JPH05135295A - ２線式伝送器 - Google Patents
２線式伝送器Info
- Publication number
- JPH05135295A JPH05135295A JP29879991A JP29879991A JPH05135295A JP H05135295 A JPH05135295 A JP H05135295A JP 29879991 A JP29879991 A JP 29879991A JP 29879991 A JP29879991 A JP 29879991A JP H05135295 A JPH05135295 A JP H05135295A
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- JP
- Japan
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- signal
- digital
- voltage
- current
- analog
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定すべき物理量に対応する電気信号に一致
する電流信号となるようにマイクロコンピュータを用い
て制御して精度と信頼性が高くなるように改良した２線
式伝送器を提供するにある。 【構成】 物理量に対応する電気信号が入力されてこれ
を第１デジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換
手段と、この第１デジタル信号を信号処理して第２デジ
タル信号に変換するマイクロコンピュータと、この第２
デジタル信号をアナログの電圧信号に変換するデジタル
／アナログ変換手段と、この電圧信号を受信抵抗に流す
電流信号に変換して伝送線に送出する電圧／電流変換手
段と、この伝送線に直列に接続されこの両端に発生する
帰還電圧を先のアナログ／デジタル変換手段の入力側に
帰還する帰還手段とを具備し、マイクロコンピュータは
先の電気信号に対応する先の電流信号を得るように制御
することを特徴とする２線式伝送器である。
する電流信号となるようにマイクロコンピュータを用い
て制御して精度と信頼性が高くなるように改良した２線
式伝送器を提供するにある。 【構成】 物理量に対応する電気信号が入力されてこれ
を第１デジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換
手段と、この第１デジタル信号を信号処理して第２デジ
タル信号に変換するマイクロコンピュータと、この第２
デジタル信号をアナログの電圧信号に変換するデジタル
／アナログ変換手段と、この電圧信号を受信抵抗に流す
電流信号に変換して伝送線に送出する電圧／電流変換手
段と、この伝送線に直列に接続されこの両端に発生する
帰還電圧を先のアナログ／デジタル変換手段の入力側に
帰還する帰還手段とを具備し、マイクロコンピュータは
先の電気信号に対応する先の電流信号を得るように制御
することを特徴とする２線式伝送器である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷側から２本の伝送
線を介して電流信号の供給を受け測定すべき物理量に対
応して信号処理をして前記電流信号を変更しこれを前記
負荷側に伝送する２線式伝送器に係り、特に、測定すべ
き物理量に対応する電気信号に一致する電流信号となる
ようにマイクロコンピュータを用いて制御して精度と信
頼性が高くなるように改良した２線式伝送器に関する。
線を介して電流信号の供給を受け測定すべき物理量に対
応して信号処理をして前記電流信号を変更しこれを前記
負荷側に伝送する２線式伝送器に係り、特に、測定すべ
き物理量に対応する電気信号に一致する電流信号となる
ようにマイクロコンピュータを用いて制御して精度と信
頼性が高くなるように改良した２線式伝送器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の２線式伝送器の構成を示す
構成図である。１０は２線式伝送器であり、１１は負荷
側に設けられた受信計器である。１２、１３はこれらの
２線式伝送器１０と負荷側の受信計器１１との間を結ぶ
伝送線である。
構成図である。１０は２線式伝送器であり、１１は負荷
側に設けられた受信計器である。１２、１３はこれらの
２線式伝送器１０と負荷側の受信計器１１との間を結ぶ
伝送線である。
【０００３】ＳＮＲはセンサであり、センサＳＮＲは差
圧・圧力などの物理量を電気信号Ｖ１に変換してプリア
ンプＡＭＰを介してアナログ／デジタル変換器ＡＤＣ１
に出力する。さらに、このアナログ／デジタル変換器Ａ
ＤＣ１には温度センサＴＨから温度信号Ｔｓが所定の時
間間隔で読み込まれる。
圧・圧力などの物理量を電気信号Ｖ１に変換してプリア
ンプＡＭＰを介してアナログ／デジタル変換器ＡＤＣ１
に出力する。さらに、このアナログ／デジタル変換器Ａ
ＤＣ１には温度センサＴＨから温度信号Ｔｓが所定の時
間間隔で読み込まれる。
【０００４】アナログ／デジタル変換器ＡＤＣ１は、マ
イクロプロセッサμＰ１から出力されるタイミング信号
Ｔiにより読込タイミングが制御されて電気信号Ｖ１と
温度信号ＴSが読み込まれ、これらをデジタル信号Ｄ
１、Ｄ２に変換してマイクロプロセッサμＰ１に出力す
る。
イクロプロセッサμＰ１から出力されるタイミング信号
Ｔiにより読込タイミングが制御されて電気信号Ｖ１と
温度信号ＴSが読み込まれ、これらをデジタル信号Ｄ
１、Ｄ２に変換してマイクロプロセッサμＰ１に出力す
る。
【０００５】マイクロプロセッサμＰ１は、メモリＭＥ
Ｍ、或いは表示器ＤＳＰなどと接続されており、これら
とデータ交換を行い、読み込まれたデジタル信号Ｄ１に
対して所定の信号処理を実行する。
Ｍ、或いは表示器ＤＳＰなどと接続されており、これら
とデータ交換を行い、読み込まれたデジタル信号Ｄ１に
対して所定の信号処理を実行する。
【０００６】メモリＭＥＭにはセンサＳＮＲ固有の非直
線補正曲線、温度補正曲線、レンジ設定値、ダンピング
値、或いはアナログ／デジタル変換器ＡＤＣ１から読み
込まれたデータ、演算結果のデータなども格納される。
線補正曲線、温度補正曲線、レンジ設定値、ダンピング
値、或いはアナログ／デジタル変換器ＡＤＣ１から読み
込まれたデータ、演算結果のデータなども格納される。
【０００７】マイクロプロセッサμＰ１は、例えば読み
込まれた電気信号Ｖ１に対応するデジタル信号Ｄ１に対
して、温度信号ＴSに対応するデジタル信号Ｄ２と温度
補正曲線を用いて温度補正をしたり、格納された非直線
補正曲線を用いて直線化処理をするなどの信号処理を実
行する。
込まれた電気信号Ｖ１に対応するデジタル信号Ｄ１に対
して、温度信号ＴSに対応するデジタル信号Ｄ２と温度
補正曲線を用いて温度補正をしたり、格納された非直線
補正曲線を用いて直線化処理をするなどの信号処理を実
行する。
【０００８】表示器ＤＳＰにはマイクロプロセッサμＰ
１での演算結果、出力された電流信号の値、ゼロ点の値
などが表示される。そして、マイクロプロセッサμＰ１
での演算結果は、デジタル／アナログ変換回路ＤＡＣ１
にデジタル信号Ｄ２として出力される。このデジタル／
アナログ変換回路ＤＡＣ１はデジタル信号Ｄ２をアナロ
グ値である電圧信号Ｖ２に変換し、次段の電圧／電流変
換回路ＶＩＣ１に出力する。
１での演算結果、出力された電流信号の値、ゼロ点の値
などが表示される。そして、マイクロプロセッサμＰ１
での演算結果は、デジタル／アナログ変換回路ＤＡＣ１
にデジタル信号Ｄ２として出力される。このデジタル／
アナログ変換回路ＤＡＣ１はデジタル信号Ｄ２をアナロ
グ値である電圧信号Ｖ２に変換し、次段の電圧／電流変
換回路ＶＩＣ１に出力する。
【０００９】電圧／電流変換回路ＶＩＣ１は、演算増幅
器Ｑ１、出力トランジスタＱ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３、Ｒ４、及びＲ５などで構成されている。電圧信号Ｖ
２は抵抗Ｒ１を介して反転入力端（−）が共通電位点Ｃ
ＯＭに接続された演算増幅器Ｑ１の非反転入力端（＋）
に印加されている。
器Ｑ１、出力トランジスタＱ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３、Ｒ４、及びＲ５などで構成されている。電圧信号Ｖ
２は抵抗Ｒ１を介して反転入力端（−）が共通電位点Ｃ
ＯＭに接続された演算増幅器Ｑ１の非反転入力端（＋）
に印加されている。
【００１０】演算増幅器Ｑ１の出力端は抵抗Ｒ２を介し
て出力トランジスタＱ２のベースに接続されている。出
力トランジスタＱ２のコレクタは出力端Ｔ１に接続さ
れ、そのエミッタは抵抗Ｒ３とＲ４を介して出力端Ｔ２
に接続されている。そして、抵抗Ｒ３とＲ４との接続点
は共通電位点ＣＯＭに、出力端Ｔ２は抵抗Ｒ５を介して
演算増幅器Ｑ１の非反転入力端（＋）にそれぞれ接続さ
れている。
て出力トランジスタＱ２のベースに接続されている。出
力トランジスタＱ２のコレクタは出力端Ｔ１に接続さ
れ、そのエミッタは抵抗Ｒ３とＲ４を介して出力端Ｔ２
に接続されている。そして、抵抗Ｒ３とＲ４との接続点
は共通電位点ＣＯＭに、出力端Ｔ２は抵抗Ｒ５を介して
演算増幅器Ｑ１の非反転入力端（＋）にそれぞれ接続さ
れている。
【００１１】電圧信号Ｖ２に対応して伝送線１２、１３
には、電流信号ILが流れるが,この電流信号ILは抵抗Ｒ４
の両端に帰還電圧Ｖfとして発生し、演算増幅器Ｑ１は
電圧信号Ｖ２がこの帰還電圧Ｖfに一致するように出力
トランジスタＱ２の内部抵抗を制御する。
には、電流信号ILが流れるが,この電流信号ILは抵抗Ｒ４
の両端に帰還電圧Ｖfとして発生し、演算増幅器Ｑ１は
電圧信号Ｖ２がこの帰還電圧Ｖfに一致するように出力
トランジスタＱ２の内部抵抗を制御する。
【００１２】一方、この電流信号ILとして４ｍＡ〜２０
ｍＡを伝送する場合は、このベース電流としての４ｍＡ
の電流で２線式伝送器１０を動作させるに足る全電源を
供給する必要がある。このため、出力端Ｔ１と共通電位
点ＣＯＭとの間にはこの２線式伝送器の内部で使用する
定電圧を作るための定電圧回路ＣＶＣが接続され、４ｍ
Ａの電流の大部分がこれに供給され、ここで回路の定電
圧＋ＶBを作る。
ｍＡを伝送する場合は、このベース電流としての４ｍＡ
の電流で２線式伝送器１０を動作させるに足る全電源を
供給する必要がある。このため、出力端Ｔ１と共通電位
点ＣＯＭとの間にはこの２線式伝送器の内部で使用する
定電圧を作るための定電圧回路ＣＶＣが接続され、４ｍ
Ａの電流の大部分がこれに供給され、ここで回路の定電
圧＋ＶBを作る。
【００１３】出力端Ｔ１、Ｔ２にはそれぞれ伝送線１
２、１３の一端が、この伝送線１２、１３の他端はさら
に受信計器１１の入力端Ｔ３、Ｔ４が、この入力端Ｔ
３、Ｔ４には直流電源Ｅｓと受信抵抗Ｒｓとの直列回路
がそれぞれ接続されている。そして、この受信抵抗Ｒｓ
で電流信号ILに対応する受信電圧ＶRを検出する。
２、１３の一端が、この伝送線１２、１３の他端はさら
に受信計器１１の入力端Ｔ３、Ｔ４が、この入力端Ｔ
３、Ｔ４には直流電源Ｅｓと受信抵抗Ｒｓとの直列回路
がそれぞれ接続されている。そして、この受信抵抗Ｒｓ
で電流信号ILに対応する受信電圧ＶRを検出する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような２線式伝送器は、演算増幅器Ｑ１に帰還電圧ＶF
を帰還することにより電流信号ILを電圧信号Ｖ２に対応
するようにコントロールしているので、デジタル／アナ
ログ変換回路ＤＡＣ１と電圧／電流変換回路ＶＩＣ１に
は温度変動が小さく精度のよい素子が要求され高価なも
のとなる。そこで、温度を測定して温度補正をすること
となるが、このような場合でも特性の単調な出力回路、
例えば温度に対して１次特性或いは２次特性程度の次数
の小さな特性をもつ出力回路が必要となる。次数が高く
なると補正ポイントが増加し演算上の負担が大きくなる
からである。
ような２線式伝送器は、演算増幅器Ｑ１に帰還電圧ＶF
を帰還することにより電流信号ILを電圧信号Ｖ２に対応
するようにコントロールしているので、デジタル／アナ
ログ変換回路ＤＡＣ１と電圧／電流変換回路ＶＩＣ１に
は温度変動が小さく精度のよい素子が要求され高価なも
のとなる。そこで、温度を測定して温度補正をすること
となるが、このような場合でも特性の単調な出力回路、
例えば温度に対して１次特性或いは２次特性程度の次数
の小さな特性をもつ出力回路が必要となる。次数が高く
なると補正ポイントが増加し演算上の負担が大きくなる
からである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、負荷側から２本の伝送線を
介して電流信号の供給を受け測定すべき物理量に対応し
て信号処理をして先の電流信号を変更しこれを先の負荷
側に伝送する２線式伝送器において、先の物理量に対応
する電気信号が入力されてこれを第１デジタル信号に変
換するアナログ／デジタル変換手段と、先の第１デジタ
ル信号を信号処理して第２デジタル信号に変換するマイ
