JPH04129000A

JPH04129000A - 測定装置

Info

Publication number: JPH04129000A
Application number: JP25050990A
Authority: JP
Inventors: Fumio Takei; 文雄武井; Akio Sugama; 明夫菅間
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1992-04-30

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】〔概要〕測定装置に関し、小型化を達成することができる測定装置を提供すること
を目的とし、測定装置本体と、該測定装置本体と別個に構成され測定
装置本体に接続された測定部と、を含む測定装置におい
て、前記測定装置本体と測定部とは、１対の電線により
接続されており、前記測定装置本体は、第１電源回路及
び認識回路を備え、前記測定部は、該測定部の２進化識
別符号を設定する設定回路と、前記測定装置本体の第１
電源回路からの電源電圧が１対の電線を介して充電され
る第２電源回路と、前記第１電源回路の非供給時にそれ
までに前記第２電源回路に充電された電源電圧により作
動し前記設定回路からの２進化識別符号を１対の電線を
介して前記測定装置本体の認識回路に送信する送信回路
と、を備えるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、測定装置に関する。

科学実験、技術開発の分野においては、実験部の温度、
湿度、加速度、照度等の環境データに関する物理量、化
学量を頻繁に測定している。実験部の環境を忠実に測定
するために、測定装置を測定装置本体と測定部とに分離
して両者をケーブル等の信号伝達手段により接続し、こ
れにより、測定部のみを実験部に配置できるようにして
いる。

測定部は、長時間にわたる使用により経時変化や特性変
化を生じるので、この事態に対処するために、必要に応
じて測定部を測定装置本体から切り離し、容易に変換で
きることが望まれる。なお、測定部は、コネクタ等の接
続器を介して測定装置本体に接続される。測定部には、
個体間で特性のばらつきがあるため、測定部の交換の際
には、標準状態に対する測定部の出力応答、すなわち校
正値を知る必要がある。この校正値に基づいて、測定装
置本体は、測定部からの出力値を補正し、実際の物理量
あるいは化学量を表示、出力する。

上記校正作業を正しく行うためには、測定部の識別符号
（測定部の固有ＩＤ（バーコード等））を確実に知り、
各測定部について予め得ておいた校正値に対応付けるこ
とが必要である。そして、測定部の識別符号を測定装置
本体に確実かつ自動的に知らせるために、従来、例えば
、測定部と測定装置本体とを信号線で接続し、該信号線
を使用して測定部の識別符号を測定装置本体に知らせて
いた。

しかしながら、測定部と測定装置本体とは、電源線によ
り接続されており、上記のように測定部と測定装置本体
とを信号線で接続すると、両者間に多数の電線が存在し
、更に、コネクタの極数が増加し、装置が大型化する。

そこで、このような問題を解決した測定装置が望まれて
いる。

〔従来の技術〕

従来、測定装置において、測定部固有の識別符号を測定
装置本体に正しく認識させるために、以下のような方式
がとられていた。

まず、最も簡便な方式として、測定部の校正値を測定部
に表示しておき、測定装置本体には、該校正値を入力す
る手段（アナログ装置であれば可変抵抗、デジタル装置
であればキーボード等）を設け、測定前に、測定部の校
正値に基づいて測定装置本体を手動で調整する、すなわ
ち、校正値を測定装置本体に入力する方式がある。なお
、校正値を測定部に表示する代わりに、識別符号を測定
部に表示することもでき、この場合には、測定装置本体
を調整する際に、識別符号と校正値との対応表が予め必
要である。

上記のように校正値に基づいて測定装置本体を手動で調
整する方式では、測定の際の手順が煩雑であるという問
題がある。また、校正値の誤設定により、測定データの
値に誤差が生じ、測定の信頼性が低下するという欠点が
ある。

次に、近年の自動化装置、特に、デジタル技術の進歩と
ともに、測定部の識別を自動化する方式が行われている
。例えば、測定部あるいは測定部のコネクタに、測定部
の識別符号に対応したデジタル符号を並列にコード化す
る手段を設け、測定装置本体かこのコード化されたデジ
タル符号を読み取り認識する方式がある。すなわち、２
進化識別符号（いわゆるバイナリコード、ＢＣＤ等）の
“１”と“０”に電圧あるいは電流の有無を割り当て、
測定装置本体がこれに基づいて２進化識別符号を認識す
る方式である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように２進化識別符号を並列に伝達するためには
、該２進化識別符号の容量に対応するビット数の信号線
が必要になり、ケーブルの芯数、コネクタの極数が余分
に必要になるため、測定部の小型化、軽量化に際して障
害になる。特に、コネクタの極数の増加は、形状の極端
な大型化につながるため、実際上の制約が大きくなる。

