JPH1186177A - 2線式信号伝送器 - Google Patents
2線式信号伝送器Info
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- JPH1186177A JPH1186177A JP24379197A JP24379197A JPH1186177A JP H1186177 A JPH1186177 A JP H1186177A JP 24379197 A JP24379197 A JP 24379197A JP 24379197 A JP24379197 A JP 24379197A JP H1186177 A JPH1186177 A JP H1186177A
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Abstract
頼性が向上され、過大電流による発熱が防止出来て、安
全性が向上された2線式信号伝送器を提供するにある。 【解決手段】 負荷側から2本の伝送線により伝送電流
の供給を受けて測定物理量をセンサにより電気信号に変
換し信号処理して負荷側に伝送電流を変化させて伝送す
る2線式信号伝送器において、伝送電流に比例する帰還
電圧を発生させる帰還抵抗と、電気信号に対応するセン
サ信号に帰還電圧が一致するようにベース電流が制御さ
れて帰還抵抗にエミッタ電流を流す出力トランジスタ
と、この出力トランジスタのコレクタ電流で伝送電流が
制御される第1のトランジスタと、第1のトランジスタ
のエミッタに直列に挿入された抵抗と、抵抗の両端にそ
れぞれエミッタとベースとが並列に接続されコレクタが
出力トランジスタのコレクタに接続される第2のトラン
ジスタとを具備したことを特徴とする2線式信号伝送器
である。
Description
伝送線を介して伝送電流の供給を受けて測定すべき物理
量をセンサにより電気信号に変換しこれを信号処理して
負荷側に先の伝送電流を変化させて伝送する2線式信号
伝送器に係る。
入が防止出来て、回路保護が出来て信頼性が向上され、
過大電流による発熱が防止出来て、安全性が向上された
2線式信号伝送器に関するものである。
成を示すブロック図である。直流電源Eb と負荷抵抗R
L とは直列に接続されて負荷端T1 、T2 に接続されて
いる。2線式信号伝送器10の出力端T3 、T4 はこれ
等の負荷端T1 、T2 と伝送線L1 、L2 で接続されて
いる。
とが接続されたトランジスタQ1 と、トランジスタQ2
のコレクタとエミッタと、抵抗R1と、ダイオードD
1と、帰還抵抗Rf とが直列に接続されている。
の間には起動用の抵抗R2が並列に接続され、ダイオー
ドD1と帰還抵抗Rf との接続点は共通電位点COMに
接続されている。
ダイオードD1及び帰還抵抗Rfとの間にはツエナ−ダイ
オ−ドDZが接続され、このツエナ−ダイオ−ドDZの両
端に、ほぼ一定な定電圧Vcを発生させている。
処理回路1、センサ2などの回路電源として供給され
る。信号処理回路1は、例えば、差圧或いは圧力などの
物理量をセンサ2により電気信号に変換し、これに直線
性補正などの信号処理を施して抵抗R3を介して偏差増
幅器Q3の非反転入力端(+)に出力する。
(+)には、定電圧Vcと帰還抵抗Rfの両端に発生した
帰還電圧efを抵抗R4、R5で分圧した分圧電圧が印加
されている。
抵抗R6とR7で分圧した分圧電圧がバイアスとして印加
されている。そして、偏差増幅器Q3の出力端に発生し
た出力電圧は抵抗R8を介してトランジスタQ2のベース
に印加されている。
伝送器10の、動作について説明する。起動時には抵抗
R2を介してツエナ−ダイオ−ドDZに伝送電流I0 を流
して、定電圧Vcを発生させる。
回路電源が供給され、センサ2で検出された電気信号
は、例えば内蔵のマイクロコンピュ−タの制御の下に信
号処理がなされてセンサ信号esとして抵抗R3を介して
偏差増幅器Q3の非反転入力端(+)に出力される。
ンジスタQ2 にベ−ス電圧が印加され、そのコレクタ電
流でトランジスタQ1に電流を流し、正常に定電圧Vcを
確立する。
コレクタ間に伝送線L1 、L2 に流れる伝送電流I
0(例えば、4mA〜20mA)とほぼ同じ電流が流さ
れる。この電流の大部分はツエナ−ダイオ−ドDZと帰
還抵抗Rf を介して負荷抵抗RLに流れる。
対応した帰還電圧ef が発生するが、偏差増幅器Q3 は
帰還電圧ef とセンサ信号esに対応する電圧が等しく
なるようにトランジスタQ2 を介してトランジスタQ1
のコレクタ電流を制御する。 従って、伝送電流I0 はセ
ンサの出力信号に対応する電流となる。
イオ−ドDZによるこの様な構成によれば、トランジス
タQ2 に流れる電流は極めて少ないので、ここでの電流
消費が少なく、ツエナ−ダイオ−ドDZに大部分の電流
を流すことができ、信号処理回路1に消費電流の大きい
マイクロコンピュ−タを搭載するときには、伝送電流I
0 を電源パワ−として有効に利用できる。