クロコンピュータと、先の第２デジタル信号をアナログ
の電圧信号に変換するデジタル／アナログ変換手段と、
先の電圧信号を前記電流信号に変換し先の伝送線に送出
する電圧／電流変換手段と、先の伝送線に直列に接続さ
れこの両端に発生する帰還電圧を先のアナログ／デジタ
ル変換手段の入力側に帰還する帰還手段とを具備し、先
のマイクロコンピュータは先の電気信号に対応する先の
電流信号を得るように制御するするようにしたものであ
る。
解決するための構成として、負荷側から２本の伝送線を
介して電流信号の供給を受け測定すべき物理量に対応し
て信号処理をして先の電流信号を変更しこれを先の負荷
側に伝送する２線式伝送器において、先の物理量に対応
する電気信号が入力されてこれを第１デジタル信号に変
換するアナログ／デジタル変換手段と、先の第１デジタ
ル信号を信号処理して第２デジタル信号に変換するマイ
クロコンピュータと、先の第２デジタル信号をアナログ
の電圧信号に変換するデジタル／アナログ変換手段と、
先の電圧信号を前記電流信号に変換し先の伝送線に送出
する電圧／電流変換手段と、先の伝送線に直列に接続さ
れこの両端に発生する帰還電圧を先のアナログ／デジタ
ル変換手段の入力側に帰還する帰還手段とを具備し、先
のマイクロコンピュータは先の電気信号に対応する先の
電流信号を得るように制御するするようにしたものであ
る。
【００１６】
【作 用】アナログ／デジタル変換手段は、測定すべき
物理量に対応する電気信号が入力されてこれを第１デジ
タル信号に変換する。マイクロコンピュータは、この第
１デジタル信号を信号処理して第２デジタル信号に変換
する。デジタル／アナログ変換手段は先の第２デジタル
信号をアナログの電圧信号に変換する。
物理量に対応する電気信号が入力されてこれを第１デジ
タル信号に変換する。マイクロコンピュータは、この第
１デジタル信号を信号処理して第２デジタル信号に変換
する。デジタル／アナログ変換手段は先の第２デジタル
信号をアナログの電圧信号に変換する。
【００１７】電圧／電流変換手段はこの電圧信号を電流
信号に変換し負荷側と接続された伝送線に送出する。帰
還手段は先の伝送線に直列に接続されこの両端に発生す
る帰還電圧を先のアナログ／デジタル変換手段の入力側
に帰還する。そして、先のマイクロコンピュータは先の
電気信号に対応する先の電流信号を得るように制御す
る。
信号に変換し負荷側と接続された伝送線に送出する。帰
還手段は先の伝送線に直列に接続されこの両端に発生す
る帰還電圧を先のアナログ／デジタル変換手段の入力側
に帰還する。そして、先のマイクロコンピュータは先の
電気信号に対応する先の電流信号を得るように制御す
る。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図１は本発明の１実施例の構成を示すブロック
図である。なお、図５に示す従来の２線式伝送器と同一
の機能を有する部分には同一の符号を付して適宜にその
説明を省略する。
明する。図１は本発明の１実施例の構成を示すブロック
図である。なお、図５に示す従来の２線式伝送器と同一
の機能を有する部分には同一の符号を付して適宜にその
説明を省略する。
【００１９】２線式伝送器１４は、伝送線１２、１３を
介して負荷側の受信計器１１と接続されている。アナロ
グ／デジタル変換器ＡＤＣ２にはセンサＳＮＲからの差
圧・圧力などの物理量が変換された電気信号Ｖ１と、温
度センサＴＨからの温度信号Ｔｓと、帰還回路ＦＢＣか
らの帰還電圧Ｖfaとが入力される。
介して負荷側の受信計器１１と接続されている。アナロ
グ／デジタル変換器ＡＤＣ２にはセンサＳＮＲからの差
圧・圧力などの物理量が変換された電気信号Ｖ１と、温
度センサＴＨからの温度信号Ｔｓと、帰還回路ＦＢＣか
らの帰還電圧Ｖfaとが入力される。
【００２０】そして、アナログ／デジタル変換器ＡＤＣ
２はマイクロプロセッサμＰ２から出力されるタイミン
グ信号Ｔi’により読込タイミングが制御されて電気信
号Ｖ１、温度信号Ｔｓ、および帰還電圧Ｖfaをそれぞれ
デジタル信号Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３に変換してマイクロプロ
セッサμＰ２に出力する。
２はマイクロプロセッサμＰ２から出力されるタイミン
グ信号Ｔi’により読込タイミングが制御されて電気信
号Ｖ１、温度信号Ｔｓ、および帰還電圧Ｖfaをそれぞれ
