JP2571049B2 - Analog-to-digital converter - Google Patents
Analog-to-digital converterInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は、アナログ・デイジタル変換装置に関し、
特に内蔵する増幅手段のオフセツト分を補償したものに
関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an analog-to-digital converter,
In particular, the present invention relates to a device in which the offset of the built-in amplifying means is compensated.
<従来技術> アナログ・デイジタル変換装置としては、二重積分型
と称するものが周知である。これは、積分器にアナログ
信号Esを所定時間T1だけ印加し、その後にEsとは逆極性
の基準電圧−eRを積分器に印加し、−eRを印加したとき
から積分器の出力が0になるまでの時間Txをカウンタで
カウントし、そのカウント値をEsのデイジタル信号とす
るものである。Txは、 で算出され、eR、T1は共に既知であるから、TxはEsに比
例し、Txのカウント値はEsのデイジタル値といえる。<Prior Art> As an analog-to-digital converter, a device called a double integral type is well known. This applies the analog signal Es predetermined time T 1 to the integrator, then the reference voltage -eR of opposite polarity is applied to the integrator and Es, the output of the integrator from when applying -eR 0 Is counted by a counter, and the count value is used as a digital signal of Es. Tx is In the calculated, eR, since T 1 are both known, Tx is proportional to Es, the count value of Tx can be said digital value of Es.
ところで、Esが、ストレインゲージ式のロードセルか
らの出力のように非常に小さな値のものの場合、増幅器
によつて増幅してから積分器に供給することが行なわれ
ている。ところが、このように増幅器で増幅すると、こ
の増幅器のオフセツト電圧の影響をデイジタル信号が受
ける。特に、温度変化や経時変化があると、オフセツト
電圧が大きくなり、その影響を無視することができなく
なる。By the way, when Es has a very small value such as an output from a strain gauge type load cell, it is supplied to an integrator after being amplified by an amplifier. However, when the signal is amplified by the amplifier, the digital signal is affected by the offset voltage of the amplifier. In particular, if there is a change in temperature or a change with time, the offset voltage becomes large, and the effect cannot be ignored.
そこで、第8図に示すように構成してオフセツト電圧
の影響を除去することが提案されている(日経エレクト
ロニクス1981年2月16日号254〜255頁参照)。同図にお
いて、アナログ信号Esが供給されると、制御回路2は、
アナログスイツチ4、5、6、7、8を閉じ、アナログ
スイツチ9、10、11、12、13を開き、1/2 T1経過後アナ
ログスイッチ10、11、12、13を閉じ、アナログスイッチ
5、6、7、8を開く。さらに1/2 T1経過後、アナログ
スイツチ4を開き、アナログスイツチ9を閉じる。そし
て、制御回路2内でのカウントを開始し、積分器14の出
力が0になつたのを比較器15が検出するまで、このカウ
ントを継続する。なお、16、17は前置増幅器、18は反転
増幅器である。Therefore, it has been proposed to eliminate the influence of the offset voltage by configuring as shown in FIG. 8 (see Nikkei Electronics, February 16, 1981, pages 254 to 255). In the figure, when an analog signal Es is supplied, the control circuit 2
Close the analog switch 4,5,6,7,8, open the analog switch 9,10,11,12,13, close the 1/2 T 1 has elapsed after the analog switches 10, 11, 12, 13, the analog switch 5 , 6, 7, and 8 are opened. After a further 1/2 T 1 elapsed, open the analog switch 4, closing the analog switch 9. Then, the counting in the control circuit 2 is started, and the counting is continued until the comparator 15 detects that the output of the integrator 14 has become 0. In addition, 16 and 17 are preamplifiers, and 18 is an inverting amplifier.
最初のT1/2の間、前置増幅器16、17の入力信号はEs+
△Vであり、反転増幅器18でそのまま増幅されるので、
積分器14にはK(Es+△V)の出力信号が供給される。
ただし、Kは前置増幅器16、17、反転増幅器18の総合利
得、△Vは前置増幅器16、17のオフセツト電圧である。
次のT1/2の間、前置増幅器16、17の入力信号は−Es+△
Vとなるが、この増幅信号が反転増幅器18で反転され、
積分器14にはK(Es−△V)が供給される。その結果Tx
は となり、オフセツト電圧△Vを補償できる。During the first T 1/2, the input signal of the preamplifier 16, 17 Es +
ΔV, which is amplified as it is by the inverting amplifier 18,
The output signal of K (Es + ΔV) is supplied to the integrator 14.
Here, K is the total gain of the preamplifiers 16 and 17 and the inverting amplifier 18, and ΔV is the offset voltage of the preamplifiers 16 and 17.
During the next T 1/2, the input signals of the preamplifiers 16 and 17 are −Es + △
V, but this amplified signal is inverted by the inverting amplifier 18,
The integrator 14 is supplied with K (Es- 器 V). As a result Tx
Is And the offset voltage ΔV can be compensated.
<発明が解決しようとする問題点> 上記の技術で正確にA/D変換をするには、Es+△VとE
s−△VとをT1/2時間ずつ前置増幅器16、17に供給する
ことが必要である。ところが、前置増幅器16、17内部の
C、R分布定数や位相補償用C、Rの影響で、Es+△V
からEs−△Vに切換えたとき、第9図に示すように過度
応答遅れが生じ、正確にA/D変換することができなかつ
た。<Problems to be Solved by the Invention> In order to perform A / D conversion accurately with the above technology, Es + △ V and E
it is necessary to supply to the preamplifier 16, 17 s-△ and V by T 1/2 hour. However, due to the influence of the C and R distribution constants inside the preamplifiers 16 and 17 and the C and R for phase compensation, Es + △ V
When the voltage is switched from Es to ΔV, an excessive response delay occurs as shown in FIG. 9 and A / D conversion cannot be performed accurately.
<問題点を解決するための手段> 上記の問題点を解決するための第1の発明は、上述し
た従来のものと同様に、アナログ信号を増幅する手段
と、この増幅手段の出力を、アナログ信号にオフセツト
量△Vが正の方向に加わつた値を増幅した第1出力と、
アナログ信号にオフセツト量△Vが負の方向に加わつた
値を増幅した第2出力とに切換えるように増幅手段に設
けた切換手段と、増幅手段の出力をデイジタル信号に変
換する変換手段と、増幅手段に供給された基準アナログ
信号に基づく第1及び第2の出力をそれぞれ変換手段で
変換した第1及び第2の基準デイジタル信号の差に基づ
いてオフセツト量に相当するオフセツト量デイジタル信
号を得る第1演算手段と、基準アナログ信号と異なる測
定アナログ信号に基づく第1及び第2の出力のうち一方
を変換手段によつて変換したデイジタル信号と、オフセ
ツト量デイジタル信号とを、加算または減算して、測定
アナログ信号に相当するデイジタル信号を算出する第2
の演算手段と、第1の演算手段によるオフセット量ディ
ジタル信号の算出のとき、第1及び第2の出力を上記変
換手段に選択的に供給し、この選択供給が行われてから
所定の時間が経過した後に、上記変換手段に上記変換を
それぞれ行わせる制御手段とを、具備するものである。<Means for Solving the Problems> A first invention for solving the above problems is a device for amplifying an analog signal and an output of the amplifying device, which are analog to the above-described conventional device. A first output obtained by amplifying a value obtained by adding an offset amount ΔV to the signal in a positive direction;
Switching means provided in the amplifying means so as to switch to a second output obtained by amplifying a value obtained by adding the offset amount ΔV to the analog signal in the negative direction; conversion means for converting the output of the amplifying means into a digital signal; The first and second outputs based on the reference analog signal supplied to the means are respectively converted by the conversion means to obtain an offset amount digital signal corresponding to the offset amount based on the difference between the first and second reference digital signals. (1) adding or subtracting a digital signal obtained by converting one of first and second outputs based on a measured analog signal different from the reference analog signal by a converting means and an offset amount digital signal, Second to calculate a digital signal corresponding to the measured analog signal
When the offset amount digital signal is calculated by the calculating means and the first calculating means, the first and second outputs are selectively supplied to the converting means, and a predetermined time has elapsed since the selective supply was performed. And control means for causing the conversion means to perform the conversion after each lapse.
第2の発明は、第1の発明と同様に、増幅手段と、切
換手段と、交換手段と、制御手段と、オフセツト量に相
当するデイジタル信号を演算する手段とを、有してい
る。さらに、このオフセツト量デイジタル信号と前回の
オフセツト量デイジタル信号の大小に応じて前回のオフ
セツト量デイジタル信号に予め定めたドリフト分相当デ
イジタル信号を加算または減算して、ドリフト分補償オ
フセツト量デイジタル信号を算出する手段と、基準アナ
ログ信号と異なる測定アナログ信号に基づく第1及び第
2の出力の一方を変換手段によつて変換したデイジタル
信号とドリフト分補償オフセツト量デイジタル信号とを
加算または減算して、測定アナログ信号に相当するデイ
ジタル信号を算出する手段とを、具備する。The second invention, like the first invention, has an amplifying means, a switching means, an exchanging means, a control means, and a means for calculating a digital signal corresponding to an offset amount. Further, a digital signal corresponding to a predetermined drift amount is added to or subtracted from the previous offset amount digital signal in accordance with the magnitude of the offset amount digital signal and the previous offset amount digital signal to calculate a drift amount compensation offset digital signal. And a digital signal obtained by converting one of the first and second outputs based on a measured analog signal different from the reference analog signal by the converting means and a drift compensation offset amount digital signal by adding or subtracting the digital signal. Means for calculating a digital signal corresponding to an analog signal.
<作用> 第1の発明において、基準アナログ信号をE、オフセ
ツト量を△Vとすると、基準アナログ信号を増幅手段に
供給し、切換手段を制御することによつて、第1及び第
2の出力が得られ、これらは、K(E+△V)及びK
(E−△V)となる。Kは増幅手段の利得である。ここ
で、例えば第1の出力が発生するように切換手段が切り
換えられてから、所定の時間が経過した後に、変換手段
によってディジタル変換が行われている。同様に、第2
の出力が発生するように切換手段が切り換えられてから
所定の時間が経過した後に、変換手段によってディジタ
ル変換が行われている。このように切換が行われてから
時間が経過した後に、変換が行われるので、変換される
第1及び第2の出力は、いずれも切換に起因する増幅手
段の過渡応答の影響を受けていない。従つて、この第1
及び第2の基準デイジタル信号は、DK(E+△V)及び
DK(E−△V)と表わされる。第1及び第2の基準デイ
ジタル信号の差は±2DK△Vとなる。そして、これを1/2
とした±DK△Vはオフセツト量に相当するオフセツト量
デイジタル信号となる。これを第1の演算手段が算出し
ている。測定アナログ信号をExとすると、これを増幅手
段に供給し、切換手段を制御手段によつて制御すること
によつて、第1及び第2の出力の一方K(Ex±△V)が
得られる。これを変換手段によつて変換することによ
り、DK(Ex±△V)が得られる。従つて、オフセツト量
デイジタル信号として、DK△Vを用いる場合、これをDK
(Ex+△V)から減算するか、DK△VをDK(Ex−△V)
に加算することによつて、測定アナログ信号Exをオフセ
ツトの影響を受けずにデイジタル化したDKExを得られ
る。また−DK△Vを用いる場合、これをDK(Ex+△V)
と加算するか、DK(Ex−△V)から−DK△Vを減算する
と、同様に測定アナログ信号Exをオフセツトの影響を受
けずに、デイジタル化したDKExを得られる。<Operation> In the first invention, assuming that the reference analog signal is E and the offset amount is ΔV, the reference analog signal is supplied to the amplifying means, and the first and second outputs are controlled by controlling the switching means. Are obtained, which are K (E + ΔV) and K
(E−ΔV). K is the gain of the amplifying means. Here, for example, after a predetermined time has elapsed since the switching means was switched so as to generate the first output, digital conversion is performed by the conversion means. Similarly, the second
After a lapse of a predetermined time from the switching of the switching means so as to generate the above-mentioned output, digital conversion is performed by the converting means. Since the conversion is performed after a lapse of time after the switching is performed, neither the first output nor the second output to be converted is affected by the transient response of the amplifying unit due to the switching. . Therefore, this first
And the second reference digital signal is DK (E + ΔV) and
DK (E-ΔV). The difference between the first and second reference digital signals is ± 2DK △ V. And this is 1/2
± DK △ V becomes an offset amount digital signal corresponding to the offset amount. This is calculated by the first calculation means. Assuming that the measured analog signal is Ex, this is supplied to the amplifying means, and the switching means is controlled by the control means, whereby one of the first and second outputs K (Ex ± △ V) is obtained. . By converting this by the conversion means, DK (E x ± △ V) is obtained. Therefore, when DK △ V is used as the offset amount digital signal,
(Ex + ExV) or subtract DK △ V from DK (Ex- △ V)
DKEx obtained by digitizing the measured analog signal Ex without being affected by the offset. When -DK △ V is used, this is changed to DK (Ex + △ V)
Or by subtracting -DK @ V from DK (Ex- @ V), a digitalized DKEx can be similarly obtained without being affected by the offset of the measured analog signal Ex.
第2の発明では、第1の発明と同様に、オフセツト量
デイジタル号DK△Vが得られる。例えばDK△Vを得た場
合、前回のオフセツト量デイジタル信号をDK△V1とする
と、DK△Vの方が大きい場合には、オフセツト量がドリ
フトによつて増加していることが判るので、DK△V1に予
め定めたドリフト分相当デイジタル信号DK△dを加算し
てドリフト分補償オフセツト電圧DK△V2を得る。DK△V
がDK△V1より小さいと、オフセツト量がドリフトによつ
て減少していることが判るので、DK△V1からDK△dを減
算して、DK△V2を得る。そして、基準アナログ信号Exを
増幅手段に供給すると、そのときのオフセツト量は△V2
であるから第1及び第2の出力のデイジタル信号の一方
として、DK(Ex+△V2)が得られる。以下、第1の発明
と同様にしてDKExが得られる。In the second invention, an offset amount digital number DK # V can be obtained as in the first invention. For example, when obtaining the DK △ V, when the previous offset amounts digital signal and DK △ V 1, in the case towards the DK △ V is large, the it can be seen that the offset amount is due connexion increased to drift, obtaining a drift amount compensating offset voltage DK △ V 2 by adding a predetermined drift amount corresponding digital signal DK △ d in DK △ V 1. DK △ V
And There DK △ V 1 is smaller than, since it is understood that the offset amount is due connexion reduced drift, by subtracting DK △ d from DK △ V 1, to obtain a DK △ V 2. Then, when the reference analog signal Ex is supplied to the amplifying means, the offset amount at that time becomes ΔV 2
Therefore, DK (Ex + ΔV 2 ) is obtained as one of the digital signals of the first and second outputs. Hereinafter, DKEx is obtained in the same manner as in the first invention.
