JP2020012770A - Measurement device and body device of measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、計測装置及び計測装置の本体装置に関する。 The present invention relates to a measuring device and a main device of the measuring device.
従来の計測装置として、例えば特許文献1に記載される計測装置が知られている。特許文献1に記載される計測装置は、装置本体と測定電極とを備え、測定電極の種類、型式名、製造番号などの測定電極の識別のための識別情報等を書き込んだメモリを、測定電極内又は測定電極を装置本体に接続するためのケーブル或はコネクタ内に設ける。装置本体は、測定電極が最初に装置本体に接続された時に測定電極側のメモリから識別情報を読み込むことにより、装置本体に接続された測定電極を識別している。 As a conventional measuring device, for example, a measuring device described in Patent Document 1 is known. The measuring device described in Patent Literature 1 includes a device main body and a measuring electrode, and stores a memory in which identification information for identifying the measuring electrode such as the type, model name, and serial number of the measuring electrode is written. It is provided inside a cable or connector for connecting the measurement electrode to the apparatus main body. The device main body reads the identification information from the memory on the measurement electrode side when the measurement electrode is first connected to the device main body, thereby identifying the measurement electrode connected to the device main body.
しかし、上述した特許文献1に記載される計測装置では、測定電極の識別情報を書き込んだメモリを、測定電極内又は測定電極を装置本体に接続するためのケーブル或はコネクタ内に設けるが、当該メモリの部品コストや当該メモリに測定電極の識別情報を書き込む工数コストが発生するので、測定電極のコスト削減の妨げになる可能性があった。 However, in the measurement device described in Patent Document 1 described above, the memory in which the identification information of the measurement electrode is written is provided in the measurement electrode or a cable or a connector for connecting the measurement electrode to the device main body. Since a component cost of the memory and a man-hour cost for writing the identification information of the measurement electrode into the memory occur, there is a possibility that the cost reduction of the measurement electrode may be hindered.
また、測定電極の識別情報を書き込んだメモリを備えることにより、以下に示すような問題点が生じる可能性があった。
メモリの実装面積を確保するために測定電極の小型化の妨げになる。
メモリの放射線耐性がない場合、放射線環境下でのデータ保持の性能の信頼性が低い。
メモリの具体例としてメモリの一種類であるEEPROMが知られている。比較的入手が容易な汎用品のEEPROMは動作温度範囲が「マイナス40℃〜85℃」や「0℃〜70℃」が一般的であるが、測定電極が使用される液温は100℃くらいの高温領域もあり、そのような高温領域には当該EEPROMは不適な場合がある。また、85℃を超える100℃くらいの高温領域に対応した動作温度範囲のEEPROMは、汎用品のEEPROMにくらべ一般的に高価である。
EEPROMは、一般的に、10万回から100万回くらいが書き込み回数の上限であったり、また、データ保持期間(Memory cell data retention)が有限(年の単位)であったりするために、寿命が短い。
EEPROMは、電源および通信が必要なためにハードウェア例えば電源線が1本、コモン線が1本、通信線が2本などを必要とする。さらに計測回路は、微弱信号を取り扱うために計測のためのアナログ回路と、EEPROMのようなデジタル回路とはノイズの影響の回避のため、回路的な絶縁や分離処理を施す場合が多く、EEPROMとのコモン線の共通化などの簡素化ではアナログ回路とデジタル回路とでコモン線が共通になるので、計測信頼性の点で不利となる。
メモリへの書き込み時に一定の電力を消費するため、電源が電池である計測装置ではメモリへの書き込みの消費電力により電池寿命が短くなる。
電源が商用電源である計測装置では、メモリへの書き込みの途中での停電による異常が発生する。
EEPROMとCPUとの通信機能を実現するためのファームウェア(ソフトウェア)が格納されるROM領域とRAM領域が大きい。
上記のEEPROMの問題点の一部を改善した新しいタイプの不揮発性メモリ例えば強誘電体不揮発性メモリもあるが、強誘電体不揮発性メモリは、EEPROMにくらべて、さらなるコストアップとなる。また、強誘電体不揮発性メモリも半導体であるので、動作温度範囲や実装面積の問題点は強誘電体不揮発性メモリにも存在する。
In addition, the provision of the memory in which the identification information of the measurement electrode is written may cause the following problems.
In order to secure the mounting area of the memory, it becomes difficult to reduce the size of the measurement electrode.
If the memory does not have radiation resistance, the reliability of data retention performance in a radiation environment is low.
