JP3964037B2

JP3964037B2 - 圧力計の較正方法及び装置

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Publication number: JP3964037B2
Application number: JP07272998A
Authority: JP
Inventors: 充利松下
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JPH11271163A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子式の圧力計の較正方法及びその実施に使用する較正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体の圧力を測定する電子式の圧力計は、流体の圧力変化をその内部に設けられた感圧素子にて電気信号に変換し、変換した電気信号の大きさに基づいて圧力を表示させるものであり、従来から多く用いられてきたブルドン管式（又は機械式）の圧力計に比べて精度，寿命，応答性等において優れているため、最近ではその利用が高まっている。
【０００３】
このような圧力計は、電源，圧電変換部，増幅・加算回路，Ａ／Ｄ変換器，ＭＰＵ，圧力表示器等から構成されている。
【０００４】
圧電変換部は、感圧素子とブリッジ回路とからなり、感圧素子は、シリコン樹脂製又はステンレス鋼製のダイヤフラムと、このダイヤフラムに形成されたブリッジ回路の一部としての歪み抵抗器とから構成され、電源からブリッジ回路の対向端子に通電することにより、ダイヤフラムの変形（たわみ）に伴う歪み抵抗器の抵抗値の変化に応じた大きさの信号をブリッジ回路から出力する。
増幅・加算回路は、ＯＰアンプ等を用いてなる差動増幅回路と、差動増幅回路によって増幅される信号に所定信号を加算する加算回路を組合せてなり、加算結果をＡ／Ｄ変換器に与える。
Ａ／Ｄ変換器は、増幅・加算回路の加算結果をＡ／Ｄ変換し、変換結果をＭＰＵに与える。
ＭＰＵは、Ａ／Ｄ変換器の変換結果に基づいて実際の圧力を演算し、演算結果を圧力表示器に出力する。
圧力表示器は、複数桁の数値を表示可能な７セグメントＬＥＤ等から構成され、ＭＰＵでの演算結果を表示する。
【０００５】
このような圧力計の感圧素子においては、その各個において圧力感度（感度）にばらつきが生じるので、感度調整，零点調整等のキャリブレーション（較正）が必要となる。
【０００６】
このため、電源，増幅・加算回路，及び感圧素子には電流又は電圧調整用の半固定抵抗器，トリマブル抵抗器等からなるトリマが夫々設けられており、これらをユーザが手作業で調整することにより、用途に応じた較正が可能となっている。
【０００７】
このような圧力計における較正の手順は、第１ステップとして、圧電変換部に大気圧を加えた状態（大気開放状態）であって、電源から所定の通電をした状態と全く通電しない状態とにおいて、加算結果の差、又は圧力表示器に表示される圧力の差が可及的に近い値（通常は零点近傍）となるように圧電変換部のトリマを調整し、これによってブリッジ回路の平衡がとれた状態となる（零点粗調整）。
第２ステップでは、電源から所定の通電をした状態であって、圧電変換部の大気開放状態と圧電変換部に所定圧を加えた状態とにおいて、加算結果の差、又は圧力表示器に表示される圧力の差が所定値となるように電源のトリマを調整する（感度調整）。
第３ステップでは、圧電変換部の大気開放状態であって、圧電変換部に第２ステップで調整された量で通電した状態において、第２ステップまでに若干ずれた零点を補正するために増幅・加算回路のトリマを調整し（零点微調整）、較正が完了する。
【０００８】
なお、第２ステップまでに零点がずれる要因は、通電された圧電変換部にて生じる発熱むら，第２ステップにおける圧電変換部への通電量の変化等によるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上の較正は手作業であるため、較正結果にばらつきが生じることは避けられず、特に第１ステップにおける零点粗調整に誤差が大きく生じた場合には、続く第２及び第３ステップにおいてＡ／Ｄ変換器への入力信号がＡ／Ｄ変換器の作動範囲を越え、越える分の圧力の測定ができなくなるか、又はＡ／Ｄ変換器の作動範囲に対して非常に小さい入力信号となり、Ａ／Ｄ変換器の分解能を十分に得られなくなって、再び第１ステップから繰り返す必要がある等、較正作業が煩雑となっていた。