JPH08128851A - Sensor output signal-processing circuit - Google Patents

Sensor output signal-processing circuit

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JPH08128851A
JPH08128851A JP6266506A JP26650694A JPH08128851A JP H08128851 A JPH08128851 A JP H08128851A JP 6266506 A JP6266506 A JP 6266506A JP 26650694 A JP26650694 A JP 26650694A JP H08128851 A JPH08128851 A JP H08128851A
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JP
Japan
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output
signal
sensor
value
voltage
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Withdrawn
Application number
JP6266506A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Sugino
聡 杉野
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To correct a background value (detection level) after installation by providing a storage part for retaining a non-signal reference value corresponding to the background value outputted by an input part amplifier. CONSTITUTION: When a signal is fed to a periodical inspection instruction terminal CAL of a digital controller 17 on periodical inspection, the controller 17 samples the output signal from an input part amplifier 10 for a specific number of times. Then, after averaging processing, a signal level value (corresponding to a background value) is written in a non-signal reference value (EEPROM) storage 14 as a non-signal reference value on inspection. At the time of shipment, the signal level value is written in a non-signal reference value storage 13 on manufacture. The controller 17 monitors an input signal from a sensor 8 at normal operation and compares an input value with the non-signal reference value on inspection. When the difference between the output value of an A/D converter 12 and the non-signal reference value on inspection is equal to or more than a specific value at least for a specific number of times, it is judged that a target to be detected exists and a detection signal is outputted to an output part 16.

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、センサー出力信号を処
理するセンサー出力信号処理回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor output signal processing circuit for processing a sensor output signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のセンサーシステムの一例を図5に
基づいて説明する。図5は、火災による煙を光学的に検
知する煙センサーシステムの煙センサー周辺の構成を示
した構成図である。図で、1は煙センサー、2は煙セン
サー1の内部に配置されたLED、3は煙センサー1の
内部に配置された受光素子、4はセンサー出力信号処理
回路である。LED2から放射される光が、直接、受光
素子3に入射しないように構成されている。
2. Description of the Related Art An example of a conventional sensor system will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration around a smoke sensor of a smoke sensor system that optically detects smoke caused by a fire. In the figure, 1 is a smoke sensor, 2 is an LED arranged inside the smoke sensor 1, 3 is a light receiving element arranged inside the smoke sensor 1, and 4 is a sensor output signal processing circuit. The light emitted from the LED 2 is configured so as not to directly enter the light receiving element 3.

【0003】図5に示すように構成した煙センサーシス
テムで、煙センサー1の内部に煙5が侵入すると、LE
D2から放射され煙5によって乱反射された光が、受光
素子3に入射する。受光素子3は、入射した光に応じた
電気信号をセンサー出力信号処理回路4の初段に設けら
れた入力部増幅器6に入力する。その後、ノイズ除去等
の処理が施されて、センサー出力信号処理回路4から出
力される。
In the smoke sensor system configured as shown in FIG. 5, when smoke 5 enters the smoke sensor 1, LE
The light emitted from D2 and diffusely reflected by the smoke 5 enters the light receiving element 3. The light receiving element 3 inputs an electric signal corresponding to the incident light to the input section amplifier 6 provided in the first stage of the sensor output signal processing circuit 4. After that, processing such as noise removal is performed, and the signal is output from the sensor output signal processing circuit 4.

【0004】入力部増幅器6が出力する電圧レベルと、
検知対象を検知する基準となる閾値電圧レベルと、検知
対象が存在しない場合に入力部増幅器6が出力する電圧
レベルとの関係を図6に基づいて説明する。図で、A
は、煙センサー1の内部にLED2の放射光を乱反射す
るものがなく、受光素子3への入射光がない場合に、入
力部増幅器6が出力する電圧信号、Bは閾値電圧であ
る。火災が発生して、所定濃度以上の煙5が煙センサー
1の内部に侵入すると、電圧信号Aのレベルが、閾値電
圧Bのレベルを越える。これにより、煙センサーシステ
ムは、火災が発生した旨の信号を外部回路に出力するよ
うになる。電圧信号Aのレベル及び閾値電圧Bのレベル
は、入力部増幅器6の最大出力電圧値のレベル調整等と
併せて、センサー出力信号処理回路4に設けられた可変
抵抗等を調整することによって出荷時に設定されてい
た。
The voltage level output from the input amplifier 6,
The relationship between the threshold voltage level serving as a reference for detecting the detection target and the voltage level output by the input amplifier 6 when the detection target does not exist will be described with reference to FIG. In the figure, A
Is a voltage signal output from the input amplifier 6 when there is no diffused reflection of the emitted light of the LED 2 inside the smoke sensor 1 and no incident light to the light receiving element 3, and B is a threshold voltage. When a fire occurs and smoke 5 having a predetermined concentration or higher enters the smoke sensor 1, the level of the voltage signal A exceeds the level of the threshold voltage B. This causes the smoke sensor system to output a signal indicating that a fire has occurred to the external circuit. The level of the voltage signal A and the level of the threshold voltage B are adjusted at the time of shipment by adjusting the variable resistance and the like provided in the sensor output signal processing circuit 4 together with the level adjustment of the maximum output voltage value of the input amplifier 6. It was set.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上に説明した煙セン
サーシステムにおいては、その構造上、煙センサー1の
内部へのゴミ7等の付着により、検知対象である煙5が
煙センサー1の内部に存在しない場合でも、煙センサー
1からセンサー出力信号処理回路4に出力される電圧信
号のレベルが変化することがあった。つまり、煙5が煙
センサー1の内部に存在しない場合でも、LED2から
放射された光がゴミ7に乱反射されて受光素子3に入射
することにより、受光素子3に入射光がない場合の電圧
信号Aのレベルより高いレベルの電圧信号(例えば、図
2に示す電圧信号C)が、入力部増幅器6から出力され
てしまうことがあった。これにより、煙センサー1を設
置した後に、煙センサーシステムの煙検知レベルが実質
的に変化してしまうという問題点があった。
In the smoke sensor system described above, due to the structure of the smoke sensor 1, the smoke 5 to be detected is caused to adhere to the inside of the smoke sensor 1 due to the attachment of dust 7 and the like to the inside of the smoke sensor 1. Even if it does not exist, the level of the voltage signal output from the smoke sensor 1 to the sensor output signal processing circuit 4 may change. That is, even if the smoke 5 does not exist inside the smoke sensor 1, the light emitted from the LED 2 is diffusely reflected by the dust 7 and is incident on the light receiving element 3, so that the voltage signal when there is no incident light on the light receiving element 3. A voltage signal having a higher level than the level A (for example, the voltage signal C shown in FIG. 2) may be output from the input amplifier 6. This causes a problem that the smoke detection level of the smoke sensor system substantially changes after the smoke sensor 1 is installed.

