JPH09331623A - 接地検出装置 - Google Patents
接地検出装置Info
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- JPH09331623A JPH09331623A JP8147552A JP14755296A JPH09331623A JP H09331623 A JPH09331623 A JP H09331623A JP 8147552 A JP8147552 A JP 8147552A JP 14755296 A JP14755296 A JP 14755296A JP H09331623 A JPH09331623 A JP H09331623A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ツェナーダイオードを用いずに、接地線断線時
に発光ダイオードを確実に消灯させて、接地線の断線を
報知できるようにする。 【解決手段】モータ１の接地線４，５の断線による第１
トランスＴ１の１次巻線Ｎ11側インピーダンスの上昇
を、第２トランスＴ２の２次巻線Ｎ22の出力低下により
抽出して発光ダイオードＰＤを消灯して断線を報知する
構成の接地検出装置において、２次巻線Ｎ22の出力から
定電圧レギュレータ12を介してウィンドウコンパレータ
13の駆動電源を生成すると共に、ウィンドウコンパレー
タ13により、２次巻線Ｎ22から出力される断線検出信号
のレベル検定を前記ウィンドウコンパレータ13で行う。
に発光ダイオードを確実に消灯させて、接地線の断線を
報知できるようにする。 【解決手段】モータ１の接地線４，５の断線による第１
トランスＴ１の１次巻線Ｎ11側インピーダンスの上昇
を、第２トランスＴ２の２次巻線Ｎ22の出力低下により
抽出して発光ダイオードＰＤを消灯して断線を報知する
構成の接地検出装置において、２次巻線Ｎ22の出力から
定電圧レギュレータ12を介してウィンドウコンパレータ
13の駆動電源を生成すると共に、ウィンドウコンパレー
タ13により、２次巻線Ｎ22から出力される断線検出信号
のレベル検定を前記ウィンドウコンパレータ13で行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷機器の接地線
の断線を検出して検出結果を報知する接地検出装置に関
する。
の断線を検出して検出結果を報知する接地検出装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、モータ等の負荷機器の接地線の
断線をフェールセーフな構成で検出する接地検出装置と
して、本出願人から特願平７−１８２７８１号等で提案
されたものがある。かかる接地検出装置の接地検出原理
を図８で説明する。
断線をフェールセーフな構成で検出する接地検出装置と
して、本出願人から特願平７−１８２７８１号等で提案
されたものがある。かかる接地検出装置の接地検出原理
を図８で説明する。
【０００３】即ち、負荷機器としてのモータ１のモータ
コイル２を収納するモータケース３に、２本の接地線
４，５を設け、一方の接地線５にトランスＴ１の２次巻
線Ｎ12を直列接続する。そして、トランスＴ１の１次巻
線Ｎ11に信号発生器６から交流信号を印加する。接地線
４，５が共に正常である場合には、トランスＴ１の１次
巻線Ｎ11のインピーダンスが小さく、１次巻線Ｎ11に直
列接続する抵抗Ｒの端子電圧が高レベルとなる。一方、
接地線４，５のいずれかが断線すると、トランスＴ１の
１次巻線Ｎ11のインピーダンスが上昇して抵抗Ｒの端子
電圧が低下する。
コイル２を収納するモータケース３に、２本の接地線
４，５を設け、一方の接地線５にトランスＴ１の２次巻
線Ｎ12を直列接続する。そして、トランスＴ１の１次巻
線Ｎ11に信号発生器６から交流信号を印加する。接地線
４，５が共に正常である場合には、トランスＴ１の１次
巻線Ｎ11のインピーダンスが小さく、１次巻線Ｎ11に直
列接続する抵抗Ｒの端子電圧が高レベルとなる。一方、
接地線４，５のいずれかが断線すると、トランスＴ１の
１次巻線Ｎ11のインピーダンスが上昇して抵抗Ｒの端子
電圧が低下する。
【０００４】従って、例えば抵抗Ｒの端子電圧出力を発
光ダイオードに供給し、接地線正常時の高レベル出力で
発光ダイオードを点灯させ、低レベル出力で発光ダイオ
ードを消灯させる構成とすることで、接地線４，５の断
線の有無を検出し報知することが可能である。ところ
で、かかる接地検出原理を利用して接地検出する場合、
現実には接地断線時でもトランスＴ１の１次巻線Ｎ11の
インピーダンスが無限大になることはなく、抵抗Ｒに電
流が流れ端子電圧が発生し、発光ダイオードを消灯させ
るための工夫が必要となる。
光ダイオードに供給し、接地線正常時の高レベル出力で
発光ダイオードを点灯させ、低レベル出力で発光ダイオ
ードを消灯させる構成とすることで、接地線４，５の断
線の有無を検出し報知することが可能である。ところ
で、かかる接地検出原理を利用して接地検出する場合、
現実には接地断線時でもトランスＴ１の１次巻線Ｎ11の
インピーダンスが無限大になることはなく、抵抗Ｒに電
流が流れ端子電圧が発生し、発光ダイオードを消灯させ
るための工夫が必要となる。
【０００５】図９に、具体的な接地検出装置の一例を示
す。尚、図８と同一部分は同一符号を付して説明を省略
する。図９において、接地線５に２次巻線Ｎ12が直列接
続されるトランスＴ１の１次巻線Ｎ11に供給する交流信
号として、モータ１のモータコイル２に供給する商用の
交流電源を用いる。また、トランスＴ１の１次巻線Ｎ11
の給電ラインに、検出出力抽出用のトランスＴ２の１次
巻線Ｎ21を直列に挿入する。トランスＴ２の２次巻線Ｎ
22には、整流ダイオードＤ、ツェナーダイオードＺＤ及
び発光ダイオードＰＤを直列接続する。
す。尚、図８と同一部分は同一符号を付して説明を省略
する。図９において、接地線５に２次巻線Ｎ12が直列接
続されるトランスＴ１の１次巻線Ｎ11に供給する交流信
号として、モータ１のモータコイル２に供給する商用の
交流電源を用いる。また、トランスＴ１の１次巻線Ｎ11
の給電ラインに、検出出力抽出用のトランスＴ２の１次
巻線Ｎ21を直列に挿入する。トランスＴ２の２次巻線Ｎ
22には、整流ダイオードＤ、ツェナーダイオードＺＤ及
び発光ダイオードＰＤを直列接続する。
【０００６】かかる構成によれば、接地線４，５正常時
は、トランスＴ２の２次巻線Ｎ22の出力がツェナーダイ
オードＺＤの閾値電圧以上となり発光ダイオードＰＤが
点灯して接地正常を報知する。一方、接地線４，５のい
ずれかの断線時は、トランスＴ２の２次巻線Ｎ22の出力
がツェナーダイオードＺＤの閾値電圧より低くなり発光
ダイオードＰＤが消灯して接地線断線を報知する。
は、トランスＴ２の２次巻線Ｎ22の出力がツェナーダイ
オードＺＤの閾値電圧以上となり発光ダイオードＰＤが
点灯して接地正常を報知する。一方、接地線４，５のい
ずれかの断線時は、トランスＴ２の２次巻線Ｎ22の出力
がツェナーダイオードＺＤの閾値電圧より低くなり発光
ダイオードＰＤが消灯して接地線断線を報知する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示すようにツェナーダイオードＺＤを用いた方法では、
ツェナーダイオードＺＤに短絡故障が生じた場合、接地
線断線時でも発光ダイオードＰＤが消灯しない虞れがあ
り、接地線が断線しているにも拘らず接地正常の報知が
なされる可能性があるという問題を有する。
示すようにツェナーダイオードＺＤを用いた方法では、
ツェナーダイオードＺＤに短絡故障が生じた場合、接地
線断線時でも発光ダイオードＰＤが消灯しない虞れがあ
り、接地線が断線しているにも拘らず接地正常の報知が
なされる可能性があるという問題を有する。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、ツェナーダイオードを使用せずに、接地線の断線を
確実に報知できる信頼性の高い接地検出装置を提供する
ことを目的とする。また、接地線異常の検出感度低下の
報知機能も備えた接地検出装置を提供することを目的と
する。
で、ツェナーダイオードを使用せずに、接地線の断線を
確実に報知できる信頼性の高い接地検出装置を提供する
ことを目的とする。また、接地線異常の検出感度低下の
報知機能も備えた接地検出装置を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため請求項１記載の
発明では、負荷機器の接地線の断線の有無を検出する接
地検出装置であって、交流信号が印加される１次巻線と
負荷機器のケースに接続する２本の接地線の一方に直列