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、前述の如き第１ステップの後において、圧電変換部に第１基準圧（大気圧）を加えた状態での増幅・加算回路の加算結果と、圧電変換部に第２基準圧を加えた状態での増幅・加算回路の加算結果との差がＡ／Ｄ変換器の作動範囲に基づいた幅をもつように電源からの通電を調整し、圧電変換部に大気圧を加えた状態であって、調整された電源から圧電変換部に通電した場合の増幅・加算回路の加算結果が、所定値となるように増幅・加算回路で加算する信号を調整し、これらの調整を例えばＭＰＵに行なわせることにより、煩雑な調整作業を手作業で行なう必要がなく、Ａ／Ｄ変換器の作動能力を最大限に用いることができる圧力計の較正方法及びその実施に使用する較正装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る圧力計の較正方法は、電源と、該電源によって通電され、流体の圧力に応じた信号を出力する圧電変換手段と、該圧電変換手段から出力された信号に、調整することが可能な信号を加算する加算回路と、該加算回路の加算結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器により変換された信号に基づいて前記圧力を演算する演算手段とを備える圧力計の前記電源、前記圧電変換手段、及び前記加算回路を夫々調整することにより、前記圧力計を較正する方法において、前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態で、前記電源から通電しない場合の前記加算回路の加算結果と、前記電源から所定の通電をする場合の前記加算回路の加算結果との差が所定値以下となるように前記圧電変換手段の感度を調整する第１ステップと、前記電源から所定の通電をしておき、前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態における前記加算回路の加算結果と、前記圧電変換手段に第２基準圧を加えた状態における前記加算回路の加算結果との差が前記Ａ／Ｄ変換器の作動範囲に基づいた幅をもつように前記電源から通電する量を調整する第２ステップと、前記圧電変換手段に第１基準圧を加え、前記第２ステップにて調整された量で通電する場合の前記加算回路の加算結果が所定値となるように前記加算回路で加算する信号を調整する第３ステップとを有することを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る圧力計の較正方法は、第１発明の圧力計の較正方法において、前記第１乃至前記第３ステップは、前記圧力計に設けられた記憶手段の記憶内容に基づいて実行することを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る圧力計の較正方法は、第１発明の圧力計の較正方法において、前記第１ステップは、前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態で、前記電源から所定の通電をする場合の、前記圧電変換手段内に設けられたブリッジ回路の平衡を得るように前記圧電変換手段の感度を調整することを特徴とする。
【００１４】
第４発明に係る圧力計の較正装置は、電源と、該電源によって通電され、流体の圧力に応じた信号を出力する圧電変換手段と、該圧電変換手段から出力された信号に信号加算する加算回路と、該加算回路の加算結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器により変換された信号に基づいて前記圧力を演算する演算手段とを備える圧力計の前記電源、前記圧電変換手段、及び前記加算回路を夫々調整することにより、前記圧力計を較正する装置において、前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態における前記電源から通電しない場合の前記加算回路の加算結果と、前記電源から所定の通電をする場合の前記加算回路の加算結果との差が所定値以下となるように前記圧電変換手段の感度を調整する第１調整手段と、前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態における前記加算回路の加算結果と、前記圧電変換手段に第２基準圧を加えた状態における前記加算回路の加算結果との差が前記Ａ／Ｄ変換器の作動範囲に基づいた幅をもつように前記電源から通電する量を調整する第２調整手段と、前記圧電変換手段に第１基準圧を加え、前記第２調整手段にて調整された量で通電する場合の前記加算回路の加算結果が所定値となるように前記加算回路で加算する信号を調整する第３調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
