JPH021676Y2 - - Google Patents
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- JPH021676Y2 JPH021676Y2 JP1980073892U JP7389280U JPH021676Y2 JP H021676 Y2 JPH021676 Y2 JP H021676Y2 JP 1980073892 U JP1980073892 U JP 1980073892U JP 7389280 U JP7389280 U JP 7389280U JP H021676 Y2 JPH021676 Y2 JP H021676Y2
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- JP
- Japan
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- signal
- transmitter
- output
- circuit
- coefficient
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は入出力変換特性が多レンジに切換えら
れる二線式伝送器に関する。
れる二線式伝送器に関する。
プロセス変量例えば流量を計測制御する場合に
測定範囲の異なる２台の二線式伝送器を必要とす
ることが多い。その理由はスタート・アツプなど
の初期の段階においては低い流速の流量値を正確
に測定することが必要であるからである。そのた
めに２倍の計測装置と信号伝送線路とが必要にな
る。この対策として伝送器に測定範囲の自動切換
え機能をもたせればよい。しかしながら従来、２
線式伝送器では測定範囲における伝送器の出力電
流は直流の４〜20mAあるいは直流の10〜50mA
に統一されれているので受信器に受信される伝送
器の出力電流の大きさから伝送器の測定範囲を判
別することができない問題がのこる。
測定範囲の異なる２台の二線式伝送器を必要とす
ることが多い。その理由はスタート・アツプなど
の初期の段階においては低い流速の流量値を正確
に測定することが必要であるからである。そのた
めに２倍の計測装置と信号伝送線路とが必要にな
る。この対策として伝送器に測定範囲の自動切換
え機能をもたせればよい。しかしながら従来、２
線式伝送器では測定範囲における伝送器の出力電
流は直流の４〜20mAあるいは直流の10〜50mA
に統一されれているので受信器に受信される伝送
器の出力電流の大きさから伝送器の測定範囲を判
別することができない問題がのこる。
本考案は上記の問題を解決するために、伝送器
に測定範囲の自動切換機能をもたせるとともに切
換を行う動作信号を利用して伝送器の各測定範囲
に対応する別々の周波数の交流信号を選びこれを
出力信号に重畳して受信器に伝送する。受信器に
おいては伝送器と受信器との間を流れる電流信号
に含まれている周波数信号と直流信号とを選択
し、周波数信号の周波数と直流信号の大きさから
伝送器の測定範囲と測定変量の測定値をもとめる
ことができる。
に測定範囲の自動切換機能をもたせるとともに切
換を行う動作信号を利用して伝送器の各測定範囲
に対応する別々の周波数の交流信号を選びこれを
出力信号に重畳して受信器に伝送する。受信器に
おいては伝送器と受信器との間を流れる電流信号
に含まれている周波数信号と直流信号とを選択
し、周波数信号の周波数と直流信号の大きさから
伝送器の測定範囲と測定変量の測定値をもとめる
ことができる。
本考案によれば、１台の多レンジで動作する二
線式伝送器を使用し伝送器と受信器とを結ぶ伝送
線の線数を増加せずに伝送器の複数の各測定範囲
を代表する測定状態信号を受信器に伝送すること
ができる利点がある。以下図面を参照して本考案
を説明する。
線式伝送器を使用し伝送器と受信器とを結ぶ伝送
線の線数を増加せずに伝送器の複数の各測定範囲
を代表する測定状態信号を受信器に伝送すること
ができる利点がある。以下図面を参照して本考案
を説明する。
第１図は本考案を実施せる伝送器を適用せるプ
ロセス変量の測定装置の回路構成図である。図に
おいてSCは二線式伝送器、RCは受信器、L1，L2
は伝送器と受信器とを接続する二線の伝送線であ
る。ここに例示せる伝送器は２つの測定範囲を持
つ。伝送器SCにおいて、SEはプロセス変量例え
ば流量を電気信号に変換する検出器、A1は緩衝
増幅器、A2は比較回路VCは比較電圧である。AR
は演算増幅器A3とA3の入力抵抗R1と切換スイツ
チS1によつてA3の入出間に切換接続される２つ
の帰還抵抗R2とR3とから成り、増幅係数V3／V3
がR2／R1とR3／R1との２値に切換えられる可変
係数回路である。A4は演算増幅器で入力抵抗R6
を介して係数回路ARの出力に接続する増幅器で
ある。TrはA4の出力V4を出力電流Ioに変換する
出力トランジスタである。O1は周波数1の交流
信号を出力する発振器、O2は周波数2の交流信
号を出力する発振器である。S1，S2はともに比較
回路A2の出力に生ずる切換信号V2によつて駆動
される切換スイツチである。S1により係数回路
ARのR2またはR3がA3の帰還回路に切換接続され
るときS2により発振器O1の交流出力またはO2の
交流出力がR5を介して増幅器A4の＋入力端に切
換接続され、増幅器A4の入力に周波数1または2
の信号が係数回路ARの出力信号V3に重畳されて
印加される。R10は増幅器A4とトランジスタTrよ
り成る変換回路に対する帰還抵抗、CVは定電圧
回路、Ｄは定電圧ダイオードである。
ロセス変量の測定装置の回路構成図である。図に
おいてSCは二線式伝送器、RCは受信器、L1，L2
は伝送器と受信器とを接続する二線の伝送線であ
る。ここに例示せる伝送器は２つの測定範囲を持
つ。伝送器SCにおいて、SEはプロセス変量例え
ば流量を電気信号に変換する検出器、A1は緩衝
増幅器、A2は比較回路VCは比較電圧である。AR
は演算増幅器A3とA3の入力抵抗R1と切換スイツ
チS1によつてA3の入出間に切換接続される２つ
の帰還抵抗R2とR3とから成り、増幅係数V3／V3
がR2／R1とR3／R1との２値に切換えられる可変
係数回路である。A4は演算増幅器で入力抵抗R6
を介して係数回路ARの出力に接続する増幅器で
ある。TrはA4の出力V4を出力電流Ioに変換する
出力トランジスタである。O1は周波数1の交流
信号を出力する発振器、O2は周波数2の交流信
号を出力する発振器である。S1，S2はともに比較
回路A2の出力に生ずる切換信号V2によつて駆動
される切換スイツチである。S1により係数回路
ARのR2またはR3がA3の帰還回路に切換接続され
るときS2により発振器O1の交流出力またはO2の
交流出力がR5を介して増幅器A4の＋入力端に切
換接続され、増幅器A4の入力に周波数1または2
の信号が係数回路ARの出力信号V3に重畳されて
印加される。R10は増幅器A4とトランジスタTrよ
り成る変換回路に対する帰還抵抗、CVは定電圧
回路、Ｄは定電圧ダイオードである。
受信器RCにおいて、VSは直流電源、RLは負荷
抵抗である。BP1およびBP2は帯域波器、LPは
低域波器である。BP1は負荷抵抗RLに流れる伝
送器の出力電流Isによつて生ずる出力電圧VOUTか
ら、周波数1の成分を選択し、BP2は周波数2の
成分を選択する。LPは出力電圧VOUTから1，2
成分を除き直流成分を選択する。
抵抗である。BP1およびBP2は帯域波器、LPは
低域波器である。BP1は負荷抵抗RLに流れる伝
送器の出力電流Isによつて生ずる出力電圧VOUTか
ら、周波数1の成分を選択し、BP2は周波数2の
成分を選択する。LPは出力電圧VOUTから1，2
成分を除き直流成分を選択する。
以下、第１図の測定変量測定装置の作用を説明
する。伝送器SCにおいて検出される測定変量
（以下これを流量とする）がゼロであり、受信器
の電源VSは伝送器に作動電流Ioo（例えば4mA）
を供給する。いま、説明の便宜上流量がゼロのと
き出力トランジスタTrの出力電流Ioはゼロであ
り、流量Ｑに対する出力電流IoはＱに比例すると
する。すなわちIo＝KQ（但しＫは比例係数）と
みなし、比例係数（Ｋ＝Io／Ｑ）によつてこの伝
送器の入出力特性を代表する。この比例係数Ｋを
伝送器の変換係数と名付ける。
する。伝送器SCにおいて検出される測定変量
（以下これを流量とする）がゼロであり、受信器
の電源VSは伝送器に作動電流Ioo（例えば4mA）
を供給する。いま、説明の便宜上流量がゼロのと
き出力トランジスタTrの出力電流Ioはゼロであ
り、流量Ｑに対する出力電流IoはＱに比例すると
する。すなわちIo＝KQ（但しＫは比例係数）と
みなし、比例係数（Ｋ＝Io／Ｑ）によつてこの伝
送器の入出力特性を代表する。この比例係数Ｋを
伝送器の変換係数と名付ける。
この伝送器の第１の特徴は、流量Ｑの全測定範
囲を０〜Q2とし、この測定範囲内の特定の流量
Q1を予め選定し、検出器SEで測定中の流量が０
〜Q1の範囲（第１測定範囲）内にあるとき、伝
送器の入出力特性、すなわち変換回路Ｋを例えば
出力電流Io最大値IomとQ1との比Iom／Q1に設定
し、Q1〜Q2の範囲（第２測定範囲）内にあると
き、変換係数を例えばIom／Q2に設定する変換係
数Ｋの自動切換機能を有することである。このＫ
の自動切換えを行う切換信号V2を得るために、
比較回路A2の比較電圧VCを検出器SEで測定中の
流量がQ1のときの緩衝増幅器A1の出力電圧VBに
等しく設定する。流量Ｑが第１測定範囲内にある
とき比較回路A2の出力に生ずる切換信号V2によ
つてスイツチS1を駆動し帰還抵抗R2をA3の入出
力間に接続しAR係数をR2／R1に設定する。この
状態においては伝送器の変換特性に関係する他の
回路要素を適当に選定し伝送器の変換係数Ｋは特
定の値K1（例えばIom／Q1）に設定される。ま
た、流量Ｑが第２測定範囲Q1〜Q2にあるときス
イツチS1によりR3がA3の入出力間に接続され係
数回路ARの係数R3／R1に設定されこれに対応し
伝送器の変換係数ＫはK1と異なる特定の値K2（例
えばIom／Q2）に設定される。
囲を０〜Q2とし、この測定範囲内の特定の流量
Q1を予め選定し、検出器SEで測定中の流量が０
〜Q1の範囲（第１測定範囲）内にあるとき、伝
送器の入出力特性、すなわち変換回路Ｋを例えば
出力電流Io最大値IomとQ1との比Iom／Q1に設定
し、Q1〜Q2の範囲（第２測定範囲）内にあると
き、変換係数を例えばIom／Q2に設定する変換係
数Ｋの自動切換機能を有することである。このＫ
の自動切換えを行う切換信号V2を得るために、
比較回路A2の比較電圧VCを検出器SEで測定中の
流量がQ1のときの緩衝増幅器A1の出力電圧VBに
等しく設定する。流量Ｑが第１測定範囲内にある
とき比較回路A2の出力に生ずる切換信号V2によ
つてスイツチS1を駆動し帰還抵抗R2をA3の入出
力間に接続しAR係数をR2／R1に設定する。この
状態においては伝送器の変換特性に関係する他の
回路要素を適当に選定し伝送器の変換係数Ｋは特
定の値K1（例えばIom／Q1）に設定される。ま
た、流量Ｑが第２測定範囲Q1〜Q2にあるときス
イツチS1によりR3がA3の入出力間に接続され係
数回路ARの係数R3／R1に設定されこれに対応し
伝送器の変換係数ＫはK1と異なる特定の値K2（例
えばIom／Q2）に設定される。
この伝送器SCの第２の特徴は、SCが第１測定
範囲に対応する変換係数K1（例えばIom／Q2）で
動作するとき、伝送器の出力電流Is（＝Ioo＋Io）
に第１測定範囲に対応する周波数1の交流信号が
重畳され、第２測定範囲に対応する変換係数K2
（例えばIom／Q2）で動作するとき第２測定範囲
に対応する周波数2の交流信号が重畳されること
である。伝送器が変換係数K1で動作していると
きは、比較器A2の切換信号V2によつて切換スイ
ツチS2をスイツチS1と同期的に駆動し発振器O1
の出力信号（周波数1）を増幅器A4の入力に印
加し、伝送器が変換係数K2で動作しているとき
はO1の出力信号のかわりに発振器O2に出力信号
（周波数2）をA4の入力に印加する。かくして伝
送器の変換係数がK1またはK2で動作するときこ
れに対応し伝送器の出力電流Isに周波数1または
2の交流が重畳される。
範囲に対応する変換係数K1（例えばIom／Q2）で
動作するとき、伝送器の出力電流Is（＝Ioo＋Io）
に第１測定範囲に対応する周波数1の交流信号が
重畳され、第２測定範囲に対応する変換係数K2
（例えばIom／Q2）で動作するとき第２測定範囲
に対応する周波数2の交流信号が重畳されること
である。伝送器が変換係数K1で動作していると
きは、比較器A2の切換信号V2によつて切換スイ
ツチS2をスイツチS1と同期的に駆動し発振器O1
の出力信号（周波数1）を増幅器A4の入力に印
加し、伝送器が変換係数K2で動作しているとき
はO1の出力信号のかわりに発振器O2に出力信号
