JPH06502484A - 測定値検出器 - 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】 測定値検出器 本発明は特許請求の範囲１の特徴部分の構成に示された測定値検出器に関する。

測定機器すなわち測定データ検出−および処理装置の場合、固有の物理的電気的 変換器を有する測定値検出器−二の変換器は検出されるべき物理量を検出して、 これに等価の電気信号へ変換する−を、信号（ないし測定値）準備処理用の評価 回路から空間的に離すことが、しばしば必要とされる。この場合、測定値検出器 および評価回路は１通常は電気線路を介して互いに接続され、この電気線路その ものはプラグコネクタを介して評価回路へ接続されている。

測定値検出器と評価回路の分離は空間的な理由（測定値検出器をできるだけ小型 に構成可能にするために）を有する。さらにこの分離は、測定機器の作動される “過酷な”周囲にもよる。このことは著しく高いまたは低い温度、汚れ、湿度、 高い電磁気放射等であることが多い。これらの条件下で測定値検出器はある程度 は完全に動作できるが、しかし評価回路の正常な機能は、破損しやすい電気部品 により与えられない。

ドイツ連邦共和国特許第３４４６２４８Ａ１号に、評価回路とは一体的に構成さ れていない、物理的電気的変換器を有する測定値検出器が示されている。検出器 は、物理的電気的変換器により検出された測定値のための補正データを有するメ モリユニットを含む。物理的電気的変換器とメモリユニットは、少な（とも１つ の出力側を介して評価回路と接続されている。この評価回路が補正データをメモ リユニットから読み出して、変換器から供給された測定値を相応に補正する。

しかしこの公知の測定値検出器とその調整のための方法は、この種の測定装置の 動作に対する原理を示したものにすぎず、実施可能な技術的構成は何ら示してい ない。さらに補正値によるメモリユニットのプログラミングは多数の線路（パス 接続）の接続を必要とする。これらの線路はセンサの製造後は外からもはや接近 できず、その結果、′老化した０測定値検出器（即ちもはや正確なデータを供給 しない測定値検出器）はもはや較正できず、そのため交換しなければならない。

ドイツ連邦共和国特許第３３１８９７７ＡＩ号に、作動データを含む情報担体（ メモリモジュール）を有する測定値検出器も示されている。この検出器の場合、 メモリモジュールのデータが、測定線路とは別個の複数個の接続線路を介して作 動時に読み出されて遠方に設けられているマイクロコンピュータへ伝送されるか 、またはメモリモジュール全体が取り出されて、遠くから検出器により動作する 処理部の中へ組み込む必要がある。

そのため検出器から処理装置までの複数個の線路が必要とされるか、または手動 過程が必要とされる。この手動過程は一方では面倒であり、他方ではメモリユニ ットのこわれやすい接続接触ビンの損傷を生ぜされるおそれがある。

ディジタルメモリメモリを有する物理量の測定装置がドイツ連邦共和国特許第３ １１６６９０Ａ１号公報に示されている。このディジタルメモリはこの装置のた めの較正データを内蔵可能である。しかしこのディジタルメモリに対するデータ の読み込み／読み出しのために、測定装置を評価装置と共にさらに測定−１電流 供＃線路へ接続する特別な電気接続線路が設けられる。

ドイツ連に共和国特許第３７４３８４６ＡＩ号公報に、メモリユニットを有する 測定値検出器が示されている。このメモリユニットは、測定値検出器の中に統合 化されている特性曲線発信器の構成部分である。読み出し過程の初期化の目的で 特性曲線発信器は別の１本の線だけを介してクロックパルス信号が加えられる。

このクロックパルス信号は、同時にクロック同期化および、特性曲線発信器の電 流供給のためにも用いられる。データは読み出し過程の際に特性曲線発信器の接 続により、通常は測定値伝送のために用いられる、アナログ入力側を有する評価 回路の線路へ導びかれ、ここで、線路に生ずる信号からまたはそれらの変化から 再生される。

さらに、較正の目的で分路抵抗が分路スイッチを介してブリッジ分岐へ並列に接 続できる（分路較正）形式の、物理的電気的変換器を有する測定値検出器が公知 である。

本発明の課題は分路較正作用を有するこの種の測定値検出器の中へ特性曲線発信 器を次のように統合化することである。即ちできるだけわずかな費用で付加的な 部品または線路に、特性曲線発信器のメモリからのデータの被制御の読み出しと 、それの評価回路への伝送とを可能にすることであるや 本発明は請求の範囲ｌの特ｇ１部分の構成により解決されている０本発明の各種 の構成が請求の範囲２ｇ、下に示されている。

本発明の利点は、先ずＩＩｌに、補正データーメモリユニットを有する測定値検 出器が提供された点にある。

この場合、補正データは測定値検出器の作動時に間車な手段で次のように制御さ れて読み出せる、即ちこの読み出し過程に対して存在する、通常は測定値伝送ま たはエネルギー供給のために、ないし検出器の分路較正のために使用される線路 が用いられることによる。

この目的で測定値検出器の中に設けられるべき回路（特性曲線発信器）は、わず かな個数しかないスイッチングエレメントにより特徴づけられ、さらに測定動作 中に測定値検出に無視できるくらいしか影響を与えない。特性曲線発信器はさら に高い作動温度範囲により特徴づけられる。さらに付加的に、較正または再較正 時にデータが、設けられている線路を介して評価回路から測定値検出器のメモリ ユニットへ書き込みできる。

別の利点はこの特性曲線発信器において、測定値検出器の作動データを例えば給 電電圧および使用場所を、メモリユニットの中にファイルして読み出せる点にあ る。何故ならば特性曲線発信器が、固有の検出器（物理的電気的変換器）に全く 依存せずに動作できるからである。

