JPH0528764B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は電流、電圧、温度、圧力等の物理量を
所定範囲の直線化された出力に変換するトランス
デユーサに関するものであり、特にトランスデユ
ーサを入力源とするシステムの調整を容易にする
トランスデユーサに関するものである。

〔発明の概要〕

本発明によるトランスデユーサは、電流、電
圧、温度、圧力等の物理等の所定範囲の入力信号
を所定レベルの信号に変換すると共にあらかじめ
入力信号の上下限値を記憶手段に設定しておくよ
うにしておき、入力信号が上下限値を越える際に
出力を出すようにしたメータリレーの機能を一体
化して組み込んだものである。そして所定のスイ
ツチを押下することによつて連続してアナログ出
力信号を増減させ、トランスデユーサが接続され
たシステムの調整を行うことができるようにして
いる。

〔発明の背景〕

従来のトランスデユーサ、例えば電圧トランス
デユーサは計器用変圧器（PT）の例えばAC0〜
150Vの入力電圧を所定範囲のDC電圧に変換し、
電流トランスデユーサは変流器（CT）より得ら
れる電流を一定範囲の直流電圧に変換している。
このような従来の種々のトランスデユーサは、入
力された物理量に対応した所定範囲の直流電圧に
変換するという機能のみを有してやる。そして入
力値の表示とその入力値の下限値や上限値を設定
し、それらの範囲を越えた場合に出力を得るため
にはメータリレーを用いる必要がある。しかるに
トランスデユーサとメータリレーは独立した機器
であつて、別々に配線する必要があるため配線が
複雑となり、設置スペースが大きくなるという問
題点があつた。又トランスデユーサの出力電圧と
メータリレーが動作する上下限値とは必ずしも一
致しないため、使い難いという問題点もあつた。
そしてこのようなトランスデユーサやメータリレ
ーをシーケンサ等に与えて制御システムを構成し
た場合には、トランスデユーサより所定の出力を
システムに与えなければシステム全体の調整が困
難になるという問題点があつた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような従来のトランスデユーサの
問題点に鑑みてなされたものであつて、人力信号
を所定範囲の直流電圧に変換するトランスデユー
サに入力値の所定範囲の設定機能及びその範囲を
越えたときに出力を得るメータリレーの機能を付
加し一体化すると共に、入力にかかわらず出力を
制御することができるトランスデユーサを提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成と効果〕

本発明は入力信号をそれに対応した所定レベル
の信号に変換するトランスデユーサであつて、ア
ナログ入力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器と、複数のスイツチを有する入力手段と、
入力手段の入力に基づいて入力信号の上限値及び
下限値を設定する上下限値制定手段と、現在値及
び上下限値設定手段により設定される上下限値を
記憶する記憶手段と、Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ
変換された入力信号と前記記憶手段に保持されて
いる上下限値とを比較する比較手段と、比較手段
の比較により現在値が上下限値を越えるときに出
力を出す出力手段と、Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ
変換された入力信号をそのレベルに比例した信号
に変換するＤ／Ａ変換器と、入力手段の特定のス
イツチを所定時間動作させることによりＡ／Ｄ変
換器からの入力を禁止すると共に、Ｄ／Ａ変換器
に与えるレベルを連続的に増減させる出力増減手
段と、を具備することを特徴とするものである。

このような特徴を有する本発明によれば、入力
信号に対応した所定範囲の直線化出力を得ること
ができ、入力信号が上下限値設定手段により設定
された上下限値の範囲を越えた場合に出力を得る
メータリレーの機能を有するトランスデユーサと
することが可能となる。従つてトランスデユーサ
の表示と上下限値を越えた時の出力とが相違する
ことがなくなり、使い易いトランスデユーサとす
ることができる。そしてこのトランスデユーサの
所定のスイツチを押下することによつて入力にか
かわらず出力信号を連続して増減するようにして
いる。こうしてトランスデユーサの出力信号を連
続して変化させることにより、異常が生じた場合
に、入力側に接続されるセンサ部の異常かトラン
スデユーサ自体の故障かを、簡単に単独で判別す
ることができる。又トランスデユーサを含むシス
テムを接続したままで自己診断するため、トラン
スデユーサの出力や接点出力側にシーケンサ等の
制御機器が接続されている場合には、その制御機
器の動作調整をそのまま行うことができる。更に
このような診断にも特定のハードウエアを要せ
ず、価格が上昇することはない。更に従来のトラ
ンスデユーサとメータリレーを用いた場合に比べ
て入力部分の配線が少なくなり、構成を簡易化す
ることができる。更に２つの装置を用いた場合に
比べて小型化され、低価格化を図ることが可能と
なる。

