JPH02189422A - ディジタルパネルメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、工場の検査ラインや試験装置などの制御盤
に装着され、検出装置の検出データをディジタル表示す
るパネルメータに関する。

（ｂ）従来の技術 制御盤に取り付けられるパネルメータでは、検出装置の
検出データを計測部において計測し、この計測結果を数
値表示部にディジタル表示するようにしたものがある。

例えば第１６図に示すように、製品９５を搬送するコン
ベア９２の下方に、製品９５の重量に対応する電圧を出
力する重量センサ９３を備え、この重量センサ９３の出
力電圧をディジタルパネルメータ９】に入力する。ディ
ジタルパネルメータ９１は入力された電圧を計測し、こ
の計測結果を数値表示部に表示するとともに、予め設定
された基準値と比較し、重量センサ９３の出力電圧が正
規の範囲にない場合にパネルメータ９１から出力される
信号によってモータ９４の動作を停止して製品９５の搬
送を止める。この他にもパネルメータ９１からの信号に
よって警告灯を点灯したり、適正でない製品９５を別の
搬送路に導く場合がある。また検出装置を適宜変えるこ
とにより製品の形状検査を行うことができ、さらに、パ
ネルメータから出力された信号をバルブを駆動するアク
チュエータに供給することによって圧力制御を行うこと
もできる。

（Ｃ１発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のディジタルパネルメータでは入力
レンジを切り換えるようにしたものがなく、数値表示部
において表示できる範囲を変更することができず、計測
範囲は固定されていた。このため、入力される電圧また
は電流の大きさが変化した場合には、変化後の電圧また
は電流を計測範囲に含む仕様のものに交換しなければな
らなかった。また、入力の要求仕様に応じて多種類の物
を予め容易しておく必要があった。

この発明の目的は、入力部のゲインを選択的に変更でき
るようにして上記の問題を解決できるディジタルパネル
メータを提供することにある。

（ｄ）課題を解決するだめの手段 この発明のディジタルパネルメータは、　入力部におけ
る入力レンジを選択的に設定する入力レンジ設定手段と
、入力レンジ設定手段により設定された入力レンジに応
じて人力部のゲインを変更するゲイン変更手段と、を設
けたことを特徴するすなわち、第１図に示すように、レ
ンジ設定手段において選択、設定された入力レンジが入
力部に直接または間接に出力され、入力部はこれに応じ
てゲインを変える。

（ｅ暦乍用 この発明においては、入力レンジ設定手段により入力部
のゲインを変えることになるため、入力レベルの大小や
電圧、電流の相違があっても、計測部では、入力設定が
適当になされている限り、入力を同じ取扱にすることに
なる。

（ｆ）実施例 ■機能説明 この発明の実施例に係るパネルメータは以下に説明する
機能を備えている。

ｉスケーリング機能 検出装置の検出データを所定の関係に基づいて演算し、
この結果を表示部に表示する機能である。例えば、検出
装置の検出データがｍＡ単位で出力される場合に、これ
をｋｇ単位に変換した値を表示する。

ｉｉ基準値設定機能 比較部において、検出装置から入力された検出データと
比較する基準値を設定入力する機能である。本実施例の
パネルメータではＨＨ，Ｈ，Ｌ。

ＬＬの４レベルのそれぞれについて基準値を設定できる
。

ｉｉｉテスト機能 実入力の代わりにキー人力により擬似的に入力値を与え
、主動作をテストする機能である。

ｉｖリニア出力設定機能 上記ｉのスケーリング機能により得られた演算結果をア
ナログ出力する際に、この出力値に最大値と最小値を設
定し、その範囲内においてリニア出力す機能である。

■主動作機能 検出装置から入力された検出データを、上記ｉのスケー
リング機能に従って表示部に表示するとともに、比較部
における比較結果に応じた信号および上記１ｖのリニア
出力信号を出力する８１能である。

■構成の説明 第２図（Ａ）は上記パネルメータの正面図、同図（Ｂ）
は正面の要部を示す図である。

パネルメータ本体１の正面中央部には５桁の７セグメン
トの数値表示器２が備えられている。この数値表示器２
は最上位桁が１のみを表示する４２桁の数値表示器であ
る。この数値表示器の上側には、表示ランプ３ａ〜３ｅ
が設けられている。

