JPH04216412A - 計測装置 - Google Patents
計測装置Info
- Publication number
- JPH04216412A JPH04216412A JP2403156A JP40315690A JPH04216412A JP H04216412 A JPH04216412 A JP H04216412A JP 2403156 A JP2403156 A JP 2403156A JP 40315690 A JP40315690 A JP 40315690A JP H04216412 A JPH04216412 A JP H04216412A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ストレインゲージや半
導体位置検出素子（ＰＳＤ）のようなセンサを用いて、
荷重やトルク等の物理量を測定する計測装置に関する。
導体位置検出素子（ＰＳＤ）のようなセンサを用いて、
荷重やトルク等の物理量を測定する計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】センサの検出出力はアナログ量であって
、一般の計測装置では、その検出出力がアナログ量のま
ま処理されて、測定値として表示される。
、一般の計測装置では、その検出出力がアナログ量のま
ま処理されて、測定値として表示される。
【０００３】このような計測装置は、簡略化して説明す
ると、図４に示すように、センサ２１の検出出力を増幅
器２２で所要レベルに増幅して、図外のメータや表示器
、その他の機器に出力するもので、少なくとも２個の可
変抵抗器２３，２４を備えている。
ると、図４に示すように、センサ２１の検出出力を増幅
器２２で所要レベルに増幅して、図外のメータや表示器
、その他の機器に出力するもので、少なくとも２個の可
変抵抗器２３，２４を備えている。
【０００４】２個の可変抵抗器２３，２４のうちの一方
２３は、零点調整のためのもので、センサ２１に物理量
が作用しないときの表示が「０」となるよう調整操作さ
れる。他の可変抵抗器２４は、レンジ調整のためのもの
で、測定および表示レンジを調整する場合に操作される
。なお、図４において、２５は基準電圧電源、２６は入
力抵抗である。
２３は、零点調整のためのもので、センサ２１に物理量
が作用しないときの表示が「０」となるよう調整操作さ
れる。他の可変抵抗器２４は、レンジ調整のためのもの
で、測定および表示レンジを調整する場合に操作される
。なお、図４において、２５は基準電圧電源、２６は入
力抵抗である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般の計測
装置に備えられる可変抵抗器は、サーメット型のもので
も、金属被膜型の固定抵抗と比較すると、かなり大きい
温度係数を有しており、周囲温度により温度ドリフトを
生じるものである。したがって、従来の計測装置では、
各可変抵抗器２３，２４を操作して零点調整やレンジ調
整を行っても、その調整値自体に温度ドリフトが含まれ
ることになり、充分に温度補償された測定値が得られな
い。
装置に備えられる可変抵抗器は、サーメット型のもので
も、金属被膜型の固定抵抗と比較すると、かなり大きい
温度係数を有しており、周囲温度により温度ドリフトを
生じるものである。したがって、従来の計測装置では、
各可変抵抗器２３，２４を操作して零点調整やレンジ調
整を行っても、その調整値自体に温度ドリフトが含まれ
ることになり、充分に温度補償された測定値が得られな
い。
【０００６】また、可変抵抗器２３，２４による調整は
難しいばかりでなく、測定状況が異なるたびに、各可変
抵抗器２３，２４を操作して零点調整とレンジ調整とを
行わなくてはならないので、測定作業に手数がかかり、
