JPH06137888A - ゼロ・スパン不干渉回路付工業計器 - Google Patents
ゼロ・スパン不干渉回路付工業計器Info
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- JPH06137888A JPH06137888A JP4289890A JP28989092A JPH06137888A JP H06137888 A JPH06137888 A JP H06137888A JP 4289890 A JP4289890 A JP 4289890A JP 28989092 A JP28989092 A JP 28989092A JP H06137888 A JPH06137888 A JP H06137888A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ゼロ点調整とスパン調整とを各１回で完了さ
せることのできる工業用信号変換器を提供する。 【構成】 ポテンショメータ１からの信号とオフセット
補正用トリマ３の出力電圧とを受け、ポテンショメータ
１の出力が０％である状態で出力電圧ｅ1 を０ボルトに
設定し得る減算回路Ｍ２と、減算回路Ｍ２の出力をスパ
ン調整用トリマ４を介して反転入力端子に受けると共
に、ゼロ調整用トリマ２の出力電圧と負荷電流に比例し
た電圧ＩO Ｒf とを反転入力端子に受け、ゼロ調整用ト
リマ２とスパン調整用トリマ４の各１回の調整によりゼ
ロ調整とスパン調整をなし得る差動増幅回路Ｍ３と、差
動増幅回路Ｍ３の出力電圧を受けて負荷電流を供給する
出力回路９，１０とを備える。
せることのできる工業用信号変換器を提供する。 【構成】 ポテンショメータ１からの信号とオフセット
補正用トリマ３の出力電圧とを受け、ポテンショメータ
１の出力が０％である状態で出力電圧ｅ1 を０ボルトに
設定し得る減算回路Ｍ２と、減算回路Ｍ２の出力をスパ
ン調整用トリマ４を介して反転入力端子に受けると共
に、ゼロ調整用トリマ２の出力電圧と負荷電流に比例し
た電圧ＩO Ｒf とを反転入力端子に受け、ゼロ調整用ト
リマ２とスパン調整用トリマ４の各１回の調整によりゼ
ロ調整とスパン調整をなし得る差動増幅回路Ｍ３と、差
動増幅回路Ｍ３の出力電圧を受けて負荷電流を供給する
出力回路９，１０とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プロセス計測制御分
野に用いられる工業用信号変換器に関し、特に、ポテン
ショメータなどからの０％〜１００％出力値をこれに対
応した標準信号に変換する工業用信号変換器において、
ゼロ調整とスパン調整とが互いに干渉しないゼロ・スパ
ン不干渉回路付の工業計器に関する。
野に用いられる工業用信号変換器に関し、特に、ポテン
ショメータなどからの０％〜１００％出力値をこれに対
応した標準信号に変換する工業用信号変換器において、
ゼロ調整とスパン調整とが互いに干渉しないゼロ・スパ
ン不干渉回路付の工業計器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、ポテンショメータからの出力値
を、これに対応した標準信号に変換する工業用信号変換
器の回路図を図示したものである。この装置は、ポテン
ショメータ２１と、ポテンショメータ２１に一定電圧を
供給する定電圧発生用ＩＣ２２と、ポテンショメータ２
１からの電圧などを差動増幅するＯＰアンプ２３と、Ｏ
Ｐアンプ２３の出力を増幅するトランジスタ２４，２５
と、負荷ＲL への出力電流ＩO に比例した電圧を帰還さ
せる為の帰還抵抗Ｒ f などで構成されている。
を、これに対応した標準信号に変換する工業用信号変換
器の回路図を図示したものである。この装置は、ポテン
ショメータ２１と、ポテンショメータ２１に一定電圧を
供給する定電圧発生用ＩＣ２２と、ポテンショメータ２
１からの電圧などを差動増幅するＯＰアンプ２３と、Ｏ
Ｐアンプ２３の出力を増幅するトランジスタ２４，２５
と、負荷ＲL への出力電流ＩO に比例した電圧を帰還さ
せる為の帰還抵抗Ｒ f などで構成されている。
【０００３】定電圧発生用ＩＣ２２は、直流電圧Ｂを受
けて、安定化出力電圧ＥZ を出力するＩＣである。この
電圧ＥZ は、スパン調整用トリマＲS と抵抗Ｒ1 とを介
してポテンショメータ２１に供給されており、ポテンシ
ョメータ２１の端子２−１間の電圧Ｅ1 が抵抗Ｒを介し
てＯＰアンプ２３の反転入力端子（−）に供給されてい
る。尚、ポテンショメータの端子３−２間の抵抗値はＲ