この表示ランプ３ａ〜３ｄは、主動作時には数値表示器
２に表示されている表示値のレベルの程度を表示する。

例えば、レベルが非常に低い時にはＬＬを表示する表示
ランプ３ｄが点灯する。また、スケーリング時、基準値
設定時およびリニア出力設定時には設定入力される数値
のレベルまたは設定点を表示する。この意味においては
後述する。数値表示器２の右側にはデータ読出し表示ラ
ンプ４およびピーク／ボトムランプ５が備えれらている
。

また、数値表示器２の下側にはカバー６が下方をヒンジ
にして開閉自在にされている。このカバー６の内部には
データキー７、エンターキー８、カウントアツプキー９
およびカーソルキー１０が備えられている。さらに、蓋
１１の内部には切替えスイッチ１２およびデイツプスイ
ッチ１３が備えられている。主動作時にデータキー７を
操作するとデータ読出し表示ランプ４が点灯するととも
に、表示ランプ３ａが点灯し、ＨＨレベル範囲のしきい
値となる基準値が数値表示器２に表示される。一定時間
以内に再度データキー７が操作されると表示ランプ３　
ｂ−３ｃ−３ｄ−３ａと順に点灯し、各レベル範囲のし
きい値となる基準値が表示される。また、基準値設定時
およびリニア出力設定時には、データキー７の操作によ
って表示ランプ３ａ〜３ｄが順に点灯し、数値が設定さ
れるレベルを表示する。さらにスケーリング時にはこの
データキー７の操作によって同様に表示ランプ３ｂ→３
Ｃ→３ａ→３ｄが順に点灯し、設定すべき数値を表示す
る。この表示値は上記のようなしきい値ではなく、スケ
ーリング処理を行う時の傾き（係数）を決めるための値
である。

エンターキー８、カウントアツプキー９およびカーソル
キー１０はいずれも、上記スケーリング時、各値設定時
、リニア出力設定時において数値を設定入力する際に用
いられるキーである。すなわち、カーソルキーｌＯによ
り数値表示器２において桁を選択し、選択した桁の数値
のカウントアツプキー９により変更する。エンターキー
８の操作によって数値表示器２に表示されている数値が
設定される。切替えスイッチ１２は入力レンジを切り替
えて計測範囲を設定するスイッチであり、第１図に示す
レンジ設定手段に相当する。デイツプスイッチ１３はそ
のオン／オフの組み合わせにより前述の機能ｉ〜■のう
ち実行すべき機能を選択する。

第３図は、上記パネルメータの背面方向の組立図である
。

パネルメータ本体１の背面下部には入力部１４が複数の
端子接続部により形成されている。この複数の端子のう
ちの３端子はビーク／ボトムホールドモードの実行に係
る端子であり、ホールドモードが設定されるとエンター
キー８の操作により数値表示器２には最大値または最小
値の何れかが表示され、このときピーク／ボトム表示ラ
ンプ５が点灯する。

パネルメータ本体１の背面上部には開口部１６が形成さ
れている。この開口部１６からパネルメータｌの内部に
出力部１５が嵌入する。このとき、出力出力部１５の接
続端子部１７はパネルメータ１の内部に設けられたコネ
クタ１８に嵌入する第４図（Ａ）〜（Ｃ）は、上記パネ
ルメータの一部を構成する出力部の背面図および出力端
子構成図である。

同図（Ａ）は接点出力の出力部１５ａを示し、同図（Ｂ
）はトランジスタ出力の出力部１５ｂを示し、同図（Ｃ
）はＢＣＤ出力の出力部１５ｃを示している。上記出力
部１５１〜１５ｃはいずれも開口部１６からパネルメー
タ本体１の内部に嵌入する形状に形成されており、出力
部１５ａ〜１５Ｃのうちからパネルメータ本体１に装着
する出力部を選択することによって、パネルメータｌに
接続される装置に応じた信号を出力することができる。

第５図（Ａ）は上記パネルメータのブロック図であり、
同図（Ｂ）は要部の回路図である。

パネルメータ本体１に設けられたマイクロコンピュータ
２１には、入力選択部１４に入力された図外の検出装置
の検出データがアンプ２５およびＡ／Ｄ変換器２４を経
て計測データとして入力される。この入力選択部１４、
アンプ２５およびＡ／Ｄ変換部２４が第１図に示す入力
部に相当する。また、マイクロコンピュータ２１には切
替えスイッチ１２、デイツプスイッチ１３およびキー７
〜ＩＯの入力データが入力される。マイクロコンピュー
タ２１に接続されたＲＯＭ２３には、マイクロコンピュ
ータ２１の動作を規定するプログラムが記憶されている
。またバッテリバックアップされたＲＡＭ２６には、キ
ー、７〜１０のオン／オフ操作により設定入力されたス
ケーリング値および基準値などが格納される。

マイクロコンピュータ２１はＡ／Ｄ変換器２４から入力
された検出データを機種データ、スケーリング値、基準
値などに基づいて出力バッファ２２を介して出力部に出
力する。本体１には接点出力部１５ａ、トランジスタ出
力部１５ｂまたはＢＣＤ出力部１５ｃの何れかが接続さ
れる。接点出力部１５ａが接続されている場合には出カ
バソファ２２から制御データがリレードライバ３１に出
力され、リレードライバ３１はこの制御データに基づい
てリレー接点を開閉する。トランジスタ出力部１５ｂが
接続されている場合には制御データはフォトカプラ３２
を介してオープンコレクタ端子によりトランジスタ出力
される。また、ＢＣＤ出力部１５ｃが接続されている場
合には制御データはフォトカプラ３３からラッチ回路３
４に一旦ランチされてＢＣＤコードに変換され、オープ
ンコレクタ端子により出力される。

第５図（Ｂ）に示すように、入力選択部１４には４個の
入力端子が設けられており、各入力端子にはそれぞれ抵
抗値が異なる抵抗Ｒ１−Ｒ４のそれぞれ、およびアナロ
グスイッチＳＷＩ〜ＳＷ４のそれぞれが接続されている
。入力選択部１４にはマイクロコンピュータ２１から信
号Ｓ１が入力される。この信号Ｓ１により、アナログス
イッチＳＷＩ〜ＳＷ４のいずれかがオンする。この入力
選択部１４によって、まず第１の選択がおこなわれる。

また、アンプ２５はオペアンプＯＰＩから構成され、帰
還抵抗Ｒ５〜Ｒ８はスイッチＳＷ５によって選択される
ようになっている。マイクロコンピュータ２１から人力
される信号Ｓ２によりｋ　Ｊａ！抵抗抵抗−５〜Ｒ８ず
れかまたは複数個がスイッチＳＷ５により選択的に接続
され、アンプ２５のゲインが変化する。マイクロコンピ
ュータ２１は、切替えスイッチ１２のデータに基づいて
信号Ｓ１、Ｓ２を出力する。この信号Ｓｌ、Ｓ２によっ
て入力選択部１４およびアンプ２５の入力段階のゲイン
が設定される。入力部でのゲイン選択を入力選択部１４
とアンプ２５との２段で行っているのは、より正確なゲ
イン設定（レンジ選択）を行うためである。

■動作説明 第６図〜第１１図は上記ディジタルパネルメータの制御
部の処理手順を示すフローチャートである。

初期動作 第６図に示すようにマイクロコンピュータ２１は電源が
投入されると、ＲＡＭ２６に記憶されているデータを、
マイクロコンピュータ２１内の記憶エリアに読み出す（
ｎｌ）。ついでデイツプスイッチ１３の状態を読み出し
くｎ２）、どの機能が選択されているかを判別する（ｎ
３〜ｎ６）。