接続される２次巻線を有する第１トランス及び該第１ト
ランスの１次巻線と直列接続する１次巻線と該１次巻線
の入力信号変化を抽出する２次巻線を有する第２トラン
スを含み、第２トランスの２次巻線の出力に応じたセン
サ出力を発生するセンサ手段と、該センサ手段のセンサ
出力に基づいて接地線の断線の有無を報知する報知手段
とを備えるものにおいて、前記センサ手段の第１トラン
スの１次巻線に商用電源を直接印加する一方、前記セン
サ手段に、第２トランスの２次巻線の出力に基づいて当
該出力電圧より低い定電圧を発生する定電圧発生手段
と、該定電圧発生手段の定電圧出力を駆動電源とし前記
第２トランスの２次巻線の整流出力を直接入力してレベ
ル検定し所定の閾値以上の時に出力を発生するレベル検
定手段とを備えて構成し、レベル検定手段から出力が発
生した時に前記報知手段が接地線正常を報知する構成と
した。
発明では、負荷機器の接地線の断線の有無を検出する接
地検出装置であって、交流信号が印加される１次巻線と
負荷機器のケースに接続する２本の接地線の一方に直列
接続される２次巻線を有する第１トランス及び該第１ト
ランスの１次巻線と直列接続する１次巻線と該１次巻線
の入力信号変化を抽出する２次巻線を有する第２トラン
スを含み、第２トランスの２次巻線の出力に応じたセン
サ出力を発生するセンサ手段と、該センサ手段のセンサ
出力に基づいて接地線の断線の有無を報知する報知手段
とを備えるものにおいて、前記センサ手段の第１トラン
スの１次巻線に商用電源を直接印加する一方、前記セン
サ手段に、第２トランスの２次巻線の出力に基づいて当
該出力電圧より低い定電圧を発生する定電圧発生手段
と、該定電圧発生手段の定電圧出力を駆動電源とし前記
第２トランスの２次巻線の整流出力を直接入力してレベ
ル検定し所定の閾値以上の時に出力を発生するレベル検
定手段とを備えて構成し、レベル検定手段から出力が発
生した時に前記報知手段が接地線正常を報知する構成と
した。
【００１０】かかる構成によれば、第２トランスの２次
巻線からの出力に基づいて定電圧発生手段で定電圧を発
生し、この定電圧を駆動電源としてレベル検定手段を駆
動する。そして、定電圧発生手段に入力する以前の第２
トランスの２次巻線出力を直接レベル検定手段に入力信
号として入力する。この入力信号がレベル検定手段の予
め設定した所定閾値以上であればレベル検定手段からの
出力で報知手段が動作して接地線正常を報知する。一
方、第２トランスの２次巻線出力が閾値より低い時はレ
ベル検定手段から出力が発生せず報知手段が動作せず接
地異常を報知する。
巻線からの出力に基づいて定電圧発生手段で定電圧を発
生し、この定電圧を駆動電源としてレベル検定手段を駆
動する。そして、定電圧発生手段に入力する以前の第２
トランスの２次巻線出力を直接レベル検定手段に入力信
号として入力する。この入力信号がレベル検定手段の予
め設定した所定閾値以上であればレベル検定手段からの
出力で報知手段が動作して接地線正常を報知する。一
方、第２トランスの２次巻線出力が閾値より低い時はレ
ベル検定手段から出力が発生せず報知手段が動作せず接
地異常を報知する。
【００１１】また、レベル検定手段の駆動電源を別途設
ける必要がなく、更に、第２トランスの２次巻線出力が
定電圧発生手段の発生する定電圧より低くなれば、レベ
ル検定手段を駆動できずレベル検定手段から出力が発生
することはない。また、請求項２記載の発明では、前記
センサ手段及び報知手段が金属製ケース内に収納される
時、前記負荷機器に接続した２本の接地線のいずれか一
方を、前記金属製ケースを介して接地する構成とした。
ける必要がなく、更に、第２トランスの２次巻線出力が
定電圧発生手段の発生する定電圧より低くなれば、レベ
ル検定手段を駆動できずレベル検定手段から出力が発生
することはない。また、請求項２記載の発明では、前記
センサ手段及び報知手段が金属製ケース内に収納される
時、前記負荷機器に接続した２本の接地線のいずれか一
方を、前記金属製ケースを介して接地する構成とした。
【００１２】かかる構成によれば、センサ手段及び報知
手段の収納ケースの接地が正常か否かも同時に検出する
ことができる。請求項３記載の発明では、負荷機器の接
地線の断線の有無を検出する接地検出装置において、交
流信号が印加される１次巻線、負荷機器のケースに接続
する２本の接地線の一方に直列接続される２次巻線及び
前記１次巻線の入力信号変化が伝達される３次巻線を有
する第１トランスと、前記第１トランスの３次巻線と直
列接続される１次巻線、前記一方の接地線に前記第１ト
ランスの２次巻線と直列に接続される２次巻線及び自身
の１次巻線と２次巻線の差動出力を抽出する３次巻線を
有する第２トランスと、前記第２トランスの３次巻線で
抽出された電気信号と前記第１トランスの３次巻線と第
２トランスの１次巻線の直列回路に伝達される電気信号
に基づいて接地線の断線の有無と異常検出感度の低下を
報知する報知手段とを備えて構成した。
手段の収納ケースの接地が正常か否かも同時に検出する
ことができる。請求項３記載の発明では、負荷機器の接
地線の断線の有無を検出する接地検出装置において、交
流信号が印加される１次巻線、負荷機器のケースに接続
する２本の接地線の一方に直列接続される２次巻線及び
前記１次巻線の入力信号変化が伝達される３次巻線を有
する第１トランスと、前記第１トランスの３次巻線と直
列接続される１次巻線、前記一方の接地線に前記第１ト
ランスの２次巻線と直列に接続される２次巻線及び自身
の１次巻線と２次巻線の差動出力を抽出する３次巻線を
有する第２トランスと、前記第２トランスの３次巻線で
抽出された電気信号と前記第１トランスの３次巻線と第
２トランスの１次巻線の直列回路に伝達される電気信号
に基づいて接地線の断線の有無と異常検出感度の低下を
報知する報知手段とを備えて構成した。
【００１３】かかる構成では、接地線の正常時と断線時
とで第２トランスの３次巻線で抽出される電気信号が変
化する。この変化に基づいて接地線の断線が検出でき
る。また、第１トランスの３次巻線と第２トランスの１
次巻線の直列回路に断線が生じると第２トランスにおけ
る差動機能が無くなって接地線の接触抵抗増大の検出感
度が低下する。この検出感度の低下を前記直列回路の電
気信号の変化により知ることができる。
とで第２トランスの３次巻線で抽出される電気信号が変
化する。この変化に基づいて接地線の断線が検出でき
る。また、第１トランスの３次巻線と第２トランスの１
次巻線の直列回路に断線が生じると第２トランスにおけ
る差動機能が無くなって接地線の接触抵抗増大の検出感
度が低下する。この検出感度の低下を前記直列回路の電
気信号の変化により知ることができる。
【００１４】請求項４記載の発明では、前記報知手段
は、前記第１トランスの３次巻線と第２トランスの１次
巻線の直列回路に挿入される第１発光ダイオードと前記
第２トランスの３次巻線に直列接続される第２発光ダイ
オードとを備えて構成される。かかる構成では、第１及
び第２発光ダイオードのそれぞれの点／消灯によって接
地線の断線或いは異常を知ることができる。
は、前記第１トランスの３次巻線と第２トランスの１次
巻線の直列回路に挿入される第１発光ダイオードと前記
第２トランスの３次巻線に直列接続される第２発光ダイ
オードとを備えて構成される。かかる構成では、第１及
び第２発光ダイオードのそれぞれの点／消灯によって接
地線の断線或いは異常を知ることができる。
【００１５】請求項５記載の発明では、前記報知手段
は、前記第１トランスの３次巻線と第２トランスの１次
巻線の直列回路に挿入される投光素子と該投光素子から
の光信号を受信する受光素子とからなる第１フォトカプ
ラと、該第１フォトカプラの交流出力を整流する第１整
流回路と、前記第２トランスの３次巻線に直列接続され
る投光素子と該投光素子からの光信号を受信する第２フ
ォトカプラと、該第２フォトカプラの交流出力を整流す
る第２整流回路と、前記第１及び第２整流回路の各整流
出力の論理積演算を行う論理積回路と、該論理積回路の
論理値１の出力により点灯する第３発光ダイオードとを
備えて構成される。
は、前記第１トランスの３次巻線と第２トランスの１次
巻線の直列回路に挿入される投光素子と該投光素子から
の光信号を受信する受光素子とからなる第１フォトカプ
ラと、該第１フォトカプラの交流出力を整流する第１整
流回路と、前記第２トランスの３次巻線に直列接続され
る投光素子と該投光素子からの光信号を受信する第２フ
ォトカプラと、該第２フォトカプラの交流出力を整流す
る第２整流回路と、前記第１及び第２整流回路の各整流
出力の論理積演算を行う論理積回路と、該論理積回路の
論理値１の出力により点灯する第３発光ダイオードとを
