(57)【要約】【課題】  小形、低コスト、簡便な伝送器システムを提供する。【解決手段】  物理量を検出して電気信号に変換しこの電気信号が伝送線を介して負荷に伝送される伝送器システムにおいて、メインの計装電源に接続するメイン出力回路と、サブの計装電源に接続する少なくとも１つのサブ出力回路とを備えることを特徴とする伝送器システム。【選択図】                    図１
2005275492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量を検出して電気信号に変換しこの電気信号が伝送線を介して負荷に伝送される伝送器システムにおいて、
メインの計装電源に接続するメイン出力回路と、
サブの計装電源に接続する少なくとも１つのサブ出力回路と
を備えることを特徴とする伝送器システム。
【請求項２】
前記サブ出力回路は、
前記サブの計装電源から電力が供給される電源回路と、
前記電源回路から電力が供給されると共に、前記電気信号に基づく出力を生成するデジタルアナログ変換部と
を備えることを特徴とする請求項１記載の伝送器システム。
【請求項３】
前記デジタルアナログ変換部は、４／２０ｍＡの統一電流の２線式出力を生成することを特徴とする請求項２記載の伝送器システム。
【請求項４】
前記メイン出力回路は通信機能を備え、
前記サブ出力回路は、前記通信機能から指令に基づき、ゼロ点調整またはスパン調整等を行うことを特徴とする請求項１または請求項３の何れかに記載の伝送器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量を検出して電気信号に変換しこの電気信号が伝送線を介して負荷に伝送される伝送器システムに関し、特に、４／２０ｍＡの統一電流の２線式出力を生成する伝送器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の伝送器システムの構成図である。同図において、伝送器１０は２線式で形成され、伝送線１９に接続する。また、伝送線１９は、計装電源Ｅ１と負荷Ｒ１との直列回路に接続する。さらに、ターミナル１２は負荷Ｒ１の両端に接続する。そして、例えば、負荷Ｒ１を２５０Ωの抵抗とする。
【０００３】
このように構成する図４の従来例において、伝送器１０の出力は、負荷Ｒ１の電圧の変化となり、ターミナル１２に伝送される。
【０００４】
また、図４は、従来の伝送器の構成図である。同図の構成を説明する。
センサ２１は、物理量を検出する。例えば、センサ２１は、差圧、静圧、カプセル温度、アンプ温度等を検出する。
【０００５】
また、変換部２２はセンサ２１に接続する。そして、変換部２２はセンサ２１の出力を電気信号に変換する。さらにまた、変換部２２は、その内部に、差圧、静圧、温度の何れかを選択する切換手段（図示せず）を備える。
【０００６】
さらに、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）２３は変換部２２に接続する。そして、ＭＰＵ２３は変換部２２の出力の補正演算及び通信等を行う。
【０００７】
また、ゲートアレイ（Ｇ／Ａ）２４はＭＰＵ２３に接続する。そして、ゲートアレイ２４は、ＭＰＵ２３の出力のパルス幅変調（ＰＷＭ）を行う。
【０００８】
さらに、デジタルアナログ変換部（ＤＡ変換部）２５はゲートアレイ２４に接続する。そして、ＤＡ変換部２５は、ゲートアレイ２４からの電気信号ＰＷＭ１を４／２０ｍＡの統一電流の２線式出力に変換され、計装電源Ｅ１に出力される。
【０００９】
また、シャントレギュレータ２６は、計装電源Ｅ１から電力が供給され、変換部２２、シリーズレギュレータ２７、ＤＡ変換部２５等へ電圧Ｖ１を供給する。そして、例えば、電圧Ｖ１の値は５Ｖとする。
【００１０】
さらに、シリーズレギュレータ２７は、シャントレギュレータ２６から電力が供給され、ＭＰＵ２３、ゲートアレイ２４等へ電圧Ｖ２を供給する。そして、例えば、電圧Ｖ２の値は３Ｖとする。また、シリーズレギュレータ２７は、ツェナー電圧が２．５ＶのツェナーダイオードＤ３を備える。
【００１１】
このように構成する図５の従来例の動作を説明する。
まず、差圧を測定するときは、変換部２２内の切換手段は差圧を選択する。そして、被測定対象の差圧は、センサ２１で検出され、変換部２２で電気信号に変換さら、ＭＰＵ２３で補正演算及び通信等が行われ、ゲートアレイ２４でパルス幅変調が行われ、ＤＡ変換部２５で４／２０ｍＡの統一電流の２線式出力に変換され、計装電源Ｅ１に出力される。
