JP3057617B2 - 信号伝送器 - Google Patents

信号伝送器

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JP3057617B2
JP3057617B2 JP3243832A JP24383291A JP3057617B2 JP 3057617 B2 JP3057617 B2 JP 3057617B2 JP 3243832 A JP3243832 A JP 3243832A JP 24383291 A JP24383291 A JP 24383291A JP 3057617 B2 JP3057617 B2 JP 3057617B2
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敏夫 関口
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、センサで検出した物理
量に関連した信号を負荷に伝送する信号伝送器に係り、
特にロ−タリエンコ−ダ形のパルススイッチによりゼロ
点を調節する際にその設定環境を改善するように改良し
た信号伝送器に関する。
【0002】
【従来の技術】センサで検出した物理量に関連した信号
を負荷に伝送する従来の信号伝送器は、この物理量、例
えば圧力を電気信号に変換し、これを所定のスパンに設
定された信号処理部に送出し、ここでリニアリテイなど
の補正がなされてこの圧力に比例する電流信号などに変
換して負荷側に伝送する。
【0003】この場合に、ゼロ点が変動することがあ
り、このゼロ点が変動したときにはこのゼロ点を調節す
るために、例えばトリマなどを回転させて信号処理部の
入力側にゼロ点を変更するゼロ信号を加算印加して、圧
力がゼロの場合に出力電流がゼロ%を示すように調節し
ている。従って、このような従来の信号伝送器は、測定
レンジ、つまりスパンの大きさに無関係ゼロ点の調整量
が一定になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のような構成のゼ
ロ点の調節では、測定レンジつまりスパンが大きいとき
にはゼロ点を変更するトリマの回転に対する分解能が細
かすぎ、反対にスパンが小さいときは分解能が粗すぎ、
このためゼロ点の調節がやりにくいという問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、センサで変換された物理量
を電気信号に変換しこれをマイクロプロセッサにより信
号処理して負荷側に伝送する信号伝送器において、操作
軸の回転の方向と回転数に対応するデジタル信号を先の
マイクロプロセッサに送出するロ−タリエンコ−ダ形の
パルススイッチと、一定の周期で先のデジタル信号が読
み込まれてそのカウント値が格納される第1メモリ手段
と、先のカウント値に対するゼロ設定値の変化率を規定
する関数関係が格納された第2メモリ手段と、先のカウ
ント値と先の関数関係を用いて先の変化率を演算する変
化率演算手段と、先の変化率とスパン設定値とからゼロ
変化量を算出するゼロ値演算手段とを具備するようにし
たものである。
【0006】
【作 用】ロ−タリエンコ−ダ形のパルススイッチは操
作軸の回転の方向と回転数に対応するデジタル信号を先
のマイクロプロセッサに送出する 第1メモリ手段は、一定の周期で先のデジタル信号が読
み込まれてそのカウント値を格納する また、第2メモリ手段は先のカウント値に対するゼロ設
定値の変化率を規定する関数関係を格納しておく。
【0007】そして、変化率演算手段は先のカウント値
と先の関数関係を用いて先の変化率を演算し、ゼロ値演
算手段は先の変化率とスパン設定値とからゼロ変化量を
算出する。マイクロプロセッサはこのゼロ変化量に対応
する出力値を演算して負荷側に伝送する。以上のように
してスパンノ大きさにかかわらず常にパルススイッチの
回転に対して所定の関数関係で出力変化をさせることが
できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の1実施例を示すブロック図であ
る。10はプロセス変数などの物理量を電気信号に変換
