JPH0227715B2 - - Google Patents
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- JPH0227715B2 JPH0227715B2 JP56502840A JP50284081A JPH0227715B2 JP H0227715 B2 JPH0227715 B2 JP H0227715B2 JP 56502840 A JP56502840 A JP 56502840A JP 50284081 A JP50284081 A JP 50284081A JP H0227715 B2 JPH0227715 B2 JP H0227715B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C19/00—Electric signal transmission systems
- G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
- G08C19/10—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage using variable capacitance
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
請求の範囲
１ 電力を送信機に供給する電源手段と、
安定な基準電圧を発生する基準電圧手段を含
み、電源手段に接続されて、送信機に供給される
電圧を調整するためのレギユレータ手段と、 レギユレータ手段に接続されて、そのレギユレ
ータ手段の電圧の関数として、時間的に変化する
電圧を供給するための発振器手段と、 発振器手段に接続され、そこからの時間的に変
化する電圧を受けて励振されると共に、被検パラ
メータの変化に応答し、かつ被検パラメータの変
化に応答して時間的に変化する信号に影響を与
え、さらに、前記のように影響を与えられた、時
間的に変化する信号を整流して、被検パラメータ
の関数としての直流信号を発生するための整流器
手段を含むセンサ手段と、 センサ手段からの直流信号に応答して発振器を
駆動するように、センサ手段に接続されたドライ
バー手段と、 センサ手段からの直流信号を受けとり、被検パ
ラメータを表わすゼロベース直流電圧出力信号を
発生するようにセンサ手段に接続された低電力消
費増幅器とを具備し、 前記レギユレータ手段は、 基準電圧手段に接続されて、基準電圧手段の電
圧及び電源電圧の関数としてのエラー信号を発生
するエラー増幅器手段と、 電源手段に接続され、かつエラー信号を供給さ
れて電源手段からレギユレータ手段、発振器手
段、センサ手段、ドライバー手段および低電力消
費増幅器に供給される電圧を設定値以下に調整す
るパスエレメント手段とを有するを特徴とするを
特徴とする低電力送信機。 ２ 電源手段の電圧が10ボルト以下であることを
特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の低電
力送信機。 ３ エラー増幅器手段は比較器手段を含み、前記
比較器手段は、 基準電圧手段に接続された第１入力手段と、 パスエレメントの出力に接続されてこれを分圧
する分圧器と、 前記分圧器に接続された第２入力手段と、 第１，第２入力手段における信号の関数として
のエラー信号を発生するための出力手段と、 を有することを特徴とする前記特許請求の範囲第
１項または第２項記載の低電力送信機。 ４ ドライバー手段から出力される、時間的に変
化する電圧は、バツフアを介して発振器に供給さ
れることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
ないし第３項のいずれかに記載の低電力送信機。 ５ パスエレメントが電界効果型トランジスタで
あることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
ないし第４項のいずれかに記載の低電力送信機。 ６ センサ手段は、 少なくとも第１のコンデンサ電極板手段と、 第２の電極板を形成するダイアフラムと、 を含み、前記第１の電極板手段及び第２電極板と
は圧力測定のための少なくとも１個のコンデンサ
を形成することを特徴とする前記特許請求の範囲