【００１２】
次に、静圧を測定するときは、変換部２２内の切換手段は静圧を選択する。そして、被測定対象の静圧は、センサ２１で検出され、変換部２２で電気信号に変換さら、ＭＰＵ２３で補正演算及び通信等が行われ、ゲートアレイ２４でパルス幅変調が行われ、ＤＡ変換部２５で４／２０ｍＡの統一電流の２線式出力に変換され、計装電源Ｅ１に出力される。
【００１３】
同様に、温度を測定するときは、変換部２２内の切換手段は温度を選択する。このように、目的に応じて、差圧、静圧、温度等を選択して出力する。
【００１４】
また、従来の複合伝送器は、差圧信号、静圧信号及び温度信号の各信号を任意に選択して出力するものもある（例えば、特許文献１参照。）。
【００１５】
【特許文献１】特許第２６４４７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図４及び図５の従来例において、差圧、静圧、温度等を同時に伝送するためには、複数台の伝送器を組合せた構成が必要であり、大形、高価という課題がある。
【００１７】
本発明の目的は、以上説明した課題を解決するものであり、小形、低コストの伝送器システムを提供することにある。また、簡便な伝送器システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような目的を達成する本発明は、次の通りである。
（１）物理量を検出して電気信号に変換しこの電気信号が伝送線を介して負荷に伝送される伝送器システムにおいて、メインの計装電源に接続するメイン出力回路と、サブの計装電源に接続する少なくとも１つのサブ出力回路とを備えることを特徴とする伝送器システム。
【００１９】
（２）前記サブ出力回路は、前記サブの計装電源から電力が供給される電源回路と、前記電源回路から電力が供給されると共に、前記電気信号に基づく出力を生成するデジタルアナログ変換部とを備えることを特徴とする請求項１記載の伝送器システム。
【００２０】
（３）前記デジタルアナログ変換部は、４／２０ｍＡの統一電流の２線式出力を生成することを特徴とする（２）記載の伝送器システム。
【００２１】
（４）前記メイン出力回路は通信機能を備え、前記サブ出力回路は、前記通信機能から指令に基づき、ゼロ点調整またはスパン調整等を行うことを特徴とする（１）または（３）の何れかに記載の伝送器システム。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
本発明によれば、小形、低コストの伝送器を提供できる。また、簡便な伝送器システムを提供できる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、１台の伝送器で複数の物理量を検出して電気信号に変換し、同時に負荷に伝送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に図１に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の伝送器システムの一実施例を示す構成図である。同図において、図４の実施例と同等の要素には同等符号を付し、説明を省略する。
【００２５】
図１の実施例の特徴は、メインの計装電源である計装電源Ｅ１に接続するメイン出力回路と、計装電源Ｅ１以外のサブの計装電源である計装電源Ｅ２に接続するサブ出力回路とを備える点にある。
【００２６】
そして、図１（ａ）はサブ出力回路が１つの場合であり、図１（ｂ）はサブ出力が２つの場合である。詳しくは、図１（ｂ）は、第１のサブの計装電源Ｅ２に接続する第１のサブ出力回路と、第２のサブの計装電源Ｅ３に接続する第２のサブ出力回路とを備える。
【００２７】
このような、図１の実施例は、１台の伝送器で複数系統の出力が可能となるため、１台の伝送器で差圧、静圧、温度等を同時に伝送できる。
【００２８】
以下に図２に基づいて本発明を詳細に説明する。図２は、本発明に係る伝送器の一実施例を示す構成図である。同図において、図５の実施例と同一の要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
図２の実施例の特徴は、メイン出力回路である第１出力回路３１と、サブ出力回路である第２出力回路３２とを備える点にある。