【0006】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、設置した後のバックグラウン
ド値の補正が可能なセンサー出力信号処理回路の構造を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances.
It is an object of the invention to provide a structure of a sensor output signal processing circuit capable of correcting the background value after installation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載のセンサー出力信号処理回路は、セン
サーの出力信号を処理するセンサー出力信号処理回路で
あって、前記センサーが出力する電圧信号を増幅する入
力部増幅器を備え、検知対象が存在しない場合の前記セ
ンサーの出力を受けて前記入力部増幅器が出力する製造
時のバックグラウンド値に対応した、製造時無信号基準
値を保持する製造時無信号基準値記憶部と、点検時の前
記バックグラウンド値に対応した点検時無信号基準値を
保持する点検時無信号基準値記憶部とを備え、点検時に
前記点検時無信号基準値を更新して、前記センサーの検
知レベルを補正すると共に、適宜、前記製造時無信号基
準値と、前記点検時無信号基準値とを比較して、それら
の値の差が所定値以上になった場合に、その旨を知らせ
る信号を出力することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the sensor output signal processing circuit according to claim 1 is a sensor output signal processing circuit for processing an output signal of the sensor, and a voltage output by the sensor. An input amplifier for amplifying a signal is provided, and a manufacturing no-signal reference value corresponding to a manufacturing background value output by the input amplifier in response to an output of the sensor when there is no detection target is held. A non-signal reference value storage part for manufacturing and a no-signal reference value storage part for inspection that holds a no-signal reference value for inspection corresponding to the background value at the time of inspection, and the no-signal reference value for inspection Is updated to correct the detection level of the sensor and, at the same time, the manufacturing no-signal reference value is compared with the inspection no-signal reference value, and the difference between these values is equal to or more than a predetermined value. If it becomes, it is characterized in that for outputting a signal indicating that effect.

【0008】請求項2記載のセンサー出力信号処理回路
は、センサーの出力信号を処理するセンサー出力信号処
理回路であって、基準電源と、前記センサーが出力する
電圧信号を増幅する入力部増幅器とを備え、電源投入時
または点検時、前記基準電源が出力する基準電圧を読み
取り、検知対象が存在しない場合に前記入力部増幅器が
出力するバックグラウンド値に対応した、無信号基準値
が、前記基準電圧と等しくなるように、前記入力部増幅
器の出力電圧を調整し、前記センサーの検知レベルを補
正することを特徴とするものである。
A sensor output signal processing circuit according to a second aspect of the present invention is a sensor output signal processing circuit for processing an output signal of a sensor, comprising a reference power source and an input amplifier for amplifying a voltage signal output by the sensor. When the power supply is turned on or at the time of inspection, the reference voltage output by the reference power supply is read, and the no-signal reference value corresponding to the background value output by the input amplifier when there is no detection target is the reference voltage. The output voltage of the input amplifier is adjusted so as to be equal to, and the detection level of the sensor is corrected.

【0009】請求項3記載のセンサー出力信号処理回路
は、センサーの出力信号を処理するセンサー出力信号処
理回路であって、前記センサーが出力する電圧信号を増
幅する入力部増幅器と、前記入力部増幅器からの出力信
号をデジタル信号として入力するデジタル制御器とを備
え、検知対象が存在しない場合に前記センサーが出力す
る電圧信号に対応して予め設定された最小出力電圧値が
センサー出力信号処理回路から出力されるように、ま
た、前記入力部増幅器を飽和させ、飽和した前記入力部
増幅器が出力する電圧信号に対応して予め設定された最
大出力電圧値がセンサー出力信号処理回路から出力され
るように前記デジタル制御器で対応付けて、前記センサ
ーの検知レベルを補正することを特徴とするものであ
る。
A sensor output signal processing circuit according to claim 3 is a sensor output signal processing circuit for processing an output signal of a sensor, wherein an input amplifier for amplifying a voltage signal output by the sensor, and the input amplifier. And a digital controller for inputting the output signal from the digital signal as a digital signal, and the minimum output voltage value set in advance corresponding to the voltage signal output by the sensor when the detection target does not exist from the sensor output signal processing circuit. So that the input output amplifier is saturated, and a maximum output voltage value preset corresponding to the saturated output voltage signal of the input amplifier is output from the sensor output signal processing circuit. It is characterized in that the detection level of the sensor is corrected by associating with the digital controller.

【0010】[0010]

【作用】請求項1記載のセンサー出力信号処理回路は、
製造時にセンサーが出力するバックグラウンド値に対応
した製造時無信号基準値を保持する製造時無信号基準値
記憶部と、点検時にセンサーが出力するバックグラウン
ド値に対応した点検時無信号基準値を保持する点検時無
信号基準値記憶部とを設けておき、予め、製造時に製造
時無信号基準値を製造時無信号基準値記憶部に記憶させ
たものである。このように構成して、点検時に点検時無
信号基準値を更新することによって、センサーシステム
の検知レベルを補正することができる。また、製造時無
信号基準値と点検時無信号基準値とを保持しているの
で、それらを比較することによって、点検時無信号基準
値の変化を検知することができる。
The sensor output signal processing circuit according to claim 1
There is a manufacturing no-signal reference value storage unit that holds the manufacturing no-signal reference value corresponding to the background value output by the sensor during manufacturing, and an inspection no-signal reference value corresponding to the background value output by the sensor during inspection. An inspection-time no-signal reference value storage section is provided, and a manufacturing no-signal reference value is stored in advance in the manufacturing no-signal reference value storage section. With this configuration, the detection level of the sensor system can be corrected by updating the no-signal reference value during inspection during inspection. Further, since the no-signal reference value during manufacturing and the no-signal reference value during inspection are held, a change in the no-signal reference value during inspection can be detected by comparing them.

【0011】請求項2記載のセンサー出力信号処理回路
は、基準電源と、センサーが出力する電圧信号を増幅す
る入力部増幅器とを備え、電源投入時または点検時、基
準電源が出力する基準電圧を読み取り、その基準電圧
と、検知対象が存在しない場合に入力部増幅器から出力
される電圧に対応した無信号基準値とが等しくなるよう
に、オフセット値を入力部増幅器で加算して、入力部増
幅器の出力電圧を調整するように構成したものである。
このように構成することによって、無信号時の入力部増
幅器の出力電圧を補正することができる。この場合、出
荷時にバックグラウンド値を記憶させる必要はない。
A sensor output signal processing circuit according to a second aspect of the present invention comprises a reference power source and an input amplifier for amplifying a voltage signal output by the sensor, and outputs the reference voltage output by the reference power source at the time of power-on or inspection. The offset voltage is added by the input amplifier so that the reference voltage and the no-signal reference value corresponding to the voltage output from the input amplifier when there is no detection target are read, and the input amplifier is read. Is configured to adjust the output voltage of the.
With this configuration, it is possible to correct the output voltage of the input amplifier when there is no signal. In this case, it is not necessary to store the background value at the time of shipping.

【0012】請求項3記載のセンサー出力信号処理回路
は、センサーが出力する電圧信号を増幅する入力部増幅
器と、その入力部増幅器からの出力信号をデジタル信号
として入力するデジタル制御器とを設け、検知対象が存
在しない場合にセンサーが出力する電圧信号に対応し
て、センサー出力信号処理回路が予め設定された最小出
力電圧値を出力するように、また、入力部増幅器を飽和
させ、飽和した入力部増幅器が出力する電圧信号に対応
して予め設定された最大出力電圧値がセンサー出力信号
処理回路から出力されるようにデジタル制御器で対応付
けを行うように構成したものである。このように構成す
ることによって、センサーの出力が経時変化により変化
してもセンサー出力信号処理回路の最少出力値を一定に
保つこことができる。また、飽和した入力部増幅器が出
力する電圧信号に、予め設定されたセンサー出力信号処
理回路の最大出力電圧値を対応させるので、センサー出
力信号処理回路の最大出力電圧値の調整が不要になる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a sensor output signal processing circuit, which is provided with an input amplifier for amplifying a voltage signal output from the sensor, and a digital controller for inputting an output signal from the input amplifier as a digital signal. Depending on the voltage signal output by the sensor when there is no detection target, the sensor output signal processing circuit outputs the preset minimum output voltage value, and the input amplifier is saturated to saturate the input voltage. The digital controller performs the correspondence so that the maximum output voltage value preset corresponding to the voltage signal output from the local amplifier is output from the sensor output signal processing circuit. With this configuration, the minimum output value of the sensor output signal processing circuit can be kept constant even if the sensor output changes with time. Moreover, since the preset maximum output voltage value of the sensor output signal processing circuit is associated with the voltage signal output from the saturated input amplifier, it is not necessary to adjust the maximum output voltage value of the sensor output signal processing circuit.

