JP2501814Y2 - アナログ信号入力装置 - Google Patents
アナログ信号入力装置Info
- Publication number
- JP2501814Y2 JP2501814Y2 JP1989113230U JP11323089U JP2501814Y2 JP 2501814 Y2 JP2501814 Y2 JP 2501814Y2 JP 1989113230 U JP1989113230 U JP 1989113230U JP 11323089 U JP11323089 U JP 11323089U JP 2501814 Y2 JP2501814 Y2 JP 2501814Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input
- signal
- sampling period
- moving average
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えば測温抵抗や熱電対等からの電気信号
を入力するアナログ信号入力装置に関し、更に詳しく
は、主入力に対して従入力を有する信号に対して、主入
力および従入力のノルマルモードノイズ対策を行うよう
にしたアナログ信号入力装置に関する。
を入力するアナログ信号入力装置に関し、更に詳しく
は、主入力に対して従入力を有する信号に対して、主入
力および従入力のノルマルモードノイズ対策を行うよう
にしたアナログ信号入力装置に関する。
なお、明細書において、主入力とは、例えばセンサと
して第３図（ａ）に示すような測温抵抗体を用いる場
合、端子t1の測定入力を言い、端子t2、t3は従入力と言
う。また、（ｂ）に示す熱電対の場合、端子t1を主入
力、端子t2を従入力と言う。
して第３図（ａ）に示すような測温抵抗体を用いる場
合、端子t1の測定入力を言い、端子t2、t3は従入力と言
う。また、（ｂ）に示す熱電対の場合、端子t1を主入
力、端子t2を従入力と言う。
〈従来の技術〉 測温抵抗や熱電対等による電気信号は、測定すべき温
度変化に対して微小な信号であるためにノイズの影響を
受けやすい。そこで、従来よりこれらの微小信号を出力
するセンサからの入力回路には、ノイズ除去のためのフ
ィルタが挿入され、ノルマルモードノイズ（信号に直列
に重置するノイズ）対策が行われる。
度変化に対して微小な信号であるためにノイズの影響を
受けやすい。そこで、従来よりこれらの微小信号を出力
するセンサからの入力回路には、ノイズ除去のためのフ
ィルタが挿入され、ノルマルモードノイズ（信号に直列
に重置するノイズ）対策が行われる。
また、主入力に対しては、サンプリング周期を変えて
ノルマルモードノイズ対策を行うようにしたものもあ
る。
ノルマルモードノイズ対策を行うようにしたものもあ
る。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、フィルタを用いるものは、抵抗やコン
デンサなどの電気部品が必要で、入力回路を小形にする
上で障害になるという問題点がある。
デンサなどの電気部品が必要で、入力回路を小形にする
上で障害になるという問題点がある。
また、サンプリング周期を変えてノルマルモードノイ
ズ対策を行うものは、ハードウェアで構成する必要がな
い点で有効であるが、従入力に対してのノルマルモード
ノイズ対策が不十分であった。
ズ対策を行うものは、ハードウェアで構成する必要がな
い点で有効であるが、従入力に対してのノルマルモード
ノイズ対策が不十分であった。
本考案は、これらの点に鑑みてなされたもので、主入
力及び従入力の両者に対して、ノルマルモードノイズ対
策が有効に行えるアナログ信号入力装置を提供すること
を目的とする。
力及び従入力の両者に対して、ノルマルモードノイズ対
策が有効に行えるアナログ信号入力装置を提供すること
を目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 前記した目的を達成する本考案は、 一つの主入力信号（Ｅ）と２以上の従入力信号（E1）
とを、主入力信号，従入力信号，主入力信号，従入力信
号…の順であって、主入力信号を第１のサンプリング周
期（T1）で、２以上の従入力信号を第２のサンプリング
周期（T2）でそれぞれサンプリングし、単位周期内にお
いて主入力信号に関してＮ個のデータを入力すると共
に、従入力信号に関してそれぞれＭ個（Ｎ＞Ｍ）のデー
タを入力する入力選択スイッチ手段と、 この選択スイッチ手段で選択された各入力信号をそれ
ぞれA/D変換するA/D変換器と、 A/D変換されたディジタル信号を入力する演算手段と
を備えて構成される。
とを、主入力信号，従入力信号，主入力信号，従入力信
号…の順であって、主入力信号を第１のサンプリング周
期（T1）で、２以上の従入力信号を第２のサンプリング
周期（T2）でそれぞれサンプリングし、単位周期内にお
