JP3046129B2 - 計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、センサで検出した微
弱な電気信号を増幅してデータ処理を可能にする計測装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の計測装置を示すブロック図
である。図において、１はセンサ出力信号を増幅する増
幅器、２は増幅器１の出力をディジタルデータに変換す
るＡＤコンバータ、３は上記ディジタルデータを温度デ
ータと較正データとにより補正する補正演算装置、４は
上記較正データを格納する較正データメモリ、５は増幅
器１及びＡＤコンバータ２の接地（接地電位）である。

【０００３】次に動作について説明する。微弱な電気信
号であるセンサ出力信号は増幅器１で増幅された後、Ａ
Ｄコンバータ２でディジタルデータに変換される。補正
演算装置３は、較正データメモリ４に格納されているあ
らかじめ採取しておいた較正データと温度データとを参
照しながらＡＤコンバータ２からのディジタルデータに
補正演算を施す。

【０００４】ここで補正演算とは、増幅器１のゲインと
オフセットが温度によって変化することによる誤差を取
り除くため施す演算である。較正データとは補正演算の
際用いる係数である。ゲインの較正データは、増幅器１
に基準電圧（温度による電圧変動が極めて小さい電源）
を入力した時の出力と接地５を入力した時の出力との差
を、またオフセットの較正データは、接地５を入力した
時の出力をそれぞれ温度ごとに測定し、それらの値と基
準となる温度（例えば、室温２０℃）との比をとったも
のである。

【０００５】較正データメモリ４には、例えば図２に示
すように、メモリのアドレスに較正温度を対応させ、そ
の箇所に較正データが格納されている構成を持つ較正デ
ータテーブルが格納されている。

【０００６】図９は複数個のセンサ０〜ｎの出力信号を
用いた計測装置を示すもので、各センサ出力信号毎にそ
れぞれ増幅器１が設けられ、各増幅器１の出力をマルチ
プレクサ１１で順次に切換えてＡＤコンバータ２に入力
させるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の計測装置は以上
のように構成されているので、較正データをあらかじめ
採取しておかなければならず、特に図９のようにセンサ
出力信号の点数が複数ある場合は較正データの管理が複
雑になる。即ち、較正データは増幅器１ごとに異なり、
故障等によりある増幅器１を交換した場合は、それに対
応した較正データを採取して較正データメモリ４に格納
し直さなければならない。特に計測を行う現地での交換
はデータ入力装置が必要であり、作業員の工数が増え
る。また、増幅器１ごとの較正データの保管・管理が複
雑になるなどの問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、較正データを人手を介さず求め
ることができると共に、ある温度について較正データを
求めたなら、その温度に関しては再び較正データを求め
る必要がなく、較正データの管理を使用者に意識させな
いで使用できる計測装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る計測装置
は、制御装置により温度データをモニタし、較正データ
を求めるべき温度になったら増幅器の入力を基準電圧や
接地と切換えて較正処理を行い、求めた較正データを較
正データメモリに格納すると共に、較正状況フラグを各
較正温度ごとに設け、制御装置により較正後にフラグを
立て、較正前にフラグをチェックしてフラグが立ってい
れば較正をしないようにしたものである。

【００１０】

【作用】この発明における制御装置は、温度データと較
正状況フラグとをモニタし、較正処理を制御する。ま
た、使用温度範囲の全ての較正温度での較正データが求
まり、一旦較正テーブルが仕上がってしまうと、以後較
正処理は行われなくなる。

【００１１】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１においては図８と対応する部分には同一符号
を付して説明を省略する。図１において、７は基準電
圧、６はセンサ出力信号と基準電圧７と接地５とを切換
えて増幅器１に加えるマルチプレクサ、９はＡＤコンバ
ータ２からのディジタルデータから較正データを演算し
て較正データメモリ４に格納する較正データ演算装置、
８は温度データや後述する較正状況フラグ等に基づいて
マルチプレクサ６、較正データ演算装置９を制御する制
御装置、１０は較正状況フラグを図３に示すように格納
するフラグメモリである。なお、制御装置８及び較正デ
ータ演算装置９により制御演算装置が構成される。

【００１２】次に動作について説明する。図４は制御装
置８が行う自動較正処理を示すフローチャート、図５は
図４のステップＳＴ２，ＳＴ７における較正処理の詳細
を示すフローチャート、図６は図４のステップＳＴ４に
おける通常の計測処理の詳細を示すフローチャートであ
る。図４において、計測装置が初めて動作を開始する
と、先ず、ステップＳＴ１によりフラグメモリ１０の全
ての較正状況フラグをリセット信号によりクリアする。
これと共に較正データメモリ４における全てのゲイン較
正データを“１”にリセットし、全てのオフセット較正
データを“０”にセットする。

【００１３】次にステップＳＴ２で図５のような較正処
理を行う。先ず、ステップＳＴ２１によりマルチプレク
サ６を切換えて接地５を増幅器１に入力する。ステップ
ＳＴ２２では増幅器１の出力をＡＤコンバータ２で変換
したデータをオフセット較正データとして較正データ演
算装置９内のレジスタに一旦格納する。次のステップＳ
Ｔ２３ではマルチプレクサ６を切換えて基準電圧７を増
幅器１に入力し、このときＡＤコンバータ２から得られ
るデータを較正データ演算装置９に取込む。ステップＳ
Ｔ２４では較正データ演算装置９は先にステップＳＴ２
２でレジスタに格納した上記オフセット較正データを上
記取込まれたデータから引算し、この引算結果を増幅器
１のゲインの設計値で割算する。この割算結果をゲイン
較正データと成す。

【００１４】ステップＳＴ２５では、マルチプレクサ６
を切換えてセンサ出力信号を増幅器１に入力して、較正
処理を終了し、図４のステップＳＴ３に進む。

【００１５】ステップＳＴ３では、温度データを取込
み、予め設定された較正温度のうちの一番近い較正温度
を求め、較正データメモリ４の上記求められた較正温度
のアドレスに上記ステップＳＴ２２，ＳＴ２３で求めた
オフセット較正データ及びゲイン較正データを格納する
（図２参照）と共に、フラグメモリ１０の上記較正温度
のアドレスの所に較正状況フラグを立てる（図３参
照）。

【００１６】以上のようにして較正データを求めた後、
ステップＳＴ４において図６のような通常の計測処理が
行われる。先ず、ステップＳＴ４１でマルチプレクサ６
から増幅器１、ＡＤコンバータ２を通じて得られるセン
サ出力信号のデータを補正演算装置３に取込む。補正演
算装置３はステップＳＴ４２において、上記取込まれた
データから較正データメモリ４における該当する較正温
度のアドレスに格納されたオフセット較正データを引算
する。次にステップＳＴ４３において上記引算結果を、
較正データメモリ４における該当する較正温度のアドレ
スに格納されたゲイン較正データで割算する。その割算
結果をステップＳＴ４４で最終的な計測値として出力
し、通常の計測処理を終了する。

【００１７】次に図４のステップＳＴ５に進み、ここで
温度データが設定された較正温度になったかを監視し、
較正温度にならなければステップＳＴ４で通常の計測処
理を続ける。温度データが較正温度になったらステップ
ＳＴ６に進み、ここでフラグメモリ１０を調べてその較
正温度における較正状況フラグが立っているかを見る。
フラグが立っていれば較正済みとしてステップＳＴ４に
戻り、フラグが立っていない場合はステップＳＴ７に進
んで再び図５の較正処理を行う。

【００１８】上記の較正処理により得られたオフセット
較正データ、ゲイン較正データはステップＳＴ８により
較正データメモリ４の該当較正温度のアドレスに格納さ
れる。以後はその較正データを用いてステップＳＴ４の
通常の計測処理が行われる。

【００１９】以上によれば、設定された各較正温度につ
いて較正状況フラグをチェックしながら未較正の較正温
度について自動的に較正データが演算されて較正データ
メモリ４に格納されていく。

【００２０】実施例２．なお、上記実施例１ではセンサ
出力信号のデータ点数が１点の場合について説明した
が、図７に示すようにセンサ出力信号のデータ点数が複
数個あってもよい。図７において、各増幅器１の出力は
ＡＤコンバータ２に入力される前にマルチプレクサ６に
よって切換えられるように成されている。この場合は、
この発明の効果はさらに発揮され、各増幅器１ごとの較
正データの管理が自動的に行われるので、使用者の煩わ
しさがなくなる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、セン
サ出力信号、基準電圧、接地電位を切換選択して増幅器
に入力すると共に、較正データの有無を示すフラグを調
べ、較正データが無いときに上記基準電圧、接地電位を
入力し、そのときのデータに基づいて較正データを作成
するように構成したので、計測中に自動的に較正データ
を作成して較正データメモリに格納することができ、こ
のため使用者の較正データを採取する手間を省くことが
でき、較正データの管理については全く注意を払わない
で使用することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による計測装置を示すブロ
ック図である。

【図２】同装置における較正データメモリに格納される
テーブルの構成図である。

【図３】同装置におけるフラグメモリに格納されるテー
ブルの構成図である。

【図４】同装置の動作を示すフローチャートである。

【図５】同装置の較正処理を示すフローチャートであ
る。

【図６】同装置の通常の計測処理を示すフローチャート
である。

【図７】この発明の他の実施例による計測装置を示すブ
ロック図である。

【図８】従来の計測装置を示すブロック図である。

【図９】従来の計測装置の他の例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 増幅器 ２ ＡＤコンバータ ３ 補正演算装置 ４ 較正データメモリ ５ 接地（接地電位） ６ マルチプレクサ ７ 基準電圧 ８ 制御装置（制御演算装置） ９ 較正データ演算装置（制御演算装置） １０ フラグメモリ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサ出力信号、基準電圧及び接地電位
   のうちの１つを選択するマルチプレクサと、上記マルチ
   プレクサの出力を増幅する増幅器と、上記増幅器の出力
   をディジタルデータに変換するＡＤコンバータと、設定
   された較正温度に対する較正データを格納する較正デー
   タメモリと、上記マルチプレクサが上記センサ出力信号
   を選択したときの上記ＡＤコンバータから得られるディ
   ジタルデータを、そのときの温度に応じて上記較正デー
   タメモリから読出された較正データを用いて補正する補
   正演算装置と、上記較正温度に対して較正データが得ら
   れているか否かを示すフラグを格納するフラグメモリ
   と、上記フラグが較正データが得られていないことを示
   す状態で、上記マルチプレクサが上記基準電圧、接地電
   位を選択したときの上記ＡＤコンバータから得られるデ
   ィジタルデータとそのときの温度に基づいて較正データ
   を作成して上記較正データメモリに格納すると共に上記
   フラグメモリのフラグを処理する制御演算装置とを備え
   た計測装置。