（周波数2）をA4の入力に印加する。かくして伝
送器の変換係数がK1またはK2で動作するときこ
れに対応し伝送器の出力電流Isに周波数1または
2の交流が重畳される。
第２図は伝送器SEにおける流量Ｑに対する出
力電流Isの入出力変換特性を例示せる線図であ
る。流量Ｑが０のときのIsはIoo、Isの最大値を
ImとしTrの出力電流IoはＱに比例するとする。
流量Ｑの第１測定範囲０〜Q1における流量Ｑ対
出力電流Isの関係をａ−ｂ間の直線で表わし、
第２測定範囲Q1〜Q2におけるＱ対Isの関係はａ
−ｂを結ぶ直線の実線部分ｃ−ｄで表わす。直
線の傾斜角（Im−Ioo）／Q1は第１測定範囲に
おける伝送器の変換係数K1を表わし、直線の
傾斜角（Im−Ioo）／Q2は第２測定範囲における
変換係数K2を表わす。第１、第２の各測定範囲
における出力電流Isにはそれぞれ周波数1，2の
交流成分が重畳されているが、図では交流成分を
示さずに、第１、第２の測定範囲の特性直線にそ
れぞれIDC＋I1、IDC＋I2と附記する。周波数1，
2の交流成分は伝送器の測定状態を表わす信号で
あるからこれを状態信号と呼ぶ。
力電流Isの入出力変換特性を例示せる線図であ
る。流量Ｑが０のときのIsはIoo、Isの最大値を
ImとしTrの出力電流IoはＱに比例するとする。
流量Ｑの第１測定範囲０〜Q1における流量Ｑ対
出力電流Isの関係をａ−ｂ間の直線で表わし、
第２測定範囲Q1〜Q2におけるＱ対Isの関係はａ
−ｂを結ぶ直線の実線部分ｃ−ｄで表わす。直
線の傾斜角（Im−Ioo）／Q1は第１測定範囲に
おける伝送器の変換係数K1を表わし、直線の
傾斜角（Im−Ioo）／Q2は第２測定範囲における
変換係数K2を表わす。第１、第２の各測定範囲
における出力電流Isにはそれぞれ周波数1，2の
交流成分が重畳されているが、図では交流成分を
示さずに、第１、第２の測定範囲の特性直線にそ
れぞれIDC＋I1、IDC＋I2と附記する。周波数1，
2の交流成分は伝送器の測定状態を表わす信号で
あるからこれを状態信号と呼ぶ。
受信器においては、帯域波器BP1，BP2のう
ちどちらの波器の出力に状態信号が生ずるかに
よつて伝送器の出力電流Isに重畳されている交流
成分の周波数を弁別することができる。したがつ
て受信器側において伝送器が第１、第２のどちら
の測定範囲に対応する変換係数で動作しているか
を判別することができる。低域波器LPの出力
に生ずる直流信号は判別された測定範囲における
流量を代表する。
ちどちらの波器の出力に状態信号が生ずるかに
よつて伝送器の出力電流Isに重畳されている交流
成分の周波数を弁別することができる。したがつ
て受信器側において伝送器が第１、第２のどちら
の測定範囲に対応する変換係数で動作しているか
を判別することができる。低域波器LPの出力
に生ずる直流信号は判別された測定範囲における
流量を代表する。
第１図に示す伝送器は、流量測定用の伝送器で
あるが、本考案はこれに限定するものではなく、
圧力、差圧、変位、温度等種々のプロセス変量の
測定用に応用することができる。また正逆流量測
定用伝送器にも適用できる。正逆流量測定の場合
は流れの正逆に対応し伝送器の入出力変換係数の
極性を反転し、絶対値の等しい正逆流量を同一の
出力電流Isに変換して受信器に伝送する場合が多
い。この場合伝送器の変換係数の極性に対応する
周波数信号を状態信号として出力電流に重畳す
る。
あるが、本考案はこれに限定するものではなく、
圧力、差圧、変位、温度等種々のプロセス変量の
測定用に応用することができる。また正逆流量測
定用伝送器にも適用できる。正逆流量測定の場合
は流れの正逆に対応し伝送器の入出力変換係数の
極性を反転し、絶対値の等しい正逆流量を同一の
出力電流Isに変換して受信器に伝送する場合が多
い。この場合伝送器の変換係数の極性に対応する
周波数信号を状態信号として出力電流に重畳す
る。
本考案は入出力変換特性（例えば変換係数）の
切換数は２つ以上の場合でもよい。切換数Ｎに対
し、（Ｎ−１）種の周波数信号を状態信号として
使用してもよい。
切換数は２つ以上の場合でもよい。切換数Ｎに対
し、（Ｎ−１）種の周波数信号を状態信号として
使用してもよい。
第１図は本考案を実施例せる二線式伝送器を適
用せるプロセス変量の測定装置の回路構成図であ
る。第２図は本考案を実施せる二線式伝送器の入
