JPH0739036Y2 - 2線式伝送器 - Google Patents

2線式伝送器

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JPH0739036Y2
JPH0739036Y2 JP40081190U JP40081190U JPH0739036Y2 JP H0739036 Y2 JPH0739036 Y2 JP H0739036Y2 JP 40081190 U JP40081190 U JP 40081190U JP 40081190 U JP40081190 U JP 40081190U JP H0739036 Y2 JPH0739036 Y2 JP H0739036Y2
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JP
Japan
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voltage
signal processing
processing circuit
signal
microprocessor
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JP40081190U
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JPH0490297U (ja
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敏夫 関口
▲てつ▼ 尾土平
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、2本の伝送線を介して
伝送された電流を用いて回路電源を作ると共にセンサで
検出した物理量に関連する信号をマイクロプロセッサを
含む信号処理回路で信号処理して2本の伝送線を介して
遠方に配置された負荷(受信抵抗)に信号を伝送する2
線式伝送器に係り、特に長い時間の瞬時停電が生じても
マイクロプロセッサのバックアップが可能なようにして
ホットスタ−トが出来るように改良した2線式伝送器に
関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の2線式伝送器の回路構成を
示すブロック図である。2線式伝送器10は外部回路1
1と伝送線L1、L2で接続されており、この外部回路
11は2線式伝送器10の回路電源を供給するに必要な
直流電圧Ebと受信抵抗R1が端子T1、T2を介して
伝送線L1、L2に直列に接続されている。この伝送線
L1、L2の他端は2線式伝送器10の端子T3、T4
に接続されている。
【0003】端子T3、T4の間には、ダイオ−ドD
1、電流制御用のトランジスタQ1、このトランジスタ
Q1のベ−ス電流を制御するトランジスタQ2、ダイオ
−ドD2、及び帰還抵抗R2がそれぞれ直列に接続され
ている。トランジスタQ1のエミッタとコレクタとの間
には起動抵抗R3が接続されている。起動抵抗R3とト
ランジスタQ1のコレクタとの接続点CN1と接続点C
N2との間にはツエナダイオ−ドD3が接続され、この
ツエナダイオ−ドD3の両端には直流の一次電圧V1が
発生する。この一次電圧V1は大容量のコンデンサC1
とスイッチング電源12の一次端子T5と接続点CN2
に接続された共通端子T6との間に印加され、その二次
端子T7と共通端子T6との間に電圧変成された直流の
二次電圧V2が出力される。この二次電圧V2は、物理
量を電気信号に変換するセンサ及びこの電気信号を信号
処理する信号処理回路などを含む二次負荷13の電源端
子に接続される。この二次負荷13は信号処理をするマ
イクロプロセッサで構成された第1信号処理回路14
と、このマイクロプロセッサ以外の回路で構成された第
2信号処理回路15とから構成されている。この第2信
号処理回路には、例えば圧力などを測定するセンサ、こ
のセンサからの信号を増幅するプリアンプ、マイクロプ
ロセッサの周辺回路、例えばプリアンプの出力をデジタ
ル信号に変換するA/D変換器などにより構成されてい
る。さらに、この第1信号処理回路14には一次電圧V
1が印加されている。
【0004】この一次電圧V1はこれが瞬時停電などで
低下し始めてもスイッチング電源12に内蔵される平滑
回路の存在などにより二次電圧V2は一般に一次電圧V
1に対して時間的に遅れて低下し始めるので、第1信号
処理回路14のマイクロプロセッサが一次電圧V1が低
下し始めてからマイクロプロセッサが信号処理をしてい
るデ−タをRAMからEEPROMに格納できる時間に
相当するまで二次電圧V2が低下する時間を算定し事前
にデ−タの退避をするために信号線LINEを介して導
入されている。
【0005】第1信号処理回路14は測定された物理量
に対応した信号を処理してパルス幅信号PWMとして出
力し、このパルス幅信号PWMは抵抗R4、R5とコン
デンサC2とで構成されたフイルタFLを介して演算増
幅器Q3の非反転入力端(+)に出力される。この演算
増幅器Q3の出力端は負帰還抵抗R6を介して反転入力
端(−)に接続されると共に抵抗R4とR5との接続点
にコンデンサC3を介して接続されている。フイルタF
Lと演算増幅器Q3で構成されたパルス幅/電圧変換回
路PW/Vによりパルス幅信号PWMはアナログのセン
サ信号Vaに変換されてその出力端に出力される。
【0006】このセンサ信号Vaは、一次電圧V1を抵
抗R7とR8で分圧された分圧電圧が反転入力端(−)
に印加された誤差増幅器Q4の非反転入力端(+)に抵
抗R9を介して出力される。さらに、この非反転入力端
(+)には帰還抵抗R2に発生した帰還電圧Vfと一次
電圧V1との和の電圧を抵抗R10と抵抗R11で分圧
した分圧電圧が印加されている。そして、この出力端に
発生した電圧でトランジスタQ2のベ−ス電流を制御す
る。
【0007】次に、この様に構成された2線式伝送器の
動作について説明する。直流電圧Ebから2本の伝送線
L1、L2を介して伝送された電流の一部は端子T3か
ら起動抵抗R3を介してツエナダイオ−ドD3に起動時
にわずかに電流を流し、その両端に直流の一次電圧V1
を発生させ、この直流の電圧で大容量のコンデンサC1
を充電すると共にスイッチング電源12で直流の二次電
圧V2に変換されて二次負荷13の電源として供給され
る。
【0008】二次負荷13にはマイクロプロセッサ、ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)、電気的に書き込み可
能なメモリ(EEPROM)などが内蔵されており、こ
れ等の素子を用いて内蔵のセンサで検出された物理量は
電気信号に変換されてから必要な信号処理が行われてパ
ルス幅信号PWMとして出力される。
【0009】ところで、一次電圧V1が瞬時停電などで
低下し始めてもスイッチング電源12に内蔵される平滑
回路の存在などにより二次電圧V2は一般に一次電圧V
1に対して時間的に遅れて低下し始める。そこで、第1
信号処理回路14のマイクロプロセッサは、一次電圧V
1が低下し始めてからマイクロプロセッサが信号処理を
しているデ−タをRAMからEEPROMに格納できる
時間に相当するまで二次電圧V2が低下する時間を算定
し事前にデ−タの退避をするために信号線LINEを介
して一次電圧V1が導入されている。
【0010】また、パルス幅信号PWMは演算増幅器Q
3でセンサ信号Vaに変換されて、誤差増幅器Q4に出
力される。誤差増幅器Q4はこのセンサ信号Vaと帰還
電圧Vfとが一致するように制御し、その出力でトラン
ジスタQ2のベ−ス電流を制御する。トランジスタQ2
はセンサ信号Vaに対応した統一の電流信号I0 (=4
mA〜20mA)として2本の伝送線L1、L2を介し
て受信抵抗R1に出力する。従って、電流信号I0 は、
センサからの出力信号であるセンサ信号Vaによりベ−
ス電流である4mA(0%)と共に信号電流(0〜16
mA)も含めた全電流を定電流制御することとなる。
【0011】この方式によれば、端子T3とT4との間
の電圧からトランジスタQ1のエミッタ/コレクタ間の
電圧を差引いただけの電圧を一次電圧V1として使用で
きるので大きな一次電圧V1を確保することができる。
【0012】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の2線式伝送器は第2信号処理回路15で大
電流を必要とするときには、瞬時停電でも第1信号処理
回路14のマイクロプロセッサのバックアップが不能に
なり、瞬時停電ごとにコ−ルドスタ−トをしなければな
らない。さらに、コンデンサC1に大容量のものが必要
となるという問題がある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本考案は、以上の課題を
解決するために、負荷側から2本の伝送線を介して電流
の供給を受けると共に測定すべき物理量をセンサにより
電気信号に変換しこれをマイクロプロセッサを含む信号
処理回路で信号処理して伝送線を介して負荷側に電流信
号として伝送する2線式伝送器に係り、この電流を用い
て回路を動作させる直流の一次電圧を作る定電圧発生手
段と、この一次電圧をスイッチングして直流の二次電圧
を作りこれを信号処理回路を含む二次負荷に二次電圧と
して供給するスイッチング電源とを有し、この二次負荷
をマイクロプロセッサよりなる第1信号処理回路とマイ
クロプロセッサ以外の回路よりなる第2信号処理回路と
に分離し、第1信号処理回路には二次電圧をこの二次電
圧により流れる電流に対して順方向になるように接続さ
れた第1ダイオ−ドを介して電圧を供給すると共に第1
信号処理回路の両端に第1コンデンサを接続し、第2信
号処理回路には二次電圧をこの二次電圧により流れる電
流に対して順方向になるように接続された第2ダイオ−
ドを介して電圧を供給すると共に第2信号処理回路の両
端に第2コンデンサを接続するようにしたものである。
【0014】
【作 用】マイクロプロセッサよりなる第1信号処理回
路とマイクロプロセッサ以外の回路よりなる第2信号処
理回路とに分離して、通常は、これ等の回路とこれ等の
回路に並列に接続されたコンデンサにダイオ−ドを介し
てスイッチング電源から二次電圧を印加し、これ等の回
路の電源にすると共にコンデンサを充電する。しかし、
瞬時停電が長く続くと二次電圧V2はゼロになるが、こ
のときは常時充電されていたコンデンサの電荷はダイオ
−ドが逆極性になるので、スイッチング電源側に流れず
専ら電流をあまり消費しないマイクロプロセッサよりな
る第1信号処理回路に供給され、長い瞬時停電でも起動
できるホットスタ−トの状態を維持することができる。
【0015】
【実施例】以下、本考案の実施例について図を用いて説
明する。図1は本考案の構成を示すブロック図である。
なお、図2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。
【0016】図1に示す2線式伝送器16の第1信号処
