JP2893889B2 - Voltage generation measurement device - Google Patents
Voltage generation measurement deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、電圧発生測定装置に関するものであり、詳
しくは、電圧発生機能を持った装置に簡単な回路を付加
して電圧測定機能を持たせたものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage generation measurement device, and more specifically, to a device having a voltage generation function by adding a simple circuit to the voltage generation measurement device. It was made.
＜従来の技術＞ 例えば熱電対をセンサとする温度測定装置を校正する
のにあたって、電圧発生装置を用いて、使用する熱電対
の出力電圧に相当する電圧を与えることが行われてい
る。<Conventional Technology> For example, when calibrating a temperature measuring device using a thermocouple as a sensor, a voltage corresponding to an output voltage of a thermocouple to be used is applied using a voltage generator.
このとき、電圧を出力するのにあたって、校正対象で
ある温度測定装置の熱電対接続端子の温度を考慮しない
と誤差を生じてしまう。At this time, when outputting the voltage, an error occurs unless the temperature of the thermocouple connection terminal of the temperature measurement device to be calibrated is taken into account.
そこで、従来の熱電対を用いた温度測定装置の校正に
あたっては、電圧発生装置の他に熱電対が接続される端
子の温度を測定する温度測定装置を用いることが多い。Therefore, when calibrating a conventional temperature measuring device using a thermocouple, a temperature measuring device that measures the temperature of a terminal to which the thermocouple is connected is often used in addition to the voltage generator.
＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、このような従来の構成によれば、熱電対を用
いた温度測定装置の校正にあたって電圧発生装置と温度
測定装置を用意しなければならず、不便である。<Problems to be Solved by the Invention> However, according to such a conventional configuration, a voltage generator and a temperature measuring device must be prepared for calibration of a temperature measuring device using a thermocouple, which is inconvenient. .
本発明は、このような点に着目したものであり、その
目的は、電圧発生装置に簡単な回路を付加することによ
り電圧測定機能を持たせた電圧発生測定装置を提供する
ことにある。The present invention focuses on such a point, and an object of the present invention is to provide a voltage generation and measurement device having a voltage measurement function by adding a simple circuit to the voltage generation device.
＜課題を解決するための手段＞ 本発明の電圧発生測定装置は、 演算制御部から加えられる電圧データをアナログ信号
に変換するD/A変換器と、 このD/A変換器の出力信号が第１の切換スイッチと開
閉スイッチを介して入力されるパワーアンプと、 一方の入力端子にこのパワーアンプの出力信号の一部
と温度センサの出力信号が第２の切換スイッチを介して
入力され、他方の入力端子に前記第１の切換スイッチの
出力信号と基準電圧回路の出力信号が第３の切換スイッ
チを介して入力されるコンパレータとを具備し、 前記各切換スイッチは電圧発生モードと電圧測定モー
ドに応じて連動駆動され、 電圧発生モード設定時にはD/A変換器の出力信号は第
１の切換スイッチと開閉スイッチを介してパワーアンプ
に入力され、コンパレータの一方の入力端子には第２の
切換スイッチを介してパワーアンプの出力信号の一部が
入力されて他方の入力端子には第３の切換スイッチを介
して基準電圧回路の出力信号が入力され、このコンパレ
ータの出力信号は演算制御部に入力されるとともに開閉
スイッチを駆動し、 電圧測定モード設定時にはコンパレータの一方の入力
端子には第２の切換スイッチを介して温度センサの出力
信号が入力されて他方の入力端子には第３の切換スイッ
チおよび第１の切換スイッチを介してD/A変換器の出力
信号が入力され、このコンパレータの出力信号は演算制
御部に入力され、演算制御部はD/A変換器の出力信号を
変化させながら各出力信号に対するコンパレータの出力
信号に基づいて逐次比較A/D変換を行うことを特徴とす
る。<Means for Solving the Problems> A voltage generation and measurement device according to the present invention includes: a D / A converter that converts voltage data applied from an arithmetic control unit into an analog signal; A power amplifier that is input via a first changeover switch and an open / close switch, and a part of an output signal of the power amplifier and an output signal of a temperature sensor are input to one input terminal via a second changeover switch; And a comparator to which an output signal of the first changeover switch and an output signal of the reference voltage circuit are inputted via a third changeover switch at an input terminal of each of the switches, wherein each of the changeover switches has a voltage generation mode and a voltage measurement mode. When the voltage generation mode is set, the output signal of the D / A converter is input to the power amplifier via the first changeover switch and the open / close switch. A part of the output signal of the power amplifier is input to the input terminal of the comparator via the second changeover switch, and the output signal of the reference voltage circuit is input to the other input terminal through the third changeover switch. The output signal is input to the arithmetic and control unit and drives the open / close switch. When the voltage measurement mode is set, the output signal of the temperature sensor is input to one input terminal of the comparator via the second switch and the other input terminal The output signal of the D / A converter is input to the terminal via the third changeover switch and the first changeover switch. The output signal of the comparator is input to the arithmetic control unit. The successive approximation A / D conversion is performed based on the output signal of the comparator for each output signal while changing the output signal of the detector.
＜作用＞ 電圧発生モードにおいて、演算制御部は所望の電圧が
負荷に供給できるようにD/A変換器に入力する電圧コー
ドを制御する。また、電圧測定モードにおいて、演算制
御部はD/A変換器の出力信号を変化させながら各出力信
号に対するコンパレータの出力信号を取り込むことによ
り逐次比較A/D変換を行う。<Operation> In the voltage generation mode, the arithmetic control unit controls a voltage code input to the D / A converter so that a desired voltage can be supplied to the load. In the voltage measurement mode, the arithmetic and control unit performs successive approximation A / D conversion by taking in the output signal of the comparator for each output signal while changing the output signal of the D / A converter.
＜実施例＞ 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明す
る。<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は、本発明の一実施例を示す構成説明図であ
る。図において、演算制御部（CPU）１はシリアル電圧
データをフォトカプラ２を介してシリアルパラレル変換
器３に加え、シリアルパラレル変換器３はシリアル電圧
データをパラレル電圧データに変換してD/A変換器４に
出力する。このD/A変換器４の出力信号は第１の切換ス
イッチ５の可動接点に加えられる。第１の切換スイッチ
５の一方の固定接点は開閉スイッチ６を介してパワーア
ンプ７に接続される。パワーアンプ７の出力信号は出力
切換回路８を介して負荷に供給される。開閉スイッチ６
はコンパレータ９の出力信号で開閉駆動される。コンパ
レータ９の一方の入力端子には第２の切換スイッチ10が
接続されていて、この切換スイッチ10の一方の固定接点
には出力切換回路８から出力されるパワーアンプ７の出
力信号の一部が加えられ、他方の固定接点には温度セン
サ11の出力信号が入力回路12を介して加えられている。
コンパレータ９の他方の入力端子には第３の切換スイッ
チ13が接続されていて、この切換スイッチ13の一方の固
定接点には第１の切換スイッチ５の他方の固定接点が接
続され、他方の固定接点には基準電圧回路14の出力端子
が接続されている。そして、コンパレータ９の出力信号
は開閉スイッチ６に開閉駆動信号として加えられるとと
もに、フォトカプラ15を介して演算制御部１に加えられ
ている。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, an arithmetic control unit (CPU) 1 applies serial voltage data to a serial / parallel converter 3 via a photocoupler 2, and the serial / parallel converter 3 converts serial voltage data into parallel voltage data and performs D / A conversion. Output to the container 4. The output signal of the D / A converter 4 is applied to the movable contact of the first switch 5. One fixed contact of the first changeover switch 5 is connected to a power amplifier 7 via an open / close switch 6. The output signal of the power amplifier 7 is supplied to the load via the output switching circuit 8. Open / close switch 6
Are driven to open and close by the output signal of the comparator 9. A second changeover switch 10 is connected to one input terminal of the comparator 9, and a part of the output signal of the power amplifier 7 output from the output changeover circuit 8 is connected to one fixed contact of the changeover switch 10. In addition, the output signal of the temperature sensor 11 is applied to the other fixed contact via the input circuit 12.