D23 、端子２−１間の抵抗値はＲD12 であり、ＲD23 ＋
ＲD12 ＝ＲD とする。
けて、安定化出力電圧ＥZ を出力するＩＣである。この
電圧ＥZ は、スパン調整用トリマＲS と抵抗Ｒ1 とを介
してポテンショメータ２１に供給されており、ポテンシ
ョメータ２１の端子２−１間の電圧Ｅ1 が抵抗Ｒを介し
てＯＰアンプ２３の反転入力端子（−）に供給されてい
る。尚、ポテンショメータの端子３−２間の抵抗値はＲ
D23 、端子２−１間の抵抗値はＲD12 であり、ＲD23 ＋
ＲD12 ＝ＲD とする。
【０００４】定電圧発生ＩＣ２２の出力電圧ＥZ は、ま
た、スパン調整用トリマＲS と抵抗Ｒ2 とを介してゼロ
調整用トリマＲZ に供給されており、ゼロ調整用トリマ
ＲZの可変端子の電圧Ｅ2 が抵抗Ｒを介してＯＰアンプ
２３の非反転入力端子（＋）に供給されている。尚、可
変端子によって分割されるゼロ調整用トリマＲZ の各抵
抗値は、ＲZ23 とＲZ12 であり、ＲZ23 ＋ＲZ12 ＝ＲZ
とする。
た、スパン調整用トリマＲS と抵抗Ｒ2 とを介してゼロ
調整用トリマＲZ に供給されており、ゼロ調整用トリマ
ＲZの可変端子の電圧Ｅ2 が抵抗Ｒを介してＯＰアンプ
２３の非反転入力端子（＋）に供給されている。尚、可
変端子によって分割されるゼロ調整用トリマＲZ の各抵
抗値は、ＲZ23 とＲZ12 であり、ＲZ23 ＋ＲZ12 ＝ＲZ
とする。
【０００５】ＯＰアンプ２３には、正の電源電圧として
ＥZ ボルトが、負の電源電圧として−Ｂボルトが供給さ
れている。そして、非反転端子（＋）と反転端子（−）
は、それぞれ抵抗Ｒを介して、グランド点と帰還抵抗Ｒ
f に接続されている。以上のように構成されている従来
の工業用信号変換器について、負荷ＲL に供給される出
力電流ＩO とポテンショメータ２１などとの関係式を導
出する。なお、抵抗値Ｒは、ＲD ，ＲZ などの他の回路
抵抗より十分大きい値である。
ＥZ ボルトが、負の電源電圧として−Ｂボルトが供給さ
れている。そして、非反転端子（＋）と反転端子（−）
は、それぞれ抵抗Ｒを介して、グランド点と帰還抵抗Ｒ
f に接続されている。以上のように構成されている従来
の工業用信号変換器について、負荷ＲL に供給される出
力電流ＩO とポテンショメータ２１などとの関係式を導
出する。なお、抵抗値Ｒは、ＲD ，ＲZ などの他の回路
抵抗より十分大きい値である。
【０００６】今、ポテンショメータ２１からの出力電圧
をＥ1 とすると、帰還抵抗Ｒf の両端電圧がほぼＩO Ｒ
f であることから、ＯＰアンプ２３の反転入力端子
（−）の電位は、（Ｅ1 ＋ＩO Ｒf ）／２ ……（式
１）である。一方、ゼロ調整用トリマＲZ からの出力電
圧Ｅ2 とすると、ＯＰアンプ２３の非反転入力端子
（＋）の電位は、Ｅ2 ／２ ……（式２）である。
をＥ1 とすると、帰還抵抗Ｒf の両端電圧がほぼＩO Ｒ
f であることから、ＯＰアンプ２３の反転入力端子
（−）の電位は、（Ｅ1 ＋ＩO Ｒf ）／２ ……（式
１）である。一方、ゼロ調整用トリマＲZ からの出力電
圧Ｅ2 とすると、ＯＰアンプ２３の非反転入力端子
（＋）の電位は、Ｅ2 ／２ ……（式２）である。
【０００７】ここで、ＯＰアンプ２３の両入力端子の電
位は等しいと考えられるので（式１）と（式２）は等し
く、結局、 ＩO ＝（Ｅ2 −Ｅ1 ）／Ｒf ……（式３）の関係式が成
立する。次に、Ｅ1 ，Ｅ2 の値を求めると、抵抗Ｒ1 ，
Ｒ2 の接続点の電位をＥとして、（式４）、（式５）の
通りである。
位は等しいと考えられるので（式１）と（式２）は等し
く、結局、 ＩO ＝（Ｅ2 −Ｅ1 ）／Ｒf ……（式３）の関係式が成
立する。次に、Ｅ1 ，Ｅ2 の値を求めると、抵抗Ｒ1 ，
Ｒ2 の接続点の電位をＥとして、（式４）、（式５）の
通りである。
【０００８】 Ｅ1 ＝ＥＲD12 ／（Ｒ1 ＋ＲD ）……（式４） Ｅ2 ＝ＥＲZ12 ／（Ｒ2 ＋ＲZ ）……（式５） また、Ｅは、次の（式６）の関係にある。 Ｅ＝ＥZ （Ｒ1 ＋ＲD ）（Ｒ2 ＋ＲZ ）／｛ＲS （Ｒ1
＋Ｒ2 ＋ＲD ＋ＲZ ）＋（Ｒ1 ＋ＲD ）（Ｒ2 ＋
ＲZ ）｝……（式６） 以上の関係を利用して、（式６）を（式４）と（式５）
に代入し、その結果を（式３）に代入すると、出力電流
ＩO とポテンショメータＲD 、ゼロ調整用トリマＲZ 、
スパン調整用トリマＲS との関係が、〔数１〕のように
求まる。
＋Ｒ2 ＋ＲD ＋ＲZ ）＋（Ｒ1 ＋ＲD ）（Ｒ2 ＋
