JP3768638B2

JP3768638B2 - Signal transmitter

Info

Publication number: JP3768638B2
Application number: JP07854197A
Authority: JP
Inventors: 智宏平林; 和男井上
Original assignee: Nagano Keiki Co Ltd
Current assignee: Nagano Keiki Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JPH10275294A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセンサ部により検出して得られた検出信号を、伝送ラインを介して離れた受信部に伝送するための信号伝送器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の信号伝送器を図７に示す。同図中、５０は船舶で用いられる信号伝送器である。信号伝送器５０は導電性のケーシング５１を備え、このケーシング５１には伝送回路５２を内蔵する。伝送回路５２には圧力を検出（感知）するセンサ部５３を接続するとともに、伝送回路５２は伝送ラインＬｏｐ，Ｌｏｎを介して受信部５４に接続する。この場合、受信部５４には電源部を内蔵し、伝送ラインＬｏｐ，Ｌｏｎは電源ライン及び信号ラインを兼用する二線式で構成する。また、無線通信機を多用する船舶では、無線に基づく高周波ノイズが伝送ラインＬｏｐ，Ｌｏｎに重畳することも多いため、伝送ラインＬｏｐ，Ｌｏｎとケーシング５１間をノイズを除去するバイパスコンデンサＣｏｐ，Ｃｏｎにより接続するとともに、さらに、ケーシング５１はグランドＧ（船体）に接続していた。
【０００３】
図８はこのようなバイパスコンデンサＣｏｐ，Ｃｏｎを実装した端子用基板６０を示し、この端子用基板６０は所定位置に設けたネジ挿通孔６３，６４，６５を利用してケーシング５１の内部にネジ止めされる。同基板６０の片面には回路パターン６１ｐ，６２，６１ｎを有する。また、仮想線の６６は端子台を示し、図４に示す符号１３に相当する。これにより、伝送ラインＬｏｐ，Ｌｏｎは、端子台６６に備える不図示の端子部を介して回路パターン６１ｐ，６１ｎの一端にそれぞれ接続されるとともに、回路パターン６１ｐ，６１ｎの他端は伝送回路５２を実装した不図示の回路基板（図４中、符号２８に相当）に接続される。そして、回路パターン６１ｐと６２間及び６１ｎと６２間には、それぞれバイパスコンデンサＣｏｐ，Ｃｏｎを半田付けにより接続する。また、回路パターン６２はネジ挿通孔６５に挿通したネジに接触し、このネジを介してケーシング５１に接続される。
【０００４】
よって、このような信号伝送器５０によれば、受信部５４に備える電源部から直流電圧（２４〔Ｖ〕）が伝送ラインＬｏｐ，Ｌｏｎを介して伝送回路５２に付与される。一方、センサ部５３により圧力が検出されるとともに、検出された圧力は伝送回路５２により電気信号、即ち、検出信号に変換され、伝送ラインＬｏｐ，Ｌｏｎを介して受信部５４に伝送される。具体的には、センサ部５３により検出された圧力の大きさに基づいて、伝送ラインＬｏｐから伝送回路５２に流れる電流の大きさが変化するため、受信部５４ではこの電流の大きさを検出（計測）して圧力情報を得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の信号伝送器５０では、伝送ラインＬｏｐ，Ｌｏｎの高周波ノイズをバイパスコンデンサＣｏｐ，Ｃｏｎを通してケーシング５１に流し、これにより、伝送ラインＬｏｐ，Ｌｏｎに重畳した高周波ノイズを除去するとともに、伝送ラインＬｏｐ，Ｌｏｎとケーシング５１間及び伝送ラインＬｏｐとＬｏｎ間のインピーダンスを小さくしていた。
【０００６】