<効果> 以上のように、この発明では、変換手段が変換動作を
営なんでいる間にアナログ信号を切換えるのではなく、
ある基準アナログ信号にオフセツト量が正の方向に加わ
つた増幅信号と、負の方向に加わつた増幅信号とのデイ
ジタル信号に基づいてオフセツト量デイジタル信号を求
め、測定アナログ信号のデイジタル信号に含まれている
オフセツト量をオフセツト量デイジタル信号で補償して
いる。しかも、オフセット量ディジタル信号を求めるに
際し、正または負のオフセット量が加わった2つの増幅
信号を、変換手段がディジタル信号にそれぞれ変換する
ために、正または負のオフセット量が加わった増幅手段
を変換手段にそれぞれ選択手段の切換によって供給する
が、本発明では、変換手段が変換するよりも所定時間毎
に切換手段による切換が行われており、変換手段が変換
を行う際には、増幅手段の出力に生じていた過渡応答遅
れ等の影響は収斂している。よつて、切換に伴なう過渡
応答遅れがデイジタル信号に影響を与えず、正確な変換
が行なえるうえに、速みやかに正確な変換が行なえる。
しかも、切換手段の切換によって発生する過渡現象の影
響を避けるために、サンプルホールド回路や、この回路
に過渡現象が収まってからサンプルホールドさせるため
の信号を発生する回路等を別途に設ける必要がなく、回
路の複雑化を避けられる。<Effects> As described above, in the present invention, instead of switching the analog signal while the conversion unit is performing the conversion operation,
An offset amount digital signal is obtained based on a digital signal of an amplified signal obtained by adding an offset amount to a reference analog signal in a positive direction and an amplified signal added in a negative direction, and the offset amount digital signal is included in the digital signal of the measured analog signal. The offset amount is compensated by the offset amount digital signal. In addition, when calculating the offset digital signal, the conversion means converts the two amplified signals to which the positive or negative offset is added into digital signals, so that the amplification means to which the positive or negative offset is added is converted. In the present invention, switching is performed by the switching means at predetermined time intervals rather than conversion by the conversion means. In the present invention, when the conversion means performs the conversion, the switching of the amplification means is performed. The effects such as the transient response delay occurring in the output have converged. As a result, the transient response delay caused by the switching does not affect the digital signal, so that accurate conversion can be performed, and the conversion can be performed promptly and accurately.
Moreover, in order to avoid the influence of the transient phenomenon caused by the switching of the switching means, there is no need to separately provide a sample and hold circuit or a circuit for generating a signal for causing a sample to be held after the transient phenomenon is contained in this circuit. , Avoiding the complexity of the circuit.
<実 施 例> 第1の実施例を第1図乃至第4図に示す。この実施例
は、第3図に示すように、溜めホツパ40内に収容されて
いる粉粒体42を、溜めホツパ40の下方に配置した計量ホ
ツパ44に一定重量づづ充填する装置に、この発明を実施
したものである。定量充填は、溜めホツパ40内に設けた
スクリユ46をモータ48によつて回転させることによつ
て、粉粒体42を計量ホツパ44に供給し、その供給された
粉粒体42の重量をロードセル50によつて検出し、その検
出重量が予め設定した目標重量値TWになると、モータ48
を停止させることによつて行なう。<Embodiment> FIGS. 1 to 4 show a first embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the present invention is applied to an apparatus for filling a granular material 42 contained in a reservoir hopper 40 into a weighing hopper 44 disposed below the reservoir hopper 40 by a constant weight. Was carried out. The quantitative filling is performed by rotating a screw 46 provided in a reservoir hopper 40 by a motor 48, thereby supplying the granules 42 to the weighing hopper 44, and by using the weight of the supplied granules 42 to a load cell. 50, and when the detected weight reaches a preset target weight value TW, the motor 48
By stopping the operation.
モータ48の制御は、制御部52が第1図に示すCPU34か
らI/Oポート32を介して受けた制御信号に基づいて行な
われる。計量ホツパ44への充填開始当初には、CPU34はV
H信号を制御部52に供給し、モータ48を高速に回転さ
せ、第4図に符号aで示すように短時間のうちに多量の
粉粒体を供給する。この間にロードセル50のアナログ計
量信号は後述するようにしてデイジタル計量信号に変換
されて、CPU34に入力される。CPU34は、デイジタル計量
信号が、目標重量値TWより小さいが比較的近い値である
切換重量SWになると、制御部52にVL信号を供給して、モ
ータ48を低速回転させ、第4図に符号bで示すように供
給量を少なくし、ロードセル50に加わる衝撃を小さくし
て、高精度の計量ができるようにする。そして、デイジ
タル計量信号がTWに等しくなると、CPU34はVL信号を消
失させて、モータ48を停止させる。モータ48を停止した
とき、既に溜めホツパ46から計量ホツパ44に向つている
粉粒体が存在しているので、これが計量ホツパ44に到達
し、この到達によつてロードセル50のアナログ計量信号
に生じた乱れが落ちつくのに必要な時間tだけ待つた後
に(第3図参照)、CPU34は、後述するように安定した
アナログ計量信号を変換したデイジタル計量信号を読み
込むことによつて、計量ホツパ44内の粉粒体の正確な重
量を記憶した後に、計量ホツパ44に設けられている排出
ゲート52を開くためのシリンダ54にゲート開信号Gを供
給して、計量ホツパ44から物品を排出する(第3図符号
C参照)。以下、上述したのと同様にして、計量ホツパ
44へ一定重量づつ粉粒体が充填され、排出される。な
お、このように動作させるためのCPU34のプログラムは
公知であるので、詳細な説明は省略する。The control of the motor 48 is performed based on a control signal received by the control unit 52 from the CPU 34 shown in FIG. 1 via the I / O port 32. At the beginning of filling the weighing hopper 44, the CPU 34
The H signal is supplied to the control unit 52 to rotate the motor 48 at a high speed to supply a large amount of granular material in a short time as shown by a symbol a in FIG. During this time, the analog weighing signal of the load cell 50 is converted into a digital weighing signal as described later and is input to the CPU 34. When the digital weighing signal becomes the switching weight SW which is smaller than the target weight value TW but is relatively close, the CPU 34 supplies the VL signal to the control unit 52 to rotate the motor 48 at a low speed. As shown by the symbol b, the supply amount is reduced, the impact applied to the load cell 50 is reduced, and high-precision weighing can be performed. Then, when the digital weighing signal becomes equal to TW, the CPU 34 eliminates the VL signal and stops the motor 48. When the motor 48 is stopped, there is already powdery material from the reservoir hopper 46 to the weighing hopper 44. After waiting for the time t necessary for the disturbance to settle down (see FIG. 3), the CPU 34 reads the digital weighing signal converted from the stable analog weighing signal, as described later, so that the CPU 34 After storing the accurate weight of the powdery or granular material, the gate opening signal G is supplied to the cylinder 54 for opening the discharge gate 52 provided on the weighing hopper 44, and the articles are discharged from the weighing hopper 44 (the (See FIG. 3, symbol C). Hereinafter, in the same manner as described above, the weighing hopper
44 is filled with the granular material by a constant weight and discharged. Note that the program of the CPU 34 for performing such an operation is publicly known, and thus detailed description is omitted.
