JPH0320701B2 - - Google Patents

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JPH0320701B2
JPH0320701B2 JP57032275A JP3227582A JPH0320701B2 JP H0320701 B2 JPH0320701 B2 JP H0320701B2 JP 57032275 A JP57032275 A JP 57032275A JP 3227582 A JP3227582 A JP 3227582A JP H0320701 B2 JPH0320701 B2 JP H0320701B2
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JP
Japan
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disconnection
thermocouple
signal
voltage
detection
Prior art date
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Application number
JP57032275A
Other languages
English (en)
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JPS58150873A (ja
Inventor
Fushiaki Haruhara
Shinichi Taya
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Chino Corp
Original Assignee
Chino Corp
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Publication date
Application filed by Chino Corp filed Critical Chino Corp
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Publication of JPH0320701B2 publication Critical patent/JPH0320701B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/54Testing for continuity

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱電対等を用いた計測機器におい
て、熱電対等の信号源素子に断線事故が発生した
際に、その事故を検出するための断線検出回路に
関するものである。
従来のこの種の回路は、第1図に示すように、
熱電対TCで発生する起電力を増幅器1で増幅し、
信号出力端子2より温度に比例した信号出力を得
る構成とされると共に、上記熱電対TCの両端に
断線検出のための直流電圧Vを加えて、熱電対
TC自体を分圧抵抗として用いることにより、熱
電対の断線による電圧変化をコンパレータ3を介
してバーンアウト出力端4よりバーンアウト出力
を得る構成とされていた。
しかしながら、上記従来の回路では信号出力に
オスセツトを生じるといつた問題点があり、ま
た、熱電対に並列に別の計器を接続することがで
きないという問題点があつた。こうした問題点を
なくするために、上記直流電圧Vを加える配線の
途中にスイツチ5を設けるとともに、断線検出時
に入力検出を行なわないようにすることも考えら
れるが、この場合は信号出力にスパイクノイズを
乗せてしまい計器並列接続の場合、相手の計器に
このスパイクノイズの影響を与えてしまうという
問題がある。
本発明は、以上のような点に鑑みて成されたも
のであり、上述した従来の問題点を克服し、オフ
セツト及びスパイクノイズの発生のおそれがな
く、しかも計器の並列接続を可能とする断線検出
回路を提供することを目的とするものである。す
なわち、本発明は、熱電対等の信号源素子の両端
に断線検出用の交流信号を外部からの断線検出入
力信号に応じて断続的に交流にゼロクロスを起端
として加えることを特徴とするものである。
次に、本発明に係る回路の第1の実施例を第2
図について説明する。
図において、TCは信号源素子としての熱電対
であり、この熱電対TCの両端は増幅器101に
接続され、この増幅器101の出力側が信号出力
端子102とされている。また、上記熱電対TC
のマイナス側は接地され、プラス側はスイツチS
と分圧用抵抗Rを介して断線検出用交流電圧発生
器ACに接続されており、さらに、この交流電圧
発生器ACの電圧Vacはゼロクロス検出用コンパ
レータC1に加えられ、該コンパレータC1の出力
はDフリツプフロツプFによるスイツチ操作回路
105に加えられている。このスイツチ操作回路
105のQ出力端子が前記スイツチSの開閉駆動
端子と接続され、D入力側が検出操作信号入力端
子103とされており、上記分圧用抵抗Rと熱電
対TCとを結ぶ配線の途中が断線判別用コンパレ
ータC2に接続され、このコンパーC2の出力端が
バーンアウト出力端子104とされている。な
お、上記分圧用抵抗Rと熱電対TCの抵抗値Rsと
はR≪Rsに設定されており、上記断線判別用コ
ンパレータC2は{Rs/(R+Rs)}×Vacで表わ
される電圧より高レベルの電圧時に、出力が反転
してバーンアウト出力端子から出力が得られるよ
うに設定されている。
上述した構成による断線検出回路の動作を以下
に説明する。
通常、前記スイツチSは開放されているので、
熱電対TCには何らの影響も与えることなく、信
号出力端子102からは通常の計測信号が得られ
る。一方、前記交流電圧発生器ACからの交流電
圧はコンパレータC1により、その交流電圧のゼ
ロクロス点でオン・オフする方形波パルスとなつ
て、スイツチ操作回路105のクロツク入力側に
加えられており、上記熱電対TCが断線していな
い正常な状態において、検出操作信号入力端10
3に信号を加えると、上記コンパレータC1から
のパルス波の立上りを起端として検出操作信号に
対応する時間だけ、上記スイツチ操作回路105
からスイツチSへスイツチ駆動信号が加えられ
る。こうして分圧用抵抗RとスイツチSと熱電対
TCを直列に、交流電圧発生器ACからのサインカ
ーブの交流が流れるのであるが、このときの電圧
波形は必らずゼロクロスを起端としたものとなつ
ている。従つてスパイクノイズの発生のおそれは
なく、しかも常時信号出力を取り出す場合でも信
号出力端子102からの信号出力を積分形A−D
変換器によりA−D変換を行えば、交流分がキヤ
ンセルされ、オフセツトのおそれもないものとな
る。また、前記断線判別用コンパレータC2には
熱電対TCと分圧用抵抗Rとにより分圧された電
圧が加えられているが、この断線判別用コンパレ
ータC2の出力反転電圧は上記正常時の電圧より
高レベルに設定されているので、このときはバー
ンアウト出力端子104からの断線検出出力はな
く、このことから熱電対TCが正常であることが
認識できることになる。
一方、上記熱電対TCが断線された状態におい
て検出操作信号入力端103に信号を加えると、
上述した動作と同様の動作が成されて交流電圧が
分圧用抵抗Rと熱電対TCに加えられるのである
が、熱電対TCが断線のために断線判別用コンパ
レータC2には正常時より高レベルの電圧が加え
られることになり、これにより断線判別用コンパ
レータC2のバーンアウト出力端子104からの
バーンアウト信号が出力されることになる。な
お、通常時のスイツチSがオフ状態のときにも、
バーンアウト出力端子104からの出力が存在す
るが、検出操作信号入力端103に信号を加えて
いる状態において、バーンアウト出力端子104
からの出力の有無から断線を検知すれば良いので
上記スイツチSのオフ状態における出力は何らの
障害にはならないものとなつている。また、上記
スイツチSのオフ状態における出力を無くしたい
場合には電源ACと分圧抵抗R間にスイツチSと
連動されるスイツチを別に設ければ良い。
次に、本発明に係る第2の実施例を第3図乃至
第5図について説明する。この第2の実施例は、
上述した第1の実施例と同様に、信号源素子とし
ての熱電対TCの両端は増幅器101に接続され
て、この増幅器101の出力側が信号出力端子1
02とされているが、上記熱電対TCと増幅器1
01との間にはCRフイルタ106が設けられて
いる。また、上記熱電対TCのマイナス側は接地
され、プラス側はスイツチSと分圧用抵抗Rを介
して断線検出用交流電圧発生器ACに接続されて
おり、さらにこの交流電圧発生器ACの電圧は第
1のゼロクロス検出用コンパレータC1のプラス
入力側と、第2のゼロクロス検出用コンパレータ
C2のマイナス入力側に加えられ、この第1のゼ
ロクロス検出用コンパレータC1のマイナス入力
側と第2のゼロクロス検出用コンパレータC2
プラス入力側は同電位に設定されている。上記各
コンパレータC1,C2の各出力は、第1のDフリ
ツプフロツプF1と第2のDフリツプフロツプF2
とオア回路107より成るスイツチ操作回路10
5に加えられており、第1のゼロクロス検出用コ
ンパレータC3の出力側は第1のDフリツプフロ
ツプF1のクロツク入力側CPに接続され、第2の
ゼロクロス検出用コンパレータC4の出力側は第
2のDフリツプフロツプF2のクロツク入力側CP
に接続されている。さらに上記第1のDフリツプ
フロツプF1のQ出力側はオア回路107の一方
の入力側に接続されると共に、第2のDフリツプ
フロツプF2のリセツト端子REに接続されており、
第2のDフリツプフロツプF2のQ出力側はオア
回路107の他方の入力側に接続されると共に、
第1のDフリツプフロツプF1のリセツト端子RE
に接続されている。上記各フリツプフロツプF1
F2のD入力側は一体に接続されて検出操作信号
入力端子103とされており、上記オア回路10
7の出力側が前記スイツチSの開閉駆動端子と接
続され、上記分圧用抵抗Rと熱電対TCとを結ぶ
配線の途中が、第1の断線判別用コンパレータ
C5のプラス入力側に接続されると共に、第2の
断線判別用コンパレータC6のマイナス入力側に
接続されている。上記各判別用コンパレータC6
の各出力側はDフリツプフロツプによる第1,第
2のホールド回路H1,H2のセツト端子とそれぞ
れ接続されており、この第1,第2のホールド回
路H1,H2のリセツト端子は前記検出操作信号入
力端子103に接続されている。さらに、上記第
1,第2のホールド回路H1,H2の各Q出力側は
アンド回路108の各入力側に接続され、該アン
ド回路108の出力側がバーンアウト出力端子1
04とされている。
次に、上述した構成による第2の実施例の動作
を第4図乃至第6図の波形説明図に基づいて説明
する。
通常の計測動作時にはスイツチSは開放されて
いるので、熱電対TCには何らの影響も与えるこ
となく、信号出力端子102からは通常の計測信
号が得られる。一方、交流電圧発生器ACからの
交流電圧は、点の波形で示すようにサインカー
ブを描いており、このサインカーブのゼロクロス
位置が第1,第2のゼロクロス検出用コンパレー
タC3,C4により検出され、この各コンパレータ
C3,C4の出力は、波形図,で示すように上
記サインカーブのゼロクロスのタイミングと一致
した方形波パルスとなつている。なお上記第1,
第2のゼロクロス検出用コンパレータC3,C4
入力側は互いに逆接続とされているので、,
の波形は互いに反転した波形とされており、この
,の波形がスイツチ操作回路105の各Dフ
リツプフロツプF1,F2加えられているため、こ
こで検出操作信号入力端103に外部からの検出
操作信号が加えられると、スイツチ操作信号が
出力されるのであるが、このスイツチ操作信号
の起端のタイミングは、上記検出操作信号の投
入直後におけるパルス信号,のいずれか一方
の立上りのタイミングと一致され、終端のタイミ
ングは、同様にパルス信号,のいずれか一方
の立上りのタイミングと一致されている。従つ
て、熱電対TCに加えられる交流電圧は、波形図
で示すようにゼロクロスを起・終端とする波形
となるためスパイクノイズを発生させるおそれが
なく、しかもフイルタ106により交流分がキヤ
ンセルされ、断線検出のための印加電圧が外乱と
ならないものとなつている。
このとき、熱電対TCが断線していない正常な
状態であれば、プラス側とマイナス側との双方に
おいて各断線検出用コンパレータC5,C6には熱
電対TCにより分圧された電圧が加えられるため、
各コンパレータC5,C6の出力は反転せず、バー
ンアウト出力端子104からの出力はなく、これ
により熱電対TCが正常であることが確認できる
ことになる。また、この正常な状態で例えば第5
図に示すようにノイズが加えられ、第2の断線検
出用コンパレータC6が誤動作した場合には、第
2のホールド回路H2から信号がアンド回路1
08に加えられることになるが、他方の第1の断
線検出用コンパレータC5が動作しなければアン
ド回路108も出力しないため、ノイズによる誤
認が避けられるものとなつている。
一方、上記熱電対TCが断線した際には、プラ
ス側とマイナス側との双方において各断線判別用
コンパレータC5,C6には設定電圧を越えた電圧
が加えられるため、各断線検出用コンパレータ
C5,C6は順に出力が反転し、各ホールド回路H1
H2にセツト信号が加えられる。従つて第6図に
示すように各ホールド回路H1,H2からは信号
,が出力され、アンド回路108からはその
信号,の論理積信号が出力されて熱電対
TCに断線事故が生じたことが認識できることに
なる。
以上説明したように本発明によれば、断線検出
用の電圧として交流電圧を用い、この交流電圧を
外部からの断線検出入力信号に応じて断続的に熱
電対等の検知素子に加えると共に、この断続的に
加える交流電圧を交流のゼロクロスを起端として
加える構成としたので、信号出力にオフセツトを
生じさせるおそれがなく、且つ、断線検出用の電
圧を断続させているにもかかわらずスパイクノイ
ズを生じさせるおそれがないという効果がある。
しかも断線検出入力信号を加えてから瞬時にバー
ンアウト出力を得ることができ、例えば商用50Hz
を断線検出用の電圧として用いた場合には1周期
分の20m sec以内という高速で検出することがで
きる効果があり、また簡単な回路構成のため安価
に提供することができる効果がある。さらに本発
明によれば、信号源素子に並列に別の計器を接続
しても断線検出用の電圧が外乱とならないという
効果がある。
また、本発明において断線検知用コンパレータ
を用い、交流のプラス側とマイナス側との双方に
おいて断線時に生ずる異常電圧を検出し、且つア
ンド回路等によりその双方の論理積から断線を検
知するようにすれば、パルス状の外乱が加えられ
ても誤動作のおそれがなく、信頼性が向上すると
いう効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の断線検出回路を示す回路図、第
2図は本発明に係る第1の実施例による断線検出
回路を示す回路図、第3図は本発明に係る第2の
実施例による断線検出回路を示す回路図、第4
図,第5図,第6図は第2の実施例による回路の
動作を説明するための波形説明図である。 TC…信号源素子としての熱電対、C5,C6…断
線検知用コンパレータ、108…アンド回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 熱電対等の信号源素子の両端に断線検出用の
    交流信号を外部からの断線検出入力信号に応じて
    断続的に交流のゼロクロスを起端として加えるこ
    とを特徴とする断線検出回路。 2 前記信号源素子の断線を検知する手段とし
    て、断線判別用コンパレータを用い、交流のプラ
    ス側とマイナス側との双方において断線時に生ず
    る異常電圧を検出し、その双方の論理積から断線
    を検知するようにした特許請求の範囲第1項記載
    による断線検出回路。
JP57032275A 1982-03-03 1982-03-03 断線検出回路 Granted JPS58150873A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57032275A JPS58150873A (ja) 1982-03-03 1982-03-03 断線検出回路

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JP57032275A JPS58150873A (ja) 1982-03-03 1982-03-03 断線検出回路

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JPS58150873A JPS58150873A (ja) 1983-09-07
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JPS613073A (ja) * 1984-06-18 1986-01-09 Fuji Facom Corp アナログ計測システムにおける断線検出方式
CN104316818B (zh) * 2014-10-29 2017-06-16 青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司 电缆断线在线检测方法
WO2025089158A1 (ja) * 2023-10-26 2025-05-01 株式会社デンソー 検査装置、検査方法

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