そこで、上記２進化識別符号の並列伝達に対し、信号線
を１対にし、２進化識別符号を時系列データとして直列
に伝達する方式が考えられる。この方式は、通常行われ
ている直列データ通信の方式と同様であり、送信側の測
定部では特定の送出速度と送出順序て信号線の電圧ある
いは電流の有無や極性を変化させ、受信側の測定装置本
体では、このように送信された直列データを並列に変換
していく。

上記のように２進化識別符号を直列に伝達する方式にお
いては、この直列伝達を実現する送信側のハードウェア
が複雑になり、小型の装置を実現するのか困難であるの
で、小型化、軽量化が望まれる測定部には、不適当であ
る。また、デジタル化された２進化識別符号を伝達する
際には、一般に大きなノイズを輻射するおそれかあり、
微小な電気信号を伝達する測定部に直列伝達方式を適用
する場合には、前記ノイズの輻射を防止するために、信
号の送出を制御する必要があり、このため、制御用の信
号線が余分に必要になるという問題がある。

本発明の目的は、小型化を達成することかできる測定装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、測定装置本体と、該測定装置本体と別個に構
成され測定装置本体に接続された測定部と、を含む測定
装置において、前記測定装置本体と測定部とは、１対の
電線により接続されており、前記測定装置本体は、第１
電源回路及び認識回路を備え、前記測定部は、該測定部
の２進化識別符号を設定する設定回路と、前記測定装置
本体の第１電源回路からの電源電圧が１対の電線を介し
て充電される第２電源回路と、前記第１電源回路の非供
給時にそれまでに前記第２電源回路に充電された電源電
圧により作動し前記設定回路からの２進化識別符号を１
対の電線を介して前記測定装置本体の認識回路に送信す
る送信回路と、を備えることを特徴とする。

本発明の測定装置は、基本的には直列データ転送方式を
用い、２進化識別符号の伝達と電源電圧の伝達とは、一
対の電線（１６）を用いて、行われる。

第１図には、本発明の原理による測定装置の構成が示さ
れている。

第１図において、測定装置本体１０は、電源回路１２及
び認識回路１４を含み、該測定装置本体１０は、１対の
電線１６を介して、測定部１８に接続されている。測定
部１８は、該測定部１８の２進化識別符号（識別番号）
を設定する設定回路２０と、前記電源回路１２からの電
源電圧が１対の電線１６を介して充電される電源回路２
２と、を含む。測定部１８は、更に、送信回路２４を含
み、該送信回路２４は、電源回路１２の非供給時にそれ
までに電源回路２２に充電された電源電圧により作動し
、設定回路２０からの２進化識別符号を１対の電線１６
を介して認識回路１４に送信する。

なお、電源回路２２は、コンデンサと、電源回路１２か
らの電源電圧を整流して前記コンデンサを充電する整流
器と、を備える小容量の直流電源回路°から構成されて
もよい。この場合に、電源回路１２からの電源電圧は、
電線１６を通り、整流器で整流された後、コンデンサに
充電され、このコンデンサに充電された電源電圧は、電
源回路１２の非供給時に、送信回路２４を作動する。こ
れにより、送信回路２４は、設定回路２０からの２進化
識別符号を電線１６を介して認識回路１４に送信する。

なお、設定回路２０は、測定部１８の２進化識別符号を
任意に設定できるように構成してもよい。

この場合に、設定回路２０の２進化識別符号は、工場か
らの出荷時等において任意に設定されてもよい。設定回
路２０としては、例えば、デイツプスイッチ等の機構部
品か使用されてもよい。

〔作用〕

次に、第１図及び第２図を参照しながら、本発明の詳細
な説明する。なお、第２図は、電線の電圧を示すタイミ
ングチャートである。

電線１６の電圧は、当初Ｏｖであるが、認識回路１４は
、測定部１８の２進化識別符号を知るために、電源回路
１２を利用して電線１６の電圧を電源電圧に上昇させる
。この状態は、時間Ｔ１だけ継続し、この間に、電線１
６からの電源電圧は、測定部１８の電源回路２２に充電
される。