As a specific example of the memory, an EEPROM which is a kind of the memory is known. The general-purpose EEPROM that is relatively easily available generally has an operating temperature range of “-40 ° C to 85 ° C” or “0 ° C to 70 ° C”, but the liquid temperature at which the measuring electrode is used is about 100 ° C. There is also a high temperature region, and the EEPROM may be unsuitable for such a high temperature region. An EEPROM having an operating temperature range corresponding to a high-temperature region of about 100 ° C. exceeding 85 ° C. is generally more expensive than a general-purpose EEPROM.
EEPROMs generally have an upper limit of the number of write operations of about 100,000 to 1,000,000 times, and have a limited memory cell data retention (unit of year). Is short.
The EEPROM requires hardware, for example, one power line, one common line, two communication lines, and the like because power and communication are required. In addition, the measurement circuit is often provided with a circuit isolation or separation process to avoid the influence of noise between an analog circuit for measurement to handle a weak signal and a digital circuit such as an EEPROM. In simplification such as common use of common lines, common lines are common to analog circuits and digital circuits, which is disadvantageous in terms of measurement reliability.
Since a certain amount of power is consumed at the time of writing to the memory, the battery life is shortened due to the power consumption of writing to the memory in a measuring device whose power source is a battery.
In a measuring device whose power supply is a commercial power supply, an abnormality occurs due to a power failure during writing to the memory.
The ROM area and the RAM area for storing firmware (software) for realizing the communication function between the EEPROM and the CPU are large.
There is also a new type of non-volatile memory, such as a ferroelectric non-volatile memory, which has improved some of the problems of the above-mentioned EEPROM, but the cost of the ferroelectric non-volatile memory is further increased as compared with the EEPROM. In addition, since the ferroelectric nonvolatile memory is also a semiconductor, the problems of the operating temperature range and the mounting area also exist in the ferroelectric nonvolatile memory.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、計測装置の本体装置に対して着脱可能なセンサにセンサの識別情報を書き込んだメモリを備えることなく、センサの識別ができる、計測装置及び計測装置の本体装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can identify a sensor without having a memory in which identification information of the sensor is written in a sensor that can be attached to and detached from the main unit of the measurement device. It is an object to provide a measuring device and a main device of the measuring device.
(1)本発明の一態様は、本体装置と、前記本体装置に対して着脱可能なセンサとを備える計測装置において、前記センサは、測定電極と、前記センサを識別するための識別抵抗値を有する識別回路とを備え、前記本体装置は、前記本体装置に接続された前記センサの測定電極に信号線で接続される測定部と、前記本体装置に接続された前記センサの前記識別回路に前記信号線で接続され、前記信号線で接続された前記識別回路の前記識別抵抗値に応じた識別電圧を生じさせる識別電圧生成回路と、前記識別電圧に基づいて、前記本体装置に接続された前記センサの識別を行うセンサ識別部と、前記センサの識別が行われるタイミングで、前記測定部を前記識別回路及び前記識別電圧生成回路から電気的に遮断する遮断回路と、を備える、計測装置である。
(2)本発明の一態様は、前記識別電圧生成回路は、前記識別回路に直列接続される抵抗器と、前記抵抗器に識別用印加電圧を印加する識別用電圧印加部と、を備え、前記識別電圧は、前記抵抗器の抵抗値と前記識別抵抗値との抵抗分圧である、上記(1)の計測装置である。
(1) One embodiment of the present invention is a measurement device including a main body device and a sensor detachable from the main body device, wherein the sensor includes a measurement electrode and an identification resistance value for identifying the sensor. An identification circuit having the measurement device connected to the measurement electrode of the sensor connected to the main device by a signal line, and the identification circuit of the sensor connected to the main device. An identification voltage generation circuit that is connected by a signal line and generates an identification voltage corresponding to the identification resistance value of the identification circuit connected by the signal line; and, based on the identification voltage, that is connected to the main body device. A measurement unit comprising: a sensor identification unit that identifies a sensor; and a shutoff circuit that electrically shuts off the measurement unit from the identification circuit and the identification voltage generation circuit at a timing when the sensor is identified. It is a device.
(2) In one aspect of the present invention, the identification voltage generation circuit includes a resistor connected in series to the identification circuit, and an identification voltage application unit that applies an identification application voltage to the resistor. The measurement device according to the above (1), wherein the identification voltage is a resistance voltage division between a resistance value of the resistor and the identification resistance value.
