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公報発行日 2022年8月10
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【課題】 2線式の価値である2線ケーブルが使用できることおよび、4~20mA出力が得られることは確保しつつ、性能を犠牲にせず高いパフォーマンスを出せる2線式センサ用の信号処理装置を提供する。
【解決手段】 センサ10とセンサが検出した信号を変換する信号変換器100を有する信号処理装置300であって、センサの外部ケーブル接続部20には、一対の半導体式パルス用の出力信号端子120,130および一対の電源端子140,150が備えられ、一対の出力信号端子の一方が所定の抵抗160を介して電源端子の+側に結線されるとともに信号端子の他方と前記電源端子の-側が短絡されてセンサの電源端子より消費される電流にパルス出力回路が消費する電流が重畳された重畳電源線210,220を形成し、センサと信号変換器とは、重畳電源線によって結ばれ、信号変換器が、重畳電源線を流れる重畳電流波形からパルス出力に相当する信号304のみを抽出する。
【選択図】図1
本発明によれば、高性能、かつ、オープンコレクタパルス出力を有する3線式(または4線式)のセンサにおいて、電源+線とオープンコレクタの+を所定の抵抗で接続することにより、電源線には流量計の本来の消費電流(急峻な変化はしない)にオープンコレクタパルスの消費電流(1Hz~数kH程度のパルス信号)を重畳させる。そして、上位側機器とのインターフェイスとなる信号変換器においては、所定の周波数フィルタにより、消費電流波形から、パルス信号のみを抽出するができる。さらに、パルス信号を周波数/電流(F/I)変換を行うことで、4~20mAの出力を行い、かつ、パルス出力も行うことができる。
また、本発明によれば、3線以上の電線で構成されるセンサの利点を活かしつつ、配線コストを抑えた2線式の流量計(例えば、面積式、差圧式など)で構成された既設の計装システムを提供できる。すなわち本発明に係る信号処理装置を用いれば、既設の2線ケーブルと既設の上位受信機器は変更せずに、流量計だけを2線式ではない高性能なコリオリ流量計に更新することも可能となる。
例えば、外部電源不要な機械式で、かつ、接点パルス出力(積算流量に相当)機能を有する2線式流量計は、従来、外部電源供給を必須とするコリオリ流量計に置き換えることは不可能であった。しかしながら、本発明に係る信号処理装置ではパルス出力も得られるため、既設の2線ケーブルと既設の上位受信機器は変更せずに、流量計だけを2線式ではない高性能なコリオリ流量計に更新することも可能となる。
このように、本発明は、2線式の価値である2線ケーブルが使用できること(電源供給と信号伝送を兼用できることからコスト抑制できる)および、4~20mA出力が得られること(汎用的な計装用信号を得ることができる)は確保しつつ、性能を犠牲にせず高いパフォーマンスを出せる2線式センサ用の信号処理装置を提供することができる。
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