その後、認識回路１４は、認識開始信号として、細いパ
ルス信号Ｐを電線１６を介して送信回路２４に供給する
。

パルス信号Ｐの供給後、時間Ｔ２の間だけ電線１６の電
圧は電源電圧になる。

その後、時間Ｔ３の間に、送信回路２４は、設定回路２
０に設定された２進化識別符号の第１ビツト（Ｌ　Ｓ　
Ｂ　（Ｌｅａｓｔ　５１ｇｎＮ１ｃａｎ＋　Ｂｉｔ　）
あるいはＭ　Ｓ　Ｂ　（Ｍｏａｔ　５１ｇｎ１ｆｉｃａ
ｎｔ　Ｂｉｔ）　）を電線１６に送信する。これにより
、電線１６の電圧は、第１ビツトが「１」であるかある
いはｒＯＪであるかに基づいて、電源電圧あるいはＯｖ
になる。

上記電線１６の第１ビツトは、認識回路１４に読み込ま
れて記憶される。時間Ｔ４が経過すると、認識回路１４
は、２進化識別符号の第２ビツトを要求するために、再
びパルス信号Ｐを送信回路２４に供給する。

２進化識別符号が例えば８ビツトの場合、上記１ビツト
の認識動作が８回繰り返され、すなわち、８ビツトの送
信により、２８＝２５６種類の２進化識別符号か送信さ
れることができる。

以上のように、本発明においては、直列データ転送方式
を用い、１対の電線の電圧あるいは電流の状態を時間的
に変化させ、これによって伝達される２進化識別符号に
より、測定装置本体は、測定部特有の識別符号を認識す
ることができる。

従って、最小規模の送信回路と、わずか１対の電源及び
コネクタの２つの極を占有するだけで、測定部の識別符
号は、測定装置本体に確実に認識され、簡便かつ確実に
測定を行うことができる。

また、測定部の識別動作が必要なときだけ、測定部に電
源電圧を供給して測定部から識別符号を得るので、測定
部からの信号にノイズが混入することが防止される。

〔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３図には、本発明の実施例による測定装置の構成が示
されている。

第３図において、測定装置本体１０と測定部１８とは、
１対の電線１６により互いに接続されており、符号２６
は、測定部１８側のコネクタを示す。

測定部１８において、符号２８は整流器、符号３０はコ
ンデンサを示し、該整流器２８、コンデンサ３０によ一
１前記電源回路２２（第１図参照）が構成される。また
、符号３２は、２進化識別符号設定回路２０としての符
号設定用デイツプスイッチを示し、該デイツプスイッチ
３２は、シフトレジスタ（ＳＲ）３４に接続されている
。このシフトレジスタ３４は、パワーオンリセット回路
３６からのリセット信号によりリセットされるようにな
っている。また、シフトレジスタ３４からの出力（２進
化識別符号）は、オープンコレクタゲート３８を介して
、電線１６に供給されるようになっている。なお、符号
４０．４２は、モノステーブルマルチバイブレーク（Ｍ
ＭＶ）を示し、マルチバイブレータ４０は、シフトレジ
スタ３４及びマルチバイブレータ４２を制御し、マルチ
バイブレータ４２は、オープンコレクタゲート３８及び
マルチバイブレータ４０を制御する。

前記測定部１８のコネクタ２６を介して測定部１８から
２進化識別符号を読み出すために、電線１６を介して測
定部１８に電源電圧を供給する必要がある。このため、
測定装置本体１０は、電源回路１２と、認識回路１４と
、スイッチ４４と、抵抗４６と、を含み、電源回路１２
は、スイッチ４４及び抵抗４６を介して、電線１６に接
続されている。

なお、コンデンサ３０の容量を小さく抑えるため、シフ
トレジスタ３４、マルチバイブレータ４０．４２は、Ｃ
−ＭＯＳであることが望ましい。

この実施例においては、コンデンサ３０の容量は４７μ
Ｆであり、抵抗４６の抵抗値は３にΩである。

次に、第３図及び前記第２図のタイミングチャートを参
照しながら、本発明の実施例による測定装置の作用を説
明する。

まず、測定装置本体１０内でスイッチ４４かオン状態に
なると、電源回路１２からの電源電圧は、抵抗４６、電
線１６を通り、整流器２８で整流された後、コンデンサ
３０に充電される。この充電の過程で、パワーオンリセ
ット回路３６は、リセット信号をシフトレジスタ３４に
供給して、シフトレジスタ３４を初期化する。以上の動
作が時間Ｔ１　（第２図）になされる。

