JPH03196302A - 電圧検出器 - Google Patents
電圧検出器Info
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- JPH03196302A JPH03196302A JP2018120A JP1812090A JPH03196302A JP H03196302 A JPH03196302 A JP H03196302A JP 2018120 A JP2018120 A JP 2018120A JP 1812090 A JP1812090 A JP 1812090A JP H03196302 A JPH03196302 A JP H03196302A
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- circuit
- current
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- XTKDAFGWCDAMPY-UHFFFAOYSA-N azaperone Chemical compound C1=CC(F)=CC=C1C(=O)CCCN1CCN(C=2N=CC=CC=2)CC1 XTKDAFGWCDAMPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/20—Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/145—Indicating the presence of current or voltage
- G01R19/155—Indicating the presence of voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電圧の検出に関し、例えば、鉄道システムの
インターロックシステムにおいて特定の制御要素を制御
するのに用いられる電圧の検出等に関する。
インターロックシステムにおいて特定の制御要素を制御
するのに用いられる電圧の検出等に関する。
制御のために、電圧を検出し、その検出電圧に依存する
出力を発生するのは普通に必要とされることである。
出力を発生するのは普通に必要とされることである。
例えば、鉄道の信号発生の分野では、電圧検出回路が安
全性を考慮して設計されるのが肝要である。例えば、ポ
イントまたは信号ランプを制御するインターロックシス
テムにおける回路の故障の場合、起こり得る危険な状態
に、インターロックシステムがポイントやランプをセッ
トしてはならない。更に詳しくは、故障の場合、制御さ
れた信号ランプが例えば「青」にセントされてはならな
い。安全のため、列車が進行の許可を得られないように
するためである。
全性を考慮して設計されるのが肝要である。例えば、ポ
イントまたは信号ランプを制御するインターロックシス
テムにおける回路の故障の場合、起こり得る危険な状態
に、インターロックシステムがポイントやランプをセッ
トしてはならない。更に詳しくは、故障の場合、制御さ
れた信号ランプが例えば「青」にセントされてはならな
い。安全のため、列車が進行の許可を得られないように
するためである。
信号ランプの場合、代表的には、リレーの閉接触により
「青」にセントされる。鉄道信号発生に用いられるこの
種の信号発生リレーは本来安全である。というのは、か
かるリレーが故障しても、その接点が開放する状態のオ
ープン回路になるためであり、リレーの故障によっては
信号ランプが「青」にセットされないからである。この
信号発生リレーが半導体等のソリソドステート電子部品
によって置換された場合、かかる電子部品における電圧
検出回路もフェールセーフ(故障でも安全は保証される
こと)であることが確保されねばならない。すなわち、
回路に故障があったり、回路用電圧源が故障した場合、
回路の出力は、生じ得る危険な状態に被制御素子をセッ
トできない低いレベルを出さねばならない。
「青」にセントされる。鉄道信号発生に用いられるこの
種の信号発生リレーは本来安全である。というのは、か
かるリレーが故障しても、その接点が開放する状態のオ
ープン回路になるためであり、リレーの故障によっては
信号ランプが「青」にセットされないからである。この
信号発生リレーが半導体等のソリソドステート電子部品
によって置換された場合、かかる電子部品における電圧
検出回路もフェールセーフ(故障でも安全は保証される
