JPH0641400Y2 - Signal transmission device - Google Patents

Signal transmission device

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JPH0641400Y2
JPH0641400Y2 JP18392987U JP18392987U JPH0641400Y2 JP H0641400 Y2 JPH0641400 Y2 JP H0641400Y2 JP 18392987 U JP18392987 U JP 18392987U JP 18392987 U JP18392987 U JP 18392987U JP H0641400 Y2 JPH0641400 Y2 JP H0641400Y2
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transmission
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敏夫 関口
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Yokogawa Electric Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本考案は、圧力或いは差圧などの物理量を電気信号に変
換して伝送線を介して負荷に電流伝送する信号伝送装置
に係り、特にこの伝送線を介してデジタル通信をするこ
とが出来るようにした信号伝送装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to a signal transmission device for converting a physical quantity such as pressure or differential pressure into an electric signal and transmitting the electric current to a load through a transmission line, and more particularly to this The present invention relates to a signal transmission device capable of digital communication via a transmission line.

<従来技術> まづ、伝送器の外部からリモート設定などができる通信
機能を有する従来の信号伝送装置(特開昭58−85649
号、名称「データ通信装置およびデジタルデータとアナ
ログデータを交互に通信する方法」)を第5図に示し、
その要点を説明する。
<Prior Art> First, a conventional signal transmission device having a communication function that enables remote setting from outside the transmitter (Japanese Patent Laid-Open No. 58-85649).
No., name "data communication device and method for alternately communicating digital data and analog data") is shown in FIG.
The main points will be described.

10はプロセス変数などを電気信号に変換して伝送する送
信器であり、直流電流11から抵抗12を介して電力が供給
される。電気信号は伝送線l1、l2により電流信号として
伝送され、抵抗12の両端に生ずる電圧を検出してプロセ
ス変数を知る。電流信号は、例えば配管中の圧力に対応
するレンジに設定された送信器10より4〜20mAの統一電
流に変換されて伝送される。この場合に、例えば圧力レ
ンジを変更したりモニタしたいときに送信器10の外部よ
り操作できれば便利である。このため、通信器13を送信
器10の外部に接続線l1 -、l2 -を介して設置し、送信器10
にデータ通信機能を持たせるようにしたものである。
Reference numeral 10 is a transmitter that converts a process variable or the like into an electric signal and transmits the electric signal, and electric power is supplied from a direct current 11 through a resistor 12. The electric signal is transmitted as a current signal by the transmission lines l 1 and l 2 , and the voltage generated across the resistor 12 is detected to know the process variable. The current signal is converted into a unified current of 4 to 20 mA and transmitted by the transmitter 10 set to a range corresponding to the pressure in the pipe, for example. In this case, it would be convenient if the transmitter 10 can be operated from outside when changing or monitoring the pressure range, for example. Therefore, the communication device 13 connecting line l 1 to the outside of the transmitter 10 a -, l 2 - is placed through the transmitter 10
It has a data communication function.

次に、このように構成されたデータ通信の動作について
以下に説明する。
Next, the operation of the data communication thus configured will be described below.

通信器13が送信器10との通信開始に当たっては、まづ、
通信器13は伝送線l1、l2からただ1つのデジタルビット
時間だけ16mAだけ余分の電流を取り、送信器10に通信の
開始を知らせる。送信器10がこの電流変化を検出する
と、1ビット時間だけ待ち、その出力電流を4mAに固定
する。
When the communication device 13 starts communication with the transmitter 10, first,
The communicator 13 draws an extra current of 16 mA from the transmission lines l 1 and l 2 for only one digital bit time, and notifies the transmitter 10 of the start of communication. When the transmitter 10 detects this current change, it waits for one bit time and fixes its output current at 4 mA.

この後、通信器13によりスタートビット、パリテイビッ
トを含めた各デジタルビットに対して4mAから20mAの変
化を伝送線l1、l2に送出する。この電流変化は送信器10
により検出され、各デジタルビットが検出される。指定
時間tだけ持続する定常電流4mAにより示される通信の
終了を送信器10が検出すると、送信器10はその伝送電流
を4〜20mAの範囲内の以前のプロセス変量レベルまで戻
す。
After that, the communicator 13 sends a change of 4 mA to 20 mA to each of the transmission lines l 1 and l 2 for each digital bit including the start bit and the parity bit. This current change is
And each digital bit is detected. When the transmitter 10 detects the end of communication indicated by a steady current of 4 mA lasting the specified time t, the transmitter 10 returns its transmitted current to the previous process variable level in the range of 4-20 mA.

