JPH0374440B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、パラメータの測定及び表示装置に関
するもので、特に、パラメータが異なる範囲の値
を有するときに遠隔の位置からいろいろなパラメ
ータを計数し、表示する装置に関するものであ
る。 〔従来の技術〕 装置又はプロセスから離れた場所で装置又はプ
ロセスパラメータを、パラメータ値を表示するこ
とによりモニターすることがしばしば必要となつ
ている。例えば、半導体デバイスを製造する際
に、処理装置は典型的にはクリーンルームに設置
される一方で、操作表示及び制御装置はクリーン
ルームの外に設置されている。電圧、電流、真空
レベル等が測定され、遠隔表示ユニツトへと伝送
される。遠隔表示ユニツトは多くの他の応用面に
利用されている。データが通常の又は長い距離を
伝送されるときに、直列データ伝送が通常多くの
データ伝送経路を最小化するために使用される。
典型的な装置において、測定パラメータの値はデ
ジタル形に変換され、遠隔表示ユニツトへ伝送す
るために、直列データリンクへと時分割多重送信
される。直列データリンクは一対の導線、電話線
又は光フアイバーとすることができる。 一般的に、測定パラメータは異なる範囲の値を
有している。例えば、１つのパラメータは０−
4000ボルトの範囲を有する電圧であり、第２のパ
ラメータは０−100アンペアの範囲の値を有する
電流である。表示装置は、複雑にすることなくい
ろいろなパラメータを正確に測定及び表示するこ
とができなければならない。 典型的には、アナログパラメータ値は、直列ラ
インを経て伝送される前に、アナログ／デジタル
（Ａ／Ｄ）コンバータによつてデジタル形に変換
される。最大の測定精度を維持するために、Ａ／
Ｄコンバータの全入力範囲は各パラメータに対し
て利用されなければならない。従つて、異なる計
数因子（scale factor）が、遠隔表示ユニツトへ
伝送される各パラメータに対してパラメータデー
タと関連付けられる。 マイクロプロセツサが、遠隔表示ユニツトによ
つて受信されるデータを適切に計数し、計数デー
タを提供することができる。しかし、多くのパラ
メータの測定を調節するためには、マイクロプロ
セツサの使用は必要以上に複雑にする。 〔発明が解決しようとする問題〕 本発明の目的は、多重の測定パラメータを遠隔
表示するための新規な装置を提供することであ
る。 本発明の他の目的は、パラメータの値の範囲に
依存する多数の測定されたパラメータの１つを表
わすデータ語を計数する装置を提供することであ
る。 更に、本発明の他の目的は、測定パラメータを
表示する装置で、異なる範囲の値を有するパラメ
ータを表示するために容易に調節可能な装置を提
供することである。 〔問題を解決するための手段〕 本発明を実施すると、これら及び他の目的は、
測定及び表示装置において、複数の測定パラメー
タの１つを表わし、パラメータ識別子及びパラメ
ータデータを含むデータ語を表示装置を付勢する
のに適した出力データに変換する装置によつて達
成される。本装置は、パラメータと関連した指定
計数因子を決定するためのパラメータ識別子に応
答する手段と、計数されたパラメータデータを形
成するために、指定計数因子をパラメータデータ
に乗除する手段と、計数パラメータデータに応答
して出力データを形成するデータ記憶手段とから
成る。データ語は、典型的に遠隔位置から直列リ
ンク上で受信される。その出力データは複数のパ
ラメータ表示装置を付勢する。 〔実施例〕 遠隔測定及び表示装置を組み入れた装置が第１
図にブロツク図として図示されている。第１位置
にある主装置１０及び第２位置にある遠隔表示ユ
ニツト１２が直列データリンク１４によつて相互
に結合されている。電圧、電流、真空レベル等の
ような、多くの関係のあるパラメータがセンサ１
６，１８，２０によつて検知される。そのセンサ
は関係した測定パラメータを電気信号に変換す
る。センサ１６，１８，２０の出力は、アナログ
スイツチ２４によつて連続的に選択され、１度に
１つアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ２
６に結合される。Ａ／Ｄコンバータ２６のデータ
出力は、並列／直列コンバータ３０に移される。
並列／直列コンバータ３０は、直列データリンク
１４を経て遠隔表示ユニツト１２に伝送する。ラ
インドライバ（図示せず）が、データリンク１４
を駆動するために必要な電圧及び電流を提供する