コンデンサ３０の充電が完了した後（時間ＴＩの経過後
）、スイッチ４４がオフ状態にされ、認識回路１４は、
パルス幅１ｍｓの７＜ルス信号Ｐを電線１６を介して測
定部１８に供給する。このｌ＜ルス信号Ｐにより、マル
チバイブレータ４０は、外付は時定数回路で決まるパル
ス信号（１００ｍｓ、時間Ｔ２）を発生し、マルチノく
イブレータ４２をトリガするとともに、シフトレジスタ
３４にクロック信号を与える。これにより、シフトレジ
スタ３４に記憶されている２進化識別符号の第１ビツト
は、ゲート３８に与えられる。ゲート３８は、マルチバ
イブレータ４２の時定数（１００ｍｓ、時間Ｔ３）で決
まる時間だけ、２進化識別符号の第１ビツトを電線１６
を介して認識回路１４に供給する。なお、この時間Ｔ３
の間に、電線１６の電圧は、２進化識別符号の第１ビツ
トが「１」であるかあるいはｒＯＪであるかに基づいて
、電源電圧あるいは０■になる。また、時間Ｔ３の間に
、ゲート３８からの信号によってマルチバイブレータ４
０が再起動しないように、該マルチバイブレータ４０は
、マルチバイブレータ４２からの信号によりリセット（
クリア）される。

認識回路１４は、２進化識別符号の第１ビツトを電線１
６から読み取った後、１００ｍ５の時間（時間Ｔ４）経
過すると、２進化識別符号の第２ビツトを要求するため
に、再びパルス信号Ｐを測定部１８に供給する。２進化
識別符号が例えば８ビツトの場合、上記１ビツトの認識
動作が８回繰り返され、これにより、認識回路１４は、
８ビツトの２進化識別符号を得る。

なお、上記実施例においては、１ビツトの伝達時間（時
間Ｔ３）として、１００ｍ５が選択されているが、使用
する測定装置の実情に合わせて、この伝達時間を長くし
ても短くしてもよい。

また、上記実施例では、シフトレジスタ３４やモノステ
ーブルマルチバイブレータ４０．４２を個別のＩＣを使
用して構成したが、これらの要素回路を全てワンチップ
化したいわゆるモノシリツクＩＣやハイブリッドＩＣと
してもよい。また、′識別符号の設定回路２０としてデ
イツプスイッチ３２を使用したが、２進化数を得るため
の他の手段、例えば、ロータリスイッチやワイヤによる
配線を使用してもよい。なお、ワンタイムＰ　ＲＯＭや
バッテリで記憶内容を保持されたＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉ
ｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒ７　）を
使用してもよい。

また、前記要素回路を充分に小さくできるのであれば、
これらの要素回路をコネクタ２６内に組み込むことによ
り、途中の１対のケーブルが不要になり、更に小型軽量
化を図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、１対の電線を使
用するのみで、測定部特有の２進化識別符号を得ること
ができる。従って、電線の本数やコネクタの極数を増や
すことなく、測定装置本体から測定部の２進化識別符号
を自動的に認識することが可能である。ゆえに、測定装
置の小型化を維持したまま、信頼性の高い測定を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理による測定装置の構成説明図、第２図は、電線の電圧を示すタイミングチャート図、第３図は、本発明の実施例による測定装置の構成説明図
である。１０・・・測定装置本体１２・・・電源回路１４・・・認識回路６・・・電線８・・測定部０・・・設定回路２・・・電源回路４・・・送信回路

Claims

【特許請求の範囲】１、測定装置本体（１０）と、該測定装置本体（１０）
と別個に構成され測定装置本体（１０）に接続された測
定部（１８）と、を含む測定装置において、前記測定装置本体（１０）と測定部（１８）とは、１対
の電線（１６）により接続されており、前記測定装置本
体（１０）は、第１電源回路（１２）及び認識回路（１
４）を備え、前記測定部（１８）は、該測定部（１８）の２進化識別
符号を設定する設定回路（２０）と、前記測定装置本体
（１０）の第１電源回路（１２）からの電源電圧が１対
の電線（１６）を介して充電される第２電源回路（２２
）と、前記第１電源回路（１２）の非供給時にそれまで
に前記第２電源回路（２２）に充電された電源電圧によ
り作動し前記設定回路（２０）からの２進化識別符号を
１対の電線（１６）を介して前記測定装置本体（１０）
の認識回路（１４）に送信する送信回路（２４）と、を
備える、ことを特徴とする測定装置。２、請求項１記載の測定装置において、前記測定部（１
８）の第２電源回路（２２）は、コンデンサ（３０）と
、前記測定装置本体（１０）の第１電源回路（１２）か
らの電源電圧を整流して前記コンデンサ（３０）に供給
し該コンデンサ（３０）を充電する整流器（２８）と、
を備える直流電源回路から構成されていることを特徴と
する測定装置。３、請求項１又は２記載の測定装置において、前記設定
回路（２０）は、測定部（１８）の２進化識別符号を任
意に設定できるように構成されていることを特徴とする
測定装置。