備えて構成される。
【００１６】かかる構成では、各フォトカプラ等に異常
が発生した時に、対応する各整流回路からの出力が停止
するため発光ダイオードが消灯するので、フェールセー
フな構成である。請求項６記載の発明では、前記報知手
段は、前記第１トランスの２次巻線と第２トランスの２
次巻線と直列に前記一方の接地線に挿入される投光素子
と該投光素子からの光信号を受信する受光素子とからな
る第３フォトカプラと、該第３フォトカプラの交流出力
を整流する第３整流回路と、前記第１トランスの３次巻
線と第２トランスの１次巻線の直列回路に挿入される投
光素子と該投光素子からの光信号を受信する受光素子と
からなる第４フォトカプラと、該第４フォトカプラの交
流出力を整流し当該整流出力に前記第３整流回路の整流
出力を重畳して出力する第４整流回路と、前記第２トラ
ンスの３次巻線で抽出された交流出力を整流する第５整
流回路と、前記第４及び第５整流回路の各出力レベルが
予め設定したそれぞれの各閾値レベルより高い時出力を
発生するウィンドウコンパレータと、該ウィンドウコン
パレータからの出力で点灯する第４発光ダイオードとを
備えて構成される。
が発生した時に、対応する各整流回路からの出力が停止
するため発光ダイオードが消灯するので、フェールセー
フな構成である。請求項６記載の発明では、前記報知手
段は、前記第１トランスの２次巻線と第２トランスの２
次巻線と直列に前記一方の接地線に挿入される投光素子
と該投光素子からの光信号を受信する受光素子とからな
る第３フォトカプラと、該第３フォトカプラの交流出力
を整流する第３整流回路と、前記第１トランスの３次巻
線と第２トランスの１次巻線の直列回路に挿入される投
光素子と該投光素子からの光信号を受信する受光素子と
からなる第４フォトカプラと、該第４フォトカプラの交
流出力を整流し当該整流出力に前記第３整流回路の整流
出力を重畳して出力する第４整流回路と、前記第２トラ
ンスの３次巻線で抽出された交流出力を整流する第５整
流回路と、前記第４及び第５整流回路の各出力レベルが
予め設定したそれぞれの各閾値レベルより高い時出力を
発生するウィンドウコンパレータと、該ウィンドウコン
パレータからの出力で点灯する第４発光ダイオードとを
備えて構成される。
【００１７】かかる構成では、第２トランスの３次巻線
の抽出レベルを検定するウィンドウコンパレータの閾値
によって異常検出感度を設定することができるので、異
常検出感度を高い精度で設定することができる。
の抽出レベルを検定するウィンドウコンパレータの閾値
によって異常検出感度を設定することができるので、異
常検出感度を高い精度で設定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に本発明に係る接地検出装置
の第１の実施形態の回路図を示す。尚、図９に示す従来
例と同一部分は同一符号を付してある。図１において、
例えば負荷機器としてのモータ１は、モータコイル２が
金属製のモータケース３に内蔵される。モータコイル２
は、一対の給電線７Ａ，７Ｂを介して図示しない商用の
交流電源に接続される。前記モータケース３には、２本
の接地線４，５が接続し、モータケース３、接地線４，
５及びアースの閉回路を構成している。
に基づいて説明する。図１に本発明に係る接地検出装置
の第１の実施形態の回路図を示す。尚、図９に示す従来
例と同一部分は同一符号を付してある。図１において、
例えば負荷機器としてのモータ１は、モータコイル２が
金属製のモータケース３に内蔵される。モータコイル２
は、一対の給電線７Ａ，７Ｂを介して図示しない商用の
交流電源に接続される。前記モータケース３には、２本
の接地線４，５が接続し、モータケース３、接地線４，
５及びアースの閉回路を構成している。
【００１９】第１トランスＴ１は、交流電源に対してモ
ータコイル２と並列に前記給電線７Ａ，７Ｂに１次巻線
Ｎ11が直列接続し、前記接地線５に２次巻線Ｎ12が直列
接続する。第２トランスＴ２の１次巻線Ｎ21は、前記第
１トランスＴ１の１次巻線Ｎ 11と前記給電線７Ａ，７Ｂ
との間に直列に挿入される。以上の構成は、図９に示す
ものと同様の構成である。
ータコイル２と並列に前記給電線７Ａ，７Ｂに１次巻線
Ｎ11が直列接続し、前記接地線５に２次巻線Ｎ12が直列
接続する。第２トランスＴ２の１次巻線Ｎ21は、前記第
１トランスＴ１の１次巻線Ｎ 11と前記給電線７Ａ，７Ｂ
との間に直列に挿入される。以上の構成は、図９に示す
ものと同様の構成である。
【００２０】第２トランスＴ２の前記１次巻線Ｎ21の入
力信号変化を抽出する２次巻線Ｎ22の出力端は、整流回
路11に接続する。整流回路11の整流出力は、平滑コンデ
ンサＣで平滑されトランジスタ及び抵抗で構成される定
電圧発生手段としての定電圧レギュレータ12に入力す
る。定電圧レギュレータ12の定電圧出力は、駆動用電源
としてレベル検定手段としてのウィンドウコンパレータ
13に供給される。ウィンドウコンパレータ13は、定電圧
レギュレータ12からの定電圧出力ＶCCを電源とし、入力
端子に直接入力する前記平滑コンデンサＣからの平滑出
力Ｖをレベル検定する。前記平滑出力レベルが予め設定
した所定の閾値範囲内の時交流出力を発生し、閾値範囲
外の時出力を発生しない。尚、本実施形態では、ウィン
ドウコンパレータ13の上限の閾値は平滑出力に比べて充
分に大きいものとして下限の閾値Ｖ TH（ＶCC＜ＶTH）の
みを適正に設定するものとする。従って、ウィンドウコ
ンパレータ13は、実質的に論理積演算を行うＡＮＤゲー
トとなる。ウィンドウコンパレータ13の交流出力は、倍
電圧整流回路14で整流されて報知手段としての発光ダイ
オードＰＤに供給される。尚、発光ダイオードＰＤのカ
ソード側には定電圧レギュレータ12からの定電圧出力Ｖ
CCを印加する。
力信号変化を抽出する２次巻線Ｎ22の出力端は、整流回
路11に接続する。整流回路11の整流出力は、平滑コンデ
ンサＣで平滑されトランジスタ及び抵抗で構成される定
電圧発生手段としての定電圧レギュレータ12に入力す
る。定電圧レギュレータ12の定電圧出力は、駆動用電源
としてレベル検定手段としてのウィンドウコンパレータ
13に供給される。ウィンドウコンパレータ13は、定電圧
レギュレータ12からの定電圧出力ＶCCを電源とし、入力
端子に直接入力する前記平滑コンデンサＣからの平滑出
力Ｖをレベル検定する。前記平滑出力レベルが予め設定
した所定の閾値範囲内の時交流出力を発生し、閾値範囲
外の時出力を発生しない。尚、本実施形態では、ウィン
ドウコンパレータ13の上限の閾値は平滑出力に比べて充
分に大きいものとして下限の閾値Ｖ TH（ＶCC＜ＶTH）の
みを適正に設定するものとする。従って、ウィンドウコ
ンパレータ13は、実質的に論理積演算を行うＡＮＤゲー
トとなる。ウィンドウコンパレータ13の交流出力は、倍
電圧整流回路14で整流されて報知手段としての発光ダイ
オードＰＤに供給される。尚、発光ダイオードＰＤのカ
ソード側には定電圧レギュレータ12からの定電圧出力Ｖ
CCを印加する。
【００２１】ここで、前記第１及び第２トランスＴ１，
Ｔ２、整流回路11、定電圧レギュレータ12、ウィンドウ
コンパレータ13及び倍電圧整流回路14でセンサ手段を構
成し、商用の交流電源をセンサ手段の駆動電源としてい
る。尚、前記ウィンドウコンパレータ13は、電源電圧Ｖ
CCより高い予め設定した所定の閾値範囲内のレベルの入
力信号が入力した時のみ交流信号を発生し故障時には交
流信号を発生しないフェールセーフな構成であり、この
ようなフェールセーフなウィンドウコンパレータは、複
数の抵抗とトランジスタで構成されるフェールセーフな
ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートとして米国特許
4,661,880 号明細書及び国際公開公報WO94/23303等で従
来公知である。
Ｔ２、整流回路11、定電圧レギュレータ12、ウィンドウ
コンパレータ13及び倍電圧整流回路14でセンサ手段を構
成し、商用の交流電源をセンサ手段の駆動電源としてい
る。尚、前記ウィンドウコンパレータ13は、電源電圧Ｖ
CCより高い予め設定した所定の閾値範囲内のレベルの入
力信号が入力した時のみ交流信号を発生し故障時には交
流信号を発生しないフェールセーフな構成であり、この
ようなフェールセーフなウィンドウコンパレータは、複
数の抵抗とトランジスタで構成されるフェールセーフな
ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートとして米国特許
4,661,880 号明細書及び国際公開公報WO94/23303等で従
来公知である。