デジタル信号Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３に変換してマイクロプロ
セッサμＰ２に出力する。
【００２１】マイクロプロセッサμＰ２はこれらの信号
を用いて信号処理してデジタル／アナログ変換器ＤＡＣ
２に制御信号Ｖc1を出力する。デジタル／アナログ変換
器ＤＡＣ２はスイッチＳＷ１、積分抵抗ＲIと積分コン
デンサＣＩと演算増幅器Ｑ３とよりなる積分回路ＩＣで
構成されている。
を用いて信号処理してデジタル／アナログ変換器ＤＡＣ
２に制御信号Ｖc1を出力する。デジタル／アナログ変換
器ＤＡＣ２はスイッチＳＷ１、積分抵抗ＲIと積分コン
デンサＣＩと演算増幅器Ｑ３とよりなる積分回路ＩＣで
構成されている。
【００２２】スイッチＳＷ１は第１の切換端に基準電圧
Ｖ３が、第２の切換端に基準電圧Ｖｒが、第３の切換端
に基準電圧Ｖ４がそれぞれ印加され、その共通切換端は
積分抵抗ＲIの一端に接続されている。非反転入力端
（＋）に基準電圧Ｖｒが印加された演算増幅器Ｑ３の反
転入力端（−）には積分抵抗ＲIの他端と積分コンデン
サＣＩの一端がそれぞれ接続されている。電圧／電流変
換回路ＶＩＣ２は、デジタル／アナログ変換器ＤＡＣ２
の後段に配置され、抵抗Ｒ６、Ｒ７、帰還抵抗Ｒ８、出
力トランジスタＱ４、ダイオードＤ１、Ｄ２などで構成
されている。
Ｖ３が、第２の切換端に基準電圧Ｖｒが、第３の切換端
に基準電圧Ｖ４がそれぞれ印加され、その共通切換端は
積分抵抗ＲIの一端に接続されている。非反転入力端
（＋）に基準電圧Ｖｒが印加された演算増幅器Ｑ３の反
転入力端（−）には積分抵抗ＲIの他端と積分コンデン
サＣＩの一端がそれぞれ接続されている。電圧／電流変
換回路ＶＩＣ２は、デジタル／アナログ変換器ＤＡＣ２
の後段に配置され、抵抗Ｒ６、Ｒ７、帰還抵抗Ｒ８、出
力トランジスタＱ４、ダイオードＤ１、Ｄ２などで構成
されている。
【００２３】演算増幅器Ｑ３の出力端は電圧／電流変換
回路ＶＩＣ２における抵抗Ｒ６を介して出力トランジス
タＱ４のベースに、出力トランジスタＱ４のエミッタは
ダイオードＤ１、Ｄ２と抵抗Ｒ７の直列回路を介して共
通電位点ＣＯＭに接続されている。
回路ＶＩＣ２における抵抗Ｒ６を介して出力トランジス
タＱ４のベースに、出力トランジスタＱ４のエミッタは
ダイオードＤ１、Ｄ２と抵抗Ｒ７の直列回路を介して共
通電位点ＣＯＭに接続されている。
【００２４】また、この共通電位点ＣＯＭと出力端Ｔ２
との間には帰還抵抗Ｒ８が接続されている。なお、ダイ
オードＤ２と抵抗Ｒ７との接続点にはデジタル／アナロ
グ変換器ＤＡＣ２の積分コンデンサＣＩの他端が接続さ
れている。さらに、出力トランジスタＱ４のコレクタは
出力端Ｔ１に接続されると共に定電圧回路ＣＶＣにも接
続され、ここで２線式伝送器１４の内部で使用する定電
圧＋Ｖbを作る。
との間には帰還抵抗Ｒ８が接続されている。なお、ダイ
オードＤ２と抵抗Ｒ７との接続点にはデジタル／アナロ
グ変換器ＤＡＣ２の積分コンデンサＣＩの他端が接続さ
れている。さらに、出力トランジスタＱ４のコレクタは
出力端Ｔ１に接続されると共に定電圧回路ＣＶＣにも接
続され、ここで２線式伝送器１４の内部で使用する定電
圧＋Ｖbを作る。
【００２５】帰還抵抗Ｒ８の両端に発生した帰還電圧Ｖ
ｆは帰還回路ＦＢＣで帰還電圧Ｖfaに変換されてアナロ
グ／デジタル変換器ＡＤＣ２に出力される。この帰還回
路ＦＢＣは、抵抗Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、演算増幅器Ｑ
５などで構成されている。非反転入力端（＋）が基準電
圧Ｖｒに接続された演算増幅器Ｑ５の反転入力端（−）
には抵抗Ｒ９を介して帰還電圧Ｖｆが印加されている。
この反転入力端（−）は出力端と抵抗Ｒ１０で接続され
ると共に、基準電圧Ｖ２が抵抗Ｒ１１を介して接続され
ている．
ｆは帰還回路ＦＢＣで帰還電圧Ｖfaに変換されてアナロ
グ／デジタル変換器ＡＤＣ２に出力される。この帰還回
路ＦＢＣは、抵抗Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、演算増幅器Ｑ
５などで構成されている。非反転入力端（＋）が基準電
圧Ｖｒに接続された演算増幅器Ｑ５の反転入力端（−）
には抵抗Ｒ９を介して帰還電圧Ｖｆが印加されている。
この反転入力端（−）は出力端と抵抗Ｒ１０で接続され
