JPH077039B2 - 断線検出回路 - Google Patents
断線検出回路Info
- Publication number
- JPH077039B2 JPH077039B2 JP61282327A JP28232786A JPH077039B2 JP H077039 B2 JPH077039 B2 JP H077039B2 JP 61282327 A JP61282327 A JP 61282327A JP 28232786 A JP28232786 A JP 28232786A JP H077039 B2 JPH077039 B2 JP H077039B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- disconnection detection
- resistor
- disconnection
- resistors
- thermocouple
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、工業用計算機システムや計測器などに入力
されるアナログ信号ケーブル、例えば熱電対入力などが
断線したことを検出するための断線検出回路に関するも
のである。
されるアナログ信号ケーブル、例えば熱電対入力などが
断線したことを検出するための断線検出回路に関するも
のである。
従来、この種の装置として第４図に示すものがあった。
図において、（１）は熱電対、（２）は熱電対補償導
線、（３）は冷接点部、（４）は工業用計算機システム
などのアナログ入力装置、R1，R2は抵抗器、ESは断線時
にアナログ入力装置に対する入力電圧をスケールアウト
させるための直流電源であり、R1，R2，ESにより熱電対
断線検出部（５）を構成している。
図において、（１）は熱電対、（２）は熱電対補償導
線、（３）は冷接点部、（４）は工業用計算機システム
などのアナログ入力装置、R1，R2は抵抗器、ESは断線時
にアナログ入力装置に対する入力電圧をスケールアウト
させるための直流電源であり、R1，R2，ESにより熱電対
断線検出部（５）を構成している。
次に動作について説明する。第４図において、熱電対
（１）は、熱電対補償導線（２）を介し冷接点部（３）
に接続され、熱電対（１）の温度と冷接点部（３）の温
度との差に応じた電圧がアナログ入力装置（４）に入力
される。熱電対（１）および熱電対補償導（２）が断線
していない場合は、これらの直流抵抗値は比較的小さく
（例えば100Ω）、R1，R2の抵抗値を大きくし（例えば5
MΩ）、直流電源ESの電圧を適当に（例えば10V）選ぶこ
とにより断線検出部（５）の影響をある程度小さくする
ことができる。
（１）は、熱電対補償導線（２）を介し冷接点部（３）
に接続され、熱電対（１）の温度と冷接点部（３）の温
度との差に応じた電圧がアナログ入力装置（４）に入力
される。熱電対（１）および熱電対補償導（２）が断線
していない場合は、これらの直流抵抗値は比較的小さく
（例えば100Ω）、R1，R2の抵抗値を大きくし（例えば5
MΩ）、直流電源ESの電圧を適当に（例えば10V）選ぶこ
とにより断線検出部（５）の影響をある程度小さくする
ことができる。
例えば、上記（ ）内の定数の場合に発生する誤差は、 となり、アナログ入力装置（４）への定格入力電圧が20
mvであったとすれば、 の誤差が発生する。
mvであったとすれば、 の誤差が発生する。
しかして、第５図に示すように（ａ）の箇所で断線が発
生すると熱電対（１）側の直流抵抗値が大きく（例えば
1MΩ）なり、アナログ入力装置（４）にはスケールアウ
トが発生する電圧印加される。そして、このスケールア
ウトを判別することによって断線検出が可能となる。
生すると熱電対（１）側の直流抵抗値が大きく（例えば
1MΩ）なり、アナログ入力装置（４）にはスケールアウ
トが発生する電圧印加される。そして、このスケールア
ウトを判別することによって断線検出が可能となる。
従来の断線検出回路は以上のように構成されているの
で、熱電対補償導線（２）および熱電対（１）の合計の
抵抗値が十分小さな値でないときには誤差が発生する。
そして、この抵抗値がある程度大きな値でも誤差が発生
しないように抵抗器R1，R2の抵抗値を大きくしたり、直
流電源ESの電圧を小さくしたりすると断線検出を完全に
行なうことができなくなるという問題点があった。
で、熱電対補償導線（２）および熱電対（１）の合計の
抵抗値が十分小さな値でないときには誤差が発生する。
