JPH076289A - インテリジェント伝送器 - Google Patents
インテリジェント伝送器Info
- Publication number
- JPH076289A JPH076289A JP14591793A JP14591793A JPH076289A JP H076289 A JPH076289 A JP H076289A JP 14591793 A JP14591793 A JP 14591793A JP 14591793 A JP14591793 A JP 14591793A JP H076289 A JPH076289 A JP H076289A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reception filter
- frequency
- circuit
- signal
- microprocessor
- 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.)
- Pending
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】インテリジェント伝送器に関し、内蔵の受信フ
ィルタ回路の周波数特性を計測することにより、受信フ
ィルタ回路の異常を検知しホスト側に警報できる伝送器
を提供すること。 【構成】二線式ループ内の負荷抵抗１４に正確な周波数
の送信電流を流して基準電圧信号を作り、これが受信フ
ィルタ７を通過して生ずる減衰量と、予め正常な受信フ
ィルタの場合の減衰量とをコンパレータ６で比較する。
両者の一致点は、マイクロプロセッサ１への割込み発生
として検知される。この時の送信電流の周波数が受信フ
ィルタ７の周波数特性であり、これを基準値と比較する
ことにより、異常の有無を判定できる。 【効果】インテリジェント伝送器単独で内部の受信フィ
ルタ特性を診断できるため、信頼性が向上するとともに
保守管理が容易になる。
ィルタ回路の周波数特性を計測することにより、受信フ
ィルタ回路の異常を検知しホスト側に警報できる伝送器
を提供すること。 【構成】二線式ループ内の負荷抵抗１４に正確な周波数
の送信電流を流して基準電圧信号を作り、これが受信フ
ィルタ７を通過して生ずる減衰量と、予め正常な受信フ
ィルタの場合の減衰量とをコンパレータ６で比較する。
両者の一致点は、マイクロプロセッサ１への割込み発生
として検知される。この時の送信電流の周波数が受信フ
ィルタ７の周波数特性であり、これを基準値と比較する
ことにより、異常の有無を判定できる。 【効果】インテリジェント伝送器単独で内部の受信フィ
ルタ特性を診断できるため、信頼性が向上するとともに
保守管理が容易になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロプロセッサを内
蔵するインテリジェント伝送器の自己診断機能向上に関
するものである。
蔵するインテリジェント伝送器の自己診断機能向上に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】インテリジェント伝送器は二線式が主流
であり、図１に示すように出力端子外部に定電圧電源１
５と負荷抵抗１４を接続して二線式ループを構成し、出
力(＋)，（−）間にハンドヘルドターミナル，ディスト
リビュータ，ホスト等を接続して通信を行う。通信方式
としては、二線式ループ内を流れる４−２０ｍＡのアナ
ログ電流に通信用ディジタル信号電流を重畳させる方法
や、アナログ電流自体をスイッチングさせて信号伝達す
る方法がある。いずれの方法でも、ディジタル信号をア
ナログ信号から分離・検波する前にフィルタ回路を通し
てノイズ成分を除去する必要がある。ノイズ成分として
は、商用電源周波数ノイズ，スイッチング電源高周波ノ
イズ，ループに重畳する誘導ノイズ等々設置環境により
多種多様であるが、これらを除去するフィルタとして
は、通常２次以上のハイパスフィルタと１次以上のロー
パスフィルタとの組合わせで構成する場合が多い。しか
しノイズ耐量を越える環境に設置された場合は殆ど通信
不能に陥るため、ハンドヘルドターミナル等の外部装置
からの自己診断機能へのアクセスもできなくなり、伝送
器自体の故障によるものか、外来ノイズによるものか通
信不能の原因を特定することが困難となる。
であり、図１に示すように出力端子外部に定電圧電源１
５と負荷抵抗１４を接続して二線式ループを構成し、出
力(＋)，（−）間にハンドヘルドターミナル，ディスト
リビュータ，ホスト等を接続して通信を行う。通信方式
としては、二線式ループ内を流れる４−２０ｍＡのアナ
ログ電流に通信用ディジタル信号電流を重畳させる方法
や、アナログ電流自体をスイッチングさせて信号伝達す
る方法がある。いずれの方法でも、ディジタル信号をア
ナログ信号から分離・検波する前にフィルタ回路を通し
てノイズ成分を除去する必要がある。ノイズ成分として
は、商用電源周波数ノイズ，スイッチング電源高周波ノ
イズ，ループに重畳する誘導ノイズ等々設置環境により
多種多様であるが、これらを除去するフィルタとして
は、通常２次以上のハイパスフィルタと１次以上のロー
パスフィルタとの組合わせで構成する場合が多い。しか
しノイズ耐量を越える環境に設置された場合は殆ど通信
不能に陥るため、ハンドヘルドターミナル等の外部装置
からの自己診断機能へのアクセスもできなくなり、伝送
器自体の故障によるものか、外来ノイズによるものか通
信不能の原因を特定することが困難となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イン
テリジェント伝送器内蔵の受信フィルタ回路の周波数特
性を自己診断する機能を持たせたインテリジェント伝送
器を提供することにある。
テリジェント伝送器内蔵の受信フィルタ回路の周波数特
性を自己診断する機能を持たせたインテリジェント伝送
器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、インテリジ
ェント伝送器内蔵のマイクロプロセッサが持つプログラ
マブルタイマーと割込み処理機能及び受信機能として持
つ検波回路を用いることで達成できる。一方、簡易診断
用としては、前記プログラマブルタイマーの替わりに、
マイクロプロセッサ内蔵のシリアル送信機能をそのまま
使用することで達成できる。
ェント伝送器内蔵のマイクロプロセッサが持つプログラ
マブルタイマーと割込み処理機能及び受信機能として持
つ検波回路を用いることで達成できる。一方、簡易診断
用としては、前記プログラマブルタイマーの替わりに、
マイクロプロセッサ内蔵のシリアル送信機能をそのまま
使用することで達成できる。
【０００５】
【作用】プログラマブルタイマーから一定周波数の信号
を出力して二線式ループに送信電流を重畳し、負荷抵抗
にエコー電圧を発生させる。このエコー電圧は、受信フ
ィルタで減衰してから検波回路のスレッショルド電圧と
比較され、両者が一致するとマイクロプロセッサへの割
込み信号が発生するため、マイクロプロセッサはプログ
ラマブルタイマーの出力周波数を掃引することで受信フ
ィルタの周波数特性を計測できる。
を出力して二線式ループに送信電流を重畳し、負荷抵抗
にエコー電圧を発生させる。このエコー電圧は、受信フ
ィルタで減衰してから検波回路のスレッショルド電圧と
比較され、両者が一致するとマイクロプロセッサへの割
込み信号が発生するため、マイクロプロセッサはプログ
ラマブルタイマーの出力周波数を掃引することで受信フ
ィルタの周波数特性を計測できる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１，図２及び図３
を用いて説明する。図１において、Ｄ／Ａコンバータ４
はマイクロプロセッサ１から送られてきたデータに応じ
てトランジスタ１６を駆動してアナログ４−２０ｍＡル
ープ電流を一定値に制御する。ループ電流はフィードバ
ック抵抗１１で電圧に変換され電圧・電流変換回路８に
帰還される。マイクロプロセッサ１は通常動作時、マル
チプレクサ１７のＡチャンネルを選択して送信信号Ｔｘ
を加減算回路５に入力してＤ／Ａコンバータ４の出力信
号と加減算し、前記トランジスタ１６で送信電流信号Ｉ
ｄに変換しアナログ４−２０ｍＡ電流に重畳する。一方
自己診断時はマイクロプロセッサ１はマルチプレクサ１
７のＢチャンネルを選択してプログラマブルタイマーの
ＰＴＭ出力信号によってループ上に送信電流信号Ｉｄを
発生させる。送信電流信号Ｉｄは負荷抵抗１４に流れ込
むことでエコー電圧信号に変換される。前記電圧信号は
コンデンサ９によるＡＣ結合でＤＣ成分を除去されて通
信信号成分のみ通過した後、受信フィルタ７で減衰して
から検波用コンパレ−タ６の非反転入力端子に入力さ
れ、反転入力端子側の基準スレッショルド電圧と比較さ
れる。スレッショルド電圧は基準電圧Ｖrefを抵抗１２
及び１３で分圧した値Ｖth＝Ｖref×Ｒ2（Ｒ1＋Ｒ2)で
与えられる。受信フィルタ７で減衰したエコー電圧がス
レッショルド電圧Ｖthを越える点は、コンパレータ６の
出力が“Ｌ”から“Ｈ”に変化しマイクロプロセッサ１
に割込みＩＲＯをかけることで検出できる。全体の動作
を図２を用いて説明する。同図は２００Ｈｚと１.５ｋ
Ｈｚ のしゃ断周波数特性を持つ２次ハイパスフィルタ
と１次ローパスフィルタを組合わせた受信フィルタの場
合であり、コンパレータ６のスレッショルド電圧はＶth
＝５０ｍＶ，負荷抵抗１４は２５０Ω，送信信号電流Ｉ
ｄ＝±０.５ｍＡ ，通信周波数ｆｏ＝６００Ｈｚという
標準的な数値としている。受信フィルタ７が上記の仕様
で正常に動作している場合、送信電流信号Ｉｄによって
負荷抵抗１４に発生するエコー電圧は０.５ ｍＡ×２
５０Ω＝１２５ｍＶの大きさで受信フィルタ７に入力さ
れるので、受信フィルタ７通過後の信号がコンパレータ
６のスレッショルド電圧Ｖthと一致する周波数は、ゲイ
ンが２０ｌｏｇ（５０ｍＶ／１２５ｍＶ）＝８ｄｂ低下
するｆL及びｆHであり、図２ではｆL＝１２６Ｈｚ，ｆH
＝３.７５ｋＨｚとなる。従って、プログラマブルタイ
マー出力信号の周波数をｆL より低い周波数から上昇方
向に掃引していくと、ｆL を通過する時点で、コンパレ
ータ６の出力信号が“Ｌ”から“Ｈ”に遷移してマイク
ロプロセッサに割込み起動をかけるためｆL を検知する
ことができる。同様にプログラマブルタイマー出力信号
の周波数をｆH より高い周波数から下降方向に掃引して
いくことでｆH を検知することができる。
を用いて説明する。図１において、Ｄ／Ａコンバータ４
はマイクロプロセッサ１から送られてきたデータに応じ
てトランジスタ１６を駆動してアナログ４−２０ｍＡル
ープ電流を一定値に制御する。ループ電流はフィードバ
ック抵抗１１で電圧に変換され電圧・電流変換回路８に
帰還される。マイクロプロセッサ１は通常動作時、マル
チプレクサ１７のＡチャンネルを選択して送信信号Ｔｘ
を加減算回路５に入力してＤ／Ａコンバータ４の出力信
号と加減算し、前記トランジスタ１６で送信電流信号Ｉ
ｄに変換しアナログ４−２０ｍＡ電流に重畳する。一方
自己診断時はマイクロプロセッサ１はマルチプレクサ１
７のＢチャンネルを選択してプログラマブルタイマーの
ＰＴＭ出力信号によってループ上に送信電流信号Ｉｄを
発生させる。送信電流信号Ｉｄは負荷抵抗１４に流れ込
むことでエコー電圧信号に変換される。前記電圧信号は
コンデンサ９によるＡＣ結合でＤＣ成分を除去されて通
信信号成分のみ通過した後、受信フィルタ７で減衰して
から検波用コンパレ−タ６の非反転入力端子に入力さ
れ、反転入力端子側の基準スレッショルド電圧と比較さ
れる。スレッショルド電圧は基準電圧Ｖrefを抵抗１２
及び１３で分圧した値Ｖth＝Ｖref×Ｒ2（Ｒ1＋Ｒ2)で
与えられる。受信フィルタ７で減衰したエコー電圧がス
レッショルド電圧Ｖthを越える点は、コンパレータ６の
出力が“Ｌ”から“Ｈ”に変化しマイクロプロセッサ１
に割込みＩＲＯをかけることで検出できる。全体の動作
を図２を用いて説明する。同図は２００Ｈｚと１.５ｋ
Ｈｚ のしゃ断周波数特性を持つ２次ハイパスフィルタ
と１次ローパスフィルタを組合わせた受信フィルタの場
合であり、コンパレータ６のスレッショルド電圧はＶth
＝５０ｍＶ，負荷抵抗１４は２５０Ω，送信信号電流Ｉ
ｄ＝±０.５ｍＡ ，通信周波数ｆｏ＝６００Ｈｚという
標準的な数値としている。受信フィルタ７が上記の仕様
で正常に動作している場合、送信電流信号Ｉｄによって
負荷抵抗１４に発生するエコー電圧は０.５ ｍＡ×２
５０Ω＝１２５ｍＶの大きさで受信フィルタ７に入力さ
れるので、受信フィルタ７通過後の信号がコンパレータ
６のスレッショルド電圧Ｖthと一致する周波数は、ゲイ
ンが２０ｌｏｇ（５０ｍＶ／１２５ｍＶ）＝８ｄｂ低下
するｆL及びｆHであり、図２ではｆL＝１２６Ｈｚ，ｆH
＝３.７５ｋＨｚとなる。従って、プログラマブルタイ
マー出力信号の周波数をｆL より低い周波数から上昇方
向に掃引していくと、ｆL を通過する時点で、コンパレ
ータ６の出力信号が“Ｌ”から“Ｈ”に遷移してマイク
ロプロセッサに割込み起動をかけるためｆL を検知する
ことができる。同様にプログラマブルタイマー出力信号
の周波数をｆH より高い周波数から下降方向に掃引して
いくことでｆH を検知することができる。
【０００７】以上の処理で検出したｆL及びｆHと、メモ
リ２に記憶されている標準値とを比較することで、受信
フィルタ７の特性の異常有無を診断することができる。
ｆL及びｆH は独立して計測できるため、異常が検出さ
れた場合、２次ハイパスフィルタ側の異常であるのか１
次ローパスフィルタ側の異常であるのかを判別すること
ができる。
リ２に記憶されている標準値とを比較することで、受信
フィルタ７の特性の異常有無を診断することができる。
ｆL及びｆH は独立して計測できるため、異常が検出さ
れた場合、２次ハイパスフィルタ側の異常であるのか１
次ローパスフィルタ側の異常であるのかを判別すること
ができる。
【０００８】図３はプログラマブルタイマーを用いず
に、本来の通信機能を利用して受信フィルタ回路の診断
を実行する実施例である。一般にシリアル通信周波数は
７５×２＾ｎ（ｎ＝０〜８）Ｈｚに限定されているた
め、図１の例のように正確な計測はできず、離散周波数
を対象とした簡易診断機能に限定される。図２の受信フ
ィルタの例では、送信信号周波数が７５Ｈｚの場合コン
パレータ６出力は“Ｌ”であるが、送信信号周波数を１
５０Ｈｚに切り換えると“Ｈ”に遷移することが検知で
きるため、２次ハイパスフィルタ特性は、７５Ｈｚ≦ｆ
L ≦１５０Ｈｚであることを確認できる。同様に、送信
信号周波数を４.８ｋＭｚから２.４ｋＨｚに切り換える
ことで１次ローパスフィルタ特性は２.４ｋＨｚ≦ｆM
≦４.８ｋＭｚであることを確認できるため、簡易診断
機能として使用できる。
に、本来の通信機能を利用して受信フィルタ回路の診断
を実行する実施例である。一般にシリアル通信周波数は
７５×２＾ｎ（ｎ＝０〜８）Ｈｚに限定されているた
め、図１の例のように正確な計測はできず、離散周波数
を対象とした簡易診断機能に限定される。図２の受信フ
ィルタの例では、送信信号周波数が７５Ｈｚの場合コン
パレータ６出力は“Ｌ”であるが、送信信号周波数を１
５０Ｈｚに切り換えると“Ｈ”に遷移することが検知で
きるため、２次ハイパスフィルタ特性は、７５Ｈｚ≦ｆ
L ≦１５０Ｈｚであることを確認できる。同様に、送信
信号周波数を４.８ｋＭｚから２.４ｋＨｚに切り換える
ことで１次ローパスフィルタ特性は２.４ｋＨｚ≦ｆM
≦４.８ｋＭｚであることを確認できるため、簡易診断
機能として使用できる。
【０００９】図１及び図３の実施例では、本来の受信フ
ィルタの特性は予めメモリ２に記憶されており、ｆL，
ｆMは既知であるため、送信信号を全周波数に汎って掃
引する必要はなく、ｆL，ｆMを含む近傍の周波数を掃引
すれば良いので、マイクロプロセッサ１の処理時間の負
担は少ない。図１の実施例の場合、ｆL及びｆMを表示器
３で表示するとともに、二線式ループ回線を介して外部
のハンドヘルドターミナルに転送することもできる。ｆ
L，ｆMの測定結果が規定範囲に収まっていない場合は、
受信フィルタが異常であると判断し、その情報をメモリ
２に格納後表示器３で表示し、ホスト側あるいはハンド
ヘルドターミナルに送信して異常発生を警報する。
ィルタの特性は予めメモリ２に記憶されており、ｆL，
ｆMは既知であるため、送信信号を全周波数に汎って掃
引する必要はなく、ｆL，ｆMを含む近傍の周波数を掃引
すれば良いので、マイクロプロセッサ１の処理時間の負
担は少ない。図１の実施例の場合、ｆL及びｆMを表示器
３で表示するとともに、二線式ループ回線を介して外部
のハンドヘルドターミナルに転送することもできる。ｆ
L，ｆMの測定結果が規定範囲に収まっていない場合は、
受信フィルタが異常であると判断し、その情報をメモリ
２に格納後表示器３で表示し、ホスト側あるいはハンド
ヘルドターミナルに送信して異常発生を警報する。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればイ
ンテリジェント伝送器が内蔵する回路ブロック中で、比
較的構成部品が多く不良発生の要因の大きい受信フィル
タ回路の自己診断ができるため、伝送器の信頼性が向上
し初期不良を低減できる。
ンテリジェント伝送器が内蔵する回路ブロック中で、比
較的構成部品が多く不良発生の要因の大きい受信フィル
タ回路の自己診断ができるため、伝送器の信頼性が向上
し初期不良を低減できる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路構成図である。
