ＤＣバイアス電流を用いた接続不良セルフ・モニタリング用のシステム、方法、および装置
【課題】電圧モード・センサに付随する測定値を取得してセンサに付随する接続性不良を検出するための方法を提供する。
【解決手段】ＤＣバイアス電流３２２を電圧モード・センサ３２０を含む回路内に結合する。電圧モード・センサ３２０からのは時変信号３２３を検知ブロック３０１でモニタする。ＤＣバイアス電流３２２の公称レベルを設定し、ＤＣバイアス電流３２２により生じる電圧３２４を検知ブロック３０１でモニタし、その電圧に基づいて、回路の接続状態（入力配線の開および短絡）を判定する。
【解決手段】ＤＣバイアス電流３２２を電圧モード・センサ３２０を含む回路内に結合する。電圧モード・センサ３２０からのは時変信号３２３を検知ブロック３０１でモニタする。ＤＣバイアス電流３２２の公称レベルを設定し、ＤＣバイアス電流３２２により生じる電圧３２４を検知ブロック３０１でモニタし、その電圧に基づいて、回路の接続状態（入力配線の開および短絡）を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、接続不良モニタリングに関し、特に、ＤＣ電流を用いた接続不良セルフ・モニタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
センサ・システムは、センサー素子からの信号を遠隔配置された受信部およびプロセッサに送信するように、複数のコネクタと長い電路とを必要とすることが多い。コネクタが破損するかまたはケーブルに開導体状態が生じると、たとえば、誤信号に気付かない状態が続いて危険な状態となる場合があるか、またはオペレータが問題に気付いて接続を修復するまで、モニタ中の機械類の動作が不正確となる場合がある。あるセンサ、特に、線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ）ベースのセンサでは、遠隔で生成した励磁信号を、センサー素子に、たとえばシールド・ツイスト・ペア励磁ケーブルを経由して送ることができる。たとえば、ＬＶＤＴセンサを通る励磁信号結合の振幅（センサ位置の関数である）を次に、遠隔の受信部に、別個の帰線シールド・ツイスト・ペアを介して送信して戻しても良い。ある開路接続シナリオとして、励磁信号が、励磁源から受信部に、シールディングまたは接地経路を介して、実際のセンサからの変換なしに結合する場合があるというシナリオが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，２８８，９３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなシナリオでは、受信した励磁信号は、有効信号のように見える可能性があり、その診断および補正は極めて難しい場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述の必要性の一部または全部が、本発明のある実施形態によって対処される場合がある。本発明のある実施形態には、ＤＣバイアス電流を用いた接続不良セルフ・モニタリング用のシステム、方法、および装置が含まれている場合がある。
【０００６】
本発明の実施形態例によれば、電圧モード・センサに付随する測定値を取得してセンサに付随する接続性不良を検出するための方法が提供される。本方法は、ＤＣバイアス電流を回路内に結合することを含むことができる。回路は電圧モード・センサを備えることができ、電圧モード・センサは時変信号を出力することができる。本方法はまた、ＤＣバイアス電流の公称レベルを設定することと、ＤＣバイアス電流に付随する電圧をモニタすることと、少なくとも部分的に電圧のモニタリングに基づいて回路接続性状況を判定することと、を含むことができる。
【０００７】
別の実施形態例によれば、測定値を取得して接続性不良を検出するためのシステムが提供される。本システムは、時変信号を生成するための電圧モード・センサと、差動増幅器と、電圧モード・センサと差動増幅器との間で信号を送信するように動作する少なくとも１つの伝送ケーブルと、電圧モード・センサと少なくとも１つの伝送ケーブルとを備える回路にＤＣバイアス電流を与えるように動作可能な少なくとも１つの供給源と、を備える。本システムはまた、差動増幅器と通信状態にある少なくとも１つのプロセッサであって、少なくとも部分的に、バイアス電流に付随する電圧のモニタリングに基づいて回路の接続性を判定するように構成されたプロセッサを備える。
【０００８】
別の実施形態例によれば、測定値を取得して接続性不良を検出するための装置が提供される。本装置は、電圧モード・センサと通信状態にある差動増幅器と、ＤＣバイアス電流を電圧モード・センサに与えるように動作可能な少なくとも１つの供給源と、ＤＣバイアス電流を電圧モード・センサに少なくとも１つの供給源から結合するための１または複数の抵抗器と、を備える。
【０００９】
本発明の他の実施形態および態様を、本明細書において詳細に説明するが、これらは、請求される発明の一部であると考えられる。他の実施形態および態様は、以下の詳細な説明、添付図面、および請求項を参照して理解することができる。
【００１０】
次に、添付の表および図面について述べる。図面は必ずしも一定の比率では描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態例による例示的な位置検知システムのブロック図である。
【図２】接地またはシールディングを通って完了する励磁信号経路を伴う従来のＬＶＤＴ回路の回路図である。
【図３】本発明の実施形態例によるＤＣバイアス電流を用いた例示的なセルフ・モニタリング回路のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態例による方法例のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照してより十分に説明する。添付図面では本発明の実施形態を図示している。しかし本発明は、多くの異なる形態で具体化しても良く、本明細書で述べる実施形態に限定されると解釈してはならない。むしろ、これらの実施形態を示したのは、本開示が十分かつ完全となるように、また本発明の範囲が当業者に十分に伝わるようにするためである。全体を通して、同様の番号は同様の要素を指す。
【００１３】
本発明のある実施形態によって、センサ・システムに付随する回路接続性問題のセルフ・モニタリングが可能になる場合がある。ある実施形態例によれば、小バイアス電流を電圧モード・センサの回路経路内に流して、バイアス電流がすべての直列接続、ケーブル、およびセンサを通って流れるようにしても良い。電圧モード・センサの抵抗が小さいために、センサおよびケーブルを電気的に接続したときにバイアス電流によって小さい電圧降下がセンサ両端に生じても良い。しかしこの小さい電圧降下は、センサ信号源を弱めるほど大きくなくても良い。本発明の実施形態例によれば、センサ、ケーブル、および／またはコネクタ両端の電圧降下は、開路状態が生じると増加して高い値になる場合がある。実施形態例によれば、電圧降下を受信部でモニタしてシステムの接続性を判定しても良い。実施形態例によれば、システム・モニタリングは、許容範囲外の入力値を検出し、アラームまたは状況信号をアサートして無効入力状態を示しても良い。この信号に従って、状態の影響を軽減しても良く、および／またはこの信号を記憶して、後にシステム診断中にアクセスできるようにしても良い。
【００１４】
