JPH0740214Y2 - 多成分分析計におけるアナログ入出力回路 - Google Patents

多成分分析計におけるアナログ入出力回路

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JPH0740214Y2
JPH0740214Y2 JP8057389U JP8057389U JPH0740214Y2 JP H0740214 Y2 JPH0740214 Y2 JP H0740214Y2 JP 8057389 U JP8057389 U JP 8057389U JP 8057389 U JP8057389 U JP 8057389U JP H0740214 Y2 JPH0740214 Y2 JP H0740214Y2
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一朗 浅野
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、一台の分析計でありながら複数(多数)の入
力信号に対して夫々所要の信号処理(分析)が可能に構
成されている多成分分析計におけるアナログ入出力回路
の改良に関する。
〈従来の技術〉 かかる多成分分析計の一例としては、例えば、サンプル
ガス(自動車排気や工場排気など)の中に含まれる複数
の成分(CO,HC,NOなど)の各濃度を一台で分析可能に構
成されている多成分ガス分析計があるが、その場合、各
検出器から入力される複数の検出信号(アナログ入力信
号)を、夫々、一旦デジタル信号に変換してから所要の
演算処理を行い、そして、その演算処理後の各デジタル
信号を再びアナログ信号に変換することにより表示用あ
るいは各種制御用のアナログ出力信号として出力するよ
うに構成されている。
即ち、従来の多成分ガス分析計におけるアナログ入出力
回路は、第2図に例示しているように、REF(基準)検
出信号,CO濃度検出信号,HC濃度検出信号,…,TEMP(温
度)検出信号などの複数の検出器からのアナログ入力信
号を順次選択的に切換出力するための入力マルチプレク
サ01(CH0〜CHnを有する)と、その入力マルチプレクサ
01から順次供給される各アナログ信号をデジタル信号に
変換して出力するひとつのA/D変換器(ADC)02と、その
A/D変換器02から順次供給される各デジタル信号に基い
て所要の演算処理(CO濃度信号,HC濃度信号,…とREF信
号との各差演算や、その各差演算結果に対するTEMP信号
による温度補正演算を行って、CO濃度,HC濃度,…等の
各濃度測定値を求めるとか、TEMP信号から温度測定値を
求める演算)を行って、それら演算処理結果を後記する
D/A変換器(DAC)04へ順次出力するように構成されると
共に、前記入力マルチプレクサ01に対する制御信号(入
力CHの切換信号)と、後記するサンプルホールドアンプ
051,052,…,05nに対する制御信号(サンプルホールド信
号)とを、夫々、適宜タイミングで順次出力するように
構成されたCPUを主要構成とする演算制御手段03と、そ
の演算制御手段03から供給される前記演算処理結果(CO
濃度測定値,HC濃度測定値および温度測定値)に係る各
デジタル信号をアナログ信号に変換して出力するひとつ
のD/A変換器(DAC)04と、そのD/A変換器04から順次出
力されるアナログ信号を、前記演算制御手段03から順次
供給されるサンプルホールド信号に従って、夫々、所定
のアナログ信号を取り込んでホールドならびに出力する
サンプルホールドアンプ051(CH1:CO用),052(CH2:HC
用),…,05n(CHn:温度用)とから構成されている。つ
まり、これらサンプルホールドアンプ051,052,…,05n
は、全体として、前記D/A変換器04から出力されるアナ
ログ信号を順次選択的に切換出力するための出力マルチ
プレクサの機能をも兼ね備えているものである。
〈考案が解決しようとする課題〉 上記従来構成に係る多成分分析計におけるアナログ入出
力回路では、入力マルチプレクサ01を用いることによ
り、複数のアナログ入力信号に対してA/D変換器02をひ
とつだけ設ければ足りるように、また、出力マルチプレ
クサの機能をも兼ね備えた出力用サンプルホールドアン
プ051,052,…,05nを用いることにより、演算制御手段03
から出力される複数の演算処理結果に係るデジタル信号
に対して、D/A変換器04もひとつだけ設ければ足りるよ
うに、つまり、高価なA/D変換器02およびD/A変換器04の
使用個数が最小限になるように工夫されているのである
が、それでも、D/A変換器04に比べると格段に高価でか
つ部品点数が多くて大型なA/D変換器02を少なくともひ
とつは使用しなければならず、この点でなお改良の余地
があった。
本考案は、かかる実情に鑑みて鋭意研究の結果なされた
ものであって、その目的は、本来必須の構成要素である
出力段におけるD/A変換器を有効利用してA/D変換できる
ように工夫することによって、入力段における非常に高
価で大型なA/D変換器を省略できるようにして、多成分
分析計におけるアナログ入出力回路を従来に比べて大幅
に安価かつ小型に構成できるようにせんとすることにあ
る。
〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本考案に係る多成分分析計
におけるアナログ入出力回路は、所定の演算処理機能お
よび制御機能を有する演算制御手段と、前記演算制御手
段から供給される切換信号により複数のアナログ入力信
号を順次選択的に切換出力する入力マルチプレクサと、
前記演算制御手段から供給されるデジタル信号をアナロ
グ信号に変換して出力するD/A変換器と、前記入力マル
チプレクサから供給されるアナログ信号と前記D/A変換
器から供給されるアナログ信号を比較し大小の判別信号
を前記演算制御手段へ出力するコンパレータとを設け、
前記入力マルチプレクサから順次出力される複数のアナ
ログ入力信号と前記D/A変換器の出力を一致させるよう
に前記D/A変換器のデジタル信号を変化させることでA/D
変換可能に構成すると共に、それらA/D変換された各デ
ジタル信号に基いて前記演算制御手段により求められた
所要の演算処理結果に係るデジタル信号を、前記D/A変
換器により順次アナログ信号に変換し、そのD/A変換器
から順次出力されるアナログ信号を、前記演算制御手段
から供給されるサンプルホールド信号に従って、夫々、
所定のアナログ信号を取り込んでホールドならびに出力
するように構成されたサンプルホールドアンプを設けて
ある、という特徴を備えている。
〔作用〕
かかる特徴構成により発揮される作用は下記のとおりで
ある。
即ち、本考案に係る多成分分析計におけるアナログ入出
力回路では、後述する実施例の記載からもより一層明ら
かとなるように、従来は演算制御手段の入力段において
必須の構成要素として設けられていた非常に高価で大型
なA/D変換器の代わりに、極めて安価でしかも部品点数
が少なくてシンプルかつコンパクトな構成を有するコン
パレータを設けるようにし、そして、本来の必須構成要
素である演算制御手段およびその出力段におけるD/A変
換器を有効利用して、それら演算制御手段とD/A変換器
とコンパレータとの協働でA/D変換を行なえるように構
成したことによって、従来のように高価で大型なA/D変
換器を全く使用しなくても済むようになり、以って、本
考案によれば、従来のものに比べて格段に安価で小型の
多成分分析計におけるアナログ入出力回路を提供できる
ようになった。
〈実施例〉 以下、本考案に係る多成分分析計におけるアナログ入出
力回路の具体的な一実施例として、サンプルガス(自動
車排気や工場排気など)の中に含まれる複数の成分(C
O,HC,NOなど)の各濃度を一台で分析可能に構成されて
いる多成分ガス分析計を、図面(第1図)に基いて説明
する。
即ち、第1図の全体概略ブロック回路構成図において、
1は、複数の検出器からのアナログ入力信号であるREF
(基準)検出信号,CO濃度検出信号,HC濃度検出信号,
…,TEMP(温度)検出信号などが入力されるマルチプレ
クサ(CH0〜CHnを有する)であって、それらアナログ入
力信号を、後述する演算制御手段3から順次供給される
制御信号(切換信号)に従って、コンパレータ2の一方
の入力端子側へ順次選択的に切換出力するように構成さ
れている。
また、3は、CPUを主要構成とし、後で詳述するように
所定の演算処理機能および制御機能を有する演算制御手
段である。
そして、4は、前記演算制御手段3から供給されるデジ
タル信号をアナログ信号に変換して、前記コンパレータ
2の他方の入力端子側および後記する出力マルチプレク
サ5へ出力するひとつのD/A変換器(DAC)である。な
お、この前記演算制御手段3から供給されるデジタル信
号には、後述するように、A/D変換の際に出力される変
動デジタル信号と、各種演算処理結果としてのデジタル
信号とがある。
更に、5は出力マルチプレクサ(CH1〜CHnを有する)で
あり、そして61,62,…,6nは前記出力マルチプレクサ5
の各CHに接続されたサンプルホールドアンプであって、
出力マルチプレクサ5は、前記D/A変換器4から順次供
給されるアナログ信号を、前記演算制御手段3からサン
プルホールド信号が供給されている状態(つまり、各種
の演算処理結果が出力されている状態)において、同じ
く演算制御手段3から順次供給される制御信号(切換信
号)に従って、夫々、所定のサンプルホールドアンプ61
(CO用),62(HC用),…,6n(温度用)に分配し、各サ
ンプルホールドアンプ61,62,…,6nは夫々取り込んだア
ナログ信号をホールドならびに出力するように構成され
ている。
次に、上記のように構成された多成分ガス分析計におけ
るアナログ入出力回路の動作について詳述する。
入力マルチプレクサ1へREF(基準)検出信号,CO濃度検
出信号,HC濃度検出信号,…,TEMP(温度)検出信号など
の各種アナログ入力信号が入力されている状態におい
て、演算制御手段3は、先ず、その入力マルチプレクサ
1に対して制御信号(入力CHの切換信号)を順次供給す
ることにより、前記REF(基準)検出信号,CO濃度検出信
号,HC濃度検出信号,…,TEMP(温度)検出信号などを、
所定の順番および時間間隔で、コンパレータ2の一方の
入力端子側へ選択的に切換出力させると共に、各切換出
力時において、夫々、D/A変換器4へは時間と共に変化
(増大または減少)する変動デジタル信号を供給して、
そのD/A変換器4からコンパレータ2の他方の入力端子
側へ出力されるアナログ信号を変化させる。そして、コ
ンパレータ2は、その両入力端子へ入力される両アナロ
グ信号(つまり、前記入力マルチプレクサ1から供給さ
れるアナログ信号と前記D/A変換器4から供給されるア
ナログ信号)を比較し、大小の判別信号を出力する。演
算制御手段3はこの判別信号が大から小又は小から大へ
変化した時の前記変動デジタル信号の値を記憶して、D/
A変換器4へのデジタル信号の供給を停止する。このと
き記憶される変動デジタル信号の値が、入力マルチプレ
クサ1から供給されるアナログ信号のA/D変換値に相当
するのであり、従って、前記演算制御手段3とD/A変換
器4とコンパレータ2との協働によって、通常のA/D変
換器を用いることなく、A/D変換が行われたことにな
る。かくして、入力マルチプレクサ1へ入力される複数
のアナログ入力信号(REF検出信号,CO濃度検出信号,HC
濃度検出信号,…,TEMP検出信号)は順次A/D変換され
て、夫々、演算制御手段3に記憶される。
次に、演算制御手段3は、それらA/D変換および記憶し
た各デジタル信号に基いて、所要の演算処理(CO濃度信
号,HC濃度信号,…とREF信号との各差演算や、その各差
演算結果に対するTEMP信号による温度補正演算を行っ
て、CO濃度,HC濃度,…等の各濃度測定値を求めると
か、TEMP信号から温度の測定値を求める演算)を行っ
て、それら演算処理結果をD/A変換器4へ順次出力する
と共に、出力マルチプレクサ5に対して、サンプルホー
ルド信号を供給し、更にその状態において、制御信号
(出力CHの切換信号)を順次供給することによって、所
定のサンプルホールドアンプ61(CO用),62(HC用),
…,6n(温度用)に、前記D/A変換器4から順次出力され
る各種演算処理結果に係るアナログ出力信号WO分配させ
るのである。
なお、上記した実施例においては、出力マルチプレクサ
5とサンプルホールドアンプ61,62,…,6nとを別構成に
した例を示したが、第2図で説明した従来構成のものと
同様に、サンプルホールドアンプ61,62,…,6nに、全体
として、D/A変換器4から出力されるアナログ信号を順
次選択的に切換出力するための出力マルチプレクサの機
能をも兼ね備えさせるように構成してもよい。
〈考案の効果〉 以上詳述したところから明らかなように、本考案に係る
多成分分析計におけるアナログ入出力回路によれば、特
に、安価かつ小型のコンパレータと本来必須の構成要素
である演算制御手段とD/A変換器との協働でA/D変換を行
なえるように構成したことによって、従来は演算制御手
段の入力段において必須の構成要素として設けられてい
た非常に高価で大型なA/D変換器を省略することができ
るようになり、従って、全体として従来よりも格段に安
価かつ小型のものに構成することができる、という優れ
た効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本考案の具体的な一実施例に係る多成分分析
計におけるアナログ入出力回路の全体概略ブロック回路
構成図を示している。 また、第2図は、本考案の技術的背景ならびに従来技術
の問題点を説明するためのものであって、従来構成に係
る多成分分析計におけるアナログ入出力回路の全体概略
ブロック回路構成図を示している。 1……入力マルチプレクサ、2……コンパレータ、3…
…演算制御手段、4……D/A変換器、5……出力マルチ
プレクサ、61〜6n……サンプルホールドアンプ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の演算処理機能および制御機能を有す
    る演算制御手段と、前記演算制御手段から供給される切
    換信号により複数のアナログ入力信号を順次選択的に切
    換出力する入力マルチプレクサと、前記演算制御手段か
    ら供給されるデジタル信号をアナログ信号に変換して出
    力するD/A変換器と、前記入力マルチプレクサから供給
    されるアナログ信号と前記D/A変換器から供給されるア
    ナログ信号を比較し大小の判別信号を前記演算制御手段
    へ出力するコンパレータとを設け、前記入力マルチプレ
    クサから順次出力される複数のアナログ入力信号と前記
    D/A変換器の出力を一致させるように前記D/A変換器のデ
    ジタル信号を変化させることでA/D変換可能に構成する
    と共に、それらA/D変換された各デジタル信号に基いて
    前記演算制御手段により求められた所要の演算処理結果
    に係るデジタル信号を、前記D/A変換器により順次アナ
    ログ信号に変換し、そのD/A変換器から順次出力される
    アナログ信号を、前記演算制御手段から供給されるサン
    プルホールド信号に従って、夫々、所定のアナログ信号
    を取り込んでホールドならびに出力するように構成され
    たサンプルホールドアンプを設けてあることを特徴とす
    る多成分分析計におけるアナログ入出力回路。
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