分路線路へ加えられる計数パルスにより、および特性曲線発信器の中で計数パル スを計数する回路を用いて、さらに特性曲線発信器がその作動モード（測定動作 、Ｖ正動作。ｌ１ｙｐＪ動作）へ切り換え可能になり、さらにデータ伝送の初期 化と制御に影響を与えることができる。そのためデータ送出を、最も異なる評価 回路へ適合可能となる、またはメモリユニットからのデータ読み出しのための初 期アドレスを変化できる。

次に本発明を図示されている実施例を用いて説明する。

ＩＩｌ図は５分路較正装置、特性曲線発信器、ならびに所属の評価回路を有する 測定値検出器のブロック図、第２図は、特性曲線発信器がさらに詳細に示された 第１図のブロック図５第３図は、制御情報、アドレスおよびデータを分路線路な いし測定線路へ伝送するための３レベル信号図、第４図は第２図は特性曲線発信 器の回路図、第５図は特性曲線発信器を制御する回路の部分図、第６図はＡ−Ｅ で、特性曲線発信器のメモリユニット、分路スイッチの操作１分路線路と測定信 号線路のデータ信号をそれぞれ示す信号時間図である。

第１因において、■で物理量を検出するための測定値検出器が示されている。こ の測定値検出器は物理的電気的変換器２を有する、例えば、（可変）ブリッジ抵 抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４を有する、フルブリッジへ接続されている抵抗測 定発信器３を含む。これは例えば張力、圧力（ダイヤフラム発信器）、力（圧力 ゲージ）、加速度（加速度検出器）等にすることができる。

抵抗測定発信器は接続ケーブルを介して、第１ブリッジ対角分岐に（給電電圧上 〇、−Ｕ）を供給する線路Ｕ＋、Ｕ−と即ち測定値検出器ｌのエネルギ供給用の 線路と接続されている。さらに抵抗測定発信器は、第２のブリッジ対角分岐から 測定電圧を取り出すための線路ＬｍｌとＬｍ２を介して、評価回路５と接続され ている。このことは例えばドイツ連邦共和国Ｉ！３７４３８４６Ａ１号に示され ている。

評価回路５は、測定増幅器７と電圧供給夏＋Ｕ、−Ｕを有する測定Ｗｉ６のほか に、さらに２つのスイッチ（第１分路スイッチＳＩ、第２分路スイッチＳ２）を 含む。これらのスイッチにより、測定値検出！！■へ導びかれる分路線Ｌｓｈが 、エネルギ供給線Ｕ＋、Ｕ−に逆って、給電電圧＋Ｕと−Ｕと接続される。この 分路スイッチＳｌと８２は手動操作スイッチとすることができる。このスイッチ は測定値検出器１の調整の際に操作者により押圧される。しかしこれらの分路ス イッチＳ１．Ｓ２を、評価回路５からまたはこれに後置接続されている計算装置 から自動的に制御される、電子的に制御されるまたは制御可能なスイッチとする こともできる。しかしこの場合、評価回路５は詳細には説明しない、何故ならば その構成は任意であり、さらにこの種の評価回路は市販されているからである。

分路抵抗Ｒｓは測定値検出器１において分路線Ｌｓｈとブリッジ抵抗Ｒ３，Ｒ４ ないし測定線路ＬＭＩとの間に接続されている。第１の分路スイッチＳ１の閉成 により分路抵抗Ｒｓはブリッジ抵抗Ｒ４へ並列に接続され、そのため測定ブリッ ジ３が所定のように離調される。同様に第２の分路スイッチＳ２の閉成により、 分路抵抗Ｒｓがブリッジ抵抗Ｒ３へ接続される。これにより、この測定装置を校 正する（校正動作）の目的で、測定装置全体の“分路較正″が行なえる。

測定値検出器ｌは特性曲線発信器８を有する。これはメモリユニットをその所属 の制卸論理１ｆｆｉ９と共ｔこ含む、このメモリユニットの中に測定値検出器１ の検出器特性曲線データがファイルされている。これは、物理−電気的変換器２ のスタティックおよび／ダイナミック変換特性を除去するための補正デニタのほ かに、例えば増幅度エラー、ゼロ点エラー、非直線性用にできる。さらに測定値 検出器ないし物理的電気的変換器２のための作動データも、この測定値検出器の 使用場所に関する作動電圧ならびにデータも、ファイルできる。

特性曲線発信器８の中にディジタル形式で設けられているデーター後置接続され ている評価回路５のないしこれに接続されている計算器の構成化ないしパラメー タ化用の−を、付加的な線路なしにメモリユニットから計算器へ転送して最終的 に処理可能にする目的で、特性曲線発信器８が、制御論理装置９により制御され る少なくとも１つのスイッチングエレメント（電気的に制御される第１の補助分 路スイッチｓｈ＋）を備えている。このスイッチングエレメントに補助抵抗Ｒｓ ｈ＋がブリッジ抵抗Ｒ４と並列に接続できる。必要に応じてさらに同様に第２の 補助スイッチｓｈ−を設けることができる。このスイッチは第２の補助分路抵抗 Ｒｓｈ−をブリッジ抵抗Ｒ３へ並列に接続される。

電気的に制御されるスイッチ（補助分路スイッチＳｈ＋、５ｈ−）は検出器の、 ないし電気−物理的変換器の橋絡されるまたは橋絡可能な部分よりも、制御され ていない状態においては、高抵抗のかつ実質的に容量のないスイッチングエレメ ント（有利にはトランジスタ、電界効果トランジスタまたはアナログスイッチ） として実施される。