ＲZ ）｝……（式６） 以上の関係を利用して、（式６）を（式４）と（式５）
に代入し、その結果を（式３）に代入すると、出力電流
ＩO とポテンショメータＲD 、ゼロ調整用トリマＲZ 、
スパン調整用トリマＲS との関係が、〔数１〕のように
求まる。
【０００９】
【数１】
【００１０】出力電流ＩO は、〔数１〕の関係で与えら
れるので、ゼロ調整用トリマＲZ 、スパン調整用トリマ
ＲS を可変することによって負荷ＲL に４ｍＡ〜２０ｍ
Ａの標準信号を供給することができる。以下、調整手順
を説明すると、ポテンショメータ２１のゼロ点位置に合
わせ、その状態でゼロ調整用トリマＲZ を調整して、負
荷ＲL の電流ＩO を４ｍＡに一致させる。なお、このゼ
ロ調整完了時におけるＲD12 の値をＲD0とし、ＲZ12 の
値をＲZ0とし、スパン調整用トリマＲS の値はＲS0であ
ったとする。
れるので、ゼロ調整用トリマＲZ 、スパン調整用トリマ
ＲS を可変することによって負荷ＲL に４ｍＡ〜２０ｍ
Ａの標準信号を供給することができる。以下、調整手順
を説明すると、ポテンショメータ２１のゼロ点位置に合
わせ、その状態でゼロ調整用トリマＲZ を調整して、負
荷ＲL の電流ＩO を４ｍＡに一致させる。なお、このゼ
ロ調整完了時におけるＲD12 の値をＲD0とし、ＲZ12 の
値をＲZ0とし、スパン調整用トリマＲS の値はＲS0であ
ったとする。
【００１１】次に、ポテンショメータ２１の１００％位
置に合わせ、その状態でスパン調整用トリマＲS を調整
して、負荷ＲL の電流ＩO を２０ｍＡに一致させる。な
お、このスパン調整完了時におけるＲD12 の値をＲD100
とし、スパン調整用トリマＲ S の値をＲS100とする。
置に合わせ、その状態でスパン調整用トリマＲS を調整
して、負荷ＲL の電流ＩO を２０ｍＡに一致させる。な
お、このスパン調整完了時におけるＲD12 の値をＲD100
とし、スパン調整用トリマＲ S の値をＲS100とする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このスパン調
整によってゼロ調整がずれてしまうという問題点が生じ
る。何故なら、〔数１〕において値が変化するのはＲS
とＲD12 とＲZ12 であるが、ＲS ＝ＲS0の状態でＲD12
＝ＲD0，ＲZ12 ＝ＲZ0に調整してＩO ＝４ｍＡに一致さ
せたにも拘わらず、スパン調整の結果、ＲS ＝ＲS100，
ＲD12 ＝ＲD100となってしまったからである。
整によってゼロ調整がずれてしまうという問題点が生じ
る。何故なら、〔数１〕において値が変化するのはＲS
とＲD12 とＲZ12 であるが、ＲS ＝ＲS0の状態でＲD12
＝ＲD0，ＲZ12 ＝ＲZ0に調整してＩO ＝４ｍＡに一致さ
せたにも拘わらず、スパン調整の結果、ＲS ＝ＲS100，
ＲD12 ＝ＲD100となってしまったからである。
【００１３】以上のように、従来の装置では１回のゼロ
調整とスパン調整によって調整を完了することは不可能
であり、従って、ゼロ調整用トリマＲZ とスパン調整用
トリマＲS とを何回も調整して４〜２０ｍＡの標準信号
に校正しなければならないという煩雑さがある。入力信
号は、実際のプロセス毎に色々と異なるので、工場で予
め疑似入力で校正しておき、現場において調整しなおす
ことも多い。かかる場合、実際のプロセスで、何回もゼ
ロ点と１００％出力の条件にすることは困難な場合も多
いので特に問題が大きい。
調整とスパン調整によって調整を完了することは不可能
であり、従って、ゼロ調整用トリマＲZ とスパン調整用
トリマＲS とを何回も調整して４〜２０ｍＡの標準信号
に校正しなければならないという煩雑さがある。入力信
号は、実際のプロセス毎に色々と異なるので、工場で予
め疑似入力で校正しておき、現場において調整しなおす
ことも多い。かかる場合、実際のプロセスで、何回もゼ
ロ点と１００％出力の条件にすることは困難な場合も多
いので特に問題が大きい。
【００１４】この発明は、この問題点に着目してなされ
たものであって、ゼロ点調整とスパン調整（１００％出
力）とを各１回で完了させることのできる工業用信号変
換器を提供することを目的とする。
たものであって、ゼロ点調整とスパン調整（１００％出
力）とを各１回で完了させることのできる工業用信号変
換器を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する
為、この発明に係るゼロ・スパン不干渉回路付工業計器
は、検出部（１）から０％〜１００％値の電気信号を受
