JPS58103095A - 絶縁型信号変換装置 - Google Patents
絶縁型信号変換装置Info
- Publication number
- JPS58103095A JPS58103095A JP20110481A JP20110481A JPS58103095A JP S58103095 A JPS58103095 A JP S58103095A JP 20110481 A JP20110481 A JP 20110481A JP 20110481 A JP20110481 A JP 20110481A JP S58103095 A JPS58103095 A JP S58103095A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明はプロセス制御等の工業計測分野に使用する絶縁
型信号変換装置に併り、特にノイズ等の外乱によって影
響を受けない安定な制御系を得る絶縁型信号変換装置に
関する。
型信号変換装置に併り、特にノイズ等の外乱によって影
響を受けない安定な制御系を得る絶縁型信号変換装置に
関する。
発明の技術的背！
従平、プロセス匍制御系に使用されている絶縁型信冊変
抄装俗は大略第１図のような構成をとっている。ｆｆ１
ｌち、この装置は、入力信号ＶＴＮをオペアンプ類から
なる入力アンプｌで増岬、した後変調し遠隔地に伝送す
るｆ訓１回路２と、ｗ変訴Ｉ信号をケ訓−して１カ信呆
■ｌＮｆｆ伯る彷謂・回路３との間に、フォトカプラあ
るいはＰ縁トランス等の信号絶縁回路４を介挿するとと
もに、これらの入力アンプ１．１訴（回路２＠−の送信
系と、復調回路３、出力アンプ５新の受信系とにそれぞ
れ個別に箱源を供給するために相力に絶縁構成をとった
ｒ’１ｃ−ＤＣコンバータ等の！淵回路６を備えている
。なお、出力アンプ５の出力信号ｖｏは図示していない
が調節計等のコントロール系に送られる。図中、ｖＰけ
直流預゛源である。
抄装俗は大略第１図のような構成をとっている。ｆｆ１
ｌち、この装置は、入力信号ＶＴＮをオペアンプ類から
なる入力アンプｌで増岬、した後変調し遠隔地に伝送す
るｆ訓１回路２と、ｗ変訴Ｉ信号をケ訓−して１カ信呆
■ｌＮｆｆ伯る彷謂・回路３との間に、フォトカプラあ
るいはＰ縁トランス等の信号絶縁回路４を介挿するとと
もに、これらの入力アンプ１．１訴（回路２＠−の送信
系と、復調回路３、出力アンプ５新の受信系とにそれぞ
れ個別に箱源を供給するために相力に絶縁構成をとった
ｒ’１ｃ−ＤＣコンバータ等の！淵回路６を備えている
。なお、出力アンプ５の出力信号ｖｏは図示していない
が調節計等のコントロール系に送られる。図中、ｖＰけ
直流預゛源である。
背景技術の問題点
しかしながら上記装置にあっては、送信系と受信系とに
個別に電源を供給するゼ豐があるために何れか一方の電
源給電釈例えば７を是距離にわたって架線しなければな
らず、経済性並びに架設工事が大渡である。また一方の
常源給市′＃７に混入するノイズ等の影響を避けるため
に電源回路６は各系統ごとに絶縁するｌ要があるが、こ
のためにＤＣ−Ｉ）Ｃコンバータのよつに複雑で高価斤
ものを使用しなければならない欠点がある。
個別に電源を供給するゼ豐があるために何れか一方の電
源給電釈例えば７を是距離にわたって架線しなければな
らず、経済性並びに架設工事が大渡である。また一方の
常源給市′＃７に混入するノイズ等の影響を避けるため
に電源回路６は各系統ごとに絶縁するｌ要があるが、こ
のためにＤＣ−Ｉ）Ｃコンバータのよつに複雑で高価斤
ものを使用しなければならない欠点がある。
発明の目的
本発明は上記欠ルを除去するためＫなされたもので、Ｐ
縁性電活回路をａ要とせずに１つの直流電源を用いて送
受信系への給’ｔ ？可能とし、かつ信号絶縁回路の信
号伝送効率を高めうる絶縁型信号亥按装置を揚供するも
のとする。
縁性電活回路をａ要とせずに１つの直流電源を用いて送
受信系への給’ｔ ？可能とし、かつ信号絶縁回路の信
号伝送効率を高めうる絶縁型信号亥按装置を揚供するも
のとする。
発明の概要
本発明は入力信刊°に比ｆｌ ｆるパルス忙°信号に変
換し、この・やルス性ケ云゛から互いに相反する２つの