(3)本発明の一態様は、本体装置と、前記本体装置に対して着脱可能なセンサとを備える計測装置の前記本体装置において、前記本体装置に接続された前記センサの測定電極に信号線で接続される測定部と、前記本体装置に接続された前記センサの識別回路に前記信号線で接続され、前記信号線で接続された前記識別回路の識別抵抗値に応じた識別電圧を生じさせる識別電圧生成回路と、前記識別電圧に基づいて、前記本体装置に接続された前記センサの識別を行うセンサ識別部と、前記センサの識別が行われるタイミングで、前記測定部を前記識別回路及び前記識別電圧生成回路から電気的に遮断する遮断回路と、を備える計測装置の本体装置である。
(4)本発明の一態様は、前記識別電圧生成回路は、前記識別回路に直列接続される抵抗器と、前記抵抗器に識別用印加電圧を印加する識別用電圧印加部と、を備え、前記識別電圧は、前記抵抗器の抵抗値と前記識別抵抗値との抵抗分圧である、上記(3)の計測装置の本体装置である。
(3) In one aspect of the present invention, in the main body device of the measuring device including the main body device and a sensor detachable from the main body device, a signal line is connected to a measurement electrode of the sensor connected to the main body device. The signal line is connected to the measurement unit connected by the signal line and the identification circuit of the sensor connected to the main body device, and generates an identification voltage according to the identification resistance value of the identification circuit connected by the signal line. An identification voltage generation circuit, a sensor identification unit that identifies the sensor connected to the main device based on the identification voltage, and a timing at which the identification of the sensor is performed. And a shutoff circuit for electrically shutting off the identification voltage generation circuit.
(4) In one aspect of the present invention, the identification voltage generation circuit includes a resistor connected in series to the identification circuit, and an identification voltage application unit that applies an identification application voltage to the resistor. The main unit of the measuring device according to the above (3), wherein the identification voltage is a resistance voltage division between a resistance value of the resistor and the identification resistance value.
本発明によれば、計測装置の本体装置に対して着脱可能なセンサにセンサの識別情報を書き込んだメモリを備えることなく、センサの識別ができるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an effect that a sensor can be identified without having a memory in which identification information of the sensor is written in a sensor that can be attached to and detached from the main body of the measuring device.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る計測装置の全体の概略構成図である。図1において、計測装置1は、センサ10と本体装置20とを備える。センサ10は、測定電極11とセンサ側回路基板12とコネクタ13とを備える。本体装置20は、本体側回路基板21とコネクタ22とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a measuring device according to an embodiment of the present invention. 1, the measuring device 1 includes a
センサ10は、本体装置20に対して着脱可能である。センサ10のコネクタ13と本体装置20のコネクタ22とは、嵌合するコネクタのセットである。センサ10のコネクタ13と本体装置20のコネクタ22とが嵌合することにより、センサ10のセンサ側回路基板12と本体装置20の本体側回路基板21とが電気的に接続される。
