外部控制单元的动作状态诊断装置.pdf

能够以简单的结构、由相同的单元进行根据接通/断开信号而动作的继电器触点或由半导体构成的接通/断开单元构成的外部控制单元的驱动状态的传送、配线的断线或短路等这样的故障产生的信号的传送和电力的传送，防止因部件数量的增加、电路结构的复杂化等引起的制造成本的增加，并且进行高精度的信号的传送、电路的健全性诊断，因此外部控制单元的动作状态诊断装置构成为包括：第二开关电路，通过外部控制单元的驱动信号接通/断开交变电压发生单元输出，并将其施加在绝缘变压器初级侧；作为外部控制单元的第一开关电路，与绝缘变压器次级侧连接、通过第二开关电路被接通/断开；外部控制单元动作状态检测电路，与绝缘变压器次级侧连接而在上述第一开关电路的接通状态下流有电流；及测定单元，与上述第二开关电路连接并对绝缘变压器初级侧流动的电流进行测定。

1.  一种外部控制单元的动作状态诊断装置，其由如下单元构成：根据经由绝缘单元传送的接通/断开信号而动作的继电器触点、或由半导体构成的接通/断开单元，所述外部控制单元的动作状态诊断装置的特征在于，包括：
交变电压发生单元，包含脉冲电压及交流；
作为上述绝缘单元的绝缘变压器，该交变电压发生单元的输出与其初级侧连接、构成上述外部控制单元的第一开关电路与其次级侧连接；
第二开关电路，与设置在该绝缘变压器初级侧的中间抽头连接，通过上述接通/断开信号动作，并使上述交变电压发生单元的输出成为上述第一开关电路接通/断开的电压；
外部控制单元动作状态检测电路，与上述绝缘变压器次级侧连接而在上述第一开关电路的接通状态下流有电流；及
测定单元，与上述第二开关电路连接，并对上述绝缘变压器初级侧流动的电流进行测定，
通过上述电流测定单元所测定的、根据在上述外部控制单元动作状态检测电路中流动的电流而变化的绝缘变压器初级侧电流，对与上述绝缘变压器次级侧连接的上述外部控制单元的动作状态进行诊断。

2.  如权利要求1所述的外部控制单元的动作状态诊断装置，其特征在于，
上述第二开关电路具有将向上述绝缘变压器初级侧施加的上述交变电压发生单元的输出的振幅切换为使上述第一开关电路接通的第一电压和使上述第一开关电路断开的第二电压的功能。

3.  如权利要求1或2所述的外部控制单元的动作状态诊断装置，其特征在于，
将上述第一开关电路和外部控制单元的动作状态检测电路二重化而设置。

4.  如权利要求3所述的外部控制单元的动作状态诊断装置，其特征在于，
使上述绝缘变压器次级侧的一端接地，由N型和P型晶体管构成上述第一开关电路并分别设置在与上述绝缘变压器次级侧连接的全波整流电路的各半波的位置上，使上述N型和P型晶体管相互的驱动信号端与上述接地端连接。

外部控制单元的动作状态诊断装置
技术领域
本发明涉及一种外部控制单元的动作状态诊断装置，特别是涉及一种如下所述的外部控制单元的动作状态诊断装置：其可以确认是否向作为用于机械设备、机械器具类控制的外部控制单元的、根据接通/断开的二值信号动作的继电器触点或由半导体构成的接通/断开单元准确地传送信号、和电路的配线没有产生断线、短路等的电路的健全性诊断。
背景技术
作为机械设备、设备类的控制中使用的控制单元，存在根据接通/断开的二值信号动作的作为外部控制单元的继电器触点或由半导体构成的接通/断开单元。这样的外部控制单元为了根据用途防止对于人体的影响或避免噪音等的影响，一般地，对于从指示侧向机械设备侧发送的信号、从机械设备侧向指示侧发送的测定结果的信号等，使用光耦合器、信号绝缘继电器、绝缘放大器、绝缘变压器等，作为供给电力的电源变压器使用绝缘变压器，以能够使向机械设备、设备类给予指示侧(以下称为指示侧)和在机械设备类进行测定、驱动或控制侧(以下称为机械设备侧)绝缘。
另外，在仪表化的世界，近年，由于确认输出信号、电路配线的健全性，即测定、控制等的单元是否如指示地进行动作，是否在配线没有产生断线、短路等而提高系统的可靠性，寻求电路的健全性诊断的要求也增大。
与该要求相对应，表示了上述的、根据接通/断开的二值信号动作的继电器触点或由半导体构成的接通/断开单元等的外部控制单元的以往的驱动电路例子，如图8、图9的框图。该图8、图9中，驱动控制外部控制单元151、152(以下简称为“触点”)的二值信号153、154被输入为了使指示侧和机械设备侧绝缘使用的例如PhotoMOS继电器155、156等，驱动触点151、152。157的虚线表示通过PhotoMOS继电器155、156使机械设备侧和指示侧绝缘的绝缘层，该绝缘层向触点151、152发送的信号间也绝缘。
在该图8的电路中，仅使作为外部控制单元的触点151、152接通/断开的二值信号153、154向PhotoMOS继电器155、156发送，不清楚PhotoMOS继电器155、156、触点151、152等是否正常动作，电路是否没有断线或短路等。
即，为了进行PhotoMOS继电器155、156、触点151、152等是否正常动作，电路是否没有断线或短路等的电路的健全性诊断，需要专用的电路。该情况下的一例为图9的框图。在上述图8的电路中，没有使用电源电路101a、101b，但是为了使相互的触点绝缘并进行健全性诊断，对于每个触点需要诊断触点的驱动状态的微机等构成的诊断电路，为了驱动该诊断电路，对于每个触点需要电源电路101a、101b。该电源电路由电源102a、102b、脉冲发生电路103a、103b、绝缘变压器104a、104b、整流电路105a、105b、定电压电路106a、106b等构成。
使触点151、152接通/断开的二值信号153、154，是与图8的情况相同地输入用于使机械设备侧和指示侧绝缘的光耦合器155、156、并通过监视电路158a、158b使触点接通/断开的信号，其驱动控制触点151、152。所述监视电路158a、158b是为了进行健全性诊断而设置、从电源电路101a、101b被供给电力的、对触点信号及重读用的触点状态的驱动状态进行监视的监视电路。并且通过该监视电路158a、158b诊断触点是否如指示地动作、配线是否没有断线或短路等的动作状态，从机械设备侧向指示侧输送的重读信号从光耦合器159a、159b输出。
但是图9的电路与触点151、152分别对应地在机械设备侧设置绝缘电源101a、101b、外部控制单元驱动信号及外部控制单元的驱动状态的监视电路158a、158b，是非常高价的电路，因此实际使用的例子仅限于非常特殊的用途。
以上是进行电路的健全性诊断和驱动的以往的电路，在此，电路的健全性诊断包括使根据用于机械设备、设备类的控制的接通/断开的二值信号而动作的继电器触点或由半导体构成的外部控制单元接通/断开的信号是否准确地传送到外部控制单元、外部控制单元是否正常地动作、电路的配线是否没有产生断线或短路等，但是所述以往的外部控制单元的动作状态诊断装置的电路结构中，在进行健全性诊断的情况下存在以下的问题。
A.在触点的接通/断开的信号的传送电路之外，为了健全性诊断还需要追加电源、健全性诊断电路，部件数量增加且电路结构复杂化，并且制造成本增加。
B.如图9所示触点有多个且单独绝缘的情况下，必须在每个触点设置健全性诊断电路并在触点分开设置的情况下对每个健全性诊断电路设置高价的绝缘电源，成本进一步增加。
C.因此，在使高价的绝缘电源相对于多个触点共用的情况、触点彼此分离而设置的情况下产生由于电压降引起的电位差，所述电压降通过信号电缆的长短产生，对于系统给予较大的影响，因此基本上需要在附近的部位评价。
对于检测电线的断线的技术，例如在专利文献1(特开2006-023105号公报)中表示了如下电线的断线检测方法：向电线施加脉冲信号，测定该时刻流过电线的电流，将电流波形与参照用的电流波形进行比较，由该波形差检测断线，在专利文献2(特开2004-198302号公报)中表示了如下断线检测电路：向检测断线的信号线经由阻抗元件施加检测用脉冲信号，对从信号线获得的信号和检测用脉冲信号进行比较，判定信号线的断线。
另外，对于电气电路的诊断，例如在专利文献3(日本特开平8-005708号公报)中表示了如下电气电路诊断方法及用于该方法的电气电路诊断装置：为了使测定记录的管理容易且提高进行电路诊断时的作业效率，进而使人为的误差介入的余地变小，读出作为诊断对象的电气设备中插入的非易失性存储器中记录保存的电气设备的特性的测定结果及与测定相关的信息或电气设备的特性的测定结果或与测定相关的信息，对电气设备比较获得的最新的测定结果、与测定相关联的信息，从而对电气设备的状态进行诊断。
但是这些专利文献1、专利文献2所示的技术与电线的断线检测相关，但是需要脉冲信号的施加单元、参照用电流波形的存储装置等，在专利文献3所示的电气电路诊断装置需要存储电气设备的特性的测定结果及与测定相关的信息的存储器，并且需要用于电路的特性测定和状态诊断的比较单元等且结构复杂，不能成为上述A～C所示的问题点的解决方法。
发明内容
因此，在本发明中，提供了一种外部控制单元的动作状态诊断装置，其能够以简单的结构、通过相同的单元进行外部控制单元的动作状态、配线的断线、短路这样的故障产生的信号的传送和电力的传送，防止部件数量的增加、电路结构的复杂化等引起的制造成本的增加，并且能够高精度地进行信号的传送、电路的健全性诊断。
为了解决上述课题，本发明的外部控制单元的动作状态诊断装置是一种外部控制单元的动作状态诊断装置，其由如下单元构成：根据经由绝缘单元传送的接通/断开信号而动作的继电器触点、或由半导体构成的接通/断开单元，所述外部控制单元的动作状态诊断装置的特征在于，
包括：交变电压发生单元，包含脉冲电压及交流；作为上述绝缘单元的绝缘变压器，该交变电压发生单元的输出与其初级侧连接、构成上述外部控制单元的第一开关电路与其次级侧连接；第二开关电路，与设置在该绝缘变压器初级侧的中间抽头连接，通过上述接通/断开信号动作，并使上述交变电压发生单元的输出成为上述第一开关电路接通/断开的电压；外部控制单元动作状态检测电路，与上述绝缘变压器次级侧连接而在上述第一开关电路的接通状态下流有电流；及测定单元，与上述第二开关电路连接，并对上述绝缘变压器初级侧流动的电流进行测定，
通过上述电流测定单元所测定的、根据在上述外部控制单元动作状态检测电路中流动的电流而变化的绝缘变压器初级侧电流，对与上述绝缘变压器次级侧连接的上述外部控制单元的动作状态进行诊断。
这样通过由接通/断开信号动作的第二开关电路，经由绝缘变压器从初级侧输送的电力使与次级侧连接的构成外部控制单元的第一开关电路接通/断开，并且对由外部控制单元动作状态检测电路消耗而产生的初级侧电流的变化进行测定，并由此进行外部控制单元的动作状态诊断，从而第一开关电路断线的情况电流不向外部控制单元动作状态检测电路流动，短路的情况下比通常大的电流流过而绝缘变压器初级侧电流也与之对应变化，能够对构成外部控制单元的第一开关电路的接通/断接通状态、断线、短路进行推定。因此，能够成为如下所述的外部控制单元的动作状态诊断装置：不需要如以往的装置对于每个外部控制单元设置电源、绝缘单元、外部控制单元的驱动状态的监视电路等，通过非常简单的结构防止部件数量的增加、电路结构的复杂化等引起的制造成本的增加，并且能够高精度地进行外部控制单元的动作状态的健全性诊断。
并且，上述第二开关电路具有将向上述绝缘变压器初级侧施加的上述交变电压发生单元的输出的振幅切换为使上述第一开关电路接通的第一电压和使上述第一开关电路断开的第二电压的功能，从而能够使作为上述外部控制单元的第一开关电路接通/断开，并且也能够检测外部控制单元(第一开关电路)的电路的断线、短路。
另外，通过将上述第一开关电路和外部控制单元的动作状态检测电路二重化地设置，例如切断用于安全的方向的用途时，如果即使一个第一开关电路故障而截止其他的第一开关电路，则能够成为使安全性更高的电路。
进而，使上述绝缘变压器次级侧的一端接地，由N型和P型晶体管构成上述第一开关电路并分别设置在与上述绝缘变压器次级侧连接的全波整流电路的各半波的位置上，使上述N型和P型晶体管相互的驱动信号端与上述接地端连接，从而在一个晶体管故障时，能够知道+侧和-侧哪一个产生了故障。
如上述的记载，本发明的外部控制单元的动作状态诊断装置能够成为如下所述外部控制单元的动作状态诊断装置：不需要如以往的装置对每一个被驱动体设置电源、绝缘单元、外部控制单元的驱动状态的监视电路，通过非常简单的结构防止部件数量的增加、电路结构的复杂化等引起的制造成本的增加，并且能够高精度地进行外部控制单元状态的健全性诊断。
