵入してしまう。
In addition, as shown in FIG. 12, when noise NZ is generated between the signal line L1 and the housing ground FG and the frequency of the noise NZ overlaps with the resonance frequency of capacitive coupling of the varistor 3-2, FIG. The noise NZ enters the
このように、雷サージ対策として用いられるバリスタやアレスタなどのサージ電圧吸収素子は容量成分を持っているため、信号ラインと筐体アース間に発生したノイズが内部回路に侵入してしまうことがあり、内部回路にノイズが侵入すると、異常な電流が内部回路内に流れ、誤動作の原因となる。 In this way, surge voltage absorbing elements such as varistors and arresters used as lightning surge countermeasures have a capacitive component, so noise generated between the signal line and the chassis ground may enter the internal circuit. When noise enters the internal circuit, an abnormal current flows in the internal circuit, causing malfunction.
このため、内部回路へのノイズの侵入を防ぐことが望まれる。しかしながら、侵入するノイズの周波数(共振周波数)は配線されるケーブル長によって異なる。すなわち、機器の設置環境により個々に影響を受ける周波数が変わるため、特定の周波数に対する対策は効果がない。 For this reason, it is desired to prevent noise from entering the internal circuit. However, the frequency of the intruding noise (resonance frequency) varies depending on the length of the cable to be wired. In other words, since the frequency that is individually affected varies depending on the installation environment of the device, measures against a specific frequency are not effective.
また、現場で発生しているノイズが常に存在するとは限らない。すなわち、誤動作が発生したものを現地調査するとき、同様のノイズが発生しているとは限らない。また、複数の周波数のノイズが乗っている場合、影響を与えたノイズかどうか現場で判断することは難しい。また、原因の特定に時間がかかると調査の工数などのコストがかかる。 In addition, noise generated on site is not always present. That is, when conducting field surveys of malfunctions, similar noises are not always generated. In addition, when noises having a plurality of frequencies are present, it is difficult to determine whether or not the noises have an influence on site. In addition, if it takes time to identify the cause, costs such as the number of investigations will be required.
また、電源や信号ラインへ通るノイズを直接検知すると影響が大きい。すなわち、電源や信号ラインへノイズを検知する回路を設けると、このノイズを検知する回路によって電源や信号に影響を与えてしまう。 In addition, direct detection of noise passing through the power supply and signal line has a great effect. That is, if a circuit for detecting noise is provided in the power supply or signal line, the circuit for detecting noise affects the power supply or signal.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電源や信号に影響を与えず、内部回路へのノイズの侵入をリアルタイムで知らせることが可能なノイズ検知回路を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such problems, and the object of the present invention is to provide a noise capable of notifying a power supply and a signal and notifying intrusion of noise into an internal circuit in real time. It is to provide a detection circuit.
このような目的を達成するために本発明は、筐体に収容された内部回路と、内部回路への直流の電気信号を受ける一対の信号ラインと、一対の信号ラインの一方と筐体のアースラインとの間に接続された第1のサージ電圧吸収素子と、一対の信号ラインの他方と筐体のアースラインとの間に接続された第2のサージ電圧吸収素子とを備えた機器に搭載され、内部回路に侵入するノイズを検知するノイズ検知回路であって、一対の信号ラインの他方と筐体のアースラインとの間に接続されたコンデンサと、コンデンサに流れる電流に基づいて内部回路へのノイズの侵入の有無を報知するノイズ報知部とを備え、コンデンサは、第1のサージ電圧吸収素子とほゞ同じ容量を持つことを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides an internal circuit housed in a housing, a pair of signal lines for receiving a DC electric signal to the internal circuit, one of the pair of signal lines, and the grounding of the housing. Mounted on a device having a first surge voltage absorbing element connected between the line and a second surge voltage absorbing element connected between the other of the pair of signal lines and the ground line of the housing A noise detection circuit for detecting noise entering the internal circuit, the capacitor connected between the other of the pair of signal lines and the ground line of the housing, and to the internal circuit based on the current flowing in the capacitor And a noise notification unit for reporting the presence or absence of noise intrusion, and the capacitor has approximately the same capacity as the first surge voltage absorption element.
