JPS6112600B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6112600B2 JPS6112600B2 JP3026578A JP3026578A JPS6112600B2 JP S6112600 B2 JPS6112600 B2 JP S6112600B2 JP 3026578 A JP3026578 A JP 3026578A JP 3026578 A JP3026578 A JP 3026578A JP S6112600 B2 JPS6112600 B2 JP S6112600B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistor
- output
- resistance
- operational amplifier
- current
- 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.)
- Expired
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、測定すべき物理量に応じてその抵抗
値が変化する測温抵抗体等の抵抗素子における漏
洩抵抗の影響を測温ブリツジ回路に対する電源を
断続的に印加し印加時及び非印加時における差を
取ることにより除去した抵抗−電流変換器に、下
限バーンアウト回路を付加したものである。 第１図はバーンアウト回路を付加する前の抵抗
−電流変換器であり、測温抵抗体１１を含み辺抵
抗１２，１３，１４とゼロ点調整用可変抵抗１５
を含む測温ブリツジ１６にはスイツチ１７を介し
て断続的に電圧＋Ｖが印加される。この電圧＋Ｖ
は＋側入力端子１８からの電圧を定電流源１９を
介して定電圧ダイオード２０に供給することによ
り得られる。この定電圧ダイオード２０の他端は
共通線２１に接続されている。測温ブリツジ１６
は抵抗２２，２３を介して演算増幅器２４の入力
端に接続されている。演算増幅器２４の出力端は
抵抗２５とスパン調整用可変抵抗２６を介して共
通線２１に接続されており、スパン調整用可変抵
抗２６の摺動端子は抵抗２７を介して演算増幅器
２４の反転側入力端に接続されている。演算増幅
器２４の非反転側入力端は抵抗２８を介して共通
線２１に接続されている。抵抗２５と可変抵抗２
６との接続点は抵抗２９を介して測温ブリツジ１
６と抵抗２２との接続点に接続されており、この
抵抗２９の正帰還により測温抵抗体１１の温度抵
抗値の非直線性及び測温ブリツジ１６の入出力の
非直線性が補償されて温度に対して直線的に変化
する出力が得られる。又、抵抗２５と可変抵抗２
６との接続点は、サンプルスイツチ３０と抵抗３
１の直列回路を介して演算増幅器３２の非反転側
入力端に接続されると共に、サンプルスイツチ３
３と抵抗３４の直列回路を介して演算増幅器３２
の反転側入力端に接続されている。サンプルスイ
ツチ３０と抵抗３１との接続点はサンプルホール
ド用のコンデンサ３５を介して共通線２１に接続
され、サンプルスイツチ３３と抵抗３４との接続
点もサンプルホールド用のコンデンサ３６を介し
て共通線２１に接続されている。演算増幅器３２
の非反転側入力端は抵抗３７とコンデンサ３８の
直列回路を介して共通線２１に接続され、反転側
入力端は抵抗３９とコンデンサ４０の直列回路を
介して演算増幅器３２の出力端に接続されてお
り、これによりこの演算増幅器３２は平滑作用を
持つている。演算増幅器３２の出力端は抵抗４１
を介してトランジスタ４２のベースに接続され、
トランジスタ４２のコレクタは＋側入力端子１８
に接続されエミツタは共通線２１に接続されてい
る。共通線２１は定電圧ダイオード４３と抵抗４
４の直列回路を介して−側入力端子４５に接続さ
れている。また−側入力端子４５には定電流回路
４６と抵抗４７の直列回路も接続されている。抵
抗４４の両端間に発生した電圧は抵抗４７に定電
流回路４６の出力電流による一定バイアスが減算
されて演算増幅器３２の入力端に抵抗４８，４９
を介して帰還される。スイツチ１７，３０，３３
は発振器５０により駆動される。＋側入力端子１
８と−側入力端子４５との間には外部直流電源５
１と出力電流検出用の抵抗５２との直列回路が接
続されている。 二線式抵抗−電流変換器において第１図に示す
様に外部直流電源５１と抵抗５２との接続点を接
地し、測温抵抗体１１と接地間に絶縁不良による
漏洩抵抗５３が存在すると、漏洩抵抗５３にリー
ク電流が流れる。このリーク電流は出力電流４〜
20ｍＡに応じて変化する。なぜならば抵抗５２及
び４４に流れる電流が変化することにより共通線
２１の接地からの電位が変化し測温抵抗体１１の
接地からの電位も変化するからである。この漏洩
抵抗５３による誤差を補償するために第１図抵抗
−電流変換器においては、スイツチ１７を周期的
にON−OFFすることにより測温ブリツジ１６に
対する電源を断続的に印加し、その電源が接続さ
れた印加時は本来の測温ブリツジの出力に測温抵
抗体１１の絶縁不良により生じた誤差分が加算さ
れた測温ブリツジ１６の出力をスイツチ３０を介
してコンデンサ３５にサンプルし、測温ブリツジ
１６の電源が断の非印加時は測温抵抗体１１の絶
縁不良により生じた誤差分のみの測温ブリツジ１
６の出力をスイツチ３３を介してコンデンサ３６
にサンプルする。したがつて演算増幅器３２にお
いてはこれらコンデンサ３５，３６にサンプルさ
れた値の差がとられることにより誤差分が除去さ
れて、抵抗−電流変換器の出力には本来の電流出
力が得られる。 本発明はこの抵抗−電流変換器に、測温抵抗体
１１に対するリード線の断線事故に対してプロセ
スの安全を保つため出力を下限側に振切らせるバ
ーンアウト回路を付加したものである。 第２図はこの発明の一実施例を示す抵抗−電流
変換器であり、測温抵抗体１１に対するリード線
が接続されている端子Ａ，Ｂ，ｂの内、端子Ａに
対するリード線の断線時、演算増幅器２４の出力
が正側へ過大となつたことを検出し一方のサンプ
ルスイツチ３０を強制的にOFFとさせる比較器
５４を第１図変換器に付加したものである。 比較器５４の構成は次の様である。演算増幅幅
器２４の抵抗２５を介した出力端から共通線２１
に、定電圧ダイオード５５と抵抗５６と抵抗５７
の直列回路が接続されている。抵抗５６と抵抗５
７の接続点はトランジスタ５８のベースに接続さ
れている。トランジスタ５８のエミツタは抵抗５
９を介して共通線２１に接続され、コレクタはサ
ンプルスイツチ３０のゲートに接続されている。 第２図に示す抵抗−電流変換器において、端子
Ａに対するリード線の断線事故に対しては次の様
な動作を行なう。スイツチ１７のONにより測温
ブリツジ１６に対する電源を印加した時、端子Ａ
の電位が抵抗１３，１４の接続点の電位より高く
なるために演算増幅器２４の出力は正側に振り切
れる。これを比較器５４が検出しそのトランジス
タ５８がONとなり、サンプルスイツチ３０のゲ
ートに与えられる発振器５０の出力が共通線２１
にトランジスタ５８を介して短絡状態とされる。
したがつて演算増幅器２４の正側に振り切れた出
力はコンデンサ３５に与えられず、演算増幅器３
２の入力としては負となる。よつて出力電流は４
ｍＡ（０％）以下の下限側に振り切れる。 なおこの場合は、スイツチ１７のOFFにより
測温ブリツジ１６に対する電源が印加されない時
においても、非直線性補償用の抵抗２７による正
帰還がかけられているため、この時の出力も下が
らず、演算増幅器２４の出力は正側に飽和した状
態となる。するとサンプルホールド用のコンデン
サ３５，３６にサンプルされる値は互に等しく演
算増幅器３２の入力としては零となつて出力電流
は４ｍＡ（０％）となり、上記比較器５４は必要
なしとも考えられる。しかしながら、この飽和現
象は端子Ａ側の抵抗が断線や接触不良により２〜
3KΩ以上となつた時に発生するので、それ以下
の接触不良の場合においても下限側に振り切らせ
るためには比較器５４は必要である。 端子Ｂに対するリード線の断線事故に対しては
次の様な動作を行なう。スイツチ１７のONによ
り測温ブリツジ１６に対する電源を印加した時、
端子Ａの電位より抵抗１３，１４の接続点の電位
が高くなるために演算増幅器２４の出力は負側に
振り切れる。これによりコンデンサ３５には負の
電圧がサンプルされ、演算増幅器３２の入力とし
ては負となる。よつて出力電流は４ｍＡ（０％）
以下の下限側に振り切れる。 一方、端子ｂに対するリード線の断線事故に対
しては次の様な動作を行なう。この場合はスイツ
チ１７のON、OFFに関係なく測温ブリツジ１６
に対しては電源が印加されないので、両コンデン
サ３５，３６には互に等しい電圧がサンプルさ
れ、演算増幅器３２の入力としては零となる。よ
つて出力電流は４ｍＡ（０％）の下限側となる。 ここで出力電流を４ｍＡ（０％）以下と下限側