これに対して、送信器10から通信器13へのデジタル通信
に当たっては、送信器10はその伝送電流をプロセス変量
レベル4〜20mAから36mAへ増加する。送信器10はその電
流レベルを1ビット時間のあいだ維持し、それから電流
レベルを4mAまで低下させる。この4mAの電流レベルも1
ビット時間だけ維持され、その時間が経過してから「ス
タート」ビットにより情報の伝送が開始される。送信器
10から通信器13へのデジタル通信が維持され、その通信
動作が終わるまで伝送電流は各デジタルビットに対して
4〜20mAの間で変化させられる。所定の時間tのあいだ
伝送電流が4mAに安定して保たれた後に通信動作が終了
する。この通信動作が終わった後で、送信器10は伝送電
流を以前のプロセス変量レベル4〜20mAへ戻すように伝
送電流を調整する。
On the other hand, in digital communication from the transmitter 10 to the communicator 13, the transmitter 10 increases its transmission current from the process variable level 4-20 mA to 36 mA. The transmitter 10 maintains its current level for one bit time and then reduces the current level to 4 mA. This 4mA current level is also 1
It is maintained for a bit time, after which time the "start" bit starts the transmission of information. Transmitter
Digital communication from 10 to the communicator 13 is maintained and the transfer current is varied between 4 and 20 mA for each digital bit until the end of the communication operation. The communication operation ends after the transmission current is stably maintained at 4 mA for a predetermined time t. After this communication operation is complete, transmitter 10 adjusts the transmit current to bring it back to the previous process variable level of 4-20 mA.

しかしながら、この様な2線式信号伝送装置はアナログ
の信号の伝送線を用いて4mAと20mAをデジタルの
「0」、「1」に対応させたので通信信号の振幅は大き
く外来ノイズに強い利点があるが、デジタル通信とアナ
ログ信号の伝送とを同時にすることができない欠点があ
る。
However, in such a 2-wire type signal transmission device, 4 mA and 20 mA are made to correspond to digital "0" and "1" by using an analog signal transmission line, so that the amplitude of the communication signal is large and it is strong against external noise. However, there is a drawback that digital communication and analog signal transmission cannot be performed simultaneously.

そこで、この欠点を解決するため本出願人は特願昭69−
264172号(特開昭61−142828号)を提案してこの点の解
決を図った。
Therefore, in order to solve this drawback, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 69-
264172 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-142828) was proposed to solve this problem.

以下、この概要を第6図を用いて説明する。伝送装置14
は、センサ15、このセンサ15に接続されたアナログ/デ
ジタル変換器(A/D)16、このアナログ/デジタル変換
器16に接続されたマイクロプロセッサ(CPU)17、この
マイクロプロセッサ17に接続されたランダムアクセルメ
モリ(RAM)18、読出し専用メモリ(ROM)19、デジタル
/アナログ変換器(D/A)20、このデジタル/アナログ
変換器20に接続されたアナログ通信器21、およびマイク
ロプロセッサ17に接続されたユニバーサル非同期受信器
(UART)22とこれに接続された変調復調回路23を持つデ
ジタル通信器24とを備えている。
The outline will be described below with reference to FIG. Transmission device 14
Is connected to the sensor 15, the analog / digital converter (A / D) 16 connected to the sensor 15, the microprocessor (CPU) 17 connected to the analog / digital converter 16, and the microprocessor 17. Random accelerator memory (RAM) 18, read only memory (ROM) 19, digital / analog converter (D / A) 20, analog communicator 21 connected to this digital / analog converter 20, and microprocessor 17 And a digital communicator 24 having a modulation / demodulation circuit 23 connected to the universal asynchronous receiver (UART) 22.

アナログ通信器21と変調復調回路23は共に2線式の伝送
線l1、l2に並列に接続されている。
The analog communication device 21 and the modulation / demodulation circuit 23 are both connected in parallel to the two-wire type transmission lines l 1 and l 2 .

一方、受信装置25は、伝送線l1、l2に直列に接続された
直流電源26、アナログ通信器27と、伝送線l1、l2に並列
に接続された変調復調回路28とこれに接続されたユニバ
ーサル非同期送受信器29よりなるデジタル通信器30と、
このユニバーサル非同期送受信器29に接続された制御器
31と、この制御器31にそれぞれ接続された入力器32と表
示器33、などを備えている。
On the other hand, the receiving apparatus 25, the transmission line l 1, l 2 DC power supply 26 connected in series with, an analog communication unit 27, to which the transmission line l 1, l 2 to be connected in parallel modulation demodulation circuit 28 A digital communicator 30 including a connected universal asynchronous transmitter / receiver 29,
Controller connected to this universal asynchronous transceiver 29
31 includes an input device 32, a display device 33, and the like, which are connected to the controller 31, respectively.

このような構成において、アナログ伝送は以下のように
実行される。
In such a configuration, analog transmission is performed as follows.

マイクロブロセッサ17はセンサ15が検出した物理量に対
応する電気信号に対してランダムアクセスメモリ18、読
出し専用メモリ19などを用いて直線性の補正などの所定
の演算を実行してデジタル信号に変換し、これをデジタ
ル/アナログ変換器20を介してアナログ通信器21に出力
し、ここで4〜20mAなどの電流信号に変換して伝送線
l1、l2に送出する。この場合、伝送装置14の電源は伝送
線l1、l2を介して受信装置25の直流電源26から供給され
る。伝送線l1、l2を介して伝送されたアナログ信号はア
ナログ通信器27で受信される。
The microprocessor 17 uses the random access memory 18, read-only memory 19 and the like to perform a predetermined calculation such as linearity correction on the electric signal corresponding to the physical quantity detected by the sensor 15 and converts it into a digital signal. , This is output to the analog communication device 21 via the digital / analog converter 20, and converted into a current signal of 4 to 20 mA or the like, and the transmission line
Send to l 1 and l 2 . In this case, the power of the transmission device 14 is supplied from the DC power supply 26 of the reception device 25 via the transmission lines l 1 and l 2 . The analog signal transmitted via the transmission lines l 1 and l 2 is received by the analog communication device 27.

一方、デジタル通信は以下に説明するように実行され
る。
On the other hand, digital communication is carried out as described below.

デジタル通信は伝送装置14のスパンを読み出したり、或
いは受信装置25からスバンを変更するデータを伝送する
などの目的で使用される。
Digital communication is used for the purpose of reading the span of the transmission device 14 or transmitting data for changing the subang from the reception device 25.

マイクロプロセッサ17からの情報はユニバーサル非同期
送受信器22を介して送出され変調復調回路23でマーク信
号を示す一定振幅の周波数f1の搬送波とスペース信号を
示す一定振幅の周波数f2の搬送波に変調された送信信号
で伝送線l1、l2に送出される。この送信信号は変調復調
回路28で復調されユニバーサル非同期送受信器29を介し
て制御器31に入力されて処理され、その結果は表示器33
に表示される。また、逆に入力器32からオペレータによ
り入力された情報は制御器31、ユニバーサル非同期送受
信器29、を介して送出され変調復調回路28でマーク信号
を示す一定振幅の周波数f3の搬送波とスペース信号を示
す一定振幅の周波数f4の搬送液に変調された送信信号と
して伝送線l1、l2に送出される。この送信信号は変調復
調回路23で受信されデジタル信号が再現され、ユニバー
サル非同期送受信器22を介してマイクロプロセッサ17に
入力される。
The information from the microprocessor 17 is sent out via the universal asynchronous transmitter / receiver 22 and is modulated by the modulation / demodulation circuit 23 into a carrier having a constant amplitude frequency f 1 indicating a mark signal and a carrier having a constant amplitude frequency f 2 indicating a space signal. Is transmitted to the transmission lines l 1 and l 2 . This transmission signal is demodulated by the modulation / demodulation circuit 28, input to the controller 31 via the universal asynchronous transmitter / receiver 29 and processed, and the result is displayed on the display 33.
Is displayed in. On the contrary, the information input by the operator from the input device 32 is sent out via the controller 31 and the universal asynchronous transmitter / receiver 29, and the carrier wave of the frequency f 3 of constant amplitude and the space signal indicating the mark signal in the modulation / demodulation circuit 28. Is transmitted to the transmission lines l 1 and l 2 as a transmission signal modulated into a carrier liquid having a constant amplitude frequency f 4 . This transmission signal is received by the modulation and demodulation circuit 23, a digital signal is reproduced, and is input to the microprocessor 17 via the universal asynchronous transmitter / receiver 22.