本発明において、第1のサージ電圧吸収素子を介して内部回路に侵入するノイズが発生した場合、第1のサージ電圧吸収素子とほゞ同じ容量を持つコンデンサにもそのノイズが侵入し、このコンデンサを通して電流(ノイズ電流)が流れる。本発明では、このコンデンサに流れる電流(ノイズ電流)に基づいて、内部回路へのノイズの侵入の有無を報知する。 In the present invention, when noise that enters the internal circuit through the first surge voltage absorbing element occurs, the noise also enters a capacitor having almost the same capacity as the first surge voltage absorbing element. A current (noise current) flows through. In the present invention, the presence / absence of noise intrusion into the internal circuit is notified based on the current (noise current) flowing through the capacitor.
本発明において、第2のサージ電圧吸収素子を第1のサージ電圧吸収素子と同一種別の素子とし、コンデンサを第1および第2のサージ電圧吸収素子とほゞ同じ容量を持つものとすると、第2のサージ電圧吸収素子を介して内部回路に侵入するノイズが発生した場合、第2のサージ電圧吸収素子とほゞ同じ容量を持つコンデンサにもそのノイズが侵入する。これにより、第1のサージ電圧吸収素子を介して内部回路に侵入するノイズが発生した場合と同様にして、第2のサージ電圧吸収素子を介して内部回路に侵入するノイズが発生した場合にも、内部回路へのノイズの侵入が報知される。
In the present invention, if the second surge voltage absorption element is the same type of element as the first surge voltage absorption element, and the capacitor has almost the same capacity as the first and second surge voltage absorption elements, When noise that enters the internal circuit through the surge
本発明において、ノイズ報知部の一例として、コンデンサに直列に接続され、このコンデンサを通して流れる電流の供給を受けて、内部回路へ侵入しているノイズの侵入の有無を報知する報知素子とすることが考えられる。この報知素子を例えばランプとした場合、報知素子は、内部回路へ侵入しているノイズの侵入の有無を光によって報知する。この報知素子を例えばブザーとした場合、報知素子は、内部回路へ侵入しているノイズの侵入の有無を音によって報知する。 In the present invention, as an example of a noise notification unit, a notification element that is connected in series to a capacitor, receives a supply of current flowing through the capacitor, and notifies the presence or absence of noise intruding into the internal circuit. Conceivable. When this notification element is, for example, a lamp, the notification element notifies the presence / absence of noise intrusion into the internal circuit by light. For example, when the notification element is a buzzer, the notification element notifies the presence / absence of noise intruding into the internal circuit by sound.
本発明において、ノイズ報知部の別の例として、コンデンサに直列に接続された抵抗と、機器に搭載されているバッテリによって駆動され、抵抗とコンデンサとの接続点に生じる電圧を安定した電圧に変換するオペアンプと、オペアンプの出力によって駆動されるトランジスタと、トランジスタによってオン/オフされる電流路に接続され、トランジスタを通して流れるバッテリからの電流の供給を受けて、内部回路へ侵入しているノイズの侵入の有無を報知する報知素子とを備えた構成とすることが考えられる。このような構成とすると、バッテリを搭載することで、ノイズ検知回路を確実に動作させることが可能となる。 In the present invention, as another example of the noise notification unit, the voltage generated at the connection point between the resistor and the capacitor driven by the battery connected to the resistor and the resistor connected in series to the capacitor is converted into a stable voltage. An operational amplifier, a transistor driven by the output of the operational amplifier, and a current path that is turned on / off by the transistor is supplied with current from the battery flowing through the transistor, and noise that has entered the internal circuit It is conceivable to have a configuration including a notification element that notifies the presence / absence of this. With such a configuration, the noise detection circuit can be reliably operated by mounting the battery.