して伝送する信号伝送器であり、直流電源11から負荷
12を介して電力が供給される。電気信号は伝送線
1 、L2 により電流信号として伝送され、負荷12の
両端に生じる電圧変化を検出してプロセス変数を知る。
【0009】電流信号は、例えば配管中の圧力に対応し
たレンジに設定された信号伝送器10より4〜20mA
の統一電流に変換されて負荷側の受信計器13に伝送さ
れると共にモニタに例えば4桁のデジタル表示される。
【0010】この場合に、例えば圧力レンジを変更した
り、各種のパラメ−タを変更したり、或いはモニタした
いときには信号伝送器10の外部から操作できれば便利
であるので、ハンドヘルドタ−ミナル14を伝送線
1 、L2 に接続線L1 ´、L2 ´を用いて必要に応じ
て接続し、かつ信号伝送器10にハンドヘルドタ−ミナ
ル14との専用のデ−タ通信機能を持たせて、ハンドヘ
ルドタ−ミナル14から信号伝送器10にパラメ−タ変
更などのデジタルデ−タを送信する。
【0011】以上の全体構成に対して、信号伝送器10
は次のように構成される。SNRは圧力/差圧などを検
出して電気信号に変換するセンサであり、変換されたア
ナログ信号はアナログ/デジタル変換器A/Dでデジタ
ル信号に変換されマイクロプロセッサμPを介してメモ
リMEMの中のランダムアクセスメモリ部分に格納され
る。
【0012】マイクロプロセッサμPはこの格納された
デジタル信号を用いてメモリMEMの例えばリ−ドオン
リ−メモリ部分に書き込まれた演算手順によりリニアラ
イズなどの所定の演算を実行し、デジタル/アナログ変
換器D/Aを介して出力回路OPCに出力される。
【0013】一方、マイクロプロセッサμPでの所定の
演算結果は内蔵のモニタLCDに必要な桁数でデジタル
表示される。出力回路OPCはデジタル/アナログ変換
器D/Aでアナログ信号に変換された電圧信号を4〜2
0mAの統一された電流信号IL に変換して伝送線
1 、L 2を介して受信計器13に伝送する。
【0014】また、出力回路OPCは電流信号I1 の一
部を用いて信号伝送器10の内部回路の電源を作る。こ
の場合に、例えばモニタLCDには電流信号IL に対応
する値がデジタル表示される。
【0015】RTEはロ−タリエンコ−ダ形のスイッチ
であり、その操作軸を回転することにより、例えば回転
により発生する隣り合う2つのパルスパルス信号を回転
方向により定まる所定の位相差を保持してその回転数に
対応したパルス数の2値の矩形状のデジタル信号として
インタフエイス回路INFに送出する。インタフエイス
回路INFはスイッチRTEから出力されるパルスを所
定の矩形波に波形整形したデジタル信号としてマイクロ
プロセッサμPに出力する。
【0016】IFCはハンドヘルドタ−ミナル14とデ
−タ通信をするためのインタ−フエイスであり、伝送線
1 、L2 とマイクロプロセッサμPとの間に接続さ
れ、伝送線L1 、L2 からのデジタル信号を並列デ−タ
としてマイクロプロセッサμPに伝送し、逆にマイクロ
プロセッサμPからのデ−タを直列信号として伝送線L
1 、L2 側に伝送する機能を持つ。
【0017】次に、ハンドヘルドタ−ミナル14は次の
ように構成されている。SERはオペレ−タが操作する
設定器であり、モニタが内蔵され、信号伝送器10のゼ
ロ調とスパン調とを切換えるモ−ド変更、モデル要求、
表示分解能の変更、レンジの変更、異常の検出、或いは
電流信号IL の値の表示など各種の設定或いは要求をす
ることができる。
【0018】μP´はマイクロプロセッサであり、例え
ば設定器SERからのデ−タが入力され、メモリMEM
´に格納された処理手順にしたがってインタ−フエイス
IFC´を介して信号伝送器10にデジタル信号を送出
する。また、マイクロプロセッサμP´は信号伝送器1
0からの応答デ−タをインタ−フエイスIFC´を介し
てメモリMEM´に取り込みさらにメモリMEM´に格
納された処理手順にしたがって解読し、設定器SERの
モニタに表示する。
【0019】次に、以上のように構成された本実施例の
特徴部分の作用を中心として図2に示すフロ−チャ−ト
を用いて説明する。ステップ1では、一定の周期でロ−