波形信号に変換して出力する送＠糸回路と、この送信系
回路に給電する直流牝゛念と、１次側巻紗両グＭＫ前記
送信系回路の各信号が供給されかつ中間端子に前記簡汎
−ｍ汗が供給される信号絶縁トランスと、この信号Ｐ縁
トランスの２次仰１巻線両端から得られる各信号を復調
して入力信号に比例する信号に変換するダ・信系回路と
、この信号絶縁トランスの出力電圧を整流して受信系回
路の電源とする整流回路とを設けることにより、１つの
直流電源で受信系回路の電源全兼用させ、かつ勝気飽和
させずに信号を信号絶縁トランスの２次側巻線に伝達し
、上記目的を達成するものである。
換し、この・やルス性ケ云゛から互いに相反する２つの
波形信号に変換して出力する送＠糸回路と、この送信系
回路に給電する直流牝゛念と、１次側巻紗両グＭＫ前記
送信系回路の各信号が供給されかつ中間端子に前記簡汎
−ｍ汗が供給される信号絶縁トランスと、この信号Ｐ縁
トランスの２次仰１巻線両端から得られる各信号を復調
して入力信号に比例する信号に変換するダ・信系回路と
、この信号絶縁トランスの出力電圧を整流して受信系回
路の電源とする整流回路とを設けることにより、１つの
直流電源で受信系回路の電源全兼用させ、かつ勝気飽和
させずに信号を信号絶縁トランスの２次側巻線に伝達し
、上記目的を達成するものである。
発明の実施例
第２図は本発明の一実施例を示す構成図であって、例え
ばオイアンプ等からなる入力アンプ１１はプロセスの入
力信号ＶｒＮ’ｒ増幅後、回路絶縁を容易にするための
信号変換回路１２ＶＣ供給する。この信号変換回路１２
としては、例えば積分アンプ、コンパレータ等で構成さ
れ入力信号ＶＩＮに比例するパルス幅デユーティサイク
ル信号に変換する電圧−パルス幅変換回路又は入力信号
ｖｌＮを周波数に変換する電圧−周波数変換回路を用い
る。この信号変換回路１２の出５− 力Ｉｌｌにｌｌ″１′パルス幅−パイフェーイズ変抄回
路１３が接続される。パルス幅−パイフェーイス変換回
路１３けパルス幅デユーティサイクル信号とクロックＣ
ＬＫとを用いて互いに相反する２つの波形信号に変換し
同信号が次段に使用する借景絶縁トランス１４を通りや
すぐし、かつ信号絶縁トランス１４の構成を簡単にする
ことにある。この＠丑絶縁トランス１４は１次側１巻紗
および２次り１）巻線とも中間端子を有し、その１次側
１巻綾の両端ｌｄ：パルス幅−パイフェーイズ変換回路
１３の両出力端に接続し、１次側１巻線の中間端子には
入力アンプ１１．信号変換回路１２およびノ４ルス幅−
パイフェーズ変換回路１３等の電源の用に供する直流電
源１５が供給される。この信号絶縁トランス１４の２次
側巻線にはパイフェーズーノやルス幅変換回路１６およ
びパルス幅を電圧に変換して入力信号を得る復調機能を
持つ信号変換回路１７を介してオ被アンプ等からなる出
力アンプ１８が接続される。
ばオイアンプ等からなる入力アンプ１１はプロセスの入
力信号ＶｒＮ’ｒ増幅後、回路絶縁を容易にするための
信号変換回路１２ＶＣ供給する。この信号変換回路１２
としては、例えば積分アンプ、コンパレータ等で構成さ
れ入力信号ＶＩＮに比例するパルス幅デユーティサイク
ル信号に変換する電圧−パルス幅変換回路又は入力信号
ｖｌＮを周波数に変換する電圧−周波数変換回路を用い
る。この信号変換回路１２の出５− 力Ｉｌｌにｌｌ″１′パルス幅−パイフェーイズ変抄回
路１３が接続される。パルス幅−パイフェーイス変換回
路１３けパルス幅デユーティサイクル信号とクロックＣ
ＬＫとを用いて互いに相反する２つの波形信号に変換し
同信号が次段に使用する借景絶縁トランス１４を通りや
すぐし、かつ信号絶縁トランス１４の構成を簡単にする
ことにある。この＠丑絶縁トランス１４は１次側１巻紗
および２次り１）巻線とも中間端子を有し、その１次側
１巻綾の両端ｌｄ：パルス幅−パイフェーイズ変換回路
１３の両出力端に接続し、１次側１巻線の中間端子には
入力アンプ１１．信号変換回路１２およびノ４ルス幅−
パイフェーズ変換回路１３等の電源の用に供する直流電
源１５が供給される。この信号絶縁トランス１４の２次
側巻線にはパイフェーズーノやルス幅変換回路１６およ