第５発明に係る圧力計の較正装置は、第４発明の圧力計の較正装置において、所定情報を記憶する記憶手段を更に備え、該記憶手段の記憶内容に基づいて前記第１乃至前記第３調整手段を作動すべくなしてあることを特徴とする。
【００１６】
第６発明に係る圧力計の較正装置は、第４発明の圧力計の較正装置において、前記第１調整手段は、前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態で、前記電源から所定の通電をする場合の、前記圧電変換手段内に設けられたブリッジ回路の平衡を得るように前記圧電変換手段の感度を調整すべくなしてあることを特徴とする。
【００１７】
第１，第３，第４，及び第６発明に係る圧力計の較正方法及びその実施に使用する較正装置によれば、圧電変換手段に第１基準圧たる大気圧を加えた状態（大気開放状態）における、電源から通電しない場合と所定の通電をする場合との加算回路の加算結果の差が所定値以下となるように、又は圧電変換手段内に設けられたブリッジ回路の平衡を得るように圧電変換手段の感度を調整し、圧電変換手段に大気圧を加えた状態と第２基準圧を加えた状態とにおける、加算回路の加算結果の差がＡ／Ｄ変換器の作動範囲に基づいた幅をもつように電源からの通電量を調整し、圧電変換手段に大気圧を加えた状態で、調整された通電量で圧電変換手段に通電した場合の加算回路の加算結果が所定値となるように加算回路で加算する信号を調整する構成としたので、Ａ／Ｄ変換器の作動能力を最大限に用いることができる。また、例えば手作業での調整が比較的容易な感度調整（零点粗調整）以外の調整を例えば演算手段に行なわせることにより、煩雑、微小な調整作業を手作業で行なう必要がない。
【００１８】
第２及び第５発明に係る圧力計の較正方法及びその実施に使用する較正装置によれば、第１乃至第３ステップを圧力計に設けられた例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性の記憶手段の記憶内容に基づいて、第１及び第４発明の圧力計の較正方法及びその実施に使用する較正装置の手順で実行させる構成としたので、ユーザが調整完了か否かを記憶している必要なく、例えば、前述した如く変換感度の調整を手作業で行なう際にも容易に調整を開始することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る圧力計の較正装置の構成を示すブロック図である。
【００２０】
本実施の形態の較正装置は、電源１，圧電変換部２，増幅・加算回路３，Ａ／Ｄ変換器４，ＭＰＵ５，圧力表示器６，記憶部７，圧力生成装置８等から構成されている。
【００２１】
電源１は、ＭＰＵ５から与えられるＰＷＭ信号ＣＡに基づいて圧電変換部２に通電するようになっている。
【００２２】
圧電変換部２は、電源１からの通電により、圧力生成装置８が生成した第１，第２基準圧Ｐ１，Ｐ２に応じた信号を出力するようになっている。
【００２３】
図２は、圧電変換部２の構成を示す断面図である。図２に示す如く、圧電変換部２は、その各端部を検出圧及び標準圧の間に配された筒状のダイヤフラム・シリンダ２０と、検出圧及び標準圧を遮蔽すべくダイヤフラム・シリンダ２０内に一体的に形成されたシリコン樹脂製，ステンレス鋼製，（サファイア）ガラス製，フッソ樹脂製等のダイヤフラム２１と、ダイヤフラム２１の標準圧側の面に絶縁膜２２を介して貼り付けられた歪み抵抗器ＳＧとから少なくとも構成されている。歪み抵抗器ＳＧは、他の抵抗器とともにブリッジ回路２ａを形成し、ブリッジ回路２ａは、ダイヤフラム２１の変形（たわみ）を歪み抵抗器の抵抗値の変化に基づいた信号に変換し、変換結果を増幅・加算回路３に出力するようになっている。なお、標準圧は第１基準圧Ｐ１と同一としてある。
【００２４】
また、ブリッジ回路２ａは、その電源１からの入力端子に第１調整手段としての半固定抵抗器等からなるトリマＴを備え、トリマＴをユーザが手作業で調整することにより、圧電変換部２の感度、即ちブリッジ回路２ａの平衡状態を調整できるようになっている。