特性曲線発信器８がないしその制御論理回路９は、これらの両方の補助分路スイ ッチｓｈ＋、ｓｈ−のうちの少なくとも一方を、メモリから順次読み出されるべ き、特性曲線データを含むデータビット流のタイミングで、開閉する。このよう にして測定ブリッジはこれらのスイッチの一方の閉成の際に、所定の様に離調さ れる、即ちメモリユニットの２道デイジタルデータが、所定の（アナログ）電圧 パルスの情報流へ（測定線路Ｌｍｌ、Ｌｍ２において）変換される。後置接続さ れている評価回路５はまたはこれに後置接続されている計算器は、アナログ測定 線路ＬｍｌおよびＬｍ２におけるレベル変動から、特性曲線データをディジタル 的に再生するにれらの特性曲線データは次に測定動作において、物理的変換器か ら供給されるデータを補正する目的で、評価回路または後置接続されている計算 器の中で用いられる（作動電圧設定調整、増幅係数のおよびゼロ点等の設定調整 ）。

この場合、データ伝送のこの過程（ＩＩ別動作）は、分路線路Ｌｓｈを介してス タートされる。この目的でこの線路は特性曲線発信器８と接続されている。特性 曲線発信器８は、この分路線路の特別のビットパターン流へ応動する回路を有す る。この回路により作動モード−測定動作、較正動作および識別動作（特性曲線 データの伝送用の）が開始できるないし切り換えできる。

そのため分路線路のこの多重利用により、付加的な線路なしに、特性曲線データ を特性曲線発信器から評価回路へ（およびその逆へ）伝送できる。

第２図にこの種の特性曲線発信器８が詳細に示されている。同じ部品は第１図に おけるのと同じ部品記号を有する。第１比較器ｌＯは分路線路Ｌｓｈにおけるレ ベルを正の切り換え閾値＋Ｕｓｃｈと比較し、これにより第１分路スイッチＳＬ の閉成を指示できる。第２比較器１１は、分路スイッチＳ２の閉成を検出する目 的で、分路線路Ｌｓｈのレベルを負の切り換えレベル−Ｕｓｃｈと比較する。第 １の比較器１０の出力側のパルスは、第１のフィルタ回路１２−障害パルスの除 去されている−を介して、作動モード計数器１３の計数入力側ＣＬへならびに制 御回路１４の入力側ＸＣＬへ導びかれる。第１時限素子１５（時間窓弁別器）は 作動モード計数器の計数入力側における比較的長いパルスを検出して、この計数 器をリセット入力側Ｒを介してリセットする（１１！定−または較正動作への移 行）最後に比較器１１は、障害信号抑圧に用いられる第２のフィルタ回路１６を 介して、制御回路１４の入力側ＤＩと接続されている。クロックパルス発信器１ ７は、制御回路１４のための装置クロックパルスの準備処理に用いられる（入力 ＣＬＩ）。最後に制御回路１４は第１フィルタ回路１２の、および第２フィルタ 回路１６の、ないし作動モード計数器１３の計数出力側Ｏφ〜０９の出力側にお ける信号へ応動する。これらの信号に依存して制御回路１４は、直列に電気的に 消去−および再書ぎ込み可能な非揮発性のメモリユニット（ＥＥＰＲＯＭ）１８ をならびに補助分路スイッチｓｈ＋、ｓｈ−を制御する。

特性曲線発信器８はさらに、特性曲線発信器の全部の作動部品の電流供給に用い られる電流供給部１９を含む。電流供給部１９は電圧増倍回路および／または電 圧安定化回路を含む。最後に制御回路１４は通常の測定動作において、比較的高 い消費エネルギーを有する部品（例えばメモリユニット１８）を、電界効果トラ ンジスタＴ１を用いて電流供給源１９から分離する。

次に装置全体の動作を説明する；評価回路５の中の分路スイッチ３１と８２を介 して分路線路Ｌｓｈが、正の作動電圧＋Ｕへおよび負の作動電圧−Ｕへ接続でき る。比較器１０と１１は、分路線路Ｌｓｈの信号レベルを切り換え閾値＋Ｕｓｃ ｈ、−Ｕｓｃｈと比較し、さらにこの切り換え閾値を上回わるとまたは下回わる と、フィルタ１２と１６を介して信号を、時限素子１５、作動モード計数器１３ および制御回路１４から構成される制御用の回路２０へ送出する。この制御用の 回路２０は所定のパルスへまたは分路線路Ｌｓｈの所定のパルス列へ応動する０ 分路スイッチＳＬ、３２を用いてのこの種のパルスのまたはパルス列の印加によ り、特性曲線発信器が制御回路２０によりその作動モード（Ｓ電動作、較正動作 、識別動作）が切り換えられる。

測定動作において補正分路スイッチｓｈ＋、ｓｈ−は制御されない。そのためこ れは高抵抗でありそのため測定値検出が実質的に影響されない。付加的に、比較 的高い消費電力を有する部品は例えばメモリユニット１８が、制御されない電界 効果トランジスタＴ１を介して電流供給１１９から分離される。

較正動作において物理的電気的変換器２（ｉ１１定ブリッジ３）が分路スイッチ ＳＬ、Ｓ２および分路抵抗Ｒ５により５分路スイッチＳｌ、Ｓ２の持続的な作動 により所定の様に調整される。識別動作において制御用回路は補助分路スイッチ ｓｈ＋、ｓｈ−の制御により、メモリユニットの中にファイルされている特性曲 線データが評価回路５へ伝送される。これらの補助分路スイッチｓｈ＋、ｓｈ− は補助分路抵抗Ｒｓｈ＋、Ｒｓｈ−を正の作動電圧＋Ｕへないし負の作動電圧− Ｕへ、メモリユニットから相次いで読み出されるデータビット流のタイミングで 接続される。ここにおいてまたは後置接続されている計算器において、測定線路 Ｌｍｌ。

Ｌｍ２のアナログ信号からないしこれらの信号の変化から、補正データが再生で きる。

特性曲線データの伝送の作動はないし識別動作の開始は、茎１の分路スイッチＳ １を用いて、分路線路■４ｓｈの所定のＩＥ！パルス幅の所定の第１の個数のパ ルスの印加により、行なわれる。第１比較器ｌＯとフィルタ回路１２と、作動モ ード計数器１３の中の図示されていない時限素子（時間窓弁別器）を介して、作 動モード計数器１３が順方向計数される。前記の時限素子は、第１の分路スイッ チＳｌにより発生されるパルスの幅が、第１のパルス幅よりも広くないか否かを 検出する。