ロードセル50のアナログ計量信号をデイジタル化する
場合、このアナログ計量信号が微弱な信号であるので、
増幅した後でなければデイジタル化できない。そこで、
第1図に示すようにアナログ計量信号は、増幅器16、1
7、18で増幅した後に、積分器14、比較器15、カウンタ3
0等からなる二重積分器A/D変換器によつてデイジタル化
されるが、そのデイジタル信号には、増幅器16、17、18
のオフセツト電圧△Vが含まれており、このオフセツト
電圧△Vを補償する必要がある。When digitizing the analog weighing signal of the load cell 50, since this analog weighing signal is a weak signal,
Only after amplification can it be digitized. Therefore,
As shown in FIG. 1, the analog weighing signals are
After amplification in 7 and 18, integrator 14, comparator 15, counter 3
The digital signal is digitized by a double integrator A / D converter composed of 0 and the like, and the digital signal includes amplifiers 16, 17, and 18.
The offset voltage ΔV is included, and it is necessary to compensate for the offset voltage ΔV.
例えばアナログスイツチ5、6、7、8を閉成して、
アナログ信号Eを増幅器16、17に供給すると、従来技術
の項で説明したように増幅器18の出力はK(E+△V)
となる。同様に、アナログスイツチ10、11、12、13を閉
成して、アナログ信号Eを増幅器16、17に供給すると、
増幅器18の出力はK(E−△V)となる。従つて、K
(E+△V)及びK(E−△V)をデイジタル化した信
号をDK(E+△V)及びDK(E−△V)とすると、DK
(E+△V)とDK(E−△V)とを加算して、2で割る
と、アナログ信号Eのデイジタル信号DKEを得られる
が、第4図に符号a、bで示すようにアナログ計量信号
が変化しているときに、このようにしてオフセツト電圧
△Vを補償していたのは、デイジタル信号DKEを得るの
に比較的長時間を要し、連続的な計量ができなくなり、
切換重量SWにおけるモータ48の速度の制御及び目標重量
TWにおけるモータ48の停止制御を高精度に行なえないお
それがある。For example, closing analog switches 5, 6, 7, 8
When the analog signal E is supplied to the amplifiers 16 and 17, the output of the amplifier 18 is K (E + △ V) as described in the section of the prior art.
Becomes Similarly, when the analog switches 10, 11, 12, and 13 are closed and the analog signal E is supplied to the amplifiers 16 and 17,
The output of the amplifier 18 is K (E- △ V). Therefore, K
When the signals obtained by digitizing (E + ΔV) and K (E−ΔV) are DK (E + ΔV) and DK (E−ΔV), DK
By adding (E + ΔV) and DK (E−ΔV) and dividing by 2, the digital signal DKE of the analog signal E can be obtained. As shown in FIG. Compensating for the offset voltage ΔV in this way when the signal is changing requires a relatively long time to obtain the digital signal DKE, making continuous metering impossible.
Speed control and target weight of motor 48 in switching weight SW
There is a possibility that the stop control of the motor 48 in the TW cannot be performed with high accuracy.
そこで、この実施例では、第4図に符号dで示すよう
に、定量充填が終了して、計量信号Eが安定していると
きに、DK(E+△V)及びDK(E−△V)を求め、両者
の差を2で割つて、オフセツト電圧△Vに相当するデイ
ジタル信号DK△Vを求め、次に定量充填が終了してアナ
ログ計量信号が安定するまで行なわれる充填中は、アナ
ログ計量信号E1、E2…にオフセツト電圧が加わつたもの
を増幅したK(E1+△V)、K(E2+△V)…をデイジ
タル化した信号DK(E1+△V)、DK(E2+△V)…から
DK△Vを減算して、DKE1、DKE2…を求めて、オフセツト
電圧を補償するものである。Therefore, in this embodiment, as shown by reference numeral d in FIG. 4, when the quantitative filling is completed and the weighing signal E is stable, DK (E + ΔV) and DK (E−ΔV) , And the difference between the two is divided by 2 to obtain a digital signal DK 相当 V corresponding to the offset voltage 、 V. Next, during the filling, which is performed until the quantitative filling is completed and the analog weighing signal is stabilized, the analog weighing is performed. Signals DK (E 1 + ΔV), DK obtained by digitizing K (E 1 + ΔV), K (E 2 + ΔV)... Which are obtained by amplifying signals obtained by adding offset voltages to signals E 1 , E 2 . (E 2 + △ V)… from
.. Are subtracted to obtain DKE 1 , DKE 2 ... To compensate for the offset voltage.
そのため、第1図に示すように、パルス発生器20、RS
フリツプ・フロツプ22、J・Kフリツプ・フロツプ24、
アンドゲート26、28、29が設けられている。パルス発生
器20は、第2図に示すように、所定周期T1+T2(T1は積
分器14に増幅器18の出力を供給する時間として予め定め
たもの、T2はこの後に積分器14に−eRを供給した場合、
積分器14の出力が0になるまで要すると予測される時間
より幾分長く設定した時間)ごとに立下る▲▼パル
スと、この▲▼パルスが立下つてからT2時間経過す
るごとに立下る▲▼パルスを発生する。この▲
▼パルスは、RSフリツプ・フロツプ22のS端子に入力さ
れ、▲▼パルスは、RSフリツプ・フロツプ22のR端
子に入力される。RSフリツプ・フロツプ22は▲▼パ
ルスが立下つたとき、F/F出力がHレベルとなり、▲
▼パルスが立下つたとき、▲▼出力がHレベル
となるように構成されている。F/F出力はアナログスイ
ツチ4に供給されると共に、アンドゲート29にも供給さ
れている。アナログスイツチ4は、F/F出力がHレベル
のとき、閉成される。Therefore, as shown in FIG.
Flip flop 22, JK flip flop 24,
AND gates 26, 28 and 29 are provided. As shown in FIG. 2, the pulse generator 20 has a predetermined period T 1 + T 2 (T 1 is a predetermined period for supplying the output of the amplifier 18 to the integrator 14, and T 2 is If -eR is supplied to
To require until the output of the integrator 14 becomes zero and the prediction set somewhat longer than the time which the time) and falls every ▲ ▼ pulse, stand each time the ▲ ▼ pulse has elapsed from the falling connexion T 2 hours Generates a falling ▲ ▼ pulse. This ▲
The pulse is input to the S terminal of the RS flip-flop 22, and the pulse is input to the R terminal of the RS flip-flop 22. The RS flip-flop 22 outputs the F / F output at the H level when the ▲ ▼ pulse falls, ▲
When the pulse falls, the output is set to the H level. The F / F output is supplied to the analog switch 4 and also to the AND gate 29. The analog switch 4 is closed when the F / F output is at the H level.
アンドゲート29には、I/Oポート32を介してCPU34から
もゲート開信号が供給される。このアンドゲート29の出
力は、J・Kフリツプ・フロツプ24の入力に供給され
る。J・Kフリツプ・フロツプ24は、入力に供給され
たアンドゲート29の出力が立下るごとに、そのときのQ
出力、出力を反転させる。Q出力は、アナログスイツ
チ5、6、7、8に供給されており、これらアナログス
イツチ5、6、7、8は、Q出力がHレベルのとき閉成
される。出力は、アナログスイツチ10、11、12、13に
供給されており、これらアナログスイツチ10、11、12、
13は、出力がHレベルのとき閉成される。The gate open signal is also supplied to the AND gate 29 from the CPU 34 via the I / O port 32. The output of the AND gate 29 is supplied to the input of a JK flip-flop 24. Each time the output of the AND gate 29 supplied to the input falls, the JK flip-flop 24 outputs Q at that time.
Invert output, output. The Q output is supplied to analog switches 5, 6, 7, and 8. These analog switches 5, 6, 7, and 8 are closed when the Q output is at the H level. The output is supplied to the analog switches 10, 11, 12, and 13, and the analog switches 10, 11, 12, and
13 is closed when the output is at the H level.
