JP2013040901A - Voltage signal selection device and multipoint recorder - Google Patents

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Atsushi Kazama
淳志 風間
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage signal selection device which has high noise removal performance and is capable of increasing a voltage signal scanning speed, in consideration of the fact that it has been impossible to increase a time constant of a filter for noise removal and to increase the scanning speed because the filter has been disposed in a succeeding stage of a switch for voltage signal selection.SOLUTION: A voltage signal to be selected is inputted to a filter to remove noise, and the signal from which the noise has been removed is selected by a selection part. Since the input signal of the filter is not varied by switching of the selection part, a time constant of the filter can be increased and a switching speed can be increased.

Description

本発明は、複数の電圧信号の中から1つを選択して出力する選択装置に関し、ノイズを除去し、かつ選択頻度を高くすることができる電圧信号選択装置およびそれを用いた多点記録装置に関するものである。   The present invention relates to a selection device that selects and outputs one of a plurality of voltage signals, a voltage signal selection device capable of removing noise and increasing the selection frequency, and a multipoint recording device using the voltage signal selection device It is about.

電圧信号選択装置は複数の電圧信号の中から1つを選択して出力する装置であり、熱電対を用いた温度測定器、電圧測定器、多点スキャナ型波形測定器、多点記録計、あるいはデータロガー等の多点記録装置の入力部に用いられる。   The voltage signal selection device is a device that selects and outputs one of a plurality of voltage signals. A temperature measuring device using a thermocouple, a voltage measuring device, a multi-point scanner type waveform measuring device, a multi-point recorder, Or it is used for the input part of multipoint recording devices, such as a data logger.

図5に、従来の電圧信号選択装置の構成を示す。図5において、10〜12は入力端子であり、それぞれ電圧信号1〜電圧信号3が印加される。入力端子10〜12はH端子、L端子の2つの端子で構成され、H端子には電圧信号の高レベル側信号が、L端子には低レベル側信号が印加される。   FIG. 5 shows a configuration of a conventional voltage signal selection device. In FIG. 5, reference numerals 10 to 12 denote input terminals to which voltage signals 1 to 3 are applied, respectively. The input terminals 10 to 12 are composed of two terminals, that is, an H terminal and an L terminal. A high level side signal of a voltage signal is applied to the H terminal, and a low level side signal is applied to the L terminal.

13はスイッチ部であり、オンオフするスイッチ13a、13bで構成される。スイッチ13a、13bの一端はそれぞれ入力端子10のH端子、L端子に接続される。スイッチ13bの他端は共通電位点に接続される。   Reference numeral 13 denotes a switch unit, which includes switches 13a and 13b that are turned on and off. One ends of the switches 13a and 13b are connected to the H terminal and L terminal of the input terminal 10, respectively. The other end of the switch 13b is connected to a common potential point.

14、15はスイッチ部であり、スイッチ部13と同様に2つのスイッチで構成される。スイッチ部14、15を構成する2つのスイッチの一端は、それぞれ入力端子11、12のH端子、L端子に接続され、スイッチ13bに相当するスイッチの他端は共通電位点に接続される。   Reference numerals 14 and 15 denote switch units, which are composed of two switches like the switch unit 13. One end of two switches constituting the switch units 14 and 15 is connected to the H terminal and L terminal of the input terminals 11 and 12, respectively, and the other end of the switch corresponding to the switch 13b is connected to a common potential point.

16はローパスフィルタであり、抵抗16aとコンデンサ16bで構成される。抵抗16aの一端はスイッチ13a、およびスイッチ部14、15の対応するスイッチに接続される。この抵抗16aの他端と共通電位点との間には、コンデンサ16bが接続される。   Reference numeral 16 denotes a low-pass filter, which includes a resistor 16a and a capacitor 16b. One end of the resistor 16a is connected to the switch 13a and the corresponding switch of the switch units 14 and 15. A capacitor 16b is connected between the other end of the resistor 16a and the common potential point.

17は増幅器であり、フィルタ16の出力信号が入力される。多点記録装置の場合、この増幅器17の出力信号は、図示しない減衰器等を用いて規格化された信号に変換され、アナログフィルタでノイズが除去されて、アナログデジタル変換器でデジタル値に変換される。アナログデジタル変換器は、電荷再配分型や積分型、ΔΣ型などの変換器が用いられる。   Reference numeral 17 denotes an amplifier to which the output signal of the filter 16 is input. In the case of a multi-point recording device, the output signal of the amplifier 17 is converted into a standardized signal using an attenuator (not shown), noise is removed by an analog filter, and converted to a digital value by an analog-digital converter. Is done. As the analog-digital converter, a charge redistribution type, an integration type, a ΔΣ type, or the like is used.

