JPH04104076A - アナログ計測器自動校正システム - 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〉 本発明は校正するアナログ計測器に対応した基準信号の
選択から校正データの記録までを自動的に行うアナログ
計測器自動校正７ステムに関するものである。

〈従来の技術〉 アナログ計測器は、アナログの入力信号を指針によって
表示をするもので、種々の分野で一般的に使用されてい
る。しかしこのアナログ計測器を高い測定精度に維持す
るためには、その測定精度によって半年、又は１年とい
う一定期間毎の定期的校正が必要である。

〈発明が解決しようとする課題〉 アナログ計測器の定期校正に於ても、先ず基準信号源か
らの基準信号を手動でアナログ計測器の入力端子に接続
し、アナログ計測器が指針によって表示した指示値を目
視で読みとった値で誤差を算出した上、数種の許容差と
比較し合否判定を行い計測器の校正書への記入をしてい
た。

以上の校正作業は、アナログ計測器の測定レンジ毎と校
正ポイント毎に手動と目視、計算、記入を繰り返してい
た。以上のように手動によるアナログ計測器の校正にお
いては、測定ファンクション、測定範囲が増す程取扱い
や測定の手順などによって長い時間を要し、又、目視に
おいては、指針と目盛が一致する見方が担当する人によ
って違い指示値から得る測定値に差が出ることがあった
。

以上のように、手動及び目視によるアナログ計測器の校
正には長い時間を要すること、校正を担当した人の視覚
や感覚などの差によっても測定値が変わることがあフ校
正の信頼性に欠けるという問題などがあった。

本発明は以上のようなアナログ計測器の校正方法がもつ
課題を解消するもので、測定する人の技能に依存しない
で短時間に信頼性の高い校正ができるアナログ計測器の
校正システムを提供すること全目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 本発明のアナログ計測器自動校正システムは、各アナロ
グ計測器ごとに決まっている測定レンジ及び測定ポイン
トによる校正項目に従って、アナログ計測器に基準信号
を入力し、指針の示す指示値を目視により計測し、計算
し、合否判断全行う校正作業を自動化するためのもので
あって、以下のような構成となっていることを特徴とす
る。

すなわち、アナログ計測器の校正に必要となるデータを
予めファイルしておくデータファイル装置と、１以上の
基準信号発生手段と、該基準信号発生手段を選択する選
択手段と、該選択手段によ子に入力する入力手段と、ア
ナログ計測器の指針を光センサーと比較回路で検知する
指針検知手段と、上記データファイル装置内のデータに
基づいて上記基準信号発生手段と選択手段と入力手段と
を制御して校正しようとするアナログ計測器に基準信号
を入力し、これに応じた上記指針検知手段からの検知信
号と上記データファイル装置内のデータとを比較し液算
し、該演算結果を外部に出力すると共に上記データファ
イル装置内に記録する制御手段とを備えている。

く作　用〉 本発明によるアナログ計測器自動校正システムでは、デ
ータファイル装置内のデータに基づいて測定項目に対応
した基準信号が基準信号発生手段と選択手段と入力手段
によって“Ｏ″から徐々にアナログ計測器に自動的に入
力され、これによって動くアナログ計測器の指針があら
かじめ目標値に設置された光センサーを横切ろうとする
時の信号が指針検知部で検知され、この検知された時の
基準信号の値と光センサーの設置された目標値とから制
御手段によＶ誤差、許容差、合否判定等の必要データが
算出されて、校正の全作業が自動化される。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例全図面を参照して説明する。第１
図は、本発明の一実施例のシステム構成を示すブロック
図であり、第２図は本発明のシステムの校正処理方法側
全説明するためのプロ・ンク図である。

処理の流れの概略は、データファイル装置１のなかにフ
ァイルされている各校正しようとするアナログ計測器毎
の校正プログラム及び許容差等のデータに基づき、制御
手段が本システム各部全動作させ、基準信号に対するア
ナログ計測器の指示値の測定と、誤差の算出及びその誤
差と許容差の比較による合否判定及びその校正データの
出力と、データファイル内の該アナログ計測器ファイル
の履夏ファイルへの記入を自動的に行うというものであ
る。まず、第２図に基づいて、校正処理の方法を説明す
る。

校正しようとするアナログ計測器５０には、データファ
イル装置１内にファイルされている測定項目と履歴ファ
イル２６のデータに基づき、校正項目である直流電圧、
交流電圧、直流電流、交流電流又は微少電流、高電流等
の基準信号Ｓｔ発生するＡ、Ｂ、Ｃ・・・の基準信号源
３の内の１つから基準信号Ｓが入力される。基準信号源
３は信号源選択の替装置４により選択され、アナログ計
測器５０の入力端子が入力端子選択の替装置５により選
択されて入力される。アナログ計測器５０に入力された
基準信号Ｓを読み取る方法として指針検知部２を用いる
。アナログ計測器５０の目盛板の上に外乱光の影Ｗを受
けにくい反射型のフォトセンサー２１をデータファイル
装置１の測定項目にしたがって、あらかじめ専用治具で
固定しておく。

これを、さらに第３図を用いて説明する。

検出距離の短かいフォトセンサー２１を測定項目ポイン
ト（目標値）１０７と、フォトセンサー２１の七ンター
を表わす印１０６が一直線上になるようにかつ、計測器
のガラス１０４とフォトセンサー２１が密着するように
治具１０３で固定する。この状態から基準信号によって
動く指針１０２によって反射する光と、目盛板１０５に
よって反射する光によって基準入力信号と測定項目のポ
イント（目標値）が一致したかどうかわかる。ただし計
測器によっては指針１０２は細く、わずかな信号しか得
られないことから基準信号の入力を徐々に行い指針１０
２の動きをゆっぐりにすること、及びフォトセンサー２
１には必ず増幅回路２２ｔ−もうけ、増幅回路２２への
信号であるコレクタ電位が指針１０２がさえぎった時の
電位ＶＯＬと指針１０２がない時の電位ＶＯＨにできる
だけ差が出るように抵抗ＲＬとＲＥの適正ｖＬ全設定す
る。

以上の方法によって得た信号を増幅回路２２で増幅した
後、比較回路２３によって、測定項目の目標値Ｓ′に基
準信号Ｓが一致したかどうか（計測器の指針がフォトセ
ンサーをさえぎったかどうか）を検品する。比較回路２
３には、例えば第４図のシュミットトリガ回路を利用で
きる。前記比較回路２３によって得た信号によって徐々
に増加している基準信号Ｓを瞬時にとめるため、フリッ
プフロップ２４全通して入出力ポート２５で基準信号Ｓ
の増加動作にストップ指令を送る。信号源選択の替装置
４、入力端子選択の替装置５により、データファイル装
置１０内の測定項目と履戻ファイル９内に設定されであ
る目標値Ｓ′に対応する基準信号Ｓをアナログ計測器５
０に入力するが、この時の基準信号Ｓは“０“入力から
徐々に“Ｓ′値“になるようにゆっくり入力していく。

そして、制御手段においては目標前である基準信号値Ｓ
′はメモ！ＪＡ２７に記憶させておく、前記基準信号Ｓ
の入力値は、メモ！ＪＢ２８ａに相当する値でメモ！Ｊ
Ｂ２８ａの初期値を“０“とじて以後“α“だけ徐々に
増加していきメモリＢ＋α２８ｂの値である基準信号Ｓ
Ｎを作り出す。この基準信号Ｓ′がアナログ計測器５０
に入力される基準信号Ｓである。αの値については、入
力増加のヌピード調整による。測定項目の目標値である
基準信号ＭＳ′の値であるメモ！ＪＡ２７から測定誤差
演算部２９ｂに出力する値ａ及び、あらかじめ基準信号
値Ｓ′の位置にセントしであるフォトセンサー２１から
の信号により決められたメモリＢ＋α２８ｂの演算値す
の差からアナログ計測器５０の測定誤差Ｃが出力される
。

一方、許容差演算部２９ａには、基準信号値Ｓ′である
値ａとアナログ計測器５０の指針がＳ′の位置に達した
ときの基準信号の値す及びデータファイル装置１にあら
かじめファイルされていたアナログ計測器５０の種々の
許容差ｄについてのデータが入力される。上記の許容差
ｄには測定したレンジによるフルスケール（ｆ、ｓ）誤
差、測定値のそのレンジでの大きさによるリーデング（
ｒｄｇ）誤差、及び前回の校正からの期間による校正周
期誤差などがある。

以上の入力信号ａ、ｂ及びｄから許容差演算部２９ａに
よりアナログ計測器５０の該校正条件における許容差信
号ｆｉ出力する。

例えば、基準信号源Ｃを選び基準信号値Ｓ′を２０［Ｖ
］、ｄがｒｄｇ　Ｍ差０．０１％、実際の測定値Ｓが２
０．０５　［Ｖ）とすると、測定誤差演算部２９ｂでは
、基準信号源ＣのメモリＡＭ号ａである“２０゛と、基
準信号“０“から“α゛ずつ増加した値ＳのメモリＢ信
号ｂ　“２０．０５“　（αば０．０１ステツプ）より 信号Ｃは０．２５％となる。

許容差演算部２９ａでは、メモ’ＪＢ信号ｂ“２０．０
５”と、データファイル装置１にあらかじめファイルさ
れていたｒｄｇ誤差ｄ　“０．０１％″より許容差信号
ｆを出力するがこの場合ｒｄｇ誤差のみであることから
０．０１％を出力する。続いて合否比較演算部２９ｃで
入力された前記の測定誤差Ｃと許容差信号ｆによシ校正
の合否判定を行ない、その合否判定結果と関連測定デー
タ及び演算値を比較結果出力部３０で表示すると共にデ
ータファイル装置１の履歴ファイ／Ｌ／２６に登録され
る。

