JPH075993A - Analog signal input device - Google Patents

Analog signal input device

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Publication number
JPH075993A
JPH075993A JP14642493A JP14642493A JPH075993A JP H075993 A JPH075993 A JP H075993A JP 14642493 A JP14642493 A JP 14642493A JP 14642493 A JP14642493 A JP 14642493A JP H075993 A JPH075993 A JP H075993A
Authority
JP
Japan
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reference voltage
data signal
temperature
voltage
converted
Prior art date
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Pending
Application number
JP14642493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirohisa Hiwatari
裕久 樋渡
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH075993A publication Critical patent/JPH075993A/en
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Abstract

PURPOSE:To correct an inputted data signal to a correct value by storing a reference voltage in a reference temperature state as an expectation voltage and correcting a temperature through the use of a relation between the expectation voltage and the actual A/D-converted reference voltage. CONSTITUTION:An expectation voltage memory for storing a reference voltage outputted from an A/D converter 7 as an expectation voltage Vs at the reference temperature is formed inside a microprocessor 16. The fluctuation rate of a reference voltage V actually outputted from the A/D converter 7 to the expectation voltage becomes (fluctuation rate)=(Vs-V)/Vs. The respective data signals (a) are assumed to vary at the same rate as the reference voltage V relating to temperature fluctuation and the corrected. That is, when a data signal value after A/D conversion is defined as Da, data signal vaule Db after temperature correction becomes Db=Da+[Da(Vs-V)/Vs]. The microprocessor 16 sends out the temperature corrected data signals (a) to a host device 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば工場等における
プラント設備から各機器の動作状態を示す各種のアナロ
グのデータ信号を収集して、デジタル信号に変換してプ
ロセス制御装置等の上位装置へ送出するアナログ信号入
力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention collects various analog data signals indicating the operating state of each device from plant equipment in a factory or the like, converts them into digital signals, and outputs them to a higher-level device such as a process control device. The present invention relates to an analog signal input device for sending.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラント設備の動作を制御するプロセス
制御装置においては、プラントを構成する各種機器から
の動作状態を示すプロセスデータ(データ信号)を収集
して、この収集したプロセスデータに対して所定の制御
演算を実施して、各機器に対する操作量を算出して各機
器へ送出する。
2. Description of the Related Art In a process control device for controlling the operation of plant equipment, process data (data signals) indicating the operation state from various equipments constituting a plant is collected and a predetermined process data is collected for the collected process data. The control calculation is performed to calculate the operation amount for each device and send it to each device.

【0003】一般にプロセス制御装置は小型コンピュー
タで構成されているので、各機器から出力される多数の
アナログのデータ信号を一旦デジタルのデータ信号に変
換した後、プロセス制御装置へ入力する必要がある。
Since the process control device is generally composed of a small computer, it is necessary to once convert a large number of analog data signals output from each device into digital data signals and then input them into the process control device.

【0004】このような機能を有するアナログ信号入力
装置は例えば図4に示すように構成されている。例えば
プラントの各機器に取付けられた各センサから出力され
たアナログのデータ信号aはアナログ信号入力装置を構
成するアナログ信号入力カード1へ入力される。アナロ
グ信号入力カード1内へ入力されたデータ信号aはマル
チプレクサ2の1番目から16番目までの各入力端子に
印加される。17番目の入力端子には、制御電圧Vcを
可変抵抗3aと固定抵抗3bとで分圧した基準電圧回路
3からアナログの基準電圧Vが印加されている。
An analog signal input device having such a function is constructed, for example, as shown in FIG. For example, an analog data signal a output from each sensor attached to each device of the plant is input to the analog signal input card 1 which constitutes an analog signal input device. The data signal a input into the analog signal input card 1 is applied to the first to 16th input terminals of the multiplexer 2. An analog reference voltage V is applied from the reference voltage circuit 3 obtained by dividing the control voltage Vc by the variable resistor 3a and the fixed resistor 3b to the 17th input terminal.

【0005】マルチプレクサ2はマイクロプロセッサ4
から送出される選択信号bにて指定される1個の信号を
選択して次の増幅器5へ送出する。増幅器5は順番に選
択される各データ信号a及び基準電圧Vを所定の信号レ
ベルに増幅して次の絶縁増幅器6を介してA/D変換器
7へ送出する。なお、絶縁増幅器6は信号系の電源とマ
イクロプロセッサ系の電源とを絶縁する機能を有する。
The multiplexer 2 is a microprocessor 4
One signal designated by the selection signal b sent from the above is selected and sent to the next amplifier 5. The amplifier 5 amplifies each of the data signals a and the reference voltage V, which are selected in order, to a predetermined signal level and sends it to the A / D converter 7 through the next isolation amplifier 6. The isolation amplifier 6 has a function of insulating the signal system power supply from the microprocessor system power supply.

