雙線式傳送器的製作方法
2023-07-24 11:26:36
專利名稱：雙線式傳送器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種經由兩根傳送線與外部電路連接，以外部電路作為電源並向外部電路輸出規定的電流信號的雙線式傳送器。
背景技術：
雙線式傳送器是一種經由兩根傳送線與外部電路連接，以外部電路作為電源，並將從傳感器等取得的信息(物理量)變換為電信號而向外部電路輸出的設備。因為不需要專用的電源配線，可以便宜地設置，所以作為各工廠中的壓差·壓力傳送器或溫度傳送器等現場設備而被廣泛使用。作為現場設備使用的雙線式傳送器，將物理量作為現場設備的信號而變換為世界標準的4mA至20mA的直流電流，向外部電路發送。在專利文獻1中公開了作為現場設備，與雙線式傳送器同樣地使用不需要電源配線的雙線式傳送方式的電流監測裝置。專利文獻1的電流監測裝置，為了使電路動作穩定而設有進行定壓控制的電源電壓生成部(並聯穩壓器)。專利文獻1中記載的並聯穩壓器控制為，使VSUP線的電位(電流監測裝置的電路電壓)成為基準電位VR。該基準電位VR 利用電阻器和齊納二極體等基準電壓源VREF固定。該並聯穩壓器也用於通常的雙線式傳送器。專利文獻1 日本特開2007-66035號公報
發明內容
近年來，對於雙線式傳送器，要求進一步的電路動作高速化、用於提高傳感器S/N 比的絕緣處理、增加自行診斷等功能。為了實現這些要求，必須確保電路內更大的可消耗電力。但是，在現有的雙線式傳送器中，如下所述，很難同時實現電路內的較大可消耗電力的確保，和由並聯穩壓器引起的電路動作的穩定化。在作為現場設備使用的雙線式傳送器上，伴隨輸出電流信號的變化(4mA至 20mA)，從外部電路供給的電流(供給電流)變化。另一方面，外部電路的電源電壓大致恆定，該電源電壓由於雙線式傳送器的電路電壓、和流過供給電流的回流電阻及檢測電阻上的電壓下降而消耗。如果雙線式傳送器的輸出增高，供給電流增大，則由回流電阻及檢測電阻引起的電壓下降量也增大，可以確保的電路電壓降低。雙線式傳送器的電路電壓最低是在最大輸出(20mA)時，如果換一個角度，則無論輸出如何，都可以確保小於或等於最大輸出時的電路電壓。因此，現有的雙線式傳送器的並聯穩壓器將電路電壓固定在從電源電壓減去自身的最大電壓下降量的較低值的範圍內。其結果是，雖然電路動作穩定化，但因為將電路電壓固定得較低，所以在由於低輸出(例如4mA)供給電流較小時，只能確保更小的可消耗電力。本發明鑑於上述問題，目的在於提供一種在低輸出時也可以充分確保可消耗電力，可以實現性能提高的雙線式傳送器。另外，目的在於在雙線式傳送器內異常時也可以得到希望的電路電壓。為了解決上述課題，本發明涉及的雙線式傳送器，其經由兩根傳送線與外部電路連接，以上述外部電路作為電源，並且向上述外部電路輸出規定的電流信號，其特徵在於， 具有傳感器，其將物理量變換為電氣信號並輸出；信號處理電路，其對從上述傳感器接收的電氣信號進行規定的處理；穩定電流電路，其對應於上述信號處理電路輸出的電氣信號， 確定向上述外部電路輸出的電流信號；並聯穩壓器電路，其對應於基準電壓，確定上述雙線式傳送器的電路電壓；以及基準電壓輸出部，其對應於從上述信號處理電路輸出的電氣信號，向上述並聯穩壓器電路輸出上述基準電壓。根據上述結構，可以對應於輸出動態地控制電路電壓。例如在低輸出時，即，從外部電路供給的電流較小時，進行增大電路電壓的控制。通過這種控制，可以緩和電路內可消耗的電力限制。因此，即使在低輸出時也可以確保用於實現電路動作的高速化或新功能增加等的充足的可消耗的電力，可以實現雙線式傳送器的性能提高。上述基準電壓輸出部優選從信號處理電路輸出的電氣信號越小，輸出越高的基準電壓。