(57)【要約】【課題】回路構成を変えず、３線式／４線式併用測定回路として使用できる抵抗温度素子の３線式／４線式併用測定回路を得る。【解決手段】ＲＴＤ１と、ＲＴＤ測定電流源２と、ＲＴＤ１の抵抗変化を電圧変化として入力しＲＴＤ１の測定を行うＲＴＤ入力処理部３と、ＲＴＤ１の外部配線の線路電圧降下の測定を行う線路電圧降下測定部４と、線路電圧降下測定部により測定された値に基づいて線路電圧降下を補償する出力をＲＴＤ入力処理部３に出力する線路電圧降下補償部５と、ＲＴＤの外部配線が３線式に切り換わった場合には流れる電流に応動して制御信号を出力する３線式／４線式切換検知部６とを備え、線路電圧降下補償部５は、３線式／４線式切換検知部６からの制御信号の入力に基づいて線路電圧降下の補償動作を行う。【選択図】　　　　図１
2004028612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度を測定すべき媒体中に浸漬された抵抗温度素子と、
前記抵抗温度素子へ一定電流を流す電流源と、
前記抵抗温度素子の抵抗変化を電圧変化として入力し前記抵抗温度素子の測定を行う入力処理部と、
前記抵抗温度素子の外部配線の線路電圧降下の測定を行う線路電圧降下測定部と、
前記線路電圧降下測定部により測定された値に基づいて線路電圧降下を補償する出力を前記入力処理部に出力する線路電圧降下補償部と、
前記電流源から前記抵抗温度素子の外部配線を介して前記抵抗温度素子に電流が流れる経路に設けられて、当該外部配線が４線式の場合は前記電流源から前記抵抗温度素子の外部配線を介して前記抵抗温度素子に電流を直接流し、３線式に切り換わった場合には流れる電流に応動して制御信号を出力する３線式／４線式切換検知部と
を備え、前記線路電圧降下補償部は、前記３線式／４線式切換検知部からの制御信号の入力に基づいて線路電圧降下の補償動作を行う
ことを特徴とする抵抗温度素子の３線式／４線式併用測定回路。
【請求項２】
請求項１に記載の抵抗温度素子の３線式／４線式併用測定回路において、
前記３線式／４線式切換検知部からの制御信号の入力に基づいて前記抵抗温度素子の外部配線の脱落を検知する電線脱落検知部をさらに備えた
ことを特徴とする抵抗温度素子の３線式／４線式併用測定回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、計装制御装置において、ＲＴＤ（抵抗温度素子）測定を行う抵抗温度素子の３線式／４線式併用測定回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３と図４は、それぞれ抵抗温度素子（以下、ＲＴＤとも称す）の３線式測定回路と４線式測定回路を示すブロック図である。図４に示すＲＴＤ４線式測定回路では、温度を測定すべき媒体中に浸漬されたＲＴＤ１、ＲＴＤ測定電流源２、ＲＴＤ入力処理部３により構成され、また、図３に示す抵抗温度素子の３線式測定回路では、さらに線路電圧降下測定部４と線路電圧降下補償部５を加えた回路により構成する。
【０００３】
次に動作について説明する。図３に示す抵抗温度素子の３線式測定回路では、ＲＴＤ１へＲＴＤ測定電流源２から一定電流を流すことで、ＲＴＤ１の抵抗変化を電圧変化としてＲＴＤ入力処理部３で測定を行い、ＲＴＤ１の変化を測定するものであるが、この３線式測定回路では、ＲＴＤ測定電流源２からの一定電流がＲＴＤ１へ直接流すことができず、ＲＴＤ１からＲＴＤ入力処理部３への伝送路（点ＢからＲＴＤ１間）に流れるため、ＲＴＤ１の抵抗変化による電圧降下以外の線路電圧降下を含んだ値をＲＴＤ入力処理部３が測定してしまう。そこで、線路抵抗の補償を行うために、線路電圧降下測定部４により線路電圧降下測定を行い、線路電圧降下補償部５により線路電圧降下補償をしてＲＴＤ入力処理部３にて測定する。
【０００４】
図４に示すＲＴＤ４線式測定回路では、３線式測定回路と同様に、ＲＴＤ１へＲＴＤ測定電流源２から一定電流を流すことで、ＲＴＤ１の抵抗変化を電圧変化としてＲＴＤ入力処理部３で測定を行い、ＲＴＤ１の変化を測定するものであるが、３線式測定回路とは違い点ＡからＲＴＤ１間の線路があるので、ＲＴＤ１へ直接にＲＴＤ測定電流源２からの一定電流を流すことができるため、線路電圧降下が発生せず線路電圧降下補償を必要としない測定方式である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の抵抗温度素子の３線式／４線式測定回路は以上のように構成されているので、ＲＴＤ１の線路方式・３線式／４線式により回路構成を変えることが必要である。また、ＲＴＤ４線式測定回路において、ＲＴＤ１への伝送路の脱落により３線式になった場合、線路電圧補償ができず正確な測定ができないなどの問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、抵抗温度素子の３線式／４線式測定回路を、回路構成を変えず、併用測定回路として使用できるとともに、外部配線の脱落などで線路方式が４線式から３線式へ変更しても自動的に線路電圧降下補償を行うことが可能となり、断線による誤作動を起こさなく、システムとして信頼性を向上させることができる抵抗温度素子の３線式／４線式併用測定回路を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る抵抗温度素子の３線式／４線式併用測定回路は、温度を測定すべき媒体中に浸漬された抵抗温度素子と、前記抵抗温度素子へ一定電流を流す電流源と、前記抵抗温度素子の抵抗変化を電圧変化として入力し前記抵抗温度素子の測定を