JPH061199B2 - Sensor compensation circuit - Google Patents
Sensor compensation circuitInfo
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- JPH061199B2 JPH061199B2 JP63143627A JP14362788A JPH061199B2 JP H061199 B2 JPH061199 B2 JP H061199B2 JP 63143627 A JP63143627 A JP 63143627A JP 14362788 A JP14362788 A JP 14362788A JP H061199 B2 JPH061199 B2 JP H061199B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数センサの温度によるドリフトおよびセンサ
特性の非直線性を補償する回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for compensating temperature-dependent drift of a plurality of sensors and non-linearity of sensor characteristics.
多くのセンサの出力特性は温度により変化し、また非直
線性を有する。例えば、センサとして圧力センサを考え
ると、次式により圧力センサ出力を補正することが知ら
れている。The output characteristics of many sensors change with temperature and are non-linear. For example, considering a pressure sensor as the sensor, it is known to correct the pressure sensor output by the following equation.
ここで、Ao〜An,Bo〜Bn,Co〜Cn…は圧力センサにより定
まる定数である。Ｔは温度センサ出力、Ｖは圧力センサ
出力、Ｐは真値である。上記(1)式の基づいて圧力セン
サ出力を補償する従来方式の構成を第２図に示す。 Here, Ao to An, Bo to Bn, Co to Cn ... Are constants determined by the pressure sensor. T is a temperature sensor output, V is a pressure sensor output, and P is a true value. FIG. 2 shows the configuration of a conventional system for compensating the output of the pressure sensor based on the above equation (1).
第２図において、１は、圧力センサ群２の付近の温度を
検出する温度センサである。圧力センサ群２は256個の
圧力センサ2-1〜2-256からなる。３は温度センサ１の出
力と圧力センサ群２の出力の中のいずれか１つを選択す
るマルチプレクサである。４はマルチプレクサ３の出力
を８ビットのデジタル値にアナログデジタル変換（A/D
変換）するA/Dコンバータである。In FIG. 2, reference numeral 1 is a temperature sensor for detecting the temperature in the vicinity of the pressure sensor group 2 . The pressure sensor group 2 is composed of 256 pressure sensors 2-1 to 2-256. A multiplexer 3 selects one of the output of the temperature sensor 1 and the output of the pressure sensor group 2 . 4 is an analog-digital conversion (A / D) of the output of the multiplexer 3 into an 8-bit digital value.
It is an A / D converter that performs conversion).
５はA/Dコンバータ４から出力された温度センサ出力Ｔ
をラッチ（保持）するラッチ回路である。６は0〜256の
アドレスを発生するカウンタなどを用いたアドレス発生
器である。７は各センサにおける温度センサ出力Ｔおよ
び圧力センサ出力Ｖがとり得る値に対応して、予め(1)
式により真値Ｐを記憶してあるプログラマブルリードオ
ンリメモリ(PROM)である。PROM7の下位８ビットアドレ
スは温度センサ出力Ｔにより定まり、中位８ビットアド
レスは各圧力センサの圧力センサ出力Ｖにより定まる。
そして上位８ビットアドレスはアドレス発生器６の発生
するアドレスすなわち、各圧力センサのナンバにより定
まる。5 is a temperature sensor output T output from the A / D converter 4.
Is a latch circuit for latching (holding). Reference numeral 6 is an address generator using a counter or the like for generating addresses 0 to 256. 7 corresponds to the values that can be taken by the temperature sensor output T and the pressure sensor output V of each sensor, in advance (1)
It is a programmable read only memory (PROM) that stores the true value P by an equation. The lower 8-bit address of PROM7 is determined by the temperature sensor output T, and the middle 8-bit address is determined by the pressure sensor output V of each pressure sensor.
The upper 8-bit address is determined by the address generated by the address generator 6, that is, the number of each pressure sensor.
次にこのような構成における動作を説明する。Next, the operation in such a configuration will be described.
アドレス発生器６がアドレス“０”を発生すると、マル
チプレクサ３により、温度センサ１の出力が選択され
る。この出力はA/Dコンバータ４によりA/D変換され、ラ
ッチ回路５によりラッチされる。このラッチ回路５の８
ビットのラッチ出力はPROM7の下位アドレスとなる。次
に、アドレス発生器６がアドレス“１”を発生すると、
圧力センサ2-1の出力がマルチプレクサ３により選択さ
れ、A/Dコンバータ４を介してPROM7の中位アドレスを構
成する。したがって、アドレス発生器６の出力値が指示
する圧力センサのナンバ８ビット、圧力センサ出力Ｖ８
ビットおよびラッチ回路５によりラッチされている温度
センサ出力Ｔ８ビットから定まるPROM7のアドレスに格
納されている真値がPROM7のデータ端子から圧力信号と
して出力される。When the address generator 6 generates the address “0”, the multiplexer 3 selects the output of the temperature sensor 1. This output is A / D converted by the A / D converter 4 and latched by the latch circuit 5. 8 of this latch circuit 5
The bit latch output is the lower address of PROM7. Next, when the address generator 6 generates an address "1",
The output of the pressure sensor 2-1 is selected by the multiplexer 3 and constitutes the middle address of the PROM 7 via the A / D converter 4. Therefore, the pressure sensor number indicated by the output value of the address generator 6 is 8 bits, and the pressure sensor output V8.
The true value stored in the address of PROM7 determined by the bit and the temperature sensor output T8 bit latched by the latch circuit 5 is output from the data terminal of PROM7 as a pressure signal.
次に、アドレス発生器６がアドレス“２”を出力する
と、この出力８ビット圧力センサ2-2の出力Ｖ８ビット
および温度センサ出力Ｔ８ビットがPROM7のアドレス端
子に入力され、圧力センサ2-2の圧力真値がPROM7から圧
力信号として出力される。Next, when the address generator 6 outputs the address "2", the output V8 bit of the pressure sensor 2-2 and the temperature sensor output T8 bit are input to the address terminal of the PROM 7 and the pressure sensor 2-2 outputs. The true pressure value is output from PROM7 as a pressure signal.
以下、同様のアドレス発生器６のアドレス信号の更新毎
に各圧力センサ2-3…2-256の出力Ｖが補正され正しい圧
力値としてPROM7から出力される。そして圧力センサ2-2
56の圧力信号の出力を終了すると、アドレス発生器６は
アドレス“０”を再び発生する。このアドレス“０”の
発生に伴い、再び温度センサ１の出力Ｔがラッチ回路５
にラッチされ、以下、上述の動作手順を繰り返す。Hereinafter, every time the address signal of the address generator 6 is updated, the output V of each pressure sensor 2-3 ... 2-256 is corrected and output from the PROM 7 as a correct pressure value. And pressure sensor 2-2
When the output of the pressure signal 56 is completed, the address generator 6 regenerates the address "0". With the occurrence of this address “0”, the output T of the temperature sensor 1 is again output to the latch circuit 5
, And the above operation procedure is repeated.
ところが従来この種のセンサの非直線性および温度ドリ
フトを補償する方式においては第２図に示す例では、前
記したように圧力センサのナンバ８ビット、圧力センサ
出力Ｖ８ビットおよび温度センサ出力Ｔ８ビットの24ビ
ットのアドレスバスが必要であり、PROM7に汎用のPROM
（アドレス16ビット、データ８ビット）を用いると、25
6個のPROMチップが必要となる。したがって従来この種
の方式において多数のセンサの特性を補償しなければな
らないときは、PROMチップの数、およびアドレスバスの
ビット数が多くなるという問題点があった。However, in the conventional method of compensating for the non-linearity and temperature drift of this type of sensor, in the example shown in FIG. 2, as described above, the pressure sensor number 8 bits, the pressure sensor output V8 bit and the temperature sensor output T8 bit are used. A 24-bit address bus is required, and PROM7 is a general-purpose PROM.
25 (address 16 bits, data 8 bits)
Requires 6 PROM chips. Therefore, when the characteristics of a large number of sensors must be compensated for in this type of system, there is a problem that the number of PROM chips and the number of bits of the address bus increase.
そこで、本発明の目的は、このような問題点を解決し、
補償のための演算を行うROMチップの数を減少すること
ができるセンサのドリフトおよび非直線性に対して可能
なセンサの補償回路を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve such problems,
It is an object of the present invention to provide a sensor compensation circuit capable of reducing drift and non-linearity of a sensor, which can reduce the number of ROM chips that perform calculation for compensation.
上記の目的を達成するために、本発明によれば、複数の
センサの出力を補償するセンサの補償回路であって、セ
ンサ出力Ｖと温度センサ出力Ｔとの値に基づいて、セン
サの出力特性の非直線性および温度変化の影響に対して
センサが測定すべき真値Ｐを、式Ｐ＝ｆ（Ｖ，Ｔ）のセ
ンサ出力Ｖに関して展開した高次多項式により補償して
求めるものにおいて、展開された高次多項式における、
複数のセンサそれぞれに固有な各項の係数について演算
を行う第一のリードオンリメモリと、この演算された各
項の係数とセンサ出力Ｖとにより、高次多項式によりセ
ンサが測定すべき真値Ｐについて、複数のセンサそれぞ
れに共通な演算を行う第二のリードオンリメモリと、を
備えるものとする。To achieve the above object, according to the present invention, there is provided a sensor compensation circuit for compensating the outputs of a plurality of sensors, wherein the output characteristics of the sensor are based on the values of the sensor output V and the temperature sensor output T. Of the true value P to be measured by the sensor against the influence of the non-linearity and the temperature change obtained by compensating the true output value P of the equation P = f (V, T) by the high-order polynomial expression. In the higher-order polynomial
The true value P to be measured by the sensor by a high-order polynomial is determined by the first read-only memory that calculates the coefficient of each term unique to each of the plurality of sensors and the calculated coefficient of each term and the sensor output V. With respect to, a second read-only memory that performs a common calculation for each of the plurality of sensors.
本発明は、センサ出力を補償する式をセンサ出力に関す
る高次多項式に展開し、第１の演算手段により高次多項
式の各項の係数を最初に計算し、この計算結果およびセ
ンサ出力に基づいて第２の演算手段により高次多項式に
沿った演算を行うようにしたので、第１の演算手段およ
び第２の演算手段に入力する情報の次元数が減少し、以
って補償回路の信号線の本数や第１および第２の演算手
段に用いられるROMチップの数を減少することができ
る。The present invention develops a formula for compensating a sensor output into a high-order polynomial relating to the sensor output, first calculates the coefficient of each term of the high-order polynomial by the calculating means, and based on the calculation result and the sensor output. Since the second arithmetic means performs the arithmetic operation along the high-order polynomial, the number of dimensions of the information input to the first arithmetic means and the second arithmetic means is reduced, so that the signal line of the compensation circuit is obtained. , And the number of ROM chips used for the first and second arithmetic means can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明実施例の回路構成の一例を示す。なお、
第１図において第２図と同一の箇所には同一番号を付し
ている。FIG. 1 shows an example of the circuit configuration of an embodiment of the present invention. In addition,
In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.
本実施例は、従来例において述べた補償値を求める(1)
式（ｎ＝２に設定） において、各係数 の演算が各圧力センサ番号と温度センサ出力Ｔのみによ
り定まり、圧力センサ出力Ｖに無関係な演算であること
に着目し、上記各係数を演算する演算装置と、当該演算
された結果に基づいて上記(1)式を演算する演算装置と
により補償演算処理を分割して行うようにしたものであ
る。In this embodiment, the compensation value described in the conventional example is obtained (1)
Formula (set to n = 2) At each coefficient Paying attention to the fact that the calculation of is determined only by each pressure sensor number and the temperature sensor output T and is irrelevant to the pressure sensor output V, the calculation device for calculating each coefficient, and the above-mentioned calculation based on the calculated result. The compensation calculation process is divided and performed by a calculation device that calculates the formula (1).
第１図において、破線で囲む部分は本発明に係わる補償
回路20を示す。In FIG. 1, a portion surrounded by a broken line shows a compensation circuit 20 according to the present invention.
21〜27はPROMである。各圧力センサ2-1〜2-256が持つ定
数A0，A1，A2の値を基に温度センサ出力Ｔが取り得る値
の範囲内でA0＋A1T＋A2T2の値が予め計算され、PROM21
に記憶されている。PROM21の下位８ビットアドレスが温
度センサ出力Ｔに割り当てられ、PROM21の上位８ビット
アドレスが各圧力センサ番号に割り当てられている。21 to 27 are PROMs. Based on the values of constants A 0 , A 1 , and A 2 of each pressure sensor 2-1 to 2-256, the value of A 0 + A 1 T + A 2 T 2 is preset within the range of the value that the temperature sensor output T can take. IPad, PROM21
Remembered in. The lower 8-bit address of PROM21 is assigned to the temperature sensor output T, and the upper 8-bit address of PROM21 is assigned to each pressure sensor number.
同様にPROM22に各圧力センサに対応するB0＋B1T＋B2T2
の値が記憶され、PROM23には各圧力センサに対応するC0
＋C1T＋C2T2の値が記憶されている。さらに、PROM22お
よび23のアドレス構成はPROM21と同一である。PROM24は
（B0＋B1T＋B2T2）Ｖの値がやはりB0＋B1T＋B2T2の値と
Ｖの値から定まるアドレスに対応して予め記憶されてお
り、PROM24の下位８ビットアドレスをPROM22のデータ出
力に割り当てている。PROM24の上位ビットアドレスはA/
Dコンバータ４の出力８ビットに割り当てられている。P
ROM25には（C0＋C1T＋C2T2）Ｖ2の値が予め記憶され、P
ROM25の下位８ビットアドレスはPROM23のデータ出力に
割り当てられ、PROM25の上位８ビットアドレスがA/Dコ
ンバータ４の出力８ビットに割り当てられている。同様
にPROM26はPROM24およびPROM25の出力に基づいて、（B0
＋B1T＋B2T2）Ｖ＋（C0＋C1T＋C2T2）Ｖ2を演算し、PRO
M27がPROM26およびPROM21の出力に基づいてA0＋A1T＋A2
T2＋（B0＋B1T＋B2T2）Ｖ＋（C0＋C1T＋C2T2）V2を演算
する。Similarly, PROM22 corresponds to each pressure sensor B 0 + B 1 T + B 2 T 2
The value of is stored in PROM23 and C 0 corresponding to each pressure sensor is stored.
The value of + C 1 T + C 2 T 2 is stored. Further, the address configuration of PROMs 22 and 23 is the same as that of PROM 21. The value of (B 0 + B 1 T + B 2 T 2 ) V is stored in advance in PROM24 in correspondence with the address determined by the value of B 0 + B 1 T + B 2 T 2 and the value of V, and the lower 8-bit address of PROM24. Is assigned to the data output of PROM22. The upper bit address of PROM24 is A /
It is assigned to the output 8 bits of the D converter 4. P
The value of (C 0 + C 1 T + C 2 T 2 ) V 2 is stored in the ROM 25 in advance, and P
The lower 8-bit address of the ROM 25 is assigned to the data output of the PROM 23, and the higher 8-bit address of the PROM 25 is assigned to the output 8 bits of the A / D converter 4. Similarly, PROM26 is based on the outputs of PROM24 and PROM25 (B 0
+ B 1 T + B 2 T 2) V + (C 0 + C 1 T + C 2 T 2) calculates the V 2, PRO
M27 outputs A 0 + A 1 T + A 2 based on the outputs of PROM26 and PROM21
T 2 + (B 0 + B 1 T + B 2 T 2) V + (C 0 + C 1 T + C 2 T 2) calculates the V 2.
このような構成における本実施例の動作を説明する。The operation of this embodiment having such a configuration will be described.
アドレス発生器６がアドレス“０”を発生すると、温度
センサ１の出力がマルチプレクサ３およびA/Dコンバー
タ４を介してラッチ回路５にラッチされる。このラッチ
出力は、アドレス信号が“１”〜“256”を指示する間P
ROM21〜23の各々の下位アドレスに供給される。なお、
アドレス発生器６のアドレス信号“０”はPROM21〜23の
上位アドレスに供給される。したがって、温度センサ１
の出力をマルチプレクサ３が選択するときに、PROM21〜
27の出力を行なわないようにしてもよいし、もしくはマ
ルチプレクサ３の温度センサ１の出力選択に対して定ま
るPROM21〜27の各アドレスに“０”または最大値を格納
しておき、圧力センサ出力に対する補償値と区別しても
よい。When the address generator 6 generates the address “0”, the output of the temperature sensor 1 is latched by the latch circuit 5 via the multiplexer 3 and the A / D converter 4. This latch output is P while the address signal indicates "1" to "256".
It is supplied to the lower address of each of the ROMs 21 to 23. In addition,
The address signal "0" of the address generator 6 is supplied to the upper addresses of the PROMs 21-23. Therefore, the temperature sensor 1
When the multiplexer 3 selects the output of
27 may not be output, or “0” or the maximum value may be stored in each address of PROMs 21 to 27 that is determined for the output selection of the temperature sensor 1 of the multiplexer 3, and the pressure sensor output It may be distinguished from the compensation value.
次に、アドレス発生器６がアドレス“１”を発生する
と、圧力センサ2-1の出力Ｖがマルチプレクサ３に選択
され、ラッチ回路５にラッチされている温度センサ出力
Ｔ、圧力センサ2-1の出力Ｖおよび圧力センサのナンバ
から定まるアドレスに応じて、PROM21〜PROM27により圧
力センサ出力Ｖの補償演算が行なわれ、PROM27からは上
述(1)式に応じて演算処理された結果が圧力信号Ｐとし
て出力される。Next, when the address generator 6 generates the address "1", the output V of the pressure sensor 2-1 is selected by the multiplexer 3 and the temperature sensor output T latched by the latch circuit 5 and the pressure sensor 2-1 of the pressure sensor 2-1 are selected. Compensation calculation of the pressure sensor output V is performed by PROM21 to PROM27 according to the address determined from the output V and the number of the pressure sensor. From PROM27, the result of the calculation processing according to the above equation (1) is given as the pressure signal P. Is output.
以下、アドレス発生器６がアドレス“256”を発生する
まで上述の動作手順が繰り返され、各圧力センサ2-1〜2
-256の出力の補正が行なわれる。アドレス発生器６がア
ドレス“２５６”を発生した後、アドレス発生器６はア
ドレス“０”に戻る。Hereinafter, the above-described operation procedure is repeated until the address generator 6 generates the address “256”, and the pressure sensors 2-1 to 2
-256 output is corrected. After the address generator 6 generates the address "256", the address generator 6 returns to the address "0".
本実施例においては、圧力センサについて説明したが圧
力センサに限らず他のセンサに対しても本実施例を適用
可能である。さらに本実施例においては圧力センサ256
個に対して１個の温度センサを設けて、圧力センサの非
直線性及び温度ドリフトを補償するようにしているが、
各圧力センサ１個に対応して温度センサ１個、さらに
は、複数個の圧力センサに対して温度センサ１個、さら
にまた、所望の圧力センサ群に対して１個の温度センサ
というように種々の組み合わせに対して本実施例を適用
できることは言うまでもない。Although the pressure sensor is described in the present embodiment, the present embodiment is not limited to the pressure sensor and can be applied to other sensors. Further, in this embodiment, the pressure sensor 256
One temperature sensor is provided for each to compensate for the non-linearity and temperature drift of the pressure sensor.