に振り切らせたい場合は、定電流回路４６の出力
電流を減らし演算増幅器３２の入力端に与えられ
るバイアス量を減らす。これにより演算増幅器３
２の入力が零の時の出力電流を４ｍＡ（０％）以
下の下限側に振り切らせることが出来る。なお、
この減らされたバイアス量は、ゼロ点調整用可変
抵抗１５により加算すれば良い。 以上本発明によれば簡単な比較器５４を付加す
るのみで、測温抵抗体１１に対するリード線の断
線事故発生時に出力電流を下限側に振り切らせる
ことが出来る抵抗−電流変換器が得られる。 なお第２図実施例は比較器５４によりサンプル
スイツチ３０のゲートに与えられる発振器５０の
出力を共通線２１に短絡するものであるが、これ
に限らずサンプル用のコンデンサ３５にサンプル
される値を強制的に下げるようにしても良い。 またサンプルホールド回路の代りに交流結合さ
れた同期整流回路によつてスイツチ１７のON時
及びOFF時における演算増幅器２４の夫々の出
力の差をとる抵抗−電流変換器にも本発明は適用
出来、この場合も同様に同期整流回路のスイツチ
を比較器５４の出力により制御して出力電流を下
限側に振り切らせるようにすれば良い。
値が変化する測温抵抗体等の抵抗素子における漏
洩抵抗の影響を測温ブリツジ回路に対する電源を
断続的に印加し印加時及び非印加時における差を
取ることにより除去した抵抗−電流変換器に、下
限バーンアウト回路を付加したものである。 第１図はバーンアウト回路を付加する前の抵抗
−電流変換器であり、測温抵抗体１１を含み辺抵
抗１２，１３，１４とゼロ点調整用可変抵抗１５
を含む測温ブリツジ１６にはスイツチ１７を介し
て断続的に電圧＋Ｖが印加される。この電圧＋Ｖ
は＋側入力端子１８からの電圧を定電流源１９を
介して定電圧ダイオード２０に供給することによ
り得られる。この定電圧ダイオード２０の他端は
共通線２１に接続されている。測温ブリツジ１６
は抵抗２２，２３を介して演算増幅器２４の入力
端に接続されている。演算増幅器２４の出力端は
抵抗２５とスパン調整用可変抵抗２６を介して共
通線２１に接続されており、スパン調整用可変抵
抗２６の摺動端子は抵抗２７を介して演算増幅器
２４の反転側入力端に接続されている。演算増幅
器２４の非反転側入力端は抵抗２８を介して共通
線２１に接続されている。抵抗２５と可変抵抗２
６との接続点は抵抗２９を介して測温ブリツジ１
６と抵抗２２との接続点に接続されており、この
抵抗２９の正帰還により測温抵抗体１１の温度抵
抗値の非直線性及び測温ブリツジ１６の入出力の
非直線性が補償されて温度に対して直線的に変化
する出力が得られる。又、抵抗２５と可変抵抗２
６との接続点は、サンプルスイツチ３０と抵抗３
１の直列回路を介して演算増幅器３２の非反転側
入力端に接続されると共に、サンプルスイツチ３
３と抵抗３４の直列回路を介して演算増幅器３２
の反転側入力端に接続されている。サンプルスイ
ツチ３０と抵抗３１との接続点はサンプルホール
ド用のコンデンサ３５を介して共通線２１に接続
され、サンプルスイツチ３３と抵抗３４との接続
点もサンプルホールド用のコンデンサ３６を介し
て共通線２１に接続されている。演算増幅器３２
の非反転側入力端は抵抗３７とコンデンサ３８の
直列回路を介して共通線２１に接続され、反転側
入力端は抵抗３９とコンデンサ４０の直列回路を
介して演算増幅器３２の出力端に接続されてお
り、これによりこの演算増幅器３２は平滑作用を
持つている。演算増幅器３２の出力端は抵抗４１
を介してトランジスタ４２のベースに接続され、
トランジスタ４２のコレクタは＋側入力端子１８
に接続されエミツタは共通線２１に接続されてい
る。共通線２１は定電圧ダイオード４３と抵抗４
４の直列回路を介して−側入力端子４５に接続さ
れている。また−側入力端子４５には定電流回路
４６と抵抗４７の直列回路も接続されている。抵
抗４４の両端間に発生した電圧は抵抗４７に定電
流回路４６の出力電流による一定バイアスが減算
されて演算増幅器３２の入力端に抵抗４８，４９
を介して帰還される。スイツチ１７，３０，３３
は発振器５０により駆動される。＋側入力端子１
８と−側入力端子４５との間には外部直流電源５
１と出力電流検出用の抵抗５２との直列回路が接
続されている。 二線式抵抗−電流変換器において第１図に示す
様に外部直流電源５１と抵抗５２との接続点を接
地し、測温抵抗体１１と接地間に絶縁不良による
漏洩抵抗５３が存在すると、漏洩抵抗５３にリー
ク電流が流れる。このリーク電流は出力電流４〜
20ｍＡに応じて変化する。なぜならば抵抗５２及
び４４に流れる電流が変化することにより共通線
２１の接地からの電位が変化し測温抵抗体１１の
接地からの電位も変化するからである。この漏洩
抵抗５３による誤差を補償するために第１図抵抗
−電流変換器においては、スイツチ１７を周期的
にON−OFFすることにより測温ブリツジ１６に
対する電源を断続的に印加し、その電源が接続さ
れた印加時は本来の測温ブリツジの出力に測温抵
抗体１１の絶縁不良により生じた誤差分が加算さ
れた測温ブリツジ１６の出力をスイツチ３０を介
してコンデンサ３５にサンプルし、測温ブリツジ
１６の電源が断の非印加時は測温抵抗体１１の絶
縁不良により生じた誤差分のみの測温ブリツジ１
６の出力をスイツチ３３を介してコンデンサ３６
にサンプルする。したがつて演算増幅器３２にお
いてはこれらコンデンサ３５，３６にサンプルさ
れた値の差がとられることにより誤差分が除去さ
れて、抵抗−電流変換器の出力には本来の電流出
力が得られる。 本発明はこの抵抗−電流変換器に、測温抵抗体
１１に対するリード線の断線事故に対してプロセ
スの安全を保つため出力を下限側に振切らせるバ
ーンアウト回路を付加したものである。 第２図はこの発明の一実施例を示す抵抗−電流
変換器であり、測温抵抗体１１に対するリード線
が接続されている端子Ａ，Ｂ，ｂの内、端子Ａに
対するリード線の断線時、演算増幅器２４の出力
が正側へ過大となつたことを検出し一方のサンプ
ルスイツチ３０を強制的にOFFとさせる比較器
５４を第１図変換器に付加したものである。 比較器５４の構成は次の様である。演算増幅幅
器２４の抵抗２５を介した出力端から共通線２１
に、定電圧ダイオード５５と抵抗５６と抵抗５７
の直列回路が接続されている。抵抗５６と抵抗５
７の接続点はトランジスタ５８のベースに接続さ
れている。トランジスタ５８のエミツタは抵抗５
９を介して共通線２１に接続され、コレクタはサ
ンプルスイツチ３０のゲートに接続されている。 第２図に示す抵抗−電流変換器において、端子
Ａに対するリード線の断線事故に対しては次の様
な動作を行なう。スイツチ１７のONにより測温
ブリツジ１６に対する電源を印加した時、端子Ａ
の電位が抵抗１３，１４の接続点の電位より高く
なるために演算増幅器２４の出力は正側に振り切
れる。これを比較器５４が検出しそのトランジス
タ５８がONとなり、サンプルスイツチ３０のゲ
ートに与えられる発振器５０の出力が共通線２１
にトランジスタ５８を介して短絡状態とされる。
したがつて演算増幅器２４の正側に振り切れた出
力はコンデンサ３５に与えられず、演算増幅器３
２の入力としては負となる。よつて出力電流は４
ｍＡ（０％）以下の下限側に振り切れる。 なおこの場合は、スイツチ１７のOFFにより
測温ブリツジ１６に対する電源が印加されない時
においても、非直線性補償用の抵抗２７による正
帰還がかけられているため、この時の出力も下が
らず、演算増幅器２４の出力は正側に飽和した状
態となる。するとサンプルホールド用のコンデン
サ３５，３６にサンプルされる値は互に等しく演
算増幅器３２の入力としては零となつて出力電流
は４ｍＡ（０％）となり、上記比較器５４は必要
なしとも考えられる。しかしながら、この飽和現
象は端子Ａ側の抵抗が断線や接触不良により２〜
3KΩ以上となつた時に発生するので、それ以下
の接触不良の場合においても下限側に振り切らせ
るためには比較器５４は必要である。 端子Ｂに対するリード線の断線事故に対しては
次の様な動作を行なう。スイツチ１７のONによ
り測温ブリツジ１６に対する電源を印加した時、
端子Ａの電位より抵抗１３，１４の接続点の電位
が高くなるために演算増幅器２４の出力は負側に
振り切れる。これによりコンデンサ３５には負の
電圧がサンプルされ、演算増幅器３２の入力とし
ては負となる。よつて出力電流は４ｍＡ（０％）
以下の下限側に振り切れる。 一方、端子ｂに対するリード線の断線事故に対
しては次の様な動作を行なう。この場合はスイツ
チ１７のON、OFFに関係なく測温ブリツジ１６
に対しては電源が印加されないので、両コンデン
サ３５，３６には互に等しい電圧がサンプルさ
れ、演算増幅器３２の入力としては零となる。よ
つて出力電流は４ｍＡ（０％）の下限側となる。 ここで出力電流を４ｍＡ（０％）以下と下限側