【００２２】また、前記倍電圧整流回路14は、２つのコ
ンデンサと２つのダイオードで構成され、入力信号に基
づく整流出力に電圧ＶCCを重畳した出力を発生する構成
であり、米国特許5,027,114 号明細書及び国際公開公報
WO94/23303等で従来公知である。次に動作を説明する。
ンデンサと２つのダイオードで構成され、入力信号に基
づく整流出力に電圧ＶCCを重畳した出力を発生する構成
であり、米国特許5,027,114 号明細書及び国際公開公報
WO94/23303等で従来公知である。次に動作を説明する。
【００２３】接地線４，５が正常の場合に、第１トラン
スＴ１の１次巻線Ｎ11が短絡状態であるので、第２トラ
ンスＴ２の１次巻線Ｎ21のインピーダンスが高く、２次
巻線Ｎ22から高レベルの出力が整流回路11に入力する。
整流回路11の整流出力に基づいて平滑コンデンサＣから
定電圧レギュレータ12を介してウィンドウコンパレータ
13に入力する定電圧出力ＶCCにより、ウィンドウコンパ
レータ13は駆動状態となる。そして、平滑コンデンサＣ
から直接ウィンドウコンパレータ13に入力する平滑出力
Ｖは、ウィンドウコンパレータ13の閾値ＶTHより高く、
ウィンドウコンパレータ13から交流の出力が発生する。
ウィンドウコンパレータ13の交流出力は倍電圧整流回路
14で整流されてＶCCより高い電圧で発光ダイオードＰＤ
のカソード側に印加される。従って、発光ダイオードＰ
Ｄが点灯し、接地線４，５の正常を報知する。
スＴ１の１次巻線Ｎ11が短絡状態であるので、第２トラ
ンスＴ２の１次巻線Ｎ21のインピーダンスが高く、２次
巻線Ｎ22から高レベルの出力が整流回路11に入力する。
整流回路11の整流出力に基づいて平滑コンデンサＣから
定電圧レギュレータ12を介してウィンドウコンパレータ
13に入力する定電圧出力ＶCCにより、ウィンドウコンパ
レータ13は駆動状態となる。そして、平滑コンデンサＣ
から直接ウィンドウコンパレータ13に入力する平滑出力
Ｖは、ウィンドウコンパレータ13の閾値ＶTHより高く、
ウィンドウコンパレータ13から交流の出力が発生する。
ウィンドウコンパレータ13の交流出力は倍電圧整流回路
14で整流されてＶCCより高い電圧で発光ダイオードＰＤ
のカソード側に印加される。従って、発光ダイオードＰ
Ｄが点灯し、接地線４，５の正常を報知する。
【００２４】一方、接地線４，５のいずれか又は両方が
断線した場合は、第１トランスＴ１の１次巻線Ｎ11のイ
ンピーダンスが高くなり、第２トランスＴ２の１次巻線
Ｎ21の入力電圧が低くなり、２次巻線Ｎ22からの出力が
低レベルとなる。このため、ウィンドウコンパレータ13
に入力する平滑出力Ｖも低下し、この平滑出力Ｖが閾値
ＶTHより低くなると、ウィンドウコンパレータ13の交流
出力が停止する。これにより、発光ダイオードＰＤが消
灯し、接地線４，５の断線を報知する。
断線した場合は、第１トランスＴ１の１次巻線Ｎ11のイ
ンピーダンスが高くなり、第２トランスＴ２の１次巻線
Ｎ21の入力電圧が低くなり、２次巻線Ｎ22からの出力が
低レベルとなる。このため、ウィンドウコンパレータ13
に入力する平滑出力Ｖも低下し、この平滑出力Ｖが閾値
ＶTHより低くなると、ウィンドウコンパレータ13の交流
出力が停止する。これにより、発光ダイオードＰＤが消
灯し、接地線４，５の断線を報知する。
【００２５】また、接地線４，５の断線に伴う第２トラ
ンスＴ２の２次巻線Ｎ22の出力レベルの低下が大きく、
定電圧レギュレータ12からの定電圧ＶCCがウィンドウコ
ンパレータ13の駆動電圧レベルより低くなれば、ウィン
ドウコンパレータ13の動作が停止して出力が停止するの
で、やはり発光ダイオードＰＤが消灯し、断線を報知す
る。
ンスＴ２の２次巻線Ｎ22の出力レベルの低下が大きく、
定電圧レギュレータ12からの定電圧ＶCCがウィンドウコ
ンパレータ13の駆動電圧レベルより低くなれば、ウィン
ドウコンパレータ13の動作が停止して出力が停止するの
で、やはり発光ダイオードＰＤが消灯し、断線を報知す
る。
【００２６】更に、接地線４，５が断線はしていない
が、その接地抵抗が大きくなった時も、第２トランスＴ
２の２次巻線Ｎ22側の出力レベルは低下する（断線時よ
りは低下度合は少ない）。従って、ウィンドウコンパレ
ータ13の閾値ＶTHを、適切に設定することで、接地抵抗
が所定値より大きくなった時も発光ダイオードＰＤを消
灯させることが可能である。従って、本実施形態の回路
は、接地線４，５の断線だけでなく、接地抵抗の異常も
検出して報知することができる利点がある。
が、その接地抵抗が大きくなった時も、第２トランスＴ
２の２次巻線Ｎ22側の出力レベルは低下する（断線時よ
りは低下度合は少ない）。従って、ウィンドウコンパレ
ータ13の閾値ＶTHを、適切に設定することで、接地抵抗
が所定値より大きくなった時も発光ダイオードＰＤを消
灯させることが可能である。従って、本実施形態の回路
は、接地線４，５の断線だけでなく、接地抵抗の異常も
検出して報知することができる利点がある。
【００２７】また、モータコイル２に供給する商用の交
流電源を直接にセンサ手段の駆動電源として使用する構
成としているので、別途にセンサ手段の駆動電源を設け
る場合に比べて配線系統を簡素化できる。更に、センサ
手段の駆動電源に図８に示す信号発生器６を用いる場
合、通常は商用電源からトランス及び整流回路等を用い
て高周波信号を発生するよう構成されるが、本実施形態
のように直接商用電源を用いることで、これらの回路が
不用となり回路構成を簡素化できる。
流電源を直接にセンサ手段の駆動電源として使用する構
成としているので、別途にセンサ手段の駆動電源を設け
る場合に比べて配線系統を簡素化できる。更に、センサ
手段の駆動電源に図８に示す信号発生器６を用いる場
合、通常は商用電源からトランス及び整流回路等を用い
て高周波信号を発生するよう構成されるが、本実施形態
のように直接商用電源を用いることで、これらの回路が
不用となり回路構成を簡素化できる。
【００２８】そして、ウィンドウコンパレータ13や倍電
圧整流回路14が故障した時でも、各回路の出力が停止し
て発光ダイオードＰＤが消灯するので、回路故障時のフ
ェールセーフ性を確保でき、信頼性が高い。次に本発明
の第２実施形態について説明する。図２に第２実施形態
の回路図を示す。尚、図１の第１実施形態と同一部分に
は同一符号を付して説明を省略する。
圧整流回路14が故障した時でも、各回路の出力が停止し
て発光ダイオードＰＤが消灯するので、回路故障時のフ
ェールセーフ性を確保でき、信頼性が高い。次に本発明
の第２実施形態について説明する。図２に第２実施形態
の回路図を示す。尚、図１の第１実施形態と同一部分に
は同一符号を付して説明を省略する。
【００２９】この第２実施形態は、ウィンドウコンパレ
ータ13の駆動電源と入力信号とを別系統で発生させるよ
うに構成したものである。図２において、第２トランス
Ｔ２に３次巻線Ｎ23を設け、３次巻線Ｎ23の出力を整流
する整流回路11′及び整流回路11′の整流出力を平滑す
る平滑コンデンサＣ′を設け、平滑コンデンサＣ′の平
滑出力をウィンドウコンパレータ13の入力信号とする。
一方、第２トランスＴ２の２次巻線Ｎ22の出力は、図１
と同様に、整流回路11、平滑コンデンサＣ及び定電圧レ
ギュレータ12を介してウィンドウコンパレータ13の駆動
電源として供給される。
ータ13の駆動電源と入力信号とを別系統で発生させるよ
うに構成したものである。図２において、第２トランス
Ｔ２に３次巻線Ｎ23を設け、３次巻線Ｎ23の出力を整流
する整流回路11′及び整流回路11′の整流出力を平滑す
る平滑コンデンサＣ′を設け、平滑コンデンサＣ′の平
滑出力をウィンドウコンパレータ13の入力信号とする。
一方、第２トランスＴ２の２次巻線Ｎ22の出力は、図１
と同様に、整流回路11、平滑コンデンサＣ及び定電圧レ
ギュレータ12を介してウィンドウコンパレータ13の駆動
電源として供給される。
【００３０】かかる第２実施形態のように回路構成して
も、第１実施形態と同様の作用効果を有する。ただし、
整流回路11′及び平滑コンデンサＣ′が増加する分、第
１実施形態の構成の方が第２実施形態の構成に比べて安
価にできる。次に本発明の第３実施形態を図３に示し説
明する。尚、第１実施形態と同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。
も、第１実施形態と同様の作用効果を有する。ただし、
整流回路11′及び平滑コンデンサＣ′が増加する分、第
１実施形態の構成の方が第２実施形態の構成に比べて安
価にできる。次に本発明の第３実施形態を図３に示し説