ために使用され得る。並列／直列コンバータ３０
が、シフトレジスタ又はユニバーサル非周期受信
送信器（universal asynchronous receiver
transmitter UART）でよいものである。直列デ
ータリンク１４は１又はいくつかのデータライン
を含むことができ、主装置１０及び遠隔表示ユニ
ツトを電気的に絶縁するために光学的カツプラを
利用することができる。データの流れは、
UARTの場合のように自己記録（self−
clocking）することができ、同期のための分離記
録ラインを含むことができる。第１図が本発明を
実施した主装置１０の要素を示していることが理
解されるだろう。 一般に、主装置１０において測定されるパラメ
ータは異なる範囲の値を有する。例えば、１つの
パラメータが０−4000Vの範囲の電圧でよく、第
２のパラメータが０−200Aの範囲の電流でよい
ものである。最大の測定精度に対し、センサ１
６，１８，２０からの出力電圧の範囲は、Ａ／Ｄ
コンバータ２６の入力電圧範囲と等しくなるべき
ものである。センサ１６，１８，２０は、Ａ／Ｄ
コンバータの全範囲が確実に利用できるように増
幅器又は電圧デイバイダを含むことができる。こ
のような配列で、最大測定精度が成し遂げられ
る。しかし、Ａ／Ｄコンバータ２６の出力の各々
が、各パラメータに対して異なるスケール因子を
有する。直流データリンク１４を経るデータの伝
送に対して典型的データ様式は第２図に示されて
いる。パラメータＡ、Ｂ、Ｃ等の各々に対するデ
ータ語が、直列、時分割多重送信様式で移され
る。各パラメータに対応したデータ語は、特定の
パラメータを同定するパラメータ識別子
（identifier）（IA，IB，IC等）をも含む。一例と
して、パラメータ識別子は３ビツトで、パラメー
タデータは12ビツトである。８箇までの異なるパ
ラメータを送ることができ、4096のパラメータ値
を送ることができる。 第３図において、遠隔表示ユニツト１２のブロ
ツク図が示されている。主装置１０からの直列デ
ータは直列データリンク１４上で受信され、直
列／並列コンバータ４０により並列形に変換され
る。ライン受信器（図示せず）が、受信信号を論
理互換性レベルに変換するために利用可能であ
る。コンバータ４０は、分離記録ラインが主装置
１０から受信したデータを同期するために使用す
るときに、タイプ74164のようなシフトレジスタ
となり得る。他の例としては、非同期データ伝送
配列が利用可能である。コンバータ４０は、主装
置１０において測定パラメータの１つに対応する
データ語を受信する。データ語は、第２図に示す
ように、後述するパラメータ識別子及びパラメー
タデータを含む。パラメータ識別子はデコーダ４
２に結合され、そのデコーダ４２は74S138のよ
うな３−８ラインデコーダであつてもよい。コン
バータ４０からのパラメータデータが計数回路４
４に結合され、その回路はパラメータデータに所
定の計数因子を掛け、又は割るものである。第３
図の実施例において、計数回路４４は、1/1デイ
バイダ回路（divide−by−one circuit）４６、
１／２デイバイダ回路（divide−by−two circuit）
４８、1/4デイバイダ回路（divide−by−four
circuit）５０、及び1/8デイバイダ回路（divide
−by−eight circuit）５２を含む。受信した各デ
ータ語に対し、回路４６，４８，５０，５２の１
つがデコーダ４２の出力によつて起動される。例
えば、コンバータ４０内のデータ語がパラメータ
Ｂを表すときに、デコーダ４２の出力Ｂは1/2デ
バイダ回路４８を付勢する。そのパラメータデー
タにおいて、後述のように２の２進分割がおこな
われる。回路４６，４８，５０，５２の出力は読
出し専用メモリー（ROM）５４のアドレス入力
に並列に結合される。この例において、ROM５
４は、各々が4BCD桁を含む4096アドレスを有し
ている。例えば、ROMは0000〜4000のBCD桁を
記憶することができる。適当なROMがタイプ
2732Aで、それは消去可能でありプログラム可能
である。ROM５４の出力は表示装置６０，６
２，６４に並列に結合し、それぞれの表示装置
は、関連したセグメンドライバーを有する４桁発
光ダイオード表示装置でよい。コンバータにより
受信された各データ語に対し、表示装置６０，６
２，６４の１つが、デコーダ４２の出力によつて
起動することができる。各表示装置は、主装置内
で測定されたパラメータの１つと対応している。 計数回路４４の配列は第４図により詳細に示さ