【００３０】
図２の実施例の構成を説明する。
ゲートアレイ３４はＭＰＵ２３に接続する。そして、ゲートアレイ３４は、ＭＰＵ２３の出力のパルス幅変調（ＰＷＭ）を行う。
【００３１】
また、メイン出力回路である第１出力回路３１はゲートアレイ３４に接続する。そして、第１出力回路３１は、ゲートアレイ３４からの電気信号ＰＷＭ１を４／２０ｍＡの統一電流の２線式出力を生成し、計装電源Ｅ１に出力される。
【００３２】
さらに、図２の実施例の第１出力回路３１は、図５の従来例のＤＡ変換部２５に相当する構成と、通信機能（図示せず）とを備える。そして、第１出力回路３１の通信機能は、外部からの指令に基づき、第２出力回路３２側のゼロ点調整またはスパン調整等を行う。
【００３３】
さらに、サブ出力回路である第２出力回路３２はゲートアレイ３４に接続する。そして、第２出力回路３２は、ゲートアレイ３４からの電気信号ＰＷＭ２を４／２０ｍＡの統一電流の２線式出力を生成し、計装電源Ｅ２に出力される。
【００３４】
また、第２出力回路３２内には、第１出力回路３１のＤＡ変換部に相当する構成と、定電流ダイオードＣＲＤとツェナーダイオードＤ５とを有するシャントレギュレータと、を備える。さらに、このシャントレギュレータには、出力ＯＰアンプＵ１０と、前記ＤＡ変換部の基準電源であるツェナーダイオードＤ６とが接続される。
【００３５】
そして、例えば、ツェナーダイオードＤ５のツェナー電圧を６．２Ｖとし、ツェナーダイオードＤ６のツェナー電圧を２．５Ｖとする。
さらに、このシャントレギュレータは、計装電源Ｅ２から電力が供給される。
【００３６】
図２の実施例の動作を説明する。
例えば、被測定対象の差圧は、センサ２１で検出され、変換部２２で電気信号に変換さら、ＭＰＵ２３で補正演算及び通信等が行われ、ゲートアレイ３４でパルス幅変調が行われ、第１出力回路３１で４／２０ｍＡの統一電流の２線式出力に変換され、計装電源Ｅ１出力される。
【００３７】
また、例えば、被測定対象の静圧（圧力）は、センサ２１で検出され、変換部２２で電気信号に変換され、ＭＰＵ２３で補正演算及び通信等が行われ、ゲートアレイ３４でパルス幅変調が行われ、第２出力回路３２で４／２０ｍＡの統一電流の２線式出力に変換され、計装電源Ｅ２に出力される。
【００３８】
したがって、図２の実施例は、１台の伝送器で、例えば、差圧、静圧（圧力）を同時に伝送できる。また、図２の実施例の表示手段（図示せず）に、差圧または静圧（圧力）を表示できる。
【００３９】
さらに、第２出力回路３２で消費される電力は、計装電源Ｅ１から供給されないため、第１出力回路３１の動作と第２出力回路３２の動作とは相互干渉が生じない。
【００４０】
そして、図２の実施例の第１出力回路３１は、図５の従来例のＤＡ変換部２５に相当する構成と、同じになり、図２の実施例における起動時のシーケンス及び各種機能は、図５の従来例における起動時のシーケンス及び各種機能と同じになる。
【００４１】
このため、図２の実施例は、簡便となる。
【００４２】
また、図２の実施例の動作を詳しく説明する。
計装電源Ｅ２により、定電流ダイオードＣＲＤが動作するステップを実行する。その次に、ツェナーダイオードＤ５が動作するステップを実行する。またその次に、出力ＯＰアンプＵ１０とツェナーダイオードＤ６とが動作するステップを実行する。
【００４３】
さらに、計装電源Ｅ１が入力された状態で、計装電源Ｅ２がオフするステップを実行しても、第１出力回路３１の動作状態は変化しない。またその次に、計装電源Ｅ２が再投入するステップを実行しても、第１出力回路３１の動作状態は変化しない。
【００４４】
また、第１出力回路３１内の通信機能により、第１出力回路３１側の設定と第２出力回路３２側の設定とを詳細にできる。例えば、エラーが発生したときに、一方を上限振りきれの設定とし、他方を下限振りきれの設定とできる。即ち、第１出力回路３１側の設定と第２出力回路３２側の設定とを独立して設定できる。
【００４５】
以下に図３に基づいて本発明を詳細に説明する。図３は、本発明に係る伝送器における他の実施例を示す構成図である。同図において、図１の実施例と同一の要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【００４６】
図３の実施例の特徴は、電源回路４１１，４２１，４３１と、ＤＡ変換部４１２，４２２，４３２とを備える点にある。
【００４７】
同図において、図３の実施例のデジタル回路４４は、図２の実施例のＭＰＵ２３及びゲートアレイ３４に相当する。
【００４８】
また、メイン出力回路である第１出力回路４１はデジタル回路４４に接続する。そして、第１出力回路４１は、メインの計装電源Ｅ１から電力が供給される電源回路４１１を備える。また、第１出力回路４１は、電源回路４１１から電力が供給されると共に、デジタル回路４４からの電気信号ＰＷＭ１に基づく出力ＯＵＴ１を生成するＤＡ変換部４１２を備える。
【００４９】
さらに、電源回路４１１は、変換部２２とデジタル回路４４とに電力を供給する。
【００５０】
また、第１のサブ出力回路である第２出力回路４２はデジタル回路４４に接続する。そして、第２出力回路４２は、サブの計装電源Ｅ２から電力が供給される電源回路４２１を備える。さらにまた、第２出力回路４２は、電源回路４２１から電力が供給されると共に、デジタル回路４４からの電気信号ＰＷＭ２に基づく出力ＯＵＴ２を生成するＤＡ変換部４２２を備える。
【００５１】
さらに、第２のサブ出力回路である第３出力回路４３はデジタル回路４４に接続する。そして、第３出力回路４３は、サブの計装電源Ｅ３から電力が供給される電源回路４３１を備える。また、第３出力回路４３は、電源回路４３１から電力が供給されると共に、デジタル回路４４からの電気信号ＰＷＭ３に基づく出力ＯＵＴ３を生成するＤＡ変換部４３２を備える。
【００５２】
このような図３の実施例は、実質的に図２の実施例と同様の構成であり、図２の実施例と同様の作用及び効果がある。
【００５３】
したがって、図３の実施例は、１台の伝送器で複数の物理量を検出して電気信号に変換し、この電気信号が伝送線を介して同時に負荷に伝送される。
【００５４】
また、第２出力回路４２及び第３出力回路４３の有無に関係なく、第１出力回路４１の消費電力は一定となるため、出力の増設において、簡便で好適な電気的特性となる。
【００５５】
さらに、前述の例は、３出力の伝送器であったが、これとは別に、４出力以上の伝送器例であっても同様の作用効果を得ることができる。
【００５６】
また、前述の例は、４／２０ｍＡ形式の電流出力形の伝送器であったが、これとは別に、例えば、１／５Ｖの電圧出力形の伝送器であっても同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】
さらに、本発明は、差圧伝送器に限らず、あらゆる伝送器において適用できる。このとき、同様の作用及び効果がある。
【００５８】
以上のように、本発明は、前述の実施例に限定されることなく、その本質を逸脱しない範囲でさらに多くの変更及び変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の伝送器システムの一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る伝送器の一実施例を示す構成図である。
【図３】本発明に係る伝送器における他の実施例を示す構成図である。
【図４】従来の伝送器システムの構成図である。
【図５】従来の伝送器の構成図である。
【符号の説明】
【００６０】
３０，４０  伝送器
１９，２９，３９  伝送線
１２  ターミナル
２１  センサ
２２  変換部
２３  マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
２６  シャントレギュレータ
２７  シリーズレギュレータ
３１，４１  第１出力回路（メイン出力回路）
３２，４２  第２出力回路（サブ出力回路）
３４  ゲートアレイ（Ｇ／Ａ）
４３  第３出力回路（サブ出力回路）
４４  デジタル回路
４１１，４２１，４３１  電源回路
４１２，４２２，４３２  デジタルアナログ変換部（ＤＡ変換部）
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３  計装電源
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３  負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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