JPS6056010B2 - Recorder filter circuit - Google Patents

Recorder filter circuit

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Publication number
JPS6056010B2
JPS6056010B2 JP4216074A JP4216074A JPS6056010B2 JP S6056010 B2 JPS6056010 B2 JP S6056010B2 JP 4216074 A JP4216074 A JP 4216074A JP 4216074 A JP4216074 A JP 4216074A JP S6056010 B2 JPS6056010 B2 JP S6056010B2
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JP
Japan
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line
filter circuit
recorder
capacitor
noise
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JP4216074A
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昭喜 竜
武洋 奥村
幸夫 吉成
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は不平衡形増巾器の入力フィルタ回路に係り、特
にコモンモード電圧の影響を受けることなくフィルタと
しての機能を備えた記録計用フィルタ回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an input filter circuit for an unbalanced amplifier, and more particularly to a recorder filter circuit that functions as a filter without being affected by common mode voltage.

第1図は記録計の原理を示すブロックダイヤグラムで、
図において1及び〜2は記録計の入力端子、4はフィル
タ回路、5、6はフィルタ回路の出力端子てあり増巾器
7の入力端子でもある。
Figure 1 is a block diagram showing the principle of the recorder.
In the figure, 1 and 2 are input terminals of the recorder, 4 is a filter circuit, and 5 and 6 are output terminals of the filter circuit, and are also input terminals of an amplifier 7.

8はサーボモータで、これには記録ペン9が装着されて
おり、さらにはスライド抵抗11も連動するようになつ
ている。
Reference numeral 8 denotes a servo motor, to which a recording pen 9 is attached, and furthermore, a slide resistor 11 is also interlocked.

スライド抵抗11の出力は増巾器7に接続されている。
10は記録紙、12は第1の線路、13は第2の線路で
ある。
The output of the slide resistor 11 is connected to an amplifier 7.
10 is a recording paper, 12 is a first line, and 13 is a second line.

かかる構成において、記録計には、50または60H2
の商用周波雑音(直流電圧測定の場合これらの電源線か
らの誘導電圧は測定妨害雑音の一種とみなされる)、お
よびテレビ電波、ラジオ電波(搬送波)、トランシーバ
電波等の高周波雑音が侵入する。
In such a configuration, the recorder has a 50 or 60 H2
commercial frequency noise (in the case of DC voltage measurements, induced voltage from these power lines is considered a type of measurement interference noise), and high frequency noise such as TV radio waves, radio waves (carrier waves), transceiver radio waves, etc. invade.

これらの雑音が記録計に侵入するときの侵入形態は、第
2図に示すように第1、第2の線路12、13と大地間
電圧として侵入するコモンモード雑音電圧ecと、第1
の線路12と第2の線路13間電圧として侵入するノル
マルモード雑音電圧enとがある。
As shown in FIG. 2, these noises enter the recorder in the form of common mode noise voltage ec, which enters as a voltage between the first and second lines 12 and 13 and the ground, and the first
There is a normal mode noise voltage en that enters as a voltage between the line 12 and the second line 13.

これらは記録計の入力端子から侵入することもあり、電
源線(交流)からの時もある。又、まれにはトランシー
バ−などのように串間(静電容量)を介して侵入しコモ
ンモード雑音となることもある。従来、雑音を除去する
フィルタ回路としては、・第2図に示す低域通過フィル
タが用いられていた。
These may enter from the input terminal of the recorder, and sometimes from the power line (alternating current). In addition, in rare cases, common mode noise may enter through the capacitance of a transceiver or the like. Conventionally, as a filter circuit for removing noise, a low-pass filter shown in FIG. 2 has been used.

このフィルタ回路は、第1の線路12からのコモンモー
ド電圧に対しては減衰効果を有しているが、第2の線路
13からのコモンモード電圧に対しては減衰効果がない
。このため、第3図に示すように第2線路13側にも抵
抗R。
This filter circuit has a damping effect on the common mode voltage from the first line 12, but has no damping effect on the common mode voltage from the second line 13. Therefore, as shown in FIG. 3, there is a resistance R on the second line 13 side as well.

とコンデンサC2を入れ、雑音はすべてコンデンサC2
を介して接地端子側に流れる回路構成にしてやる必要が
ある。第3図において、ノルマルモード雑音Enが零V
と仮定すると、テレビ電波などにより第1、第2の線路
12,13と大地間に誘起した高周波雑音電圧E。
and capacitor C2, all the noise is caused by capacitor C2.
It is necessary to configure the circuit so that the current flows to the ground terminal side through the . In Fig. 3, the normal mode noise En is zero V.
Assuming that, the high frequency noise voltage E induced between the first and second lines 12, 13 and the ground by television radio waves, etc.

は100MHzオーダのため、10〜20cm位の単線
配線てもこの周波数成分に対してはL即ちインダクタン
スとして作用することは周知の事実である。従つて、第
1の線路12、第2の線路13は高周波雑音に対しては
同じインダクタとして働く。この雑音電圧Ecにより発
生した雑音電流Ic,,Ic2とが作用し、それぞれE
cl,ec2なる電圧が発生する。この場合、両線路間
の抵抗R1およびR2が等しければ出力端子5,6間に
はノルマモード雑音電圧Δ■Cは発生しない。しかし、
両線路間にわすかの抵抗差があると、出力端子5,6間
にノルマルモードの雑音電圧ΔVcが発生する。この変
換プロセスはコモンモードからノルマルモードへの雑音
の変換によつて両線路と大地間に現われるコモンモード
雑音(コモンモード成分そのものは信号電圧に対し何ら
悪影響を及ぼさないが、コモンモードからノルマルモー
ドへの変換が行われると信号電圧に重畳し悪さをする)
が信号回路の動作に悪影響を与えることを意味している
is on the order of 100 MHz, so it is a well-known fact that even a single wire of about 10 to 20 cm acts as L, that is, inductance, for this frequency component. Therefore, the first line 12 and the second line 13 act as the same inductor against high frequency noise. Noise currents Ic, , Ic2 generated by this noise voltage Ec act, and E
A voltage of cl, ec2 is generated. In this case, if the resistances R1 and R2 between both lines are equal, the norm mode noise voltage Δ■C will not occur between the output terminals 5 and 6. but,
If there is a slight resistance difference between both lines, a normal mode noise voltage ΔVc is generated between the output terminals 5 and 6. This conversion process is the common mode noise that appears between both lines and the ground due to the conversion of noise from common mode to normal mode (the common mode component itself has no adverse effect on the signal voltage, but If the conversion is performed, it will be superimposed on the signal voltage and cause problems)
This means that it has an adverse effect on the operation of the signal circuit.

以上の変換が記録計などのように直流:V信号を測定(
最高検出感度1pV〜10μ■が普通要求される)する
場合の回路部分において行なわれる.と測定結果に重大
な障害を与える。
The above conversion measures the DC:V signal like a recorder (
This is done in the circuit section where a maximum detection sensitivity of 1pV to 10μ is normally required. and seriously impair the measurement results.

おもな障害は2つあり1つはテレビ電波やトランシーバ
による誘導障害である。東京タワーから数Km離れたタ
ワーの直視できる建物の窓際に設置された記録計(フル
スパン1mv1感度1μV)ではペンの振動.が数瓢巾
の記録を生み、かつ、ペンの指示を数%〜数10%フル
スパンも偏移させることもあり、また、トランシーバを
近くで使うと交信の都度、テレビ電波と同様な現象が出
たこともあり配電盤などの保守時などに障害となる例は
数えきれない。他の1つは商用周波の誘導障害であり、
特に検出器と記録計入力端子間が10師以上も離れるこ
とのある温度計測などの場合、近くに強力磁場があると
線路間および線路と大地(接地)間に誘導電圧を発生(
ノルマルモード、およびコモンモード)するため、この
誘導電圧が原因して指示や記録の障害が出ることも古く
から報告され、かつ注目されている。いずれの場合も、
コモンモードからノルマルモードへの変換が行なわれる
可能性を有するが、商用周波の場合は線路側のインピー
ダンスの不平衡が少ないこと(低周波のため直流抵抗成
分しか利かないことによる)およびノルマルモードへの
変換があつても線路間に入つているノRCフィルタや商
用周波除去用の各種回路(例えば、平衡形増巾器回路の
採用などで40〜60c1B位は簡単に除去できる)で
除去可能なため記録動作への悪影響(甚だしいときはペ
ンが振動したり指示偏位が現われたりする)は比較的容
易に除去しうることが多い。これに対し高周波で入つた
コモンモード雑音(テレビ電波など)では一本の単線で
も簡単にインダクタンスに化けるため、線路間のインピ
ーダンス平衡を完全にとることがむずかしい。
There are two main obstacles: one is induction interference caused by TV radio waves and transceivers. A recorder (full span 1mv, sensitivity 1μV) installed near the window of a building several kilometers away from Tokyo Tower and directly visible to the tower detected vibrations from the pen. This can result in multiple recordings, and can also cause the pen indication to deviate by a few percent to several tens of percent of the full span.Furthermore, if a transceiver is used nearby, a phenomenon similar to that of television radio waves will occur each time a transceiver is used. As a result, there are countless examples of problems caused during maintenance of switchboards, etc. The other one is commercial frequency induction disturbance,
Particularly in the case of temperature measurement, where the distance between the detector and the recorder input terminal is more than 10 degrees, if there is a strong magnetic field nearby, an induced voltage will be generated between the lines and between the line and the earth (ground).
Normal mode and common mode), it has been reported for a long time that this induced voltage causes trouble in indicating and recording, and has received attention. In either case,
There is a possibility that conversion from common mode to normal mode will occur, but in the case of commercial frequencies, there is little impedance unbalance on the line side (because only the DC resistance component is effective due to the low frequency) and conversion to normal mode is possible. Even if there is a conversion of Therefore, the adverse effects on the recording operation (in severe cases, the pen may vibrate or the indication deviation may appear) can often be removed relatively easily. On the other hand, common mode noise that enters at high frequencies (TV radio waves, etc.) can easily turn a single wire into an inductance, making it difficult to perfectly balance the impedance between the wires.

又第1の線路12と第2の線路13の布線経路や配線パ
ターン(プリントキバン上)を数10KHz〜数10M
Hzの帯域に亘つて完全に一致させることは事実上不可
能なためは事実上不可能なため高周波に対するインピー
ダンス不可避と考えられている。かかるテレビ電波など
の高周波雑音の対策として増巾器に入る前に高周波雑音
を除去する必要がある。このため、第3図の抵抗に代え
て第4図に示すように両線路に高周波除去効果の高いイ
ンダクタンスLを入れることはコモンモード雑音除去の
ためには非常に効果的てある。
In addition, the wiring route and wiring pattern (on the print board) of the first line 12 and the second line 13 can be wired at several tens of KHz to several tens of MHz.
Since it is virtually impossible to achieve complete matching over the Hz band, it is considered that impedance to high frequencies is unavoidable. As a countermeasure against high frequency noise such as from television radio waves, it is necessary to remove the high frequency noise before entering the amplifier. For this reason, it is very effective for removing common mode noise to insert an inductance L having a high high frequency removal effect in both lines as shown in FIG. 4 instead of the resistor shown in FIG.

しかしながら、信号線路をコンデンサにて接地すると、
コモンモード雑音電圧Ec″により電源トランスの1次
、2次巻線間のストレーや絶縁抵抗を介してコモンモー
ドの高周波雑音、商用周波雑音電流が侵入し、更に整流
器1牡増巾器7を介して流入する。
However, if the signal line is grounded with a capacitor,
Due to the common mode noise voltage Ec'', common mode high frequency noise and commercial frequency noise current intrude through the stray and insulation resistance between the primary and secondary windings of the power transformer, and further through the rectifier 1 and the amplifier 7. It flows into the country.

ところで、信号線との接続点である端子1,2は記録計
の端子で、一般には一側(端子2)に信号源の接地側が
接続されるのでコモンモード雑音電圧@″によるコモン
モード電流Icは信号源抵抗Rsを介さないためその影
響を受けることはない。しかし、信号源の十側(端子1
)が接地されている場合コモンモード雑音電圧Ec″に
よるコモンモード電流1cは信号源抵抗を介して流れる
ため、ノルマルモード雑音電圧成分Rs−1cが発生し
雑音障害の原因となる。したがつて増巾器と大地間のコ
モンモード電圧Ec″より流れる電流を極力少なくする
ため、電源トランス等の絶縁を良くする必要があつた。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、増
巾器と大地間に生じるコモンモード電圧による影響を受
けることのない雑音除去効果が顕著な記録計のフィルタ
回路を提供するにある。
By the way, terminals 1 and 2, which are the connection points with the signal line, are the terminals of the recorder, and generally the ground side of the signal source is connected to one side (terminal 2), so the common mode current Ic due to the common mode noise voltage @'' is not affected by this because it does not go through the signal source resistance Rs.However, the terminal 1 of the signal source
) is grounded, the common mode current 1c due to the common mode noise voltage Ec'' flows through the signal source resistance, so a normal mode noise voltage component Rs-1c is generated, causing noise disturbances. In order to minimize the amount of current flowing from the common mode voltage Ec'' between the curtain and the ground, it was necessary to improve the insulation of the power transformer and the like.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a filter circuit for a recorder that is not affected by the common mode voltage generated between the amplifier and the ground and has a remarkable noise removal effect.

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
5図において、第1の線路12と第2の線路13には、
それぞれインダクタンスLが挿入され、第1の線路12
と第2の線路13との間に第1のコンデンサC3、第2
の線路13と大地との間に第2のコンデンサC4、第3
のコンデンC5が接続されている。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings. In FIG. 5, the first line 12 and the second line 13 are
An inductance L is inserted respectively, and the first line 12
A first capacitor C3 and a second capacitor C3 are connected between the
A second capacitor C4 and a third capacitor are connected between the line 13 and the ground.
A capacitor C5 is connected.

すなわち、第1の線路12のインダクタンスLと第1の
コンデンサC3によつて低域通過フィルタ回路、第2の
線路13のインダクタンスLと第2のコンデンサC4お
よび第3のコンデンサC5によつてπ形低域通過フィル
タ回路が構成されている。したがつて、コモンモード絶
縁電圧Ec″により生じた雑音電流1C1の大部分はコ
ンデンサC5で除去され、コンデンサC3を第1の線路
12と第2の線路13間に接続したことにより高周波雑
音成分に対してはコンデンサC3の接続点で等価的にシ
ョートされたことになつて信号源抵抗R5を流れなくな
るため、信号電圧に影響を与えることがない。
That is, the inductance L of the first line 12 and the first capacitor C3 form a low-pass filter circuit, and the inductance L of the second line 13, the second capacitor C4, and the third capacitor C5 form a π-type filter circuit. A low-pass filter circuit is configured. Therefore, most of the noise current 1C1 generated by the common mode insulation voltage Ec'' is removed by the capacitor C5, and by connecting the capacitor C3 between the first line 12 and the second line 13, the high frequency noise component is removed. On the other hand, since the connection point of the capacitor C3 is equivalently short-circuited and no longer flows through the signal source resistor R5, the signal voltage is not affected.

この結果、許容信号源抵抗R5が高くでき、利用度が高
くなる。尚、第1の線路12と第2の線路13との間お
よび第2の線路13と大地との間に、コンデンサおよび
チョークコイルを追加するようにすれば、更に効果的で
ある。
As a result, the allowable signal source resistance R5 can be increased, and the degree of utilization is increased. Note that it is even more effective to add a capacitor and a choke coil between the first line 12 and the second line 13 and between the second line 13 and the ground.

以上説明したように、本発明によれば、従来と同じ高周
波雑音減衰特性を有し、かつ雑音電流の影響を受けない
記録計を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a recorder that has the same high frequency noise attenuation characteristics as the conventional recorder and is not affected by noise current.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は記録計の原理を示すブロックダイアグラム、第
2図、第3図は従来のフィルタ回路を示す図、第4図は
従来の記録計を示すブロックダイアグラム、第5図は本
発明の記録計を示すプロツ“クダイアグラムである。 4・・・・・・フィルタ回路、7・・・・・・増巾器、
8・・・・・・サーボモータ、9・・・・・・記録ペン
、11・・・・・・スライド抵抗、12・・・・・・第
1の線路、13・・・・・・第2の線路。
Figure 1 is a block diagram showing the principle of a recorder, Figures 2 and 3 are diagrams showing a conventional filter circuit, Figure 4 is a block diagram showing a conventional recorder, and Figure 5 is a recorder according to the present invention. 4. Filter circuit, 7. Amplifier,
8... Servo motor, 9... Recording pen, 11... Slide resistor, 12... First line, 13... First line. 2 tracks.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 記録信号を低域通過フィルタ回路を介して増巾器に
入力し、この増巾器からの出力によつてサーボモータお
よびスライド抵抗を駆動し、記録ペンにて記録するよう
にした記録計において、前記低域通過フィルタ回路を、
第1の線路と第2の線路との間に設けられたインダクタ
ンスと第1のコンデンサからなる低域通過フィルタ回路
と、前記第2の線路と大地との間に設けられた第2のコ
ンデンサ、第3のコンデンサ、およびインダクタンスか
らなるπ形低域通過フィルタ回路とより構成し、前記第
1のコンデンサと第2のコンデンサを電気的に直列に接
続したことを特徴とする記録計用フィルタ回路。
1 In a recorder in which a recording signal is input to an amplifier through a low-pass filter circuit, the output from the amplifier drives a servo motor and a slide resistor, and records with a recording pen. , the low-pass filter circuit,
a low-pass filter circuit comprising an inductance and a first capacitor provided between a first line and a second line; a second capacitor provided between the second line and the ground; 1. A filter circuit for a recorder, comprising a third capacitor and a π-type low-pass filter circuit comprising an inductance, the first capacitor and the second capacitor being electrically connected in series.
JP4216074A 1974-04-17 1974-04-17 Recorder filter circuit Expired JPS6056010B2 (en)

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