JPS60236018A - 自己診断機能をもつセンサ - Google Patents
自己診断機能をもつセンサInfo
- Publication number
- JPS60236018A JPS60236018A JP59092650A JP9265084A JPS60236018A JP S60236018 A JPS60236018 A JP S60236018A JP 59092650 A JP59092650 A JP 59092650A JP 9265084 A JP9265084 A JP 9265084A JP S60236018 A JPS60236018 A JP S60236018A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- sensor
- filter
- diagnosis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
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】
本発明は、例えばプラント状態監視機構、自動制御機器
等、各種の閉ルーグ制御系、間ループ制御系システムに
用いて好適する自己診断機能をもつセンサに関する。
等、各種の閉ルーグ制御系、間ループ制御系システムに
用いて好適する自己診断機能をもつセンサに関する。
従来のセンサには、自己診断機能を備えたものは殆んど
存在しない。唯一、アナログ信号にバイアスを与え、４
〜２０ｍＡ（またＦｉ１〜５ｖ）を信号の範囲として、
これがＯｍＡ（またはＱＶ）Ｋなると異常と判定する手
法があったが、これは寧ろ断線の検知というべきでセン
サ自身の不良検知ではない。
存在しない。唯一、アナログ信号にバイアスを与え、４
〜２０ｍＡ（またＦｉ１〜５ｖ）を信号の範囲として、
これがＯｍＡ（またはＱＶ）Ｋなると異常と判定する手
法があったが、これは寧ろ断線の検知というべきでセン
サ自身の不良検知ではない。
近年では、計算機を用いたプラントの状態監視・診断装
置が普及するに連れて、人力される信号そのものの信頼
性がますます重要になりつつあるが、自己診断機能をも
つセンサは未だ存在しない。
置が普及するに連れて、人力される信号そのものの信頼
性がますます重要になりつつあるが、自己診断機能をも
つセンサは未だ存在しない。
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、温度や圧力等
、センシングする状態量の周波数帯域の特性値を内蔵し
、センサ側にて、入力された信号の妥当性を判断して計
測データとは独立にまたは、重畳して自己診断情報を出
力可能とした自己診断機能付きセンサを提供することを
目的とする。
、センシングする状態量の周波数帯域の特性値を内蔵し
、センサ側にて、入力された信号の妥当性を判断して計
測データとは独立にまたは、重畳して自己診断情報を出
力可能とした自己診断機能付きセンサを提供することを
目的とする。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第１
図は本発明に係るセンサ異常検知回路の一実施例を示す
回路ブロック図である。図中、Ｉはセンサで、計測され
た信号は、リミッタ回路２に印加されると同時にバンド
カットフィルタ３に印加される。バンドカットフィルタ
３では、設定された周波数帯域外の信号成分が抽出され
、平滑回路４を通して閾値回路５に印加される。閾値回
路５では、入力信号よりセンサ１による計測信号が正常
かどうかを判定し、入力信号が設定値内の場合は論理“
０″、入力信号が設定値を越えた場合は論理”１″レベ
ルの自己診断信号を発生する。この自己診断信号は、計
測信号とは独立に出力される場合も存在するが、第１図
に示す構成では、この２つを重畳して出力する方式を示
す。即ち、リミッタ回路２を通った計測信号と閾値回路
５で生成された自己診断信号を診断信号合成回路６で重
畳し、１つの信号に２種類の情報を載せて出力する。
図は本発明に係るセンサ異常検知回路の一実施例を示す
回路ブロック図である。図中、Ｉはセンサで、計測され
た信号は、リミッタ回路２に印加されると同時にバンド
カットフィルタ３に印加される。バンドカットフィルタ
３では、設定された周波数帯域外の信号成分が抽出され
、平滑回路４を通して閾値回路５に印加される。閾値回
路５では、入力信号よりセンサ１による計測信号が正常
かどうかを判定し、入力信号が設定値内の場合は論理“
０″、入力信号が設定値を越えた場合は論理”１″レベ
ルの自己診断信号を発生する。この自己診断信号は、計
測信号とは独立に出力される場合も存在するが、第１図
に示す構成では、この２つを重畳して出力する方式を示
す。即ち、リミッタ回路２を通った計測信号と閾値回路
５で生成された自己診断信号を診断信号合成回路６で重
畳し、１つの信号に２種類の情報を載せて出力する。
７はバンドカットフィルタの中心周波数や、遮断周波数
帯域を規定するデータの記憶回路であり、８は上記デー
タを圧意に変更するためのデータ設定回路である。
帯域を規定するデータの記憶回路であり、８は上記デー
タを圧意に変更するためのデータ設定回路である。
ここで、本発明の作用を計測信号と自己診断信号を重畳
