JPS5981561A - 入力レベル検出装置 - Google Patents

入力レベル検出装置

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Publication number
JPS5981561A
JPS5981561A JP57191465A JP19146582A JPS5981561A JP S5981561 A JPS5981561 A JP S5981561A JP 57191465 A JP57191465 A JP 57191465A JP 19146582 A JP19146582 A JP 19146582A JP S5981561 A JPS5981561 A JP S5981561A
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JP
Japan
Prior art keywords
voltage
input
signal
circuit
level detection
Prior art date
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Pending
Application number
JP57191465A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimori Obata
吉盛 小畑
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS5981561A publication Critical patent/JPS5981561A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16576Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing DC or AC voltage with one threshold
    • G01R19/1658AC voltage or recurrent signals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は産業用コントローラのプロセス入力部等で使用
される入力レベル検出装置に係シ、弓に直流および交流
の入力信号のレベルを検出してそのレベルに対応したオ
フ・オフ信号を出力する手段に関する。
〔発明の技術的背景〕
産業用コントローラのプロセス入力部等に使用式れる入
力検出回路では、入力のオン状態およびオフ状態を明確
に区分するために、ある一定の入力条件の範囲内でオン
・オフの検出を行なうことが必要である。例えば入力値
が定格の70%以上のときはオンと判断し、定格の30
%以下のときにはオフと判断する如くオン・オフの検出
を行なう必扱かある。しかるに交流信号はr(=Z流侶
閃とはその信号の性質を異にしているため、一般には直
流用のものとは別個に交流専用のものが製作されておシ
、両者は共用できないものとなっている。
第1図は従来の一般的々交流用入力レベル検出回路の構
成を示すブロック図である。この回路は、電流制限抵抗
RX整流回路l、フィルタ回路2.フォトカプラ3で構
成されておす、入力端子A、B間に加えられた交流信号
を整流回路ノで整流し、フィルタ回#j2で平滑したの
ち、フォトカプラ3に供給してこのフォトカプラ3を2
8通させ、出力端子C,D間に入力信号のオン状態を示
す信号を取出すものとなっている。
なお所定レベル以上の入力信号に対してだけ7オトカノ
ラ3が導通し、剪定レベル以下の入カ信−号ではフォト
カン0う3が導通し、ないようにフィルタ回路2の定数
が予め設定されている。
〔背景技術の問題点〕
第1図に示す交流用入力レベル検出回路の入力端子A、
BK直流入力信号を直接加えたとする。そうすると、直
流久方信号の場合はその最大値が交流入力信号のピーク
値とは性質を異にしているため、検出レベルが交流信号
の場合とは大幅に異なってしまい正確な入力レベル検出
は行なえ々い。このため入力信号が直流の場合には第1
図の回路のフィルタ回路2を別の回路と交換したシ、フ
ィルタ回路2の定数を変更設定したシする必要がある。
しかるに通常このような入力レベル検出回路を内蔵した
モノー−ルでは1、入力電圧範囲が一定化されている上
、交流用と直流用とに区別されている。したがって産業
用のコントローラのプロセス入方部などのように多種類
の入力信号のレベル検出を要求される箇所に適合させる
には数多くの種類のモヅユールが必要となる。したがっ
てコスト高になる上、必ずしもその要求に十分適合する
ものが得らt′Lないという問題があった。
〔発ri−の目的〕
本発明の目的は単一の入力レベル検出回路により入力電
圧の違いや交流色濃とii!!−流信号との種別の違い
等に関係なく入力信号のレベル検出を共通に行なうこと
〃:でき、モジュール種別の増大を抑制することのでき
る入力レベル検出装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴としている。即ち、入力侶刊を整流したのち、
その水流出力を電圧係号に変換し、この電圧信号の鬼準
飴を越えた部分を検出して、との部分のレベルに’?J
 応b itパルス幅をもつパルス信号となし、このパ
ルス信号を積分し、上限設定値以上になったときオン状
態と判定し、下限設定値以下に乃一つだとき、オフセ、
態と判定し、この判定!i′1果をオン・オフ伯月とし
て出力する如く構成したことf:%徴としている。
実施例 第2図に本発明の一実施例の構成を示すプロア・り図で