【００２５】
増幅・加算回路３は、複数のＯＰアンプを用いた差動増幅回路と、加算回路とから構成され、圧電変換部２から与えられた信号を増幅し、増幅された信号に、ＭＰＵ５から与えられるＰＷＭ信号ＣＶに基づいた信号を加算してＡ／Ｄ変換器４に与えるようになっている。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換器４は、増幅・加算回路３から与えられた加算後のアナログ信号をディジタル信号に変換し、変換結果を演算手段，並びに第２及び第３調整手段としてのＭＰＵ５に与えるようになっている。
【００２７】
ＭＰＵ５は、Ａ／Ｄ変換器４から与えられた信号に基づいて、実際の圧力を演算し、演算結果を７セグメントＬＥＤで表示可能なように変換し、変換結果を圧力表示器６に与えるようになっており、また記憶部７の記憶内容とＡ／Ｄ変換器４から与えられた信号とに基づいて、ＰＷＭ信号ＣＡ，ＣＶを電源１及び増幅・加算回路３に夫々フィードバックして制御するようになっている。さらに、ＭＰＵ５は圧力生成装置８へ２つの信号線を介して第１，第２信号ＳＮ１，ＳＮ２を夫々出力するようになっている。
【００２８】
圧力生成装置８は、圧電変換部２のダイヤフラム２１に対して圧力を加えるコンプレッサと、コンプレッサによる圧力を保持又は開放する電磁バルブとから構成され、ＭＰＵ５から第１信号ＳＮ１を与えられるのに伴い、電磁バルブを開放して第１基準圧Ｐ１（大気圧）を生成し、第２信号ＳＮ２を与えられるのに伴い、電磁バルブを閉鎖して第２基準圧Ｐ２まで増圧又は減圧するようになっている。なお、本実施の形態において、第１基準圧Ｐ１は大気圧としてあるが、絶対圧を測定する圧力計の場合には、真空とするのが好ましい。
【００２９】
圧力表示器６は、複数桁の数値を表示可能な７セグメントＬＥＤから構成され、ＭＰＵ５から与えられた変換結果に基づいて圧力を表示するようになっている。
【００３０】
記憶部７は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリから構成され、ＭＰＵ５の処理における一時情報を記憶するほか、本発明の較正装置による較正が完了したか否かを示す情報を記憶するようになっている。具体的には、較正前には記憶部７には何も記憶されておらず、較正の完了に伴ってＭＰＵ５により、前記情報が書き込まれるようになっている。
【００３１】
本発明に係る圧力計の較正装置は以上の如き構成としてあり、実際の測定環境に応じて較正を行なった後で正確な測定を行なうことができる。実際の測定においては、本実施の形態の圧力生成装置８及びこれとＭＰＵ５とを接続する２つの信号線は不要となり、圧電変換部２が実施に圧力の測定を行なう流体中に設けられる。なお、較正に関する手順は手作業を含むＭＰＵ５の処理によって行われるため、以下にそのような手順を説明する。
【００３２】
図３，図４は、本発明に係る圧力計の較正に伴うＭＰＵ５の処理手順を示すフローチャートである。例えば、圧力計に設けられた図示しない操作パネルの較正開始ボタンをユーザが押すのに伴って本処理がスタートし、まず、ＭＰＵ５が記憶部７の記憶内容を確認し（ステップ１）、較正が完了したか否かを示す情報が記憶されている場合には本処理を終了し、何も記憶されていない場合には、圧力生成装置８へ第１信号ＳＮ１を出力することによって、圧電変換部２に第１基準圧Ｐ１（大気圧）を加えた状態、即ち大気開放状態とする（ステップ２）。次に、電源１からの通電が零となるようなＰＷＭ信号ＣＡを電源１に与え（ステップ３）、電源１からの通電が所定量となるようなＰＷＭ信号ＣＡを電源１に与える（ステップ４）。ステップ２及び３を繰り返し、この際に圧力表示器６に夫々表示される圧力をユーザが読み取り、これら２つの圧力の差が最小となるように、トリマＴを手作業で調整する（零点粗調整）。
【００３３】
なお、この調整が完了し、ユーザが前記操作パネルに設けられた調整完了ボタンを押すのに伴って、次のステップに移行する。
【００３４】