け、この電気信号を所定の標準信号に変換して出力する
工業計器において、ゼロ調整用トリマ（２）とスパン調
整用トリマ（４）とオフセット補正用トリマ（３）とを
備え、ゼロ・スパン調整を互いに干渉することなくなし
得る工業計器であって、前記検出部からの電気信号
と、前記オフセット補正用トリマによって可変し得る電
圧とを受け、前記検出部出力が０％である状態で前記オ
フセット補正用トリマを調整すれば、自らの出力電圧を
０ボルトに設定し得る減算回路（Ｍ２）と、この減算
回路の出力を前記スパン調整用トリマを介して反転入力
端子に受けると共に、前記ゼロ調整用トリマによって可
変し得る電圧と負荷電流に比例した電圧とを前記反転入
力端子に受けて構成され、前記ゼロ調整用トリマと前記
スパン調整用トリマの各１回の調整により、それぞれゼ
ロ調整とスパン調整とをなし得る差動増幅回路（Ｍ３）
と、この差動増幅回路の出力電圧を受け、これに対応
した負荷電流を供給する出力回路（９，１０）とを特徴
的に備えている。
為、この発明に係るゼロ・スパン不干渉回路付工業計器
は、検出部（１）から０％〜１００％値の電気信号を受
け、この電気信号を所定の標準信号に変換して出力する
工業計器において、ゼロ調整用トリマ（２）とスパン調
整用トリマ（４）とオフセット補正用トリマ（３）とを
備え、ゼロ・スパン調整を互いに干渉することなくなし
得る工業計器であって、前記検出部からの電気信号
と、前記オフセット補正用トリマによって可変し得る電
圧とを受け、前記検出部出力が０％である状態で前記オ
フセット補正用トリマを調整すれば、自らの出力電圧を
０ボルトに設定し得る減算回路（Ｍ２）と、この減算
回路の出力を前記スパン調整用トリマを介して反転入力
端子に受けると共に、前記ゼロ調整用トリマによって可
変し得る電圧と負荷電流に比例した電圧とを前記反転入
力端子に受けて構成され、前記ゼロ調整用トリマと前記
スパン調整用トリマの各１回の調整により、それぞれゼ
ロ調整とスパン調整とをなし得る差動増幅回路（Ｍ３）
と、この差動増幅回路の出力電圧を受け、これに対応
した負荷電流を供給する出力回路（９，１０）とを特徴
的に備えている。
【００１６】
【作用】 減算回路（Ｍ２）は、検出部からの電気信号と、オフ
セット補正用トリマによって可変し得る電圧とを受け
て、両電圧の差に比例した電圧を出力する。そして、検
出部出力が０％である状態において、オフセット補正用
トリマを調整すれば、減算回路の出力電圧を０ボルトに
設定し得るようになっている。
セット補正用トリマによって可変し得る電圧とを受け
て、両電圧の差に比例した電圧を出力する。そして、検
出部出力が０％である状態において、オフセット補正用
トリマを調整すれば、減算回路の出力電圧を０ボルトに
設定し得るようになっている。
【００１７】従って、検出部から０％値の電気信号を受
けている状態で、ゼロ調整に先立ってオフセット補正用
トリマを可変すれば、減算回路の出力電圧を０ボルトに
設定することができる。なお、これ以降、オフセット補
正用トリマの値は、変化させない。 差動増幅回路（Ｍ３）は、減算回路の出力をスパン調
整用トリマを介して自らの反転入力端子に受けると共
に、ゼロ調整用トリマによって可変し得る電圧と負荷電
流に比例した電圧とを前記反転入力端子に受けている。
そして、前記ゼロ調整用トリマと前記スパン調整用トリ
マの各１回の調整により、それぞれゼロ調整とスパン調
整とをなし得るようになっている。
けている状態で、ゼロ調整に先立ってオフセット補正用
トリマを可変すれば、減算回路の出力電圧を０ボルトに
設定することができる。なお、これ以降、オフセット補
正用トリマの値は、変化させない。 差動増幅回路（Ｍ３）は、減算回路の出力をスパン調
整用トリマを介して自らの反転入力端子に受けると共
に、ゼロ調整用トリマによって可変し得る電圧と負荷電
流に比例した電圧とを前記反転入力端子に受けている。
そして、前記ゼロ調整用トリマと前記スパン調整用トリ
マの各１回の調整により、それぞれゼロ調整とスパン調
整とをなし得るようになっている。
【００１８】ゼロ調整から具体的に説明すると、前述し
た手順で減算回路の出力電圧を０ボルトに設定した後、
ゼロ調整用トリマを可変して、負荷電流を０％出力に対
応した所定の標準信号値に一致させる。このゼロ調整
は、減算回路の出力電圧が０ボルトの状態で行われるの
で、スパン調整用トリマの値がいくらであっても、ゼロ
調整には何ら影響を与えない。
た手順で減算回路の出力電圧を０ボルトに設定した後、
ゼロ調整用トリマを可変して、負荷電流を０％出力に対