こと)であることが確保されねばならない。すなわち、
回路に故障があったり、回路用電圧源が故障した場合、
回路の出力は、生じ得る危険な状態に被制御素子をセッ
トできない低いレベルを出さねばならない。
従って、本発明の目的は、鉄道システムのインターロッ
クシステムにおいて特定の制御要素を制御するのに使用
できるフェールセーフすなわち故障が生じても安全であ
るよう構成された電圧の検出回路装置を提供するにある
。
クシステムにおいて特定の制御要素を制御するのに使用
できるフェールセーフすなわち故障が生じても安全であ
るよう構成された電圧の検出回路装置を提供するにある
。
本発明によれば、入力で電圧を検出してその電圧に依存
した電流を出力に発生する回路装置であって、前記の電
圧に応答して動作する発振器を備え、この発振器が、変
成器の一次巻線とインピーダンスを含む負荷を有する少
なくとも1つのトランジスタを包含し、前記のインピー
ダンスは低インピーダンス保証インピーダンスであり、
前記変成器は変流器であり、前記の電流は該変成器の二
次巻線を流れ、前記の出力は変成器によって前記入力に
対して絶縁されていることを特徴とする回路装置が提供
される。
した電流を出力に発生する回路装置であって、前記の電
圧に応答して動作する発振器を備え、この発振器が、変
成器の一次巻線とインピーダンスを含む負荷を有する少
なくとも1つのトランジスタを包含し、前記のインピー
ダンスは低インピーダンス保証インピーダンスであり、
前記変成器は変流器であり、前記の電流は該変成器の二
次巻線を流れ、前記の出力は変成器によって前記入力に
対して絶縁されていることを特徴とする回路装置が提供
される。
低インピーダンス保証インピーダンスとは、これが故障
した場合、そのインピーダンスが増大だ4 けすることができ、あるいは大きく抵抗値が減少しない
タイプのインピーダンスである。
した場合、そのインピーダンスが増大だ4 けすることができ、あるいは大きく抵抗値が減少しない
タイプのインピーダンスである。
本発明は、例示のため、1個の図面で成る添付図面を参
照しながら説明される。図面には、鉄道のポイントまた
は信号ランプを制御するインターロックシステムに使用
される電圧検出回路装置の1例のブロツク図が示されて
いる。
照しながら説明される。図面には、鉄道のポイントまた
は信号ランプを制御するインターロックシステムに使用
される電圧検出回路装置の1例のブロツク図が示されて
いる。
図面において、入力電圧が端子1及び2に加えられ、こ
の入力電圧が、鉄道システムの被制御要素(ポイント等
)がセントされるべきである条件を定める。符号3はフ
ユーズであり、符号4及び5は、それぞれ抵抗器とコン
デンサであり、端子1及び端子2に加えられた交流成分
をフィルター処理(すなわち除去)するためのフィルタ
ー回路を提供する。符号6はノイズ減少用のコンデンサ
であり、符号7は電圧クランパとして作用するツェナー
ダイオードである。このダイオードの両端には、発振回
路(本例では、非安定マルチバイブレータ)が接続され
ており、この発振回路は、対のトランジスタ8及び9と
、トランジスタ8.9のベースに直列にそれぞれ接続さ
れた一対の抵抗器10及び11と、トランジスタ8.9
の(負荷として)コレクタに直列にそれぞれ接続された
一対の抵抗器12及び13と、一対のコンデンサ14及
び15とから成る。トランジスタ8のコレクタは、逓降
(ステップダウン)電流変成器Tの一次巻線16を通し
て抵抗器12に接続されており、この変成器は、低イン
ピーダンスである負荷の性質のため、電流変成器すなわ
ち変流器として動作する。
の入力電圧が、鉄道システムの被制御要素(ポイント等
)がセントされるべきである条件を定める。符号3はフ
ユーズであり、符号4及び5は、それぞれ抵抗器とコン
デンサであり、端子1及び端子2に加えられた交流成分
をフィルター処理(すなわち除去)するためのフィルタ
ー回路を提供する。符号6はノイズ減少用のコンデンサ
であり、符号7は電圧クランパとして作用するツェナー
ダイオードである。このダイオードの両端には、発振回
路(本例では、非安定マルチバイブレータ)が接続され
ており、この発振回路は、対のトランジスタ8及び9と
、トランジスタ8.9のベースに直列にそれぞれ接続さ
れた一対の抵抗器10及び11と、トランジスタ8.9
の(負荷として)コレクタに直列にそれぞれ接続された
一対の抵抗器12及び13と、一対のコンデンサ14及
び15とから成る。トランジスタ8のコレクタは、逓降