面倒である。
難しいばかりでなく、測定状況が異なるたびに、各可変
抵抗器２３，２４を操作して零点調整とレンジ調整とを
行わなくてはならないので、測定作業に手数がかかり、
面倒である。
【０００７】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであって、可変抵抗器を省略して、面倒な調整操作
をなくすとともに、温度ドリフトを可及的減少させて温
度特性を良好にすることを課題とする。
ものであって、可変抵抗器を省略して、面倒な調整操作
をなくすとともに、温度ドリフトを可及的減少させて温
度特性を良好にすることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
達成するために、センサと、Ａ／Ｄ変換器と、記憶手段
と、演算手段とを備えた計測装置であって、Ａ／Ｄ変換
器は、センサの検出出力をデジタル量に変換するもので
あり、記憶手段は、センサで検出される物理量とセンサ
検出出力のデジタル変換値ととの関係を示す係数を記憶
するものであり、演算手段は、係数を用いてＡ／Ｄ変換
器からのデジタル値から物理量の値を演算するものであ
る構成とした。
達成するために、センサと、Ａ／Ｄ変換器と、記憶手段
と、演算手段とを備えた計測装置であって、Ａ／Ｄ変換
器は、センサの検出出力をデジタル量に変換するもので
あり、記憶手段は、センサで検出される物理量とセンサ
検出出力のデジタル変換値ととの関係を示す係数を記憶
するものであり、演算手段は、係数を用いてＡ／Ｄ変換
器からのデジタル値から物理量の値を演算するものであ
る構成とした。
【０００９】
【作用】上記の構成において、センサの検出出力は、Ａ
／Ｄ変換器でデジタル値に変換されて演算手段に入力す
る。演算手段は、記憶手段に予め記憶されている係数を
用いて、センサに作用している物理量を演算し、測定値
として出力する。測定状況が異なる場合、無負荷状態で
のデジタル値を零点データとして与えれば、その零点デ
ータを基準にして演算が行われる。
／Ｄ変換器でデジタル値に変換されて演算手段に入力す
る。演算手段は、記憶手段に予め記憶されている係数を
用いて、センサに作用している物理量を演算し、測定値
として出力する。測定状況が異なる場合、無負荷状態で
のデジタル値を零点データとして与えれば、その零点デ
ータを基準にして演算が行われる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例に基づい
て説明する。図１および図２は、本発明の一実施例に係
り、図１は計測装置の構成図、図２は記憶手段に記憶さ
れる係数を説明するための線図である。
て説明する。図１および図２は、本発明の一実施例に係
り、図１は計測装置の構成図、図２は記憶手段に記憶さ
れる係数を説明するための線図である。
【００１１】図１に示すように、本発明の計測装置は、
ストレインゲージやＰＳＤのようなセンサ１と、増幅器
２と、Ａ／Ｄ変換器３と、記憶手段としてのＥＥＰＲＯ
Ｍ４と、演算手段としてのＣＰＵ５と、ワーク用のＲＡ
Ｍ６と、設定スイッチ７と、表示器８と、出力回路９と
を備えたものである。
ストレインゲージやＰＳＤのようなセンサ１と、増幅器
２と、Ａ／Ｄ変換器３と、記憶手段としてのＥＥＰＲＯ
Ｍ４と、演算手段としてのＣＰＵ５と、ワーク用のＲＡ
Ｍ６と、設定スイッチ７と、表示器８と、出力回路９と
を備えたものである。
【００１２】Ａ／Ｄ変換器３は、増幅器２で増幅された
センサ１の検出出力をデジタル量に変換する。ＥＥＰＲ
ＯＭ４は、Ａ／Ｄ変換器３で変換されたセンサ検出出力
のデジタル変換値を物理量に換算するための係数を記憶
するものであり、その記憶のための操作と、係数の内容
については後述する。ＣＰＵ５は、ＥＥＰＲＯＭ４に記
