[發(fā)明專利]模擬輸入裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680055879.3
• 申請日: 2006-12-14
• 公開（公告）號: CN101512475A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 明星慶洋;齊藤成一;永川哲也
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號: G06F3/05
• 分類號: G06F3/05;G01R31/02;G01K7/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 曲 瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模擬輸入裝置，特別涉及經(jīng)由絕緣單元收集從傳感器 等外部裝置輸出的模擬信號的模擬輸入裝置。

背景技術(shù)

以往以來，使用了在收集從熱電偶等傳感器等外部裝置中輸出的 模擬信號時(shí)，采用將絕緣變壓器等作為絕緣單元的低成本的電路方式 的模擬信號輸入裝置。另外，熱電偶等的設(shè)置環(huán)境一般比較惡劣，所 以在這些模擬輸入裝置中搭載有生成用于檢測熱電偶等外部裝置的 斷線和接觸不良的試驗(yàn)電壓的斷線檢測單元。

例如，作為以往的模擬輸入裝置，示出了如下方法：具備生成試 驗(yàn)電壓的電源部，從控制電路經(jīng)由絕緣變壓器輸入信號，將由此生成 的試驗(yàn)電壓施加到熱電偶而檢測斷線狀態(tài)(例如專利文獻(xiàn)1以及2)。

圖5以及圖6示出這種以往的模擬輸入裝置的結(jié)構(gòu)例子。圖5 是安裝了多個(gè)以往的模擬絕緣多路復(fù)用器111的模擬輸入裝置101的 結(jié)構(gòu)圖。在模擬輸入裝置101中，如圖5所示，設(shè)置有：用于絕緣地 收集模擬信號109的多個(gè)模擬絕緣多路復(fù)用器111；與各模擬絕緣多 路復(fù)用器111連接的多個(gè)放大器105；與這些放大器105連接而選擇 輸入通道的通道選擇器106；與通道選擇器106連接的A/D變換器 107；以及與A/D變換器107連接的控制電路108。而且，在各模擬 絕緣多路復(fù)用器111上，分別連接有一個(gè)門元件1411以及1421。另 外，各門元件1411以及1421連接在控制電路108與模擬絕緣多路復(fù) 用器111之間。

另外，圖6是一并示出圖5所示的以往的模擬絕緣多路復(fù)用器 111的內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)圖。為簡化附圖，在圖6中，分別僅記載了一 個(gè)模擬絕緣多路復(fù)用器111、放大器105、門元件1411以及1421。在 模擬絕緣多路復(fù)用器111內(nèi)，設(shè)置有電源部102和掃描電路103。而 且，在模擬絕緣多路復(fù)用器111內(nèi)，設(shè)置有：連接在控制電路108與 掃描電路103之間的第二絕緣變壓器T102；以及連接在控制電路108 與電源部102之間的第三絕緣變壓器T103。

掃描電路103用于絕緣地收集從熱電偶等傳感器輸出的模擬信 號109，具備第一絕緣變壓器T101以及開關(guān)元件S101。模擬信號109 通過第一絕緣變壓器T101被絕緣，而輸入到模擬信號輸入裝置101 的內(nèi)部電路中。另外，進(jìn)行開關(guān)元件S101的ON/OFF(接通/斷開) 控制的驅(qū)動(dòng)脈沖141從控制電路108經(jīng)由門元件1411被輸入到第二 絕緣變壓器T102，通過第二絕緣變壓器T102被絕緣，而傳送到開關(guān) 元件S101中。

另一方面，電源部102用于檢測熱電偶等傳感器的斷線和接觸不 良，與第三絕緣變壓器T103的次級側(cè)相連接。從控制電路108經(jīng)由 門元件1421輸入的電源脈沖142被施加到第三絕緣變壓器T103的初 級側(cè)，由此，向設(shè)置在電源部102內(nèi)的平滑電路120充入用于檢測斷 線等的試驗(yàn)電壓。試驗(yàn)電壓經(jīng)由設(shè)置在電源部102內(nèi)的高電阻121， 被施加到熱電偶等傳感器的接口。另外，雖然在圖5以及圖6中省略 了圖示，但設(shè)置有電壓測定單元，該電壓測定單元在施加了試驗(yàn)電壓 時(shí)，對由于該試驗(yàn)電壓而向熱電偶等傳感器的輸出端子導(dǎo)出的電壓進(jìn) 行檢測，并對該電壓與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較等，而檢測斷線 等異常。

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭63-113622號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平7-244561號公報(bào)

但是，在上述以往的模擬輸入裝置中存在如下問題。為了對電源 部102絕緣地施加試驗(yàn)電壓，需要另外設(shè)置第三絕緣變壓器T103。 特別是，在安裝了多通道的模擬絕緣多路復(fù)用器111的模擬輸入裝置 中，該第三絕緣變壓器T103導(dǎo)致部件數(shù)量的增大。即，產(chǎn)生如下問 題：成本增加、部件搭載面積增大，結(jié)果無法將所有部件安裝在一個(gè) 印刷基板上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于得到一種模擬 輸入裝置，無需用于試驗(yàn)電壓的施加的絕緣變壓器，由此，作為整體 大幅減少部件的個(gè)數(shù)，而可以實(shí)現(xiàn)低成本化、小型化。