JPS58147233A - アナログ入力装置 - Google Patents
アナログ入力装置Info
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- JPS58147233A JPS58147233A JP3083682A JP3083682A JPS58147233A JP S58147233 A JPS58147233 A JP S58147233A JP 3083682 A JP3083682 A JP 3083682A JP 3083682 A JP3083682 A JP 3083682A JP S58147233 A JPS58147233 A JP S58147233A
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- current
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- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/18—Modifications for indicating state of switch
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
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
この発明扛１１えはプロセス制御装置に用いられるアナ
ログ入力装置に関し、籍に簡単な摘造によりセンナの断
線検出機能を付加することができるアナログ人力ｍ＃Ｉ
Ｌｔ提供しようとするものである。 〈発明の背景〉 例え＃′ｉ豪数の熱電対からの信号を受信するアナログ
受信装置は一般に纂１＆Ａに示すようにｍ成される。図
中１ａｌｌｂ、Ｉｃ・・・・・・ＩＥＩはそれぞれ熱電
対のようなアナログ信号源、１００はこれらアナログ信
−１９＃１ａ〜１ｆｌからのアナログ信号を入力部に尋
（４１号入力線、１０ｔ；を絶縁形アナログ信号入力部
、２０はマルチプレクサ、ｓｏｕ増幅部、３０１はこの
増幅ｉ３０の利得を設定する利１ＩＩＷ＆定十段を示す
。 絶縁形アナログ信号入力ｓ】０は入力アナログ信号を交
流信号に変換するＩｌ流−交流変換−１０麿と、このＦ
ＩｉＲ−交流変換９１０ｍの変換出力が１次巻線に与え
られる絶縁トランスＪｏｂと、絶縁トランスＪｏｂの２
次巻線に得られる交流信号を絢期ＩＥａＬ、入力アナロ
グ信号と１！価な信号を再桃する５Ｊ９ＪＩＩｔＩＬＦ
ｊ！Ｊ路１０ｃとによｐ構成される。 このように絶縁形アナログ信号入力部１０では絶縁トラ
ンス１０ｂＫよシプロセス制御装置とプロセスフィール
ドとの［Ｒ的な結合ｔ＠鍬し、アナログ信４９源１ｍ〜
ｉｌｌの対地電位を自由に設定できるようにしている・ とζろでアナログ信号−１ｍ−１１１乃至は信号入力線
１０Ｇの断線を検出するＫは例えば第２ＷＪに示すよう
に信号入力１１１１００ＫＮＲ源１０１から倣少亀＃１
を与えることによシ目的が達せられる・この仁とは従来
からよく知られている事項で６る・ここで％に各信号入
力＄１００は相互において直流的に分−されている必ｌ
Ｉかめるため電流源１０１は各信号入力線１００ｒｌｉ
Ｋ設けることが要求されるＯ 各信号入力４１１００毎に断線検出用の電流源］０】を
設けることの経涛的負担を軽減する構造が従来から各櫨
提案されている。 〈従来の説明〉 第３−に従来の一つの榊造倉示す、第３図において第１
（２）及び第２図と対応する部分には崗−符号を付して
示す。この剣ではパルス信号陳１０４から駆動回路」０
３にパルス信号を与え、駆動回路ｌｏｇの出力により１
１ｆｔ−交ｔｊｔ変換益１０ｍと同期螢諏胞路１０ｃを
駆動するように構成すると共に、駆動信号８１０３から
直流−交流変換動１０１に供給する駆動信号ｔＩｌ流千
撹−路１０２に与え、このｌＩｔ！Ｌ平？１＃画路１０
２において駆動信号をＩｉ＆平階し、その肇訛平盾出力
を亀に線構造とするための抵ＦＣ＠１０１１に一通じて
信号入力線１００に供給する構造とした１のである。尚
１１゜１２は血流−交ＩＩＬ変侠＊ｔＯａ及び陶期督ｋ
（ロ）路］０Ｃｔ−ｅｌｌ戟するスイッチ菓子、１３に
低域通過フイｋｌを示し、これは一般にインピーダンス
素子１４とキャパシタ１５によって構成される。 この胞ＩｊＩｌ佛造によれに各信号入力線１０Ｇ毎に肇
置平ｆ＃−路】０２と電Ｒ源化の九めの抵抗器１０３Ｍ