憶されている係数を用いてＡ／Ｄ変換器３からのデジタ
ル値から物理量の値を演算する演算手段として機能する
もので、このほか、デジタル値から係数を算出する算出
手段や、その係数をＥＥＰＲＯＭ４に記憶させる記憶指
示手段としても機能する。設定スイッチ７は、ＥＥＰＲ
ＯＭ４およびＲＡＭ６に所要のデジタル値を記憶させる
場合と、表示器８の表示を「０」にする場合に操作され
るものである。表示器８は、ＣＰＵ５の演算結果を表示
し、出力回路９は、ＣＰＵ５の演算結果を図外の制御機
器等に出力するものである。
センサ１の検出出力をデジタル量に変換する。ＥＥＰＲ
ＯＭ４は、Ａ／Ｄ変換器３で変換されたセンサ検出出力
のデジタル変換値を物理量に換算するための係数を記憶
するものであり、その記憶のための操作と、係数の内容
については後述する。ＣＰＵ５は、ＥＥＰＲＯＭ４に記
憶されている係数を用いてＡ／Ｄ変換器３からのデジタ
ル値から物理量の値を演算する演算手段として機能する
もので、このほか、デジタル値から係数を算出する算出
手段や、その係数をＥＥＰＲＯＭ４に記憶させる記憶指
示手段としても機能する。設定スイッチ７は、ＥＥＰＲ
ＯＭ４およびＲＡＭ６に所要のデジタル値を記憶させる
場合と、表示器８の表示を「０」にする場合に操作され
るものである。表示器８は、ＣＰＵ５の演算結果を表示
し、出力回路９は、ＣＰＵ５の演算結果を図外の制御機
器等に出力するものである。
【００１３】ＥＥＰＲＯＭ４に記憶される係数は、図２
に示すように、センサ１に作用する物理量と、Ａ／Ｄ変
換器３で変換されたセンサ検出出力のデジタル変換値と
の関係を示すもので、係数は、計測装置の組立段階にお
いて、次のような操作によりＥＥＰＲＯＭ４に記憶され
る。
に示すように、センサ１に作用する物理量と、Ａ／Ｄ変
換器３で変換されたセンサ検出出力のデジタル変換値と
の関係を示すもので、係数は、計測装置の組立段階にお
いて、次のような操作によりＥＥＰＲＯＭ４に記憶され
る。
【００１４】まず、センサ１に物理量を作用させない状
態で、そのときのＡ／Ｄ変換器３のデジタル値Ｄｄｏを
読み取り、ＲＡＭ６に記憶する。次に、センサ１にフル
スケールの物理量Ｆｍを作用させ、その状態でのＡ／Ｄ
変換器３のデジタル値Ｄｄｐを読み取り、ＲＡＭ６に記
憶する。また、センサ１にマイナス方向の物理量が加わ
る可能性がある場合は、マイナス方向でのフルスケール
の物理量をセンサ１に作用させ、その状態でのＡ／Ｄ変
換器３のデジタル値Ｄｄｍを読み取って、ＲＡＭ６に記
憶する。
態で、そのときのＡ／Ｄ変換器３のデジタル値Ｄｄｏを
読み取り、ＲＡＭ６に記憶する。次に、センサ１にフル
スケールの物理量Ｆｍを作用させ、その状態でのＡ／Ｄ
変換器３のデジタル値Ｄｄｐを読み取り、ＲＡＭ６に記
憶する。また、センサ１にマイナス方向の物理量が加わ
る可能性がある場合は、マイナス方向でのフルスケール
の物理量をセンサ１に作用させ、その状態でのＡ／Ｄ変
換器３のデジタル値Ｄｄｍを読み取って、ＲＡＭ６に記
憶する。
【００１５】このようにして、３個のデジタル値が得ら
れると、これらのデジタル値を用いて、ＣＰＵ５で次の
ような算式により係数を算出する。算式は、正方向の係
数をＤｓｐ、マイナス方向の係数をＤｓｍとすると、
Ｄｓｐ＝〔Ｆｍ／（Ｄｄｐ−Ｄｄｏ）〕×Ｃ
……………（１） Ｄｓｍ＝〔Ｆｍ／（
Ｄｄｏ−Ｄｄｍ）〕×Ｃ …………
…（２）となる。ここで、Ｃは、デジタル値を実際のト
ルクや荷重の値に変換するための定数である。この算式
により得られた係数Ｄｓｐ，Ｄｓｍは、ＥＥＰＲＯＭ４
に格納される。
れると、これらのデジタル値を用いて、ＣＰＵ５で次の
ような算式により係数を算出する。算式は、正方向の係
数をＤｓｐ、マイナス方向の係数をＤｓｍとすると、
Ｄｓｐ＝〔Ｆｍ／（Ｄｄｐ−Ｄｄｏ）〕×Ｃ