また、切替えスイッチ１２の状態から設定されている入
力レンジを判別し、この判別結果に応じた信号Ｓ１，２
を入力選択部１４およびアンプ２５に出力する。これに
よって、入力選択部１４およびアンプ２５を含む入力部
のゲインが決定される例えば、切替えスイッチ１２によ
り−１９９゜９９Ｖ〜＋１９９．９９Ｖの入力レンジが
設定されている場合には、アンプ２５から出力される電
圧レベルが−１９９，９９Ｖ〜＋１９９．９９Ｖになる
ように抵抗Ｒ１〜Ｒ４および帰還抵抗Ｒ５〜Ｒ８を選択
する信号Ｓｌ、Ｓ２を出力する。これによってＡ／Ｄ変
換部２４から出力される計測データの最小値および最大
値が−１９９，９９Ｖおよび＋１９９．９９Ｖに対応す
る。−船釣なパネルメータでは、計測データが表示デー
タとしてそのまま表示部に供給されるため、表示部にお
ける表示範囲は入力レベルに一致する。しかし、本実施
例では以下に述べるスケーリング機能により、入力レベ
ルと表示範囲とは必ずしも一致しないｉｉスケーリング
機能の設定 スケーリング機能の設定が選択されている場合には第７
図に示すスケーリング設定モードの処理を実行する。こ
のスケーリング設定モード時には、第１２図＜Ａ）に示
すＸ２　、ＹＺ　、Ｘ、およびＹｌの各個の設定を小数
点の設定とともに行う（ｎｔｉ〜ｎ１５）。ここにおい
てデータキー７が操作される毎に表示ランプ３　ｂ−３
ａ−３Ｃ−３ｄが順に点灯して設定すべき値Ｘ２−Ｙ２
−Ｘ→Ｙ１が順に示され、カウントアツプキー９および
カーソルキー１０を用いて数値表示器２に数値を表示さ
せ、エンターキー８によりこの数値を入力する。このよ
うにして人力値Ｘｌ　、Ｘｚに対応する表示値Ｙ＋、Ｙ
Ｚが設定される。

各数値は１９９９９〜−１９９９９の範囲で設定可能で
あり、入力値を高上表示（第１２図（Ｂ）〕、逆比例表
示〔第１２図（Ｃ）〕および−〜＋範囲表示〔第１２図
（Ｄ）〕などの表示状態で表示することができる。各数
値および少数点の設定が終了すると、データチエツクが
行われる（ｎ１６）。このデータチエツクは人力値ＸＩ
、Ｘ２が切替えスイッチ１２によって設定された人力レ
ンジの範囲にあること、表示値Ｙ、、Ｙ、が表示可能な
数値であること、および入力値Ｘ、、Ｘ２が同一の数値
でないことをチエツクする。データチエツクにおいて設
定された値が適正であると判断された場合にはこれらの
値をＲＡＭ２６に記憶する登録処理がなされ（ｎ１７）
、設定された値が不適正である場合はエラーメツセージ
を表示するエラー処理を実行する（ｎ１８）。

ｉｉｉ基準値の設定 基準値設定機能が選択されている場合には第８図（Ａ）
に示すように、基準値ＨＨ，Ｈ，Ｌ、　　ＬＬおよびヒ
ステリシス（ＨＹＳ）の設定がなされる（ｎ２１”ｎ２
５）。この基準値の設定値には、データキー７の操作に
より表示ランプ３ａ〜３ｄが順に点灯し、設定すべき値
が表示される。この表示中において数値表示器２にカウ
ントアツプキー９およびカーソルキー１０を用いて数値
を表示させ、エンターキー８により設定入力する。基準
値ＨＨ，Ｈ，Ｌ、ＬＬおよびヒステリシスが設定される
とデータチエツクを行う　（ｎ２６）。このデータチエ
ツクは各個が表示範囲内にあることおよび、 ＨＹＳ≠Ｏ ＨＨ≧Ｈ ＬＬ≦Ｌ Ｈ≧Ｌ＋ＨＹＳ の関係が成り立つか否かを判別する。データチエツクに
おいて、設定された値が適正である場合には各個をＲＡ
Ｍ２６に記憶する登録処理がなされ（ｎ２７）、不適正
である場合にはエラーメソセージを表示するエラー処理
を行う（ｎ２８）。