〔実施例の説明〕

（実施例の構成） 第１図は本発明によるトランスデユーサの一実
施例の電気的構成を示すブロツク図であり、第２
図はその正面パネル面である。本実施例は０〜
150Vの交流入力を０〜5Vの直流出力に変換する
トランスデユーサとする。これらの図において、
入力端子１ａ，１ｂ間に入力バツフア２が接続さ
れる。入力バツフア２は交流入力をハイインピー
ダンスで受けて分圧し、その分圧出力を整流して
Ａ／Ｄ変換器３に与える。Ａ／Ｄ変換器３は所定
のタイミングで与えられたアナログ信号をデジタ
ル信号に変換してその出力をマイクロコンピユー
タ４に与える。マイクロコンピユータ４は内部に
マイクロプロセツサの入出力インターフエイス、
及び制御プログラムや図示するレジスタ群を有す
る記憶手段を有する制御素子である。マイクロコ
ンピユータ４内のレジスタには表示状態を示す
PVフラグ、Ｈフラグ、Ｌフラグ及び現在値が上
限値及び下限値を越えてリレーが駆動されるとき
に立てられるXHフラグ、XLフラグのフラグレ
ジスタが設けられ、更に現在値を記憶するPV値
レジスタ、上限設定値を記憶するＨ設定値レジス
タ、下限設定値を記憶するＬ設定値レジスタ、及
び動作開始後１秒間でタイムアツプする1sタイマ
が設けられている。マイクロコンピユータ４には
又セツトモード及びランモードを切換えるスライ
ドスイツチSL１、表示器の各桁の表示を順次切
換える数値設定用の押しボタンスイツチPB１〜
PB４、表示内容を切換える押しボタンスイツチ
PB５が接続され、更に機種選択スイツチ５の出
力が与えられている。機種選択スイツチ５はこの
トランスデユーサを所定の入出力仕様に設定する
ためのデータを与えるものであつて、入出力仕様
に対応した入力バツフア２を用いる必要がある。
マイクロコンピユータ４は外部から与えられるこ
れらの入力に基づいて現在値を所定時間毎に表示
器６及びラツチ回路７に与える。ラツチ回路７は
マイクロコンピユータ４の出力を所定時間保持す
るものであり、その出力をＤ／Ａ変換器８に与え
る。Ｄ／Ａ変換器８はデジタル信号をその信号に
対応した出力、例えば０〜5Vの直流出力に変換
して端子９ａ，９ｂを介して外部に与えるもので
ある。マイクロコンピユータ４は入力値が上限値
及び下限値を越えるかどうかをチエツクし、これ
らの上下限値を越えた場合には出力バツフア１０
に出力が与えられる。出力バツフア１０はこれら
の入力に対応してリレーXH又はリレーXLを駆
動するものである。リレーXH及びリレーXLは
夫々端子１１ａ，１１ｂ及び１２ａ，１２ｂ間に
常開設点が接続されており、これらの端子より外
部に出力を与える。更にリレーXH，XLの駆動
時には出力バツフア１０より夫々パネル上部の発
光ダイオード１３，１４（以下LEDという）が
夫々駆動される。又マイクロコンピユータ４より
現在の表示器６の出力を示すPV表示用LED１
５、Ｈ表示用LED１６、Ｌ表示用LED１７が接
続されている。一方端子１８ａ，１８ｂより商用
交流電源が電源部１９に与えられて各部に直流電
源を供給している。

（トランスデユーサを有するシステム構成） 前述したトランスデユーサは所定の制御対象を
制御する制御システムに適用される。例えば第３
図に示すように電力線２０に接続される計器用変
圧器PTからの信号を所定レベルの直流電圧に変
換するトランスデユーサ２１ａ、変換器CTから
の信号を直流電圧に変換するトランスデユーサ２
１ｂ、所定部分に設けられる熱電対からの信号を
直流電圧に変換するトランスデユーサ２１ｃ、更
にタコジエネレータ２３やポテンシヨメータ２４
の出力を直流電圧に変換するトランスデユーサ２
１ｄ，２１ｅ等が設けられ、それらの出力が夫々
シーケンサ２５に与えられる。シーケンス２５は
これらの人力に基づいて所定の手順で制御対象２
６，２７を制御するものである。本発明によるト
ランスデユーサはこのようなシステムを構成した
後、システムの全体が容易なように夫々の入力に
かかわらず出力を手動で増減するように構成した
ものである。