そして、この抵抗値がある程度大きな値でも誤差が発生
しないように抵抗器R1，R2の抵抗値を大きくしたり、直
流電源ESの電圧を小さくしたりすると断線検出を完全に
行なうことができなくなるという問題点があった。
この発明は、上記のような従来のものの問題点を解決す
るためになされたもので、熱電対補償導線および熱電対
の合計の抵抗値がある程度大きな場合でも誤差を発生す
るとが無く断線検出を確実に行なうことのできる断線検
出回路を得ることを目的とする。
るためになされたもので、熱電対補償導線および熱電対
の合計の抵抗値がある程度大きな場合でも誤差を発生す
るとが無く断線検出を確実に行なうことのできる断線検
出回路を得ることを目的とする。
この発明にかかる断線検出回路は、断線検出部で発生す
る誤差電圧に対し、抵抗ネットワークを用いて誤差キャ
ンセル用電源を構成し、誤差電圧と逆電圧になるようア
ナログ信号ラインに接続したものである。
る誤差電圧に対し、抵抗ネットワークを用いて誤差キャ
ンセル用電源を構成し、誤差電圧と逆電圧になるようア
ナログ信号ラインに接続したものである。
この発明における抵抗ネットワークでなる誤差キャンセ
ル部は断線検出用の直流電圧を正しく分圧し、断線検出
部およびアナログ信号ラインの抵抗器と共に、断線時は
断線検出部が大きく作用するように、一方、非断線時に
は熱電対側のインピーダンスが小さいことによってその
作用が抑えられて誤差成分がキャンセルされるように動
作する。
ル部は断線検出用の直流電圧を正しく分圧し、断線検出
部およびアナログ信号ラインの抵抗器と共に、断線時は
断線検出部が大きく作用するように、一方、非断線時に
は熱電対側のインピーダンスが小さいことによってその
作用が抑えられて誤差成分がキャンセルされるように動
作する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、RPおよびRNは断線検出部（５）からのアナ
ログ信号ラインに直列に挿入された抵抗器であり、R5，
R6，R3，R4，VR1の各抵抗器による抵抗ネットワークで
なる誤差キャンセル部（６）と共に非断線時の誤差電圧
がキャンセルされるように構成されている。なお、熱電
対（１）、熱電対補償導線（２）、断線検出部（５）内
の抵抗器R1，R2および断線時スケールアウトさせるため
の電源ES、そして、アナログ入力装置（４）は従来例と
同様のものである。
図において、RPおよびRNは断線検出部（５）からのアナ
ログ信号ラインに直列に挿入された抵抗器であり、R5，
R6，R3，R4，VR1の各抵抗器による抵抗ネットワークで
なる誤差キャンセル部（６）と共に非断線時の誤差電圧
がキャンセルされるように構成されている。なお、熱電
対（１）、熱電対補償導線（２）、断線検出部（５）内
の抵抗器R1，R2および断線時スケールアウトさせるため
の電源ES、そして、アナログ入力装置（４）は従来例と
同様のものである。
次に上記構成の動作について説明する。
熱電対（１）は熱電対補償導線（２）を介し冷接点部
（３）に接続され、熱電対（１）と冷接点部（３）の温
度の差に応じた電圧がアナログ入力装置（４）に入力さ
れることは従来例と同様である。
（３）に接続され、熱電対（１）と冷接点部（３）の温
度の差に応じた電圧がアナログ入力装置（４）に入力さ
れることは従来例と同様である。
しかして、信号線と直列に挿入された抵抗器RP，RNは断
線検出部（５）および抵抗ネットワークでなる誤差キャ
ンセル部（６）による誤差のキャンセル動作を確実にす
るために挿入される。すなわち、非断線時には、断線検
出部（５）で発生したオフセット誤差がそのオフセット
誤差の極性とは逆向きになるように誤差キャンセル部
（６）を直流電源ESおよび抵抗器RP，RNのアナログ入力
装置（４）側に接続され、誤差キャンセル部（６）の中
の可変抵抗器VR1の両端の電圧が断線検出用電源電圧ES
よりも小さい値でバランスする。一方、断線時にはアナ
ログ信号ラインが開放状態となり、RP，RN《Ｒの定数に
設定されているためRP，RNはほとんど関係がなくなる。
したがって、可変抵抗器VR1の両端の電圧をα・ES（α
＜１）とおくと断線時のアナログ入力装置（４）に対す
る電圧は、ES−αESとなり各種定数を適当に選ぶことに
より断線時のアナログ入力装置（４）に対する電圧をス
ケールアウト以上にすることができる。
線検出部（５）および抵抗ネットワークでなる誤差キャ
ンセル部（６）による誤差のキャンセル動作を確実にす