【0013】例えば、入力部増幅器のアナログ出力電圧
をデジタル値で入力するデジタル制御器、そのデジタル
制御器から出力される所定桁のデジタル値を入力してア
ナログ電圧を出力するD/A変換器を設け、無信号時の
入力部増幅器の出力電圧、入力部増幅器の最大の出力電
圧(飽和した入力部増幅器が出力する出力電圧)が、そ
れぞれ、デジタル制御器から出力される所定桁のデジタ
ル値の最小値、最大値に対応するように構成しておく。
これにより、D/A変換器のアナログ出力値の最小値、
最大値が、それぞれ、無信号時の入力部増幅器の出力電
圧、入力部増幅器の最大の出力電圧(飽和した入力部増
幅器が出力する出力電圧)に対応するようになる。つま
り、無信号時のセンサーの電圧信号が経時的に変化して
も、無信号時の入力部増幅器の出力は、デジタル制御器
が出力する所定桁のデジタル値の最小値に対応づけられ
る。
For example, a digital controller for inputting the analog output voltage of the input amplifier as a digital value and a D / A converter for inputting a digital value of a predetermined digit output from the digital controller and outputting an analog voltage are provided. The output voltage of the input amplifier when there is no signal, the maximum output voltage of the input amplifier (the output voltage of the saturated input amplifier) is the digital value of the predetermined digit output from the digital controller. It is configured to correspond to the minimum and maximum values.
As a result, the minimum analog output value of the D / A converter,
The maximum values correspond to the output voltage of the input amplifier and the maximum output voltage of the input amplifier (the output voltage of the saturated input amplifier) when there is no signal, respectively. That is, even when the voltage signal of the sensor when there is no signal changes with time, the output of the input amplifier when there is no signal is associated with the minimum value of the digital value of a predetermined digit output by the digital controller.

【0014】また、D/A変換器の出力電圧の最大値を
保証する必要のある場合(D/A変換器の出力電圧が、
D/A変換器より後段の回路の入力電圧の上限によって
制限されている場合)は、D/A変換器の電源電圧をそ
の最大値に設定することで対応することができる。
When it is necessary to guarantee the maximum value of the output voltage of the D / A converter (the output voltage of the D / A converter is
In the case where it is limited by the upper limit of the input voltage of the circuit subsequent to the D / A converter), it can be dealt with by setting the power supply voltage of the D / A converter to its maximum value.

【0015】[0015]

【実施例】図1に基づいて本発明のセンサー出力信号処
理回路の一実施例について説明する。図で、8はセンサ
ー、9はセンサー8の出力信号を処理するセンサー出力
信号処理回路である。センサー出力信号処理回路9は、
センサー出力を増幅する入力部増幅器10、入力部増幅
器10の出力信号のノイズを除去するフィルター11、
サンプルアンドホールド回路を内蔵しフィルター11の
出力をデジタル値に変換するA/D変換器12、製造時
の入力部増幅器10の出力(バックグラウンド値)に対
応した製造時無信号基準値を保持する製造時EEPROM記憶
器13(製造時無信号基準値記憶部)と、点検時のバッ
クグラウンド値に対応した点検時無信号基準値を保持す
る点検時EEPROM記憶器14(点検時無信号基準値記憶
部)とを備えた記憶部15、出力部16、A/D変換器
12が出力するデジタル値の入力、記憶部15との値交
換、内蔵した比較器での値比較、出力部16へのデジタ
ル値出力等を行うデジタル制御器17、パワーオンリセ
ット回路18とで構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the sensor output signal processing circuit of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, 8 is a sensor, and 9 is a sensor output signal processing circuit for processing the output signal of the sensor 8. The sensor output signal processing circuit 9 is
An input amplifier 10 for amplifying the sensor output, a filter 11 for removing noise of an output signal of the input amplifier 10,
An A / D converter 12 that incorporates a sample-and-hold circuit and converts the output of the filter 11 into a digital value, and holds a no-signal reference value during manufacturing corresponding to the output (background value) of the input amplifier 10 during manufacturing. Manufacturing EEPROM storage unit 13 (manufacturing no-signal reference value storage unit) and inspection EEPROM storage unit 14 that holds an inspection no-signal reference value corresponding to the background value at the time of inspection (no-signal reference value storage at inspection) Section), an output section 16, a digital value output from the A / D converter 12, a value exchange with the storage section 15, a value comparison by a built-in comparator, and an output section 16. It is composed of a digital controller 17 for outputting a digital value and a power-on reset circuit 18.

【0016】出荷時、または、定期点検時に、デジタル
制御器17に設けられた定期点検指示端子CAL に信号が
入ると、デジタル制御器17は、入力部増幅器10から
の出力信号を1回以上、所定の回数分サンプリングを行
い、平均処理した後、点検時EEPROM記憶器14に信号レ
ベル値を点検時無信号基準値として書き込む。製造出荷
時は、製造時EEPROM記憶器13にも信号レベル値を製造
時無信号基準値として書き込んでおく。点検時EEPROM記
憶器14に書き込まれた点検時無信号基準値は、定期点
検時またはパワーオンリセット回路18が動作した場合
に更新されることになる。
When a signal is input to the regular inspection instruction terminal CAL provided in the digital controller 17 at the time of shipment or at the time of regular inspection, the digital controller 17 outputs the output signal from the input section amplifier 10 one or more times. After sampling a predetermined number of times and averaging, the signal level value is written in the EEPROM memory 14 for inspection as a no-signal reference value for inspection. At the time of manufacturing and shipping, the signal level value is also written in the manufacturing EEPROM memory 13 as a manufacturing no-signal reference value. The inspection non-signal reference value written in the inspection EEPROM memory 14 is updated at the time of periodic inspection or when the power-on reset circuit 18 operates.