以上のようにして基準値ＨＨ，Ｈ，Ｌ、ＬＬおよびヒス
テリシス（ＨＹＳ）が設定人力されると、主動作時にお
いて第１３図に示すように、入力値を各基準値と比較し
、ＨＨ出力、Ｈ出力、ＰＡＳＳ出力、Ｌ出力およびＬＬ
出力のそれぞれが出力される。

第８図（Ｂ）は、基準値設定モードにおける各値の設定
入力処理を詳細に示すフローチャートである。データキ
ー７が操作さると（ｎ７１）、エンターキー８の操作を
判別しくｎ７２）、エンターキー８が操作された場合に
は現在の入力をスケＩＪング処理した表示値を数値表示
器２に表示する（ｎ　７３）。ここでカウントアツプキ
ー９およびカーソルキー１０が操作された場合には、そ
の操作内容に従って数値表示器２に表示している数値を
変更する（ｎ７４）。この後、エンターキー８の操作を
待機しくｎ７５）、エンターキー８が操作されると数値
表示器２に表示している値を基準値として設定する（ｎ
　７６）。

ｉｖリニア出力の設定 リニア出力設定機能が選択された場合には第９図に示す
ように、リニア設定値Ｈ，Ｌの設定入力を受は付ける（
ｎ３１．ｎ３２）。このリニア設定値の設定入力におい
ては、データキー７の操作により表示ランプ３ｂ、３ｃ
が点灯し、設定入力すべきリニア設定値ＨまたはＬが表
示され、カウントアツプキー９およびカーソルキー１０
の操作によって数値表示部２に設定すべき値を表示させ
エンターキー８の操作により入力する。こののち設定入
力されたリニア設定値のデータチエツクを行う（ｎ３３
）。このデータチエツクではリニア設定値Ｈ，Ｌが表示
範囲内にあるか否かの判別がなされる。リニア設定値が
適正な値である場合にはＲＡＭ２６に記憶する登録処理
がなされ（ｎ３４）、不適正である場合にはエラー処理
を行う（ｎ３５）。

以上のようにしてリニア設定値が設定入力されると、第
１４図に示すように、リニア設定値Ｌ〜Ｈの範囲の表示
値を出力値Ｍｉｎ−Ｍａｘの範囲に割り当ててリニア出
力する。このようなリニア出力機能は、パネルメータ本
体１に、Ｄ／Ａ変換器などを備えた図外のリニア出力部
が装着されたときのみにおいて実行される。これによっ
て、スケーリング処理された表示値をアナログメータに
表示することができる。

Ｖテストモード テスト機能が選択された場合には第１０図に示すように
、エンターキー８、カウントアツプキー９およびカーソ
ルキー１０の操作によるテストデータの入力を受は付け
（ｎ４１）、入力されたテストデータに対してスケーリ
ング処理を実行したのち表示処理、比較出力処理、リニ
ア出力処理およびＢＣＤ出力処理を実行する（ｎ４２〜
ｒｒ　４５）。また、本体１にシリアル通信ユニットが
装着されている場合には通信処理を実行する（ｎ４６）
。ｎ４２における表示処理は、テストデータをスケーリ
ング処理した表示値を数値表示部２に表示する。ｎ４３
の比較出力処理では、表示値を基準値設定モードにおい
て設定人力された基準値と比較し、この結果に応じて第
１３図の下段に示す出力を行う。ｎ４４におけるリニア
出力処理では、テストデータに応じた表示値をリニア出
力設定モードにおいて設定入力されたリニア設定値に応
じた値にして出力する。ｎ４５のＢＣＤ出力処理では、
テストデータに対応する表示値を２進化１０進（ＢＣＤ
）データに変換して出力する。ｎ４６の通信処理では、
シリアル通信ユニットを介して外部のパーソナルコンピ
ュータなどの装置から入力されたデータをテストデータ
としてスケーリング処理を実行し、その結果をシリアル
通信ユニットを介して外部装置に出力する。