して出力する場合の一実施例で説明する。第１図に示す
センサ１は、υｏ−Ｖｏ（Ｖ。
して出力する場合の一実施例で説明する。第１図に示す
センサ１は、υｏ−Ｖｏ（Ｖ。
〉ｖｏ〉０）の範囲の電圧信号を発生する。この信号の
正常性を判定するバンドカットフィルタ３の特性を第２
図に示し、その伝達関数を下記（１）式に示す。第２図
に於いて、横軸は周波数（ω）、縦軸はフィルタダイン
（ｇａｉｎ）を示し、２ノは上記フィルタ３の特性曲線
を示す。ω。は、遮断周波数帯域幅の中心周波数を示し
、ωｔ、ωｈはそれぞれ下限周波数、上限周波数を示す
。プラントの状態の物理的挙動に基づいて原信号の周波
数帯を包含するようにωｔ、ωｈを設定すれば、バンド
カットフィルタ３の出力信号から原信号を除去すること
ができる。逆に原信号には含まれない筈の高周波成分や
低周波成分が含まれていると、バンドカットフィルタ３
の出力信号として抽出される。バンドカットフィルタ３
の伝達関数の最も簡単な例としては、 があυ、中心周波数ω。は、 メロ で表わされる。
正常性を判定するバンドカットフィルタ３の特性を第２
図に示し、その伝達関数を下記（１）式に示す。第２図
に於いて、横軸は周波数（ω）、縦軸はフィルタダイン
（ｇａｉｎ）を示し、２ノは上記フィルタ３の特性曲線
を示す。ω。は、遮断周波数帯域幅の中心周波数を示し
、ωｔ、ωｈはそれぞれ下限周波数、上限周波数を示す
。プラントの状態の物理的挙動に基づいて原信号の周波
数帯を包含するようにωｔ、ωｈを設定すれば、バンド
カットフィルタ３の出力信号から原信号を除去すること
ができる。逆に原信号には含まれない筈の高周波成分や
低周波成分が含まれていると、バンドカットフィルタ３
の出力信号として抽出される。バンドカットフィルタ３
の伝達関数の最も簡単な例としては、 があυ、中心周波数ω。は、 メロ で表わされる。
バンドカットフィルタ３の出力信号では、平滑回路４で
平均化され、闇値回路５に印加される。この信号は計測
信号に異常な周波数成分が含まれる時、太き左信号とな
る。
平均化され、闇値回路５に印加される。この信号は計測
信号に異常な周波数成分が含まれる時、太き左信号とな
る。
閾値回路５に於ける閾値のとり方は、診断信号合成回路
６と密接に関係しており、その具体例を以下の２つのケ
ースで説明する。
６と密接に関係しており、その具体例を以下の２つのケ
ースで説明する。
（１） バイアス印加方式
第３図（、）にバイアス印加方式の闇値回路の動作特性
を示す。図中、横軸はバンドカットフィルタ３の出力信
号υで、これが閾値ｔ’ｔｈよシ大きい時、出力信号が
−（Ｖｏ＋υ０）となシ、ｖｔｈ以下の場合にはＯが出
力される。この場合、診断信号合成回路６では、リミッ
タ回路２経由の計測信号（ｖｏ”ｖｏの範囲）に、この
信号を加算する。その結果、センサに異常がある場合に
は、診断信号合成回路６の出力信号は、−髪。〜−Ｖ０
の範囲になる。
を示す。図中、横軸はバンドカットフィルタ３の出力信
号υで、これが閾値ｔ’ｔｈよシ大きい時、出力信号が
−（Ｖｏ＋υ０）となシ、ｖｔｈ以下の場合にはＯが出
力される。この場合、診断信号合成回路６では、リミッ
タ回路２経由の計測信号（ｖｏ”ｖｏの範囲）に、この
信号を加算する。その結果、センサに異常がある場合に
は、診断信号合成回路６の出力信号は、−髪。〜−Ｖ０
の範囲になる。
（２） 極性反転方式
第３図（ｂ）に極性反転方式の閾値回路の動作時５−
性を示す。
この方式では、τがｖｔｈ以下の時＋１、又、ｔ＋ｔｈ
より大きい時−１を出力する。そして診断信号合成回路
６では、この信号が計測信号に乗算される。その結果、
センサ異常時には、診断信号合成回路６の出力信号は、
−ガ〜−Ｖ０の範囲となる。リミッタ回路２は、計測信
号をｔｌＱ〜Ｖｏの範囲におさめる回路で、その動作特
性は第４図に示す通シである。
より大きい時−１を出力する。そして診断信号合成回路
６では、この信号が計測信号に乗算される。その結果、
センサ異常時には、診断信号合成回路６の出力信号は、
−ガ〜−Ｖ０の範囲となる。リミッタ回路２は、計測信
号をｔｌＱ〜Ｖｏの範囲におさめる回路で、その動作特
性は第４図に示す通シである。
第５図にセンサ異常発生時の自己診断機能付センサの出
力信号例を示す。図中、３１はセンサ正常時の出力信号
（即ち計測信号）であり、３２はセンサが発振し始めた
時点を示す。これ以降出力信号は３３に示すように負の
信号となる。
力信号例を示す。図中、３１はセンサ正常時の出力信号
（即ち計測信号）であり、３２はセンサが発振し始めた
時点を示す。これ以降出力信号は３３に示すように負の
信号となる。
バンドカットフィルタ３の上限周波数ωｈと下限周波数
ωｔがプラントの特性に基づいて適正に設定されていれ
ば、以上の方法でセンサ自身の異常を検知することが可
能である。
ωｔがプラントの特性に基づいて適正に設定されていれ
ば、以上の方法でセンサ自身の異常を検知することが可
能である。
尚、閾値回路５の閾値ｔ＋ｔｈも記憶回路７に保６一
存され、データ設定回路８で変更可能とする。
以上詳記したように本発明の自己診断機能をもつセンサ
によれば、バンドカットフィルタを用いて計測信号の異
常な周波数成分を検知し、この検知信号管もとに自己診
断を行なう構成としたことにより、センサ自身の不良検
知を容易に認識でき、システムの信頼性を向上できる。