びパルス幅を電圧に変換して入力信号を得る復調機能を
持つ信号変換回路１７を介してオ被アンプ等からなる出
力アンプ１８が接続される。
また、信芸終縁トランス１４の２次１１１１巻線両端６
− にはダイオードＤ、、Ｄ２が接続され、ここで２次ｇＡ
１１巻線の両端に」われた常圧を討−淀してパイフェー
ズー・ぐルス幅変抑回路１６、信号変換回路１７および
出力アンプ１８等に供給する。
− にはダイオードＤ、、Ｄ２が接続され、ここで２次ｇＡ
１１巻線の両端に」われた常圧を討−淀してパイフェー
ズー・ぐルス幅変抑回路１６、信号変換回路１７および
出力アンプ１８等に供給する。
２次側巻線の中間端子は回路１６．１７．１８等の零電
位ラインとして使用している。なお、出力アンプ１８か
ら出力された信号Ｖ。け図示していないがプロセス制御
系等に送出てれる。
位ラインとして使用している。なお、出力アンプ１８か
ら出力された信号Ｖ。け図示していないがプロセス制御
系等に送出てれる。
次に、以上のように構成された絶縁型信号変換装置の作
用を説明する。入力アンプ１１はプロセス等の入力信号
ＶＩＮを増幅して第３図ＡＶＣ示すような信号Ａ＝Ｖｒ
ｓ−Ｋ（仕し、Ｋは増帖度）を得、これ全後続の例えば
電圧−パルス幅変換回路等の信号変換回路１２に供給す
る。この信号変換回路１２では入力アンプ１１の出力に
比例する第３図Ｂのよりなｉ４ルス幅デユーティサイク
ル信号に変換し、これをノヤルス幅−ノぐイフェーイズ
回路１３に供給する。このとき、同回路１３にはクロッ
クＣＬＫが伊゛給されている。
用を説明する。入力アンプ１１はプロセス等の入力信号
ＶＩＮを増幅して第３図ＡＶＣ示すような信号Ａ＝Ｖｒ
ｓ−Ｋ（仕し、Ｋは増帖度）を得、これ全後続の例えば
電圧−パルス幅変換回路等の信号変換回路１２に供給す
る。この信号変換回路１２では入力アンプ１１の出力に
比例する第３図Ｂのよりなｉ４ルス幅デユーティサイク
ル信号に変換し、これをノヤルス幅−ノぐイフェーイズ
回路１３に供給する。このとき、同回路１３にはクロッ
クＣＬＫが伊゛給されている。
ここで、パルス幅−パイフェーイズ変換回路１３は、信
号ＢのうちＴ】期間内に入力するクロックＣＬＫの立下
シで立上がり、Ｔ２期間内に入力するクロックＣＬＫの
立子シで立上がりを呈するパルス性の信号Ｃと、この信
号Ｃと全く逆の波形を呈するパルス性の信号Ｃ′とを作
成し、それぞれの信号ｃ、ｃ’を信号？縁トランス１４
の１次側巻線両端に供給する。従って、信号絶縁トラン
ス１４の２次側巻線から得られる信号波形ＶＣ＠目する
と、時間軸方向は常圧−パルス幅変調彼のパイフェーズ
波形であシ、振畔は直流電源１５の常圧Ｖｐによって得
られる信号り、Ｄ’となる。なお、直流電源ｖＰけ２次
側“倦線以ダの回路電源として利用できるような電圧（
例えば１５ｖ）に設置されている。そこで、２次側巻線
から得られた信号Ｄ 、 Ｄ’をダイオードＤ１゜Ｄ２
で整流すれば、１つの直流電源１５で送信系回路１１−
１３のみならず、２次（１ｊ１巻線以後の受信系回路１
６〜１８の電源としても第１１用できる。
号ＢのうちＴ】期間内に入力するクロックＣＬＫの立下
シで立上がり、Ｔ２期間内に入力するクロックＣＬＫの
立子シで立上がりを呈するパルス性の信号Ｃと、この信
号Ｃと全く逆の波形を呈するパルス性の信号Ｃ′とを作
成し、それぞれの信号ｃ、ｃ’を信号？縁トランス１４
の１次側巻線両端に供給する。従って、信号絶縁トラン
ス１４の２次側巻線から得られる信号波形ＶＣ＠目する
と、時間軸方向は常圧−パルス幅変調彼のパイフェーズ
波形であシ、振畔は直流電源１５の常圧Ｖｐによって得
られる信号り、Ｄ’となる。なお、直流電源ｖＰけ２次
側“倦線以ダの回路電源として利用できるような電圧（
例えば１５ｖ）に設置されている。そこで、２次側巻線
から得られた信号Ｄ 、 Ｄ’をダイオードＤ１゜Ｄ２
で整流すれば、１つの直流電源１５で送信系回路１１−
１３のみならず、２次（１ｊ１巻線以後の受信系回路１
６〜１８の電源としても第１１用できる。
一方、２次側巻線両端から出力された信号り、ｒｌ’は
パイフェースーハルス幅変換回路１６でパルス幅に１物
され（第３図Ｅ参照）、さらにフィルタ等を用いたパル
ス幅−旬′圧変換手段とった信号７１ｊ″捨回路１７で
彷訃して入力信号−に比例した第３図ＦのようなＧ号Ｆ
を取υ出すものである。
パイフェースーハルス幅変換回路１６でパルス幅に１物
され（第３図Ｅ参照）、さらにフィルタ等を用いたパル
ス幅−旬′圧変換手段とった信号７１ｊ″捨回路１７で
彷訃して入力信号−に比例した第３図ＦのようなＧ号Ｆ
を取υ出すものである。
なお、本発明は上記実施ｆｌｉに駆足されるものでは万
い。上記実施例はディジタル借景の伝送回路として述べ
たが、アナログＧ Ｌ、の伝送回路としても使用できる
。即ち、第２図に示す構成のものにおいてｆｌｉえば送
信系回路断ＪＪ−７５をローカルサイドに設置し、信会
絶縁トランス１４から出力されたアナログ信号をセンタ
サイドに設けた受信系回路１６〜１８でゆ調して入力信
号を得るようにする構成でもよい。この例を第４図に示
す。この場合、信号絶縁トランス１４の２次側１巻線に
接続される信号回路Ｈ，Ｌは耐ノズル性を強化するため
に撚線を用いると有効である。その他、本発明はその要
旨を逸脱しない範囲で沖々変形して実施できる。
い。上記実施例はディジタル借景の伝送回路として述べ
たが、アナログＧ Ｌ、の伝送回路としても使用できる
。即ち、第２図に示す構成のものにおいてｆｌｉえば送
信系回路断ＪＪ−７５をローカルサイドに設置し、信会
絶縁トランス１４から出力されたアナログ信号をセンタ
サイドに設けた受信系回路１６〜１８でゆ調して入力信
号を得るようにする構成でもよい。この例を第４図に示
す。この場合、信号絶縁トランス１４の２次側１巻線に
接続される信号回路Ｈ，Ｌは耐ノズル性を強化するため
に撚線を用いると有効である。その他、本発明はその要
旨を逸脱しない範囲で沖々変形して実施できる。
９−
発明の効果
以上詳記したように本発明によれば、信号絶縁用トラン
スの入出力端間にパルス帽−パイフェーズおよびパイフ
ェーズおよびパルス幅の変換手段を設けたので、トラン
スの小形什が図れ、トランスの磁気飽和を防いで信号伝
達特性および入出力精度を高めることができる。また、
１つの直流電源を用いて送信系はもとより、受信系の電
源としても共用させること７５：でき、これにより複軸
、高価な絶縁性宵＃を不要とすることができる。オだ、
１つの侶郵絶縁トランスで信号絶縁と電源Ｐ縁とを可能
としうる絶縁型信号変換装置を提供できる。
スの入出力端間にパルス帽−パイフェーズおよびパイフ
ェーズおよびパルス幅の変換手段を設けたので、トラン
スの小形什が図れ、トランスの磁気飽和を防いで信号伝
達特性および入出力精度を高めることができる。また、
１つの直流電源を用いて送信系はもとより、受信系の電
源としても共用させること７５：でき、これにより複軸
、高価な絶縁性宵＃を不要とすることができる。オだ、
１つの侶郵絶縁トランスで信号絶縁と電源Ｐ縁とを可能
としうる絶縁型信号変換装置を提供できる。
第１図は従来装置の構成図、第２図は本発明に係る絶縁
型信号変換装置の一実施ｆｌｌを示す構成図、第３図は
本発明装置の動作を説明する波形図、第４図は本発明の
他の実施ｆｊｌを示す構成図である。 １２・・・信号変換回路（電圧−パルス幅変換回１０− 路゛）、１３・・・パルス幅−パイフェーイズ変挽回路
、１４・・・信号絶縁トランス、１５・・・直流電源、
１６・・・パイフェーイズーパルス幅変換回路、１７・
・・信号変換回転、ＤＩ＋Ｄ２・・・ダイオード。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１１−
型信号変換装置の一実施ｆｌｌを示す構成図、第３図は
本発明装置の動作を説明する波形図、第４図は本発明の
他の実施ｆｊｌを示す構成図である。 １２・・・信号変換回路（電圧−パルス幅変換回１０− 路゛）、１３・・・パルス幅−パイフェーイズ変挽回路
、１４・・・信号絶縁トランス、１５・・・直流電源、
１６・・・パイフェーイズーパルス幅変換回路、１７・
・・信号変換回転、ＤＩ＋Ｄ２・・・ダイオード。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１１−
Claims (5)