ると共に、基準電圧Ｖ２が抵抗Ｒ１１を介して接続され
ている．
【００２６】次に、以上のように構成された２線式伝送
器１４の動作について図２に示す特性図を用いて説明す
る。受信抵抗Ｒｓに流れる電流信号ILは、出力トランジ
スタＱ４に流れる電流Ｉ1と共通電位点ＣＯＭから流れ
込む他の回路で消費する電流Ｉ2と和であり，次式のよ
うになる。 IL＝Ｉ1＋Ｉ2
器１４の動作について図２に示す特性図を用いて説明す
る。受信抵抗Ｒｓに流れる電流信号ILは、出力トランジ
スタＱ４に流れる電流Ｉ1と共通電位点ＣＯＭから流れ
込む他の回路で消費する電流Ｉ2と和であり，次式のよ
うになる。 IL＝Ｉ1＋Ｉ2
【００２７】いま、スイッチＳＷ１がΔｔ秒間だけ基準
電圧Ｖ２に接続されることにより、電流Ｉ1がΔＩ1だけ
変化するとすると、 ΔＩ1＝［−｛（Ｖ３−Ｖｒ）Δｔ／ＲI・ＣＩ｝＋Ｖｒ］／Ｒ７ …（１） が成り立つ。
電圧Ｖ２に接続されることにより、電流Ｉ1がΔＩ1だけ
変化するとすると、 ΔＩ1＝［−｛（Ｖ３−Ｖｒ）Δｔ／ＲI・ＣＩ｝＋Ｖｒ］／Ｒ７ …（１） が成り立つ。
【００２８】また、電流信号ILと帰還回路ＦＢＣから出
力される帰還電圧Ｖfaとの関係は、 Ｖfa＝Ｒ８・Ｒ１０・IL／Ｒ９＋Ｋ …（２） となる。ただし、Ｋは定数であり、 Ｋ＝Ｖｒ・Ｒ１０［（１／Ｒ９）＋（１／Ｒ１１）］ −Ｖ３・Ｒ１０／Ｒ１１＋Ｖｒ …（３） である。
力される帰還電圧Ｖfaとの関係は、 Ｖfa＝Ｒ８・Ｒ１０・IL／Ｒ９＋Ｋ …（２） となる。ただし、Ｋは定数であり、 Ｋ＝Ｖｒ・Ｒ１０［（１／Ｒ９）＋（１／Ｒ１１）］ −Ｖ３・Ｒ１０／Ｒ１１＋Ｖｒ …（３） である。
【００２９】いま、Ｖ３＞Ｖｒ＞Ｖ４とすると、スイッ
チＳＷ１が制御信号Ｖc1により切り換えられて基準電圧
Ｖ２が選択されると電流Ｉ1は減少し、次に基準電圧Ｖ
４が選択されると電流Ｉ1は増加し、さらにＶｒが選択
されると電流Ｉ1はホールドされる。
チＳＷ１が制御信号Ｖc1により切り換えられて基準電圧
Ｖ２が選択されると電流Ｉ1は減少し、次に基準電圧Ｖ
４が選択されると電流Ｉ1は増加し、さらにＶｒが選択
されると電流Ｉ1はホールドされる。
【００３０】これらの関係を図示すると図２に示すよう
になる。縦軸は電流Ｉ1、横軸は時間ｔがとられてお
り、時間ｔ1〜ｔ2の間はスイッチＳＷ１が基準電圧Ｖ３
を選択したとき、時間ｔ2〜ｔ3の間はスイッチＳＷ１が
基準電圧Ｖｒを選択したとき、時間ｔ3〜ｔ4の間はスイ
ッチＳＷ１が基準電圧Ｖ４を選択したときをそれぞれ示
している。
になる。縦軸は電流Ｉ1、横軸は時間ｔがとられてお
り、時間ｔ1〜ｔ2の間はスイッチＳＷ１が基準電圧Ｖ３
を選択したとき、時間ｔ2〜ｔ3の間はスイッチＳＷ１が
基準電圧Ｖｒを選択したとき、時間ｔ3〜ｔ4の間はスイ
ッチＳＷ１が基準電圧Ｖ４を選択したときをそれぞれ示
している。
【００３１】したがって、マイクロプロセッサμＰ２は
スイッチＳＷ１を切り換える制御信号Ｖc1の時間幅Δｔ
を制御することにより電流Ｉ1を任意の値に制御するこ
とができる。（２）式から分かるように、マイクロプロ
セッサμＰ２は帰還電圧Ｖfaをデジタル／アナログ変換
器ＤＡＣ２でデジタル信号Ｄ３に変換することにより電
流信号ILを知ることができる。
スイッチＳＷ１を切り換える制御信号Ｖc1の時間幅Δｔ
を制御することにより電流Ｉ1を任意の値に制御するこ
とができる。（２）式から分かるように、マイクロプロ
セッサμＰ２は帰還電圧Ｖfaをデジタル／アナログ変換
器ＤＡＣ２でデジタル信号Ｄ３に変換することにより電
流信号ILを知ることができる。
【００３２】従って、マイクロプロセッサμＰ２は、電
気信号Ｖ１に対応するデジタル信号Ｄ１に対して、温度
信号Ｔｓに対応するデジタル信号Ｄ２を用いてメモリＭ
ＥＭに格納されている温度補正プログラムに従って温度
補正等を実行し，さらに必要に応じて直線性補正などを
実行して得た演算結果が帰還電圧Ｖfaに対応するデジタ
ル信号Ｄ３に等しくなるように、制御信号Ｖc1の時間幅
Δｔを制御する。以上のようにして、センサＳＮＲで検
出した物理量に対応する電流信号ILが正確に受信抵抗Ｒ
ｓに伝送される。
気信号Ｖ１に対応するデジタル信号Ｄ１に対して、温度
信号Ｔｓに対応するデジタル信号Ｄ２を用いてメモリＭ
ＥＭに格納されている温度補正プログラムに従って温度
補正等を実行し，さらに必要に応じて直線性補正などを
実行して得た演算結果が帰還電圧Ｖfaに対応するデジタ
ル信号Ｄ３に等しくなるように、制御信号Ｖc1の時間幅
Δｔを制御する。以上のようにして、センサＳＮＲで検
出した物理量に対応する電流信号ILが正確に受信抵抗Ｒ
ｓに伝送される。
【００３３】このような構成によれば、抵抗Ｒ１、Ｒ９
〜Ｒ１１の温度係数を合わせておくだけで温度変動の少
ない回路を実現することができ、デジタル／アナログ変
換器ＤＡＣ２或いは電圧／電流変換回路ＶＩＣ２につい
て精度、温度係数等を考慮することなく設計することが
できる。また、内部回路、或いは電圧／電流変換回路Ｖ
ＩＣ２の異常により消費電流が増加し、電流信号ILが急
変した場合でもすぐに検知することもできる。
〜Ｒ１１の温度係数を合わせておくだけで温度変動の少
ない回路を実現することができ、デジタル／アナログ変
換器ＤＡＣ２或いは電圧／電流変換回路ＶＩＣ２につい
て精度、温度係数等を考慮することなく設計することが
できる。また、内部回路、或いは電圧／電流変換回路Ｖ
ＩＣ２の異常により消費電流が増加し、電流信号ILが急
変した場合でもすぐに検知することもできる。
【００３４】図３は本発明における電圧／電流変換回路
ＶＩＣ２の他の実施例を示す部分変形実施例である。出
力端Ｔ１にはトランジスタＱ６のエミッタが、そのベー
スはトランジスタＱ６のコレクタが接続され、コレクタ
はツエナーダイオードＤ３を介して共通電位点ＣＯＭに
接続され、この両端に回路電圧を得ている。
ＶＩＣ２の他の実施例を示す部分変形実施例である。出
力端Ｔ１にはトランジスタＱ６のエミッタが、そのベー
スはトランジスタＱ６のコレクタが接続され、コレクタ
はツエナーダイオードＤ３を介して共通電位点ＣＯＭに
接続され、この両端に回路電圧を得ている。
【００３５】トランジスタＱ７のエミッタは抵抗Ｒ１２
を介して共通電位点ＣＯＭに、抵抗Ｒ８は出力端Ｔ２共
通電位点ＣＯＭにそれぞれ接続されている。そして、ト
ランジスタＱ７のベース電流は演算増幅器Ｑ３の出力に
より制御され、これにより電流信号ILが制御される。
を介して共通電位点ＣＯＭに、抵抗Ｒ８は出力端Ｔ２共
通電位点ＣＯＭにそれぞれ接続されている。そして、ト
ランジスタＱ７のベース電流は演算増幅器Ｑ３の出力に
より制御され、これにより電流信号ILが制御される。
【００３６】このような出力段の構成によれば、電流信
号ILの大部分をツエナーダイオードＤ３に流すこととな
り電流信号ILを有効に回路電源に利用することができ
る。図４は帰還回路ＦＢＣの他の実施例を示す回路図で
ある。帰還回路としては帰還電圧Ｖｆをアナログ信号と
して帰還できるものであれば、図４に示すようにインピ
ーダンスＺ１、Ｚ２と演算増幅器Ｑ８を組み合わせたも
のでもよい。
号ILの大部分をツエナーダイオードＤ３に流すこととな
り電流信号ILを有効に回路電源に利用することができ
る。図４は帰還回路ＦＢＣの他の実施例を示す回路図で
ある。帰還回路としては帰還電圧Ｖｆをアナログ信号と
して帰還できるものであれば、図４に示すようにインピ
ーダンスＺ１、Ｚ２と演算増幅器Ｑ８を組み合わせたも
のでもよい。
【００３７】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、マイクロプロセッサが帰還抵抗の
両端に発生する帰還電圧をアナログ／デジタル変換器を
介してセンサからの信号と共に取り込みこれを信号処理
して出力する構成としたので、デジタル／アナログ変換
器或いは電圧／電流変換回路として高精度のものを使用
しなくても安価に高精度の２線式伝送器が実現できる。
うに本発明によれば、マイクロプロセッサが帰還抵抗の
両端に発生する帰還電圧をアナログ／デジタル変換器を
介してセンサからの信号と共に取り込みこれを信号処理
して出力する構成としたので、デジタル／アナログ変換
器或いは電圧／電流変換回路として高精度のものを使用
しなくても安価に高精度の２線式伝送器が実現できる。
【図１】本発明の１実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１に示す実施例の動作を説明する特性図であ
る。
る。
【図３】図１に示す実施例の電圧／電流変換回路の他の
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図４】図１に示す実施例の出力段の他の構成を示す回
路図である。
路図である。