次に、第１図に基づいてシステム構成例を示−ｔ０本本
実側のアナログ計測器自動校正システムは、データファ
イル装置１、これに接続されたコンピュータ６（内部メ
モリを有する）、基準信号発生手段である標準器３ａ、
この標準器を選択する標準器切替装置４ａ、所定の入力
端子を選択する入力切替装置５ａ、上記標準器の替装置
４ａと入力切替装置５ａに対して選択指令信号を出力す
る駆動用電源１１、校正結果を出力する出力機器３０、
さらにアナログメータ５０ａの指針を読みとるための反
射型のフォトセンサー２１とこれに対し順に接続された
増＠回路２２、シュミットトリガ回路２３ａ、フリップ
フロップ２４及び入呂カボート２５からなる指針検知部
２とからなり、コンピュータ６によりシステムが制御さ
れる。

本システムでは、コンピュータ６に校正しようとするア
ナログ計測器の機種名等を入力してアナログ計測器の指
定を行うと（本例ではアナログメータ５０ａの指定を行
う）。コンピュータ６はデータファイル装置１から、ア
ナログメータ５０ａのだめの校正プログラムと基準信号
値や許容差データ等を内部メモリに取り込み、これに従
ってアナログメータ５０ａの自動校正を始める。そして
、校正結果はデータファイル装置１内の履歴ファイル２
６に登録され、必要に応じて出力機器３０により表示又
はプリントアウトされる。本システムでは、Ａ、Ｂ、Ｃ
の標準器３により基準信号がゼロから徐々に発生され、
駆動用電源１１によって動作される標準器の替装置４ａ
とアナログメータ５０ａの入力端子を切り替える入力切
替装置５ａを介してアナログメータ５０ａに上記基準信
号が入力される。

上記２種の防雪装置には、先に「測定器における入力切
換装置」として昭和６３年１２月２１日呂願の特願昭６
８−３２４３５６号で提案した切替装置を用いることが
できる。上記で提案した切替装置は、真空又は不活性ガ
スなどに封入したリレー全マトリックス状に接続し、こ
れを制御信号をダーリントン接続のトランジスタなどで
必要な出力に増幅した信号で駆動する構成となっている
。

この切替装置音用いれば制御信号に従って一定の接続状
態になるので、手動による１７１ｖ替えの際、発生する
接続条件の変化による測定器の差異全土じることがない
。

前記第２図で説明した測定誤差演算部２９ｂ、による演
算処理、及び標準器中→よりアナログメータ５０ａに入
力される基準信号をゼロ入力よフαごとに増扉するよう
に設定するメモリＢ２８　ａの内部演算は、コンピュー
タ６によって行なわれる。コンピュータ６のプログラム
に従って校正されたアナログメータ５０ａの校正データ
は一時その内部メモリに収納された後、出力機器３０に
よる出力と、データファイル装置ｌへの登録が行なわれ
る。尚、アナログメータ５０ａに入力される基ｔ！Ｌ官
号でゼロからαごとに増加している信号を校正したい値
（目襟値）に止めるのに用いるフォトセンサーには、外
乱光の影響全党けにくぐ、かつ検出距離の短かい東芝製
ＴＬＰ９０９を使用し、ＲＥＩ−１，３９０ΩＲＬは２
．７にΩとして電位差をだしている。

本発明は、以上で説明したように、基準信号源からの基
準信号の選択と、アナログ計測器への入力、及び該測定
器の指針の指示前から得た値からの誤差計算、及びその
校正データの記録を自動化することで、信号入力による
誤差、読み取Ｖ誤差、データ演算ミス、記録ミスを排除
でき、短い時間で容易にアナログ計測器の完全な校正全
行なうシステムを構成することができる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、アナログ計測器に基準信号を入力した
時の測定誤差の演算をはじめ、データ処理及び校正デー
タの記録を比較的簡単な構成で自動化することができ、
測定者の個性に依存せず、短時間で精度のよい校正を容
易に行えるアナログ計測器の自動校正システムを提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のシステム構成を示すブロック
図、第２図は校正処理方法例を説明するブロック図、第
３図はフォトセンサーを説明する図、第４図はシュミッ
トトリガ回路図である。 １、データファイル装置　　２．指針検知部３、基準信
号源　　３ａ、橋準器　　４．信号源選択切替装置　　
４ａ、標準器切替装置　　５．入力端子選択切替装置　
　５ａ、入力切替装置６　コンピュータ　　２１　フォ
トセンサー２２、増幅回路　　２３．比較回路　　２４
．フリップフロップ　　２５．入呂カボート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アナログ計測器の校正に必要となるデータを予めフ
   ァイルしておくデータファイル装置と、１以上の基準信
   号発生手段と、 該基準信号発生手段を選択する選択手段と、該選択手段
   により選択された上記基準信号発生手段からの信号を校
   正しようとするアナログ計測器の所定の入力端子に入力
   する入力手段と、アナログ計測器の指針を光センサーと
   比較回路で検知する指針検知手段と、 上記データファイル装置内のデータに基づいて上記基準
   信号発生手段と選択手段と入力手段とを制御して校正し
   ようとするアナログ計測器に基準信号を入力し、これに
   応じた上記指針検知手段からの検知信号と上記データフ
   ァイル装置内のデータとを比較し演算し、該演算結果を
   外部に出力すると共に上記データファイル装置内に記録
   する制御手段とを 備えたことを特徴とするアナログ計測器自動校正システ
   ム。