いて主入力信号に関してＮ個のデータを入力すると共
に、従入力信号に関してそれぞれＭ個（Ｎ＞Ｍ）のデー
タを入力する入力選択スイッチ手段と、 この選択スイッチ手段で選択された各入力信号をそれ
ぞれA/D変換するA/D変換器と、 A/D変換されたディジタル信号を入力する演算手段と
を備えて構成される。
〈作用〉 第１のサンプリング周期T1及び第２のサンプリング周
期T2は、減衰させようとするノルマルモードノイズの周
波数に対して、一定の関係を持つように選定されてい
る。
期T2は、減衰させようとするノルマルモードノイズの周
波数に対して、一定の関係を持つように選定されてい
る。
演算手段は、第１のサンプリング周期で入力されたＮ
個のデータの移動平均をとる演算を行うと共に、第２の
サンプリング周期で入力されたＭ個（Ｎ＞Ｍ）のデータ
の移動平均をとる演算を行う。
個のデータの移動平均をとる演算を行うと共に、第２の
サンプリング周期で入力されたＭ個（Ｎ＞Ｍ）のデータ
の移動平均をとる演算を行う。
これにより、特定周波数のノルマルモードノイズの影
響を主入力および従入力共に受けなくできる。
響を主入力および従入力共に受けなくできる。
〈実施例〉 以下図面を用いて、本考案の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本考案の一実施例の構成ブロック図であ
る。図において、１は熱電対のようなセンサ、２は入力
選択スイッチ手段で、主入力端子t1に印加される信号Ｅ
を第１のサンプリング周期（T1）で選択入力し、従入力
t2に印加される信号E1を第２のサンプリング周期（T2）
で選択入力する。３は選択スイッチ手段２で選択された
各入力信号E,E1をそれぞれA/D変換するA/D変換器、４は
A/D変換器３でA/D変換されたディジタル信号を入力する
演算手段で、例えばマイクロプロセッサが用いられてい
る。
る。図において、１は熱電対のようなセンサ、２は入力
選択スイッチ手段で、主入力端子t1に印加される信号Ｅ
を第１のサンプリング周期（T1）で選択入力し、従入力
t2に印加される信号E1を第２のサンプリング周期（T2）
で選択入力する。３は選択スイッチ手段２で選択された
各入力信号E,E1をそれぞれA/D変換するA/D変換器、４は
A/D変換器３でA/D変換されたディジタル信号を入力する
演算手段で、例えばマイクロプロセッサが用いられてい
る。
マイクロプロセッサ４において、41は第１の移動平均
演算手段で、第１のサンプリング周期（T1）で選択入力
した主入力端子t1に印加された信号ＥのＮ個のデータの
移動平均演算を行う。42は第２の移動平均演算手段で、
第２のサンプリング周期（T2）で選択入力した従入力端
子t2〜t4に印加された信号E1のＭ個（Ｎ＞Ｍ）のデータ
の移動平均演算を行う。
演算手段で、第１のサンプリング周期（T1）で選択入力
した主入力端子t1に印加された信号ＥのＮ個のデータの
移動平均演算を行う。42は第２の移動平均演算手段で、
第２のサンプリング周期（T2）で選択入力した従入力端
子t2〜t4に印加された信号E1のＭ個（Ｎ＞Ｍ）のデータ
の移動平均演算を行う。
43は選択スイッチ手段２の制御手段で、主入力端子t1
に印加された信号Ｅを取り出すためのスイッチS1、従入
力端子t2〜t4に印加された信号E1を取り出すのスイッチ
S2、S3、S4のオン／オフを決められたサンプリング周期
に従って制御する。
に印加された信号Ｅを取り出すためのスイッチS1、従入
力端子t2〜t4に印加された信号E1を取り出すのスイッチ
S2、S3、S4のオン／オフを決められたサンプリング周期
に従って制御する。
このように構成された装置の動作を説明すれば以下の
通りである。
通りである。
減衰させようとするノルマルモードノイズの周波数を
fnoとすれば、第１のサンプリング周期T1は、（１）式
に従って設定される。
fnoとすれば、第１のサンプリング周期T1は、（１）式
に従って設定される。
T1＝（1/n）×（1/fno） …（１） ただし、ｎは（1/fno）秒の間のサンプリング数で、
選択スイッチ２を構成するスイッチの数（例えば４）の
倍数とする。
選択スイッチ２を構成するスイッチの数（例えば４）の
倍数とする。
また、第２のサンプリング周期T2は、（２）式に従っ
て設定される。
て設定される。
T2＝（1/fno）×（1/2） …（２） 第２図は、減衰させようとするノルマルモードノイズ
の周波数fnoが50Hzとした場合の、選択スイッチ手段２
を構成している各スイッチS1〜S4（この例では４個のス
イッチで構成してあるものとする）のオンとなる順番を
示す図である。
の周波数fnoが50Hzとした場合の、選択スイッチ手段２
を構成している各スイッチS1〜S4（この例では４個のス
イッチで構成してあるものとする）のオンとなる順番を
示す図である。
ここでは、選択スイッチ手段２の各スイッチS1〜S4