元に戻つて、RSフリツプ・フロツプ22の▲▼出
力はアンドゲート26に供給されており、このアンドゲー
ト26には、比較器15からの出力も供給されている。この
アンドゲート26の出力は、アナログスイツチ9に供給さ
れており、このアナログスイツチ9は、アンドゲート26
の出力がHレベルのとき閉成される。このアンドゲート
26の出力は、アンドゲート28にも供給され、このアンド
ゲート28にはクロツクパルスCLも供給され、このアンド
ゲート28の出力は、カウンタ30にも供給されている。こ
のカウンタ30は、アンドゲート26の出力がHレベルのと
き、アンドゲート28を介して供給されるクロツクパルス
CLをカウントし、そのカウント値をI/Oポート32を介し
てCPU34に供給する。このカウンタ30のリセツトは、CPU
34からI/Oポート32を介して供給されるリセツト信号に
よつて行なわれる。なお、CPU34はI/Oポート32を介して
供給されている比較器15の出力Cの立下りに応動して、
カウント値の取込み及びカウンタ30のリセツトを行な
う。また、CPU34に供給されたカウント値は、CPU34にお
いて後述するように演算される。Returning to the original state, the output of the RS flip-flop 22 is supplied to an AND gate 26 to which the output of the comparator 15 is also supplied. The output of the AND gate 26 is supplied to the analog switch 9, and the analog switch 9
Is closed when the output is at the H level. This and gate
The output of 26 is also supplied to an AND gate 28, which is also supplied with a clock pulse CL. The output of this AND gate 28 is also supplied to a counter 30. When the output of the AND gate 26 is at the H level, the counter 30 outputs a clock pulse supplied through the AND gate 28.
The CL is counted, and the count value is supplied to the CPU 34 via the I / O port 32. The reset of this counter 30 is
This is performed by a reset signal supplied from I / O port 32 from 34. The CPU 34 responds to the fall of the output C of the comparator 15 supplied via the I / O port 32,
The count value is taken in and the counter 30 is reset. The count value supplied to the CPU 34 is calculated in the CPU 34 as described later.
次に、この装置の動作について説明する。今、第4図
に符号dで示すようにアナログ計量信号Eが安定してお
り、J・Kフリツプ・フロツプ24のQ出力がHレベル、
出力がLレベル、RSフリツプ・フロツプ22のF/F出力
がLレベル、▲▼出力がHレベル、アンドゲート
29へのゲート開信号がHレベルで比較器15の出力はLレ
ベルであるとする。これによつて、アナログスイツチ
5、6、7、8が閉成され、同10、11、12、13が開放さ
れ、アナログスイツチ4、9も開放されてる。従つて、
増幅器18の出力はK(E+△V)である。Next, the operation of this device will be described. Now, as shown by the symbol d in FIG. 4, the analog weighing signal E is stable, the Q output of the JK flip-flop 24 is at the H level,
Output is L level, F / F output of RS flip-flop 22 is L level, ▲ ▼ output is H level, AND gate
It is assumed that the gate open signal to 29 is H level and the output of the comparator 15 is L level. As a result, the analog switches 5, 6, 7, 8 are closed, the switches 10, 11, 12, 13 are opened, and the analog switches 4, 9 are also opened. Therefore,
The output of amplifier 18 is K (E + △ V).
この状態において、▲▼パルスが立下ると、RSフ
リツプ・フロツプ22のF/F出力がHレベルとなり、アナ
ログスイツチ4が閉成される。これによつて、積分器14
にはK(E+△V)の電圧が印加され、積分器14の出力
IGは第2図に示すように上昇する。なお、▲▼パル
スが立ち下がったときには、アナログスイッチ5〜8は
既にオンになっており、増幅器16、17、18の過渡応答遅
れは収斂している。従って、積分器14に供給されたK
(E+△V)の電圧には、上述した過渡応答遅れの影響
はない。▲▼パルスが立ち下がったときから比較器
15の出力CはHレベルとなる。▲▼パルスが立下つ
てからT1時間経過すると、▲▼パルスが立下り、F/
F出力がLレベルとなり、▲▼出力がHレベルと
なる。これによつて、アンドゲート26の出力▲▼
・CがHレベルとなり、アナログスイツチ9がオンにな
る。これによつて、−eRが積分器14に供給され、積分器
14の出力IGは下降を開始する。また、▲▼・Cは
アンドゲート28にも供給されているので、クロツクパル
スCLはアンドゲート28を介してカウンタ30に供給され、
カウントが開始される。In this state, when the pulse falls, the F / F output of the RS flip-flop 22 becomes H level, and the analog switch 4 is closed. As a result, the integrator 14
Is applied with a voltage of K (E + △ V), and the output of the integrator 14 is
IG rises as shown in FIG. Note that when the pulse falls, the analog switches 5 to 8 have already been turned on, and the transient response delays of the amplifiers 16, 17, and 18 have converged. Therefore, K supplied to the integrator 14
The voltage of (E + △ V) is not affected by the above-mentioned transient response delay. ▲ ▼ Comparator from when the pulse falls
The output C of the 15 becomes H level. When T1 time elapses after the ▲ ▼ pulse falls, the ▲ ▼ pulse falls and F /
The F output goes low, and the ▼ output goes high. As a result, the output ▲ ▼ of the AND gate 26
・ C becomes H level, and the analog switch 9 is turned on. As a result, −eR is supplied to the integrator 14 and the integrator 14
The output IG of 14 starts falling. Further, since ▲ and C are also supplied to the AND gate 28, the clock pulse CL is supplied to the counter 30 via the AND gate 28,
The count starts.
一方、RSフリツプ・フロツプ22のF/F出力がLレベル
になつたことにより、アンドゲート29の出力が立下り、
すなわちJ・Kフリツプ・フロツプ24の入力が立下
り、Q出力がLレベルに、出力がHレベルになり、ア
ナログスイツチ5〜8が開放され、同10〜13が閉成され
る。On the other hand, when the F / F output of the RS flip-flop 22 becomes L level, the output of the AND gate 29 falls,
That is, the input of the JK flip-flop 24 falls, the Q output becomes L level, the output becomes H level, the analog switches 5 to 8 are opened, and the analog switches 10 to 13 are closed.
やがて、積分器14の出力が0になると、比較器15の出
力Cが0となり、▲▼・C出力がLレベルとな
り、アナログスイツチ9が開放され、クロツクパルスCL
のカウンタ30への供給が中止される。同時に、CPU34はI
/Oポート32を介して比較器15の出力Cを入力しているの
で、出力Cが0になつたことを知り、カウンタ30のカウ
ント値C1(K(E+△V)をデイジタル化したもの)を
取込み、カウンタ30をリセツトする。Eventually, when the output of the integrator 14 becomes 0, the output C of the comparator 15 becomes 0, the output of the comparator C becomes L level, the analog switch 9 is opened, and the clock pulse CL
Supply to the counter 30 is stopped. At the same time, CPU 34
Since the output C of the comparator 15 is input through the / O port 32, it is known that the output C has become 0, and the count value C1 of the counter 30 (a digital value of K (E + △ V)) is obtained. And the counter 30 is reset.