れている。1/1デイバイダ回路７０、1/2デイバイ
ダ回路７２、及び1/4デイバイダ７４が示されて
いる。簡単化のために、６ビツト回路が示されて
いる。回路７０，７２，７４の各々は、６個の３
状態バツフアのセツトから成り、その出力は論理
ハイ、論理ロー又はハイインピーダンス状態とな
ることができる。回路７０，７２，７４は、最も
重要なビツトであるD5を有するデータ入力D0−
D5を受信する。等分割が必要のときには、回路
７０は入力DB1により起動され、回路７２，７
４はハイインピーダンス出力状態をとる。この場
合、データは回路７０を通り出力A0−A5に至る
が、何ら変更されていない。２分割に対して、回
路７２は入力DB2により起動され、回路７０，
７４は、ハイインピーダンス状態をとる。データ
ビツトD0−D5はデータ１ビツトを右へシフトす
るように回路７２に結合され、そのことは２によ
る２進分割に対応する。従つて、出力A0−A5は
２で分割された入力データD0−D5を表わす。４
分割を必要とするときは、回路７４は入力DB4
により起動し、回路７０，７２はハイインピーダ
ンス出力状態をとる。データビツトD0−D5はデ
ータ２ビツトを右へシフトするように回路７４に
結合され、それは４による２進分割に対応する。
従つて、出力A0−A5は４分割されたデータD0−
D5を表わす。 動作中、第３図の装置は、主装置１０からの測
定パラメータを順に表わすデータ語を受信する。
各データ語に対して、パラメータ識別子はデコー
ダ４２により解読される。パラメータデータは、
特定のパラメータに関連する所定の計数因子に従
つて、計数回路により計数される。適正な計数因
子は、デコーダ４２の出力をデイバイダ回路４
６，４８，５０，５２に選択的に結合することに
より決定される。計数回路４４からの計数パラメ
ータデータは、ROM５４の記憶位置の特定のセ
ツトを指令し、記憶されたBCDの数はROMの出
力に現れる。表示装置６０，６２，６４の１つ
が、パラメータ識別子に従つてデコーダ４２によ
り起動され、ROM５４からのBCDの数は表示さ
れる。いくつかのパラメータの計数及び表示が表
１に示されている。

〔効果〕

本発明の好適実施例が第１−第４図において示
され、上述のように記述されている。いかなる数
のパラメータもパラメータ識別子ビツトの数及び
表示装置の数を増加することによつて測定でき、
表示できることがわかるだろう。測定精度はパラ
メータデータのビツトの数を増加することにより
増すことができる。更に、付加的なデイバイダ回
路が付加的な計数因子に対して計数回路４４に加
え得る。また、パラメータに所定の計数因子を掛
けることができる。ROM５４の規模は表示され
るべき値の数、必要とする精度に依存し、従つて
規模を見積ることができる。本発明の装置は、異
なつた又は付加的なパラメータを収容するために
容易にプログラム可能である。デコーダから計数
回路への接続は、異なつた又は付加的なパラメー
タの計数因子に合わせて変えられる。表示値の全
範囲はROMを置換することによつて変えられ得
る。本発明は、ROM内に記憶された表示値の１
つのセツトのみで、異なる範囲を有するパラメー
タを表示する能力を有することになる。 本発明の好適実施例を図示し説明してきたが、
当業者であれば、特許請求の範囲に記載された発
明の範囲を逸脱することなくいろいろな変形、変
更をすることができることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は遠隔測定及び表示装置のブロツク図
で、第２図はデータを遠隔表示ユニツトに時間の
関数で伝送することを示す図で、第３図は本発明
を実施したデータ変換装置のブロツク図で、第４
図は第３図の装置で利用可能な計数回路の好適実
施例の略示ブロツク図である。 〔主要符号の説明〕、１０……主装置、１２…
…遠隔表示ユニツト、１４……直列データリン
ク、２６……Ａ／Ｄコンバータ、３０……並列／
直列コンバータ、４０……直列／並列コンバー
タ、４４……計数回路、４６，４８，５０，５
２，７０，７２，７４……デイバイダ回路、６
０，６２，６４……表示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パラメータ値の測定および表示装置であつ
   て、 複数の異なるパラメータを検知し、各測定され
   たパラメータ値に対して、パラメータ識別子およ
   びパラメータデータを含むデジタルパラメータデ