応した所定の標準信号値に一致させる。このゼロ調整
は、減算回路の出力電圧が０ボルトの状態で行われるの
で、スパン調整用トリマの値がいくらであっても、ゼロ
調整には何ら影響を与えない。
【００１９】スパン調整をするには、検出部から１００
％値の電気信号を受けている状態で、スパン調整用トリ
マを可変して、負荷電流を１００％出力に対応した所定
の標準信号値に一致させる。 出力回路（９，１０）は、差動増幅回路の出力電圧を
受け、これに対応した電流を負荷（ＲL ）に供給するの
で、上記したゼロ調整とスパン調整の完了後は、検出部
からの電気信号のレベルに応じた適宜な標準信号
（ＩO ）が負荷に供給されることになる。
％値の電気信号を受けている状態で、スパン調整用トリ
マを可変して、負荷電流を１００％出力に対応した所定
の標準信号値に一致させる。 出力回路（９，１０）は、差動増幅回路の出力電圧を
受け、これに対応した電流を負荷（ＲL ）に供給するの
で、上記したゼロ調整とスパン調整の完了後は、検出部
からの電気信号のレベルに応じた適宜な標準信号
（ＩO ）が負荷に供給されることになる。
【００２０】
【実施例】以下、実施例に基づいて、この発明を更に詳
細に説明する。図１は、この発明の一実施例であるゼロ
・スパン不干渉回路付工業計器の回路図を図示したもの
である。この装置は、ポテンショメータ１と、ゼロ調整
用トリマ２と、オフセット補正用トリマ３と、スパン調
整用トリマ４と、オフセット調整用表示部５などで構成
されている。
細に説明する。図１は、この発明の一実施例であるゼロ
・スパン不干渉回路付工業計器の回路図を図示したもの
である。この装置は、ポテンショメータ１と、ゼロ調整
用トリマ２と、オフセット補正用トリマ３と、スパン調
整用トリマ４と、オフセット調整用表示部５などで構成
されている。
【００２１】ポテンショメータ１は、可変端子と上下の
端子間の抵抗値がＲD23 ，ＲD12 であり、上下の端子間
には、定電圧発生用ＩＣ６の出力電圧ＥZ が供給されて
いる。定電圧発生用ＩＣ６は、直流電圧Ｂを受けて安定
化出力電圧ＥZ を出力するＩＣであり、出力電圧ＥZ は
また、抵抗Ｒを介してＯＰアンプＭ１の反転入力端子
（−）に供給されている。ここで、ＯＰアンプＭ１の出
力端子と反転入力端子（−）間には、負帰還抵抗Ｒが接
続されているので、ＯＰアンプＭ１の出力電圧は−Ｅz
となる。
端子間の抵抗値がＲD23 ，ＲD12 であり、上下の端子間
には、定電圧発生用ＩＣ６の出力電圧ＥZ が供給されて
いる。定電圧発生用ＩＣ６は、直流電圧Ｂを受けて安定
化出力電圧ＥZ を出力するＩＣであり、出力電圧ＥZ は
また、抵抗Ｒを介してＯＰアンプＭ１の反転入力端子
（−）に供給されている。ここで、ＯＰアンプＭ１の出
力端子と反転入力端子（−）間には、負帰還抵抗Ｒが接
続されているので、ＯＰアンプＭ１の出力電圧は−Ｅz
となる。
【００２２】ＯＰアンプＭ１の出力電圧−Ｅz は、ゼロ
調整用トリマ２とオフセット補正用トリマ３とに供給さ
れている。なお、各調整用トリマ２，３の抵抗値は、可
変端子と上下の端子間でそれぞれＲZ23 ，ＲZ12 とＲ
C23 ，ＲC12 である。オフセット補正用トリマ３の出力
電圧と、ポテンショメータ１の出力電圧は、それぞれ抵
抗Ｒ2 と抵抗Ｒ1 を介して、ＯＰアンプＭ２の反転入力
端子（−）に供給されている。また、ＯＰアンプＭ２の
出力端子と反転入力端子（−）間には抵抗Ｒ3 が接続さ
れており、非反転入力端子（＋）とグランド間には抵抗
Ｒ4 が接続されている。
調整用トリマ２とオフセット補正用トリマ３とに供給さ
れている。なお、各調整用トリマ２，３の抵抗値は、可
変端子と上下の端子間でそれぞれＲZ23 ，ＲZ12 とＲ
C23 ，ＲC12 である。オフセット補正用トリマ３の出力
電圧と、ポテンショメータ１の出力電圧は、それぞれ抵
抗Ｒ2 と抵抗Ｒ1 を介して、ＯＰアンプＭ２の反転入力
端子（−）に供給されている。また、ＯＰアンプＭ２の
出力端子と反転入力端子（−）間には抵抗Ｒ3 が接続さ
れており、非反転入力端子（＋）とグランド間には抵抗
Ｒ4 が接続されている。
【００２３】ＯＰアンプＭ２の出力電圧ｅ1 は、差動増
幅回路７を介してオフセット調整用表示部５に供給され
ており、出力電圧ｅ1 がゼロでなければＬＥＤ８が発光
するようになっている。また、ＯＰアンプＭ２の出力電
圧ｅ1 は、スパン調整用トリマ４を介してＯＰアンプＭ
３の反転入力端子（−）に接続されており、この反転入
力端子（−）には、抵抗Ｒ5 を介して、ゼロ調整用トリ
マ２の出力電圧が供給されている。
幅回路７を介してオフセット調整用表示部５に供給され
ており、出力電圧ｅ1 がゼロでなければＬＥＤ８が発光
するようになっている。また、ＯＰアンプＭ２の出力電
圧ｅ1 は、スパン調整用トリマ４を介してＯＰアンプＭ
３の反転入力端子（−）に接続されており、この反転入
力端子（−）には、抵抗Ｒ5 を介して、ゼロ調整用トリ
マ２の出力電圧が供給されている。
【００２４】また、ＯＰアンプＭ３の反転入力端子
（−）には、抵抗Ｒ6 が接続されており、非反転入力端
子（＋）には、抵抗Ｒ7 接続されている。ＯＰアンプＭ
３の出力電圧は、トランジスタ９，１０を介して、負荷
ＲL に供給されており、負荷ＲLには帰還用抵抗Ｒf が
直列接続され、負荷ＲL と帰還用抵抗Ｒf の接続点は、
抵抗Ｒ6 に接続されている。
（−）には、抵抗Ｒ6 が接続されており、非反転入力端
子（＋）には、抵抗Ｒ7 接続されている。ＯＰアンプＭ
３の出力電圧は、トランジスタ９，１０を介して、負荷
ＲL に供給されており、負荷ＲLには帰還用抵抗Ｒf が
直列接続され、負荷ＲL と帰還用抵抗Ｒf の接続点は、
抵抗Ｒ6 に接続されている。
【００２５】図２の（ａ）は、この装置の外観図を図示
したものであり、ＬＥＤ８と、オフセット補正用トリマ
３と、スパン調整用トリマ４と、ゼロ調整用トリマ２と
が前面に設けられている。また、図２の（ｂ）は、別の
実施例装置における前面図を図示したものであり、ＯＰ
アンプＭ２の出力電圧ｅ1 を測定できるよう端子ＣＰ１
と端子ＣＰ２が設けられている。
したものであり、ＬＥＤ８と、オフセット補正用トリマ
３と、スパン調整用トリマ４と、ゼロ調整用トリマ２と
が前面に設けられている。また、図２の（ｂ）は、別の
実施例装置における前面図を図示したものであり、ＯＰ
アンプＭ２の出力電圧ｅ1 を測定できるよう端子ＣＰ１
と端子ＣＰ２が設けられている。
【００２６】次に、以上の構成からなるゼロ・スパン不
干渉回路付工業計器について、出力電流ＩO と、ポテン
ショメータ１、ゼロ調整用トリマ２、オフセット補正用
トリマ３、スパン調整用トリマ４などとの関係式を導出
する。先ず、ＯＰアンプＭ３に着目すると、このＯＰア
ンプＭ３の反転入力端子（−）に加わる電圧は、ゼロ調
整用トリマ２の出力電圧と、ＯＰアンプＭ２の出力電圧
ｅ1 と、帰還抵抗の両端電圧ＩO Ｒf とである。ここ
で、ゼロ調整用トリマ２の出力電圧は、−Ｅz Ｒz12 ／
ＲZ であり、また、ＯＰアンプＭ３の反転入力端子
（−）の電位は０ボルトと考えてよいので、次の（式
７）が成立する。 −Ｅz Ｒz12 ／（ＲZ Ｒ5 ）＋ｅ1 ／ＲS ＋ＩO Ｒf ／
Ｒ6 ＝０……（式７） なお、ＲZ12 ＋ＲZ23 ＝ＲZ とした。
干渉回路付工業計器について、出力電流ＩO と、ポテン
ショメータ１、ゼロ調整用トリマ２、オフセット補正用
トリマ３、スパン調整用トリマ４などとの関係式を導出
する。先ず、ＯＰアンプＭ３に着目すると、このＯＰア
ンプＭ３の反転入力端子（−）に加わる電圧は、ゼロ調
整用トリマ２の出力電圧と、ＯＰアンプＭ２の出力電圧
ｅ1 と、帰還抵抗の両端電圧ＩO Ｒf とである。ここ
で、ゼロ調整用トリマ２の出力電圧は、−Ｅz Ｒz12 ／
ＲZ であり、また、ＯＰアンプＭ３の反転入力端子
（−）の電位は０ボルトと考えてよいので、次の（式
７）が成立する。 −Ｅz Ｒz12 ／（ＲZ Ｒ5 ）＋ｅ1 ／ＲS ＋ＩO Ｒf ／
Ｒ6 ＝０……（式７） なお、ＲZ12 ＋ＲZ23 ＝ＲZ とした。
【００２７】一方、ＯＰアンプＭ２の反転入力端子
（−）には、ポテンショメータ１の出力電圧ＥZ ＲD12
／ＲD と、オフセット補正用トリマ３の出力電圧−ＥZ
ＲC12 ／ＲC とが加わっているので、出力電圧ｅ1 は、
次の（式８）の通りである。 ｅ1 ＝−ＥZ Ｒ3 ＲD12 ／（ＲD Ｒ1 ）＋ＥZ Ｒ3 ＲC12 ／（ＲC Ｒ2 ） ＝−Ｅz Ｒ3 ｛ＲD12 ／（ＲD Ｒ1 ）−ＲC12 ／（ＲC Ｒ2 ）｝……（式８） なお、ＲD12 ＋ＲD23 ＝ＲD ，ＲC12 ＋ＲC23 ＝ＲC と
した。
（−）には、ポテンショメータ１の出力電圧ＥZ ＲD12
／ＲD と、オフセット補正用トリマ３の出力電圧−ＥZ
ＲC12 ／ＲC とが加わっているので、出力電圧ｅ1 は、
次の（式８）の通りである。 ｅ1 ＝−ＥZ Ｒ3 ＲD12 ／（ＲD Ｒ1 ）＋ＥZ Ｒ3 ＲC12 ／（ＲC Ｒ2 ） ＝−Ｅz Ｒ3 ｛ＲD12 ／（ＲD Ｒ1 ）−ＲC12 ／（ＲC Ｒ2 ）｝……（式８） なお、ＲD12 ＋ＲD23 ＝ＲD ，ＲC12 ＋ＲC23 ＝ＲC と
した。
【００２８】この（式８）を（式７）に代入して、出力
電流ＩO について整理すると、〔数２〕の関係式が求ま
る。
電流ＩO について整理すると、〔数２〕の関係式が求ま
る。
【００２９】
【数２】
【００３０】以下、〔数２〕を参照しつつ、図１の回路
におけるゼロ調整とスパン調整の手順を説明する。先
ず、ポテンショメータ１をゼロ点位置に設定し、その
後、オフセット補正用トリマ３を可変してＯＰアンプＭ
２の出力電圧ｅ1 を０ボルトに調整する。出力電圧ｅ1
が０ボルトになると、ＬＥＤ８が消灯するので、ＬＥＤ
８を目視確認しつつ上記の調整を行えば良い。なお、Ｌ
ＥＤ８の目視確認に変えて、端子ＣＰ１−ＣＰ２間の電
圧を測定しても良い。
におけるゼロ調整とスパン調整の手順を説明する。先
ず、ポテンショメータ１をゼロ点位置に設定し、その
後、オフセット補正用トリマ３を可変してＯＰアンプＭ
２の出力電圧ｅ1 を０ボルトに調整する。出力電圧ｅ1
が０ボルトになると、ＬＥＤ８が消灯するので、ＬＥＤ
８を目視確認しつつ上記の調整を行えば良い。なお、Ｌ
ＥＤ８の目視確認に変えて、端子ＣＰ１−ＣＰ２間の電
圧を測定しても良い。
【００３１】次に、ゼロ調整用トリマ２を可変して、負
荷ＲL への出力電流ＩO を４ｍＡに調整する。〔数２〕
と（式８）の関係、及び、図１より明らかなように、Ｌ
ＥＤ８が消灯してｅ1 ＝０の関係が成立している場合
は、〔数２〕の第１項が０である。従って、スパン調整
トリマ４の値ＲS の影響を受けることなく、ゼロ調整を
完了することができる。なお、更にこの関係を確認する
と、ポテンショメータ１のゼロ点位置でＲD12 ＝ＲD0で
あり、ゼロ調整完了時における、ゼロ調整トリマ２とオ
フセット補正用トリマ３の値がＲZ12 ＝ＲZ0，ＲC12 ＝
ＲC0であるとすると、〔数１〕は、 Ｉ0 ＝Ｅz Ｒ6 ＲZ0／（Ｒf Ｒ5 ＲZ ）＝４ｍＡ……
（式９） となっており、スパン調整トリマ４の値ＲS は出力電流
ＩO に無関係である。
荷ＲL への出力電流ＩO を４ｍＡに調整する。〔数２〕
と（式８）の関係、及び、図１より明らかなように、Ｌ
ＥＤ８が消灯してｅ1 ＝０の関係が成立している場合
は、〔数２〕の第１項が０である。従って、スパン調整
トリマ４の値ＲS の影響を受けることなく、ゼロ調整を
完了することができる。なお、更にこの関係を確認する
と、ポテンショメータ１のゼロ点位置でＲD12 ＝ＲD0で
あり、ゼロ調整完了時における、ゼロ調整トリマ２とオ
フセット補正用トリマ３の値がＲZ12 ＝ＲZ0，ＲC12 ＝
ＲC0であるとすると、〔数１〕は、 Ｉ0 ＝Ｅz Ｒ6 ＲZ0／（Ｒf Ｒ5 ＲZ ）＝４ｍＡ……
（式９） となっており、スパン調整トリマ４の値ＲS は出力電流
ＩO に無関係である。
【００３２】以上の処理によってゼロ調整が完了する
と、次に、スパン調整を行う。すなわち、ポテンショメ
ータを１００％位置に設定した後、スパン調整用トリマ
４を可変して、出力電流ＩO を２０ｍＡに調整する。い
ま、ポテンショメータ１の１００％位置でＲD12 ＝Ｒ
D100であり、また、スパン調整完了時におけるスパン調
整トリマ４の値がＲS ＝ＲS100であるとすと、この各値
において〔数１〕の値が２０ｍＡになったことになる。
なお、この状態でポテンショメータ１をゼロ点位置に戻
すと、出力電流が４ｍＡになることは上述した通りであ
る。
と、次に、スパン調整を行う。すなわち、ポテンショメ
ータを１００％位置に設定した後、スパン調整用トリマ
４を可変して、出力電流ＩO を２０ｍＡに調整する。い
ま、ポテンショメータ１の１００％位置でＲD12 ＝Ｒ
D100であり、また、スパン調整完了時におけるスパン調
整トリマ４の値がＲS ＝ＲS100であるとすと、この各値
において〔数１〕の値が２０ｍＡになったことになる。
なお、この状態でポテンショメータ１をゼロ点位置に戻
すと、出力電流が４ｍＡになることは上述した通りであ
る。
【００３３】このように、この装置においては、ゼロ調
整とスパン調整とが互いに干渉することがない。従っ
て、各１回の調整でゼロ・スパン調整を完了することが
でき、何回も調整を繰り返さねばならない従来装置に比
べ非常に便利である。
整とスパン調整とが互いに干渉することがない。従っ
て、各１回の調整でゼロ・スパン調整を完了することが
でき、何回も調整を繰り返さねばならない従来装置に比
べ非常に便利である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るゼ
ロ・スパン不干渉回路付工業計器は、減算回路（Ｍ２）
を設け、ゼロ調整に先立って、検出部０％出力でのスパ
ン調整用トリマへの出力電圧を０ボルトに設定できるよ
うにしている。従って、この状態においてゼロ調整をし
た場合、スパン調整用トリマの抵抗値はゼロ調整に影響
を与えないので、ゼロ調整とスパン調整がお互いに干渉
することがない。つまり、各１回の調整でゼロ・スパン
調整を終えることができ、非常に便利である。
ロ・スパン不干渉回路付工業計器は、減算回路（Ｍ２）
を設け、ゼロ調整に先立って、検出部０％出力でのスパ
ン調整用トリマへの出力電圧を０ボルトに設定できるよ
うにしている。従って、この状態においてゼロ調整をし
た場合、スパン調整用トリマの抵抗値はゼロ調整に影響
を与えないので、ゼロ調整とスパン調整がお互いに干渉
することがない。つまり、各１回の調整でゼロ・スパン
調整を終えることができ、非常に便利である。
【図１】この発明の一実施例であるゼロ・スパン不干渉
回路付工業計器の回路図を図示したものである。
回路付工業計器の回路図を図示したものである。
【図２】図１の装置の外観図を示したものである。
【図３】従来の工業用信号変換器の回路図を図示したも
のである。
のである。
１ ポテンショメータ ２ ゼロ調整用トリマ ３ オフセット補正用トリマ ４ スパン調整用トリマ ５ オフセット調整用表示部 ６ 定電圧発生用ＩＣ ９，１０ 出力回路 Ｍ２ 減算回路 Ｍ３ 差動増幅回路 ＲL 負荷 ＩO 負荷出力電流
Claims (1)
- 【請求項１】検出部から０％〜１００％値の電気信号を
受け、この電気信号を所定の標準信号に変換して出力す
る工業計器において、ゼロ調整用トリマとスパン調整用
トリマとオフセット補正用トリマとを備え、ゼロ・スパ
ン調整を互いに干渉することなくなし得る工業計器であ
って、 前記検出部からの電気信号と、前記オフセット補正用ト
リマによって可変し得る電圧とを受け、前記検出部出力
が０％である状態で前記オフセット補正用トリマを調整
すれば、自らの出力電圧を０ボルトに設定し得る減算回
路と、 この減算回路の出力を前記スパン調整用トリマを介して
反転入力端子に受けると共に、前記ゼロ調整用トリマに
よって可変し得る電圧と負荷電流に比例した電圧とを前
記反転入力端子に受けて構成され、前記ゼロ調整用トリ
マと前記スパン調整用トリマの各１回の調整により、そ
れぞれゼロ調整とスパン調整とをなし得る差動増幅回路
と、 この差動増幅回路の出力電圧を受け、これに対応した負
荷電流を供給する出力回路と、 を備えることを特徴とするゼロ・スパン不干渉回路付工
業計器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4289890A JPH06137888A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | ゼロ・スパン不干渉回路付工業計器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4289890A JPH06137888A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | ゼロ・スパン不干渉回路付工業計器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137888A true JPH06137888A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17749097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4289890A Pending JPH06137888A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | ゼロ・スパン不干渉回路付工業計器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06137888A (ja) |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP4289890A patent/JPH06137888A/ja active Pending
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