【図２】図１の動作を説明する周波数特性図である。
【図３】本発明の第二実施例を示す回路構成図である。
１…マイクロプロセッサ、２…メモリ、３…表示器、４
…Ｄ／Ａコンバータ、５…加減算回路、６…コンバー
タ、７…受信フィルタ、８…電圧・電流交換回路、９…
カップリングコンデンサ、１０，１１，１２，１３，１
４…抵抗、１５…外部電源、１６…トランジスタ、１７
…マルチプレクサ。
…Ｄ／Ａコンバータ、５…加減算回路、６…コンバー
タ、７…受信フィルタ、８…電圧・電流交換回路、９…
カップリングコンデンサ、１０，１１，１２，１３，１
４…抵抗、１５…外部電源、１６…トランジスタ、１７
…マルチプレクサ。
Claims (4)
- 【請求項１】入力信号に応じて、各種演算処理を実行す
るマイクロプロセッサと、前記演算結果を格納・記憶す
るメモリ回路と、前記結果を表示する表示器と、前記結
果を二線式ループを介して外部に送信する送信回路と、
二線式ループに重畳されている通信信号からノイズ成分
を除去する受信フィルタ回路と、前記通信信号をディジ
タル信号に変換する検波回路と、前記マイクロプロセッ
サの指示により二線式ループ内に定電流を流す電圧・電
流変換器とで構成されるインテリジェント伝送器におい
て、二線式ループに重畳する送信電流信号の周波数を掃
引する手段を設け、各周波数において前記電流によって
負荷側に発生する電圧波形を前記受信フィルタ回路を通
過させた後で受信信号の有無を前記検波回路を用いて判
定し、判定結果を前記メモリ内の基準値と比較し、比較
結果を再度前記メモリに格納し、前記表示器で表示し、
前記送信回路で送信出力することを特徴とするインテリ
ジェント伝送器。 - 【請求項２】請求項１において、掃引する周波数点数が
４点であることを特徴とするインテリジェント伝送器。 - 【請求項３】請求項１において、メモリ回路がマイクロ
プロセッサに内蔵されていることを特徴とするインテリ
ジェント伝送器。 - 【請求項４】請求項１において、送信信号を重畳するル
ープが４線式であることを特徴とするインテリジェント
伝送器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14591793A JPH076289A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | インテリジェント伝送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14591793A JPH076289A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | インテリジェント伝送器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH076289A true JPH076289A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15396068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14591793A Pending JPH076289A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | インテリジェント伝送器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076289A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006512679A (ja) * | 2002-12-31 | 2006-04-13 | ローズマウント インコーポレイテッド | 診断自己検査モードを有するフィールド送信機 |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP14591793A patent/JPH076289A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006512679A (ja) * | 2002-12-31 | 2006-04-13 | ローズマウント インコーポレイテッド | 診断自己検査モードを有するフィールド送信機 |
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