JPH0712855A - Isolated input type measuring device - Google Patents
Isolated input type measuring deviceInfo
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- JPH0712855A JPH0712855A JP15661793A JP15661793A JPH0712855A JP H0712855 A JPH0712855 A JP H0712855A JP 15661793 A JP15661793 A JP 15661793A JP 15661793 A JP15661793 A JP 15661793A JP H0712855 A JPH0712855 A JP H0712855A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】安全規格面の条件を満たしながら、入力部専用
のスイッチング電源のトランスを小型にでき、１次，２
次間の結合度も改善できる絶縁入力形測定装置を実現す
ることにある。
【構成】入力部に電源を供給するための入力部専用のス
イッチング電源が設けられた絶縁入力形測定装置におい
て、入力部専用のスイッチング電源の１次側の直流電圧
入力系統には順方向にダイオードが接続され、入力部専
用のスイッチング電源の１次側のアースと測定装置のア
ース間にはヒューズが接続されたことを特徴とするも
の。
(57) [Summary] [Purpose] The transformer for the switching power supply dedicated to the input section can be made compact while satisfying the requirements for safety standards.
It is to realize an insulated input type measuring device that can improve the degree of coupling between the following. [Constitution] In an isolated input type measuring device provided with a switching power supply dedicated to the input part for supplying power to the input part, a diode is connected in a forward direction to a DC voltage input system on the primary side of the switching power supply dedicated to the input part. Is connected, and a fuse is connected between the ground of the primary side of the switching power supply dedicated to the input section and the ground of the measuring device.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は測定装置の入力部に電源
を供給するための入力部専用のスイッチング電源が設け
られて入力部が測定装置本体の電源系統から直流的に絶
縁された絶縁入力形測定装置に関し、詳しくは、入力部
専用のスイッチング電源のトランスの小型化に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides an isolated input in which a switching power supply dedicated to the input section for supplying power to the input section of the measuring apparatus is provided and the input section is galvanically isolated from the power supply system of the measuring apparatus body. More specifically, it relates to miniaturization of a transformer of a switching power supply dedicated to an input section.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に測定系では、信号線路長や接地状
態のバラツキなどに起因して、レコーダなどの測定装置
本体のアース電位と測定対象となる入力系統のアース電
位との間に電位差が存在することがある。このようなア
ース電位の電位差は測定信号に加算されて測定誤差にな
り、好ましくない。2. Description of the Related Art Generally, in a measurement system, a potential difference exists between the ground potential of a measuring device such as a recorder and the ground potential of an input system to be measured due to variations in signal line length and grounding conditions. I have something to do. Such a ground potential difference is added to the measurement signal and causes a measurement error, which is not preferable.
【０００３】また、入力部に例えば発電機やトランスな
どの温度を測定対象とする熱電対を接続した場合、熱電
対を介して入力部にコモンモード電圧が印加されること
がある。このようなコモンモード電圧は、１台の測定装
置で１点しか測定していない場合には測定結果に影響を
与えないが、多点測定をしていると他の測定系統に干渉
して正しい測定結果が得られなくなってしまう。When a thermocouple such as a generator or a transformer whose temperature is to be measured is connected to the input section, a common mode voltage may be applied to the input section via the thermocouple. Such a common mode voltage does not affect the measurement result when only one point is measured by one measuring device, but when measuring at multiple points, it interferes with other measurement systems and is correct. The measurement result cannot be obtained.
【０００４】そこで、これらの不都合を解消するため
に、従来から、図３に示すように、フローティング入力
構造がとられている。図において、１は商用電源であ
り、測定装置本体の電源部のトランス２の１次側に接続
されている。このトランス２の２次側には第１のスイッ
チング電源３が接続されている。このスイッチング電源
３は測定装置本体の各部に直流電源を供給するためのも
のであり、図ではデジタル系の制御部４と第２のスイッ
チング電源５に供給する例を示している。スイッチング
電源５は入力部６だけに直流電源を供給するために設け
られている専用電源であり、測定装置本体の電源系統か
ら直流的に絶縁されている。７は測定装置本体が収納さ
れるケースであり、アースされている。このケース７に
はデジタル系の制御部４のアース点も接続されている。Therefore, in order to eliminate these disadvantages, a floating input structure has been conventionally used as shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 is a commercial power supply, which is connected to the primary side of a transformer 2 of a power supply unit of the measuring apparatus main body. A first switching power supply 3 is connected to the secondary side of the transformer 2. The switching power supply 3 is for supplying a DC power supply to each part of the main body of the measuring apparatus, and in the figure, an example is shown in which it is supplied to the digital control unit 4 and the second switching power supply 5. The switching power supply 5 is a dedicated power supply provided to supply a DC power supply only to the input section 6, and is DC-insulated from the power supply system of the measuring apparatus main body. Reference numeral 7 is a case in which the main body of the measuring device is housed and is grounded. The ground point of the digital control unit 4 is also connected to the case 7.
【０００５】このように構成された測定装置によれば、
入力部６は第２のスイッチング電源５のトランス（図示
せず）によって測定装置本体の電源系統から直流的に絶
縁されているので、入力部６のアース電位と測定対象と
なる入力系統のアース電位との間に電位差が存在するこ
とはなく、高精度の測定が行える。また、多点測定をし
ている状態で入力部にコモンモード電圧が印加されても
コモンモード電圧が他の測定系統に干渉することはな
く、正しい測定結果が得られる。According to the measuring device configured as described above,
Since the input section 6 is galvanically isolated from the power system of the measuring apparatus main body by the transformer (not shown) of the second switching power supply 5, the ground potential of the input section 6 and the ground potential of the input system to be measured are Since there is no potential difference between and, high-precision measurement can be performed. Further, even if the common mode voltage is applied to the input section during the multipoint measurement, the common mode voltage does not interfere with other measurement systems, and a correct measurement result can be obtained.
【０００６】ところで、このような構成の入力部に印加
されるコモンモード電圧の定格は、例えば最大ＡＣ２５
０Ｖrmsに設計されている。By the way, the rating of the common mode voltage applied to the input section having such a configuration is, for example, maximum AC25.
It is designed to 0V rms .
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、安全規格に
おいては、入力部に印加されるコモンモード電圧ＡＣ２
５０Ｖrmsは生きた部分として感電の危険性がある電圧
であり、入力部分に使用する電源装置には特別の配慮が
求められている。すなわち、図３の第２のスイッチング
電源５のトランスの１次と２次の間には最大ＡＣ２５０
Ｖrmsがかかるので、これらトランスの１次と２次の間
の絶縁としては基礎絶縁よりも絶縁度の高い二重（強
化）絶縁が必要になる。そして、トランスの１次と２次
をショートさせた場合（１故障）であっても感電や火災
が測定装置の外部へ広がる危険性がないことも要求され
る。However, in the safety standard, the common mode voltage AC2 applied to the input section is used.
50V rms is a voltage that may cause electric shock as a living part, and special consideration is required for the power supply device used for the input part. That is, a maximum AC250 is placed between the primary and secondary of the transformer of the second switching power supply 5 in FIG.
Since V rms is applied, double (reinforced) insulation having a higher degree of insulation than basic insulation is required as insulation between the primary and secondary of these transformers. It is also required that there is no risk of electric shock or fire spreading to the outside of the measuring device even if the primary and secondary of the transformer are short-circuited (1 failure).
【０００８】従って、図３の回路構成における第２のス
イッチング電源５のトランスとしては、１次と２次の間
に二重（強化）絶縁が施されるとともに、沿面距離は
６．０ｍｍ、空間距離は３．３ｍｍが必要になる。この
結果、第２のスイッチング電源５のトランスは外形がか
なり大きくなり、１次，２次間の結合も悪くなるという
問題がある。Therefore, in the transformer of the second switching power supply 5 in the circuit configuration of FIG. 3, double (reinforced) insulation is provided between the primary and secondary sides, the creepage distance is 6.0 mm, and the spatial distance is 3.3 mm is required. As a result, there is a problem in that the transformer of the second switching power supply 5 has a considerably large outer shape and the coupling between the primary and the secondary is deteriorated.
【０００９】本発明は、このような従来の問題点を解決
するものであって、その目的は、安全規格面の条件を満
たしながら、入力部専用のスイッチング電源のトランス
を小型にでき、１次，２次間の結合度も改善できる絶縁
入力形測定装置を実現することにある。The present invention solves such a conventional problem, and an object thereof is to make it possible to downsize the transformer of the switching power supply dedicated to the input section while satisfying the conditions of the safety standard. , It is to realize an isolated input type measuring device that can improve the degree of coupling between the secondary and the secondary.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の絶縁入力形測定
装置は、入力部に電源を供給するための入力部専用のス
イッチング電源が設けられた絶縁入力形測定装置におい
て、入力部専用のスイッチング電源の１次側の直流電圧
入力系統には順方向にダイオードが接続され、入力部専
用のスイッチング電源の１次側のアースと測定装置のア
ース間にはヒューズが接続されたことを特徴とする。The insulated input type measuring apparatus of the present invention is an insulated input type measuring apparatus provided with a switching power supply dedicated to the input section for supplying power to the input section. A diode is connected in the forward direction to the DC voltage input system on the primary side of the power supply, and a fuse is connected between the ground of the primary side of the switching power supply dedicated to the input section and the ground of the measuring device. .
【００１１】[0011]
【作用】入力部とケース間にＡＣ２５０Ｖrmsを印加し
た状態で入力部専用の第２のスイッチング電源のトラン
スの１次と２次をショートさせると、第２のスイッチン
グ電源のスイッチング制御部にもＡＣ２５０Ｖrmsが印
加されてスイッチング制御部は破壊されてしまうが、電
流はヒューズを流れてヒューズを溶断させる。なお、第
１のスイッチング電源側にはダイオードの逆方向性によ
りＡＣ２５０Ｖrm sが印加されることはない。When the primary and secondary of the transformer of the second switching power supply dedicated to the input part are short-circuited while AC250V rms is applied between the input part and the case, AC250V is applied to the switching control part of the second switching power supply. Although the rms is applied and the switching control unit is destroyed, the current flows through the fuse and blows the fuse. Incidentally, there is no possibility that AC250V rm s is applied by reverse of the first diode to the switching power supply.
【００１２】これにより、入力部専用の第２のスイッチ
ング電源のトランスの１次と２次がショートしてもスイ
ッチング制御部が破壊されるだけで測定装置全体に広が
ることはなく、感電や火災が測定装置の外部に広がる危
険性もない。従って、入力部専用の第２のスイッチング
電源のトランスの１次と２次の絶縁は比較的簡単な基礎
絶縁でよく、トランスを小型にできて１次と２次の結合
度を改善できる。As a result, even if the primary and secondary of the transformer of the second switching power supply dedicated to the input section are short-circuited, the switching control section is only destroyed and does not spread to the entire measuring device, and electric shock and fire may occur. There is no danger of spreading outside the measuring device. Therefore, the primary and secondary insulation of the transformer of the second switching power supply dedicated to the input section may be relatively simple basic insulation, and the transformer can be downsized and the degree of coupling between the primary and secondary can be improved.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例の接続図であり、図３と共
通する部分には同一の符号を付けている。図において、
８はダイオードであり、入力部専用のスイッチング電源
５の１次側の直流電圧入力系統に順方向に接続されてい
る。すなわち、ダイオード８のアノードは第１のスイッ
チング電源３の出力端子側に接続され、ダイオード８の
カソードは第２のスイッチング電源５の直流電圧入力端
子側に接続されている。９はヒューズであり、一端は入
力部専用のスイッチング電源５の１次側のアースに接続
され、他端は測定装置のケース７に接続されている。こ
こで、ダイオード８の逆電圧定格は入力コモンモード電
圧以上（例えばＡＣ２５０Ｖrm s）とし、ヒューズ９は
保護接地の機能を十分に発揮できる値の電流で溶断する
ように選定されているものとする。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a connection diagram of an embodiment of the present invention, in which the same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. In the figure,
Reference numeral 8 denotes a diode, which is connected in the forward direction to the DC voltage input system on the primary side of the switching power supply 5 dedicated to the input section. That is, the anode of the diode 8 is connected to the output terminal side of the first switching power supply 3, and the cathode of the diode 8 is connected to the DC voltage input terminal side of the second switching power supply 5. Reference numeral 9 denotes a fuse, one end of which is connected to the ground on the primary side of the switching power supply 5 dedicated to the input section, and the other end of which is connected to the case 7 of the measuring apparatus. Here, the reverse voltage rating of the diode 8 is not less than the input common mode voltage (e.g. AC250V rm s), the fuse 9 is assumed to be chosen so as to blow a current of a value which can sufficiently exhibit the function of the protective earth .
【００１４】図２は図１の要部の回路図であり、図３と
共通する部分には同一の符号を付けている。図におい
て、１０は入力部専用の第２のスイッチング電源５を構
成するトランスである。このトランス１０の１次側巻線
の一端はダイオード８のカソードに接続され、他端はス
イッチ素子１１とヒューズ９の直列回路を介してケース
７に接続されている。１２はスイッチ素子１１をオンオ
フ制御するスイッチング制御部である。トランス１０の
２次側巻線の一端はダイオード１３のアノードに接続さ
れ、他端はダイオード１４のカソードに接続され、中間
タップは入力部６のグラウンド端子Ｇ，コンデンサ１５
のマイナス端子−およびコンデンサ１６のプラス端子＋
に接続されている。ダイオード１３のカソードは入力部
１３のプラス端子＋およびコンデンサ１５のプラス端子
＋に接続され、ダイオード１４のアノードは入力部１３
のマイナス端子−およびコンデンサ１６のマイナス端子
−に接続されている。FIG. 2 is a circuit diagram of the main part of FIG. 1, and the same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. In the figure, 10 is a transformer that constitutes the second switching power supply 5 dedicated to the input section. One end of the primary winding of the transformer 10 is connected to the cathode of the diode 8, and the other end is connected to the case 7 via a series circuit of the switch element 11 and the fuse 9. Reference numeral 12 denotes a switching control unit that controls on / off of the switch element 11. One end of the secondary winding of the transformer 10 is connected to the anode of the diode 13, the other end is connected to the cathode of the diode 14, and the center tap is the ground terminal G of the input unit 6 and the capacitor 15
Negative terminal of + and positive terminal of capacitor 16 +
It is connected to the. The cathode of the diode 13 is connected to the positive terminal + of the input unit 13 and the positive terminal + of the capacitor 15, and the anode of the diode 14 is connected to the input unit 13
Of the capacitor 16 and the negative terminal of the capacitor 16.
【００１５】これら図１および図２の構成において、第
２のスイッチング電源５は、第１のスイッチング電源３
からダイオード８を介して加えられる例えば１２Ｖの直
流電圧入力を±１２Ｖの両極性の直流電圧出力に変換し
て入力部６に供給する。図２の回路構成の動作を説明す
る。入力部６とケース７間にＡＣ２５０Ｖrmsを印加し
た状態で入力部専用の第２のスイッチング電源５のトラ
ンス１０の１次と２次をショートさせると、第２のスイ
ッチング電源５のスイッチング制御部１２にもＡＣ２５
０Ｖrmsが印加されてスイッチング制御部１２は破壊さ
れてしまうが、電流はヒューズ９を介してケース７に流
れてヒューズ９を溶断させる。なお、第１のスイッチン
グ電源３側にはダイオード８の逆方向性によりＡＣ２５
０Ｖrmsが印加されることはなく、第１のスイッチング
電源３側が破壊されることはない。In the configurations shown in FIGS. 1 and 2, the second switching power supply 5 is the first switching power supply 3
A DC voltage input of, for example, 12V applied from the above through the diode 8 is converted into a DC voltage output of bipolar polarity of ± 12V and supplied to the input unit 6. The operation of the circuit configuration of FIG. 2 will be described. When the primary and secondary of the transformer 10 of the second switching power supply 5 dedicated to the input part are short-circuited while AC 250 V rms is applied between the input part 6 and the case 7, the switching control part 12 of the second switching power supply 5 Also AC25
Although 0 V rms is applied and the switching control unit 12 is destroyed, a current flows through the fuse 9 to the case 7 and blows the fuse 9. In addition, due to the reverse direction of the diode 8, AC25 is provided on the first switching power supply 3 side.
0 V rms is not applied, and the first switching power supply 3 side is not destroyed.
【００１６】このように、入力部専用の第２のスイッチ
ング電源５のトランス１０の１次と２次がショートして
もスイッチング制御部１２が破壊されるだけで測定装置
全体に広がることはなく、感電や火災が測定装置の外部
に広がる危険性もない。従って、入力部専用の第２のス
イッチング電源５のトランス１０の１次と２次の絶縁は
比較的簡単な基礎絶縁でもよく、トランス１０を小型に
できて１次と２次の結合度を改善できる。As described above, even if the primary and secondary of the transformer 10 of the second switching power supply 5 dedicated to the input section are short-circuited, the switching control section 12 is only destroyed and does not spread to the entire measuring apparatus. There is no risk of electric shock or fire spreading outside the measuring device. Therefore, the primary and secondary insulation of the transformer 10 of the second switching power supply 5 dedicated to the input section may be relatively simple basic insulation, and the transformer 10 can be downsized to improve the degree of coupling between the primary and secondary. it can.
【００１７】具体例では、規格ＩＥＣ１０１０に基づい
てコモンモード入力電圧の最大値をＡＣ２５０Ｖrmsと
した場合、沿面距離を３．０ｍｍ、空間距離を１．５ｍ
ｍと従来の半分まで小さくでき、それに伴ってトランス
１０を小型にできて１次と２次の結合度も改善できる。In a concrete example, when the maximum value of the common mode input voltage is AC250V rms based on the standard IEC1010, the creepage distance is 3.0 mm and the clearance is 1.5 m.
m, which is half that of the conventional one, and the transformer 10 can be downsized accordingly, and the degree of coupling between the primary and secondary sides can be improved.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安全規格面の条件を満たしながら、入力部専用のスイッ
チング電源のトランスを小型にでき、１次，２次間の結
合度も改善できる絶縁入力形測定装置を実現できる。As described above, according to the present invention,
It is possible to realize an insulated input type measuring device capable of downsizing the transformer of the switching power supply dedicated to the input section and improving the degree of coupling between the primary and the secondary while satisfying the conditions of safety standards.
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１の要部の具体例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a main part of FIG.
【図３】従来の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example.
１ 交流電源 ２，１０ トランス ３ 第１のスイッチング電源 ４ デジタル系制御部 ５ 第２のスイッチング電源 ６ 入力部 ７ ケース ８，１３，１４ ダイオード ９ ヒューズ １１ スイッチ素子 １２ スイッチング制御部 １５，１６ コンデンサ 1 AC power supply 2, 10 Transformer 3 First switching power supply 4 Digital system control section 5 Second switching power supply 6 Input section 7 Case 8, 13, 14 Diode 9 Fuse 11 Switch element 12 Switching control section 15, 16 Capacitor
Claims (1)
のスイッチング電源が設けられた絶縁入力形測定装置に
おいて、 入力部専用のスイッチング電源の１次側の直流電圧入力
系統には順方向にダイオードが接続され、 入力部専用のスイッチング電源の１次側のアースと測定
装置のアース間にはヒューズが接続されたことを特徴と
する絶縁入力形測定装置。1. An isolated input type measuring device provided with a switching power supply dedicated to the input part for supplying power to the input part, wherein a direct voltage input system on the primary side of the switching power supply dedicated to the input part is forward direction. An isolated input type measuring device characterized in that a diode is connected to, and a fuse is connected between the ground of the primary side of the switching power supply dedicated to the input section and the ground of the measuring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15661793A JPH0712855A (en) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | Isolated input type measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15661793A JPH0712855A (en) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | Isolated input type measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712855A true JPH0712855A (en) | 1995-01-17 |
Family
ID=15631644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15661793A Pending JPH0712855A (en) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | Isolated input type measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712855A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001333577A (en) * | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Densei Lambda Kk | Power supply |
| JP2011155736A (en) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Sharp Corp | Inverter device and power supply system |
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| CN110456132A (en) * | 2019-08-20 | 2019-11-15 | 杭州和利时自动化有限公司 | A kind of current collecting device and dcs |
| WO2020170436A1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-08-27 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | Power supply monitoring device |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP15661793A patent/JPH0712855A/en active Pending
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