JP2018201309A - Noise countermeasure circuit and field apparatus - Google Patents
Noise countermeasure circuit and field apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018201309A JP2018201309A JP2017105448A JP2017105448A JP2018201309A JP 2018201309 A JP2018201309 A JP 2018201309A JP 2017105448 A JP2017105448 A JP 2017105448A JP 2017105448 A JP2017105448 A JP 2017105448A JP 2018201309 A JP2018201309 A JP 2018201309A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- potential difference
- power supply
- noise
- ground
- noise countermeasure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、ノイズ対策回路およびフィールド機器に関するものである。 The present invention relates to a noise countermeasure circuit and a field device.
バルブポジショナや圧力発信器等、工業市場で用いられるフィールド機器は、しばしば電源とフィールド機器間にノイズ源が存在する環境にて使用される。例えば、アース(地面)は通常どこでも同電位として扱うが、実際には距離が離れることで2地点間の電気的な抵抗成分も増える。抵抗成分が増えると、電源とフィールド機器間がある程度離れて設置される場合に、電源の地点のアースとフィールド機器の地点のアース間に電位差すなわちノイズが発生し、フィールド機器の動作に影響を及ぼすことがある。また、電源とフィールド機器間のケーブルが他のケーブルと並行して配線される場合に、ケーブル間の容量結合により他のケーブルからのノイズが電源とフィールド機器間のケーブルに重畳することがある。 Field devices used in the industrial market, such as valve positioners and pressure transmitters, are often used in environments where there is a noise source between the power source and the field device. For example, ground (ground) is usually treated as the same potential everywhere, but in reality, the electrical resistance component between two points increases as the distance increases. When the resistance component increases, when the power supply and the field device are installed at some distance, a potential difference or noise is generated between the ground at the power source and the ground at the field device, affecting the operation of the field device. Sometimes. Further, when the cable between the power source and the field device is wired in parallel with the other cable, noise from the other cable may be superimposed on the cable between the power source and the field device due to capacitive coupling between the cables.
図11に示すように、従来のフィールド機器100では、各種ノイズ対策として+(プラス)電源線L1とアースA間、および−(マイナス)電源線L2とアースA間にコンデンサC100,C101を接続している。電源とフィールド機器との間にノイズ源が存在する際、電源やフィールド機器の回路構成やケーブルの状態により、ノイズの影響の受け方が変わる。特に、ノイズは交流成分として作用するため、電源やフィールド機器がそれぞれアースに対しどのような容量成分を有するかは重要な問題となる。
As shown in FIG. 11, in the
しかしながら、電源や各フィールド機器のアースに対する容量成分については特に決まり事がないため、現場にて様々なメーカーの電源やフィールド機器が接続された際、これらの組合せがアースに対してどのような容量成分を形成するかは分からない。このため、図11に示したような回路構成で全ての現場に最適となるノイズ対策を実現することは困難であり、場合によってはフィールド機器にとって好ましくないノイズ経路が形成されノイズの影響を受けることがある(特許文献1参照)。 However, since there is no particular rule regarding the capacity component of the power supply or each field device with respect to the ground, when any power source or field device of various manufacturers is connected at the site, what kind of capacity these combinations have with respect to the ground? I don't know if it will form an ingredient. For this reason, it is difficult to realize noise countermeasures that are optimal for all sites with the circuit configuration shown in FIG. 11, and in some cases, a noise path that is undesirable for field devices is formed and affected by noise. (See Patent Document 1).
図12を用いて従来の問題点を説明する。ここでは、電源200の内部で−電源線L2がアースA2に接地されている場合について説明する。図12の例では、電源側アースA2とフィールド機器側アースA1との間に例えば抵抗成分に起因するノイズ源Nが存在する。
A conventional problem will be described with reference to FIG. Here, a case where the power source line L2 is grounded to the ground A2 in the
コンデンサC100,C101の設定が適切でない場合、電源側アースA2を基準としてノイズ電圧の経路を考察すると、+電源線L1については、フィールド機器側アースA1とコンデンサC100とを介してノイズ電圧が伝達される状態となる。一方、−電源線L2は、電源側アースA2と同じ電位となる。この状態において、フィールド機器100の+電源線L1と−電源線L2との間にはノイズ電位差が生じた状態となり、図12に示す経路300で、フィールド機器100の内部回路101を介してノイズ電流が流れ、回路動作に影響を与える。
When the setting of the capacitors C100 and C101 is not appropriate, considering the path of the noise voltage with reference to the power supply side ground A2, the noise voltage is transmitted via the field device side ground A1 and the capacitor C100 for the + power supply line L1. It becomes a state. On the other hand, the -power supply line L2 has the same potential as the power supply side ground A2. In this state, a noise potential difference is generated between the + power supply line L1 and the −power supply line L2 of the
フィールド機器100の動作がノイズの影響を受けた場合、その場で最適な容量設定になるよう、電源200またはフィールド機器100の回路を変更する、といった対策が必要となる。
When the operation of the
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、フィールド機器や電源の改造・交換を行うことなくノイズ対策を実施することができるノイズ対策回路およびフィールド機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a noise countermeasure circuit and a field device that can implement noise countermeasures without modifying or replacing field devices or power supplies. .