<考案が解決しようとする問題点> このようにして、この従来の第2の提案によればアナロ
グ信号とデジタル信号の双方を同時に伝送することがで
き、第1の従来技術の欠点は除去されるが、一方この場
合に4〜20mAのアナログの電流信号に重畳させる変調さ
れた送信信号の振幅が微小な大きさであるので、外来ノ
イズに弱い欠点を持つ。
<Problems to be Solved by the Invention> Thus, according to the second conventional proposal, both the analog signal and the digital signal can be simultaneously transmitted, and the drawbacks of the first conventional technology are eliminated. On the other hand, in this case, however, the amplitude of the modulated transmission signal to be superimposed on the analog current signal of 4 to 20 mA is very small, so that it has a drawback that it is weak against external noise.

そこで、本考案はアナログとデジタルの双方を同時に伝
送することでき、かつ送信信号の振幅も大きくできるよ
うにすることを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to enable both analog and digital transmission at the same time and to increase the amplitude of a transmission signal.

<問題点を解決するための手段> この考案は、この目的を達成するために、測定された物
理量に対応する電気信号を信号処理する信号処理手段
と、この信号処理手段の出力を直流電流に変換して伝送
線の一端に送出するアナログ伝送手段と、この直流電流
を先の伝送線の他端を介して受信するアナログ受信手段
と、デジタル情報により変調されたデジタル信号が先の
直流電流に重畳され先の伝送線を介して送受される一対
のデジタル通信手段とを有する信号伝送装置において、
一対の先のデジタル通信手段のうち少なくとも一方は先
の直流電流の大きさにより先のデジタル信号の振幅を変
更する振幅制御手段と、この振幅制御手段の出力を先の
デジタル情報で変調する変調手段を具備するようにした
ものである。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve this object, the present invention has a signal processing means for processing an electric signal corresponding to a measured physical quantity, and a DC current for the output of the signal processing means. An analog transmission means for converting and sending out to one end of the transmission line, an analog receiving means for receiving this DC current via the other end of the previous transmission line, and a digital signal modulated by digital information to the previous DC current. In a signal transmission device having a pair of digital communication means that are superposed and transmitted and received via a transmission line of the destination,
At least one of the pair of preceding digital communication means is an amplitude control means for changing the amplitude of the preceding digital signal according to the magnitude of the preceding DC current, and a modulating means for modulating the output of the amplitude control means with the preceding digital information. It is equipped with.

<作用> 振幅制御手段によりアナログの直流電流の大きさに対応
して振幅が変更された振幅信号をデジタル情報で変調し
て伝送線に出力する。
<Operation> The amplitude signal whose amplitude is changed by the amplitude control means in accordance with the magnitude of the analog DC current is modulated with digital information and output to the transmission line.

<実施例> 以下、本考案の実施例について図面に基づいて説明す
る。第1図は本考案の1実施例の構成を示すブロック図
てある。なお、第5図、第6図に示す従来の信号伝送装
置と同一の機能を持つ部分には同一の符号を付して適宜
にその説明を省略する。
<Embodiment> An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The parts having the same functions as those of the conventional signal transmission device shown in FIGS. 5 and 6 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted.

伝送装置34は、第6図に示す伝送装置14のアナログ通信
器21と変調復調回路23に対応する部分を除いて同様な構
成を持つ。
The transmission device 34 has the same configuration except the portion corresponding to the analog communication device 21 and the modulation / demodulation circuit 23 of the transmission device 14 shown in FIG.

アナログ通信器35は、演算増幅器Q1、トランジスタQ2
抵抗R1、〜R4などから構成されている。
The analog communicator 35 includes an operational amplifier Q 1 , a transistor Q 2 ,
It consists of resistors R 1 and R 4 .

