JPH02264322A

JPH02264322A - アナログデジタル変換装置

Info

Publication number: JPH02264322A
Application number: JP1084732A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yasumoto; 安本　雅昭; Hisahiro Tanaka; 久博田中
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 1990-10-29

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１例えば複数のセンサーからのアナログ信号を
アナログデジタル変換装置を用いてデジタル信号に変換
して、コンビエータなどによりデジタル処理を行うセン
サーシステムのアナログデジタル変換装置に関する。

（従来技術）アナログデジタル変換（以下、ＡＤ変換と略する）装置
は、アナログ信号で入力される自然界の現象をデジタル
信号を扱うコンピュータで処理する場合に重要な装置で
ある。特に、大規模なシステム制御を行う場合は、ｖＩ
数のセンサーからの信号をデジタル化し、これをコンピ
ュータ処理することが必要となってきている。ここで使
用するセンサーは、すべて同一のものとは限らない、ま
た。

同一のセンサーでありでも、感度のばらつきなどにより
出力信号の振幅や直流オフセット成分が異なっている場
合がある。従って、従来は、各センサー毎にＡＤ変換装
置を用いて、センサーのアナログ信号をデジタル信号に
変換していた。−例を′Ｍ３図に示す、ここでは、２Ｍ
のセンサーを使用した例が示されている。１３．２３は
センサーである。電気マイクロメータなどをセンサーと
じて使用する場合は、ワークｌに接触子１２．２２を接
触させ、これらの接触子の位置をセンサー１３゜２３で
検出し、１３と２３のセンサーの出力信号の差から、ワ
ークｌの幅が計測てきる。１１２゜１２２はアナログデ
ジタル変換器（ＡＤ変換器）である、１１２は、センサ
ー１３から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変
換する。一方。

１２２は、センサー２３から出力されるアナログ信号を
デジタル信号に変換する。１１２，１２２から出力され
るデジタル信号は一旦パッファ１１４．１２４に記憶さ
れた後、コンピー−タフでデジタル処理される。１．１
３，１２３はＡＤ変換器がアナログ信号を変換するとき
にその変換範囲の電圧を与えるリファレンス回路である
０例えば。

センサー１３は、ｌｖから３ｖの範囲でデジタル化する
場合は、１１３から１１２に対して、これに必要な最大
電圧値（３ｖ）と最小電圧値（ｔＶ）が供給される。１
２３も同様に１２２に対して最大電圧値、最小電圧値が
供給される。

（発明が解決しようとする課ＩＩ）いま説明した方法によれば、センサーの数だけＡＤ変換
器が必要となる。しかし、ＡＤ変換器は一般的に高価で
ある。特に、変換精度が高い１２ビツト、１６ビツトＡ
Ｄ変換器となれば、特に高価である。従って、センサー
の数だけ−ＡＤ変換器を設けることは１回路規模、コス
トの面で不利である。

これに対応する方法として、複数のセンサーからのアナ
ログ出力信号をアナログマルチプレクサと呼ばれる信号
選択回路を介して１個のＡＤ変換器に入力する方法も考
案されている。この例を第４図に示す、ｌはワーク、１
３．２３はセンサー１３１はアナログマルチプレクサも
しくはアナログスイッチ、　１３２はＡＤ変換器、　１
３４はバッファ、７はコンビ二一夕である。１３１はコ
ンビ二一夕から命令によって、１３．２３いずれか一方
のセンサーからの信号を選択してＡＤ変換器に送出する
。

この方法は、先はどの例に比べて、センサーの数が増え
ても１個のＡＤ変換器で構成できるため。

回路規模の小型化、コストの低減化が実現できる特徴が
あるが、センサー間のばらつきも同時１こ変換してしま
う、この方法を使用する場合は、第４図に示すように、
センサー間のばらつきを除去するために、ゲイン調整用
増幅器１１５，１２６を設けて、各センサー毎に調整す
る必要がある。ところが、この方法では、センサー毎に
ゲインを調整しなければならないため手数がかかる。ま
た。

アナログ信号のゲインを調整するには、ボリュームをつ
けなければならないため、自動化が難しい。

調整が面倒である２等の問題がある。

（ｌ１題を解決するための手段）このため本発明は、特許請求の範囲記載のアナリグデジ
タル変換装置を提供することにより、Ｉｌ整が容易でし
かも、低価格のセンサーシステムを提供するものとなっ
た。

（実施例）以下１図面を参照しながら本発明を説明する。

第１図は１本発明による実施例、アナログデジタル変換
装置の概略ブロック図である。ここでは。

センサーの数を２としているが、必ずしもこれに限定さ
れるものではない、１，１２．２２は従来例で述べたよ
うに、それぞれ計測ワーク、第１のセンサーの接触子、
第２の接触子である。また。

１３．２３は接触子の位置を計測する第１．及び第２の
センサーである。１４は第１のセンサー１３、第２のセ
ンサー２３からのアナログ信号を切り替えるアナログス
イッチである。センサーからの信号は、アナログスイッ
チ１４でいずれかのみが選択された後、ＡＤ変換器６に
入力される。５によりデジタル信号に変換された信号は
バッファ６を介してコンビ二一夕７に取り込まれる。一
方。

ＡＤ変換器にはもう一つの入力として、変換範囲を限定
する最大電圧値、最小電圧値が入力される。

通常、これをリファレンス信号と呼び、入力の方法とし
ているいろな方式があり、市販されているＡＤ変換器の
マユ１アルに詳しく記載されている６リファレンス信号
の入力方法は本特許と直接関係が無いため、第１図では
、アナログスイッチ２４からＡＤ変換器５へ入力される
信号線として、略して記述されている。１５．２５はそ
れぞれセンサー１３．２３に対応したリファレンス回路
である。リファレンス回路の出力は、アナログスイッチ
１４と同期して切り替えられるアナログスイッチ２４を
介して、ＡＤ変換器５に変換範囲の上限電圧値、下限電
圧値として人力される。

センサー１３の信号をコンビ晶−夕に取り込む場合は、
アナログスイッチ１４．２４を上ｇＲ（第１図の通り）
に切り替える。すると、リファレンス回路ｌδで決めら
れる上限電圧値と下限電圧値の間の変換範囲で、センサ
ー１３のアナログ信号がデジタル化される。一方、セン
サー２３の信号をコンピュータに取り込む場合は、スイ
ッチ１４゜２４を下側に切り替える。すると、リファレ
ンス回路２５で決められる上限電圧値と下限電圧値の間
の変換範囲で、センサー２３のアナログ信号がデジタル
化される。従って、リファレンス回路を各センサーの特
性に合わせて設定しておけば、常に同じ条件でセンサー
の信号がデジタル化できる。

例えば、センサー１３の出力範囲が０．５Ｖ−１゜５　
Ｖ、　　センサー２３の出力範囲がｔＶ〜２ｖと異なっ
ている場合は、リファレンス回路１５の上限電圧値を１
．５Ｖ、　　下限電圧値を０．５ｖとする。

また、リファレンス回路２５の上限電圧値を２ｖ。

下限電圧値をＩＶとする。この結果センサー１３と２３
の信号範囲が異なるにもかかわらず、　　ＡＤ変換器５
の出力は、同じレベルでデジタル信号に変換されるため
、コンビ、−夕側ではセンサー間の信号のばらつきを考
慮せずに１次の処理が行える。

リファレンス回路１５．２５は、簡単には定電圧源（電
源など）と抵抗で構成することもできるが、この方法で
は１手動操作、即ち人間がボリュームを回してセンサー
間のばらつきを調整しなければならない、そこで、第２
図にコンピュータを用いて自動的に調整できるリファレ
ンス回路を示す、第２図は、第１図の１５の部分を示し
たもので、２５も同様に構成することができる。３１は
コンビ二一夕で、第１図の７で兼用することもできる。

３２．３３は３１から与えられるデジタル信号を記憶し
てお（レジスタ、３４．３５はデジタルアナログ変換器
（ＤＡ変換器）、　　ａａ、　　３７はＤＡ変換器のア
ナログ出力信号を増幅する増幅バッファである。３６の
出力３８は上限電圧値。

３７の出力３９は下限電圧値となる。３８．３９゜が１
組のリファレンス電圧として、第１図のスイッチ２４を
介してＡＤ変換器５に入力される。この回路では、３１
から与えられ、３２または３３のレジスタに記憶されて
いるデジタル信号の大きさに比例したアナログ電圧値が
３８．もしくわ３９に出力される。従って、第１図にお
いて、センサー１３．２３の信号の大きさをコンビ１−
夕７に取り込み１両センサーの信号が等しくなるように
、第２図に示されているような構成をもつリファレンス
回路１５．２５をコンビ二一夕によって自動的に調整す
ることができる。

（発明の効果）本発明は、複数のセンサーからの信号をコンビ二一夕に
よって同時にデジタル信号処理を行う場合にセンサーか
らのアナログ信号をデジタル信号に変換する効果的な構
成を実現したものである。

本発明によれば、Ｉ［数のセンサーからの信号を１個の
アナログデジタル変換器で構成できるため。

小型化できる。コストが安くなる１等の効果が得られる
。

また、各センサーに対応するリファレンス回路が設けら
れているため、センサーの種類、ばらつきに関係な（一
定のデジタル信号に変換することができ、コンビ二一夕
の処理が容易となる。

更に、リファレンス回路をデジタルアナログ変換器で構
成すると、コンビ二一夕から直接アナログデジタル変換
器の変換範囲を限定できるようになり９例えばセンサー
間のばらつきを自動的に補正することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明の実施例、アナログデジタル変換装置
の概略ブロック図、第２図は第１図のリファレンス回路
１５のｌ具体例を示すブロック図。第３図及び第４図は従来のアナログデジタル変換装置の
それぞれ異なるブロック図である。５・・・アナログデジタル変換器（ＡＤ変換器）１４゜２４・・・アナログスイッチ（スイッチ手段）５゜２５・・・リファレンス回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のアナログ入力信号を順次切り替えてデジタ
ル信号に変換するアナログデジタル変換装置において、
アナログデジタル変換器のアナログ入力信号変換範囲の
上限電圧値と下限電圧値をそれぞれ決めるリファレンス
回路を各アナログ入力信号に対応して設け、しかもアナ
ログ入力信号を切り替えると同時に、対応するリファレ
ンス回路の出力信号を切り替えるスイッチ手段を設け、
前記アナログデジタル変換器の変換範囲の上限電圧値と
下限電圧値をアナログ入力信号に対応して変更すること
を特徴とするアナログデジタル変換装置。