JP2002162251A - 計測機用信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】計測レンジの切換えが不要で、高分解能および
高ダイナミックレンジを両立できる計測機用信号処理装
置を提供する。 【解決手段】センサ出力（アナログ信号）は、プリアン
プ部１で増幅され、メインアンプ部２によってディジタ
ルデータである計測データに変換される。プリアンプ部
１の増幅回路１２は、ゲイン設定回路１３によってハイ
ゲイン状態とローゲイン状態とに切り換えられる。メイ
ンアンプ部１２のＣＰＵ２２は、増幅回路１２がハイゲ
イン状態かローゲイン状態かに応じて異なる係数を乗じ
て計測データを演算する。ＣＰＵ２２は、アナログ／デ
ィジタル変換回路２１のビット幅よりも大きなビット長
の計測データＤを演算する。ゲインの切換えは、アナロ
グ／ディジタル変換回路２１の出力データとしきい値と
の比較結果に基づいて自動的に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば、自動
車の排気ガス中における窒素酸化物濃度を検出する計測
機などに適用され、このような計測機のための信号処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】センサ出力をディジタルデータに変換す
るための計測機用信号処理装置は、センサ出力を増幅す
るプリアンプ部と、プリアンプ部の出力をさらに増幅し
てディジタルデータに変換するメインアンプ部とを備え
ている。メインアンプ部には、アナログ入力信号をディ
ジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換回路
が備えられている。

【０００３】微小なセンサ出力を高分解能で検出するた
めには、プリアンプ部およびメインアンプ部のゲインを
大きく設定し、センサ出力の微小変化に対してディジタ
ルデータを大きく変化させることが必要である。また、
センサ出力が広範囲に変動するときには、ダイナミック
レンジを大きくとるために、プリアンプ部およびメイン
アンプ部のゲインを小さく設定しなければならない。し
かし、一定のビット幅のアナログ／ディジタル変換回路
を用いている限りにおいて、分解能とダイナミックレン
ジとはトレードオフの関係にあり、高分解能および高ダ
イナミックレンジは両立しない。

【０００４】そこで、従来では、プリアンプ部およびメ
インアンプ部のゲインを計測レンジに応じて切り換える
ことで、分解能とダイナミックレンジとの両立を図って
いる。たとえば、図５に示すように、プリアンプ部のゲ
インを入力信号の範囲に応じて異ならせ、微小な信号に
対しては高分解能での検出を可能とするとともに、広範
囲に変動する入力信号に対しては大きなダイナミックレ
ンジを確保している。つまり、予め複数の計測レンジが
用意されており、センサ出力変動幅に応じて１つの計測
レンジが選択される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、計測レンジ間
の相関は必ずしもとられておらず、計測に際しては、１
つの計測レンジを選択し、この選択された計測レンジで
一連の計測を行わなければならない。したがって、適切
な計測レンジが存在しなければ、分解能またはダイナミ
ックレンジのいずれか一方または両方が犠牲となる。計
測レンジ間の相関を合わせるように計測レンジ毎の調整
をすればよいが、このような調整は面倒なうえに、経年
変化にも対処する必要がある。

【０００６】そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、計測レンジの切り換えが不要で、高分解
能および高ダイナミックレンジを両立できる計測機用信
号処理装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、計測値に
対応したアナログ信号を増幅する増幅回路（１２）と、
上記アナログ信号の大小に応じて、上記増幅回路のゲイ
ンを、第１のゲインと、この第１のゲインよりも小さな
第２のゲインとに切り換えて設定するゲイン設定回路
（１３，２２）と、上記増幅回路から出力されるアナロ
グ信号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタ
ル変換回路（２１）と、上記ゲイン設定回路が第１のゲ
インを設定しているときは、上記アナログ／ディジタル
変換回路が出力するディジタル信号に第１の係数を乗じ
て計測データとして出力し、上記ゲイン設定回路が第２
のゲインを設定しているときは、上記アナログ／ディジ
タル変換回路が出力するディジタル信号に第２の係数を
乗じて計測データとして出力する計測データ演算回路
（２２）とを含むことを特徴とする計測機用信号処理装
置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態に
おける対応構成要素等を表す。以下、この項において同
じ。

