JP2695655B2 - 標準器切換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、計測器の校正の確認に複数の標準器を必要
とする場合に使用する標準器切換装置に関する。

〈従来の技術〉 計測器の校正を行う際、その校正が適切に行われたか
否かを確認するための複数の試験項目があり、この試験
を行うにあたっては、各項目毎に試験判定の基準となる
信号を発生する標準器がそれぞれ必要である。このた
め、校正の試験項目が異なる場合にはその都度標準器を
変えなければならない。また、同一試験項目内において
も、試験判定に広範囲の信号レベルを必要とする時には
複数の標準器を要する場合があり、その際には試験途中
において標準器を変えなければならない。上記いずれの
場合においても、標準器の変更、即ち計測器と標準器と
の入出力端子の接続変更は、手動により行なっていた。

また、マイクロコンピューターによるGP-IB等を使用
した自動校正においても、計測器と標準器との接続の変
更の必要性がある場合は、自動校正を一時中断させ、手
動によって標準器の変更を行っていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 然しながら、上記に示すような従来の方法によれば、
標準器の変更の際、計測器と標準器との接続を人手で行
わなければならないという煩わしさがあるという事に加
え、標準器変更の作業に時間を要し試験時間も長くなっ
てしまい、さらにその接続を誤った場合には、計測器及
び標準器を破損させてしまうという問題点があった。

また、入出力端子のケーブル接続をしなおす時に発生
するトリボエレクトリック現象（ケーブルが動いた時に
摩擦によって導体と絶縁体の中間面に電荷が発生する現
象）、圧電現象（絶縁物質に機械的な圧力が加えられた
時に電流が発生する現象）等により、標準器の変更の度
にわずかな誤差電流が発生し、それによりデータの再現
性が失われてしまうことも欠点となっている。さらに、
校正を自動化して人手によらず校正データの収集を行っ
ている場合に、その試験途中で標準器の変更が必要とな
る場合があり、接続の変更には人手が必要となることか
ら自動校正を一時中断しなければならないという問題点
があった。

本発明は、上記問題点を解決するための創案されたも
のであり、その目的は標準器の接続を人手によらずに切
換えることの可能な標準器切換装置を提供することにあ
る。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明は、計測器の校正を
確認する試験項目に応じて、複数の標準器の中から適切
な標準器を選択する標準器切換装置において、標準器と
計測器との断続を行なう複数のリレーからなるリレー群
と、該リレー群のリレーを駆動する複数からなる駆動回
路と、該駆動回路の中から必要とする駆動回路を選択す
る信号を発する駆動信号発生回路と、各標準器毎に設定
された電圧を発する電圧発生部とから構成され、該電圧
発生部の電圧を上記駆動信号発生回路に入力して、各標
準器を識別するように設定された、標準器の個数から１
減じた設定数のレベルと比較して、その比較結果に基づ
いて必要とする駆動回路を選択するようになしたことを
特徴とする。

〈作用〉 標準器毎に予め設定した電圧を、駆動信号発生回路に
入力し、該駆動信号発生回路により必要とする標準器と
計測器を接続するリレーの駆動回路を選択し、上記リレ
ーをオンさせる。標準器切換装置を上記のような構成と
することにより計測器と標準器の接続変更の際、人手に
頼らずに計測器と標準器の切換えを行うことができる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例について第１〜３図を参照し
て説明する。第１図は、本発明の一実施例を示す基本的
ブロック図である。同図において、比較基準電圧発生回
路２の出力及び各標準器に応じて設定された電圧発生部
１の出力は、比較回路３に接続され、該比較回路３の出
力は論理回路４を介して駆動回路５に接続される。上記
比較基準電圧発生回路2,比較回路３および論理回路４と
から駆動信号発生回路100を構成している。上記駆動回
路５の出力はリレー群６に接続される。また計測器９と
複数の標準器7A〜7Cとは、上記リレー群６内の各リレー
を介して接続、断絶されるように構成されている。第２
図は、第１図に示す比較回路３、論理回路４及び駆動回
路５をより具体的に表わした図、第３図は第１図に示す
標準器7A〜7Cと計測器９とリレー群６の接続を説明する
ための図である。

まず、本発明の全体の構成を第１図によって説明す
る。計測器９を複数の標準器7A〜7Cで校正の確認を行う
ものとし、プローブ８で標準器7A〜7Cとリレー群６及び
リレー群６と計測器９を接続する。

この時に使用するリレー群６のリレーは以下のような
特性を必要とする。即ち、上記リレーを標準器から出力
された基準信号が通過する際、該出力信号が変化せず且
つ誤差を含まないようなリレーでなければならない。ま
た、接触抵抗は常に小さく一定であり、動作速度が速く
高電圧に耐えられ、大電流が流せられ高周波帯域まで使
用可能でなければならない。さらに標準器からの基準信
号が気圧、温度、湿度の変化にも影響されないリレーで
あることが必要である。

複数の標準器7A〜7Cを接続したリレー群６の内、どの
リレーを駆動させるかは、試験項目によって変わり、該
試験項目に必要な基準信号を発生する標準器と計測器９
との接続は、駆動回路５からリレーに信号を加えること
によって行う。上記に示す、リレー群６内の個々のリレ
ーを駆動するために駆動回路５から出力する信号は、比
較回路３と論理回路４によって判別され決定される。上
記比較回路３には、各標準器毎に設定された電圧と比較
基準電圧とが入力される。

以上の構成からなる本発明の一実施例について、第２
〜３図を参照して、さらに詳細に説明する。まず第３図
において、計測器99の校正確認に３台の標準器7A,7B,7C
を使用するものとする。そこで、上記標準器7A,7B,7Cを
予めリレー141,142,151,152に接続しておき、上記標準
器の選択を上記リレーの切換えによって行う。この時に
使用するリレーは、前述した条件を満たす真空リレーを
使用する。（以下、単にリレーと記す。）標準器とリレ
ーとの接続方法は、以下のように行なう。即ち、標準器
7AのHI側をプローブ88でリレー141のＡ接点に、次に上
記標準器7AのLO側をリレー142のＡ接点に、また、計測
器99の接続点のHI側をリレー141のＣ接点に、同LO側を
リレー142のＣ接点に接続する。

また、標準器7BのHI側をリレー151のＡ接点に、LO側
をリレー152のＡ接点に、標準器7CのHI側をリレー151の
Ｂ接点に、LO側をリレー152のＢ接点に接続する。さら
に、リレー141のＢ接点とリレー151のＣ接点をリレー14
2のＢ接点とリレー152のＣ接点を接続する。

次に、第２図において比較回路３及び論理回路４は、
各標準器毎に設定した電圧を識別し、次段の駆動回路５
の中から必要とするリレーを駆動する駆動回路を選択す
るための回路である。

上記第２図の比較回路３において、入力端子202は、
コンパレータ13A及びコンパレータ13Bのプラス端子に入
力されている。上記コンパレータ13A及びコンパレータ1
3Bのマイナス端子には、それぞれ予め設定された比較基
準電圧が比較基準電圧発生回路１より導かれている。上
記コンパレータ13Aの出力ａは、論理回路４のインバー
タ20に接続されると同時に駆動回路５内のリレー駆動ト
ランジスタTR1のベースに接続されている。また上記コ
ンパレータ13Bの出力は、論理回路４のAND素子21に接続
されている。

次に論理回路４において、インバータ20の出力はAND
素子21に接続され、該AND素子21の出力ｂは駆動回路５
内のリレー駆動トランジスタTR2のベースに接続されて
いる。

次に駆動回路５内において、駆動回路12はトランジス
タTR1とトランジスタTR11とがダーリントン接続され、
トランジスタTR11が、パラに接続されたリレー141及び
リレー142を駆動するよう構成されている。また、上記
と同様にして、駆動回路13はトランジスタTR2とトラン
ジスタTR21とがダーリントン接続され、トランジスタTR
21が、パラに接続されたリレー151及びリレー152を駆動
するよう構成されている。

以上のような構成において、標準器毎に設定した電圧
を識別する手段は、入力端子202に入力された電圧が第
１の比較基準電圧レベルと第２の比較基準電圧レベルの
間にあるか否かを判定することによって行なう。ここで
第１の比較基準電圧レベルは、第２の比較基準電圧レベ
ルより大きいものとする。この識別手段によれば、比較
基準電圧を２レベル設定することにより、入力端子202
への入力電圧が第１の電圧レベル以上の場合と、第２の
電圧レベル以下の場合及び両電圧レベルの間にある場合
の３通りの判別が可能である。本例においては、３種類
の標準器に対して３種類の設定電圧が必要であることか
ら、比較基準電圧を２レベル設定しているが、ｎ種類の
標準器を識別するには、ｎ種類の設定電圧が必要であ
り、その際比較基準電圧の設定数はｎ−１レベルとな
る。

また、比較回路３及び論理回路４と駆動回路５との接
続関係は、入力端子202への入力電圧と駆動回路５内の
個々の駆動回路とが、各標準器毎に１対１で対応するよ
う予め接続しておく。

以下、具体的な数値によって説明する。まず、各標準
器毎に設定する電圧を、標準器7Aは2.5V,標準器7Bは1.5
V,標準器7Cは0.5Vとする。また、比較基準電圧として2V
と1Vを設定し、今３種類の標準器の中で標準器7Aが必要
であるとする。上記のような設定において、まず標準器
7Aに対して予め設定した電圧2.5Vを入力端子202よりコ
ンパレータ13A及び13Bのプラス入力端子に入力する。こ
の時、上記コンパレータ13A及び13Bのマイナス入力端子
には比較基準電圧発生回路１より基準電圧2Vが導かれて
いる。この時のコンパレータ13Aの出力信号ａは、コン
パレータ13Aのマイナス入力が2VであることからHIレベ
ルとなる。

次に、上記出力信号ａをリレー駆動回路12を構成する
トランジスタTR1のベースに接続すると共に、インバー
タ20の入力端子に接続する。次に、上記インバータ20の
出力をAND素子21に入力する。一方、コンパレータ13Bの
出力信号は、コンパレータ13Bのマイナス入力が1Vであ
ることから、HIレベルとなる。ここで上記コンパレータ
13Bの出力信号をAND素子21へ入力する。

上記のような各論理素子の接続の結果、AND素子21の
出力信号ｂはLOとなる。

以上のように、出力信号ａはHI、出力信号ｂはLOとな
る。上記出力信号によって、リレー141及び142を駆動
し、その結果上記リレー141及び142のＡ接点とＣ接点が
接続され、標準器7Aの基準信号が計測器99に加えられ
る。

上記と同様にして、標準器7Bを使用する時は第２図に
おいて、標準器7Bに対応して設定されている電圧1.5V
を、入力端子202に入力する。この結果、同図において
出力信号ａはLO、出力信号ｂはHIとなり、第３図のLbラ
インのリレー151及び152がオンし、標準器7Bの基準信号
が計測器99に加わる。

また標準器7Cを使用する時は、電圧0.5Vを入力端子20
2に入力することにより、出力信号ａ及びｂがLOとな
り、リレーはすべてオフし、標準器7Cの基準信号が計測
器99に加わる。

以上のようにして、入力端子202に加える個々の標準
器に設定された電圧を第１図の電圧発生部１において、
例えばスイッチによる出力選択構成にすることにより使
用したい標準器をスイッチ１つで選択できる。また、上
記電圧発生部１からの出力電圧をGP-IB等でコントロー
ルすれば自動的に標準器を切換えられることから、自動
校正が可能となる。

上記実施例の他に、第１図における比較基準電圧発生
回路２、比較回路３、論理回路４の代わりに、第４図に
示すようにA/Dコンバータを具備したマイクロコンピュ
ータ11を用いて、電圧発生部１の電圧をA/D変換によっ
てデジタル値に変換し、該デジタル値を判別することに
よって、必要とする標準器駆動のリレーを駆動する信号
を、上記マイクロコンピュータ11より駆動回路５へ入力
するという方法によっても本発明の目的を達成すること
ができる。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、校正の確認に必要な時
間を短縮することができるだけでなく、標準室10から標
準器を持ち出さなくても、現場での校正確認が可能とな
る。またマイクロコンピュータを利用することにより、
試験項目、精度に応じた標準器の選択を自由に且つ自動
的に行うことができる。これにより多くのまた難度の高
い校正試験が可能になってくる上、校正データの信頼
性、校正技術の向上も図れる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を表わす基本的ブロック図、
第２図は本発明の一実施例に使用する比較、論理、駆動
回路図、第３図は標準器と計測器とリレーとの接続を説
明するための図、第４図は本発明の他の実施例を表わす
基本的ブロック図である。 １……各標準器に応じて設定された電圧発生部、100…
…駆動信号発生回路、２……比較基準電圧発生回路、３
……比較回路、４……論理回路、5,12,13……駆動回
路、６……リレー群、7A,7B,7C,……標準器、8,88……
プローブ、9,99……計測器、10……標準室、11……マイ
クロコンピュータ、141,142,151,152……真空リレー、2
0……インバータ、21……AND素子、13A,13B……コンパ
レータ、202……標準器に応じて設定された電圧を入力
する入力端子。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】計測器の校正を確認する試験項目に応じ
   て、複数の標準器の中から適切な標準器を選択する標準
   器切換装置において、 標準器と計測器との断続を行なう複数のリレーからなる
   リレー群と、 該リレー群のリレーを駆動する複数からなる駆動回路
   と、 該駆動回路の中から必要とする駆動回路を選択する信号
   を発する駆動信号発生回路と、 各標準器毎に設定された電圧を発する電圧発生部とから
   構成され、 該電圧発生部の電圧を上記駆動信号発生回路に入力し
   て、各標準器を識別するように設定された、標準器の個
   数から１減じた設定数のレベルと比較して、その比較結
   果に基づいて必要とする駆動回路を選択するようになし
   たことを特徴とする標準器切換装置。