置においては、装置の機能上必要な場合は、出力回路と
信号処理回路とは絶縁される。
場合は、装置の製造コストを出来るだけ低減するために
絶縁が省かれることになる。しかしながら、このような
装置において、装置の状態を調べる為に、測定器を接続
した場合に問題となる事が分かった。
10に測定器A、具体的には、例えばオシロスコープ、
を接続し、更に、その測定器Aの接続端子A1が接地端
子A2につながっている場合、接地を通して電流Iaが流
れ、帰還抵抗Rfに電位差が生じ無いため、電流をより
多く流れるようにコントロールされ、トランジスタ
Q1、または内部の回路が発熱し、破壊されてしまう。
ある。本発明の目的は、測定器の誤接続による過大電流
の流入が防止出来て、回路保護が出来て信頼性が向上さ
れ、過大電流による発熱が防止出来て、安全性が向上さ
れた2線式信号伝送器を提供するにある。
に、本発明は、 (1)負荷側から2本の伝送線を介して伝送電流の供給
を受けて測定すべき物理量をセンサにより電気信号に変
換しこれを信号処理して負荷側に前記伝送電流を変化さ
せて伝送する2線式信号伝送器において、前記伝送電流
に比例する帰還電圧を発生させる帰還抵抗と、前記電気
信号に対応するセンサ信号に前記帰還電圧が一致するよ
うにベース電流が制御されて前記帰還抵抗にエミッタ電
流を流す出力トランジスタと、この出力トランジスタの
コレクタ電流で前記伝送電流が制御される第1のトラン
ジスタと、この第1のトランジスタのエミッタに直列に
挿入された抵抗と、この抵抗の両端にそれぞれエミッタ
とベースとが並列に接続されコレクタが前記出力トラン
ジスタのコレクタに接続される第2のトランジスタとを
具備したことを特徴とする2線式信号伝送器。 (2)前記第2のトランジスタのエミッタに直列に挿入
された抵抗を具備したことを特徴とする請求項1記載の
2線式信号伝送器。 を構成したものである。
する帰還電圧を発生させ、出力トランジスタはセンサ信
号に先の帰還電圧が一致するようにベース電流を制御し
て先の帰還抵抗にエミッタ電流を流す。
回路に流入しょうとしても、第2のトランジスタは、第
1のトランジスタのエミッタに直列に挿入された抵抗の
抵抗値と、この抵抗を流れる電流の積が、ベースーエミ
ッタ間電圧より大になるとオンになり、第1のトランジ
スタのベースーエミッタ間電圧が小さくなり電流が制限
される。
電流は、出力トランジスタのエミッタに挿入された抵抗
により制限されるため、出力電流と比較して十分小さ
く、従って、第1のトランジスタのエミッタに直列に挿
入された抵抗を流れる電流は、出力電流と略等しく成
る。
エミッタに直列に挿入された抵抗の抵抗値との積は、ほ
ぼ第2のトランジスタのベースーエミッタ間電圧とな
り、電流が制限される。以下、実施例に基づき詳細に説
明する。
成説明図である。図において、図3と同一記号の構成は
同一機能を表わす。以下、図3と相違部分のみ説明す
る。
を介してトランジスタQ1のエミッタが接続されてい
る。この抵抗Rcの両端にそれぞれエミッタとベースと
が並列に接続され、コレクタが出力トランジスタQ2の
コレクタに接続されるトランジスタQCが接続されてい
る。
Cは、 Rc×Ic>VBE(≒0.6V) になるとオンになり、トランジスタQ1のVBEが小さく
なり電流が制限される。
流は、抵抗R1により制限されるため、出力電流I0と比
較して十分小さく、従って、Ic≒I0であるから、 I0×Rc≒VBE(≒0.6V) で電流が制限されることになる。
入が防止出来、回路保護が出来て信頼性が向上出来る二
線式信号伝送器が得られる。また、過大電流による発熱
が防止出来て、安全性が向上された二線式信号伝送器が
得られる。
ど小さくなる。したがって、高温になるほど、制限され
る電流の値は小さくなる。すなわち、周囲温度が高温に
なるほど発熱が小さくなる、従って、より効果的な回路
保護が出来て信頼性が向上出来る二線式信号伝送器が得
られる。
い通常の状態で、本発明の保護回路による電圧降下はV
BE(≒0.6V)より必ず小さい。つまり、通常の動作
状態において、本発明の保護回路を追加したことによる
影響が小さい二線式信号伝送器が得られる。
図である。本実施例においては、トランジスタQCのエ
ミッタに直列に抵抗REが挿入されている。トランジス
タQCのエミッタに直列に抵抗REが挿入されたので、耐
サージ特性が良好な二線式信号伝送器が得られる。
請求項1によれば、 (1)測定器の接続による本発明装置への過大電流の流
入が防止出来、回路保護が出来て信頼性が向上出来る二
線式信号伝送器が得られる。また、過大電流による発熱
が防止出来て、安全性が向上された二線式信号伝送器が
得られる。
圧は、高温になるほど小さくなる。したがって、高温に
なるほど、制限される電流の値は小さくなる。すなわ
ち、周囲温度が高温になるほど発熱が小さくなる、従っ
て、より効果的な回路保護が出来て信頼性が向上出来る
二線式信号伝送器が得られる。
い通常の状態で、本発明の保護回路による電圧降下はベ