附图说明
图1是对本发明的根据接通/断开的二值信号动作的继电器触点或由半导体构成的接通/断开单元等的外部控制单元(触点)进行驱动的电路的框图。
图2是对本发明的根据接通/断开的二值外部控制单元信号动作的继电器触点或由半导体构成的接通/断开单元等的外部控制单元(触点)进行驱动的具体的电路结构。
图3是本发明的其他的实施例的与图2的68相对应的外部控制单元的动作状态检测电路。
图4是本发明的其他的实施例的与图2的68相对应的外部控制单元的动作状态检测电路。
图5是表示本发明使用的变压器的铁心材料的基于温度的铁心损耗的特性(电力/温度)的曲线图。
图6是示意性地表示初级线圈和次级线圈卷绕于本发明使用的变压器的铁心上的卷绕方法的图。
图7的曲线图(A)表示基于线圈卷绕于本发明使用的变压器的铁心上的卷绕方法的各温度下的信号(使用25℃下的传送特性系数，使温度在-40～+85℃内变化时的各温度下的传送特性的直线误差)传送特性的不同的试验结果、图表(B)表示该试验使用的变压器的各要素。
图8是供给接通/断开的二值信号来驱动控制外部控制单元(触点)151、152的情况的以往电路的框图。
图9是供给接通/断开的二值信号来驱动控制外部控制单元(触点)151、152的情况的以往电路的框图。
具体实施方式
以下参照附图例示性地对本发明的优选实施例进行详细说明。但是本实施例记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等没有特别特定的记载的情况下，本发明的范围不限于此，仅是说明例。
图1、图2是本发明的外部控制单元的动作状态诊断装置的框图(图1)和详细电路的例子(图2)。在该图1、图2所示的电路中，通过电力的传送单元传送信号，所述信号使用于上述图8、图9说明的机械设备、设备类的控制的外部控制单元即继电器触点或由半导体构成的接通/断开单元接通/断开，并且也能够同时进行是否该信号被准确地传送到外部控制单元而使外部控制单元动作、是否电路的配线没有产生断线或短路等电路的健全性诊断。
在该图1、图2中，1是电源，2是脉冲发生电路，3a、3b是绝缘变压器，21、22是二极管，23、24是电容器，30是电阻，7是使指示侧、机械设备侧、以及多个外部控制单元65、65(以下也简称为“触点”)绝缘的绝缘层，25、26是绝缘变压器3的初级侧电流测定用的电阻和电容器，65、66是根据接通/断开的二值信号动作的作为外部控制单元的继电器触点或由半导体构成的接通/断开单元，67a、67b是使用FET(图2的73、74)等的第二开关电路，68a、68b是使用FET(图2的68)等的第一开关电路，69a、69b是二极管，70a、70b是电阻，71a、71b是使触点65、66接通/断开的驱动信号，72a、72b是绝缘变压器3a、3b的初级侧电流(重读信号)，图2的73、74是用于向绝缘变压器3的次级侧施加使触点65、66接通的电压和使触点65、66断开的微小的电压的FET，75是电阻，76、77是用于向绝缘变压器3的初级线圈的两端交替地施加接通/断开脉冲的FET。
作为该图1的外部控制单元的触点65、66可根据接通/断开二值的驱动信号71a、71b切换，但是该二值的驱动信号71a、71b被输入到使用FET73、74(参照图2)等的第二开关电路67a、67b。并且该第二开关电路67a、67b构成为通过该驱动信号71a、71b接通/断开，接通的情况下使向绝缘变压器3a、3b的初级侧施加的电压较高，断开的情况下使向绝缘变压器3a、3b的初级侧施加的电压较低，绝缘变压器3a、3b的次级侧输出与之相伴，接通的情况下输出高电压，断开的情况下输出低电压。
并且，通过该高电压、低电压接通/断开第一开关电路68a、68b，由此驱动作为外部控制单元的触点65、66。就69a、69b的二极管和70a、70b的电阻而言，在用于通以确认在该图1的电路中实际上触点65、66是否接通用的电流的外部控制单元动作状态检测电路中，在触点65、66接通的情况下电流经由该二极管69a、69b和电阻70a、70b流动，而在断开的情况下不流动。
因此，触点65、66接通而电流经由二极管69a、69b和电阻70a、70b流动时，由于与该电流对应的电流在绝缘变压器3a、3b的初级侧流动，因而通过将该电流作为重读信号72a、72b而由未图示的电流测定装置测定来明确在次级侧流动的电流，由此可以进行使作为用于机械设备、机械器具类的控制的外部控制单元的触点接通/断开的信号是否准确地传送到外部控制单元、或是否电路的配线没有产生断线或短路等的电路的健全性诊断。
即，本发明的外部控制单元的动作状态诊断装置在使触点65、66接通时，通过流过二极管69a、69b和电阻70a、70b的电流消耗电力，通过测定与之对应的电流在绝缘变压器3的初级侧的流动，推定向外部控制单元的触点65、66流动的、或被消耗的电流，由此在第一开关电路68a、68b断线的情况下外部控制单元动作状态检测电路没有电流流动，短路的情况下比通常时大的电流流过，而绝缘变压器3的初级侧电流也相应地变化，可推定作为外部控制单元的触点65、66的接通/断接通状态、断线、短路，可以不使用其他的绝缘单元而认识包含所连接的对象的健全性诊断的状态。
接着说明图2的详细电路的例子，在绝缘变压器3的次级侧连接有二极管21、22、电容器23、24以构成全波整流电路，从电阻30向构成与其输出侧连接的触点的第一开关电路即FET68的栅极供给电压。另外，在绝缘变压器3的初级侧，向从电源Vcc供给电力的FET76、77输入来自通过电源1的电力动作的脉冲发生电路2的脉冲，通过使各个FET接通，电压Vcc被交替施加在绝缘变压器3的初级线圈的两端。
另一方面，在图1中作为67表示的第二开关电路在图2中由FET73、74构成，通过使接通/断开的驱动信号71输入各个栅极来进行接通/断开。并且，接通的情况下来自绝缘变压器3的初级侧中间抽头的电流仅经由电阻25而流动，断开的情况下除此之外还经由电阻75，因此接通的情况下向绝缘变压器3的初级侧施加较高的电压，在断开的情况下施加较低的电压。
并且，第二开关电路接通(即驱动信号71接通)的情况下，在绝缘变压器3的次级侧，来自脉冲发生电路2的电压上升而通过构成整流电路的二极管21、22被整流，通过电容器23、24平滑化，因电阻30的存在，作为第一开关电路的FET68变接通。作为该第一开关电路的FET68兼作图1的触点65、66，该第一开关电路变接通，从而电流流过二极管69a、69b和电阻70a、70b，与该电流相对应的电流在绝缘变压器3的初级侧流动。因此，通过未图示的电流测定装置测定所述初级侧的电流信号72，从而可以认识包含触点65、66是否处于正常动作等、所连接的对象的电路的健全性诊断的状态。
图3、图4是本发明的外部控制单元的动作状态诊断装置的其他的实施例。图中，对与上述图2相同的构成要素标注相同的标号，进行简单的说明，3是绝缘变压器次级侧，4是整流电路，21、22是构成整流电路4的二极管，23、24均为电容器，31a、31b、32是电阻，33a、33b是二极管，68a、68b、68c、68d是FET，69c、69d、69e、69f是二极管，70c、70d、70e、70f是电阻。
首先，图3的电路在绝缘变压器次级侧连接二极管21、22、电容器23、24以构成全波整流电路，在所述二极管21、22、电容器23、24上以逆方向的极性串联连接作为构成第一开关元件电路68的触点的两个FET68c、68d，并且作为无极性的触点动作。即，对与构成全波整流电路的二极管21、22、电容器23、24的输出侧连接的、作为构成触点的第一开关电路的FET68c、68d的栅极共同地施加次级侧电压，由此在第二开关电路接通(即驱动信号71接通)的情况下，由于双方的FET68c、68d接通，由该触点而动作的单元能够不考虑极性地连接。该情况下，一个FET为导通状态故障的情况下，通过截止其他的FET，例如切断用于安全的方向的用途时，能够成为使安全性更高的电路。
另外图4的电路中，由N型、P型构成作为构成第一开关电路68的触点的两个FET68a、68b，通过在连接于绝缘变压器3的次级侧上的二极管21、22、电容器23、24所构成的全波整流电路4的各半波的位置上与+侧和-侧相对应地配置N型、P型的FET68a、68b，两者接通而开始作为触点动作，以此方式进行二重化来提高可靠性。在该电路中，将绝缘变压器3的次级侧的一端接地，使构成第一开关电路的N型和P型的FET68a、68b分别设置在全波整流电路的各半波的位置上，将上述N型和P型的FET68a、68b相互的栅极与绝缘变压器3的次级侧的接地端连接。
因此在该图4的电路中，将绝缘变压器次级侧的接地端作为0V而在电容器23、24蓄积逆极性的电荷，由此第二开关电路接通(即，驱动信号71接通)的情况下，由于FET68a、68b在+侧和-侧变接通，在一个晶体管故障时，可知+侧和-侧即N型、P型中的哪一个FET故障。
这样，在使用不设置定电压电路的电源，经由变压器进行外部控制单元的动作状态诊断、即对因外部控制单元的动作产生的电力消耗在变压器初级侧产生的电流变化进行测定，由此推定外部控制单元的状态的情况下，对于计测在作为外部控制单元的被驱动体中流动的电流来说，精度成为问题。特别是在该电路方式的情况下，相对于所传送的能量，在绝缘变压器3损失的损耗作为误差而产生。但是这样的信号的传送的误差如果是所要求的精度允许的误差范围以下的话没有问题，因此例如在从0.2％到0.25％左右的精度较好的情况下可使用通常的变压器。
另外，在要求该精度以上例如0.1％以下的精度的情况下，最成为问题的是基于变压器的温度的铁心损耗的变化，但是如果该铁心损耗相对于温度大致一定则将其考虑也内来判断测定结果即可，能够确保精度的测定、模拟信号的传送。因此在本发明中，如图5中表示温度下的铁心损耗的特性(电力/温度)所示，例如相对于TDK株式会社制的PC44、PC47这样的通常100℃前后具有峰值特性的铁心材料，虽然峰值特性比该PC44、PC47差，但是在较广的温度范围内铁心损耗变动比较少，还是使用TDK株式会社制的称为PC95的铁心材料构成变压器。在该图5中，横轴是温度(℃)、纵轴是电力(Pcv单位：kW/cm³)。通过这样，能够提供简单的电路结构、高精度的外部控制单元的动作状态诊断装置。
进而本发明者在该变压器的初级线圈的大致中间部设置中间抽头，将电流测定单元与该中间抽头连接，测定向次级侧供给的电力被消耗而产生的初级侧电流的变化，这些初级侧的线圈和次级侧的线圈如图6所示的示意图，将初级线圈以中间抽头为中心分为前半11和后半13这两部分，由前半11和后半13的线圈夹持次级线圈12而卷绕在上述的PC95形成的铁心10上，发现可获得良好的信号传送特性。
表示该情况的试验结果的是图7(A)的曲线图。该曲线图使用上述TDK株式会社制的称为PC95的铁心材料，如图6所示将初级线圈以中间抽头为中心分为前半11和后半13这两个，使用通过前半11和后半13的线圈夹持次级线圈12而卷绕的绝缘变压器，构成隔离分配放大器，计测直线性和温度漂移的状态。
该计测中使用的绝缘变压器的各要素如图7(B)所示的表所示，计测使用10ppm/℃的精密电阻而实施。图7(A)的曲线图横轴是隔离分配放大器的输出电流值，单位为mA，纵轴是满刻度误差％(4～20mA为100％)，标绘了使用25℃下的传送特性系数，使温度在-40～+85℃变化时的各温度下的传送特性的直线误差。
使用以往使用的例如TDK株式会社制的称为PC44、PC47的铁心材料，将初级线圈与前半11和后半13都连续地卷绕，并在其上卷绕次级线圈12的情况下，直线性在±0.05％以下，在0～60℃的环境下为±0.25％的程度，但是从该图7(A)的曲线图可知，通过如上所述构成绝缘变压器，可以获得直线性在±0.01％以下，在0～85℃的环境下为±0.1％、在-40～85℃的环境下为+0.15％/0.1％这样直线性、温度漂移均良好的结果。可知通过对绝缘变压器的形状、尺寸下工夫并增加线圈卷绕数，能够以温度特性的提高为代表进一步实现高精度化。通过这样，可以以简单的电路结构高精度地进行外部控制单元的动作状态诊断。
根据本发明，能够以简单的结构、不招致因部件数量的增加、电路结构的复杂化等引起的制造成本增加地实施以往因成本增加而搁置的外部控制单元的动作状态诊断，可容易地应用于希望确保可靠性的电路中。