明する。尚、第１実施形態と同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。
【００３１】第３実施形態は、センサ部及び報知部を金
属製の収納ケースに収納した場合に、収納ケースの接地
状態も同時に検出できるよう構成したものである。図３
において、金属製の収納ケース20には、第１トランスＴ
１、第２トランスＴ２、断線検出回路部21及び発光ダイ
オードＰＤが収納される。ここで、断線検出回路部21
は、図１の回路では整流回路11、平滑コンデンサＣ、定
電圧レギュレータ12、ウィンドウコンパレータ13及び倍
電圧整流回路14等を含み、図２の回路では、整流回路1
1，11′、平滑コンデンサＣ，Ｃ′、定電圧レギュレー
タ12、ウィンドウコンパレータ13及び倍電圧整流回路14
等を含むものとする。
属製の収納ケースに収納した場合に、収納ケースの接地
状態も同時に検出できるよう構成したものである。図３
において、金属製の収納ケース20には、第１トランスＴ
１、第２トランスＴ２、断線検出回路部21及び発光ダイ
オードＰＤが収納される。ここで、断線検出回路部21
は、図１の回路では整流回路11、平滑コンデンサＣ、定
電圧レギュレータ12、ウィンドウコンパレータ13及び倍
電圧整流回路14等を含み、図２の回路では、整流回路1
1，11′、平滑コンデンサＣ，Ｃ′、定電圧レギュレー
タ12、ウィンドウコンパレータ13及び倍電圧整流回路14
等を含むものとする。
【００３２】第１トランスＴ１の１次巻線Ｎ11の一端
は、端子22Ａを介して給電線７Ｂに接続し、第２トラン
スＴ２の１次巻線Ｎ21の一端は、端子22Ｂを介して給電
線７Ａに接続する。また、第１トランスＴ１の２次巻線
Ｎ12の一端は、端子22Ｃを介して接地線５に接続し、他
端は、端子22Ｄ、収納ケース20及び端子22Ｅを介してア
ースに接続し、モータケース３は、収納ケース20を介し
て接地される。
は、端子22Ａを介して給電線７Ｂに接続し、第２トラン
スＴ２の１次巻線Ｎ21の一端は、端子22Ｂを介して給電
線７Ａに接続する。また、第１トランスＴ１の２次巻線
Ｎ12の一端は、端子22Ｃを介して接地線５に接続し、他
端は、端子22Ｄ、収納ケース20及び端子22Ｅを介してア
ースに接続し、モータケース３は、収納ケース20を介し
て接地される。
【００３３】かかる構成によれば、モータケース３及び
収納ケース20の接地線が正常に接続されていれば、前述
と同様の動作により発光ダイオードＰＤが点灯し、接地
が正常であることを報知する。一方、端子22Ｃ〜22Ｅの
いずれか１つでも外れていれば、発光ダイオードＰＤは
消灯するので、モータケース３と同時に収納ケース20が
正常に接地されているか否を検出し報知することができ
る。また、端子22Ａ，22Ｂが外れている場合も発光ダイ
オードＰＤが消灯するこは言うまでもない。
収納ケース20の接地線が正常に接続されていれば、前述
と同様の動作により発光ダイオードＰＤが点灯し、接地
が正常であることを報知する。一方、端子22Ｃ〜22Ｅの
いずれか１つでも外れていれば、発光ダイオードＰＤは
消灯するので、モータケース３と同時に収納ケース20が
正常に接地されているか否を検出し報知することができ
る。また、端子22Ａ，22Ｂが外れている場合も発光ダイ
オードＰＤが消灯するこは言うまでもない。
【００３４】尚、第２トランスＴ２の２次巻線Ｎ22の出
力に基づく接地検出動作は、前述の各実施形態と同様で
あるので、ここでは説明を省略する。次に、差動トラン
スの原理を利用して接地線の断線を検出する接地検出装
置の第１実施形態を図４に示し説明する。尚、図１と同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。
力に基づく接地検出動作は、前述の各実施形態と同様で
あるので、ここでは説明を省略する。次に、差動トラン
スの原理を利用して接地線の断線を検出する接地検出装
置の第１実施形態を図４に示し説明する。尚、図１と同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】図４において、第１トランスＴ１′は３つ
の巻線Ｎ11，Ｎ12，Ｎ13を有する。巻線Ｎ11は、図１と
同様に給電線７Ａ，７Ｂに直列接続し、巻線Ｎ12も図１
と同様に接地線５に直列接続し、巻線Ｎ13は、後述する
第２トランスＴ２′の巻線Ｎ 21と直列接続して電流経路
ｌ1 を構成する。第２トランスＴ２′も、３つの巻線Ｎ
21，Ｎ22，Ｎ23を有する。巻線Ｎ21は前述のように第１
トランスＴ１′の巻線Ｎ13と電流経路ｌ1 で直列接続
し、巻線Ｎ 22は、抵抗を介して断線報知用の第２発光ダ
イオードとしての発光ダイオードＰＤに直列接続して電
流経路ｌ2 を形成し、巻線Ｎ23は第１トランスＴ１′の
巻線Ｎ12と直列に接地線５に接続する。
の巻線Ｎ11，Ｎ12，Ｎ13を有する。巻線Ｎ11は、図１と
同様に給電線７Ａ，７Ｂに直列接続し、巻線Ｎ12も図１
と同様に接地線５に直列接続し、巻線Ｎ13は、後述する
第２トランスＴ２′の巻線Ｎ 21と直列接続して電流経路
ｌ1 を構成する。第２トランスＴ２′も、３つの巻線Ｎ
21，Ｎ22，Ｎ23を有する。巻線Ｎ21は前述のように第１
トランスＴ１′の巻線Ｎ13と電流経路ｌ1 で直列接続
し、巻線Ｎ 22は、抵抗を介して断線報知用の第２発光ダ
イオードとしての発光ダイオードＰＤに直列接続して電
流経路ｌ2 を形成し、巻線Ｎ23は第１トランスＴ１′の
巻線Ｎ12と直列に接地線５に接続する。
【００３６】そして、第１トランスＴ１′の巻線Ｎ13と
第２トランスＴ２′の巻線Ｎ21を直列接続した電流経路
ｌ1 には、接地抵抗検出感度の低下がないことを保証す
るための第１発光ダイオードとしての発光ダイオードＰ
Ｄ′と抵抗が直列に挿入される。本実施形態では、発光
ダイオードＰＤ，ＰＤ′が報知手段を構成する。そし
て、第２トランスＴ２′の出力巻線となる巻線Ｎ22に
は、巻線Ｎ21と巻線Ｎ23の差動出力が発生するように、
第１トランスＴ１′及び第２トランスＴ２′の各巻線Ｎ
11，Ｎ12，Ｎ13，Ｎ21，Ｎ22，Ｎ23の巻き方向を定めて
いる。
第２トランスＴ２′の巻線Ｎ21を直列接続した電流経路
ｌ1 には、接地抵抗検出感度の低下がないことを保証す
るための第１発光ダイオードとしての発光ダイオードＰ
Ｄ′と抵抗が直列に挿入される。本実施形態では、発光
ダイオードＰＤ，ＰＤ′が報知手段を構成する。そし
て、第２トランスＴ２′の出力巻線となる巻線Ｎ22に
は、巻線Ｎ21と巻線Ｎ23の差動出力が発生するように、
第１トランスＴ１′及び第２トランスＴ２′の各巻線Ｎ
11，Ｎ12，Ｎ13，Ｎ21，Ｎ22，Ｎ23の巻き方向を定めて
いる。
【００３７】次に動作を説明する。交流電源から給電線
７Ａ，７Ｂを介して第１トランスＴ１′の巻線Ｎ11に交
流電圧Ｖinが印加された時に、接地線５に流れる電流を
ｉE とし、電流経路ｌ1 に流れる電流をｉr とし、電流
経路ｌ2 に流れる電流をｉ0 とする。接地線４，５が正
常な場合、接地線５、電流経路ｌ1 ，ｌ2 に流れる各電
流ｉ E ，ｉr ，ｉ0 の大きさ及び方向の関係は、図５に
示すようになっている。即ち、図５の区間ｔ1 では、第
２トランスＴ２′において、電流ｉE とｉr の差分の電
流ｉ0 が電流経路ｌ2 に発光ダイオードＰＤの順方向に
流れる。この際、電流経路ｌ1 にも電流ｉr が発光ダイ
オードＰＤ′の順方向に流れる。区間ｔ2 では、区間ｔ
1 と電流ｉE の流れる方向が逆方向となり、電流ｉr と
ｉ0 の流れ方向が発光ダイオードＰＤ，ＰＤ′の逆方向
となり阻止されて流れない。
７Ａ，７Ｂを介して第１トランスＴ１′の巻線Ｎ11に交
流電圧Ｖinが印加された時に、接地線５に流れる電流を
ｉE とし、電流経路ｌ1 に流れる電流をｉr とし、電流
経路ｌ2 に流れる電流をｉ0 とする。接地線４，５が正
常な場合、接地線５、電流経路ｌ1 ，ｌ2 に流れる各電
流ｉ E ，ｉr ，ｉ0 の大きさ及び方向の関係は、図５に
示すようになっている。即ち、図５の区間ｔ1 では、第
２トランスＴ２′において、電流ｉE とｉr の差分の電
流ｉ0 が電流経路ｌ2 に発光ダイオードＰＤの順方向に
流れる。この際、電流経路ｌ1 にも電流ｉr が発光ダイ
オードＰＤ′の順方向に流れる。区間ｔ2 では、区間ｔ
1 と電流ｉE の流れる方向が逆方向となり、電流ｉr と
ｉ0 の流れ方向が発光ダイオードＰＤ，ＰＤ′の逆方向
となり阻止されて流れない。
【００３８】このように、接地線４，５が正常の場合
は、電流経路ｌ2 に電流ｉ0 が発生して発光ダイオード
ＰＤが点灯して接地線４，５の正常を通報する。また、
電流経路ｌ1 に流れる電流ｉr によって発光ダイオード