ある。Aお第1図と同一部分には同一符号を付しである
。4は抵抗体を用いた電流電圧変換回路、5は定電圧素
子を用いた電圧検出回路、6はコンデンサと抵抗からな
る積分回路、7は上限設定値および下限設定値をもつヒ
ステリンス特性を有したレベル検出回路、R1は電圧信
号入力用の外部抵抗体、R2は電流信号入力用の外部抵
抗体である。
第3図は第2図の各点a = 1における電圧および電
流の信号波形図である。すなわちvabは第2図におけ
るab間電圧、”cdは第2図におけるCdI′iJ1
電圧、■。、は第2図におけるef間電流、■ghは第
2図におけるgh間電流、V。
は第2図におけるij間電圧、Vktは第2図における
に7間の電圧である。
捷だ第3図に示されている基準値■2d、第2図の電圧
検出回路5による検出電圧とフォトカプラ3による順方
向−7圧降下との和である。さらに7812図のレベル
検出回路7が入力オン状態を判定する上限設定値であり
、VLはレベル検出回路7がオフ状態を判定する下限設
定値でおる。
なお第3図は入力オン状態と判断される最小電流か入力
係号としてインプントした場合の例を示している。
次に、上記の如く構成された、本装置の動作を説明する
。入力端子A、Bに正弦波の交流人カイ菖ちが加えら才
′12〕と、この入力へ号は外部低供給される。この電
圧vabは整流回路1で全波(8号は定電圧累子を用い
た電圧検出回路5で一定の基4電圧■2を差し引かれる
。かくしてフォトカプラ3には上記基準電圧■2を越え
た部分に7J尾、した電流■。、か流れ込む。フォトカ
プラ3のフォl−hランノスタは飽和領域で動作させて
いるので、フォトカプラ3の出力電流■gbは■。。
に同期したパルス状のものに々る。この場合のパルスi
M fl、■2か一定であるので、入力信号のペルの交
流入力信号を全波整流、した波形V。dl。
Vcd2.vcd3に対応して、基準値V2シ土となる
期間に相当するパルス幅の電流信号Ighl。
Igh2.■gh3が得られる。つ1シ上記Ig□1〜
■gh3のパルス幅は入力信号のレベルに対応した長さ
となっている。例えば基準値V2の4倍の波高率を有し
ている波形V。d2、即ち実効値がV2である波形V。
d2は、rニーティ50%の/4’ルスIgh2として
検出される。したがって上記ノソルス化された信号のデ
ー−ティが50%以上でるるか、50%以下であるかに
よって交流実効値のレベル検出が行なえることになる。
なお、血流の入力信号に対してはレベル検出の基準値■
2により、単純にデー−ティが10()%が、0%かの
いずれかの形で検出てれることになる。
第3図に説明を戻す。第3図に示すフォトカプラ3の出
力電流■ghは、前述した第4図の■gh2に相当して
おシ、デー−ティ50%0ノ+ルスとガっている。この
電流Ig、は積分回路6で81分され、積分回路6の出
力端jjには第3図に示すVljのような出力電圧が現
われる。この出力′電圧V、j&′:J、レベル検出回
路7において上限設定イ[(1ずiわちオン状態検出電
圧VHと下限型H二詐定値ず々わちオフ状態検出電圧v
Lと比較さtl、入カイ湧号のオン状態、オフ状態を判
定きれる。すなわち第3図に示すようにVijが時刻1
゜においてオン状態横比ル圧VHK達すると、レベル検
出回路の出力省):圧Vktがオンとなってオン状態名
−示す出力信号か出力端一7C,Dがら出力される。そ
して入力係号がItlrたれ/こことにょシ、I]4刻
t2にてVljが、オフ状態検出電圧V1.を下回わる
と、■に7、がオフと在り、メン状態係号が出力をれる
従って積分回路6の立上がシ時定数と立下がり晶冗数お
よびレベル検出回路7のオン状態検出電バーVHとオフ
状態検出ttEEv、を、適当な値に設定す11 tr
i、商用y^1波数50Hz 、60Hzの交流入力信
号に7・Jシても山流包号と同等のレベル検出が可能と
なる。
第5図(a) (b)は第2図における積分回路6の積
分定数すなわち立上が9時定数および立下がシ時定数と
、レベル検出回路7のオン状態検出箱。
圧V、、、オフ状態検出電圧vLを一般的に使用し易い
飴に選んだ場合の具体例であり、同図(a)は入力色濃
が第3図の場合と同様に基準値V2に等しい実効値をも
つ50 Hzの正弦波情号の場合であり、同図(b)は
入力係号が同じく基準値■2に等しい実効値をもつ60
Hzの正弦波介号の場合である。なお積分回路6の立上
かシ暢定数は6ms、立下がり時定数は9 ms %レ
ベル検出回路7のオン状態検出電圧Vi1分回路6の最
大電圧の70%、オフ状態検出電圧vLは積分回路6の
最大電圧の30%に選んである。
次表はこのような条件下での積分回路6の出力電圧V1
3の各ピーク値P1〜P9の値を示した表である。
上表から卒1するように、入力オン状態となる最小の伯
11+i入力に相当する実効飴をもつ交流入力がイ4t
られたとき、所定時点で交流入力信号のオン状態が検出
される。
第6図(a) (b)は第2図に示した入力レベル検出
装置融の整泥回路1Xth流電圧変換回路4、電圧検出
回路5、フォトカノラ3、積分回路6、レベル検出回路
7をパッケージ化して入カレペル検出モノーールMlお
よびM2とした本発明の他の実Mtj例を示す図であり
、第6図(a)は電圧入力に対して使用する場合の構成
であり、第6図(b)は電流入力に対して使用する場合
の構成例である。
第6図(a) (b)においてR1、R2は入力レベル
検出回路−・−ルM1.M2の各入力端にそれぞれ接続
された入力信号導入用の夕1部抵抗体であり、vノは入
力レベル検出モジュールM1.M2の内部電圧降下、V
2は外部電源電圧、Iは外部電流、■1は入力電流、■