本発明の実施形態例によれば、センサ・システムを設けて、１または複数の物理的現象（たとえば位置、圧力、温度、加速度、レベル、電流、電圧など）を測定しても良い。実施形態例においては、信号は、その予想される動作範囲内に留まる限り、有効であると考えても良い。たとえば、開接続不良が起きると、信号受信部がある範囲内の無効な電圧信号を生成する場合があり、また不適切で自己破壊的または危険でさえあるシステム挙動が生じる場合がある。実施形態例によれば、許容範囲外の事象が起きたときにアラームまたは動作状態信号をトリガして、有害な反応を回避するとともに修復のための診断ガイダンスを行なうことができる。このような冗長な入力を伴うシステム例においては、特定の信号源が破損していることが認識されるために、システムは、破損した信号源を修復が終わるまで隔離することができ、また残りの有効入力と普通に反応することができ、その結果、システム可用性が高まる場合がある。
【００１５】
本発明のある実施形態例では、センサおよび検出器回路構成の通常の動作範囲を、バイアス電流によって生じる小さいバイアス電圧を補償するように設定しても良く、またこの動作範囲によって、入力配線の開および短絡の両方の検出が、センサの出力上と、配線、接続部、ケーブル、および他の接続性コンポーネントに対するその励磁上との両方で可能になっても良い。
【００１６】
次に、本発明の実施形態例により、バイアス電流を与えて接続性をモニタするための種々のコンポーネントおよび回路について、添付図を参照して説明する。
【００１７】
図１に、本発明の実施形態例による位置検知システム例１００のブロック図を例示する。ある実施形態例では、システム１００は、励磁源およびフィードバック検出器ブロック１０２を備えることができる。ブロック１０２は、励磁信号１０４を生成するための励磁源１０３、バイアス用電流を生成するためのバイアス電流回路１２２、およびセンサ１１６から電圧モード信号を受信するための差動増幅器１２４を備えていても良い。本発明のある実施形態例では、センサ１１６は、電圧モード・センサ、たとえば線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ）であっても良い。本発明のある実施形態例では、励磁信号１０４をセンサ１１６に励磁ケーブル１０６を介して送信しても良い。本発明のある実施形態例では、励磁ケーブル１０６、センサ１１６、および戻りケーブル１２０によって、センサならびに付随するケーブルおよび接続部の接続性をモニタするための直流信号（バイアス電流回路１２２によって生成される）用の経路が実現されていても良い。たとえば、励磁ケーブル１０６は、励磁信号１０４およびバイアス電流をセンサ１１６へ送信するためのツイスト・ペア導体を備えていても良い。本発明のある実施形態例では、センサによって生成された（または可変にスルー結合された）フィードバック信号１１８が、戻りケーブル１２０を介して差動増幅器１２４に戻る。ある実施形態例では、フィードバック信号１１８は、センサ１１６両端の電圧降下によって生じる直流（ＤＣ）電圧成分とともに、励磁信号１０４を拡大縮小したものに付随する交流（ＡＣ）電圧成分を含んでいても良い。本発明の実施形態例では、戻りケーブル１２０は、フィードバック信号１１８を差動増幅器１２４へ送信するためのツイスト・ペア導体を備えていても良い。実施形態例では、差動増幅器が生成した信号をプロセッサ１２６へ送信して、さらなる解析、記録、または他のパラメータの制御を図っても良い。
【００１８】
本発明の実施形態例によれば、励磁ケーブル１０６および／または戻りケーブル１２０は、たとえば、接地されたシールド・バーに結合しても良いシールディングを備えていても良い。本発明のある実施形態では、励磁ケーブル１０６および戻りケーブル１２０のケーブル長１１０をかなりの長さ（たとえば、１０〜１００メートル）にして、ツイスト・ペアの対地容量によって意図しない経路が形成されて回路開路シナリオの下で励磁信号１０４の一部が差動増幅器１２４の入力上に現れ得るようにすることができる。これについては、次に図２を参照して説明する。
【００１９】
図２に、ＬＶＤＴ位置センサ・システム２００の従来の回路図を示して、励磁信号が接地およびシールディングを通して（ケーブル容量を介して）受信部の入力に結合するときに起こり得る問題点を強調する。システム２００は、検知システムとして、ＡＣ励磁源２０１が左端にあり、受信部ブロック２２０が右端にあるバージョンを示している。このシナリオでは、シールドされた励磁ケーブル２０３が、励磁信号をＡＣ励磁源２０１からＬＶＤＴセンサ２０２内の巻線へ供給する場合がある。あるシステムでは、ＬＶＤＴセンサ２０２の構成を、励磁信号のわずかな割合がＬＶＤＴセンサ２０２およびシールド信号戻りケーブル２０４を直接通過して検知または負荷抵抗器２１０に達して演算増幅器２２２による測定ができるように、設定する場合がある。またシステム２００は、接地２０８（またはシールディング）に対するケーブル容量２０６も示している。このケーブル容量２０６は、ケーブル（２０３、２０４）の長さに比例する場合があり、ケーブル（２０３、２０４）が長いときにかなり大きくなる場合がある。たとえば、５００フィート（１５２．４メータ）のケーブルは、約０．０３マイクロファラッドの対地容量となる場合がある。これは、電流が接地（またはシールディング）に流れる経路を示す場合がある。０．０３マイクロファラッドのケーブルの対地容量は、たとえば、３．２ｋＨｚ励磁信号の場合に、接地に対する約１５００オームの経路を示す場合がある。シナリオ例として、ケーブルまたはコネクタが正常に機能せずに、開路が第１の開路箇所２３２または第２の開路箇所２３３に形成された場合には、接地（またはシールディング）を通る信号経路２３４によって回路が完成する場合があり、そして励磁信号１０４の意図しない部分が、差動増幅器２２２の入力における負荷抵抗器２１０の両端に現れて、擬似信号を生成する場合がある。
【００２０】
図３に、本発明の実施形態例によるセルフ・モニタリング回路３００を示す。回路３００の実施形態例によって、ケーブル布線、コネクタ、および他の、電圧モード・センサに付随するコンポーネントにおいて生じる開路状態の検出が容易になる場合がある。実施形態例では、回路３００は、差動増幅器３０４を備える検知ブロック３０１と、抵抗器（３０３、３０６）および電圧源（３０８、３１０）を備える電流バイアス用ブロック３０２（図２からのブロック２１０を変更したもの）と、ケーブル布線およびセンサ・ブロック３２０と、を備えていても良い。本発明のある実施形態では、正電圧源３０８からバイアス電流３２２を高側バイアス抵抗器３０３を通して供給しても良い。バイアス電流は、ケーブル布線およびセンサ３２０を通って、低側バイアス抵抗器３０６を通って、負電圧源３１０まで流れても良い。本発明の実施形態例によれば、ケーブル布線およびセンサ・ブロック３２０内のセンサが小さい直列抵抗を備えて、この直列抵抗によってセンサ両端にバイアス電圧３２４の小さいＤＣ電圧降下が生じる場合があるようになっていても良い。バイアス電圧３２４およびセンサによって生成または伝達される任意の時変信号３２３を次に、演算増幅器３０４が検出しても良い。
【００２１】
本発明の実施形態例によれば、通常動作のバイアス電圧３２４の設定は、センサ直列抵抗、バイアス抵抗器（３０３、３０６）、および／または供給電圧（３０８、３１０）などの値を制御することによって行なっても良い。本発明のある実施形態例では、バイアス電流３２２の経路の任意の一部が開路であるときに、正電圧源３０８と負の電圧源３１０との間の電位差がほぼ、差動増幅器３０４の入力上に存在する場合があり、これがプロセッサ３２６によって検出されて開路として解釈される場合がある。
【００２２】