を設けて＃線検出機能を付加するもので６１ 各信号入
１１１００ 毎に１１ｍ［１ｊを設ける場合き比較して
大幅なコストタウンは期待できない。 第４１！！ＵＦｉ従来考えられている他の回路構造を示
す、この例では各信号入力線１００毎に光電変換素子１
６ｔ＆ｆｆ、この光電変換素子１６ｔｌＣ共通の光源１
７から光管与えその充電変換出力を抵抗器１０１ｍを瀘
じて信号入力１１００に供給するように＊ａした・場会
會示す。 この第４図の＃Ｓ造による場合も各信号入力線１００１
１に光−ｆ供集子１６を必景とし、また場合によっては
光源１７−各信号人力１１００毎に設妙なけれはならな
いためコスト的には纂３図の場合と同僚に大幅なコスト
ダウンは期待できない・−に充電１ｉｔ−皐子１６の劣
化Ｒは信号入力線３００ＫｌｉｊＩ＠される価基的な電
圧によって光電変＊素子１６が蝋損すること賜考えられ
るため信幀性に欠ける欠点がある。 第５図は従来の史に他の檎造倉示す。この伽では＃線検
出用電＆＠１０１ｔマルチプレクサ２０の出力側に設は
九場合管示す。このようにマルチフレフサ２０の出力肯
に断線検出用電欠の注入点を採るとＩｌは信号入力＠１
００の本数にｐＡ係なくＩＩＬ流伽１０１ｔ１個で埼ま
せることができ大幅なコストタウンが期待できる。 然し乍らこの回路構造を採るときは！ルナプレクサ２０
において入力を選択しアナログｔを取込むタイミングと
、亀＆１ＩｌｌＯＪ倉回路に嵌続し！ルチブレクサ２０
によって選択され良信号入力線］００に＃線検出用亀ａ
ｖｒ注入するタイミングを別々に行わなくてはならない
、仁の丸め入力アナログ信号の＾速耽込み操作には迩し
ていない。 つまシ瀘近のプロセス１１１＆筐はマイクロコンピュー
タ機能を内戚することから＾速処珈靜力を階っている。 従ってアナログ人力装亀にもＩｌ［ｉ速比が豐求される
ようＫなった。この点から＠５１ｋｌのｗＩＩＩＭ検出
付加病造は不適格である。謝に要求するなら＃−ｉ第３
−に示した従来技術にも不満がある。 ＩＩ３□□□に示した絶縁形アナログ信号入力部１０で
はｍｆｔ−交Ｒ俊佛器１０Ｍ及び同期整流回路１０ｃは
一つのスイッチ集子１１及び１２によって４１１１Ｊ１
！している・この率惚スイッチ形の［Ｒ−交流変換６３
０暑及び同期！ｌｔ！ＩＬ回路１０ｃも高速絶４１１伝
送に４していない。 りまＶ＊他スイッチ形の絶縁形アナログ信号入力１１１
０によれば、スイッチ集子１１及び１２が同時にオン、
オフ動作する。従ってスイッチ集子］１がオンしている
間に絶縁トランス］ＯｂＫ入力憫からエネルギが注入場
れる・このエネルギは一気的なエネルギとしてＩ／Ｉ！
！毅トランストランス１ＯｂＫ蓄見スイッチ集子１１．
１２がオフになると、この磁気的なエネルギは奴出路を
失ない自然放出により１１Ｉｔ衰する。この自然放出に
よる減衰は時間か僑ｐ減衰が完全に科Ｉするまでは次の
絶縁伝送
ログ入力装置に関し、籍に簡単な摘造によりセンナの断
線検出機能を付加することができるアナログ人力ｍ＃Ｉ
Ｌｔ提供しようとするものである。 〈発明の背景〉 例え＃′ｉ豪数の熱電対からの信号を受信するアナログ
受信装置は一般に纂１＆Ａに示すようにｍ成される。図
中１ａｌｌｂ、Ｉｃ・・・・・・ＩＥＩはそれぞれ熱電
対のようなアナログ信号源、１００はこれらアナログ信
−１９＃１ａ〜１ｆｌからのアナログ信号を入力部に尋
（４１号入力線、１０ｔ；を絶縁形アナログ信号入力部
、２０はマルチプレクサ、ｓｏｕ増幅部、３０１はこの
増幅ｉ３０の利得を設定する利１ＩＩＷ＆定十段を示す
。 絶縁形アナログ信号入力ｓ】０は入力アナログ信号を交
流信号に変換するＩｌ流−交流変換−１０麿と、このＦ
ＩｉＲ−交流変換９１０ｍの変換出力が１次巻線に与え
られる絶縁トランスＪｏｂと、絶縁トランスＪｏｂの２
次巻線に得られる交流信号を絢期ＩＥａＬ、入力アナロ
グ信号と１！価な信号を再桃する５Ｊ９ＪＩＩｔＩＬＦ
ｊ！Ｊ路１０ｃとによｐ構成される。 このように絶縁形アナログ信号入力部１０では絶縁トラ
ンス１０ｂＫよシプロセス制御装置とプロセスフィール
ドとの［Ｒ的な結合ｔ＠鍬し、アナログ信４９源１ｍ〜
ｉｌｌの対地電位を自由に設定できるようにしている・ とζろでアナログ信号−１ｍ−１１１乃至は信号入力線
１０Ｇの断線を検出するＫは例えば第２ＷＪに示すよう
に信号入力１１１１００ＫＮＲ源１０１から倣少亀＃１
を与えることによシ目的が達せられる・この仁とは従来
からよく知られている事項で６る・ここで％に各信号入