……………（１） Ｄｓｍ＝〔Ｆｍ／（
Ｄｄｏ−Ｄｄｍ）〕×Ｃ …………
…（２）となる。ここで、Ｃは、デジタル値を実際のト
ルクや荷重の値に変換するための定数である。この算式
により得られた係数Ｄｓｐ，Ｄｓｍは、ＥＥＰＲＯＭ４
に格納される。
【００１６】実際の測定の場合には、まず、センサ１の
姿勢による自重の影響や、被測定物の取付用治具の影響
を無くすために、風袋引き操作を行う。それには、被測
定物を取り付けない状態で、設定スイッチ７の操作によ
り、表示器８の表示を「０」にするとともに、そのとき
のＡ／Ｄ変換器３のデジタル値ＤｄｚをＲＡＭ６に記憶
する。これで、無負荷状態での零点データが取り込まれ
、物理量の演算は、この零点データを基準に行われるこ
とになる。こののち、被測定物からセンサ１に物理量を
作用させて、測定に移る。
姿勢による自重の影響や、被測定物の取付用治具の影響
を無くすために、風袋引き操作を行う。それには、被測
定物を取り付けない状態で、設定スイッチ７の操作によ
り、表示器８の表示を「０」にするとともに、そのとき
のＡ／Ｄ変換器３のデジタル値ＤｄｚをＲＡＭ６に記憶
する。これで、無負荷状態での零点データが取り込まれ
、物理量の演算は、この零点データを基準に行われるこ
とになる。こののち、被測定物からセンサ１に物理量を
作用させて、測定に移る。
【００１７】センサ１からは、それに作用する物理量に
応じた検出信号が出力されるが、その検出出力は、Ａ／
Ｄ変換器３でデジタル値に変換されて、ＣＰＵ５に入力
する。ＣＰＵ５においては、入力デジタル値に基づき、
ＥＥＰＲＯＭ４に予め記憶されている係数を用いて物理
量が演算される。今、センサ１に作用する物理量が正方
向のものであるとして、そのときのセンサ１の検出出力
をＡ／Ｄ変換したデジタル値がＤｄｘとすると、ＣＰＵ
５から演算結果として出力される物理量換算値Ｄｐｘは
、 Ｄｐｘ＝（Ｄｄｘ−Ｄｄｚ）×Ｄｓｐ
…………………（３）の算式で求められる。ま
た、マイナス方向の物理量の場合、そのときのＡ／Ｄ変
換後のデジタル値をＤｄｙとすると、物理量換算値Ｄｐ
ｙは、 Ｄｐｙ＝（Ｄｄｏ−Ｄｄｙ）×Ｄｓｍ
＋（Ｄｄｚ−Ｄｄｏ
）×Ｄｓｐ ………（４）の算式で求められる。
応じた検出信号が出力されるが、その検出出力は、Ａ／
Ｄ変換器３でデジタル値に変換されて、ＣＰＵ５に入力
する。ＣＰＵ５においては、入力デジタル値に基づき、
ＥＥＰＲＯＭ４に予め記憶されている係数を用いて物理
量が演算される。今、センサ１に作用する物理量が正方
向のものであるとして、そのときのセンサ１の検出出力
をＡ／Ｄ変換したデジタル値がＤｄｘとすると、ＣＰＵ
５から演算結果として出力される物理量換算値Ｄｐｘは
、 Ｄｐｘ＝（Ｄｄｘ−Ｄｄｚ）×Ｄｓｐ
…………………（３）の算式で求められる。ま
た、マイナス方向の物理量の場合、そのときのＡ／Ｄ変
換後のデジタル値をＤｄｙとすると、物理量換算値Ｄｐ
ｙは、 Ｄｐｙ＝（Ｄｄｏ−Ｄｄｙ）×Ｄｓｍ
＋（Ｄｄｚ−Ｄｄｏ
）×Ｄｓｐ ………（４）の算式で求められる。
【００１８】上記実施例では、係数をデジタル値の各範
囲で一定の値としたが、図３に示すように、フルスケー
ルまでのデジタル値の範囲をいくつかの領域Ａ１，Ａ２
，Ａ３に分割し、各領域Ａ１，Ａ２，Ａ３毎に異なる係
数Ｄｓ１，Ｄｓ２，Ｄｓ３を対応させるようにしてもよ
い。
囲で一定の値としたが、図３に示すように、フルスケー
ルまでのデジタル値の範囲をいくつかの領域Ａ１，Ａ２
，Ａ３に分割し、各領域Ａ１，Ａ２，Ａ３毎に異なる係
数Ｄｓ１，Ｄｓ２，Ｄｓ３を対応させるようにしてもよ
い。
【００１９】記憶手段は、不揮発性を有するものであれ
ばよく、ＥＥＰＲＯＭ４のほかに、メモリカード、磁気
ディスク等が利用しうる。
ばよく、ＥＥＰＲＯＭ４のほかに、メモリカード、磁気
ディスク等が利用しうる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ンサの検出出力をデジタル処理することにより、測定す
べき物理量の値が得られるから、可変抵抗器を省略する
ことができ、所要の抵抗器には温度特性の良好な金属被
膜抵抗器を用い、可変抵抗器を無くすことで、可変抵抗
器に起因する温度ドリフトを除去し、充分に温度補償さ
れた測定値が得られる。
ンサの検出出力をデジタル処理することにより、測定す
べき物理量の値が得られるから、可変抵抗器を省略する
ことができ、所要の抵抗器には温度特性の良好な金属被
膜抵抗器を用い、可変抵抗器を無くすことで、可変抵抗
器に起因する温度ドリフトを除去し、充分に温度補償さ
れた測定値が得られる。
【００２１】また、従来の計測装置のように、可変抵抗
器の面倒な調整が不要となるばかりか、測定状況が変化
した場合に、無負荷状態での零点データを取り込むだけ
でよく、レンジ調整をする必要がなく、測定作業が容易
に行える。
器の面倒な調整が不要となるばかりか、測定状況が変化
した場合に、無負荷状態での零点データを取り込むだけ
でよく、レンジ調整をする必要がなく、測定作業が容易
に行える。
【図１】本発明の一実施例に係る計測装置の構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の上記実施例における係数を説明するた
めの線図である。
めの線図である。
【図３】本発明の他の実施例における係数の線図である
。
。
【図４】従来の計測装置の要部の構成図である。
１ センサ
３ Ａ／Ｄ変換器
４ ＥＥＰＲＯＭ
５ ＣＰＵ
Claims (1)
- 【請求項１】 センサと、Ａ／Ｄ変換器と、記憶手段
と、演算手段とを備え、Ａ／Ｄ変換器は、センサの検出
出力をデジタル量に変換するものであり、記憶手段は、
センサで検出される物理量とセンサ検出出力のデジタル
変換値ととの関係を示す係数を記憶するものであり、演
算手段は、係数を用いてＡ／Ｄ変換器からのデジタル値
から物理量の値を演算するものである、ことを特徴とす
る計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2403156A JPH04216412A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | 計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2403156A JPH04216412A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | 計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04216412A true JPH04216412A (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=18512917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2403156A Pending JPH04216412A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | 計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04216412A (ja) |
-
1990
- 1990-12-18 JP JP2403156A patent/JPH04216412A/ja active Pending
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