次に、本発明の実施形態により、図４のフローチャートを参照して、電圧モード・センサに付随する測定値を取得してセンサに付随する接続性不良を検出するための方法例４００について説明する。方法４００は、ブロック４０２で開始し、ＤＣバイアス電流を、電圧モード・センサを含む回路内に結合することを含んでいる。電圧モード・センサからは時変信号が出力される。ブロック４０４では、方法４００はＤＣバイアス電流の公称レベルを設定することを含んでいる。ブロック４０６では、実施形態例により、方法４００は、ＤＣバイアス電流に付随する電圧をモニタすることを含んでいる。ブロック４０８では、方法４００は、少なくとも電圧のモニタリングに基づいて回路接続性状況を判定することを含んでいる。
【００２３】
本発明のある実施形態例によれば、さらなる方法要素を実施しても良い。たとえば、一実施形態においては、方法は、励磁信号１０４を電圧モード・センサ１１６に与えることと、電圧モード・センサ１１６からのフィードバック信号１１８をモニタすることと、を含んでいても良い。実施形態例では、フィードバック信号１１８は少なくとも、回路３００が閉じているときに励磁信号１０４の結合部分を含んでいても良い。ある実施形態例では、方法はまた、少なくとも部分的にフィードバック信号１１８の整流化平均値を電圧制限と比較することに基づいて、回路接続性状況を判定することを含んでいても良い。実施形態例では、方法は、電圧モード・センサ１１６からの時変信号３２３をモニタすることと、少なくとも部分的に時変信号３２３のモニタリングに基づいて回路接続性状況を判定することと、を含んでいても良い。本発明の実施形態例では、方法は、遠隔の時変電圧モード・センサ１１６と通信状態にあるローカル・ポート内にＤＣバイアス電流３２２を結合することと、ＤＣバイアス電流の公称レベルを、ＤＣバイアス電流３２２を１または複数の電流制限器３０３、３０６を用いて制限することによって設定することと、を含んでいても良い。実施形態例では、ＤＣバイアス電流３２２を回路３００内に結合することは、少なくとも１つの供給源３０８、３１０からのＤＣバイアス電流を結合することを含んでいても良い。本発明のある実施形態例では、電流制限器３０３、３０６は抵抗器であっても良い。方法のある実施形態例では、ＤＣバイアス電流３２２を回路内に結合することは、ＤＣバイアス電流３２２を１または複数の信号ケーブル内に結合することを含んでいても良い。
【００２４】
システム１００のある実施形態例は、バイアス電流３２２経路における開路状態を検出するように動作するセルフ・モニタリング回路３００を含んでいても良い。実施形態例では、システム１００は、励磁信号１０４を電圧モード・センサ１１６に与えるように動作可能な励磁信号発生器１０３を含んでいても良い。ある実施形態例では、少なくとも１つのプロセッサ１２６が、電圧モード・センサ１１６からのフィードバック信号１１８をモニタするように構成されている。フィードバック信号１１８は少なくとも、回路３００が閉じているときに励磁信号１０４の結合部分を含んでいる。
【００２５】
システム１００のある実施形態例では、電圧モード・センサ１１６に付随する交流フィードバック信号１１８を直流信号に変換するための少なくとも１つの整流器または整流器回路を含んでいても良い。直流信号は、センサ出力および／または回路３００の接続性を表わしていても良い。システム１００のある実施形態例では、少なくとも１つのプロセッサ１２６はさらに、電圧モード・センサ１１６からの時変信号３２３をモニタして、少なくとも部分的に時変信号３２３のモニタリングに基づいて回路接続性状況を判定するように動作可能であっても良い。ある実施形態例では、システム１００は、セルフ・モニタリング回路３００を備えていても良い。セルフ・モニタリング回路３００は、ＤＣバイアス電流３２２を回路３００内に結合するように動作可能な少なくとも１つの供給源３０８、３１０を備えていても良い。実施形態例では、ＤＣバイアス電流３２２を結合することは、ＤＣ電流を、遠隔の電圧モード・センサおよびケーブル布線３２０と通信状態にあるローカル・ポート内に結合することを含むことができる。
【００２６】
したがって、本発明の実施形態例によって、センサ回路の接続性状況のセルフ・モニタリングを実現するあるシステム、方法、および装置を形成する技術的効果を提供することができる。本発明の実施形態例によって、センサ、コネクタ、または接続ケーブルの接続性変化が起きたときに、センサ回路に付随する電圧の測定可能な変化を起こすためのシステム、方法、および装置を実現するさらなる技術的効果を提供することができる。
【００２７】
本発明の実施形態例では、位置検知システム１００およびセルフ・モニタリング回路３００は、いずれかの動作を容易にするために実行される任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェア・アプリケーションを備えていても良い。
【００２８】
実施形態例では、１または複数のＩ／Ｏインターフェースによって、位置検知システム１００とセルフ・モニタリング回路３００との間、および１または複数の入力／出力デバイス間の通信を容易にしても良い。たとえば、ユニバーサル・シリアル・バス・ポート、シリアル・ポート、ディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、および／または１もしくは複数のユーザ・インターフェース・デバイス、たとえばディスプレイ、キーボード、キーパッド、マウス、コントロール・パネル、タッチ・スクリーン・ディスプレイ、マイクロフォンなどによって、位置検知システム１００およびセルフ・モニタリング回路３００とのユーザやり取りを容易にしても良い。１または複数のＩ／Ｏインターフェースを用いて、広範囲の入力デバイスからデータおよび／またはユーザ命令を受信または収集しても良い。受信データを、本発明の種々の実施形態において必要に応じて１または複数のコンピュータ・プロセッサによって処理しても良く、および／または１または複数のメモリ・デバイス内に記憶しても良い。
【００２９】
１または複数のネットワーク・インターフェースによって、位置検知システム１００およびセルフ・モニタリング回路３００の入力および出力を、１または複数の好適なネットワークおよび／または接続部（たとえば、システムに付随する任意の数のセンサとの通信を容易にする接続部）に接続することが容易になる場合がある。１または複数のネットワーク・インターフェースによってさらに、１または複数の好適なネットワークに対する接続が容易になる場合がある。たとえば、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、インターネット、セルラー・ネットワーク、無線周波数ネットワーク、ブルートゥース（商標）（テレフォンアクティエボラゲ・エル・エム・エリクソン（ＴｅｌｅｆｏｎａｋｔｉｅｂｏｌａｇｅｔＬＭＥｒｉｃｓｓｏｎ）所有）が有効なネットワーク、ワイ・ファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）（商標）（ワイ・ファイ・アライアンス（Ｗｉ−ＦｉＡｌｌｉａｎｃｅ）所有）が有効なネットワーク、人工衛星ベースのネットワーク、任意の有線ネットワーク、任意の無線ネットワークなど、外部デバイスおよび／またはシステムとの通信用のものである。
【００３０】
必要に応じて、本発明の実施形態は、図１および３に例示したものよりも多いかまたは少ないコンポーネントを伴う位置検知システム１００およびセルフ・モニタリング回路３００を含んでいても良い。
【００３１】
本発明を、本発明の実施形態例によるシステム、方法、装置、および／またはコンピュータ・プログラム製品のブロックおよびフロー図を参照して前述している。当然のことながら、ブロック図およびフロー図の１または複数のブロックならびにブロック図およびフロー図内のブロックの組み合わせをそれぞれ、コンピュータ実行可能なプログラム命令によって実施することができる。同様に、本発明の一部の実施形態により、ブロック図およびフロー図の一部のブロックは、必ずしも示した順番で行なう必要がなくても良いし、必ずしも行なう必要が全くなくても良い。