によれば、バンドカットフィルタを用いて計測信号の異
常な周波数成分を検知し、この検知信号管もとに自己診
断を行なう構成としたことにより、センサ自身の不良検
知を容易に認識でき、システムの信頼性を向上できる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路ブロック図、第２
図は上記実施例に用いられるフィルタの特性を示す図、
第３図（ａ） 、 （ｂ）、第４図及び第５図はそれぞ
れ上記実施例の動作を説明するための信号波形図である
。 １・・・センサ、２・・・リミッタ回路、３・・・バン
ド力、トフィルタ、４・・・平滑回路、５・・・閾値回
路、６・・・診断信号合成回路、７・・・データ記憶回
路、８・・・データ設定回路。 出願復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦−７＝ １１３−
図は上記実施例に用いられるフィルタの特性を示す図、
第３図（ａ） 、 （ｂ）、第４図及び第５図はそれぞ
れ上記実施例の動作を説明するための信号波形図である
。 １・・・センサ、２・・・リミッタ回路、３・・・バン
ド力、トフィルタ、４・・・平滑回路、５・・・閾値回
路、６・・・診断信号合成回路、７・・・データ記憶回
路、８・・・データ設定回路。 出願復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦−７＝ １１３−
Claims (1)
- バンド力、トフィルタを用いて計測信号の異常な周波数
成分を検知し、この検知信号をもとに自己診断を行なう
ことを特徴とした自己診断機能をもっセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59092650A JPS60236018A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 自己診断機能をもつセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59092650A JPS60236018A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 自己診断機能をもつセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60236018A true JPS60236018A (ja) | 1985-11-22 |
Family
ID=14060331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59092650A Pending JPS60236018A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 自己診断機能をもつセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60236018A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188749A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-04 | Chino Corp | 回収ボイラのチヤ−ベツド測定装置 |
| JPS63188748A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-04 | Chino Corp | 回収ボイラのチヤ−ベツド測定装置 |
| JPS63188750A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-04 | Chino Corp | 回収ボイラの過熱器の測定装置 |
| JP2019070568A (ja) * | 2017-10-06 | 2019-05-09 | アイシン精機株式会社 | 自動車用ブレーキの回転角検出装置 |
-
1984
- 1984-05-09 JP JP59092650A patent/JPS60236018A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188749A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-04 | Chino Corp | 回収ボイラのチヤ−ベツド測定装置 |
| JPS63188748A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-04 | Chino Corp | 回収ボイラのチヤ−ベツド測定装置 |
| JPS63188750A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-04 | Chino Corp | 回収ボイラの過熱器の測定装置 |
| JP2019070568A (ja) * | 2017-10-06 | 2019-05-09 | アイシン精機株式会社 | 自動車用ブレーキの回転角検出装置 |
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