【０００８】上記の構成によれば、ゲイン設定回路によ
り設定されるゲインに応じて、アナログ／ディジタル変
換回路の出力に第１の係数または第２の係数を乗じて計
測データを求めており、ゲインの切り換えおよび第１ま
たは第２の係数の選択が自動的に行われるので、レンジ
切り換えが不要であり、広いダイナミックレンジを確保
できる。しかも、微小な検出信号に対しては大きなゲイ
ンを設定しておくことによって、高分解能での測定が可
能である。これにより、高分解能および高ダイナミック
レンジを両立した計測機用信号処理回路を実現できる。

【０００９】ゲイン設定回路は、上記アナログ信号とし
きい値とを比較する手段（２２，ｎ１０）を含み、この
比較結果に応じて第１のゲインと第２のゲインとを切り
換えるものであってもよい。すなわち、アナログ信号が
しきい値未満のときには第１のゲインに設定し、アナロ
グ信号がしきい値以上のときには第２のゲインに設定す
るものであってもよい。また、第１のゲインから第２の
ゲインに切り換えるときのしきい値と、第２のゲインか
ら第１のゲインに切り換えるときのしきい値とが異なる
値とされ、ゲイン切り換えに、いわゆるヒステリシス特
性を持たせてもよい。

【００１０】念のため付言すると、ゲイン設定回路によ
るゲインの切り換えが３段階以上で行われ、それに応じ
て、計測データ演算回路においてアナログ／ディジタル
変換回路の出力に乗ずるべき係数が３段階以上に切り換
えられる構成も本発明の範囲に含まれる。請求項２記載
の発明は、上記増幅回路に校正信号を入力する校正信号
入力回路（５）と、この校正信号入力回路によって上記
増幅回路に校正信号が入力されている状態で、上記ゲイ
ン設定回路を制御することによって、上記増幅回路のゲ
インを上記第１のゲインおよび上記第２のゲインに順次
設定する校正用ゲイン切り換え制御回路（２２，ｎ１，
ｎ４）と、上記校正信号入力回路によって上記増幅回路
に校正信号が入力されている状態で、上記増幅回路のゲ
インが上記第１のゲインに設定されたときの上記アナロ
グ／ディジタル変換回路の出力値である第１校正出力値
を検出する手段（ｎ２，ｎ３）と、上記校正信号入力回
路によって上記増幅回路に校正信号が入力されている状
態で、上記増幅回路のゲインが上記第２のゲインに設定
されたときの上記アナログ／ディジタル変換回路の出力
値である第２校正出力値を検出する手段（ｎ５，ｎ６）
と、上記第１校正出力値および第２校正出力値の比と上
記第１の係数および第２の係数の比とが等しくなるよう
に、上記第１および第２の係数を定める係数設定手段
（ｎ７）とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載
の計測機用信号処理装置である。

【００１１】この構成によれば、校正信号が入力されて
いる状態で第１および第２のゲインが順次設定され（必
ずしもこの順序とは限らず、第２のゲイン→第１のゲイ
ンの順に設定されてもよい。）、各ゲインの設定時にお
けるアナログ／ディジタル変換回路の出力である第１お
よび第２校正出力値が検出される。この第１および第２
校正出力値の比と第１および第２の係数の比とが等しく
なるように、これらの第１および第２の係数が定められ
る。

【００１２】これによりセンサ出力（アナログ信号）の
変化に対する計測データの連続性が確保され、検出器出
力の増加に対して単調に変化（増加）する計測データが
得られる。請求項３記載の発明は、上記校正信号入力回
路によって上記増幅回路に校正信号が入力されるとき
に、計測値に対応したアナログ信号の上記増幅回路への
入力を禁止する計測値入力禁止手段（Ｓ２，２２，ｎ
１，ｎ４）をさらに含むことを特徴とする請求項２記載
の計測機用信号処理装置である。

【００１３】この構成によれば、校正信号入力時にセン
サ出力（アナログ信号）の入力が禁止されるから、第１
および第２の係数を正しく設定するための校正処理を良
好に行うことができる。請求項４記載の発明は、上記ア
ナログ／ディジタル変換回路が第１のビット幅を有する
ものであり、上記計測データ演算手段は上記第１のビッ
ト幅よりも大きな第２のビット幅の計測データを出力す
るものであることを特徴とする請求項１ないし３のいず
れかに記載の計測機用信号処理装置である。

【００１４】この構成によれば、アナログ／ディジタル
変換回路におけるビット幅よりも計測データ演算手段
（たとえば、ＣＰＵなどで構成される。）によって演算
される計測データのビット幅の方が広いので、検出器出
力の広い範囲に渡って高い分解能を維持できる。請求項
５記載の発明は、上記第１の係数および第２の係数は、
計測値に対応したアナログ信号に対する計測データの変
化が連続するように定められていることを特徴とする請
求項１ないし４のいずれかに記載の計測機用信号処理装
置である。

【００１５】この構成によれば、検出器出力の変化に対
して計測データの変化を連続させることができるので、
良好な計測データを得ることができる。すなわち、計測
データは、検出器出力の増加に対して一本の連続した線
（好ましくは直線）を描く。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る計測機用信号処理装置の電気的
構成を示すブロック図である。この信号処理装置は、た
とえば、自動車の排気ガス中に含まれる窒素酸化物（Ｎ
Ｏx）の濃度を検出するセンサの出力アナログ信号を増
幅して、このアナログ信号に応じたディジタルデータで
ある測定データを出力するために用いられる。

【００１７】この信号処理装置は、センサが出力する微
弱なアナログ信号を増幅するプリアンプ部１と、このプ
リアンプ部１から出力されるアナログ信号をディジタル
信号に変換するメインアンプ部２とを備えている。プリ
アンプ部１は、センサが出力する信号を増幅する前段増
幅回路１１と、この前段増幅回路１１の出力をさらに増
幅するとともにゲインを可変決定することができる増幅
回路１２と、この増幅回路１２のゲインを設定するゲイ
ン設定回路１３とを備えている。

【００１８】メインアンプ部２は、プリアンプ部１から
のアナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ／
ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路２１と、このアナログ／
ディジタル変換回路２１が出力するディジタルデータに
適当な係数を乗じることによって、計測データを演算す
るＣＰＵ（中央処理装置）２２とを備えている。さら
に、この信号処理装置は、プリアンプ部１の増幅回路１
２に校正信号を入力するための校正信号入力回路５を備
えている。この校正信号入力回路５は、たとえば、ＣＰ
Ｕ２２が出力する校正データをアナログ信号に変換する
ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換回路５１と、この
ディジタル／アナログ変換回路５１が出力するアナログ
信号を増幅して増幅回路１２に与えるべき校正信号を作
成する増幅回路５２とを備えている。

【００１９】増幅回路１２は、たとえば、演算増幅器で
構成されていて、この演算増幅器の反転入力端子と出力
端子との間に介挿される抵抗値を変化させることによ
り、そのゲインを２種類に設定することができるように
なっている。すなわち、増幅回路１２を構成する演算増
幅器の出力端子と反転入力端子との間には、抵抗Ｒ１，
Ｒ２の並列回路と、抵抗Ｒ１と演算増幅器の出力端子と
の間に接続されたアナログスイッチＳ３とを含むゲイン
設定回路１３が接続されている。

【００２０】アナログスイッチＳ３のオン／オフをＣＰ
Ｕ２２からの制御によって切り換えることにより、演算
増幅器の反転入力端子と出力端子との間の抵抗値が２種
類に変化するから、これに応じて増幅回路１２のゲイン
を２種類に変動させることができる。より具体的には、
スイッチＳ３がオフ状態のときには増幅回路１２はゲイ
ンが大きい状態、すなわちハイゲイン状態となり、アナ
ログスイッチＳ３をオン状態とすると、増幅回路１２は
ゲインが低い状態、すなわちローゲイン状態となる。

【００２１】前段増幅回路１１と増幅回路１２との間に
はアナログスイッチＳ２が介挿されていて、増幅回路１
２に対するアナログ信号の入力を禁止または許容するこ
とができるようになっている。アナログスイッチＳ２
は、ＣＰＵ２２によってオン／オフ制御されるようにな
っている。校正信号入力回路５と、増幅回路１２の反転
入力端子との間には、さらに別のアナログスイッチＳ１
が介挿されている。このアナログスイッチＳ１をＣＰＵ
２２によってオン／オフ制御することにより、増幅回路
１２に校正信号が入力されている状態と、校正信号の入
力が禁止された状態とを切り換えることができる。

【００２２】図２は、ＣＰＵ２２による処理内容を説明
するためのフローチャートである。この信号処理装置に
電源が投入された直後には、校正信号入力回路５が発生
する校正信号を用いた校正処理が行われる。この校正処
理は、アナログ／ディジタル変換回路２１が出力するデ
ィジタルデータに対して乗じるべき適切な係数を設定す
る処理である。電源投入直後には、ＣＰＵ２２は、アナ
ログスイッチＳ１をオン状態として校正信号入力回路５
が生成する校正信号を増幅回路１２に入力させる（ステ
ップｎ１）。これと共に、ＣＰＵ２２は、アナログスイ
ッチＳ２をオフ状態として、前段増幅回路１１からのア
ナログ信号の増幅回路１２への入力を禁止する（ステッ
プｎ１）。さらに、ＣＰＵ２２は、アナログスイッチＳ
３をオフ状態に制御することによって、増幅回路１２を
ハイゲイン状態とする（ステップｎ１）。

【００２３】このとき、増幅回路１２は校正信号入力回
路５が生成する校正信号をハイゲインで増幅して、これ
をアナログ／ディジタル変換回路２１に入力することに
なる。したがって、この状態でＣＰＵ２２がアナログ／
ディジタル変換回路２１の出力データＲを読み取ると
（ステップｎ２）、校正信号をハイゲインで増幅した値
が、アナログ／ディジタル変換回路２１の出力データＲ
として取り込まれることになる。この出力データＲが、
ハイゲイン校正出力値ＥcalＨ（第１校正出力値）に代
入されて、ＣＰＵ２２内またはＣＰＵ２２に関連して設
けられたメモリにストアされる（ステップｎ３）。

【００２４】次に、ＣＰＵ２２は、アナログスイッチＳ
１をオン状態に保持し、アナログスイッチＳ２をオフ状
態に保持するとともに、アナログスイッチＳ３をオン状
態に切り換える（ステップｎ４）。このとき、増幅回路
１２はローゲイン状態となるから、校正信号をローゲイ
ンで増幅したアナログ信号がアナログ／ディジタル変換
回路２１によってディジタルデータＲに変換される。こ
のディジタルデータＲがＣＰＵ２２によって読み取られ
（ステップｎ５）、ローゲイン校正出力値ＥcalＬ（第
２校正出力値）に代入されて、ＣＰＵ２２内のメモリま
たはＣＰＵ２２に関連して設けられたメモリ内にストア
される（ステップｎ６）。

【００２５】こうしてハイゲイン校正出力値ＥcalＨお
よびローゲイン校正出力値ＥcalＬが求まると、ＣＰＵ
２２は、下記（１）式によって係数Ｋcalを求める（ス
テップｎ７）。 Ｋcal＝ＥcalＨ／ＥcalＬ ・・・・・・（１） この係数Ｋcalは、増幅回路１２がローゲイン状態のと
きに、アナログ／ディジタル変換回路２１が出力するデ
ータＲに乗じるべき係数である。

【００２６】次に、ＣＰＵ２２は、アナログスイッチＳ
１をオフ状態に切り換えて増幅回路１２への校正信号の
入力を禁止するとともに、アナログスイッチＳ２をオン
状態に切り換えることにより、前段増幅回路１１が出力
するアナログ信号を増幅回路１２に入力させる（ステッ
プｎ８）。これにより、校正処理を終えて、アナログ／
ディジタル変換回路２１の出力データＲに基づいて計測
データＤを演算する計測データ演算処理を開始する。

【００２７】計測データ演算処理は、ステップｎ９ない
しｎ１４で表わされる無限ループ処理である。まず、Ｃ
ＰＵ２２は、アナログ／ディジタル変換回路２１の出力
データＲを読み取る（ステップｎ９）。このデータＲ
は、ゲイン切換えのためのしきい値ＴＨと大小比較され
（ステップｎ１０）、データＲがしきい値ＴＨ未満であ
れば（ステップｎ１０のＮＯ）、ＣＰＵ２２は、アナロ
グスイッチＳ３をオフ状態として、増幅回路１２をハイ
ゲイン状態とする（ステップｎ１１）。このときには、
ＣＰＵ２２は、アナログ／ディジタル変換回路２１の出
力データＲをそのまま計測データＤとして出力する（ス
テップｎ１２）。すなわち、アナログ／ディジタル変換
回路２１の出力データＲに対して係数「１」（第１の係
数）を乗じて、計測データＤを演算する（ステップｎ１
２）。

【００２８】アナログ／ディジタル変換回路２１の出力
データＲがゲイン切換えしきい値ＴＨ以上であれば（ス
テップｎ１０のＹＥＳ）、アナログスイッチＳ３がオン
状態とされて（ステップｎ１３）、増幅回路１２はロー
ゲイン状態となる。この場合、ＣＰＵ２２は、アナログ
／ディジタル変換回路２１の出力データＲにステップｎ
７で求められた係数Ｋcal（第２の係数）を乗じて、計
測データＤを演算する（ステップｎ１４）。

【００２９】ＣＰＵ２２が演算する計測データは、アナ
ログ／ディジタル変換回路２１の出力データＲよりも長
いビット長を有している。たとえば、アナログ／ディジ
タル変換回路２１が１６ビットのデータ幅を有している
場合に、ＣＰＵ２２は３２ビット幅のデータ長の計測デ
ータＤを演算する。これによって、増幅回路１２がハイ
ゲイン状態のときに、微少なセンサ出力を高分解能で検
出することができるとともに、増幅回路１２がローゲイ
ン状態となって、アナログ／ディジタル変換回路２１の
出力データＲに係数Ｋcalが乗じられて計測データＤを
求める場合において、大きなダイナミックレンジを確保
することができる。

【００３０】図３は、センサ出力（前段増幅回路１１の
出力）に対する計測データＤの変化を示す特性図であ
る。上述のとおり、ＣＰＵ２２はアナログ／ディジタル
変換回路２１の出力データＲを監視していて、このデー
タＲがゲイン切換えしきい値ＴＨに達すると、増幅回路
１２のゲインをハイゲインからローゲインに切り換え
る。このことは、センサ出力がゲイン切換えしきい値Ｔ
Ｈに対応した一定値Ｓthに達したことに応答して、ゲイ
ンを切り換えることに相当する。これにより、センサ出
力がＳth未満の微少な値をとる場合には、増幅回路１２
がハイゲイン状態となり、高分解能でのデータ測定が可
能になる。これに対して、センサ出力がしきい値Ｓth以
上になると、増幅回路１２がローゲイン状態に自動的に
切り換えられて、広いダイナミックレンジが確保され
る。

【００３１】電源投入直後に行われる校正処理により、
ゲイン切換えによってデータの不連続が生じることのな
いように係数Ｋcalが定められている。すなわち、セン
サ出力対計測データ値を表わす特性線において、不連続
点が生じることはなく、この実施形態では、図３に示さ
れているように、センサ出力に対して計測データＤの値
はほぼリニアに変化するようになっている。以上のよう
に、この実施形態の計測機用信号処理装置によれば、従
来のような計測レンジの切換えが必要ではないので、微
少な値から大きな値までの広い範囲で変動するセンサ出
力を計測する場合でも、高い分解能での計測が可能にな
る。したがって、高分解能と高ダイナミックレンジとを
両立することができる。すなわち、計測レンジの切換え
なしに任意のレンジでの計測が可能なレンジフリー計測
装置を実現することができ、計測分解能についても計測
レンジによる制約を受けることがない。

【００３２】以上、この発明の一実施形態について説明
したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、上述の実施形態では、増幅回路１２のゲイン
がハイゲインとローゲインの２種類に切り換えられる構
成が採用されているが、３段階以上に増幅回路１２のゲ
インを切り換えることができる構成が採用されてもよ
い。たとえば、図４に示すように、増幅回路１２を構成
する演算増幅器の出力端子と反転入力端子との間に複数
の抵抗器Ｒ１１ないしＲ１Ｎの直列回路を接続するとと
もに、抵抗器間の接続点と反転入力端子との間をそれぞ
れ開閉する複数のアナログスイッチＳ１１ないしＳ１Ｎ
を設けて、このアナログスイッチＳ１１ないしＳ１Ｎの
開閉を制御することにより、増幅回路１２のゲインを多
段階に変化させることができる。

【００３３】また、上述の実施形態では、ＣＰＵ２２が
アナログ／ディジタル変換回路２１の出力データＲを監
視して、この出力データＲとゲイン切換えしきい値ＴＨ
との比較結果に基づいて、アナログスイッチＳ３を開閉
する構成としているが、たとえば、増幅回路１２の出力
と所定の基準電圧とを比較する比較回路を設け、この比
較回路の出力でアナログスイッチＳ３を開閉する構成と
してもよい。また、前段増幅回路１１の出力と所定の基
準電圧とを比較する比較回路を設け、この比較回路の出
力でアナログスイッチＳ３を開閉することとしてもよ
い。

【００３４】また、増幅回路１２をハイゲイン状態から
ローゲイン状態に切り換えるときのしきい値を、ローゲ
イン状態からハイゲイン状態に切り換えるときのしきい
値よりも高く設定して、ゲイン切換えに、いわゆるヒス
テリシス特性を付与してもよい。また、上述の実施形態
では、校正用信号入力回路５は、ＣＰＵ２２が出力する
校正用データをアナログ信号に変換して校正信号を生成
する構成であるが、ディジタル／アナログ変換回路５１
を用いずに、一定の基準電圧を校正信号として生成する
基準電圧発生回路を校正信号入力回路５の代わりに用い
ることもできる。

【００３５】また、上述の実施形態では、増幅回路１２
がハイゲイン状態のときにアナログ／ディジタル変換回
路２１の出力データＲに乗じられる係数を「１」として
いるが、この係数は、１以外の値とされてもよい。さら
に、上述の実施形態では、係数Ｋcalを定めるための校
正処理を電源投入直後に行うこととしているが、ＣＰＵ
２２のリセット時に同様の校正処理を行うこととしても
よいし、電源投入時およびリセット時の両方のタイミン
グで校正処理を行ってもよい。

【００３６】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る計測機用信号処理
装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図２】ＣＰＵによる処理内容を説明するためのフロー
チャートである。

【図３】センサ出力に対する計測データの変化を示す特
性図である。

【図４】ゲイン設定を多段階に行うための構成を説明す
るための電気回路図である。

【図５】従来技術におけるレンジ切り換えを説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１ プリアンプ部 １１ 前段増幅回路 １２ 増幅回路 １３ ゲイン設定回路 ２ メインアンプ部 ２１ アナログ／ディジタル変換回路 ２２ ＣＰＵ ５ 校正信号入力回路 ５１ ディジタル／アナログ変換回路 ５２ 増幅回路 Ｒ１，Ｒ２ 抵抗 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ アナログスイッチ Ｒ１１〜Ｒ１Ｎ 抵抗器 Ｓ１１〜Ｓ１Ｎ アナログスイッチ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】計測値に対応したアナログ信号を増幅する
   増幅回路と、 上記アナログ信号の大小に応じて、上記増幅回路のゲイ
   ンを、第１のゲインと、この第１のゲインよりも小さな
   第２のゲインとに切り換えて設定するゲイン設定回路
   と、 上記増幅回路から出力されるアナログ信号をディジタル
   信号に変換するアナログ／ディジタル変換回路と、 上記ゲイン設定回路が第１のゲインを設定しているとき
   は、上記アナログ／ディジタル変換回路が出力するディ
   ジタル信号に第１の係数を乗じて計測データとして出力
   し、上記ゲイン設定回路が第２のゲインを設定している
   ときは、上記アナログ／ディジタル変換回路が出力する
   ディジタル信号に第２の係数を乗じて計測データとして
   出力する計測データ演算回路とを含むことを特徴とする
   計測機用信号処理装置。
2. 【請求項２】上記増幅回路に校正信号を入力する校正信
   号入力回路と、 この校正信号入力回路によって上記増幅回路に校正信号
   が入力されている状態で、上記ゲイン設定回路を制御す
   ることによって、上記増幅回路のゲインを上記第１のゲ
   インおよび上記第２のゲインに順次設定する校正用ゲイ
   ン切り換え制御回路と、 上記校正信号入力回路によって上記増幅回路に校正信号
   が入力されている状態で、上記増幅回路のゲインが上記
   第１のゲインに設定されたときの上記アナログ／ディジ
   タル変換回路の出力値である第１校正出力値を検出する
   手段と、 上記校正信号入力回路によって上記増幅回路に校正信号
   が入力されている状態で、上記増幅回路のゲインが上記
   第２のゲインに設定されたときの上記アナログ／ディジ
   タル変換回路の出力値である第２校正出力値を検出する
   手段と、 上記第１校正出力値および第２校正出力値の比と上記第
   １の係数および第２の係数の比とが等しくなるように、
   上記第１および第２の係数を定める係数設定手段とをさ
   らに含むことを特徴とする請求項１記載の計測機用信号
   処理装置。
3. 【請求項３】上記校正信号入力回路によって上記増幅回
   路に校正信号が入力されるときに、計測値に対応したア
   ナログ信号の上記増幅回路への入力を禁止する計測値入
   力禁止手段をさらに含むことを特徴とする請求項２記載
   の計測機用信号処理装置。
4. 【請求項４】上記アナログ／ディジタル変換回路が第１
   のビット幅を有するものであり、上記計測データ演算手
   段は上記第１のビット幅よりも大きな第２のビット幅の
   計測データを出力するものであることを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれかに記載の計測機用信号処理装
   置。
5. 【請求項５】上記第１の係数および第２の係数は、計測
   値に対応したアナログ信号に対する計測データの変化が
   連続するように定められていることを特徴とする請求項
   １ないし４のいずれかに記載の計測機用信号処理装置。