(ステップダウン)電流変成器Tの一次巻線16を通し
て抵抗器12に接続されており、この変成器は、低イン
ピーダンスである負荷の性質のため、電流変成器すなわ
ち変流器として動作する。
抵抗器4.12及び13の各々は、低インピーダンス保
証抵抗器である。
証抵抗器である。
変成器Tのセンタータップのある二次巻線の両端は、そ
れぞれショットキーダイオード19及び20を介して演
算増幅器21の反転入力に接続されており、変成器の二
次巻線18のセンタータップは抵抗器22を介して演算
増幅器21の非反転入力に及び回路装置のグラウンド端
子に接続されており、演算増幅器21の反転入力と非反
転入力との間にはクランプ用ダイオードとして作用する
ショットキーダイオード23が設けられている。
れぞれショットキーダイオード19及び20を介して演
算増幅器21の反転入力に接続されており、変成器の二
次巻線18のセンタータップは抵抗器22を介して演算
増幅器21の非反転入力に及び回路装置のグラウンド端
子に接続されており、演算増幅器21の反転入力と非反
転入力との間にはクランプ用ダイオードとして作用する
ショットキーダイオード23が設けられている。
抵抗器25と並列のコンデンサ24とで成るフィードバ
ック回路が演算増幅器21の出力と反転入力との間に接
続されている。
ック回路が演算増幅器21の出力と反転入力との間に接
続されている。
動作において、前記した発振器は、端子1と端子2とに
加えられた電圧に依存した大きさの振幅で発振し、抵抗
器12(と−次巻線16)並びに抵抗器13(と−次巻
線17)を流れる負荷電流が、変成器Tの二次巻線18
の各半分によって検知されて、端子1及び端子2の間の
電圧に比例した電流を二次巻線18を介して得る。この
電圧は「高」電圧か「低」電圧のいずれかになり、正常
な動作では、それぞれ、増幅器21に「高」電圧レベル
か「低」レベルを出力する。増幅器21の出力は、必要
な制御信号を発生するための後続の処理のために、端子
26を介してアナわグ/デジタル変換回路に接続される
。
加えられた電圧に依存した大きさの振幅で発振し、抵抗
器12(と−次巻線16)並びに抵抗器13(と−次巻
線17)を流れる負荷電流が、変成器Tの二次巻線18
の各半分によって検知されて、端子1及び端子2の間の
電圧に比例した電流を二次巻線18を介して得る。この
電圧は「高」電圧か「低」電圧のいずれかになり、正常
な動作では、それぞれ、増幅器21に「高」電圧レベル
か「低」レベルを出力する。増幅器21の出力は、必要
な制御信号を発生するための後続の処理のために、端子
26を介してアナわグ/デジタル変換回路に接続される
。
低抵抗保証抵抗器である抵抗器4.12.13と電流変
成器である変成器Tとにより、いずれかが故障した場合
、端子1及び2の間の電圧に係わらず、二次巻線18を
流れる電流は増幅器21の出力レベルが「低」レベルに
なる大きさになる。
成器である変成器Tとにより、いずれかが故障した場合
、端子1及び2の間の電圧に係わらず、二次巻線18を
流れる電流は増幅器21の出力レベルが「低」レベルに
なる大きさになる。
従って、少なくともトランジスタの負荷として低抵抗保
証抵抗器を使用し且つ電流変成器で負荷電流を検知する
ことによって、変成器Tの二次巻線18を通る電流が、
フェールセーフの状態で、端子1及び端子2の間の電圧
に対して比例する。また、変成器は絶縁を保証するため
分割ボビン構造のもので成る。
証抵抗器を使用し且つ電流変成器で負荷電流を検知する
ことによって、変成器Tの二次巻線18を通る電流が、
フェールセーフの状態で、端子1及び端子2の間の電圧
に対して比例する。また、変成器は絶縁を保証するため
分割ボビン構造のもので成る。
抵抗器4とコンデンサ5とで成るRCフィルターは端子
1及び2の電圧の交流成分をフィルター処理するように
意図されており、この用途のためにその素子の値が選定
されていて、回路装置が端子1及び2の電圧に交流成分
があっても回路装置が機能できるようになっている。安
全のため、増幅器21の出力レベルを処理する回路のソ
フトウェアが、コンデンサ5が故障すると生じ得る交流
成分を検出するよう構成され、増幅器21の出力レベル
が「低」として取り扱われるようにする。
1及び2の電圧の交流成分をフィルター処理するように
意図されており、この用途のためにその素子の値が選定
されていて、回路装置が端子1及び2の電圧に交流成分
があっても回路装置が機能できるようになっている。安
全のため、増幅器21の出力レベルを処理する回路のソ
