JPH0632152B2 - 2線ループ電気回路装置 - Google Patents

2線ループ電気回路装置

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JPH0632152B2
JPH0632152B2 JP63502753A JP50275388A JPH0632152B2 JP H0632152 B2 JPH0632152 B2 JP H0632152B2 JP 63502753 A JP63502753 A JP 63502753A JP 50275388 A JP50275388 A JP 50275388A JP H0632152 B2 JPH0632152 B2 JP H0632152B2
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signal
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JP63502753A
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ティモシー ディヴィッド ニール ウィリアムズ
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ローズマウント リミテッド
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    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • G08C19/02Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage

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  • Control Of Electrical Variables (AREA)
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  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Interface Circuits In Exchanges (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、2線ループ電気回路装置に関する。
(従来の技術) 遠隔測定または自動制御システムでは、所謂4−20m
A送信機がしばしば2線ループと組合せて使用されてお
り、情報は、4−20mAにアナログ制御された電流と
して、ループを経て送信機から送信される。そのような
送信機は、4mAの定電流ジェネレータおよび、前記4
mAに重畳される16mAを提供する信号電流ジェネレ
ータからなるものと考えることができる。
英国特許GB−A−1417292は、4−20mA送
信機が信号および電力供給変換器と直列にループに接続
されており、この変換器がループの4mA残留電流(こ
れはゼロ信号を表わす)を利用して負荷に対する供給電
圧を発生すると共に、4mA限界以上の任意の信号電流
を、その信号電流に比例する電圧に変換するように動作
し、発生した信号電圧が負荷に供給されるような装置を
開示している。従って、負荷は、変換器からの電力供給
電圧および信号電圧を受取り、両方の電圧は4−20m
A送信機からのループ電流から得られる。負荷は任意の
型の制御、指示または警報回路、あるいは信号調節ユニ
ットであることができる。
第1図は上に述べた従来の装置であり、4−20mA送
信機から得られたループ電流Iを搬送する2線ループ
3に直列に接続された供給電圧発生(ジェネレータ)回
路1と、信号電流変換回路2とを具備している。ジェネ
レータ回路1および変換回路2の出力は、任意の適当な
型式の制御、指示または警報回路、あるいは信号調節ユ
ニットであることができる負荷4に供給される。ジェネ
レータ回路1は、ループ3の4mA残留電流(これはゼ
ロ信号を表わしている)に基づいて、負荷4に対する供
給電圧を発生する。変換回路2は、信号ループ3の任意
の信号電流および4mA残留電流レベルをその電流に比
例する電圧に変換するように作動する。従って、負荷4
は回路1および2から電源電圧および信号電圧を受取る
が、これら両方の電圧はループ3の電流から得られる。
このような公知の装置は、負荷が別個の独立電源を必要
としないという利点を有している。
しかし、この公知の装置では、供給電圧発生回路が変換
器内の信号変換回路と直列に接続されており、そしてこ
れが追加の電圧降下をループ内に生じさせる。多くの装
置においては、利用可能な全ループ駆動電圧は、安全性
または他の理由のため制限されており、そして前記のよ
うな追加の電圧降下は、ループの他の装置に利用できる
ものから差引かれなければならない。
更に、不注意な極性反転に対する保護のため、または、
例えば、アナログ可動コイル計器の接続のためのテスト
点として、ループ内にダイオードを接続することが一般
に行なわれている。ループ電流が計器内に分流するよう
に、そのようなダイオードを並列に測定計器を接続する
のが望ましいが、これは計器に利用可能な電圧を厳しい
制約を与える。
(発明の概要) 本発明によれば、使用中に信号電流が流れるループと、
供給電圧発生回路と、信号電流変換回路と、供給電圧発
生回路または信号電流変換回路のいづれか一方を、いか
なる時でもループ内に接続するように作動するスイッチ
手段と、それぞれ供給電圧発生回路および信号電流変換
回路の出力に並列接続された1対のコンデンサとを含
み、供給電圧発生回路および信号電流変換回路の出力
が、スイッチ手段の作動を制御する共通の負荷に供給さ
れるようにした2線ループ電気回路装置が提供される。
本発明の装置では、上述のように4−20mA送信機か
ら得られるループ電流が、供給電圧発生回路および信号
電流変換回路に交互に供給される。ループ上の信号は、
ループ電流が信号電流変換回路に供給され、かつ対応す
る信号電圧が負荷への送信のための関連するコンデンサ
内に貯えられている間にサンプリングされる。ループ電
流が供給電圧発生回路に供給されていないとき、その出
力は関連するコンデンサによって保持される。スイッチ
手段の作動は、2つのコンデンサの各々の電圧の許容崩
壊度に基づいて制御される。これが、供給電圧発生回路
および信号電流変換回路の各々をループに接続するため
のスイッチ手段の作動時間を決定する。
(実施例) 図面を参照して実施例により本発明を説明する。
第2図は本発明による装置を示しており、第1図に示さ
れた部分に対応する部分は同じ参照番号を有している。
この装置では、供給電圧発生(ジェネレータ)回路1お
よび信号電流変換回路2は、回路1または回路2のいづ
れか一方をいつでもループ3に接続するように作動する
スイッチ手段5を経てループ3に接続可能であり、スイ
ッチ手段5は負荷4から制御される。1対のコンデンサ
6および7が、それぞれ回路1および2の出力に並列接
続されており、また回路1および2は、それらがスイッ
チ手段に接続されないとき、コンデンサ6および7から
電流を取込まないようにされている。
この装置では、ループ3の電流は交互に回路1および2
に供給されるので、ループ3の電圧降下は最小に保たれ
る。この装置は上述のように作動する。回路1および2
の両方は、僅か数百ミリボルトの電位差しか与えないよ
うに設計されることができる。従ってこの装置は、第2
図に示されたように、順バイアスダイオードに並列接続
することができ、何らの悪影響もなしに、そこからルー
プ電流を得ることができる。
第3図は、第2図の装置の回路図を示している。スイッ
チ手段5は、低い「オン」抵抗を有するMOSFETト
ランジスタTRよりなり、そのゲート端子に負荷4か
らのライン8上の高レベル制御信号が印加されるとき、
信号電流変換回路2を通る入力ループ信号電流を流通さ
せる。同時に、ライン8上の高レベル信号が供給電圧発
生回路1を不作動にするので、それはもはやいかなるル
ープ電流も取込まない。回路2は抵抗RmおよびMOS
FET TRによって構成されており、この抵抗Rm
を通って入力ループ信号電流が流れる。一方、隔離手段
であるMOSFET TRは負荷4からのライン8上
の高レベル制御信号によってオン状態にされ、抵抗Rm
の両端に発生し、かつ信号電流に比例している電圧で、
回路2の出力に並列接続されているコンデンサ7が充電
されるのを可能にする。
回路1がオフであり、かつループ電流を受取っていない
とき、回路1の出力に並列接続されているコンデンサ6
が、必要な供給電圧を負荷4に供給する。
負荷4からのライン8上の制御信号が低レベルになる
と、トランジスタTRおよびTRがオフになる一
方、DC−AC変換器と1対のダイオードDおよびD
とを具備した回路1がオンになり、これらのダイオー
ドを経て変換器の出力が負荷4に供給され、コンデンサ
6を充電する。このとき、入力ループ信号電流は回路2
には供給されず、すべての電流が回路1に供給される。
またこのとき、コンデンサ7はFET TRによって
抵抗Rmから隔離(絶縁)され、かつオペーアンプA
によってバッファされるので、前記コンデンサ7は、回
路2が付勢される次のサイクルまで、その充電を保持す
る。オペ−アンプAの出力が、信号電圧を負荷4の信
号入力(IN)に供給する。
ライン8上の制御信号は、コンデンサ6および7に貯え
られた電圧の許容崩壊度を越えないのを保証するよう
に、十分短い間隔で負荷4から送出される。
図面の簡単な説明 第1図は公知の装置のブロック図である。
第2図は本発明による装置のブロック図である。
第3図は第2図の装置の回路図である。
符号の説明 1……供給電圧発生回路,2……信号電流変換回路,3
……ループ,4……負荷,5……スイッチ手段、6,7
……コンデンサ,8……ライン