A third changeover switch 13 is connected to the other input terminal of the comparator 9, and one fixed contact of the changeover switch 13 is connected to the other fixed contact of the first changeover switch 5, while the other fixed contact is connected to the other fixed contact. The output terminal of the reference voltage circuit 14 is connected to the contact. The output signal of the comparator 9 is applied to the open / close switch 6 as an open / close drive signal, and is also applied to the arithmetic and control unit 1 via the photocoupler 15.
このような構成において、各切換スイッチ5,10,13の
可動接点は、電圧発生モードと電圧測定モードに応じて
それぞれの動作モード側に割り当てられた固定接点に連
動駆動される。In such a configuration, the movable contacts of the changeover switches 5, 10, and 13 are driven in conjunction with the fixed contacts assigned to the respective operation modes according to the voltage generation mode and the voltage measurement mode.
以下、各動作モードの動作を説明する。 Hereinafter, the operation in each operation mode will be described.
＜電圧発生モード＞ 電圧発生モード設定時において、各切換スイッチ5,1
0,13の可動接点は実線で示す状態に切り換えられる。D/
A変換器４の出力信号は第１の切換スイッチ５と開閉ス
イッチ６を介してパワーアンプ７に入力される。コンパ
レータ９の一方の入力端子には第２の切換スイッチ10を
介してパワーアンプ７の出力信号の一部が入力され、他
方の入力端子には第３の切換スイッチ13を介して基準電
圧回路14の出力電圧が入力される。そして、このコンパ
レータ９の出力信号はフォトカプラ15を介して演算制御
部１に入力されるとともに、直接開閉スイッチ６を駆動
する。すなわち、コンパレータ９は出力切換回路８から
加えられる電圧Vout-と基準電圧回路14の出力電圧Vref
を比較し、Vout-＞Vrefを検出することにより開閉スイ
ッチ６をオフにして出力系統を保護する。<Voltage generation mode> When setting the voltage generation mode,
The movable contacts 0 and 13 are switched to the state shown by the solid line. D /
The output signal of the A converter 4 is input to the power amplifier 7 via the first changeover switch 5 and the open / close switch 6. A part of the output signal of the power amplifier 7 is input to one input terminal of the comparator 9 via the second changeover switch 10, and the reference voltage circuit 14 is input to the other input terminal via the third changeover switch 13. Output voltage is input. The output signal of the comparator 9 is input to the arithmetic and control unit 1 via the photocoupler 15 and directly drives the open / close switch 6. That is, the voltage Vout comparator 9 applied from the output switching circuit 8 - the output voltage Vref of the reference voltage circuit 14
Comparing, Vout -> Vref closing switch 6 to turn off by detecting the protect output systems.
＜電圧測定モード＞ 電圧測定モード設定時において、各切換スイッチ5,1
0,13の可動接点は破線で示す状態に切り換えられる。コ
ンパレータ９の一方の入力端子には第２の切換スイッチ
10および入力回路12を介して温度センサ11の出力信号Vs
nが入力され、他方の入力端子には第３の切換スイッチ1
3および第１の切換スイッチ10を介してD/A変換器４の出
力信号Vdacが入力され、このコンパレータ９の出力信号
Vco演算制御部14に入力される。演算制御部１はD/A変換
器４の出力信号Vdacを変化させながら各出力信号Vdacに
対するコンパレータ９の出力信号Vcoに基づいて逐次比
較A/D変換と同様にMSBからLSBに向かう方向にA/D変換を
行う。<Voltage measurement mode> When setting the voltage measurement mode,
The movable contacts 0 and 13 are switched to the state shown by the broken line. A second changeover switch is connected to one input terminal of the comparator 9.
10 and the output signal Vs of the temperature sensor 11 via the input circuit 12.
n is input to the other input terminal,
The output signal Vdac of the D / A converter 4 is input via the third switch 1 and the first changeover switch 10, and the output signal of the comparator 9 is output.
It is input to the Vco calculation control unit 14. The arithmetic control unit 1 changes the output signal Vdac of the D / A converter 4 and outputs the signal A in the direction from the MSB to the LSB in the same manner as the successive approximation A / D conversion based on the output signal Vco of the comparator 9 for each output signal Vdac. Performs / D conversion.
第２図はこのような電圧測定モードの動作を説明する
タイミングチャートである。タイムスロットT1ではVsn
＞Vdacであってコンパレータ９の出力信号Vcoは“1"に
なり、演算制御部１は続くタイムスロットT2でのD/A変
換器４の出力信号Vdacを大きくする。タイムスロットT2
ではVsn＜Vdacであってコンパレータ９の出力信号Vcoは
“0"になり演算制御部１は続くタイムスロットT3でのD/
A変換器４の出力信号Vdacを小さくする。タイムスロッ
トT3ではVsn＜Vdacであってコンパレータ９の出力信号V
coは“0"になり、演算制御部１は続くタイムスロットT4
でのD/A変換器４の出力信号Vdacを小さくする。タイム
スロットT4ではVsn＞Vdacであってコンパレータ９の出
力信号Vcoは“1"になり、演算制御部１は続くタイムス
ロットT5でのD/A変換器４の出力信号Vdacを大きくす
る。このようなステップを所望ビット数のデータ列にな
るまで繰返し実行する。なお、この場合の電圧測定分解
能は、D/A変換器４の出力分解能とコンパレータ９の比
較分解能で決定されることになる。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation in such a voltage measurement mode. In the time slot T 1 Vsn
> Output signal Vco of a Vdac comparator 9 becomes "1", the arithmetic control unit 1 to increase the output signal Vdac of the D / A converter 4 at the subsequent time slot T 2. Time slot T 2
In Vsn <in the output signal Vco is "0" arithmetic controller 1 becomes the subsequent time slot T 3 of a Vdac comparator 9 D /
The output signal Vdac of the A converter 4 is reduced. A Vsn <Vdac in the time slot T 3 output signal V of the comparator 9
co becomes “0”, and the arithmetic and control unit 1 continues the time slot T 4
, The output signal Vdac of the D / A converter 4 is reduced. The output signal Vco of the comparator 9 to a time in the slot T 4 Vsn> Vdac is set to "1", the arithmetic control unit 1 to increase the output signal Vdac of the D / A converter 4 in time slot T 5 followed. Such steps are repeatedly executed until a data string having a desired number of bits is obtained. In this case, the voltage measurement resolution is determined by the output resolution of the D / A converter 4 and the comparison resolution of the comparator 9.
このように構成することにより、演算制御部とD/A変
換器とパワーアンプとコンパレータを含む電圧発生装置
に切換スイッチなどの比較的簡単な回路部品を追加する
だけで、逐次比較型A/D変換と同様な電圧測定機能が付
加できる。With this configuration, it is possible to add a relatively simple circuit component such as a changeover switch to a voltage generating device including an arithmetic control unit, a D / A converter, a power amplifier, and a comparator, and the successive approximation type A / D A voltage measurement function similar to conversion can be added.
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、電圧発生装置
に簡単な回路を付加することによって電圧測定機能を持
たせた電圧発生測定装置が実現できる。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, a voltage generation and measurement device having a voltage measurement function can be realized by adding a simple circuit to a voltage generation device.