（上下限値設定動作） 次にフローチヤートを参照しつつ本実施例のト
ランスデユーサの動作について説明する。第４図
はこのトランスデユーサの電源投入後の動作を示
すフローチヤートである。動作を開始するとまず
ステツプ31においてSL１がランモードに設定さ
れているかどうかをチエツクする。ランモードに
設定されていなければルーチン３２に進んで上下
限値設定処理を行う。上下限値設定処理は第５図
に示すようにまずセツトモードであるかどうかを
チエツクし（ステツプ61）、セツトモードでなけ
れば処理を終了する。セツトモードであればステ
ツプ62に進んで押しボタンスイツチPB５が押さ
れているかどうかをチエツクする。この押しボタ
ンスイツチが押されればフラグレジスタのPVフ
ラグ、Ｈフラグ、Ｌフラグを順次セツトするよう
に更新し（ステツプ63）、ステツプ64、65に進ん
でＨフラグ又はＬフラグが立てられているかどう
かをチエツクする。Ｈフラグがセツトされていれ
ばステツプ64よりステツプ66に進んでLED１７
をオフ、LED１６をオンとしたパネル面に「Ｈ」
を表示して上限値設定ルーチン６７に入る。この
ルーチン６７では数値設定用の押しボタンスイツ
チPB１〜PB４により表示器６の各桁の数値を
夫々設定し、上限値をＨ設定値レジスタにストア
する。この制定が終了するとステツプ61に戻つて
セツトモードかどうかを判断して同様の処理を繰
り返す。ステツプ63においてフラグレジスタの更
新によりＬフラグが立てられた場合には、ステツ
プ65からステツプ68に進んでLED１６をオフ、
LED１７をオンとしてパネル面に「Ｌ」を表示
する。そして下限値設定ルーチン６９に進んでル
ーチン６７と同様に押しボタンスイツチPB１〜
PB４により表示器６の各桁の数値を夫々設定し、
下限値をメモリ内のＬ設定値レジスタにストアす
る。こうしてセツトモードでの上下限値の設定処
理を終了する。