ースーエミッタ電圧より必ず小さい。つまり、通常の動
作状態において、本発明の保護回路を追加したことによ
る影響が小さい二線式信号伝送器が得られる。
サージ特性が良好な二線式信号伝送器が得られる。
による過大電流の流入が防止出来て、回路保護が出来て
信頼性が向上され、過大電流による発熱が防止出来て、
安全性が向上された2線式信号伝送器を実現することが
出来る。
明図図である。
Claims (2)
- 【請求項1】負荷側から2本の伝送線を介して伝送電流
の供給を受けて測定すべき物理量をセンサにより電気信
号に変換しこれを信号処理して負荷側に前記伝送電流を
変化させて伝送する2線式信号伝送器において、 前記伝送電流に比例する帰還電圧を発生させる帰還抵抗
と、 前記電気信号に対応するセンサ信号に前記帰還電圧が一
致するようにベース電流が制御されて前記帰還抵抗にエ
ミッタ電流を流す出力トランジスタと、 この出力トランジスタのコレクタ電流で前記伝送電流が
制御される第1のトランジスタと、 この第1のトランジスタのエミッタに直列に挿入された
抵抗と、 この抵抗の両端にそれぞれエミッタとベースとが並列に
接続されコレクタが前記出力トランジスタのコレクタに
接続される第2のトランジスタとを具備したことを特徴
とする2線式信号伝送器。 - 【請求項2】前記第2のトランジスタのエミッタに直列
に挿入された抵抗を具備したことを特徴とする請求項1
記載の2線式信号伝送器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24379197A JP3422015B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 2線式信号伝送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24379197A JP3422015B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 2線式信号伝送器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1186177A true JPH1186177A (ja) | 1999-03-30 |
| JP3422015B2 JP3422015B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=17109016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24379197A Expired - Fee Related JP3422015B2 (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 2線式信号伝送器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3422015B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139130A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Ckd Corp | 流体圧シリンダ用センサ |
| US8405534B2 (en) | 2009-10-21 | 2013-03-26 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Two-wire transmitter |
| JP2022134268A (ja) * | 2021-03-03 | 2022-09-15 | アズビル株式会社 | アナログ入出力回路 |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP24379197A patent/JP3422015B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139130A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Ckd Corp | 流体圧シリンダ用センサ |
| US8405534B2 (en) | 2009-10-21 | 2013-03-26 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Two-wire transmitter |
| JP2022134268A (ja) * | 2021-03-03 | 2022-09-15 | アズビル株式会社 | アナログ入出力回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3422015B2 (ja) | 2003-06-30 |
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