演算増幅器Q1の反転入力端(−)は抵抗R1を介してデジ
タル/アナログ変換器20の出力端に、その非反転入力端
(+)は抵抗R2を介して共通電位点COMに、またその出
力端はトランジスタQ2のベースにそれぞれ接続されてい
る。トランジスタQ2のコレクタは、伝送線l1に、そのエ
ミッタは共通電位点COMと共に抵抗R3を介して伝送線l2
に、それぞれ接続されている。また、抵抗R3の両端の電
圧は抵抗R4を介して演算増幅器Q1の反転入力端(−)に
負帰還されている。
The inverting input terminal (−) of the operational amplifier Q 1 is connected to the output terminal of the digital / analog converter 20 via the resistor R 1 , and its non-inverting input terminal (+) is connected to the common potential point COM via the resistor R 2 . The output terminals of the transistors are connected to the base of the transistor Q 2 . The collector of the transistor Q 2 is connected to the transmission line l 1 , and the emitter of the transistor Q 2 is connected to the transmission line l 2 via the resistor R 3 together with the common potential point COM.
, Respectively. The inverting input of the operational amplifier Q 1 voltage across the resistor R 3 is connected through a resistor R 4 (-) to be negatively fed back.

変調復調回路36は、増幅器C1、検波回路C2、振幅制御回
路C3、抵抗R5、R6、スイッチSWなどから構成されてい
る。
The modulation / demodulation circuit 36 includes an amplifier C 1 , a detection circuit C 2 , an amplitude control circuit C 3 , resistors R 5 , R 6 , a switch SW and the like.

このうち、変調回路の部分は以下のように構成されてい
る。演算増幅器Q1の反転入力端(−)は抵抗R5を介し
て、その非反転入力端(+)は抵抗R6を介して、それぞ
れスイッチSWの切替端に接続されている。また、スイッ
チSWの共通切替端は一端がデジタル/アナログ変換器20
の出力端に接続された振幅制御回路C3を介して接続さ
れ、この共通切替端はユニバーサル非同期送受信器22の
デジタル信号で切り替えられる。
Of these, the modulation circuit portion is configured as follows. Inverting input of the operational amplifier Q 1 (-) via a resistor R 5, the non-inverting input terminal (+) via a resistor R 6, it is connected to the switching terminal of the switch SW. Also, the common switching end of the switch SW has a digital / analog converter 20 at one end.
Is connected via the amplitude control circuit C 3 connected to the output terminal of the common switching terminal, and the common switching terminal is switched by the digital signal of the universal asynchronous transmitter / receiver 22.

また、復調回路は次のように構成されている。増幅器C1
の入力端は伝送線l1、l2に接続され、その出力端は検波
回路C2の入力端に接続され、さらにその出力端はユニバ
ーサル非同期送受信器22に接続されている。
Further, the demodulation circuit is configured as follows. Amplifier C 1
Has its input end connected to the transmission lines l 1 and l 2 , its output end connected to the input end of the detection circuit C 2 , and its output end connected to the universal asynchronous transceiver 22.

受信装置側は第6図に示す受信装置25と同一の構成で良
い。
The receiving device side may have the same configuration as the receiving device 25 shown in FIG.

これは、伝送装置34側ではこの伝送装置を動作させるに
必要な電源は伝送線l1、l2を介して電源26から供給され
る4mA以下の電流を用いて作られるので、その消費電力
が制限を受けてデジタル信号の振幅も自由に大きく設定
することは出来ないが、受信装置25側では電源26を内蔵
しているので、デジタル信号の振幅をノイズの影響を無
視できる一定の大きさに設定することができるからであ
る。
This is because the power supply required for operating the transmission device on the side of the transmission device 34 is made by using a current of 4 mA or less supplied from the power supply 26 via the transmission lines l 1 and l 2 , so that the power consumption is reduced. Although it is not possible to freely set the amplitude of the digital signal due to the limitation, the power supply 26 is built in the receiving device 25 side, so the amplitude of the digital signal is set to a certain size where the influence of noise can be ignored. This is because it can be set.

次に、以上のように構成された第1図に示す実施例の動
作について第2図〜第4図を用いて説明する。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 configured as described above will be described with reference to FIGS.