本発明のノイズ対策回路(第1〜第4の実施例)は、電源からフィールド機器の内部回路へ電源電圧を供給する電源線とアースとの間に挿入され、容量が調整可能なように構成された容量調整部を備えることを特徴とするものである。
また、本発明のノイズ対策回路の1構成例(第1、第3の実施例)において、前記容量調整部は、前記電源線と前記アースとの間に挿入されたスイッチと、前記スイッチと同列状に前記電源線と前記アースとの間に挿入され、前記スイッチと直接的または間接的に接続されたコンデンサとを含み、前記スイッチのON/OFFによって容量が調整可能であることを特徴とするものである。
また、本発明のノイズ対策回路の1構成例(第1、第3の実施例)において、前記容量調整部は、前記スイッチと前記コンデンサとを含む回路を1電源線あたり複数個備えることを特徴とするものである。
また、本発明のノイズ対策回路の1構成例(第2、第4の実施例)において、前記容量調整部は、バリアブルコンデンサからなることを特徴とするものである。
また、本発明のノイズ対策回路の1構成例(第1〜第4の実施例)において、前記容量調整部は、前記フィールド機器の内部回路へ第1の電源電圧を供給する第1の前記電源線と前記アースとの間に挿入された第1の容量調整部と、前記フィールド機器の内部回路へ第2の電源電圧を供給する第2の前記電源線と前記アースとの間に挿入された第2の容量調整部とからなることを特徴とするものである。
The noise countermeasure circuit of the present invention (first to fourth embodiments) is configured to be inserted between a power supply line for supplying a power supply voltage from a power supply to an internal circuit of a field device and the ground, and the capacity can be adjusted. It is characterized by comprising a capacity adjusting unit.
Further, in one configuration example (first and third embodiments) of the noise countermeasure circuit of the present invention, the capacitance adjusting unit includes a switch inserted between the power supply line and the ground, and the same row as the switch. A capacitor inserted between the power line and the ground and connected directly or indirectly to the switch, the capacitance being adjustable by turning the switch on and off. Is.
Moreover, in one configuration example (first and third embodiments) of the noise countermeasure circuit of the present invention, the capacitance adjusting unit includes a plurality of circuits including the switch and the capacitor per power supply line. It is what.
Moreover, in one configuration example (second and fourth embodiments) of the noise countermeasure circuit of the present invention, the capacitance adjusting unit is composed of a variable capacitor.
In one configuration example (first to fourth embodiments) of the noise countermeasure circuit according to the present invention, the capacitance adjusting unit supplies the first power supply voltage to the internal circuit of the field device. A first capacity adjusting unit inserted between a line and the ground, and a second power supply line for supplying a second power supply voltage to an internal circuit of the field device, and the ground. And a second capacity adjustment unit.
また、本発明のノイズ対策回路の1構成例(第3、第4の実施例)は、前記第1の電源線と前記第2の電源線との間の第1の交流電位差を測定するように構成された第1の測定部と、前記第1の電源線と前記アースとの間の第2の交流電位差を測定するように構成された第2の測定部と、前記第2の電源線と前記アースとの間の第3の交流電位差を測定するように構成された第3の測定部と、前記第1の交流電位差と基準値との大小判定、および前記第2の交流電位差と前記第3の交流電位差の大小判定を行うように構成された判定部と、前記判定部の判定結果に応じて前記第1、第2の容量調整部の容量を調整するように構成された制御部とをさらに備えることを特徴とするものである。
また、本発明のノイズ対策回路の1構成例(第3、第4の実施例)において、前記制御部は、前記第1の交流電位差が前記基準値以上の場合に、前記第2の交流電位差と前記第3の交流電位差の大小判定の結果に基づいて、前記第1の交流電位差が小さくなる方向に前記第1、第2の容量調整部の容量を調整することを特徴とするものである。
また、本発明のノイズ対策回路の1構成例(第3、第4の実施例)において、前記制御部は、前記第1の交流電位差が前記基準値以上の場合で、かつ前記第2の交流電位差が前記第3の交流電位差よりも小さい場合に、前記第1の容量調整部の容量が減る方向に調整し、前記第1の交流電位差が前記基準値以上の場合で、かつ前記第2の交流電位差が前記第3の交流電位差よりも大きい場合に、前記第2の容量調整部の容量が減る方向に調整することを特徴とするものである。
また、本発明のフィールド機器(第1〜第4の実施例)は、前記ノイズ対策回路を備えることを特徴とするものである。
Also, one configuration example (third and fourth embodiments) of the noise countermeasure circuit of the present invention measures the first AC potential difference between the first power supply line and the second power supply line. A first measuring unit configured to measure, a second measuring unit configured to measure a second AC potential difference between the first power line and the ground, and the second power line A third measuring unit configured to measure a third AC potential difference between the first AC potential difference and the ground, a magnitude determination between the first AC potential difference and a reference value, and the second AC potential difference and the A determination unit configured to determine the magnitude of the third AC potential difference, and a control unit configured to adjust the capacities of the first and second capacity adjustment units according to the determination result of the determination unit Are further provided.
Further, in one configuration example (third and fourth embodiments) of the noise countermeasure circuit of the present invention, the control unit determines whether the second AC potential difference is greater than or equal to the reference value. And the capacitance of the first and second capacitance adjusting units is adjusted in a direction in which the first AC potential difference is reduced based on the result of the magnitude determination of the third AC potential difference. .
Further, in one configuration example (third and fourth embodiments) of the noise countermeasure circuit of the present invention, the control unit is configured such that the first AC potential difference is equal to or greater than the reference value, and the second AC When the potential difference is smaller than the third AC potential difference, the capacitance of the first capacitance adjustment unit is adjusted in a decreasing direction, the first AC potential difference is greater than or equal to the reference value, and the second When the AC potential difference is larger than the third AC potential difference, adjustment is performed in a direction in which the capacity of the second capacity adjustment unit decreases.