理回路14の電源端にはスイッチング電源12の二次電
圧V2が二次端子T7側をアノ−ドとしたダイオ−ドD
3を介して供給されている。さらに、第1信号処理回路
14の両電源端には抵抗R12とコンデンサC4との直
列回路が接続されている。
【0017】第2信号処理回路15の電源端にはスイッ
チング電源12の二次電圧V2が二次端子T7側をアノ
−ドとしたダイオ−ドD5を介して供給されている。さ
らに、第2信号処理回路15の両電源端には抵抗R13
とコンデンサC5との直列回路が接続されている。他の
構成については図2に示す構成とほぼ同一である。
【0018】次に、以上のように構成された2線式伝送
器16の動作について説明する。通常の状態では、大容
量のコンデンサC1に充電された直流の一次電圧V1は
スイッチング電源12で電圧変成されてその二次端子T
7に二次電圧V2として出力されている。この二次電圧
V2はダイオ−ドD4、D5を介してそれぞれ第1信号
処理回路14、第2信号処理回路15に電力を供給す
る。これと同時に抵抗R12、R13を介してコンデン
サC4、C5をそれぞれ充電している。
【0019】しかし、瞬時停電などが継続すると二次電
圧V2がゼロになる。この場合はコンデンサC4、C5
に充電された電荷はダイオ−ドD4、D5が逆極性にな
るので外部に放電せずにコンデンサC4、C5に保持さ
れる。そこで、この充電された電荷による電圧で第1信
号処理回路14、第2信号処理回路15を瞬時停電が回
復するまで動作させることができる。
【0020】特に、第1信号処理回路14はマイクロプ
ロセッサで構成されているので消費電流は他の回路に比
べて小さく、コンデンサC4から長い時間電源を供給で
きるので、瞬時停電が回復したときはマイクロプロセッ
サが動作状態にあるので、ただちに動作させることがで
き、ホットスタ−トが可能となる。
【0021】さらに、このような構成にすることによ
り、ダイオ−ドD4とコンデンサC4によりマイクロプ
ロセッサを含む第1信号処理回路14をバックアップ出
来るので、コンデンサC1の容量を小さくすることもで
きる。
【0022】
【考案の効果】以上、実施例を用いて具体的に説明した
ように本考案によれば、スイッチング電源の二次負荷を
マイクロプロセッサよりなる第1信号処理回路とマイク
ロプロセッサ以外の回路よりなる第2信号処理回路とに
分離し、第1信号処理回路には二次電圧をこの二次電圧
により流れる電流に対して順方向になるように接続され
た第1ダイオ−ドを介して電圧を供給すると共に第1信
号処理回路の両端に第1コンデンサを接続し、第2信号
処理回路には二次電圧をこの二次電圧により流れる電流
に対して順方向になるように接続された第2ダイオ−ド
を介して電圧を供給すると共に第2信号処理回路の両端
に第2コンデンサを接続するようにしたので、瞬時停電
が長い時間継続してもマイクロプロセッサはホットスタ
−トすることができ、またスイッチング電源の一次側に
挿入されるコンデンサの容量を小さくすることもでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】従来の2線式伝送器の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
10、16 2線式伝送器 12 スイッチング電源 13 二次負荷 14 第1信号処理回路 15 第2信号処理回路 PW/V パルス幅/電圧変換回路 D4、D5 ダイオ−ド C4、C5 コンデンサ

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷側から2本の伝送線を介して電流の
    供給を受けると共に測定すべき物理量をセンサにより電
    気信号に変換しこれをマイクロプロセッサを含む信号処
    理回路で信号処理して前記伝送線を介して前記負荷側に
    電流信号として伝送する2線式伝送器において、前記電
    流を用いて回路を動作させる直流の一次電圧を作る定電
    圧発生手段と、この一次電圧をスイッチングして直流の
    二次電圧を作りこれを前記信号処理回路を含む二次負荷
    に二次電圧として供給するスイッチング電源とを有し、
    この二次負荷を前記マイクロプロセッサよりなる第1信
    号処理回路と前記マイクロプロセッサ以外の回路よりな
    る第2信号処理回路とに分離し、前記第1信号処理回路
    には前記二次電圧をこの二次電圧により流れる電流に対
    して順方向になるように接続された第1ダイオ−ドを介
    して電圧を供給すると共に前記第1信号処理回路の両端
    に第1コンデンサを接続し、前記第2信号処理回路には
    前記二次電圧をこの二次電圧により流れる電流に対して
    順方向になるように接続された第2ダイオ−ドを介して
    電圧を供給すると共に前記第2信号処理回路の両端に第
    2コンデンサを接続するようにしたことを特徴とする2
    線式伝送器。
JP40081190U 1990-12-17 1990-12-17 2線式伝送器 Expired - Lifetime JPH0739036Y2 (ja)

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JPH0490297U JPH0490297U (ja) 1992-08-06
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