由此，因為來自外部電路的供給電流越小的低輸出，可以使電路電壓越高，所以可以增大電路內的可消耗電力，從而有助於雙線式傳送器的性能提高。上述基準電壓輸出部輸出的基準電壓是對應於信號處理電路輸出的電氣信號而使佔空比變化的PWM(Pulse Width Modulation)信號，上述雙線式傳送器還可以設置濾波部，其在基準電壓輸出部和並聯穩壓器電路之間使PWM信號平滑化，變換為模擬信號。由此，可以通過PWM控制進一步進行抑制電力損耗的控制，可以充分確保電路內的可消耗電力。另外，通過設置檢測上述信號處理電路的動作狀態的動作狀態檢測單元，和對應於該動作狀態檢測單元的檢測信號將上述傳送線中通過的電流設定為規定值的電流設定單元，可以與上述信號處理電路的動作狀態無關，一邊儘可能增大雙線式傳送器內的消耗電力，一邊將通過上述傳送線的電流值保持為正常值。此外，也可以構成為，在檢測上述信號處理電路的動作異常而要使其燒斷的情況下，從硬體電路向上述傳送線流過對應於異常狀態的規定的燒斷電流。由此，在伴隨上述信號處理電路的動作異常，要使輸出電流燒斷的情況下，可以避免不穩定而可靠地使其燒斷。發明的效果根據本發明，可以提供在低輸出時也可以充分地確保可消耗電力的具有優良性能的雙線式傳送器。
圖1是本發明的實施方式涉及的雙線式傳送器的電路圖。
圖2是說明P溝道MOSFET的特性的圖。圖3是現有的雙線式傳送器的電路圖。圖4是本發明的其他實施方式涉及的雙線式傳送器的電路圖。圖5是圖4的實施方式中的切換開關SW2的真值表。
具體實施例方式下面參照附圖對於本發明的優選實施方式詳細地進行說明。而且，實施方式中示出的尺寸、材料、其他具體數值等，是用於容易理解發明的例示，除了特別說明的情況，並不是對本發明進行限定。另外，在本說明書及附圖中，對於實際上具有相同的功能或結構的單元，通過標記相同的標號而省略重複說明，或省略一部分圖示。圖1是本發明的實施方式涉及的雙線式傳送器的電路圖。在圖1中，雙線式傳送器100利用兩根傳送線Li、L2與外部電路10連接，將外部電路10作為電源。雙線式傳送器100作為壓差·壓力傳送器或溫度傳送器等現場設備而構成，將表示物理量的規定的電流信號向外部電路10輸出。外部電路10由相對於傳送線L1、L2串聯連接的電源電壓&及檢測電阻Rl構成， 作為雙線式傳送器100的電源而供給電源電壓&，並且讀取檢測電阻Rl的電壓，取得雙線式傳送器100測定的物理量。(物理量的測定)按照物理量測定動作的流程說明雙線式傳送器100的結構。雙線式傳送器100具有傳感器102。傳感器102將壓力或溫度等物理量變換為電氣信號Si，輸出至信號處理電路104。信號處理電路104在對於從傳感器102輸入的電氣信號Sl進行例如線性校正(失真校正)或噪聲消除等規定的處理後，變換為電流信號用PWM信號，將該電流信號用PWM信號作為切換控制信號向開關SWl輸出。在開關SWl的一個固定接點上連接具有輸出電壓Vki的基準電壓源Pki的正極，在另一個固定接點上連接具有輸出電壓Vk2的基準電壓源Pk2的正極，可動接點與線L3連接。 開關SWl的可動接點對應於電流信號用PWM信號的電壓等級的變化，在電壓Vki的基準電壓源Pki和電壓Vk2的基準電壓源Pk2之間切換。通過切換開關SWl的可動接點，在一端與開關 Sffl連接的線L3中，流過電壓等級在電壓VK1、Vk2之間變化的電氣信號S2。線L3的另一端與穩定電流電路106連接。穩定電流電路106對應於流過線L3的電氣信號S2，換言之，傳感器102輸出的電氣信號Si,確定向外部電路10輸出的電流信號 I。ut(4mA至20mA)的值。線L3中流過的電氣信號S2利用由電阻R2和電容器Cl構成的濾波器LPFl平滑化，成為模擬信號。該模擬信號利用緩存放大器Ql進行緩存，從緩存放大器 Ql的輸出端子作為輸出Va向誤差放大器Q2輸出。