   ータ語を発生させる手段と、 前記パラメータと関連した計数因子を決定する
   ための、前記パラメータ識別子に応答する手段
   と、 計数されたパラメータデータを形成するため
   に、前記パラメータデータを前記計数因子で乗除
   する手段と、 前記計数パラメータデータに応答して前記表示
   データを形成するためのデータ記憶手段と、 測定されたパラメータ値を表示するための、前
   記表示データに応答する表示手段と、 から成る装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載された装置であ
   つて、 前記データ記憶手段が、前記計数パラメータデ
   ータによつてアドレスされる読出し専用メモリを
   含むところの装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載された装置であ
   つて、 前記計数因子を決定するための前記手段が、デ
   コーダ手段であるところの装置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載された装置であ
   つて、 前記乗除する手段が複数の２進デイバイダを含
   み、 該デイバイダが前記デコーダ手段により一度に
   一回動作可能となる、 ところの装置。 ５ 複数の測定されたパラメータ値を表示する装
   置であつて、 (a) 前記パラメータの１つを表し、パラメータ識
   別子及びパラメータデータを含むデータ語を一
   時記憶する手段と、 (b) 前記データ語と関連のある計数因子を決定す
   るための、前記パラメータ識別子に応答するデ
   コーダ手段と、 (c) 計数されたパラメータを提供するために、前
   記パラメータデータを前記計数因子で分割する
   ２進デイバイダ手段と、 (d) 前記測定されたパラメータを表示するための
   複数の表示手段と、 (e) 前記計数されたパラメータデータに応答し
   て、パラメータ値を前記表示手段に供給するた
   めのデータ記憶手段と、 から成り、 異なる範囲の値を有するパラメータを表示する
   ことができ、 前記データ記憶手段が、１セツトのパラメータ
   値のみを記憶するために必要とされる、 ところの装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載された装置であ
   つて、 前記一時記憶手段が、遠隔位置から受信した前
   記データ語を直列データから並列データに変換す
   るための手段を含むところの装置。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載された装置であ
   つて、 前記分割手段が複数の２進デイバイダを含み、 該デイバイダが前記デコーダ手段により一度に
   一回動作可能となる、 ところの装置。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載された装置であ
   つて、 前記データ記憶手段が、前記計数パラメータデ
   ータによりアドレスされる読出し専用メモリーを
   含む、 ところの装置。 ９ 特許請求の範囲第５項に記載された装置であ
   つて、 前記表示手段が複数の表示ユニツトを含み、 該表示ユニツトが、各パラメータ値を表示する
   ための前記パラメータ識別子に従つて、前記デコ
   ーダ手段により一度に一回動作可能となる、 ところの装置。 １０ 複数の測定されたパラメータ値を遠隔表示
   する方法であつて、 各測定されたパラメータ値を、パラメータ識別
   子及びパラメータデータを含むデジタルパラメー
   タデータ語に変換する工程と、 各デジタルパラメータデータを所望の遠隔地に
   送信する工程と、 各デジタルパラメータデータ語を前記遠隔地で
   受信する工程と、 前記パラメータ識別子から受信した各パラメー
   タタイプを識別する工程と、 計数されたパラメータを提供するように、前記
   パラメータタイプと関連のある適正な計数因子で
   前記パラメータデータを乗除することにより、識
   別されたパラメータタイプに従つて各パラメータ
   値に対するパラメータデータを計数する工程と、 各パラメータ値に対する前記計数されたパラメ
   ータで記憶された表示データをアクセスする工程
   と、 各パラメータ値に対応する前記記憶された表示
   データを表示ユニツトに与える工程と、 から成る方法。