JPH06101706B2 - 直流信号伝送システム - Google Patents
直流信号伝送システムInfo
- Publication number
- JPH06101706B2 JPH06101706B2 JP60071113A JP7111385A JPH06101706B2 JP H06101706 B2 JPH06101706 B2 JP H06101706B2 JP 60071113 A JP60071113 A JP 60071113A JP 7111385 A JP7111385 A JP 7111385A JP H06101706 B2 JPH06101706 B2 JP H06101706B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- pulse
- circuit
- level
- transmission system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は，直流信号の伝送のためのシステムに関す
る。
る。
温度等の外部環境の変化によって搬送波にドリフトが生
じる。たとえばFM変調,PM変調の場合には周波数や位相
ドリフト，パルス変調の場合にはパルスのデューティ，
周波数または位相ドリフトが起こりうる。変調された直
流信号を含む搬送波が受信され，復調されることにより
再生された直流信号には，搬送波の上記のようなドリフ
トによって，オフセットが加わり，元の直流信号の基準
レベルたとえば零電位レベルを正確に再現することは困
難である。
じる。たとえばFM変調,PM変調の場合には周波数や位相
ドリフト，パルス変調の場合にはパルスのデューティ，
周波数または位相ドリフトが起こりうる。変調された直
流信号を含む搬送波が受信され，復調されることにより
再生された直流信号には，搬送波の上記のようなドリフ
トによって，オフセットが加わり，元の直流信号の基準
レベルたとえば零電位レベルを正確に再現することは困
難である。
発明の概要 この発明の目的は，直流信号の基準レベルを受信側で正
しく再現できる直流信号伝送システムを提供することに
ある。
しく再現できる直流信号伝送システムを提供することに
ある。
この発明による直流信号伝送システムは，送信装置と受
信装置を備えている。
信装置を備えている。
上記送信装置は，パルス信号を発生するパルス発生回
路，上記パルス信号によりオン，オフ制御されるスイッ
チング素子を含み，送信すべき直流信号と上記パルス信
号とを合成し，合成された信号中のパルス信号成分のピ
ーク値が基準レベルを示すような合成された信号を出力
する合成回路，および上記合成回路の出力信号を送信す
る送信回路を備えている。
路，上記パルス信号によりオン，オフ制御されるスイッ
チング素子を含み，送信すべき直流信号と上記パルス信
号とを合成し，合成された信号中のパルス信号成分のピ
ーク値が基準レベルを示すような合成された信号を出力
する合成回路，および上記合成回路の出力信号を送信す
る送信回路を備えている。
上記受信装置は，上記送信回路から送信された信号を受
信する受信回路，および上記受信回路によって受信され
た信号に合成されているパルス信号のピーク値が上記基
準レベルになるように，上記受信信号をクランプするク
ランプ回路を備えている。
信する受信回路，および上記受信回路によって受信され
た信号に合成されているパルス信号のピーク値が上記基
準レベルになるように，上記受信信号をクランプするク
ランプ回路を備えている。
上記基準レベルは接地レベルであることが好ましい。上
記ピーク値はパルス信号の最低または最高レベルであ
る。
記ピーク値はパルス信号の最低または最高レベルであ
る。
上記送信装置において合成された信号は変調されたのち
に送信されても，直接に送信されてもどちらでもよい。
また，この発明は，無線，有線のいずれの伝送方式にも
適用される。さらに，伝送のための形態ないしは媒体と
しては，直流，電圧，電磁波，光その他を使用すること
ができる。
に送信されても，直接に送信されてもどちらでもよい。
また，この発明は，無線，有線のいずれの伝送方式にも
適用される。さらに，伝送のための形態ないしは媒体と
しては，直流，電圧，電磁波，光その他を使用すること
ができる。
この発明によると，伝送される信号の基準レベルがパル
ス成分のピーク値として明確にされている。したがっ
て，受信装置において，パルス成分のピーク値が基準レ
ベルとなるように受信信号をクランプすることにより，
基準レベルが再現される。これにより，信号の変，復調
時に発生するオフセット，直流信号が何らかの原因で重
畳されることにより生じる振幅の誤差等を除去すること
ができ，受信側で直流信号を正確に再現できる。
ス成分のピーク値として明確にされている。したがっ
て，受信装置において，パルス成分のピーク値が基準レ
ベルとなるように受信信号をクランプすることにより，
基準レベルが再現される。これにより，信号の変，復調
時に発生するオフセット，直流信号が何らかの原因で重
畳されることにより生じる振幅の誤差等を除去すること
ができ，受信側で直流信号を正確に再現できる。
実施例の説明 以下，この発明をAFテレメータ装置に適用した実施例に
ついて詳述する。
ついて詳述する。
（１）光無線式AEテレメータ装置の概要 工作機械における工具の摩耗，折損その他の異常を，切
削加工および折損時に発生するアコーステック・エミッ
ション（以下AEという）を利用して，監視，自動検出す
るシステムがある。光無線式AEテレメータ装置は，この
ようなシステムにおいて、AEセンサから得られるAE信号
の特定周波数成分を送信器から光信号の形態で変調，送
信し，これを受信器側で受信し，復調することにより，
元の特定周波数成分を再現するものである。
削加工および折損時に発生するアコーステック・エミッ
ション（以下AEという）を利用して，監視，自動検出す
るシステムがある。光無線式AEテレメータ装置は，この
ようなシステムにおいて、AEセンサから得られるAE信号
の特定周波数成分を送信器から光信号の形態で変調，送
信し，これを受信器側で受信し，復調することにより，
元の特定周波数成分を再現するものである。
第１図は，光無線式AEテレメータ装置の電気的構成の概
要を、第２図は第１図の各ブロックの出力信号の波形を
それぞれ示している。
要を、第２図は第１図の各ブロックの出力信号の波形を
それぞれ示している。
工作機械の工具またはワークの近傍にAEセンサ11が配置
されている。AEセンサ11から出力されるAE信号ａは増幅
機能をもつ狭帯域通過フィルタ12に送られる。AE信号の
パワー・スペクトラムにおいて，正常な切削加工時には
50KHz付近にピークが現われ，工具の摩耗，折損時には1
00〜300KHz付近にピークが現われることが多くの実験結
果より分っている。フィルタ12は100〜300KHz付近に中
心周波数をもつものである。このようにして，工具の異
常の有無，程度を表わす周波数成分ｂがフィルタ12を通
過し，エンベロープ検波回路13に入力する。この検波回
路13は信号ｂを整流，増幅し，さらにそのエンベロープ
をとるものである。検波回路13の出力信号ｃの波形が工
具の異常診断を行なう上で必要なすべての情報を含んで
いる。
されている。AEセンサ11から出力されるAE信号ａは増幅
機能をもつ狭帯域通過フィルタ12に送られる。AE信号の
パワー・スペクトラムにおいて，正常な切削加工時には
50KHz付近にピークが現われ，工具の摩耗，折損時には1
00〜300KHz付近にピークが現われることが多くの実験結
果より分っている。フィルタ12は100〜300KHz付近に中
心周波数をもつものである。このようにして，工具の異
常の有無，程度を表わす周波数成分ｂがフィルタ12を通
過し，エンベロープ検波回路13に入力する。この検波回
路13は信号ｂを整流，増幅し，さらにそのエンベロープ
をとるものである。検波回路13の出力信号ｃの波形が工
具の異常診断を行なう上で必要なすべての情報を含んで
いる。
パルス発振回路14は，信号ｃの波形に含まれる情報を破
壊しない程度に低い周波数（たとえば100Hz程度）でか
つ同様に考慮されたパルス幅をもつパルスｄを発生する
ものである。このパルスｄは信号ｃとともに合成回路15
に入力する。合成回路15はパルス信号ｄによってオン，
オフ制御される一種のスイッチング回路であり，信号ｃ
の表わすエンベロープを、パルスｄのパルス幅の間，零
レベルに落す働きをする。これにより，信号ｃの零レベ
ルが明確化される。
壊しない程度に低い周波数（たとえば100Hz程度）でか
つ同様に考慮されたパルス幅をもつパルスｄを発生する
ものである。このパルスｄは信号ｃとともに合成回路15
に入力する。合成回路15はパルス信号ｄによってオン，
オフ制御される一種のスイッチング回路であり，信号ｃ
の表わすエンベロープを、パルスｄのパルス幅の間，零
レベルに落す働きをする。これにより，信号ｃの零レベ
ルが明確化される。
合成回路15の出力信号ｅはFM変調回路16において適当な
周波数の搬送波を用いて周波数変調され，発光ダイオー
ドおよびその駆動回路17に入力する。信号ｅで変調され
た搬送波を表わす光信号が発光ダイオードから空中に放
射される。
周波数の搬送波を用いて周波数変調され，発光ダイオー
ドおよびその駆動回路17に入力する。信号ｅで変調され
た搬送波を表わす光信号が発光ダイオードから空中に放
射される。
送信器10は以上に述べた回路12〜17から構成され、これ
らの回路には電池，たとえばリチウム電池により電源が
供給される。
らの回路には電池，たとえばリチウム電池により電源が
供給される。
AEセンサが複数個設けられている場合には，各AEセンサ
11に対して送信器10がそれぞれ用意される。これら複数
の送信器10における搬送波の周波数はそれぞれ異なって
いる。
11に対して送信器10がそれぞれ用意される。これら複数
の送信器10における搬送波の周波数はそれぞれ異なって
いる。
受信側の装置は、複数の受信ヘッド21とこれらの受信ヘ
ッド21の受信信号を処理する受信器20とから構成されて
いる。受信ヘッド21は，発光ダイオード17から送信され
る光信号を受信し電気信号に変換するフォトダイオード
・アレイ23と，このフォトダイオード・アレイ22の出力
信号の増幅回路23とから成る。複数の受信ヘッド21の受
信信号は受信器20の加算回路24で加算される。相互に周
波数の異なる搬送波を用いた複数の送信器10からの光信
号を同時に受信している場合には，加算回路24の出力信
号が中間周波数変換回路25でそれぞれ中間周波数に変換
されることにより，複数の送信器10の送信信号が相互に
分離される。
ッド21の受信信号を処理する受信器20とから構成されて
いる。受信ヘッド21は，発光ダイオード17から送信され
る光信号を受信し電気信号に変換するフォトダイオード
・アレイ23と，このフォトダイオード・アレイ22の出力
信号の増幅回路23とから成る。複数の受信ヘッド21の受
信信号は受信器20の加算回路24で加算される。相互に周
波数の異なる搬送波を用いた複数の送信器10からの光信
号を同時に受信している場合には，加算回路24の出力信
号が中間周波数変換回路25でそれぞれ中間周波数に変換
されることにより，複数の送信器10の送信信号が相互に
分離される。
分離された各受信信号は周波数復調回路26でそれぞれ復
調される。温度変化等により搬送波周波数がドリフトし
ている場合等においては，復調された信号ｆにオフセッ
トが加わり，その零レベルが，エンベロープを表わす信
号ｃの零レベルと必ずしも一致しないときがある。信号
ｃの零レベルは信号ｅからも分るようにパルス成分の最
低ピーク値として明確化されている。そこで，クランプ
回路27で，復調された信号ｆに含まれているパルスのピ
ーク（最低レベル）が受信器20の零レベルに一致するよ
うに信号ｆがクランプ（レベル・シフト）される。この
ようにしてエンベロープ信号の零レベルが正しく再現さ
れる。増幅機能をもつ低域通過フィルタ28で，クランプ
された後の信号ｇから零レベルを表わすパルス成分が除
去され、エンベロープ信号ｃが信号ｈとして再現され
る。
調される。温度変化等により搬送波周波数がドリフトし
ている場合等においては，復調された信号ｆにオフセッ
トが加わり，その零レベルが，エンベロープを表わす信
号ｃの零レベルと必ずしも一致しないときがある。信号
ｃの零レベルは信号ｅからも分るようにパルス成分の最
低ピーク値として明確化されている。そこで，クランプ
回路27で，復調された信号ｆに含まれているパルスのピ
ーク（最低レベル）が受信器20の零レベルに一致するよ
うに信号ｆがクランプ（レベル・シフト）される。この
ようにしてエンベロープ信号の零レベルが正しく再現さ
れる。増幅機能をもつ低域通過フィルタ28で，クランプ
された後の信号ｇから零レベルを表わすパルス成分が除
去され、エンベロープ信号ｃが信号ｈとして再現され
る。
上述のようにエンベロープ信号ｃの波形は工具の以上診
断を行なう上で必要なすべての情報を含んでおり，受信
器20側でこの波形が正しく再現されなければならない。
ところが，搬送波における周波数ドリフト等に帰因して
復調後の信号ｆに直流成分が加算されてしまうことがあ
る。合成回路15においてエンベロープ信号ｃに零レベル
を明確化するためのパルス信号ｄを合成し，復調後，信
号ｆをクランプ回路27でクランプし零レベルを再現して
いるので，エンベロープ信号の振幅が正しく再現され
る。
断を行なう上で必要なすべての情報を含んでおり，受信
器20側でこの波形が正しく再現されなければならない。
ところが，搬送波における周波数ドリフト等に帰因して
復調後の信号ｆに直流成分が加算されてしまうことがあ
る。合成回路15においてエンベロープ信号ｃに零レベル
を明確化するためのパルス信号ｄを合成し，復調後，信
号ｆをクランプ回路27でクランプし零レベルを再現して
いるので，エンベロープ信号の振幅が正しく再現され
る。
このように構成することにより，たとえばFM変調におい
て復調をPLL（フェイズ・ロックト・ループ）を用いて
行なう場合に，被復調波信号の周波数と電圧（流）制御
発振回路の自己発振周波数とにずれがあってもその調整
が不要となるとともに，変復調回路を特に精密に構成す
る必要もなくなる。
て復調をPLL（フェイズ・ロックト・ループ）を用いて
行なう場合に，被復調波信号の周波数と電圧（流）制御
発振回路の自己発振周波数とにずれがあってもその調整
が不要となるとともに，変復調回路を特に精密に構成す
る必要もなくなる。
（２）合成回路 第３図は，第１図の合成回路15の具体的な一例を示して
いる。この回路では，エンベロープ検波回路13の出力信
号ｃが入力信号Iiとして，パルス発振回路14の出力パル
ス信号ｄが電圧信号Vcとして与えられている。出力信号
ｅは出力電流Ioである。
いる。この回路では，エンベロープ検波回路13の出力信
号ｃが入力信号Iiとして，パルス発振回路14の出力パル
ス信号ｄが電圧信号Vcとして与えられている。出力信号
ｅは出力電流Ioである。
２つのpnpトランジスタT11′T12はカレント・ミラーを
構成し，一方のトランジスタT11に入力信号Iiが与えら
れる。他方のトランジスタT12にはこの入力信号Iiに等
しい電流が流れる。他方のトランジスタT12のコレクタ
には２つのpnpトランジスタT13′T14のエミッタがそれ
ぞれ接続されている。トランジスタT13のコレクタが出
力端子につながっている。このトランジスタT13のベー
スは接地されている。トランジスタT14のコレクタには
定電流源として作用するトランジスタT15が接続されて
いる。トランジスタT14のベースにはパルス信号Vcが与
えられる。トランジスタT15は抵抗R11′R12により固定
的にバイアスされている。
構成し，一方のトランジスタT11に入力信号Iiが与えら
れる。他方のトランジスタT12にはこの入力信号Iiに等
しい電流が流れる。他方のトランジスタT12のコレクタ
には２つのpnpトランジスタT13′T14のエミッタがそれ
ぞれ接続されている。トランジスタT13のコレクタが出
力端子につながっている。このトランジスタT13のベー
スは接地されている。トランジスタT14のコレクタには
定電流源として作用するトランジスタT15が接続されて
いる。トランジスタT14のベースにはパルス信号Vcが与
えられる。トランジスタT15は抵抗R11′R12により固定
的にバイアスされている。
第４図は，入力電流Ii，パルス電圧Vcおよび出力電流Io
の波形を示している。
の波形を示している。
パルス電圧信号Vcが正レベルのときトランジスタT14は
オフである。トランジスタT12を流れる入力電流Iiに等
しい電流はトランジスタT13に流れ，出力電流となる。
すなわちIi＝Ioである。信号Vcが負になるとトランジス
タT14がオンとなり、トランジスタT12を流れる電流はト
ランジスタT14′T15を通って流れてしまうのでトランジ
スタT13はオフとなる。したがって出力電流はIo＝０と
なる。
オフである。トランジスタT12を流れる入力電流Iiに等
しい電流はトランジスタT13に流れ，出力電流となる。
すなわちIi＝Ioである。信号Vcが負になるとトランジス
タT14がオンとなり、トランジスタT12を流れる電流はト
ランジスタT14′T15を通って流れてしまうのでトランジ
スタT13はオフとなる。したがって出力電流はIo＝０と
なる。
このようにして，信号Vcが負レベルのときに零レベルと
なる出力電流Ioが得られる。第２図ではパルス信号ｄは
直流パルスであるのに対して，第４図のパルス信号Vcは
交流パルスとなっているが，全く問題はない。要は，合
成された信号ｅまたはIo中に基準レベル（零レベル）を
示すパルス状信号成分が含まれていればよい。
なる出力電流Ioが得られる。第２図ではパルス信号ｄは
直流パルスであるのに対して，第４図のパルス信号Vcは
交流パルスとなっているが，全く問題はない。要は，合
成された信号ｅまたはIo中に基準レベル（零レベル）を
示すパルス状信号成分が含まれていればよい。
第１図は無線式AEテレメータ装置の電気的構成を示すブ
ロック図であり，第２図は同ブロックの出力信号を示す
波形図である。 第３図は合成回路の一例を示す回路図，第４図はその波
形図である。 10……送信器,14……パルス発振回路,15……合成回路,1
7……発光ダイオード,22……フォトダイオード・アレ
イ,27……クランプ回路,T14……スイッチング素子とし
てのトランジスタ。
ロック図であり，第２図は同ブロックの出力信号を示す
波形図である。 第３図は合成回路の一例を示す回路図，第４図はその波
形図である。 10……送信器,14……パルス発振回路,15……合成回路,1
7……発光ダイオード,22……フォトダイオード・アレ
イ,27……クランプ回路,T14……スイッチング素子とし
てのトランジスタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢井田 光一 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 立 石電機株式会社内 (72)発明者 ダフイツト・セーハー・フアンマーレン オランダ国 2628セーデー，デルフト，メ ーケルウエーフ ４番地 (72)発明者 エルンスト・ハー・ノルトホルト オランダ国 2628セーデー，デルフト，メ ーケルウエーフ ４番地
Claims (4)
- 【請求項１】送信装置と受信装置を備え， 上記送信装置は，パルス信号を発生するパルス発生回
路， 上記パルス信号によりオン，オフ制御されるスイッチン
グ素子を含み，送信すべき直流信号と上記パルス信号と
を合成し，合成された信号中のパルス信号成分のピーク
値が基準レベルを示すような合成された信号を出力する
合成回路，および 上記合成回路の出力信号を送信する送信回路を備え， 上記受信装置は，上記送信回路から送信された信号を受
信する受信回路，および 上記受信回路によって受信された信号に合成されている
パルス信号のピーク値が上記基準レベルになるように，
上記受信信号をクランプするクランプ回路を備えてい
る， 直流信号伝送システム。 - 【請求項２】上記基準レベルが接地レベルである，特許
請求の範囲第（１）項に記載の直流信号伝送システム。 - 【請求項３】上記ピーク値がパルス信号の最低レベルで
ある，特許請求の範囲第（１）項に記載の直流信号伝送
システム。 - 【請求項４】上記ピーク値がパルス信号の最高レベルで
ある，特許請求の範囲第（１）項に記載の直流信号伝送
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60071113A JPH06101706B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 直流信号伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60071113A JPH06101706B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 直流信号伝送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61230534A JPS61230534A (ja) | 1986-10-14 |
| JPH06101706B2 true JPH06101706B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=13451176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60071113A Expired - Lifetime JPH06101706B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 直流信号伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101706B2 (ja) |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP60071113A patent/JPH06101706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61230534A (ja) | 1986-10-14 |
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