JPH0458615A - アナログ信号の零点及びスパン調整装置 - 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、アナログ信号の零点及びスパンを調整する装
置に関し、特にアナログ信号をディジタル信号に変換し
たものに所定の処理を行なった後に再度アナログ信号に
変換したものの零点及びスパンを調整する装置に関する
。

［従来の技術］ 一般に、センサ等から得られた測定値を表わしているア
ナログ信号を、指示計や記録計に伝送して表示すること
がある。また同じくセンサ等からのアナログ信号を制御
装置に伝送し、このアナログ信号に基いて制御装置か制
御対象物を制御することがある。このような場合、アナ
ログ信号の伝送には、統一信号を使用することがある。

統一信号を利用した伝送としては、例えば計測値０％に
対応させて４−＾の電流を伝送し、計測値１００％に対
応させて２０ｓ＾の電流を伝送し、計測値Ｘ％に対応さ
せて、４　＋　（２０−４）ｘ　Ｘ　／　１００１＾の
電流を伝送させるものがある。

上記のようにアナログ信号を統一信号に変換して伝送す
る装置としては、例えばｔｊＩＪ２図に示すようなもの
かある。即ち、同図において、２はセンサ、例えばロー
ドセルて、このロードセル２からの計量値を表わす電圧
信号は、Ａ／Ｄ変換器４でディジタル信号に変換され、
マイクロプロセッサ６に供給される。ここでディジタル
信号に演算処理かなされ、処理されたディジタル信号は
Ｄ／Ａ変換器８て再度電圧信号に変換される。この電圧
信号は、零点調整回路１２及び感度調整回路１４を経る
。マイクロプロセッサ６での処理は、出力値＝零点値＋
（分子データ／分母データ）×スパン係数 の演算を行なうもので、分子データはＡ／Ｄ変換器４か
らのディジタル信号、分母データは、例えばロードセル
２の秤量に対応するディジタル信号である０分子データ
が０のとき、出力値は零点値となるのて、このときの電
圧・電流変換器１６の出力電流が４ｍＡになるように、
零点調整回路１２の可変抵抗器１２ａを調整する。また
、分子データを分母データと等しくしたとき、電圧・電
流変換器１６の出力電流は、Ｄ／Ａ変換器８からの電圧
と零点調整回路からの電圧との加算値を電流に変換した
もので、これが２０ｓ＾になるように感度調整回路１４
の可変抵抗Ｍ１４ａを調整する０本来、零点値、スパン
係数は、分子データが０のとき４謹Ａの電流が１分子デ
ータが分母データに等しいとき２０ｓ＾の電流が得られ
るように計算して設定しであるかＤ／Ａ変換器８、電圧
・電流変換器１６のバラツキかあるので、これを調整吸
収するため、可変抵抗器１２ａ、１４ａを設けている。

［発明が解決しようとする課ＷＵ］ 上記のような装置では、この装置を工場で製造した段階
で、Ｄ／Ａ変換！１８．電圧・電流変換器１６のバラツ
キを調整吸収するための調整を行なわねばならず、その
上に、この装置を使用場所に据えつけた後に、電圧・電
流変換器１６に接続される機器、上記の例ではプロセス
制御器Ｉ８との調整な行なう必要かあり、これも可変抵
抗器１２ａ、１４ａを調整して行なわなければならない
。一般に可変抵抗器１２ａ、　＋４ａはプリント基板上
に設けられており、このプリント基板は、上記装置のケ
ース内に設けられている。従って、可変抵抗器１２ａ、
　１４ａを外部から調整可能な構成にする必要があるが
、これはかなり困難である。また、可変抵抗器１２ａ、
１４ａは可動部分を持っているので振動に弱く、時間の
経過と共に値か変動する可能性が高く、零点調整値やス
パン係数を恒久的に安定にすることができない。

本発明は、上記の各問題点を解決したアナログ信号の零
点及びスパン係数の調整装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために１本発明は、アナログ信号
発生手段からのアナログ信号をディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、上記ディジタル信号にスパン係数
を乗算し、当該乗算値に零点信号を加算する演算を行な
う演算手段と、この演算手段の＠算値をアナログ信号に
変換する変換手段と、−］二二人パン係数を記憶する記
憶手段と、上記零点信号を記憶する記憶手段と、上記Ａ
／Ｄ変換手段からのディジタル信号か零に対応するとき
に予め定めた第１の設定値にＬ記変換手段のアナログ信
号またはこれを受ける機器の出力がなるように１−２零
点信号を変更して零点記憶手段に記憶さゼると共に、Ｌ
記Ａ／Ｄ変換手段からのディジタル信号か予め定めた第
２の設定値のとき予め定めた第３の設定イ１に上記変換
手段のアナログ信号またはこれを受ける機器の出力がな
るように上記スパン係数を変更してスパン係数記憶手段
に記憶させる変更手段とを、具備するものである。

さらに、上記演算手段を、上記ディジタル信号に所定の
処理を行なったものにスパン係数を乗算し、当該乗算値
に零点信号を加算する演算を行なうものに変更すること
もてきる。また変換手段は、演算手段からの演算値をア
ナログ電圧信号に変換するＤ／Ａ変換手段を備えたもの
とすることができ、さらにこのＤ／Ａ変換手段に、電圧
・電流変換手段を付加したものとすることもできる。

［作用］ 本発明によれば、アナログ信号発生手段からのアナログ
信号はＡ／Ｄ変換器てディジタル信号に変換されて、演
算手段によって演算されたのち、変換手段でアナログ信
号に変換される。そｌノて、Ａ／Ｄ変換手段からのディ
ジタル信号か零点に対応するとき、設定手段によって変
換手段からのアナログ信号に変換したものまたはこれを
受ける機器の出力か第１の設定値になるように、零点記
憶１手段の記憶値を調整していく。また、Ａ／Ｄ変換手
段のディジタル信号か第２の設定値のとき、変換手段の
アナログ信号またはこれを受ける機器の出力か第３の設
定（＾になるように、スパン係数記憶手段の記憶値を調
整していく、なお、演算手段での演算としては、ディジ
タル信号にスパン係数を乗算するが、ディジタル信号に
所定の処理を行なったものにスパン係数を乗算するかし
た後に。

ディジタル零点信号を加算することか行なわれる。

［実施例］ 第１図において、２０はアナログ信号発生手段、例えば
ロードセルて、このロードセル２０からのアナログ信号
、即ちロードセル２０に印加されている物品の重量な表
わＩノている電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器２２によってデ
ィジタル信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器インターフェー
ス２４を介して演算手段、例えばマイクロプロセッサ２
６に供給される。

このマイクロプロセッサ２６は、ＲＯＭ　２８に記憶さ
れているプログラムに従って作動するものて、Ａ／Ｄ変
換器２２からのディジタル信号に対して所定の演算を行
ない、その演算出力をＤ／Ａ変換器インターフェース３
０を介してＤ／Ａ変換器３２に供給する。Ｄ／Ａ変換変
換器下２、供給されたディジタル信号をアナログ信号、
即ち電圧信号に変換し、これを増幅器３４に供給する。

増幅器３４で増幅された電圧信号は、電圧・電流変換器
３６て電流信号に変換され、図示しない機器、例えばプ
ロセス制御器に供給される。

Ｄ／Ａ変換器３２に入力されるＤ／Ａ入力値はＤ／Ａ入
力偵−Ｄ／Ａ零設定設定 （分子データ／分母データ） ・スパン係数 の演算をマイクロプロセッサ２６で行なつて算出される
。但し分子データはＡ／Ｄ変換器２２からのディジタル
信号、分母データはロードセル２ｏか設けられている計
量機の秤量のディジタル値で、Ｄ／八へ設定値はＤ／Ａ
零記憶部３８に、スパン係数はＤ／Ａスパン記憶部４０
にそれぞれ記憶されて、いる、もし、Ｄ／Ａ変換器３２
、電圧・電流変換器３６にバラツキがなければ１例えば
Ｄ／Ａ零設定設定値Ａ／Ｄ変換器２２からのディジタル
信号か０％に対応するものであるとき、電圧・電流変換
器３６から４＠＾の電流が得られるように６４０となり
、同様にスパン係数は、Ａ／Ｄｉ！！！！器２２からの
ディジタル信号か１００％に対応するものであるとき、
電圧・電流変換器３６か６２０ｍＡの電流か得られるよ
うに２５［１口（１６ｍＡに相当する）となる、ｆ！！
シ、実ｍにはＬ記のバラツキや、電圧・電流変換器３６
が接続される機器のバラツキ等により単に上記の両値を
Ｄ／Ａ零記零記憶部長８Ｄ／Ａスパン記憶部４０に記憶
させただけでは、ディジタル信号が０％に対応するもの
であるとき、電圧・電流変換器３６から４■＾の電流を
、ディジタル信号が１００％に対応するものであるとき
、電圧・電流変換器３６から２０難＾の電流を得ること
はてきない。

そこで、ロードセル２０とＡ／Ｄ変換器２２との接続を
一時的に切断しておいて、キースイッチ４２を操作して
、例えばＯに相当する分子データを、キーλカインター
フェース４４を介してマイクロプロセッサ２６に供給し
た状態とするが、或はロードセル２０とＡ／Ｄ変換器２
２どの接続はそのままとしておいて、ロードセル２０を
無荷重の状態として、電圧・電流変換器３６の出力また
は、電圧・電流変換器コロに接続された重量指示計の指
示値が４麿＾に相当するものになるまで、キースイッチ
４２を操作し、４■＾に相当するものになったときにキ
ースイッチ４２が発生していたデータをＤ／Ａ零設定値
としてマイクロプロセッサ２６からＤ／Ａ零記零記憶部
長８憶させる。

次に、ロードセル２０とＡ／Ｄ変換器２２との接続ヲ−
ｔＩ的に切断しておいて、キースイッチ４２を操作して
、分母データに等しい分子データをキースイッチ４２を
操作してマイクロプロセッサ２６に供給した状態とする
が、或はロードセル２０とＡ／Ｄ変換器２２との接続は
そのままとしておいて、ロードセル２０に秤量に等しい
重量の物品を載荷した状態として、電圧・電流変換器３
６の出力または、電圧・電流変換器３６に接続された機
器の指示イ１か２０■＾に相当するものになるまで、キ
ースイッチ４２を操作し、２０ｍＡに相当するものにな
ったときにキースイッチ４２か発生していたデータをス
パン係数としてマイクロプロセッサ２６からＤ／Ａスパ
ン記憶部４０に記憶させる。

このようにしてＤ／Ａ零設定値及びスパン係数を設定し
ているので、電圧・電流変換器３６またはこれに接続さ
れているプロセス制御器の出力に、０％に相当する計測
値のとき４■＾の電流を、１００％に相当する計測値の
とき２０ｍＡの電流を発生させることができる。

なお４６はＲＡＭで、例えば上記の演算を行なう場合の
ワーキングエリアとして使用するものである。４８は表
示部、５０は表示出力インターフェースで１例えばマイ
クロプロセッサ２６で行なわれた演算の結果等を表示す
るためのものである。

上記の実施例では、最終的にプロセス制御器に供給する
アナログ信号を電流とするために、電圧・電流変換器３
６を設けたが、最終的に供給するアナログ信号を電圧と
する場合には、電圧・電流変換器３６は不要である。こ
の場合、計測値θ％のときＤ／Ａ変換器３２の出力電圧
が例えばＩＶとなるように、計測値１００％のときＤ／
Ａ変換器３２の出力電圧が例えば５ｖとなるように、Ｄ
／Ａ零設定値及びスパン係数を設定すればよい、また、
上記の実施例は、ロードセル２０の計測値を重量指示計
に表示させるものであって、ディジタル信号にそのまま
スパン係数を乗算したが、このディジタル信号を処理し
た後に、その処理された信号にスパン係数を乗算し、そ
の乗算値にＤ／Ａ零設定値を加算するｒＡ算を行なうこ
ともある０例えば、ロードセル２０からの出力信号に基
いて他の機器、例えばロードセル２０か設けられている
計量ホッパに物品を供給しているホッパのゲートの開口
度を調整するゲート駆動装置に制御信号を供給するよう
な装置に１本発明を実施したような場合である。このよ
うな場合、ゲート駆動装置は供給された電圧または電流
が例えば４虐ＡまたはｌＶのときゲートの開口度を０と
し、２０ｍＡまたは５ｖのときゲートの開口度を１００
とするものであり、マイクロプロセッサ２６は、例えば
順次供給されるディジタル信号の微分値、１！１分値等
を求め、その結果を分母データで除算し、その除算値に
スパン係数を乗算し、その乗算値にＤ／Ａ零設定値を加
算する。また、上記の実施例ては、０％のとき４■＾ま
たはｌｖ、ｔｏｏ％のとき２０■Ａまたは５ｖのアナロ
グ出力を発生する場合について説明したが、０％または
１００％のときの電流値または電圧値は任意に変更する
ことができる。また、上記の実施例ではロードセル２０
を用いたが、これに替えてアナログ信号を発生する他の
機器を用いることもできる。また、上記の実施例ては、
Ｄ／Ａ零記憶部３８及びＤ／Ａスパン記憶部４０の記憶
値を変更するのにキースイッチ４２を用いたが、これに
替えて例えばマイクロプロセッサ２６にシリアルボート
な設け、これを用いて外部から再記憶部３８．４０の記
憶値を変更してもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、零点の調整及びスパン
の調整を、ディジタル形式で記憶されている零点信号及
びスパン係数を変更することによって行なっているのて
、アナログ方式の零点調整回路や感度調整回路か不要に
なり、部品点数を削減することかでき、コストを低減さ
せることかてきる上に、零点の調整やスパンの調整のた
びにケースを開けたりする必要かなく、調整作業が簡略
化される。また、ディジタル形式て零点信号やスパン係
数を記憶させているので、時間の経過に従って零点やス
パン係数か変動することかなく、信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるアナログ信号の零点及びスパン調
整装置の一実施例のブロック図、第２図は従来のアナロ
グ信号の零点及びスパン調整装置のブロック図である。 ２０・・・・ロードセル（アナログ信号発生手段）、２
２・・・・Ａ／Ｄ変換器、２６・・・・マイクロプロセ
ッサ（演算手段）、３２・・・・Ｄ／Ａ変換器（変換手
段）、３ト・・・電圧・電流変換器（変換手段）、３８
・・・・Ｄ／Ａ零記憶部（零点記憶手段）、４０・・・
・Ｄ／Ａスパン記憶部（スパン係数記憶手段）、４２・
・・・キースイッチ（変更手段）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アナログ信号発生手段からのアナログ信号をディ
   ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記ディジタ
   ル信号にスパン係数を乗算し、当該乗算値に零点信号を
   加算する演算を行なう演算手段と、この演算手段の演算
   値をアナログ信号に変換する変換手段と、上記スパン係
   数を記憶する記憶手段と、上記零点信号を記憶する記憶
   手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段からのディジタル信号が零
   に対応するときに予め定めた第１の設定値に上記変換手
   段のアナログ信号またはこれを受ける機器の出力がなる
   ように上記零点信号を変更して上記零点記憶手段に記憶
   させると共に、上記Ａ／Ｄ変換手段からのディジタル信
   号が予め定めた第２の設定値のとき予め定めた第３の設
   定値に上記変換手段のアナログ信号またはこれを受ける
   機器の出力がなるように上記スパン係数を変更して上記
   スパン係数記憶手段に記憶させる変更手段とを、具備す
   るアナログ信号の零点及びスパン調整装置。
2. （２）請求項１記載のアナログ信号の零点及びスパン調
   整装置において、上記演算手段を、上記ディジタル信号
   に所定の処理を行なったものにスパン係数を乗算し、当
   該乗算値に零点信号を加算する演算を行なうものに、変
   更したことを特徴とするアナログ信号の零点及びスパン
   調整装置。
3. （３）請求項１または２記載のアナログ信号の零点及び
   スパン調整装置において、上記変換手段が、上記演算手
   段からの演算値をアナログ電圧信号に変換するＤ／Ａ変
   換手段であることを特徴とするアナログ信号の零点及び
   スパン調整装置。
4. （４）請求項１または２記載のアナログ信号の零点及び
   スパン調整装置において、上記変換手段が、上記演算手
   段からの演算値をアナログ電圧信号に変換するＤ／Ａ変
   換手段と、このＤ／Ａ変換手段からの電圧信号をアナロ
   グ電流信号に変換する電圧・電流変換手段とを、具備す
   るアナログ信号の零点及びスパン調整装置。