There are various temperature sensors, one temperature sensor corresponding to each pressure sensor, one temperature sensor for a plurality of pressure sensors, and one temperature sensor for a desired pressure sensor group. It goes without saying that the present embodiment can be applied to the combination of.
なお、本実施例ではPROMを用いて説明したが、PROMの代
りにマスクROMなど他の方式のROMを用いてもよいことは
明らかである。Although the PROM is used in the present embodiment, it is obvious that a ROM of another system such as a mask ROM may be used instead of the PROM.
以上、説明したように本発明によれば、本実施例におい
ては従来例では256個のPROMを必要としたのに対し、ア
ドレス16ビット、データ８ビットの汎用のPROMを７個を
使用すればよく、大幅にPROMチップの削減が可能であ
り、以って、廉価な補償回路が得られるという効果が得
られる。As described above, according to the present invention, in the present embodiment, 256 PROMs are required in the conventional example, whereas if seven general-purpose PROMs with 16-bit address and 8-bit data are used, Well, the number of PROM chips can be significantly reduced, and thus an inexpensive compensating circuit can be obtained.
第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図、第２図
は従来例の構成を示すブロック図である。 １…温度センサ、２ …圧力センサ群、 2-1〜2-256…圧力センサ、 ３…マルチプレクサ、 ４…A/Dコンバータ、 ５…ラッチ回路、 ６…アドレス発生器、 ７，21〜27…PROM、10 ,20…補償回路。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional example. 1 ... Temperature sensor, 2 ... Pressure sensor group, 2-1 to 2-256 ... Pressure sensor, 3 ... Multiplexer, 4 ... A / D converter, 5 ... Latch circuit, 6 ... Address generator, 7, 21-27 ... PROM, 10 , 20, ... Compensation circuit.
Claims (1)
償回路であって、 センサ出力Ｖと温度センサ出力Ｔとの値に基づいて、セ
ンサの出力特性の非直線性および温度変化の影響に対し
てセンサが測定すべき真値Ｐを、式Ｐ＝ｆ（Ｖ，Ｔ）の
センサ出力Ｖに関して展開した高次多項式により補償し
て求めるものにおいて、 展開された高次多項式における、複数のセンサそれぞれ
に固有な各項の係数について演算を行う第一のリードオ
ンリメモリと、 この演算された各項の係数とセンサ出力Ｖとにより、高
次多項式によりセンサが測定すべき真値Ｐについて、複
数のセンサそれぞれに共通な演算を行う第二のリードオ
ンリメモリと、 を備えたことを特徴とするセンサの補償回路。1. A compensating circuit for a sensor for compensating the outputs of a plurality of sensors, comprising: based on the values of a sensor output V and a temperature sensor output T, the non-linearity of the output characteristics of the sensor and the influence of temperature change. On the other hand, in the case where the true value P to be measured by the sensor is obtained by compensating by the high-order polynomial expanded with respect to the sensor output V of the equation P = f (V, T), a plurality of sensors in the expanded high-order polynomial A plurality of true values P to be measured by the sensor using a high-order polynomial are obtained by using a first read-only memory that calculates the coefficient of each unique term and the calculated coefficient of each term and the sensor output V. Compensation circuit for a sensor, comprising: a second read-only memory that performs a common calculation for each of the sensors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63143627A JPH061199B2 (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Sensor compensation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63143627A JPH061199B2 (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Sensor compensation circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01312413A JPH01312413A (en) | 1989-12-18 |
| JPH061199B2 true JPH061199B2 (en) | 1994-01-05 |
Family
ID=15343154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63143627A Expired - Lifetime JPH061199B2 (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Sensor compensation circuit |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPH061199B2 (en) |
Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| FR2363086A1 (en) * | 1976-08-23 | 1978-03-24 | Hewlett Packard Co | Automatic error correction appts. - is adaptable to analogue measurement devices operating in varying temp. ranges |
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| JPS62274419A (en) * | 1986-05-23 | 1987-11-28 | Hitachi Ltd | Analog input device |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP63143627A patent/JPH061199B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01312413A (en) | 1989-12-18 |
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