再び▲▼パルスが立下ると、上述したのと同様に
してデイジタル変換が行なわれるが、先に▲▼パル
スが立下つたときに、アナログスイツチ10〜13が閉成さ
れ、同5〜8が開放されているので、デイジタル変換さ
れるのは、K(E−△V)である。しかも、アナログス
イッチ10〜13がオンになってからT2時間が経過している
ので、アナログスイッチ10〜13をオンにしたときに、増
幅器16、17、18に発生した過渡応答の遅れも、このとき
には収斂している。従って、増幅器16、17、18の出力で
あるK(E−△V)は、上記過渡応答の遅れの影響を受
けていない。このデイジタル変換信号、すなわちカウン
タ30のカウント値C2はCPU34に取込まれる。When the ▲ ▼ pulse falls again, the digital conversion is performed in the same manner as described above, but when the ▲ ▼ pulse falls first, the analog switches 10 to 13 are closed, and the analog switches 5 to 8 are closed. It is K (E- △ V) that is digitally transformed because it is open. Moreover, since the time T2 has elapsed since the analog switches 10 to 13 were turned on, the delay in the transient response generated in the amplifiers 16, 17, and 18 when the analog switches 10 to 13 were turned on was also affected by this. Sometimes they are converging. Therefore, the output K (E-ΔV) of the amplifiers 16, 17, 18 is not affected by the delay of the transient response. This digital conversion signal, that is, the count value C2 of the counter 30 is taken into the CPU.
CPU34は、取込んだカウント値C1からC2を減算し、こ
の減算値を2で除算する。この除算値C3は上述したよう
にオフセツト電圧△Vをデイジタル化したものである。
そして、CPU34は、カウント値C1から除算値C3を減算
し、静止状態におけるアナログ信号Eのみをデイジタル
化した値DKEを求める。そして、CPU34はアンドゲート29
へ供給しているゲート開信号をLレベルとする。これに
よつて、以後、RSフリツプ・フロツプ22のF/F出力が立
下つても、J・Kフリツプ・フロツプ24のQ出力、出
力は反転せず、アナログスイツチ5〜8が閉成され、か
つ同10〜13が開放された状態が保持される。The CPU 34 subtracts C2 from the acquired count value C1 and divides this subtraction value by two. The division value C3 is obtained by digitizing the offset voltage ΔV as described above.
Then, the CPU 34 subtracts the division value C3 from the count value C1 to obtain a digital value DKE of only the analog signal E in the stationary state. And CPU34 is AND gate 29
The gate open signal being supplied to is set to L level. Thus, even if the F / F output of the RS flip-flop 22 falls thereafter, the Q output and output of the JK flip-flop 24 are not inverted, and the analog switches 5 to 8 are closed. In addition, the state where 10 to 13 are opened is maintained.
そして、第3図に関連して説明したように、計量ホツ
パ44へ粉粒体の供給が開始され、▲▼パルスが立下
ると、そのときのアナログ計量信号E1とオフセツト電圧
△Vとを増幅したK(E1+△V)がアナログスイツチ4
を介して積分器14に供給される。そして、▲▼パル
スが立下ると、アナログスイツチ4が開放され、同9が
閉成される。そして、クロツクパルスCLのカウントをカ
ウンタ30が開始し、比較器15の出力Cが0になつたと
き、カウントが中止される。このときのカウント値C4
は、E1+△Vをデイジタル化したもので、CPU34に取込
まれる。CPU34は、C4からC3を減算して、E1のみをデイ
ジタル化したデイジタル信号DKE1を得る。そして、この
信号と上述したようにSWと比較して、モータ48の制御を
行なう。次に▲▼パルスが立下り、続いて▲▼
が立下ると、同様にして、新たなアナログ計量信号E2と
オフセツト電圧△Vとをデイジタル変換したものが得ら
れ、同様にこれからC3を減算して、アナログ計量信号E2
をデイジタル化した信号DKE3が得られる。以下、同様に
動作し、計量ホツパ44への供給が停止され、アナログ計
量信号が安定したとき、上述したのと同様にして、オフ
セツト電圧をデイジタル化した信号を得て、以後の計量
に用いる。Then, as described with reference to FIG. 3, the supply of the granular material to the weighing hopper 44 is started, and when the ▲ ▼ pulse falls, the analog weighing signal E1 and the offset voltage ΔV at that time are amplified. K (E 1 + ΔV) is analog switch 4
Is supplied to the integrator 14 via the. When the pulse falls, the analog switch 4 is opened and the switch 9 is closed. Then, the counter 30 starts counting the clock pulse CL, and when the output C of the comparator 15 becomes 0, the counting is stopped. Count value C4 at this time
Is a digital version of E 1 + ΔV, which is taken into the CPU 34. CPU34 subtracts the C3 from C4, to obtain a digital signal DKE1 that digitizing only E 1. Then, the control of the motor 48 is performed by comparing this signal with the SW as described above. Next, the ▲ ▼ pulse falls, followed by ▲ ▼
There the falls, in the same manner, to obtain those digital converts the new analog weighing signal E 2 and the offset voltage △ V, by subtracting the same manner now C3, analog weight signal E 2
A signal DKE 3 obtained by digitizing is obtained. Thereafter, the same operation is performed, and when the supply to the weighing hopper 44 is stopped and the analog weighing signal is stabilized, a signal obtained by digitizing the offset voltage is obtained in the same manner as described above, and used for subsequent weighing.
上記の実施例では、計量ホツパ44に一定重量づつ粉粒
体が供給されるごとに、オフセツト電圧のデイジタル値
C3を求め、これを用いて次の充填中におけるオフセツト
電圧の補償を行なつている。しかし、オフセツト電圧自
体の値は1mV程度であり、計量ホツパ44に一定重量の充
填が完了してから次に一定重量の充填が完了するまでの
間に、オフセツト電圧が変動(ドリフト)するのは0.5
μV乃至1μV程度である。ところで、充填が完了した
状態においても、計量ホツパ44を支持している基礎の振
動や風の影響等により増幅器18の出力がオフセツト電圧
の変動以上に変動していることがある。従つて、オフセ
ツト電圧以上に変動している増幅器18の出力に基づいて
得たC3をオフセツト電圧のデイジタル値としてそのまま
扱うと、却つて誤差が大きくなるおそれがある。In the above-described embodiment, the digital value of the offset voltage is set every time the granular material is supplied to the weighing hopper 44 by a constant weight.
C3 is determined and used to compensate for the offset voltage during the next fill. However, the value of the offset voltage itself is about 1 mV, and the offset voltage fluctuates (drifts) between the completion of filling of the weighing hopper 44 with a constant weight and the completion of the next filling of a constant weight. 0.5
It is about μV to 1 μV. By the way, even when the filling is completed, the output of the amplifier 18 may fluctuate more than the fluctuation of the offset voltage due to the influence of the vibration of the foundation supporting the weighing hopper 44 or the wind. Therefore, if C3 obtained on the basis of the output of the amplifier 18 fluctuating beyond the offset voltage is directly treated as the digital value of the offset voltage, the error may be rather increased.
そこで、第2の実施例では、CPU34において、C3また
はC2からC1を減算した値が前回のC3またはC2からC1を減
算した値より大きいか判別し、大きいと、前回のC3また
はC2からC1を減算した値をオフセツト電圧の変動値と予
測される値だけ大きくし、小さいと、オフセツト電圧の
変動値と予測される値だけ減らしている。例えば、カウ
ンタ30のカウント値の1カウントの値が0.5μVに相当
するように分解能を設定している場合には、上述したよ
うにオフセツト電圧のドリフトが0.5μV乃至1μV程
度のときには、先のオフセツト電圧のデイジタル値を1
だけ増加または減少させる。なお、この装置を作動させ
る場合、CPU34における初期設定で、オフセツト電圧の
概略の値、上述の例では1mVのデイジタル値(200)をDK
△Vとして記憶させておき、最初の充填が完了すると上
述したようにC3を求め、C3がDK△Vより大きいか小さい
かに応じてDK△Vを1だけ増減させ、次の充填が完了す
ると、C3を求め、そのときのDK△Vより大きいか小さい
かに応じて、そのときのDK△Vを1だけ増減させる。以
下、同様に行なう。Therefore, in the second embodiment, the CPU 34 determines whether the value obtained by subtracting C1 from C3 or C2 is larger than the value obtained by subtracting C1 from the previous C3 or C2. The subtracted value is increased by a value predicted as a fluctuation value of the offset voltage, and when it is smaller, the value is reduced by a value predicted as a fluctuation value of the offset voltage. For example, when the resolution is set so that one count value of the counter 30 corresponds to 0.5 μV, when the offset voltage drift is about 0.5 μV to 1 μV as described above, the previous offset is used. Digital value of voltage is 1
Just increase or decrease. When this device is operated, the approximate value of the offset voltage, the digital value (200) of 1 mV in the above example, is set by the DK in the initial setting in the CPU 34.
When the first filling is completed, C3 is obtained as described above, and DK △ V is increased or decreased by 1 depending on whether C3 is larger or smaller than DK △ V, and when the next filling is completed. , C3, and then increases or decreases DK △ V by 1 depending on whether it is larger or smaller than DK △ V at that time. Hereinafter, the same operation is performed.
第3の実施例を第5図及び第6図に示す。この実施例
は、第6図に示すようにA/D変換器60に逐次比較方式の
ものを用いたもので、このA/D変換器60には、反転増幅
器18の出力が直接に入力されている。すなわち、第1の
実施例に設けてあつたアナログスイツチ4、9を除去し
てある。そして、アナログスイツチ5〜8は、CPU34か
らI/Oポート32を介して供給されるアナログスイツチ信
号がHレベルのとき閉成され、アナログスイツチ10〜13
は、アナログスイツチ信号をインバータ62で反転したも
のがHレベルのとき閉成される。そして、このアナログ
スイツチ信号は、第5図(b)の前半に示すように計量
ホツパ44に所定重量の粉粒体が充填されたとき、Hレベ
ルとなつてからLレベルとなり、同図の後半に示すよう
に充填中はHレベルを維持する。従つて、第5図
(b)、(c)に示すように計量ホツパ44に所定重量の
物品の充填が完了したとき、アナログスイツチ5〜8、
10〜13は相互に閉成され充填中はアナログスイツチ5〜
8が閉成された状態を保持する。また、CPU34は、A/D変
換器60に対してA/D変換指令信号を与えて、反転増幅器1
8の出力をデイジタル変換させるが、このA/D変換指令信
号は、第5図(a)の前半に示すように充填が完了して
いる場合、アナログスイッチ5〜8が閉成してから一定
時間が経過したとき、及び、アナログスイッチ10〜13が
閉成してから一定時間が経過したときに、発生し、充填
中には適当な周期ごとに発生する。従つて、充填が完了
しているときには、デイジタル信号DK(E+△V)及び
DK(E−△V)が得られ、充填中にはデイジタル信号DK
(En+△V)が得られる。ただし、Eは充填完了中のア
ナログ計量信号の値、Enは充填中のアナログ計量信号の
値、△Vはオフセツト電圧である。そして、これらDK
(E+△V)、DK(E−△V)及びDK(En+△V)を用
いて、第1または第2の実施例と同様にオフセツト電圧
の補償が行なわれる。A third embodiment is shown in FIG. 5 and FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 6, a successive approximation type A / D converter is used, and the output of the inverting amplifier 18 is directly input to the A / D converter 60. ing. That is, the analog switches 4 and 9 provided in the first embodiment are removed. The analog switches 5 to 8 are closed when the analog switch signal supplied from the CPU 34 via the I / O port 32 is at the H level, and the analog switches 10 to 13 are closed.
Is closed when the analog switch signal inverted by the inverter 62 is at H level. When the predetermined weight of the granular material is filled in the weighing hopper 44 as shown in the first half of FIG. 5 (b), the analog switch signal becomes L level after reaching the H level, The H level is maintained during filling as shown in FIG. Therefore, as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), when the filling of the weighing hopper 44 with the predetermined weight of the article is completed, the analog switches 5-8,
10 to 13 are closed to each other, and analog switch 5 during filling
8 holds the closed state. Further, the CPU 34 gives an A / D conversion command signal to the A / D converter 60 to
8 is converted into a digital signal. When the A / D conversion command signal has been completely filled as shown in the first half of FIG. Occurs when time elapses and when a certain time elapses after the analog switches 10 to 13 are closed, and occurs at appropriate intervals during filling. Therefore, when the filling is completed, the digital signal DK (E + ΔV) and
DK (E- △ V) is obtained and the digital signal DK
(En + ΔV) is obtained. Here, E is the value of the analog weighing signal during filling, En is the value of the analog weighing signal during filling, and ΔV is the offset voltage. And these DK
Using (E + ΔV), DK (E−ΔV) and DK (En + ΔV), compensation of the offset voltage is performed in the same manner as in the first or second embodiment.
第4の実施例を第7図に示す。この実施例は、増幅器
16、17の出力側に増幅器64、66を互いに逆極性になるよ
うに接続し、増幅器64とA/D変換器60との間にアナログ
スイツチ68を、増幅器66とA/D変換器60との間にアナロ
グスイツチ70を、それぞれ設け、アナログスイツチ5、
6が閉成されたときアナログスイツチ68を閉成して、A/
D変換器60にK(E+△V)を供給し、アナログスイツ
チ10、11が閉成されたときアナログスイツチ70を閉成し
て、A/D変換器60にK(E−△V)を供給するものであ
る。これらアナログスイツチの切換タイミングは第3の
実施例と同様で、第3の実施例と同様にオフセツト電圧
を補償できる。FIG. 7 shows a fourth embodiment. This embodiment uses an amplifier
Amplifiers 64 and 66 are connected to the outputs of 16 and 17 so that they have opposite polarities, an analog switch 68 is connected between the amplifier 64 and the A / D converter 60, and the amplifier 66 and the A / D converter 60 are connected to each other. An analog switch 70 is provided between the analog switches 5,
When the switch 6 is closed, the analog switch 68 is closed and A /
K (E + ΔV) is supplied to the D converter 60, and when the analog switches 10 and 11 are closed, the analog switch 70 is closed, and K (E−ΔV) is supplied to the A / D converter 60. Supply. The switching timing of these analog switches is the same as in the third embodiment, and the offset voltage can be compensated in the same manner as in the third embodiment.
上記の各実施例では、この発明を定量充填装置に実施
したが、これ以外の装置、例えば重量選別機等にも実施
できる。この場合、オフセツト電圧のデイジタル値は、
重量選別機の計量コンベヤ上に物品が存在していないと
きに、例えばテストピースを計量コンベヤ上を搬送さ
せ、上記の各実施例と同様にして求める。In each of the above embodiments, the present invention is applied to the fixed-quantity filling device, but the present invention can be applied to other devices such as a weight sorter. In this case, the digital value of the offset voltage is
When there is no article on the weighing conveyor of the weight sorter, for example, the test piece is transported on the weighing conveyor, and the test piece is obtained in the same manner as in each of the above embodiments.
また、上記の各実施例では、A/D変換器に二重積分型
のものと、逐次比較型のものとを用いたが、これ以外の
型のもの、例えば電荷平衡型、追従比較型のもの等を用
いることもできる。また、第1の実施例は、ロジツク回
路とCPU34との双方で、アナログスイツチの制御を行な
つたが、ロジツク回路のみでまたはCPU34のみでアナロ
グスイツチの制御を行なつてもよい。Further, in each of the above embodiments, the A / D converter is of a double integration type and of a successive approximation type. However, other types, for example, a charge balance type and a tracking comparison type are used. Those and the like can also be used. In the first embodiment, the analog switch is controlled by both the logic circuit and the CPU 34. However, the analog switch may be controlled only by the logic circuit or only by the CPU 34.
第1図はこの発明によるアナログ・デイジタル変換装置
の第1の実施例のブロツク図、第2図は同第1の実施例
の各部の波形図、第3図は同第1の実施例を用いた定量
充填装置の概略図、第4図は第3図の装置の計量装置の
波形図、第5図は第3の実施例の各部の波形図、第6図
は第3の実施例のブロツク図、第7図は第4の実施例の
ブロツク図、第8図は従来のアナログ・デイジタル変換
装置のブロツク図、第9図は第8図のアナログ・デイジ
タル変換装置の波形図である。 5〜13……切換手段、16、17、18……増幅手段、14、1
5、30……変換手段、22、24、26、28、29……制御手
段、34……第1及び第2の演算手段。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an analog-to-digital converter according to the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram of each part of the first embodiment, and FIG. 3 is a diagram of the first embodiment. FIG. 4 is a waveform diagram of the weighing device of the device of FIG. 3, FIG. 5 is a waveform diagram of each part of the third embodiment, and FIG. 6 is a block diagram of the third embodiment. FIG. 7 is a block diagram of the fourth embodiment, FIG. 8 is a block diagram of a conventional analog / digital converter, and FIG. 9 is a waveform diagram of the analog / digital converter of FIG. 5-13: Switching means, 16, 17, 18 ... Amplifying means, 14, 1
5, 30 conversion means, 22, 24, 26, 28, 29 control means 34 first and second calculation means.
Claims (2)
量が正の方向に加わって増幅された第1出力と、上記ア
ナログ信号に上記オフセット量が負の方向に加わって増
幅された第2出力とに、切り換えるように上記増幅手段
に設けられた切換手段と、 上記増幅手段の出力を受けてディジタル信号に変換する
変換手段と、 上記増幅手段に供給された基準アナログ信号に基づく第
1及び第2の出力をそれぞれ上記変換手段によって変換
した第1及び第2の基準ディジタル信号の差に基づいて
上記オフセット量に相当するオフセット量ディジタル信
号を算出する第1の演算手段と、 上記基準アナログ信号と異なる測定アナログ信号に基づ
く第1及び第2の出力の一方を上記変換手段によって変
換したディジタル信号と、上記オフセット量ディジタル
信号とを、加算または減算して、上記測定アナログ信号
に相当するディジタル信号を算出する第2の演算手段
と、 第1の演算手段によるオフセット量ディジタル信号の算
出のとき、第1及び第2の出力を上記変換手段に選択的
に供給し、この選択供給が行われてから所定の時間が経
過した後に、上記変換手段に上記変換をそれぞれ行わせ
る制御手段とを、 具備するアナログ・ディジタル変換装置。Amplifying means for amplifying an analog signal; a first output obtained by adding an output of the amplifying means to the analog signal by adding an offset amount in a positive direction; A switching means provided in the amplifying means so as to switch to a second output amplified in a negative direction; a converting means for receiving an output of the amplifying means and converting the output into a digital signal; An offset amount digital signal corresponding to the offset amount is calculated based on a difference between the first and second reference digital signals obtained by converting the first and second outputs based on the supplied reference analog signal, respectively. A first calculating means, and one of first and second outputs based on a measured analog signal different from the reference analog signal is converted by the converting means Second arithmetic means for adding or subtracting the digital signal obtained and the offset digital signal to calculate a digital signal corresponding to the measured analog signal, and calculating the offset digital signal by the first arithmetic means At this time, control means for selectively supplying the first and second outputs to the conversion means, and for causing the conversion means to perform the conversion after a predetermined time has elapsed after the selective supply is performed, An analog-to-digital conversion device comprising:
量が正の方向に加わって増幅された第1出力と、上記ア
ナログ信号に上記オフセット量が負の方向に加わって増
幅された第2出力とに、切り換えるように上記増幅手段
に設けられた切換手段と、 上記増幅手段の出力を受けてディジタル信号に変換する
変換手段と、 上記増幅手段に供給された基準アナログ信号に基づく第
1及び第2の出力をそれぞれ上記変換手段によって変換
した第1及び第2の基準ディジタル信号の差に基づいて
上記オフセット量に相当するオフセット量ディジタル信
号を算出する演算手段と、 上記オフセット量ディジタル信号と前回のオフセット量
ディジタル信号の大小に応じて、上記前回のオフセット
量ディジタル信号に予め定めたドリフト分相当ディジタ
ル信号を加算または減算して、ドリフト分補償オフセッ
ト量ディジタル信号を算出する手段と、 上記基準信号アナログ信号と異なる測定アナログ信号に
基づく第1及び第2の出力の一方を上記変換手段によっ
て変換したディジタル信号と、上記ドリフト分補償オフ
セット量ディジタル信号とを、加算または減算して、上
記測定アナログ信号に相当するディジタル信号を算出す
る手段と、 上記オフセット量ディジタル信号の演算手段によるオフ
セット量ディジタル信号の算出のとき、第1及び第2の
出力を上記変換手段に選択的に供給し、この選択供給が
行われてから所定の時間が経過した後に、上記変換手段
に上記変換をそれぞれ行わせる制御手段とを、 具備するアナログ・ディジタル変換装置。2. Amplifying means for amplifying an analog signal, an output of the amplifying means, a first output amplified by adding an offset amount to the analog signal in a positive direction, and an offset amount added to the analog signal. A switching means provided in the amplifying means so as to switch to a second output amplified in a negative direction; a converting means for receiving an output of the amplifying means and converting the output into a digital signal; An offset amount digital signal corresponding to the offset amount is calculated based on a difference between the first and second reference digital signals obtained by converting the first and second outputs based on the supplied reference analog signal, respectively. Calculating means for determining whether or not the last offset amount digital signal is larger or smaller according to the magnitude of the offset amount digital signal and the previous offset amount digital signal. Means for adding or subtracting a predetermined drift-equivalent digital signal to or from the ground signal to calculate a drift-compensated offset digital signal; and first and second outputs based on a measured analog signal different from the reference signal analog signal Means for calculating a digital signal corresponding to the measured analog signal by adding or subtracting a digital signal obtained by converting one of the signals by the conversion means and the drift compensation offset amount digital signal; When the offset amount digital signal is calculated by the calculating means, the first and second outputs are selectively supplied to the converting means, and after a predetermined time has elapsed after the selective supply, the converting means And a control means for performing the above-mentioned conversions respectively. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62049659A JP2571049B2 (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Analog-to-digital converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62049659A JP2571049B2 (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Analog-to-digital converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63215117A JPS63215117A (en) | 1988-09-07 |
JP2571049B2 true JP2571049B2 (en) | 1997-01-16 |
Family
ID=12837309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62049659A Expired - Lifetime JP2571049B2 (en) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | Analog-to-digital converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2571049B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50153859A (en) * | 1974-05-30 | 1975-12-11 | ||
JPS51261A (en) * | 1974-06-19 | 1976-01-05 | Shibasoku Co Ltd | Anarogu dejitaruhenkankiniokeru ofusetsutodenatsuhoshohoshiki |
JPS54100763A (en) * | 1978-01-25 | 1979-08-08 | Mitsubishi Electric Corp | Digital meter |
-
1987
- 1987-03-03 JP JP62049659A patent/JP2571049B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63215117A (en) | 1988-09-07 |
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