2はバイパス電流である。
第6図(a)においては、入力電流IlはI、=V、g
二Vl  (vl=一定)1 となるから外部電源電圧V2の飴に応じて外部抵抗体R
1を調整すれは入力電流IIす、連層なレベルのものと
なる。
第6図中(b)においては 1=I 1+12 1 工 2 =□ 2 であるから、入力電流Ilは 1 11=I−Ti(V均一定) となる。したかって外部電流工の値に応じて外部抵抗体
R2を調整すれは、入力電流Ilは適当力レベルのもの
となる。
第6図(a)(b)に示すように入力レベル検出モジュ
ールM1−またはM2の入力端に設けた外部抵抗体R1
またにR2をWノミ形することによシ、入カイ8号が知
圧伯号であっても電流信号であっても広帥囲々入力レベ
ルに適応させ得る。なお、第6図<a)(b)の応用例
とし7て、第6図(a)における外部抵抗R1と第6図
(b)におりる外部抵抗R2とを同hVC使用したもの
が考えられる。このようにしだものでに人力する電圧か
相尚大きなレベルのものでセ)っでも入力レベル検出モ
ジュールをその丑ま使用可能である。また大部分の発熱
を行う抵抗体RJ、R2がモノニールMl。
M2の外部に取付けられる構成であるため、小形パッケ
ージ化したモノー−ルに最適である。
〔発明の効呆〕
本発明によれは、入力信号の電圧値について基準値を越
えた部分を検出し、その越えた部分音そのレベルに対応
したA’ルス幅のパルス信号に変換し、このパルス信号
を積分してその積分値が上限設定値以上になったときオ
フ信号を送出し、下限設定価以下にηっだときオフ信号
を送出するように構成したので、従来交流用と直流用に
分けて用いられていた入力レベル検出回路を、一つの回
路にまとめ得、交流および直流の入力信号のレベル検出
を共通に杓なえる上、外部抵抗の選定を行なうだけで広
範囲な入力レベルの検出が可能な汎用の入力レベル検出
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の交流用入力レベル検出回路のブロック図
、第2図〜第5図は本発明の一実施例を示す図で、第2
図は構成を示すブロック図、第3図は第2図の各点の電
圧および電流波形を示す波形図、第4図は入力レベル検
出原理を示す波形図、第5図(a) (b) ll′i
具体的な定数を設定した場合のレベル検出回路の入出力
電圧を示す波形図、第6図(、) (b)は入力レベル
検出装置をモソエール什した本発明の他の実施例を示す
図で、(a)に、電圧入力に対して使用する場合の構成
を示すブロック図、(b)は電流入力に対して使用する
場合の構成を示すグロック図である。 1・・・整流部)路、2・・フィルタ[p’、l路、3
・ フォトカプラ、4・・電流電圧変換回路、5・・・
電圧検出回路、6 積分回路、7・・レベル検出回路、
A、B・・入力端子、C,D・・・出力端子、R・・・
電流制限抵抗、R1,R2・・・外部抵抗体、Ml 。 M2・・・入カレベル検出モソユール。 出願入代]Mソ(弁理士 鈴 江 武 彦第4図 第5図 (a) (b)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 入力信号を整流する整流回路と、この整流回路
    の出力を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、この
    電流電圧変換回路から出力される電圧信号の基準値を越
    えた部分を検出して出力する電圧検出回路と、この電圧
    検出回路の検出出力をこの出力のレベルに対応した幅の
    パルスに変換してIJ−1力するフォトカプラと、この
    フォトカプラの出力パルス全積分する積分回路と、この
    積分回路で積分された出力が上限設定値を越えたときオ
    ン信号を出力し下限設定値を下回ったときオフ信号を出
    力するレベル検出回路とを具備したことを特徴とする入
    力レベル検出装置直。
  2. (2)整流回路、フォトカプラ、フィルタ、レベル検出
    回路は、パソケー・ソ化された入力レベル検出モソーー
    ルであることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
    載の入力レベル検出装置。
  3. (3)入力レベル検出モノー−ルは、入力端に入力信号
    導入用の外部抵抗体を備えていることを特徴とする特許
    請求の範囲第(2)項記載の入力レベル検出装置。
JP57191465A 1982-10-30 1982-10-30 入力レベル検出装置 Pending JPS5981561A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016010141A1 (ja) * 2014-07-18 2016-01-21 株式会社ニコン エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置
CN106841760A (zh) * 2017-02-10 2017-06-13 广东容祺智能科技有限公司 一种基于无人机的新型低电压报警系统

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JPWO2016010141A1 (ja) * 2014-07-18 2017-04-27 株式会社ニコン エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置
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