第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第２図は
第１図の動作を説明するタイミングチャートである。 １……演算制御部（CPU）、2,15……フォトカプラ、３
……シリアルパラレル変換器、４……D/A変換器、5,10,
13……切換スイッチ、６……開閉スイッチ、７……パワ
ーアンプ、８……出力切換回路、９……コンパレータ、
11……温度センサ、12……入力回路、14……基準電圧回
路。FIG. 1 is a configuration explanatory view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 1 ... Calculation control unit (CPU), 2,15 ... Photocoupler, 3
…… Serial / parallel converter, 4 …… D / A converter, 5,10,
13 ... Switch, 6 ... Open / close switch, 7 ... Power amplifier, 8 ... Output switching circuit, 9 ... Comparator
11: Temperature sensor, 12: Input circuit, 14: Reference voltage circuit.
Claims (1)
ナログ信号に変換するD/A変換器と、 このD/A変換器の出力信号が第１の切換スイッチと開閉
スイッチを介して入力されるパワーアンプと、 一方の入力端子にこのパワーアンプの出力信号の一部と
温度センサの出力信号が第２の切換スイッチを介して入
力され、他方の入力端子に前記第１の切換スイッチの出
力信号と基準電圧回路の出力信号が第３の切換スイッチ
を介して入力されるコンパレータとを具備し、 前記各切換スイッチは電圧発生モードと電圧測定モード
に応じて連動駆動され、 電圧発生モード設定時にはD/A変換器の出力信号は第１
の切換スイッチと開閉スイッチを介してパワーアンプに
入力され、コンパレータの一方の入力端子には第２の切
換スイッチを介してパワーアンプの出力信号の一部が入
力されて他方の入力端子には第３の切換スイッチを介し
て基準電圧回路の出力信号が入力され、このコンパレー
タの出力信号は演算制御部に入力されるとともに開閉ス
イッチを駆動し、 電圧測定モード設定時にはコンパレータの一方の入力端
子には第２の切換スイッチを介して温度センサの出力信
号が入力されて他方の入力端子には第３の切換スイッチ
および第１の切換スイッチを介してD/A変換器の出力信
号が入力され、このコンパレータの出力信号は演算制御
部に入力され、演算制御部はD/A変換器の出力信号を変
化させながら各出力信号に対するコンパレータの出力信
号に基づいて逐次比較A/D変換行うことを特徴とする電
圧発生測定装置。1. A D / A converter for converting voltage data applied from an arithmetic control unit into an analog signal, and an output signal of the D / A converter is input via a first changeover switch and an open / close switch. A power amplifier, a part of an output signal of the power amplifier and an output signal of the temperature sensor are input to one input terminal via a second switch, and an output signal of the first switch is input to the other input terminal. And a comparator to which an output signal of a reference voltage circuit is inputted via a third changeover switch. Each of the changeover switches is driven in conjunction with a voltage generation mode and a voltage measurement mode. / A converter output signal is 1st
, And a part of the output signal of the power amplifier is inputted to one input terminal of the comparator via the second changeover switch, and to the other input terminal. The output signal of the reference voltage circuit is input through the changeover switch 3 and the output signal of the comparator is input to the arithmetic and control unit and drives the open / close switch. When the voltage measurement mode is set, one input terminal of the comparator is connected to the input terminal. The output signal of the temperature sensor is input via the second changeover switch, and the output signal of the D / A converter is input to the other input terminal via the third changeover switch and the first changeover switch. The output signal of the comparator is input to the arithmetic control unit, and the arithmetic control unit changes the output signal of the D / A converter to the output signal of the comparator for each output signal. A voltage generation measuring device that performs successive approximation A / D conversion based on the voltage.
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|---|---|---|---|
| JP20057690A JP2893889B2 (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Voltage generation measurement device |
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- 1990-07-27 JP JP20057690A patent/JP2893889B2/en not_active Expired - Fee Related
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