次に、この電圧信号選択装置の動作を説明する。スイッチ部13〜15は、順番に、かつ一度に1つのスイッチ部のみがオンになるように制御される。すなわち、スイッチ部13がオン(スイッチ13aと13bがオン)のときは、スイッチ部14、15はオフにされる。   Next, the operation of this voltage signal selection device will be described. The switch units 13 to 15 are controlled in turn so that only one switch unit is turned on at a time. That is, when the switch unit 13 is on (the switches 13a and 13b are on), the switch units 14 and 15 are turned off.

スイッチ部13がオンになると、電圧信号1はフィルタ16に入力されてノイズが除去され、増幅器17で増幅されて出力される。スイッチ部14、15がオンのときは、それぞれ電圧信号2、電圧信号3がフィルタ16に入力される。このように、電圧信号1〜電圧信号3は順番に選択されて、増幅器17から出力される。   When the switch unit 13 is turned on, the voltage signal 1 is input to the filter 16 to remove noise, amplified by the amplifier 17 and output. When the switch units 14 and 15 are on, the voltage signal 2 and the voltage signal 3 are input to the filter 16, respectively. Thus, the voltage signals 1 to 3 are selected in order and output from the amplifier 17.

入力端子とスイッチ部の対で1つのチャンネルが構成される。この電圧信号選択装置は3つのチャンネルを有し、各チャンネルに電圧信号1〜電圧信号3が印加される。なお、チャンネル数は4つ以上であってもよい。   A pair of input terminal and switch unit constitutes one channel. This voltage signal selection device has three channels, and voltage signals 1 to 3 are applied to each channel. Note that the number of channels may be four or more.

特許文献1には、図5と同様の構成の電圧信号選択装置を有する多点記録計が記載されている。特許文献1の図4には、入力切換機構2で複数の電圧信号の1つを選択し、増幅器3で増幅してA/D変換器4でデジタル値に変換する構成が記載されている。   Patent Document 1 describes a multipoint recorder having a voltage signal selection device having a configuration similar to that shown in FIG. FIG. 4 of Patent Document 1 describes a configuration in which one of a plurality of voltage signals is selected by the input switching mechanism 2, amplified by the amplifier 3, and converted into a digital value by the A / D converter 4.

特開平9−210734号公報JP-A-9-210734

しかしながら、このような電圧信号選択装置には、次のような課題があった。
図5では、スイッチ部13〜15で電圧信号を選択した後、フィルタ16でノイズを除去する構成になっている。スイッチ部13〜15によって入力信号が切り替わった直後は、フィルタ16に入力される信号の電圧レベルは大きく変動する。
However, such a voltage signal selection device has the following problems.
In FIG. 5, after the voltage signal is selected by the switch units 13 to 15, noise is removed by the filter 16. Immediately after the input signals are switched by the switch units 13 to 15, the voltage level of the signal input to the filter 16 varies greatly.

入力された電圧信号のノイズ除去性能を高くするためには、フィルタ16の折れ点周波数を低くしなければならないが、折れ点周波数を低くすると、切り替わった直後の変動の影響が長く残り、フィルタ16の出力信号に誤差が発生する。このため、この変動がなくなるまで待たなければならないので、切り替え速度を速くすることができないという課題があった。   In order to improve the noise removal performance of the input voltage signal, the break frequency of the filter 16 must be lowered. However, when the break frequency is lowered, the influence of fluctuation immediately after switching remains long, and the filter 16 An error occurs in the output signal. For this reason, since it has to wait until this fluctuation | variation disappears, there existed a subject that switching speed could not be made quick.

例えば、商用周波数成分を除去するためには、抵抗16aの抵抗値を10kΩ、コンデンサ16bの容量値を1μFとして、折れ点周波数が16Hz程度のフィルタとしなければならない。折れ点周波数が16Hzのフィルタの時定数は10mSなので、信号の安定性を考えると、スイッチ部13〜15による切り替え時間をその数倍にしなければならない。このため、16チャンネルのサンプリングに数秒かかってしまう。   For example, in order to remove the commercial frequency component, the resistance value of the resistor 16a must be 10 kΩ, the capacitance value of the capacitor 16b must be 1 μF, and the filter must have a break frequency of about 16 Hz. Since the time constant of a filter having a break frequency of 16 Hz is 10 mS, the switching time by the switch units 13 to 15 must be several times that in consideration of signal stability. For this reason, it takes several seconds to sample 16 channels.

また、切り替え速度を速くしようとすると、フィルタ16の折れ点周波数を高くしなければならず、ノイズを十分に除去することができないという課題もあった。   In addition, when trying to increase the switching speed, the break frequency of the filter 16 has to be increased, and there is a problem that noise cannot be sufficiently removed.

本発明の目的は、ノイズを除去するフィルタの時定数を低くでき、かつ切り替え速度を速くすることができる電圧信号選択装置およびそれを用いた多点記録装置を実現することにある。   An object of the present invention is to realize a voltage signal selection device capable of reducing the time constant of a filter for removing noise and increasing the switching speed, and a multipoint recording device using the voltage signal selection device.

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
複数の電圧信号を選択して出力する電圧信号選択装置において、
前記複数の電圧信号に1対1に対応し、対応する電圧信号が入力され、所定の周波数範囲の信号を通過させる複数のフィルタと、
前記複数のフィルタの出力信号が入力され、これらの信号の1つを選択して出力する選択部と、
を備えたものである。商用周波数成分などのノイズを除去し、かつ選択速度を速くすることができる。
In order to achieve such a problem, the invention according to claim 1 of the present invention is:
In the voltage signal selection device for selecting and outputting a plurality of voltage signals,
A plurality of filters corresponding to the plurality of voltage signals on a one-to-one basis, the corresponding voltage signal being input, and a signal having a predetermined frequency range passing therethrough;
A selection unit that receives the output signals of the plurality of filters, and selects and outputs one of these signals;
It is equipped with. Noise such as commercial frequency components can be removed and the selection speed can be increased.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記フィルタとして、ローバスフィルタを用いたものである。商用周波数成分等高周波ノイズを除去できる。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
A low bass filter is used as the filter. High frequency noise such as commercial frequency components can be removed.

請求項3記載の発明は、請求項1若しくは請求項2に記載の発明において、
前記電圧信号を、差動電圧信号としたものである。差動信号を扱うことができる。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2,
The voltage signal is a differential voltage signal. Can handle differential signals.

請求項4記載の発明は、
複数の電圧信号が入力される、請求項1乃至請求項3いずれかに記載の電圧信号選択装置と、
前記電圧選択装置の出力信号に関連する値が入力され、この入力された値を記録する記録制御部と、
を具備したものである。ノイズを除去し、かつスキャン速度を高めることができる。
ものである。
The invention according to claim 4
The voltage signal selection device according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of voltage signals are input;
A value related to the output signal of the voltage selection device is input, and a recording control unit for recording the input value;
Is provided. Noise can be removed and scanning speed can be increased.
Is.

本発明によれば以下のような効果がある。
請求項1、2、および3の発明によれば、電圧信号をフィルタに入力してノイズを除去し、このノイズが除去された信号を選択部で選択するようにした。
The present invention has the following effects.
According to the first, second, and third aspects of the present invention, the voltage signal is input to the filter to remove noise, and the signal from which the noise has been removed is selected by the selection unit.

フィルタを選択部の前段に配置したので、フィルタの入力信号は選択部の動作には影響されない。このため、選択部の切り替え速度を速くし、かつフィルタの時定数を大きくすることができる。従って、商用周波数に起因するノイズ等低周波のノイズを除去することができるという効果がある。   Since the filter is arranged before the selection unit, the input signal of the filter is not affected by the operation of the selection unit. For this reason, the switching speed of the selection unit can be increased and the time constant of the filter can be increased. Therefore, there is an effect that low frequency noise such as noise caused by the commercial frequency can be removed.

また、フィルタの入力信号は選択部の動作に影響されないので、選択部の動作を速くすることができる。特に、複数の電圧信号をスキャンする動作を繰り返す装置では、スキャン速度を速くすることができるという効果もある。   Further, since the input signal of the filter is not affected by the operation of the selection unit, the operation of the selection unit can be speeded up. In particular, an apparatus that repeats the operation of scanning a plurality of voltage signals has an effect that the scanning speed can be increased.

さらに、請求項4によれば、この電圧信号選択装置を多点記録装置に適用することにより、ノイズを除去して、かつスキャン速度を速くすることができるので、変化の早い信号を正確に記録することができるという効果もある。   Furthermore, according to claim 4, by applying this voltage signal selection device to a multi-point recording device, noise can be removed and the scanning speed can be increased, so that a fast-changing signal can be recorded accurately. There is also an effect that can be done.

本発明の一実施例を示した構成図である。It is the block diagram which showed one Example of this invention. 図1の装置の動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed operation | movement of the apparatus of FIG. 本発明の他の実施例を示した構成図である。It is the block diagram which showed the other Example of this invention. 本発明に係る多点記録装置の構成図である。It is a block diagram of the multipoint recording device which concerns on this invention. 従来の電圧信号選択装置の構成図である。It is a block diagram of the conventional voltage signal selection apparatus.