【0017】また、デジタル制御器17は、通常動作時
において、センサー8からの入力信号をモニターし、入
力値と点検時無信号基準値との比較を行っている。セン
サー8の出力に対応したA/D変換器12の出力値と、
点検時無信号基準値との差をとり、その差が所定の値以
上であることが所定回数以上確認されれば、検知対象が
存在すると判断し、出力部16に検知信号を出力端子か
ら出力するように命令する。
Further, the digital controller 17 monitors the input signal from the sensor 8 during the normal operation and compares the input value with the no-signal reference value during inspection. The output value of the A / D converter 12 corresponding to the output of the sensor 8,
If a difference from the no-signal reference value during inspection is taken and it is confirmed that the difference is a predetermined value or more a predetermined number of times or more, it is determined that a detection target exists, and a detection signal is output from the output terminal to the output terminal 16. Order to do.

【0018】また、製造時EEPROM記憶器13に書き込ん
だ製造時無信号基準値から、点検時無信号基準値が所定
の値以上推移した場合に、出力部16に設けたアラーム
端子からアラーム信号を出力させることにより警告を発
することができる。
Further, when the in-manufacturing no-signal reference value written in the in-manufacturing EEPROM memory 13 has changed by more than a predetermined value from the in-manufacturing no-signal reference value, an alarm signal is output from an alarm terminal provided in the output section 16. A warning can be issued by outputting it.

【0019】点検時EEPROM記憶器14は、EEPROMで構成
してもSRAM等の揮発性メモリで構成してもよい。但し、
揮発性メモリで構成した場合、パワーダウンが発生して
パワーオンリセット回路18が動作した時には、通常動
作を行う前に、定期点検時の回路動作を行うように構成
しておく必要がある。
The EEPROM memory device for inspection 14 may be composed of an EEPROM or a volatile memory such as SRAM. However,
In the case of the volatile memory, when the power down occurs and the power-on reset circuit 18 operates, it is necessary to perform the circuit operation at the time of regular inspection before performing the normal operation.

【0020】本実施例の場合、無信号時の入力部増幅器
10の出力(バックグラウンド値)に対応する点検時無
信号基準値の更新が、定期点検時またはパワーオンリセ
ット回路18の動作時に行われるため、センサー8及び
周辺回路の経時変化を考慮に入れた検知レベルの補正が
可能となる。また、アラーム信号をアラーム端子から出
力させることによって、センサーシステムの著しい劣化
を検知し、交換時期の指示が可能となる。
In the case of the present embodiment, the no-signal reference value during inspection corresponding to the output (background value) of the input section amplifier 10 when there is no signal is updated at the time of periodic inspection or the operation of the power-on reset circuit 18. Therefore, it is possible to correct the detection level in consideration of the change with time of the sensor 8 and peripheral circuits. Further, by outputting an alarm signal from the alarm terminal, it is possible to detect a remarkable deterioration of the sensor system and to give an instruction of the replacement time.

【0021】図2に基づいて本発明のセンサー出力信号
処理回路の異なる実施例について説明する。図1に示し
た構成と同等構成については同符号を付すこととする。
図で、8はセンサー、9はセンサー8の出力信号を処理
するセンサー出力信号処理回路である。センサー出力信
号処理回路9は、センサー8の出力を増幅する入力部増
幅器10、入力部増幅器10の出力信号のノイズを除去
するフィルター11、サンプルアンドホールド回路を内
蔵しフィルター11の出力、または、後述する基準電源
が出力する基準電圧をデジタル値に変換するA/D変換
器12、出力部16、A/D変換器12が出力するデジ
タル値の入力、後述する記憶部との値交換、内蔵した比
較器での値比較、出力部16へのデジタル値出力等を行
うデジタル制御器17、パワーオンリセット回路18、
基準電源19、A/D変換器12への入力を、フィルタ
ー11の出力、または、基準電源19の出力に切り替え
るセレクタ20、点検時のバックグラウンド値に対応し
た無信号基準値を保持する、EEPROM、SRAM、フリップフ
ロップ等で構成された記憶部21とで構成されている。
A different embodiment of the sensor output signal processing circuit of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
In the figure, 8 is a sensor, and 9 is a sensor output signal processing circuit for processing the output signal of the sensor 8. The sensor output signal processing circuit 9 includes an input amplifier 10 that amplifies the output of the sensor 8, a filter 11 that removes noise in the output signal of the input amplifier 10, an output of the filter 11 that includes a sample and hold circuit, or as described below. The A / D converter 12 for converting the reference voltage output from the reference power source into a digital value, the output unit 16, the input of the digital value output by the A / D converter 12, the value exchange with the storage unit described later, and the built-in A digital controller 17 for performing a value comparison in a comparator, a digital value output to the output unit 16, etc., a power-on reset circuit 18,
A selector 20 for switching the input to the reference power source 19 and the A / D converter 12 to the output of the filter 11 or the output of the reference power source 19, and an EEPROM that holds a no-signal reference value corresponding to the background value at the time of inspection. , SRAM, a flip-flop, and the like, and a storage unit 21.