は、順次オンに駆動される周期Ｔは、 （1/12）×（1/50）＝1.66ms となっている。
は、順次オンに駆動される周期Ｔは、 （1/12）×（1/50）＝1.66ms となっている。
マイクロプロセッサ４において、第１の移動平均演算
手段41は、第１のサンプリング周期（T1）で選択入力し
た主入力端子t1に印加された信号ＥのA/D変換データ６
個を取り、この６データの移動平均演算を行う。また、
第２の移動平均演算手段42は、第２のサンプリング周期
（T2）で選択入力した従入力端子t2に印加された信号E1
のデータ２個を取り、その移動平均演算を行う。
手段41は、第１のサンプリング周期（T1）で選択入力し
た主入力端子t1に印加された信号ＥのA/D変換データ６
個を取り、この６データの移動平均演算を行う。また、
第２の移動平均演算手段42は、第２のサンプリング周期
（T2）で選択入力した従入力端子t2に印加された信号E1
のデータ２個を取り、その移動平均演算を行う。
すなわち、ノイズを含む主入力yo（ｔ）を、 yo（ｔ）＝Ｅ＋ERcos（２π＊fno＊ｔ＋φ） で表すとすれば（ただし、ERはノイズの振幅、φは位
相、＊は乗算符号とする）、第１の移動平均演算手段41
は、信号ＥのA/D変換データ６個を取り（３）式のよう
な移動平均演算を行う。
相、＊は乗算符号とする）、第１の移動平均演算手段41
は、信号ＥのA/D変換データ６個を取り（３）式のよう
な移動平均演算を行う。
＝Ｅ＋ER［cos｛（2/6）π＋φ｝＋cos｛（4/6）π＋
φ｝ cos｛（6/6）π＋φ｝＋cos｛（8/6）π＋φ｝ cos｛（10/6）π＋φ｝＋cos｛（12/6）π＋φ｝］ ＝Ｅ＋ER［cos φ＊｛cos（2/6）π＋cos（4/6）π ＋cos（6/6）π＋cos（8/6）π＋cos（10/6）π ＋cos（12/6）π｝ ＋sinφ＊｛sin（2/6）π＋sin（4/6）π ＋sin（6/6）π＋sin（8/6）π＋sin（10/6）π ＋sin（12/6）π｝］ ＝Ｅ＋ER＊０ ＝Ｅ ……（３） したがって、ノルマルモードノイズの影響が出なくな
る。
φ｝ cos｛（6/6）π＋φ｝＋cos｛（8/6）π＋φ｝ cos｛（10/6）π＋φ｝＋cos｛（12/6）π＋φ｝］ ＝Ｅ＋ER［cos φ＊｛cos（2/6）π＋cos（4/6）π ＋cos（6/6）π＋cos（8/6）π＋cos（10/6）π ＋cos（12/6）π｝ ＋sinφ＊｛sin（2/6）π＋sin（4/6）π ＋sin（6/6）π＋sin（8/6）π＋sin（10/6）π ＋sin（12/6）π｝］ ＝Ｅ＋ER＊０ ＝Ｅ ……（３） したがって、ノルマルモードノイズの影響が出なくな
る。
同様に、ノイズを含む従入力をy1（ｔ）を、 y1（ｔ）＝E1＋ERcos（２π＊fno＊ｔ＋φ） で表すとすれば、第２の移動平均演算手段42は、信号E1
のA/D変換データ２個を取り（４）式のような移動平均
演算を行う。
のA/D変換データ２個を取り（４）式のような移動平均
演算を行う。
＝E1＋ER［cos｛（2/2）π＋φ｝＋cos｛（4/2）π＋
φ｝］ ＝E1＊ER｛cosφ（cosπ＋cos2π） ＋sinφ（sinπ＋sin2π）｝ ＝E1 …（４） したがって、従入力をy1（ｔ）についてもノルマルモ
ードノイズの影響が出なくなる。
φ｝］ ＝E1＊ER｛cosφ（cosπ＋cos2π） ＋sinφ（sinπ＋sin2π）｝ ＝E1 …（４） したがって、従入力をy1（ｔ）についてもノルマルモ
ードノイズの影響が出なくなる。
他の従入力に対しても同様である。
なお、第1,第２の移動平均演算手段から得られたノイ
ズの影響を受けないデータは、センサからの信号に応じ
たディジタル信号として、例えばリニアライズ演算や、
規格化された信号にするための変換演算等に利用され
る。
ズの影響を受けないデータは、センサからの信号に応じ
たディジタル信号として、例えばリニアライズ演算や、
規格化された信号にするための変換演算等に利用され
る。
〈考案の効果〉 以上詳細に説明したように、本考案によれば、特別な
フィルタを用いなくとも、主入力および従入力の双方に
ついて、ノルマルモードノイズ対策を行うことができる
もので、ノイズに強くかつ小形化が可能なアナログ信号
入力装置を提供できる。
フィルタを用いなくとも、主入力および従入力の双方に
ついて、ノルマルモードノイズ対策を行うことができる
もので、ノイズに強くかつ小形化が可能なアナログ信号
入力装置を提供できる。
また、本考案においては、例えば、第２図に示すよう
にノルマルモードノイズの周波数fnを50Hzとする場合、
スイッチの駆動周期Ｔを1.66msとすれば、20msの間に、
主入力信号に関して６個のデータ、各従入力信号に関し
てそれぞれ２個のデータが得られるもので、それらの移
動平均演算により、一つの主入力信号と３つの従入力信
号についてノイズの影響を受けないデータを高速で得る
ことができる。
にノルマルモードノイズの周波数fnを50Hzとする場合、
スイッチの駆動周期Ｔを1.66msとすれば、20msの間に、
主入力信号に関して６個のデータ、各従入力信号に関し
てそれぞれ２個のデータが得られるもので、それらの移
動平均演算により、一つの主入力信号と３つの従入力信
号についてノイズの影響を受けないデータを高速で得る
ことができる。
第１図は本考案の一実施例の構成ブロック図、第２図は
減衰させようとするノルマルモードノイズの周波数fno
が50Hzとした場合の、選択スイッチ手段の各スイッチ
（この例では４個のスイッチで構成してあるものとす
る）のオンとなる順番を示す図、第３図は主入力および
従入力の意味を説明するための図である。 １……センサ、２……入力選択スイッチ手段 ３……A/D変換器、４……演算手段 41……第１の移動平均演算手段 42……第２の移動平均演算手段 43……スイッチの制御手段
減衰させようとするノルマルモードノイズの周波数fno
が50Hzとした場合の、選択スイッチ手段の各スイッチ
（この例では４個のスイッチで構成してあるものとす
る）のオンとなる順番を示す図、第３図は主入力および
従入力の意味を説明するための図である。 １……センサ、２……入力選択スイッチ手段 ３……A/D変換器、４……演算手段 41……第１の移動平均演算手段 42……第２の移動平均演算手段 43……スイッチの制御手段
Claims (1)
- 【請求項１】一つの主入力信号（Ｅ）と２以上の従入力
信号（E1）とを、主入力信号，従入力信号，主入力信
号，従入力信号…の順であって、主入力信号を第１のサ
ンプリング周期（T1）で、２以上の従入力信号を第２の
サンプリング周期（T2）でそれぞれサンプリングし、単
位周期内において主入力信号に関してＮ個のデータを入
力すると共に、従入力信号に関してそれぞれＭ個（Ｎ＞
Ｍ）のデータを入力する入力選択スイッチ手段と、 この選択スイッチ手段で選択された各入力信号をそれぞ
れA/D変換するA/D変換器と、 A/D変換されたディジタル信号を入力する演算手段とを
備え、 前記演算手段は、第１のサンプリング周期で入力された
Ｎ個のデータの移動平均をとる演算を行うと共に、第２
のサンプリング周期で入力されたＭ個のデータの移動平
均をとる演算を行うことを特徴とするアナログ信号入力
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989113230U JP2501814Y2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | アナログ信号入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989113230U JP2501814Y2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | アナログ信号入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354046U JPH0354046U (ja) | 1991-05-24 |
| JP2501814Y2 true JP2501814Y2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=31661649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989113230U Expired - Lifetime JP2501814Y2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | アナログ信号入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501814Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008274696A (ja) * | 2007-05-02 | 2008-11-13 | Sekisui Chem Co Ltd | 光量調節機能付居室 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58104522A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-22 | Nippon Denso Co Ltd | アナログ・デイジタル変換方法 |
-
1989
- 1989-09-27 JP JP1989113230U patent/JP2501814Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0354046U (ja) | 1991-05-24 |
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