將輸出Va與在回流電阻R3的兩端產生的回流電壓Vb之差的電壓，利用電阻R4、 R5及回流電阻R3分壓後，輸入至誤差放大器Q2的非反相輸入端子。並且，將基準電壓源 Pei的電壓Vki，利用電阻R6、R7分壓後，輸入至誤差放大器Q2的反相輸入端子。誤差放大器Q2檢測分別輸入至非反相輸入端子及反相輸入端子的電壓的誤差， 以使它們一致的方式，與電晶體Q3、Q4—起控制流過電路內的電流。誤差放大器Q2的輸出被輸入至電晶體Q3的基極，控制電晶體Q3的集電極電流。電晶體Q3的集電極與電晶體Q4 的基極連接，電晶體Q3控制電晶體Q4的基極電流。在電晶體Q4的發射極與集電極之間連接起動電阻R8，在發射極上連接傳送線Ll。 如前所述，通過電晶體Q3的集電極控制電晶體的基極電流，與其相對應地，電流從外部電路10經由傳送線Ll向集電極引入(供給)。該電晶體Q4從外部電路10引入的電流，是對應於傳感器102輸出的電氣信號的電流，即電流信號I。ut(4mA至20mA)。通過將該電流信號Iout經由傳送線L2輸出至外部電路10的檢測電阻R1，外部電路10取得基於傳感器102的物理量的測定結果。(穩定電壓控制)下面，依照雙線式傳送器100所具有的最重要特徵、即穩定電壓控制的動作流程， 對於雙線式傳送器100的具體結構進行說明。雙線式傳送器100具有進行穩定電壓控制的並聯穩壓器電路108，由此實現電路動作的穩定化。特別地，雙線式傳送器100對應於輸出的電流信號I。ut，動態地控制電路電壓VI。由此，即使是從外部電路10供給的電流(4mA至 20mA)較小的情況，也可以確保電路內充分的可消耗電力。信號處理電路104與基準電壓輸出部110連接。信號處理電路104向基準電壓輸出部110輸出與來自傳感器102的電氣信號S 1對應的規定的電氣信號(例如單純地對電氣信號Sl進行放大的信號)。基準電壓輸出部110對應於從信號處理電路104輸入的電氣信號，向並聯穩壓器電路108輸出基準電壓。基準電壓是作為由並聯穩壓器電路108進行的穩定電壓控制的基準的電壓。在本實施方式中，作為基準電壓，輸出使佔空比變化的基準電壓用PWM信號。基準電壓輸出部110與基準電壓處理電路112連接。基準電壓處理電路112在基準電壓輸出部110與並聯穩壓器電路108之間，對於基準電壓用PWM信號進行規定的處理。 基準電壓處理電路112具有由電阻R9和電容器C2構成的濾波器LPF2，使基準電壓用PWM 信號平滑化，變換為模擬信號。該模擬信號利用誤差放大器Q5放大。誤差放大器Q5進行使用電阻R10、R11的負回流放大，其輸出Vref向並聯穩壓器108輸出。並聯穩壓器電路108對應於誤差放大器Q5的輸出V,ef，確定雙線式傳送器100的電路電壓VI。並聯穩壓器電路108由誤差放大器Q6、P溝道MOSFET (電晶體Q7)、電阻R13、 R14等構成。在誤差放大器Q6的非反相輸入端子，從基準電壓處理電路112輸入基準電壓Vref。 在誤差放大器Q6的反相輸入端子，輸入將電路電壓Vl利用電阻R13和電阻R14分壓後的電壓。誤差放大器Q6檢測分別輸入至非反相輸入端子和反相輸入端子的電壓的誤差，與電晶體Q7 —起控制電路電壓VI，以使它們一致。下面參照附圖2，對於電晶體Q7(P溝道M0SFET)的動作進行說明。圖2是說明P 溝道MOSFET的特性的圖。圖2的橫軸表示柵極·源極間的電壓Ves(V)，縱軸表示從源極向漏極流過的電流Id(A)。P溝道MOSFET的主要載流子是空穴(正電空穴)，在輸入至柵極的電壓低於源極的情況下(電壓V。s較低的情況下)，電流Id從源極向漏極流過。作為電流ID，輸入的電壓 Vcs越位於-側其越大，越位於+側其減小，在規定的值處為0。圖1所示的雙線式傳送器100的基準電壓輸出部110，從信號處理電路104輸出的電氣信號越小，即，從傳感器102輸出的電氣信號Sl越小，輸出佔空比越高的基準電壓用 PWM信號。這意味著，從外部電路10供給的電流(電流信號I。ut)越小，誤差放大器Q6的基準電壓越高，而電晶體Q7的電壓V。s越傾向於+側。通過上述動作，流過圖1的電晶體Q7的電流ID，隨著電流信號1_減小而成正比地減小，由電晶體Q7引起的電路電壓Vl的電壓下降被抑制，其結果是，電流信號Iout越小， 電路電壓Vl越高。並且，輸入誤差放大器Q6的反相輸入端子的電壓也升高，最終在與非反相輸入端子的基準電壓Vref相等的時刻，電路電壓Vl穩定。由上述並聯穩壓器電路108引起的負回流動作，使用下式表示。電路電壓Vl = (1+(R13/R14)) X 基準電壓 Vref (1)另外，雙線式傳送器100具有檢測電路電壓Vl的異常狀態的比較電路113。比較電路113具有比較器Q8，利用比較器Q8檢測電路電壓Vl的降低作為異常狀態。向比較器 Q8的反相輸入端子輸入與基準電壓用PWM信號相對應的電壓。另外，向非反相輸入端子輸入將電路電壓Vl利用電阻R13、R14分壓後的電壓。比較器Q8對其進行比較，在非反相輸入端子的電壓較低的情況下，通過向信號處理電路104輸出的反相而報告異常。由此，信號處理電路104執行保存電氣信號Sl的當前值等處理。如以上說明所述，利用雙線式傳送器100，可以對應於輸出而動態地控制電路電壓 Vlo特別地，輸出越低，即，從外部電路10供給的電流越小，使電路電壓Vl越高，從而可以提高電路內的可消耗電力(減弱限制)。因此，即使在低輸出時，也可以確保為了實現電路動作的高速化或新功能增加等充足的可消耗電力，實現進一步的性能提高。另外，基準電壓輸出部110及信號處理電路104通過進行PWM控制，進一步進行抑制電力損耗的控制。因此，可以有助於電路內的可消耗電力的確保。(與現有的雙線式傳送器的比較)圖3是現有的雙線式傳送器的電路圖。下面，對圖1所示的雙線式傳送器100可以確保的可消耗電力，和圖3所示的現有的雙線式傳送器20可以確保的可消耗電力進行比較。首先，表示在現有的雙線式傳送器20上，作為最大輸出時的電流信號I。ut為20mA 的情況下的可消耗電力的計算例。如果外部電路10的電源電壓& = 16V，檢測電阻Rl = 250 Ω，回流電阻R3 = 100 Ω，電晶體Q4的集電極 發射極電壓(電壓Vj =2V，二極體Dl =IV，則電路電壓Vl通過下式2求出。電路電壓 Vl = 16V-20mA (100 Ω +250 Ω ) -2V-1V = 6V (2)通過從上述式2得到的電路電壓Vl (6V)，最大輸出時(20mA)可確保的可消耗電力為下式3所示的值。6VX20mA = 120mff (3)上述式2及式3所示的電流信號I。ut = 20mA時，是檢測電阻R1、回流電阻R3的電壓下降量達到最大時(最大電壓下降量時)。g卩，電路電壓Vl = 6V，是即使電壓下降量變化也可以確保最低限的電壓值。參照圖3進行說明。圖3的雙線式傳送器20與圖1的雙線式傳送器100不同的地方在於，沒有基準電壓輸出部110及基準電壓處理電路112，利用基準電位元件BE使誤差放大器Q6的基準電壓V,ef固定。現有的雙線式傳送器20的電路電壓Vl是固定的。特別地，電路電壓Vl將最大電壓下降量時的電壓值固定為基準。因此，現有的雙線式傳送器20 在例如將電路電壓Vl固定為上述式2的6V的情況下，最低輸出時的電流信號I。ut = 4mA時得到的可消耗電力是如下述式4表示的值。6VX4mA = 24mff (4)另一方面，在圖1的雙線式傳送器100中，輸出越低，越可以提高電路電壓VI。