The
計測装置1は、各種のセンサ10を取り替えて使用することができる計測装置である。センサ10として、例えば、電気伝導率電極、酸化還元電流測定電極(溶存酸素電極、残留塩素電極など)などが適用できる。計測装置1は、本体装置20に接続するセンサ10を取り替えることにより、本体装置20に接続されたセンサ10に対応する測定項目の計測を行うことができる。
The measuring device 1 is a measuring device that can replace and use
センサ10のセンサ側回路基板12には、当該センサ10を識別するための識別抵抗値を有する識別回路が設けられる。本体装置20の本体側回路基板21には、本体装置20に接続されたセンサ10の識別回路の識別抵抗値に応じた識別電圧を生じさせる識別電圧生成回路と、当該識別電圧に基づいて本体装置20に接続されたセンサ10の識別を行うセンサ識別部とが設けられる。本体装置20は、センサ識別部が識別したセンサ10に対応する測定項目の計測処理を行う。
An identification circuit having an identification resistance value for identifying the
図2は、本実施形態に係る計測装置の電気的構成の一例を示す概略構成図である。図2において、センサ10は、測定電極11と、コネクタ13と、識別回路31とを備える。また、本体装置20は、コネクタ22と、CPU32と、A/D(アナログ/デジタル)変換器33と、測定回路34と、測定用電圧印加回路35と、抵抗器Rxと、スイッチSWa,SWbとを備える。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an electrical configuration of the measurement device according to the present embodiment. 2, the
センサ10において、測定電極11は、コネクタ13のコネクタ端子T1aとコネクタ端子T3aとに接続される。測定電極11の一端は、コネクタ端子T1aに接続される本体装置20のコネクタ22のコネクタ端子T1bを介して本体装置20のスイッチSWaに接続される。測定電極11のもう一端は、コネクタ端子T3aに接続される本体装置20のコネクタ22のコネクタ端子T3bを介して本体装置20のスイッチSWbに接続される。
In the
スイッチSWaとスイッチSWbとがオンである場合、測定電極11は、一端が本体装置20の測定用電圧印加回路35に接続され、もう一端が本体装置20の測定回路34に接続される。スイッチSWaとスイッチSWbとがオンである場合には、測定用電圧印加回路35から測定電極11に測定用印加電圧V3が印加され、測定回路34から測定値がA/D変換器33に出力される。A/D変換器33は、測定回路34による測定値をデジタル値に変換してデジタル信号AによりCPU32へ出力する。CPU32は、測定回路34による測定値をデジタル信号Aにより取得する。これにより、センサ10に対応する測定項目の計測を行うことができる。
When the switches SWa and SWb are on, one end of the
本実施形態の測定項目の例として、電気伝導率センサに対応する電気伝導率の測定、残留塩素センサに対応する残留塩素の測定、溶存酸素センサに対応する溶存酸素の測定などが挙げられる。残留塩素の測定、溶存酸素の測定、その他では溶存水素の測定、溶存オゾンの測定、過酸化水素の測定などでは、ポーラログラフを使用した測定が行われる。 Examples of the measurement items of the present embodiment include measurement of electric conductivity corresponding to an electric conductivity sensor, measurement of residual chlorine corresponding to a residual chlorine sensor, measurement of dissolved oxygen corresponding to a dissolved oxygen sensor, and the like. In the measurement of residual chlorine, the measurement of dissolved oxygen, and in other cases, the measurement of dissolved hydrogen, the measurement of dissolved ozone, the measurement of hydrogen peroxide, and the like, are performed using polarography.
識別回路31は、センサ側回路基板12上に形成される。センサ10に備わる識別回路31は、当該センサ10を識別するための識別抵抗値R1を有する。識別抵抗値R1は、識別対象のセンサ10毎に異なる値が設定される。
The
識別抵抗値R1は、例えば、センサ10の種類毎に異なる値が設定されてもよい。センサ10の種類毎に異なる識別抵抗値R1が設定される場合、同一種類のセンサ10であれば各センサ10の識別回路31に設定される識別抵抗値R1は同一である。
As the identification resistance value R1, for example, a different value may be set for each type of the
識別抵抗値R1は、例えば、センサ10個別に異なる値が設定されてもよい。センサ10個別に異なる識別抵抗値R1が設定される場合、同一種類のセンサ10であっても各センサ10の識別回路31に設定される識別抵抗値R1は異なる。