ｖｉ主動作 主動作が選択された場合には第１１図に示すように、Ａ
／Ｄ変換部２４を介して入力部１４から入力されたデー
タが計測範囲内にあるか否かの判別を行うデータチエツ
クを実行しくｎ５１）、ノイズの影響を低減するため、
連続して入力された複数のデータの平均値を求めるＣｎ
５２）。こののち、パネルメータ１における人力値と出
力値との誤差を校正する校正処理がなされる（ｎ　５３
）。この校正処理においては、第１５図に示すように、
実際の出力値Ｌａ、Ｈａと、理想的な出力値り、　　Ｈ
との誤差を次式を用いて校正する。

校正値＝　（ＨＬ）／　（Ｈａ−Ｌａ）×（入力値−Ｌ
ａ）＋Ｌ 上記式より校正処理された校正値を用いてスケーリング
処理が実行される（ｎ５４）。このスケーリング処理に
おいては、第７図に示す処理において設定入力された値
を用いて、 表示値＝　（ｙｚ　−ｙｔ　）　／　（ｘｚ　−ＸＩ　
）×（校正値−ＸＩ　）＋Ｙ。

により表示値を求める。

このようにして求められた表示値はそれまでの最大値お
よび最小値と比較される。ｎ５４において求めた表示値
がそれまでの最大値を上回る場合にはその値を最大値と
して記憶し、表示値がそれまでの最小値を下回る場合に
は新たに最小値として記憶する。ついで、求められた表
示値を７セグメントの表示データにして数値表示器２に
出力しくｎ５６）、本体１に装着されている出力部に応
じて比較出力処理（ｎ５７）、リニア出力処理（ｎ５Ｂ
）、またはＢＣＤ出力処理（ｎ５９）を実行する。また
、本体１にシリアル通信ユニットが装着されている場合
には通信処理を実行する（ｎ６０）。

（ａ発明の効果 この発明によれば、設定された入力レンジに応じて入力
部のゲインが変わるため、入力部に入力される電圧また
は電流のレベルに応じた精度で計測データを表示するこ
とができ、入力電圧または入力電流が変化しても、変化
後の入力値を含むレンジに入力レンジを切り替えるだけ
で足り、本体を交換す４必要がない。また、入力に対す
る多くの仕様が要求されても、各仕様に対応する個々の
本体を予め容易しておく必要がない。このため、製造コ
スト、部品管理コストが低くなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す機能ブロック図、第２図
（Ａ）はこの発明の実施例であるパネルメータの正面図
、第２図ＣＢ）は同パネルメータの正面の要部を示す図
、第３図は同パネルメータの背面方向の組立図、第４図
（Ａ）〜（Ｃ）は同パネルメータに装着される出力部の
背面図および出力端子構成図、第５図（Ａ）は同パネル
メータのブロック図、第５図（Ｂ）は要部の回路図であ
る。第６図〜第１１図は同パネルメータの制御部の処理
手順を示すフローチャートであり、第６図は初期動作の
処理手順を示し、第７図はスケーリング設定モードに係
る処理手順を示し、第８図（Ａ）および（Ｂ）は基準値
設定モード時の処理手順を示し、第９図はリニア出力設
定モード時の処理手順を示し、第１０図はテストモード
時の処理手順を示し、第１１図は主動作モードにおける
処理手順を示している。第１２図（Ａ）〜（Ｄ）はスケ
ーリング処理による入力値と出力値との関係を示す図、
第１３図は比較機能による入力と出力との関係を示す図
、第１４図はリニア出力処理における基準値と出力との
関係を示す図、第１５図は校正処理における入力と出力
との関係を示す図である。また第１６図は上記パネルメ
ータの使用状態を説明する模式図である。 １−パネルメータ本体、 １２−切替えスイッチ（人力レンジ設定手段）、１１１
−人力部、 ２４−Ａ／Ｄ変換部（計測部）、 ２５−アンプ（計測部）、 Ｒ５−Ｒ８−帰還抵抗（ゲイン変更手段）ＳＷ５−スイ
ッチ（ゲイン変更手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）計測結果を数値表示部に表示するディジタルパネ
   ルメータにおいて、 入力部における入力レンジを選択的に設定する入力レン
   ジ設定手段と、入力レンジ設定手段により設定された入
   力レンジに応じて入力部のゲインを変更するゲイン変更
   手段と、を設けたことを特徴とするディジタルパネルメ
   ータ。