次に、ステップ４の後で、即ち電源１から通電量が第２電流ボタンを押した場合と同一（前記所定量）となるようなＰＷＭ信号ＣＡを電源１に与えた状態で、圧力生成装置８へ第１信号ＳＮ１を出力することによって、圧電変換部２に第１基準圧Ｐ１を加えた状態とし（ステップ５）、この状態におけるＡ／Ｄ変換器６の変換結果を記憶部７に一時記憶する（ステップ６）。続いて、圧力生成装置８へ第２信号ＳＮ２を出力することによって、圧電変換部２に第２基準圧Ｐ２を加えた加圧状態とし（ステップ７）、この状態におけるＡ／Ｄ変換器６の変換結果を記憶部７に一時記憶する（ステップ８）。次いで、記憶部７に記憶された２つの変換結果の差を演算し（ステップ９）、この差がＡ／Ｄ変換器４の作動範囲に対して所定の割合の幅となるように、電源１に与えるＰＷＭ信号ＣＡを調整する（ステップ１０：感度調整）。なお、ステップ１０で所定の割合の幅とならない場合には、ステップ７〜１０を繰り返す。
【００３５】
さらに、圧力生成装置８へ第１信号ＳＮ１を出力することによって、圧電変換部２に第１基準圧Ｐ１を加えた状態とし（ステップ１１）、ステップ１０にて調整されたＰＷＭ信号ＣＡを電源１に出力しつつ、この状態におけるＡ／Ｄ変換器４の変換結果が所定値となるように、加算回路４へＰＷＭ信号ＣＶを出力することによって、加算量を調整する（ステップ１２：零点微調整）。そして、記憶部７に較正が完了したか否かを示す情報を書き込み（ステップ１３）、較正が完了する。
【００３６】
なお、ステップ１３の後で、温度特性に対する補正を行う構成としてもよい。この補正は、温度を変化させ、この温度変化量と、感度，零点の変動量との関係から補正係数を算出することによって達成できる。
【００３７】
また、ＭＰＵ５からは、ＰＷＭ信号ＣＡ，ＣＶを出力することにより、各信号値を平滑化しているが、これに代えて、Ｄ／Ａ変換器を介在させることによっても同様の効果が得られる。
【００３８】
なお、ＭＰＵ５からの第１，第２信号ＳＮ１，ＳＮ２により、圧力生成装置８を制御する構成としたが、これに代えて、圧力生成装置８が所定の時間間隔で第１，第２基準圧Ｐ１，Ｐ２を交互に生成し、各基準圧の生成に応じた信号をＭＰＵ５へ与え、ＭＰＵ５がこれらの信号に基づいてＰＷＭ信号ＣＡ，ＣＶを出力する構成としてもよい。
【００３９】
図５は、本発明に係る圧力計の較正装置の具体的な構成例を示す図であり、電源１，圧電変換部２，増幅・加算回路３の回路を示してある。
【００４０】
電源１は、ＭＰＵ５のＰＷＭ信号ＣＡの出力端子と直列に接続された抵抗器Ｒ１１と、抵抗器Ｒ１１及びアース間に直列接続されたコンデンサＣ１１と、抵抗器Ｒ１１に直列接続され、コンデンサＣ１１に並列接続された抵抗器Ｒ１２，Ｒ１３と、抵抗器Ｒ１３及びアース間に直列接続された抵抗器Ｒ１４と、抵抗器Ｒ１２に直列接続され、抵抗器Ｒ１３にその反転入力端子が並列接続され、非反転入力端子に基準電圧Ｖ１が印加されたＯＰアンプＯＰ１と、ＯＰアンプＯＰ１の出力端子にそのベースを接続され、そのエミッタを抵抗器Ｒ１４に直列接続されたＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴＲ（以後、単にトランジスタＴＲという）とから構成されている。
【００４１】
圧電変換部２は、歪み抵抗器ＳＧ及び３つの抵抗器Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３からなるブリッジ回路２ａと、ブリッジ回路２ａの入力対向端子の一方に設けられ、その入力対向端子に定電圧Ｖｄｄが印加された半固定抵抗器からなるトリマＴとから構成され、ブリッジ回路２ａのいま一つの入力対向端子は、電源１に設けられたトランジスタＴＲのコレクタに接続されている。
【００４２】
増幅・加算回路３は、圧電変換部２に設けられたブリッジ回路２ａの出力対向端子に接続されたＯＰアンプＯＰ２と、ＯＰアンプＯＰ２の出力端子に接続された抵抗器Ｒ３１と、抵抗器Ｒ３１がその反転入力端子に接続され、非反転入力端子に基準電圧Ｖ２が印加され、出力端子にＡ／Ｄ変換器４が接続されたＯＰアンプＯＰ３と、ＯＰアンプＯＰ３の負帰還に設けられた抵抗器Ｒ３２と、ＭＰＵ５のＰＷＭ信号ＣＶの出力端子に直列接続された抵抗器Ｒ３３と、抵抗器Ｒ３３及びアース間に直列接続されたコンデンサＣ３１と、抵抗器Ｒ３３に直列接続され、コンデンサＣ３１に並列接続された抵抗器３４とから構成され、抵抗器Ｒ３４に対して直列にＯＰアンプＯＰ３の反転入力端子が接続されている。
【００４３】
電源１，圧電変換部２，増幅・加算回路３は、以上の如き回路構成となっており、ＭＰＵ５から電源１に与えられたＰＷＭ信号ＣＡのデューティに基づく電圧が、抵抗器Ｒ１１とコンデンサＣ１１とから構成される平滑化回路により平滑化される。平滑化された電圧は、抵抗器Ｒ１２，Ｒ１３により分圧されて、ＯＰアンプＯＰ１の反転入力端子に印加されるとともに、抵抗器Ｒ１４を介してアースに流れる。