最大輸出時可以確保的可消耗電力與現有的雙線式傳送器相同，但越是低輸出，與現有的雙線式傳送器相比，越可以確保較大的可消耗電力。在下述式5中表示最低輸出時(4mA)可以確保的電路電壓Vl的計算例。而且，式5是將電流信號I。ut = 4mA代入式2的電流信號 lout = 20mA。電路電壓 Vl = 16V-4mA (100 Ω +250 Ω ) -2V-1V= 11.6V (5)根據從上述式5得到的電路電壓Vl (11.6V)，最低輸出時(4mA)可以確保的可消耗電力為下述式6所示的值。11. 6VX4mA = 46. 4mff (6)如果將上述式6與式4進行比較，可知在圖1所示的雙線式傳送器100中，在最低輸出時可以確保約兩倍的可消耗電力。(設定例)下面說明用於實現上述式6所示的值(4mA時為46. 4mff)的圖1的基準電壓輸出部Iio中的基準電壓用PWM信號的佔空比，和基準電壓處理電路112的誤差放大器Q5的增益的設定例。首先，求出並聯穩壓器電路108的誤差放大器Q6的基準電壓Vref。基準電壓 Vref通過下述式7及式8得到。此外，式7是將式2及式5中的電路電壓Vl算式符號化，式 8是將式1符號化。Vl = Eb_min-I0Ut(R3_max+Rl_max)-A (7)式7的Vl表示電路電壓，Eb_min表示最小電源電壓，1_表示電流信號，R3_max表示回流電阻R3的最大電阻值，Rl_max表示電阻Rl的最大電阻值，A表示所設置的二極體、 電晶體類的最大電壓下降量。Vl = (1+(R13/R14)) XVref (8)式8的Vl是電路電壓，R13、R14是電阻R13、R14的電阻值，Vref是誤差放大器Q6 的基準電壓。另外，(1+(R13/R14))表示誤差放大器Q6的增益。將各元件的實際規格代入上述式7，計算電路電壓VI。在電流信號I。ut = 4mA的情況下的電路電壓Vl通過下述式9計算出。Vl = 16. 6V-4mA(101 Ω+250Ω)-1. 1V-2V= 12. IOV (9)作為式9的Eb_min，參照現有的變換器而設定為16. 6V。Rljiiax是電源電壓為 16. 6V時可以連接的檢測電阻Rl的最大值，是250Ω。R3_max代入了作為現有的回流電阻 R3的規格的100 Ω 士的最大值即101 Ω。A參照現有的雙線式傳送器中使用的元件，代入二極體(D1F60)的正向電壓1. IV、用於避開電晶體QSA1385)的飽和區域的設定即集電極·發射極電壓2V。下面根據上述式8求出基準電壓Vref。如果使R13 = R14並考慮其士的誤差， 誤差放大器Q6上的基準電壓Vref的增益(式8中的(1+(R13/R14)))是1. 98至2. 02倍。 如果使式8的增益為2. 02倍，使通過式9求出的電路電壓Vl為12. 10V,則基準電壓Vref可以通過下述式10計算出。12. IOV = 2. 02 X Vref (10)根據上述式10，得到Vref = 5. 99V。下面，確定基準電壓用PWM信號的佔空比。在使基準電壓用PWM信號的PWM頻率為33kHz，PMW電壓為3. 3V，佔空比為90%的情況下，利用圖1的濾波器LPF2平滑化的直流電壓通過模擬而成為2.96V。可知為了從該直流電壓 2. 96V得到通過上述式10求出的基準電壓Vref = 5. 99V，誤差放大器Q5的增益可以是大約 2倍。如果是以上說明的佔空比的基準電壓用PWM信號及上述增益的誤差放大器Q5，則可以將電路電壓Vl控制為與式6的計算例大致相同的程度。另外，因為比較電路114也根據上述佔空比的基準電壓用PWM信號檢測電壓的降低，所以即使電路電壓Vl變化，也可以準確地檢測異常狀態。在圖1的結構中，如果信號處理電路104失控等出現異常，則無法輸出規定的基準電壓用PWM信號，PWM輸出變得不穩定。其結果是，流過傳送線的電流值，儘管原本必須燒斷(burn out)(例如小於或等於3. 6mA或大於或等於21. 6mA)，但有時也產生達不到正常值的問題。這樣的問題可以通過例如圖4所示的電路結構解決。圖4是本發明的其他實施方式涉及的雙線式傳送器的電路圖，對於與圖1共通部分的一部分(106和108)，省略圖示。在圖4中，切換開關SW4對應於信號處理電路104的動作狀態，選擇性地向穩定電流電路106輸出三種電壓VK1、VK2、VK3。S卩，在切換開關SW2的第1固定接點連接具有輸出電壓Vri的基準電壓源Pki的正電極，在第2固定接點連接具有輸出電壓Vk2的基準電壓源Pk2 的正電極，在第3固定接點連接具有輸出電壓Vk3的基準電壓源Pk3的正電極，可動接點與線 L3連接。計數器114是檢測信號處理電路104的異常的自由振蕩的計數器，輸出與信號處理電路104的狀態相對應的規定水平的錯誤信號ERR，在從信號處理電路104輸入的清除信號CLR的邊沿被清除。錯誤信號ERR在信號處理電路104正常動作的情況下被清除，成為 L電平，如果信號處理電路104因為設置在內部的CPU的失控等而異常，則因為未被清除而溢出，從而成為H電平。該錯誤信號ERR作為切換控制信號輸入至切換開關SW2及SW3，並且輸入至或門 OG的一個輸入端子。向或門OG的另一個輸入端子經由變換器INV輸入比較器Q8的輸出信號V3。此外，變換器INV的輸出信號iV3(i是表示反相信號的符號)也作為切換控制信號輸入至切換開關SW4。或門OG的輸出信號作為電壓切換控制信號VSEL輸入至切換開關 Sff 5 ο因為切換開關SW2選擇性地輸出表示信號處理電路104的正常/異常狀態的信號，所以從信號處理電路104向一個固定接點104輸入電流信號用PWM信號，向另一個固定接點輸入切換開關SW4的輸出信號，從可動接點輸出的輸出信號作為切換控制信號輸入至切換開關SW4。切換開關SW2的可動接點根據信號處理電路104的正常/異常狀態，在錯誤信號 ERR為L電平的正常狀態下選擇輸入電流信號用PWM信號的固定接點，在錯誤信號ERR為H 電平的異常狀態下，選擇輸入切換開關SW3的輸出信號DIR的固定接點。切換開關SW3選擇性地輸入用於表示信號處理電路104的異常狀態向上限和下限中的哪一個方向超過的電流，在一個固定接點上輸入電路電壓V2，另一個固定接點與共同電位點連接，從可動接點輸出的輸出信號作為異常方向指示信號DIR而輸入切換開關SW2 的另一個固定接點。
切換開關SW3的可動接點在信號處理電路104成為異常狀態時，選擇某一個固定接點，以使用於表示向上限和下限中的哪一個方向超過的規定值的電流流過線L3。例如，超過上限時為大於或等於21. 6mA，超過下限時為小於或等於3. 6mA,作為異常方向指示信號 DIR，在超過上限時選擇輸入電路電壓V2的固定接點，在超過下限時，選擇連接共通電位的固定接點。切換開關SW5是選擇輸入基準電壓處理電路112的電壓的元件，在一個固定接點輸入基準電壓用PWM信號，在另一個固定接點連接串聯連接的電阻R15和R16的連接點，從可動接點輸出的輸出信號輸入構成濾波器LPF2的電阻R9的一端。此外，在串聯連接的電阻R15的一端輸入電路電壓V2，電阻R16的另一端與共通電位點連接。切換開關SW5的可動接點在比較器Q8的輸出信號V3為L電平的起動前或信號處理電路104異常時，選擇輸入將電路電壓V2通過電阻R15和R16的串聯電路分壓後的任意固定電壓的固定接點，在比較器Q8的輸出信號V3為H電平的起動後或信號處理電路104 正常時，選擇輸入基準電壓用PWM信號的固定接點。基於上述切換開關SW2和SW3的切換動作的切換開關SW4的真值表如圖5所示。