に振り切らせたい場合は、定電流回路４６の出力
電流を減らし演算増幅器３２の入力端に与えられ
るバイアス量を減らす。これにより演算増幅器３
２の入力が零の時の出力電流を４ｍＡ（０％）以
下の下限側に振り切らせることが出来る。なお、
この減らされたバイアス量は、ゼロ点調整用可変
抵抗１５により加算すれば良い。 以上本発明によれば簡単な比較器５４を付加す
るのみで、測温抵抗体１１に対するリード線の断
線事故発生時に出力電流を下限側に振り切らせる
ことが出来る抵抗−電流変換器が得られる。 なお第２図実施例は比較器５４によりサンプル
スイツチ３０のゲートに与えられる発振器５０の
出力を共通線２１に短絡するものであるが、これ
に限らずサンプル用のコンデンサ３５にサンプル
される値を強制的に下げるようにしても良い。 またサンプルホールド回路の代りに交流結合さ
れた同期整流回路によつてスイツチ１７のON時
及びOFF時における演算増幅器２４の夫々の出
力の差をとる抵抗−電流変換器にも本発明は適用
出来、この場合も同様に同期整流回路のスイツチ
を比較器５４の出力により制御して出力電流を下
限側に振り切らせるようにすれば良い。
第１図はバーンアウト回路のない基本となる抵
抗−電流変換器、第２図は本発明の一実施例を示
す抵抗−電流変換器である。 １１：測温抵抗体、１６：ブリツジ回路、１
７：スイツチ、３０，３３：サンプルスイツチ、
３５，３６：サンプルホールド用のコンデンサ、
５０：発振器、５３：漏洩抵抗、５４：比較器。
抗−電流変換器、第２図は本発明の一実施例を示
す抵抗−電流変換器である。 １１：測温抵抗体、１６：ブリツジ回路、１
７：スイツチ、３０，３３：サンプルスイツチ、
３５，３６：サンプルホールド用のコンデンサ、
５０：発振器、５３：漏洩抵抗、５４：比較器。
Claims (1)
- １ 変換すべき抵抗素子を含むブリツジ回路と、
このブリツジ回路に断続的に励振電圧を印加する
手段と、上記ブリツジ回路の出力を増幅する増幅
器と、上記ブリツジ回路への励振電圧の印加時及
び非印加時における上記増幅器の各出力の差を電
流信号に変換する手段とからなる抵抗−電流変換
器において、上記増幅器の出力の上限側への過大
値を検出し上記電流信号に変換する手段にその出
力を強制的に下限側に振り切らせる出力を与える
比較器を付加した抵抗−電流変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3026578A JPS54122143A (en) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | Resistanceecurrent converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3026578A JPS54122143A (en) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | Resistanceecurrent converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54122143A JPS54122143A (en) | 1979-09-21 |
| JPS6112600B2 true JPS6112600B2 (ja) | 1986-04-09 |
Family
ID=12298865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3026578A Granted JPS54122143A (en) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | Resistanceecurrent converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54122143A (ja) |
-
1978
- 1978-03-16 JP JP3026578A patent/JPS54122143A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54122143A (en) | 1979-09-21 |
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