【００４４】
ＯＰアンプＯＰ１に印加された電圧が基準電圧Ｖ１より小さい場合に、印加電圧と基準電圧Ｖ１とに応じた正電圧がＯＰアンプＯＰ１からトランジスタＴＲのベースに対して印加される。これによって、トランジスタＴＲがオンとなり、ベースへの印加電圧に応じた電流が、定電圧ＶｄｄからトリマＴ，ブリッジ回路２ａを介して、コレクタからエミッタへ流れ、抵抗器Ｒ１４を介してアースに流れる。一方、ＯＰアンプＯＰ１に印加された電圧が基準電圧Ｖ１より大きい場合には、トランジスタＴＲがオンとはならないために、コレクタからエミッタへの通電は生じない。即ち、これによって、基準電圧Ｖ１を上限とする出力電圧がトランジスタＴＲへ印加されるようになっている。
【００４５】
なお、ＯＰアンプＯＰ１においてバーチャル・ショートが生じることから、反転入力端子と非反転入力端子との電圧が同一となるように動作する。これによって、ＯＰアンプＯＰ１からの出力電圧が徐々に増幅されるが、基準電圧Ｖ１に達した時点でトランジスタＴＲがオフとなるため、ＯＰアンプＯＰ１からは一定の出力電圧が生じる。さらに、これによって、この一定となる出力電圧に応じた定電流がコレクタからエミッタへ流れる。
【００４６】
また、調整されるブリッジ回路２ａへの入力電流は、トリマＴの調整状態と、歪み抵抗器ＳＧの歪み量に応じた電圧としてＯＰアンプＯＰ２に出力され、出力された電圧は、ＯＰアンプＯＰ２，ＯＰ３と、抵抗器Ｒ３１，Ｒ３２とから構成される一般的な差動増幅回路によって増幅される。
【００４７】
この際に、ＭＰＵ５から増幅・加算回路３に与えられたＰＷＭ信号ＣＶのデューティに基づく電圧が、抵抗器Ｒ３３とコンデンサＣ３１とから構成される平滑化回路により平滑化される。平滑化された定電圧が抵抗器Ｒ３４を介して、ＯＰアンプＯＰ３の反転入力端子に印加される。このため、ＯＰアンプＯＰ３の出力電圧に、ＰＷＭ信号ＣＶのデューティに基づく電圧が加算された後で、Ａ／Ｄ変換器４に与えられる。
【００４８】
以上のように、トリマＴの調整により、ブリッジ回路２ａの平衡状態が調整され、これに応じてブリッジ回路２ａからに出力電圧を調整して零点を粗調整することができ、また、ＰＷＭ信号ＣＡのデューティを調整することにより、ブリッジ回路２ａへの入力電流を調整して、これに応じて感度を調整することができ、さらに、ＰＷＭ信号ＣＶを調整することにより、増幅・加算回路３で増幅される電圧に加算する電圧を調整して零点を微調整することができるようになっている。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る圧力計の較正方法及びその実施に使用する較正装置においては、圧電変換手段に第１基準圧たる大気圧を加えた状態（大気開放状態）における、電源から電流供給しない場合と所定の電流を供給する場合との加算回路の加算結果の差が予め設定された電圧以下となるように、又は圧電変換手段内に設けられたブリッジ回路の平衡を得るように圧電変換手段の変換感度を調整し、圧電変換手段に大気圧を加えた状態と第２基準圧を加えた状態とにおける、加算回路の加算結果の差がＡ／Ｄ変換器の作動範囲内の電圧幅となるように電源から供給される電流を調整し、圧電変換手段に大気圧を加えた状態で、調整された電流を圧電変換手段に供給した場合の加算回路の加算結果が予め設定された値となるように加算回路で加算する電圧を調整することにより、Ａ／Ｄ変換器の作動能力を最大限に用いることができる。また、例えば手作業での調整が比較的容易な変換感度以外の調整を例えば演算手段に行なわせることにより、煩雑、微小な調整作業を手作業で行なう必要がない。
【００５０】
また、圧力計に設けられた例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性の記憶手段の記憶内容に基づいて上述の調整を自動実行させることにより、ユーザが調整完了か否かを記憶している必要なく、例えば、前述した如く変換感度の調整を手作業で行なう際にも容易に調整を開始することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧力計の較正装置の構成を示すブロック図である。