１０道計数器として実施される作動モード計数器１３が計数状態・３に達すると 、識別動作の開始が行なわれる。それにもとづいて制御回路１４はその出力側Ｃ ＬＯにクロックパルス信号を発生し、これが、直列のメモリユニットのクロック パルス入力側ＳＣＬへ加えられる。さらに入力／出力側Ｄｏを介して制御信号と スタートアドレスがメモリユニット１８の入力／出力側ＳＤＡへ送出され、これ にもとづいてこのメモリユニットは相応のデータ語を入力／出力側ＳＤＡを介し て、制御回路１４の入力／出力側ＤＯへ送出する。

これはデータ語を、Ｍ１補助分路スイッチｓｈ＋のための制御パルスを出力側Ｃ ＡＬ＋を介して送出することにより非同期のデータ語へ変換するか、または両方 の補助分路スイッチＳｈ＋、Ｓｈ−をそれぞれ出力側ＣＡＬ＋、ＣＡＬ−を介し て制御することにより測定Ｊ１ｇＬＭＩ、ＬＭ２の非同期の３つのレベル信号へ 変換する。この場合、第１の補助分路スイッチＳｈｌを介して発生されたデータ 語にクロックパルス信号が第２の補助分路スイッチＳｈ２を用いて重畳される、 またはその逆の動作が行なわれる。次に人力／出力ＤＯを介して確認信号の送信 により、次のデータ語がメモリユニット１８の後続のメモリセルに要求されて相 応に評価回路５へ伝送される。この過程は、メモリユニット１８が読み出されて しまうまで、またはメモリユニット１８の中の相応のデータ語が伝送の終りを検 出する迄、反復される（反復送出）。

作動モード計数器１３により、所定の第１のパルス幅の別のパルスを分路スイッ チＳ１を用いて分路線路へ加えることにより、特性曲線データの伝送層の伝送パ ラメータを設定調整できる（！［１実施例）、またはメモリユニット１８からの 読み出し過程用のスタートアドレスを変化できる（第２実施例）。

この第１実施例において第１のパルス幅の所定数（５以上まで）のパルスの印加 により、評価回路へのデータ伝送のためのデータ伝送速度（ボー速度）が段階的 に９６００ボーから減少される（４８００ボー。

２４００ボー、、、、）、そのためデータ伝送が、後置接続されている評価回路 へ適合化できる。この評価回路において通常は、所定の遮断周波数を有する低域 通過フィルタが測定回路網の中へ接続されている。そのためこの低域通過フィル タが、測定値検出器からのないし特性曲ＩｉＩ発信器８からのデータビット流を 通過させることを、保証する。

第２の実施例においては、分路スイッチＳｌを用いて３つのパルスを分路線路へ 加えることにより識別動作を開始可能であり、さらにメモリユニット１８を最低 のスタートアドレス（例えば００００）から読み出し可能となる。第１のパルス 幅の第３の個数（５以上まで）のパルスを分路線路Ｌｓｈへ加えることにより、 このスタートアドレスは段階的に増加される。これにより、所定の初期アドレス からのデータだけが対象とされる時は、読み出し過程を短縮できる。

所定の第１のパルス幅の所定の第４の個数（１０）のパルスを分路線路へ第１分 路スイッチを用いて加えることにより、特性曲線発信器を離散的アクセス作動状 態へ移行できる。この状態においてデータを所定のメモリ場所アドレスへ直接読 み込むことができる、または任意のメモリ場所アドレスから読み出すことができ る。

直接アクセス作動状態におけるデータの読み込みないし読み出しは、第１のおよ び第２の分路スイッチを用いて発生される３レベル信号を分路線路Ｌｓｈへ加え ることにより行なわれる。しかしこの目的に必要とされることは１分路スイッチ Ｓ１と８２を電気的に制御可能にすること、および計算器−これは評価回路の中 に集積できるかまたはこれに後置接続できる−によ第２の分路スイッチＳ２を用 いて、メモリユニット１８の中へのデータ読み込みのために、制御命令、アドレ スおよびデータのビット順次の入力が行なわれる。

他方、データの読み出しに対しては制御命令とアドレスだけが第２の分路スイッ チＳ２を用いて発生される。

両方の場合、第１の分路スイッチＳ１を用いて制御語。

アドレス語、およびデータ語にクロックパルス信号が同期して重畳される。

制御用回路２０ないし制御１１回路１４はこれらの３レベル信号を、メモリユニ ット１８に対する相応の制御信号へ変換する。相応にアドレス指定されたメモリ セルの読み出しは上述の様に、補助分路スイッチｓｈ＋。

ｓｈ−および補助分路抵抗Ｒｓｈ＋、Ｒｓｈ−を用いて測定線路Ｌｍｌ、Ｌｍ２ を介して３レベル信号を介して行なわれる。

直接アクセス作動状態の開始により作動モード計数器１３が入力側ＣＬ−ＩＮＨ を介して、入力側ＣＬにおける所定の第１のパルス幅の別のパルスに対して遮断 されることは、付言すべきである。

所定の第２のパルス幅のパルスを分路スイッチＳ１を用いて分路線路Ｌｓｈへ加 えると、これに応動して、時限素子１５（時間窓弁別器）が応動する。所定の第 １のパルス幅の少なくとも２倍のパルス幅を有するこのパルスの検出により、作 動モード計数器１３ないし制御用回路２０がリセットされて測定値検出器が測定 動作へ移行される。

