JPH02200093A - 複数点同時計測システム - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の送信機付測定器で計測した複数の測定
値を、同測定器からホストシステムへ伝送する複数点同
時計測システムに係わり、特に同一の周波数帯等の同一
伝送手段を用いて時分割して複数測定値を伝送する複数
点同時計測システムに関する。

〔従来の技術］ 被測定物体の微小移動距離を例えば０．１ｍｍ単位又は
０．０１ｍｍ単位まで正確に測定できる携帯型の変位測
定器の一つとして、例えば第１２図に示すようなダイヤ
ルゲージが知られている。このようなダイヤルゲージで
代表される変位測定器１のなかには、図示するように接
触子２の基準位置からの移動距離を表示部３にデジタル
表示するものがある。

また、接触子２の移動距離を電気信号に変換する手段と
して、発振周波数の変化量を検出するものがあり例えば
、前記接触子２を支持する軸にコア部材を取り付け、こ
のコア部材を巻回するように一対のコイルを設けて、各
コイルを用いてコルピッツ型の発振器を構成し、接触子
２に連動するコア部材が前記一対のコイル内を移動する
ことによって生じる発振器の発振周波数ｆの変化量から
コア部材の移動距離、すなわち接触子２の移動距離をデ
ジタル的に算出し、表示部にデジタル表示する。

このようなマニアルで測定操作する携帯型の変位測定器
ｌにおいては、測定された移動距離を能率よくデータ処
理するために、変位測定器自体に超小型の送信機を組み
込み、測定された移動距離を外部のホストシステムへ無
線出力する試みがあるがこの場合、携帯型の変位測定器
１は複数用いられることが多く、無線出力するにあたり
、各変位測定器ｌの送信機の使用する周波数帯をそれぞ
れ個別に割当て相互の送信データが混信しないようにし
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述したように各送信機に個別の周波数
を使用する場合、次のような問題点があった。

（１）１つのシステムに複数の無線周波帯を使用するた
めこの管理が煩雑となる。

（２）複数の無線周波数帯をホストシステムは受信する
ため受信機のメカニズムが複雑となり、かつ高価となる
。

（３）万一、複数個のうち１個が故障しても周波数帯が
異なるための他の周波数帯を使用する送信機、受信機を
代替機とすることができない。

（４）それぞれ異なる周波数帯を使用するため、使用で
きる周波数帯の数から制限され、多（の測定器を同時に
使用できない。

本発明は、上記従来の欠点を除くため、単一の周波数帯
を使用し、複数個の測定器からの測定値を時分割してホ
ストシステムに伝送できる複数点同時計測システムを提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の複数点同時計測シ
ステムは、同期信号を出力する同期信号出力部と、被測
定物を測定し測定値を出力する計測部と時分割を行うた
めの送信時間差を設定する送信時間差設定部と該送信時
間差と前記同期信号に基づき、前記測定値を出力する演
算制ｍ部と該演算制御部の出力する測定値を送信する送
信部とを備えた複数の送信機付測定器と、前記複数の送
信機付測定器からの測定値を処理するホストシステムと
、を備えた構成をもって課題を解決する手段とするもの
である。

〔作　用〕

本発明の複数点同時計測システムは、各送信機付測定器
の送信時間差設定部で互いの測定値送信時間が合致しな
いよう同期信号出力部からの同期信号を基準として送信
時間差を設定する。計測部は被測定物を計測して測定値
を演算制御部へ出力する。演算制御部は、計測部から入
力した測定値を、同期信号出力部からの同期信号と送信
時間差設定部で設定した送信時間差に基づいて決まる周
期で送信部に出力する。送信部はこの測定値をホストシ
ステムに送信する。ホストシステムは各送信機付測定器
から、互いに時間差をつけて送られてくる測定値を受信
し所定のデータ処理を行う。

また、同期信号を入力してから最初に測定値を出力する
時間を設定し、各測定値を出力する出力間隔を設定して
、単一の周波数帯により多数の測定値の伝送をおこなう
。

（実　施　例〕 以下、本発明の一実施例を第１図〜第１１図を用いて説
明する。

第１図は本実施例の概略構成を示すブロック図である。

本ブロック図は大きく分けて、送信機付変位測定器３１
と、複数の送信機付変位測定器３１に対して同期信号を
出力する同期信号出力部３２および複数の送信機付変位
測定器３１から測定値を無線で受信してデータ処理を行
うホストシステム３３により構成されている。なお第１
図において、送信機付変位測定器３１は１個のみを記載
し、他の送信機付変位測定器３１は省略されている。

第２図は送信機付変位測定器３１の外観を示したもので
、はぼ直方体状に形成された筺体１１の下面にガイド軸
１２を介して接触子１３が筺体１１に対して上下に移動
可能に取付けられている。また、筺体１１の前面にはモ
ード切り換えやゼロ点調整等の各種ファンクションキー
１４および液晶表示素子で形成された表示器１５が取り
付けられている。

次に接触子１３の変位を電気信号に変換する構成を第３
図に示す。接触子１３の軸にはコア部材１７が取り付け
られ、接触子１３の上下動はコア部材１７の上下動とな
る。コア部材１７の中央部には一次コイル２２が巻回さ
れており、−次コイル２２の上下に二次コイル２３ａ、
２３ｂが巻回されている。接触子１３の軸はコイルスプ
リングを介して筐体１１の頂板に固定されている。

コア部材１７と一次コイル２２．二次コイル２３ａ　、
　２３ｂとの上下方向の相対変位を電気信号に変換する
回路は第１図に符号１６で示す周知のコルピッツ型発振
回路であり、トランジスタ１８のベースとエミッタの間
に、抵抗２１．直列に接続されたコンデンサ１９，２０
．を並列に接続し、さらに、二次コイル２３ａとスイッ
チ２４ａおよび二次コイル２３ｂとスイッチ２４ｂを並
列に接続し、これに更に一次コイル２２を直列に接続し
たコイル回路を並列に接続した構造である。なお、二次
コイル２３ａと２３ｂとは同一のインピーダンス値を有
している。前記コルピッツ型発振回路１６は、カウンタ
２５に接続され、該コルピック型発振回路１６の発振周
波数をカウントする。また、第１図において２６は演算
制御部であり、カウンタ２５の出力より変位を算出する
とともに、この変位を所定の周期で出力する。２７は二
次コイル２３ａ　、　２３ｂのスイッチ２４ａ、２４ｂ
を、交互に開閉する周期Ｔ。を設定する計測タイマであ
り、２８は前記演算制御部２６で算出した変位を出力す
る周期を設定する送信タイマである。１５は前記算出し
た変位を表示する表示器である。２９はキーボードであ
り、計測タイマ２７．送信タイマ２８の設定、演算制御
部２６への指令などに使用する。なお、このキボード２
９は差し込み式として、初期設定をした後は取り外せる
ようにしてもよい。こうすることにより、１つのキーボ
ードで複数の送信機付変位測定器３１に用いることがで
きる。また計測タイマ２７送信クイマ２８は演算制御部
２６とワンチップに組み込まれたものを使用すれば小型
化が図れる。３０は演算制御部２６より所定の周期で出
力される変位側定植をホストシステム３３へ送信する送
信部である。

同期信号出力部３２からの同期信号は演算制御部２６の
ＣＰＵに割り込みを行うが、同期信号の伝送方法として
は、有線方式、無線方式、光方式、超音波方式などを用
いることができる。

次に動作について説明する。

第３図において接触子１３を上方へ移動させると、コア
部材１７は二次コイル２３ａの方向へ移動し、−次コイ
ル２２と二次コイル２３ａとの間の結合が密になる。ま
た、接触子１３を下方へ移動させると、コア部材１７は
二次コイル２３ｂの方向へ移動して、逆に一次コイル２
２と二次コイル２３ｂとの間の結合が密になる。

したがって、コア部材１７が一次コイル２２の中心位置
（基準位置）に位置した状態においては、スイッチ２４
ａのみを閉じた場合のこのコルピッツ型発振回路１６の
発振周波数ｆａとスイッチ２４ｂのみを閉じた状態にお
ける発振周波数ｆ８とは一敗する。次いで、コア部材１
７をいずれかの方向へ移動すると、各発振周波数ｆＡ、
ｆｍ間に差が発生し、その周波数差へｆ（−ｆＡ　　ｆ
ｓ）がコア部材１７の前記基準位置からの移動量りに対
応した値となる。この周波数差へｆと移動量りとの間の
関係は、例えば、第４図に示すようにほぼ直線関係とな
る。

このコルピック型発振回路１６の各発振周波数ｆ１．［
８はカウンタ２５でカウントされ、デジタル値に変換さ
れて次の演算制御部２６へ人力される。

この演算制御部２６は例えばマイクロコンピュータで構
成されており、各種入出力ボート＋　　ＲＯＭ。

ＲＡＭ等を内蔵している。そして、この演算制御部２６
は一定時間Ｔ０毎にタイマ２７から人力される時間割り
込み信号にて前記コルピッツ型発振回路１６の各スイッ
チ２４ａ、２４ｂを交互に開閉するとともに、カウンタ
２５から入力された各発振周波数ｆＡｆ、に基づいて前
記接触子Ｉ３の移動距離りを算出して、表示器１５に表
示するとともに、デジタルの伝送フォーマットに組み込
み、送信タイマ２８と同期信号出力部３２からの同期信
号に基づくタイミングで送信部３０へ送出する。　送信
部３０は入力した移動距離りが組み込まれた伝送フォー
マットを周波数変ｇＪｌ（ＦＳＫ変１りシて無線出力す
る。この送信部３０から無線出力された電波はホストシ
ステム３３の受信機で受信され、前記移動距離りは元の
デジタル値に復調される。

次にコルピッツ型発振回路１６．　カウンタ２５．計測
タイマ２７及び演算制御部２６の動作を説明する。

演算制御部２６はタイマ２７から一定時間Ｔ０毎に時間
割り込み信号が人力されると、第５図に示す流れ図に従
って計測タイマ割り込み処理を実行する。流れ図が開始
されると、コルピッツ型発振回路１６のスイッチ２４ａ
の開閉状態を調べる。スイッチ２４ａが閉成されていれ
ば、同スイッチ２４ａを開放し、逆にスイッチ２４ｂを
閉成して、カウンタ２５をリセットする。その結果、コ
ルピッツ型発振回路１６の発振周波数はｆＡからｆｍへ
変化する。カウンタ２５は変更後の発振周波数ｆ、のカ
ウントを開始する。なお、このカウンタ２５はカウント
開始から前記一定時間Ｔ０より短い所定時間経過後に前
記発振周波数ｆ、のカウント動作を終了して、カウント
された発振周波数値ｆｍを出力する。

一方、スイッチ２４ａが開放されていれば、スイッチ２
４ｂを開放して、スイッチ２４ａを閉成して、カウンタ
２５をリセットする。その結果、カウンタ２５は発振周
波数ｆ、のカウントを開始する。　また、演算制御部２
６は第６図の流れ図に従って移動距離りの算出処理メイ
ンルーチンを実行する。流れ図が開始されると、各種初
期処理を実行した後、Ｓ（ステップ）１でカウンタ２５
からの発振周波数ｒが入力されると、コルピッツ型発振
回路１６のスイッチ２４ａの開閉状態からその周波数の
種別を判断する。Ｓ２でスイッチ２４ａが閉成されてい
れば、入力された発振周波数はｆＡであるので、記憶部
のｆ、バッファへ格納する。そして、Ｓｌへ戻り、次の
発振周波数の入力を待つ。

Ｓ２にて発振周波数の入力がｆ、であれば、その入力値
ｆ１をｆ、バッファへ格納する。そして、各バッファか
ら各発振周波数ｆａ、ｆＢを読み出してその周波数差△
ｆ（ｆＡ　　ｆｉ）を算出する。

その後、変換式Ｄ＝Ｆ　（△ｆ）を用いて移動距離りを
算出する。移動距離りが算出されるとメモリに記憶した
後表示器１５にデジタル表示し、再び流れ図の８１へ戻
る。第９図はこの動作を示すタイムチャートである。

第９図において、コルピッツ型発振回路１６の発振周波
数が一定時間Ｔ０毎に周波数ｒ、Ａ、、ｒ、へ切り替わ
る。その結果、カウンタ２５の出力もｆ。

１８間で交互に変化する。演算制御部２６は２Ｔ。毎に
移動距離りを算出する。

次に移動距離りを同期信号出力部３２からの同期信号と
、送信タイマ２８からの割り込み信号により、キーボー
ド２９により設定したタイミングと周期で出力する動作
を第７図、第８図により説明する。

第７図は、同期信号により送信タイマ２６を起動するた
めの割り込み処理の流れ図である。この流れ図において
遅延カウンタ値Ｎは、同期信号を人力してＴ０時間経過
後に送信タイマ２８を起動させる値で、キーボード２９
により演算制御部２６へ入力した値である。このＴ、は
別の他の複数の各送信機付測定器３１にも設定され、当
該全測定器３１が時分割して移動距離りをホストシステ
ム３３に伝送するように互いにずらした値に設定されて
いる。

遅延カウンタ値Ｎをメモリより読出し、１を減じＮが０
になるまで繰り返す。Ｎ＝Ｏとなったときが、同期信号
により割り込みを受けてからＴ３時間経過した時である
ので送信タイマ２８を起動し、メインルーチンへ復帰す
る。

次に第８図により送信タイマ２８による割り込み処理を
説明する。第７図の流れ図で送信タイマ２８が起動する
と、Ｔ２時間ごとに割り込み信号を発生する。このＴ２
時間は各送信機付測定器３１で同一の値としてよい。送
信タイマ２８による割り込み信号が発生すると、測定値
りをメモリより読出し、送信部３０へ送出しメインルー
チンへ復帰する。

第１０図は前記第７図、第８図で説明した動作のタイム
チャートで、送信機付測定器３１が３個ある場合を示し
、ＮＯ１〜３は、それぞれの測定器３１に付けた番号で
ある。（ａ）図において、ＮＯＩは同期信号Ｓを受信後
Ｔ１１時間後に送信タイマ２８を起動させ、周ＭＴ２で
割り込み信号を発生し、測定値Ｄ　Ｉ　ｌ　＋　Ｄ　Ｉ
　！　＋　　Ｄ　Ｉ　３をＴ２間隔で送信部３０へ送出
する。ＮＯ２は同期信号Ｓを受信後’Ｉ”Ｘ１時間後に
送信タイマ２８を起動させ、測定値Ｄ２＋＋　　Ｄ、□
、Ｄ２゜を周期Ｔ、で送出する。またＮＯ３は同期信号
Ｓを受信後Ｔ３１時間後に測定値Ｄ３１１　　ＤｊＺ＋
　　Ｄｘｓを周期Ｔ２で送出する。（ｂ１図は、ＮＯ２
において測定値りの送出周期を２　Ｔ　ｚとした場合を
示したものであり、ＮＯ１とＮＯ３は（ａ）と同一であ
る。このようにキーボード２９により設定値を変えるこ
とにより測定値りの送出周期を変更することができる。

上述した実施例は、Ｔ１をソフト的に決めた場合である
が、Ｔ　、Ｔ　ｚを共にタイマーで設定してもよい、こ
の−例を第１１図に示す。この動作を説明すると、同期
信号によりＴ、タイマが起動して同期信号受信後Ｔ１時
間後にＴ□タイマを起動させる。Ｔｔタイマは自身に接
続されたｂ接点ＴｔによりＴ１周期で割り込み信号を発
生する。なおタイマはＴＴＬＩＣで構成されたものを使
用すれば、開閉等の時間は掻めて小さくなる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の送信機付測定器から複数の測定
値を単一の周波数帯でホストシステムへ伝送することが
でき、しかも各測定値の伝送間隔を所望の値に容易に設
定することができるから、各測定２Ｓに個別の周波数帯
を用いた場合に比べると、管理が容易で、一部の測定器
の故障で他に影響を与えることがない。しかも、機構が
簡単であるから安価に供しうるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
、第２図は送信機付変位測定器の外観図、第３図は変位
を電気信号に変換する原理を示す図、第４図は周波数差
と移動量との関係を示す図、第５図は計測タイマによる
割り込み処理を示す流れ図、第６図は周波数差より移動
量を演算する流れ図、第７図は同期信号による割り込み
処理を示す流れ図、第８図は送信タイマによる割り込み
処理を行う流れ図、第９図は第６図の動作を示すタイム
チャート、第１０図は第７図、第８図の動作を示すタイ
ムチャート第１１図はタイマを２個用いてデータの送信
周期を定める方法を示す図、第１２図は一般的な変位測
定器を示す外観図である。　１３−接触子　１５−−一
表示器　１６−−−コルピソツ型発振回路　１７−−−
コア部材　１８−−−　　）ランジスタ２２−−−−次
コイル　２３ａ　、２３１）−−一二次コイル２４ａ　
、２４　ｂ　−−−スイッチ　２５−−一カウンタ　２
６演算制御部　２７−−−計側タイマ　　　　　２８−
ｍ−送信タイマ　２９−ｍ−キーボード　　　　　３０
送信部　３１−−一送信機付変位測定器　　　３２同期
信号出力部　３３−一一ホストシステム（Δｆ＝ｆＡｆ
Ｂ） 歴動ｔＤ 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）同期信号を出力する同期信号出力部と、被測定物
   を測定し測定値を出力する計測部と時分割を行うための
   送信時間差を設定する送信時間設定部と該送信時間差と
   前記同期信号に基づき前記測定値を出力する演算制御部
   と該演算制御部の出力する測定値を送信する送信部とを
   備えた複数の送信機付測定器と、前記複数の送信機付測
   定器からの測定値を処理するホストシステムと、を備え
   たことを特徴とする複数点同時計測システム。
2. （２）前記送信時間設定部が、前記同期信号から所定時
   間後に測定値を出力させる時間を設定する第１設定手段
   と該測定値の出力間隔を設定する第２設定手段とを備え
   たことを特徴とする請求項１記載の複数点同時計測シス
   テム。