力＄１００は相互において直流的に分−されている必ｌ
Ｉかめるため電流源１０１は各信号入力線１００ｒｌｉ
Ｋ設けることが要求されるＯ 各信号入力４１１００毎に断線検出用の電流源］０】を
設けることの経涛的負担を軽減する構造が従来から各櫨
提案されている。 〈従来の説明〉 第３−に従来の一つの榊造倉示す、第３図において第１
（２）及び第２図と対応する部分には崗−符号を付して
示す。この剣ではパルス信号陳１０４から駆動回路」０
３にパルス信号を与え、駆動回路ｌｏｇの出力により１
１ｆｔ−交ｔｊｔ変換益１０ｍと同期螢諏胞路１０ｃを
駆動するように構成すると共に、駆動信号８１０３から
直流−交流変換動１０１に供給する駆動信号ｔＩｌ流千
撹−路１０２に与え、このｌＩｔ！Ｌ平？１＃画路１０
２において駆動信号をＩｉ＆平階し、その肇訛平盾出力
を亀に線構造とするための抵ＦＣ＠１０１１に一通じて
信号入力線１００に供給する構造とした１のである。尚
１１゜１２は血流−交ＩＩＬ変侠＊ｔＯａ及び陶期督ｋ
（ロ）路］０Ｃｔ−ｅｌｌ戟するスイッチ菓子、１３に
低域通過フイｋｌを示し、これは一般にインピーダンス
素子１４とキャパシタ１５によって構成される。 この胞ＩｊＩｌ佛造によれに各信号入力線１０Ｇ毎に肇
置平ｆ＃−路】０２と電Ｒ源化の九めの抵抗器１０３Ｍ
を設けて＃線検出機能を付加するもので６１ 各信号入
１１１００ 毎に１１ｍ［１ｊを設ける場合き比較して
大幅なコストタウンは期待できない。 第４１！！ＵＦｉ従来考えられている他の回路構造を示
す、この例では各信号入力線１００毎に光電変換素子１
６ｔ＆ｆｆ、この光電変換素子１６ｔｌＣ共通の光源１
７から光管与えその充電変換出力を抵抗器１０１ｍを瀘
じて信号入力１１００に供給するように＊ａした・場会
會示す。 この第４図の＃Ｓ造による場合も各信号入力線１００１
１に光−ｆ供集子１６を必景とし、また場合によっては
光源１７−各信号人力１１００毎に設妙なけれはならな
いためコスト的には纂３図の場合と同僚に大幅なコスト
ダウンは期待できない・−に充電１ｉｔ−皐子１６の劣
化Ｒは信号入力線３００ＫｌｉｊＩ＠される価基的な電
圧によって光電変＊素子１６が蝋損すること賜考えられ
るため信幀性に欠ける欠点がある。 第５図は従来の史に他の檎造倉示す。この伽では＃線検
出用電＆＠１０１ｔマルチプレクサ２０の出力側に設は
九場合管示す。このようにマルチフレフサ２０の出力肯
に断線検出用電欠の注入点を採るとＩｌは信号入力＠１
００の本数にｐＡ係なくＩＩＬ流伽１０１ｔ１個で埼ま
せることができ大幅なコストタウンが期待できる。 然し乍らこの回路構造を採るときは！ルナプレクサ２０
において入力を選択しアナログｔを取込むタイミングと
、亀＆１ＩｌｌＯＪ倉回路に嵌続し！ルチブレクサ２０
によって選択され良信号入力線］００に＃線検出用亀ａ
ｖｒ注入するタイミングを別々に行わなくてはならない
、仁の丸め入力アナログ信号の＾速耽込み操作には迩し
ていない。 つまシ瀘近のプロセス１１１＆筐はマイクロコンピュー
タ機能を内戚することから＾速処珈靜力を階っている。 従ってアナログ人力装亀にもＩｌ［ｉ速比が豐求される
ようＫなった。この点から＠５１ｋｌのｗＩＩＩＭ検出
付加病造は不適格である。謝に要求するなら＃−ｉ第３
−に示した従来技術にも不満がある。 ＩＩ３□□□に示した絶縁形アナログ信号入力部１０で
はｍｆｔ−交Ｒ俊佛器１０Ｍ及び同期整流回路１０ｃは
一つのスイッチ集子１１及び１２によって４１１１Ｊ１
！している・この率惚スイッチ形の［Ｒ−交流変換６３
０暑及び同期！ｌｔ！ＩＬ回路１０ｃも高速絶４１１伝
送に４していない。 りまＶ＊他スイッチ形の絶縁形アナログ信号入力１１１
０によれば、スイッチ集子１１及び１２が同時にオン、
オフ動作する。従ってスイッチ集子］１がオンしている
間に絶縁トランス］ＯｂＫ入力憫からエネルギが注入場
れる・このエネルギは一気的なエネルギとしてＩ／Ｉ！
！毅トランストランス１ＯｂＫ蓄見スイッチ集子１１．
１２がオフになると、この磁気的なエネルギは奴出路を
失ない自然放出により１１Ｉｔ衰する。この自然放出に
よる減衰は時間か僑ｐ減衰が完全に科Ｉするまでは次の
絶縁伝送
【行うことはできない・このような珈由から阜
他スイッチ會用い友１２！！縁形アナログ信号入力部】
０は伝送毎に比較的長い休止時間を必要とし、高速伝送
に適していない・ このため纂６図に示すような絶縁形アナログ信号入力部
が既に本出願人によシ「実公昭５２−３８８９７号公報