タリエンコ−ダ形のパルススイッチRTEからインタ−
フエイスINFを介してマイクロプロセッサμPから入
力されるデジタル信号を読み取り、そのカウント値をメ
モリMEMの所定領域に格納しステップ2に移行する。
ステップ2では、パルススイッチRTEの操作軸の回転
数に対応するデジタル信号の位相をみて増加方向(右)
の回転か、減少方向(左)の回転かを判断する。
【0020】右回転であれば、ステップ3に移行し、変
化率演算を実行する。この変化率演算はメモリMEMの
所定領域に格納されたカウント値に対するゼロ設定値の
関係を規定する関数関係が格納されており、マイクロプ
ロセッサμPはこの関数関係を用いてゼロ点の変化率Δ
Rを演算してその演算結果をメモリMEMの所定領域に
格納する。
【0021】カウント値をnとする関数関係F(n)と
しては、例えば、F(n)=0.01%・2N などに設
定される。このような関係の変化率とすると、カウント
値nが小さく遅い回転のときはゼロ点の変化率ΔR=F
(n)は小さくなるので、大きく回転させてもゼロ点の
変化は小さいが、、カウント値nを大きくして速く回転
させるときは僅かの回転で大きく変化させることができ
るようにすることができる。
【0022】ステップ4では現在のスパンSPをメモリ
MEMの設定領域から読出して、ステップ5に移行す
る。ステップ5ではゼロ値演算を実行する。このゼロ値
演算はステップ3で演算されてメモリMEMに格納され
ているゼロ点の変化率ΔRの値を用いてゼロ点の変化量
ΔZを演算する。
【0023】この演算はΔZ=ΔR・SPの計算式によ
りマイクロプロセッサμPにより実行されステップ6で
メモリMEMの所定領域に格納される。この後、ステッ
プ6で格納されたゼロ点の変化量ΔZを用いて出力値を
演算し負荷12に伝送する。
【0024】ステップ2において左回転であれば、ステ
ップ8に移行し、変化率演算を実行する。この変化率演
算はステップ3における演算と同一である。以下の各ス
テップステップ9〜12における信号処理は、それぞれ
ステップ4〜7における処理と同様である。
【0025】以上のように、現在のスパンSPに所定の
ゼロ点の変化率ΔRを乗じることにより、スパンを任意
に変更しても一定のゼロ点の調整環境を確保することが
できる。
【0026】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに本発明によれば、パルススイッチからのシャフトの
回転情報をマイクロプロセッサに出力し、レンジつまり
スパンに対応してゼロ点を変更する構成としたので、ど
のようなレンジで使用していても最適なゼロ点の操作環
境でゼロ点を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】図1に示す実施例の作用を説明するフロ−図で
ある。
【符号の説明】
10 信号伝送器 12 負荷 13 受信計器 14 ハンドヘルドタ−ミナル μP マイクロプロセッサ RTE スイッチ INF インタ−フエイス MEM メモリ IFC インタ−フエイス

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】センサで変換された物理量を電気信号に変
    換しこれをマイクロプロセッサにより信号処理して負荷
    側に伝送する信号伝送器において、操作軸の回転の方向
    と回転数に対応するデジタル信号を前記マイクロプロセ
    ッサに送出するロ−タリエンコ−ダ形のパルススイッチ
    と、一定の周期で前記デジタル信号が読み込まれてその
    カウント値が格納される第1メモリ手段と、前記カウン
    ト値に対するゼロ設定値の変化率を規定する関数関係が
    格納された第2メモリ手段と、前記カウント値と前記関
    数関係を用いて前記変化率を演算する変化率演算手段
    と、前記変化率とスパン設定値とからゼロ変化量を算出
    するゼロ値演算手段とを具備することを特徴とする信号
    伝送器。
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