しかし、船舶で用いる自家発電に基づく電源には高電圧交流成分が含まれるため、この交流成分がバイパスコンデンサＣｏｐ，Ｃｏｎを通してケーシング５１及び船体に比較的大きい漏れ電流として流れることにより、漏電を監視する許容値を越え、この結果、漏電遮断器（安全装置）が作動して頻繁に給電システムが停止してしまうとともに、バイパスコンデンサＣｏｐ及びＣｏｎを介した伝送ラインＬｏｐとＬｏｎ間に漏れ電流として流れ、これが検出誤差として現れる問題があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、バイパスコンデンサによる高周波ノイズの除去を確実に行いつつ、漏電遮断器が作動する弊害を防止し、特に、船舶における給電システムの信頼性を飛躍的に高めるとともに、加えて、検出誤差の低減を図ることができる信号伝送器の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明は、センサ部２により検出して得られた検出信号Ｓｄを、伝送ラインＬｐ，Ｌｎを介して離れた受信部３に伝送する信号伝送器１を構成するに際して、特に、グランドＧに対して絶縁され、かつ所定の面積を有するとともに、プリント基板１０の未使用面１０ｘ，１０ｙを埋めるように設けたグランドパターン１１，１１ｘ，１１ｙによる導体部４，４ｘ，４ｙを設け、伝送ラインＬｐ，Ｌｎと導体部４，４ｘ，４ｙをノイズを除去するバイパスコンデンサＣｐ，Ｃｎにより接続したことを特徴とする。
【０００９】
この場合、好適な実施の形態により、伝送ラインＬｐ，Ｌｎには電源ライン及び信号ラインを含む。また、複数の伝送ラインＬｐ，Ｌｎに対して共通の導体部４を設け、各伝送ラインＬｐ，Ｌｎと当該導体部４をそれぞれバイパスコンデンサＣｐ，Ｃｎにより接続してもよいし、複数の伝送ラインＬｐ，Ｌｎに対応する複数の導体部４ｘ，４ｙを設け、各伝送ラインＬｐ，Ｌｎと対応する各導体部４ｘ，４ｙをそれぞれバイパスコンデンサＣｐ，Ｃｎにより接続してもよい。一方、プリント基板１０は端子台１３を取付けた端子用基板１２を利用できる。なお、グランドパターン１１はプリント基板１０の片面に設けることにより、複数の伝送ラインＬｐ，Ｌｎに共通に用いることができるとともに、グランドパターン１１ｘ，１１ｙはプリント基板１０の両面にそれぞれ独立して設けることにより、二つの伝送ラインＬｐ，Ｌｎに対応させて用いることができる。
【００１０】
これにより、伝送ラインＬｐ，Ｌｎに重畳した高周波ノイズは、バイパスコンデンサＣｐ，Ｃｎを通して導体部４，４ｘ，４ｙに流れ、渦電流により消費（熱変換）される。また、導体部４，４ｘ，４ｙとグランドＧ間は絶縁されるため、伝送ラインＬｐ，ＬｎとグランドＧ間のインピーダンスが高くなるとともに、特に、各伝送ラインＬｐ，Ｌｎと対応する各導体部４ｘ，４ｙをそれぞれバイパスコンデンサＣｐ，Ｃｎにより接続した場合には、伝送ラインＬｐとＬｎ間のインピーダンスも高くなり、この結果、伝送ラインＬｐ，Ｌｎ（電源ライン）に含む高電圧交流成分がグランドＧに流れる漏れ電流、さらに、バイパスコンデンサＣｐ及びＣｎを介して伝送ラインＬｐとＬｎ間に流れる漏れ電流は大幅に低減される。
【００１１】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１２】
まず、本実施例に係る信号伝送器１の構成について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１３】
２１は導電性のケーシングであり、底面には下方に突出した接続部２２を有する。接続部２２は外周面に設けたネジ部２３により被検出部２４に接続することができる。また、接続部２２には圧力ポート２５を備え、この圧力ポート２５に作用する圧力はケーシング２１の内部に設けたセンサ部２により検出されるとともに、伝送回路２７により電気信号、即ち、検出信号Ｓｄに変換される。図４中、２８は伝送回路２７を実装した回路基板である。
【００１４】
また、ケーシング２１の内部にはプリント基板１０により構成した端子用基板１２を備える。端子用基板１２は図２〜図４に示すように、片面に細長い一対の回路パターン３１ｐ，３１ｎを有する。３２，３３，３４はネジ挿通孔であり、端子用基板１２は図４に示すように、ネジ挿通孔３２，３３，３４に挿入したネジ３５，３６，３７によりケーシング２１の内部に固定される。一方、端子用基板１２の片面の未使用面１０ｘは、グランドパターン１１（導体部４）により埋め、グランドプレーンとする。このグランドパターン１１はグランドＧに対して絶縁され、かつ所定の面積を有する。グランドパターン１１はある程度の面積、望ましくは、図５に示す実験データ等から所定の効果を得る面積を確保することが望ましい。
【００１５】