なお、本発明において、内部回路への直流の電気信号を受ける一対の信号ラインの一方は、+側ラインであってもよく、−側ラインであってもよい。すなわち、一対の信号ラインの一方を+側ラインとすれば、他方が−側ラインとなり、一対の信号ラインの一方を−側ラインとすれば、他方が+側ラインとなる。このように、本発明において、一対の信号ラインは、+側ラインと−側ラインとを入れ替えても構わない。また、本発明において、サージ電圧吸収素子としては、バリスタやアレスタを用いることが考えられるが、他の素子を用いても構わない。 In the present invention, one of the pair of signal lines that receive a DC electric signal to the internal circuit may be a + side line or a − side line. That is, if one of the pair of signal lines is a + side line, the other is a − side line, and if one of the pair of signal lines is a − side line, the other is a + side line. Thus, in the present invention, the pair of signal lines may be interchanged between the + side line and the − side line. In the present invention, a varistor or arrester may be used as the surge voltage absorbing element, but other elements may be used.
本発明によれば、一対の信号ラインの他方と筐体のアースラインとの間に第1のサージ電圧吸収素子とほゞ同じ容量を持つコンデンサを接続し、このコンデンサに流れる電流に基づいて内部回路へのノイズの侵入の有無を報知するようにしたので、電源や信号に影響を与えず、内部回路へのノイズの侵入をリアルタイムで知らせることが可能となる。 According to the present invention, a capacitor having approximately the same capacity as that of the first surge voltage absorbing element is connected between the other of the pair of signal lines and the ground line of the housing, and the internal current is determined based on the current flowing through the capacitor. Since the presence / absence of noise intrusion into the circuit is notified, it is possible to notify the intrusion of noise into the internal circuit in real time without affecting the power supply and the signal.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔実施の形態1〕
図1は本発明に係るノイズ検知回路の一実施の形態(実施の形態1)を搭載したポジショナの要部を示す図である。同図において、図10と同一符号は図10を参照して説明した構成要素と同一或いは同等の構成要素を示し、その説明は省略する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a main part of a positioner equipped with an embodiment (Embodiment 1) of a noise detection circuit according to the present invention. 10, the same reference numerals as those in FIG. 10 denote the same or equivalent components as those described with reference to FIG. 10, and the description thereof will be omitted.
このポジショナ100(100A)においても、図10に示したポジショナ100(100C)と同様、+側の信号ラインL1と筐体アースFGとの間に第1のサージ電圧吸収素子としてバリスタ3−1が接続され、−側の信号ラインL2と筐体アースFGとの間に第2のサージ電圧吸収素子としてバリスタ3−2が接続されている。すなわち、このポジショナ100Aにおいても、図10に示したポジショナ100Cと同様、サージ電圧吸収素子としてバリスタ3(3−1,3−2)を用いた雷サージ対策が施されている。
Also in this positioner 100 (100A), as with the positioner 100 (100C) shown in FIG. 10, a varistor 3-1 is provided as a first surge voltage absorbing element between the positive signal line L1 and the housing ground FG. A varistor 3-2 is connected as a second surge voltage absorbing element between the negative signal line L2 and the housing ground FG. That is, in this