【0006】A/D変換器7は入力された各データ信号
a又は基準電圧Vをデジタルのデータ信号a又はデジタ
ルの基準電圧Vに変換する。A/D変換器7から出力さ
れたデジタルのデータ信号a又はデジタルの基準電圧V
はマイクロプロセッサ4へ入力される。
The A / D converter 7 converts each input data signal a or reference voltage V into a digital data signal a or digital reference voltage V. The digital data signal a output from the A / D converter 7 or the digital reference voltage V
Is input to the microprocessor 4.

【0007】図5はマイクロプロセッサ4の動作を示す
流れ図である。流れ図が開始されると、マルチプレクサ
2の1番から16番のデータ信号aの各入力端子を選択
するためのポインタnを1に初期設定する。
FIG. 5 is a flow chart showing the operation of the microprocessor 4. When the flow chart is started, a pointer n for selecting each input terminal of the 1st to 16th data signals a of the multiplexer 2 is initialized to 1.

【0008】そして、ポインタnの指定する番号の選択
信号bをマルチプレクサ2へ送出する。よって、マルチ
プレクサ2からn番目の入力端子のデータ信号aが選択
されて、増幅機5,絶縁増幅器5を介してA/D変換器
7へ送出される。選択信号b出力から例えば1ms時間経
過した後、A/D変換器7を起動する(P2)。A/D
変換処理が終了したタイミングで、A/D変換器7から
出力されるデジタルのデータ信号aを読取る(P3)。
読取ったデータをRAM内の送信バッファを介して上位
装置10へ送信する(P4)。
Then, the selection signal b having the number designated by the pointer n is sent to the multiplexer 2. Therefore, the data signal a at the nth input terminal is selected from the multiplexer 2 and sent to the A / D converter 7 via the amplifier 5 and the isolation amplifier 5. For example, after 1 ms has elapsed from the output of the selection signal b, the A / D converter 7 is activated (P2). A / D
At the timing when the conversion process is completed, the digital data signal a output from the A / D converter 7 is read (P3).
The read data is transmitted to the host device 10 via the transmission buffer in the RAM (P4).

【0009】ポインタnを更新し(n=n+1)、更新
後のポインタnが16以下の場合は、P1へ戻り、該当
ポインタnの選択信号bを送出する。更新後のポインタ
nが17になると、基準電圧Vに対する選択信号bを送
出する(P5)。そして、1ms時間経過にA/D変換器
7から出力されるデジタルの基準電圧Vを読取る(P
6)。読取った基準電圧Vが許容範囲を外れていた場合
は、A/D変換器7が故障したと判断して、上位装置1
0に対して故障検出信号を送出する(P7)。
The pointer n is updated (n = n + 1), and when the updated pointer n is 16 or less, the process returns to P1 and the selection signal b of the corresponding pointer n is transmitted. When the updated pointer n reaches 17, the selection signal b for the reference voltage V is transmitted (P5). Then, when 1 ms has elapsed, the digital reference voltage V output from the A / D converter 7 is read (P
6). If the read reference voltage V is out of the allowable range, it is determined that the A / D converter 7 has failed, and the host device 1
A failure detection signal is sent to 0 (P7).

【0010】このように、マイクロプロセッサ4は入力
したデジタルのデータ信号aに対して所定の加工処理を
実行した後、インタフェース8及び上位専用バス9を介
してプロセス制御装置等で構成された上位装置10へ送
出する。さらに、マイクロプロセッサ4はA/D変換さ
れた基準電圧Vの値を監視して、A/D変換器7の故障
の有無を判断する。
As described above, the microprocessor 4 executes a predetermined processing on the input digital data signal a, and then, through the interface 8 and the upper exclusive bus 9, an upper device composed of a process controller or the like. Send to 10. Further, the microprocessor 4 monitors the value of the A / D converted reference voltage V to determine whether the A / D converter 7 has a failure.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示すように構成されたアナログ信号入力装置においても
まだ解消すべき次のような課題があった。すなわち、A
/D変換器7が全く動作しなくなったり、異常な値を出
力する場合は、前述した手法でもって、このA/D変換
器7の故障を検出できる。
However, the analog signal input device configured as shown in FIG. 4 still has the following problems to be solved. That is, A
When the / D converter 7 does not operate at all or outputs an abnormal value, the failure of the A / D converter 7 can be detected by the method described above.