（ランモードでの動作） 上限値及び下限値の設定が終了すれば切換スイ
ツチSL１をランモードにセツトする。トランス
デユーサのマイクロコンピユータ４はステツプ31
及びステツプ61においてセツトモード、ランモー
ドかどうかをチエツクしており、ランモードであ
ればルーチン３３において通常のトランスデユー
サとしての処理を行う。この処理は第６に示すよ
うにまずステツプ71において以後の押しボタンス
イツチPB１〜PB４の入力を無効とする。そして
ステツプ72において機種選択スイツチ５のデータ
を読取りそれに対応させて入出力の仕様は決定す
る。例えば本実施例のトランスデユーサは０〜
150Vの交流電圧をそれに対応した０〜5Vの直流
電圧に変換するトランスデユーサであるとする
と、ステツプ73、74より夫々の仕様となるように
設定する。そして入力端子１ａ，１ｂより与えら
れた入出力電圧を入力バツフア２によつて整流し
て分圧する。その出力はＡ／Ｄ変換器３に加えら
れているので、マイクロコンピユータ４より所定
周期毎にサンプリングパルスをＡ／Ｄ変換器３に
与え、デジタル値に変換されたデータを取り込ん
でメモリ内のPV値レジスタに書込む（ステツプ
75）。そしてステツプ76に進んでＨフラグがセツ
トされているかどうかをチエツクし、このフラグ
がセツトされていれば既に記憶されているＨ設定
値レジスタに保持されている上限値を表示器６に
表示すると共に、LED１５，１７をオフとし
LED１６を点灯してＨ設定値を表示する（ステ
ツプ77、78）。又ステツプ79においてＬフラグが
セツトされている場合には、同様にしてメモリ内
のＬ設定値レジスタに保持されている下限値を表
示器６に表示し（ステツプ80）、ステツプ81に進
んでLED１５，１６をオフとしLED１７を点灯
してＬ設定値を表示する。更にステツプ76，79に
おいてＨフラグ、Ｌフラグが立てられていない場
合には、PVフラグが立てられるのでステツプ82
に進んでステツプ75によつて取り込まれたPV値
レジスタ内の現在値を表示器６に表示すると共
に、ラツチ回路７に与えて一時保持させる。次い
でステツプ83においてLED１６，１７をオフと
しLED１５を点灯して現在値を表示し、Ｄ／Ａ
変換器８より入力電圧に対応した０〜5Vまでの
直流電圧を端子９ａ，９ｂより外部に出力する
（ステツプ84）。更にステツプ85に進んでPV値レ
ジスタ内の現在値がＨ設定値レジスタの設定値を
越えているかどうかをチエツクする。現在値がＨ
設定値を越えていなければXHフラグとXHリレ
ー及びLED１３をオフとし（ステツプ86）、Ｈ設
定値を越えている場合はステツプ87においてXH
フラグ及びXHリレーをオンとしLED１３を点灯
する。そしてステツプ88においてPV値レジスタ
内の現在値がＬ設定値以下であるかどうかをチエ
ツクし、Ｌ設定値以下でなければステツプ89にお
いてXLフラグとXLリレー及びLED１４をオフ
とし、Ｌ設定値以下であればXLフラグ及びXLリ
レーをオンとしLED１４を点灯する（ステツプ
90）。更にステツプ91に進んで押しボタンスイツ
チPB５が押下されたかどうかをチエツクし、押
下されなければランモードでの処理を終了し、押
しボタンスイツチPB５が押されればフラグレジ
スタ内のPVフラグ、Ｈフラグ及びＬフラグを順
次セツトするように更新して（ステツプ92）この
ルーチンを終了する。

（出力増減処理） 次に第４図のフローチヤートに戻つて手動で出
力を増減する処理について説明する。ルーチン３
３のランモード処理を終了すると第４図のステツ
プ34、35及び36において押しボタンスイツチPB
５とPB４、又はPB５とPB１が押下されている
かどうかをチエツクする。これらの押しボタンス
イツチが押下されていればステツプ37又はステツ
プ38を介してステツプ34に戻り、押下時に動作を
開始する1sタイマがタイムアツプするかどうかを
チエツクする。押しボタンスイツチPB５とPB４
又はPB５とPB１が押されていなかつたり1sタイ
マがタイムアツプするまでに押下が停止された場
合には、ステツプ31に戻つてモードスイツチがラ
ンモードであるかどうかをチエツクして同様の処
理を繰り返す。

一方押しボタンスイツチPB５とPB４が同時に
１秒以上押下されていれば、ステツプ37からステ
ツプ39に進んでＡ／Ｄ変換器３からの入力の取込
みを停止する。そしてステツプ40に進んでPV値
レジスタをインクリメントする。又押しボタンス
イツチPB５とPB１とが同時に１秒間以上押下さ
れている場合には、ステツプ38を介してステツプ
41に進みＡ／Ｄ変換器３からの入力を停止すると
共に、ステツプ42においてPV値レジスタをデイ
クリメントする。そしてステツプ40又はステツプ
４２よりステツプ43に進んでPV値レジスタ内の
現在値を表示器６に表示すると共に、ラツチ回路
７に与えて一時保持させる。次いでステツプ44に
おいてLED１６，１７をオフとしLED１５を点
灯して「PV」を表示し、Ｄ／Ａ変換器８より入
力電圧に対応した０〜5Vまでの直流電圧を端子
９ａ，９ｂより外部に出力する（ステツプ45）。
そしてステツプ46に進んでランモードでの処理と
同様にPV値レジスタ内のデータがＨ設定値レジ
スタの設定値を越えているかどうかをチエツクす
る。このデータがＨ設定値を越えていなければ
XHフラグとXHリレー及びLED１３をオフとし
（ステツプ47）、Ｈ設定値を越えている場合はステ
ツプ48においてXHフラグ及びXHリレーをオン
としLED１３を点灯する。そしてステツプ49に
おいてPV値レジスタ内のデータがＬ設定値以下
であるかどうかをチエツクし、Ｌ設定値以下でな
ければステツプ50においてXLフラグとXLリレー
及びLED１４をオフとし、Ｌ設定値以下であれ
ばXLフラグ及びXLリレーをオンとしLED１４
を点灯する（ステツプ51）。こうして手動によつ
てトランスデユーサの出力を上昇及び下降させた
後、ステツプ34に戻つて２つの押しボタンスイツ
チの押下の有無によつて同様の処理を繰り返す。

このようにすれば入力電圧を表示すると共に入
力電圧に対応した直流の直線化出力を得ることが
でき、更に２つの制定値レジスタにより入力の上
下限を設定し、それらの範囲を越えた場合に出力
を得るメータリレーの機能を有するトランスデユ
ーサとすることが可能となる。そして所定の押し
ボタンスイツチを連続して押下すれば入力値にか
かわらずアナログ出力を連続して増加又は減少
し、上下限値に達すればリレー出力を得ることが
できる。従つて調整時には出力値を任意の値に変
化させることによつてこのトランスデユーサの動
作チエツク、及びトランスデユーサが接続されて
いるシステム全体の動作チエツクを行うことが可
能となる。

尚本実施例では表示内容の変更に用いる押しボ
タンスイツチPB５と数値を設定する押しボタン
スイツチPB４及びPB１を用い、これらのスイツ
チが同時に押されたときに出力値を上下するよう
にしているが、他のスイツチを用いてこのような
動作をさせることができることはいうまでもな
い。このような他の機能を有するスイツチを用い
ることによつてスイツチ数を増加させることなく
出力値の増減機能を達成することができるが、特
別のスイツチを設けてもよいことはいうまでもな
い。

又本実施例は所定範囲の交流電圧を直流電圧に
変換するトランスデユーサについて説明したが、
入力バツフア及び動作モードでの入力仕様を異な
らせることによつて異なる人力を受け付けるトラ
ンスデユーサ、例えば第３図に示すように交流電
流や直流電流を検知するトランスデユーサや熱電
対等の温度又はタコジエネレータ等の出力やポテ
ンシヨメータの出力を所定範囲の信号に変換する
トランスデユーサに本発明を適用することが可能
である。又本実施例は特定の入力に応じてトラン
スデユーサの出力値を連続的に変化させるように
しているが、これに加えて上下限値を連続して変
化させるようにすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるトランスデユーサの一実
施例を示すブロツク図、第２図はその正面パネル
図、第３図はこのトランスデユーサが接続されて
いるシステムの一例を示すブロツク図、第４図は
本実施例によるトランスデユーサの出力増減処理
の動作を示すフローチヤート、第５図は上下限値
を設定するセツトモードでの動作を示すフローチ
ヤート、第６図はランモードでの動作を示すフロ
ーチヤートである。 ２……入力バツフア、３……Ａ／Ｄ変換器、４
……マイクロコンピユータ、５……機種選択スイ
ツチ、６……表示器、７……ラツチ回路、８……
Ｄ／Ａ変換器、１０……出力バツフア、XH，
XL……リレー、１３〜１７……発光ダイオード、
SL１……モード切換スイツチ、PB１〜PB５…
…押しボタンスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力信号をそれに対応した所定レベルの信号
   に変換するトランスデユーサであつて、 アナログ入力信号をデジタル信号に変換する
   Ａ／Ｄ変換器と、 複数のスイツチを有する入力手段と、 前記入力手段の入力に基づいて入力信号の上限
   値及び下限値を設定する上下限値設定手段と、 現在値及び前記上下限値設定手段により設定さ
   れる上下限値を記憶する記憶手段と、 前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換された入力
   信号と前記記憶手段に保持されている上下限値と
   を比較する比較手段と、 前記比較手段の比較により現在値が上下限値を
   越えるときに出力を出す出力手段と、 前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換された入力
   信号をそのレベルに比例した信号に変換するＤ／
   Ａ変換器と、 前記入力手段の特定のスイツチを所定時間動作
   させることにより前記Ａ／Ｄ変換器からの入力を
   禁止すると共に、前記Ｄ／Ａ変換器に与えるレベ
   ルを連続的に増減させる出力増減手段と、を具備
   することを特徴とするトランスデユーサ。 ２ 前記出力手段は、上下限値を越えるときに
   夫々駆動される２つのリレーを有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のトランスデユ
   ーサ。