【図５】従来の２線式伝送器の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
１０ ２線式伝送器 １１ 受信計器 １２、１３ 伝送線 １４ ２線式伝送器 ＳＮＲ センサ ＴＨ 温度センサ ＡＤＣ１、ＡＤＣ２ アナログ／デジタル変換器 ＤＡＣ１、ＤＡＣ２ デジタル／アナログ変換器 μＰ１、μＰ２ マイクロプロセッサ ＶＩＣ１、ＶＩＣ２ 電圧／電流変換回路 ＦＢＣ 帰還回路 ＣＶＣ 定電圧回路
Claims (1)
- 【請求項１】負荷側から２本の伝送線を介して電流信号
の供給を受け測定すべき物理量に対応して信号処理をし
て前記電流信号を変更しこれを前記負荷側に伝送する２
線式伝送器において、前記物理量に対応する電気信号が
入力されてこれを第１デジタル信号に変換するアナログ
／デジタル変換手段と、前記第１デジタル信号を信号処
理して第２デジタル信号に変換するマイクロコンピュー
タと、前記第２デジタル信号をアナログの電圧信号に変
換するデジタル／アナログ変換手段と、前記電圧信号を
前記電流信号に変換し前記伝送線に送出する電圧／電流
変換手段と、前記伝送線に直列に接続されこの両端に発
生する帰還電圧を前記アナログ／デジタル変換手段の入
力側に帰還する帰還手段とを具備し、前記マイクロコン
ピュータは前記電気信号に対応する前記電流信号を得る
ように制御することを特徴とする２線式伝送器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29879991A JPH05135295A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | ２線式伝送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29879991A JPH05135295A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | ２線式伝送器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05135295A true JPH05135295A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17864375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29879991A Pending JPH05135295A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | ２線式伝送器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05135295A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005122744A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Rosemount Inc | ２線現場装着プロセス装置 |
| CN100425950C (zh) * | 2006-01-19 | 2008-10-15 | 连云港杰瑞电子有限公司 | 一种自整角机/旋转变压器-模拟直流电流转换方法 |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP29879991A patent/JPH05135295A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005122744A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Rosemount Inc | ２線現場装着プロセス装置 |
| JP4722447B2 (ja) * | 2003-10-14 | 2011-07-13 | ローズマウント インコーポレイテッド | 信号変換装置 |
| CN100425950C (zh) * | 2006-01-19 | 2008-10-15 | 连云港杰瑞电子有限公司 | 一种自整角机/旋转变压器-模拟直流电流转换方法 |
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