ＰＤ′も点灯して断線検出感度が良好であることを示
す。一方、接地線４，５のいずれかが断線すると、電流
ｉE は流れず、図５の破線で示す電流ｉr のみとなり、
電流ｉ0 の流れ方向が発光ダイオードＰＤで制限されて
流れず発光ダイオードＰＤは点灯せず、断線を通報でき
る。
は、電流経路ｌ2 に電流ｉ0 が発生して発光ダイオード
ＰＤが点灯して接地線４，５の正常を通報する。また、
電流経路ｌ1 に流れる電流ｉr によって発光ダイオード
ＰＤ′も点灯して断線検出感度が良好であることを示
す。一方、接地線４，５のいずれかが断線すると、電流
ｉE は流れず、図５の破線で示す電流ｉr のみとなり、
電流ｉ0 の流れ方向が発光ダイオードＰＤで制限されて
流れず発光ダイオードＰＤは点灯せず、断線を通報でき
る。
【００３９】接地線４，５の接地抵抗が大きくなるにつ
れて、電流ｉE が小さくなり、区間ｔ1 での電流ｉE と
ｉr の差分が小さくなって電流ｉ0 が小さくなる。そし
て、接地抵抗がある値以上になると前記差分が略零以下
となり、発光ダイオードＰＤが消灯する。従って、接地
抵抗の異常も通報することができる。また、電流経路ｌ
1 が断線した場合は、発光ダイオードＰＤ′が消灯す
る。電流ｉr が流れないため、電流ｉ0 は電流ｉE に応
じた値となる。この場合、第２トランスＴ２′における
差動機能がないため接触抵抗が正常の範囲を越えて大き
くなっても電流ｉE が流れていれば発光ダイオードＰＤ
は点灯して正常を通報することになる。従って、電流経
路ｌ1 が断線した場合は、接触抵抗の検出感度の低下を
招くことになり、発光ダイオードＰＤ′の消灯によって
接触抵抗検出感度の低下を通報することができる。
れて、電流ｉE が小さくなり、区間ｔ1 での電流ｉE と
ｉr の差分が小さくなって電流ｉ0 が小さくなる。そし
て、接地抵抗がある値以上になると前記差分が略零以下
となり、発光ダイオードＰＤが消灯する。従って、接地
抵抗の異常も通報することができる。また、電流経路ｌ
1 が断線した場合は、発光ダイオードＰＤ′が消灯す
る。電流ｉr が流れないため、電流ｉ0 は電流ｉE に応
じた値となる。この場合、第２トランスＴ２′における
差動機能がないため接触抵抗が正常の範囲を越えて大き
くなっても電流ｉE が流れていれば発光ダイオードＰＤ
は点灯して正常を通報することになる。従って、電流経
路ｌ1 が断線した場合は、接触抵抗の検出感度の低下を
招くことになり、発光ダイオードＰＤ′の消灯によって
接触抵抗検出感度の低下を通報することができる。
【００４０】次に、フォトカプラを用いて検出感度低下
と接地線異常の通報を１つの発光ダイオードで兼ねる構
成の第２実施形態を図６に示す。尚、図５の実施形態と
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図６に
おいて、電流経路ｌ1 側に、発光ダイオードＰＤ１とフ
ォトトランジスタＰＴ１で構成される第１フォトカプラ
31を設ける。電流経路ｌ2 側に、発光ダイオードＰＤ２
とフォトトランジスタＰＴ２で構成される第２フォトカ
プラ32をを設ける。各フォトトランジスタＰＴ１，ＰＴ
２の各コレクタ出力は、各第１及び第２整流回路として
の倍電圧整流回路33，34で整流する。倍電圧整流回路3
3，34は、整流出力に定電圧ＶCCを重畳して図１に示す
ウィンドウコンパレータ13に出力する。ウィンドウコン
パレータ13の出力によって本実施形態において第３発光
ダイオードに相当する発光ダイオードＰＤは点灯する。
前述したようにウィンドウコンパレータ13は実質的にＡ
ＮＤゲートの機能を有し、両倍電圧整流回路33，34の論
積演算を行い、その論理出力を倍電圧整流回路14に出力
する。従って、ウィンドウコンパレータ13が論理積回路
に相当する。
と接地線異常の通報を１つの発光ダイオードで兼ねる構
成の第２実施形態を図６に示す。尚、図５の実施形態と
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図６に
おいて、電流経路ｌ1 側に、発光ダイオードＰＤ１とフ
ォトトランジスタＰＴ１で構成される第１フォトカプラ
31を設ける。電流経路ｌ2 側に、発光ダイオードＰＤ２
とフォトトランジスタＰＴ２で構成される第２フォトカ
プラ32をを設ける。各フォトトランジスタＰＴ１，ＰＴ
２の各コレクタ出力は、各第１及び第２整流回路として
の倍電圧整流回路33，34で整流する。倍電圧整流回路3
3，34は、整流出力に定電圧ＶCCを重畳して図１に示す
ウィンドウコンパレータ13に出力する。ウィンドウコン
パレータ13の出力によって本実施形態において第３発光
ダイオードに相当する発光ダイオードＰＤは点灯する。
前述したようにウィンドウコンパレータ13は実質的にＡ
ＮＤゲートの機能を有し、両倍電圧整流回路33，34の論
積演算を行い、その論理出力を倍電圧整流回路14に出力
する。従って、ウィンドウコンパレータ13が論理積回路
に相当する。
【００４１】次に動作を説明する。接地線４，５が正常
の時は、図４で説明したように、電流ｉr ，ｉ0 が流れ
るので、第１及び第２フォトカプラ31，32から交流信号
が発生し、両倍電圧整流回路33，34からの整流出力によ
ってウィンドウコンパレータ13から論理値１の出力が発
生し倍電圧整流回路14を介して発光ダイオードＰＤが点
灯して、接地線４，５の正常を通報する。
の時は、図４で説明したように、電流ｉr ，ｉ0 が流れ
るので、第１及び第２フォトカプラ31，32から交流信号
が発生し、両倍電圧整流回路33，34からの整流出力によ
ってウィンドウコンパレータ13から論理値１の出力が発
生し倍電圧整流回路14を介して発光ダイオードＰＤが点
灯して、接地線４，５の正常を通報する。
【００４２】一方、接地線４，５のいずれかの断線時や
接触抵抗が大きくなった時は、電流ｉ0 が発光ダイオー
ドＰＤ２で制限されて流れないので、第２フォトカプラ
32からの出力が停止し、倍電圧整流回路34の出力レベル
がウィンドウコンパレータ13の閾値より小さくなり、ウ
ィンドウコンパレータ13からの出力が停止して発光ダイ
オードＰＤは消灯する。また、電流経路ｌ1 が断線して
接触抵抗の検出感度が低下した時は、第１フォトカプラ
31からの出力が停止するため、同じくウィンドウコンパ
レータ13の出力が停止して発光ダイオードＰＤが消灯す
る。
接触抵抗が大きくなった時は、電流ｉ0 が発光ダイオー
ドＰＤ２で制限されて流れないので、第２フォトカプラ
32からの出力が停止し、倍電圧整流回路34の出力レベル
がウィンドウコンパレータ13の閾値より小さくなり、ウ
ィンドウコンパレータ13からの出力が停止して発光ダイ
オードＰＤは消灯する。また、電流経路ｌ1 が断線して
接触抵抗の検出感度が低下した時は、第１フォトカプラ
31からの出力が停止するため、同じくウィンドウコンパ
レータ13の出力が停止して発光ダイオードＰＤが消灯す
る。
【００４３】そして、第１及び第２フォトカプラ31，32
或いは倍電圧整流回路33，34が故障した時は、ウィンド
ウコンパレータ13の入力レベルが閾値より小さくなりウ
ィンドウコンパレータ13の出力が停止する。また、ウィ
ンドウコンパレータ13が故障した時もウィンドウコンパ
レータ13の出力が論理値０となる。従って、本実施形態
の接地検出回路は、回路故障時に発光ダイオードＰＤが
消灯して異常を通報するので、フェールセーフな構成と
なる。
或いは倍電圧整流回路33，34が故障した時は、ウィンド
ウコンパレータ13の入力レベルが閾値より小さくなりウ
ィンドウコンパレータ13の出力が停止する。また、ウィ
ンドウコンパレータ13が故障した時もウィンドウコンパ
レータ13の出力が論理値０となる。従って、本実施形態
の接地検出回路は、回路故障時に発光ダイオードＰＤが
消灯して異常を通報するので、フェールセーフな構成と
なる。
【００４４】次に、図７に別の実施形態を示し説明す
る。図７において、本実施形態の回路では、電流経路ｌ
2 側に設けた第２フォトカプラ32を取り除き、接地線５
側に、発光ダイオードＰＤ３とフォトトランジスタＰＴ
３で構成した第３フォトカプラ41を設ける。第３フォト
カプラ41の出力は第３整流回路に相当する倍電圧整流回
路42で倍電圧整流され定電圧ＶCCを重畳して第４整流回
路に相当する倍電圧整流回路33′に出力する。倍電圧整
流回路33′は、本実施形態において第４フォトカプラと
して機能する第１フォトカプラ31の整流出力に倍電圧整
流回路42の出力を重畳してウィンドウコンパレータ13′
に出力する。一方、電流経路ｌ2 に流れる電流ｉ0 は、
第５整流回路に相当する倍電圧整流回路34′で直接整流