本実施の形態では、この雷サージ対策が施されたポジショナ100Aにおいて、信号ラインL2と筐体アースFGとの間に、コンデンサC1とランプ4との直列接続回路をノイズ検知回路5として接続している。このノイズ検知回路5は、コンデンサC1を筐体アースFG側として信号ラインL2と筐体アースFGとの間に接続されており、コンデンサC1はバリスタ3(3−1,3−2)と同じ容量とされている。このノイズ検知回路5において、コンデンサC1の容量はバリスタ3(3−1,3−2)と同じとされているので、共振周波数もバリスタ3(3−1,3−2)と同じになる。
In the present embodiment, in the
このポジショナ100Aにおいて、図2に示すように、信号ラインL2と筐体アースFG間にノイズNZが発生し、このノイズNZの周波数がバリスタ3−1の容量結合の共振周波数と重なったような場合、図2中にその侵入経路を実線および点線で示すように、ノイズNZがバリスタ3−1を通して内部回路1に侵入する。
In this
この際、信号ラインL2と筐体アースFGとの間にはバリスタ3−1と同じ容量を持つコンデンサC1が接続されているため、このバリスタ3−1と同じ容量を持つコンデンサC1にもノイズNZが侵入し、このコンデンサC1を通してランプ4に電流(ノイズ電流)が流れる。これにより、ランプ4が点灯し、内部回路1へのノイズNZの侵入を知らせる。
At this time, since the capacitor C1 having the same capacity as the varistor 3-1 is connected between the signal line L2 and the housing ground FG, the noise NZ is also generated in the capacitor C1 having the same capacity as the varistor 3-1. Enters and a current (noise current) flows through the capacitor C1 to the lamp 4. As a result, the lamp 4 is turned on to notify the intrusion of the noise NZ into the
また、このポジショナ100Aにおいて、図3に示すように、信号ラインL1と筐体アースFG間にノイズNZが発生し、このノイズNZの周波数がバリスタ3−2の容量結合の共振周波数と重なったような場合、図3中にその侵入経路を実線および点線で示すように、ノイズNZがバリスタ3−2を通して内部回路1に侵入する。
Further, in the
この際、信号ラインL2と筐体アースFGとの間にはバリスタ3−2と同じ容量を持つコンデンサC1が接続されているため、このバリスタ3−2と同じ容量を持つコンデンサC1にもノイズNZが侵入し、このコンデンサC1を通してランプ4に電流(ノイズ電流)が流れる。これにより、ランプ4が点灯し、内部回路1へのノイズNZの侵入を知らせる。
At this time, since the capacitor C1 having the same capacity as the varistor 3-2 is connected between the signal line L2 and the housing ground FG, the noise NZ is also generated in the capacitor C1 having the same capacity as the varistor 3-2. Enters and a current (noise current) flows through the capacitor C1 to the lamp 4. As a result, the lamp 4 is turned on to notify the intrusion of the noise NZ into the
このように、本実施の形態では、ランプ4の点灯の有無で内部回路1へのノイズの侵入の有無をリアルタイムで知ることができ、内部回路1へのノイズの侵入の有無を明確に判断することができるようになる。また、現場の誤動作の原因が筐体アースFGを介してのノイズか否かをすぐに判断することができるようになる。また、ノイズ検知回路5は容量として結合しているのみであるので、ポジショナ100Aの動作電源や信号ラインに影響を与えることもない。また、ランプ4は流れる電流の大きさによって明るさが変わるので、この明るさの変化から内部回路1に侵入しているノイズの大きさを知ることも可能である。
As described above, in the present embodiment, it is possible to know in real time whether or not noise has entered the
なお、この実施の形態1では、コンデンサC1にランプ4を直列に接続してノイズ検知回路5としたが、図4に示すようにコンデンサC1にLED6を直列に接続してノイズ検知回路5’としてもよい。この場合の図2,図3に対応する図を図5,図6に示す。このノイズ検知回路5’では、LED6が点滅することによって、内部回路1へのノイズの侵入を知らせる。また、LED6の明るさの変化から、そのノイズの大きさを知ることもできる。
In the first embodiment, the lamp 4 is connected in series to the capacitor C1 to form the
〔実施の形態2〕
図7に本発明に係るノイズ検知回路の他の実施の形態(実施の形態2)を搭載したポジショナの要部を示す。このポジショナ100(100B)は、バッテリ(電池)7を搭載しており、このバッテリ7から供給される電圧VTをノイズ検知回路8の動作電源として使用するようにしている。
[Embodiment 2]
FIG. 7 shows a main part of a positioner equipped with another embodiment (second embodiment) of a noise detection circuit according to the present invention. The positioner 100 (100B) is equipped with a battery (battery) 7, and the voltage VT supplied from the
