JPH0353357Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えば測温抵抗体や半導体ストレン
ゲージ等でなる抵抗体に電流を流すことによつて
生ずる電圧を、増幅器に加えて電気信号に変換す
る抵抗・電気信号変換装置に関する。

〈従来の技術〉 第２図は、このような信号変換装置の従来例を
示す電気回路図である。この図において、R_tは
３本の導線を有する例えば測温抵抗体でなる抵抗
体であり、A₁〜A₃は夫々の導線の端子を表わし
ている。また、１は電流源であり、抵抗体R_tの
導線端子A₃に接続されて抵抗体R_tに電流ｉを流
すようになつている。抵抗体R_tの導線端子A₁は、
基準抵抗R₀を介して基準点に接続されている。
Ｕは増幅器であり、R₁，R₆はその入力抵抗、R₂
は帰還抵抗である。この増幅器Ｕの反転入力端子
（−）には入力抵抗R₁を介して抵抗体R_tの導線端
子A₃が接続されており、非反転入力端子（＋）
には入力抵抗R₆を介して抵抗体R_tの導線端子A₂
が接続されている。また、増幅器Ｕの反転入力端
子（−）と出力端子との間には、抵抗R₃を介し
て帰還抵抗R₂とコンデンサC₃が並列に接続され
ており、出力電圧E_bが抵抗R₃，R₄で分圧されて
帰還するようになつている。更に、入力抵抗R₁，
R₆は信号源抵抗（R_t＋R_b）よりも極めて大きく
選ばれている。また、２，３はスレツシヨルドレ
ベルが例えば1/2Ｖ＋のアナログスイツチ、４は
バーンアウトの方向を設定するバーンアウト・ス
イツチである。このような回路構成からなる従来
の抵抗・電気信号変換装置において、抵抗体R_t
に３本の導線が全て接続されている所謂正常時に
は、下式(1)が成立し、増幅器Ｕの出力電圧E_bは、
抵抗体R_tの抵抗値（R_t）に比例した値となつて
いる。

E_b＝｛（R_t＋R₀）×（１＋R₂／R₁）ｉ−（R_t＋R₀）×
R₂／R₁×ｉ｝×（１＋R₃／R₄） ＝（R_t＋R₀）×（１＋R₃／R₄）ｉ、但し、R₁＝R₂
……(1) ところで、第２図の導線端子A₁で断線が生じ
た場合、回路がオープンになると電流源１の出力
がＶ＋（例えば＋15V）側に振り切れるように設
定されており、B₁点の電位はＶ＋になる。また、
増幅器Ｕの出力E_bもＶ＋側に振り切れる。アナ
ログスイツチ２，３は同時にＨ側に切り換えら
れ、コンデンサC₂の値が出力E₀として出力され
る。コンデンサC₂は抵抗R₇を介してバーンアウ
トスイツチ４にも接続されており、該スイツチ４
で設定された方向にコンデンサC₂や抵抗R₇の時
定数でもつて積分される。このため、バーンアウ
トは上記出力E₀に対応して設定された方向に行
なわれるようになる。

然し乍ら、上記従来例においては、上記B₁点
の電位変動に比してアナログスイツチ２，３の切
り換わる速度が速いため、バーンアウトスイツチ
４でバーンダウン（DOWN）に設定している場
合、アナログスイツチ２，３が切り換わる瞬間に
増幅器Ｕの出力の影響を受けて上記出力E₀が一
瞬逆方向（バーンアツプ方向）に動くことがあ
る。特に、バーンアウトから復帰する場合、増幅
器Ｕの出力E_bが最終値の±１％（of Full Scall）
以内に落ちつくには、入力フイルタの時定数の４
〜５倍もかかる。このため、アナログスイツチ
２，３が先にＬ側に切り換わり、増幅器Ｕの出力
E_bがそのまま上記出力E₀として出力され、バー
ンアツプ方向に変動してから落ちつくようにな
る。従つて、後段に警報回路が接続されており、
しかも、警報設定と正常時の値の偏差が小さい場
合には、上記出力E₀の変化分〓E₀の値により誤
つて警報が発せられるという誤動作を生ずる欠点
があつた。この欠点は、第２図の導線端子A₃で
断線が生じた場合にもみられ、特に、警報回路と
組合わされ入力線の断続が繰り返されるような場
合に、上記誤動作が頻繁に生じていた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 本考案は、かかる状況に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、入力線が断線したとき増幅器
の出力をバーンアウト設定方向に振り切らせるこ
とにより装置の出力がバーンアウト設定方向と逆
方向に振れるのを防止できるような抵抗・電気信
号変換装置を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案の特徴は、抵抗・電気信号変換装置にお
いて、抵抗体として３本の導線を持つ抵抗体を用
い、その３本のうち前記抵抗体の一側の２本の導
線を増幅器の反転入力端子および非反転入力端子
に夫々入力抵抗を介して接続すると共に、バーン
アウトスイツチによつて設定された電圧をアナロ
グスイツチを介して上記非反転入力端子に導くよ
うに構成したことにある。

〈実施例〉 以下、本考案について図を用いて詳細に説明す
る。第１図は本考案実施例の電気回路図であり、
図中、第２図と同一記号は同一意味をもたせて使
用しここでの重複説明は省略する。また、５は上
記アナログスイツチ２，３と同様のアナログスイ
ツチである。更に、バーンアウトスイツチ４によ
つて設定された電圧は、アナログスイツチ５を介
して演算増幅器Ｕの非反転入力端子に導びかれる
ようになつている。また、B₁点の電位がＶ＋
（High Level）のとき、アナログスイツチ２，
３，５が夫々Ｈ側に接続されるようになつてい
る。

このような回路構成からなる本考案の実施例に
おいて、R₁＝R₂，R₂≫R₄が成立していると仮定
すると、B₁点の電圧は抵抗R₁，R₂によつて1/2に
分圧される。このため、導線端子A₁で断線が生
じた場合、増幅器Ｕの反転入力端子には約1/2Ｖ
＋の電圧が印加される。このとき、バーンアウト
スイツチ４がバーンアツプ（UP）方向に設定さ
れていると、増幅器Ｕの非反転入力端子には約Ｖ
＋の電圧が印加される。従つて、反転入力端子へ
の入力電圧（ｅ−）よりも非反転入力端子への入
力電圧（ｅ＋）が大きくなり、増幅器Ｕの出力
E_bはＶ＋側に振り切れる。また、バーンアウト
スイツチ４がバーンダウン（DOWN）方向に設
定されているときには、増幅器Ｕの非反転入力端
子に（Ｖ＋）×（R₈／R₆＋R₈）の電圧が印加される。

ここで、R₆≫R₈が成立するようになつており
R₈／R₆＋R₈≪１／２となるため、反転入力端子への入 力電圧（ｅ−）の方が非反転入力端子への入力電
圧（ｅ＋）よりも大きくなり、増幅器Ｕの出力
E_bはＶ−側に振り切れる。このように、増幅器
Ｕの出力E_bは、バーンアウトスイツチ４で設定
されるバーンアウト設定方向に動作するようにな
る。このため、増幅器Ｕの出力E_bとアナログス
イツチ２・４の切換えタイミングとの間にずれが
生じた場合でも、装置の出力E₀が正常値に比し、
バーンアウト設定方向と反対方向に振り切れるよ
うなことはない。

一方、第１図の導線端子A₃で断線が生じた場
合、R₁＝R₂，R₂≫R₄が成立しており、増幅器Ｕ
の反転入力端子には約1/2Ｖ＋の電圧が印加され
る。このとき、バーンアウトスイツチ４がバーン
アツプ方向に設定されていると、増幅器Ｕの非反
転入力端子に（Ｖ＋）×（R₈／R₆＋R₈）の電圧が印加 される。このため、上記バーンダウン方向の場合
と同様の理由で、増幅器Ｕの出力E_bＶ＋側に振
り切れるようになる。また、バーンアウトスイツ
チ４がバーンダウン方向に設定されているとき
は、増幅器Ｕの非反転入力端子への入力電圧（ｅ
＋）が約零となる。このため、反転入力端子への
入力電圧（ｅ−）の方が非反転入力端子への入力
電圧（ｅ＋）よりも大きくなり、増幅器Ｕの出力
E_bはＶ−側に振り切れる。このように、増幅器
Ｕの出力E_bは、バーンアウトスイツチ４で設定
されるバーンアウト設定方向に動作し、反対方向
への振り切れが防止される。尚、導線端子A₂で
断線が生じた場合には、B₁点の電位に変化はな
く、アナログスイツチ２，３，５もＬ側の状態を
維持する。このため、上記非反転入力端子への入
力電圧（ｅ＋）は、バーンアウトスイツチ４で設
定された方向に抵抗R₅，R₆やコンデンサC₁の時
定数でもつて値が変化し、装置の出力E₀もこの
値と等しくなる。従つて、アナログスイツチ２，
３，５は動作せず、導線端子A₁やA₃に断線が生
じたときのような上記誤動作は生じない。以上、
抵抗体R_tに定電流を供給し抵抗値R_tに対して電
圧がリニアに変換される装置について詳述してき
たが、本考案はこれに限定されることなく種々の
変形が可能である。即ち、例えば、抵抗体R_tの
温度に対する曲りをリニアライズするように電流
源にフイードバツクをかけることにより、抵抗体
R_tの抵抗値に応じて電流を変化させ温度に対し
てリニアにするような電流源を使用するようにし
てもよいものとする。

〈考案の効果〉 以上詳しく説明したような本考案の実施例によ
れば、バーンアウトスイツチ４によつて設定され
た電圧をアナログスイツチ５を介して増幅器Ｕの
非反転入力端子に導くような構成であるため、バ
ーンアウト時にバーンアウト設定方向と逆の方向
に装置の出力E₀が振り切れるのを完全に防止で
きるようになる。このため、上記導線端子A₁，
A₃における断線が断続的に起こる場合であつて
も、前記従来例のような後段の警報回路を介して
警報が発せられる誤動作を未然に防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の電気回路図、第２図は
従来例の電気回路図である。 １……電流源、２，３，５……アナログスイツ
チ、４……アウトバーンスイツチ、R_t……抵抗
体、A₁〜A₃……導線端子、C₁〜C₃……コンデン
サ、R₀〜R₇……抵抗、Ｕ……増幅器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 抵抗体に電流を流すことによつて生ずる電圧
   を増幅器に加えて電気信号に変換する抵抗・電
   気信号変換装置において、抵抗体として３本の
   導線を持つ抵抗体を用い、その３本のうち前記
   抵抗体の一側の２本の導線を前記増幅器の反転
   入力端子および非反転入力端子に夫々入力抵抗
   を介して接続すると共に、バーンアウトスイツ
   チによつて設定された電圧をアナログスイツチ
   を介して前記非反転入力端子に導くように構成
   したことを特徴とする抵抗・電気信号変換装
   置。 (2) 前記抵抗体は測温抵抗体でなる実用新案登録
   請求の範囲第(1)項記載の抵抗・電気信号変換装
   置。