」に開示するように提案している。稟６図に示すように
′ｇＩＬ流−交流変洪番１０ａ及びｉ！ｒＩ期ＩＩ訛紬
路１０ｃはそれぞれ互に相補動作する一対のスイッチ集
子１１ａ、１１ｂ及び１２ｍ。 １２ｂと、補助コンデンサｌｌｃ、１２ｃとによって構
成される。 この絶縁形アナログ備考入力部ｌＯによれば血流−交流
変換器１（ｌにおいてスイッチ集子１１１ｍがオンのと
きフィルタ１３ｔ４１！Ｊｌｉｌ（するキャパシタ１５
に蓄えられた入力アナログ電圧ｅ、は絶縁トランス１０
ｂの１次巻−に与えられ、ｅｌｉｋトランス１０ｂに一
気エネルギとして蓄えられる。スイッチ集子ｉｌｌがオ
フになるとスイッチ素子１１ｂがオンとなる・スイッチ
集子１１ｂがオンになることにより絶縁トランスｌＯｂ
に蓄えられた磁気エネルギは逆起動−ｊとして一助キャ
パシタＩＩＣＫ吸収される。このとき補助キャパシタＩ
ＩＣにはキャパシタ１５が直列接続されるため、このキ
ャパシタ１５に蓄えられた電圧ｅ１と絶縁トランス１０
ｂＫ蓄えられ九磁気エネルギによる逆起動−〇量とが加
算されて印加され、禰助キャＩくシタ１ ］ ＣＫはｇ
Ｃｉが蓄えられる。このｌｓ未絶縁トランス］０ｂｏ１
次巻線には亀７図に示すようにコモン電位ＣｃＶｒ中心
に正と負方向にｅｌずつ伽れる矩形波が与えられる。 この矩形波は絶縁トランスｌＯｂの２次巻線に伝送され
、岡期＊＊回路１０ｃによｐ同期ＩＥ＆されキャパシタ
１２ｄに入力アナログ信号の電圧町と等価な電圧が再現
される。尚−期ＩＩ流回路１０ｃの補助キャパシタ１２
ＣＫはｉ［１１−交流変換器１０ＩＯ補助キャパシタ１
２０に蓄えられた重圧と等価な重圧が蓄えられる。 躯動胞路１０３は２制の絶縁トランス６０１ 。 ６０２と、ツェナーダイオードを用いた波形壷形−路６
０３．６０４によって＃Ｉ敗し、獣形蜂形−路６０３，
６０４會ｍ成するツェナータイオードの接続中点からコ
モン電位出力ｔｈるようにし、このコモン電位出力をア
ナログ信号路のコモン電位側に接続するととＫよ少、こ
の例では第８−に示すようにコモン電位Ｃｃｔ−基準に
負方向に互に逆位相で振れる駆動信号８０３，８０２を
得るようＫＬ、この駆動信号８０１．８０２’ｔスイッ
チ素子１１ａ、１１ｂ及び１２ａ、１２ｂの各ゲート電
憔に与えるように嬌成した揚曾倉示す・この絶縁形アナ
ログ入力部によれは、先に観明したように絶縁トランス
ｌＯｂの１次ｓＩｓに正と負方向に対称に畿れる矩形波
電圧が印加され連続的に駆動される丸め絶縁トランス１
ＯｂＫに一気エネルギが４１積されることがない、よっ
て入力アナログ信号は連続的に伝送され＾ｉ！ｉｖｅ取
抄作に遍している。 〈妬明の目的〉 この発明はこの尚運伝送が口］艷なアナログ人力餉直に
簡単な構造ｔｔｑ加することにより断１Ｉｉｌ！検出４
！ｌ！能を持たゼるように麹敗し友ものでるる。 従ってこの＠―によれ＃ｉ断４１摺出僚訃を安愉に付加
することができる。 〈発明の実織例〉 第９ｋＪにこの発明の一実権例を示す、この発明におい
ては直流−交諏質１１１ｔｌＱａ及び同期整流−路ｘｏ
ｃｔ第６靭に示した互に相補動作する一対のスイッチ素
子１１１．ｌｌｂ及び１２１゜１！ｂｅ用い九双他スイ
ッチ構造とすると共Ｋ［Ｌ諏−交Ｒ変ＩＩｌ器１０ａｔ
駆動する駆動信号を電流−化抵抗１１０１１１潰してア
ナログ信号源１ａ又は］ｂ〜１ｎとフィルタ１３を構成
するインピーダンス素子１４との間に供給するように＃
ＩＩ成するものである。 〈発明の作用〉 このように構成することにより抵抗器１０】１１通じて
第８図ＡＸはＢに示すような駆動信号８０１）ｌＪ８０
２か４１１号入力線１００に供給される。ζこで給に躯
ｌｌＩ傷号８０１．８０２はコ叱ン電位ｅｃＫ対して＃
ＩＬｆＩＬ的に偏倚しているから信号入力１１Ｊ ００
Ｋｍｆｉｔ＆ｔｌ［ｌ［４ｔたＯと等価となり、アナロ
グ４Ｉｒ号陳１ｍ又にｌｂ〜Ｉｎが断線し友ときはこの
厘ｆｌ１１ｊ１畳電流により同期整流回路ＪＯＣの出力
電圧￥ｒ員方向（又は正方向）に＊ｂ切らせることがで
きる。 ここでｌ１ｉＩＴ線検出の原着とそのとき発生する誤差
値は次の如くである拳熱電対Ｏような信号源インピータ
ンスは通常数百オームであり、これが断線すると伽号入
力線１０００線間インピーダンスは数ｄメグオームＫＫ
化し、このインヒータンス変化ｔ＃線検出に利用する。 断線検出のための電位を重責させるとき生じるｌ１ｇ差
鍾は、信号：１００ミリボルト／フルスケール、信−ｋ
ｌ系インピータンス：５００オーム、受信部入力インピ