まず、アナログ伝送について説明する。センサ15からの
出力はアナログ/デジタル変換器16に読み込まれ、デジ
タル信号に変換されてマイクロプロセッサ17に入力され
る。マイクロプロセッサ17は、変更可能なパラメータや
一時的に記憶されたデータが格納されているランダムア
クセスメモリ18或いは演算プログラムや定数が記録され
ている読出し専用メモリ19を用いてゼロ調、スパン調あ
るいは温度補正などの演算を実行してデジタル/アナロ
グ変換器20に出力する。デジタル/アナログ変換器20で
変換されたアナログ電圧は演算増幅器Q1、トランジスタ
Q2により4〜20mAの電流出力に変換されて伝送線l1、l2
を介して受信装置25に伝送される。
First, analog transmission will be described. The output from the sensor 15 is read by the analog / digital converter 16, converted into a digital signal, and input to the microprocessor 17. The microprocessor 17 uses a random access memory 18 in which changeable parameters and temporarily stored data are stored, or a read-only memory 19 in which arithmetic programs and constants are recorded, so that zero adjustment, span adjustment, or temperature adjustment can be performed. The calculation such as correction is executed and output to the digital / analog converter 20. The analog voltage converted by the digital / analog converter 20 is the operational amplifier Q 1 , transistor
It is converted to a current output of 4 to 20mA by Q 2 and the transmission lines l 1 and l 2
Is transmitted to the receiving device 25 via.

次に、デジタル通信について説明する。第2図はデジタ
ル/アナログ変換器20の入出力特性を示す特性図であ
る。横軸は入力、縦軸は出力を示している。デジタル/
アナログ変換器20は0〜100%の入力に応じてその出力
端に1〜5Vのアナログ信号を出す。
Next, digital communication will be described. FIG. 2 is a characteristic diagram showing the input / output characteristics of the digital / analog converter 20. The horizontal axis represents input and the vertical axis represents output. Digital/
The analog converter 20 outputs an analog signal of 1 to 5 V to its output terminal according to the input of 0 to 100%.

第3図は振幅制御回路C3の入出力特性を示す特性図であ
る。横軸は入力、縦軸は出力を示している。振幅制御回
路C3はデジタル/アナログ変換器20のアナログ出力1〜
5Vに対して出力を逆V字形に振幅制限し、図示のように
例えば3Vの入力に対して最大の1Vを出力し、1Vと5Vの入
力に対しては1Vの出力をスイッチSWの共通切替端に出力
する。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the input / output characteristics of the amplitude control circuit C 3 . The horizontal axis represents input and the vertical axis represents output. The amplitude control circuit C 3 has analog outputs 1 to 1 of the digital / analog converter 20.
The output is amplitude-restricted to an inverted V shape for 5V, and the maximum 1V is output for an input of 3V, for example, as shown in the figure, and the output of 1V is switched for 1V and 5V inputs in common with the switch SW. Output to the end.

このスイッチSWはユニバーサル非同期送受信器22からの
デジタル信号で切替えられ、振幅制御回路C3の制限出力
が演算増幅器Q1の反転入力端(−)或いは非反転入力端
(+)に印加され、結果としてアナログ信号で振幅制限
されたデジタル信号が伝送線l1、l2に出力される。
This switch SW is switched by the digital signal from the universal asynchronous transmitter / receiver 22, and the limited output of the amplitude control circuit C 3 is applied to the inverting input terminal (−) or the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier Q 1 and the result A digital signal whose amplitude is limited by an analog signal is output to the transmission lines l 1 and l 2 .