図５はこのようなグランドパターン１１を有する端子用基板１２を用いた信号伝送器１を一定の強度の電磁界中に置き、電磁界の周波数を変化させた際における検出電流Ｓｄの変動率を求めたものであり、点線で示す特性Ｓａはグランドパターン１１の面積が２４×１２〔ｍｍ〕、実線で示す特性Ｓｂはグランドパターン１１の面積が４８×２７〔ｍｍ〕の場合を示す。そして、同図から明らかなように、グランドパターン１１の面積をある程度確保することにより、高周波ノイズを有効に除去することができる。
【００１６】
このように、端子用基板１２を利用してグランドパターン１１を設ければ、導体部４を別途用意し、かつ組付けを行う必要がなくなるため、ケーシング５１内部のスペース効率が高められるとともに、組立や後述するバイパスコンデンサＣｐ，Ｃｎの実装を容易に行うことができる。
【００１７】
また、１３は端子台であり、回路パターン３１ｐ，３１ｎに半田付けにより固定する。端子台１３は端子部４０ｐ，４０ｎを有し、この端子部４０ｐ，４０ｎにはコード４１ｐ，４１ｎの一端を接続することができる。これにより、各コード４１ｐ，４１ｎは端子部４０ｐ，４０ｎを介して各回路パターン３１ｐ，３１ｎの一端にそれぞれ接続できるとともに、各コード４１ｐ，４１ｎはケーシング５１の外部に導出して伝送ラインＬｐ，Ｌｎを構成する。
【００１８】
なお、このように端子用基板１２を回路基板２８に対して別途独立して設けるのは、図４に示すようにコード４１ｐ，４１ｎの一端をドライバを用いて端子部４０ｐ，４０ｎに接続する際の作業性を高めるとともに、従来において、バイパスコンデンサをケーシングへ容易に接続できるようにしたためである。
【００１９】
そして、回路パターン３１ｐとグランドパターン１１間にはバイパスコンデンサＣｐを接続するとともに、回路パターン３１ｎとグランドパターン１１間にはバイパスコンデンサＣｎを接続する。よって、グランドパターン１１（導体部４）は、二つ（複数）の伝送ラインＬｐ，Ｌｎに共通に用いられる。一方、回路パターン３１ｐ，３１ｎの他端は回路基板２８に実装した伝送回路２７に接続するとともに、ケーシング５１の外部に導出したコード４１ｐ，４１ｎは電源部を含む受信部３に接続する。実施例はコード４１ｐ，４１ｎ（伝送ラインＬｐ，Ｌｎ）に電源ライン及び信号ラインを兼用させた二線式を例示する。したがって、受信部３に備える電源部から伝送回路２７には、直流電圧（２４〔Ｖ〕）がコード４１ｐ，４１ｎを通して付与されるとともに、伝送回路２７から受信部３には、検出信号Ｓｄ（圧力情報）がコード４１ｐ，４１ｎを通して伝送される。
【００２０】
次に、本実施例に係る信号伝送器１の動作及び機能について、各図を参照して説明する。
【００２１】
まず、伝送回路２７には受信部３から２４〔Ｖ〕の直流電圧が伝送ラインＬｐ，Ｌｎを通して付与される。一方、センサ部２により検出された圧力は伝送回路２７により電気信号、即ち、検出信号Ｓｄに変換され、この検出信号Ｓｄは伝送ラインＬｐ，Ｌｎを介して受信部３に伝送される。例えば、センサ部２において、０〜０．５〔ＭＰａ〕の圧力が検出された場合、伝送ラインＬｐ，Ｌｎから伝送回路２７に流れる電流の大きさは４〜２０〔ｍＡ〕の間で変化する。したがって、受信部２７において、この電流の大きさを検出（計測）すれば、受信部２７は検出した圧力情報を受け取ることができる。
【００２２】
一方、伝送ラインＬｐ，Ｌｎに重畳した高周波ノイズはバイパスコンデンサＣｐ，Ｃｎを通して導体部４に流れ、渦電流によって消費（熱変換）される。また、導体部４とグランドＧ間は絶縁されるため、伝送ラインＬｐ，ＬｎとグランドＧ間のインピーダンスは高くなり、伝送ラインＬｐ，Ｌｎ（電源ライン）に含む高電圧交流成分がグランドＧに流れる漏れ電流は大幅に低減される。よって、当該漏れ電流が漏電を監視する許容値を越えて漏電遮断器を遮断させてしまう不具合は回避される。
【００２３】
なお、上述した実施例では電源ラインと信号ラインを兼用した二線式を例示したが、変更例としては、伝送ラインＬｐ，Ｌｎを電源ラインにのみに使用し、検出信号Ｓｄは図１に仮想線で示すように、別途の伝送ラインＬｓを介して伝送してもよい。この場合、伝送ラインＬｓとグランドパターン１１間にはバイパスコンデンサＣｓを接続する。このように、伝送ラインの数量と使用目的は任意である。
【００２４】
他方、図６には変更実施例を示す。変更実施例は端子用基板１２の両面を利用したものであり、図３に示すように、端子用基板１２の一方の片面にグランドパターン１１ｘを、他方の片面にグランドパターン１１ｙを設けたものである。したがって、端子用基板１２の両面の形状
（構成）は基本的に同一形状となる。図６において、１０ｙは端子用基板１２の他方の片面の未使用面であり、この未使用面１０ｙにグランドパターン１１ｙを設けるとともに、このグランドパターン１１ｙと回路パターン３１ｎ間にバイパスコンデンサＣｎを接続する。なお、端子用基板１２の一方の片面には回路パターン３１ｐ，グランドパターン１１ｘ及びバイパスコンデンサＣｐを配し、その構成は図６に示す他方の片面と同じになる。
【００２５】
よって、各グランドパターン１１ｘ，１１ｙは各伝送ラインＬｐ，Ｌｎに対応させた複数の導体部４ｘ，４ｙとなり、各グランドパターン１１ｘ，１１ｙはグランドＧに対して絶縁されるとともに、グランドパターン１１ｘと１１ｙ間も絶縁され、伝送ラインＬｐとＬｎ間のインピーダンスが高くなることにより、伝送ラインＬｐ，Ｌｎ（電源ライン）に含む高電圧交流成分がバイパスコンデンサＣｐ及びＣｎを介して伝送ラインＬｐとＬｎ間に流れる漏れ電流が低減されるため、これに基づく検出誤差を低減できる。
【００２６】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，数量，素材等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。
【００２７】
例えば、圧力を検出するセンサ部を例示したが、温度，流量等の各種物理量を検出するセンサ部を適用できる。
【００２８】
【発明の効果】
このように、本発明に係る信号伝送器は、グランドに対して絶縁され、かつ所定の面積を有するとともに、プリント基板の未使用面を埋めるように設けたグランドパターンによる導体部を設け、伝送ラインと導体部をノイズを除去するバイパスコンデンサにより接続したため、次のような顕著な効果を奏する。
【００２９】
（１）バイパスコンデンサによる高周波ノイズの除去を確実に行いつつ、漏電遮断器が作動する弊害を防止し、特に、船舶における給電システムの信頼性を飛躍的に高めることができる。
【００３０】
（２）導体部をプリント基板、特に、端子用基板の未使用面を埋めるように設けたグランドパターンにより構成したため、ケーシング内部のスペース効率が高められるとともに、バイパスコンデンサの実装を容易に行うことができる。
【００３１】
（３）好適な実施の形態により、複数の伝送ラインに対応する複数の導体部を設け、各伝送ラインと対応する各導体部をそれぞれバイパスコンデンサにより接続すれば、バイパスコンデンサを介して伝送ライン間に流れる漏れ電流が低減されるため、検出誤差を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る信号伝送器の電気系のブロック回路図、
【図２】同信号伝送器に備える端子用基板の正面図、
【図３】同信号伝送器に備える端子用基板の底面図、
【図４】同信号伝送器のケーシング内部の構成図、
【図５】同信号伝送器において、グランドパターンの面積を異ならせ、一定の強度の電磁界中における周波数に対する検出信号の変動率の関係を求めた特性図、
【図６】同信号伝送器に備える変更実施例に係る端子用基板の正面図、
【図７】従来の技術に係る信号伝送器の電気系のブロック回路図、
【図８】同信号伝送器に備える端子用基板の正面図、
【符号の説明】
１信号伝送器
２センサ部
３受信部
４導体部
４ｘ導体部
４ｙ導体部
１０プリント基板
１０ｘ未使用面
１０ｙ未使用面
１１グランドパターン
１１ｘグランドパターン
１１ｙグランドパターン
１２端子用基板
１３端子台
Ｓｄ検出信号
Ｌｐ伝送ライン
Ｌｎ伝送ライン
Ｇグランド
Ｃｐバイパスコンデンサ
Ｃｎバイパスコンデンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal transmitter for transmitting a detection signal obtained by detection by a sensor unit to a receiving unit separated via a transmission line.
[0002]
[Prior art]
A conventional signal transmitter is shown in FIG. In the figure, 50 is a signal transmitter used in a ship. The signal transmitter 50 includes a conductive casing 51, and a transmission circuit 52 is built in the casing 51. A sensor unit 53 that detects (senses) pressure is connected to the transmission circuit 52, and the transmission circuit 52 is connected to the reception unit 54 via transmission lines Lop and Lon. In this case, the receiving unit 54 has a built-in power supply unit, and the transmission lines Lop and Lon are configured as a two-wire system that serves both as a power supply line and a signal line. Further, in a ship that uses a lot of wireless communication devices, radio-based high-frequency noise is often superimposed on the transmission lines Lop and Lon. Therefore, bypass capacitors Cop and Con that remove noise between the transmission lines Lop and Lon and the casing 51 are used. In addition to the connection, the casing 51 was connected to the ground G (hull).
[0003]
FIG. 8 shows a terminal board 60 on which such bypass capacitors Cop and Con are mounted. The terminal board 60 is screwed into the casing 51 by using screw insertion holes 63, 64 and 65 provided at predetermined positions. Stopped. On one surface of the substrate 60, circuit patterns 61p, 62, 61n are provided. An imaginary line 66 indicates a terminal block, which corresponds to reference numeral 13 shown in FIG. Thereby, the transmission lines Lop and Lon are connected to one ends of the circuit patterns 61p and 61n via terminal portions (not shown) provided in the terminal block 66, respectively, and the other ends of the circuit patterns 61p and 61n are connected to the transmission circuit 52. It is connected to a mounted circuit board (not shown) (corresponding to reference numeral 28 in FIG. 4). Then, bypass capacitors Cop and Con are connected between the circuit patterns 61p and 62 and 61n and 62 by soldering, respectively. The circuit pattern 62 contacts a screw inserted through the screw insertion hole 65 and is connected to the casing 51 via the screw.
[0004]
Therefore, according to such a signal transmitter 50, a DC voltage (24 [V]) is applied to the transmission circuit 52 from the power supply unit included in the receiving unit 54 via the transmission lines Loop and Lon. On the other hand, the pressure is detected by the sensor unit 53, and the detected pressure is converted into an electric signal, that is, a detection signal by the transmission circuit 52, and transmitted to the receiving unit 54 via the transmission lines Lop and Lon. Specifically, since the magnitude of the current flowing from the transmission line Loop to the transmission circuit 52 changes based on the magnitude of the pressure detected by the sensor section 53, the receiving section 54 detects the magnitude of this current ( To obtain pressure information.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional signal transmitter 50 described above, high-frequency noise of the transmission lines Lop and Lon is caused to flow through the bypass capacitors Cop and Con to the casing 51, thereby removing high-frequency noise superimposed on the transmission lines Lop and Lon. The impedances between the transmission lines Lop and Lon and the casing 51 and between the transmission lines Lop and Lon were reduced.
[0006]
However, since the power source based on the private power generation used in the ship includes a high voltage AC component, the AC component flows as a relatively large leakage current to the casing 51 and the hull through the bypass capacitors Cop and Con, thereby monitoring the leakage. As a result, the leakage breaker (safety device) is activated and the power feeding system is frequently stopped, and as a result, a leakage current flows between the transmission lines Lop and Lon via the bypass capacitors Cop and Con, There is a problem that this appears as a detection error.
[0007]
The present invention solves such a problem existing in the prior art, and reliably prevents high-frequency noise from being removed by a bypass capacitor while preventing an adverse effect of operating an earth leakage circuit breaker. An object of the present invention is to provide a signal transmitter capable of dramatically improving the reliability of the apparatus and reducing detection errors.
[0008]
[Means for Solving the Problems and Embodiments]
In constructing the signal transmitter 1 for transmitting the detection signal Sd obtained by the detection by the sensor unit 2 to the receiving unit 3 separated via the transmission lines Lp and Ln, the present invention is particularly suitable for the ground G. Are provided with conductor portions 4, 4x, 4y by ground patterns 11, 11x, 11y provided so as to fill unused surfaces 10x, 10y of the printed circuit board 10 with a predetermined area, and transmission lines Lp, The Ln and the conductor portions 4, 4x, 4y are connected by bypass capacitors Cp, Cn for removing noise.
[0009]
In this case, according to a preferred embodiment, the transmission lines Lp and Ln include a power supply line and a signal line. Further, a common conductor portion 4 may be provided for the plurality of transmission lines Lp and Ln, and the transmission lines Lp and Ln may be connected to the conductor portion 4 by bypass capacitors Cp and Cn, respectively. A plurality of conductor portions 4x and 4y corresponding to Lp and Ln may be provided, and the conductor portions 4x and 4y corresponding to the transmission lines Lp and Ln may be connected by bypass capacitors Cp and Cn, respectively. On the other hand, the printed circuit board 10 can use the terminal substrate 12 to which the terminal block 13 is attached. By providing the ground pattern 11 on one side of the printed circuit board 10, it can be used in common for the plurality of transmission lines Lp and Ln, and the ground patterns 11x and 11y are provided independently on both sides of the printed circuit board 10, respectively. Thus, it can be used corresponding to the two transmission lines Lp and Ln.
[0010]
As a result, the high-frequency noise superimposed on the transmission lines Lp and Ln flows through the bypass capacitors Cp and Cn to the conductor portions 4, 4 x and 4 y and is consumed (heat converted) by the eddy current. Further, since the conductor portions 4, 4x, 4y are insulated from the ground G, the impedance between the transmission lines Lp, Ln and the ground G is increased, and in particular, each conductor portion 4x corresponding to each transmission line Lp, Ln. , 4y are connected by bypass capacitors Cp and Cn, respectively, the impedance between the transmission lines Lp and Ln is also increased. As a result, the high-voltage AC component included in the transmission lines Lp and Ln (power supply line) is connected to the ground G. The leakage current that flows and further the leakage current that flows between the transmission lines Lp and Ln via the bypass capacitors Cp and Cn are greatly reduced.
[0011]
【Example】
Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
[0012]
First, the configuration of the signal transmitter 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0013]
Reference numeral 21 denotes a conductive casing having a connecting portion 22 projecting downward on the bottom surface. The connecting portion 22 can be connected to the detected portion 24 by a screw portion 23 provided on the outer peripheral surface. Further, the connecting portion 22 is provided with a pressure port 25, and the pressure acting on the pressure port 25 is detected by the sensor portion 2 provided inside the casing 21, and an electric signal, that is, a detection signal Sd by the transmission circuit 27. Is converted to In FIG. 4, reference numeral 28 denotes a circuit board on which the transmission circuit 27 is mounted.
[0014]
The casing 21 is provided with a terminal board 12 constituted by the printed board 10. As shown in FIGS. 2 to 4, the terminal substrate 12 has a pair of elongated circuit patterns 31p and 31n on one side. 32, 33 and 34 are screw insertion holes, and the terminal substrate 12 is fixed inside the casing 21 by screws 35, 36 and 37 inserted into the screw insertion holes 32, 33 and 34 as shown in FIG. . On the other hand, the unused surface 10x on one side of the terminal substrate 12 is filled with the ground pattern 11 (conductor portion 4) to form a ground plane. The ground pattern 11 is insulated from the ground G and has a predetermined area. The ground pattern 11 should have a certain area, preferably an area that obtains a predetermined effect from the experimental data shown in FIG.
[0015]
FIG. 5 shows the variation rate of the detection current Sd when the signal transmitter 1 using the terminal board 12 having such a ground pattern 11 is placed in an electromagnetic field having a constant intensity and the frequency of the electromagnetic field is changed. The characteristic Sa indicated by the dotted line indicates the case where the area of the ground pattern 11 is 24 × 12 [mm], and the characteristic Sb indicated by the solid line indicates that the area of the ground pattern 11 is 48 × 27 [mm]. As is clear from the figure, high-frequency noise can be effectively removed by securing the area of the ground pattern 11 to some extent.
[0016]
As described above, if the ground pattern 11 is provided using the terminal substrate 12, it is not necessary to separately prepare and assemble the conductor portion 4, so that the space efficiency inside the casing 51 is improved and the assembly is performed. In addition, it is possible to easily mount bypass capacitors Cp and Cn, which will be described later.
[0017]
Reference numeral 13 denotes a terminal block, which is fixed to the circuit patterns 31p and 31n by soldering. The terminal block 13 has terminal portions 40p and 40n, and one ends of cords 41p and 41n can be connected to the terminal portions 40p and 40n. As a result, the cords 41p and 41n can be connected to one ends of the circuit patterns 31p and 31n via the terminal portions 40p and 40n, respectively, and the cords 41p and 41n are led out of the casing 51 to be transmitted to the transmission lines Lp and Ln. Configure.
[0018]
The reason why the terminal board 12 is separately provided with respect to the circuit board 28 in this way is that when one end of the cords 41p and 41n is connected to the terminal portions 40p and 40n using a driver as shown in FIG. This is because the bypass capacitor can be easily connected to the casing conventionally.
[0019]
A bypass capacitor Cp is connected between the circuit pattern 31p and the ground pattern 11, and a bypass capacitor Cn is connected between the circuit pattern 31n and the ground pattern 11. Therefore, the ground pattern 11 (conductor portion 4) is used in common for the two (plural) transmission lines Lp and Ln. On the other hand, the other ends of the circuit patterns 31p and 31n are connected to the transmission circuit 27 mounted on the circuit board 28, and the cords 41p and 41n led out of the casing 51 are connected to the receiving unit 3 including the power supply unit. The embodiment exemplifies a two-wire system in which the cords 41p and 41n (transmission lines Lp and Ln) are used as power supply lines and signal lines. Accordingly, a DC voltage (24 [V]) is applied to the transmission circuit 27 from the power supply unit provided in the reception unit 3 through the cords 41p and 41n, and the detection signal Sd (pressure) is transmitted from the transmission circuit 27 to the reception unit 3. Information) is transmitted through codes 41p and 41n.
[0020]
Next, the operation and function of the signal transmitter 1 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
[0021]
First, a DC voltage of 24 [V] is applied to the transmission circuit 27 through the transmission lines Lp and Ln. On the other hand, the pressure detected by the sensor unit 2 is converted into an electrical signal, that is, a detection signal Sd by the transmission circuit 27, and the detection signal Sd is transmitted to the reception unit 3 via the transmission lines Lp and Ln. For example, when the sensor unit 2 detects a pressure of 0 to 0.5 [MPa], the magnitude of the current flowing from the transmission lines Lp and Ln to the transmission circuit 27 varies between 4 and 20 [mA]. . Therefore, if the receiving unit 27 detects (measures) the magnitude of the current, the receiving unit 27 can receive the detected pressure information.
[0022]
On the other hand, the high frequency noise superimposed on the transmission lines Lp and Ln flows to the conductor portion 4 through the bypass capacitors Cp and Cn, and is consumed (heat converted) by the eddy current. Further, since the conductor portion 4 and the ground G are insulated, the impedance between the transmission lines Lp, Ln and the ground G becomes high, and a high-voltage AC component included in the transmission lines Lp, Ln (power supply line) flows to the ground G. Leakage current is greatly reduced. Therefore, the trouble that the leakage current exceeds the allowable value for monitoring leakage and interrupts the leakage breaker is avoided.
[0023]
In the above-described embodiment, the two-wire system using both the power supply line and the signal line is illustrated. However, as a modification, the transmission lines Lp and Ln are used only for the power supply line, and the detection signal Sd is virtually shown in FIG. As indicated by a line, it may be transmitted via a separate transmission line Ls. In this case, a bypass capacitor Cs is connected between the transmission line Ls and the ground pattern 11. Thus, the quantity of transmission lines and the purpose of use are arbitrary.
[0024]
On the other hand, FIG. 6 shows a modified embodiment. In the modified embodiment, both sides of the terminal substrate 12 are used. As shown in FIG. 3, the ground pattern 11x is provided on one side of the terminal substrate 12, and the ground pattern 11y is provided on the other side. is there. Therefore, the shape (configuration) of both surfaces of the terminal substrate 12 is basically the same shape. In FIG. 6, 10y is an unused surface on the other side of the terminal substrate 12. A ground pattern 11y is provided on the unused surface 10y, and a bypass capacitor Cn is connected between the ground pattern 11y and the circuit pattern 31n. . A circuit pattern 31p, a ground pattern 11x, and a bypass capacitor Cp are arranged on one side of the terminal substrate 12, and the configuration is the same as that of the other side shown in FIG.