ーダンス＝２メグオーム、電波供給囲路の出力インピー
ダンス：５０メグオーム、電流供給紳の電圧＝５ボルト
、この動作例において正常使用時の断線検出用供給電流
によるｄ４差儲ｅ。 は すなわち５０μ■となる。 断１ｍ時の受信部人力−電圧ｇ、、 ｈすなわち２００
ｉリボルトである。このように断線検出の九めの亀ｔｌ
ＬＫよる誤差Ｉｌは上記例では０．０６バーセント７フ
ルスケールで充分に小さいとト及び光分な大きさのスケ
ールアウト電圧が得られること、上記例では２００ ノ
＜−セント／フルスケ−ｋが侍られ、正常時の測定を正
確に行える点とＷＩＳｔＳ実に検出できる機能を峙つ。 〈発明の効果〉 以上説明したようにこの発明によれは第６図に示し九絶
縁形アナログ入力部に対して抵抗ＩｆＦｌｏ１１ｔ１本
追加するだけでＷＲＳ検出ｌＩ！能を付加することがで
きる。よって第１図乃至纂４図に示し九構造と比収して
大幅なコストダウンが期仲できる。 然も＾遮伝送＠能を階つことから最近のプロセス餉御執
筺に光分対応することかできる・尚上述では＃−検出の
ための電ｆｉ會アナログ信号源とフィルタ１８の闇に規
定したが、その塩出はこの注入点が最奄誤差値を小さく
できるからである。つまシフィルタ１３とｍ流−交流変
＊ａ］Ｏｂとの間に選定することもできるが、この場合
にはフィルタ１３のインピーダンス素子１４に発生する
電圧降下が誤差の発生費因となり、誤差値が大きくなる
。従って第９図の実−例がＩＩｋも望ましいものである
・ また上述では駆動信号８０１．８０２を負極性のパルス
として説明したが、これは次の趣由により選択されるべ
きである。つまりアナログスイッチの操作０！号は必要
な範囲で小さい方が信号系回路へ洩れ出す成分が少なく
なり、高精度受信に遍するものであることからアナログ
スイッチへのオフモードへの過大なゲートドライブは抑
制する方が好ましい、すなわちＰチャネル１１ｉ１０８
・ＦＥＴをアナログスイッチとして用いる場合は、５ｇ
５ａａの波形のように負へ１埼させた操作パルス管選ぶ
べきであり、ＮチャネルＭ０１−ＦＷＴｔ−用いるとき
は正にＩＩＡｔＩ！ｔシた操作パルスを選ぶ方がよい。 また上述の実＃１１楢のようにツエナーダイオードを用
いた波形整形（ロ）路８０３．８０４により駆動信号を
得るようＫｍ成した場合は駆動回路１０３を構成する絶
縁トランス８０１と６０２を小形化できる利点が得られ
る。つまシ一般にトランスを小形化すると２次ＮＫ＃！
起される電圧波形は歪を受ける。よって１次側から正規
の波形を持つ矩形款を与えても２次肯に誘起される電圧
波形は微分鼓形に近くなる。このため一般には必要な磁
気容ｔｔ階つコアを用い友トランスを用いることが常識
であるが、ここではツェナーダイオード愛用い九波形肇
形回路６０３．６０４を設妙たことによｐ２次側にｔ７
ｓ起される電圧波形が多少鑓分波形に近すいたとしても
、その微分鼓形をクリッーブして地形ＩＨＬ１に得るこ
とができる。よって波形整形回路８０１．６０４を設け
たことＫよシ絶縁トランス６０１と６０２を小形にする
ことができ、この点でもコストダウンが期待できる・
他スイッチ會用い友１２！！縁形アナログ信号入力部】
０は伝送毎に比較的長い休止時間を必要とし、高速伝送
に適していない・ このため纂６図に示すような絶縁形アナログ信号入力部
が既に本出願人によシ「実公昭５２−３８８９７号公報
」に開示するように提案している。稟６図に示すように
′ｇＩＬ流−交流変洪番１０ａ及びｉ！ｒＩ期ＩＩ訛紬
路１０ｃはそれぞれ互に相補動作する一対のスイッチ集
子１１ａ、１１ｂ及び１２ｍ。 １２ｂと、補助コンデンサｌｌｃ、１２ｃとによって構
成される。 この絶縁形アナログ備考入力部ｌＯによれば血流−交流
変換器１（ｌにおいてスイッチ集子１１１ｍがオンのと
きフィルタ１３ｔ４１！Ｊｌｉｌ（するキャパシタ１５
に蓄えられた入力アナログ電圧ｅ、は絶縁トランス１０
ｂの１次巻−に与えられ、ｅｌｉｋトランス１０ｂに一
気エネルギとして蓄えられる。スイッチ集子ｉｌｌがオ
フになるとスイッチ素子１１ｂがオンとなる・スイッチ
集子１１ｂがオンになることにより絶縁トランスｌＯｂ
に蓄えられた磁気エネルギは逆起動−ｊとして一助キャ
パシタＩＩＣＫ吸収される。このとき補助キャパシタＩ
ＩＣにはキャパシタ１５が直列接続されるため、このキ
ャパシタ１５に蓄えられた電圧ｅ１と絶縁トランス１０
ｂＫ蓄えられ九磁気エネルギによる逆起動−〇量とが加
算されて印加され、禰助キャＩくシタ１ ］ ＣＫはｇ
