模拟输入单元以及基准电压稳定化电路制造技术

模拟输入单元(1)具备：输入端子(2、3、4、5)，它们能够输入来自模拟传感器的模拟值；开关(8、9)，它们使模拟传感器的选择或者非选择成为可能；AD转换器(6)，其将来自所选择的模拟传感器的模拟值变换为数字值；基准电阻(7)，其生成由AD转换器(6)参照的基准电压；以及基准电压稳定化电路(10)，其与基准电阻(7)并联连接。

Analog input unit and reference voltage stabilization circuit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模拟输入单元以及基准电压稳定化电路
本专利技术涉及以能够通过开关来选择与测温电阻体的连接、与电流输出传感器的连接以及与电压输出传感器的连接的方式而构成的模拟输入单元，以及以能够应用于该模拟输入单元的方式而构成的基准电压稳定化电路。
技术介绍
就与模拟输入单元的输入端子连接的传感器而言，存在对温度进行检测的测温电阻体、对压力以及流量这些物理量进行检测的电流输出传感器或者电压输出传感器。当前，存在模拟输入单元，其以能够连接这些传感器的方式而构成，通过内置执行与传感器的输入规格对应的输入处理的电路，从而能够将各种传感器选择性地与输入端子连接(例如，下述专利文献1)。另外，还存在以下技术，即，将由实际的模数(AnalogtoDigital：下面记作“AD”)变换得到的变换值与没有变动量的AD变换值进行比较，通过进行运算处理而计算出变动量，对恒定电流值进行校正(例如，下述专利文献2)。专利文献1：日本特开2008-304203号公报专利文献2：日本特开2013-19738号公报
技术实现思路
但是，对于上述专利文献1、2所代表的当前的模拟输入单元，在根据连接的传感器对内部的开关进行切换而选择输入时，会通过开关而在未选择的电路流过泄漏电流。存在以下问题，即，由于该泄漏电流，没有向本来应流过的电路供给所需要的电流。另外，在连接了3线式测温电阻体的情况下，需要生成基准电压。基准电压是通过在基准电阻流过电流而生成的。但是，由于泄漏电流，本来应流过的电流变小。如果电流变小，则基准电压变动。由于基准电压变动，AD变换所需要的分辨率以及精度下降。从上述的观点出发，在将需要生成基准电压的传感器连接至模拟输入单元的情况下，需要将基准电压高精度地保持恒定的机制。本专利技术就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供基准电压稳定化电路，该基准电压稳定化电路即使在将传感器连接至需要生成基准电压的模拟输入单元的情况下，也能够降低由在传感器输入的切换时产生的泄漏电流引起的基准电压的变动。为了解决上述课题，达成目的，本专利技术涉及的模拟输入单元具备：输入端子，其能够输入来自模拟传感器的模拟值；开关，其使模拟传感器的选择或者非选择成为可能；AD转换器，其将来自所选择的模拟传感器的模拟值变换为数字值；基准电阻，其生成由AD转换器参照的基准电压；以及基准电压稳定化电路，其与基准电阻并联连接。专利技术的效果根据本专利技术，取得以下效果，即，即使在将传感器连接至需要生成基准电压的模拟输入单元的情况下，也能够降低由在传感器输入的切换时产生的泄漏电流引起的基准电压的变动。附图说明图1是表示实施方式涉及的模拟输入单元中的输入处理部的结构的图。图2是表示向图1所示的模拟输入单元连接了电压输出传感器的状态的图。图3是表示向图1所示的模拟输入单元连接了电流输出传感器的状态的图。图4是表示向图1所示的模拟输入单元连接了3线式测温电阻体的状态的图。图5是表示图1至图4所示的基准电压稳定化电路的内部结构的电路图。具体实施方式下面，基于附图，对本专利技术的实施方式涉及的模拟输入单元以及基准电压稳定化电路详细地进行说明。此外，本专利技术不受下面的实施方式限定。实施方式.图1是表示实施方式涉及的模拟输入单元中的输入处理部的结构的图。在图1中，实施方式涉及的模拟输入单元1具备3线式测温电阻体、电压输出传感器以及电流输出传感器中的至少1个所使用的输入端子2、3、4、5。更详细地说，输入端子2、3是3线式测温电阻体的电压输入用端子。输入端子4是3线式测温电阻体的电流输入用端子，并且也用作电压输出传感器的电压输入用端子以及电流输出传感器的电流输入用端子。输入端子5是电压输出传感器的电压输入用端子以及电流输出传感器的电流输入用端子。此外，这里举出的3线式测温电阻体、电压输出传感器以及电流输出传感器是输出模拟值的模拟传感器的例示。另外，输入端子2、3、4、5是一个例子，只要是能够输入电压值或者电流值中的至少一个的端子即可，可以是任何端子。另外，模拟输入单元1还具备：AD转换器6，其将输入来的模拟值变换为数字值；基准电阻7，其生成由AD转换器6参照的基准电压；以及开关8、9，它们使模拟传感器的选择或者非选择成为可能。更详细地说，开关8对从3线式测温电阻体供给来的电流、来自电压输出传感器的施加电压或者来自电流输出传感器的供给电流的输入进行选择。另外，开关9对来自电压输出传感器的施加电压或者来自电流输出传感器的供给电流的输入进行选择。另外，模拟输入单元1还具备：基准电压稳定化电路10，其抑制由基准电阻7生成的基准电压的变动；以及电流电压变换用电阻11。这里，如图1也示出的那样，将基准电阻7的电阻值设为Rref，将电流电压变换用电阻11的电阻值设为R。图2是表示向图1所示的模拟输入单元1连接了电压输出传感器12的状态的图。如图2所示，电压输出传感器12连接在输入端子4与输入端子5之间。如果电压输出传感器12连接在输入端子4、5之间，则通过模拟输入单元1的内部的软件而将开关8控制为断开。另外，通过模拟输入单元1的内部的软件，将开关9切换至从输入端子4施加的电压能够向AD转换器6直接输入侧。由此，从输入端子4施加的电压经由开关9而输入至AD转换器6，在AD转换器6中，测定输入端子4与输入端子5之间的电位差。图3是表示向图1所示的模拟输入单元1连接了电流输出传感器13的状态的图。电流输出传感器13连接在输入端子4与输入端子5之间。如果电流输出传感器13连接在输入端子4、5之间，则通过模拟输入单元1的内部的软件而将开关8控制为断开。另外，通过模拟输入单元1的内部的软件，将开关9切换至从输入端子4供给的电流流过电流电压变换用电阻11侧。此时，通过电流电压变换用电阻11将电流变换为电压。即，从输入端子4供给来的电流经由开关9而流过电流电压变换用电阻11，由电流电压变换用电阻11将电流值变换为电压值。并且，在电流电压变换用电阻11的两端产生的电压通过AD转换器6而进行测定，通过AD转换器6而计算出从输入端子4供给来的电流的电流值。图4是表示向图1所示的模拟输入单元1连接了3线式测温电阻体14的状态的图。3线式测温电阻体14与输入端子2、3、4连接。如果3线式测温电阻体14与输入端子2、3、4连接，则通过模拟输入单元1的内部的软件而将开关8控制为接通。另外，通过模拟输入单元1的内部的软件而将开关9控制为断开。在3线式测温电阻体14与输入端子2、3、4连接时，输入端子2、3是电压输入用端子，并且也作为电流输入用端子而动作。具体地说，如图4所示，从AD转换器6向3线式测温电阻体14供给恒定电流I。由此，从输入端子2、3流向3线式测温电阻体14的电流2I经由输入端子4以及开关8而流入基准电阻7，生成基准电压Rref·2I。这里，电流2I中的一部分作为泄漏电流Ileak而流向开关9。因此，就流入基准电阻7的电流2I而言，电流以泄漏电流Ileak的量变小。其结果，基准电压下降Rref·Ileak。基准电压稳定化电路10与基准电阻7并联连接。由于该连接，基准电压稳定化电路10能够对基准电压的下降进行检测。基准电压稳定化电路10根据基准电阻7的电压对下降的电压成分即Rref·Ileak进行检测，根据检测到的电压生成与泄漏电流Ileak相同的补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟输入单元，其特征在于，具备：输入端子，其能够输入来自模拟传感器的模拟值；开关，其使所述模拟传感器的选择或者非选择成为可能；AD转换器，其将来自所选择的所述模拟传感器的模拟值变换为数字值；基准电阻，其生成由所述AD转换器参照的基准电压；以及基准电压稳定化电路，其与所述基准电阻并联连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种模拟输入单元，其特征在于，具备：输入端子，其能够输入来自模拟传感器的模拟值；开关，其使所述模拟传感器的选择或者非选择成为可能；AD转换器，其将来自所选择的所述模拟传感器的模拟值变换为数字值；基准电阻，其生成由所述AD转换器参照的基准电压；以及基准电压稳定化电路，其与所述基准电阻并联连接。2.根据权利要求1所述的模拟输入单元，其特征在于，所述基准电压稳定化电路通过电阻以及运算放大器而被赋予电流正反馈的功能。3.根据权利要求1或2所述的模拟输入单元，其特征在于，所述基准电压稳定化电路安装于所述AD转换器的内部。4.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟输入单元，其特征在于，所述基准电压稳定化电路以能够后安装于所述模拟输入单元的外部或者内部的方式而构成。5.一种基准电压稳定化电路，其应用于模拟输入单元，该模拟输入单元具备：输入端子，其能够输入来自模拟传感器的模拟值；开关，...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥田有记浩，渡边健太，二宫圭治，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP