JP2003162790A - ２線式発信器における補正演算方法及び２線式発信器 - Google Patents
２線式発信器における補正演算方法及び２線式発信器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロプロセッサのクロック周波数を上げ
ることなく、高速応答を実現する。 【解決手段】 Ａ／Ｄ変換器１３は、センサ部２７で検
出されるプロセス変量の計測誤差を補正する補正演算に
要する処理時間をＴ１としたとき、サンプリング周期Ｔ
ｓ（Ｔｓ＜Ｔ１）ごとにプロセス変量をデジタル値に変
換する。ＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１３のデジタル値
に基づいて補正演算を行ったデジタル値を求め、プロセ
ス変量をステップ入力と判断した場合には、補正演算の
代わりに、Ａ／Ｄ変換器１３のデジタル値から補正演算
後の値を推定する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演
算を行う。
ることなく、高速応答を実現する。 【解決手段】 Ａ／Ｄ変換器１３は、センサ部２７で検
出されるプロセス変量の計測誤差を補正する補正演算に
要する処理時間をＴ１としたとき、サンプリング周期Ｔ
ｓ（Ｔｓ＜Ｔ１）ごとにプロセス変量をデジタル値に変
換する。ＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１３のデジタル値
に基づいて補正演算を行ったデジタル値を求め、プロセ
ス変量をステップ入力と判断した場合には、補正演算の
代わりに、Ａ／Ｄ変換器１３のデジタル値から補正演算
後の値を推定する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演
算を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度、圧力、流量
等のプロセス変量を４〜２０ｍＡの統一電流信号に変換
し、一対の伝送線を介して受信器に伝送する２線式発信
器に関する。特に本発明は、マイクロプロセッサを具備
する所謂スマート発信器に関するものである。
等のプロセス変量を４〜２０ｍＡの統一電流信号に変換
し、一対の伝送線を介して受信器に伝送する２線式発信
器に関する。特に本発明は、マイクロプロセッサを具備
する所謂スマート発信器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は一般的な２線式伝送系の構成を示
すブロック図で、１は２線式発信器、２はコントローラ
やレコーダ等の受信器、３はコンピュータ等の上位監視
装置、４はフィールドバス等の通信路、５と６は発信器
１と受信器２とを結ぶ一対の伝送線、７と８は発信器１
の一対の端子である。
すブロック図で、１は２線式発信器、２はコントローラ
やレコーダ等の受信器、３はコンピュータ等の上位監視
装置、４はフィールドバス等の通信路、５と６は発信器
１と受信器２とを結ぶ一対の伝送線、７と８は発信器１
の一対の端子である。
【０００３】２線式発信器１は、温度、圧力、流量等の
プロセス変量を検出するセンサ部と、このセンサ部の出
力信号に所定の信号処理を施す信号処理部と、この信号
処理部の出力電圧を４〜２０ｍＡの統一電流信号に変換
して発信する出力トランジスタを有する出力部とを具備
する。受信器２には直流電圧源が設置されており、一対
の伝送線５と６を介して発信器１に駆動電圧を供給して
いる。発信器１の負荷、例えば２５０Ωの固定抵抗も受
信器２に設置されており、発信器１と上記直流電圧源と
で作られたループに直列に挿入されている。従って、こ
れら一対の伝送線５と６は信号伝送線であると同時に電
力供給線としても機能する。
プロセス変量を検出するセンサ部と、このセンサ部の出
力信号に所定の信号処理を施す信号処理部と、この信号
処理部の出力電圧を４〜２０ｍＡの統一電流信号に変換
して発信する出力トランジスタを有する出力部とを具備
する。受信器２には直流電圧源が設置されており、一対
の伝送線５と６を介して発信器１に駆動電圧を供給して
いる。発信器１の負荷、例えば２５０Ωの固定抵抗も受
信器２に設置されており、発信器１と上記直流電圧源と
で作られたループに直列に挿入されている。従って、こ
れら一対の伝送線５と６は信号伝送線であると同時に電
力供給線としても機能する。
【０００４】ところで、２線式発信器１の信号処理部で
は、センサ部で検出されたプロセス変量の計測誤差を補
正する補正演算が行われる。例えば２種類の被測定圧力
の差（差圧）を検出する場合、センサ部は差圧にのみ感
応するのではなく、静圧（大気圧）や温度の影響を受け
る。そこで、純粋な差圧を取り出すためには、静圧や温
度の影響を考慮した高次多項式を用いて計測値を補正す
る必要がある。図７はこのような２線式発信器１の演算
処理を示すフローチャート図である。
は、センサ部で検出されたプロセス変量の計測誤差を補
正する補正演算が行われる。例えば２種類の被測定圧力
の差（差圧）を検出する場合、センサ部は差圧にのみ感
応するのではなく、静圧（大気圧）や温度の影響を受け
る。そこで、純粋な差圧を取り出すためには、静圧や温
度の影響を考慮した高次多項式を用いて計測値を補正す
る必要がある。図７はこのような２線式発信器１の演算
処理を示すフローチャート図である。
【０００５】まず、センサ部の後段に設けられたＡ／Ｄ
変換器が、一定のサンプリングタイミングごとにセンサ
部の出力信号をＡ／Ｄ変換する（図７ステップ４０１，
４０２）。信号処理部は、Ａ／Ｄ変換器の出力値を基に
補正演算を行う（ステップ４０３）。補正演算の終了後
（ステップ４０４においてＹＥＳ）、信号処理部は、補
正演算値をＤ／Ａ変換器に出力し、Ｄ／Ａ変換器は、信
号処理部の出力値をアナログ信号に変換して出力部に与
える（ステップ４０５）。以上のような処理を行うた
め、２線式発信器１は、信号処理部にマイクロプロセッ
サを搭載したスマート型発信器となる。このスマート型
発信器により、旧来のアナログ発信器に比べ、精度およ
び安定性が飛躍的に向上した。このため、２線式発信器
においては、このスマート型が主流となっている。
変換器が、一定のサンプリングタイミングごとにセンサ
部の出力信号をＡ／Ｄ変換する（図７ステップ４０１，
４０２）。信号処理部は、Ａ／Ｄ変換器の出力値を基に
補正演算を行う（ステップ４０３）。補正演算の終了後
（ステップ４０４においてＹＥＳ）、信号処理部は、補
正演算値をＤ／Ａ変換器に出力し、Ｄ／Ａ変換器は、信
号処理部の出力値をアナログ信号に変換して出力部に与
える（ステップ４０５）。以上のような処理を行うた
め、２線式発信器１は、信号処理部にマイクロプロセッ
サを搭載したスマート型発信器となる。このスマート型
発信器により、旧来のアナログ発信器に比べ、精度およ
び安定性が飛躍的に向上した。このため、２線式発信器
においては、このスマート型が主流となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スマート型の２線式発信器では、プロセス変量の変化に
対する応答性の面については、サンプリング、演算時間
等の影響で、アナログ発信器の数十倍から数百倍の時間
を要するという問題点があった。特に、図８に示すよう
に、補正演算時間の影響が大きく、これを短くするには
マイクロプロセッサのクロック周波数を上げれば可能な
わけだが、それに伴い消費電流も増大してしまうため、
内部回路が４ｍＡ以下で動作しなくてはならない２線式
発信器においては、単にクロックを上げることは不可能
である。
スマート型の２線式発信器では、プロセス変量の変化に
対する応答性の面については、サンプリング、演算時間
等の影響で、アナログ発信器の数十倍から数百倍の時間
を要するという問題点があった。特に、図８に示すよう
に、補正演算時間の影響が大きく、これを短くするには
マイクロプロセッサのクロック周波数を上げれば可能な
わけだが、それに伴い消費電流も増大してしまうため、
内部回路が４ｍＡ以下で動作しなくてはならない２線式
発信器においては、単にクロックを上げることは不可能
である。
【０００７】このような理由から、ガスタービン発電の
燃料制御等、高速応答が必要なアプリケーションにおい
ては未だに従来のアナログ発信器を使用しているところ
が多いが、スマート型が主流となりつつある現状におい
ては、スマート型の高速応答発信器が求められている。
しかし、上述のとおり、クロック周波数を上げるには限
界があった。本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、マイクロプロセッサのクロック周波数を上
げることなく、高速応答を実現できるスマート型の２線
式発信器を提供することを目的とする。
燃料制御等、高速応答が必要なアプリケーションにおい
ては未だに従来のアナログ発信器を使用しているところ
が多いが、スマート型が主流となりつつある現状におい
ては、スマート型の高速応答発信器が求められている。
しかし、上述のとおり、クロック周波数を上げるには限
界があった。本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、マイクロプロセッサのクロック周波数を上
げることなく、高速応答を実現できるスマート型の２線
式発信器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、プロセス変量
を電流信号に変換し一対の伝送線を介して受信器に伝送
する２線式発信器においてプロセス変量の計測誤差を補
正する補正演算方法であって、前記計測誤差を補正する
補正演算に要する処理時間をＴ１としたとき、サンプリ
ング周期Ｔｓ（Ｔｓ≧Ｔ１）毎にサンプリングされたプ
ロセス変量に基づいて前記補正演算を行った値を求め、
このプロセス変量をステップ入力と判断した場合には、
前記補正演算の代わりに、前記サンプリングされたプロ
セス変量から前記補正演算後の値を推定する処理時間Ｔ
２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演算を行うようにしたものであ
る。また、本発明の２線式発信器における補正演算方法
は、前記計測誤差を補正する補正演算に要する処理時間
をＴ１としたとき、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ＜Ｔ
１）毎にサンプリングされたプロセス変量に基づいて前
記補正演算を行った値を求め、このプロセス変量をステ
ップ入力と判断した場合には、前記補正演算の代わり
に、前記サンプリングされたプロセス変量から前記補正
演算後の値を推定する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡
易演算を行うようにしたものである。また、本発明の２
線式発信器における補正演算方法の１構成例は、前記プ
ロセス変量が前記ステップ入力の後に整定した場合に
は、前記補正演算の実行を再開するようにしたものであ
る。また、本発明の２線式発信器における補正演算方法
の１構成例は、現時刻のプロセス変量をＩ（ｋ）、直前
の補正演算又は簡易演算で得られた値をＯ（ｋ−τ）、
この演算値Ｏ（ｋ−τ）の入力であるプロセス変量をＩ
（ｋ−τ）としたとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）
を、Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏ（ｋ−τ）×（Ｉ
（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ））／Ｉ（ｋ−τ）によって算出す
るようにしたものである。また、本発明の２線式発信器
における補正演算方法の１構成例は、現時刻のプロセス
変量をＩ（ｋ）、直前の補正演算又は簡易演算で得られ
た値をＯ（ｋ−τ）、この演算値Ｏ（ｋ−τ）の入力で
あるプロセス変量をＩ（ｋ−τ）、前記プロセス変量Ｉ
（ｋ），Ｉ（ｋ−τ）のスパンをＩspan、前記補正演算
後の値又は簡易演算後の値のスパンをＯspanとしたと
き、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）を、Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ
−τ）＋Ｏspan×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ））／Ｉspan
によって算出するようにしたものである。
を電流信号に変換し一対の伝送線を介して受信器に伝送
する２線式発信器においてプロセス変量の計測誤差を補
正する補正演算方法であって、前記計測誤差を補正する
補正演算に要する処理時間をＴ１としたとき、サンプリ
ング周期Ｔｓ（Ｔｓ≧Ｔ１）毎にサンプリングされたプ
ロセス変量に基づいて前記補正演算を行った値を求め、
このプロセス変量をステップ入力と判断した場合には、
前記補正演算の代わりに、前記サンプリングされたプロ
セス変量から前記補正演算後の値を推定する処理時間Ｔ
２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演算を行うようにしたものであ
る。また、本発明の２線式発信器における補正演算方法
は、前記計測誤差を補正する補正演算に要する処理時間
をＴ１としたとき、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ＜Ｔ
１）毎にサンプリングされたプロセス変量に基づいて前
記補正演算を行った値を求め、このプロセス変量をステ
ップ入力と判断した場合には、前記補正演算の代わり
に、前記サンプリングされたプロセス変量から前記補正
演算後の値を推定する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡
易演算を行うようにしたものである。また、本発明の２
線式発信器における補正演算方法の１構成例は、前記プ
ロセス変量が前記ステップ入力の後に整定した場合に
は、前記補正演算の実行を再開するようにしたものであ
る。また、本発明の２線式発信器における補正演算方法
の１構成例は、現時刻のプロセス変量をＩ（ｋ）、直前
の補正演算又は簡易演算で得られた値をＯ（ｋ−τ）、
この演算値Ｏ（ｋ−τ）の入力であるプロセス変量をＩ
（ｋ−τ）としたとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）
を、Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏ（ｋ−τ）×（Ｉ
（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ））／Ｉ（ｋ−τ）によって算出す
るようにしたものである。また、本発明の２線式発信器
における補正演算方法の１構成例は、現時刻のプロセス
変量をＩ（ｋ）、直前の補正演算又は簡易演算で得られ
た値をＯ（ｋ−τ）、この演算値Ｏ（ｋ−τ）の入力で
あるプロセス変量をＩ（ｋ−τ）、前記プロセス変量Ｉ
（ｋ），Ｉ（ｋ−τ）のスパンをＩspan、前記補正演算
後の値又は簡易演算後の値のスパンをＯspanとしたと
き、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）を、Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ
−τ）＋Ｏspan×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ））／Ｉspan
によって算出するようにしたものである。
【０００９】また、本発明の２線式発信器は、プロセス
変量の計測誤差を補正する補正演算に要する処理時間を
Ｔ１としたとき、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ≧Ｔ１）
毎に前記プロセス変量をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変
換器（１３）と、このＡ／Ｄ変換器のデジタル値に基づ
いて前記補正演算を行ったデジタル値を求め、前記プロ
セス変量をステップ入力と判断した場合には、前記補正
演算の代わりに、前記Ａ／Ｄ変換器のデジタル値から前
記補正演算後の値を推定する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ
１）の簡易演算を行う信号処理手段（１０）と、この信
号処理手段から出力されたデジタル値をアナログ信号に
変換するＤ／Ａ変換器（１４）と、このＤ／Ａ変換器か
ら出力されたアナログ信号を電流信号に変換する出力手
段（２５）とを有するものである。また、本発明の２線
式発信器は、プロセス変量の計測誤差を補正する補正演
算に要する処理時間をＴ１としたとき、サンプリング周
期Ｔｓ（Ｔｓ＜Ｔ１）毎に前記プロセス変量をデジタル
値に変換するＡ／Ｄ変換器（１３）と、このＡ／Ｄ変換
器のデジタル値に基づいて前記補正演算を行ったデジタ
ル値を求め、前記プロセス変量をステップ入力と判断し
た場合には、前記補正演算の代わりに、前記Ａ／Ｄ変換
器のデジタル値から前記補正演算後の値を推定する処理
時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演算を行う信号処理手段
（１０）と、この信号処理手段から出力されたデジタル
値をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（１４）と、
このＤ／Ａ変換器から出力されたアナログ信号を電流信
号に変換する出力手段（２５）とを有するものである。
また、本発明の２線式発信器の１構成例において、前記
信号処理手段は、前記プロセス変量が前記ステップ入力
の後に整定した場合には、前記補正演算の実行を再開す
るものである。また、本発明の２線式発信器の１構成例
において、前記信号処理手段は、現時刻のＡ／Ｄ変換器
のデジタル値をＩ（ｋ）、直前の補正演算又は簡易演算
で得られた値をＯ（ｋ−τ）、この演算値Ｏ（ｋ−τ）
の入力であるＡ／Ｄ変換器のデジタル値をＩ（ｋ−τ）
としたとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）を、Ｏ（ｋ）
＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏ（ｋ−τ）×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−
τ））／Ｉ（ｋ−τ）によって算出するものである。ま
た、本発明の２線式発信器の１構成例において、前記信
号処理手段は、現時刻のＡ／Ｄ変換器のデジタル値をＩ
（ｋ）、直前の補正演算又は簡易演算で得られた値をＯ
（ｋ−τ）、この演算値Ｏ（ｋ−τ）の入力であるＡ／
Ｄ変換器のデジタル値をＩ（ｋ−τ）、前記プロセス変
量Ｉ（ｋ），Ｉ（ｋ−τ）をＡ／Ｄ変換する際のＡ／Ｄ
変換値スパンをＩspan、前記補正演算後の値又は簡易演
算後の値をＤ／Ａ変換する際のＤ／Ａ変換値スパンをＯ
spanとしたとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）を、Ｏ
（ｋ）＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏspan×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−
τ））／Ｉspanによって算出するものである。
変量の計測誤差を補正する補正演算に要する処理時間を
Ｔ１としたとき、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ≧Ｔ１）
毎に前記プロセス変量をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変
換器（１３）と、このＡ／Ｄ変換器のデジタル値に基づ
いて前記補正演算を行ったデジタル値を求め、前記プロ
セス変量をステップ入力と判断した場合には、前記補正
演算の代わりに、前記Ａ／Ｄ変換器のデジタル値から前
記補正演算後の値を推定する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ
１）の簡易演算を行う信号処理手段（１０）と、この信
号処理手段から出力されたデジタル値をアナログ信号に
変換するＤ／Ａ変換器（１４）と、このＤ／Ａ変換器か
ら出力されたアナログ信号を電流信号に変換する出力手
段（２５）とを有するものである。また、本発明の２線
式発信器は、プロセス変量の計測誤差を補正する補正演
算に要する処理時間をＴ１としたとき、サンプリング周
期Ｔｓ（Ｔｓ＜Ｔ１）毎に前記プロセス変量をデジタル
値に変換するＡ／Ｄ変換器（１３）と、このＡ／Ｄ変換
器のデジタル値に基づいて前記補正演算を行ったデジタ
ル値を求め、前記プロセス変量をステップ入力と判断し
た場合には、前記補正演算の代わりに、前記Ａ／Ｄ変換
器のデジタル値から前記補正演算後の値を推定する処理
時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演算を行う信号処理手段
（１０）と、この信号処理手段から出力されたデジタル
値をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器（１４）と、
このＤ／Ａ変換器から出力されたアナログ信号を電流信
号に変換する出力手段（２５）とを有するものである。
また、本発明の２線式発信器の１構成例において、前記
信号処理手段は、前記プロセス変量が前記ステップ入力
の後に整定した場合には、前記補正演算の実行を再開す
るものである。また、本発明の２線式発信器の１構成例
において、前記信号処理手段は、現時刻のＡ／Ｄ変換器
のデジタル値をＩ（ｋ）、直前の補正演算又は簡易演算
で得られた値をＯ（ｋ−τ）、この演算値Ｏ（ｋ−τ）
の入力であるＡ／Ｄ変換器のデジタル値をＩ（ｋ−τ）
としたとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）を、Ｏ（ｋ）
＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏ（ｋ−τ）×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−
τ））／Ｉ（ｋ−τ）によって算出するものである。ま
た、本発明の２線式発信器の１構成例において、前記信
号処理手段は、現時刻のＡ／Ｄ変換器のデジタル値をＩ
（ｋ）、直前の補正演算又は簡易演算で得られた値をＯ
（ｋ−τ）、この演算値Ｏ（ｋ−τ）の入力であるＡ／
Ｄ変換器のデジタル値をＩ（ｋ−τ）、前記プロセス変
量Ｉ（ｋ），Ｉ（ｋ−τ）をＡ／Ｄ変換する際のＡ／Ｄ
変換値スパンをＩspan、前記補正演算後の値又は簡易演
算後の値をＤ／Ａ変換する際のＤ／Ａ変換値スパンをＯ
spanとしたとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）を、Ｏ
（ｋ）＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏspan×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−
τ））／Ｉspanによって算出するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、本発
明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明す
る。図１は本発明の第１の実施の形態となる２線式発信
器の構成を示すブロック図である。図１において、１０
は信号処理手段であるマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、
１１はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、１２はランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、１３はアナログ／デジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換器、１４はデジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器、１５はクロック発振器、２５は出力部、２
６は電源部、２７はセンサ部である。本実施の形態にお
いても、２線式伝送系の構成は従来と同様であるので、
図６の符号を用いて説明する。
明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明す
る。図１は本発明の第１の実施の形態となる２線式発信
器の構成を示すブロック図である。図１において、１０
は信号処理手段であるマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、
１１はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、１２はランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、１３はアナログ／デジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換器、１４はデジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器、１５はクロック発振器、２５は出力部、２
６は電源部、２７はセンサ部である。本実施の形態にお
いても、２線式伝送系の構成は従来と同様であるので、
図６の符号を用いて説明する。
【００１１】クロック発振器１５はＣＰＵ１０にクロッ
ク信号を与える。センサ部２７は、温度、圧力、流量等
のプロセス変量を検出して、検出したプロセス変量に対
応するアナログ信号を出力する。このアナログ信号はＡ
／Ｄ変換器１３によってデジタル値に変換され、ＣＰＵ
１０を経てＲＡＭ１２に記憶される。ＣＰＵ１０は、Ｒ
ＡＭ１２に記憶されているデジタル値を読み出し、ＲＯ
Ｍ１１に書き込まれているプログラムに従ってデジタル
値に所定の演算処理を施し、その結果のデジタル値をＤ
／Ａ変換器１４に与える。
ク信号を与える。センサ部２７は、温度、圧力、流量等
のプロセス変量を検出して、検出したプロセス変量に対
応するアナログ信号を出力する。このアナログ信号はＡ
／Ｄ変換器１３によってデジタル値に変換され、ＣＰＵ
１０を経てＲＡＭ１２に記憶される。ＣＰＵ１０は、Ｒ
ＡＭ１２に記憶されているデジタル値を読み出し、ＲＯ
Ｍ１１に書き込まれているプログラムに従ってデジタル
値に所定の演算処理を施し、その結果のデジタル値をＤ
／Ａ変換器１４に与える。
【００１２】Ｄ／Ａ変換器１４は、ＣＰＵ１０から出力
されたデジタル値をアナログ信号に変換して出力部２５
に与える。出力部２５は、このアナログ信号を対応する
電流信号、すなわち４〜２０ｍＡの範囲の対応するアナ
ログ伝送信号に変換して、一対の伝送線５と６を経て受
信器２に伝送する。電源部２６は、出力部２５の発信器
の出力電流、すなわち４〜２０ｍＡの一部の電流を利用
して定電圧を発生させる定電圧回路と、この定電圧回路
から２線式発信器の全ての構成要素に電力を供給する回
路とからなる。
されたデジタル値をアナログ信号に変換して出力部２５
に与える。出力部２５は、このアナログ信号を対応する
電流信号、すなわち４〜２０ｍＡの範囲の対応するアナ
ログ伝送信号に変換して、一対の伝送線５と６を経て受
信器２に伝送する。電源部２６は、出力部２５の発信器
の出力電流、すなわち４〜２０ｍＡの一部の電流を利用
して定電圧を発生させる定電圧回路と、この定電圧回路
から２線式発信器の全ての構成要素に電力を供給する回
路とからなる。
【００１３】次に、以上のような２線式発信器の詳細な
動作について図２、図３を用いて説明する。図２は図１
の２線式発信器の演算処理を示すフローチャート図、図
３は図１の２線式発信器の演算処理を示すタイミングチ
ャート図である。図２（ａ）は後述する補正演算又は簡
易演算のタイミングを制御するためのタイマコントロー
ルフローを示し、図２（ｂ）は補正演算を行うメインフ
ローを示し、図２（ｃ）は簡易演算を行う割込処理ルー
チンを示す。また、図３において、「Ａ／Ｄ」はＡ／Ｄ
変換のタイミングを示し、「ＣＨＫ」はＡ／Ｄ変換器１
３の出力値に基づいてステップ入力かどうかを判定する
タイミングを示し、「Ｄ／Ａ」はＤ／Ａ変換のタイミン
グを示している。
動作について図２、図３を用いて説明する。図２は図１
の２線式発信器の演算処理を示すフローチャート図、図
３は図１の２線式発信器の演算処理を示すタイミングチ
ャート図である。図２（ａ）は後述する補正演算又は簡
易演算のタイミングを制御するためのタイマコントロー
ルフローを示し、図２（ｂ）は補正演算を行うメインフ
ローを示し、図２（ｃ）は簡易演算を行う割込処理ルー
チンを示す。また、図３において、「Ａ／Ｄ」はＡ／Ｄ
変換のタイミングを示し、「ＣＨＫ」はＡ／Ｄ変換器１
３の出力値に基づいてステップ入力かどうかを判定する
タイミングを示し、「Ｄ／Ａ」はＤ／Ａ変換のタイミン
グを示している。
【００１４】最初に、ＣＰＵ１０は、内部の補正演算フ
ラグをオフにする（図２（ａ）ステップ１０１）。Ａ／
Ｄ変換器１３は、一定のサンプリングタイミングＴｓ
（例えばＴｓ＝１ｍｓｅｃ）毎にセンサ部２７の出力信
号をＡ／Ｄ変換して、Ａ／Ｄ変換後のデジタル値をＣＰ
Ｕ１０に出力する（ステップ１０２，１０３）。このサ
ンプリングタイミングＴｓは、従来の補正演算に要する
時間をＴ１としたとき、Ｔｓ＜Ｔ１となるように設定さ
れる。
ラグをオフにする（図２（ａ）ステップ１０１）。Ａ／
Ｄ変換器１３は、一定のサンプリングタイミングＴｓ
（例えばＴｓ＝１ｍｓｅｃ）毎にセンサ部２７の出力信
号をＡ／Ｄ変換して、Ａ／Ｄ変換後のデジタル値をＣＰ
Ｕ１０に出力する（ステップ１０２，１０３）。このサ
ンプリングタイミングＴｓは、従来の補正演算に要する
時間をＴ１としたとき、Ｔｓ＜Ｔ１となるように設定さ
れる。
【００１５】次に、ＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器１３か
らの入力に伴い、この入力がステップ入力かどうかを判
定する（ステップ１０４）。ＣＰＵ１０は、１サンプリ
ングタイミング前のＡ／Ｄ変換器１３の出力値Ｉ（ｔ−
１）と現サンプリングタイミングにおけるＡ／Ｄ変換器
１３の出力値Ｉ（ｔ）との差が例えばＩ（ｔ−１）の±
１０％以上であれば、ステップ入力と見なす。
らの入力に伴い、この入力がステップ入力かどうかを判
定する（ステップ１０４）。ＣＰＵ１０は、１サンプリ
ングタイミング前のＡ／Ｄ変換器１３の出力値Ｉ（ｔ−
１）と現サンプリングタイミングにおけるＡ／Ｄ変換器
１３の出力値Ｉ（ｔ）との差が例えばＩ（ｔ−１）の±
１０％以上であれば、ステップ入力と見なす。
【００１６】ＣＰＵ１０は、ステップ１０４においてス
テップ入力ではないと判断した場合、補正演算フラグが
オフか否かを判定して（ステップ１０５）、補正演算フ
ラグがオフである場合、補正演算フラグをオンにして
（ステップ１０６）、ステップ１０２に戻る。ＣＰＵ１
０は、補正演算フラグがオンになったとき（図２（ｂ）
ステップ２０１においてＹＥＳ）、Ａ／Ｄ変換器１３の
出力値Ｉ（ｔ）を基に補正演算を行う（ステップ２０
２）。
テップ入力ではないと判断した場合、補正演算フラグが
オフか否かを判定して（ステップ１０５）、補正演算フ
ラグがオフである場合、補正演算フラグをオンにして
（ステップ１０６）、ステップ１０２に戻る。ＣＰＵ１
０は、補正演算フラグがオンになったとき（図２（ｂ）
ステップ２０１においてＹＥＳ）、Ａ／Ｄ変換器１３の
出力値Ｉ（ｔ）を基に補正演算を行う（ステップ２０
２）。
【００１７】センサ部２７は、例えば２種類の被測定圧
力の差（差圧）を検出するセンサである。このとき、セ
ンサ部２７は、差圧にのみ感応するのではなく、静圧
（大気圧）や温度の影響を受ける。そこで、純粋な差圧
を取り出すためには、静圧や温度の影響を考慮した高次
多項式を用いてＡ／Ｄ変換器１３の出力値（センサ部２
７の差圧信号）を補正する必要がある。ステップ２０２
では、このような高次多項式を用いた補正演算を行う。
力の差（差圧）を検出するセンサである。このとき、セ
ンサ部２７は、差圧にのみ感応するのではなく、静圧
（大気圧）や温度の影響を受ける。そこで、純粋な差圧
を取り出すためには、静圧や温度の影響を考慮した高次
多項式を用いてＡ／Ｄ変換器１３の出力値（センサ部２
７の差圧信号）を補正する必要がある。ステップ２０２
では、このような高次多項式を用いた補正演算を行う。
【００１８】ステップ２０２の補正演算の終了後、ＣＰ
Ｕ１０は、補正演算値Ｏ（ｔ）をＤ／Ａ変換器１４に出
力して、補正演算フラグをオフにする（ステップ２０
３）。Ｄ／Ａ変換器１４は、ＣＰＵ１０の出力値Ｏ
（ｔ）をアナログ信号に変換して出力部２５に与える
（ステップ２０４）。
Ｕ１０は、補正演算値Ｏ（ｔ）をＤ／Ａ変換器１４に出
力して、補正演算フラグをオフにする（ステップ２０
３）。Ｄ／Ａ変換器１４は、ＣＰＵ１０の出力値Ｏ
（ｔ）をアナログ信号に変換して出力部２５に与える
（ステップ２０４）。
【００１９】以上の処理は、図３における時刻ｔから時
刻ｔ’のＤ／Ａ変換までの処理に相当し、これによりＤ
／Ａ変換器１４からＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ）に基づく補正
演算出力が得られる。なお、Ａ／Ｄ変換器１３及びＣＰ
Ｕ１０は、補正演算と並行して、図２（ａ）の処理を実
行しているが、補正演算中は補正演算フラグがオン状態
のため、図３からも分かるようにステップ１０２〜１０
５の処理が繰り返される。
刻ｔ’のＤ／Ａ変換までの処理に相当し、これによりＤ
／Ａ変換器１４からＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ）に基づく補正
演算出力が得られる。なお、Ａ／Ｄ変換器１３及びＣＰ
Ｕ１０は、補正演算と並行して、図２（ａ）の処理を実
行しているが、補正演算中は補正演算フラグがオン状態
のため、図３からも分かるようにステップ１０２〜１０
５の処理が繰り返される。
【００２０】次に、補正演算の終了により補正演算フラ
グがオフになった後、図３に示す時刻ｔ＋１０において
ステップ１０５の処理が行われると、前述と同様にステ
ップ１０６，２０１，２０２が実行され、Ａ／Ｄ出力値
Ｉ（ｔ＋１０）に基づく補正演算が行われる。この補正
演算中に、図３に示す時刻ｔ＋１４のようにセンサ部２
７の出力信号が変化すると、ＣＰＵ１０は、ステップ１
０４においてステップ入力と判断して、簡易演算Ｓ／Ｗ
割込を発生させる（ステップ１０７）。
グがオフになった後、図３に示す時刻ｔ＋１０において
ステップ１０５の処理が行われると、前述と同様にステ
ップ１０６，２０１，２０２が実行され、Ａ／Ｄ出力値
Ｉ（ｔ＋１０）に基づく補正演算が行われる。この補正
演算中に、図３に示す時刻ｔ＋１４のようにセンサ部２
７の出力信号が変化すると、ＣＰＵ１０は、ステップ１
０４においてステップ入力と判断して、簡易演算Ｓ／Ｗ
割込を発生させる（ステップ１０７）。
【００２１】ＣＰＵ１０は、簡易演算Ｓ／Ｗ割込が発生
すると、図２（ｃ）の処理に移り、実行中の補正演算を
打ち切って（ステップ３０１）、Ａ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋
１４）を基に簡易演算を行う（ステップ３０２）。この
簡易演算は、前記高次多項式を用いた補正演算を行わず
に、現時刻のＡ／Ｄ出力値と、直前に得られた補正演算
値（または簡易演算値）の入力であるＡ／Ｄ出力値との
差から、現時刻に算出すべき演算値を推定するものであ
る。したがって、Ａ／Ｄ出力値が＋１０％変化すれば、
Ｄ／Ａ変換器１４に与える演算値も＋１０％変化させる
といった処理となる。
すると、図２（ｃ）の処理に移り、実行中の補正演算を
打ち切って（ステップ３０１）、Ａ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋
１４）を基に簡易演算を行う（ステップ３０２）。この
簡易演算は、前記高次多項式を用いた補正演算を行わず
に、現時刻のＡ／Ｄ出力値と、直前に得られた補正演算
値（または簡易演算値）の入力であるＡ／Ｄ出力値との
差から、現時刻に算出すべき演算値を推定するものであ
る。したがって、Ａ／Ｄ出力値が＋１０％変化すれば、
Ｄ／Ａ変換器１４に与える演算値も＋１０％変化させる
といった処理となる。
【００２２】現時刻のＡ／Ｄ出力値をＩ（ｋ）、直前の
補正演算値（または簡易演算値）をＯ（ｋ−τ）、この
演算値Ｏ（ｋ−τ）の入力であるＡ／Ｄ出力値をＩ（ｋ
−τ）としたとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）は次式
のように得られる。 Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏ（ｋ−τ）×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ）） ／Ｉ（ｋ−τ） ・・・（１）
補正演算値（または簡易演算値）をＯ（ｋ−τ）、この
演算値Ｏ（ｋ−τ）の入力であるＡ／Ｄ出力値をＩ（ｋ
−τ）としたとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）は次式
のように得られる。 Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏ（ｋ−τ）×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ）） ／Ｉ（ｋ−τ） ・・・（１）
【００２３】現時刻がｔ＋１４の場合で式（１）を説明
すると、ＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１４）と
直前の演算値Ｏ（ｔ）の入力であるＡ／Ｄ出力値Ｉ
（ｔ）との差を求め、Ｉ（ｔ）に対するＩ（ｔ＋１４）
の変化率（Ｉ（ｔ＋１４）−Ｉ（ｔ））／Ｉ（ｔ）を求
める。続いて、ＣＰＵ１０は、算出した変化率を直前の
演算値Ｏ（ｔ）にかけることにより、現時刻に算出すべ
き補正演算の推定値（簡易演算値）と演算値Ｏ（ｔ）と
の差を求め、この差を演算値Ｏ（ｔ）に加算すること
で、簡易演算値Ｏ（ｔ＋１４）を求める。
すると、ＣＰＵ１０は、Ａ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１４）と
直前の演算値Ｏ（ｔ）の入力であるＡ／Ｄ出力値Ｉ
（ｔ）との差を求め、Ｉ（ｔ）に対するＩ（ｔ＋１４）
の変化率（Ｉ（ｔ＋１４）−Ｉ（ｔ））／Ｉ（ｔ）を求
める。続いて、ＣＰＵ１０は、算出した変化率を直前の
演算値Ｏ（ｔ）にかけることにより、現時刻に算出すべ
き補正演算の推定値（簡易演算値）と演算値Ｏ（ｔ）と
の差を求め、この差を演算値Ｏ（ｔ）に加算すること
で、簡易演算値Ｏ（ｔ＋１４）を求める。
【００２４】ステップ３０２の簡易演算の終了後、ＣＰ
Ｕ１０は、簡易演算値Ｏ（ｔ＋１４）をＤ／Ａ変換器１
４に出力して、ステップ２０３に戻り、補正演算フラグ
をオフにする。Ｄ／Ａ変換器１４は、ＣＰＵ１０の出力
値Ｏ（ｔ＋１４）をアナログ信号に変換して出力する
（ステップ２０４）。こうして、Ｄ／Ａ変換器１４から
Ａ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１４）−Ｉ（ｔ）に基づく簡易演
算出力が得られる。
Ｕ１０は、簡易演算値Ｏ（ｔ＋１４）をＤ／Ａ変換器１
４に出力して、ステップ２０３に戻り、補正演算フラグ
をオフにする。Ｄ／Ａ変換器１４は、ＣＰＵ１０の出力
値Ｏ（ｔ＋１４）をアナログ信号に変換して出力する
（ステップ２０４）。こうして、Ｄ／Ａ変換器１４から
Ａ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１４）−Ｉ（ｔ）に基づく簡易演
算出力が得られる。
【００２５】次に、ＣＰＵ１０は、図３に示す時刻ｔ＋
１５においてもステップ入力と判断して、簡易演算Ｓ／
Ｗ割込を発生させる（ステップ１０７）。ＣＰＵ１０
は、簡易演算Ｓ／Ｗ割込が発生すると、Ａ／Ｄ出力値Ｉ
（ｔ＋１５）を基に式（１）を用いて簡易演算を行う
（ステップ３０２）。ここでは、ＣＰＵ１０は、現時刻
のＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１５）と直前の演算値Ｏ（ｔ＋
１４）の入力であるＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１４）との差
を求め、変化率（Ｉ（ｔ＋１５）−Ｉ（ｔ＋１４））／
Ｉ（ｔ＋１４）を求める。続いて、ＣＰＵ１０は、算出
した変化率を直前の演算値Ｏ（ｔ＋１４）にかけること
により、現時刻に算出すべき簡易演算値と演算値Ｏ（ｔ
＋１４）との差を求め、この差を演算値Ｏ（ｔ＋１４）
に加算することで、簡易演算値Ｏ（ｔ＋１５）を求め
る。
１５においてもステップ入力と判断して、簡易演算Ｓ／
Ｗ割込を発生させる（ステップ１０７）。ＣＰＵ１０
は、簡易演算Ｓ／Ｗ割込が発生すると、Ａ／Ｄ出力値Ｉ
（ｔ＋１５）を基に式（１）を用いて簡易演算を行う
（ステップ３０２）。ここでは、ＣＰＵ１０は、現時刻
のＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１５）と直前の演算値Ｏ（ｔ＋
１４）の入力であるＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１４）との差
を求め、変化率（Ｉ（ｔ＋１５）−Ｉ（ｔ＋１４））／
Ｉ（ｔ＋１４）を求める。続いて、ＣＰＵ１０は、算出
した変化率を直前の演算値Ｏ（ｔ＋１４）にかけること
により、現時刻に算出すべき簡易演算値と演算値Ｏ（ｔ
＋１４）との差を求め、この差を演算値Ｏ（ｔ＋１４）
に加算することで、簡易演算値Ｏ（ｔ＋１５）を求め
る。
【００２６】ステップ３０２の簡易演算の終了後、ＣＰ
Ｕ１０は、簡易演算値Ｏ（ｔ＋１５）をＤ／Ａ変換器１
４に出力して、ステップ２０３に戻り、補正演算フラグ
をオフにする。Ｄ／Ａ変換器１４は、ＣＰＵ１０の出力
値Ｏ（ｔ＋１５）をアナログ信号に変換して出力する。
こうして、Ｄ／Ａ変換器１４からＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋
１５）−Ｉ（ｔ＋１４）に基づく簡易演算出力が得られ
る。
Ｕ１０は、簡易演算値Ｏ（ｔ＋１５）をＤ／Ａ変換器１
４に出力して、ステップ２０３に戻り、補正演算フラグ
をオフにする。Ｄ／Ａ変換器１４は、ＣＰＵ１０の出力
値Ｏ（ｔ＋１５）をアナログ信号に変換して出力する。
こうして、Ｄ／Ａ変換器１４からＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋
１５）−Ｉ（ｔ＋１４）に基づく簡易演算出力が得られ
る。
【００２７】同様に、図３に示す時刻ｔ＋１６では、Ａ
／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１６）−Ｉ（ｔ＋１５）に基づく簡
易演算出力が得られ、時刻ｔ＋１７では、Ａ／Ｄ出力値
Ｉ（ｔ＋１７）−Ｉ（ｔ＋１６）に基づく簡易演算出力
が得られる。
／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１６）−Ｉ（ｔ＋１５）に基づく簡
易演算出力が得られ、時刻ｔ＋１７では、Ａ／Ｄ出力値
Ｉ（ｔ＋１７）−Ｉ（ｔ＋１６）に基づく簡易演算出力
が得られる。
【００２８】次に、時刻ｔ＋１８では、センサ部２７の
出力信号が整定して、時刻ｔ＋１７との間に出力信号の
変化がなく、Ａ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１８）とＩ（ｔ＋１
７）との間に差がないので、ＣＰＵ１０は、ステップ１
０４においてステップ入力ではないと判断する。これに
より、ＣＰＵ１０は、ステップ１０５，１０６，２０１
を実行して、Ａ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１８）に基づく補正
演算を行う（ステップ２０２）。これにより、Ｄ／Ａ変
換器１４からＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１８）に基づく補正
演算出力が得られる。
出力信号が整定して、時刻ｔ＋１７との間に出力信号の
変化がなく、Ａ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１８）とＩ（ｔ＋１
７）との間に差がないので、ＣＰＵ１０は、ステップ１
０４においてステップ入力ではないと判断する。これに
より、ＣＰＵ１０は、ステップ１０５，１０６，２０１
を実行して、Ａ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１８）に基づく補正
演算を行う（ステップ２０２）。これにより、Ｄ／Ａ変
換器１４からＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｔ＋１８）に基づく補正
演算出力が得られる。
【００２９】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。本実施の形態において
も２線式発信器の構成は第１の実施の形態と同様であ
る。第１の実施の形態では、補正演算に要する処理時間
Ｔ１とサンプリング周期Ｔｓとの関係がＴｓ＜Ｔ１であ
る高速サンプリングの場合について述べたが、応答性の
要求度合いがさほど高くない場合には、Ｔｓ≧Ｔ１とし
てもよい。この場合のタイミングチャートを図４に示
す。
の実施の形態について説明する。本実施の形態において
も２線式発信器の構成は第１の実施の形態と同様であ
る。第１の実施の形態では、補正演算に要する処理時間
Ｔ１とサンプリング周期Ｔｓとの関係がＴｓ＜Ｔ１であ
る高速サンプリングの場合について述べたが、応答性の
要求度合いがさほど高くない場合には、Ｔｓ≧Ｔ１とし
てもよい。この場合のタイミングチャートを図４に示
す。
【００３０】このようにサンプリングタイミングが従来
と同じＡ／Ｄ変換器１３を用いて、ステップ入力と判断
したときに第１の実施の形態で説明した簡易演算を行う
ようにすれば、単純な演算シーケンスである程度の高速
応答化が可能である。
と同じＡ／Ｄ変換器１３を用いて、ステップ入力と判断
したときに第１の実施の形態で説明した簡易演算を行う
ようにすれば、単純な演算シーケンスである程度の高速
応答化が可能である。
【００３１】［第３の実施の形態］次に、本発明の第３
の実施の形態について説明する。第１、第２の実施の形
態では、簡易演算値Ｏ（ｋ）の算出を式（１）のように
行ったが、次式のように行ってもよい。 Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏspan×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ））／Ｉspan ・・・（２） 式（２）において、Ｉspanは測定スパンに対するＡ／Ｄ
変換値スパン、ＯspanはＤ／Ａ変換値スパンである。
の実施の形態について説明する。第１、第２の実施の形
態では、簡易演算値Ｏ（ｋ）の算出を式（１）のように
行ったが、次式のように行ってもよい。 Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏspan×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ））／Ｉspan ・・・（２） 式（２）において、Ｉspanは測定スパンに対するＡ／Ｄ
変換値スパン、ＯspanはＤ／Ａ変換値スパンである。
【００３２】以下、本実施の形態の２線式発信器の動作
を図５を用いて説明する。本実施の形態においても２線
式発信器の構成とその動作は式（１）の代わりに式
（２）を用いる点を除いて第１、第２の実施の形態と同
じである。本実施の形態では、０〜１００ｋＰａの差圧
を４〜２０ｍＡに変換することを前提とする。
を図５を用いて説明する。本実施の形態においても２線
式発信器の構成とその動作は式（１）の代わりに式
（２）を用いる点を除いて第１、第２の実施の形態と同
じである。本実施の形態では、０〜１００ｋＰａの差圧
を４〜２０ｍＡに変換することを前提とする。
【００３３】図５（ａ）にセンサ部２７が検出するプロ
セス変量、すなわち０〜１００ｋＰａの差圧を示す。セ
ンサ部２７は、入力圧力を検出して、検出した圧力に対
応する図５（ｂ）のような電圧を出力する。ここでは、
圧力が０ｋＰａのとき０Ｖ、１００ｋＰａのとき１Ｖが
出力される。
セス変量、すなわち０〜１００ｋＰａの差圧を示す。セ
ンサ部２７は、入力圧力を検出して、検出した圧力に対
応する図５（ｂ）のような電圧を出力する。ここでは、
圧力が０ｋＰａのとき０Ｖ、１００ｋＰａのとき１Ｖが
出力される。
【００３４】Ａ／Ｄ変換器１３は、センサ部２７から出
力された電圧を図５（ｃ）のようなデジタル値に変換す
る。Ａ／Ｄ変換器１３は、入力電圧０Ｖのとき０ｃｎｔ
（カウント）、１Ｖのとき１００００ｃｎｔを出力す
る。したがって、演算前のＡ／Ｄ変換器１３の出力レベ
ル範囲であるＡ／Ｄ変換値スパンＩspan＝１００００ｃ
ｎｔとなる。
力された電圧を図５（ｃ）のようなデジタル値に変換す
る。Ａ／Ｄ変換器１３は、入力電圧０Ｖのとき０ｃｎｔ
（カウント）、１Ｖのとき１００００ｃｎｔを出力す
る。したがって、演算前のＡ／Ｄ変換器１３の出力レベ
ル範囲であるＡ／Ｄ変換値スパンＩspan＝１００００ｃ
ｎｔとなる。
【００３５】ＣＰＵ１０は、補正演算又は式（２）の簡
易演算を行って、図５（ｄ）のような補正演算値又は簡
易演算値をＤ／Ａ変換器１４に出力する。このとき、補
正演算値又は簡易演算値の最小値は５００ｃｎｔ、最大
値は５５００ｃｎｔである。したがって、Ｄ／Ａ変換器
１４への入力レベル範囲であるＤ／Ａ変換値スパンＯsp
an＝５０００ｃｎｔとなる。
易演算を行って、図５（ｄ）のような補正演算値又は簡
易演算値をＤ／Ａ変換器１４に出力する。このとき、補
正演算値又は簡易演算値の最小値は５００ｃｎｔ、最大
値は５５００ｃｎｔである。したがって、Ｄ／Ａ変換器
１４への入力レベル範囲であるＤ／Ａ変換値スパンＯsp
an＝５０００ｃｎｔとなる。
【００３６】Ｄ／Ａ変換器１４は、ＣＰＵ１０から出力
されたデジタル値を図５（ｅ）のような電圧に変換す
る。Ｄ／Ａ変換器１４は、入力デジタル値が５００ｃｎ
ｔのとき０．４Ｖ、５５００ｃｎｔのとき２Ｖを出力す
る。出力部２５は、Ｄ／Ａ変換器１４から出力された電
圧を図５（ｆ）のような電流信号に変換する。出力部２
５は、入力電圧が０．４Ｖのとき４ｍＡ、２Ｖのとき２
０ｍＡを出力する。
されたデジタル値を図５（ｅ）のような電圧に変換す
る。Ｄ／Ａ変換器１４は、入力デジタル値が５００ｃｎ
ｔのとき０．４Ｖ、５５００ｃｎｔのとき２Ｖを出力す
る。出力部２５は、Ｄ／Ａ変換器１４から出力された電
圧を図５（ｆ）のような電流信号に変換する。出力部２
５は、入力電圧が０．４Ｖのとき４ｍＡ、２Ｖのとき２
０ｍＡを出力する。
【００３７】以上のように、Ａ／Ｄ変換値スパンＩspan
＝１００００ｃｎｔ、Ｄ／Ａ変換値スパンＯspan＝５０
００ｃｎｔとなる。ステップ入力が入ったとき、簡易演
算を実行と判断するしきい値は、変化率でＡ／Ｄ変換値
スパンＩspanの５％とする。すなわち、Ａ／Ｄ出力値の
今回値と前回値のカウント値の差で５００ｃｎｔとな
る。
＝１００００ｃｎｔ、Ｄ／Ａ変換値スパンＯspan＝５０
００ｃｎｔとなる。ステップ入力が入ったとき、簡易演
算を実行と判断するしきい値は、変化率でＡ／Ｄ変換値
スパンＩspanの５％とする。すなわち、Ａ／Ｄ出力値の
今回値と前回値のカウント値の差で５００ｃｎｔとな
る。
【００３８】直前の補正演算値（または簡易演算値）Ｏ
（ｋ−τ）が３０００ｃｎｔ、この演算値Ｏ（ｋ−τ）
の入力であるＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｋ−τ）が５０００ｃｎ
ｔであったとする。現時刻のＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｋ）が５
８００ｃｎｔであったとき、Ａ／Ｄ出力値の今回値と前
回値の差Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ）＝５８００ｃｎｔ−５
０００ｃｎｔ＝８００ｃｎｔ＞５００ｃｎｔ（しきい
値）。変化率で表すと、８％＞５％（しきい値）とな
る。
（ｋ−τ）が３０００ｃｎｔ、この演算値Ｏ（ｋ−τ）
の入力であるＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｋ−τ）が５０００ｃｎ
ｔであったとする。現時刻のＡ／Ｄ出力値Ｉ（ｋ）が５
８００ｃｎｔであったとき、Ａ／Ｄ出力値の今回値と前
回値の差Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ）＝５８００ｃｎｔ−５
０００ｃｎｔ＝８００ｃｎｔ＞５００ｃｎｔ（しきい
値）。変化率で表すと、８％＞５％（しきい値）とな
る。
【００３９】これにより、ステップ入力と判断し、式
（２）の簡易演算を実行する。式（２）に具体的数値を
代入すると、Ｏ（ｋ）＝３０００＋５０００×（５８０
０−５０００）／１００００＝３０００＋４００＝３４
００ｃｎｔとなり、Ｄ／Ａ入力値の今回値が簡易演算式
（２）により、Ａ／Ｄ入力変化率と同等の８％（４００
ｃｎｔ）加算した値として計算される。
（２）の簡易演算を実行する。式（２）に具体的数値を
代入すると、Ｏ（ｋ）＝３０００＋５０００×（５８０
０−５０００）／１００００＝３０００＋４００＝３４
００ｃｎｔとなり、Ｄ／Ａ入力値の今回値が簡易演算式
（２）により、Ａ／Ｄ入力変化率と同等の８％（４００
ｃｎｔ）加算した値として計算される。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、補正演算に要する処理
時間をＴ１としたとき、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ≧
Ｔ１）毎にサンプリングされたプロセス変量に基づいて
補正演算を行った値を求め、このプロセス変量をステッ
プ入力と判断した場合には、補正演算の代わりに、サン
プリングされたプロセス変量から補正演算後の値を推定
する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演算を行うよう
にしたことにより、応答性の要求度合いがさほど高くな
い場合には、従来のマイクロプロセッサのプログラムに
単純な演算シーケンスを加えるだけで、マイクロプロセ
ッサのクロック周波数を上げることなく（すなわち、消
費電流を増加させることなく）、プロセス変量の変化に
対する応答性を向上させることができる。
時間をＴ１としたとき、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ≧
Ｔ１）毎にサンプリングされたプロセス変量に基づいて
補正演算を行った値を求め、このプロセス変量をステッ
プ入力と判断した場合には、補正演算の代わりに、サン
プリングされたプロセス変量から補正演算後の値を推定
する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演算を行うよう
にしたことにより、応答性の要求度合いがさほど高くな
い場合には、従来のマイクロプロセッサのプログラムに
単純な演算シーケンスを加えるだけで、マイクロプロセ
ッサのクロック周波数を上げることなく（すなわち、消
費電流を増加させることなく）、プロセス変量の変化に
対する応答性を向上させることができる。
【００４１】また、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ＜Ｔ
１）毎にサンプリングされたプロセス変量に基づいて補
正演算を行った値を求め、このプロセス変量をステップ
入力と判断した場合には、補正演算の代わりに簡易演算
を行うようにしたことにより、マイクロプロセッサのク
ロック周波数を上げることなく（すなわち、消費電流を
増加させることなく）、プロセス変量の変化に対する応
答性を向上させることができ、スマート型の安定性と高
速応答性とを兼ね備えた発信器を実現できる。
１）毎にサンプリングされたプロセス変量に基づいて補
正演算を行った値を求め、このプロセス変量をステップ
入力と判断した場合には、補正演算の代わりに簡易演算
を行うようにしたことにより、マイクロプロセッサのク
ロック周波数を上げることなく（すなわち、消費電流を
増加させることなく）、プロセス変量の変化に対する応
答性を向上させることができ、スマート型の安定性と高
速応答性とを兼ね備えた発信器を実現できる。
【００４２】また、プロセス変量がステップ入力の後に
整定した場合には、補正演算の実行を再開するようにし
たことにより、プロセス変量が整定した場合に速やかに
補正演算出力に復帰することができ、より速く正確な出
力が可能となる。
整定した場合には、補正演算の実行を再開するようにし
たことにより、プロセス変量が整定した場合に速やかに
補正演算出力に復帰することができ、より速く正確な出
力が可能となる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態となる２線式発信
器の構成を示すブロック図である。
器の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の２線式発信器の演算処理を示すフロー
チャート図である。
チャート図である。
【図３】 図１の２線式発信器の演算処理を示すタイミ
ングチャート図である。
ングチャート図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態となる２線式発信
器の演算処理を示すタイミングチャート図である。
器の演算処理を示すタイミングチャート図である。
【図５】 本発明の第３の実施の形態となる２線式発信
器の動作を示す信号波形図である。
器の動作を示す信号波形図である。
【図６】 従来の２線式伝送系の構成を示すブロック図
である。
である。
【図７】 従来の２線式発信器の演算処理を示すフロー
チャート図である。
チャート図である。
【図８】 従来の２線式発信器の問題点を説明するため
のタイミングチャート図である。
のタイミングチャート図である。
１０…マイクロプロセッサ、１１…リードオンリーメモ
リ、１２…ランダムアクセスメモリ、１３…アナログ／
デジタル変換器、１４…デジタル／アナログ変換器、１
５…クロック発振器、２５…出力部、２６…電源部、２
７…センサ部。
リ、１２…ランダムアクセスメモリ、１３…アナログ／
デジタル変換器、１４…デジタル／アナログ変換器、１
５…クロック発振器、２５…出力部、２６…電源部、２
７…センサ部。
Claims (10)
- 【請求項１】 プロセス変量を電流信号に変換し一対の
伝送線を介して受信器に伝送する２線式発信器において
プロセス変量の計測誤差を補正する補正演算方法であっ
て、 前記計測誤差を補正する補正演算に要する処理時間をＴ
１としたとき、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ≧Ｔ１）毎
にサンプリングされたプロセス変量に基づいて前記補正
演算を行った値を求め、このプロセス変量をステップ入
力と判断した場合には、前記補正演算の代わりに、前記
サンプリングされたプロセス変量から前記補正演算後の
値を推定する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演算を
行うことを特徴とする２線式発信器における補正演算方
法。 - 【請求項２】 プロセス変量を電流信号に変換し一対の
伝送線を介して受信器に伝送する２線式発信器において
プロセス変量の計測誤差を補正する補正演算方法であっ
て、 前記計測誤差を補正する補正演算に要する処理時間をＴ
１としたとき、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ＜Ｔ１）毎
にサンプリングされたプロセス変量に基づいて前記補正
演算を行った値を求め、このプロセス変量をステップ入
力と判断した場合には、前記補正演算の代わりに、前記
サンプリングされたプロセス変量から前記補正演算後の
値を推定する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演算を
行うことを特徴とする２線式発信器における補正演算方
法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の２線式発信器における
補正演算方法において、 前記プロセス変量が前記ステップ入力の後に整定した場
合には、前記補正演算の実行を再開することを特徴とす
る２線式発信器における補正演算方法。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の２線式発信器に
おける補正演算方法において、 現時刻のプロセス変量をＩ（ｋ）、直前の補正演算又は
簡易演算で得られた値をＯ（ｋ−τ）、この演算値Ｏ
（ｋ−τ）の入力であるプロセス変量をＩ（ｋ−τ）と
したとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）を、Ｏ（ｋ）＝
Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏ（ｋ−τ）×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−
τ））／Ｉ（ｋ−τ）によって算出することを特徴とす
る２線式発信器における補正演算方法。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載の２線式発信器に
おける補正演算方法において、 現時刻のプロセス変量をＩ（ｋ）、直前の補正演算又は
簡易演算で得られた値をＯ（ｋ−τ）、この演算値Ｏ
（ｋ−τ）の入力であるプロセス変量をＩ（ｋ−τ）、
前記プロセス変量Ｉ（ｋ），Ｉ（ｋ−τ）のスパンをＩ
span、前記補正演算後の値又は簡易演算後の値のスパン
をＯspanとしたとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）を、
Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏspan×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ
−τ））／Ｉspanによって算出することを特徴とする２
線式発信器における補正演算方法。 - 【請求項６】 プロセス変量を電流信号に変換し一対の
伝送線を介して受信器に伝送する２線式発信器におい
て、 プロセス変量の計測誤差を補正する補正演算に要する処
理時間をＴ１としたとき、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ
≧Ｔ１）毎に前記プロセス変量をデジタル値に変換する
Ａ／Ｄ変換器と、 このＡ／Ｄ変換器のデジタル値に基づいて前記補正演算
を行ったデジタル値を求め、前記プロセス変量をステッ
プ入力と判断した場合には、前記補正演算の代わりに、
前記Ａ／Ｄ変換器のデジタル値から前記補正演算後の値
を推定する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演算を行
う信号処理手段と、 この信号処理手段から出力されたデジタル値をアナログ
信号に変換するＤ／Ａ変換器と、 このＤ／Ａ変換器から出力されたアナログ信号を電流信
号に変換する出力手段とを有することを特徴とする２線
式発信器。 - 【請求項７】 プロセス変量を電流信号に変換し一対の
伝送線を介して受信器に伝送する２線式発信器におい
て、 プロセス変量の計測誤差を補正する補正演算に要する処
理時間をＴ１としたとき、サンプリング周期Ｔｓ（Ｔｓ
＜Ｔ１）毎に前記プロセス変量をデジタル値に変換する
Ａ／Ｄ変換器と、 このＡ／Ｄ変換器のデジタル値に基づいて前記補正演算
を行ったデジタル値を求め、前記プロセス変量をステッ
プ入力と判断した場合には、前記補正演算の代わりに、
前記Ａ／Ｄ変換器のデジタル値から前記補正演算後の値
を推定する処理時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）の簡易演算を行
う信号処理手段と、 この信号処理手段から出力されたデジタル値をアナログ
信号に変換するＤ／Ａ変換器と、 このＤ／Ａ変換器から出力されたアナログ信号を電流信
号に変換する出力手段とを有することを特徴とする２線
式発信器。 - 【請求項８】 請求項７に記載の２線式発信器におい
て、 前記信号処理手段は、前記プロセス変量が前記ステップ
入力の後に整定した場合には、前記補正演算の実行を再
開することを特徴とする２線式発信器。 - 【請求項９】 請求項６又は７に記載の２線式発信器に
おいて、 前記信号処理手段は、現時刻のＡ／Ｄ変換器のデジタル
値をＩ（ｋ）、直前の補正演算又は簡易演算で得られた
値をＯ（ｋ−τ）、この演算値Ｏ（ｋ−τ）の入力であ
るＡ／Ｄ変換器のデジタル値をＩ（ｋ−τ）としたと
き、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）を、Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ
−τ）＋Ｏ（ｋ−τ）×（Ｉ（ｋ）−Ｉ（ｋ−τ））／
Ｉ（ｋ−τ）によって算出することを特徴とする２線式
発信器。 - 【請求項１０】 請求項６又は７に記載の２線式発信器
において、 前記信号処理手段は、現時刻のＡ／Ｄ変換器のデジタル
値をＩ（ｋ）、直前の補正演算又は簡易演算で得られた
値をＯ（ｋ−τ）、この演算値Ｏ（ｋ−τ）の入力であ
るＡ／Ｄ変換器のデジタル値をＩ（ｋ−τ）、前記プロ
セス変量Ｉ（ｋ），Ｉ（ｋ−τ）をＡ／Ｄ変換する際の
Ａ／Ｄ変換値スパンをＩspan、前記補正演算後の値又は
簡易演算後の値をＤ／Ａ変換する際のＤ／Ａ変換値スパ
ンをＯspanとしたとき、現時刻の簡易演算値Ｏ（ｋ）
を、Ｏ（ｋ）＝Ｏ（ｋ−τ）＋Ｏspan×（Ｉ（ｋ）−Ｉ
（ｋ−τ））／Ｉspanによって算出することを特徴とす
る２線式発信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362345A JP2003162790A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | ２線式発信器における補正演算方法及び２線式発信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362345A JP2003162790A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | ２線式発信器における補正演算方法及び２線式発信器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003162790A true JP2003162790A (ja) | 2003-06-06 |
Family
ID=19172858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001362345A Pending JP2003162790A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | ２線式発信器における補正演算方法及び２線式発信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003162790A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009096224A1 (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Yamatake Corporation | 差圧発信器 |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362345A patent/JP2003162790A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009096224A1 (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Yamatake Corporation | 差圧発信器 |
| JP2009180643A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Yamatake Corp | 差圧発信器 |
| KR101066509B1 (ko) | 2008-01-31 | 2011-09-21 | 가부시키가이샤 야마다케 | 차압 발신기 |
| CN101925937B (zh) * | 2008-01-31 | 2012-11-21 | 阿自倍尔株式会社 | 差压变送器 |
| US8326550B2 (en) | 2008-01-31 | 2012-12-04 | Azbil Corporation | Differential pressure transmitter |
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