The field device (first to fourth embodiments) of the present invention includes the noise countermeasure circuit.
本発明によれば、電源からフィールド機器の内部回路へ電源電圧を供給する電源線とアースとの間に容量調整部を挿入することにより、フィールド機器が設置される現場でフィールド機器の電源線がアースに対して有する容量成分が適切になるように容量調整部の容量を設定することによりノイズ経路を調整することができ、フィールド機器や電源の改造・交換を行うことなくノイズ対策を実施することができる。 According to the present invention, by inserting a capacity adjustment unit between a power supply line that supplies a power supply voltage from a power supply to an internal circuit of the field device and the ground, the power supply line of the field device can be connected at the site where the field device is installed. The noise path can be adjusted by setting the capacitance of the capacitance adjustment unit so that the capacitance component possessed with respect to the ground is appropriate, and noise countermeasures should be implemented without modifying or replacing field devices or power supplies Can do.
また、本発明では、第1、第2、第3の測定部と判定部と制御部とを設けることにより、フィールド機器が設置される現場でフィールド機器の電源線がアースに対して有する容量成分が適切になるように容量調整部の容量を自動的に最適化することができ、適切なノイズ対策を自動的に実施することが可能となる。 In the present invention, the first, second, and third measurement units, the determination unit, and the control unit are provided, so that the capacity component that the power line of the field device has against the ground at the site where the field device is installed. Therefore, the capacity of the capacity adjustment unit can be automatically optimized so that appropriate noise countermeasures can be automatically taken.
[第1の実施例]
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施例に係るフィールド機器の構成を示す回路図である。フィールド機器1は、各種の機能を実現する内部回路10と、ノイズ対策回路11とを備えている。
[First embodiment]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a field device according to a first embodiment of the present invention. The
内部回路10は、例えばバルブの開度を制御したり(フィールド機器1がバルブポジショナの場合)、2点間の圧力の差または絶対圧を測定したりする(フィールド機器1が圧力発信器の場合)ための回路である。なお、フィールド機器1は、バルブポジショナや圧力発信器に限らないことは言うまでもない。
The
ノイズ対策回路11は、図示しない電源からフィールド機器1の内部回路10へ正の電源電圧を供給する+電源線L1(第1の電源線)とアースAとの間に挿入されるコンデンサC1と、電源から内部回路10へ負の電源電圧(例えばグランド電位)を供給する−電源線L2(第2の電源線)とアースAとの間に挿入されるコンデンサC2と、+電源線L1とアースAとの間にコンデンサC1と直列に挿入されるスイッチSW1と、−電源線L2とアースAとの間にコンデンサC2と直列に挿入されるスイッチSW2とから構成される。
The
このように、本実施例では、+電源線L1とアースAとの間に、スイッチSW1とコンデンサC1とを直列に接続した第1の容量調整部12−1を挿入し、−電源線L2とアースAと間に、スイッチSW2とコンデンサC2とを直列に接続した第2の容量調整部12−2を挿入している。 As described above, in this embodiment, the first capacitance adjusting unit 12-1 in which the switch SW1 and the capacitor C1 are connected in series is inserted between the + power supply line L1 and the ground A, and the − power supply line L2 Between the ground A, a second capacitance adjusting unit 12-2 in which a switch SW2 and a capacitor C2 are connected in series is inserted.
これにより、本実施例では、フィールド機器1が設置される現場でフィールド機器1の電源線L1,L2がアースAに対して有する容量成分が適切になるようにスイッチSW1,SW2のON/OFFを設定して容量調整部12−1,12−2の容量を調整することによりノイズ経路を調整することができ、フィールド機器1や電源の改造・交換を行うことなくノイズ対策を実施することができる。
As a result, in this embodiment, the switches SW1 and SW2 are turned on / off so that the capacity component of the power supply lines L1 and L2 of the
図2を用いて本実施例の効果を説明する。ここでは、電源2の内部で−電源線L2がアースA2に接地されている場合について説明する。従来と同様に、図2の例では、電源側アースA2とフィールド機器側アースA1との間に例えば抵抗成分に起因するノイズ源Nが存在する。
The effect of the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, a case where the negative power supply line L2 is grounded to the ground A2 in the
ノイズ対策回路11のスイッチSW1をOFFに設定し、スイッチSW2をONに設定したときに、電源側アースA2を基準としてノイズ電圧の経路を考察すると、スイッチSW1をOFFに設定したことにより、フィールド機器側アースA1とコンデンサC1とを介したノイズ経路3が遮断されるので、+電源線L1にノイズ電圧が伝わることはない。一方、−電源線L2は、電源側アースA2と同じ電位となる。この状態において、フィールド機器1の+電源線L1と−電源線L2との間にはノイズ電位差が生じないため、従来のようなノイズ電流が内部回路10に流れることはない。このように、本実施例では、スイッチSW1,SW2のON/OFFを適切に設定することにより、ノイズ対策を実施することができる。
When the switch SW1 of the
図1、図2では、スイッチとコンデンサとを直列に接続した回路を1電源線あたり1個としたが、これに限るものではなく、図3に示すようにスイッチとコンデンサとを直列に接続した回路を1電源線あたり複数個設けるようにしてもよい。+電源線L1とアースAとの間に、スイッチSW1とコンデンサC1とを直列に接続した回路を並列に複数配設した回路は第1の容量調整部12−1aを構成している。また、−電源線L2とアースAと間に、スイッチSW2とコンデンサC2とを直列に接続した回路を並列に複数配設した回路は第2の容量調整部12−2aを構成している。 In FIG. 1 and FIG. 2, the circuit in which the switch and the capacitor are connected in series is one per power line. However, the circuit is not limited to this, and the switch and the capacitor are connected in series as shown in FIG. A plurality of circuits may be provided per power line. A circuit in which a plurality of circuits in which a switch SW1 and a capacitor C1 are connected in series is arranged in parallel between the + power supply line L1 and the ground A constitutes a first capacitance adjusting unit 12-1a. Further, a circuit in which a plurality of circuits in which a switch SW2 and a capacitor C2 are connected in series is arranged in parallel between the power source line L2 and the ground A constitutes a second capacitance adjusting unit 12-2a.
図3に示したフィールド機器1aのノイズ対策回路11aによれば、フィールド機器1aの電源線L1,L2がアースAに対して有する容量を細かく調整することができ、より適切なノイズ対策を実施することが可能となる。
According to the
なお、スイッチSW1,SW2は機械的な操作によってON/OFFを設定できるものであってもよいし、外部からの制御信号によってON/OFFを設定できるものであってもよい。 The switches SW1 and SW2 may be ones that can be set ON / OFF by a mechanical operation, or may be ones that can be set ON / OFF by an external control signal.
[第2の実施例]
次に、本発明の第2の実施例について説明する。図4は本発明の第2の実施例に係るフィールド機器の構成を示す回路図であり、図1、図3と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例のフィールド機器1bは、内部回路10と、ノイズ対策回路11bとを備えている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of a field device according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in FIGS. 1 and 3 are given the same reference numerals. The
ノイズ対策回路11bは、+電源線L1とアースAとの間に挿入されるバリアブルコンデンサC3と、−電源線L2とアースAとの間に挿入されるバリアブルコンデンサC4とから構成される。バリアブルコンデンサC3は第1の容量調整部12−1bを構成し、バリアブルコンデンサC4は第2の容量調整部12−1bを構成している。
The
このように、本実施例では、スイッチとコンデンサとを直列に接続した回路の代わりにバリアブルコンデンサC3,C4を用いることにより、フィールド機器1の電源線L1,L2がアースAに対して有する容量を連続的に調整することができ、より適切なノイズ対策を実施することが可能となる。
As described above, in this embodiment, by using the variable capacitors C3 and C4 instead of the circuit in which the switch and the capacitor are connected in series, the capacity of the power supply lines L1 and L2 of the
なお、バリアブルコンデンサC3,C4は、機械的な操作によって容量が変化するものであってもよいし、外部からの制御信号によって容量が変化するものであってもよい。 The variable capacitors C3 and C4 may be those whose capacitance is changed by a mechanical operation, or may be one whose capacitance is changed by a control signal from the outside.
[第3の実施例]
次に、本発明の第3の実施例について説明する。図5は本発明の第3の実施例に係るフィールド機器の構成を示す回路図であり、図1、図3、図4と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例のフィールド機器1cは、内部回路10と、ノイズ対策回路11cとを備えている。第1の実施例では、フィールド機器の設置場所でノイズ対策を行う作業員がスイッチSW1,SW2のON/OFF設定を試行錯誤で決定する必要があった。これに対して、本実施例は、スイッチSW1,SW2のON/OFF設定を自動的に最適化するものである。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of a field device according to the third embodiment of the present invention. The same components as those in FIGS. 1, 3, and 4 are given the same reference numerals. The
ノイズ対策回路11cは、コンデンサC1,C2と、スイッチSW1,SW2と、+電源線L1と−電源線L2との間の交流電位差(第1の交流電位差)を測定する測定部110と、+電源線L1とアースAとの間の交流電位差(第2の交流電位差)を測定する測定部111と、−電源線L2とアースAとの間の交流電位差(第3の交流電位差)を測定する測定部112と、測定部110の測定結果と基準値との大小判定、および測定部111,112の測定結果の大小判定を行う判定部113と、判定部113の判定結果に応じてスイッチSW1,SW2のON/OFFを制御して容量を調整する制御部114とから構成される。本実施例では、スイッチSW1,SW2として、制御部114からの制御信号によってON/OFFを設定できるものを用いる。
The noise countermeasure circuit 11c includes capacitors C1 and C2, switches SW1 and SW2, a
図6は本実施例のノイズ対策回路11cの動作を説明するフローチャートである。初期状態では、制御部114はスイッチSW1,SW2を共にON状態とする。測定部110は、+電源線L1と−電源線L2との間の交流電位差V12を測定する(図6ステップS1)。測定部111は、+電源線L1とアースAとの間の交流電位差V1を測定する(図6ステップS2)。測定部112は、−電源線L2とアースAとの間の交流電位差V2を測定する(図6ステップS3)。測定部110〜112は、交流電位差V12,V1,V2のピーク値を検出してもよいし、平均値を検出してもよい。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the noise countermeasure circuit 11c of this embodiment. In the initial state, the
続いて、判定部113は、測定部110によって測定された交流電位差V12と予め定められた基準値Vrefとの大小判定を行う。判定部113は、|V12|<Vref、すなわち交流電位差V12の絶対値が基準値Vrefよりも小さい場合(図6ステップS4においてYES)、内部回路10がノイズの影響を受ける可能性はないと判断する。制御部114は、交流電位差V12の絶対値が基準値Vrefよりも小さい場合、現在のスイッチSW1,SW2の状態(ここでは共にONの状態)を維持して、処理を終了する。
Subsequently, the
基準値Vrefの決定は、例えば内部回路10がノイズの影響を受けない状態からノイズの影響を受ける状態に遷移する状況を現場で実験的に作り出し、この内部回路10の状態が遷移するときの交流電位差V12の絶対値を基準値Vrefとして設定すればよい。
The reference value Vref is determined by, for example, experimentally creating a situation in which the
判定部113は、交流電位差V12の絶対値が基準値Vref以上の場合(ステップS4においてYES)、内部回路10がノイズの影響を受ける可能性があると判断し、測定部111によって測定された交流電位差V1と測定部112によって測定された交流電位差V2との大小判定を行う。交流電位差V1はコンデンサC1の両端電圧に相当し、交流電位差V2はコンデンサC2の両端電圧に相当する。
判定部113は、|V1|<|V2|、すなわち交流電位差V1の絶対値が交流電位差V2の絶対値よりも小さい場合(図6ステップS5においてYES)、フィールド機器側アースA1とコンデンサC1とを介して+電源線L1に至る経路がノイズ経路であると判断する。つまり、交流電位差V1が小さい分だけノイズ電圧が内部回路10に印加されていることになる。制御部114は、交流電位差V1の絶対値が交流電位差V2の絶対値よりも小さい場合、スイッチSW1をONからOFFに切り替え、現在のスイッチSW2の状態(ここではON)を維持して(図6ステップS6)、処理を終了する。
判定部113は、|V1|>|V2|、すなわち交流電位差V1の絶対値が交流電位差V2の絶対値よりも大きい場合(ステップS5においてNO)、フィールド機器側アースA1とコンデンサC2とを介して−電源線L2に至る経路がノイズ経路であると判断する。つまり、交流電位差V2が小さい分だけノイズ電圧が内部回路10に印加されていることになる。制御部114は、交流電位差V1の絶対値が交流電位差V2の絶対値よりも大きい場合、現在のスイッチSW1の状態(ここではON)を維持して、スイッチSW2をONからOFFに切り替え(図6ステップS7)、処理を終了する。判定部113と制御部114の動作を表1に示す。
以上のように、本実施例では、フィールド機器1cが設置される現場でフィールド機器1cの電源線L1,L2がアースAに対して有する容量成分が適切になるようにスイッチSW1,SW2のON/OFFを自動的に最適化することができ、適切なノイズ対策を自動的に実施することが可能となる。
As described above, in this embodiment, the switches SW1 and SW2 are turned on / off so that the capacity component of the power supply lines L1 and L2 of the
本実施例は、スイッチとコンデンサとを直列に接続した回路を1電源線あたり複数個設ける構成に適用してもよい。この場合のフィールド機器1dの構成を図7に示し、ノイズ対策回路11dの動作を図8に示す。図8のステップS1〜S4の処理は上記のとおりである。
The present embodiment may be applied to a configuration in which a plurality of circuits each having a switch and a capacitor connected in series are provided per power supply line. The configuration of the
ノイズ対策回路11dの判定部113dは、交流電位差V12と基準値Vrefとの大小判定を上記のとおり行い(図8ステップS4)、交流電位差V12の絶対値が基準値Vref以上の場合、交流電位差V1と交流電位差V2との大小判定に応じた処理を上記のとおり行う(図8ステップS5〜S7)。そして、判定部113dは、ステップS5〜S7の処理後に、測定部110〜112の測定結果を再び取得し(図8ステップS8〜S10)、交流電位差V12の絶対値が基準値Vrefよりも小さくなるまで(図8ステップS11においてYES)、あるいは状態を変更すべきスイッチの側にON状態からOFF状態に変更できるスイッチが存在しなくなるまで(図8ステップS12においてNO)、ステップS5〜S7の処理を繰り返し実行する。
The
例えば判定部113dは、制御部114dによって複数のスイッチSW1の中の1つがON状態からOFF状態に変更された後に(ステップS6)、最新の交流電位差V12の絶対値が未だ基準値Vref以上で(ステップS11においてNO)、複数のスイッチSW1の中にON状態のスイッチが残っている場合(ステップS12においてYES)、ステップS5に戻る。また、判定部113dは、制御部114dによって複数のスイッチSW2の中の1つがON状態からOFF状態に変更された後に(ステップS7)、最新の交流電位差V12の絶対値が未だ基準値Vref以上で(ステップS11においてNO)、複数のスイッチSW2の中にON状態のスイッチが残っている場合(ステップS12においてYES)、ステップS5に戻る。
For example, after the one of the plurality of switches SW1 is changed from the ON state to the OFF state by the
こうして、交流電位差V12の絶対値が小さくなる方向に(交流電位差V1の絶対値と交流電位差V2の絶対値とが等しい値になるように)、複数のスイッチSW1,SW2のON/OFFを自動的に最適化することができ、より適切なノイズ対策を実施することが可能となる。 Thus, ON / OFF of the plurality of switches SW1 and SW2 is automatically performed in a direction in which the absolute value of the AC potential difference V12 decreases (so that the absolute value of the AC potential difference V1 and the absolute value of the AC potential difference V2 are equal). Therefore, it is possible to implement more appropriate noise countermeasures.
[第4の実施例]
次に、本発明の第4の実施例について説明する。図9は本発明の第4の実施例に係るフィールド機器の構成を示す回路図であり、図1、図3〜図5、図7と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例のフィールド機器1eは、内部回路10と、ノイズ対策回路11eとを備えている。第2の実施例では、フィールド機器の設置場所でノイズ対策を行う作業員がバリアブルコンデンサC3,C4の容量を試行錯誤で決定する必要があった。これに対して、本実施例は、バリアブルコンデンサC3,C4の容量を自動的に最適化するものである。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a circuit diagram showing the configuration of a field device according to the fourth embodiment of the present invention. The same components as those in FIGS. 1, 3 to 5 and 7 are denoted by the same reference numerals. The field device 1e of this embodiment includes an
ノイズ対策回路11eは、バリアブルコンデンサC3,C4と、測定部110〜112と、判定部113eと、判定部113eの判定結果に応じてバリアブルコンデンサC3,C4の容量を調整する制御部114eとから構成される。本実施例では、バリアブルコンデンサC3,C4として、制御部114eからの制御信号によって容量を変更できるものを用いる。
The noise countermeasure circuit 11e includes variable capacitors C3 and C4,
図10は本実施例のノイズ対策回路11eの動作を説明するフローチャートである。図10のステップS1〜S5の処理は第3の実施例で説明したとおりである。
制御部114eは、交流電位差V1の絶対値が交流電位差V2の絶対値よりも小さい場合(図10ステップS5においてYES)、バリアブルコンデンサC3の容量が所定量だけ小さくなるように制御し、バリアブルコンデンサC4の現在の容量を維持する(図10ステップS13)。
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the noise countermeasure circuit 11e of this embodiment. The processing in steps S1 to S5 in FIG. 10 is as described in the third embodiment.
When the absolute value of AC potential difference V1 is smaller than the absolute value of AC potential difference V2 (YES in step S5 in FIG. 10),
また、制御部114eは、交流電位差V1の絶対値が交流電位差V2の絶対値よりも大きい場合(ステップS5においてNO)、バリアブルコンデンサC4の容量が所定量だけ小さくなるように制御し、バリアブルコンデンサC3の現在の容量を維持する(図10ステップS14)。
In addition, when the absolute value of AC potential difference V1 is larger than the absolute value of AC potential difference V2 (NO in step S5),
判定部113eは、ステップS5,S13,S14の処理後に、測定部110〜112の測定結果を再び取得し(図10ステップS15〜S17)、交流電位差V12の絶対値が基準値Vrefよりも小さくなるまで(図10ステップS18においてYES)、あるいは変更すべきバリアブルコンデンサの容量が下限に達して容量を変更できなくなるまで(図10ステップS19においてNO)、ステップS5,S13,S14の処理を繰り返し実行する。
The
例えば判定部113eは、制御部114eによってバリアブルコンデンサC3の容量が削減された後に(ステップS13)、最新の交流電位差V12の絶対値が未だ基準値Vref以上で(ステップS18においてNO)、バリアブルコンデンサC3の容量を更に削減することが可能(C3の容量を削減する方向に制御信号を変更可能)な場合(ステップS19においてYES)、ステップS5に戻る。また、判定部113eは、制御部114eによってバリアブルコンデンサC4の容量が削減された後に(ステップS14)、最新の交流電位差V12の絶対値が未だ基準値Vref以上で(ステップS18においてNO)、バリアブルコンデンサC4の容量を更に削減することが可能(C4の容量を削減する方向に制御信号を変更可能)な場合(ステップS19においてYES)、ステップS5に戻る。
For example, after the capacity of the variable capacitor C3 is reduced by the
こうして、交流電位差V12の絶対値が小さくなる方向に(交流電位差V1の絶対値と交流電位差V2の絶対値とが等しい値になるように)、バリアブルコンデンサC3,C4の容量を自動的に最適化することができ、より適切なノイズ対策を実施することが可能となる。判定部113eと制御部114eの動作を表2に示す。
In this way, the capacitances of the variable capacitors C3 and C4 are automatically optimized so that the absolute value of the AC potential difference V12 decreases (so that the absolute value of the AC potential difference V1 and the absolute value of the AC potential difference V2 are equal). This makes it possible to implement more appropriate noise countermeasures. Table 2 shows operations of the
なお、図6、図8、図10に示した処理は、例えばフィールド機器1c,1d,1eの電源が投入されたときに1回実施してもよいし、一定時間毎に実施してもよいし、作業員から指示があったときに実施してもよい。
6, 8, and 10 may be performed once, for example, when the
第3、第4の実施例で説明した判定部113,113d,113eは、例えばCPU(Central Processing Unit)、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。CPUは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第3、第4の実施例で説明した処理を実行する。
The
第1〜第4の実施例では、ノイズ対策回路11,11a〜11eをフィールド機器1,1a〜1eの内部に設けたが、これに限るものではなく、ノイズ対策回路11,11a〜11eをフィールド機器1,1a〜1eの外部に設けるようにしてもよい。ただし、ノイズ対策回路11,11a〜11eの地点のアースとフィールド機器1,1a〜1eの地点のアースとの距離が長くなることを避けるため、ノイズ対策回路11,11a〜11eをフィールド機器1,1a〜1eの近傍に設けることが望ましい。
In the first to fourth embodiments, the
第1、第3の実施例では、スイッチSW1とコンデンサC1とを直接的に接続した回路を第1の容量調整部12−1とし、スイッチSW2とコンデンサC2とを直接的に接続した回路を第2の容量調整部12−2としているが、容量調整部12−1,12−2はこのような形態に限るものではない。例えばスイッチSW1とコンデンサC1との間、およびスイッチSW2とコンデンサC2との間のそれぞれに、抵抗等の素子や回路が挿入されていてもよい。すなわち、コンデンサC1,C2は、それぞれスイッチSW1,SW2と同列状に電源線とアースとの間に挿入され、スイッチSW1,SW2と直接的または間接的に接続されていればよい。 In the first and third embodiments, a circuit in which the switch SW1 and the capacitor C1 are directly connected is referred to as the first capacitance adjusting unit 12-1, and a circuit in which the switch SW2 and the capacitor C2 are directly connected is the first. However, the capacity adjustment units 12-1 and 12-2 are not limited to such a configuration. For example, an element or a circuit such as a resistor may be inserted between the switch SW1 and the capacitor C1 and between the switch SW2 and the capacitor C2. That is, the capacitors C1 and C2 may be inserted between the power supply line and the ground in the same row as the switches SW1 and SW2, respectively, and may be directly or indirectly connected to the switches SW1 and SW2.
図3、図7に示した第1の容量調整部12−1aにおいてもスイッチSW1とコンデンサC1とを含む回路を1電源線あたり複数個設けるようにすればよく、個々のコンデンサC1は同列のスイッチSW1と直接的または間接的に接続されていればよい。同様に、第2の容量調整部12−2aにおいてもスイッチSW2とコンデンサC2とを含む回路を1電源線あたり複数個設けるようにすればよく、個々のコンデンサC2は同列のスイッチSW2と直接的または間接的に接続されていればよい。 In the first capacitance adjusting unit 12-1a shown in FIGS. 3 and 7, a plurality of circuits including the switch SW1 and the capacitor C1 may be provided for each power supply line, and each capacitor C1 is a switch in the same row. It may be connected directly or indirectly to SW1. Similarly, in the second capacitance adjusting unit 12-2a, a plurality of circuits including the switch SW2 and the capacitor C2 may be provided per power supply line, and each capacitor C2 may be directly or directly connected to the switch SW2 in the same row. It only needs to be connected indirectly.
本発明は、フィールド機器のノイズ対策に適用することができる。 The present invention can be applied to noise countermeasures for field devices.
1,1a〜1e…フィールド機器、10…内部回路、11,11a〜11e…ノイズ対策回路、12−1,12−1a,12−1b,12−2,12−2a,12−1b…容量調整部、110〜112…測定部、113,113d,113e…判定部、114,114d,114e…制御部、L1,L2…電源線、A…アース、C1,C2…コンデンサ、C3,C4…バリアブルコンデンサ、SW1,SW2…スイッチ。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記容量調整部は、
前記電源線と前記アースとの間に挿入されたスイッチと、
前記スイッチと同列状に前記電源線と前記アースとの間に挿入され、前記スイッチと直接的または間接的に接続されたコンデンサとを含み、
前記スイッチのON/OFFによって容量が調整可能であることを特徴とするノイズ対策回路。 The noise countermeasure circuit according to claim 1,
The capacity adjusting unit is
A switch inserted between the power line and the ground;
A capacitor inserted between the power line and the ground in the same row as the switch, and a capacitor connected directly or indirectly to the switch;
A noise countermeasure circuit characterized in that the capacitance can be adjusted by turning on and off the switch.
前記容量調整部は、前記スイッチと前記コンデンサとを含む回路を1電源線あたり複数個備えることを特徴とするノイズ対策回路。 The noise suppression circuit according to claim 2,
The noise countermeasure circuit, wherein the capacitance adjusting unit includes a plurality of circuits including the switch and the capacitor per power line.
前記容量調整部は、バリアブルコンデンサからなることを特徴とするノイズ対策回路。 The noise countermeasure circuit according to claim 1,
The noise countermeasure circuit, wherein the capacitance adjusting unit is composed of a variable capacitor.
前記容量調整部は、前記フィールド機器の内部回路へ第1の電源電圧を供給する第1の前記電源線と前記アースとの間に挿入された第1の容量調整部と、前記フィールド機器の内部回路へ第2の電源電圧を供給する第2の前記電源線と前記アースとの間に挿入された第2の容量調整部とからなることを特徴とするノイズ対策回路。 The noise suppression circuit according to any one of claims 1 to 4,
The capacity adjusting unit includes a first capacity adjusting unit inserted between the first power supply line for supplying a first power supply voltage to an internal circuit of the field device and the ground, and an inside of the field device. A noise countermeasure circuit comprising: a second capacitance adjusting unit inserted between the second power supply line for supplying a second power supply voltage to the circuit and the ground.
前記第1の電源線と前記第2の電源線との間の第1の交流電位差を測定するように構成された第1の測定部と、
前記第1の電源線と前記アースとの間の第2の交流電位差を測定するように構成された第2の測定部と、
前記第2の電源線と前記アースとの間の第3の交流電位差を測定するように構成された第3の測定部と、
前記第1の交流電位差と基準値との大小判定、および前記第2の交流電位差と前記第3の交流電位差の大小判定を行うように構成された判定部と、
前記判定部の判定結果に応じて前記第1、第2の容量調整部の容量を調整するように構成された制御部とをさらに備えることを特徴とするノイズ対策回路。 In the noise countermeasure circuit according to claim 5,
A first measurement unit configured to measure a first AC potential difference between the first power supply line and the second power supply line;
A second measuring unit configured to measure a second AC potential difference between the first power line and the ground;
A third measuring unit configured to measure a third AC potential difference between the second power line and the ground;
A determination unit configured to determine the magnitude of the first AC potential difference and a reference value, and to determine the magnitude of the second AC potential difference and the third AC potential difference;
A noise countermeasure circuit, further comprising: a control unit configured to adjust a capacitance of the first and second capacitance adjustment units according to a determination result of the determination unit.
前記制御部は、前記第1の交流電位差が前記基準値以上の場合に、前記第2の交流電位差と前記第3の交流電位差の大小判定の結果に基づいて、前記第1の交流電位差が小さくなる方向に前記第1、第2の容量調整部の容量を調整することを特徴とするノイズ対策回路。 The noise suppression circuit according to claim 6,
When the first AC potential difference is greater than or equal to the reference value, the control unit reduces the first AC potential difference based on a result of the magnitude determination between the second AC potential difference and the third AC potential difference. A noise countermeasure circuit characterized by adjusting the capacitances of the first and second capacitance adjustment units in the direction of
前記制御部は、前記第1の交流電位差が前記基準値以上の場合で、かつ前記第2の交流電位差が前記第3の交流電位差よりも小さい場合に、前記第1の容量調整部の容量が減る方向に調整し、前記第1の交流電位差が前記基準値以上の場合で、かつ前記第2の交流電位差が前記第3の交流電位差よりも大きい場合に、前記第2の容量調整部の容量が減る方向に調整することを特徴とするノイズ対策回路。 The noise countermeasure circuit according to claim 7,
When the first AC potential difference is greater than or equal to the reference value and the second AC potential difference is smaller than the third AC potential difference, the control unit has a capacitance of the first capacitance adjustment unit. When the first AC potential difference is greater than or equal to the reference value and the second AC potential difference is greater than the third AC potential difference, the capacitance of the second capacitance adjustment unit is adjusted in a decreasing direction. A noise countermeasure circuit that adjusts in a direction that reduces noise.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017105448A JP6974035B2 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Noise suppression circuit and field equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017105448A JP6974035B2 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Noise suppression circuit and field equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018201309A true JP2018201309A (en) | 2018-12-20 |
JP6974035B2 JP6974035B2 (en) | 2021-12-01 |
Family
ID=64667428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017105448A Active JP6974035B2 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Noise suppression circuit and field equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6974035B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020148502A (en) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | Current measuring device |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6176026A (en) * | 1984-09-19 | 1986-04-18 | 日本電気株式会社 | Preventive circuit for inrush current |
JPH06113534A (en) * | 1992-09-25 | 1994-04-22 | Matsushita Electric Works Ltd | Power supply |
JP2006018665A (en) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power supply stabilization control device |
US20110096577A1 (en) * | 2009-10-28 | 2011-04-28 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Power conversion apparatus |
JP2014082748A (en) * | 2012-09-28 | 2014-05-08 | Denso Corp | Electronic apparatus |
JP2017020631A (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | アズビル株式会社 | Positioner |
JP2017041920A (en) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | Inverter device |
-
2017
- 2017-05-29 JP JP2017105448A patent/JP6974035B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6176026A (en) * | 1984-09-19 | 1986-04-18 | 日本電気株式会社 | Preventive circuit for inrush current |
JPH06113534A (en) * | 1992-09-25 | 1994-04-22 | Matsushita Electric Works Ltd | Power supply |
JP2006018665A (en) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power supply stabilization control device |
US20110096577A1 (en) * | 2009-10-28 | 2011-04-28 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Power conversion apparatus |
CN102055355A (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-11 | 富士电机控股株式会社 | Power conversion apparatus |
JP2011120440A (en) * | 2009-10-28 | 2011-06-16 | Fuji Electric Co Ltd | Power conversion apparatus |
JP2014082748A (en) * | 2012-09-28 | 2014-05-08 | Denso Corp | Electronic apparatus |
JP2017020631A (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | アズビル株式会社 | Positioner |
JP2017041920A (en) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | Inverter device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020148502A (en) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | Current measuring device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6974035B2 (en) | 2021-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2765391A2 (en) | Transformer based sensor arrangement | |
JP6219180B2 (en) | Voltage regulator | |
US10970154B2 (en) | Method for detecting a failure in an electronic system | |
US10775822B2 (en) | Circuit for voltage regulation and voltage regulating method | |
JP6974035B2 (en) | Noise suppression circuit and field equipment | |
EP3651385A1 (en) | Control circuit for suppressing electromagnetic interference signals | |
JP6513943B2 (en) | Voltage regulator | |
CN112889015B (en) | Method and apparatus to improve the safe operating area of a switched mode power supply | |
WO2020250349A1 (en) | Constant voltage circuit and electronic device | |
CN109388168B (en) | Optical sensor device and voltage regulator device | |
US10956646B2 (en) | Customizing circuit layout design rules for fabrication facilities | |
JP6592978B2 (en) | Input pre-circuit in switching power supply control IC and switching power supply control apparatus having the input pre-circuit | |
US20150325376A1 (en) | Voltage smoothing circuit, voltage conversion circuit, and method for controlling voltage to be applied to multilayer capacitor | |
US10320359B2 (en) | Signal processing device and control device | |
KR101796769B1 (en) | Capacitorless low drop out regulator and controlling circuit therefor | |
JP5799897B2 (en) | Method of adjusting applied voltage of communication device and matching circuit | |
KR101997360B1 (en) | Apparatus for detecting disconnection of inductive sensor | |
JP2007304850A (en) | Voltage generation circuit and electric appliance provided with the same | |
TW201929365A (en) | Power supply system and control method for power supply system | |
JP6908366B2 (en) | Power circuit and power control method | |
KR101525701B1 (en) | Apparatus for controlling output voltage and apparatus for boosting voltage including the same | |
EP2573958B1 (en) | Method and device for supplying power to 300pin 40gb optical module | |
JP5744712B2 (en) | Power detection circuit | |
KR102049398B1 (en) | Linear Mode DC Power Supply Device | |
TW201714404A (en) | Semiconductor integrated circuit device and a method for setting an optimal resistance of a damper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200311 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210224 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210423 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211012 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211104 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6974035 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |