JPH07103789A - 入力変換表示装置 - Google Patents
入力変換表示装置Info
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- JPH07103789A JPH07103789A JP24910093A JP24910093A JPH07103789A JP H07103789 A JPH07103789 A JP H07103789A JP 24910093 A JP24910093 A JP 24910093A JP 24910093 A JP24910093 A JP 24910093A JP H07103789 A JPH07103789 A JP H07103789A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置単体で関数設定可能な入力変換表示装置
を得る。 【構成】 非線形な関数を入力値Ｅｉに対してＮ個（４
個）の区間に分割し、４本の直線に近似して、各区間に
おいて入出力値が前記近似直線と一致するように演算増
幅器で構成した境界値設定回路１と線形アンプ２からな
る４組の入力変換器と、各直線の境界値と入力値Ｅｉと
を比較する３個の比較器３と、４組の入力変換器の出力
のうち１つを選択するマルチプレクサ４と、このマルチ
プレクサ４の出力を表示する表示器５とからなることを
特徴としている。
を得る。 【構成】 非線形な関数を入力値Ｅｉに対してＮ個（４
個）の区間に分割し、４本の直線に近似して、各区間に
おいて入出力値が前記近似直線と一致するように演算増
幅器で構成した境界値設定回路１と線形アンプ２からな
る４組の入力変換器と、各直線の境界値と入力値Ｅｉと
を比較する３個の比較器３と、４組の入力変換器の出力
のうち１つを選択するマルチプレクサ４と、このマルチ
プレクサ４の出力を表示する表示器５とからなることを
特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種計測器などの測定
値を非線形な関数に基づいて変換して表示する装置に関
するものであり、例えば、液体を貯蔵するタンクの現在
量を測定する際に、液面までの距離を計測し、それを液
体の量に変換して表示する場合等に用いるものである。
値を非線形な関数に基づいて変換して表示する装置に関
するものであり、例えば、液体を貯蔵するタンクの現在
量を測定する際に、液面までの距離を計測し、それを液
体の量に変換して表示する場合等に用いるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の入力変換表示装置としては、例え
ば、図８に示すようなものがある。同図において、１１
はＡ／Ｄ変換器、１２はＲＯＭ、１３はバッファ回路、
１４はＢＣＤ表示器である。変換されるべき直流レベル
の入力値Ｅｉは、Ａ／Ｄ変換器１１でディジタル値に変
換されてＲＯＭ１２に入力される。ＲＯＭ１２には非線
形な関数、すなわちそれぞれの入力値Ｅｉに対する出力
値Ｅｏが記憶されており、その出力値Ｅｏはバッファ回
路１３を介してＢＣＤ表示器１４で表示される。
ば、図８に示すようなものがある。同図において、１１
はＡ／Ｄ変換器、１２はＲＯＭ、１３はバッファ回路、
１４はＢＣＤ表示器である。変換されるべき直流レベル
の入力値Ｅｉは、Ａ／Ｄ変換器１１でディジタル値に変
換されてＲＯＭ１２に入力される。ＲＯＭ１２には非線
形な関数、すなわちそれぞれの入力値Ｅｉに対する出力
値Ｅｏが記憶されており、その出力値Ｅｏはバッファ回
路１３を介してＢＣＤ表示器１４で表示される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、入出力
の分解能をある程度高くすると、ＲＯＭ１２に入力する
データ数が膨大となるため、関数を入力するのに手間が
かかり、装置のコストが高くなる。また、データをＲＯ
Ｍ１２に入力するには、ＲＯＭライタなどの機器が必要
となり、装置単体で関数を設定したり、変更したりでき
ないという問題点があった。
の分解能をある程度高くすると、ＲＯＭ１２に入力する
データ数が膨大となるため、関数を入力するのに手間が
かかり、装置のコストが高くなる。また、データをＲＯ
Ｍ１２に入力するには、ＲＯＭライタなどの機器が必要
となり、装置単体で関数を設定したり、変更したりでき
ないという問題点があった。
【０００４】本発明は、装置単体で関数を設定できると
ともに安価な入力変換表示装置を提供することを目的と
する。
ともに安価な入力変換表示装置を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、非線形な関数
を入力値に対してＮ個の区間に分割し、Ｎ本の直線で近
似するとともに、それぞれの区間において入出力値が該
近似直線と一致するように演算増幅器で構成したＮ組の
入力変換器と各直線の境界値と入力値を比較する（Ｎ−
１）個の比較器と、入力値がどの区間に相当するかを判
定することにより、区間に対応した１組の入力変換器の
出力を選択して出力するマルチプレクサと、このマルチ
プレクサの出力を表示する表示器とを備えたものであ
る。
を入力値に対してＮ個の区間に分割し、Ｎ本の直線で近
似するとともに、それぞれの区間において入出力値が該
近似直線と一致するように演算増幅器で構成したＮ組の
入力変換器と各直線の境界値と入力値を比較する（Ｎ−
１）個の比較器と、入力値がどの区間に相当するかを判
定することにより、区間に対応した１組の入力変換器の
出力を選択して出力するマルチプレクサと、このマルチ
プレクサの出力を表示する表示器とを備えたものであ
る。
【０００６】また、入力変換器は、入力をＮ分割した区
間の境界値（ｅｉ0 〜ｅｉN ）を設定する境界値設定回
路、入力値と境界値との差をとる演算回路、前記減算回
路の値を可変増幅する増幅回路、および前記区間の境界
値に対応して設定した出力値（ｅｏ0 〜ｅｏ(N-1) ）と
前記増幅回路の出力との差をとる減算回路とから構成さ
れたものである。
間の境界値（ｅｉ0 〜ｅｉN ）を設定する境界値設定回
路、入力値と境界値との差をとる演算回路、前記減算回
路の値を可変増幅する増幅回路、および前記区間の境界
値に対応して設定した出力値（ｅｏ0 〜ｅｏ(N-1) ）と
前記増幅回路の出力との差をとる減算回路とから構成さ
れたものである。
【０００７】
【作用】本発明においては、非線形な関数を折れ線近似
し、それぞれの直線を演算増幅器を用いてアナログ的に
構成しているから、演算増幅器の利得および加算値を設
定することによって、非線形な関数を設定する。その後
は、入力を印加するだけで、非線形な関数に変換されて
表示が行われる。
し、それぞれの直線を演算増幅器を用いてアナログ的に
構成しているから、演算増幅器の利得および加算値を設
定することによって、非線形な関数を設定する。その後
は、入力を印加するだけで、非線形な関数に変換されて
表示が行われる。
【０００８】そして、本発明では、非線形な関数の設定
は可変抵抗器のみの調整により装置単体で関数設定を行
う。
は可変抵抗器のみの調整により装置単体で関数設定を行
う。
【０００９】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。図１は変換されるべき非線形関数の一例（微分係
数が常に負の場合）である。入力値Ｅｉに対して出力値
Ｅｏは同図（一点鎖線）のように変化するものとする。
いま、入力値Ｅｉに対してＮ個の区間に分割し、前記非
線形関数を折れ線で近似する。入力の各区間の境界値を
ｅｉ0 ，ｅｉ1 ，…，ｅｉN とし、それぞれの境界値に
対する出力値をｅｏ0 ，ｅｏ1 ，…，ｅｏN とする。ま
た、各区間での直線をＬ1 ，Ｌ2 ，…，ＬNとする。
する。図１は変換されるべき非線形関数の一例（微分係
数が常に負の場合）である。入力値Ｅｉに対して出力値
Ｅｏは同図（一点鎖線）のように変化するものとする。
いま、入力値Ｅｉに対してＮ個の区間に分割し、前記非
線形関数を折れ線で近似する。入力の各区間の境界値を
ｅｉ0 ，ｅｉ1 ，…，ｅｉN とし、それぞれの境界値に
対する出力値をｅｏ0 ，ｅｏ1 ，…，ｅｏN とする。ま
た、各区間での直線をＬ1 ，Ｌ2 ，…，ＬNとする。
【００１０】次に図２は、このように折れ線近似した非
線形関数を実現するために実施された本発明の回路構成
を示す。同図において、１は入力の各区間の境界値ｅｉ
0 〜ｅｉN をそれぞれ設定するために設けられた（Ｎ＋
１）個の境界値設定回路である。２は、２個の減算回路
２ａ，２ｃと１個の増幅回路２ｂで構成されたＮ組の線
形アンプであり、減算回路２ａはそれぞれ入力値Ｅｉと
境界値ｅｉ0 〜ｅｉ(N-1) との差を、また、減算回路２
ｃはそれぞれ出力値ｅｏ0 〜ｅｏ(N-1) と利得がそれぞ
れＧ1 〜ＧN である増幅回路２ｂの出力との差を出力す
る。そして、境界値設定回路１と線形アンプ２でＮ組の
入力変換器を構成する。
線形関数を実現するために実施された本発明の回路構成
を示す。同図において、１は入力の各区間の境界値ｅｉ
0 〜ｅｉN をそれぞれ設定するために設けられた（Ｎ＋
１）個の境界値設定回路である。２は、２個の減算回路
２ａ，２ｃと１個の増幅回路２ｂで構成されたＮ組の線
形アンプであり、減算回路２ａはそれぞれ入力値Ｅｉと
境界値ｅｉ0 〜ｅｉ(N-1) との差を、また、減算回路２
ｃはそれぞれ出力値ｅｏ0 〜ｅｏ(N-1) と利得がそれぞ
れＧ1 〜ＧN である増幅回路２ｂの出力との差を出力す
る。そして、境界値設定回路１と線形アンプ２でＮ組の
入力変換器を構成する。
【００１１】入力変換器は、図３（ａ）〜（ｄ）に示す
ように、それぞれ入出力座標（ｅｉ0 ，ｅｏ0 ）と（ｅ
ｉ1 ，ｅｏ1 ）を結ぶ直線Ｌ1 、入出力座標（ｅｉ1 ，
ｅｏ1 ）と（ｅｉ2 ，ｅｏ2 ）を結ぶ直線Ｌ2 、入出力
座標（ｅｉ2 ，ｅｏ2 ）と（ｅｉ3 ，ｅｏ3 ）を結ぶ直
線Ｌ3 ，…および入出力座標（ｅｉ(N-1) ，ｅｏ
(N-1 ) ）と（ｅｉN ，ｅｏN ）を結ぶ直線ＬN のＮ個の
関数を作成する。なお、ｅｉN を設定する境界値設定回
路１の出力は、直線ＬN を設定する際には入力値Ｅｉに
接続されるが、通常の動作時には接続しない。３は入力
値Ｅｉがどの区間に相当するかを判定するために入力値
と、それぞれ境界値ｅｉ1 〜ｅｉ(N-1) との大小を比較
する（Ｎ−１）個の比較器である。４は、比較器３の出
力に基づいて、Ｎ個の入力変換器の出力Ｅｏ1 〜ＥｏN
のうちの一つを選択して出力するマルチプレクサであ
り、アナログスイッチとデコーダから構成される。ま
た、その出力は図３（ｅ）に示すような折れ線の関数と
なる。５は前記マルチプレクサ４の出力Ｅｏを表示する
表示器である。
ように、それぞれ入出力座標（ｅｉ0 ，ｅｏ0 ）と（ｅ
ｉ1 ，ｅｏ1 ）を結ぶ直線Ｌ1 、入出力座標（ｅｉ1 ，
ｅｏ1 ）と（ｅｉ2 ，ｅｏ2 ）を結ぶ直線Ｌ2 、入出力
座標（ｅｉ2 ，ｅｏ2 ）と（ｅｉ3 ，ｅｏ3 ）を結ぶ直
線Ｌ3 ，…および入出力座標（ｅｉ(N-1) ，ｅｏ
(N-1 ) ）と（ｅｉN ，ｅｏN ）を結ぶ直線ＬN のＮ個の
関数を作成する。なお、ｅｉN を設定する境界値設定回
路１の出力は、直線ＬN を設定する際には入力値Ｅｉに
接続されるが、通常の動作時には接続しない。３は入力
値Ｅｉがどの区間に相当するかを判定するために入力値
と、それぞれ境界値ｅｉ1 〜ｅｉ(N-1) との大小を比較
する（Ｎ−１）個の比較器である。４は、比較器３の出
力に基づいて、Ｎ個の入力変換器の出力Ｅｏ1 〜ＥｏN
のうちの一つを選択して出力するマルチプレクサであ
り、アナログスイッチとデコーダから構成される。ま
た、その出力は図３（ｅ）に示すような折れ線の関数と
なる。５は前記マルチプレクサ４の出力Ｅｏを表示する
表示器である。
【００１２】次に、入力値Ｅｉがどの区間に相当するか
の判定方法およびマルチプレクサ４の構成について説明
する。図４に示すように、入力値Ｅｉの区間は、ｅｉo
≦Ｅｉ≦ｅｉ1 ，ｅｉ1 ＜Ｅｉ≦ｅｉ2 ，…，ｅｉ
(N-1) ＜Ｅｉ≦ｅｉN にＮ分割されており、それぞれの
区間に対して選択されるべき直線は、Ｌ1 ，Ｌ2 ，…，
ＬN である。比較器３-1は、Ｅｉとｅｉ1 、比較器３-2
は、Ｅｉとｅｉ2 ，…，比較器３-(N-1)は、Ｅｉとｅｉ
(N-1) との大小を比較し、Ｅｉの方が大きい場合は論理
レベルの１、小さい場合は論理レベルの０となるので、
各比較器の出力は図４のようになる。区間１では、比較
器３-1の出力が０という条件で、また、区間２では、比
較器３-1の出力が１、比較器３-2の出力が０という条件
で他の区間との判別ができる。同様に、区間（Ｎ−１）
では、比較器３-(N-2)の出力が１、比較器３-(N-1)の出
力が０という条件で、区間Ｎでは、比較器３-(N-1)が１
という条件で他の区間との判別ができる。
の判定方法およびマルチプレクサ４の構成について説明
する。図４に示すように、入力値Ｅｉの区間は、ｅｉo
≦Ｅｉ≦ｅｉ1 ，ｅｉ1 ＜Ｅｉ≦ｅｉ2 ，…，ｅｉ
(N-1) ＜Ｅｉ≦ｅｉN にＮ分割されており、それぞれの
区間に対して選択されるべき直線は、Ｌ1 ，Ｌ2 ，…，
ＬN である。比較器３-1は、Ｅｉとｅｉ1 、比較器３-2
は、Ｅｉとｅｉ2 ，…，比較器３-(N-1)は、Ｅｉとｅｉ
(N-1) との大小を比較し、Ｅｉの方が大きい場合は論理
レベルの１、小さい場合は論理レベルの０となるので、
各比較器の出力は図４のようになる。区間１では、比較
器３-1の出力が０という条件で、また、区間２では、比
較器３-1の出力が１、比較器３-2の出力が０という条件
で他の区間との判別ができる。同様に、区間（Ｎ−１）
では、比較器３-(N-2)の出力が１、比較器３-(N-1)の出
力が０という条件で、区間Ｎでは、比較器３-(N-1)が１
という条件で他の区間との判別ができる。
【００１３】以上の性質を利用して、マルチプレクサ４
を構成した一例を図５に示す。同図で６はアナログスイ
ッチであり、コントロール入力が１のときにＯＮとな
る。７はインバータ、８はＡＮＤ回路であり、両者で、
アナログスイッチ６をＯＮ，ＯＦＦするデコーダを形成
する。比較器３-1の出力が０の時のみ、アナログスイッ
チ６-1のコントロール入力が１となってＯＮとなり、区
間１の出力であるＥｏ1が出力される。また、比較器３
-1の出力が１、比較器３-2の出力が０の時、アナログス
イッチ６-2のコントロール入力が１となってＯＮとな
り、区間２の出力であるＥｏ2 が出力される。同様にし
て、比較器３-(N-2)の出力が１、比較器３-(N-1)の出力
が０の時、区間（Ｎ−１）の出力であるＥｏ(N-1) が、
また、比較器３-(N-1)の出力が１の時、区間Ｎの出力で
あるＥｏN が出力される。以上のような動作により、Ｅ
ｉの区間が判別され、それに対応した入力変換器の出力
が選択される。
を構成した一例を図５に示す。同図で６はアナログスイ
ッチであり、コントロール入力が１のときにＯＮとな
る。７はインバータ、８はＡＮＤ回路であり、両者で、
アナログスイッチ６をＯＮ，ＯＦＦするデコーダを形成
する。比較器３-1の出力が０の時のみ、アナログスイッ
チ６-1のコントロール入力が１となってＯＮとなり、区
間１の出力であるＥｏ1が出力される。また、比較器３
-1の出力が１、比較器３-2の出力が０の時、アナログス
イッチ６-2のコントロール入力が１となってＯＮとな
り、区間２の出力であるＥｏ2 が出力される。同様にし
て、比較器３-(N-2)の出力が１、比較器３-(N-1)の出力
が０の時、区間（Ｎ−１）の出力であるＥｏ(N-1) が、
また、比較器３-(N-1)の出力が１の時、区間Ｎの出力で
あるＥｏN が出力される。以上のような動作により、Ｅ
ｉの区間が判別され、それに対応した入力変換器の出力
が選択される。
【００１４】次に、図６は、請求項２に係わる本発明の
具体的な一実施例（Ｎ＝４の場合）を示す。１は５個の
境界値設定回路であり、演算増幅器Ａ1 ，Ｂ1 ，Ｃ1 ，
Ｄ1，Ｅ1 のボルテージホロワで構成され、これらの出
力ｅｏ（Ａ1 ），ｅｏ（Ｂ1），ｅｏ（Ｃ1 ），ｅｏ
（Ｄ1 ），ｅｏ（Ｅ1 ）は、可変抵抗器ＶＲ1 〜5 を調
整して、それぞれｅｉ0 ，ｅｉ1 ，ｅｉ2 ，ｅｉ3 ，ｅ
ｉ4 に設定される。２は４組の線形アンプであり、演算
増幅器Ａ2 〜Ａ4 ，Ｂ2 〜Ｂ4 ，Ｃ2 〜Ｃ4 ，Ｄ2 〜Ｄ
4 で構成される。Ａ2 ，Ｂ2 ，Ｃ2 ，Ｄ2 は、入力値と
境界値との差をとる減算回路、Ａ3 ，Ｂ3 ，Ｃ3 ，Ｄ3
は前記減算回路の値を可変増幅する増幅回路、およびＡ
4 ，Ｂ4 ，Ｃ4 ，Ｄ4 は入力の境界値に対応してそれぞ
れ設定した出力値ｅｏ0 ，ｅｏ1 ，ｅｏ2 ，ｅｏ3 と前
記増幅回路の出力との差をとる減算回路である。３は３
個の比較器、４はマルチプレクサ、５は表示器、９は３
接点Ｐ0 ，Ｐ1 ，Ｐ2 をもつ４個の切り替えスイッチで
あり、各スイッチは連動して同時に切り替わる。１０
は、１０接点Ｐ1 〜Ｐ10を持つ切り替えスイッチであ
る。また、Ｒ，Ｒ1 ，Ｒ2 は抵抗、ＶＲ6 〜ＶＲ13は可
変抵抗である。
具体的な一実施例（Ｎ＝４の場合）を示す。１は５個の
境界値設定回路であり、演算増幅器Ａ1 ，Ｂ1 ，Ｃ1 ，
Ｄ1，Ｅ1 のボルテージホロワで構成され、これらの出
力ｅｏ（Ａ1 ），ｅｏ（Ｂ1），ｅｏ（Ｃ1 ），ｅｏ
（Ｄ1 ），ｅｏ（Ｅ1 ）は、可変抵抗器ＶＲ1 〜5 を調
整して、それぞれｅｉ0 ，ｅｉ1 ，ｅｉ2 ，ｅｉ3 ，ｅ
ｉ4 に設定される。２は４組の線形アンプであり、演算
増幅器Ａ2 〜Ａ4 ，Ｂ2 〜Ｂ4 ，Ｃ2 〜Ｃ4 ，Ｄ2 〜Ｄ
4 で構成される。Ａ2 ，Ｂ2 ，Ｃ2 ，Ｄ2 は、入力値と
境界値との差をとる減算回路、Ａ3 ，Ｂ3 ，Ｃ3 ，Ｄ3
は前記減算回路の値を可変増幅する増幅回路、およびＡ
4 ，Ｂ4 ，Ｃ4 ，Ｄ4 は入力の境界値に対応してそれぞ
れ設定した出力値ｅｏ0 ，ｅｏ1 ，ｅｏ2 ，ｅｏ3 と前
記増幅回路の出力との差をとる減算回路である。３は３
個の比較器、４はマルチプレクサ、５は表示器、９は３
接点Ｐ0 ，Ｐ1 ，Ｐ2 をもつ４個の切り替えスイッチで
あり、各スイッチは連動して同時に切り替わる。１０
は、１０接点Ｐ1 〜Ｐ10を持つ切り替えスイッチであ
る。また、Ｒ，Ｒ1 ，Ｒ2 は抵抗、ＶＲ6 〜ＶＲ13は可
変抵抗である。
【００１５】以下、入力変換器の動作、および非線形関
数の設定手順を説明する。演算増幅器Ａ1 〜Ａ4 では、
Ａ4 の出力ｅｏ（Ａ4 ）がＥｉ＝ｅｉ0 〜ｅｉ1 で、ｅ
ｏ（Ａ4 ）＝ｅｏ0 〜ｅｏ1 にリニアに変化するよう
に、すなわち、入出力座標（ｅｉ0 ，ｅｏ0 ）と（ｅｉ
1 ，ｅｏ1 ）を結ぶ直線Ｌ1 に設定する。
数の設定手順を説明する。演算増幅器Ａ1 〜Ａ4 では、
Ａ4 の出力ｅｏ（Ａ4 ）がＥｉ＝ｅｉ0 〜ｅｉ1 で、ｅ
ｏ（Ａ4 ）＝ｅｏ0 〜ｅｏ1 にリニアに変化するよう
に、すなわち、入出力座標（ｅｉ0 ，ｅｏ0 ）と（ｅｉ
1 ，ｅｏ1 ）を結ぶ直線Ｌ1 に設定する。
【００１６】図７（ａ）に示すように、演算増幅器Ａ1
の出力ｅｏ（Ａ1 ）はｅｉ0 に設定する。演算増幅器Ａ
2 の出力ｅｏ（Ａ2 ）は、入力値Ｅｉとｅｏ（Ａ1 ）と
の差をとるように構成されているから、図７（ｂ）に示
すようにＥｉ＝ｅｉ0 のときに０となる傾き１の直線に
なる。演算増幅器Ａ3 の出力ｅｏ（Ａ3 ）は、ｅｏ（Ａ
2 ）を増幅したものであるから、図７（ｃ）に示すよう
に座標（ｅｉ0 ，０）を支点として、利得によって傾き
が変わる。この利得Ｇは、抵抗Ｒ1 とＲ2 の比で決ま
り、その最大値ＧMAX は（１＋Ｒ2 ／Ｒ1 ）であるが、
可変抵抗ＶＲ6 で調整することにより、Ｇ＝０〜ＧMAX
に設定できる。次に、演算増幅器Ａ4 の出力ｅｏ（Ａ
4 ）は、可変抵抗ＶＲ10で設定される電圧ｅｏ0 と演算
増幅器Ａ3 の出力ｅｏ（Ａ3 ）との差であるから、図７
（ｄ）に示すように入出力座標（ｅｉ0 ，ｅｏ0 ）を支
点として、負の傾きをもつ直線となる。従って、Ｅｉ＝
ｅｉ0に設定したときに、すなわち、切り替えスイッチ
９を接点Ｐ1 に接続したときにｅｏ（Ａ4 ）＝ｅｏ0 と
なるように可変抵抗ＶＲ10を調整した後、Ｅｉ＝ｅｉ1
に設定したときに、すなわち、切り替えスイッチ９を接
点Ｐ2 に接続したときにｅｏ（Ａ4 ）＝ｅｏ1 となるよ
うに可変抵抗ＶＲ６を調整して利得を変えると所望の直
線が得られる。同様の操作を行い、演算増幅器Ｂ1 〜Ｂ
4 では、可変抵抗ＶＲ7 とＶＲ11を調整して演算増幅器
Ｂ4 の出力ｅｏ（Ｂ4 ）が、入出力座標（ｅｉ1 ，ｅｏ
1 ）と（ｅｉ2 ，ｅｏ2 ）を結ぶ直線Ｌ2 となるよう
に、演算増幅器Ｃ1 〜Ｃ4 では、可変抵抗ＶＲ8 とＶＲ
12を調節して演算増幅器Ｃ4 の出力ｅｏ（Ｃ4 ）が、入
出力座標（ｅｉ2 ，ｅｏ2 ）と（ｅｉ3 ，ｅｏ3 ）を結
ぶ直線Ｌ3 となるように、演算増幅器Ｄ1 〜Ｄ4 では、
可変抵抗ＶＲ9 とＶＲ13を調整して演算増幅器Ｄ4 の出
力ｅｏ（Ｄ4 ）が、入出力座標（ｅｉ3 ，ｅｏ3 ）と
（ｅｉ4 ，ｅｏ4 ）を結ぶ直線Ｌ4 となるようにそれぞ
れ設定する。なお、演算増幅器Ｅ1 は直線Ｌ4 を設定す
る際に必要であるが、通常の動作状態では不要である。
本実施例では、各直線の傾きは負であるが、傾きが正の
場合は演算増幅器Ａ3 ，Ｂ3 ，Ｃ3 ，Ｄ3 を反転増幅器
とすればよい。また、ｅｏ（Ａ1 ）〜ｅｏ（Ｅ1 ）、お
よびｅｏ（Ａ4 ）〜ｅｏ（Ｄ4 ）の値は、切り替えスイ
ッチ１０の接点Ｐ1 〜Ｐ9 をそれぞれＯＮにすることに
より、表示器５でモニタできる。設定が完了した後は、
切り替えスイッチ９の接点をＰ0 とし、切り替えスイッ
チ１０の接点をＰ10に接続すると、通常の動作状態とな
る。入力値Ｅｉは、３個の比較器３-1，３-2，３-3に入
力され、それぞれｅｉ1 に設定されているｅｏ（Ｂ
1 ）、ｅｉ2 に設定されているｅｏ（Ｃ1 ）、ｅｉ3 に
設定されているｅｏ（Ｄ1 ）と比較されてマルチプレク
サ４に入力される。マルチプレクサ４では、入力値Ｅｉ
の区間を判別し、ｅｏ（Ａ4 ）〜ｅｏ（Ｄ4 ）のいずれ
かを選択して出力値Ｅｏを出力する。出力値Ｅｏは表示
器５でディジタル表示される。
の出力ｅｏ（Ａ1 ）はｅｉ0 に設定する。演算増幅器Ａ
2 の出力ｅｏ（Ａ2 ）は、入力値Ｅｉとｅｏ（Ａ1 ）と
の差をとるように構成されているから、図７（ｂ）に示
すようにＥｉ＝ｅｉ0 のときに０となる傾き１の直線に
なる。演算増幅器Ａ3 の出力ｅｏ（Ａ3 ）は、ｅｏ（Ａ
2 ）を増幅したものであるから、図７（ｃ）に示すよう
に座標（ｅｉ0 ，０）を支点として、利得によって傾き
が変わる。この利得Ｇは、抵抗Ｒ1 とＲ2 の比で決ま
り、その最大値ＧMAX は（１＋Ｒ2 ／Ｒ1 ）であるが、
可変抵抗ＶＲ6 で調整することにより、Ｇ＝０〜ＧMAX
に設定できる。次に、演算増幅器Ａ4 の出力ｅｏ（Ａ
4 ）は、可変抵抗ＶＲ10で設定される電圧ｅｏ0 と演算
増幅器Ａ3 の出力ｅｏ（Ａ3 ）との差であるから、図７
（ｄ）に示すように入出力座標（ｅｉ0 ，ｅｏ0 ）を支
点として、負の傾きをもつ直線となる。従って、Ｅｉ＝
ｅｉ0に設定したときに、すなわち、切り替えスイッチ
９を接点Ｐ1 に接続したときにｅｏ（Ａ4 ）＝ｅｏ0 と
なるように可変抵抗ＶＲ10を調整した後、Ｅｉ＝ｅｉ1
に設定したときに、すなわち、切り替えスイッチ９を接
点Ｐ2 に接続したときにｅｏ（Ａ4 ）＝ｅｏ1 となるよ
うに可変抵抗ＶＲ６を調整して利得を変えると所望の直
線が得られる。同様の操作を行い、演算増幅器Ｂ1 〜Ｂ
4 では、可変抵抗ＶＲ7 とＶＲ11を調整して演算増幅器
Ｂ4 の出力ｅｏ（Ｂ4 ）が、入出力座標（ｅｉ1 ，ｅｏ
1 ）と（ｅｉ2 ，ｅｏ2 ）を結ぶ直線Ｌ2 となるよう
に、演算増幅器Ｃ1 〜Ｃ4 では、可変抵抗ＶＲ8 とＶＲ
12を調節して演算増幅器Ｃ4 の出力ｅｏ（Ｃ4 ）が、入
出力座標（ｅｉ2 ，ｅｏ2 ）と（ｅｉ3 ，ｅｏ3 ）を結
ぶ直線Ｌ3 となるように、演算増幅器Ｄ1 〜Ｄ4 では、
可変抵抗ＶＲ9 とＶＲ13を調整して演算増幅器Ｄ4 の出
力ｅｏ（Ｄ4 ）が、入出力座標（ｅｉ3 ，ｅｏ3 ）と
（ｅｉ4 ，ｅｏ4 ）を結ぶ直線Ｌ4 となるようにそれぞ
れ設定する。なお、演算増幅器Ｅ1 は直線Ｌ4 を設定す
る際に必要であるが、通常の動作状態では不要である。
本実施例では、各直線の傾きは負であるが、傾きが正の
場合は演算増幅器Ａ3 ，Ｂ3 ，Ｃ3 ，Ｄ3 を反転増幅器
とすればよい。また、ｅｏ（Ａ1 ）〜ｅｏ（Ｅ1 ）、お
よびｅｏ（Ａ4 ）〜ｅｏ（Ｄ4 ）の値は、切り替えスイ
ッチ１０の接点Ｐ1 〜Ｐ9 をそれぞれＯＮにすることに
より、表示器５でモニタできる。設定が完了した後は、
切り替えスイッチ９の接点をＰ0 とし、切り替えスイッ
チ１０の接点をＰ10に接続すると、通常の動作状態とな
る。入力値Ｅｉは、３個の比較器３-1，３-2，３-3に入
力され、それぞれｅｉ1 に設定されているｅｏ（Ｂ
1 ）、ｅｉ2 に設定されているｅｏ（Ｃ1 ）、ｅｉ3 に
設定されているｅｏ（Ｄ1 ）と比較されてマルチプレク
サ４に入力される。マルチプレクサ４では、入力値Ｅｉ
の区間を判別し、ｅｏ（Ａ4 ）〜ｅｏ（Ｄ4 ）のいずれ
かを選択して出力値Ｅｏを出力する。出力値Ｅｏは表示
器５でディジタル表示される。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、非線形な
関数を入力値に対してＮ個の区間に分割し、Ｎ本の直線
で近似するとともに、それぞれの区間において入出力値
が該近似直線と一致するように演算増幅器で構成したＮ
組の入力変換器と、前記各直線の境界値と入力値を比較
する（Ｎ−１）個の比較器と、入力値がどの区間に相当
するかを判定することにより、区間に対応した１組の入
力変換器の出力を選択して出力するマルチプレクサと、
このマルチプレクサの出力を表示する表示器とを備えた
ので、非線形関数を折れ線で近似し、それぞれの直線を
可変抵抗器の調整で設定でき、かつ装置単体で非線形関
数の設定ができる。
関数を入力値に対してＮ個の区間に分割し、Ｎ本の直線
で近似するとともに、それぞれの区間において入出力値
が該近似直線と一致するように演算増幅器で構成したＮ
組の入力変換器と、前記各直線の境界値と入力値を比較
する（Ｎ−１）個の比較器と、入力値がどの区間に相当
するかを判定することにより、区間に対応した１組の入
力変換器の出力を選択して出力するマルチプレクサと、
このマルチプレクサの出力を表示する表示器とを備えた
ので、非線形関数を折れ線で近似し、それぞれの直線を
可変抵抗器の調整で設定でき、かつ装置単体で非線形関
数の設定ができる。
【００１８】また、本発明では、入力変換器を、入力を
Ｎ分割した区間の境界値（ｅｉ0 〜ｅｉN ）を設定する
境界値設定回路、入力値と境界値との差をとる減算回
路、この減算回路の値を可変増幅する増幅回路、および
前記区間の境界値に対応して設定した出力値（ｅｏ0 〜
ｅｏ(N-1) ）と前記増幅回路の出力との差をとる減算回
路とから構成されているので、安価な部品のみで構成で
きるため、製造コストを下げることができる。
Ｎ分割した区間の境界値（ｅｉ0 〜ｅｉN ）を設定する
境界値設定回路、入力値と境界値との差をとる減算回
路、この減算回路の値を可変増幅する増幅回路、および
前記区間の境界値に対応して設定した出力値（ｅｏ0 〜
ｅｏ(N-1) ）と前記増幅回路の出力との差をとる減算回
路とから構成されているので、安価な部品のみで構成で
きるため、製造コストを下げることができる。
【図１】本発明における変換されるべき非線形関数の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例を示す回路構成図である。
【図３】図２の実施例における入力変換器の各出力を説
明する図である。
明する図である。
【図４】図２の実施例における入力値の範囲と比較器の
出力の関係を説明する図である。
出力の関係を説明する図である。
【図５】図２の実施例におけるマルチプレクサの一構成
例である。
例である。
【図６】本発明のさらに具体的な実施例を示す回路図で
ある。
ある。
【図７】図６の実施例における入力変換器の動作を説明
する図である。
する図である。
【図８】従来の入力変換表示装置を説明するブロック図
である。
である。
１ 境界値設定回路 ２ 線形アンプ ３ 比較器 ４ マルチプレクサ ５ 表示器 ９ ３接点の切り替えスイッチ １０ １０接点の切り替えスイッチ
Claims (2)
- 【請求項１】 直流レベルの入力値をある非線形な関数
に従って変換し、その値を表示する入力変換表示装置に
おいて、前記非線形な関数を入力値に対してＮ個の区間
に分割し、Ｎ本の直線で近似するとともに、それぞれの
区間において入出力値が該近似直線と一致するように演
算増幅器で構成したＮ組の入力変換器と、前記各直線の
境界値と入力値を比較する（Ｎ−１）個の比較器と、入
力値がどの区間に相当するかを判定することにより、区
間に対応した１組の入力変換器の出力を選択して出力す
るマルチプレクサと、このマルチプレクサの出力を表示
する表示器とを備えたことを特徴とする入力変換表示装
置。 - 【請求項２】 入力変換器は、入力をＮ分割した区間の
境界値（ｅｉ0 〜ｅｉN ）を設定する境界値設定回路、
入力値と境界値との差をとる減算回路、この減算回路の
値を可変増幅する増幅回路、および前記区間の境界値に
対応して設定した出力値（ｅｏ0 〜ｅｏ(N-1) ）と前記
増幅回路の出力との差をとる減算回路とから構成された
ことを特徴とする請求項１記載の入力変換表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24910093A JP3154311B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 入力変換表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24910093A JP3154311B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 入力変換表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103789A true JPH07103789A (ja) | 1995-04-18 |
| JP3154311B2 JP3154311B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=17187968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24910093A Expired - Lifetime JP3154311B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 入力変換表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3154311B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013021571A1 (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | パナソニック株式会社 | 物理量検出装置 |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP24910093A patent/JP3154311B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013021571A1 (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | パナソニック株式会社 | 物理量検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3154311B2 (ja) | 2001-04-09 |
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