【0012】しかし、このアナログ信号入力装置内に
は、増幅器5や絶縁増幅器6やA/D変換器7等のアナ
ログ信号を取扱う電子部品が多数組込まれている。一般
に、アナログ信号は温度変化の影響を受けやすい。
However, a large number of electronic parts for handling analog signals such as the amplifier 5, the isolation amplifier 6 and the A / D converter 7 are incorporated in the analog signal input device. Generally, analog signals are susceptible to temperature changes.

【0013】その結果、各データ信号aがA/D変換器
7から出力されるまでの各電子部を通過する過程で温度
変化に起因してデータ値が変化したとしても、マイクロ
プロセッサ4は、A/D変換器7から入力されたデジタ
ルのデータ信号aに含まれる温度変動分を排除できな
い。よって、出力されるデータ信号の信頼性が低下す
る。
As a result, even if the data value changes due to the temperature change in the process in which each data signal a passes through each electronic part until it is output from the A / D converter 7, the microprocessor 4 The temperature fluctuation included in the digital data signal a input from the A / D converter 7 cannot be eliminated. Therefore, the reliability of the output data signal decreases.

【0014】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、装置内温度が基準温度状態における基準電
圧を期待電圧として記憶する事によって、簡単な構成で
もって、実際のA/D変換後の基準電圧の期待電圧との
偏差電圧を用いて、入力されたデータ信号を正しい値に
修正でき、出力されるデジタルのデータ信号の信頼性を
大幅に向上できるアナログ信号入力装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and stores the reference voltage in the reference temperature state of the apparatus as an expected voltage, so that the actual A / D conversion can be performed with a simple configuration. To provide an analog signal input device capable of correcting an input data signal to a correct value by using a deviation voltage of a later reference voltage from an expected voltage and significantly improving reliability of an output digital data signal. With the goal.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明は、外部から入力されたアナログのデータ信号
及び温度補償型の基準電圧源から出力された基準電圧を
マルチプレクサでもって一定周期毎に取込んでA/D変
換し、データ信号をデジタルのデータ信号として出力す
ると共に、A/D変換された基準電圧でA/D変換動作
の動作異常を監視するアナログ信号入力装置において、
装置内温度が基準温度状態時にA/D変換された基準電
圧を期待電圧として記憶する期待電圧メモリと、実際に
A/D変換された基準電圧と期待電圧との間の偏差電圧
を算出する偏差電圧算出手段と、この算出された偏差電
圧に基づいてA/D変換されたデータ信号値を補正する
データ信号補正手段とを備えている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides an analog data signal input from the outside and a reference voltage output from a temperature-compensated reference voltage source with a multiplexer at regular intervals. In an analog signal input device for capturing an A / D conversion, outputting a data signal as a digital data signal, and monitoring an abnormal operation of an A / D conversion operation with an A / D converted reference voltage,
An expected voltage memory that stores the A / D converted reference voltage as an expected voltage when the device internal temperature is in the reference temperature state, and a deviation that calculates a deviation voltage between the actual A / D converted reference voltage and the expected voltage. The voltage calculation means and the data signal correction means for correcting the A / D converted data signal value based on the calculated deviation voltage are provided.

【0016】また、別の発明は、外部から入力されたア
ナログのデータ信号及び内部の基準電圧源から出力され
た基準電圧をマルチプレクサでもって一定周期毎に取込
んでA/D変換し、データ信号をデジタルのデータ信号
として出力すると共に、A/D変換された基準電圧でA
/D変換動作の動作異常を監視するアナログ信号入力装
置において、温度を検出する温度検出部と、各温度にお
けるA/D変換された基準電圧の変動量を記憶する温度
特性テーブルと、温度検出部から出力された温度に対応
する変動率を用いて実際にA/D変換されたデータ信号
値を補正するデータ信号補正手段とを備えている。
According to another aspect of the invention, an analog data signal input from the outside and a reference voltage output from an internal reference voltage source are taken in at a constant cycle by a multiplexer and A / D converted to obtain a data signal. Is output as a digital data signal, and A / D converted reference voltage
In an analog signal input device for monitoring an abnormal operation of a D / D conversion operation, a temperature detection unit that detects a temperature, a temperature characteristic table that stores a variation amount of an A / D converted reference voltage at each temperature, and a temperature detection unit And a data signal correction means for correcting the data signal value actually A / D converted by using the variation rate corresponding to the temperature output from the.

【0017】[0017]

【作用】このように構成されたアナログ信号入力装置に
おいては、温度に左右されない温度補償型の基準電圧源
を採用しているので、基準電圧源から出力される基準電
圧は常に一定である。そして、マルチプレクサやA/D
変換器等のアナログ信号を取扱う電子部品は装置内温度
に応じて特性が変化する。よって、A/D変換器から出
力される基準電圧も装置内温度変化に応じて変化する。
In the analog signal input device thus constructed, the temperature-compensated reference voltage source that is not influenced by temperature is used, and therefore the reference voltage output from the reference voltage source is always constant. And a multiplexer and A / D
The characteristics of electronic components such as converters that handle analog signals change according to the temperature inside the device. Therefore, the reference voltage output from the A / D converter also changes according to the temperature change in the device.

【0018】例えば25℃等の基準温度状態におけるA
/D変換器から出力される基準電圧を期待電圧として記
憶している。そして、実際にA/D変換器から出力され
る基準電圧と期待電圧との間の偏差電圧が、装置内温度
の基準温度からの偏差温度に対応する。したがって、他
のデータ信号も同一の割合で電圧変動していると見なす
ことによって、この基準電圧の偏差電圧からデータ信号
を正しいデータ信号値に補正することが可能となる。
A at a reference temperature state such as 25 ° C.
The reference voltage output from the / D converter is stored as the expected voltage. The deviation voltage between the reference voltage actually output from the A / D converter and the expected voltage corresponds to the deviation temperature of the in-apparatus temperature from the reference temperature. Therefore, it is possible to correct the data signal to the correct data signal value from the deviation voltage of the reference voltage by assuming that the voltage of the other data signals also fluctuates at the same rate.

【0019】また、別の発明においては、温度補償型の
基準電圧源を採用していない場合に温度検出部を設けて
常時温度を検出している。そして、各温度における基準
電圧の変動率が温度特性テーブルに記憶されている。し
たがって、実際にA/D変換されたデータ信号も基準電
圧と同一割合で電圧変動していると見なすと、検出され
た温度に対応する基準電圧の変動率からデータ信号を正
しいデータ信号値に補正することが可能となる。
According to another aspect of the invention, a temperature detecting section is provided to detect the temperature at all times when the temperature compensation type reference voltage source is not used. The rate of change of the reference voltage at each temperature is stored in the temperature characteristic table. Therefore, assuming that the A / D-converted data signal actually fluctuates at the same rate as the reference voltage, the data signal is corrected to the correct data signal value from the fluctuation rate of the reference voltage corresponding to the detected temperature. It becomes possible to do.

【0020】[0020]

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図1は実施例のアナログ信号入力装置の概略構成を
示すブロック図である。図4に示す従来のアナログ信号
入力装置と同一部分には同一符号が付してある。したが
って、重複する部分の詳細説明は省略されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an analog signal input device of the embodiment. The same parts as those of the conventional analog signal input device shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals. Therefore, detailed description of the overlapping portions is omitted.

【0021】プラントの各機器に取付けられた各センサ
11から出力されたアナログのデータ信号aは信号線1
2を介して監視制御室内の端子台13で纏められて専用
ケーブル14を介して、アナログ信号入力装置を構成す
るアナログ信号入力カード1へ入力される。なお、各セ
ンサ11から出力されるデータ信号aは4〜20mAの
電流範囲及び1〜5Vの電圧範囲を有する。
The analog data signal a output from each sensor 11 attached to each equipment of the plant is the signal line 1
2 is input to the analog signal input card 1 which constitutes the analog signal input device via the dedicated cable 14 which is put together by the terminal block 13 in the monitoring control room. The data signal a output from each sensor 11 has a current range of 4 to 20 mA and a voltage range of 1 to 5V.