【００３２】
これらのコンピュータ実行可能なプログラム命令を、汎用コンピュータ、特殊用途コンピュータ、プロセッサ、または他のプログラマブル・データ処理装置にロードして特定の機械を形成して、コンピュータ、プロセッサ、または他のプログラマブル・データ処理装置上で実行する命令が、フロー図ブロック内で特定される１または複数の機能を実施するための手段を形成するようにしても良い。これらのコンピュータ・プログラム命令をまた、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置に命令を出して特定の方法で機能させることができるコンピュータ読取可能なメモリ内に記憶して、コンピュータ読取可能なメモリ内に記憶した命令が、フロー図ブロック内で特定される１または複数の機能を実施する命令手段を備える製造品を形成するようにしても良い。一例として、本発明の実施形態によって、コンピュータ・プログラム製品、たとえばコンピュータ読取可能なプログラム・コードまたはプログラム命令が具体化されたコンピュータ利用可能な媒体が提供されても良い。前記コンピュータ読取可能なプログラム・コードは、フロー図ブロック内で特定される１または複数の機能を実施するために実行されるように適合されたコンピュータ利用可能な媒体である。またコンピュータ・プログラム命令を、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置上にロードして、一連の動作要素またはステップをコンピュータまたは他のプログラマブル装置上で行なわせることでコンピュータ実施プロセスを形成して、コンピュータまたは他のプログラマブル装置上で実行する命令が、フロー図ブロック内で特定される機能を実施するための要素またはステップを実現するようにしても良い。
【００３３】
したがって、ブロック図およびフロー図のブロックは、特定の機能を行なうための手段の組み合わせ、特定の機能を行なうための要素またはステップの組み合わせ、および特定の機能を行なうためのプログラム命令手段を支持するものである。また当然のことながら、ブロック図およびフロー図の各ブロック、ならびにブロック図およびフロー図内のブロックの組み合わせを実施することは、特定された機能、要素、もしくはステップを行なう特殊用途のハードウェア・ベースのコンピュータ・システム、または特殊用途のハードウェアおよびコンピュータ命令の組み合わせによって可能である。
【００３４】
本発明を、現時点で最も実用的で多様な実施形態と考えられるものに関連して説明してきたが、当然のことながら、本発明は、開示した実施形態に限定されず、それどころか、添付の請求項の範囲に含まれる種々の変更および等価な配置に及ぶことが意図されている。本明細書では特定の用語を用いているが、それらは単に一般的および記述的な意味で用いており、限定を目的としたものではない。
【００３５】
この書面の説明では、実施例を用いて、本発明を、ベスト・モードも含めて開示するとともに、どんな当業者も本発明を実施できるように、たとえば任意の装置またはシステムを作りおよび用いること、ならびに取り入れた任意の方法を実行することができるようにしている。本発明の特許可能な範囲は、請求項において定められるとともに、当業者に想起される他の実施例を含んでいても良い。このような他の実施例は、請求項の文字通りの言葉使いと違わない構造要素を有するか、または請求項の文字通りの言葉使いとの差が非実質的である均等な構造要素を含む場合には、請求項の範囲内であることが意図されている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、接続不良モニタリングに関し、特に、ＤＣ電流を用いた接続不良セルフ・モニタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
センサ・システムは、センサー素子からの信号を遠隔配置された受信部およびプロセッサに送信するように、複数のコネクタと長い電路とを必要とすることが多い。コネクタが破損するかまたはケーブルに開導体状態が生じると、たとえば、誤信号に気付かない状態が続いて危険な状態となる場合があるか、またはオペレータが問題に気付いて接続を修復するまで、モニタ中の機械類の動作が不正確となる場合がある。あるセンサ、特に、線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ）ベースのセンサでは、遠隔で生成した励磁信号を、センサー素子に、たとえばシールド・ツイスト・ペア励磁ケーブルを経由して送ることができる。たとえば、ＬＶＤＴセンサを通る励磁信号結合の振幅（センサ位置の関数である）を次に、遠隔の受信部に、別個の帰線シールド・ツイスト・ペアを介して送信して戻しても良い。ある開路接続シナリオとして、励磁信号が、励磁源から受信部に、シールディングまたは接地経路を介して、実際のセンサからの変換なしに結合する場合があるというシナリオが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，２８８，９３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなシナリオでは、受信した励磁信号は、有効信号のように見える可能性があり、その診断および補正は極めて難しい場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述の必要性の一部または全部が、本発明のある実施形態によって対処される場合がある。本発明のある実施形態には、ＤＣバイアス電流を用いた接続不良セルフ・モニタリング用のシステム、方法、および装置が含まれている場合がある。
【０００６】
本発明の実施形態例によれば、電圧モード・センサに付随する測定値を取得してセンサに付随する接続性不良を検出するための方法が提供される。本方法は、ＤＣバイアス電流を回路内に結合することを含むことができる。回路は電圧モード・センサを備えることができ、電圧モード・センサは時変信号を出力することができる。本方法はまた、ＤＣバイアス電流の公称レベルを設定することと、ＤＣバイアス電流に付随する電圧をモニタすることと、少なくとも部分的に電圧のモニタリングに基づいて回路接続性状況を判定することと、を含むことができる。
【０００７】
別の実施形態例によれば、測定値を取得して接続性不良を検出するためのシステムが提供される。本システムは、時変信号を生成するための電圧モード・センサと、差動増幅器と、電圧モード・センサと差動増幅器との間で信号を送信するように動作する少なくとも１つの伝送ケーブルと、電圧モード・センサと少なくとも１つの伝送ケーブルとを備える回路にＤＣバイアス電流を与えるように動作可能な少なくとも１つの供給源と、を備える。本システムはまた、差動増幅器と通信状態にある少なくとも１つのプロセッサであって、少なくとも部分的に、バイアス電流に付随する電圧のモニタリングに基づいて回路の接続性を判定するように構成されたプロセッサを備える。
【０００８】
別の実施形態例によれば、測定値を取得して接続性不良を検出するための装置が提供される。本装置は、電圧モード・センサと通信状態にある差動増幅器と、ＤＣバイアス電流を電圧モード・センサに与えるように動作可能な少なくとも１つの供給源と、ＤＣバイアス電流を電圧モード・センサに少なくとも１つの供給源から結合するための１または複数の抵抗器と、を備える。
【０００９】
本発明の他の実施形態および態様を、本明細書において詳細に説明するが、これらは、請求される発明の一部であると考えられる。他の実施形態および態様は、以下の詳細な説明、添付図面、および請求項を参照して理解することができる。
【００１０】
次に、添付の表および図面について述べる。図面は必ずしも一定の比率では描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態例による例示的な位置検知システムのブロック図である。
【図２】接地またはシールディングを通って完了する励磁信号経路を伴う従来のＬＶＤＴ回路の回路図である。
【図３】本発明の実施形態例によるＤＣバイアス電流を用いた例示的なセルフ・モニタリング回路のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態例による方法例のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照してより十分に説明する。添付図面では本発明の実施形態を図示している。しかし本発明は、多くの異なる形態で具体化しても良く、本明細書で述べる実施形態に限定されると解釈してはならない。むしろ、これらの実施形態を示したのは、本開示が十分かつ完全となるように、また本発明の範囲が当業者に十分に伝わるようにするためである。全体を通して、同様の番号は同様の要素を指す。
【００１３】
本発明のある実施形態によって、センサ・システムに付随する回路接続性問題のセルフ・モニタリングが可能になる場合がある。ある実施形態例によれば、小バイアス電流を電圧モード・センサの回路経路内に流して、バイアス電流がすべての直列接続、ケーブル、およびセンサを通って流れるようにしても良い。電圧モード・センサの抵抗が小さいために、センサおよびケーブルを電気的に接続したときにバイアス電流によって小さい電圧降下がセンサ両端に生じても良い。しかしこの小さい電圧降下は、センサ信号源を弱めるほど大きくなくても良い。本発明の実施形態例によれば、センサ、ケーブル、および／またはコネクタ両端の電圧降下は、開路状態が生じると増加して高い値になる場合がある。実施形態例によれば、電圧降下を受信部でモニタしてシステムの接続性を判定しても良い。実施形態例によれば、システム・モニタリングは、許容範囲外の入力値を検出し、アラームまたは状況信号をアサートして無効入力状態を示しても良い。この信号に従って、状態の影響を軽減しても良く、および／またはこの信号を記憶して、後にシステム診断中にアクセスできるようにしても良い。
【００１４】
本発明の実施形態例によれば、センサ・システムを設けて、１または複数の物理的現象（たとえば位置、圧力、温度、加速度、レベル、電流、電圧など）を測定しても良い。実施形態例においては、信号は、その予想される動作範囲内に留まる限り、有効であると考えても良い。たとえば、開接続不良が起きると、信号受信部がある範囲内の無効な電圧信号を生成する場合があり、また不適切で自己破壊的または危険でさえあるシステム挙動が生じる場合がある。実施形態例によれば、許容範囲外の事象が起きたときにアラームまたは動作状態信号をトリガして、有害な反応を回避するとともに修復のための診断ガイダンスを行なうことができる。このような冗長な入力を伴うシステム例においては、特定の信号源が破損していることが認識されるために、システムは、破損した信号源を修復が終わるまで隔離することができ、また残りの有効入力と普通に反応することができ、その結果、システム可用性が高まる場合がある。
【００１５】
本発明のある実施形態例では、センサおよび検出器回路構成の通常の動作範囲を、バイアス電流によって生じる小さいバイアス電圧を補償するように設定しても良く、またこの動作範囲によって、入力配線の開および短絡の両方の検出が、センサの出力上と、配線、接続部、ケーブル、および他の接続性コンポーネントに対するその励磁上との両方で可能になっても良い。
【００１６】
次に、本発明の実施形態例により、バイアス電流を与えて接続性をモニタするための種々のコンポーネントおよび回路について、添付図を参照して説明する。
【００１７】
図１に、本発明の実施形態例による位置検知システム例１００のブロック図を例示する。ある実施形態例では、システム１００は、励磁源およびフィードバック検出器ブロック１０２を備えることができる。ブロック１０２は、励磁信号１０４を生成するための励磁源１０３、バイアス用電流を生成するためのバイアス電流回路１２２、およびセンサ１１６から電圧モード信号を受信するための差動増幅器１２４を備えていても良い。本発明のある実施形態例では、センサ１１６は、電圧モード・センサ、たとえば線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ）であっても良い。本発明のある実施形態例では、励磁信号１０４をセンサ１１６に励磁ケーブル１０６を介して送信しても良い。本発明のある実施形態例では、励磁ケーブル１０６、センサ１１６、および戻りケーブル１２０によって、センサならびに付随するケーブルおよび接続部の接続性をモニタするための直流信号（バイアス電流回路１２２によって生成される）用の経路が実現されていても良い。たとえば、励磁ケーブル１０６は、励磁信号１０４およびバイアス電流をセンサ１１６へ送信するためのツイスト・ペア導体を備えていても良い。本発明のある実施形態例では、センサによって生成された（または可変にスルー結合された）フィードバック信号１１８が、戻りケーブル１２０を介して差動増幅器１２４に戻る。ある実施形態例では、フィードバック信号１１８は、センサ１１６両端の電圧降下によって生じる直流（ＤＣ）電圧成分とともに、励磁信号１０４を拡大縮小したものに付随する交流（ＡＣ）電圧成分を含んでいても良い。本発明の実施形態例では、戻りケーブル１２０は、フィードバック信号１１８を差動増幅器１２４へ送信するためのツイスト・ペア導体を備えていても良い。実施形態例では、差動増幅器が生成した信号をプロセッサ１２６へ送信して、さらなる解析、記録、または他のパラメータの制御を図っても良い。
【００１８】
本発明の実施形態例によれば、励磁ケーブル１０６および／または戻りケーブル１２０は、たとえば、接地されたシールド・バーに結合しても良いシールディングを備えていても良い。本発明のある実施形態では、励磁ケーブル１０６および戻りケーブル１２０のケーブル長１１０をかなりの長さ（たとえば、１０〜１００メートル）にして、ツイスト・ペアの対地容量によって意図しない経路が形成されて回路開路シナリオの下で励磁信号１０４の一部が差動増幅器１２４の入力上に現れ得るようにすることができる。これについては、次に図２を参照して説明する。
【００１９】
図２に、ＬＶＤＴ位置センサ・システム２００の従来の回路図を示して、励磁信号が接地およびシールディングを通して（ケーブル容量を介して）受信部の入力に結合するときに起こり得る問題点を強調する。システム２００は、検知システムとして、ＡＣ励磁源２０１が左端にあり、受信部ブロック２２０が右端にあるバージョンを示している。このシナリオでは、シールドされた励磁ケーブル２０３が、励磁信号をＡＣ励磁源２０１からＬＶＤＴセンサ２０２内の巻線へ供給する場合がある。あるシステムでは、ＬＶＤＴセンサ２０２の構成を、励磁信号のわずかな割合がＬＶＤＴセンサ２０２およびシールド信号戻りケーブル２０４を直接通過して検知または負荷抵抗器２１０に達して演算増幅器２２２による測定ができるように、設定する場合がある。またシステム２００は、接地２０８（またはシールディング）に対するケーブル容量２０６も示している。このケーブル容量２０６は、ケーブル（２０３、２０４）の長さに比例する場合があり、ケーブル（２０３、２０４）が長いときにかなり大きくなる場合がある。たとえば、５００フィート（１５２．４メータ）のケーブルは、約０．０３マイクロファラッドの対地容量となる場合がある。これは、電流が接地（またはシールディング）に流れる経路を示す場合がある。０．０３マイクロファラッドのケーブルの対地容量は、たとえば、３．２ｋＨｚ励磁信号の場合に、接地に対する約１５００オームの経路を示す場合がある。シナリオ例として、ケーブルまたはコネクタが正常に機能せずに、開路が第１の開路箇所２３２または第２の開路箇所２３３に形成された場合には、接地（またはシールディング）を通る信号経路２３４によって回路が完成する場合があり、そして励磁信号１０４の意図しない部分が、差動増幅器２２２の入力における負荷抵抗器２１０の両端に現れて、擬似信号を生成する場合がある。
【００２０】
図３に、本発明の実施形態例によるセルフ・モニタリング回路３００を示す。回路３００の実施形態例によって、ケーブル布線、コネクタ、および他の、電圧モード・センサに付随するコンポーネントにおいて生じる開路状態の検出が容易になる場合がある。実施形態例では、回路３００は、差動増幅器３０４を備える検知ブロック３０１と、抵抗器（３０３、３０６）および電圧源（３０８、３１０）を備える電流バイアス用ブロック３０２（図２からのブロック２１０を変更したもの）と、ケーブル布線およびセンサ・ブロック３２０と、を備えていても良い。本発明のある実施形態では、正電圧源３０８からバイアス電流３２２を高側バイアス抵抗器３０３を通して供給しても良い。バイアス電流は、ケーブル布線およびセンサ３２０を通って、低側バイアス抵抗器３０６を通って、負電圧源３１０まで流れても良い。本発明の実施形態例によれば、ケーブル布線およびセンサ・ブロック３２０内のセンサが小さい直列抵抗を備えて、この直列抵抗によってセンサ両端にバイアス電圧３２４の小さいＤＣ電圧降下が生じる場合があるようになっていても良い。バイアス電圧３２４およびセンサによって生成または伝達される任意の時変信号３２３を次に、演算増幅器３０４が検出しても良い。
【００２１】
本発明の実施形態例によれば、通常動作のバイアス電圧３２４の設定は、センサ直列抵抗、バイアス抵抗器（３０３、３０６）、および／または供給電圧（３０８、３１０）などの値を制御することによって行なっても良い。本発明のある実施形態例では、バイアス電流３２２の経路の任意の一部が開路であるときに、正電圧源３０８と負の電圧源３１０との間の電位差がほぼ、差動増幅器３０４の入力上に存在する場合があり、これがプロセッサ３２６によって検出されて開路として解釈される場合がある。
【００２２】
次に、本発明の実施形態により、図４のフローチャートを参照して、電圧モード・センサに付随する測定値を取得してセンサに付随する接続性不良を検出するための方法例４００について説明する。方法４００は、ブロック４０２で開始し、ＤＣバイアス電流を、電圧モード・センサを含む回路内に結合することを含んでいる。電圧モード・センサからは時変信号が出力される。ブロック４０４では、方法４００はＤＣバイアス電流の公称レベルを設定することを含んでいる。ブロック４０６では、実施形態例により、方法４００は、ＤＣバイアス電流に付随する電圧をモニタすることを含んでいる。ブロック４０８では、方法４００は、少なくとも電圧のモニタリングに基づいて回路接続性状況を判定することを含んでいる。
【００２３】
本発明のある実施形態例によれば、さらなる方法要素を実施しても良い。たとえば、一実施形態においては、方法は、励磁信号１０４を電圧モード・センサ１１６に与えることと、電圧モード・センサ１１６からのフィードバック信号１１８をモニタすることと、を含んでいても良い。実施形態例では、フィードバック信号１１８は少なくとも、回路３００が閉じているときに励磁信号１０４の結合部分を含んでいても良い。ある実施形態例では、方法はまた、少なくとも部分的にフィードバック信号１１８の整流化平均値を電圧制限と比較することに基づいて、回路接続性状況を判定することを含んでいても良い。実施形態例では、方法は、電圧モード・センサ１１６からの時変信号３２３をモニタすることと、少なくとも部分的に時変信号３２３のモニタリングに基づいて回路接続性状況を判定することと、を含んでいても良い。本発明の実施形態例では、方法は、遠隔の時変電圧モード・センサ１１６と通信状態にあるローカル・ポート内にＤＣバイアス電流３２２を結合することと、ＤＣバイアス電流の公称レベルを、ＤＣバイアス電流３２２を１または複数の電流制限器３０３、３０６を用いて制限することによって設定することと、を含んでいても良い。実施形態例では、ＤＣバイアス電流３２２を回路３００内に結合することは、少なくとも１つの供給源３０８、３１０からのＤＣバイアス電流を結合することを含んでいても良い。本発明のある実施形態例では、電流制限器３０３、３０６は抵抗器であっても良い。方法のある実施形態例では、ＤＣバイアス電流３２２を回路内に結合することは、ＤＣバイアス電流３２２を１または複数の信号ケーブル内に結合することを含んでいても良い。
【００２４】
システム１００のある実施形態例は、バイアス電流３２２経路における開路状態を検出するように動作するセルフ・モニタリング回路３００を含んでいても良い。実施形態例では、システム１００は、励磁信号１０４を電圧モード・センサ１１６に与えるように動作可能な励磁信号発生器１０３を含んでいても良い。ある実施形態例では、少なくとも１つのプロセッサ１２６が、電圧モード・センサ１１６からのフィードバック信号１１８をモニタするように構成されている。フィードバック信号１１８は少なくとも、回路３００が閉じているときに励磁信号１０４の結合部分を含んでいる。
【００２５】
システム１００のある実施形態例では、電圧モード・センサ１１６に付随する交流フィードバック信号１１８を直流信号に変換するための少なくとも１つの整流器または整流器回路を含んでいても良い。直流信号は、センサ出力および／または回路３００の接続性を表わしていても良い。システム１００のある実施形態例では、少なくとも１つのプロセッサ１２６はさらに、電圧モード・センサ１１６からの時変信号３２３をモニタして、少なくとも部分的に時変信号３２３のモニタリングに基づいて回路接続性状況を判定するように動作可能であっても良い。ある実施形態例では、システム１００は、セルフ・モニタリング回路３００を備えていても良い。セルフ・モニタリング回路３００は、ＤＣバイアス電流３２２を回路３００内に結合するように動作可能な少なくとも１つの供給源３０８、３１０を備えていても良い。実施形態例では、ＤＣバイアス電流３２２を結合することは、ＤＣ電流を、遠隔の電圧モード・センサおよびケーブル布線３２０と通信状態にあるローカル・ポート内に結合することを含むことができる。
【００２６】
したがって、本発明の実施形態例によって、センサ回路の接続性状況のセルフ・モニタリングを実現するあるシステム、方法、および装置を形成する技術的効果を提供することができる。本発明の実施形態例によって、センサ、コネクタ、または接続ケーブルの接続性変化が起きたときに、センサ回路に付随する電圧の測定可能な変化を起こすためのシステム、方法、および装置を実現するさらなる技術的効果を提供することができる。
【００２７】
本発明の実施形態例では、位置検知システム１００およびセルフ・モニタリング回路３００は、いずれかの動作を容易にするために実行される任意の数のハードウェアおよび／またはソフトウェア・アプリケーションを備えていても良い。
【００２８】
実施形態例では、１または複数のＩ／Ｏインターフェースによって、位置検知システム１００とセルフ・モニタリング回路３００との間、および１または複数の入力／出力デバイス間の通信を容易にしても良い。たとえば、ユニバーサル・シリアル・バス・ポート、シリアル・ポート、ディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、および／または１もしくは複数のユーザ・インターフェース・デバイス、たとえばディスプレイ、キーボード、キーパッド、マウス、コントロール・パネル、タッチ・スクリーン・ディスプレイ、マイクロフォンなどによって、位置検知システム１００およびセルフ・モニタリング回路３００とのユーザやり取りを容易にしても良い。１または複数のＩ／Ｏインターフェースを用いて、広範囲の入力デバイスからデータおよび／またはユーザ命令を受信または収集しても良い。受信データを、本発明の種々の実施形態において必要に応じて１または複数のコンピュータ・プロセッサによって処理しても良く、および／または１または複数のメモリ・デバイス内に記憶しても良い。
【００２９】
１または複数のネットワーク・インターフェースによって、位置検知システム１００およびセルフ・モニタリング回路３００の入力および出力を、１または複数の好適なネットワークおよび／または接続部（たとえば、システムに付随する任意の数のセンサとの通信を容易にする接続部）に接続することが容易になる場合がある。１または複数のネットワーク・インターフェースによってさらに、１または複数の好適なネットワークに対する接続が容易になる場合がある。たとえば、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、インターネット、セルラー・ネットワーク、無線周波数ネットワーク、ブルートゥース（商標）（テレフォンアクティエボラゲ・エル・エム・エリクソン（ＴｅｌｅｆｏｎａｋｔｉｅｂｏｌａｇｅｔＬＭＥｒｉｃｓｓｏｎ）所有）が有効なネットワーク、ワイ・ファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）（商標）（ワイ・ファイ・アライアンス（Ｗｉ−ＦｉＡｌｌｉａｎｃｅ）所有）が有効なネットワーク、人工衛星ベースのネットワーク、任意の有線ネットワーク、任意の無線ネットワークなど、外部デバイスおよび／またはシステムとの通信用のものである。
【００３０】
必要に応じて、本発明の実施形態は、図１および３に例示したものよりも多いかまたは少ないコンポーネントを伴う位置検知システム１００およびセルフ・モニタリング回路３００を含んでいても良い。
【００３１】
本発明を、本発明の実施形態例によるシステム、方法、装置、および／またはコンピュータ・プログラム製品のブロックおよびフロー図を参照して前述している。当然のことながら、ブロック図およびフロー図の１または複数のブロックならびにブロック図およびフロー図内のブロックの組み合わせをそれぞれ、コンピュータ実行可能なプログラム命令によって実施することができる。同様に、本発明の一部の実施形態により、ブロック図およびフロー図の一部のブロックは、必ずしも示した順番で行なう必要がなくても良いし、必ずしも行なう必要が全くなくても良い。
【００３２】
これらのコンピュータ実行可能なプログラム命令を、汎用コンピュータ、特殊用途コンピュータ、プロセッサ、または他のプログラマブル・データ処理装置にロードして特定の機械を形成して、コンピュータ、プロセッサ、または他のプログラマブル・データ処理装置上で実行する命令が、フロー図ブロック内で特定される１または複数の機能を実施するための手段を形成するようにしても良い。これらのコンピュータ・プログラム命令をまた、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置に命令を出して特定の方法で機能させることができるコンピュータ読取可能なメモリ内に記憶して、コンピュータ読取可能なメモリ内に記憶した命令が、フロー図ブロック内で特定される１または複数の機能を実施する命令手段を備える製造品を形成するようにしても良い。一例として、本発明の実施形態によって、コンピュータ・プログラム製品、たとえばコンピュータ読取可能なプログラム・コードまたはプログラム命令が具体化されたコンピュータ利用可能な媒体が提供されても良い。前記コンピュータ読取可能なプログラム・コードは、フロー図ブロック内で特定される１または複数の機能を実施するために実行されるように適合されたコンピュータ利用可能な媒体である。またコンピュータ・プログラム命令を、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置上にロードして、一連の動作要素またはステップをコンピュータまたは他のプログラマブル装置上で行なわせることでコンピュータ実施プロセスを形成して、コンピュータまたは他のプログラマブル装置上で実行する命令が、フロー図ブロック内で特定される機能を実施するための要素またはステップを実現するようにしても良い。
【００３３】
したがって、ブロック図およびフロー図のブロックは、特定の機能を行なうための手段の組み合わせ、特定の機能を行なうための要素またはステップの組み合わせ、および特定の機能を行なうためのプログラム命令手段を支持するものである。また当然のことながら、ブロック図およびフロー図の各ブロック、ならびにブロック図およびフロー図内のブロックの組み合わせを実施することは、特定された機能、要素、もしくはステップを行なう特殊用途のハードウェア・ベースのコンピュータ・システム、または特殊用途のハードウェアおよびコンピュータ命令の組み合わせによって可能である。
【００３４】
本発明を、現時点で最も実用的で多様な実施形態と考えられるものに関連して説明してきたが、当然のことながら、本発明は、開示した実施形態に限定されず、それどころか、添付の請求項の範囲に含まれる種々の変更および等価な配置に及ぶことが意図されている。本明細書では特定の用語を用いているが、それらは単に一般的および記述的な意味で用いており、限定を目的としたものではない。
【００３５】
この書面の説明では、実施例を用いて、本発明を、ベスト・モードも含めて開示するとともに、どんな当業者も本発明を実施できるように、たとえば任意の装置またはシステムを作りおよび用いること、ならびに取り入れた任意の方法を実行することができるようにしている。本発明の特許可能な範囲は、請求項において定められるとともに、当業者に想起される他の実施例を含んでいても良い。このような他の実施例は、請求項の文字通りの言葉使いと違わない構造要素を有するか、または請求項の文字通りの言葉使いとの差が非実質的である均等な構造要素を含む場合には、請求項の範囲内であることが意図されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧モード・センサに付随する測定値を取得してセンサに付随する接続性不良を検出するための方法であって、
電圧モード・センサ（１１６）を備える回路（３００）内にＤＣバイアス電流（３２２）を結合することであって、前記電圧モード・センサ（１１６）は時変信号（３２３）を出力する、結合することと、
前記ＤＣバイアス電流（３２２）の公称レベルを設定することと、
前記ＤＣバイアス電流（３２２）に付随する電圧（３２４）をモニタすることと、
回路接続性状況を、少なくとも部分的に前記電圧（３２４）のモニタリングに基づいて判定することと、を含む方法。
【請求項２】
前記電圧モード・センサ（１１６）に励磁信号（１０４）を与えることと、前記電圧モード・センサ（２０２）からのフィードバック信号（１１８）をモニタすることであって、前記フィードバック信号（１１８）は少なくとも、前記回路（３００）が閉じているときに前記励磁信号（１０４）の結合部分を含む、モニタすることと、をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
回路接続性状況を、少なくとも部分的に前記フィードバック信号（１１８）の整流化平均値を電圧制限と比較することに基づいて判定することをさらに含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記電圧モード・センサ（１１６）からの時変信号（３２３）をモニタすることと、少なくとも部分的に前記時変信号（３２３）のモニタリングに基づいて回路接続性状況を判定することと、をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記バイアス電流（３２２）を結合することは、電流を、遠隔の時変電圧モード・センサ（１１６）と通信状態にあるローカル・ポート内に結合することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ＤＣバイアス電流（３２２）の前記公称レベルを設定することは、前記ＤＣバイアス電流（３２２）を１または複数の電流制限器（３０３、３０６）を用いて制限することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＤＣバイアス電流（３２２）を前記回路（３００）内に結合することはさらに、ＤＣバイアス電流（３２２）を１または複数の信号ケーブル（１０６、１２０）内に結合することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
測定値を取得して接続性不良を検出するためのシステムであって、
時変信号（３２３）を生成するための電圧モード・センサ（１１６）と、
差動増幅器（３０４）と、
前記電圧モード・センサ（１１６）と前記差動増幅器（３０４）との間で信号を送信するように動作する少なくとも１つの伝送ケーブル（１２０）と、
前記電圧モード・センサ（１１６）と前記少なくとも１つの伝送ケーブル（１０６、１２０）とを備える回路（３００）にＤＣバイアス電流（３２２）を与えるように動作可能な少なくとも１つの供給源（３０８、３１０）と、
前記差動増幅器（１１４、３０４）と通信状態にある少なくとも１つのプロセッサ（１２６、３２６）であって、前記回路（３００）の接続性を、少なくとも部分的に、前記バイアス電流（３２２）に付随する電圧（３２４）のモニタリングに基づいて判定するように構成されたプロセッサ（１２６、３２６）と、を備えるシステム。
【請求項９】
前記ＤＣバイアス電流（３２２）を前記回路（１０５、３００）内に前記少なくとも１つの供給源（３０８、３１０）から結合するための１または複数の抵抗器（３０３、３０６）をさらに備える請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記電圧モード・センサ（１１６）に励磁信号（１０４）を与えるように動作可能な励磁信号発生器（１０３）をさらに備え、前記少なくとも１つのプロセッサ（１２６）は、前記電圧モード・センサ（１１６）からのフィードバック信号（１１８）をモニタするように構成され、前記フィードバック信号（１１８）は少なくとも、前記回路（３００）が閉じているときに前記励磁信号（１０４）の結合部分を含む請求項８に記載のシステム。
【請求項１】
電圧モード・センサに付随する測定値を取得してセンサに付随する接続性不良を検出するための方法であって、
電圧モード・センサ（１１６）を備える回路（３００）内にＤＣバイアス電流（３２２）を結合することであって、前記電圧モード・センサ（１１６）は時変信号（３２３）を出力する、結合することと、
前記ＤＣバイアス電流（３２２）の公称レベルを設定することと、
前記ＤＣバイアス電流（３２２）に付随する電圧（３２４）をモニタすることと、
回路接続性状況を、少なくとも部分的に前記電圧（３２４）のモニタリングに基づいて判定することと、を含む方法。
【請求項２】
前記電圧モード・センサ（１１６）に励磁信号（１０４）を与えることと、前記電圧モード・センサ（２０２）からのフィードバック信号（１１８）をモニタすることであって、前記フィードバック信号（１１８）は少なくとも、前記回路（３００）が閉じているときに前記励磁信号（１０４）の結合部分を含む、モニタすることと、をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
回路接続性状況を、少なくとも部分的に前記フィードバック信号（１１８）の整流化平均値を電圧制限と比較することに基づいて判定することをさらに含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記電圧モード・センサ（１１６）からの時変信号（３２３）をモニタすることと、少なくとも部分的に前記時変信号（３２３）のモニタリングに基づいて回路接続性状況を判定することと、をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記バイアス電流（３２２）を結合することは、電流を、遠隔の時変電圧モード・センサ（１１６）と通信状態にあるローカル・ポート内に結合することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ＤＣバイアス電流（３２２）の前記公称レベルを設定することは、前記ＤＣバイアス電流（３２２）を１または複数の電流制限器（３０３、３０６）を用いて制限することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＤＣバイアス電流（３２２）を前記回路（３００）内に結合することはさらに、ＤＣバイアス電流（３２２）を１または複数の信号ケーブル（１０６、１２０）内に結合することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
測定値を取得して接続性不良を検出するためのシステムであって、
時変信号（３２３）を生成するための電圧モード・センサ（１１６）と、
差動増幅器（３０４）と、
前記電圧モード・センサ（１１６）と前記差動増幅器（３０４）との間で信号を送信するように動作する少なくとも１つの伝送ケーブル（１２０）と、
前記電圧モード・センサ（１１６）と前記少なくとも１つの伝送ケーブル（１０６、１２０）とを備える回路（３００）にＤＣバイアス電流（３２２）を与えるように動作可能な少なくとも１つの供給源（３０８、３１０）と、
前記差動増幅器（１１４、３０４）と通信状態にある少なくとも１つのプロセッサ（１２６、３２６）であって、前記回路（３００）の接続性を、少なくとも部分的に、前記バイアス電流（３２２）に付随する電圧（３２４）のモニタリングに基づいて判定するように構成されたプロセッサ（１２６、３２６）と、を備えるシステム。
【請求項９】
前記ＤＣバイアス電流（３２２）を前記回路（１０５、３００）内に前記少なくとも１つの供給源（３０８、３１０）から結合するための１または複数の抵抗器（３０３、３０６）をさらに備える請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記電圧モード・センサ（１１６）に励磁信号（１０４）を与えるように動作可能な励磁信号発生器（１０３）をさらに備え、前記少なくとも１つのプロセッサ（１２６）は、前記電圧モード・センサ（１１６）からのフィードバック信号（１１８）をモニタするように構成され、前記フィードバック信号（１１８）は少なくとも、前記回路（３００）が閉じているときに前記励磁信号（１０４）の結合部分を含む請求項８に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１９８５（Ｐ２０１２−２１９８５Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−１５３４００（Ｐ２０１１−１５３４００）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３４００（Ｐ２０１１−１５３４００）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
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