JPH0726995B2 - Sensor disconnection detection circuit - Google Patents
Sensor disconnection detection circuitInfo
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- JPH0726995B2 JPH0726995B2 JP62198336A JP19833687A JPH0726995B2 JP H0726995 B2 JPH0726995 B2 JP H0726995B2 JP 62198336 A JP62198336 A JP 62198336A JP 19833687 A JP19833687 A JP 19833687A JP H0726995 B2 JPH0726995 B2 JP H0726995B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、センサの断線を確実に検出するとともに、断
線復帰後には再びセンサ出力を得ることができるように
構成したセンサの断線検出回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Industrial field of application) The present invention is a sensor configured to reliably detect a disconnection of a sensor and to obtain a sensor output again after the disconnection is restored. Of the disconnection detection circuit.
（従来の技術） 例えば、タービンには、羽根の破壊や発電不能等の事故
を未然に防止するために常時振動を監視して異常を検出
する振動監視装置が設けらている。(Prior Art) For example, a turbine is provided with a vibration monitoring device that constantly monitors vibration to detect abnormalities in order to prevent accidents such as blade breakage and power generation failure.
タービンの振動検出は、ピックアップ式の振動センサを
適宜か所に取付けてその周波数成分を監視することで行
われているが、センサが断線すると振動検出が出来ず、
タービンの異常発生を検出することができなくなる。Vibration detection of the turbine is performed by attaching a pickup type vibration sensor at an appropriate place and monitoring the frequency component, but if the sensor is disconnected, vibration cannot be detected,
The abnormal occurrence of the turbine cannot be detected.
そこで、従来より第３図に示すようなセンサの断線検出
回路が設けられている。Therefore, conventionally, a sensor disconnection detection circuit as shown in FIG. 3 is provided.
同図において、タービン正常時にはタービン本体に取付
けられたセンサ１により０〜60Hzの商用周波数の振動が
検出されている。そして、1kHz程度の断線検出用の交流
成分がトランス２を介してセンサ出力に重畳されてい
る。In the figure, when the turbine is normal, the sensor 1 attached to the turbine body detects vibration of a commercial frequency of 0 to 60 Hz. Then, an AC component of about 1 kHz for detecting disconnection is superimposed on the sensor output via the transformer 2.
上記センサ出力はアンプ３及びローパスフィルタ４を介
して振動出力として取り出されている。一方、断線検出
信号は、アンプ3,ハイパスフィルタ５を介して取り出さ
れ、整流平滑された後にコンパレータ６により基準電圧
Vrと比較される。そして、基準電圧Vr以下となった場合
に、断線検出出力が得られ、センサ１の断線が通知され
るようになっている。The sensor output is taken out as a vibration output via the amplifier 3 and the low pass filter 4. On the other hand, the disconnection detection signal is taken out through the amplifier 3 and the high-pass filter 5, rectified and smoothed, and then the comparator 6 outputs the reference voltage.
Compared to Vr. Then, when the voltage becomes equal to or lower than the reference voltage Vr, the disconnection detection output is obtained and the disconnection of the sensor 1 is notified.
しかしながら、センサ１からアンプ３までの配線が長い
と、配線のストレーキャパシタンスによるインピーダン
ス1/ωＣによって閉回路が形成され、センサ１が断線し
ても断線検出出力を得ることができない。However, if the wiring from the sensor 1 to the amplifier 3 is long, a closed circuit is formed by the impedance 1 / ωC due to the stray capacitance of the wiring, and a disconnection detection output cannot be obtained even if the sensor 1 is disconnected.
また、センサ１に前記重畳周波数成分に近い周波数のノ
イズ成分が互いに逆相で加わった場合、それぞれの周波
数成分が打ち消され、断線検出出力が生成され、センサ
１の断線として誤検出してしまう。Further, when noise components having frequencies close to the superimposed frequency component are applied to the sensor 1 in opposite phases to each other, the respective frequency components are canceled out, a disconnection detection output is generated, and the sensor 1 is erroneously detected as a disconnection.