行う入力処理部と、前記抵抗温度素子の外部配線の線路電圧降下の測定を行う線路電圧降下測定部と、前記線路電圧降下測定部により測定された値に基づいて線路電圧降下を補償する出力を前記入力処理部に出力する線路電圧降下補償部と、前記電流源から前記抵抗温度素子の外部配線を介して前記抵抗温度素子に電流が流れる経路に設けられて、当該外部配線が４線式の場合は前記電流源から前記抵抗温度素子の外部配線を介して前記抵抗温度素子に電流を直接流し、３線式に切り換わった場合には流れる電流に応動して制御信号を出力する３線式／４線式切換検知部とを備え、前記線路電圧降下補償部は、前記３線式／４線式切換検知部からの制御信号の入力に基づいて線路電圧降下の補償動作を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記３線式／４線式切換検知部からの制御信号の入力に基づいて前記抵抗温度素子の外部配線の脱落を検知する電線脱落検知部をさらに備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る抵抗温度素子の３線式／４線式併用測定回路を示すブロック図ある。図１において、図３と図４に示す従来例と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、６はＲＴＤ測定電流源２からＲＴＤ１の外部配線を介して流れる電流経路に設けられて、外部配線が４線式の場合はＲＴＤ測定電流源２からＲＴＤ１の外部配線を介してＲＴＤ１に電流を直接流し、３線式に切り換わった場合には流れる電流に応動して制御信号を出力する３線式／４線式切換検知部である。
【００１０】
次に動作について説明する。ＲＴＤ１へＲＴＤ測定電流源２から一定電流を流すことで、ＲＴＤ１の抵抗変化を電圧変化としてＲＴＤ入力処理部３で測定を行い、ＲＴＤ１の抵抗変化を測定するが、３線式として使用する場合は、ＲＴＤ測定電流源２からの一定電流は、点ＡからＲＴＤ１への外部配線が無いので、３線式／４線式切換検知部６内のフォトカプラに流れ、点ＢからＲＴＤ１へ流れる。この時、一定電流がＲＴＤ１へ直接流すことができず、ＲＴＤ入力処理部３への伝送路（点ＢからＲＴＤ１間）へ流れるため、ＲＴＤ１の抵抗変化による電圧降下以外の線路電圧降下を含んだ値をＲＴＤ入力処理部３が測定してしまう。そこで、線路抵抗の補償を行うために、線路電圧降下測定部４により線路電圧降下測定を行い、線路電圧降下補償部５により線路電圧降下補償を行うことができるように、３線式／４線式切換検知部６内のフォトカプラがＯＮする信号で線路電圧降下補償部５を制御する。
【００１１】
次に、外部配線が４線式の場合は、点ＡからＲＴＤ１間に外部配線があることから、ＲＴＤ１へ直接にＲＴＤ測定電流源２からの一定電流を流すことができるため、線路電圧降下が発生せず線路電圧降下補償を必要としない。この時、ＲＴＤ測定電流源２からの一定電流は、３線式／４線式切換検知部６内のフォトカプラには流れないため、線路電圧降下補償部５への制御信号はＯＦＦとなり、線路電圧降下補償部５は動作しない。
【００１２】
上記実施の形態１では、ＲＴＤ測定電流源２と３線式／４線式で接続が違う点Ａ、点Ｂとの間に、３線式／４線式切換検知部６を接続したので、３線式では必要であり、４線式では不要であった線路電圧降下補償部５への動作を制御できることで、併用測定回路として効率性の高い回路を得ることができる。
【００１３】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、３線式／４線式切換検知部６から線路電圧降下補償部５を制御して３線式／４線式のＲＴＤ１の測定を併用する場合について述べたが、図２に示すように、電線脱落検知部７を設け、３線式／４線式切換検知部６の線路電圧降下補償部５への制御信号を電線脱落検知部７へ入力して３線式／４線式の切換えを検知するようにしたので、４線式を使用しているときの電線脱落時でも測定を継続させながら、外部配線の故障を検知することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ＲＴＤ測定電流源と３線式／４線式で接続が違う点Ａ、Ｂとの間に３線式／４線式切換検知部を接続したので、３線式では必要であり、４線式では不要であった線路電圧降下補償部への動作を制御できることで、併用測定回路として効率性の高い回路を得ることができる。
【００１５】
また、線路電圧降下補償部への制御信号を電線脱落検知部を設けて入力したことで、断線を検知しながら断線による誤動作を起こさずに測定を継続させることができ、信頼性の高い回路が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る抵抗温度素子の３線式／４線式併用測定回路を示すブロック図ある。
【図２】この発明の実施の形態２に係る抵抗温度素子の３線式／４線式併用測定回路を示すブロック図ある。
【図３】従来の抵抗温度素子の３線式測定回路を示すブロック図である。
【図４】従来のＲＴＤ４線式測定回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　ＲＴＤ（抵抗温度素子）、２　ＲＴＤ測定電流源、３　ＲＴＤ入力処理部、４　線路電圧降下測定部、５　線路電圧降下補償部、６　３線式／４線式切換検知部、７　電線脱落検知部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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