第１項ないし第５項のいずれかに記載の低電力送
信機。 発明の背景 １ 発明の分野 この発明は、測定されるべきパラメータを検知
し、感知されたパラメータをそのようなパラメー
タをあらわす電気信号に変換するための送信機に
関する。特に、本発明は、低電圧電源で動作が可
能で、比較的小電力しか消費しない送信機に関す
る。 ２ 従来技術 従来知られている送信機は、パラメータを感知
し、そのようなパラメータをあらわす出力電気信
号を発生する。 そのような送信機の駆動電圧は、低い作動限界
電圧（lift off voltage）では回路の起動が困難
であるために、送信機の設計上の問題とされてい
た。しかし、メータの零値以下での電力消費、た
とえば４〜20MA送信機の場合の出力4MAでの
電力消費は、設計上、重要な要素とはされていな
かつた。 そのような送信機は、しばしば二線式送信機と
して設計されており、電源およびそれに直列に接
続された負荷は、そのような送信機の２個の端子
に２線で接続される。代表的には４―20MA（ミ
リアンペア）である直流電流は、そのとき送信機
によつて制御される。典型的には4MAの電流が、
送信機の電子装置によつて消費される。 発明に要約 この発明は従来の送信機と比較して低電圧電源
で駆動され、比較的、消費電力が低い送信機を含
む。いくつかの利点は以下の点から得られる。 まず、相当なエネルギーの節約であり、そのエ
ネルギー節約の全般的な経済的節約に加えて、こ
の発明は比較的低電圧の電池で使用される送信機
を可能にする。そのような電池は、従来知られて
いる部品と設計する太陽電池あるいは光電池から
再充電される。 さらに、送信機にそのような電池が直接、接続
されると、電源および負荷から送信機へ二線を人
間の手で配線する必要がなくなる。この配線は数
マイルという相当な距離であり、相当なコストに
なる。 パラメータの代表的な信号は、AM，FMある
いは従来のサンプリングあるいはポーリングの技
術を用いた他の手段を使用して、無線周波数、
VHF、UHF、マイクロ波によつて送信される。
その上、さらに電源ケーブルを送信機の側まで敷
設する必要がなくなる。この発明の他の利点は、
以下の文章と図面から明らかである。
み、電源手段に接続されて、送信機に供給される
電圧を調整するためのレギユレータ手段と、 レギユレータ手段に接続されて、そのレギユレ
ータ手段の電圧の関数として、時間的に変化する
電圧を供給するための発振器手段と、 発振器手段に接続され、そこからの時間的に変
化する電圧を受けて励振されると共に、被検パラ
メータの変化に応答し、かつ被検パラメータの変
化に応答して時間的に変化する信号に影響を与
え、さらに、前記のように影響を与えられた、時
間的に変化する信号を整流して、被検パラメータ
の関数としての直流信号を発生するための整流器
手段を含むセンサ手段と、 センサ手段からの直流信号に応答して発振器を
駆動するように、センサ手段に接続されたドライ
バー手段と、 センサ手段からの直流信号を受けとり、被検パ
ラメータを表わすゼロベース直流電圧出力信号を
発生するようにセンサ手段に接続された低電力消
費増幅器とを具備し、 前記レギユレータ手段は、 基準電圧手段に接続されて、基準電圧手段の電
圧及び電源電圧の関数としてのエラー信号を発生
するエラー増幅器手段と、 電源手段に接続され、かつエラー信号を供給さ
れて電源手段からレギユレータ手段、発振器手
段、センサ手段、ドライバー手段および低電力消
費増幅器に供給される電圧を設定値以下に調整す
るパスエレメント手段とを有するを特徴とするを
特徴とする低電力送信機。 ２ 電源手段の電圧が10ボルト以下であることを
特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の低電
力送信機。 ３ エラー増幅器手段は比較器手段を含み、前記
比較器手段は、 基準電圧手段に接続された第１入力手段と、 パスエレメントの出力に接続されてこれを分圧
する分圧器と、 前記分圧器に接続された第２入力手段と、 第１，第２入力手段における信号の関数として
のエラー信号を発生するための出力手段と、 を有することを特徴とする前記特許請求の範囲第
１項または第２項記載の低電力送信機。 ４ ドライバー手段から出力される、時間的に変
化する電圧は、バツフアを介して発振器に供給さ
れることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
ないし第３項のいずれかに記載の低電力送信機。 ５ パスエレメントが電界効果型トランジスタで
あることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
ないし第４項のいずれかに記載の低電力送信機。 ６ センサ手段は、 少なくとも第１のコンデンサ電極板手段と、 第２の電極板を形成するダイアフラムと、 を含み、前記第１の電極板手段及び第２電極板と
は圧力測定のための少なくとも１個のコンデンサ
を形成することを特徴とする前記特許請求の範囲
第１項ないし第５項のいずれかに記載の低電力送
信機。 発明の背景 １ 発明の分野 この発明は、測定されるべきパラメータを検知
し、感知されたパラメータをそのようなパラメー
タをあらわす電気信号に変換するための送信機に
関する。特に、本発明は、低電圧電源で動作が可
能で、比較的小電力しか消費しない送信機に関す
る。 ２ 従来技術 従来知られている送信機は、パラメータを感知
し、そのようなパラメータをあらわす出力電気信
号を発生する。 そのような送信機の駆動電圧は、低い作動限界
電圧（lift off voltage）では回路の起動が困難
であるために、送信機の設計上の問題とされてい
た。しかし、メータの零値以下での電力消費、た
とえば４〜20MA送信機の場合の出力4MAでの
電力消費は、設計上、重要な要素とはされていな
かつた。 そのような送信機は、しばしば二線式送信機と
して設計されており、電源およびそれに直列に接
続された負荷は、そのような送信機の２個の端子
に２線で接続される。代表的には４―20MA（ミ
リアンペア）である直流電流は、そのとき送信機
によつて制御される。典型的には4MAの電流が、
送信機の電子装置によつて消費される。 発明に要約 この発明は従来の送信機と比較して低電圧電源
で駆動され、比較的、消費電力が低い送信機を含
む。いくつかの利点は以下の点から得られる。 まず、相当なエネルギーの節約であり、そのエ
ネルギー節約の全般的な経済的節約に加えて、こ
の発明は比較的低電圧の電池で使用される送信機
を可能にする。そのような電池は、従来知られて
いる部品と設計する太陽電池あるいは光電池から
再充電される。 さらに、送信機にそのような電池が直接、接続
されると、電源および負荷から送信機へ二線を人
間の手で配線する必要がなくなる。この配線は数
マイルという相当な距離であり、相当なコストに
なる。 パラメータの代表的な信号は、AM，FMある
いは従来のサンプリングあるいはポーリングの技
術を用いた他の手段を使用して、無線周波数、
VHF、UHF、マイクロ波によつて送信される。
その上、さらに電源ケーブルを送信機の側まで敷
設する必要がなくなる。この発明の他の利点は、
以下の文章と図面から明らかである。
第１図はこの発明によつて作られた低電力送信
機のブロツクダイアグラムである。 第２図はこの発明の変形した型の詳細な概略図
を示す。 好ましい実施例の詳細 第１図において、本発明による送信機は全体的
に１０で示されており、受信機は全体的に１２で
示されている。これら２つの装置は、直流電圧信
号を導く、好ましくは二線１６，１８であるトラ
ンスミツシヨン（送信）リンク１４によつて接続
されている。トランスミツシヨンリンクはまた、
無線電信、電話トランスミツシヨンリンク、マイ
クロ波等のような信号変換―送信手段を含んでよ
い。 第１図に示されるように、好ましくは太陽電池
（光電池）である内部（一体構成）電源が、送信
機１０に設けられている。電源２０は、第２図の
接続図に示されるように、受信機１２の側に設け
られることもある。その場合、第３の線がトラン
スミツシヨンリンク１４に含まれており、そのと
き送信機１０側の電源２０は省略される。 どちらの実施例でも、電源２０は、送信機１０
の回路へ調整された電圧を供給するレギユレータ
手段２４へ給電する。発振器２６は、２８で示さ
れる感知要素センサと整流回路を励起する、時間
的に変化する電圧を供給する。一方、感知要素
は、時間的に変化する出力信号を制御する発振器
２６へ、整流器回路を通じて、信号をフイードバ
ツクする。また整流器を通して、感知要素２８は
出力増幅器３０へ直流制御信号を供給する。 出力増幅器３０は、負荷３２へ、線１６，１８
を介して、零を基準とした直流出力信号を供給す
る。負荷３２は、第１図に示すように、送信機１
０の外側にあり、好ましくは受信機１２側にあ
る。もし望まれるなら、負荷は送信機１０に隣接
してよい。 本発明によるさらに好ましい実施例は、第２図
に示されている。この実施例において、第１図に
よる送信機１０が詳細な回路で示されている。 この実施例において、電源２０Ａは、送信機１
０の外側にあるが、しかしそれはまた内部に一体
構成とされてもよい。電源２０Ａは、線２２によ
つて、逆極性防止ダイオード５０を経て送信機１
０に接続される。ダイオード５０は、好ましくは
低電圧降下のシヨツトキーダイオードである。過
渡的保護ダイオード５２Ａは、線２２と１８の間
に接続されている。 レギユレータ２４は、パス（pass）エレメント
５１によつて、線２２と１８に接続される。パス
エレメント５１は、好ましくは線２２に接続され
たドレイン５１Ｄと、線５２に接続されたソース
５１Ｓを有する電界効果型トランジスタである。
線５２は、抵抗５４及び電圧基準素子５６の直列
回路を通じて線１８に接続される。 電圧基準素子５６は、好ましくはツエナーダイ
オードあるいは安定化ツエナーダイオードであ
り、抵抗５４とダイオード５６の接続点５８に基
準電圧を設定する。抵抗６０，６２及びポテンシ
ヨメータ６４からなる分圧器は、線５２から線１
８へ接続される。ポランシヨメータ６４のワイパ
ー６８は、エラー増幅器６６の入力の一つに接続
されている。この入力は、線５２及び１８間の電
圧を表わす電圧信号を供給する。 エラー増幅器６６への第２の入力は接続点５８
へ接続され、基準電圧信号を受ける。エラー増幅
器６６は、その入力での信号に基づいて、パスエ
レメント５１の制御ゲート５１Ｇへ抵抗７２を通
じて信号を出力する。 抵抗７４は、静電的放電からパスエレメント５
１を保護する。エラー増幅器６６の出力から、そ
の反転入力へ接続されたコンデンサ７５は、レギ
ユレータ２４の補償をする。エラー増幅器６６へ
の調整された電力は、線５２と１８によつて供給
される。 好ましい一実施例では、エラー増幅器６６は、
回路ノードＡにそれを接続することによつて
100μA（マイクロアンペア）で動作するようにプ
ログラムされたインターシル（Intersil Inc.）社
製の7611低電力演算増幅器である。 動作時には、電圧が最初に線２２に加わると
き、パスエレメント５１には電流が流れる。さら
に、この電流は接続点５８に基準電圧を設定させ
るように、抵抗５４とダイオード５６を通して流
れる。電流はまた、分圧器にも流れ、接続点５８
における基準電圧とワイパー６８の電圧との比較
に基づいて、エラー増幅器６６は、そのような信
号に応答し、パスエレメント５１が電流を流し続
けるように、ゲート５１Ｇへ信号を出す。 ワイパー６８での電圧が基準電圧に近づくにつ
れて、エラー増幅器６６からの出力信号は、線５
２を流れる電流を減少させるようにゲート５１Ｇ
をターンオフさせはじめ、そのようにして線５２
と線１８との間の電圧を制御する。 図示されているセンサ整流回路７９は、接地さ
れた容量センサであり、好ましくは、センサは２
個の固定極板間に配置された圧力感応型のダイア
フラムを有し、C1とC2で示される２個の可変コ
ンデンサを形成する。整流器は、C1とC2に接続
されたダイオード回路網７８と、発振器８０の出
力巻線とを含む。 そのようなセンサダイオード回路網に接続され
ている発振器８０の動作は、この発明と同じ出願
人によつて保持されている米国特許第3646538号
明細書に完全に説明されている。 この実施例において、増幅器９０及び抵抗９
１，９２，９３，９４は、基準電圧を生ずるよう
に接続され、米国特許第3646538号の第１図に示
されたツエナーダイオード４６，４９、抵抗４
８，４９の機能を果している。さらに、本発明の
第２図の発振器制御増幅器９６の出力は、増幅器
９６の制御下で、発振器回路への電流を供給する
バツフアトランジスタ９８のベースへ供給され
る。 この実施例において、増幅器９０の基準出力電
圧は、線５２に対しては1.6V、また線１８に対
しても1.6Vであり、これらは、満足な動作を得
るために必要とされるセンサの所要電流を減少さ
せる。米国特許第3646538号の回路とコンデンサ
C1，C2の値を同じ値にすると、センサ電流は、
米国特許第3646538号の約160μAから、本発明の
回路の80μAに減少する。そのような減少は、こ
こに示された送信機の電力消費を相当減少させ
る。 発振器８０は、米国特許第3271669号及び同
3318153号明細書に実質的に説明されているよう
に、センサ（C1とC2）に対して放電電流と充電
電流を供給する。発振器の出力は、コンデンサ
C1，C2の相対的値及び整流回路を通じて流れる
充電、放電の電流（あるいはパルス）の関数とし
て制御される。 測定されるパラメータの変化を示す、センサか
らの出力信号は、線８５上に供給される直流信号
である。また温度補償回路８６が含まれている。
測定されるパラメータを代表する線８５上のセン
サ出力信号は、低消費電力増幅器１００によつて
増幅される。この増幅器１００は基準信号を受け
るように接続された第１の入力を有し、その基準
信号は線５２と１８間の分圧器によつて供給され
る。 第２図に示されるように、そのような分圧器は
抵抗１０２，１０４及び１０６から形成され、増
幅器１００の第１の入力は抵抗１０４と１０６間
に接続される。回路ノードＡは、抵抗１０２及び
１０４の接続点に形成され、また回路ノードＡは
エラー増幅器６６、増幅器９０、低消費電力増幅
器１００に接続され、そのような増幅器の電流消
費を選択する。 増幅器１００への第２入力は電流加算ノード１
０８からであり、そこへコンデンサC1およびC2
の容量変化iC2―iC1に感応する波された直流電
流（D.C.filtered current）と、増幅器１００の
出力を表わすフイードバツク電流（ifb）が供給さ
れる。フイードバツク電流は、増幅器１００の出
力にすべて接続される抵抗１１０，１１２，１１
４及び１１６を通じて供給される。 増幅器９０からの出力信号に基づく電流は、可
変抵抗１１８を通じて加算ノード１０８へ供給さ
れる。前記可変抵抗は、好ましくはセンサの非対
称性を補償するように調整される。その入力にお
ける信号に応答して、増幅器１００は、測定され
るべきパラメータを表わす出力電圧信号を供給す
る。好ましい実施例では、この信号は線１８を基
準として線１６にあらわれる、零を基準とした電
圧信号である。 代表的には、二線電流送信機は、12〜45VDC
（ボルト；直流）によつて駆動され、４〜20MA
（ミリアンペア）で動作し、よつて48〜900MW
（ミリワツト）を消費する。本発明の送信機は
10VDC以下の電流で動作し、１実施例では公称
5VDCである。 発振器への電圧をさげること、２つのツエナー
ダイオード基準電圧源を省くこと、および、その
ような基準のための単一の増幅器を備えることな
どによつて、センサ電流を減少すること、他の増
幅器の電力消費を減少させること、電流出力より
むしろ高インピーダンス負荷へ電圧出力を供給す
ること、改良された電圧レギユレータ手段２４を
設けること、以上のことによつて、本発明の送信
機は1.5MAを要するのみである。 このようにして、出力消費電力は公称7.5MW
であり、従来の送信機に較べて、電力消費は少な
くとも1/6に減少する。そのような電力消費減少
の１つの利点はエネルギー節約であり、さらに第
１図に示される実施例においては、電力消費の減
少が電池の寿命を大幅に延ばし、従来知られてい
る太陽電池のような充電式電池の使用を可能にす
る。 その結果、局地点または遠隔地点において、零
を基準とした二線信号出力が読み出され、あるい
は希望する装置に供給される。 第２図の好ましい実施例において使用された各
素子は第１表のとおりである。
機のブロツクダイアグラムである。 第２図はこの発明の変形した型の詳細な概略図
を示す。 好ましい実施例の詳細 第１図において、本発明による送信機は全体的
に１０で示されており、受信機は全体的に１２で
示されている。これら２つの装置は、直流電圧信
号を導く、好ましくは二線１６，１８であるトラ
ンスミツシヨン（送信）リンク１４によつて接続
されている。トランスミツシヨンリンクはまた、
無線電信、電話トランスミツシヨンリンク、マイ
クロ波等のような信号変換―送信手段を含んでよ
い。 第１図に示されるように、好ましくは太陽電池
（光電池）である内部（一体構成）電源が、送信
機１０に設けられている。電源２０は、第２図の
接続図に示されるように、受信機１２の側に設け
られることもある。その場合、第３の線がトラン
スミツシヨンリンク１４に含まれており、そのと
き送信機１０側の電源２０は省略される。 どちらの実施例でも、電源２０は、送信機１０
の回路へ調整された電圧を供給するレギユレータ
手段２４へ給電する。発振器２６は、２８で示さ
れる感知要素センサと整流回路を励起する、時間
的に変化する電圧を供給する。一方、感知要素
は、時間的に変化する出力信号を制御する発振器
２６へ、整流器回路を通じて、信号をフイードバ
ツクする。また整流器を通して、感知要素２８は
出力増幅器３０へ直流制御信号を供給する。 出力増幅器３０は、負荷３２へ、線１６，１８
を介して、零を基準とした直流出力信号を供給す
る。負荷３２は、第１図に示すように、送信機１
０の外側にあり、好ましくは受信機１２側にあ
る。もし望まれるなら、負荷は送信機１０に隣接
してよい。 本発明によるさらに好ましい実施例は、第２図
に示されている。この実施例において、第１図に
よる送信機１０が詳細な回路で示されている。 この実施例において、電源２０Ａは、送信機１
０の外側にあるが、しかしそれはまた内部に一体
構成とされてもよい。電源２０Ａは、線２２によ
つて、逆極性防止ダイオード５０を経て送信機１
０に接続される。ダイオード５０は、好ましくは
低電圧降下のシヨツトキーダイオードである。過
渡的保護ダイオード５２Ａは、線２２と１８の間
に接続されている。 レギユレータ２４は、パス（pass）エレメント
５１によつて、線２２と１８に接続される。パス
エレメント５１は、好ましくは線２２に接続され
たドレイン５１Ｄと、線５２に接続されたソース
５１Ｓを有する電界効果型トランジスタである。
線５２は、抵抗５４及び電圧基準素子５６の直列
回路を通じて線１８に接続される。 電圧基準素子５６は、好ましくはツエナーダイ
オードあるいは安定化ツエナーダイオードであ
り、抵抗５４とダイオード５６の接続点５８に基
準電圧を設定する。抵抗６０，６２及びポテンシ
ヨメータ６４からなる分圧器は、線５２から線１
８へ接続される。ポランシヨメータ６４のワイパ
ー６８は、エラー増幅器６６の入力の一つに接続
されている。この入力は、線５２及び１８間の電
圧を表わす電圧信号を供給する。 エラー増幅器６６への第２の入力は接続点５８
へ接続され、基準電圧信号を受ける。エラー増幅
器６６は、その入力での信号に基づいて、パスエ
レメント５１の制御ゲート５１Ｇへ抵抗７２を通
じて信号を出力する。 抵抗７４は、静電的放電からパスエレメント５
１を保護する。エラー増幅器６６の出力から、そ
の反転入力へ接続されたコンデンサ７５は、レギ
ユレータ２４の補償をする。エラー増幅器６６へ
の調整された電力は、線５２と１８によつて供給
される。 好ましい一実施例では、エラー増幅器６６は、
回路ノードＡにそれを接続することによつて
100μA（マイクロアンペア）で動作するようにプ
ログラムされたインターシル（Intersil Inc.）社
製の7611低電力演算増幅器である。 動作時には、電圧が最初に線２２に加わると
き、パスエレメント５１には電流が流れる。さら
に、この電流は接続点５８に基準電圧を設定させ
るように、抵抗５４とダイオード５６を通して流
れる。電流はまた、分圧器にも流れ、接続点５８
における基準電圧とワイパー６８の電圧との比較
に基づいて、エラー増幅器６６は、そのような信
号に応答し、パスエレメント５１が電流を流し続
けるように、ゲート５１Ｇへ信号を出す。 ワイパー６８での電圧が基準電圧に近づくにつ
れて、エラー増幅器６６からの出力信号は、線５
２を流れる電流を減少させるようにゲート５１Ｇ
をターンオフさせはじめ、そのようにして線５２
と線１８との間の電圧を制御する。 図示されているセンサ整流回路７９は、接地さ
れた容量センサであり、好ましくは、センサは２
個の固定極板間に配置された圧力感応型のダイア
フラムを有し、C1とC2で示される２個の可変コ
ンデンサを形成する。整流器は、C1とC2に接続
されたダイオード回路網７８と、発振器８０の出
力巻線とを含む。 そのようなセンサダイオード回路網に接続され
ている発振器８０の動作は、この発明と同じ出願
人によつて保持されている米国特許第3646538号
明細書に完全に説明されている。 この実施例において、増幅器９０及び抵抗９
１，９２，９３，９４は、基準電圧を生ずるよう
に接続され、米国特許第3646538号の第１図に示
されたツエナーダイオード４６，４９、抵抗４
８，４９の機能を果している。さらに、本発明の
第２図の発振器制御増幅器９６の出力は、増幅器
９６の制御下で、発振器回路への電流を供給する
バツフアトランジスタ９８のベースへ供給され
る。 この実施例において、増幅器９０の基準出力電
圧は、線５２に対しては1.6V、また線１８に対
しても1.6Vであり、これらは、満足な動作を得
るために必要とされるセンサの所要電流を減少さ
せる。米国特許第3646538号の回路とコンデンサ
C1，C2の値を同じ値にすると、センサ電流は、
米国特許第3646538号の約160μAから、本発明の
回路の80μAに減少する。そのような減少は、こ
こに示された送信機の電力消費を相当減少させ
る。 発振器８０は、米国特許第3271669号及び同
3318153号明細書に実質的に説明されているよう
に、センサ（C1とC2）に対して放電電流と充電
電流を供給する。発振器の出力は、コンデンサ
C1，C2の相対的値及び整流回路を通じて流れる
充電、放電の電流（あるいはパルス）の関数とし
て制御される。 測定されるパラメータの変化を示す、センサか
らの出力信号は、線８５上に供給される直流信号
である。また温度補償回路８６が含まれている。
測定されるパラメータを代表する線８５上のセン
サ出力信号は、低消費電力増幅器１００によつて
増幅される。この増幅器１００は基準信号を受け
るように接続された第１の入力を有し、その基準
信号は線５２と１８間の分圧器によつて供給され
る。 第２図に示されるように、そのような分圧器は
抵抗１０２，１０４及び１０６から形成され、増
幅器１００の第１の入力は抵抗１０４と１０６間
に接続される。回路ノードＡは、抵抗１０２及び
１０４の接続点に形成され、また回路ノードＡは
エラー増幅器６６、増幅器９０、低消費電力増幅
器１００に接続され、そのような増幅器の電流消
費を選択する。 増幅器１００への第２入力は電流加算ノード１
０８からであり、そこへコンデンサC1およびC2
の容量変化iC2―iC1に感応する波された直流電
流（D.C.filtered current）と、増幅器１００の
出力を表わすフイードバツク電流（ifb）が供給さ
れる。フイードバツク電流は、増幅器１００の出
力にすべて接続される抵抗１１０，１１２，１１
４及び１１６を通じて供給される。 増幅器９０からの出力信号に基づく電流は、可
変抵抗１１８を通じて加算ノード１０８へ供給さ
れる。前記可変抵抗は、好ましくはセンサの非対
称性を補償するように調整される。その入力にお
ける信号に応答して、増幅器１００は、測定され
るべきパラメータを表わす出力電圧信号を供給す
る。好ましい実施例では、この信号は線１８を基
準として線１６にあらわれる、零を基準とした電
圧信号である。 代表的には、二線電流送信機は、12〜45VDC
（ボルト；直流）によつて駆動され、４〜20MA
（ミリアンペア）で動作し、よつて48〜900MW
（ミリワツト）を消費する。本発明の送信機は
10VDC以下の電流で動作し、１実施例では公称
5VDCである。 発振器への電圧をさげること、２つのツエナー
ダイオード基準電圧源を省くこと、および、その
ような基準のための単一の増幅器を備えることな
どによつて、センサ電流を減少すること、他の増
幅器の電力消費を減少させること、電流出力より
むしろ高インピーダンス負荷へ電圧出力を供給す
ること、改良された電圧レギユレータ手段２４を
設けること、以上のことによつて、本発明の送信
機は1.5MAを要するのみである。 このようにして、出力消費電力は公称7.5MW
であり、従来の送信機に較べて、電力消費は少な
くとも1/6に減少する。そのような電力消費減少
の１つの利点はエネルギー節約であり、さらに第
１図に示される実施例においては、電力消費の減
少が電池の寿命を大幅に延ばし、従来知られてい
る太陽電池のような充電式電池の使用を可能にす
る。 その結果、局地点または遠隔地点において、零
を基準とした二線信号出力が読み出され、あるい
は希望する装置に供給される。 第２図の好ましい実施例において使用された各
素子は第１表のとおりである。
【表】
Applications Claiming Priority (1)
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