るために挿入される。すなわち、非断線時には、断線検
出部（５）で発生したオフセット誤差がそのオフセット
誤差の極性とは逆向きになるように誤差キャンセル部
（６）を直流電源ESおよび抵抗器RP，RNのアナログ入力
装置（４）側に接続され、誤差キャンセル部（６）の中
の可変抵抗器VR1の両端の電圧が断線検出用電源電圧ES
よりも小さい値でバランスする。一方、断線時にはアナ
ログ信号ラインが開放状態となり、RP，RN《Ｒの定数に
設定されているためRP，RNはほとんど関係がなくなる。
したがって、可変抵抗器VR1の両端の電圧をα・ES（α
＜１）とおくと断線時のアナログ入力装置（４）に対す
る電圧は、ES−αESとなり各種定数を適当に選ぶことに
より断線時のアナログ入力装置（４）に対する電圧をス
ケールアウト以上にすることができる。
以上のことを第２図（ａ），（ｂ）に示す非断線時と断
線時の等価回路を参照して数式で示すと次のようにな
る。なお、熱電対の起電力はESに比べて十分小さいもの
とし、等価回路から省いている。また、R1＝R2＝R3＝R4
＝R/2,R》ｒとする。
線時の等価回路を参照して数式で示すと次のようにな
る。なお、熱電対の起電力はESに比べて十分小さいもの
とし、等価回路から省いている。また、R1＝R2＝R3＝R4
＝R/2,R》ｒとする。
・非断線時 Vis＝０とすると、 α・ES＝Ｒ・i1 ……（１） α・ES＋ES＝Ｒ・i1＋（RP＋RN）i1＋Ｒ（i1＋i2）……
（２） ES＝ri2＋Ｒ（i1＋i2） ……（３） したがって、 すなわち、RP＋RNの大きさをｒの値を考慮して設定すれ
ば、例えばα＝0.9程度にすることは容易にできる。
（２） ES＝ri2＋Ｒ（i1＋i2） ……（３） したがって、 すなわち、RP＋RNの大きさをｒの値を考慮して設定すれ
ば、例えばα＝0.9程度にすることは容易にできる。
・断線時 RP，RN《Ｒとすれば Vio＝ES−α・ES（１−α）ES であり、例えばES＝10v、α＝0.9のときは Vio＝−1v のバーンアウト電圧を得ることができ、アナログ入力装
置（４）のフルスケール値が熱電対入力でよく用いられ
る10mv〜100mvの範囲で十分にスケールアウトさせるこ
とができる。
置（４）のフルスケール値が熱電対入力でよく用いられ
る10mv〜100mvの範囲で十分にスケールアウトさせるこ
とができる。
なお、上記実施例では抵抗ネットワーク内の抵抗器を第
１図に示すように接続しているが、第３図に示すように
直流電源ESから直接アナログ信号ラインに可変抵抗器VR
1，VR2（ただしVR1，VR2＞R1，R2）を接続する方法をと
っても良い。
１図に示すように接続しているが、第３図に示すように
直流電源ESから直接アナログ信号ラインに可変抵抗器VR
1，VR2（ただしVR1，VR2＞R1，R2）を接続する方法をと
っても良い。
また、上記実施例では熱電対の場合について説明した
が、他のセンサーなどからのアナログ信号であってもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
が、他のセンサーなどからのアナログ信号であってもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、断線検出部で発生す
る誤差電圧を断線検出用電源に接続した抵抗ネットワー
クによる仮想的な誤差キャンセル用電源を形成すると共
に、アナログ信号線へ直列抵抗を入れることによって誤
差の発生しないものが得られる効果がある。
る誤差電圧を断線検出用電源に接続した抵抗ネットワー
クによる仮想的な誤差キャンセル用電源を形成すると共
に、アナログ信号線へ直列抵抗を入れることによって誤
差の発生しないものが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による熱電対断線検出回路
を示す回路図、第２図（ａ），（ｂ）は第１図における
非断線時と断線時の等価回路図、第３図はこの発明の他
の実施例を示す断線検出回路の回路図、第４図は従来の
熱電対断線検出回路を示す回路図、第５図は第４図にお
いて断線が発生した場合の説明に供する回路図である。 図において、 （１）は熱電対、（２）は熱電対補償導線、（３）は冷
接点部、（４）はアナログ入力装置、（５）は断線検出
部、（６）は誤差キャンセル部（抵抗ネットワーク）、
R1，R2，R3，R4，R5，R6，RP，RNは固定抵抗器、ESは固