- （１）入力信号に比例する・ぐルス性信号に変換し、仁
のパルス性信号から互いに相反する２つの波形信号に変
換して出力する送信系回路と、この送信系回路に給電′
する直流電源と、１次１１１］巻紳両端に前記送信系回
路の各信号が供給されかつ中間端子に前言に直流電源が
供給される借景絶縁トランスと、この信号Ｐ縁トランス
の２次側巻約両端から得られる各信号をり調して入力信
号に比例する信号に変換する受信系回路と１、との信号
Ｐ縁トランスの出力電圧を整流して受信系回路の型理と
する整流回路とを備えたことを特徴とする絶、縁型信号
変換装置。 - （２）ノ９ルス性信妥に変換する手段は、入力信号に比
例するパルス幅デユーティサイクル信号に変換する常圧
−パルス＠変換回路を用いたことｆ特徴とする特許請求
の範囲第１項配貼の躯・縁型信号変換装置。 - （３） ノ”ルス性信号に変換する手段は、入力信号
に比ｆ１１する周波数の・やルス信号に変換する常圧−
周波数変換回路を甲いたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の絶縁型信号変換装置０ - （４）送信系回路は、常圧−パルス幅変換回路と、パル
ス幅−パイフェーイズ変換回路とを備えたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の絶縁型信号変換装置。 - （５）受信系回路は、バイフェーズ−ｉ４ ／ｌ／ ス
ｆ変換回路と、パルス幅−電圧変換回路とを何えたこと
を特徴とする特許請求のｌ即第１項記載の絶縁型信置変
換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20110481A JPS58103095A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 絶縁型信号変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20110481A JPS58103095A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 絶縁型信号変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58103095A true JPS58103095A (ja) | 1983-06-18 |
| JPH0211960B2 JPH0211960B2 (ja) | 1990-03-16 |
Family
ID=16435462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20110481A Granted JPS58103095A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 絶縁型信号変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58103095A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009027455A (ja) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Yokogawa Electric Corp | 絶縁伝送回路 |
-
1981
- 1981-12-14 JP JP20110481A patent/JPS58103095A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009027455A (ja) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Yokogawa Electric Corp | 絶縁伝送回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0211960B2 (ja) | 1990-03-16 |
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