JPH02221809A - アナログ測定器用インタフェース装置 - 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１ 本発明はアナログ測定器用インタフェース装置、特にそ
のキャリブレーション機構の改良に関する。

［従来の技術］ 近年、電子機器の小型化に伴い測定データを電気的に出
力可能な測定器が汎用されており、大別してアナログ信
号により測定データを出力するアナログ測定器と、デジ
タル信号で測定データを出力するデジタル測定器がある
。

このうち、アナログ測定器はデジタル測定器に比較し比
較的安価であることから各種製品の製造工程等に於いて
広く用いられている。

そして、このような製造工程に多く配置された各種測定
器の測定データを一括的に処理し製品の総合品質を向上
させることも試みられている。

第３図はこのような工程管理システムの概要を示してい
る。

同図に示すシステムは、データ処理装置１０と、インタ
フェース装置１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、各インタフェ
ース装置１２ａ、・・・１２ｃに各４個づつ接続された
電気マイクロメータ、トルクレンチ、温度計等のアナロ
グ測定器１４ａ、１４ｂ。

、・・１４１と、よりなる。

そして、インタフェース装置１２ａは粗加工工程、イン
タフェース装置１２ｂは仕上加工工程、インタフェース
装置１２ｃは出荷検査工程にそれぞれ配置され、各イン
タフェース装置１２に接続されたアナログ測定器１４は
被加工物１６の所定位置を自動的に測定する。

以上のようにして得た被加工物１６の測定データは、ア
ナログ測定器１４からインタフェース装置１２へ送られ
、該インタフェース装置１２でアナログ／デジタル変換
され、さらにデジタル信号としてマイクロコンピュータ
等のデータ処理装置１０へ送られ所望のデータ加工が行
なわれる。

ここで、インタフェース装置１２は、第４図に示すよう
に構成されていた。

即ち、インタフェース装置１２ａは、各アナログ測定器
１４ａ、１４ｂ、・・・１４ｄに対応して設けられ増幅
等を行なうアナログ信号処理部１８ａ。

１８ｂ、・・・１８ｄと、各アナログ信号処理部１８か
ら所定のタイミングでアナログ信号を抽出するマルチプ
レクサ２０と、ノイズを除去するローパスフィルタ２２
と、アナログ／デジタル変換を行なうＡ／Ｄ変換器２４
と、所定のデジタル信号処理を行なうＣＰＵ２６と、Ｃ
ＰＵ２６から出力されるデジタル信号を一時的に蓄積す
るバッファー２８と、を含む。

又、アナログ信号処理部１８ａ、１８ｂ・・・１８ｄは
ほぼ同様に構成されており、各処理部１８はバッファー
３０、増幅器３２、オフセット調整回路３４よりなる。

そして、アナログ測定器１４から送られてきたアナログ
信号はバッファー３０に一時的に蓄えられ、増幅器３２
で所望の増幅を、またオフセット調整回路３４でオフセ
ット調整をされた後マルチプレクサ２０に送られる。

マルチプレクサ２０は所定のアナログ信号処理部１８ａ
、１８ｂ・・・１８ｄから入力信号を選択し、ローパス
フィルタ２２でノイズ除去が行なわれる。

ノイズ除去の行なわれたアナログ信号はＡ／Ｄ変換器で
デジタル信号に変換され、ＣＰＵ２６で所定の処理が行
なわれた後、バッファー２８を介してデータ処理装置１
０へ送出されるのである。

ところで、アナログ測定器１４及びインタフェース装置
１２は各種測定現場に配置されており、温度等の環境変
化が大きいためインタフェース装置１２から送出される
デジタル信号の測定データにも誤差が含まれやすい。

すなわち、デジタル信号及びその処理機構は環境の影響
を受けにくいが、アナログ信号処理部１８に配置された
増幅器３２あるいはオフセット調整回路３４の機能は環
境変化、特に温度変化により大きな影響を受ける。

そしてアナログ測定器１４の測定結果は通常電圧値とし
て得られ、前記増幅器３２あるいはオフセット調整回路
３４の機能変化はその処理するアナログ信号の電圧値に
影響を与えるため、環境変化によりインタフェース装置
１２自体が測定誤差の要因を作ってしまうのである。

このため、従来よりアナログ測定器用インタフェース装
置もキャリブレーションが行なわれていた。

すなわち、各アナログ信号処理部１８に於いてキャリブ
レーションを行なうには、増幅器３２、或いはオフセッ
ト調整回路３４のボリューム、デジスイッチ等を作業者
が順次手作業で調整するものであった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、頻繁に環境の変化する加工現場等では、
該環境変化に応じてその都度短い間隔でキャリブレーシ
ョンを行なわなければならない。

このため、前述したように作業者が増幅器及びオフセッ
ト調整回路の調整を行ないキャリブレーションするので
は、極めて煩雑であると共に、場合によっては製造工程
の稼働率が低下し、製品の製造効率にも影響を与えてし
まうという課題があった。

また、加工機械等にインタフェース装置が組込まれた場
合には、外部からのキャリブレーション操作が極めて困
難となり、適切な測定データを得ることができないこと
もあった。

本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり
、その目的は自動的にキャリブレーションを行なうこと
のできるアナログ測定器用インターフェース装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段１ 前記目的を達成するために、本発明に係るアナログ測定
器用インタフェース装置は、所定タイミング毎に前記ア
ナログ信号処理部のキャリブレーションを行なうキャリ
ブレーション手段を備えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明に係るアナログ測定器用インタフェース装置は、
前述したようにキャリブレーション手段を有するので、
例えば、一定時間毎、或いは一定温度変化毎にキャリブ
レーションが行なわれ、常に正確なデジタル信号を送出
することか可能となる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図には本発明に係るインタフェース装置の構成が示
されており、前記第４図と対応する部分には符号１００
を加えて示し説明を省略する。

本発明に於いて特徴的なことは、所定タイミング毎にア
ナログ信号処理部のキャリブレーションを行なうことで
あり、このために本実施例に於いては温度センサ１５０
及び定電圧切換え部１５２を備えている。

ここで、温度センサ１５０の温度信号は、ＣＰＵ１２６
に供給される。

一方、定電圧切換え部１５２はアナログ測定器１１４と
バッフｙ−１３０の間に配置され、定電圧発生回路１５
４と、ＣＰＵ１２６からの指令に基づきバッファー１３
０をアナログ測定器１１４或いは定電圧発生回路１５４
に選択的接続切換えを行なう切換えスイッチ１５６と、
よりなる。

本実施例に係るインタフェース装置１１２は以上のよう
に構成され、次にその動作について説明する。

まず、ＣＰＵ１２６は電源ＯＮ時あるいは温度センサ１
５０から温度信号を受は所定の温度以上変化した場合に
、前記定電圧切換え部１５２の切換えスイッチ１５６に
指令を与え、バッファー１３０とアナログ測定器１１４
の接続を断つと共に該バッファー１３０を定電圧発生回
路１５４へ接続する。

この結果、バッファー１３０へは一定電圧の信号が連続
的に供給され、該定電圧信号が増幅器１３２により増幅
されると共に、オフセット調整回路１３４によりオフセ
ット調整されてマルチプレクサ１２０１０−パスフイル
タ１２２を介してＡ／Ｄ変換器１２４へ供給される。

該Ａ／Ｄ変換器１２４は、前記定電圧発生回路１５４か
ら供給される定電圧に基づいたデジタル信号を作成する
筈であるが、増幅器１３２あるいはオフセット調整回路
１３４で温度変化等によるドリフトが生じ、定電圧発生
回路１５４の出力する定電圧信号とは一致しないデジタ
ル信号をＣＰＵ１２６へ出力する。

ここでＣＰＵ１２６は前記定電圧信号に対応するＡ／Ｄ
変換器１２４の出力信号と実際の出力信号との差分に対
応して、増幅器１３２の増幅度ないしオフセット調整回
路１３４のオフセット調整度の関係を示すテーブルを有
している。

そして、実際のＡ／Ｄ変換器１２４からの入力信号によ
り増幅器１３２及びオフセット調整回路１３４を調整し
、Ａ／Ｄ変換器１２４の出力信号が定電圧発生回路１５
４の定電圧信号に対応した値となるよう調整する。

以上のように、増幅器１３２及びオフセット調整回路１
３４の調整が終了したならば、ＣＰＵＩ２６は切換えス
イッチ１５６へ指令を与え、バッファー１３０と定電圧
発生回路１５４の接続を断つと共に、該バッファー１３
０を再度アナログ測定器１１４へ接続する。

従って、アナログ測定器１１４のアナログ信号は適正に
キャリブレーションが行なわれたアナログ信号処理部１
１８及びマルチプレクサ１２０１０−バスフィルタ１２
２を介してＡ／Ｄ変換器１２４へ送られる。

該Ａ／Ｄ変換器１２４にはアナログ測定器１１４の出力
に適正に対応したアナログ信号が人力され、該アナログ
信号はデジタル信号に変換されてＣＰＵ１２６へ送られ
、所定のデータ加工が行なわれた後バッファー１２８に
供給される。

バッファー１２８からは所定のタイムシェアリングに応
じて、図示を省略したデータ処理装置へデータ信号を送
出することとなる。

以上のように、本実施例に係るデータ処理装置によれば
、温度等の環境変化を受けやすいアナログ信号処理部の
キャリブレーションを自動的に行なうこととしたので、
手動で頻繁にキャリブレーションを行なう煩雑さが解消
し、更にインタフェース装置が各種加工機器などに組込
まれた場合にも常に適正なキャリブレーションが行なわ
れる。

又、本実施例によれば温度センサ１５０からの温度信号
に基づいて環境温度変化を検知しキャリブレーションを
行なうこととしたので、特に増幅器或いはオフセット調
整回路の性能に影響を与えやすい環境温度変化に極めて
迅速に対応することが可能となる。

尚、前記実施例に於いては温度センサ１５０からの温度
信号に基づいて一定温度変化毎にキャリブレーションを
行なうこととしたが、例えばタイマを設け、一定時間毎
にキャリブレーションを行なうこととしてもよい。

第２図には増幅器及びオフセット調整回路に於いて、Ｃ
ＰＵ１２６からの信号に基づく抵抗値調整機構の例が示
されている。

まず、同図（Ａ）に示す抵抗値調整機構１６０は、抵抗
器１６２と、該抵抗器１６２に対して任意の位置で接続
可能な可動接点１６４を有し、前記ＣＰＵ１２６からの
制御信号により可動接点１６４を位置制御し所望の抵抗
値を得るものである。

尚、可動接点１６４の位置は例えば不揮発性ＲＡＭ或い
はＰ−ＲＯＭに記憶され、電源がＯＦＦとなった後にも
可動接点１６４の位置を記憶している。

又、抵抗値調整機構としては同図（Ｂ）に示すように多
数の抵抗器１６２ａ、１６２ｂ・・・を設け、各抵抗器
１６２に対応して並列にスイッチ１６６ａ、１６６ｂ、
１６６ｃ、・・・を設けたものも好適である。

そして、ＣＰＵ１２６の制御信号に基づき、所定のスイ
ッチ１６６ａ、１６６ｂ、−・・を０Ｎ１０ＦＦ制御し
、所望の抵抗値を得るものである。

更に、同図（Ｃ）に示すように可変抵抗器１６８の可動
接点をモータ１７０により移動させる機構としてもよい
。

即ち、ＣＰＵ１２６からの制御信号を、サーボアンプ１
７２に入力し、該サーボアンプ１７２の出力によりＤＣ
モータ１７０を作動させ、可変抵抗１６８の抵抗値を変
化させるのである。

尚、サーボアンプ１７２及びＤＣモータ１７０に変えて
ステッピングモータを設けてＣＰＵ１２６からパルス信
号を入力する構成としてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るアナログ測定器用イン
タフェース装置は、所定タイミング毎にアナログ信号処
理部のキャリブレーションを行なうこととしたので、該
インタフェース装置を環境変化の大きい場所に設置して
も常に適正な測定結果を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るデータ処理装置の構成
説明図、 第２図は第１図に示した増幅器及びオフセット調整回路
の抵抗値調整機構の説明図、 第３図は一般的な工程管理システムの説明図、第４図は
従来のインタフェース装置の説明図である。 １０・・・データ処理装置 １２，１１２・・・インタフェース装置１４．１１４・
・・アナログ測定器 １８．１１８・・・アナログ信号処理部３２．１３２・
・・増幅器 ３４．１３４・・・オフセット調整回路１５０・・・温
度センサ（キャリブレーション手段）１５２・・・定電
圧切換部（キャリブレーション手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アナログ測定器より入力されたアナログ信号を電
   気的に処理するアナログ信号処理部と、前記アナログ信
   号処理部より出力されるアナログ信号をデジタル信号に
   変換するアナログ／デジタル変換部と、 を含むアナログ測定器用インタフェース装置に於いて、 所定タイミング毎に前記アナログ信号処理部のキャリブ
   レーションを行なうキャリブレーション手段を備えたこ
   とを特徴とするアナログ測定器用インタフェース装置。