在信號處理電路104未動作的起動前，因為基準電壓用PWM信號及電流信號用PWM 信號均無法輸出，所以可以使用外部硬體，向穩定電流電路106施加使電流流過任意傳送線的電壓Vk3，可以實現電流輸出。另外，通過對基準電壓電路112的電阻R9施加固定的電壓，可以與信號處理電路 104的動作狀態無關，得到希望的電路電壓V2。另外，即使在信號處理電路104未正常動作的異常狀態，在基準電壓用PWM信號及電流信號用PWM信號均無法輸出的情況下，通過使用外部硬體向穩定電流電路106施加用於確定異常時流過傳送線的電流的異常方向指示信號DIR，可以施加希望的流過傳送線的電流。這時，通過對於基準電壓電路112的電阻R9利用硬體施加固定的電壓，可以與信號處理電路104的動作狀態無關地，得到希望的電路電壓V2。根據圖4的實施例，即使在信號處理電路104變為異常的情況下，也可以一邊儘量增大雙線式傳送器內的消耗電力，一邊將流過傳送線的電流值保持為正常值。並且，在信號處理電路104變為動作異常的情況下，可以使輸出電流對應於異常狀態向規定的方向可靠地燒斷。上面參照附圖，對於本發明的適當的實施方式進行了說明，但本發明並不是限定於上述實施例，對本領域技術人員來說，在權利要求書內記載的範疇內，可以想到各種變更例或修正例，而對於這些例子，當然也屬於本發明的技術範圍內。
權利要求
1.一種雙線式傳送器，其經由兩根傳送線與外部電路連接，以上述外部電路作為電源， 並且向上述外部電路輸出規定的電流信號，其特徵在於，具有傳感器，其構成為，將物理量變換為第1電氣信號並輸出；信號處理電路，其構成為，對上述第1電氣信號進行規定的處理，輸出第2電氣信號； 穩定電流電路，其構成為，對應於上述第2電氣信號，確定向上述外部電路輸出的電流信號；基準電壓輸出部，其構成為，對應於上述第2電氣信號，輸出基準電壓；以及並聯穩壓器電路，其構成為，對應於基準電壓，確定上述雙線式傳送器的電路電壓。
2.如權利要求1所述的雙線式傳送器，其特徵在於，伴隨著上述第2電氣信號降低，從上述基準電壓輸出部輸出的基準電壓增大。
3.如權利要求1所述的雙線式傳送器，其特徵在於，上述基準電壓，是對應於上述第2電氣信號而使佔空比變化的PWM信號， 上述雙線式傳送器還在上述基準電壓輸出部和上述並聯穩壓器電路之間設置濾波器部，其使上述PWM信號平滑化，並變換為模擬信號。
4.如權利要求1所述的雙線式傳送器，其特徵在於，設有動作狀態檢測單元，其構成為，檢測上述信號處理電路的動作狀態而輸出檢測信號；以及電流設定單元，其對應於上述檢測信號，將流過上述傳送線的電流設定為規定的值。
5.如權利要求4所述的雙線式傳送器，其特徵在於，通過檢測上述信號處理電路的動作異常，在上述傳送線中流過與上述動作異常相對應的規定的燒斷電流。
全文摘要
本發明提供一種雙線式傳送器，其即使在低輸出時也可以充分確保可消耗電力，有助於性能提高。其經由兩根傳送線(L1、L2)與外部電路連接，一邊以上述外部電路作為電源一邊向外部電路輸出規定的電流信號，其特徵在於，具有傳感器，其將物理量變換為電氣信號並輸出；信號處理電路，其對從上述傳感器接收的電氣信號進行規定的處理；穩定電流電路，其對應於上述信號處理電路輸出的電氣信號，確定向上述外部電路輸出的電流信號；並聯穩壓器電路，其對應於基準電壓，確定上述雙線式傳送器的電路電壓；以及基準電壓輸出部，其對應於從上述信號處理電路輸出的電氣信號，向上述並聯穩壓器電路輸出基準電壓。
文檔編號H02M3/157GK102447389SQ20111030630
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月8日 優先權日2010年10月5日
發明者巖野陽一, 石川鬱光, 萩原亮, 遠藤壽之 申請人:橫河電機株式會社