他方、較正動作は分路スイッチＳ１またはＳ２のさらに長く持続する閉成により 開始される。そのためこの作動モードは実際に、制御用回路２０のリセットに先 行する０次に特性曲線発信器は停止して、分路スイッチＳ１と８２を介して分路 抵抗Ｒｓがブリッジ分岐Ｒ２，Ｒ４に並列゛に、または別のブリッジ分岐Ｒ１゜ Ｒ３へ接続される。

固定的に配線されている論理装置（橋絡ＪＩ２１と２２を用いて）により、分路 スイッチＳ１とＳ２と分路抵抗Ｒｓを用いての分路較正から、補助分路スイッチ ｓｈ＋、ｓｈ−と補助分路抵抗Ｒｓｈ＋、Ｒｓｈ−を用いての分路較正へ、切り 換えできる。この目的で橋絡ＪＩ２２が分離され橋絡線２１が接続される。その 結果、分路抵抗Ｒａが測定ブリッジから分離されて、プルアップ抵抗Ｒｐを介し て電流供給部１９かも正の作動電圧Ｓｖへ接続されている、制御ユニット１４の 入力側５ＨＵＮＴが、電位−Ｕへ低下される。入力側ＸＣＬとＤＩを介して１１ １１１ｊ回路１４が分路スイッチＳｌないしＳ２の作動をより長い時間間隔−第 ２のパルス幅を上回わるーにわたり検出し、これに依存して補助分路スイッチｓ ｈ＋とｓｈ−を制御する。

第３図にさらに３レベル信号の一例が示されている。

これは、直接アクセスモードにおいてどのようにして分路スイッチ＄１と８２を 用いて分路線路Ｌｓｈへ接続されるか、ないし測定線路Ｌｍｌ、Ｌｍ２における 電圧信号として、データ伝送の場合に特性曲線発信器８から評価回路５へ、制御 回路による補助分路スイッチｓｈ＋、ｓｈ−のＭ＃により、発生されるかを示す 。

下側にクロック信号が示されており、他方、上側に、ゼロとｌから成る連続的な データが示されている。

第４図に特性曲線発信器８の実施例が示されている。

制御用の回路２０は、作動モード計数器１３．制御ユニット１４と時間窓弁別器 （時限素子１５ンとをまとめて含む、この回路は、いわゆるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌ ｉｃａｔｉｏｎ　５ｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔ） として構成されており、制御用回路２０と同じ機能を充足する。電気的に消去− およびプログラミング可能な直列人力／出力形式の非揮発性のメモリユニットは 、仕様Ｘ２４ＣＩ６ＩのＦａ、ＸＩｃＯＲの集積回路が選定されている。

次にＡＳＩＣの機能をもういちご要約するコニのユニットは、作動モードの投入 接続用の全ディジタル論理回路、設定されたアドレス以降にメモリユニット１８ から全部のデータを反復送出するためのシーケンス制御装置、および直接アクセ ス作動モードを含む６種種の作動モードの開始および修正用の、および直接アク セス作動状態におけるメモリユニット１８の読み出しと書き込み用のｌＦ１ｍ信 号は、線路ＤＩとＸＣＬを介して検出される。クロックパルスとデータとの混合 信号（３レベル信号）を形成する出力信号が、出力側ＣＡＬ＋とＣＡＬ−を介し て補助分路スイッチｓｈ＋とｓｈ−を制御する。第１のパルス幅の値は選択的に ５０ｍ５ｅｃまたは３．２ｍ５ｅｃであり、固定的に配線されている論理装置（ 入力側ＦＡＳＴからアースへの橋絡線）により相応の切り換えが行なえる。

識別動作（計数状態３〜８）においてメモリユニット１８からのデータの反復送 出のためのシーケンス制御が作動する。この場合、計数状態に依存して所定のブ ロックアドレス以降にデータが送出される。シーケンス制御のタスクは、ＥＥＦ ＲＯＭ１８においてクロックパルス信号を接続線ＣＬＯ，ＳＣＬを介して供給し 、ＥＥＦＲＯＭ仕様による読み出し命令を接続線ＤＯ−３ＤＡを介して供給する ことである。ＥＥＰＲＯＭ１８から送出される第１のデータ語の後に、制御用の 回路がクロックパルスに同期して８ビツトの後に確認信号を発生する。この信号 はＥＥＦＲＯＭを、その内部のアドレス計数器を高めさらに後続のクロックパル スにより次のデータ語を送出する等０分路線路Ｌｓｈの、投入接続および以降の 接続のために用いられる、第１のパルス幅の２倍よりも長い正のパルスによる連 続的なデータ送出が停止される。

直接アクセス動作状態（計数状ｇ９）において、入力側Ｄ　Ｉ　トＸＣＩ、がＥ ＥＰＲＯＭＩ　８へ直［７り一１ニア１゜される。この場合、反復作動のための シーケンス制御は作動されない。分路線路Ｌｓｈを介して読み込まれた情報は、 ＥＥＰＲＯＭＳ　１８の仕様に相応する信号像を発生する様に、変形される。こ の様にして、評価回路５から（相応のハードウェアおよびソフトウェアの下でン 各々のメモリ七ルへ直接アクセス可能となる。

＠後に制御用回路２０は制御パルス掃引を切り換えるための入力側Ｆ　Ａ　Ｓ　 Ｔおよび外部の分路較正を内部の分路較正へ切り換えるための入力側５ＨＵＮＴ のほかに、この制御用回路をリセットするための付加的な入力端を有し、ざらＪ こ２つの側ＢＡＵＤ　ａとＢＡＵＤｂを有する。これらの２つの入力側により、 固定的に配線されている論理装置（負の電位−Ｕへの接続）により、データの出 力速度が４段階に設定調整できる。

さらに第５図に制御用回路２０の独特の構成が示されている。図示されている様 Ｊこ、分路線路のおよび測定線路の３レベル信号におけるデータ成分の側縁とク ロックパルス成分の側縁とは、時間的にわずかにずらされている。これによりこ の装置の中で生じ得る短絡が回避さ九、さらに３レベル信号からのデータ信号と クロックパルス信号の再生が藺草化さ九る。

この目的で、制御用回路２０の入力端ＤＩと制御回路１４との間に第２の時限素 子２３（時間窓弁別器）が接続されており、さらに制御用回路２ｏの入力側ＸＣ Ｌと制＠回路１４との間に第３の時限素子２４が接続さもている。これらの両方 の時間窓弁別器２３と２４は、到来するデータ信号が大きい方の時間窓の中にあ るか、および到来するクロックパルス信号が小さい方の時間窓の中にあるかを検 査する。次に制御回路１４において最終的に、分路線路Ｌ　ｓ　ｈの３レベル信 号の、データ信号およびクロックパルス信号への分離が行なわれる。その目的は 出力側ＣＩＯを介してＥＥＰＲＯＭＩ８の入力側ＳＣＬへ、および制御用回路の 入力／出力側を介してＥＥＰＲＯＭＩ８の入力／出力側へ伝送するためである。

ＯＲゲート２５がその入力側で、制御回路１４とメモリユニット１８との間の接 続線Ｄｏ−５ＤＡに接続されている。二のＯＲゲート２５を介して、両方のユニ ット間で交換されるデータが互いに結合されて、さらに反転制御可能な第１スイ ツチ２６を介して出力側ＣＡ　Ｌ＋へ送出される。同様にＮＡＮＤゲート２７が 制御回路とメモリユニットとの間で交換されるデータを結合して、これを制御可 能な第２の反転スイッチ２８を介して出力側ＣＡＬ−へ送出する。出力側ＣＡＬ ＋、ＣＡＬ−を用いて制御される補助分路スイッチＳｈ＋、ｓｈ−により、測定 線路Ｌｍｌ、Ｌｍ２に３レベル信号が発生する。

可制御の第１スイツチ２６と可制御の第２スイツチ２８が最終的に、測定動作と 較正動作峯ニオいて、補助分路スイッチｓｈｅ、ｓｈ−および補助分路抵抗Ｒｓ ｈ＋、Ｒｓｈ−（入力側５ＨＵＮＴ作動）と共に、出力側ＣＡＬ＋、ＣＡＬ−を ゲート２５．２７から分離して入力側ＸＣＬ、Ｄｌ−＼直接接続する。そのため 一方では障害のない謂定動作が保証され、他方では較正動作において補正分路ス イッチｓｈ＋、ｓｈ−を分路スイッチＳｔ、Ｓ２を用いて直接制御できる。最後 に付言すべきことは、前述の回路は識別動作において、特性曲線発信器へ送られ る信号の“共聴”がゲート２５．２７を介して可能である。

使用されるメモリユニットのデータフォーマットおよび制御命令における要求・ ＼の特別に適合化にもとづいて、Ａ　Ｓ　Ｉ　Ｃとして実現される制御用ユニッ ト２０の内部構造へ詳しく立ちることは重要である。この特別化は、使用される 直列ＥＥＰＲＯＭのその都度のデータシートから取り出されて、ＡＳＩＣを相応 に構成できる。

第６図に、制御用の回路２０とメモリユニット１８との間の線路Ｄ　Ｏ−Ｓ　Ｄ 　ＡおよびＣＬＯ−５ＣＬが示されている。さらに分路スイッチＳｌと８２によ り発生する信号と、分路線路Ｌｓｈおよび測定線路Ｌｍｌ。

Ｌｍ２の信号が示されている。これらの信号は同じ時間基準で互いに示されてい る。

＠　６　Ｚ　Ａ　Ｌ：　ヨＩＪ信号形式ｊｉＦａ、ＸＩＧＯＲ，Ｘ２４Ｃ１６１ のメモリユニットの仕様に相応し、データ読み出しの際の制卸用回路２０とメモ リユニット１３との間のデータ交換を示す。！ＩｉＩ制御用口路２６により接続 線Ｄ○−８ＤＡに発生される信号流の上側番二示されている（Ｄｏ−＞５ＤＡ） 。他方、メモリユニットから発生される信号は信号流の下側に示されている（Ｄ Ｏ＜−８Ｄ、Ａ）、制御用の回路２０とブロックアドレス（スレーブアドレス） によるスタート信号（スタートビット）の送出後に、メモリユニット１８は確認 信号（ＡＣＫ）により応答する。それに応じて制御用回路２０が１つのデータ語 アドレス（語アドレス）をまたは複数個の語アドレスを送る。これらはその都度 ｌ３再び、メモリユニット１８からの確認信号により確認される。制御用回路２ ０によるスタートビットとブロックアドレスの新たな送信へ、メモリ回路１８が 再び確認信号ｌこより応答する２次に、必要とされるアドレスからのそれぞれの データ語が後続する。制御用回路２０はその都度に到来するデータ語を確認信号 で確認して、全部のデータ語が読み出されてしまった時にストップ信号（ストッ プビット）を送信する。このストップ信号により両方のユニット間のデータ伝送 が終了される。

第６図Ｂは、第６図Ａの信号図を得るために第２の分路スイッチＳ２を用いて発 生される信号図である。

第６図Ｃに、第１の分路スイッチＳ１を用いて発生されるべき信号図が示されて いる。これはユニット１８および２０の入力側ＣＬＯとＳＣＬとの間の接続線に 同様に発生される。より詳細に観察すると、クロック信号のパルスは、スタート ビットの外傷において常にデータ信号のパルスの内側に存在する。スタートビッ トの場合だけデータ信号の下降縁がクロック信号の（正の）パルスと一致する。

第６図りは、分路スイッチＳ２と８１の操作により分路線路Ｌｓｈに生ずる信号 図である。第６図Ｅには、測定線路Ｌｍｌ、Ｌｍ２の信号図が示されている。

Ｃつ 国際調査報告 ｍ　ｍ　ｋ、ＰｃＴ／ＥＰ　０１２８Ｅ１国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．物理量を検出するための測定値検出器（１）であって、該物理量は物理的電 気的変換器（２）を介して等価的なアナログ電気量へ変換され、さらに後置接続 されている、構造的に測定値検出器（１）とは統合されていなくて、この測定値 検出器へ、測定値検出器の測定値伝送および／またはエネルギー供給に用いられ る電気線路（Ｌｍ１，Ｌｍ２，＋Ｕｓ，−Ｕｓ）を介して接続されている評価回 路（５）により、以後に処理される量に例えばディジタルデータヘ変換（測定動 作）され、この場合、物理−電気的変換器（２）はブリッジ回路（測定ブリッジ （３））として配線されており、さらに測定ブリッジ（３）の個々の分岐が較正 の目的で、測定値検出器（１）に設けられている分路抵抗（Ｒｓ）の並列接続体 により、評価回路（５）に配属されているスイッチ（分路スイッチＳ１，Ｓ２） とこれらのスイッチを分路抵抗と接続する分路線路Ｌｓｈを介して所定のように 離調可能（分路較正，較正動作）であり、さらに測定値検出器（１）の中に特性 曲線発生器（８）が統合されており、該発生器は測定値検出器（１）の補正デー タ（検出器特性曲線データ）を有する非揮発性のメモリユニット（９，１８）を 含み、ならびに制御されている状態において測定ブリッジ（１３）の所定の離調 を行なうために、測定ブリッジ（３）の１つの分岐（Ｒ２，Ｒ４；Ｒ１，Ｒ３） に並列に設けられている可制御のスイッチングエレメント（Ｓｈ＋，Ｓｈ−）を 含み、特性曲線発生器（８）は、評価回路（５）へ補正データを能動的に伝送す る際に、可制御のスイッチングエレメント（Ｓｈ＋，Ｓｈ−）が、メモリユニッ ト（９，１８）から直列に読み出されるデータピット流のタイミングでオン・オ フし、評価回路（５）がまたは後置接続されている計算器がアナログ信号をない しそれらの変化を測定ブリッジ（３）において検出し、これから補正データを再 生し、該補正データが物理−電気的変換器（２）から供給される電気量の補正の ために用いられる（識別動作）形式の、物理量の検出用の測定値検出器において 、特性曲線発信器（８）からスイッチ（Ｓ１，Ｓ２）の少なくとも１つへよび分 路抵抗（Ｒｓ）への経路にて少なくとも１つの補助分路抵抗（Ｒｓｈ＋，Ｒｓｈ −）が電気的に制御可能な補助分路スイッチ（Ｓｈ＋，Ｓｈ−）を介して並列に 接続されており、さらに特性曲線発信器（８）が分路線路（Ｌｓｈ）の所定のパ ルスまたは所定のパルス列に応動する、特性曲線発信器（８）を制御する回路（ ２０）を有し、さらに特性曲線発信器（８）は、この種のパルスまたはパルス列 が分路スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）を用いて分路線路（Ｌｓｈ）へ印加されることに より、その作動モード（測定動作，較正動作，識別動作）において切り換えられ るようにし、作動モードにおいて、 特性曲線発信器（８）の測定動作と較正動作が、測定値検出が特性曲線発生器（ ８）により実質的に影響されないように切り換えられ、 物理的電気的変換器（２）の較正動作が分路スイッチ（Ｓ１，Ｓ２；Ｓｈ＋，Ｓ ｈ−）および分路抵抗（Ｒｓ；Ｒｓｈ＋，Ｒｓｈ−）による所定の離調動作によ り行なわれるように校正され、制御用回路（２０）を用いての補正分路スイッチ （Ｓｈ＋，Ｓｈ−）の制御により識別動作にて補正データが測定線路（Ｌｍ１， Ｌｍ２）を介して特性曲線発信器（８）から評価回路へ伝送可能であることを特 徴とする、物理量を検出する測定値検出器。 ２．制御用回路（２０）が少なくとも１つの計数回路（動作モード計数器，１３ ）を有し、該計数回路が分路線路（Ｌｓｈ）のパルスまたはパルス列のパルス長 さおよび／またはパルス数を検出し、さらにこれに依存して動作モードを切り換 え、さらに動作モードー識別動作において補正データの伝送を開始して制御する 、請求項１記載の測定値検出器。 ３．特性曲線発信器（８）の制御用回路（２０）がメモリユニット（１８）の制 御とアドレス指定のために、ないし、メモリユニット（１８）からないしメモリ ユニット（１８）へ制御命令，データおよびアドレスの準備処理と変換のために 用いられる、請求項２記載の測定値検出器。 ４．分路線路（Ｌｓｈ）を介して制御情報，アドレスおよびデータが、評価回路 （５）から特性曲線発信器（８）へ、検出器−特性曲線データが伝送される、請 求項２又は３記載の測定値検出器。 ５．評価回路（５）への特性曲線データの伝送の作動（識別動作の開始，特性曲 線発信器の初期化）が，所定の第１のパルス幅の所定の第１の個数のパルスを第 １の分路スイッチ（Ｓ１）を用いて分路線路（Ｌｓｈ）へ加えることにより、行 なわれる、請求項１から４までのいずれか１項記載の測定値検出器。 ６．特性曲線データの伝送のための伝送パラメータの設定が、所定の第１のパル ス幅の所定の第２の個数のパルスを第１の分路スイッチ（Ｓ１）を用いて分路線 路へ加えることにより、行なわれる請求項１から５までのいずれか１項記載の測 定値検出器。 ７．特性曲線データの伝送のために、特性曲線データのスタートアドレスの設定 が、所定の第１のパルス幅の所定の第２の個数のパルスが、第１の分路スイッチ （Ｓ１）を用いて分路線路へ加えることにより行なわれる、請求項１から５まで のいずれか１項記載の測定値検出器。 ８．第１分路スイッチ（Ｓ１）を用いて分路線路（Ｌｓｈ）へ所定の第１のパル ス幅の所定の第４の個数のパルスを加えることにより、特性曲線発信器（８）が 直接アクセス作動状態へ移行され、該作動状態において、データが所定のメモリ 場所アドレスへ直接読み込まれ、ないしメモリユニット（１８）の任意のメモリ 場所アドレスから分路線路（Ｌｓｈ）を介して読み込みされ、ないし測定線路（ Ｌｍ１，Ｌｍ２）を介して読み出される、請求項１から７までのいずれか１項記 載の測定値検出器。 ９．第１のおよび第２の分路スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）を用いて発生される３レベ ル信号を分路線路（Ｌｓｈ）へ加えることにより、直接アクセス作動状態におけ るデータの読み込み／読み出しが行なわれ、前記の３レベル信号を特性曲線発信 器（８）の制御用回路（２０）が、特性曲線発信器（８）のための相応の制御信 号へ変換し、第２の分路スイッチ（Ｓ２）を用いて、制御命令，アドレスおよび データ（読み込み）／制御命令およびアドレス（読み出し）のビット直列形式の 入力が行なわれ、さらに制御−，アドレス−およびデータ信号に、第１の分路ス イッチ（Ｓ１）を用いて発生されるクロック信号が同期して重畳されている（３ レベル信号）、請求項８記載の測定値発信器。 １０．クロック信号の側縁が、制御−，アドレス−またはデータ信号の側縁に対 して、時間的にずらされている、請求項９記載の測定値検出器。 １１．第１の分路スイッチ（Ｓ１）を用いて分路線路（Ｌｓｈ）へ所定の第２の パルス幅の１つのパルスを加えることにより、特性曲線データの伝送の終了がな いし分路較正化の作動が行なわれる、請求項１から１０までのいずれか１項記載 の測定値発信器。 １２．特性曲線発信器（８）から評価回路への特性曲線データの伝送が非同期形 式のデータフォーマットにおいて行なわれ、特性曲線発信器（８）の制御用回路 （２０）が第２のまたは第１の補助分路スイッチ（Ｓｈ−，Ｓｈ＋）を用いてデ ータのビット直列形式の送出を行ない、さらに第１のまたは第２の補助分路スイ ッチ（Ｓｈ＋，Ｓｈ−）を用いてデータ信号にクロック信号が同期して重畳する （３レベル信号）、請求項１から１１までのいずれか１項記載の測定値検出器。 １３．特性曲線発信器（９）から評価回路への特性曲線データの伝送が測定線路 （Ｌｍ１，Ｌｍ２）を介して非同期のデータフォーマットにおいて３レベル信号 を用いて行なわれ、該３レベル信号の発生のために、メモリユニット（１８）と 制御用回路（２０）との間の制御−，アドレス−またはデータ流（ＤＯ−ＳＤＡ ）およびクロック信号流（ＣＬＯ−ＳＣＬ）が加えられるＯＲゲート（２５）の 反転信号が第１の補助分路スイッチ（Ｓｈ＋）および、同じ信号流の加えられる ＮＡＮＤゲート（２７）の反転信号が第２の補助分路スイッチ（Ｓｈ−）を制御 する、請求項１１記載の測定値検出器。 １４．伝送パラメータの設定ないし切り換えが、固定的に配線された論理回路ま たは符号化回路を用いて行なわれる、請求項１から５までのまたは７から１３ま でのいずれか１項記載の測定値検出器。 １５．測定値検出器が固定的に配線されている論理装置（２１，２２）または符 号化スイッチを用いて、分路スイッチ（Ｓ１，Ｓ２）と分路抵抗（Ｒｓ）を用い ての分路較正から、補助分路スイッチ（Ｓｈ＋，Ｓｈ−）と補助分路抵抗（Ｒｓ ｈ＋，Ｒｓｈ−）を用いての分路較正へ切り換えられる、請求項１から１４まで のいずれか１項記載の測定値検出器。 １６．分路線路（Ｌｓｈ）へ加えられるべきパルスの第１のおよび／または第２ のパルス幅が、固定的に配線されている論理装置または符号化スイッチを用いて 変化可能である、請求項１から１５までのいずれか１項記載の測定値検出器。 １７．検出器特性曲線データが測定値検出器（１）のスタティックおよび／また はダイナミック変換特性を、例えば増幅度−，ゼロ点エラー，非直線性等を調整 するための補正データのほかに、付加的に測定値検出器（１）のためのないし物 理的電気的変換器（２，３）のための作動データを、ならびに測定値検出器の使 用場所に関するデータを含む、請求項１から１６までのいずれか１項記載の測定 値検出器。 １８．エネルギ消費の比較的低い特性曲線発信器（８）のユニットは直接的に、 比較的高いユニット（１８）はスタンバイ回路の介入接続の下に、物理的電気的 変換器（２）のエネルギー供給源（電流供給部１９）へ接続した、請求項１から １７までのいずれか１項記載の測定値検出器。 １９．電気的に制御されるスイッチ（補助分路スイッチＳｈ＋，Ｓｈ−）が検出 器のまたは物理的電気的変換器（２，３）の橋烙される、または橋烙されるべき 部分（Ｒ２，Ｒ４；Ｒ１，Ｒ２）よりも、制御されていない状態においては、高 抵抗でかつ実質的に容量のないスイッチングエレメントとして構成されている、 請求項１から１８までのいずれか１項記載の測定値検出器。 ２０．スイッチングエレメントがトランジスタである測定値検出器。 ２１．スイッチングエレメントが電界効果トランジスタである、請求項２０記載 の測定値検出器。 ２２．スイッチングエレメントがアナログスイッチである、請求項１９記載の測 定値検出器。 ２３．メモリユニット（１８）が、直列入力／出力側を有する消去−およびプロ グラミング可能なメモリユニットである請求項１から２２までのいずれか１項記 載の測定値検出器。