フトウェアが、コンデンサ5が故障すると生じ得る交流
成分を検出するよう構成され、増幅器21の出力レベル
が「低」として取り扱われるようにする。
演算増幅器21のゲイン(利得)をテストするのに使用
する回路について説明する。トランジスタ27のエミッ
タは電圧源に接続され、そのコレクタはダイオード28
及び29を介して変成器Tの二次巻線の両端に接続され
ている。端子30は抵抗器31を介してトランジスタ2
7のベースに接続され、抵抗器32がトランジスタ27
のベースとその電圧源との間に接続されている。増幅器
21のゲインを周期的にテストするため、先ず、トラン
ジスタ27が導通する、適当な電圧が端子30に与えら
れ、トランジスタ27が導通すると該トランジスタの電
圧源によってダイオード19と20が逆バイアスにされ
、増幅器21が変成器Tの二次巻線18から絶縁され、
他方で、抵抗器22が変成器Tの飽和を制限している。
する回路について説明する。トランジスタ27のエミッ
タは電圧源に接続され、そのコレクタはダイオード28
及び29を介して変成器Tの二次巻線の両端に接続され
ている。端子30は抵抗器31を介してトランジスタ2
7のベースに接続され、抵抗器32がトランジスタ27
のベースとその電圧源との間に接続されている。増幅器
21のゲインを周期的にテストするため、先ず、トラン
ジスタ27が導通する、適当な電圧が端子30に与えら
れ、トランジスタ27が導通すると該トランジスタの電
圧源によってダイオード19と20が逆バイアスにされ
、増幅器21が変成器Tの二次巻線18から絶縁され、
他方で、抵抗器22が変成器Tの飽和を制限している。
「高」入力状態で増幅器21をテストするため、端子3
3から、抵抗器34及び35とコンデンサ36で成る回
路を介して、増幅器21の反転入力に電圧が与えられる
。「低」入力状態で増幅器21のゲインをテストするた
め、端子37から抵抗器38及0 び39とコンデンサ40から成る回路を介して増幅器2
1の反転入力に電圧が与えられる。
3から、抵抗器34及び35とコンデンサ36で成る回
路を介して、増幅器21の反転入力に電圧が与えられる
。「低」入力状態で増幅器21のゲインをテストするた
め、端子37から抵抗器38及0 び39とコンデンサ40から成る回路を介して増幅器2
1の反転入力に電圧が与えられる。
本発明によれば、低インピーダンス保証インピーダンス
を使用し、変成器は変流器として使用することにより、
いずれかが故障した場合、回路装置への電圧に係わらず
、変成器の二次巻線を流れる電流に対応して「低」レベ
ルを出力する。従って、故障が生じても安全な状態を維
持するフェールセーフの状態が保証できる。
を使用し、変成器は変流器として使用することにより、
いずれかが故障した場合、回路装置への電圧に係わらず
、変成器の二次巻線を流れる電流に対応して「低」レベ
ルを出力する。従って、故障が生じても安全な状態を維
持するフェールセーフの状態が保証できる。
添付図面は鉄道のポイントまたは信号ランプを制御する
インターロックシステムに使用できる、本発明に係る電
圧検出回路装置の1例のブロック図である。 〔符号の説明〕 ■、2・・−・−回路装置の入力端子 3 −−−−−−−フユーズ 4.5−・−・−抵抗器とコンデンサで成る交流成分を
処理するフィルター回路 7 −一一一〜−−電圧クランパ(ツェナーダイオード
)8.9−一−−−−−発振回路(非安定マルチハイブ
レーク)4.12.13−−−−−−一低インピーダン
ス保証抵抗器6.17−−−−−−−変成器Tの一次巻
線8 −−−−−−−−一変成器Tの二次巻線9.
20−−−−−ショットキーダイオード1 −−−
−−−−一演算増幅器 6 −−−−−一出力端子 ? −−−−−−テスト用トランジスタ8.29
−−−−−−−・ダイオード 3−−−− r高」入力状態の増幅器のテスト用端子7
−−−−−−− r低」入力状態の増幅器のテスト用端
子−変成器
インターロックシステムに使用できる、本発明に係る電
圧検出回路装置の1例のブロック図である。 〔符号の説明〕 ■、2・・−・−回路装置の入力端子 3 −−−−−−−フユーズ 4.5−・−・−抵抗器とコンデンサで成る交流成分を
処理するフィルター回路 7 −一一一〜−−電圧クランパ(ツェナーダイオード
)8.9−一−−−−−発振回路(非安定マルチハイブ
レーク)4.12.13−−−−−−一低インピーダン
ス保証抵抗器6.17−−−−−−−変成器Tの一次巻
線8 −−−−−−−−一変成器Tの二次巻線9.