[0025]
Accordingly, the ground patterns 11x and 11y become a plurality of conductor portions 4x and 4y corresponding to the transmission lines Lp and Ln. The ground patterns 11x and 11y are insulated from the ground G, and the ground patterns 11x and 11y. Are also insulated, and the impedance between the transmission lines Lp and Ln is increased, so that the high-voltage AC component included in the transmission lines Lp and Ln (power supply line) is transferred between the transmission lines Lp and Ln via the bypass capacitors Cp and Cn. Since the flowing leakage current is reduced, the detection error based on this can be reduced.
[0026]
The embodiment has been described in detail above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and the detailed configuration, shape, quantity, material, and the like can be arbitrarily set within the scope of the present invention. Can change.
[0027]
For example, although a sensor unit that detects pressure is illustrated, a sensor unit that detects various physical quantities such as temperature and flow rate can be applied.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the signal transmitter according to the present invention is provided with a conductor portion having a ground pattern that is insulated from the ground and has a predetermined area, and is provided so as to fill an unused surface of the printed circuit board. Since the conductor part is connected by a bypass capacitor that removes noise, the following remarkable effects can be obtained.
[0029]
(1) While reliably removing the high-frequency noise by the bypass capacitor, it is possible to prevent the malfunction of the earth leakage circuit breaker and particularly to greatly improve the reliability of the power supply system in the ship.
[0030]
(2) Since the conductor portion is constituted by a ground pattern provided so as to fill the unused surface of the printed circuit board, in particular, the terminal substrate, the space efficiency inside the casing can be improved and the bypass capacitor can be easily mounted. it can.
[0031]
(3) According to a preferred embodiment, when a plurality of conductor portions corresponding to a plurality of transmission lines are provided, and each conductor portion corresponding to each transmission line is connected by a bypass capacitor, between the transmission lines via the bypass capacitor Since the leakage current flowing through is reduced, the detection error can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram of an electric system of a signal transmitter according to the present invention;
FIG. 2 is a front view of a terminal board provided in the signal transmitter;
FIG. 3 is a bottom view of a terminal substrate provided in the signal transmitter;
FIG. 4 is a configuration diagram of the inside of the casing of the signal transmitter;
FIG. 5 is a characteristic diagram in which the area of the ground pattern is varied in the signal transmitter, and the relationship between the variation rate of the detection signal with respect to the frequency in an electromagnetic field having a constant intensity is obtained;
FIG. 6 is a front view of a terminal board according to a modified embodiment provided for the signal transmitter;
FIG. 7 is a block circuit diagram of an electric system of a signal transmitter according to a conventional technique;
FIG. 8 is a front view of a terminal board provided in the signal transmitter;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal transmitter 2 Sensor part 3 Receiver part 4 Conductor part 4x Conductor part 4y Conductor part 10 Printed circuit board 10x Unused surface 10y Unused surface 11 Ground pattern 11x Ground pattern 11y Ground pattern 12 Terminal board 13 Terminal block Sd Detection signal Lp Transmission line Ln Transmission line G Ground Cp Bypass capacitor Cn Bypass capacitor

Claims

In a signal transmitter that transmits a detection signal obtained by detection by a sensor unit to a receiving unit separated via a transmission line, the signal transmitter is insulated from the ground and has a predetermined area, and the printed circuit board is not used. A signal transmitter comprising a conductor portion having a ground pattern provided so as to fill a surface, and the transmission line and the conductor portion being connected by a bypass capacitor for removing noise.

2. The signal transmitter according to claim 1, wherein the common conductor portion is provided for a plurality of transmission lines, and each transmission line and the conductor portion are connected by a bypass capacitor.

The signal transmitter according to claim 1, wherein a plurality of the conductor portions corresponding to a plurality of transmission lines are provided, and each conductor portion corresponding to each transmission line is connected by a bypass capacitor.

2. The signal transmitter according to claim 1, wherein the transmission line includes a power line and a signal line.

2. The signal transmitter according to claim 1, wherein the printed circuit board is a terminal board to which a terminal block is attached.

The signal transmitter according to claim 1, wherein the ground pattern is provided on one side of the printed circuit board and used in common for a plurality of transmission lines.

2. The signal transmitter according to claim 1, wherein the ground pattern is provided on both sides of the printed circuit board so as to correspond to two transmission lines.