JPH0528528Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えば現場に配置された測温抵抗体
のようなフローテング状態に置かれた抵抗の値を
簡単な構成で測定できる抵抗測定回路に関するも
のである。

第１図は、従来公知のこの種の装置の構成ブロ
ツク図で、“横河技報 Vol16、No.１、1972、32
〜33頁に記載されている。この装置は、測温抵抗
体Rtの抵抗変化を検出するとともにリニアライ
ズするリニアライズLR、このリニアライザから
の信号を増幅する演算増幅器OP₂、トランスTR
およびこのトランスTRを介して演算増幅器OP₂
の出力信号を整流、平滑する回路RCとで構成さ
れている。この装置においては、トランスTRが
信号絶縁の役目をしているが、トランスTRの一
次側（入力側）に演算増幅器OP₂等の能動素子を
用いているために、これらの作動電源を必要とす
るなど構成が複雑となり、信頼性において劣ると
いう欠点があつた。

本考案はこのような欠点をなくすことを目的と
してなされたもので、簡単な構成の抵抗測定回路
を実現しようとするものである。

第２図は本考案の一実施例を示す接続図であ
る。図において、１１，１２は被測定抵抗Rtが
接続される端子、C₁はこの端子間に接続された
コンデンサで必ずしも必要としない。D₁₁，D₁₂
は互に逆極性に並列接続したダイオード、TRは
一次巻線n₁、二次巻線n₂を有するトランスであ
る。D₂₁，D₂₂は互に逆極性に並列接続したダイ
オード、２１，２２は出力端子、C₂はこの出力
端子間に接続したコンデンサ、ISはこの出力端子
２１，２２間に接続した直流定電流源、OSは二
次巻線n₂の両端に接続されトランスTRを駆動す
るインパルス発生器である。

トランスTRの一次巻線n₁は並列ダイオード回
路D₁を介して入力端子１１，１２に接続され、
入力側回路を構成し、また、二次巻線n₂は並列ダ
イオード回路D₂を介して出力端子２１，２２に
接続され、コンデンサC₂、直流定電流源ISとと
もに出力側回路を構成している。

第３図は第２図回路に使用されている並列ダイ
オード回路D₁，D₂の特性線図で、加わる電圧ｅ
と流れる電流ｉとは図示するように非線形の関係
をもつている。

このように構成した装置において、トランス
TRの一次巻線n₁と二次巻線n₂との巻数比を１：
１とし、二次巻線n₂にインパルス発生器OSから
第４図に示すような周期がTo、パルス幅τの正
負対称のインパルス信号を与えるものとすれば、
トランスTRの一次側と二次側とはこのインパル
ス信号によつて励振されるので、その等価回路は
第５図の通りとなる。

第５図の等価回路において、スイツチSWは、
ダイオードのスイツチング動作を総括的に表示し
たものであつて、正負極性のインパルスが印加さ
れると、このスイツチSWが閉となり（導通）、
インパルスが印加されない状態ではスイツチSW
は開となる。抵抗ＲはトランスTRの一次巻線と
二次巻線の巻線抵抗を、ｒはダイオードのオン抵
抗をそれぞれ示している。

いま、スイツチSWが第４図に示すインパルス
に対応して導通するものとすれば、コンデンサ
C₂の電荷はこのスイツチの導通、不導通に対応
して充放電が行なわれ、その両端電圧（出力電
圧）をEo、定電流源ISの定電流値をＩとすれば、
(1)式が成立する。

ITo−Eo／2R＋2r＋Rx・2〓＝０ (1) (1)式から出力電圧Eoを求めると(2)式の通りと
なる。

Eo＝Ｉ・To（2R＋2r＋Rx）／2τ (2) (2)式をRxで微分すると(3)式の通りとなる。

∂Eo／∂Rx＝Ｉ・To／2τ (3) (3)式から明らかなように、被測定抵抗Rxの微
変化△Rxにより、出力電圧は△Eo変化するもの
で、この関係は(4)式および(5)式で表わすことがで
きる。

△Eo＝△Rx・Ｉ・To／2〓 (4) △Rx＝2τ／To・△Eo／Ｉ (5) (4)，(5)式において、τ，To，Ｉをいずれも一
定な値に維持するものとすれば、△Rxと△Eoと
は比例することとなる。