【0022】アナログ信号入力カード1内へ入力された
データ信号aはマルチプレクサ2の1番目から16番目
までの各入力端子に印加される。17番目の入力端子に
は、制御電圧Vcを可変抵抗15aと固定抵抗15bと
で分圧した温度補償型の基準電圧回路15からアナログ
の基準電圧Vが印加されている。したがって、この基準
電圧Vは装置内温度tに左右されない。
The data signal a input into the analog signal input card 1 is applied to the first to 16th input terminals of the multiplexer 2. An analog reference voltage V is applied to the 17th input terminal from the temperature compensation type reference voltage circuit 15 in which the control voltage Vc is divided by the variable resistor 15a and the fixed resistor 15b. Therefore, the reference voltage V does not depend on the temperature t in the device.

【0023】マルチプレクサ2はマイクロプロセッサ1
6からフォトカプラ17を介して送出される選択信号b
にて指定される1個の信号を選択して次の増幅器5へ送
出する。増幅器5は順番に選択される各データ信号a及
び基準電圧Vを所定の信号レベルに増幅して次の絶縁増
幅器6を介してA/D変換器7へ送出する。A/D変換
器7は入力された各データ信号a又は基準電圧Vをデジ
タルのデータ信号a又はデジタルの基準電圧Vに変換し
てマイクロプロセッサ16へ送出する。
The multiplexer 2 is the microprocessor 1
Select signal b sent from 6 through photo coupler 17
One signal designated by is selected and sent to the next amplifier 5. The amplifier 5 amplifies each of the data signals a and the reference voltage V, which are selected in order, to a predetermined signal level and sends it to the A / D converter 7 through the next isolation amplifier 6. The A / D converter 7 converts each input data signal a or reference voltage V into a digital data signal a or digital reference voltage V and sends it to the microprocessor 16.

【0024】マイクロプロセッサ16内には、例えば2
5℃等の基準温度ts 状態におけるA/D変換器7から
出力される基準電圧を期待電圧Vsとして記憶する期待
電圧メモリが形成されている。
In the microprocessor 16, for example, 2
An expected voltage memory is formed which stores the reference voltage output from the A / D converter 7 in the state of the reference temperature ts such as 5 ° C. as the expected voltage Vs.

【0025】次に、A/D変換器7から出力された各デ
ータ信号aを温度補正する手法を説明する。実際にA/
D変換器7から出力される基準電圧Vの期待電圧Vsに
対する変動率は 変動率=(Vs−V)/Vs となり、各データ信号aは温度変化に対して基準電圧V
と同一割合で変化すると仮定すると、補正値は 補正値=A/D変換後のデータ信号値×変動率 となる。各データ信号aの真値は 真値=A/D変換後のデータ信号値+補正値 したがって、A/D変換後のデータ信号値をDaとする
と、温度補正後の正しいデータ信号値Dbは Db=Da+[Da(Vs−V)/Vc] となる。マイクロプロセッサ16はこの温度補正された
データ信号aをインタフェース8および上位専用バス9
を介して上位装置10へ送出する。
Next, a method of correcting the temperature of each data signal a output from the A / D converter 7 will be described. Actually A /
The fluctuation rate of the reference voltage V output from the D converter 7 with respect to the expected voltage Vs is: fluctuation rate = (Vs-V) / Vs, and each data signal a has a reference voltage V with respect to a temperature change.
Assuming that it changes at the same rate as, the correction value is: correction value = data signal value after A / D conversion × variation rate. The true value of each data signal a is true value = data signal value after A / D conversion + correction value Therefore, if the data signal value after A / D conversion is Da, the correct data signal value Db after temperature correction is Db. = Da + [Da (Vs-V) / Vc]. The microprocessor 16 sends the temperature-corrected data signal a to the interface 8 and the upper dedicated bus 9
To the higher-level device 10 via the.

【0026】次に、マイクロプロセッサ16の実際の動
作を図2の流れ図を用いて説明する。図5に示す従来装
置における流れ図と同一部分には同一符号が付してあ
る。したがって、重複する部分の詳細説明は省略されて
いる。
Next, the actual operation of the microprocessor 16 will be described with reference to the flowchart of FIG. The same parts as those in the flow chart of the conventional apparatus shown in FIG. Therefore, detailed description of the overlapping portions is omitted.

【0027】流れ図が開始されると、ポインタnを1に
初期設定する。ポインタnの指定する番号の選択信号b
をマルチプレクサ2へ送出する。よって、マルチプレク
サ2からn番目のアナログのデータ信号aが選択され
て、増幅機5,絶縁増幅器6を介してA/D変換器7へ
送出される。選択信号b出力から1ms時間経過した後、
A/D変換器7を起動する(P2)。A/D変換処理が
終了したタイミングで、A/D変換器7から出力される
デジタルのデータ信号aを読取る(P3)。
When the flow chart is started, the pointer n is initialized to 1. Selection signal b of the number designated by pointer n
To the multiplexer 2. Therefore, the nth analog data signal a is selected from the multiplexer 2 and sent to the A / D converter 7 via the amplifier 5 and the isolation amplifier 6. After 1 ms has elapsed from the output of the selection signal b,
The A / D converter 7 is activated (P2). At the timing when the A / D conversion processing is completed, the digital data signal a output from the A / D converter 7 is read (P3).

【0028】そして、この読取ったデータ信号aの値D
aに対して前述した補正式を用いて温度補正を実行する
(P3a)。なお、変動率[(Vs−V)/Vs ]は一
つ前の周期でA/D変換器7から出力された基準電圧V
を用いて算出した値を用いる。この正しい値Dbに温度
補正されたデータ信号aをRAM内の送信バッファを介
して上位装置10へ送信する(P4)。
Then, the value D of the read data signal a
Temperature correction is executed for a using the correction equation described above (P3a). The fluctuation rate [(Vs-V) / Vs] is the reference voltage V output from the A / D converter 7 in the immediately preceding cycle.
The value calculated using is used. The temperature-corrected data signal a to this correct value Db is transmitted to the host device 10 via the transmission buffer in the RAM (P4).

【0029】ポインタnを更新し(n=n+1)、更新
後のポインタnが16以下の場合は、P1へ戻り、該当
ポインタnの選択信号bを送出する。更新後のポインタ
nが17になると、基準電圧Vに対する選択信号bを送
出する(P5)。そして、1ms時間経過にA/D変換器
7から出力されるデジタルの基準電圧Vを読取る(P
6)。この基準電圧Vから前述した変動率[(Vs−
V)/Vs ]を算出する。そして、算出された変動率を
次の周期まで記憶保持する(P6a)。
The pointer n is updated (n = n + 1). When the updated pointer n is 16 or less, the process returns to P1 and the selection signal b of the corresponding pointer n is sent out. When the updated pointer n reaches 17, the selection signal b for the reference voltage V is transmitted (P5). Then, when 1 ms has elapsed, the digital reference voltage V output from the A / D converter 7 is read (P
6). From the reference voltage V, the variation rate [(Vs-
V) / Vs] is calculated. Then, the calculated variation rate is stored and held until the next cycle (P6a).

【0030】また、読取った基準電圧Vが許容範囲を外
れていた場合は、A/D変換器7が故障したと判断し
て、上位装置10に対して故障検出信号を送出する(P
7)。このように構成されたアナログ信号入力装置によ
れば、マイクロプロセッサ16からの選択信号bにて基
準電圧回路15からの基準電圧Vが選択される毎に、変
動率[(Vs−V)/Vc]が自動的に計算されて、次
の周期まで記憶保持される。したがって、現在の装置内
温度tに対応する最新の変動率が記憶保持されることに
なる。
If the read reference voltage V is out of the allowable range, it is determined that the A / D converter 7 has failed, and a failure detection signal is sent to the host device 10 (P
7). According to the analog signal input device configured as described above, each time the reference voltage V from the reference voltage circuit 15 is selected by the selection signal b from the microprocessor 16, the fluctuation rate [(Vs-V) / Vc ] Is automatically calculated and stored until the next cycle. Therefore, the latest variation rate corresponding to the current in-apparatus temperature t is stored and held.

【0031】そして、次の周期で読取られた各データ信
号aはこの最新の変動率を用いて正しい値Dbを有する
デジタルのデータ信号に補正される。したがって、たと
え装置内温度tが変化したとしてもこのアナログ信号入
力装置から出力されるデジタルのデータ信号sはセンサ
11から出力されたデータ信号aに正しく対応したデー
タ信号となり、装置全体の信頼性が大幅に向上する。
Then, each data signal a read in the next cycle is corrected to a digital data signal having a correct value Db by using the latest fluctuation rate. Therefore, even if the temperature t in the apparatus changes, the digital data signal s output from the analog signal input apparatus becomes a data signal that correctly corresponds to the data signal a output from the sensor 11, and the reliability of the entire apparatus is improved. Greatly improved.

【0032】また、この手法によれば、特に電子部品等
のハード構成部材を付加する事なく、全てソフト的手法
によって温度補正を実施しているので、装置全体の製造
費が大幅に上昇することはない。
Further, according to this method, since the temperature correction is performed by the software method without adding any hardware component such as an electronic component, the manufacturing cost of the entire apparatus is significantly increased. There is no.

【0033】図3は本発明の他の実施例に係わるアナロ
グ信号入力装置の概略構成を示すブロック図である。図
1の実施例と同一部分には同一符号が付してある。した
がって、重複する部分の詳細説明は省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic structure of an analog signal input device according to another embodiment of the present invention. The same parts as those in the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Therefore, detailed description of the overlapping portions will be omitted.

【0034】この実施例のアナログ信号入力装置におい
ては、基準電圧Vを出力する基準電圧回路として、図4
に示した従来装置と同様に、温度補償されていない通常
の基準電圧回路3が採用されている。
In the analog signal input device of this embodiment, the reference voltage circuit for outputting the reference voltage V is shown in FIG.
As in the conventional device shown in FIG. 3, a normal reference voltage circuit 3 that is not temperature-compensated is used.

【0035】さらに、アナログ信号入力カード1に隣接
して温度検出部19を設けている。この温度検出部19
は装置内温度を測定して、デジタルの装置内温度tとし
てマイクロプロセッサ18へ送出する。
Further, a temperature detector 19 is provided adjacent to the analog signal input card 1. This temperature detector 19
Measures the temperature inside the device and sends it to the microprocessor 18 as a digital temperature t inside the device.

【0036】また、マイクロプロセッサ18には温度特
性テーブル20が接続されている。この温度特性テーブ
ル20内には、温度検出部19にて検出される各温度t
に対して、基準電圧Vの変動率が記憶されている。具体
的には、例えば25℃におけるA/D変換器7から出力
された基準電圧を期待電圧Vsとした場合における各温
度tにおける出力される基準電圧Vの期待電圧Vsから
の各変動率[(Vs−V)/Vs ]が記憶されている。
A temperature characteristic table 20 is connected to the microprocessor 18. In this temperature characteristic table 20, each temperature t detected by the temperature detection unit 19 is shown.
In contrast, the variation rate of the reference voltage V is stored. Specifically, for example, when the reference voltage output from the A / D converter 7 at 25 ° C. is set as the expected voltage Vs, the fluctuation rate of the reference voltage V output at each temperature t from the expected voltage Vs [( Vs-V) / Vs] is stored.

【0037】したがって、A/D変換器7から出力され
た実際の各データ信号aの値Daを読取る毎に、現在の
温度tに対応する変動率[(Vs−V)/Vs ]を温度
特性テーブル20から読取る。そして、前述と同様の手
法によって、各データ信号aの正しい値Dbを算出す
る。
Therefore, every time the actual value Da of each data signal a output from the A / D converter 7 is read, the variation rate [(Vs-V) / Vs] corresponding to the current temperature t is calculated as a temperature characteristic. Read from table 20. Then, the correct value Db of each data signal a is calculated by the same method as described above.

【0038】Db=Da+[Da(Vs−V)/Vc] このような構成であっても、アナログ信号入力装置から
上位装置10へ送出される各データ信号aは温度補正さ
れた正しい値Dbを有したデータ信号aとなるので、図
1に示した実施例とほぼ同様の効果を得ることができ
る。
Db = Da + [Da (Vs-V) / Vc] Even with such a configuration, each data signal a sent from the analog signal input device to the host device 10 has a temperature-corrected correct value Db. Since it has the data signal a that it has, it is possible to obtain substantially the same effect as that of the embodiment shown in FIG.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明のアナログ信
号入力装置によれば、装置内温度が基準温度状態におけ
る基準電圧を期待電圧として記憶し、この期待電圧と実
際のA/D変換後の基準電圧との関係を用いてデータ信
号を温度補正している。したがって、簡単な構成でもっ
て、入力されたデータ信号を正しい値に修正でき、出力
されるデジタルのデータ信号の信頼性を大幅に向上でき
る。また、温度を検出する温度検出部と温度特性テーブ
ルとを用いて、入力されたデータ信号を正しい値に温度
補正することも可能である。
As described above, according to the analog signal input device of the present invention, the reference voltage in the device temperature is stored as the expected voltage, and the expected voltage and the actual A / D-converted voltage are stored. The temperature of the data signal is corrected using the relationship with the reference voltage. Therefore, with a simple configuration, the input data signal can be corrected to a correct value, and the reliability of the output digital data signal can be significantly improved. Further, it is possible to correct the temperature of the input data signal to a correct value by using the temperature detection unit that detects the temperature and the temperature characteristic table.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係わるアナログ信号入力
装置の概略構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an analog signal input device according to an embodiment of the invention.

【図2】 同実施例装置の動作を示す流れ図。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the apparatus of the embodiment.

【図3】 本発明の他の実施例に係わるアナログ信号入
力装置の概略構成を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an analog signal input device according to another embodiment of the present invention.

【図4】 従来のアナログ信号入力装置の概略構成を示
すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional analog signal input device.

【図5】 同従来装置の動作を示す流れ図。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…アナログ信号入力カード、2…マルチプレクサ、
3.15…基準電圧回路、5…増幅器、6…絶縁増幅
器、7…A/D変換器、8…インタフェース、10…上
位装置、11…センサ、13…端子台、16,18…マ
イクロプロセッサ、19…温度検出部、20…温度特性
テーブル。
1 ... Analog signal input card, 2 ... Multiplexer,
3.15 ... Reference voltage circuit, 5 ... Amplifier, 6 ... Isolation amplifier, 7 ... A / D converter, 8 ... Interface, 10 ... Upper device, 11 ... Sensor, 13 ... Terminal block, 16, 18 ... Microprocessor, 19 ... Temperature detector, 20 ... Temperature characteristic table.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部から入力されたアナログのデータ信
号及び温度補償型の基準電圧源から出力された基準電圧
をマルチプレクサでもって一定周期毎に取込んでA/D
変換し、前記データ信号をデジタルのデータ信号として
出力すると共に、A/D変換された基準電圧でA/D変
換動作の動作異常を監視するアナログ信号入力装置にお
いて、 装置内温度が基準温度状態時にA/D変換された基準電
圧を期待電圧として記憶する期待電圧メモリと、実際に
A/D変換された基準電圧と前記期待電圧との間の偏差
電圧を算出する偏差電圧算出手段と、この算出された偏
差電圧に基づいて前記A/D変換されたデータ信号値を
補正するデータ信号補正手段とを備えたアナログ信号入
力装置。
1. An A / D device that captures an analog data signal input from the outside and a reference voltage output from a temperature-compensated reference voltage source with a multiplexer at regular intervals.
An analog signal input device for converting and outputting the data signal as a digital data signal, and monitoring an abnormal operation of an A / D conversion operation with an A / D converted reference voltage, An expected voltage memory for storing the A / D converted reference voltage as an expected voltage, a deviation voltage calculation means for calculating a deviation voltage between the A / D converted reference voltage and the expected voltage, and this calculation An analog signal input device, comprising: a data signal correction means for correcting the A / D-converted data signal value based on the generated deviation voltage.
【請求項2】 外部から入力されたアナログのデータ信
号及び内部の基準電圧源から出力された基準電圧をマル
チプレクサでもって一定周期毎に取込んでA/D変換
し、前記データ信号をデジタルのデータ信号として出力
すると共に、A/D変換された基準電圧でA/D変換動
作の動作異常を監視するアナログ信号入力装置におい
て、 温度を検出する温度検出部と、各温度におけるA/D変
換された基準電圧の変動率を記憶する温度特性テーブル
と、前記温度検出部から出力された温度に対応する変動
率を用いて実際にA/D変換されたデータ信号値を補正
するデータ信号補正手段とを備えたアナログ信号入力装
置。
2. An analog data signal input from the outside and a reference voltage output from an internal reference voltage source are taken in at a constant cycle by a multiplexer and A / D converted, and the data signal is converted into digital data. In the analog signal input device that outputs a signal and monitors the operation abnormality of the A / D conversion operation with the A / D converted reference voltage, the temperature detection unit for detecting the temperature and the A / D conversion at each temperature are performed. A temperature characteristic table that stores the variation rate of the reference voltage, and a data signal correction unit that corrects the data signal value that is actually A / D converted using the variation rate corresponding to the temperature output from the temperature detection unit. Equipped analog signal input device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010210391A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Yazaki Corp Apparatus for measuring voltage of assembled battery
US8643376B2 (en) 2009-03-04 2014-02-04 Yazaki Corporation Voltage measuring apparatus of assembled battery
JP2015099235A (en) * 2013-11-19 2015-05-28 カシオ計算機株式会社 Signal processing device, signal processing method and program

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