ノイズ検知回路8は、信号ラインL2と筐体アースFGとの間に接続されたコンデンサC1と抵抗R1との直接接続回路と、コンデンサC1と抵抗R1との接続点P1に生じる電圧Vaをその非反転入力端(+側入力端)への入力電圧とするオペアンプOP1と、オペアンプOP1の出力をそのベース入力とするNPNトランジスタTr1と、トランジスタTr1によってオン/オフされる電流路L3に接続されたLED9とから構成されている。
The
ノイズ検知回路8において、コンデンサC1と抵抗R1との直接接続回路は、コンデンサC1を筐体アースFG側として信号ラインL2と筐体アースFGとの間に接続されており、コンデンサC1はバリスタ3(3−1,3−2)と同じ容量とされている。
In the
また、オペアンプOP1は、その反転入力端(−側入力端)が出力端に接続されており、バッテリ7からの電圧VTを電源として駆動される。トランジスタTr1は、そのエミッタが信号ラインL2に接続され、そのコレクタがLED9のカソードに接続されている。LED9のアノードはバッテリ7からの電圧VTの供給ラインに接続されている。
Further, the operational amplifier OP1 has its inverting input terminal (-side input terminal) connected to the output terminal, and is driven using the voltage VT from the
このポジショナ100Bにおいて、図8に示すように、信号ラインL2と筐体アースFG間にノイズNZが発生し、このノイズNZの周波数がバリスタ3−1の容量結合の共振周波数と重なったような場合、図8中にその侵入経路を実線および点線で示すように、ノイズNZがバリスタ3−1を通して内部回路1に侵入する。
In this
この際、信号ラインL2と筐体アースFGとの間にはバリスタ3−1と同じ容量を持つコンデンサC1が接続されているため、このバリスタ3−1と同じ容量を持つコンデンサC1にもノイズNZが侵入し、このコンデンサC1を通して抵抗R1に電流(ノイズ電流)が流れる。これにより、コンデンサC1と抵抗R1との接続点P1に電圧Vaが生じ、この接続点P1に生じる電圧VaがオペアンプOP1の非反転入力端へ与えられる。 At this time, since the capacitor C1 having the same capacity as the varistor 3-1 is connected between the signal line L2 and the housing ground FG, the noise NZ is also generated in the capacitor C1 having the same capacity as the varistor 3-1. Enters and a current (noise current) flows through the capacitor C1 to the resistor R1. As a result, a voltage Va is generated at the connection point P1 between the capacitor C1 and the resistor R1, and the voltage Va generated at the connection point P1 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1.
オペアンプOP1は、バッテリ7から供給される電圧VTを電源として駆動され、非反転入力端に入力された電圧Vaを安定した電圧Vbに変換する。このオペアンプOP1によって変換された電圧VbはトランジスタTr1のベースへ与えられる。これにより、トランジスタTr1のコレクタ−エミッタ間がオン(電流路L3がオン)とされ、LED9にバッテリ7からの電流が流れる。この電流の供給を受けて、LED9が点灯し、内部回路1へのノイズNZの侵入を知らせる。
The operational amplifier OP1 is driven using the voltage VT supplied from the
また、このポジショナ100Bにおいて、図9に示すように、信号ラインL1と筐体アースFG間にノイズNZが発生し、このノイズNZの周波数がバリスタ3−2の容量結合の共振周波数と重なったような場合、図9中にその侵入経路を実線および点線で示すように、ノイズNZがバリスタ3−2を通して内部回路1に侵入する。
Further, in this
この際、信号ラインL2と筐体アースFGとの間にはバリスタ3−2と同じ容量を持つコンデンサC1が接続されているため、このバリスタ3−2と同じ容量を持つコンデンサC1にもノイズNZが侵入し、このコンデンサC1を通して抵抗R1に電流(ノイズ電流)が流れる。これにより、コンデンサC1と抵抗R1との接続点P1に電圧Vaが生じ、この接続点P1に生じる電圧VaがオペアンプOP1の非反転入力端へ与えられる。 At this time, since the capacitor C1 having the same capacity as the varistor 3-2 is connected between the signal line L2 and the housing ground FG, the noise NZ is also generated in the capacitor C1 having the same capacity as the varistor 3-2. Enters and a current (noise current) flows through the capacitor C1 to the resistor R1. As a result, a voltage Va is generated at the connection point P1 between the capacitor C1 and the resistor R1, and the voltage Va generated at the connection point P1 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1.
