JPH04133199A - 信号伝送器のキャリブレイタ - 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、物理量を２線を介して負荷に伝送すると共に
信号伝送器の外部から設定値などのブタを通信器を用い
て設定できる信号伝送器のキャリブレイタに係り、特に
信号伝送器のゼロ、スパンとリニアリティを自動的に設
定することのできるように改良された信号伝送器のキャ
リブレイタに間する。

〈従来の技術〉 第２図は従来の信号伝送器の構成を示すブロック図であ
る。

１０はプロセス変数などの物理量を電気信号に変換して
伝送する信号伝送器であり、直流電源１１から負荷１２
を介して電力が供給される。電気信号は伝送線１＋　、
１２により電流信号として伝送され、負荷１２の両端に
生じる電圧変化を検出してプロセス変数を知る。

電流信号は、例えば配管中の圧力に対応したレンジに設
定された信号伝送器１０より４〜２０ｍＡの統一電流１
．に変換されて伝送される。

この場合に、例えば圧力レンジを変更したり或いはモニ
タしたいときには信号伝送器１０の外部から操作できれ
ば便利である。

このため、通信器１３を伝送線１１．１２に接続線ｆ＋
−１１２−を用いて必要に応じて接続し、かつ信号伝送
器１０に通信器１３との専用のブタ通信機能を持たせて
、通信器１３から信号伝送器１０にパラメータ変更など
のデジタルデータを送信する。

また、負荷１２の両端には例えば受信計器１４が接続さ
れている。

次に、以上のように構成された各構成要素について詳細
に説明する。

このうち、信号伝送器１０は次のように構成されている
。

ＳＮＲは圧力／差圧などを検出して電気信号に変換する
センサであり、変換されたアナログ信号はアナログ／デ
ジタル変換器Ａ／Ｄでデジタル信号に変換されマイクロ
プロセッサμＰ１を介してメモリＭＥＭ１の中のランダ
ムアクセスメモリ部分に格納される。マイクロプロセッ
サμＰ１はこの格納されたデジタル信号を用いてメモリ
ＭＥＭ１の例えばリードオンリーメモリ部分に書き込ま
れた演算手順によりリニアライズなどの所定の演算を実
行し、デジタル／アナログ変換器Ｄ／Ａを介して出力回
路ＯＰＣに出力する。

一方、マイクロプロセッサμＰ１での所定の演算結果は
内蔵のモニタＬＣＤに必要な桁数でデジタル表示される
。

出力回路ＯＰＣはデジタル／アナログ変換器Ｄ／Ａでア
ナログ信号に変換された電圧信号を４〜２０ｍＡの統一
された電流信号ＩＬに変換して伝送線１＋　、１２を介
して負荷１２に伝送する。また、出力回路ｏＰＣは電流
信号ＩＬの一部を用いて信号伝送器１０の内部回路の電
源を作る。

ＩＦＣは、通信器１３とデータ通信をするなめのインタ
ーフェイスであり、伝送！ｆ、、ｆ２とマイクロプロセ
ッサμＰ１との間に接続され、伝送線１＝　、　Ｉ！２
からのデジタル信号を並列データとしてマイクロプロセ
ッサμＰ１に伝送し、逆にマイクロプロセッサμＰ１か
らのデータを直列信号として伝送＊ｌ＋、１２ｒ！ｉＪ
に伝送する機能を持つ。

次に、通信器１３は次のように構成されている。

ＳＥＲはオペレータが操作する設定器であり、モニタか
内蔵されている。信号伝送器１０のモデル要求、表示周
期の変更、レンジの変更、異常の検出、或いは電流信号
ＩＬの値の表示など各種の設定或いは要求をすることが
できる。

μＰ−はマイクロプロセッサであり、例えば設定器ＳＥ
Ｒからのデータが入力され、メモリＭＥＭ−に格納され
た処理手順にしたがってインターフェイスＩＦＣ−を介
して信号伝送器１０にデジタル信号を送出する。また、
マイクロプロセッサμＰ−は信号伝送器１０からの応答
デ〜りをインターフェイスＩＦＣ−を介してメモリＭＥ
Ｍ−に取り込み、さらにメモリＭＥＭ−に格納された処
理手順にしたがって解読し、設定器ＳＥＨのモニタに表
示する。

この様に構成された信号伝送器１０のスパン、ゼロ点、
リニアリティは、センサＳＮＲに圧力発生器（図示せず
）から基準の圧力／差圧を印加すると、信号伝送器１０
から統一電流ＩＬの形でこの基準の圧力／差圧に対応し
た圧力信号が負荷１２に伝送されるので、この負荷１２
に発生した電圧を受信計器１４で読み取ることにより確
認される。

これを、異なる基準の圧力などをセンサＳＮＲに繰り返
して印加し、これに対応する圧力信号を受信計器１２で
読取り、所定の値と異なっていれば信号伝送器のゼロ、
スパン、リニアリティを手動で調整して正しいレンジに
なるようにキャリブレイションをする。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、以上のようにしてキャリブレイションを
する信号伝送器は、手動操作をするので人手がかかる上
にキャリブレイションに時間を要し、特に、現場におい
てキャリブレイションをすると、測定器の準備を含めて
長い時間を要し、コストの上昇を招く欠点かある６ く課題を解決するための手段〉 本発明は、以上の課題を解決するために、負荷側から伝
送線を介してｔ源の供給を受けて測定すべき物理量をセ
ンサにより電気信号に変換しこれを信号処理手段により
信号処理して伝送線を介して負荷側に電流信号として伝
送し必要に応じて伝送線にデジタル信号を重畳して負荷
側とデジタル通信をする信号伝送器のキャリブレイタに
おいて、命令を受けてこの命令にしたがってセンサに所
定の圧力を出力する圧力発生器と、この圧力発生器で出
力される圧力信号を測定する圧力測定手段と、命令を出
力しこの命令に対応する圧力信号を測定してメモリに格
納しこれを用いて信号伝送器のゼロ点とスパンとリニア
リティを演算するマイクロプロセッサと、この演算結果
に基づいてこのマイクロプロセッサにより伝送線を介し
てデジタル信号として信号処理手段に格納されているゼ
ロ点とスパンとリニアリティに関するパラメータを変更
するデータを送信するようにしたものである。

く作　用〉 圧力発生器はマイクロプロセッサからの命令を受けてこ
の命令にしたがってセンサに所定の圧力を出力する。

圧力測定手段はこの圧力発生器で出力される圧力信号を
測定する。

マイクロプロセッサは圧力発生器に命令を出力しこの命
令に対応する圧力信号を測定してメモリに格納しこれを
用いて信号伝送器のゼロ点とスパンとリニアリティを演
算し、この演算結果に基づいてこのマイクロプロセッサ
により伝送線を介してデジタル信号として信号処理手段
に格納されているゼロ点とスパンに関するパラメータを
変更するデータを送信することにより、自動的にゼロ点
とスパンとリニアリティをキャリブレイションをする。

〈実施例〉 以下、図を用いて本発明の実施例について説明する。第
１図は本発明の１実施例の構成を示すブロック図である
。なお、第２図に示す従来の２線式伝送器の構成と同一
の機能を有する部分には同一の符号を付して適宜にその
説明を省略する。

信号伝送器１０はキャリブレイションの対象となる信号
伝送器であり、キャリブレイタ１５でこの信号伝送器１
０を自動的にキャリブレイションする。

キャリブレイタ１５は、圧力発生器ＰＧＵ、圧力計ＰＭ
Ｒ，を圧計ＶＭ、マイクロプロセッサμＰ２、メモリＭ
ＥＭ２、モデムＭＯＤＥＭ、設定器ＳＢＨなとで構成さ
れている。設定器ＳＥＲはオペレータが設定する設定器
であり、信号伝送器１０のスパンの設定或いは確認など
をする。

圧力発生器ＰＧＵはマイクロプロセッサμＰ２からの命
令を受けて所定の基準圧力Ｐｓを圧力配管１６を介して
信号伝送器１０のセンサＳＮＲに印加する。同時にマイ
クロプロセッサμＰ２はこの圧力配管１６に連結された
圧力計ＰＭＲで基準圧力Ｐｓに対応する信号を取り込み
、メモリＭＥＭ２の所定領域に格納する。

一方、信号伝送器１０はこの基準圧力Ｐｓをこれに対応
する電流信号に変換して伝送線１１、！２を介して負荷
１２にレンジに対応した統一電流ＩＬとして伝送する。

負荷１２に発生した基準圧力Ｐｓに対応する電圧は、電
圧計ＶＭで測定され、この電圧はマイクロプロセッサμ
Ｐ２により取り込まれてメモリＭＥＭ２の対応する領域
に格納される。

マイクロプロセッサμＰ２は信号伝送器１０のレンジに
対して基準圧力Ｐｓに対する誤差があるか否かのチエツ
クをメモリＭＥＭ２に格納されたチエツクプログラムを
用いてチエツクする。

次に、マイクロプロセッサμＰ２は所定のプログラムに
したがって基準圧力Ｐｓを変更する命令を圧力発生器Ｐ
ＧＵに出力して再度同様なチエツクを実行する。

以上の自動操作を実行して誤差が確認された場合は、マ
イクロプロセッサμＰ２は信号伝送器１０のゼロ点、ス
パン誤差、リニアリティを調節するためのパラメータを
変更するデータをモデムＭＯＤＥＭを介して信号伝送器
１０に伝送して自動的にこの誤差の修正をする。

〈発明の効果〉 以上、実施例と共に具体的に説明したように本発明によ
れば、圧力発生器ＰＧＵ、圧力計ＰＭＲ１電圧計ＶＭ、
マイクロプロセッサμＰ２、メモリＭＥＭ２、モデムＭ
ＯＤＥＭ、設定器ＳＥＲなどを搭載して信号伝送器を自
動的にキャリブレイションする構成としたので、個人誤
差を排除し、かつキャリブレイションに要する時間を短
くすることができ、コストの低減に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の構成を示すブロック図、第
２図は従来の２線式伝送器の構成を示すブロック図であ
る。 １０・・・信号伝送器、１１・・・電源、１２・・・負
荷、１３・・・通信器、１４・・・受信計器、１５・・
・キャリブレイタ、１６・・・圧力配管、ＳＮＲ・・・
センサ、μＰ１、μＰ２・・・マイクロプロセッサ、Ｐ
ＧＵ・・・圧力発生器、ＰＭＲ・・・圧力計、ＭＯＤＥ
Ｍ・・・モデム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷側から伝送線を介して電源の供給を受けて測
   定すべき物理量をセンサにより電気信号に変換しこれを
   信号処理手段により信号処理して前記伝送線を介して前
   記負荷側に電流信号として伝送し必要に応じて前記伝送
   線にデジタル信号を重畳して前記負荷側とデジタル通信
   をする信号伝送器のキャリブレイタにおいて、命令を受
   けてこの命令にしたがって前記センサに所定の圧力を出
   力する圧力発生器と、この圧力発生器で出力される圧力
   信号を測定する圧力測定手段と、前記命令を出力し前記
   命令に対応する前記圧力信号を測定してメモリに格納し
   これを用いて前記信号伝送器のゼロ点とスパンとリニア
   リティを演算するマイクロプロセッサと、この演算結果
   に基づいてこのマイクロプロセッサにより前記伝送線を
   介して前記デジタル信号として前記信号処理手段に格納
   されているゼロ点とスパンとリニアリティに関するパラ
   メータを変更するデータを送信することを特徴とする信
   号伝送器のキャリブレイタ。