Ｃｉが蓄えられる。このｌｓ未絶縁トランス］０ｂｏ１
次巻線には亀７図に示すようにコモン電位ＣｃＶｒ中心
に正と負方向にｅｌずつ伽れる矩形波が与えられる。 この矩形波は絶縁トランスｌＯｂの２次巻線に伝送され
、岡期＊＊回路１０ｃによｐ同期ＩＥ＆されキャパシタ
１２ｄに入力アナログ信号の電圧町と等価な電圧が再現
される。尚−期ＩＩ流回路１０ｃの補助キャパシタ１２
ＣＫはｉ［１１−交流変換器１０ＩＯ補助キャパシタ１
２０に蓄えられた重圧と等価な重圧が蓄えられる。 躯動胞路１０３は２制の絶縁トランス６０１ 。 ６０２と、ツェナーダイオードを用いた波形壷形−路６
０３．６０４によって＃Ｉ敗し、獣形蜂形−路６０３，
６０４會ｍ成するツェナータイオードの接続中点からコ
モン電位出力ｔｈるようにし、このコモン電位出力をア
ナログ信号路のコモン電位側に接続するととＫよ少、こ
の例では第８−に示すようにコモン電位Ｃｃｔ−基準に
負方向に互に逆位相で振れる駆動信号８０３，８０２を
得るようＫＬ、この駆動信号８０１．８０２’ｔスイッ
チ素子１１ａ、１１ｂ及び１２ａ、１２ｂの各ゲート電
憔に与えるように嬌成した揚曾倉示す・この絶縁形アナ
ログ入力部によれは、先に観明したように絶縁トランス
ｌＯｂの１次ｓＩｓに正と負方向に対称に畿れる矩形波
電圧が印加され連続的に駆動される丸め絶縁トランス１
ＯｂＫに一気エネルギが４１積されることがない、よっ
て入力アナログ信号は連続的に伝送され＾ｉ！ｉｖｅ取
抄作に遍している。 〈妬明の目的〉 この発明はこの尚運伝送が口］艷なアナログ人力餉直に
簡単な構造ｔｔｑ加することにより断１Ｉｉｌ！検出４
！ｌ！能を持たゼるように麹敗し友ものでるる。 従ってこの＠―によれ＃ｉ断４１摺出僚訃を安愉に付加
することができる。 〈発明の実織例〉 第９ｋＪにこの発明の一実権例を示す、この発明におい
ては直流−交諏質１１１ｔｌＱａ及び同期整流−路ｘｏ
ｃｔ第６靭に示した互に相補動作する一対のスイッチ素
子１１１．ｌｌｂ及び１２１゜１！ｂｅ用い九双他スイ
ッチ構造とすると共Ｋ［Ｌ諏−交Ｒ変ＩＩｌ器１０ａｔ
駆動する駆動信号を電流−化抵抗１１０１１１潰してア
ナログ信号源１ａ又は］ｂ〜１ｎとフィルタ１３を構成
するインピーダンス素子１４との間に供給するように＃
ＩＩ成するものである。 〈発明の作用〉 このように構成することにより抵抗器１０】１１通じて
第８図ＡＸはＢに示すような駆動信号８０１）ｌＪ８０
２か４１１号入力線１００に供給される。ζこで給に躯
ｌｌＩ傷号８０１．８０２はコ叱ン電位ｅｃＫ対して＃
ＩＬｆＩＬ的に偏倚しているから信号入力１１Ｊ ００
Ｋｍｆｉｔ＆ｔｌ［ｌ［４ｔたＯと等価となり、アナロ
グ４Ｉｒ号陳１ｍ又にｌｂ〜Ｉｎが断線し友ときはこの
厘ｆｌ１１ｊ１畳電流により同期整流回路ＪＯＣの出力
電圧￥ｒ員方向（又は正方向）に＊ｂ切らせることがで
きる。 ここでｌ１ｉＩＴ線検出の原着とそのとき発生する誤差
値は次の如くである拳熱電対Ｏような信号源インピータ
ンスは通常数百オームであり、これが断線すると伽号入
力線１０００線間インピーダンスは数ｄメグオームＫＫ
化し、このインヒータンス変化ｔ＃線検出に利用する。 断線検出のための電位を重責させるとき生じるｌ１ｇ差
鍾は、信号：１００ミリボルト／フルスケール、信−ｋ
ｌ系インピータンス：５００オーム、受信部入力インピ
ーダンス＝２メグオーム、電波供給囲路の出力インピー
ダンス：５０メグオーム、電流供給紳の電圧＝５ボルト
、この動作例において正常使用時の断線検出用供給電流
によるｄ４差儲ｅ。 は すなわち５０μ■となる。 断１ｍ時の受信部人力−電圧ｇ、、 ｈすなわち２００
ｉリボルトである。このように断線検出の九めの亀ｔｌ
ＬＫよる誤差Ｉｌは上記例では０．０６バーセント７フ
ルスケールで充分に小さいとト及び光分な大きさのスケ
ールアウト電圧が得られること、上記例では２００ ノ
＜−セント／フルスケ−ｋが侍られ、正常時の測定を正
確に行える点とＷＩＳｔＳ実に検出できる機能を峙つ。 〈発明の効果〉 以上説明したようにこの発明によれは第６図に示し九絶
縁形アナログ入力部に対して抵抗ＩｆＦｌｏ１１ｔ１本
追加するだけでＷＲＳ検出ｌＩ！能を付加することがで
きる。よって第１図乃至纂４図に示し九構造と比収して
大幅なコストダウンが期仲できる。 然も＾遮伝送＠能を階つことから最近のプロセス餉御執
筺に光分対応することかできる・尚上述では＃−検出の
ための電ｆｉ會アナログ信号源とフィルタ１８の闇に規