As the identification resistance value R1, for example, a different value may be set for each of the
識別抵抗値R1は、略0オーム(Ω)から略無限大まで設定可能である。識別回路31の端子Traと端子Trb間を短絡することにより、識別抵抗値R1を略0Ωに設定できる。識別回路31の端子Traと端子Trb間を開放することにより、識別抵抗値R1を略無限大に設定できる。識別回路31の端子Traと端子Trb間に識別抵抗値R1の抵抗器を接続することにより、識別抵抗値R1を設定できる。
The identification resistance value R1 can be set from approximately 0 ohm (Ω) to approximately infinity. By short-circuiting the terminals Tra and Trb of the
センサ10において、識別回路31の端子Traはコネクタ端子T2aに接続され、識別回路31の端子Trbはコネクタ端子T3aに接続される。識別回路31の端子Traは、コネクタ端子T2aに接続される本体装置20のコネクタ22のコネクタ端子T2bを介して本体装置20のグランドに接続される。
In the
識別回路31の端子Trbは、コネクタ端子T3aに接続される本体装置20のコネクタ22のコネクタ端子T3bを介して、本体装置20のA/D変換器33と抵抗器Rxとに接続される。したがって、本体装置20に接続されたセンサ10の識別回路31を本体装置20のA/D変換器33及び抵抗器Rxに接続するためのセンサ10のコネクタ端子T3aと、本体装置20に接続されたセンサ10の測定電極11を本体装置20の測定用電圧印加回路35に接続するためのセンサ10のコネクタ端子T3aとが共用される。これにより、センサ10と本体装置20とを接続するコネクタ13、22の収容ピン数が削減されるので、コネクタ13、22を小型化できる。
The terminal Trb of the
本体装置20において、測定用電圧印加回路35はスイッチSWbの一端に接続される。スイッチSWbのもう一端は、コネクタ22のコネクタ端子T3bに接続される。測定用電圧印加回路35は、スイッチSWbがオンである場合に、コネクタ端子T3bに接続されるセンサ10のコネクタ端子T3aを介して測定電極11に測定用印加電圧V3を印加する。
In the
なお、センサ10のコネクタ端子T3aには識別回路31が接続されるので、測定用電圧印加回路35と測定電極11を接続する信号線は、識別回路31(識別抵抗値R1)を介して本体装置20のグランドに接続される。このため、測定用電圧印加回路35は、自己の出力が識別回路31(識別抵抗値R1)を介して本体装置20のグランドに接続された状態で測定用印加電圧V3を保つことができる駆動能力を持つ電圧印加回路である。
Since the
測定回路34は、A/D変換器33とスイッチSWaの一端に接続される。スイッチSWaのもう一端は、コネクタ22のコネクタ端子T1bに接続される。測定回路34は、スイッチSWaがオンである場合、測定値をA/D変換器33に出力する。A/D変換器33は、測定回路34による測定値をデジタル値に変換してデジタル信号AによりCPU32へ出力する。CPU32は、測定回路34による測定値をデジタル信号Aにより取得する。
The
抵抗器Rxの一端は、コネクタ22のコネクタ端子T3bとA/D変換器33とに接続される。抵抗器Rxのもう一端は、CPU32に接続される。CPU32は、抵抗器Rxに識別用印加電圧V1を印加する。A/D変換器33は、抵抗器Rxの一端の電圧V2を検出し、検出した検出電圧をデジタル値に変換してデジタル信号AによりCPU32へ出力する。CPU32は、A/D変換器33が検出した電圧V2の検出電圧をデジタル信号Aにより取得する。
One end of the resistor Rx is connected to the connector terminal T3b of the
図3は、本実施形態に係る計測装置の機能構成の一例を示す概略構成図である。図3において、センサ10は測定電極11と識別回路31とを備える。センサ10の識別回路31は、当該センサ10を識別するための識別抵抗値R1を有する。本体装置20は、識別電圧生成回路51と、識別電圧検出部52と、センサ識別部53と、測定部(測定回路34,測定用電圧印加回路35)と、遮断回路(スイッチSWa,SWb)とを備える。測定部は、測定回路34と測定用電圧印加回路35とから構成される。以下、測定部34,35と称する。遮断回路は、スイッチSWaとスイッチSWbとから構成される。以下、遮断回路SWa,SWbと称する。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a functional configuration of the measurement device according to the present embodiment. 3, the
識別電圧生成回路51は、本体装置20に接続されたセンサ10の識別回路31の識別抵抗値R1に応じた識別電圧V2を生じさせる。識別電圧V2は、上述した図2に示される電圧V2に対応する。
The identification
識別電圧検出部52は、識別電圧V2を検出する。識別電圧検出部52は、識別電圧V2を検出した結果の検出電圧V2dをセンサ識別部53へ通知する。識別電圧検出部52は、A/D変換器33に対応する。
The
センサ識別部53は、識別電圧検出部52から通知された検出電圧V2dに基づいて本体装置20に接続されたセンサ10の識別を行う。センサ識別部53は、センサ識別テーブル54を備える。センサ識別テーブル54は、検出電圧V2dとセンサ10とを対応付ける情報を格納する。センサ識別部53は、センサ識別テーブル54を使用して、識別電圧検出部52から通知された検出電圧V2dに対応するセンサ10を識別する。センサ識別部53は、CPU32に対応する。センサ識別部53の機能は、CPU32がセンサ識別部53の機能を実現させるためのコンピュータプログラムを実行することにより、実現される。