【0022】図2に示したセンサー出力信号処理回路9
で、定期点検時またはパワーダウン時、デジタル制御器
17は、定期点検指示端子CAL に印加されたCAL 端子信
号、または、パワーオンリセット回路18の発する信号
を受け、無信号時の入力部増幅器10の出力信号を所定
回数読み取り、平均化処理を行い、ここで、一度、無信
号基準値として記憶部21に書き込む。次に、セレクタ
20を制御して基準電源19より出力されている基準電
圧を参照し、この値と、記憶部21に保持した無信号基
準値とを比較し、OFFSET回路22を制御し、無信号基準
値と基準電圧値からの差の電圧をOFFSET回路22が出力
するように調整が行われる。この時、OFFSET回路22の
出力電圧の制御値は、記憶部21に記憶されたデジタル
値で制御する。従って、記憶部21には、無信号時に入
力部増幅器10より出力される出力に対応した無信号基
準値と、オフセット回路22を制御して、一定な無信号
基準値を出力させるための差の値の、2種類を記憶させ
る。
The sensor output signal processing circuit 9 shown in FIG.
At the time of regular inspection or power down, the digital controller 17 receives the CAL terminal signal applied to the regular inspection instruction terminal CAL or the signal generated by the power-on reset circuit 18 and receives no input signal. Output signal is read a predetermined number of times and averaged, and is once written in the storage unit 21 as a no-signal reference value. Next, the selector 20 is controlled to refer to the reference voltage output from the reference power source 19, this value is compared with the no-signal reference value stored in the storage unit 21, and the OFFSET circuit 22 is controlled to Adjustment is performed so that the OFFSET circuit 22 outputs a voltage that is a difference between the signal reference value and the reference voltage value. At this time, the control value of the output voltage of the OFFSET circuit 22 is controlled by the digital value stored in the storage unit 21. Therefore, the storage unit 21 stores the difference between the no-signal reference value corresponding to the output output from the input unit amplifier 10 when there is no signal and the difference for controlling the offset circuit 22 to output a constant no-signal reference value. Two types of values are stored.

【0023】上述のバックグラウンド値補正動作終了
後、通常のセンシングモードに入り、デジタル制御器1
7は、センサー8の出力値を一定時間毎にモニターし、
この際、無信号基準値との差が一定値以上となる場合
が、所定回数以上連続して発生した場合は、検知対象を
検知した旨の信号を出力部に送り検知信号を出力させ
る。また、図1に示した構成と同様に、記憶部21に製
造時のOFFSET回路22制御用の値を記憶させておき、更
新されたOFFSET制御用の値と比較し、所定以上の差が発
生した場合にアラーム信号を出力させることもできる。
After the background value correction operation described above is completed, the normal sensing mode is entered, and the digital controller 1
7 monitors the output value of the sensor 8 at regular intervals,
At this time, when the difference from the no-signal reference value is a certain value or more, or when the difference occurs more than a predetermined number of times in succession, a signal indicating that the detection target is detected is sent to the output unit and the detection signal is output. Further, similarly to the configuration shown in FIG. 1, a value for controlling the OFFSET circuit 22 at the time of manufacturing is stored in the storage unit 21 and compared with the updated value for the OFFSET control, and a difference of a predetermined value or more occurs. If it does, an alarm signal can be output.

【0024】本実施例の場合、無信号時の入力部増幅回
器の出力(バックグラウンド値)が一定に保たれるた
め、センサーの検知レベルのノイズマージンレベルが一
定の値に保持され、信号検知信頼性の向上及び製品の長
寿命化が可能である。
In the case of the present embodiment, the output (background value) of the input amplification circuit is kept constant when there is no signal, so that the noise margin level of the detection level of the sensor is kept at a constant value. It is possible to improve detection reliability and prolong product life.

【0025】図3に基づいて本発明のセンサー出力信号
処理回路のさらに異なる実施例について説明する。図
で、23はセンサー、24はセンサー23の出力信号を
処理するセンサー出力信号処理回路である。センサー出
力信号処理回路24は、センサー23の出力を増幅する
入力部増幅器25、入力部増幅器25の出力信号のノイ
ズを除去するフィルター26、サンプルアンドホールド
回路を内蔵しフィルター26の出力をデジタル値に変換
するA/D変換器27、A/D変換器27が出力するデ
ジタル値の入力、後述する記憶部との値交換、出力部へ
のデジタル値出力等を行うデジタル制御器28、基準電
源29、入力部増幅器25への入力を、センサー23の
出力、または、基準電源29の出力に切り替えるセレク
タ30、記憶部31、デジタル制御器28の出力するデ
ジタル値を入力してアナログ電圧を出力するD/A変換
器32、D/A変換器32の出力をバッファリングする
出力部33とで構成されている。
A different embodiment of the sensor output signal processing circuit of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, 23 is a sensor, and 24 is a sensor output signal processing circuit that processes the output signal of the sensor 23. The sensor output signal processing circuit 24 incorporates an input amplifier 25 that amplifies the output of the sensor 23, a filter 26 that removes noise in the output signal of the input amplifier 25, and a sample-and-hold circuit, and outputs the output of the filter 26 to a digital value. An A / D converter 27 for conversion, a digital controller 28 for inputting a digital value output from the A / D converter 27, exchanging a value with a storage unit described later, outputting a digital value to an output unit, and a reference power supply 29 , A selector 30 that switches the input to the input amplifier 25 to the output of the sensor 23 or the output of the reference power supply 29, the storage unit 31, the digital value output from the digital controller 28 is input, and the analog voltage is output D The A / A converter 32 and the output unit 33 that buffers the output of the D / A converter 32.

【0026】通常のセンシングモードに入る前に、入力
部増幅器25の出力電圧レンジの自動調整が行われる。
入力部増幅器25の出力の最小値は、予め記憶部31に
記憶させていた、無信号時の入力部増幅器25の出力
(バックグラウンド値)に設定され、この値が、デジタ
ル制御器28の出力するデジタル値の最小値に対応づけ
られる。
Before entering the normal sensing mode, the output voltage range of the input amplifier 25 is automatically adjusted.
The minimum value of the output of the input section amplifier 25 is set to the output (background value) of the input section amplifier 25 when there is no signal, which is stored in the storage section 31 in advance, and this value is the output of the digital controller 28. Associated with the minimum digital value.