オペアンプOP1は、バッテリ7から供給される電圧VTを駆動電源として動作し、非反転入力端に入力された電圧Vaを安定した電圧Vbに変換する。このオペアンプOP1によって変換された電圧VbはトランジスタTr1のベースへ与えられる。これにより、トランジスタTr1のコレクタ−エミッタ間がオン(電流路L3がオン)とされ、LED9にバッテリ7からの電流が流れる。この電流の供給を受けて、LED9が点灯し、内部回路1へのノイズNZの侵入を知らせる。
The operational amplifier OP1 operates using the voltage VT supplied from the
このように、本実施の形態では、LED9の点灯の有無で内部回路1へのノイズの侵入の有無をリアルタイムで知ることができ、内部回路1へのノイズの侵入の有無を明確に判断することができるようになる。また、現場の誤動作の原因が筐体アースFGを介してのノイズか否かをすぐに判断することができるようになる。また、ノイズ検知回路8は、ポジショナ100Bの動作電源や信号ラインとは独立しているので、ポジショナ100Bの動作に影響を与えることはない。
As described above, in this embodiment, it is possible to know in real time whether or not noise has entered the
また、この実施の形態2では、ポジショナ100Bにバッテリ7を搭載し、このバッテリ7をノイズ検知回路8の動作電源として使用することにより、コンデンサC1と抵抗R1との接続点P1に生じる電圧Vaを安定した電圧Vbに変換し、またLEDE9をバッテリ7から供給される電流によって点灯させるようにして、ノイズ検知回路8を確実に動作させることができる。
In the second embodiment, the
なお、この実施の形態2において、オペアンプOP1を増幅器とし、このオペアンプOP1において増幅された電圧VbをトランジスタTr1に与え、トランジスタTr1を流れる電流の大きさを電圧Vbの値に応じて変化させるようにしてもよい。このようにすると、内部回路1へのノイズの侵入の有無だけではなく、LED9の明るさの変化から、内部回路1に侵入しているノイズの大きさを知ることも可能となる。
In the second embodiment, the operational amplifier OP1 is an amplifier, the voltage Vb amplified in the operational amplifier OP1 is applied to the transistor Tr1, and the magnitude of the current flowing through the transistor Tr1 is changed according to the value of the voltage Vb. May be. In this way, it is possible to know not only the presence / absence of noise intrusion into the
また、上述した実施の形態1,2では、報知素子としてランプやLEDを用い、内部回路1へのノイズの侵入の有無を光によって知らせるようにしたが、ブザーなどを用いることによって音で知らせるようにしてもよい。
In the first and second embodiments described above, a lamp or LED is used as a notification element, and the presence / absence of noise intrusion into the
また、上述した実施の形態1,2では、サージ電圧吸収素子としてバリスタを用いるようにしたが、アレスタなど他の素子を用いるようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the varistor is used as the surge voltage absorbing element. However, other elements such as an arrester may be used.
また、上述した実施の形態1,2では、信号ラインL1を+側の信号ラインとし、信号ラインL2を−側の信号ラインとしたが、信号ラインL1を−側の信号ラインとし、信号ラインL2を+側の信号ラインとしてもよい。 In the first and second embodiments, the signal line L1 is a positive signal line and the signal line L2 is a negative signal line. However, the signal line L1 is a negative signal line and the signal line L2 is a negative signal line. May be the signal line on the + side.
また、上述した実施の形態1,2では、筐体に内部回路が収容された機器としてポジショナを例にとって説明したが、ポジショナに限られるものでないことは言うまでもない。また、サージ電圧吸収素子もバリスタに限られるものではなく、アレスタなど他の素子を用いてもよい。 In the first and second embodiments described above, the positioner is described as an example of the device in which the internal circuit is accommodated in the housing. However, it goes without saying that the device is not limited to the positioner. Further, the surge voltage absorbing element is not limited to the varistor, and other elements such as an arrester may be used.
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
[Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.