The
センサ識別部53は、遮断回路SWa,SWbを制御する。遮断回路SWa,SWbは、センサ10の識別が行われるタイミングで、測定部34,35を識別回路31及び識別電圧生成回路51から電気的に遮断する。具体的には、センサ10の識別が行われるタイミングで、センサ識別部53がスイッチSWaとスイッチSWbとをオフにする。これにより、センサ10の識別が行われる時に、測定部34,35がセンサ10の識別に電気的な影響を及ぼすことを防ぐことができる。スイッチSWaとスイッチSWbとがオフである場合、図4に示される回路が構成される。
The
図4は、本実施形態に係る識別電圧生成回路の電気的構成の一例を示す概略構成図である。図4において、識別電圧生成回路51は、識別抵抗値R1を有する識別回路31に直列接続される抵抗器Rxと、抵抗器Rxに識別用印加電圧V1を印加するCPU32(識別用電圧印加部)と、を備える。図4に示される識別電圧生成回路51において、識別電圧V2は、抵抗器Rxの抵抗値rxと識別抵抗値R1との抵抗分圧であり、次式(1)で表される。
V2=V1×(R1÷(rx+R1)) ・・・(1)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an electrical configuration of the identification voltage generation circuit according to the present embodiment. In FIG. 4, the identification
V2 = V1 × (R1 ÷ (rx + R1)) (1)
なお、本実施形態では、識別用電圧印加部であるCPU32が識別用印加電圧V1を印加するための基準電圧と、識別電圧検出部であるA/D変換器33が識別電圧V2を検出するための基準電圧とを同じ電圧にする。これにより、A/D変換器33が識別電圧V2を検出した結果の検出電圧V2dは、CPU32にとって高精度になる。これは、センサ識別部53であるCPU32が検出電圧V2dに基づいて本体装置20に接続されたセンサ10の識別を行うときの識別精度の向上に寄与する。
In the present embodiment, the
図5は、本実施形態に係るセンサ識別テーブルの一構成例を示す図である。図5において、センサ識別テーブル54は、識別電圧V2の検出電圧V2dとセンサ10の種類とを対応付ける情報を格納する。図5の例では、センサ識別テーブル54は、検出電圧V2dとセンサ10の種類と校正データ等のデータとを関連付けて格納する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the sensor identification table according to the embodiment. 5, the sensor identification table 54 stores information that associates the detection voltage V2d of the identification voltage V2 with the type of the
センサ識別テーブル54に格納される検出電圧V2dは、当該検出電圧V2dにより識別される対象のセンサ10の識別回路31の識別抵抗値R1に応じて識別電圧生成回路51が生じさせる識別電圧V2に対応するように決定される。図4に示される識別電圧生成回路51では、上記した式(1)により表される識別電圧V2に対応するように、センサ識別テーブル54に格納される検出電圧V2dが決定される。
The detection voltage V2d stored in the sensor identification table 54 corresponds to the identification voltage V2 generated by the identification
センサ識別部53は、識別電圧検出部52から通知された検出電圧V2dを検索キーにしてセンサ識別テーブル54を検索する。センサ識別部53は、その検索の結果、発見されたセンサ10の種類を、本体装置20に接続されたセンサ10の種類であると判断する。本体装置20(CPU32)は、センサ識別部53により判断されたセンサ10の種類に該当する校正データを使用して測定処理を行う。
The
図6は、本実施形態に係る計測装置の本体装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。図6に示される処理手順は、本体装置20の電源がオンされてCPU32が起動され、CPU32がコンピュータプログラムを実行することによりセンサ識別部53等の機能が実現されると開始される。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of the main device of the measuring device according to the present embodiment. The processing procedure shown in FIG. 6 is started when the power of the
(ステップS1) センサ識別部53は、スイッチSWaとスイッチSWbとをオフにする。
(Step S1) The
(ステップS2) 識別用印加電圧印加部(CPU32)は、識別用印加電圧V1を抵抗器Rxに印加する。 (Step S2) The applied voltage for identification (CPU 32) applies the applied voltage V1 for identification to the resistor Rx.
(ステップS3) センサ識別部53は、識別電圧検出部52から通知される検出電圧V2dを読み取る。
(Step S3) The
(ステップS4) センサ識別部53は、センサ識別テーブル54を使用してセンサ10を識別する。
(Step S4) The
(ステップS5) センサ識別部53は、スイッチSWaとスイッチSWbとをオンにする。
(Step S5) The
(ステップS6) CPU32は、センサ識別部53の識別結果のセンサ10の校正データを使用して測定処理を行う。これにより、本体装置20に接続されたセンサ10に対応する測定項目の計測を行うことができる。
(Step S6) The
上述した実施形態によれば、センサ10は、当該センサ10を識別するための識別抵抗値R1を有する識別回路31を備えればよく、メモリを備える必要がない。一般に抵抗器はメモリに比較して安価であるので、センサ10のコスト削減に寄与できるという効果が得られる。また、メモリに比して、小型化、信頼性向上、省電力化、長寿命化などに寄与できるという効果が得られる。
According to the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態によれば、本体装置20に接続されたセンサ10の測定電極11と測定部(測定用電圧印加回路35)とを接続する信号線と、当該センサ10の識別回路31と識別電圧生成回路51とを接続する信号線とを共用する。そして、当該センサ10の識別が行われるタイミングで、測定部(測定回路34、測定用電圧印加回路35)を識別回路31及び識別電圧生成回路51から電気的に遮断する。これにより、センサ10の識別が行われる時に、測定部34,35がセンサ10の識別に電気的な影響を及ぼすことを防ぐことができると共に、センサ10と本体装置20とを接続するコネクタ13、22の収容ピン数を削減してコネクタ13、22の小型化を図ることができる。
Further, according to the above-described embodiment, the signal line connecting the
なお、ポーラログラフを使用した測定項目(例えば、残留塩素の測定、溶存酸素の測定など)では、識別電圧V2が測定用印加電圧V3の特定の領域(一定の電圧範囲)になるように設定してよい。これは、ポーラログラフを使用した測定項目では、測定用印加電圧V3の領域で、拡散電流が平坦(プラトー領域)になるため、測定用印加電圧V3が多少変動しても濃度に依存した拡散電流が得られることを利用し、識別電圧V2を、拡散電流が平坦になる測定用印加電圧V3の領域(一定の電圧範囲)にすることにより、センサ10の識別の後に速やかに測定を行うことができるからである。
In the measurement items using polarography (for example, measurement of residual chlorine, measurement of dissolved oxygen, and the like), the identification voltage V2 is set so as to be in a specific region (a constant voltage range) of the measurement application voltage V3. Good. This is because, in a measurement item using a polarograph, the diffusion current becomes flat (plateau region) in the region of the applied voltage for measurement V3, so that even if the applied voltage V3 for measurement slightly fluctuates, the diffusion current depending on the concentration becomes large. Making use of the fact that the identification voltage V2 is in the region of the applied voltage for measurement V3 (a constant voltage range) where the diffusion current becomes flat, the measurement can be performed immediately after the identification of the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes a design change or the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上述した実施形態において、本体装置20とセンサ10とをケーブルを介して接続するように構成してもよい。図7、図8及び図9は、本発明の一実施形態に係る計測装置の変形例を示す全体の概略構成図である。図7、図8及び図9において図1に対応する部分には同一の符号を付している。
For example, in the above-described embodiment, the
(変形例1)
図7は、本発明の一実施形態に係る計測装置の変形例1を示す全体の概略構成図である。図7に示される計測装置1において、本体装置20はケーブル70を備え、ケーブル70の先端にコネクタ22が取り付けられる。センサ10は、コネクタ13とケーブル70のコネクタ22とが嵌合したり外れたりすることにより、本体装置20に対して着脱可能な構成になっている。
(Modification 1)
FIG. 7 is an overall schematic configuration diagram showing Modification Example 1 of the measurement device according to one embodiment of the present invention. In the measuring device 1 shown in FIG. 7, the
(変形例2)
図8は、本発明の一実施形態に係る計測装置の変形例2を示す全体の概略構成図である。図8に示される計測装置1において、センサ10はケーブル71を備え、ケーブル71の先端にコネクタ13が取り付けられる。センサ10は、ケーブル71のコネクタ13と本体装置20のコネクタ22とが嵌合したり外れたりすることにより、本体装置20に対して着脱可能な構成になっている。
(Modification 2)
FIG. 8 is an overall schematic configuration diagram showing Modification Example 2 of the measurement device according to one embodiment of the present invention. In the measuring device 1 shown in FIG. 8, the
(変形例3)
図9は、本発明の一実施形態に係る計測装置の変形例3を示す全体の概略構成図である。変形例3では、本体装置20及びセンサ10とは別個にケーブル72を設ける。ケーブル72の一端には、本体装置20のコネクタ22と嵌合するコネクタ22aが取り付けられる。ケーブル72のもう一端には、センサ10のコネクタ13と嵌合するコネクタ13aが取り付けられる。センサ10は、ケーブル72を介して本体装置20と接続したり接続断したりすることにより、本体装置20に対して着脱可能な構成になっている。
(Modification 3)
FIG. 9 is an overall schematic configuration diagram showing Modification Example 3 of the measuring device according to one embodiment of the present invention. In the third modification, the
上述した変形例1,2,3によれば、本体装置20とセンサ10との間の距離を延ばすことができる。
According to Modifications 1, 2, and 3 described above, the distance between
1…計測装置、10…センサ、11…測定電極、13,13a,22,22a…コネクタ、20…本体装置、31…識別回路、32…CPU、33…A/D変換器、34…測定回路(測定部)、35…測定用電圧印加回路(測定部)、51…識別電圧生成回路、52…識別電圧検出部、53…センサ識別部、54…センサ識別テーブル、70,71,72…ケーブル、Rx…抵抗器、SWa,SWb…スイッチ(遮断回路) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Measurement apparatus, 10 ... Sensor, 11 ... Measurement electrode, 13, 13a, 22,22a ... Connector, 20 ... Main body device, 31 ... Identification circuit, 32 ... CPU, 33 ... A / D converter, 34 ... Measuring circuit (Measurement unit), 35: measurement voltage application circuit (measurement unit), 51: identification voltage generation circuit, 52: identification voltage detection unit, 53: sensor identification unit, 54: sensor identification table, 70, 71, 72 ... cable , Rx: resistor, SWa, SWb: switch (cutoff circuit)
Claims (4)
前記センサは、
測定電極と、
前記センサを識別するための識別抵抗値を有する識別回路とを備え、
前記本体装置は、
前記本体装置に接続された前記センサの測定電極に信号線で接続される測定部と、
前記本体装置に接続された前記センサの前記識別回路に前記信号線で接続され、前記信号線で接続された前記識別回路の前記識別抵抗値に応じた識別電圧を生じさせる識別電圧生成回路と、
前記識別電圧に基づいて、前記本体装置に接続された前記センサの識別を行うセンサ識別部と、
前記センサの識別が行われるタイミングで、前記測定部を前記識別回路及び前記識別電圧生成回路から電気的に遮断する遮断回路と、を備える、
計測装置。 In a measuring device including a main body device and a sensor detachable from the main body device,
The sensor is
A measuring electrode,
An identification circuit having an identification resistance value for identifying the sensor,
The main unit includes:
A measurement unit connected to the measurement electrode of the sensor connected to the main unit by a signal line,
An identification voltage generation circuit that is connected to the identification circuit of the sensor connected to the main body device by the signal line and generates an identification voltage according to the identification resistance value of the identification circuit connected by the signal line;
Based on the identification voltage, a sensor identification unit that identifies the sensor connected to the main device,
At a timing at which the identification of the sensor is performed, a disconnection circuit that electrically disconnects the measurement unit from the identification circuit and the identification voltage generation circuit,
Measuring device.
前記識別回路に直列接続される抵抗器と、
前記抵抗器に識別用印加電圧を印加する識別用電圧印加部と、を備え、
前記識別電圧は、前記抵抗器の抵抗値と前記識別抵抗値との抵抗分圧である、
請求項1に記載の計測装置。 The identification voltage generation circuit,
A resistor connected in series with the identification circuit;
An identification voltage application unit that applies an identification application voltage to the resistor,
The identification voltage is a resistance divided between the resistance value of the resistor and the identification resistance value,
The measuring device according to claim 1.
前記本体装置に接続された前記センサの測定電極に信号線で接続される測定部と、
前記本体装置に接続された前記センサの識別回路に前記信号線で接続され、前記信号線で接続された前記識別回路の識別抵抗値に応じた識別電圧を生じさせる識別電圧生成回路と、
前記識別電圧に基づいて、前記本体装置に接続された前記センサの識別を行うセンサ識別部と、
前記センサの識別が行われるタイミングで、前記測定部を前記識別回路及び前記識別電圧生成回路から電気的に遮断する遮断回路と、
を備える計測装置の本体装置。 In the main body device of the measuring device including a main body device and a sensor that is detachable from the main body device,
A measurement unit connected to the measurement electrode of the sensor connected to the main unit by a signal line,
An identification voltage generation circuit that is connected to the identification circuit of the sensor connected to the main body device by the signal line and generates an identification voltage according to an identification resistance value of the identification circuit connected by the signal line;
Based on the identification voltage, a sensor identification unit that identifies the sensor connected to the main device,
At a timing at which the identification of the sensor is performed, an interruption circuit that electrically disconnects the measurement unit from the identification circuit and the identification voltage generation circuit,
The main device of the measuring device comprising:
前記識別回路に直列接続される抵抗器と、
前記抵抗器に識別用印加電圧を印加する識別用電圧印加部と、を備え、
前記識別電圧は、前記抵抗器の抵抗値と前記識別抵抗値との抵抗分圧である、
請求項3に記載の計測装置の本体装置。 The identification voltage generation circuit,
A resistor connected in series with the identification circuit;
An identification voltage application unit that applies an identification application voltage to the resistor,
The identification voltage is a resistance divided between the resistance value of the resistor and the identification resistance value,
A main device of the measuring device according to claim 3.
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