（発明が解決しようとする問題点） このように、上記従来におけるセンサの断線検出回路に
あっては、配線のストレーキャパシタンスの影響により
断線検出ができないという問題や、センサ１へのノイズ
成分の重畳により断線として誤検出するという問題点が
あった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the above-described conventional sensor wire breakage detection circuit, wire breakage cannot be detected due to the influence of the stray capacitance of the wiring, and noise components are superimposed on the sensor 1. Due to this, there is a problem that it is erroneously detected as a disconnection.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、配線のストレーキャパシタンスやノイズ成分に
影響されず正確に断線検出をすることができるととも
に、断線復帰後には、再びセンサ出力を得ることができ
るセンサの断線検出回路を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to accurately detect disconnection without being affected by stray capacitance or noise components of wiring, and to recover sensor output again after recovery from disconnection. An object is to provide a disconnection detection circuit for a sensor that can be obtained.
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明は、センサに直列に
接続された電圧検出用抵抗と、前記センサと電圧検出用
抵抗とで構成される直列回路に直流バイアス電圧を供給
する直流電源と、前記センサの交流出力電圧と前記直流
バイアス電圧とが印加された前記電圧検出用抵抗の両端
電圧を監視してこの両端電圧が基準電圧以下となったと
きにセンサの断線を検出する断線検出手段と、前記断線
検出手段で断線が検出された場合には、センサ出力を遮
断するとともに、断線復帰後の所定時間経過した時に遮
断を解除する出力遮断・解除手段とを具備することを特
徴とする。を有することを特徴とする。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention includes a voltage detection resistor connected in series to a sensor, and the sensor and the voltage detection resistor. A DC power supply for supplying a DC bias voltage to the series circuit, and a voltage across the voltage detection resistor to which the AC output voltage of the sensor and the DC bias voltage are applied are monitored, and the voltage across the voltage is below a reference voltage. Disconnection detecting means for detecting disconnection of the sensor when, and disconnection is detected by the disconnection detecting means, the sensor output is cut off, and the disconnection is released when a predetermined time has elapsed after the disconnection is restored. An output cutoff / release means is provided. It is characterized by having.
（作用） 本発明ではセンサ出力と直流バイアス電圧とが、電圧検
出用抵抗に印加され、その両端電圧が基準電圧以下とな
ったときにセンサの断線と判定することで、上記不具合
の解消を図っている。(Operation) In the present invention, the sensor output and the DC bias voltage are applied to the voltage detecting resistor, and when the voltage across the sensor is below the reference voltage, it is determined that the sensor has a wire breakage, and thus the above-mentioned problem is solved. ing.
また、断線が復帰すると、所定時間経過後に遮断を解除
して再びセンサ出力を得ることができる。Further, when the disconnection is restored, the interruption can be released after a predetermined time has elapsed and the sensor output can be obtained again.
（実施例） 第１図は本発明に係る一実施例の構成を示している。(Embodiment) FIG. 1 shows a configuration of an embodiment according to the present invention.
同図において、センサ１は、例えば発電用タービンの所
定位置に設けられたピックアップ式の振動センサであ
り、タービンの振動数に比例した周波数の起電力をセン
サ出力（振動信号）として得ている。In the figure, a sensor 1 is, for example, a pickup type vibration sensor provided at a predetermined position of a power generation turbine, and obtains an electromotive force having a frequency proportional to the vibration frequency of the turbine as a sensor output (vibration signal).
センサ１の一端には電流制限用抵抗R1を介して＋15Vの
直流バイアス電圧VBが供給され、また、他端は電圧検出
用抵抗R2を介して接地されている。The DC bias voltage V B of +15 V is supplied to one end of the sensor 1 via the current limiting resistor R 1 , and the other end is grounded via the voltage detecting resistor R 2 .
センサ１の出力信号は上記直流バイアス電圧VBの影響を
避けるために差動増幅器７で増幅され、コンデンサC1,
抵抗R3を介して直流分が除去された後にバッファアンプ
８を介して振動出力として取り出されている。The output signal of the sensor 1 is amplified by the differential amplifier 7 to avoid the influence of the DC bias voltage V B , and the capacitor C1,
After the DC component is removed via the resistor R3, it is taken out as a vibration output via the buffer amplifier 8.