定電源、VR1，VR2，VR3は可変抵抗器。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
を示す回路図、第２図（ａ），（ｂ）は第１図における
非断線時と断線時の等価回路図、第３図はこの発明の他
の実施例を示す断線検出回路の回路図、第４図は従来の
熱電対断線検出回路を示す回路図、第５図は第４図にお
いて断線が発生した場合の説明に供する回路図である。 図において、 （１）は熱電対、（２）は熱電対補償導線、（３）は冷
接点部、（４）はアナログ入力装置、（５）は断線検出
部、（６）は誤差キャンセル部（抵抗ネットワーク）、
R1，R2，R3，R4，R5，R6，RP，RNは固定抵抗器、ESは固
定電源、VR1，VR2，VR3は可変抵抗器。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】センサ入力を受ける一対のアナログ信号ラ
インに各々第１と第２の抵抗器の片側を接続し、該第１
と第２の抵抗器の他方を断線検出用直流電源と接続して
断線検出部を構成し、更に上記断線検出用直流電源の両
端を夫々第３と第４の抵抗器の片側に、必要に応じて他
の抵抗器を介して接続すると共に、該第３と第４の抵抗
器の他方を測定入力端に接続して誤差キャンセル部を構
成し、かつ上記アナログ信号ラインに夫々第５と第６の
抵抗器を介して上記断線検出用直流電源からみて上記断
線検出部とは逆極性になるよう誤差キャンセル部を接続
する構成とした断線検出回路。 - 【請求項２】誤差キャンセル部は、断線検出用直流電源
の両端を各々第７と第８の抵抗器を経由して可変抵抗器
の両端に印加して誤差キャンセル電圧を生成し、該可変
抵抗器の両端間に生成された上記誤差キャンセル電圧を
第３と第４の抵抗器の片側に接続し、該第３と第４の抵
抗器の他方を測定入力端に接続した構成とすることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の断線検出回路。 - 【請求項３】誤差キャンセル部は、断線検出用直流電源
の両端を各々第２と第３の可変抵抗器の片側に接続し、
該第２と第３の可変抵抗器の他方を測定入力端に接続し
た構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の断線検出回路。 - 【請求項４】上記センサは、熱電対であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか記載
の断線検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61282327A JPH077039B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 断線検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61282327A JPH077039B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 断線検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63134967A JPS63134967A (ja) | 1988-06-07 |
| JPH077039B2 true JPH077039B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=17650969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61282327A Expired - Lifetime JPH077039B2 (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | 断線検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077039B2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-27 JP JP61282327A patent/JPH077039B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63134967A (ja) | 1988-06-07 |
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