【図２】圧電変換部の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る圧力計の較正に伴うＭＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る圧力計の較正に伴うＭＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る圧力計の較正装置の具体的な構成例を示す図である。
【符号の説明】
１電源
２圧電変換部
２ａブリッジ回路
３増幅・加算回路
４Ａ／Ｄ変換器
５ＭＰＵ（第２，第３調整手段）
７記憶部
８圧力生成装置
Ｔトリマ（第１調整手段）

Claims

電源と、該電源によって通電され、流体の圧力に応じた信号を出力する圧電変換手段と、該圧電変換手段から出力された信号に、調整することが可能な信号を加算する加算回路と、該加算回路の加算結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器により変換された信号に基づいて前記圧力を演算する演算手段とを備える圧力計の前記電源、前記圧電変換手段、及び前記加算回路を夫々調整することにより、前記圧力計を較正する方法において、
前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態で、前記電源から通電しない場合の前記加算回路の加算結果と、前記電源から所定の通電をする場合の前記加算回路の加算結果との差が所定値以下となるように前記圧電変換手段の感度を調整する第１ステップと、
前記電源から所定の通電をしておき、前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態における前記加算回路の加算結果と、前記圧電変換手段に第２基準圧を加えた状態における前記加算回路の加算結果との差が前記Ａ／Ｄ変換器の作動範囲に基づいた幅をもつように前記電源から通電する量を調整する第２ステップと、
前記圧電変換手段に第１基準圧を加え、前記第２ステップにて調整された量で通電する場合の前記加算回路の加算結果が所定値となるように前記加算回路で加算する信号を調整する第３ステップとを有することを特徴とする圧力計の較正方法。
前記第１乃至前記第３ステップは、前記圧力計に設けられた記憶手段の記憶内容に基づいて実行する請求項１記載の圧力計の較正方法。
前記第１ステップは、前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態で、前記電源から所定の通電をする場合の、前記圧電変換手段内に設けられたブリッジ回路の平衡を得るように前記圧電変換手段の感度を調整する請求項１記載の圧力計の較正方法。
電源と、該電源によって通電され、流体の圧力に応じた信号を出力する圧電変換手段と、該圧電変換手段から出力された信号に信号加算する加算回路と、該加算回路の加算結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器により変換された信号に基づいて前記圧力を演算する演算手段とを備える圧力計の前記電源、前記圧電変換手段、及び前記加算回路を夫々調整することにより、前記圧力計を較正する装置において、
前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態における前記電源から通電しない場合の前記加算回路の加算結果と、前記電源から所定の通電をする場合の前記加算回路の加算結果との差が所定値以下となるように前記圧電変換手段の感度を調整する第１調整手段と、
前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態における前記加算回路の加算結果と、前記圧電変換手段に第２基準圧を加えた状態における前記加算回路の加算結果との差が前記Ａ／Ｄ変換器の作動範囲に基づいた幅をもつように前記電源から通電する量を調整する第２調整手段と、
前記圧電変換手段に第１基準圧を加え、前記第２調整手段にて調整された量で通電する場合の前記加算回路の加算結果が所定値となるように前記加算回路で加算する信号を調整する第３調整手段とを備えることを特徴とする圧力計の較正装置。
所定情報を記憶する記憶手段を更に備え、該記憶手段の記憶内容に基づいて前記第１乃至前記第３調整手段を作動すべくなしてある請求項４記載の圧力計の較正装置。
前記第１調整手段は、前記圧電変換手段に第１基準圧を加えた状態で、前記電源から所定の通電をする場合の、前記圧電変換手段内に設けられたブリッジ回路の平衡を得るように前記圧電変換手段の感度を調整すべくなしてある請求項４記載の圧力計の較正装置。