定したが、その塩出はこの注入点が最奄誤差値を小さく
できるからである。つまシフィルタ１３とｍ流−交流変
＊ａ］Ｏｂとの間に選定することもできるが、この場合
にはフィルタ１３のインピーダンス素子１４に発生する
電圧降下が誤差の発生費因となり、誤差値が大きくなる
。従って第９図の実−例がＩＩｋも望ましいものである
・ また上述では駆動信号８０１．８０２を負極性のパルス
として説明したが、これは次の趣由により選択されるべ
きである。つまりアナログスイッチの操作０！号は必要
な範囲で小さい方が信号系回路へ洩れ出す成分が少なく
なり、高精度受信に遍するものであることからアナログ
スイッチへのオフモードへの過大なゲートドライブは抑
制する方が好ましい、すなわちＰチャネル１１ｉ１０８
・ＦＥＴをアナログスイッチとして用いる場合は、５ｇ
５ａａの波形のように負へ１埼させた操作パルス管選ぶ
べきであり、ＮチャネルＭ０１−ＦＷＴｔ−用いるとき
は正にＩＩＡｔＩ！ｔシた操作パルスを選ぶ方がよい。 また上述の実＃１１楢のようにツエナーダイオードを用
いた波形整形（ロ）路８０３．８０４により駆動信号を
得るようＫｍ成した場合は駆動回路１０３を構成する絶
縁トランス８０１と６０２を小形化できる利点が得られ
る。つまシ一般にトランスを小形化すると２次ＮＫ＃！
起される電圧波形は歪を受ける。よって１次側から正規
の波形を持つ矩形款を与えても２次肯に誘起される電圧
波形は微分鼓形に近くなる。このため一般には必要な磁
気容ｔｔ階つコアを用い友トランスを用いることが常識
であるが、ここではツェナーダイオード愛用い九波形肇
形回路６０３．６０４を設妙たことによｐ２次側にｔ７
ｓ起される電圧波形が多少鑓分波形に近すいたとしても
、その微分鼓形をクリッーブして地形ＩＨＬ１に得るこ
とができる。よって波形整形回路８０１．６０４を設け
たことＫよシ絶縁トランス６０１と６０２を小形にする
ことができ、この点でもコストダウンが期待できる・
纂ｌ−乃至纂５図は従来の断締慣出機能を階つアナログ
人力ｆｋ皺を説明するためのブロック図、３３４６図は
高速伝送がＷｌｌ能な絶縁形アナログ信号入力部を説明
するための接続図、第７図及び第８図はその動作をＩ！
１２ＢＡする友めの波形図、ｗＪ９図はこの発明の一実
確例を示す接続図である。 ｉａ〜１ｎ：アナログ信号源、１００：信号入力線、１
３：インピータンス素子、１ｏａ：ｌ［流−交ｆｉ変換
器、ｌＯｂ：絶縁トランス、ＩＯｃ：同期！Ｉｆｉ回路
、１０３：駆動信号−１６０３゜６０４＝波形整形回路
、ｌＯｌ：断線検出用電流供給手段。 特軒出願人 体式会仕北放１１徴候作所代 唐 人
草 針 卓
人力ｆｋ皺を説明するためのブロック図、３３４６図は
高速伝送がＷｌｌ能な絶縁形アナログ信号入力部を説明
するための接続図、第７図及び第８図はその動作をＩ！
１２ＢＡする友めの波形図、ｗＪ９図はこの発明の一実
確例を示す接続図である。 ｉａ〜１ｎ：アナログ信号源、１００：信号入力線、１
３：インピータンス素子、１ｏａ：ｌ［流−交ｆｉ変換
器、ｌＯｂ：絶縁トランス、ＩＯｃ：同期！Ｉｆｉ回路
、１０３：駆動信号−１６０３゜６０４＝波形整形回路
、ｌＯｌ：断線検出用電流供給手段。 特軒出願人 体式会仕北放１１徴候作所代 唐 人
草 針 卓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ωム、アナログ＊−ｆｇ源からのアナログ信号をインピ
ーダンス素子を介して受信し、ζＯ受信信４ｇ【交流信
号に変換し、相葡動作する一対のスイッチ素子によって
構成され九厘流−交流変１ｌｌＩｓと、 Ｂ、この直流−交ｆｉｆｌｌ器の変換出力が１次巻線に
与えられ、２次巻１１に上記＠流−交Ｒ質１ｌｌＩＳＯ
出力信号と等価な信号を得る絶縁トランスと、 Ｃ１この絶縁トランスの２次巻１１に祷られる信号管上
記Ｉ［諏−交＆変−鮨のスイッチ素子と同等の一対のス
イッチ素子の相葡動作により同期！［諏し、上紀厘諏−
交諏質換優に入力され良アナログ信号と等価な信号管再
現する同期電流−絡と、 Ｄ、上記直員−交流変洪−と同期蜂諏回路を駆動するコ
モン電位出力Ｖｒｒ！！つ駆動信号源と、Ｅ、この駆動
信号源から上記直艙、−交諏変換器に与えられる駆動信
号の何れか一方を上記インピータンス素子とアナログ信
号源との蘭に供給する＃Ｉｓ検矧用電訛供給手段と、か