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明に係る電圧信号選択装置の一実施例を示した構成図である。なお、図5と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a voltage signal selection device according to the present invention. The same elements as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図1において、入力端子10〜12には、それぞれ電圧信号1〜電圧信号3が印加される。これらの電圧信号の高電圧側信号はそれぞれ入力端子10〜12のH端子に印加され、低電圧側信号はそれぞれ入力端子10〜12のL端子に印加される。   In FIG. 1, voltage signals 1 to 3 are applied to input terminals 10 to 12, respectively. The high voltage side signals of these voltage signals are respectively applied to the H terminals of the input terminals 10 to 12, and the low voltage side signals are respectively applied to the L terminals of the input terminals 10 to 12.

20はフィルタであり、抵抗20aおよびコンデンサ20bで構成される。抵抗20aの一端とコンデンサ20bの一端は接続される。抵抗20aとコンデンサ20bで、1次ローパスフィルタを構成している。抵抗20aの他端は入力端子10のH端子に接続され、コンデンサ20bの他端はL端子に接続される。   Reference numeral 20 denotes a filter, which includes a resistor 20a and a capacitor 20b. One end of the resistor 20a and one end of the capacitor 20b are connected. The resistor 20a and the capacitor 20b constitute a primary low-pass filter. The other end of the resistor 20a is connected to the H terminal of the input terminal 10, and the other end of the capacitor 20b is connected to the L terminal.

21、22はフィルタであり、フィルタ20と同様の構成を有している。フィルタ21、22内の抵抗の他端は、それぞれ入力端子11、12のH端子に接続され、フィルタ21、22内のコンデンサの他端は、入力端子11、12のL端子に接続される。すなわち、フィルタ20〜22は電圧信号1〜電圧信号3に1対1に対応し、対応する電圧信号が入力される。   Reference numerals 21 and 22 denote filters, which have the same configuration as the filter 20. The other ends of the resistors in the filters 21 and 22 are connected to the H terminals of the input terminals 11 and 12, respectively, and the other ends of the capacitors in the filters 21 and 22 are connected to the L terminals of the input terminals 11 and 12. That is, the filters 20 to 22 correspond to the voltage signals 1 to 3 on a one-to-one basis, and the corresponding voltage signals are input.

フィルタ20〜22としてローパスフィルタが用いられる。フィルタ20〜22は、それぞれ入力端子10〜12に印加される電圧信号1〜電圧信号3に含まれる高周波ノイズを除去する。フィルタ20〜22は、信号領域の周波数成分のみ通過させ、ノイズ領域の周波数成分を除去する。   Low-pass filters are used as the filters 20-22. Filters 20 to 22 remove high-frequency noise contained in voltage signals 1 to 3 applied to input terminals 10 to 12, respectively. The filters 20 to 22 pass only the frequency component in the signal region and remove the frequency component in the noise region.

23は選択部であり、スイッチ部13〜15で構成される。コンデンサ20bの両端は、それぞれスイッチ部13を構成する2つのスイッチの一方の端子に接続される。同様に、フィルタ21、22内のコンデンサの両端は、それぞれスイッチ部14、15を構成する2つのスイッチの一方の端子に接続される。コンデンサ20b、およびフィルタ21、22内のコンデンサの両端電圧は、それぞれフィルタ20〜22の出力信号である。すなわち、スイッチ部13〜15には、それぞれフィルタ20〜22の出力信号が入力される。   Reference numeral 23 denotes a selection unit, which includes switch units 13-15. Both ends of the capacitor 20b are connected to one terminal of two switches constituting the switch unit 13, respectively. Similarly, both ends of the capacitors in the filters 21 and 22 are connected to one terminals of two switches constituting the switch units 14 and 15, respectively. The voltage across the capacitor 20b and the capacitors in the filters 21 and 22 are output signals of the filters 20 to 22, respectively. That is, the output signals of the filters 20 to 22 are input to the switch units 13 to 15, respectively.

スイッチ部13〜15を構成する2つのスイッチのうち、抵抗とコンデンサの接続点に接続されるスイッチの他端は、増幅器17の入力端子に接続される。他方のスイッチの他端は、共通電位点に接続される。増幅器17には、選択部23で選択された電圧信号が入力される。   Of the two switches constituting the switch units 13 to 15, the other end of the switch connected to the connection point of the resistor and the capacitor is connected to the input terminal of the amplifier 17. The other end of the other switch is connected to a common potential point. The voltage signal selected by the selector 23 is input to the amplifier 17.

スイッチ部13〜15内の2つのスイッチは、連動して動作する。これら2つのスイッチがオンのときは、対応するスイッチ部がオンであるとし、2つのスイッチがオフのときは、対応するスイッチ部がオフであるとする。   The two switches in the switch units 13 to 15 operate in conjunction with each other. Assume that when these two switches are on, the corresponding switch section is on, and when the two switches are off, the corresponding switch section is off.