また、被測定抵抗Rxの絶対値は、(2)式から(6)
式で表わすことができる。

Rx＝2τ／To・Eo／Ｉ−（2R＋2r） (6) したがつてコンデンサC₂の両端電圧Eoから被
測定抵抗Rxの抵抗変化あるいは抵抗値を知るこ
とができる。

本考案にかかわる装置によれば、トランスの一
次側（入力側）に電源を必要とせず、トランスを
介して一次側に接続されたフローテング状態にお
かれた抵抗Rxの変化あるいは絶対値を簡単な構
成で測定することができる。

第６図は本考案装置の他の実施例を示す構成ブ
ロツク図である。この実施例装置では、トランス
TRの出力側回路を構成する定電流電源IS（第２
図参照）に代えて、インパルス発生器OSからの
インパルスを、第７図イに示すように正極性のパ
ルスと負極性のパルスの振幅値をI₁，I₂のように
異ならしめるか、あるいは第７図ロに示すように
パルス幅をτ₁，τ₂のように異ならしめたものであ
る。これによつて、トランスの二次巻線側回路
（出力側回路）にI₁−I₂あるいはτ₁−τ₂に対応する
値の定電流源が接続されたのと同等の役目をして
いる。また、この実施例では、出力端子２１，２
２に発生する出力電圧Eoを比較器COMによつて
監視しており、例えば被測定抵抗Rxが断線する
といつたような事故を検出するようにしている。
すなわち、被測定抵抗Rxが断線すると、トラン
スTRの一次側は開放状態となるので、出力電圧
Eoは、定電流電源の最大出力飽和電圧（この実
施例ではインパルス発生器の正負極パルスの振幅
差あるいはパルス幅の差に相当）まで上昇し、比
較器COMはこれを検出して警報手段ALを駆動す
る。これによつて被測定抵抗Rxの断線事故等を
検出することができる。なお、この実施例では並
列ダイオード回路D₁，D₂を、複数個のダイオー
ドを直列接続したものを並列接続して構成した例
を示す。この並列ダイオード回路としては、これ
以外に、トランジスタをダイオード接続して、こ
れを逆極性に互に並列接続したものや、ツエナー
ダイオードを並列接続して構成したものが使用可
能である。

なお、上記の各実施例において、インパルスは
二次巻線n₂に与えるようにしたものであるが、ト
ランスTRに三次巻線を設け、これにインパルス
を与えるようにしてもよい。

以上説明したように、本考案によれば、構成が
簡単で、信頼性の高い抵抗測定回路が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来公知の抵抗測定回路の一例を示す
構成ブロツク図、第２図は本考案回路の一実施例
を示す接続図、第３図は第２図回路に使用されて
いる並列ダイオード回路の特性線図、第４図は第
２図回路におけるインパルス発生器の出力パルス
を示す波形図、第５図は第２図回路の等価回路、
第６図は本考案の他の実施例を示す構成ブロツク
図、第７図イ，ロは第６図回路に使用されている
インパルス発生器の出力波形をそれぞれ示してい
る。 Rx……被測定抵抗、D₁，D₂……並列ダイオー
ド回路、TR……トランス、n₁……一次巻線、n₂
……二次巻線、OS……インパルス発生器、C₁，
C₂……コンデンサ、IS……定電流電源。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 一次巻線、二次巻線を有するトランス、前記
   一次巻線に直列に接続されダイオードを互に逆
   極性に並列接続して構成される第１の並列ダイ
   オード回路、前記二次巻線に直列に接続されダ
   イオードを互に逆極性に並列接続して構成され
   る第２の並列ダイオード回路、正負極性のイン
   パルスを発生し前記トランスを駆動するインパ
   ルス発生器、前記第２の並列ダイオード回路を
   介して二次巻線に接続されたコンデンサ、前記
   コンデンサを含んで構成される回路に定電流を
   流す手段を具備し、被測定抵抗を前記第１の並
   列ダイオード回路を介して一次巻線に接続し、
   前記コンデンサの両端電圧から前記被測定抵抗
   の抵抗変化または抵抗値を知るようにした抵抗
   測定回路。 (2) コンデンサの両端電圧を比較器を介して検出
   し、被測定抵抗の断線を監視できるようにした
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の抵抗測定
   回路。