ら成るアナログ入力装置・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3083682A JPS58147233A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | アナログ入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3083682A JPS58147233A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | アナログ入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58147233A true JPS58147233A (ja) | 1983-09-02 |
| JPH025335B2 JPH025335B2 (ja) | 1990-02-01 |
Family
ID=12314779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3083682A Granted JPS58147233A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | アナログ入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58147233A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007062979A1 (de) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Robert Bosch Gmbh | Leistungstransistor-schalteinrichtung und verfahren zur funktionsprüfung einer derartigen leistungstransistor-schalteinrichtung |
| JP4832571B2 (ja) * | 2007-04-19 | 2011-12-07 | 三菱電機株式会社 | 絶縁電源付きアナログマルチプレクサ |
| JP7237246B1 (ja) * | 2021-11-09 | 2023-03-10 | 三菱電機株式会社 | アナログ信号入力装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4982652U (ja) * | 1972-11-06 | 1974-07-17 | ||
| JPS5185769A (ja) * | 1975-01-06 | 1976-07-27 | Hitachi Ltd |
-
1982
- 1982-02-26 JP JP3083682A patent/JPS58147233A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4982652U (ja) * | 1972-11-06 | 1974-07-17 | ||
| JPS5185769A (ja) * | 1975-01-06 | 1976-07-27 | Hitachi Ltd |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007062979A1 (de) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Robert Bosch Gmbh | Leistungstransistor-schalteinrichtung und verfahren zur funktionsprüfung einer derartigen leistungstransistor-schalteinrichtung |
| JP4832571B2 (ja) * | 2007-04-19 | 2011-12-07 | 三菱電機株式会社 | 絶縁電源付きアナログマルチプレクサ |
| JP7237246B1 (ja) * | 2021-11-09 | 2023-03-10 | 三菱電機株式会社 | アナログ信号入力装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH025335B2 (ja) | 1990-02-01 |
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