JPH0359480B2 - - Google Patents
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- JPH0359480B2 JPH0359480B2 JP24654884A JP24654884A JPH0359480B2 JP H0359480 B2 JPH0359480 B2 JP H0359480B2 JP 24654884 A JP24654884 A JP 24654884A JP 24654884 A JP24654884 A JP 24654884A JP H0359480 B2 JPH0359480 B2 JP H0359480B2
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- Japan
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- voltage
- circuit
- alternating current
- resistor
- transmission lines
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〈技術分野〉
本発明は、遠隔地に設置されたセンサにより測
定データの収集を行う遠隔測定装置に関し、特
に、交流による測定しか許されない遠隔地の抵抗
値測定装置に適するものである。
定データの収集を行う遠隔測定装置に関し、特
に、交流による測定しか許されない遠隔地の抵抗
値測定装置に適するものである。
〈解決課題〉
例えばある種の湿度センサは直流電源を印加す
ると損傷或いは特性が変化するためめ、交流印加
しか許されない。このようなセンサを用いて遠隔
地の物理量を測定するには、通常第６図に示すよ
うに、センサ１の両端に２本の伝送線２，３を接
続し、この伝送線に電源装置４より交流の正弦波
を印加し、伝送線の電線ioを測定してセンサ１の
抵抗値Rxを求める方法が用いられる。
ると損傷或いは特性が変化するためめ、交流印加
しか許されない。このようなセンサを用いて遠隔
地の物理量を測定するには、通常第６図に示すよ
うに、センサ１の両端に２本の伝送線２，３を接
続し、この伝送線に電源装置４より交流の正弦波
を印加し、伝送線の電線ioを測定してセンサ１の
抵抗値Rxを求める方法が用いられる。
しかし、測定点が遠隔地にあつて伝送線が長い
場合は、伝送線間容量Cxが存在するため、直流
測定のときのように単純なオームの法則から抵抗
値Rxを算出すると誤差を生じる。特にセンサの
抵抗値Rxが大きい場合には静電容量Cxの値が同
じであつても誤差は大きくなる。
場合は、伝送線間容量Cxが存在するため、直流
測定のときのように単純なオームの法則から抵抗
値Rxを算出すると誤差を生じる。特にセンサの
抵抗値Rxが大きい場合には静電容量Cxの値が同
じであつても誤差は大きくなる。
なお、静電容量Cxの値が既知の場合は、抵抗
値Rxを算出することができるが、通常は線間容
量Cxを正確に測定することは困難であり、かつ、
時刻とともに変動する。
値Rxを算出することができるが、通常は線間容
量Cxを正確に測定することは困難であり、かつ、
時刻とともに変動する。
また、電源同期検波方法を用いれば精密な測定
をすることができるが、安定かつ低歪率の正弦波
電源が必要となるので装置が大型化し複雑になる
欠点がある。
をすることができるが、安定かつ低歪率の正弦波
電源が必要となるので装置が大型化し複雑になる
欠点がある。
〈発明の目的〉
本発明の目的は、遠隔地のセンサに対して２本
の伝送線により交流電源を印加しながら、浮遊容
量の影響を除去し、かつ、構成が簡単な遠隔測定
装置を提供することである。
の伝送線により交流電源を印加しながら、浮遊容
量の影響を除去し、かつ、構成が簡単な遠隔測定
装置を提供することである。
〈発明の構成〉
本発明の遠隔測定装置は、第１図に示すよう
に、遠隔地に設置されたセンサ１の両端に接続さ
れる２本の伝送線２，３と、その２本の伝送線に
交流方形波を印加する交流電源手段５と、上記２
本の伝送線のいずれか一方に直列接続された抵抗
器６と、上記交流方形波と同期し、かつ、極性切
換後所定時間経過後における上記抵抗器の端子電
圧を取り出すサンプリング手段７を有する装置に
おいて、上記サンプリング手段７が、第３図およ
び第５図に示すように、抵抗器６の端子電圧を電
圧電流変換１７したのち全波整流１８し、その全
波整流の出力端子に負荷抵抗１９を接続してなる
回路を備えていることを特徴としている。
に、遠隔地に設置されたセンサ１の両端に接続さ
れる２本の伝送線２，３と、その２本の伝送線に
交流方形波を印加する交流電源手段５と、上記２
本の伝送線のいずれか一方に直列接続された抵抗
器６と、上記交流方形波と同期し、かつ、極性切
換後所定時間経過後における上記抵抗器の端子電
圧を取り出すサンプリング手段７を有する装置に
おいて、上記サンプリング手段７が、第３図およ
び第５図に示すように、抵抗器６の端子電圧を電
圧電流変換１７したのち全波整流１８し、その全
波整流の出力端子に負荷抵抗１９を接続してなる
回路を備えていることを特徴としている。
このサンプリング手段７には、第２図ａに示す
ように、極性切換後所定時間t1経過後、次の極性
切換時までの間の信号をサンプリングする態様
と、第２図ｂに示すように、極性切換後所定時間
t2経過後の微小時間Δtの値をサンプルホールドす
る態様とがある。
ように、極性切換後所定時間t1経過後、次の極性
切換時までの間の信号をサンプリングする態様
と、第２図ｂに示すように、極性切換後所定時間
t2経過後の微小時間Δtの値をサンプルホールドす
る態様とがある。
〈作用〉
一般に、定電圧信号をダイオードにて整流する
と順方向電圧分だけ出力電圧が降下してこれが測
定誤差の原因になるが、本発明においては、電圧
電流変換回路により電圧信号を一旦電流信号に変
換したのち全波整流しているのでダイオードによ
る影響がなく、負荷抵抗１９に検出される出力信
号の測定値が正確なものとなる。
と順方向電圧分だけ出力電圧が降下してこれが測
定誤差の原因になるが、本発明においては、電圧
電流変換回路により電圧信号を一旦電流信号に変
換したのち全波整流しているのでダイオードによ
る影響がなく、負荷抵抗１９に検出される出力信
号の測定値が正確なものとなる。
〈実施例〉
第３図に本発明の実施例の回路図を示す。
２個の直流電源１１，１２、単極性方形波発振
器１３、及び切換スイツチ１４が両極性方形波を
出力する交流電源手段１５を構成している。２本
の伝送線２，３の一方には電流ioを検出するため
の抵抗器６が接続され、この抵抗器６の端子電圧
が差動増幅器１６により取出され、電圧電流変換
回路１７により交流電流信号に変換され、ダイオ
ードD1，D2，D3，D4より成る全波整流回路１８
により全波整流され、この直流出力に負荷抵抗１
９が接続されて出力電圧υが取出される。整流回
路１８にはサンプリング用スイツチS1，S2が設け
られ、一方のスイツチS1は正極性コンパレータ２
０により開閉制御され、他方スイツチS2は負極性
コンパレータ２１により開閉制御される。一方、
交流電源手段１５の出力端子間にコンデンサＣと
抵抗Ｒの直列接続よりなるタイマー回路２２が接
続される。この回路２２の時定数は、センサ１の
抵抗Rxと浮遊容量Cxの時定数よりも大きく、且
つ、電源の方形波の半周期Ｔ／２よりも小さい値
に選ばれる。両コンパレータ２０，２１の入力端
子には、コンデンサＣの端子電圧υcが入力され、
正極性コンパレータ２０は正のレフアレンス電圧
＋VTHと入力電圧υcを比較し、負極性コンパレー
タ２１は負のレフアレンス電圧−VTHと入力電圧
υcを比較し、それぞれHi又はLoを出力する。電
圧電流変換回路１７の出力側に接続されている２
個のツエナーダイオードZDは、スイツチS1，S2が
いずれもオフのときに電流を逃がすための回路で
あつて、その両端子間電圧はほぼツエナー電圧
VzDとなる。電圧電流変換回路１７、全波整流回
路１８、コンパレータ２０，２１、及び、タイマ
ー回路２２がサンプリング手段７を構成してい
る。
器１３、及び切換スイツチ１４が両極性方形波を
出力する交流電源手段１５を構成している。２本
の伝送線２，３の一方には電流ioを検出するため
の抵抗器６が接続され、この抵抗器６の端子電圧
が差動増幅器１６により取出され、電圧電流変換
回路１７により交流電流信号に変換され、ダイオ
ードD1，D2，D3，D4より成る全波整流回路１８
により全波整流され、この直流出力に負荷抵抗１
９が接続されて出力電圧υが取出される。整流回
路１８にはサンプリング用スイツチS1，S2が設け
られ、一方のスイツチS1は正極性コンパレータ２
０により開閉制御され、他方スイツチS2は負極性
コンパレータ２１により開閉制御される。一方、
交流電源手段１５の出力端子間にコンデンサＣと
抵抗Ｒの直列接続よりなるタイマー回路２２が接
続される。この回路２２の時定数は、センサ１の
抵抗Rxと浮遊容量Cxの時定数よりも大きく、且
つ、電源の方形波の半周期Ｔ／２よりも小さい値
に選ばれる。両コンパレータ２０，２１の入力端
子には、コンデンサＣの端子電圧υcが入力され、
正極性コンパレータ２０は正のレフアレンス電圧
＋VTHと入力電圧υcを比較し、負極性コンパレー
タ２１は負のレフアレンス電圧−VTHと入力電圧
υcを比較し、それぞれHi又はLoを出力する。電
圧電流変換回路１７の出力側に接続されている２
個のツエナーダイオードZDは、スイツチS1，S2が
いずれもオフのときに電流を逃がすための回路で
あつて、その両端子間電圧はほぼツエナー電圧
VzDとなる。電圧電流変換回路１７、全波整流回
路１８、コンパレータ２０，２１、及び、タイマ
ー回路２２がサンプリング手段７を構成してい
る。
第４図に各部の波形図を示す。
交流電源手段１５の出力波形はａ図に示すよう
な両極性の方形波である。この電源からセンサ１
（抵抗値Rx）に流れる電流をiRｘ、浮遊容量Cxに
流れる電流をicxとすれば、電源から流出する電
流ioは、 io＝iRｘ＋icx …(1) となるから、ｂ図に示すように極性切換時の初期
のみicxが突出したものとなる。また、コンデン
サＣの端子電圧υcはｃ図に示すように変化し、
この電圧υcがレフアレンス電圧＋VTHをこえたと
きコンパレータ２０の出力がｄ図に示すように
Hiとなり、電圧υcが負のレフアレンス電圧−VTH
よりも低くなつたときコンパレータ２１の出力が
ｅ図に示すようにHiになる。コンパレータ２０
の出力がHiのときスイツチS1がオンになり、ダ
イオードD1→抵抗R0→ダイオードD4の回路が導
通し、コンパレータ２１の出力がHiのときスイ
ツチS2がオンになり、ダイオードD3→抵抗R0→
ダイオードD2の回路が導通する。スイツチS1又
はS2がともにオフのときの全波整流回路１８の入
力電圧は、ｆ図に示すようにツエナーダイオード
の端子電圧により規定され、スイツチS1又はS2の
オン時は電圧電流変換回路１７の出力が表われ
る。このとき、ダイオードD1，D2，D3，D4の順
方向の電圧降下にかかわらず抵抗R0には電圧電
流変換回路１７の出力電流が供給され、その波形
はｇ図に示すように、ｂ図の切換初期の突出部分
が除去されている。
な両極性の方形波である。この電源からセンサ１
（抵抗値Rx）に流れる電流をiRｘ、浮遊容量Cxに
流れる電流をicxとすれば、電源から流出する電
流ioは、 io＝iRｘ＋icx …(1) となるから、ｂ図に示すように極性切換時の初期
のみicxが突出したものとなる。また、コンデン
サＣの端子電圧υcはｃ図に示すように変化し、
この電圧υcがレフアレンス電圧＋VTHをこえたと
きコンパレータ２０の出力がｄ図に示すように
Hiとなり、電圧υcが負のレフアレンス電圧−VTH
よりも低くなつたときコンパレータ２１の出力が
ｅ図に示すようにHiになる。コンパレータ２０
の出力がHiのときスイツチS1がオンになり、ダ
イオードD1→抵抗R0→ダイオードD4の回路が導
通し、コンパレータ２１の出力がHiのときスイ
ツチS2がオンになり、ダイオードD3→抵抗R0→
ダイオードD2の回路が導通する。スイツチS1又
はS2がともにオフのときの全波整流回路１８の入
力電圧は、ｆ図に示すようにツエナーダイオード
の端子電圧により規定され、スイツチS1又はS2の
オン時は電圧電流変換回路１７の出力が表われ
る。このとき、ダイオードD1，D2，D3，D4の順
方向の電圧降下にかかわらず抵抗R0には電圧電
流変換回路１７の出力電流が供給され、その波形
はｇ図に示すように、ｂ図の切換初期の突出部分
が除去されている。
このようにしてサンプリングされた電流値には
極性切換直後の突出部分が含まれていないので、
オームの法則通り、式 Rx＝υo／io …(2) よりセンサ抵抗Rxを算出することができる。
極性切換直後の突出部分が含まれていないので、
オームの法則通り、式 Rx＝υo／io …(2) よりセンサ抵抗Rxを算出することができる。
第５図に本発明の他の実施例を示す。この実施
例が前術のものと相違している点は、差動増幅器
１６の後段にサンプルホールド回路２３を設け、
方形波発振器１３の立上り及び立下りと同期して
作動する遅延回路２４を設けてサンプルホールド
回路２３を制御していることである。この実施例
ではコンパレータ２０，２１、タイマー回路２
２、スイツチS1，S2、ツエナーダイオードZDが不
要となる。
例が前術のものと相違している点は、差動増幅器
１６の後段にサンプルホールド回路２３を設け、
方形波発振器１３の立上り及び立下りと同期して
作動する遅延回路２４を設けてサンプルホールド
回路２３を制御していることである。この実施例
ではコンパレータ２０，２１、タイマー回路２
２、スイツチS1，S2、ツエナーダイオードZDが不
要となる。
〈効果〉
本発明によれば、交流による測定しか許さない
遠隔地のセンサに対し、交流に起因するケーブル
線間の浮遊容量の影響を除去し抵抗成分Rxのみ
の測定を行うことができる。しかも、遠隔地のセ
ンサとデータ収集点を結ぶケーブルはわずかに２
本で足り、従前の伝送線をそのまま利用して実施
することができる。
遠隔地のセンサに対し、交流に起因するケーブル
線間の浮遊容量の影響を除去し抵抗成分Rxのみ
の測定を行うことができる。しかも、遠隔地のセ
ンサとデータ収集点を結ぶケーブルはわずかに２
本で足り、従前の伝送線をそのまま利用して実施
することができる。
第１図は本発明の構成を示すブロツク図、第２
図は本発明の作用説明図、第３図は本発明実施例
を示す回路図、第４図は第３図実施例の作用説明
図、第５図は本発明の他の実施例を示す回路図、
第６図は従来例を示す図である。 １…センサ、２，３…伝送線５…交流電源手
段、６…抵抗器、７…サンプリング手段、１７…
電圧電流変換回路、１８…全波整流回路、１９…
負荷抵抗、２０，２１…コンパレータ、２２…タ
イマー回路、２４…遅延回路。
図は本発明の作用説明図、第３図は本発明実施例
を示す回路図、第４図は第３図実施例の作用説明
図、第５図は本発明の他の実施例を示す回路図、
第６図は従来例を示す図である。 １…センサ、２，３…伝送線５…交流電源手
段、６…抵抗器、７…サンプリング手段、１７…
電圧電流変換回路、１８…全波整流回路、１９…
負荷抵抗、２０，２１…コンパレータ、２２…タ
イマー回路、２４…遅延回路。
Claims (1)
- １ 遠隔地に設置されたセンサの両端に接続され
る２本の伝送線と、その２本の伝送線に交流方形
波を印加する交流電流手段と、上記２本の伝送線
のいずれか一方に直列接続された抵抗器と、上記
交流方形波と同期し、かつ、極性切換後所定時間
経過後における上記抵抗器の端子電圧を取り出す
サンプリング手段を有する装置において、上記サ
ンプリング手段が、上記抵抗器の端子電圧を電圧
電流交換したのち全波整流し、その全波整流の出
力端子に負荷抵抗を接続してなる回路を備えてい
ることを特徴とする遠隔測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24654884A JPS61123998A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 遠隔測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24654884A JPS61123998A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 遠隔測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61123998A JPS61123998A (ja) | 1986-06-11 |
| JPH0359480B2 true JPH0359480B2 (ja) | 1991-09-10 |
Family
ID=17150049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24654884A Granted JPS61123998A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 遠隔測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61123998A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004504609A (ja) * | 2000-07-13 | 2004-02-12 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 線形のλセンサの内部抵抗を突き止めるための回路装置 |
-
1984
- 1984-11-21 JP JP24654884A patent/JPS61123998A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61123998A (ja) | 1986-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |