CN101033941A - 连装式传感器系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传感器系统，该系统能够对从构成传感器系统的放大器单元按时序得到的计测数据适用所期望的解析处理，并能够生成对应于该解析结果的输出。在连装于放大器单元的扩展单元内具备有：计测数据积蓄存储器；取得经传输线送来的计测数据并积蓄在所述存储器中的计测数据取得装置；按规定的算法解析所积蓄的一连串的计测数据的数据解析装置；判定数据解析结果的判定装置；将对应于判定结果的控制信号输出到外部的输出装置。将计测算法被组件化了的多个处理程序组装在扩展单元内，根据来自计算机的指示选择处理程序，按规定的顺序执行所选择出来的处理程序。

Description

连装式传感器系统

本申请是申请号为200410079713.8、申请日为2004年9月17日、发明名称为“连装式传感器系统”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种例如通过DIN轨道等将构成例如放大器分离型位移传感器的放大器单元紧密连装起来而构成的连装式位移传感器系统。

背景技术

位移传感器用于通过在生产线上辅助装置的动作，或者检查工件的完成状态，来维持、提高制造产品的生产性和产品质量。这时的传感器引起的生产线的各种问题的解决被称之为应用。

可是，在位移传感器的情况下，因为所得到的信息仅仅是从传感器到工件的位移信息，所以仅被限定于可实现的应用。而若使工件或传感器移动等而保持有时间信息，就能够取得表示工件的种种状态(工件的个数、工件面的倾斜、工件面的凹凸的大小或形状、工件的移动距离等)的数据。对具有该时间信息的位移数据进行某些加工或处理，就能够实现应用，能够按照用户要求提供直接的信息。

作为现有技术例，有这样的构成：在位移传感器的内部除传感检测处理之外还进行简单的应用处理。这种情况下，应用处理的结果显示和设定，由传感器本身进行，或者连接PC进行。或者使位移传感器的固件(フア-ムウエア)可改写，使对应于应用的变更自由度提高，这种现有技术例也是为人们所公知的(参照专利文献1)。

专利文献1为日本公开专利特开2003-99278号公报。

因生产项目、生产工序、生产者等的不同，生产线的应用也是各式各样的。另外，因为在任何工厂内生产线都在日新月异地改善，所以新的应用都是突然发生。若使传感器侧具有该处理，在反复对应用进行应对时，必须进行包含传感检测处理的部分的广泛范围的改造。因此，需要改造成本和交付期限，不能应付多种应用，改造带来的风险也大。另外，如果不清楚未来发生的应用处理的规模，使ROM容量等很大以便能够与此对应，则会提高传感器本身的成本，即使在不要应用处理本身的情况下，也要增加其成本。

在应用处理中有计数或倾斜计测等，这些都是位移计的数据的后期处理。在位移计中有激光式或磁式等各式各样的位移计，最好是不选这些的结构。但是，在上述的现有技术例中，即使应用相同，如果传感器不同，也要重新开发传感器，所以也需要改造成本和交付期限。

另外，在上述的现有技术例中，因为在进行传感检测处理的同时进行应用处理，所以存在整体处理慢的问题。

发明内容

鉴于上述的问题，本发明的目的是提供一种连装式位移传感器系统，不需要在构成放大器分离型位移传感器的放大器单元内安装复杂的应用程序，就能够对从放大器单元按时序得到的计测数据适用期望的解析处理，生成对应于该解析结果的输出。

参照说明书的以下描述，所属领域的普通技术人员可以更容易地理解本发明进一步的其他目的和作用效果。

本发明的连装式位移传感器系统具有：连装一台或一台以上的构成放大器分离型位移传感器的放大器单元而成的放大器单元列；分别连接于构成所述放大器单元列的各放大器单元、将由这些放大器单元生成的计测数据向一个方向传送的传输线。在所述放大器单元列中位于传输线下游侧端部的放大器单元上连装扩展单元，与放大器单元同样，将该扩展单元连接于传输线，

在所述扩展单元中具有：计测数据积蓄存储器，积蓄所述计测数据；计测数据取得装置，取得经所述传输线送来的计测数据并积蓄在所述计测数据积蓄存储器中；数据解析装置，按照规定的算法解析积蓄在所述计测数据积蓄存储器中的一连串的计测数据；判定装置，判定所述数据解析装置的数据解析结果；输出装置，将对应于所述判定装置的判定结果的控制信号输出到外部。

按照这样的构成，无须在构成放大器分离型位移传感器的放大器单元内组装复杂的应用程序，就能够对从放大器单元按时序得到的计测数据适用所期望的解析处理，生成对应于该解析结果的输出。

在本发明系统的优选实施例中，所述计测数据取得装置基于规定的数据取得开始条件的成立，自动开始计测数据的取得，同时基于规定的数据积蓄结束条件的成立，自动结束计测数据的积蓄。按照这样的构成，无论数据取得开始条件和数据积蓄结束条件如何设定，都能适当地把计测数据积蓄起来。

在本发明系统的优选实施例中，在从所述取得开始起到积蓄结束为止的期间，所述计测数据取得装置按规定的间隔有选择地取得经传输线送来的一连串的计测数据。按照这样的构成，在维持了解析所必要的数据取得密度的同时，还能够在计测数据积蓄存储器中取得与容量对应的数据。

在本发明系统的优选实施例中，在取得计测数据的过程中参照前面各次的运算处理结果，逐次执行运算处理。按照这样的构成，因为能够根据所积蓄起来的计测数据并用进行计测处理的积蓄处理和逐次进行计测处理的逐次处理，所以在进行积蓄处理的过程中进行逐次处理，从而能够缩短整个计测处理所需要的时间。

在本发明系统的优选实施例中，所述扩展单元与计算机等的上位装置之间可以进行通信。按照这样的构成，能够将计算机的数据处理功能反映到扩展单元的控制中。

在本发明系统的优选实施例中，所述扩展单元中具有：显示数据积蓄存储器，把所述计测数据作为显示数据积蓄起来；显示数据取得装置，取得经所述传输线送来的计测数据，作为显示数据积蓄在所述显示数据积蓄存储器内；显示数据上载装置，将积蓄在所述显示数据积蓄存储器内的显示数据上载到所述上位装置。

在本发明系统的优选实施例中，所述显示数据取得装置，与用于解析的计测数据积蓄期间无关，而按比解析用数据的取得间隔大的一定的间隔取得计测数据，并积蓄在显示数据积蓄存储器内。

在本发明系统的优选实施例中，所述扩展单元中具有下载处理装置，该下载处理装置从上位装置下载用于实现计测数据的取得、积蓄、解析、判定、输出的各处理的固件。

本发明扩展单元是适用于连装式位移传感器系统，该连装式位移传感器系统具有：连装一台或一台以上的构成放大器分离型位移传感器的放大器单元而成的放大器单元列；分别连接于构成所述放大器单元列的各放大器单元、将由这些放大器单元生成的计测数据向一个方向传送的传输线。该扩展单元连装在所述放大器单元列中位于传输线下游侧端部的放大器单元上，与放大器单元同样，与传输线连接。

在所述扩展单元中具有：计测数据积蓄存储器，积蓄所述计测数据；计测数据取得装置，取得经所述传输线送来的计测数据并积蓄在所述计测数据积蓄存储器中；数据解析装置，按照规定的算法解析积蓄在所述计测数据积蓄存储器中的一连串的计测数据；判定装置，判定所述数据解析装置的数据解析结果；输出装置，将对应于所述判定装置的判定结果的控制信号输出到外部。

在本发明的单元的优选实施例中，所述计测数据取得装置基于规定的数据取得开始条件的成立，自动开始计测数据的取得，同时基于规定的数据积蓄结束条件的成立，自动结束计测数据的积蓄。

在本发明的单元的优选实施例中，在从所述取得开始起到积蓄结束为止的期间，所述计测数据取得装置按规定的间隔有选择地取得经传输线送来的一连串的计测数据。

在本发明的单元的优选实施例中，所述扩展单元与计算机等的上位装置之间可以进行通信。

在本发明的单元的优选实施例中，具有：显示数据积蓄存储器，把所述计测数据作为显示数据积蓄起来；显示数据取得装置，取得经所述传输线送来的计测数据，作为显示数据积蓄在所述显示数据积蓄存储器内；显示数据上载装置，将积蓄在所述显示数据积蓄存储器内的显示数据上载到所述上位装置。

在本发明的单元的优选实施例中，所述显示数据取得装置，与用于解析的计测数据积蓄期间无关，而按比解析用数据的取得间隔大的一定的间隔取得计测数据，并积蓄在显示数据积蓄存储器内。

在本发明的单元的优选实施例中，具有下载处理装置，该下载处理装置从上位装置下载用于实现计测数据的取得、积蓄、解析、判定、输出的各处理的固件。

在本发明的连装式位移传感器系统的优选实施例中，在所述扩展单元中具有：存储装置，把计测算法被组件化了(計測アルゴリズムが部品化された)的一个或多个处理程序与其识别信息和执行地址一起，按预先确定了执行顺序的不同计测阶段存储起来；输入装置，按不同计测阶段输入应执行的处理程序的识别信息和执行顺序；表作成装置，作成由通过输入装置输入的执行顺序和从存储装置读出的执行地址构成的计测处理表；不同计测阶段程序执行装置，根据计测处理表，按不同计测阶段读出并执行一个或多个处理程序。

按照这样的构成，通过输入应执行的处理程序的识别信息和执行顺序，由此来从存储在存储装置内的处理程序中选择应执行的处理程序并按不同计测阶段执行。因为按不同计测阶段存储一个或多个处理程序，所以按不同计测阶段选择处理程序的自由度就大，能够自由地构建所期望的计测算法。

在本发明系统的优选实施例中，输入装置可以接受来自计算机等的上位装置的通信。按照这样的构成，按不同计测阶段容易输入应执行的处理程序的识别信息和执行顺序。

在本发明系统的优选实施例中，处理程序构成为可以设定规定的参数。按照这样的构成，能够使计测算法多样化。另外，因为仅能变更处理程序的参数，所以不变更计测算法而能够接近用户所期望的计测。

在本发明系统的优选实施例中，上位装置中具备有：第一设定方式，可以按不同计测阶段登录或删除应执行的程序，且可变更程序的参数的设定；第二设定方式，可变更程序的参数的设定。

按照这样的构成，可以将第一设定方式作为熟手用的管理者模式，而将第二设定方式作为初学者用的用户模式。由此，在初学者用的用户模式下不能选择处理程序，所以能够预防初学者用户误变更计测算法而无法还原的情况。

在本发明系统的优选实施例中，还具有可改写的存储装置，该可改写的存储装置存储从上位装置接受的处理程序的识别信息以及其执行顺序。按照这样的构成，能够应对存储丰富多彩的计测算法。这种情况下，由于不改写处理程序的内容本身而仅变更从上位装置接受的处理程序的识别信息及其执行顺序，所以能够缩短变更所需要的时间。

在本发明系统的优选实施例中，规定的计测算法被存储在可改写的存储装置内。按照这样的构成，即使是初学者的用户，也能轻而易举地进行所期望的计测。并能够变更预先存储的计测算法而构建起新的计测算法。

在本发明系统的优选实施例中，计测阶段中包含有：对应于来自外部的信号或自触发脉冲而规定计测处理的开始和结束的第一步骤；从检测端输出的波形数据中除去噪声的第二步骤；从整形过的波形中提取特征点的第三步骤；根据所提取的特征点执行规定的运算的第四步骤。按照这样的构成，能够从检测端输出的波形数据中提取用户所期望的数据，随意使用。

在本发明的连装式传感器系统的优选实施例中，也可以具有：连装一台或一台以上的构成放大器分离型传感器的放大器单元而成的放大器单元列；分别连接于构成所述放大器单元列的各放大器单元、将由这些放大器单元生成的计测数据向一个方向传送的传输线，在所述放大器单元列中位于传输线下游侧端部的放大器单元上连装扩展单元，与放大器单元同样，将该扩展单元连接于传输线，在所述扩展单元中具有：存储装置，把计测算法被组件化了的一个或多个处理程序与其识别信息和执行地址一起，按预先确定了执行顺序的不同计测阶段存储起来；输入装置，按不同计测阶段输入应执行的处理程序的识别信息和执行顺序；表作成装置，作成由通过输入装置输入的执行顺序和从存储装置读出的执行地址构成的计测处理表；不同计测阶段程序执行装置，根据计测处理表，按不同计测阶段读出并执行一个或多个处理程序。

由以上说明可知，按照本发明，为了将计测数据积蓄存储器设置在扩展单元内，而把它连装在一连串的放大器单元列的端部，同时，连接在已有的数据传输线上，然后，如果使各单元处于运转状态，各放大器单元所生成的计测数据就按规定的定时顺序积蓄存储在扩展单元内的计测数据积蓄存储器中，此后，根据所积蓄存储的一连串的计测数据执行规定的解析处理和判定处理，其结果是与以往的位移传感器系统不同，能够对包含时间信息的一连串计测数据执行所期望的运算处理，能够更精密地获取被计测对象物的信息。另外，由于数据取得、数据解析、数据判定的功能设置于扩展单元侧，所以在放大器单元侧就不必组装特别的存储器或高功能程序，在可以使用通用的装置作为放大器单元的同时，也可以并用放大器单元和扩展单元，从而能够实现更高功能的计测。

附图说明

图1是表示扩展单元(带外部输入输出线和RS232C电缆)与放大器单元的相邻结合状态的立体图；

图2是位移传感器用的传感器头部单元的立体图；

图3是位移传感器的计测原理的说明图；

图4是表示扩展单元(带外部输入输出线和RS232C电缆)与放大器单元的相邻结合状态的俯视图；

图5是表示扩展单元(带外部输入输出线)与放大器的分离状态的立体图；

图6A、图6B是扩展单元的说明图；

图7是扩展单元的操作/显示部的构成图；

图8是表示扩展单元(带外部输入输出线)与放大器单元的相邻结合状态的立体图；

图9是表示扩展单元(带外部输入输出线)与放大器单元的相邻结合状态的俯视图；

图10是传感器系统整体的硬件构成图；

图11是扩展单元的硬件构成框图；

图12是放大器单元的硬件构成框图；

图13A～图13B是概略表示放大器单元的处理的流程图；

图14A～图14C是概略表示扩展单元的处理的流程图；

图15是有关本发明的扩展单元进行的数据积蓄/解析处理的总流程图；

图16A～图16C是图15的各部的详细流程图；

图17是数据积蓄定时的说明图；

图18A、图18B是表示PC指令的对应处理的流程图；

图19A、图19B是应用的一个具体例的说明图；

图20是说明数据取得和解析动作的时序图；

图21是连装式位移传感器系统的构成图；

图22是本实施例的计测处理整体说明图；

图23是处理程序的登录方法的说明图；

图24是表示处理程序和参数的设定画面的说明图；

图25是表示应用菜单画面的说明图；

图26是扩展单元的处理的总流程图；

图27是表示启动时处理细节的流程图；

图28是表示计测值接收插入时处理的流程图；

图29是表示接收来自外部的指令而插入时处理的流程图；

图30A～图30B是表示各处理程序的执行时处理的流程图；

图31A～图31D是加工位移波形的状况的说明图；

图32是截面积测定应用的说明图；

图33是截面积测定应用的计测时序图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的优选实施例。

图1示出本发明所使用的扩展单元1与一台或一台以上的放大器单元2、2、2，…的相邻结合状态的立体图。如该图所示，在该例中，扩展单元1与放大器单元2经DIN轨道3以相邻结合的状态连装成一列。

该例中，扩展单元1的外壳4和放大器单元2的外壳5具有同样的规格。这些外壳4、5具有长方体形状，在垂直于DIN轨道3的方向上稍长。即，扩展单元1的外壳4设置有前面4a、后面4b、左侧面4c、右侧面4d、上面4e和底面4f，呈六面体的箱形。

同样，放大器单元2的外壳5设置有前面5a、后面5b、左侧面5c、右侧面5d、上面5e和底面5f，呈六面体的形状。

从放大器单元2的前面5a引出第一软电线6。该第一软电线6内包含有外部输入线、外部输出线和电源线等。外部输入线用于例如从PLC等把各种指令送向放大器单元2，外部输出线用于向外部的例如PLC等输出在放大器单元2的内部生成的切换输出或模拟输出等，电源线用于对放大器单元2的内部电路供电。

从放大器单元2的后面5b引出的第二软电线7内包含有与后述的传感器头部单元9(参照图2)之间交换信号的各种信号线。这些信号线中包含有在传感器头部单元9生成的受光光量信号等。在该第二软电线7的前端安装着圆形连接器8，该圆形连接器8与安装在从未图示的传感器头部单元9引出的软电线的前端上的同样的圆形连接器13相结合。

图2示出位移传感器用的传感器头部单元的立体图。该图所示的传感器头部单元9具有长方体状的外壳10。在外壳10的前面侧设置有投受光窗11，另外，从其后面侧引出软电线12，软电线12的前端安装着圆形连接器13。该圆形连接器13与先前的圆形连接器8相结合，这样，在放大器分离型的光电传感器中，通过圆形连接器13与圆形连接器8的装卸，根据需要能够使放大器单元2与传感器头部单元9分离开。而且，如本领域的技术人员所熟知的那样，如图3所示，在传感器头部单元9内，内装有光源9a、投光光学系统9b、受光光学系统9c、位置检测元件(PSD)9d和未图示的投光用及受光用电路等。从而对投光用电路的输入信号或来自受光用电路的输出信号等流过软电线12。

再回到图1，从扩展单元1的后面4b引出第三软电线14，在该第三软电线14的前端安装着与计算机侧的相应连接器连接的RS-232C连接器15。在第三软电线14内包含有用于在扩展单元1与计算机PC之间进行数据交换的通信线。

从扩展单元1的前面4a引出第四软电线16，该第四软电线16包含有外部输入线、外部输出线和电源线等。外部输入线从外部的PLC等把各种指令送向该扩展单元1，外部输出线用于向外部的PLC等输出在该扩展单元内部生成的各种信号(后面将详述)，电源线用于对扩展单元1的内部电路供电。

由图可知，扩展单元1的外壳4的尺寸与RS-232C连接器15的尺寸相比，被设计得充分小。

在扩展单元1的上面设置有可开闭的透明盖4g。该透明盖4g的下面设置有进行该扩展单元1的各种指令操作或动作显示等用的操作显示部23。

在放大器单元2的上面也设置有可开闭的透明盖5g，该透明盖5g的下面设置有进行该放大器单元2的各种指令操作或动作显示等用的操作显示部25。

参照图1～图6可知，虽然扩展单元1的外壳4构成得较为小型，但在DIN轨道安装状态下，可以有效地利用面对用户的外壳4的上面4e，把操作显示部23配置在这里。之所以能够进行这样的操作显示部23的配置，是因为并不是把RS-232C连接器15勉强组装在外壳4内，而是将该RS-232C连接器15安装在从外壳4引出的第三软电线14的前端。采用这样的构成，即使RS-232C连接器15承受过分的力，这样的力也会由于第三软电线14而受到干扰，所以不会损伤外壳4本身。相反，如果把RS-232C连接器15固定地安装在扩展单元1的外壳4上，在进行连接器的连接拆卸作业时，会使外壳4侧承受过分的力，从而有可能使外壳破损，或者发生连接器的连接不良。

如图4～图6所示，在扩展单元1的外壳4和放大器单元2的外壳5的左右两侧面上设置有滑盖17和滑盖18。当打开这些滑盖17、18时，连接器窗19面对其内部，该窗中露出相邻结合连接器20。因此，通过使在扩展单元1与放大器单元2相面对的侧面露出来的相邻结合连接器20、22之间啮合起来，而能电气及机械地结合起来。如图4所示，不言而喻，这些单元1、2整体的固定是经DIN轨道3进行的。另外，该相邻结合连接器20、22包含有后述的第一传输线(BB)和第二传输线(BS0、BS1)两者。

图4是示出扩展单元1与放大器单元2的相邻结合状态的俯视图。如该图所示，当将这些单元1、2、…2相邻结合起来时，成为这样的结果：从扩展单元1的后面4b引出来的第三软电线14和从放大器单元2的后面5b引出来的第二软电线7向同一方向被引出来。另一方面，从放大器单元2的前面5a引出来的第一软电线6和从扩展单元1的前面4a引出来的第四软电线16以与DIN轨道3垂直的方向向与软电线7、6相反的方向延伸。因此，即使在经DIN轨道3将这些单元1、2安装在控制盘的盘面等上的情况下，也能按不同功能整理引出软电线6、7、14、16，其结果是，其操作很简便，在并列配置多个单元的情况下，打捆作业变得容易。在图1～图6中，21是用于进行与DIN轨道3的结合的DIN轨道卡槽。

图7示出扩展单元1的操作显示部23的一例的构成图。如该图所示，操作显示部23设置有第一7段显示器23a、第二7段显示器23b、构成4个方向移动键的左方向键23c、上方向键23d、右方向键23e、下方向键23f和一个按钮键23g。适当操作这些键23c～23g，同时在第一和第二7段显示器23a、23b中显示各种数据，从而能够进行后述的解析处理的选择和设定数据的选择，进而给予各种操作指令。

以上参照图1～图7说明了的扩展单元1和放大器单元2的构造不过是本发明的一例。特别是前面所说明的构造是以经通信把计算机连接在扩展单元上为前提。本发明的构成不一定将计算机作为必须的构成。这种情况下，如图8和图9所示，不存在RS-232C连接器15和第三软电线14。

接着参照图10、图11和图12来说明扩展单元1和放大器单元2的电气硬件构成。图10示出传感器系统整体的硬件构成图，如该图所示，该传感器系统内包含有例如笔记本式计算机26、一台扩展单元1、与该扩展单元1按顺序连接的两台放大器单元2、2、…。

如前面说明的那样，计算机26和扩展单元1经连接器13、15和软电线12、14结合起来(参照图1和图2)。

扩展单元1内包含有驱动器IC101、CPU102、EEPROM108(第一存储装置)。驱动器IC101支持RS-232C通信。在CPU102内包含有虽未图示但存储定义该扩展单元1的功能的固件的程序存储器、和执行程序存储器内的固件的微处理器。另外，在CPU102内包含有计测数据积蓄存储器102a(参照图11)。如后详述，按照规定的顺序将从放大器单元送来的计测数据积蓄存储在该存储器102a中。

图11示出表示该扩展单元1的更详细的内部构成的电路框图。如该图所示，在扩展单元1内包含有CPU102、放大器单元侧电路板103、用来实现与计算机进行通信的RS-232C驱动器101、构成操作显示部23的操作部23-1和显示部23-2。在放大器侧的电路板103中包含有与放大器连接的连接器(右侧)22和电流的流入防止电路(电源非接通时)104。外部输入电路105用来经外部输入输出线把从PLC等送来的各种指令输入到CPU102。模拟输出电路106用来经外部输入输出线把在该扩展单元1内生成的各种模拟输出输出到外部。外部输出电路107用来把该扩展单元生成的各种信号输出到通向PLC等的外部输入输出线上。

接着，返回到图10，来说明放大器单元2的内部结构。在各放大器单元2的内部，包含有包括存储定义该放大器单元的功能的固件的程序存储器和执行程序存储器内的固件的微处理器的CPU201。各放大器单元2内的CPU201经传输方向不同的两条串行总线BS0、BS1与扩展单元1连结起来。另外，扩展单元1内的CPU102和放大器单元2内的CPU201也按斗链(バケツリレ-)方式用串行传送数据的串行传输线BB顺次连结起来。

串行总线BS0、BS1主要用于指令或程序数据的发送接收等，相对于此，按斗链方式传输数据的传输线BB则用于从各放大器单元2向扩展单元1随意送出在放大器单元内生成的计测数据。在使用该传输线BB进行数据传送时兼用信号交换处理。

图12的框图示出放大器单元2的内部电路的更详细的构成。如该图所示，在放大器单元2内部，包含有CPU201、电流的流入防止电路(电源非接通时)202、与放大器连接的连接器(下游侧)203、电流的流入防止电路(电源非接通时)204、与放大器连接的连接器(上游侧)205、电源复位电路206、EEPROM207、外部输入电路208、模拟输出电路209和外部输出电路210。

如前所述，CPU201包含有：虽未图示但存储定义该放大器单元的功能的固件的程序存储器、和执行程序存储器内的固件的微处理器。模拟输出电路209经外部输入输出线把在该放大器单元2内生成的各种模拟输出输出到外部。外部输出电路210用来把该放大器单元生成的HIGH、PASS、LOW等判定输出输出到外部输入输出线。外部输入电路208用来把经外部输入输出线送来的各种指令输入到CPU201。

接着说明扩展单元1和放大器单元2的软件构成。

图13A、图13B表示概略示出了放大器单元的处理的流程，放大器单元的处理包含有图13A所示的通常处理和图13B所示的SH接收插入处理。

在通常处理中，如图13A所示，接通电源后即刻进行连接处理(步骤1301)。在这种连装型传感器单元中，该连接处理是所属技术领域的技术人员所熟知的，即，在相互相邻而配置的一连串的放大器单元中，从位于最端部的放大器单元开始按顺序分配地址，由此来对构成放大器单元列的各个放大器单元分配固有的地址，同时取得计测定时的同步基准点，自动开始周期性的脉冲亮灯处理。即，在这种连装型位移传感器系统中，为了防止相邻传感器之间的干扰，按顺序以时间差进行投受光。这种投受光在相邻放大器单元之间具有相位差，而周期性地进行。

如果就这样结束了连接处理，接下来进行键输入接受处理(步骤1302)和外部输入接受处理(步骤1303)。在键输入接受处理(步骤1302)中，通过检查来自图12所示的操作部25-1的信号，来判定在操作部25-1中是否进行某种键输入操作。在外部输入接受处理(步骤1303)中，通过检查来自外部输入电路208的信号，来判定是否经外部输入线送来了某个指令。

接下来的输入应对处理(步骤1304)根据在以上的步骤中所接受的键输入或外部输入而进行种种处理。针对该输入应对处理的详细内容，在说明后述的各种功能时，分别参照详细的流程图进行说明。

下面，如图13B所示，在SH接收插入处理中，从来自上游侧(放大器单元)的SH(握手信号：シエイクハンド信号)接收起通过插入处理开始执行，首先，执行延时处理(步骤1311)，确保与相邻传感器的投光时间差。接着进行投光处理(步骤1312)和受光处理(步骤1313)，对检测对象物体进行脉冲光的照射，然后进行计测处理(步骤1314)。在该计测处理(步骤1314)中，根据位移传感器的固有算法取得有关检测对象物体的计测数据。

在接下来的计测数据传送处理(步骤1315)中，将上述的处理中得到的计测数据和从上游侧的放大器单元接受的计测数据群向下游侧的放大器单元或扩展单元进行SH发送。

接下来在判定处理(步骤1316)中，对在计测处理(步骤1314)中得到的计测数据适用一个或一个以上的判定基准值而进行规定的判定处理，来进行作为计测对象物体的工业产品等的产品是否良好的判定等。这种判定例如可以作为LOW(太低或太小)、PASS(良)、HIGH(太高或太大)等而进行。

在接下来的输出处理(步骤1317)中，将在上述判定处理(步骤1316)中得到的判定结果送到外部输出电路210，从而从外部输出线把判定输出送出去。

然后，在图14A～图14C中示出了概略表示扩展单元的处理的流程。如该图所示，该扩展单元的处理整体包含有图14A所示的通常处理、图14B所示的上位插入处理、图14C所示的SH接收插入处理。

首先，如图14A所示，在通常处理中，从接通电源开始进行处理，首先进行与先前相同的连接处理(步骤1401)。

接下来，与上述放大器单元的情况一样，进行键输入接受处理(步骤1402)和外部输入接受处理(步骤1403)之后，进行输入应对处理(步骤1404)和常规(ル-チン)处理(步骤1405)。这两种处理(步骤1404、1405)是进行对应于键输入或外部输入的种种处理，后面将对其细节与各种功能的说明一起加以说明。

如图14B所示，上位插入处理从来自上位(PC、PDA)的指令接收起通过插入开始执行，执行对应于来自例如计算机的指令的各种处理。如后面所详述的那样，在该处理中，包含有应用程序的下载处理。

SH接收插入处理从来自下位(放大器单元)的SH信号的接收起通过插入开始执行，后面将对其细节与各种功能的说明一起加以说明。

下面，图15示出了与本发明相关的、扩展单元进行的数据积蓄/解析处理的总流程。如该图所示，该总流程所示的处理整体由初始处理(步骤1501)、数据取得开始等待处理(步骤1502)、数据取得过程中处理(步骤1503)、数据解析处理(步骤1504)构成。

初始处理(步骤1501)是进行放大器机种信息/设定内容的取得、放大器设定变更、输出状态/显示状态的初始化等的处理。

在接下来的数据取得开始等待处理(步骤1502)中，监视数据取得的开始定时(自触发/外部输入)。图16A示出了该数据取得开始等待处理(步骤1502)的细节。如该图所示，当数据取得开始等待处理开始时，在进行计测数据输入处理(步骤1601)的同时，反复判定数据取得开始条件的成立(步骤1602)。这时的数据取得开始条件既可以根据所输入的计测数据自身的大小或变化等按自触发的方式来进行，也可以根据在外部输入接受处理(步骤1403)所接受的外部输入的状态来进行。这里，计测数据输入处理(步骤1601)和判定数据取得开始条件的成立的处理(步骤1602)在图14C所示的SH接收插入处理(步骤1421)中进行。即，从各放大器单元2、2在投受光的过程中分别进行计测处理(步骤1314)而生成计测数据，再把这样得到的计测数据按斗链方式经传输线BB顺序传送，最后送达扩展单元1内的CPU102。这样进行图14C所示的SH接收插入处理(步骤1421)，在计测数据输入处理中把来自放大器单元2的计测数据送到CPU102(步骤1601)，然后，进行是否满足数据取得开始条件的判定处理(步骤1602)，根据自触发或外部输入来确定数据取得的开始定时。这样，当判定数据取得开始条件成立时(步骤1602为“是”)，接着进行数据取得过程中处理(步骤1503)。