1…内部回路、2…筐体、3(3−1,3−2)…バリスタ、4…ランプ、5,5’…ノイズ検知回路、6…LED、7…バッテリ(電池)、8…ノイズ検知回路、9…LED、L1,L2…信号ライン、FG…筐体アース、C1…コンデンサ、NZ…ノイズ、100(100A,100B)…ポジショナ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記一対の信号ラインの他方と前記筐体のアースラインとの間に接続されたコンデンサと、
前記コンデンサに流れる電流に基づいて前記内部回路へのノイズの侵入の有無を報知するノイズ報知部とを備え、
前記コンデンサは、
前記第1のサージ電圧吸収素子とほゞ同じ容量を持つ
ことを特徴とするノイズ検知回路。 An internal circuit housed in the housing; a pair of signal lines for receiving a DC electrical signal to the internal circuit; and a first connected between one of the pair of signal lines and the ground line of the housing. And the second surge voltage absorbing element connected between the other of the pair of signal lines and the ground line of the housing, and enters the internal circuit. A noise detection circuit for detecting noise,
A capacitor connected between the other of the pair of signal lines and the ground line of the housing;
A noise notification unit that notifies the presence or absence of noise intrusion into the internal circuit based on the current flowing through the capacitor;
The capacitor is
A noise detection circuit having substantially the same capacity as the first surge voltage absorbing element.
前記第2のサージ電圧吸収素子は、
前記第1のサージ電圧吸収素子と同一種別の素子とされ、
前記コンデンサは、
前記第1および第2のサージ電圧吸収素子とほゞ同じ容量を持つ
ことを特徴とするノイズ検知回路。 The noise detection circuit according to claim 1,
The second surge voltage absorbing element is:
The first surge voltage absorbing element is the same type of element,
The capacitor is
A noise detection circuit having approximately the same capacity as the first and second surge voltage absorbing elements.
前記ノイズ報知部は、
前記コンデンサに直列に接続され、このコンデンサを通して流れる電流の供給を受けて、前記内部回路へ侵入しているノイズの侵入の有無を報知する報知素子である
ことを特徴とするノイズ検知回路。 In the noise detection circuit according to claim 1 or 2,
The noise notification unit
A noise detection circuit that is connected to the capacitor in series, receives a supply of current flowing through the capacitor, and notifies the presence or absence of noise intruding into the internal circuit.
前記ノイズ報知部は、
前記コンデンサに直列に接続された抵抗と、
前記機器に搭載されているバッテリによって駆動され、前記抵抗と前記コンデンサとの接続点に生じる電圧を安定した電圧に変換するオペアンプと、
前記オペアンプの出力によって駆動されるトランジスタと、
前記トランジスタによってオン/オフされる電流路に接続され、前記トランジスタを通して流れる前記バッテリからの電流の供給を受けて、前記内部回路へ侵入しているノイズの侵入の有無を報知する報知素子と
を備えることを特徴とするノイズ検知回路。 In the noise detection circuit according to claim 1 or 2,
The noise notification unit
A resistor connected in series with the capacitor;
An operational amplifier that is driven by a battery mounted on the device and converts a voltage generated at a connection point between the resistor and the capacitor into a stable voltage;
A transistor driven by the output of the operational amplifier;
A notification element that is connected to a current path that is turned on / off by the transistor, receives a supply of current from the battery that flows through the transistor, and notifies whether or not noise has entered the internal circuit; A noise detection circuit characterized by that.
前記報知素子は、
前記内部回路へ侵入しているノイズの侵入の有無を光によって報知する
ことを特徴とするノイズ検知回路。 In the noise detection circuit according to claim 3 or 4,
The notification element is
A noise detection circuit characterized in that the presence or absence of noise intrusion into the internal circuit is notified by light.
前記報知素子は、
前記内部回路へ侵入しているノイズの侵入の有無を音によって報知する
ことを特徴とするノイズ検知回路。 In the noise detection circuit according to claim 3 or 4,
The notification element is
A noise detection circuit, wherein the presence or absence of noise intruding into the internal circuit is notified by sound.
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