また、このバッファアンプ８の出力端には、スイッチ回
路９が設けられており、後述するようにセンサ１の断線
発生時には、その接点が閉じてバッファアンプ８の出力
が接地されることにより断線に伴なって発生するチャタ
リング分を振動出力として誤検出するのを防止してい
る。Further, a switch circuit 9 is provided at the output end of the buffer amplifier 8, and when the sensor 1 is disconnected, the contact is closed and the output of the buffer amplifier 8 is grounded, as will be described later. It prevents the chattering that occurs with it from being erroneously detected as a vibration output.
上記電圧検出用抵抗R2の両端電圧VR2はコンパレータ10
で基準電圧Vrと比較されており、電圧VR2が基準電圧Vr
以下になるとコンパレータ10の出力が“1"となる。Voltage across VR 2 of the voltage detection resistor R 2 a comparator 10
Is compared with the reference voltage Vr, and the voltage VR 2 is equal to the reference voltage Vr.
The output of the comparator 10 becomes "1" when the following occurs.
コンパレータ10の基準電圧Vrは以下のようにして設定す
ることができる。The reference voltage Vr of the comparator 10 can be set as follows.
ここで、 直流バイアス電圧VB＝＋15V 抵抗R1＝1.4MΩ 抵抗R2＝10kΩ センサ１の内部抵抗RZ＝1kΩ とすると、センサ１の正常時には、抵抗R2の直流分の両
端電圧DVR2は、 DVR2＝VB×R2／（R1＋R2＋RZ）≒100（mV） となる。Here, DC bias voltage V B = + 15V Resistance R 1 = 1.4MΩ Resistance R 2 ＝ 10kΩ If the internal resistance of the sensor 1 R Z = 1kΩ, when the sensor 1 is normal, the DC voltage across the resistance R 2 DVR 2 Is DVR 2 = V B × R 2 / (R 1 + R 2 + R Z ) ≈100 (mV).
一方、センサ出力の交流分VSを考慮した場合、このセン
サ出力電圧VSが通常5V程度であると、し、また、通常時
におけるノイズ電圧VNは数100mV程度であるとすると、 抵抗R2の交流分の両端電圧AVR2は、 AVR2＝（VS＋VN）×R2／（R1＋R2＋RZ）≒40（mV） となる。On the other hand, considering the alternating current component V S of the sensor output, if the sensor output voltage V S is usually about 5 V, and the noise voltage V N in the normal state is about several hundred mV, the resistance R The voltage AVR 2 between the two AC components is AVR 2 = (V S + V N ) × R 2 / (R 1 + R 2 + R Z ) ≈40 (mV).
このため、センサ１の正常時において、抵抗R2の両端電
圧VR2は、少なくとも、 VR2＝DVR2−AVR2 ＝100−40＝60（mV） 以上となる。Therefore, at the time of the normal of the sensor 1, the voltage across VR 2 of the resistor R 2 is made at least, VR 2 = DVR 2 -AVR 2 = 100-40 = 60 (mV) or more.
従って、コンパレータ10の基準電圧Vrを50mV程度の値に
設定しておけば、誤動作することなく確実にセンサ１の
断線検出出力を得ることができる。Therefore, if the reference voltage Vr of the comparator 10 is set to a value of about 50 mV, the disconnection detection output of the sensor 1 can be reliably obtained without malfunction.
コンパレータ10の出力は、オア回路11の−端入力に供給
されるとともにオフディレイタイマ12を介してオア回路
11の他端入力に供給されている。The output of the comparator 10 is supplied to the minus terminal input of the OR circuit 11 and also passes through the off-delay timer 12 to the OR circuit.
11 is supplied to the other end input.
このオフディレイタイマ12は、センサ１の断線時に発生
するチャタリングによりセンサ１が断線しているにもか
かわらず振動信号として出力されるのを防止するために
設けられたもので、断線検出出力が得られるとスイッチ
回路９へ閉信号（“1"）を出力する。そして、所定時間
経過後に開信号（“0"）を出力してスイッチ回路９が開
き、断線検出出力の遮断を解除している。The off-delay timer 12 is provided to prevent the sensor 1 from being output as a vibration signal even if the sensor 1 is disconnected due to chattering that occurs when the sensor 1 is disconnected. Then, a close signal (“1”) is output to the switch circuit 9. Then, after a lapse of a predetermined time, an open signal (“0”) is output and the switch circuit 9 is opened to release the interruption of the disconnection detection output.
第２図は本実施例の作用特性を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing the action characteristics of this embodiment.
センサ１は、タービンの振動数（０〜60Hz程度）を検出
して同図（Ａ）に示すようなセンサ出力を得ている。The sensor 1 detects the frequency of the turbine (about 0 to 60 Hz) and obtains the sensor output as shown in FIG.
今、T1点でセンサ１が断線したとすると、抵抗R2の両端
電圧VR2が0Vとなり、コンパレータ10の出力が“1"とな
るので、同図（Ｄ）に示すようにオア回路11からの断線
検出出力は“1"となる。また、これにより、スイッチ回
路９が閉じる。このときセンサ１の断線に伴ってＰ点で
示すチャタリングが生じており、コンパレータ10の出力
は再び“0"に立下がるが、この立下がりによってオフデ
ィレイタイマ12は“1"となる。Assuming that sensor 1 is disconnected at one point T, the voltage across VR 2 to 0V resistor R 2, the output of the comparator 10 becomes "1", the OR as shown in Graph 1 (D) circuit 11 The disconnection detection output from is "1". Moreover, this closes the switch circuit 9. At this time, chattering at the point P occurs due to the disconnection of the sensor 1, and the output of the comparator 10 falls to "0" again, but this fall causes the off-delay timer 12 to become "1".
従って、このとき、オア回路11からの断線検出出力は
“1"を継続しており、これによってスイッチ回路９が閉
状態を継続する。Therefore, at this time, the disconnection detection output from the OR circuit 11 continues to be "1", which keeps the switch circuit 9 closed.
また、T2点で断線が復帰したとすると、コンパレータ出
力は“0"となるが、オフディレイタイマ12は所定時間経
過後に“0"となるので、オフディレイタイマ12が“0"と
なるまで断線検出出力は“1"を持続している。そして、
オフディレイタイマ出力が“0"となり断線検出出力が
“0"となるスイッチ回路９が開き振動出力が再び得られ
る。Also, if broken at two points T is recovered, until the comparator output becomes "0", since the off-delay timer 12 becomes "0" after a predetermined time elapses, off-delay timer 12 becomes "0" The disconnection detection output keeps "1". And
The off-delay timer output becomes "0" and the disconnection detection output becomes "0". The switch circuit 9 is opened and the vibration output is obtained again.
このように本実施例によれば、センサ出力に直流バイア
ス電圧VBを加え、電圧検出用抵抗R2の両端電圧VR2が基
準電圧Vr以下となったときにセンサ１の断線を検出する
ようにした。According to this embodiment, a DC bias voltage V B applied to the sensor output, so as to detect the disconnection of the sensor 1 when the voltage across VR 2 of the voltage detection resistor R 2 is equal to or less than the reference voltage Vr I chose
このため、配線ケーブルのストレーキャパシタンスの影
響を受けることなく、正確に断線検出出力を得ることが
できる。また、センサ出力にノイズ成分が重畳してもそ
の影響を受けることがない。Therefore, the disconnection detection output can be accurately obtained without being affected by the stray capacitance of the wiring cable. Further, even if a noise component is superimposed on the sensor output, it is not affected by it.
さらに、本実施例によれば、センサ断線時にチャタリン
グが発生しても、断線と同時にスイッチ回路９を遮断す
るようにしたので、チャタリング分を振動出力として誤
検出することを防止できる。また、断線が復帰した後、
一定時間が経過した後にスイッチ回路９の遮断を解除す
るようにしたので、チャタリング分等を振動出力として
誤検出することを防止しつつ再び振動出力を得ることが
可能となる。Furthermore, according to the present embodiment, even if chattering occurs when the sensor is disconnected, the switch circuit 9 is shut off at the same time as the disconnection, so it is possible to prevent erroneous detection of chattering as a vibration output. Also, after the disconnection is restored,
Since the cutoff of the switch circuit 9 is released after the elapse of a certain period of time, it is possible to obtain the vibration output again while preventing the chattering and the like from being erroneously detected as the vibration output.
なお、本実施例のセンサ１は振動センサとしたが、本発
明はこれに限定されず、温度センサ、速度センサ等、種
々のセンサに適用できることは勿論である。Although the sensor 1 of the present embodiment is a vibration sensor, the present invention is not limited to this and can be applied to various sensors such as a temperature sensor and a speed sensor.
［発明の効果］ 以上説明したように本発明におけるセンサの断線検出回
路によれば、配線のストレーキャパシタンスやノイズ成
分に影響を受けることなく、正確にセンサの断線検出を
することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the sensor disconnection detection circuit of the present invention, the sensor disconnection can be accurately detected without being affected by the stray capacitance of the wiring or the noise component.
また、本発明によれば、断線が復帰した後、一定時間が
経過した後にセンサ出力遮断を解除するようにしたの
で、チャタリング分等をセンサ出力として誤検出するこ
とを防止しつつ再びセンサ出力を得ることが可能とな
る。Further, according to the present invention, since the sensor output cutoff is released after a lapse of a certain time after the disconnection is restored, the sensor output is again detected while preventing the false detection of chattering etc. as the sensor output. It becomes possible to obtain.
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は同実施例
の作用説明用のタイミングチャート、第３図は従来例の
構成図である。 １……センサ ７……差動増幅器 ９……スイッチ回路 10……コンパレータ 12……オフディレイタイマFIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the same embodiment, and FIG. 3 is a block diagram of a conventional example. 1 ... Sensor 7 ... Differential amplifier 9 ... Switch circuit 10 ... Comparator 12 ... Off-delay timer
Claims (1)
と、 前記センサと電圧検出用抵抗とで構成される直列回路に
直流バイアス電圧を供給する直流電源と、 前記センサの交流出力電圧と前記直流バイアス電圧とが
印加された前記電圧検出用抵抗の両端電圧を監視してこ
の両端電圧が基準電圧以下となったときにセンサの断線
を検出する断線検出手段と、 前記断線検出手段で断線が検出された場合には、センサ
出力を遮断するとともに、断線復帰後の所定時間経過し
た時に遮断を解除する出力遮断・解除手段とを具備する
ことを特徴とするセンサの断線検出回路。1. A voltage detection resistor connected in series to a sensor, a DC power supply for supplying a DC bias voltage to a series circuit composed of the sensor and the voltage detection resistor, and an AC output voltage of the sensor. A disconnection detection unit that monitors the voltage across the voltage detection resistor to which the DC bias voltage is applied and detects the disconnection of the sensor when the voltage across the resistor is equal to or less than a reference voltage; A disconnection detection circuit for a sensor, comprising: an output disconnection / cancellation means for disconnecting the sensor output and releasing the disconnection when a predetermined time elapses after the disconnection is recovered when is detected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62198336A JPH0726995B2 (en) | 1987-08-10 | 1987-08-10 | Sensor disconnection detection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62198336A JPH0726995B2 (en) | 1987-08-10 | 1987-08-10 | Sensor disconnection detection circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6441869A JPS6441869A (en) | 1989-02-14 |
| JPH0726995B2 true JPH0726995B2 (en) | 1995-03-29 |
Family
ID=16389419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62198336A Expired - Lifetime JPH0726995B2 (en) | 1987-08-10 | 1987-08-10 | Sensor disconnection detection circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726995B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58106474A (en) * | 1981-12-18 | 1983-06-24 | Nippon Seiki Co Ltd | Fault detecting circuit for measuring device |
-
1987
- 1987-08-10 JP JP62198336A patent/JPH0726995B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6441869A (en) | 1989-02-14 |
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