【0027】次に、入力部増幅器25の出力の最大値の
設定方法について説明する。まず、デジタル制御器28
によってセレクタ30を制御して、入力部増幅器25の
入力を、基準電圧29の飽和基準電圧の出力に切り替え
る。飽和基準電圧は、入力部増幅器25が飽和する電圧
に設定されている。基準電源29より飽和基準電圧を供
給して、入力部増幅器25を飽和させ、その時の入力部
増幅器25の出力電圧を、入力部増幅器25の出力の最
大値としてデジタル制御器28に読み取らせ、記憶部3
1に保存しておく。この入力部増幅器25の出力の最大
値は、デジタル制御器28の出力するデジタル値の最大
値に対応づけられることになる。
Next, a method for setting the maximum value of the output of the input amplifier 25 will be described. First, the digital controller 28
By controlling the selector 30, the input of the input amplifier 25 is switched to the output of the saturation reference voltage of the reference voltage 29. The saturation reference voltage is set to a voltage at which the input amplifier 25 saturates. A saturation reference voltage is supplied from the reference power supply 29 to saturate the input amplifier 25, and the output voltage of the input amplifier 25 at that time is read by the digital controller 28 as the maximum value of the output of the input amplifier 25 and stored. Part 3
Save it in 1. The maximum output value of the input amplifier 25 is associated with the maximum digital value output by the digital controller 28.

【0028】さらに、以上に説明したように設定した入
力部増幅器25の最大値と最小値との間の入力値につい
ては、デジタル制御器28によって、例えば、図4に示
すように、直線関係等の関数式で対応づけを行う。図4
は、入力部増幅器25の入力と、D/A変換器32の出
力(出力部33の出力)との関係を表わした線図であ
る。図で、横軸は、入力部増幅器25の入力を表わし、
縦軸は、D/A変換器32の出力(出力部33の出力)
を表わしている。但し、関数式は、実施例に限定されな
い。このようにして、アナログ出力での出力値が要求さ
れる場合、出力電圧(出力部33の出力)の範囲設定が
自動的に行われるため、製造出荷時の調整作業の工数削
減及び外部部品点数の削減が可能となる。
Further, regarding the input value between the maximum value and the minimum value of the input section amplifier 25 set as described above, the digital controller 28 causes, for example, a linear relationship as shown in FIG. Correspond with the functional expression of. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the input of the input section amplifier 25 and the output of the D / A converter 32 (output of the output section 33). In the figure, the horizontal axis represents the input of the input amplifier 25,
The vertical axis represents the output of the D / A converter 32 (output of the output unit 33)
Is represented. However, the functional expression is not limited to the embodiment. In this way, when the analog output value is required, the range of the output voltage (output of the output unit 33) is automatically set. Can be reduced.

【0029】また、D/A変換器28の出力電圧の最大
値を保証する必要のある場合(D/A変換器28の出力
電圧が、D/A変換器28より後段の回路の入力電圧の
上限によって制限されている場合)は、D/A変換器2
8の電源電圧をその最大値に設定することで対応するこ
とができる。
When it is necessary to guarantee the maximum value of the output voltage of the D / A converter 28 (the output voltage of the D / A converter 28 is less than the input voltage of the circuit subsequent to the D / A converter 28). D / A converter 2 if limited by the upper limit)
This can be dealt with by setting the power supply voltage of No. 8 to its maximum value.

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1記載のセンサー出力信号処理回
路は、点検時に点検時無信号基準値を更新することによ
って、センサーシステムの検知レベルを補正することが
できる。また、製造時無信号基準値と点検時無信号基準
値とを保持しているので、それらを比較することによっ
て、点検時無信号基準値の変化を検知することができ
る。
According to the sensor output signal processing circuit of the first aspect, the detection level of the sensor system can be corrected by updating the no-signal reference value during inspection during inspection. Further, since the no-signal reference value during manufacturing and the no-signal reference value during inspection are held, a change in the no-signal reference value during inspection can be detected by comparing them.

【0031】請求項2記載のセンサー出力信号処理回路
は、無信号時の入力部増幅器の出力電圧を補正すること
ができるので、ノイズマージンを一定に保つことができ
検知信頼性を高めることができる。この場合、出荷時に
バックグラウンド値を記憶させる必要はない。
Since the sensor output signal processing circuit according to the second aspect can correct the output voltage of the input amplifier when there is no signal, the noise margin can be kept constant and the detection reliability can be improved. . In this case, it is not necessary to store the background value at the time of shipping.

【0032】請求項3記載のセンサー出力信号処理回路
は、バックグラウンド値が経時変化により変化してもセ
ンサー出力信号処理回路の最少出力値を一定に保つここ
とができる。また、飽和した入力部増幅器が出力する電
圧信号に、予め設定されたセンサー出力信号処理回路の
最大出力電圧値を対応させるので、センサー出力信号処
理回路の最大出力電圧値の調整が不要になる。
In the sensor output signal processing circuit according to the third aspect, the minimum output value of the sensor output signal processing circuit can be kept constant even if the background value changes with time. Moreover, since the preset maximum output voltage value of the sensor output signal processing circuit is associated with the voltage signal output from the saturated input amplifier, it is not necessary to adjust the maximum output voltage value of the sensor output signal processing circuit.