图16B示出了数据取得过程中处理(步骤1503)的细节。如该图所示，当数据取得过程中处理开始时，使表示数据取得过程中或计测过程中的指示灯亮(步骤1611)。这样，在扩展单元的显示部23-2中进行相应的显示动作。接着，判定数据积蓄结束条件的成立(步骤1612)。这里，因为当初数据积蓄结束条件不成立，所以该判定结果被否定(步骤1612为“否”)，接着判定从上次数据取得开始是否经过了规定时间(步骤1613)。该判定处理是按一定的时间间隔取得数据。即，因为图11所示的计测数据积蓄存储器102a的容量有限，仅取得能与其容量相平衡的量的计测数据，所以减少经传输线BB送来的一连串的计测数据，以使计测数据积蓄存储器不溢出。总之，在经过规定时间为止(步骤1613为“否”)，反复判定数据积蓄结束条件的成立和规定时间的经过(步骤1612、1613)，把这时存储器102a内有空区与规定时间的经过(步骤1613为“是”)一起作为条件(步骤1614为“是”)，进行所输入的计测数据的积蓄处理(步骤1615)。反复进行以上的步骤的结果，按规定时间间隔取得经由传输线BB送来的一连串的计测数据，并顺次积蓄存储在计测数据积蓄存储器102a内，如果计测数据积蓄存储器储满(步骤1614为“否”)，或此前已经满足规定的数据积蓄结束条件(步骤1612)，就跳过输入计测数据的积蓄处理(步骤1615)，而后转移到数据解析处理。

返回到图15，在数据解析处理(步骤1504)中，处理所积蓄的数据，并输出判定结果。图16C示出了该数据解析处理(步骤1504)的细节。在该图中，当处理开始时，就按照规定的算法根据存储在计测数据积蓄存储器102a内的一连串计测数据进行数据解析处理(步骤1621)。在该数据解析处理(步骤1621)中，一般对存储在计测数据积蓄存储器102a内的一连串计测数据进行平均化处理并除去噪声分量之后，按照预先确定的算法进行特征点提取处理，再根据这样得到的特征点进行规定的运算，由此求出作为目的的信息。接下来，对这样得到的数据解析结果与规定的阈值进行比较，来进行判定处理，并输出判定结果(步骤1622)。然后，断开先前点亮的数据取得或计测过程中显示，结束数据解析处理。

这样，在数据积蓄结束条件被满足之前(步骤1612)或存储器容量达到无空区之前(步骤1614)顺次把经传输线BB从放大器单元2、2送来的计测数据积蓄存储在扩展单元的CPU102内的计测数据积蓄存储器102a中。然后，进行数据解析处理(步骤1621)和判定结果输出处理(步骤1622)，由此来根据存储在计测数据积蓄存储器102a内的一连串的计测数据进行所期望的数据解析处理，此后，通过进行判定结果输出处理(步骤1622)，经扩展单元侧的外部输出电路107把控制信号输出到外部输入输出线。因此，按照本实施例，无须把复杂的数据解析处理或判定结果输出处理组装到原来的放大器单元本身中，仅仅简单地把扩展单元1邻接放大器单元2连装起来就能够根据包含时间信息的一连串计测数据实现复杂的数据解析和判定处理。

另外，在本实施例中，因为扩展单元1与计算机26可以进行通信，所以只要把包含图15和图16所示的初始处理(步骤1501)、数据取得开始等待处理(步骤1502)、数据取得过程中处理(步骤1503)和数据解析处理(步骤1504)的固件本身从计算机26下载到扩展单元1，就能够在用户的现场把最合适的固件组装到扩展单元1内。另外，在本实施例中，可以从扩展单元1侧把一连串的显示用计测数据上载到计算机26侧，所以将计算机26连接到扩展单元1上，并从扩展单元1把计测数据装入计算机26，而可以具有这样的效果：能够在实时地确认计测状态的同时，在画面上看着位移数据列，设定最佳阈值并可进行设定变更。

即，如图18A、图18B的流程图所示，在扩展单元1侧，进行传感器连接处理，成为等待通信插入、等待来自PC的通信接收、等待来自传感器的任意数据接收的状态(步骤1801)。在这种状态下，从计算机26把某条指令送到扩展单元1，而当开始PC接收插入处理时，首先进行接收指令的解析(步骤1811)，然后根据该内容进行应用下载处理(步骤1813)或显示数据上载处理(步骤1815)之任一种处理。即，如果解析接收指令的结果(步骤1811)被判定为请求程序下载时(步骤1812)，进行应用下载处理(步骤1813)，从计算机26把与图15和图16所示的一连串的处理(步骤1501～1504)相当的固件程序下载到扩展单元1内的程序存储器(例如闪存器)中。因此，如果利用这种功能，与一连串的放大器单元2连续而连装扩展单元1，再把计算机26连接到该扩展单元1上之后，如果从计算机26侧发送规定的程序下载请求指令，则在扩展单元1对该指令进行确认(步骤1812)，并进行应用下载处理(步骤1813)，结果是，能够从计算机26把与所期望的数据解析处理相当的固件程序下载到扩展单元1。

然后，说明从扩展单元1逆向把一连串的显示用计测数据上载到计算机26的动作。

如图11所示，在扩展单元的CPU102内，除计测数据积蓄存储器102a之外还设置有显示数据积蓄存储器102b，如后面详细说明的那样，把从经传输线BB送来的一连串的计测数据中按规定时间间隔取得的计测数据作为显示用计测数据积蓄存储在该显示数据积蓄存储器102b内。如图17所示，被存储在该显示数据积蓄存储器102b内的计测数据是按比计测用数据积蓄定时大得多的显示用数据积蓄定时取样后存储起来的。即，由于显示数据积蓄存储器102b是经通信线路向计算机26上载的，所以如果考虑用RS-232C进行计算机26与扩展单元1之间的通信，则为了高速传送而必须限制数据量。因此，把图17中(a)的显示用数据积蓄定时设定得比该图的(b)所示的计测用数据积蓄定时的间隔更宽，图中，(c)表示有无计测数据积蓄条件的成立。即，如果计测数据积蓄条件(c)成立，而成为“H”状态时，则如该图的(b)所示，限定在该期间内进行计测数据的积蓄，另一方面，与有无计测数据积蓄条件的成立无关，对于显示用数据定时来说，在整个期间内按一定大的取样定时积蓄数据，并将其存储在显示数据积蓄存储器102b内。这样，不仅在传送线上传送来的物品进入位移传感器的视野而开始计测的状态，而且还包含对象物品到来前后，把整个区间的显示用数据积蓄在显示数据积蓄存储器102b内。因此，如果将其上载到计算机26内，在计算机26侧经显示画面视认对象物品达到位移传感器的视野内前后的状态的同时，实时地确认计测数据的时间位移，并且微细地确认画面上计测数据的大小，由此就能够找出最佳阈值。

图19A、图19B示出本发明的位移传感器系统中较佳的应用的一个具体例的说明图。在该例中，如图19A所示，使工件W与位移传感器的传感器头部单元9相对移动，经前面说明的步骤将这样得到的一连串位移数据积蓄存储在计测数据积蓄存储器102a内，然后，如图19B所示，对这些数据进行解析，从而在不同的各时间区域TA、TB内求出峰值P1、P2和谷值B1、B2，取这些值之差来判别特定区域内的阶梯差。

即，在该例中，在测定值低于规定的触发电平L3的期间内，将间隔了规定时间的两个期间TA、TB设定为数据积蓄期间。该例的触发电平L3是根据对应于工件W内的最高面的测定值来设定的。在该例中，对每个所述数据积蓄期间TA、TB，从该期间内所存储的数据中求出最大值和最小值。图中，P1、B1分别对应于期间TA内的最大值、最小值。P2、B2分别对应于期间TB内的最大值、最小值。该系统中，可以对各期间TA、TB求出其期间内的最大值与最小值之差。另外，通过求出期间TA内的最大值P1与期间TB内的最小值B2之差h，能够进行使用期间TA、TB双方的数据的运算处理。

在原来的位移传感器中，虽然具备保持规定计测期间内得到的测定值的最大值或最小值的功能，但不具备保持多个测定值的功能，所以，只能够计测最高面与最低面之间的距离。因此，对于图19A所示的那种工件W，为了详细计测各阶梯差，必须使用多个传感器，而相对于此，按照该实施例，从工件W通过传感器头部单元9的检测区域的期间所得到的测定数据中把对应计测目的的期间设定为数据积蓄期间，从而能够进行作为目的的计测处理。这样，就能够使用单独的传感器头部单元9进行比原来更详细的计测处理。

图20示出说明数据取得和解析动作的时序图。如该图所示，首先，当数据取得条件成立时，在该期间内进行数据的取得，等待数据的取得结束，然后进行数据的解析，在数据取得和数据解析的整个期间中，数据取得/计测过程中指示灯点亮，这样，等待数据取得和数据解析结束后生成判定输出。

下面来说明图21所示的连装式位移传感器系统。在该连装式位移传感器系统中，将N个放大器单元2连装起来(图中为一个)，同时把扩展单元1连接到计算机26上。在该系统中，将N个传感器输出送到扩展单元1中，并将计测处理结果显示在计算机26的显示部26a上。从计算机26对扩展单元1进行各种设定，另外，例如从传感器头部单元9对收纳在托盘28上的计测对象物27照射激光，来进行计测对象物27的个数的计测。这时，波形显示区26b中就显示出计测对象物的位移波形29，并在当前计数值显示区域26c上显示出当前的计数值。

图22示出说明组装在本实施例的传感器系统内的计测算法的概念的说明图。扩展单元1对N个传感器头部单元的输出301施以规定的计测处理302，并将判定结果303输出到计算机26。计测处理302被划分为按时序排列的6个计测阶段(以下称为类)，即，所谓这6个计测阶段是以下六类：对应于来自外部的信号或自触发脉冲规定计测处理的开始和结束的触发控制类311(第一步骤)、从传感器头部单元输出的波形数据中除去噪声的波形整形类312(第二步骤)、从整形过的波形中提取特征点的特征点提取类313(第三步骤)、根据所提取的特征点进行规定的运算的运算类314(第四步骤)、按照运算结果和规定的阈值对整形过的波形进行规定的判定处理的判定类315(第五步骤)、将判定结果输出到外部的外部输出设定类316(第六步骤)。

通过操作计算机26把从触发控制处理程序群321选择出的处理程序分配到触发控制类311。处理程序是计测算法的构成要素，把计测算法组件化(部品化)。虽然后述其细节，但在图22所示的例子中，将处理程序“ST触发模式”设定在触发控制类311内。同样，将从波形整形处理程序群322、特征点提取处理程序群323、运算处理程序群324、判定处理程序群325和外部输出设定处理程序群326中选择出的一个或多个处理程序分配到各处理类312～316内。分配到处理类312～316的处理程序形成计测算法，并顺次执行处理程序来进行计测处理。

如图11所示，扩展单元的CPU102内，除计测数据积蓄存储器102a、显示数据积蓄存储器102b之外，还设置有ROM102c(存储装置)。多个处理程序对应于多种多样的计测处理，被预先程序库化后存储在该ROM102c中。在进行一种计测处理的情况下，从程序库中选择一个或多个对应于类的处理程序，并设定执行顺序。波形整形类312的处理程序叫做波形整形处理程序，特征点提取类313的处理程序叫做计测处理程序，运算类314的处理程序叫做运算处理程序，判定类315的处理程序叫做判定处理程序，外部输出设定类316的处理程序叫做输出处理程序。

构成应执行的计测算法的处理程序的执行顺序和处理程序的信息(识别信息)被设定在扩展单元1的EEPROM108(可改写存储装置)中。由ROM102c的内容和EEPROM108的内容，在CPU102内的RAM中作成由处理程序的执行顺序和执行地址构成的计测处理表，并根据该计测处理表进行计测处理。

在将处理程序的执行顺序设定在EEPROM108内之前，用户用本实施例的传感器系统，对应于在哪种状况下测定被测对象物的哪种测定项目这样的要求，研究特征量的提取方法或运算式。

根据研究过的内容在计算机上按不同类从处理程序群中选择所期望的处理程序(有关特征量的提取方法或运算式的程序等)，并设定为应执行的处理程序。图23示出了说明这时的设定的说明图。在图23所示的表上，(a)表示处理类名，(b)表示处理程序号，(c)表示处理程序一览。各处理类中，准备一个或多个处理程序登录区域(0号～9号)。例如，在波形整形类中最多可以登录4个处理程序，特征点提取类最多可以登录10个处理程序。处理程序号表示处理程序的处理顺序。即，在图23所示的例子中，首先执行触发控制类的0号处理程序，然后顺次执行波形整形类的0号处理程序、1号处理程序、2号处理程序、3号处理程序，接下来，以下同样执行特征点提取类的0号处理程序等。处理程序一览(c)栏示例出对不同类的处理程序的登录候补。在各类中，与(b)栏的处理程序号建立对应而设定从(c)栏中选择出来的处理程序。

返回到图22，在图22中，例如在触发控制类311中，作为从触发控制处理程序群321选择出来的处理程序，设定“ST触发模式”。同样，在波形整形类中，作为处理程序，设定“移动平均”和“中心值”。在特征点提取类中，设定处理程序“峰/谷”；在运算类中，设定处理程序“2点阶梯差”和“2点长度”，在判定类中，设定处理程序“运算式0的判定”和“运算式1的判定”。

处理程序“ST触发模式”表示计测时必须定时输入，而不一定积蓄处理的情况，一次计测需要的时间为计测周期。处理程序“移动平均”是用所设定的次数来计算出平均值的处理，在每个计测周期将数据一个个错开进行处理。处理程序“中心值”是输出所设定的滤波器大小(对象数据数)的中心值的处理，在每个计测周期将数据一个个错开进行处理。处理程序“峰/谷”是从波形数据中提取出峰值和谷值作为运算中所使用的特征点的处理。这种情况下，处理程序“2点阶梯差”、“2点长度”分别是进行求出峰和谷的高低差、峰和谷的水平位置之差的运算的处理。处理程序“运算式0的判定”是将运算式0的运算结果与规定的阈值进行比较，并进行HIGH、PASS、LOW等的判定的处理。分配到外部输出设定类的4个处理程序是对为外部输出用所准备的DO0～DO3四个输出进行应输出的判定结果的分配或输出条件的设定的处理。

图24示出在设定构成计测算法的处理程序时显示在计算机26上的画面例。在该画面上，设置有处理类显示区域2401、处理程序显示区域2402、参数显示区域2403、设定值显示区域2404。如图所示，在一个处理程序中，具备几个参数，通过变更参数设定值，就能更详细地进行设定。例如，在处理程序“移动平均”中，作为参数设置有“平均次数”和“对象放大器单元通道”，并能够变更参数的设定值。

本实施例的传感器系统，在从计算机26设定构成计测算法的处理程序时，可以进行管理者模式的设定和用户模式的设定。用户模式是初学者用户用，管理者模式是精通设定操作的用户用。在管理者模式下可以执行这样的设定：考虑规定的计测算法整体，可选择处理程序按处理顺序进行登录，或者进行消除，而且能够变更处理程序的参数值(第一设定方式)。另一方面，在用户模式下，仅能进行变更处理程序的参数值的设定(第二设定方式)。

具体地说，在管理者模式下，能够变更图24所示的画面例的处理程序显示区域2402、参数显示区域2403、设定值显示区域2404的各栏。在用户模式下，仅能变更图24所示设定画面例的设定值显示区域2404的栏。这样，由于在初学者用的用户模式下不能登录和消除处理程序，所以可以预防因初学者用户误变更算法而不能还原的情况。

在本实施例的传感器系统中，预先将推定了规定的计测处理的多个算法(应用菜单)存储在EEPROM108内，从而也可以不从头开始进行构成计测算法的处理程序的登录和处理程序的参数设定等。在图24所示的画面上，当按下应用菜单按钮2405时，显示出图25所示的画面。在图25所示的画面显示例上，设置有菜单显示/设定区域2501和设定确认按钮2502。

在该例中，作为应用菜单，设置有计数菜单、接缝菜单、偏心菜单、突起高度菜单、移动宽度菜单、扭曲菜单、平坦度菜单和阶梯差菜单。

计数菜单是工件(计测对象物)的个数计数用菜单，适用于例如容器或封袋等的个数、枚数计数。

接缝菜单是微小的阶梯差或接缝检测用的菜单，适用于例如带子的接缝或带状物上的纤维须等的检测。具体地说，从正在移动的工件的位移信号中除掉噪声分量、波动后，提取出阶梯差部分(或者，接缝、边沿、异物、缺欠、开裂等)。

偏心菜单是旋转工件的偏心计测用菜单，适用于例如辊轴或旋转齿轮等的偏心计测。

突起高度菜单是工件的突起或凹槽的高度计测用菜单，适用于例如铆钉的铆入量或电子产品的高度尺寸等的计测。具体地说，从正在移动的工件的突起部(或凹槽部)及其前后共3点的高度数据求出突起部(或凹槽部)的高度。

移动宽度菜单是工件的突起或凹槽的宽度计测用菜单，适用于例如传送带上的工件间隔或建材的宽度等的计测。这是从横切正在移动的工件的位移信号预先设定的边沿高度时取得的交点的间隔求出工件的突起部(或凹槽部)的宽度。

扭曲菜单是工件面内的扭曲计测用菜单，适用于用4台放大器单元来检查例如钢板或盘面等的扭曲。这是用4台传感器头部单元计测静止的工件面内4角的表面高度，从其高度数据之差求出扭曲量。

平坦度菜单是工件面内的平坦度计测用菜单，适用于例如机械臂或制动片等的平坦度检查。这是用3～5台传感器头部单元计测静止的工件同一面内的表面高度，从其高度数据的最大值与最小值之差求出工件的平坦度。

阶梯差菜单是工件面之间的阶梯差计测用菜单，适用于例如模具或HDD机架等的突起、凹陷尺寸检查。这是用3～5台传感器头部单元计测静止工件的基准面与计测对象面的表面高度，从基准面与各计测对象面的高度数据差求出各工件面的阶梯差。

本实施例的传感器系统把上述应用菜单作为取样来变更处理程序的参数的设定值等，由此可以容易地作成最适合用户的计测算法。而且能够将新作成的算法登录在菜单内。

下面来说明执行不同类中设定了处理程序的计测算法时的扩展单元1的动作。图26示出了表示扩展单元1的处理的总流程图。

从接通电源开始进行处理时，在进行过初始化处理等的启动时处理(步骤2601)之后，判别是否由来自上位的放大器单元2的插入已将计测值更新为最新的计测值(步骤2602)。

在已将计测值更新为最新的计测值时，根据计测处理表的内容(处理程序的执行顺序与执行地址的对应表)逐次执行波形整形处理程序执行时处理(步骤2603)、积蓄数据存储(步骤2604)、计测处理程序执行时处理(步骤2605)、运算处理程序执行时处理(步骤2606)、判定处理程序执行时处理(步骤2607)和输出处理程序执行时处理(步骤2608)。

图27的流程图示出了启动时处理(步骤2601)的细节。在启动时处理中，进行硬件初始化处理(步骤2701)之后，取得存储在CPU102内的ROM102c中的处理程序信息(处理程序号(识别信息)、处理程序内容、执行地址)(步骤2702)，作成处理程序号与执行地址的对应表(步骤2703)。

接下来，读出存储在EEPROM108内的设定内容(步骤2704)。该设定内容是处理程序的执行顺序与处理程序号的对应表。

然后作成处理程序的执行顺序与执行地址的对应表(计测处理表)(步骤2705)。

接着，确保执行处理程序时使用的RAM区域(步骤2706)，在该区域内展开设定参数和计测结果。

如图28所示，从来自放大器单元2(上位)的计测接收起通过插入开始执行计测值接收插入时处理，进行把接收数据分成对应于N个放大器单元2的N通道(CH)的处理(步骤2801)。然后把存储在不同通道的计测值存储区域内的计测值更新为最新的计测值(步骤2802)。

如图29所示，从来自外部的指令接收起通过插入开始执行来自外部的指令接收的插入时处理，首先进行解析来自外部的指令的处理(步骤2901)。然后判别指令的内容是“处理程序的登录或删除”、“设定参数变更”、“保存”中的哪一种(步骤2902)。

在指令是“处理程序的登录或删除”的情况下，再生成处理程序的执行顺序与处理程序号的对应表(在步骤2704中从EEPROM108读出的表)(步骤2903)，即，改写EEPROM108。接着再生成处理程序的执行顺序与执行地址的对应表(计测处理表)(步骤2904)，确保执行处理程序时使用的RAM区域(步骤2905)。

在指令是“设定参数变更”的情况下，变更系统的设定参数或处理程序的设定参数(步骤2906)。这里，作为系统的设定参数，例如列举出放大器单元2的连接台数等。

在指令是“保存”的情况下，将RAM的内容保存在EEPROM108内(步骤2907)。被保存的内容是系统的设定参数等数据、处理程序的执行顺序表、处理程序的设定参数等。

图30A、图30B示出各处理程序的执行时处理的流程图。图30A所示的流程图表示了波形整形处理程序执行时处理(步骤2603)、运算处理程序执行时处理(步骤2606)、判定处理程序执行时处理(步骤2607)、输出处理程序执行时处理(步骤2608)和逐次型的计测处理程序执行时处理(步骤2605)。

当处理开始时，参照该处理程序的设定参数(步骤3001)。然后参照上流的处理程序的计测值(步骤3002)。例如在运算处理程序执行时，参照波形整形处理程序的计测值。接下来进行不同处理程序的计测处理(步骤3003)。最后把计测值存储在RAM内(步骤3004)。

在计测处理程序执行时处理(步骤2605)中，除进行逐次型处理之外，还进行积蓄型处理。图30B示出了该积蓄型处理的流程图。当处理开始时，参照处理程序的设定参数(步骤3005)。然后参照积蓄在计测数据积蓄存储器102a内的积蓄数据(步骤3006)。接下来进行不同处理程序中的计测处理(步骤3007)。最后把计测值存储在RAM内(步骤3008)。

下面说明把用本系统检测到的“位移与时间”的2维数据(位移波形)加工成用户所要求的数据的状况。在波形整形处理程序执行时处理(步骤2603)中，选择“平均处理”、“中心值”的各处理程序，在计测处理程序执行时处理(步骤2605)中，选择“峰顶”的处理程序，在运算处理程序执行时处理(步骤2606)中，选择“2点阶梯差”、“2点长度”的各处理程序。传感器头部单元9感测所取得的、图31A所示的原始波形数据通过波形整形处理程序执行时处理(步骤2603)除去噪声。从而求出图31B所示的波形数据。对此进行计测处理程序执行时处理(步骤2605)时，如图31C所示，提取峰顶T1、T2作为特征点。另外，在进行运算处理程序执行时处理(步骤2606)时，如图13D所示，求出峰顶T1、T2的2点阶梯差D和2点长度L。从而对数据D、L进行判定、输出，得到用户所要求的数据。

下面，在计测处理程序执行时处理(步骤2605)中，作为逐次处理和积蓄处理并用情况的处理的一例，说明截面积测定应用。

如图32所示，把平板表面具有突起部(三角形)3201的工件3202放置在传送辊3203上，传送辊3203转动而使工件3202移动时，从配置在上方的本实施例的位移传感器3204照射激光，想定测定突起部3201的峰和截面积的情况。

这种情况下，将有关“峰值”和“截面积”的处理程序和参数设定在构成计测算法的特征点提取类和运算类中。设峰高度为h，边沿高度为u，左边沿位置(时间数据)为a，右边沿位置(时间数据)为b，工件移动速度为w时，突起部3201的截面积S的运算式用下式(1)表示。

S＝(h-u)×(b-a)×w×0.5   …(1)

工件3202会因向图中的左向移动而上下振动，所以为了考虑因振动产生的误差而能正确算出边沿高度u，在从触发接通开始经过规定时间的位置P取得边沿基准高度v(位置P处的边沿高度)，把修正值z加上该基准高度所得到的量作为运算式用的边沿高度u。

用逐次型计测处理来求得峰高度h、边沿高度u，而用积蓄型计测处理来求得左边沿位置a和右边沿位置b，这时的计测时序图示于图33。

在图33的标号a所示的定时输入为ON(触发接通)的时刻t1，开始计测数据(对应于工件和位移传感器的距离)的积蓄。在此期间内，逐次连续更新用标号c表示的运算结果1(峰值)，在用标号a表示的定时输入为OFF(触发断开)的时刻t2，确定峰值。在时刻t2～t3之间，确定左边沿位置a和右边沿位置b，进行标号e表示的运算结果2(截面积)的计测处理，这样来算出突起部3201的截面积S。当所算出的截面积S超过规定的HIGH阈值时，就将标号f表示的判定结果从LOW的判定输出切换到PASS的判定输出。用另外设置的光电传感器的接通信号或自触发脉冲来检测出触发接通。

同样，在时刻t4触发接通时，直到触发断开时刻t5为止一直积蓄计测数据，在此期间，逐次连续更新标号c表示的运算结果1(峰值)，在时刻t5确定峰值。在时刻t5～t6之间，确定左边沿位置a和右边沿位置b，进行标号e表示的运算结果2(截面积)的计测处理，这样来算出截面积S。如果所算出的截面积S处于规定的LOW阈值与HIGH阈值之间，就将标号f表示的判定结果从PASS的判定输出切换到HIGH的判定输出。在时刻t7，根据标号b表示的复位输入的接通，判定结果断开。

在上述的截面积测定应用中，由于进行计测数据的积蓄的期间内进行逐次型计测处理，所以与仅进行积蓄型计测处理的情况相比，能够缩短计测处理需要的时间。

上述实施例的传感器系统是以位移传感器构成的系统为例，但本发明并不局限于此，例如，也可以由视觉传感器、接近传感器、测长传感器等构成。

如以上所说明的那样，按照本实施例的传感器系统，把计测算法组件化，并对应于处理类的执行顺序将组件化了的处理程序组合起来，从而能够自如地构建数量多的算法。而且由于预先设置有规定的应用菜单，所以即使对于初学者用户也能运用自如。另外，由于并用逐次型计测处理和积蓄型计测处理，所以还具有能够缩短计测时间的优点。

Claims (6)

1.一种位移传感器，其特征在于，具有：取得位移计测值的计测值取得部；对在计测值取得部取得的位移计测值进行处理的计测值处理部；输出计测值处理部的处理结果的处理结果输出部，

计测值处理部的处理是至少依次进行波形整形、特征点提取、运算这三个处理类的处理，

各处理类能够从被组件化的多个处理程序之中选择一个或者两个以上的处理程序，根据各选择的处理程序的执行顺序的指定来确定处理算法。

2.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，计测值处理部的处理是依次进行触发控制、波形整形、特征点提取、运算、判定、外部输出设定的各处理类的处理。

3.根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，

计测值处理部具有：

存储装置，其把计测算法被组件化了的一个或多个处理程序与其识别信息和执行地址一起，按预先确定了执行顺序的不同计测阶段存储起来；

输入装置，其按不同计测阶段输入应执行的处理程序的识别信息和执行顺序；

表作成装置，其作成由通过输入装置输入的执行顺序和从存储装置读出的执行地址构成的计测处理表；

不同计测阶段程序执行装置，其根据计测处理表，按不同计测阶段读出并执行一个或两个以上的处理程序。

4.一种连装式位移传感器系统，其特征在于，具有：连装一台或两台以上的构成放大器分离型位移传感器的放大器单元而成的放大器单元列；分别连接于构成所述放大器单元列的各放大器单元、将由这些放大器单元生成的计测数据向一个方向传送的传输线，

在所述放大器单元列中位于传输线下游侧端部的放大器单元上连装扩展单元，与放大器单元同样，该扩展单元连接于传输线，

在所述扩展单元中具有：取得位移计测值的计测值取得部；对在计测值取得部取得的位移计测值进行处理的计测值处理部，输出计测值处理部的处理结果的处理结果输出部，

计测值处理部的处理是至少依次进行波形整形、特征点提取、运算这三个处理类的处理，

各处理类能够从被组件化的多个处理程序之中选择一个或两个以上的处理程序，根据各选择的处理程序的执行顺序的指定来确定处理算法。

5.一种扩展单元，适用于连装式位移传感器系统，该连装式位移传感器系统具有：连装一台或两台以上的构成放大器分离型位移传感器的放大器单元而成的放大器单元列；分别连接于构成所述放大器单元列的各放大器单元、将由这些放大器单元生成的计测数据向一个方向传送的传输线，其特征在于，

该扩展单元连装在所述放大器单元列中位于传输线下游侧端部的放大器单元上，与放大器单元同样，与传输线连接，

所述扩展单元具有：取得位移计测值的计测值取得部；对在计测值取得部取得的位移计测值进行处理的计测值处理部；输出计测值处理部的处理结果的处理结果输出部，

计测值处理部的处理是至少依次进行波形整形、特征点提取、运算这三个处理类的处理，

各处理类能够从被组件化的多个处理程序之中选择一个或两个以上的处理程序，根据各选择的处理程序的执行顺序的指定来确定处理算法。

6.一种位移传感器系统，其特征在于，包括有位移传感器以及与位移传感器经通信而连接在一起的上位装置，该位移传感器具有：取得位移计测值的计测值取得部；对在计测值取得部取得的位移计测值进行处理的计测值处理部；输出计测值处理部的处理结果的处理结果输出部，

上位装置具有显示器和处理程序设定部；

处理程序设定部执行显示处理而使处理程序的设定所必要的信息显示在显示器上，并且该显示处理包括：

将处理类至少按照波形整形、特征点提取、运算这三个处理的顺序一览显示的处理；

针对各处理类，显示能按处理执行顺序登录处理程序的处理程序号栏的处理；

对各处理类的每一个显示处理程序候补一览的处理，

位移传感器的计测值处理部，按照处理类排列的顺序执行处理程序号栏中所登录的处理程序，并且针对各处理类通过按处理程序号顺序登录的处理程序执行计测值的处理。

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