次に、アナログ信号にデジタル信号が重畳された状態で
の動作について第4図を用いて説明する。第4図(イ)
はトランジスタQ2の入力(0%〜100%)に対する電流
出力(4mA〜20mA)の状態を示している。トランジスタQ
2は実際には電流出力が4mAのときには4mAから回路の消
費電流Icを差し引いた下限電流Ilまでは電流出力を低下
させることができ、逆に電流出力が20mAのときには20mA
を越えて上限電流Imまでは電流出力を増すことができ
る。従って、従来の場合には入力が0%でも、50%で
も、100%でもいずれの場合でも第4図(ロ)に示すよ
うに一律に回路の消費電流Icで決まる一定の振幅±Il
デジタル信号しか重畳させ得ないが、第1図に示す実施
例では第4図(ハ)に示す様に4mAと20mAの2点では
(ロ)の場合と同じであるが、その他の点ではいずれも
大きなデジタル信号を重畳させることができ、特に最も
使用頻度の多い50%の点では最大の振幅IMを持つデジタ
ル信号を重畳させることができる。従って、第1図に示
す実施例では外来ノイズに対して従来に比べて格段に強
くなる。
Next, the operation when the digital signal is superimposed on the analog signal will be described with reference to FIG. Figure 4 (a)
Indicates the state of current output (4 mA to 20 mA) with respect to the input (0% to 100%) of the transistor Q 2 . Transistor Q
2 can actually lower the current output up to the lower limit current I l which is obtained by subtracting the circuit current consumption I c from 4 mA when the current output is 4 mA, and conversely 20 mA when the current output is 20 mA.
The current output can be increased up to the upper limit current I m . Therefore, in the conventional case, regardless of whether the input is 0%, 50%, or 100%, as shown in FIG. 4 (b), a constant amplitude ± I l is uniformly determined by the current consumption I c of the circuit. However, in the embodiment shown in FIG. 1, two points of 4 mA and 20 mA are the same as in the case of (b) in the embodiment shown in FIG. 1, but in other points. In either case, a large digital signal can be superimposed, and in particular, at the 50% point that is most frequently used, the digital signal having the maximum amplitude I M can be superimposed. Therefore, the embodiment shown in FIG. 1 is much stronger than the conventional one against external noise.

一方、受信装置25の入力器32からオペレータにより入力
された情報、例えばスパンの読出し指令は制御器31、ユ
ニバーサル非同期送受信器29、を介して送出され変調復
調回路28でマーク信号を示す一定振幅の周波数f3の搬送
波とスペース信号を示す一定振幅の周波数f4の搬送波に
変調された送信信号として伝送線l1、l2に送出される。
この送信信号は変調復調回路23の増幅器C1で受信されそ
の出力が検波回路C2で検波されてデジタル信号が再現さ
れ、ユニバーサル非同期送受信器22を介してマイクロプ
ロセッサ17に入力される。マイクロプロセッサ17はこの
情報を解読してそのデータをユニバーサル非同期送受信
器22に出力し、スイッチSW、演算増幅器Q1、トランジス
タQ2を介して伝送線l1、l2にデジタル信号として出力す
る。受信装置25の変調復調回路28はこのデジタル信号を
受信し、ユニバーサル非同期送受信器29などを介して表
示器33に表示する。
On the other hand, the information input by the operator from the input device 32 of the receiving device 25, for example, a span read command is sent via the controller 31 and the universal asynchronous transmitter / receiver 29, and the modulation / demodulation circuit 28 has a constant amplitude indicating a mark signal. is transmitted to the transmission line l 1, l 2 as a transmission signal modulated on a carrier frequency f 4 of the constant amplitude indicating the carrier and space signal frequency f 3.
This transmission signal is received by the amplifier C 1 of the modulation / demodulation circuit 23, its output is detected by the detection circuit C 2 , a digital signal is reproduced, and the digital signal is input to the microprocessor 17 via the universal asynchronous transmitter / receiver 22. The microprocessor 17 decodes this information, outputs the data to the universal asynchronous transmitter / receiver 22, and outputs it as a digital signal to the transmission lines l 1 and l 2 via the switch SW, the operational amplifier Q 1 and the transistor Q 2 . The modulation / demodulation circuit 28 of the reception device 25 receives this digital signal and displays it on the display 33 via the universal asynchronous transmitter / receiver 29 and the like.

今までの説明では、伝送装置34からはデジタル信号が送
出され、受信装置25からはデジタル信号が変調された搬
送波が送出されるものとして説明したが、双方とも搬送
波を用いて通信しても、あるいはデジタル信号を用いて
通信をしても良い。
In the description so far, it is described that a digital signal is transmitted from the transmission device 34 and a carrier wave in which the digital signal is modulated is transmitted from the reception device 25, but even if both of them communicate using the carrier wave, Alternatively, communication may be performed using a digital signal.

なお、第1図における実施例では、伝送装置34の電源を
受信装置25の電源26からの電流で賄ったが、必ずしもこ
れに限られる必要はなく伝送装置34の電源を別電源から
得ても良い。
In the embodiment shown in FIG. 1, the power source of the transmission device 34 is supplied by the current from the power source 26 of the receiving device 25. However, the power source of the transmission device 34 is not limited to this, and the power source of the transmission device 34 may be obtained from another power source. good.

<考案の効果> 以上、実施例と共に具体的に説明したように本考案によ
れば、電流出力の大きさに応じてこれに重畳するデジタ
ル信号の振幅を変えるようにしたので、デジタル信号の
大きさを一定にする従来の場合に比べて外来ノイズに対
して強い信号伝送装置が実現できる。
<Effects of the Invention> As described above in detail with the embodiments, according to the present invention, the amplitude of the digital signal superimposed on the current output is changed according to the size of the current output. It is possible to realize a signal transmission device that is stronger against external noise than in the conventional case in which the height is constant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の1実施例の構成を示すブロック図、第
2図は第1図に示すデジタル/アナログ変換器の入出力
特性を示す特性図、第3図は第1図に示す振幅制御回路
の入出力特性を示す特性図、第4図は第1図に示す実施
例の効果を説明する説明図、第5図は従来の第1の信号
伝送装置の構成を示すブロック図、第6図は従来の第1
の信号伝送装置の構成を示すブロック図である。 10…送信器、11…直流電源、13…通信器、14、34…伝送
装置、15…センサ、17…マイクロプロセッサ、18…ラン
ダムアクセスメモリ、19…読出し専用メモリ、21、27、
35…アナログ通信器、22、29…ユニバーサル非同期送受
信器、23、28、36…変調復調回路、24、30…デジタル通
信器、25…受信装置、制御器…31、32…入力器、33…表
示器、C2…検波回路、C3…振幅制御回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram showing the input / output characteristics of the digital / analog converter shown in FIG. 1, and FIG. 3 is the amplitude shown in FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the input / output characteristics of the control circuit, FIG. 4 is an explanatory diagram explaining the effects of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional first signal transmission device. Fig. 6 shows the conventional first
3 is a block diagram showing the configuration of the signal transmission device of FIG. 10 ... Transmitter, 11 ... DC power supply, 13 ... Communication device, 14, 34 ... Transmission device, 15 ... Sensor, 17 ... Microprocessor, 18 ... Random access memory, 19 ... Read only memory, 21, 27,
35 ... Analog communicator, 22,29 ... Universal asynchronous transceiver, 23,28,36 ... Modulation and demodulation circuit, 24,30 ... Digital communicator, 25 ... Receiver, controller ... 31,32 ... Input device, 33 ... Display unit, C 2 ... Detection circuit, C 3 ... Amplitude control circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】測定された物理量に対応する電気信号を信
号処理する信号処理手段と、この信号処理手段の出力を
直流電流に変換して伝送線の一端に送出するアナログ伝
送手段と、この直流電流を前記伝送線の他端を介して受
信するアナログ受信手段と、デジタル情報により変調さ
れたデジタル信号が前記直流電流に重畳され前記伝送線
を介して送受される一対のデジタル通信手段とを有する
信号伝送装置において、一対の前記デジタル通信手段の
うち少なくとも一方は前記直流電流の大きさにより前記
デジタル信号の振幅を変更する振幅制御手段と、この振
幅制御手段の出力を前記デジタル情報で変調する変調手
段を具備することを特徴とする信号伝送装置。
1. A signal processing means for processing an electric signal corresponding to a measured physical quantity, an analog transmission means for converting an output of the signal processing means into a direct current and sending it to one end of a transmission line, and the direct current. It has an analog receiving means for receiving a current through the other end of the transmission line, and a pair of digital communication means for transmitting and receiving a digital signal modulated by digital information on the direct current and transmitting and receiving it through the transmission line. In the signal transmission device, at least one of the pair of digital communication means has an amplitude control means for changing the amplitude of the digital signal according to the magnitude of the direct current, and a modulation for modulating the output of the amplitude control means with the digital information. A signal transmission device comprising means.
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