されてウィンドウコンパレータ13′に入力する。ウィン
ドウコンパレータ13′の出力によって本実施形態におい
て第４発光ダイオードとして機能する発光ダイオードＰ
Ｄを点灯させる。
る。図７において、本実施形態の回路では、電流経路ｌ
2 側に設けた第２フォトカプラ32を取り除き、接地線５
側に、発光ダイオードＰＤ３とフォトトランジスタＰＴ
３で構成した第３フォトカプラ41を設ける。第３フォト
カプラ41の出力は第３整流回路に相当する倍電圧整流回
路42で倍電圧整流され定電圧ＶCCを重畳して第４整流回
路に相当する倍電圧整流回路33′に出力する。倍電圧整
流回路33′は、本実施形態において第４フォトカプラと
して機能する第１フォトカプラ31の整流出力に倍電圧整
流回路42の出力を重畳してウィンドウコンパレータ13′
に出力する。一方、電流経路ｌ2 に流れる電流ｉ0 は、
第５整流回路に相当する倍電圧整流回路34′で直接整流
されてウィンドウコンパレータ13′に入力する。ウィン
ドウコンパレータ13′の出力によって本実施形態におい
て第４発光ダイオードとして機能する発光ダイオードＰ
Ｄを点灯させる。
【００４５】ウィンドウコンパレータ13′は、倍電圧整
流回路31′の整流出力が入力する入力端子側の閾値を、
フォトカプラ31，41に基づく各倍電圧整流回路33′，42
の整流出力をＶ0 とした時に、ＶCC＋Ｖ0 とＶCC＋２Ｖ
0 の間に設定される。次に動作を説明する。接地線４，
５が正常の時は、第１及び第３フォトカプラ31，41から
交流出力が発生するので、倍電圧整流回路42からは出力
Ｖ0 ＋ＶCCが発生し、倍電圧整流回路33′からはＶ0 に
ＶCC＋Ｖ0 を重畳した、ＶCC＋２Ｖ0 の出力が発生す
る。また、倍電圧整流回路34′からもウィンドウコンパ
レータ13′の閾値より高い整流出力が発生するので、ウ
ィンドウコンパレータ13′の両入力レベルが共に閾値よ
り高いレベルとなって、ウィンドウコンパレータ13′か
ら論理値１の出力が発生し、発光ダイオードＰＤが点灯
する。
流回路31′の整流出力が入力する入力端子側の閾値を、
フォトカプラ31，41に基づく各倍電圧整流回路33′，42
の整流出力をＶ0 とした時に、ＶCC＋Ｖ0 とＶCC＋２Ｖ
0 の間に設定される。次に動作を説明する。接地線４，
５が正常の時は、第１及び第３フォトカプラ31，41から
交流出力が発生するので、倍電圧整流回路42からは出力
Ｖ0 ＋ＶCCが発生し、倍電圧整流回路33′からはＶ0 に
ＶCC＋Ｖ0 を重畳した、ＶCC＋２Ｖ0 の出力が発生す
る。また、倍電圧整流回路34′からもウィンドウコンパ
レータ13′の閾値より高い整流出力が発生するので、ウ
ィンドウコンパレータ13′の両入力レベルが共に閾値よ
り高いレベルとなって、ウィンドウコンパレータ13′か
ら論理値１の出力が発生し、発光ダイオードＰＤが点灯
する。
【００４６】一方、接地線４，５に断線が発生すると、
倍電圧整流回路42の出力がＶCCとなり、倍電圧整流回路
33′の出力はＶ0 にＶCCを重畳した、ＶCC＋Ｖ0 とな
り、ウィンドウコンパレータ13′の閾値より小さくな
る。従って、ウィンドウコンパレータ13′から出力が発
生せず、発光ダイオードＰＤは消灯する。また、電流経
路ｌ1 が断線した場合は、第１フォトカプラ31からの出
力が停止するので、倍電圧整流回路33′からの出力は、
倍電圧整流回路42からの出力ＶCC＋Ｖ0 となり、ウィン
ドウコンパレータ13′は出力が停止する。
倍電圧整流回路42の出力がＶCCとなり、倍電圧整流回路
33′の出力はＶ0 にＶCCを重畳した、ＶCC＋Ｖ0 とな
り、ウィンドウコンパレータ13′の閾値より小さくな
る。従って、ウィンドウコンパレータ13′から出力が発
生せず、発光ダイオードＰＤは消灯する。また、電流経
路ｌ1 が断線した場合は、第１フォトカプラ31からの出
力が停止するので、倍電圧整流回路33′からの出力は、
倍電圧整流回路42からの出力ＶCC＋Ｖ0 となり、ウィン
ドウコンパレータ13′は出力が停止する。
【００４７】本実施形態の回路では、ウィンドウコンパ
レータ13′の２つの入力端子をＡ，Ｂとすると、接地抵
抗の検出感度の低下は、ウィンドウコンパレータ13′の
倍電圧整流回路34′の出力が入力する入力端子Ｂ側の閾
値で定まる。即ち、接地線４，５の接触抵抗の大きさに
応じて電流ｉE が変化する。この変化に比例して電流経
路ｌ2 に流れる電流ｉ0 が変化し、倍電圧整流回路34′
の出力レベルが変化する。従って、ウィンドウコンパレ
ータ13′の入力端子Ｂの閾値を高く設定すれば、接地抵
抗の僅かな増大でも発光ダイオードＰＤを消灯させるこ
とができ、検出感度を高くすることができる。そして、
この閾値の設定は、図６の場合に比べて正確に設定する
ことができるので、接触抵抗の検出感度の精度を高める
ことができる。
レータ13′の２つの入力端子をＡ，Ｂとすると、接地抵
抗の検出感度の低下は、ウィンドウコンパレータ13′の
倍電圧整流回路34′の出力が入力する入力端子Ｂ側の閾
値で定まる。即ち、接地線４，５の接触抵抗の大きさに
応じて電流ｉE が変化する。この変化に比例して電流経
路ｌ2 に流れる電流ｉ0 が変化し、倍電圧整流回路34′
の出力レベルが変化する。従って、ウィンドウコンパレ
ータ13′の入力端子Ｂの閾値を高く設定すれば、接地抵
抗の僅かな増大でも発光ダイオードＰＤを消灯させるこ
とができ、検出感度を高くすることができる。そして、
この閾値の設定は、図６の場合に比べて正確に設定する
ことができるので、接触抵抗の検出感度の精度を高める
ことができる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、ツェナーダイオードを用いることなく、接地
線の断線状態を確実に報知することができる。また、接
地線が断線してなくとも接地抵抗が異常の場合でも報知
することができるという効果を有する。
によれば、ツェナーダイオードを用いることなく、接地
線の断線状態を確実に報知することができる。また、接
地線が断線してなくとも接地抵抗が異常の場合でも報知
することができるという効果を有する。
【００４９】請求項２記載の発明によれば、センサ手段
等を収納する収納ケースの接地線の異常も同時に報知す
ることができる。請求項３及び請求項４記載の発明によ
れば、接地線の断線時或いは接触抵抗が増大した時に、
第２トランスの３次巻線の抽出出力変化により第２発光
ダイオードが消灯して通報することができる。また、第
１トランスの３次巻線と第２トランスの１次巻線の直列
回路の断線により差動機能が無くなって接地線の接触抵
抗増大の検出感度が低下した時は、第１発光ダイオード
の消灯によって通報することができる。
等を収納する収納ケースの接地線の異常も同時に報知す
ることができる。請求項３及び請求項４記載の発明によ
れば、接地線の断線時或いは接触抵抗が増大した時に、
第２トランスの３次巻線の抽出出力変化により第２発光
ダイオードが消灯して通報することができる。また、第
１トランスの３次巻線と第２トランスの１次巻線の直列
回路の断線により差動機能が無くなって接地線の接触抵
抗増大の検出感度が低下した時は、第１発光ダイオード
の消灯によって通報することができる。
【００５０】請求項５記載の発明によれば、接地線の断
線及び接地抵抗増大及び検出感度低下を通報できる効果
に加えて、回路故障時に論理積回路の出力が停止して第
３発光ダイオードが消灯して異常を知らせることがで
き、フェールセーフな構成となる。請求項６記載の発明
によれば、接地線の断線及び接地抵抗増大及び検出感度
低下を通報できる効果に加えて、ウィンドウコンパレー
タの閾値によって異常検出感度を設定することができ、
異常検出感度設定を高精度で行うことができる。
線及び接地抵抗増大及び検出感度低下を通報できる効果
に加えて、回路故障時に論理積回路の出力が停止して第
３発光ダイオードが消灯して異常を知らせることがで
き、フェールセーフな構成となる。請求項６記載の発明
によれば、接地線の断線及び接地抵抗増大及び検出感度
低下を通報できる効果に加えて、ウィンドウコンパレー
タの閾値によって異常検出感度を設定することができ、
異常検出感度設定を高精度で行うことができる。
【図１】本発明の接地検出装置の第１実施形態を示す回
路図
路図
【図２】本発明の接地検出装置の第２実施形態を示す回
路図
路図
【図３】本発明の接地検出装置の第３実施形態を示す回
路図
路図
【図４】差動トランス機能を利用した実施形態を示す回
路図
路図
【図５】図４の回路中に流れる各電流の関係図
【図６】差動トランス機能を利用した別の実施形態を示
す図
す図
【図７】差動トランス機能を利用した更に別の実施形態
を示す図
を示す図
【図８】本発明の接地検出装置の検出原理をの説明図
【図９】従来の接地検出装置の回路図
１ モータ ２ モータコイル ３ モータケース ４，５ 接地線 ７Ａ，７Ｂ 給電線 12 定電圧レギュレータ 13，13′ ウィンドウコンパレータ 21 収納ケース 22Ａ〜22Ｅ 端子 Ｔ１，Ｔ１′ 第１トランス Ｔ２，Ｔ２′ 第２トランス ＰＤ，ＰＤ′ 発光ダイオード 31，32，41 フォトカプラ 33，33′，34，34′，42 倍電圧整流回路
Claims (6)
- 【請求項１】負荷機器の接地線の断線の有無を検出する
接地検出装置であって、交流信号が印加される１次巻線
と負荷機器のケースに接続する２本の接地線の一方に直
列接続される２次巻線を有する第１トランス及び該第１
トランスの１次巻線と直列接続する１次巻線と該１次巻
線の入力信号変化を抽出する２次巻線を有する第２トラ
ンスを含み、第２トランスの２次巻線の出力に応じたセ
ンサ出力を発生するセンサ手段と、該センサ手段のセン
サ出力に基づいて接地線の断線の有無を報知する報知手
段とを備えるものにおいて、 前記センサ手段の第１トランスの１次巻線に商用電源を
直接印加する一方、前記センサ手段に、第２トランスの
２次巻線の出力に基づいて当該出力電圧より低い定電圧
を発生する定電圧発生手段と、該定電圧発生手段の定電
圧出力を駆動電源とし前記第２トランスの２次巻線の整
流出力を直接入力してレベル検定し所定の閾値以上の時
に出力を発生するレベル検定手段とを備えて構成し、レ
ベル検定手段から出力が発生した時に前記報知手段が接
地線正常を報知する構成としたことを特徴とする接地検
出装置。 - 【請求項２】前記センサ手段及び報知手段が金属製ケー
ス内に収納される時、前記負荷機器に接続した２本の接
地線のいずれか一方を、前記金属製ケースを介して接地
する構成である請求項１記載の接地検出装置。 - 【請求項３】負荷機器の接地線の断線の有無を検出する
接地検出装置において、交流信号が印加される１次巻
線、負荷機器のケースに接続する２本の接地線の一方に
直列接続される２次巻線及び前記１次巻線の入力信号変
化が伝達される３次巻線を有する第１トランスと、前記
第１トランスの３次巻線と直列接続される１次巻線、前
記一方の接地線に前記第１トランスの２次巻線と直列に
接続される２次巻線及び自身の１次巻線と２次巻線の差
動出力を抽出する３次巻線を有する第２トランスと、前
記第２トランスの３次巻線で抽出された電気信号と前記
第１トランスの３次巻線と第２トランスの１次巻線の直
列回路に伝達される電気信号に基づいて接地線の断線の
有無と異常検出感度の低下を報知する報知手段とを備え
て構成したことを特徴とする接地検出装置。 - 【請求項４】前記報知手段は、前記第１トランスの３次
巻線と第２トランスの１次巻線の直列回路に挿入される
第１発光ダイオードと前記第２トランスの３次巻線に直
列接続される第２発光ダイオードとを備えて構成される
請求項３記載の接地検出装置。 - 【請求項５】前記報知手段は、前記第１トランスの３次
巻線と第２トランスの１次巻線の直列回路に挿入される
投光素子と該投光素子からの光信号を受信する受光素子
とからなる第１フォトカプラと、該第１フォトカプラの
交流出力を整流する第１整流回路と、前記第４トランス
の３次巻線に直列接続される投光素子と該投光素子から
の光信号を受信する第２フォトカプラと、該第２フォト
カプラの交流出力を整流する第２整流回路と、前記第１
及び第２整流回路の各整流出力の論理積演算を行う論理
積回路と、該論理積回路の論理値１の出力により点灯す
る第３発光ダイオードとを備えて構成される請求項３記
載の接地検出装置。 - 【請求項６】前記報知手段は、前記第１トランスの２次
巻線と第２トランスの２次巻線と直列に前記一方の接地
線に挿入される投光素子と該投光素子からの光信号を受
信する受光素子とからなる第３フォトカプラと、該第３
フォトカプラの交流出力を整流する第３整流回路と、前
記第１トランスの３次巻線と第２トランスの１次巻線の
直列回路に挿入される投光素子と該投光素子からの光信
号を受信する受光素子とからなる第４フォトカプラと、
該第４フォトカプラの交流出力を整流し当該整流出力に
前記第３整流回路の整流出力を重畳して出力する第４整
流回路と、前記第２トランスの３次巻線で抽出された交
流出力を整流する第５整流回路と、前記第４及び第５整
流回路の各出力レベルが予め設定したそれぞれの各閾値
レベルより高い時出力を発生するウィンドウコンパレー
タと、該ウィンドウコンパレータからの出力で点灯する
第４発光ダイオードとを備えて構成される請求項３記載
の接地検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14755296A JP3389001B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 接地検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14755296A JP3389001B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 接地検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09331623A true JPH09331623A (ja) | 1997-12-22 |
| JP3389001B2 JP3389001B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=15432917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14755296A Expired - Fee Related JP3389001B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 接地検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3389001B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100318183B1 (ko) * | 1999-11-04 | 2001-12-24 | 정생규 | 스틸코드 연선기의 단선 검출 장치 |
| JP2006250782A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | アース線接続検知装置 |
| JP2007050887A (ja) * | 2001-06-15 | 2007-03-01 | Toyota Motor Corp | 車両用パワーコントロールユニット |
| CN108321562A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-24 | 太原理工大学 | 保安全可指示的放电棒 |
| JP2019184333A (ja) * | 2018-04-05 | 2019-10-24 | ローム株式会社 | 電源電圧監視回路 |
-
1996
- 1996-06-10 JP JP14755296A patent/JP3389001B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100318183B1 (ko) * | 1999-11-04 | 2001-12-24 | 정생규 | 스틸코드 연선기의 단선 검출 장치 |
| JP2007050887A (ja) * | 2001-06-15 | 2007-03-01 | Toyota Motor Corp | 車両用パワーコントロールユニット |
| JP2006250782A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Mitsubishi Electric Corp | アース線接続検知装置 |
| CN108321562A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-24 | 太原理工大学 | 保安全可指示的放电棒 |
| JP2019184333A (ja) * | 2018-04-05 | 2019-10-24 | ローム株式会社 | 電源電圧監視回路 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3389001B2 (ja) | 2003-03-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |