JP2003035574A - 応答型センサ及び応用計測システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 計測センサ固有のデータを記憶したメモリを
有し、計測データを校正し収録できる応答型センサを使
用した応答計測システムを提供する。 【解決手段】応答型センサ１は、物理量を計測するセン
サ、センサ固有データを記憶させるメモリ１１、計測デ
ータ収録装置２とセンサ又はメモリ１１とを切り換える
切換回路１２を有し、計測データ収録装置２から切換回
路１２を切り換え、メモリ１１に記憶させた固有データ
又は計測データ１５を計測データ収録装置２に出力する
ものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、校正データ、補正
データ又は識別番号等の計測センサ固有のデータを記憶
させておくメモリを有し、計測の都度データ収録装置か
ら固有データを読み出し、センサと計測データの対応付
けを行うと共に、計測データを校正し収録できるように
した応答型センサ及び当該応答型センサを使用した応答
計測システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】プラント装置やエンジン運転試験装置に
おいては、操作員が接近できない状態で多数の測定デー
タ、例えば、圧力、温度、長さ、加速度、流速、流量、
又は荷重等の物理量を、同時に計測、取得する必要があ
る。このため、このような物理量を計測する計測センサ
は、電気信号を用いて計測したデータを、計測の都度デ
ータ収録装置に伝送できるセンサを使用して計測し、計
測したデータをデータ収録装置に伝送し、収録するよう
にした計測システムを採用するようにしている。

【０００３】また、このようなセンサ及び計測システム
においては、前述した物理量と例えば、電圧、電流等の
電気信号との対応付けをすることが必要となる。この物
理量と電気信号の対応を取ることを校正係数、校正式を
求めると言うが、従来、このような校正は半年又は一年
を目途にセンサを装置から取り外し、既知の物理量をセ
ンサに負荷して、既知物理量と電気信号とを対応させる
ことにより行うようにしている。

【０００４】また、このような校正によって取得された
校正データは、データシートに文字情報又はグラフとし
て管理、保存しておき、当該センサを使って計測を行う
前に操作員がデータ収録装置に校正データを手入力して
おき、センサから計測データが出力される都度、データ
収録装置に入力される計測データを校正データを使って
修正、変換して物理量を計測するようにしている。

【０００５】図２は従来から使用されているセンサ（計
測器）及びセンサを用いた計測システムを示す図であ
る。図に示すように、センサ１６は内部に、検出回路３
を有しており、信号伝送電線４を介して計測データ収録
装置２と接続され、信号伝送電線４を通じて計測データ
収録装置２から一定電圧が負荷されると、検出回路３に
て試験装置で生じる圧力等の物理量を計測し、計測され
た物理量に応じた検出回路出力６がセンサ１６より計測
データ収録装置２に出力され、計測できるようにしてい
る。

【０００６】図３は、従来から使用されているセンサ及
び計測システムの回路図で、センサ１６の検出回路３
は、物理量を計測するセンシング部３１とセンシング部
３１を作動状態にする駆動回路３２とからなり、計測デ
ータ収録装置２の駆動電源２１からセンサ１６に対応す
る一定電圧５が駆動回路３２に負荷されるとセンシング
部３１で圧力等の物理量の大きさが計測され、測定デー
タとしての物理量の大きさに対応して変動する出力電圧
２２が計測データ収録装置２に出力される。

【０００７】この測定データと出力電圧２２との関係
は、センサ１６個々によって異なり、また経時変化も生
じることから、前述したように定期的に計測を行うため
に装置に取り付けられているセンサ１６を取り外し、一
定電圧をかけたセンサ１６に既知の複数の大きさの物理
量を負荷することにより、負荷された物理量とその時の
センサ１６の出力との対応づけをする、いわゆるセンサ
１６個々についての校正データを取得する必要がある。
この取得された校正データはデータシート等で管理して
おき、計測時、予め計測データ収録装置２に操作員が手
入力しておき、この校正データで検出回路３から計測デ
ータ収録装置２に出力された出力電圧２２を校正するこ
とにより測定データを求めるようにしている。

【０００８】このために、定期的にセンサ１６を物理量
の計測を行う計測部から取外し校正作業を行う必要があ
り、これに伴い信号伝送電線４の取り付け、取り外し作
業が行われ、例えば、機器等の外表面の圧力分布を計測
する場合のように、センサ１６を多数計測部に設置して
行う計測においては、センサ１６の取り付け位置に誤
り、又は信号伝送電線４の取り付け位置誤りが生じるこ
とが多々ある。これを防止するために、センサ１６と計
測データ収録装置２とを連結する信号伝送電線４の結線
時には一つづつ結線し、誤りがないかを確認しながら作
業を行う必要があり、測定準備に長時間の作業が必要と
なる。また、このような校正データは帳表（データシー
ト）に記載され管理されており、計測時予め計測データ
収録装置２に操作員の手入力により入力するようにして
いるために、入力ミスが生じることがあり正確な計測デ
ータが取得できない事態が生じることもある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の計測
センサを使用した計測システムに於いて生じている、上
述不具合を解消するために、試験装置に複数取り付けら
れる計測センサを識別する識別データ、及び各計測セン
サの校正データ等の固有データを各計測センサに内蔵さ
れたメモリに記憶させておき、各計測センサとデータ収
録装置との伝送電線の結線状況を確実に確認でき、計測
センサの取り付け位置の誤りが防止できるとともに、入
力ミス等による計測データに誤りが生じるのを防止する
ことができる応答型センサ及び応用計測システムを提供
することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の応答
型計測センサは、次の手段とした。 （１）試験装置に取り付けられ、変動する物理量を計測
し、計測データ収録装置に計測データを伝送する応答型
センサが、物理量を計測するセンサと、計測データ収録
装置から書き込まれた、少なくとも校正データ及び識別
データからなる固有データを記憶させるメモリと、伝送
電線を介して結線される計測データ収録装置とセンサ若
しくはメモリとの連結を切り換える切換回路とを内蔵し
ており、伝送電線の結線後若しくは計測時、計測データ
収録装置からの信号により切換回路を切り換え、メモリ
に記憶させている固有データ若しくはセンサで計測され
た計測データを計測データ収録装置に出力するものとし
た。 （２）請求項１の応答型センサを使用して変動する物理
量を計測する応用計測システムにおいて、応答型センサ
とデータ収録装置との間を伝送電線で結線した後、予め
応答型センサの校正時等に応答型センサ固有のデータを
計測データ収録装置からメモリに書き込んでおき、計測
時、切換回路を切り換えて固有データをメモリから計測
データ収録装置に自動的に読み出し、固有データのうち
の識別データから計測データ収録装置に計測データを出
力している応答型センサを照合し、応答型センサを特
定、確認するとともに、固有データのうちの校正データ
により応答型センサから計測データ収録装置に出力され
ている計測データを演算、校正して記録するものとし
た。

【００１１】これにより、応答型センサより伝送電線を
介して計測データ収録装置に入力される計測データが、
どの応答型センサより出力されたものか、計測データ収
録装置からメモリに出力されたコマンドにより、メモリ
から識別データを読み出すことができ、多数の応答型セ
ンサと計測データ収録装置との間を信号伝送電線で結線
している場合でも、計測データ収録装置において確実に
応答型センサが確認でき、結線ミス、又は、計測を行な
う試験装置への応答型センサの設置ミスが容易に確認で
き、結線作業時間の短縮、応答型センサの正しい計測部
への設置が容易に確認できる。

【００１２】また、応答型センサより計測データ収録装
置に出力されているデータが、応答センサの校正時メモ
リに書き込まれた応答型センサ固有の校正データを、メ
モリから呼び出し演算することにより校正された計測デ
ータが取得でき、計測時にデータシート等にもとづき入
力するようにした場合に操作員の校正データの入力ミス
等に伴い生じる、計測データに誤りが生じるのを防止で
きる。

【００１３】

【実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図面に基
づき説明する。図１は、本発明の応答型センサ及びそれ
を使用した応用計測システムの実施の第１形態を示す図
である。なお、図において図２に示す部材と同一若しく
は類似の部材には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００１４】図において、１１は応答型センサ１内に内
蔵された不揮発性のメモリ、１２は応答型センサ１内に
内蔵された切替回路である。メモリ１１には、計測デー
タ収録装置２から入力された応答型センサ１を識別する
ための識別番号、応答型センサ１の校正時、計測データ
収録装置２で取得され、計測データ収録装置２から入力
された応答型センサ１固有の校正データ等が書き込まれ
記憶されている。特に、センシング部３１の校正データ
は経時変化するので、半年又は１年を目途に計測部から
定期的に取外して校正する必要があり、この校正時に計
測データ収録装置で取得された校正データを、計測デー
タ収録装置２からメモリに入力し書き込むようにしてい
る。

【００１５】また、切替回路１２は、データ収録装置２
から応答型センサ１に入力される、応用計測システム起
動時の立ち上がりパターンや意図的にパルス状に変化さ
せた電圧の変化パターン１３により、応答型センサ１の
校正時や起動時の立ち上がり時にメモリ１１側に切替え
られ、校正時に校正データ等が入力されメモリ１１に記
憶されている応答型センサ１固有のデータを、計測デー
タ収録装置２から入力される信号に対応させて、計測デ
ータ収録装置２に出力できるとともに、また、検出回路
３側に切替えられ検出回路３で計測される計測データ１
５をデータ収録装置２に出力できるようにしている。

【００１６】また、センサ１６によっては、日々の簡単
なライン特性の確認が行えるように、基準となる抵抗等
を内蔵するようにしたものがある。このような回路を備
えた応答センサ型１では、キャリブレーション信号線を
用いて切り換え信号を入力することによって切替回路を
切り替えることもできる。

【００１７】本実施の形態の応答型センサ１及びそれを
使用した応用計測システムは、上述した構成にされ、応
答型センサ１と計測データ収録装置２とを信号伝送電線
４で結線した後、計測データ収録装置２からの変化パタ
ーン１３等の信号により切替回路１２を作動させ、メモ
リ１１と計測データ収録装置２とを導通させて、計測デ
ータ収録装置２からの信号により、メモリ１１に記憶さ
せている識別番号を読み出し、その識別番号により、計
測データ収録装置２で読み出され、又は読み出そうとし
ている計測データ１５が、どの応答型センサ１のメモリ
１１から出力されたものか識別でき、応答型センサ１と
計測データ収録装置２とを接続している信号伝送電線４
の誤接続チェック、若しくは計測部への正しい応答型セ
ンサ１の設置が可能となる。

【００１８】また、試験装置の計測データ取得時には、
計測データ収録装置２からの信号により切替回路１２を
作動させ、メモリ１１と計測データ収録装置２とを導通
させて計測データ収録装置２にメモリ１１に記憶させて
いる校正データを読み出すとともに、同様に計測データ
収録装置２からの信号により切替回路１２を作動させ
て、検出回路３と計測データ収録装置２とを導通させて
検出回路３からの計測データ１５を計測データ収録装置
２に入力させて、この計測データ１５を計測データ収録
装置２に予め読み込んでいる校正データを使用して補
正、演算することにより、計測部の圧力等の物理量の変
動を即時に計測、補正して収録することができる。

【００１９】このように、メモリ１１に予め入力され、
管理されている識別番号、校正データ等のメモリ内情報
１４を、信号伝送電線４の結線後又は計測データ１５取
得時等、必要とする都度計測データ収録装置２からの信
号によって計測データ収録装置２へ読み出し、応答型セ
ンサ１の識別、校正された計測データ１５が取得、収録
できるので、手入力によるデータ入力が不要になるとと
もに、校正データテーブル等による確認が不要になる。

【００２０】さらに、校正データ等取得の都度、校正デ
ータの履歴をメモリ内情報１４としてメモリ１１に記憶
させておけば、データシート等を必要とすることなく、
センシング部３１をはじめとする、検出回路３の履歴管
理ができる。また、応答型センサ１内に切替回路１２を
設けて、検出回路３に一定電圧５を供給するパワー供給
線、計測データを取得する専用線を必要としないように
したことにより、従来の応用計測システムの電線敷設費
用と同程度の費用で設置することができる。

【００２１】なお、メモリ１１からの校正データ等の計
測データ収録装置２への読み込みは、前述した最初の電
源投入時の電圧変化パターンや特殊な読み出し信号によ
って一度行えば、計測データ収録装置２の電源を切断し
ない限り、計測データ収録装置２内に保持されるので、
検出回路３からの毎回の計測データ１５取得毎に行う必
要はない。

【００２２】以上、本発明の応答型センサ及び応答型セ
ンサを使用した応用計測システムの実施の形態について
説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定され
るものではない。

【００２３】例えば、上述した実施の形態では切替回路
１２の切り替え、換言すれば、メモリ１１へのアクセス
に応用計測システムの起動時の立上がりパターンや、計
測データ収録装置２から意図的に変化させたパルス状の
信号を、入力することにより切り替えると説明をした
が、これは応用計測システムを起動して、書込み・読み
出し使用、いったんＯＦＦ、起動して計測、次にＯＦ
Ｆ、ＯＮすれば書込み・読み出しモードを採用すること
もでき、さらにはタイマーを用いて起動後のある一定時
間内はメモリにアクセスするようにするとか、起動時に
意図的なパワー電圧の低下または瞬断を与えた場合に、
メモリアクセスに切り替えるといった方法によっても行
うことができるものである。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の応答型セ
ンサは、試験装置計測部の変動する物理量を計測するセ
ンサ、計測データ収録装置から書き込まれた固有データ
を記憶させるメモリ、信号伝送電線を介し結線される計
測データ収録装置とセンサ若しくはメモリとの連結を切
り換える切換回路を内蔵し、伝送電線の結線後若しくは
計測時、計測データ収録装置からの信号で切換回路を切
り換え、メモリに記憶させている固有データ若しくは計
測データを計測データ収録装置に出力するものとした。

【００２５】また、本発明の応用計測システムは、応答
型センサとデータ収録装置とを伝送電線で結線した後、
固有データを計測データ収録装置からメモリに予め書き
込み、計測時、切換回路を切り換え固有データをメモリ
から計測データ収録装置に読み出し、識別データから計
測データを出力している応答型センサを特定し、校正デ
ータにより応答型センサから計測データ収録装置に出力
された計測データを校正して記録するものとした。

【００２６】これにより、応答型センサより計測データ
収録装置に入力される計測データが、どの応答型センサ
からのものか、多数の応答型センサと結線されている計
測データ収録装置においても確実に確認でき、結線ミ
ス、又は、計測部への応答型センサの設置ミスが容易に
確認でき、結線作業時間の短縮、応答型センサの正しい
設置が容易にできる。また、応答型センサから計測デー
タ収録装置に出力された計測データが、メモリに書き込
まれた応答型センサ固有の校正データを呼び出し、演算
して校正して記録でき、校正データの入力ミス等による
計測データに誤りが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の応答型センサ及び応用計測システムの
実施の第１形態を示す図、

【図２】従来のセンサ及び計測システムを示す図、

【図３】従来のセンサ及び計測システムの計測回路を示
す図である。

【符号の説明】

１ 応答型センサ ２ 計測データ収録装置 ２１ 駆動電源 ２２ 出力電圧 ３ 検出回路 ３１ センシング部 ３２ 駆動回路 ４ 信号伝送電線 ５ 一定電圧 ６ 検出回路出力 １１ メモリ １２ 切替回路 １３ 変化パターン １４ メモリ内情報 １５ 計測データ １６ センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験装置に取り付けられ、変動する物理
   量を計測して計測データ収録装置等計測装置に計測デー
   タを伝送する応答型センサにおいて、前記物理量を計測
   するセンサと、前記計測データ収録装置等計測装置若し
   くは校正装置等から書き込まれる少なくとも校正データ
   及び識別データからなる固有データを記憶させるメモリ
   と、伝送電線を介して結線される前記計測データ収録装
   置等計測装置若しくは校正装置等と前記センサ若しくは
   前記メモリとの連結を切り換える切換回路とを内蔵し、
   前記計測データ収録装置等計測装置若しくは校正装置等
   からの信号により前記切換回路を切り換え、前記メモリ
   に記憶させている前記固有データ若しくは前記センサで
   計測された計測データを前記計測データ収録装置等計測
   装置に出力するようにしたことを特徴とする応答型セン
   サ。
2. 【請求項２】 請求項１の応答型センサにより変動する
   物理量を計測する応用計測システムにおいて、前記応答
   型センサと前記データ収録装置等計測装置との間を前記
   伝送電線で結線した後、予め前記応答型センサの固有デ
   ータを前記計測データ収録装置等計測装置若しくは校正
   装置等から前記メモリに書き込んでおき、計測時、前記
   切換回路を切り換えて前記固有データを前記メモリから
   前記計測データ収録装置等計測装置に読み出し、前記識
   別データから前記計測データ収録装置等計測装置に前記
   計測データを出力している前記応答型センサを特定し、
   前記校正データにより前記応答型センサから前記計測デ
   ータ収録装置等計測装置に出力される前記計測データを
   校正して記録することを特徴とする応用計測システム。