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】動作中に信号電流が流れるループと、 供給電圧発生回路と、 信号電流変換回路と、 供給電圧発生回路および信号電流変換回路のいづれか一
    方をいつでもループに接続するように作動するスイッチ
    手段と、 それぞれ供給電圧発生回路および信号電流変換回路の出
    力に並列に接続された1対のコンデンサとよりなり、 供給電圧発生回路および信号電流変換回路の出力が、ス
    イッチ手段の作動を制御する共通の負荷に供給されるこ
    とを特徴とする2線ループ電気回路装置。
  2. 【請求項2】信号電流が4−20mA送信機から得られ
    る請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】供給電圧発生回路が、DC−AC変換器と
    多数のダイオードとを具備し、これを経て前記変換器の
    出力が負荷に供給される請求項1または2に記載の装
    置。
  4. 【請求項4】信号電流変換回路は、信号電流が流れる抵
    抗と、 前記信号電流が前記抵抗を流れていないとき、関連する
    コンデンサから前記抵抗を隔離絶縁するように作動する
    隔離手段とを具備し、 前記抵抗の両端に生じた電圧は、関連するコンデンサを
    充電するのに使われる請求項1〜3のいづれか1つに記
    載の装置。
  5. 【請求項5】信号電流変換回路に関連したコンデンサと
    負荷との間に接続されたオペ・アンプを含む請求項4に
    記載の装置。
  6. 【請求項6】隔離手段がトランジスタを具備する請求項
    4または5に記載の装置。
  7. 【請求項7】スイッチ手段がトランジスタを具備してい
    る請求項1〜6のいづれか1つに記載の装置。
JP63502753A 1987-04-06 1988-03-21 2線ループ電気回路装置 Expired - Lifetime JPH0632152B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8708171 1987-04-06
GB8708171A GB2203556B (en) 1987-04-06 1987-04-06 Two-wire loop electric circuit arrangement
PCT/GB1988/000216 WO1988008185A1 (en) 1987-04-06 1988-03-21 Two-wire loop electric circuit arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01503093A JPH01503093A (ja) 1989-10-19
JPH0632152B2 true JPH0632152B2 (ja) 1994-04-27

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US (1) US5065152A (ja)
EP (1) EP0309515B1 (ja)
JP (1) JPH0632152B2 (ja)
CN (1) CN1014195B (ja)
AT (1) ATE67879T1 (ja)
AU (1) AU604877B2 (ja)
CA (1) CA1306772C (ja)
DE (1) DE3865161D1 (ja)
GB (1) GB2203556B (ja)
WO (1) WO1988008185A1 (ja)

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JPH01503093A (ja) 1989-10-19
WO1988008185A1 (en) 1988-10-20
AU1497188A (en) 1988-11-04
EP0309515B1 (en) 1991-09-25
GB2203556A (en) 1988-10-19
GB2203556B (en) 1991-04-17
CA1306772C (en) 1992-08-25
CN1014195B (zh) 1991-10-02
DE3865161D1 (de) 1991-10-31
ATE67879T1 (de) 1991-10-15
EP0309515A1 (en) 1989-04-05
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