JPS6117519Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、プロセスの検出信号等の被変換信号
をたとえばDC4〜20mAのごとき統一した電気信
号に変換して受信側に伝送する二線式信号変換装
置に関するものである。

従来のこの種の装置の一例を第１図に示す。こ
の装置には遠隔にある電源Ｅが二線の伝送線路
を介して接続され、伝送線路ご流れる電流I₀の
一部が検出部SEを含む変換回路へ供給され、電
流I₀より前記変換回路への電流を差引いた残りの
電流が信号電流として電流制御用トランジスタ
Trおよび抵抗Ｒ１の直列回路に流れる。前記変
換回路に供給された電流は電界効果トランジスタ
FETおよび抵抗Ｒ２よりなる定電流回路で一定
電流にされ、更にゼナーダイオードZD１，ZD２
で一定電圧とされ、検出部SEに加えられてい
る。

差動入力形直流増幅器Ｑ１の反転入力端子には
Ｒ１に生じた電圧を抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧した帰
還電圧が与えられ、この増幅器の非反転入力端子
には検出部SEからの信号電圧が与えられてお
り、この信号電圧に前記帰還電圧が一致するよう
にトランジスタTrが制御される。

このような装置では、伝送線路に流れる。

電流I₀のうち一定量が上記定電流回路を流れる
ため、抵抗Ｒ１に流れる電流はその分少くなり、
受信側の電源Ｅとして出力電圧の小さいものを用
いることができる。したがつて、線路抵抗が大き
い場合が避雷器挿入用の場合に有利である。しか
しながら、上記定電流回路の出力電流は装置に加
わる電圧Ｖ_dd（線路抵抗のため伝送信号の大きさ
が変わると変化する）の変化の影響を受けて変化
する。このため変換誤差が生ずる。

本考案の目的は、受信側の電源として出力電圧
の小さいものを用いることができるとともに変換
誤差のない二線式信号変換装置を提供することに
ある。

以下図面により本考案を詳細に説明する。

第２図は本考案に係る二線式信号変換装置の一
実施例を示す電気回路図である。図中、第１図に
おける要素と同じ要素には同一符号に付し、これ
らについての説明は省略する。ECは伝送線路
を流れる電流I₀の一部が供給され、変換回路駆動
用の定電圧を発生する駆動回路で、トランジスタ
Tre、抵抗Ｒ５およびゼナーダイオードZD３，
ZD４より構成されている。被変換入力信号Eiを
本装置に与える検出部SE（想像線で示した）
も、この駆動回路ECから電流供給を受ける。Ｒ
６は駆動回路ECを通りトランジスタTrを通らず
に伝送線路を流れる前記変換回路の動作電流i₂
を検出するための抵抗、OPは抵抗Ｒ１および抵
抗Ｒ６の一端に生じた電圧を入力とする演算回
路、Ｑ１は演算回路OPの出力E₀、検出部SEの出
力Eiとをそれぞれ反転入力端子、非反転入力端
子で受け出力をトランジスタTrのベース端子に
与える差動入力形直流増幅器である。演算回路
OPとして、ここには演算用抵抗Ｒ７〜Ｒ１０と
差動入力形直流増幅器Ｑ２を用いたものを示し
た。この演算回路OPにおいて、抵抗Ｒ７，Ｒ８
はそれぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ６の一端に生じた電圧を
直流増幅器Ｑ２の反転入力端子、非反転入力端子
に与えている。抵抗Ｒ９は直流増幅器Ｑ２の非反
転入力端子とコモンとの間に接続され、Ｒ１０は
直流増幅器Ｑ２の反転入力端子・出力端子間に接
続されている。ここで、抵抗Ｒ１およびＲ６〜Ｒ
１０の大きさは、演算回路OPの出力が電流i₁，i₂
の和に比例するように選ばれている（たとえば、
R1＝R6、R8＝R9、R7＝3R10）。なお、Ｅは受信
側の電源、I₀は伝送電流を示す。

このような本考案装置の動作を説明する。今、
電流i₂が抵抗Ｒ６に流れ込む直前の点のコモンに
対する電位をＥ_bとすれば、次の関係が成り立
つ。

E₀＝［（R7・R9−R8・R10）／ ｛R7・（R8＋R9）｝］・Eb −｛R1・R10）／R7｝・i₁ −［｛R6・R9）／R7｝・｛（R7 ＋R10）／（R8＋R9）｝ −｛（R6・R10）÷R7｝］・i₂ ＝K₁・Eb−k₂・i₁−k₃・i₂ (1) ただし、 k₁＝Ｒ７・Ｒ９−Ｒ８・Ｒ１０／Ｒ７・（Ｒ８＋Ｒ
９） k₂＝Ｒ１・Ｒ１０／Ｒ７ k₃＝Ｒ６・Ｒ９／Ｒ７・Ｒ７＋Ｒ１０／Ｒ８＋Ｒ９
−Ｒ６・Ｒ１０／Ｒ７ ここで、本考案装置においては、E₀がi₁＋i₂に
対応するように（直線関係になるように）選ばれ
ているから、換言すれば、K₂＝K₃となるように
抵抗Ｒ１およびＲ６〜Ｒ１０が選ばれているか
ら、(1)式は次のようになる。

E₀＝k₁・Eb−ｋ・I₀ (2) ただし、 ｋ＝k₂＝k₃ I₀：伝送電流（i₁＋i₂） たとえば、上記の例のように、R1＝R6，R8＝
R9，R7＝3R10とすれば、(2)式は次のようにな
る。

E₀＝（１／３）・Eb −（１／３）・R1・I₀ （2′） 一方、直流増幅器Ｑ１はEi＝E₀となるように
動作しているから、この関係を(2)式に代入してI₀
について解くと次のようになる。

I₀＝（k₁／ｋ）・Eb −（１／ｋ）・Ei (3) この(3)式は本考案装置における伝送電流I₀が電
流i₂の変化に影響されないということを示してい
る。

以上説明したように、本考案によれば、変換誤
差のない二線式信号変換装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の二線式信号変換装置を示す電気
回路図、第２図は本考案に係る二線式信号変換装
置の一実施例を示す電気回路図である。 Tr……トランジスタ、Ｒ１，Ｒ６……抵抗、
EC……駆動回路、OP……演算回路、Ｑ１……差
動入力形直流増幅器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 遠隔点の電源電圧が二線の伝送線路を介し供給
   された二線式信号変換装置において、前記伝送線
   路を流れる電流の一部が供給され、変換回路駆動
   用の定電圧を発生する駆動回路と、この駆動回路
   より定電圧が与えられた検出部と、前記伝送線路
   を流れる電流より前記変換回路へ供給された電流
   を差引いた残りの信号電流が流れる線路に設けら
   れた電流制御用トランジスタと、前記信号電流を
   検出する第一抵抗と、前記変換回路の動作電流を
   検出する第二抵抗と、前記第一抵抗および第二抵
   抗に生じた電圧が与えられ、これら抵抗に流れる
   電流の和に対応した電圧を発生する演算回路と、
   この演算回路の出力電圧と前記検出部からの信号
   電圧とが与えられ、これらが等しくなるよう前記
   トランジスタを制御する差動入力形直流増幅器と
   を具備した二線式信号変換装置。