24はフィルタであり、抵抗24aおよびコンデンサ24bで構成される。抵抗24aとコンデンサ24bの一端は接続され、抵抗24aの他端は増幅器17の出力端子に接続され、コンデンサ24bの他端は共通電位点に接続される。抵抗24aとコンデンサ24bで1次ローパスフィルタを構成している。フィルタ24は、増幅器17の出力信号に含まれるノイズを除去する。   Reference numeral 24 denotes a filter, which includes a resistor 24a and a capacitor 24b. One end of the resistor 24a and the capacitor 24b is connected, the other end of the resistor 24a is connected to the output terminal of the amplifier 17, and the other end of the capacitor 24b is connected to a common potential point. The resistor 24a and the capacitor 24b constitute a primary low-pass filter. The filter 24 removes noise included in the output signal of the amplifier 17.

入力端子とそれに接続されるフィルタおよびスイッチ部(例えば入力端子10とフィルタ20、およびスイッチ部13)でチャンネルを構成している。この電圧信号選択装置は3つのチャンネルを具備し、各チャンネルにはそれぞれ電圧信号1〜電圧信号3が印加される。   The input terminal and the filter and switch unit connected thereto (for example, the input terminal 10, the filter 20, and the switch unit 13) constitute a channel. This voltage signal selection device has three channels, and voltage signals 1 to 3 are applied to the respective channels.

次に、図2フローチャートに基づいてこの実施例の動作を説明する。なお、チャンネルの数は3とし、入力端子10〜12にそれぞれ電圧信号1〜電圧信号3が印加されるものとする。   Next, the operation of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. Note that the number of channels is 3, and voltage signals 1 to 3 are applied to the input terminals 10 to 12, respectively.

図2において、最初に工程(P2−1)でスイッチ部13〜15を全てオフにする。次に、工程(P2−2)でスイッチ部13をオンにする。電圧信号1はスイッチ部13を経由して増幅器17に入力され、フィルタ24を経由して出力される。工程(P2−3)で、図示しない測定装置で電圧信号1を測定し、測定終了後、工程(P2−4)でスイッチ部13をオフにして、工程(2−5)で所定時間待機する。   In FIG. 2, first, all the switch parts 13-15 are turned off by a process (P2-1). Next, in step (P2-2), the switch unit 13 is turned on. The voltage signal 1 is input to the amplifier 17 via the switch unit 13 and output via the filter 24. In the step (P2-3), the voltage signal 1 is measured by a measuring device (not shown), and after the measurement, the switch unit 13 is turned off in the step (P2-4), and a predetermined time is waited in the step (2-5) .

次に、工程(P2−6)でスイッチ部14をオンにする。電圧信号2はスイッチ部14を経由して増幅器17に入力され、フィルタ24を経由して出力される。工程(P2−7)で、図示しない測定装置で電圧信号2を測定し、測定終了後、工程(P2−8)でスイッチ部14をオフにして、工程(2−9)で所定時間待機する。   Next, the switch part 14 is turned on by a process (P2-6). The voltage signal 2 is input to the amplifier 17 via the switch unit 14 and output via the filter 24. In the step (P2-7), the voltage signal 2 is measured by a measuring device (not shown). After the measurement is completed, the switch unit 14 is turned off in the step (P2-8), and the process waits for a predetermined time in the step (2-9). .

次に、工程(P2−10)でスイッチ部15をオンにする。電圧信号3はスイッチ部15を経由して増幅器17に入力され、フィルタ24を経由して出力される。工程(P2−11)で、図示しない測定装置で電圧信号3を測定し、測定終了後、工程(P2−12)でスイッチ部15をオフにして、工程(2−13)で所定時間待機する。   Next, the switch unit 15 is turned on in step (P2-10). The voltage signal 3 is input to the amplifier 17 via the switch unit 15 and output via the filter 24. In the step (P2-11), the voltage signal 3 is measured by a measuring device (not shown). After the measurement is completed, the switch unit 15 is turned off in the step (P2-12), and a predetermined time is waited in the step (2-13). .

次に、工程(P2−14)で全測定を終了するかどうかを判断し、全測定を終了しない(NO)と判断すると、工程(P2−2)に戻って同じ工程を繰り返す。なお、工程(P2−5)、(P2−9)、(P2−13)で所定時間待機するのは、前後でオンになるチャンネルとの干渉を避けるためである。   Next, in step (P2-14), it is determined whether or not all measurements are finished. If it is determined that all measurements are not finished (NO), the process returns to step (P2-2) and the same steps are repeated. The reason for waiting for a predetermined time in the steps (P2-5), (P2-9), and (P2-13) is to avoid interference with channels that are turned on before and after.

図1から明らかなように、フィルタ20〜22は、それぞれスイッチ部13〜15の前段に配置されている。このため、スイッチ部13〜15が切り替わっても、フィルタ20〜22の入力信号は変化しない。   As is clear from FIG. 1, the filters 20 to 22 are arranged in front of the switch units 13 to 15, respectively. For this reason, even if switch part 13-15 switches, the input signal of filters 20-22 does not change.

従って、フィルタ20〜22の時定数は、スイッチ部13〜15の動作とは無関係に設定することができる。例えば、抵抗20aを10kΩ、抵抗20bを1μFとすると、フィルタ20の折れ点周波数(3dB減衰する周波数)は16Hzになり、商用周波数成分を十分減衰させることができる。   Accordingly, the time constants of the filters 20 to 22 can be set regardless of the operation of the switch units 13 to 15. For example, if the resistor 20a is 10 kΩ and the resistor 20b is 1 μF, the break frequency (frequency at which 3 dB is attenuated) of the filter 20 is 16 Hz, and the commercial frequency component can be sufficiently attenuated.

前述したように、フィルタ20〜22に入力される電圧信号は、スイッチ部13〜15の動作には影響されない。従って、スイッチ部13〜15のオンオフ周期は、フィルタ20〜22の時定数とは無関係に、スイッチ部自体の動作/復帰時間(例えば1mS)等の特性で設定することができる。例えば、1チャンネル当たりの処理時間を、待機時間を含めて数mSに設定すると、チャンネル数が16であっても、各チャンネルを100mS程度の周期で測定することができる。   As described above, the voltage signal input to the filters 20 to 22 is not affected by the operation of the switch units 13 to 15. Accordingly, the ON / OFF cycle of the switch units 13 to 15 can be set by characteristics such as the operation / recovery time (for example, 1 mS) of the switch unit itself regardless of the time constant of the filters 20 to 22. For example, if the processing time per channel is set to several mS including the standby time, each channel can be measured at a cycle of about 100 mS even if the number of channels is 16.

なお、図1ではチャンネル数を3としたが、2であっても良く、また4以上であっても良い。チャンネル数は、測定する電圧信号の数、および要求される測定周期に基づいて任意に定めることができる。   Although the number of channels is 3 in FIG. 1, it may be 2 or 4 or more. The number of channels can be arbitrarily determined based on the number of voltage signals to be measured and the required measurement period.

図3に、電圧信号が差動信号である場合の実施例を示す。なお、図1と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。   FIG. 3 shows an embodiment when the voltage signal is a differential signal. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as FIG. 1, and description is abbreviate | omitted.

図3において、30はフィルタであり、抵抗30aおよび30b、コンデンサ30cで構成される。抵抗30aと30bの一端は入力端子10のH端子、L端子に接続され、他端はコンデンサ30cの両端に接続される。   In FIG. 3, reference numeral 30 denotes a filter, which includes resistors 30a and 30b and a capacitor 30c. One ends of the resistors 30a and 30b are connected to the H terminal and the L terminal of the input terminal 10, and the other ends are connected to both ends of the capacitor 30c.

31、32はフィルタであり、フィルタ30と同様に2つの抵抗と1つのコンデンサで構成される。フィルタ31、32内の抵抗の一端は、それぞれ入力端子11、12のH端子、L端子に接続される。すなわち、フィルタ30〜32には、それぞれ差動電圧信号1〜差動電圧信号3が入力される。   31 and 32 are filters, which are composed of two resistors and one capacitor as in the case of the filter 30. One ends of the resistors in the filters 31 and 32 are connected to the H terminal and the L terminal of the input terminals 11 and 12, respectively. That is, the differential voltage signal 1 to the differential voltage signal 3 are input to the filters 30 to 32, respectively.

33は選択部、34〜36はスイッチ部である。選択部33はスイッチ部34〜36で構成される。   Reference numeral 33 denotes a selection unit, and 34 to 36 denote switch units. The selection unit 33 includes switch units 34 to 36.

スイッチ部34は、スイッチ部13と同様に2つのスイッチで構成される。この2つのスイッチの一端はコンデンサ30cの両端に接続される。スイッチ部35、36は、スイッチ部34と同様の構成を有している。スイッチ部35、36内のスイッチの一端は、それぞれフィルタ31、32の出力側に接続される。すなわち、スイッチ部34〜36には、それぞれフィルタ30〜32の出力信号が入力される。   The switch unit 34 is composed of two switches, like the switch unit 13. One ends of these two switches are connected to both ends of the capacitor 30c. The switch units 35 and 36 have the same configuration as the switch unit 34. One ends of the switches in the switch sections 35 and 36 are connected to the output sides of the filters 31 and 32, respectively. That is, the output signals of the filters 30 to 32 are input to the switch units 34 to 36, respectively.

39は差動増幅器である。スイッチ部34〜36内の一方のスイッチの他端は共通接続され、差動増幅器39の非反転入力端子に接続される。スイッチ部34〜36内の他方のスイッチの他端は共通接続され、差動増幅器39の反転入力端子に接続される。差動増幅器39の出力はフィルタ24に入力される。差動増幅器39には、選択部33で選択された電圧信号が入力される。   Reference numeral 39 denotes a differential amplifier. The other ends of one of the switches in the switch units 34 to 36 are connected in common and connected to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 39. The other ends of the other switches in the switch units 34 to 36 are connected in common and connected to the inverting input terminal of the differential amplifier 39. The output of the differential amplifier 39 is input to the filter 24. The voltage signal selected by the selector 33 is input to the differential amplifier 39.

37、38は直列接続されたダイオードであり、そのカソードは正電源Vccに接続され、アノードは共通電位点に接続される。また、2つのダイオードの接続点は、それぞれ差動増幅器39の非反転、反転入力端子に接続される。ダイオード37、38は、差動増幅器39に過電圧が印加されるのを防止する。   Reference numerals 37 and 38 denote diodes connected in series, the cathode of which is connected to the positive power supply Vcc, and the anode of which is connected to a common potential point. The connection point of the two diodes is connected to the non-inverting and inverting input terminals of the differential amplifier 39, respectively. The diodes 37 and 38 prevent an overvoltage from being applied to the differential amplifier 39.

入力端子10〜12には、それぞれ電圧信号1〜電圧信号3が印加される。これらの電圧信号は、フィルタ30〜32でノイズが除去され、スイッチ部34〜36で選択されて差動増幅器39に入力される。   Voltage signals 1 to 3 are applied to the input terminals 10 to 12, respectively. These voltage signals are noise-removed by filters 30 to 32, selected by switch units 34 to 36, and input to differential amplifier 39.

動作は図2フローチャートとほぼ同じである。スイッチ部34〜36は順番にオンにされ、差動増幅器39には電圧信号1〜電圧信号3が順番に入力される。この実施例でも、フィルタ30〜32はそれぞれスイッチ部34〜36の前段に配置されているので、フィルタ30〜32の時定数をスイッチ部34〜36の動作とは無関係に設定できる。   The operation is almost the same as the flowchart in FIG. The switch units 34 to 36 are turned on in order, and the voltage signal 1 to the voltage signal 3 are sequentially input to the differential amplifier 39. Also in this embodiment, since the filters 30 to 32 are respectively arranged in front of the switch units 34 to 36, the time constants of the filters 30 to 32 can be set regardless of the operation of the switch units 34 to 36.

図4に、図1あるいは図3の電圧切り替え装置を用いた多点記録装置の構成を示す。図4において、40は電圧信号選択装置であり、図1あるいは図3の構成を有する。電圧信号選択装置40には入力信号1〜入力信号nのn個の入力信号が入力される。電圧信号選択装置40は、図2フローチャートに示すように、入力信号1〜入力信号nを1つずつ選択して出力する動作を繰り返す。   FIG. 4 shows a configuration of a multipoint recording apparatus using the voltage switching apparatus of FIG. 1 or FIG. In FIG. 4, reference numeral 40 denotes a voltage signal selection device having the configuration shown in FIG. The voltage signal selector 40 receives n input signals 1 to n. As shown in the flowchart of FIG. 2, the voltage signal selection device 40 repeats the operation of selecting and outputting the input signals 1 to n one by one.

41はA/D変換部であり、電圧信号選択装置40の出力信号が入力され、この入力された信号をデジタル値に変換して出力する。   Reference numeral 41 denotes an A / D converter, which receives an output signal from the voltage signal selector 40, converts the input signal into a digital value, and outputs the digital value.

42は演算部であり、A/D変換器41で変換されたデジタル値が入力される。演算部42は入力されたデジタル値を一時記憶部43に格納し、また順番を並び替える等の演算処理を施し、出力する。   Reference numeral 42 denotes a calculation unit, to which a digital value converted by the A / D converter 41 is input. The calculation unit 42 stores the input digital value in the temporary storage unit 43, performs calculation processing such as rearranging the order, and outputs the result.

44は記録制御部であり、演算部42が演算処理した結果が入力される。記録制御部44は、入力されたデジタル値を記録する。例えば、多点記録計では入力信号に対応する色のペンを選択し、このペンを移動させるキャリッジモータを制御してペンを移動させ、打点する。また、データロガーでは、入力されたデジタル値に測定時刻などの情報を付加して記憶し、また外部に送信する。   Reference numeral 44 denotes a recording control unit, to which the result of calculation processing by the calculation unit 42 is input. The recording control unit 44 records the input digital value. For example, a multipoint recorder selects a pen of a color corresponding to an input signal, controls a carriage motor that moves the pen, moves the pen, and hits a dot. In the data logger, information such as measurement time is added to the input digital value and stored, and transmitted to the outside.

なお、図2フローチャートでは、スイッチ部を操作して複数の電圧信号を順番に選択する構成としたが、必ずしも順番に選択するものでなくてもよい。決められた規則に従って複数の電圧信号を選択するものであればよい。   In the flowchart of FIG. 2, the switch unit is operated to select a plurality of voltage signals in order, but the selection is not necessarily performed in order. What is necessary is just to select a several voltage signal according to the determined rule.

また、選択部23、33を複数のスイッチ部で構成したが、必ずしもこの構成に限定されることはない。要は、複数の電圧信号のうち1つを選択して出力する構成であればよい。   Moreover, although the selection parts 23 and 33 were comprised with the some switch part, it is not necessarily limited to this structure. In short, any configuration that selects and outputs one of a plurality of voltage signals may be used.

また、フィルタ20〜22、30〜32は抵抗とコンデンサで構成された1次ローパスフィルタとしたが、この構成に限定されることはない。信号の周波数成分を通過させ、電圧信号に重畳しているノイズを除去できるものであれば他の構成でも良く、またローバスフィルタでなくてもよい。   Further, the filters 20 to 22 and 30 to 32 are primary low-pass filters configured by resistors and capacitors, but are not limited to this configuration. Any other configuration may be used as long as it can pass the frequency component of the signal and remove the noise superimposed on the voltage signal, and it may not be a low-pass filter.

また、選択部23、33で選択した電圧信号を増幅器17、39、フィルタ24に入力する構成としたが、増幅器17、39とフィルタ24は省略することができる。   In addition, although the voltage signals selected by the selectors 23 and 33 are input to the amplifiers 17 and 39 and the filter 24, the amplifiers 17 and 39 and the filter 24 can be omitted.

また、図4のA/D変換器41、演算部42は必須要素ではない。記録制御部44に選択された電圧信号を入力するようにしてもよい。   Further, the A / D converter 41 and the calculation unit 42 in FIG. 4 are not essential elements. The selected voltage signal may be input to the recording control unit 44.

さらに、この電圧信号選択装置は、図4に示した多点記録計あるいはデータロガーだけでなく、複数の電圧信号を選択することが要求される他の装置に適用することもできる。   Furthermore, this voltage signal selection device can be applied not only to the multipoint recorder or data logger shown in FIG. 4 but also to other devices that are required to select a plurality of voltage signals.

10〜12 入力端子
13〜15、34〜36 スイッチ部
17 増幅器
20〜22、24、30〜32 フィルタ
20a、24a、30a、30b 抵抗
20b、24b、30c コンデンサ
23、33 選択部
39 差動増幅器
40 電圧信号選択装置
41 A/D変換器
42 演算部
43 一時記憶部
44 記録制御部
10-12 Input terminals 13-15, 34-36 Switch unit 17 Amplifier 20-22, 24, 30-32 Filter 20a, 24a, 30a, 30b Resistor 20b, 24b, 30c Capacitor 23, 33 Selector 39 Differential amplifier 40 Voltage signal selection device 41 A / D converter 42 arithmetic unit 43 temporary storage unit 44 recording control unit

Claims (4)

複数の電圧信号を選択して出力する電圧信号選択装置において、
前記複数の電圧信号に1対1に対応し、対応する電圧信号が入力され、所定の周波数範囲の信号を通過させる複数のフィルタと、
前記複数のフィルタの出力信号が入力され、これらの信号の1つを選択して出力する選択部と、
を備えたことを特徴とする電圧信号選択装置。
In the voltage signal selection device for selecting and outputting a plurality of voltage signals,
A plurality of filters corresponding to the plurality of voltage signals on a one-to-one basis, the corresponding voltage signal being input, and a signal having a predetermined frequency range passing therethrough;
A selection unit that receives the output signals of the plurality of filters, and selects and outputs one of these signals;
A voltage signal selection device comprising:
前記フィルタは、ローバスフィルタであることを特徴とする請求項1記載の電圧信号選択装置。   The voltage signal selection device according to claim 1, wherein the filter is a low-pass filter. 前記電圧信号は、差動電圧信号であることを特徴とする請求項1若しくは請求項2記載の電圧信号選択装置。   3. The voltage signal selection device according to claim 1, wherein the voltage signal is a differential voltage signal. 複数の電圧信号が入力される、請求項1乃至請求項3いずれかに記載の電圧信号選択装置と、
前記電圧選択装置の出力信号に関連する値が入力され、この入力された値を記録する記録制御部と、
を具備したことを特徴とする多点記録装置。
The voltage signal selection device according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of voltage signals are input;
A value related to the output signal of the voltage selection device is input, and a recording control unit for recording the input value;
A multi-point recording apparatus comprising:
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