20−−−−−ショットキーダイオード1 −−−
−−−−一演算増幅器 6 −−−−−一出力端子 ? −−−−−−テスト用トランジスタ8.29
−−−−−−−・ダイオード 3−−−− r高」入力状態の増幅器のテスト用端子7
−−−−−−− r低」入力状態の増幅器のテスト用端
子−変成器
Claims (7)
- (1)入力で電圧を検出してその電圧に依存した電流を
出力に発生する回路装置において、前記電圧に応答して
動作する発振器を備え、該発振器が、変成器の一次巻線
とインピーダンスを含む負荷を有する少なくとも1つの
トランジスタを包含し、前記インピーダンスは低インピ
ーダンス保証インピーダンスであり且つ前記変成器は変
流器であり、前記電流は該変成器の二次巻線を流れ、前
記出力は変成器によって前記入力に対して絶縁されてい
ることを特徴とする回路装置。 - (2)請求項1記載の回路装置において、前記発振器は
非安定マルチバイブレータとして接続された第1及び第
2のトランジスタを有し、第1トランジスタの負荷は前
記変流器の第1の一次巻線と第1の低インピーダンス保
証インピーダンスを有し、第2トランジスタの負荷は前
記変流器の第2の一次巻線と第2の低インピーダンス保
証インピーダンスを有することを特徴とする装置。 - (3)請求項1または2記載の回路装置において、前記
変流器の二次巻線に演算増幅器が接続されており、該増
幅器は、前記電圧が高い第1の値である場合には高い第
1のレベルを出力し、前記電圧が低い第2の値である場
合には低い第2のレベルを出力することを特徴とする装
置。 - (4)請求項3記載の回路装置において、前記二次巻線
の両端が、前記演算増幅器の第1の入力に接続され、該
二次巻線のセンタータップが、前記演算増幅器のもう1
つの入力に接続されていることを特徴とする装置。 - (5)前記請求項のいずれか1項に記載の回路装置にお
いて、前記低インピーダンス保証インピーダンスは低抵
抗保証抵抗器であることを特徴とする装置。 - (6)前記請求項のいずれか1項に記載の回路装置にお
いて、抵抗器とコンデンサを有するフィルター回路が前
記電圧の交流成分をフィルター処理するのに設けられ、
該回路の抵抗器は低抵抗保証抵抗器であることを特徴と
する装置。 - (7)鉄道システムの制御要素を制御するのに使用する
インターロックシステムに用いられることを特徴とする
前記請求項のいずれか1項に記載の回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8903176.9 | 1989-02-13 | ||
GB8903176A GB2228121B (en) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | Voltage detection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03196302A true JPH03196302A (ja) | 1991-08-27 |
Family
ID=10651583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018120A Pending JPH03196302A (ja) | 1989-02-13 | 1990-01-30 | 電圧検出器 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5034681A (ja) |
EP (1) | EP0382973A3 (ja) |
JP (1) | JPH03196302A (ja) |
AU (1) | AU623061B2 (ja) |
CA (1) | CA2006802A1 (ja) |
GB (1) | GB2228121B (ja) |
ZA (1) | ZA90413B (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5594329A (en) * | 1995-09-11 | 1997-01-14 | Fluke Corporation | Method and apparatus for obtaining voltage-isolated measurement channels with an isolation transformer and multiplier |
US8901915B2 (en) * | 2012-01-11 | 2014-12-02 | Elster Solutions, Llc | Voltage or contact closure sensor |
WO2015104572A1 (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | Dh Technologies Development Pte. Ltd. | Detector current amplification with current gain transformer followed by transimpedance amplifier |
CN104237705B (zh) * | 2014-09-30 | 2017-01-25 | 沈阳工业大学 | 多信息融合的电力变压器绕组在线监测装置的诊断方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB1440477A (en) * | 1972-09-29 | 1976-06-23 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Isolation amplifier |
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