JPH0338547B2 - - Google Patents
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- JPH0338547B2 JPH0338547B2 JP56015203A JP1520381A JPH0338547B2 JP H0338547 B2 JPH0338547 B2 JP H0338547B2 JP 56015203 A JP56015203 A JP 56015203A JP 1520381 A JP1520381 A JP 1520381A JP H0338547 B2 JPH0338547 B2 JP H0338547B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/202—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ホール素子を用いて過電流または過
電圧を検出する過電流または過電圧検出装置に関
する。
電圧を検出する過電流または過電圧検出装置に関
する。
一般に、電流又は電圧に比例した磁束をリアク
トルによつて発生せしめ、この磁束に比例した電
圧を得るには、ホール素子に一定の電流（以下制
御電流と言う）を流さなければならないが、この
制御電流が適切に供給されていない状態で過電流
又は過電圧を検出することは極めて危険である。
トルによつて発生せしめ、この磁束に比例した電
圧を得るには、ホール素子に一定の電流（以下制
御電流と言う）を流さなければならないが、この
制御電流が適切に供給されていない状態で過電流
又は過電圧を検出することは極めて危険である。
すなわち、制御電流が低下したにも拘わらずリ
アクトルに電流を流した場合には、ホール素子に
発生する電圧も低くなり、時として過大な電流が
リアクトルに流れていることを見逃がすことにな
り、これがリアクトルを含む過電流又は過電圧検
出装置を破壊させることになる。
アクトルに電流を流した場合には、ホール素子に
発生する電圧も低くなり、時として過大な電流が
リアクトルに流れていることを見逃がすことにな
り、これがリアクトルを含む過電流又は過電圧検
出装置を破壊させることになる。
特に被検出過電流又は過電圧が設定値を越えた
ことで信号を発生するように構成された電流又は
電圧検出装置を使用する制御系にあつては、ホー
ル素子の制御電流の減少若しくは無電流に対して
益々大きな電流がリアクトルに流れ、これによつ
て過電流又は過電圧検出装置の破壊を招くだけで
なく、制御系を構成する他の要素にも過大な電流
が流れて非常に危険である。
ことで信号を発生するように構成された電流又は
電圧検出装置を使用する制御系にあつては、ホー
ル素子の制御電流の減少若しくは無電流に対して
益々大きな電流がリアクトルに流れ、これによつ
て過電流又は過電圧検出装置の破壊を招くだけで
なく、制御系を構成する他の要素にも過大な電流
が流れて非常に危険である。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、被
検出電流又は電圧に比例した磁束を発生するリア
クトルの間隙中に挿設されるホール素子の制御電
流が、何らかの故障で無電流若しくは適切な範囲
以下に降下したことを検出し、これによつて恰か
も被検出電流又は電圧が設定値を越えたと同様な
信号を発生せしめ、検出装置自体を保護するとと
もにこの検出装置を含む系を安全な側に制御し得
る過電流又は過電圧検出装置の提供を目的とす
る。
検出電流又は電圧に比例した磁束を発生するリア
クトルの間隙中に挿設されるホール素子の制御電
流が、何らかの故障で無電流若しくは適切な範囲
以下に降下したことを検出し、これによつて恰か
も被検出電流又は電圧が設定値を越えたと同様な
信号を発生せしめ、検出装置自体を保護するとと
もにこの検出装置を含む系を安全な側に制御し得
る過電流又は過電圧検出装置の提供を目的とす
る。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第１図は本発明による過電流又は過電圧検出装
置の構成を示す回路図、第２図は同装置の入力部
を示した回路図である。図中Ｈ１はホール素子で
その端子１，２間に制御電流が流され、端子３，
４間に磁束に比例した電圧eHを発生させるもの
である。また、OP１，OP２，OP３は演算増幅
器、Trはトランジスタ、RY１，RY２は継電器、
ZD１，ZD２はツエナーダイオード、Ｄ１，Ｄ２
は継電器のサージ電流から回路を保護するダイオ
ード、VR１，VR２は可変抵抗、Ｒ１〜Ｒ８は
抵抗、Ｆはリアクトル、Ｚは被検出電流又は電圧
入力回路に挿入されたインピーダンス、SWはス
イツチをそれぞれ示す。さらにまた、E1は演算
増幅器OP１を作動させてホール素子Ｈ１に制御
電流icを供給するとともに継電器RY１を励磁す
る電源、E2は演算増幅器OP２，OP３を作動させ
るとともに継電器RY２を励磁する電源、E3はリ
アクトルＦに電流を流すために仮りに設けた電源
をそれぞれ示す。なお、RY１−ａは継電器RY
１の常開接点、RY２−ａ１，RY２−ａ２は継
電器RY２の常開接点をそれぞれ示す。
置の構成を示す回路図、第２図は同装置の入力部
を示した回路図である。図中Ｈ１はホール素子で
その端子１，２間に制御電流が流され、端子３，
４間に磁束に比例した電圧eHを発生させるもの
である。また、OP１，OP２，OP３は演算増幅
器、Trはトランジスタ、RY１，RY２は継電器、
ZD１，ZD２はツエナーダイオード、Ｄ１，Ｄ２
は継電器のサージ電流から回路を保護するダイオ
ード、VR１，VR２は可変抵抗、Ｒ１〜Ｒ８は
抵抗、Ｆはリアクトル、Ｚは被検出電流又は電圧
入力回路に挿入されたインピーダンス、SWはス
イツチをそれぞれ示す。さらにまた、E1は演算
増幅器OP１を作動させてホール素子Ｈ１に制御
電流icを供給するとともに継電器RY１を励磁す
る電源、E2は演算増幅器OP２，OP３を作動させ
るとともに継電器RY２を励磁する電源、E3はリ
アクトルＦに電流を流すために仮りに設けた電源
をそれぞれ示す。なお、RY１−ａは継電器RY
１の常開接点、RY２−ａ１，RY２−ａ２は継
電器RY２の常開接点をそれぞれ示す。
上記の如く構成された本発明の過電流又は過電
圧検出装置の作用を以下に説明する。
圧検出装置の作用を以下に説明する。
先ず、抵抗Ｒ１およびツエナーダイオードZD
１の直列回路に電源E1の電圧を印加することに
より演算増幅器OP１の入力電圧が一定に保たれ、
可変抵抗器VR１によつて設定された一定電流ic
が演算増幅器OP１の出力回路に流れ、この電流
icがホール素子Ｈ１の制御電流となる。ここで、
ホール素子Ｈ１を通して可変抵抗VR１に流れ込
む電流の一部がトランジスタTrのベース・エミ
ツタ間に流れ、このトランジスタTrを導通させ
る。この結果、トランジスタTrと直列接続され
た継電器RY１が励磁される。
１の直列回路に電源E1の電圧を印加することに
より演算増幅器OP１の入力電圧が一定に保たれ、
可変抵抗器VR１によつて設定された一定電流ic
が演算増幅器OP１の出力回路に流れ、この電流
icがホール素子Ｈ１の制御電流となる。ここで、
ホール素子Ｈ１を通して可変抵抗VR１に流れ込
む電流の一部がトランジスタTrのベース・エミ
ツタ間に流れ、このトランジスタTrを導通させ
る。この結果、トランジスタTrと直列接続され
た継電器RY１が励磁される。
次に、継電器RY２の接点RY２−ａ２（第２
図）が閉成されたと仮定してスイツチSWを閉じ
ると電源E3およびインピーダンスＺによつて定
まる電流ＩがリアクトルＦを形成するコイルＬに
流れ、この電流Ｉに比例した磁束φがホール素子
Ｈ１を通り、ホール素子Ｈ１の端子３，４間にホ
ール起電力（ホール電圧とも言う）eHが発生す
る。
図）が閉成されたと仮定してスイツチSWを閉じ
ると電源E3およびインピーダンスＺによつて定
まる電流ＩがリアクトルＦを形成するコイルＬに
流れ、この電流Ｉに比例した磁束φがホール素子
Ｈ１を通り、ホール素子Ｈ１の端子３，４間にホ
ール起電力（ホール電圧とも言う）eHが発生す
る。
このようにして発生するホール電圧eHは演算
増幅器OP２に入力され、その出力端には抵抗Ｒ
２およびＲ３によつて定まる増幅率で増幅された
負電圧が得られる。すなわち、ホール電圧eHが
Ｏ〔Ｖ〕の場合には演算増幅器OP２の出力もＯ
〔Ｖ〕であるが、ホール電圧eHが図示した極性で
現れた場合には増幅された負電圧が演算増幅器
OP２の出力端に現れる。
増幅器OP２に入力され、その出力端には抵抗Ｒ
２およびＲ３によつて定まる増幅率で増幅された
負電圧が得られる。すなわち、ホール電圧eHが
Ｏ〔Ｖ〕の場合には演算増幅器OP２の出力もＯ
〔Ｖ〕であるが、ホール電圧eHが図示した極性で
現れた場合には増幅された負電圧が演算増幅器
OP２の出力端に現れる。
一方、演算増幅器OP３、可変抵抗VR２およ
び抵抗Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７によつてシユミツト回路
が構成され、可変抵抗VR２によつて設定された
しきい値電位（正電位）に対して演算増幅器OP
２の出力の絶対値が大きいか否かにより演算増幅
器OP３の出力電位がＥ点の電位またはＰ点の電
位に保持される。すなわち、抵抗Ｒ５を介して加
えられる演算増幅器OP２の出力の絶対値がしき
い値電位よりも大きいときは演算増幅器OP３の
出力はＥ点の電位に、反対に、しきい値電位より
も小さいときは演算増幅器OP３の出力はＰ点の
電位に保持される。
び抵抗Ｒ４，Ｒ６，Ｒ７によつてシユミツト回路
が構成され、可変抵抗VR２によつて設定された
しきい値電位（正電位）に対して演算増幅器OP
２の出力の絶対値が大きいか否かにより演算増幅
器OP３の出力電位がＥ点の電位またはＰ点の電
位に保持される。すなわち、抵抗Ｒ５を介して加
えられる演算増幅器OP２の出力の絶対値がしき
い値電位よりも大きいときは演算増幅器OP３の
出力はＥ点の電位に、反対に、しきい値電位より
も小さいときは演算増幅器OP３の出力はＰ点の
電位に保持される。
したがつて、演算増幅器OP２の出力がＯ〔Ｖ〕
と可変抵抗VR２によつて設定されたしきい値電
位との間にあれば、継電器RY２は励磁され（こ
の状態では接点RY１−ａは閉成しているものと
する）、演算増幅器OP２の出力がしきい値電位よ
りもさらに低くなれば、継電器RY２が無励磁状
態に復帰することになる。
と可変抵抗VR２によつて設定されたしきい値電
位との間にあれば、継電器RY２は励磁され（こ
の状態では接点RY１−ａは閉成しているものと
する）、演算増幅器OP２の出力がしきい値電位よ
りもさらに低くなれば、継電器RY２が無励磁状
態に復帰することになる。
このことから明らかなように、演算増幅器OP
２によつて増幅されるホール電圧eHが一定値以
下であれば継電器RY２は励磁状態にあるがホー
ル電圧eHが一定値を越えると継電器RY２が無励
磁状態に復帰し、接点RY２−ａ１の開放によつ
て過電流又は過電圧検出信号を送出することがで
きる。
２によつて増幅されるホール電圧eHが一定値以
下であれば継電器RY２は励磁状態にあるがホー
ル電圧eHが一定値を越えると継電器RY２が無励
磁状態に復帰し、接点RY２−ａ１の開放によつ
て過電流又は過電圧検出信号を送出することがで
きる。
また、継電器RY２の励磁回路には、ホール素
子Ｈ１に制御電流icが正常に供給された状態で励
磁される継電器RY１の常開接点RY１−ａが挿
入されているので、この制御電流が何らかの故障
で無電流若しくは適切な範囲以下に降下した場合
にはこの接点RY１−ａが開放し、継電器RY２
を無励磁状態に復帰させるので、恰かも被検出電
流又は電圧が一定値を越えたと同様な信号を発生
させる。
子Ｈ１に制御電流icが正常に供給された状態で励
磁される継電器RY１の常開接点RY１−ａが挿
入されているので、この制御電流が何らかの故障
で無電流若しくは適切な範囲以下に降下した場合
にはこの接点RY１−ａが開放し、継電器RY２
を無励磁状態に復帰させるので、恰かも被検出電
流又は電圧が一定値を越えたと同様な信号を発生
させる。
なお、電源E2、抵抗Ｒ８、ツエナーダイオー
ドZD２，ZD３は演算増幅器OP２，OP３に一定
電圧を供給する定電圧回路を形成すると同時に継
電器RY２の励磁電流を供給する。
ドZD２，ZD３は演算増幅器OP２，OP３に一定
電圧を供給する定電圧回路を形成すると同時に継
電器RY２の励磁電流を供給する。
また、継電器RY２は、ホール素子Ｈ１に制御
電流が適切に供給されていること、および、ホー
ル素子Ｈ１に発生するホール電圧eHが一定値を
越えないことを条件に励磁され、反対に、ホール
素子Ｈ１の制御電流が無電流若しくは適切な範囲
にないか、または、ホール素子Ｈ１に発生するホ
ール電圧が一定値を越えることで無励磁になるの
で、ホール素子Ｈ１に電流を供給する電源E1の
電圧が確立されない状態はもちろん演算増幅器
OP２，OP３および継電器RY２に電力を供給す
る電源E2の電圧が確立されない状態が生じれば、
これに対しても継電器RY２が復帰することにな
り、言わば、継電器RY２によつて電流又は電圧
検出装置全体を監視することができる。
電流が適切に供給されていること、および、ホー
ル素子Ｈ１に発生するホール電圧eHが一定値を
越えないことを条件に励磁され、反対に、ホール
素子Ｈ１の制御電流が無電流若しくは適切な範囲
にないか、または、ホール素子Ｈ１に発生するホ
ール電圧が一定値を越えることで無励磁になるの
で、ホール素子Ｈ１に電流を供給する電源E1の
電圧が確立されない状態はもちろん演算増幅器
OP２，OP３および継電器RY２に電力を供給す
る電源E2の電圧が確立されない状態が生じれば、
これに対しても継電器RY２が復帰することにな
り、言わば、継電器RY２によつて電流又は電圧
検出装置全体を監視することができる。
一方、継電器RY２のもう一つの接点RY２−
ａ２が第２図の如くリアクトルＦに直列に接続さ
れているので、被検出電流又は電圧が過大になつ
た場合には、この接点RY２−ａ２が開放され、
被検出電流又は電圧のリアクトルへの流入を阻止
することができる。すなわち、電流又は電圧検出
装置を確実に保護することができる。
ａ２が第２図の如くリアクトルＦに直列に接続さ
れているので、被検出電流又は電圧が過大になつ
た場合には、この接点RY２−ａ２が開放され、
被検出電流又は電圧のリアクトルへの流入を阻止
することができる。すなわち、電流又は電圧検出
装置を確実に保護することができる。
なお、ここでは検出装置の異常又は過大入力に
対して継電器RY２によつて過電流又は過電圧検
出信号を送出すると同時にリアクトルＦに供給さ
れる被検出電流又は電圧を阻止する構成を採つた
が、これを単に過電圧検出装置として用いる場合
には第３図の如く、リアクトルＦにスイツチSW
および抵抗Ｒ９を直列に接続し、ここに、被検出
電源E3を接続すればよい。
対して継電器RY２によつて過電流又は過電圧検
出信号を送出すると同時にリアクトルＦに供給さ
れる被検出電流又は電圧を阻止する構成を採つた
が、これを単に過電圧検出装置として用いる場合
には第３図の如く、リアクトルＦにスイツチSW
および抵抗Ｒ９を直列に接続し、ここに、被検出
電源E3を接続すればよい。
次に、第４図は本発明による過電流又は過電圧
検出装置の他の実施例の構成を示す回路図で、図
中第１図と同一符号を付したものはそれぞれ同一
の要素を示し、これら以外のPCはホトカプラで、
前述のトランジスタTrおよび継電器RY１とほぼ
同じ働きをさせるものである。
検出装置の他の実施例の構成を示す回路図で、図
中第１図と同一符号を付したものはそれぞれ同一
の要素を示し、これら以外のPCはホトカプラで、
前述のトランジスタTrおよび継電器RY１とほぼ
同じ働きをさせるものである。
第４図において、ホトカプラPCの発光部は演
算増幅器OP１の出力回路に直列に挿入され、ホ
トカプラPCの受光部は継電器RY２と直列に接続
されている。したがつて、演算増幅器OP１がホ
ール素子Ｈ１に制御電流を供給した場合にはホト
カプラPCの受光部が導通して継電器RY２の励磁
回路を形成し、反対に、ホール素子Ｈ１の制御電
流が無電流若しくは適切な範囲以下に降下した場
合にはホトカプラPCの受光部が絶縁状態になり
継電器RY２を復帰させる。
算増幅器OP１の出力回路に直列に挿入され、ホ
トカプラPCの受光部は継電器RY２と直列に接続
されている。したがつて、演算増幅器OP１がホ
ール素子Ｈ１に制御電流を供給した場合にはホト
カプラPCの受光部が導通して継電器RY２の励磁
回路を形成し、反対に、ホール素子Ｈ１の制御電
流が無電流若しくは適切な範囲以下に降下した場
合にはホトカプラPCの受光部が絶縁状態になり
継電器RY２を復帰させる。
このことは前述の実施例に示したトランジスタ
Trと継電器RY１とによつて、制御電流が正常に
供給されないことで継電器RY２を不動作状態に
せしめることと全く同様である。
Trと継電器RY１とによつて、制御電流が正常に
供給されないことで継電器RY２を不動作状態に
せしめることと全く同様である。
このように、トランジスタTrおよび継電器RY
１に換えてホトカプラPCを用いた場合には回路
構成がより簡易化され、装置の信頼性を向上させ
ることができる。
１に換えてホトカプラPCを用いた場合には回路
構成がより簡易化され、装置の信頼性を向上させ
ることができる。
なお、上記実施例では検出装置の異常又は過大
入力に対して、継電器RY２の常開接点RY２−
ａ１が開放することを以つて外部に過電流又は過
電圧検出信号を送出したが、これを継電器RY２
の常閉接点を用いて検出信号を送出することもも
ちろん可能である。
入力に対して、継電器RY２の常開接点RY２−
ａ１が開放することを以つて外部に過電流又は過
電圧検出信号を送出したが、これを継電器RY２
の常閉接点を用いて検出信号を送出することもも
ちろん可能である。
以上の説明によつて明らかな如く本発明の過電
流又は過電圧検出装置によれば、ホール素子を含
む検出装置自体を過電流又は過電圧から保護する
ことができ、過電流又は過電圧検出装置が帰還制
御系に使用された場合でも、ホール素子の制御電
流の減少若しくは無電流に起因する過大電流が制
御系に流れるという不都合をも解消して、制御系
を構成する他の要素をも保護することができる。
流又は過電圧検出装置によれば、ホール素子を含
む検出装置自体を過電流又は過電圧から保護する
ことができ、過電流又は過電圧検出装置が帰還制
御系に使用された場合でも、ホール素子の制御電
流の減少若しくは無電流に起因する過大電流が制
御系に流れるという不都合をも解消して、制御系
を構成する他の要素をも保護することができる。
第１図および第２図は本発明による過電流又は
過電圧検出装置の一実施例の構成を示す回路図、
第３図は同実施例を過電圧検出装置として用いる
部分回路図、第４図は他の実施例の構成を示す回
路図である。 Ｈ１……ホール素子、OP１，OP２，OP３…
…演算増幅器、RY１，RY２……継電器、Tr…
…トランジスタ、VR１，VR２……可変抵抗、
Ｒ１〜Ｒ９……抵抗、ZD１，ZD２，ZD３……
ツエナーダイオード、Ｄ１，Ｄ２……ダイオー
ド、PC……ホトカプラ、E1，E2，E3……電源、
Ｆ……リアクトル、SW……スイツチ。
過電圧検出装置の一実施例の構成を示す回路図、
第３図は同実施例を過電圧検出装置として用いる
部分回路図、第４図は他の実施例の構成を示す回
路図である。 Ｈ１……ホール素子、OP１，OP２，OP３…
…演算増幅器、RY１，RY２……継電器、Tr…
…トランジスタ、VR１，VR２……可変抵抗、
Ｒ１〜Ｒ９……抵抗、ZD１，ZD２，ZD３……
ツエナーダイオード、Ｄ１，Ｄ２……ダイオー
ド、PC……ホトカプラ、E1，E2，E3……電源、
Ｆ……リアクトル、SW……スイツチ。
Claims (1)
- １ 被検出電流又は電圧に比例した磁束を発生す
るリアクトルと、このリアクトルから発生する磁
束に比例した電圧を出力するホール素子と、この
ホール素子の出力電圧が過電圧または過電流に対
応する設定値を超えたことを検出して過電流又は
過電圧検出信号を出力する電圧検出回路と、前記
ホール素子の制御電流が該ホール素子の正常動作
範囲の下限に対応する設定値以下であることを検
出し、過電流又は過電圧検出信号を出力する側に
前記電圧検出回路の回路状態を変化させる電流検
出回路とを備えたことを特徴とする過電流又は過
電圧検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56015203A JPS57128853A (en) | 1981-02-04 | 1981-02-04 | Current or voltage detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56015203A JPS57128853A (en) | 1981-02-04 | 1981-02-04 | Current or voltage detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57128853A JPS57128853A (en) | 1982-08-10 |
| JPH0338547B2 true JPH0338547B2 (ja) | 1991-06-11 |
Family
ID=11882303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56015203A Granted JPS57128853A (en) | 1981-02-04 | 1981-02-04 | Current or voltage detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57128853A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59211371A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-11-30 | Fujitsu Ltd | 着信検出回路 |
-
1981
- 1981-02-04 JP JP56015203A patent/JPS57128853A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57128853A (en) | 1982-08-10 |
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