出力変換特性を例示せる線図である。 SC……二線式伝送器、SE……検出器、A1……
緩衝増幅器、A2……比較回路、AR……可変係数
回路、A4……演算幅器、Tr……出力トランジス
タ、O1……交流発振器（周波数1）、O2……交流
発振器（周波数2）、S1，S2……切換スイツチ、
L1，L2……二線伝送線、RC……受信器、V3……
直流電源、RL……負荷抵抗、BP1，BP2……帯域
波器、LP……低域波器。
用せるプロセス変量の測定装置の回路構成図であ
る。第２図は本考案を実施せる二線式伝送器の入
出力変換特性を例示せる線図である。 SC……二線式伝送器、SE……検出器、A1……
緩衝増幅器、A2……比較回路、AR……可変係数
回路、A4……演算幅器、Tr……出力トランジス
タ、O1……交流発振器（周波数1）、O2……交流
発振器（周波数2）、S1，S2……切換スイツチ、
L1，L2……二線伝送線、RC……受信器、V3……
直流電源、RL……負荷抵抗、BP1，BP2……帯域
波器、LP……低域波器。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 伝送すべき信号を入力し、増幅係数を切換える
ことにより複数の測定範囲を設定するようにした
可変係数回路と、 前記測定範囲を代表するそれぞれ周波数の異な
つた交流信号を出力する複数の発振器と、 伝送すべき信号の大きさを所定の電圧と比較す
る比較回路と、 前記比較回路の出力によつて前記可変係数回路
の増幅係数を切換えると共に、当該増幅係数に対
応する測定範囲を代表する周波数の発振器の出力
を同期して選択するスイツチ手段と、 前記可変係数回路の出力と前記スイツチ手段に
よつて選択された交流信号とを重畳すると共に、
この重畳信号に応じて２線伝送路を流れる電流を
制御する変換回路と、 ２線伝送路を介して伝送された出力電流に重畳
している前記複数の発振器からの各周波数の交流
信号を取り出すための複数の帯域波器と、 ２線伝送路を介して伝送された出力電流の中か
ら直流信号を取り出すための低域波器とを備え
た２線式伝送器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980073892U JPH021676Y2 (ja) | 1980-05-30 | 1980-05-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980073892U JPH021676Y2 (ja) | 1980-05-30 | 1980-05-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56175764U JPS56175764U (ja) | 1981-12-25 |
| JPH021676Y2 true JPH021676Y2 (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=29436635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980073892U Expired JPH021676Y2 (ja) | 1980-05-30 | 1980-05-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH021676Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6442770B2 (ja) * | 2015-07-01 | 2018-12-26 | 株式会社カワデン | 電動弁の開閉制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5410756U (ja) * | 1977-06-24 | 1979-01-24 |
-
1980
- 1980-05-30 JP JP1980073892U patent/JPH021676Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56175764U (ja) | 1981-12-25 |
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