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

【図1】本発明のセンサー出力信号処理回路の一実施例
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a sensor output signal processing circuit of the present invention.

【図2】本発明のセンサー出力信号処理回路の異なる実
施例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the sensor output signal processing circuit of the present invention.

【図3】本発明のセンサー出力信号処理回路のさらに異
なる実施例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing still another embodiment of the sensor output signal processing circuit of the present invention.

【図4】本発明のセンサー出力信号処理回路の入力部増
幅器の出力と、出力部の出力との関係を表わす線図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output of the input section amplifier and the output of the output section of the sensor output signal processing circuit of the present invention.

【図5】センサーシステムの構成の一例を示す構成図で
ある。
FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of a configuration of a sensor system.

【図6】入力部増幅器が出力する電圧レベルと、検知対
象を検知する基準となる閾値電圧レベルとの関係を示す
線図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a voltage level output from an input amplifier and a threshold voltage level serving as a reference for detecting a detection target.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8,23 センサー 9,24 センサー出力信号処理回路 10,25 入力部増幅器 13 製造時EEPROM記憶部(製造時無信号基
準値記憶部) 14 点検時EEPROM記憶部(点検時無信号基
準値記憶部) 19 基準電源 28 デジタル制御器
8,23 Sensor 9,24 Sensor output signal processing circuit 10,25 Input amplifier 13 Manufacturing EEPROM memory (manufacturing no-signal reference value memory) 14 Inspection EEPROM memory (no-signal reference value memory) 19 Reference power supply 28 Digital controller

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 センサーの出力信号を処理するセンサー
出力信号処理回路であって、前記センサーが出力する電
圧信号を増幅する入力部増幅器を備え、検知対象が存在
しない場合の前記センサーの出力を受けて前記入力部増
幅器が出力する製造時のバックグラウンド値に対応し
た、製造時無信号基準値を保持する製造時無信号基準値
記憶部と、点検時の前記バックグラウンド値に対応した
点検時無信号基準値を保持する点検時無信号基準値記憶
部とを備え、点検時に前記点検時無信号基準値を更新し
て、前記センサーの検知レベルを補正すると共に、適
宜、前記製造時無信号基準値と、前記点検時無信号基準
値とを比較して、それらの値の差が所定値以上になった
場合に、その旨を知らせる信号を出力することを特徴と
するセンサー出力信号処理回路。
1. A sensor output signal processing circuit for processing an output signal of a sensor, comprising an input amplifier for amplifying a voltage signal output by the sensor, and receiving an output of the sensor when there is no detection target. And a no-manufacturing signal reference value storage unit that holds a no-manufacturing signal reference value corresponding to the manufacturing background value output by the input amplifier, and a no-in-test value corresponding to the background value at the time of inspection. An inspection-time no-signal reference value storage unit that holds a signal reference value, and updates the inspection-time no-signal reference value at the time of inspection to correct the detection level of the sensor. The sensor output signal processing is characterized in that a value is compared with the reference value for no signal during inspection, and when the difference between these values exceeds a predetermined value, a signal to that effect is output. Logic circuit.
【請求項2】 センサーの出力信号を処理するセンサー
出力信号処理回路であって、基準電源と、前記センサー
が出力する電圧信号を増幅する入力部増幅器とを備え、
電源投入時または点検時、前記基準電源が出力する基準
電圧を読み取り、検知対象が存在しない場合に前記入力
部増幅器が出力するバックグラウンド値に対応した、無
信号基準値が、前記基準電圧と等しくなるように、前記
入力部増幅器の出力電圧を調整し、前記センサーの検知
レベルを補正することを特徴とするセンサー出力信号処
理回路。
2. A sensor output signal processing circuit for processing an output signal of a sensor, comprising a reference power supply and an input amplifier for amplifying a voltage signal output by the sensor,
At power-on or inspection, the reference voltage output by the reference power source is read, and the no-signal reference value corresponding to the background value output by the input amplifier when there is no detection target is equal to the reference voltage. The output voltage of the input amplifier is adjusted so that the detection level of the sensor is corrected.
【請求項3】 センサーの出力信号を処理するセンサー
出力信号処理回路であって、前記センサーが出力する電
圧信号を増幅する入力部増幅器と、前記入力部増幅器か
らの出力信号をデジタル信号として入力するデジタル制
御器とを備え、検知対象が存在しない場合に前記センサ
ーが出力する電圧信号に対応して予め設定された最小出
力電圧値がセンサー出力信号処理回路から出力されるよ
うに、また、前記入力部増幅器を飽和させ、飽和した前
記入力部増幅器が出力する電圧信号に対応して予め設定
された最大出力電圧値がセンサー出力信号処理回路から
出力されるように前記デジタル制御器で対応付けて、前
記センサーの検知レベルを補正することを特徴とするセ
ンサー出力信号処理回路。
3. A sensor output signal processing circuit for processing an output signal of a sensor, wherein an input amplifier for amplifying a voltage signal output by the sensor, and an output signal from the input amplifier are inputted as digital signals. A digital controller, wherein the sensor output signal processing circuit outputs a preset minimum output voltage value corresponding to the voltage signal output by the sensor when there is no detection target, and the input Saturating the partial amplifier, the maximum output voltage value preset corresponding to the voltage signal output from the saturated input amplifier is associated with the digital controller so as to be output from the sensor output signal processing circuit, A sensor output signal processing circuit, which corrects a detection level of the sensor.
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