JPH08304104A - 電子式測定装置の補償方法 - Google Patents
電子式測定装置の補償方法Info
- Publication number
- JPH08304104A JPH08304104A JP7114227A JP11422795A JPH08304104A JP H08304104 A JPH08304104 A JP H08304104A JP 7114227 A JP7114227 A JP 7114227A JP 11422795 A JP11422795 A JP 11422795A JP H08304104 A JPH08304104 A JP H08304104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- compensation data
- compensating
- digital
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、ある物理量を選択的に測定する系
で、測定系が複数の環境変数によって影響を受ける場合
でも、少ない演算時間で高精度の補正が可能な電子測定
装置を実現することを目的とする。 【構成】物理量を感受するセンサと、前記センサを補償
するデータを得る少なくとも一つ以上のセンサと、Ａ／
Ｄ変換手段６と、メモリ手段１と、デジタル演算手段２
と、出力インタフェース７を備えた電子式測定装置で、
あらかじめ測定され、装置の固有の特性を示す補償デー
タが、デジタル信号に関して任意の間隔を有する区間が
アドレスとなるＮ次元の配列の一要素中に、複数個格納
する。 【効果】測定系が複数の環境変数によって影響を受ける
場合でも、少ない演算時間で高精度の補正が可能とな
る。
で、測定系が複数の環境変数によって影響を受ける場合
でも、少ない演算時間で高精度の補正が可能な電子測定
装置を実現することを目的とする。 【構成】物理量を感受するセンサと、前記センサを補償
するデータを得る少なくとも一つ以上のセンサと、Ａ／
Ｄ変換手段６と、メモリ手段１と、デジタル演算手段２
と、出力インタフェース７を備えた電子式測定装置で、
あらかじめ測定され、装置の固有の特性を示す補償デー
タが、デジタル信号に関して任意の間隔を有する区間が
アドレスとなるＮ次元の配列の一要素中に、複数個格納
する。 【効果】測定系が複数の環境変数によって影響を受ける
場合でも、少ない演算時間で高精度の補正が可能とな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子式測定装置の補償方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の差圧センサの温度影響補償方法と
して次の方法が開示されている。
して次の方法が開示されている。
【０００３】 回帰関数演算法 センサの特性は、温度のパラメータに関して予め想定さ
れた回帰モデルに従う近似関数として導出する。メモリ
手段には得られた近似関数の係数を記憶させ、測定の際
には各々のパラメータに対応する出力電圧や温度の値か
ら近似式に基づいて演算することにより差圧値を算出す
る。
れた回帰モデルに従う近似関数として導出する。メモリ
手段には得られた近似関数の係数を記憶させ、測定の際
には各々のパラメータに対応する出力電圧や温度の値か
ら近似式に基づいて演算することにより差圧値を算出す
る。
【０００４】 回帰テーブル保管法 の場合と同様に、センサ特性の近似関数を導出した
後、各々のパラメータすなわち温度の値に対応する出力
電圧−差圧特性を温度に係る二次元の配列として記憶さ
せておき、測定の際には二次元の配列から出力電圧に対
応する差圧値もしくは補正量を読み出し、両者の値を合
成した上で修正された差圧値を出力する。しかし、従来
の２方法ではいずれも出力電圧−差圧特性が温度によっ
て影響を受ける系、あるいは出力電圧−差圧特性が温度
以外のパラメータによって影響を受ける系、すなわち、
差圧値ΔＰ，センサ出力電圧Ｅ，パラメータＴとすると
次式ΔＰ＝ｆ（Ｅ，Ｔ）によって整理される測定系では
有効であるが、出力電圧−差圧特性が複数のパラメータ
（環境変数）によって同時に影響を受ける測定系では十
分に正しい差圧値を得ることができない。さらに、回
帰テーブル保管法で直線補間を行う場合、演算結果とセ
ンサ特性曲線との誤差が必然的に存在して測定装置の精
度向上に不利であり、これを避けるために高次関数他に
よる補間を行う場合、演算量が飛躍的に増加してしま
う。
後、各々のパラメータすなわち温度の値に対応する出力
電圧−差圧特性を温度に係る二次元の配列として記憶さ
せておき、測定の際には二次元の配列から出力電圧に対
応する差圧値もしくは補正量を読み出し、両者の値を合
成した上で修正された差圧値を出力する。しかし、従来
の２方法ではいずれも出力電圧−差圧特性が温度によっ
て影響を受ける系、あるいは出力電圧−差圧特性が温度
以外のパラメータによって影響を受ける系、すなわち、
差圧値ΔＰ，センサ出力電圧Ｅ，パラメータＴとすると
次式ΔＰ＝ｆ（Ｅ，Ｔ）によって整理される測定系では
有効であるが、出力電圧−差圧特性が複数のパラメータ
（環境変数）によって同時に影響を受ける測定系では十
分に正しい差圧値を得ることができない。さらに、回
帰テーブル保管法で直線補間を行う場合、演算結果とセ
ンサ特性曲線との誤差が必然的に存在して測定装置の精
度向上に不利であり、これを避けるために高次関数他に
よる補間を行う場合、演算量が飛躍的に増加してしま
う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
の回帰関数演算法の発展に供し、目的とする測定値ｙ
がセンサの出力信号ｘのみの関数ではなく複数の環境変
数ｐ1 ，ｐ2 ，…によって影響を受ける複雑な測定系す
なわち次式ｙ＝ｆ（ｘ，ｐ1 ，ｐ2 ，…）によって整理
される測定系でも、あらかじめ測定され装置の固有の特
性を示す補償データを格納することができる配列空間を
有する電子式測定装置の補償方法を提供する。
の回帰関数演算法の発展に供し、目的とする測定値ｙ
がセンサの出力信号ｘのみの関数ではなく複数の環境変
数ｐ1 ，ｐ2 ，…によって影響を受ける複雑な測定系す
なわち次式ｙ＝ｆ（ｘ，ｐ1 ，ｐ2 ，…）によって整理
される測定系でも、あらかじめ測定され装置の固有の特
性を示す補償データを格納することができる配列空間を
有する電子式測定装置の補償方法を提供する。
【０００６】さらに、本発明は、あらかじめ測定され装
置の固有の特性を示す補償データをデジタル演算手段以
外の外部プロダクションコンピュータで作成することに
より、高度な回帰関数近似を行う場合でも製造に要する
時間を短縮することができる電子式測定装置の補償方法
を提供する。
置の固有の特性を示す補償データをデジタル演算手段以
外の外部プロダクションコンピュータで作成することに
より、高度な回帰関数近似を行う場合でも製造に要する
時間を短縮することができる電子式測定装置の補償方法
を提供する。
【０００７】さらに、本発明は、あらかじめ測定され装
置の固有の特性を示す補償データを作成する際に、前記
配列空間に含まれる互いに隣り合った区間の境界で演算
結果の値が不連続にならない電子式測定装置の補償方法
を提供する。
置の固有の特性を示す補償データを作成する際に、前記
配列空間に含まれる互いに隣り合った区間の境界で演算
結果の値が不連続にならない電子式測定装置の補償方法
を提供する。
【０００８】さらに、本発明は、従来の技術の回帰関
数演算法の発展に供し、測定点を含む区間で最適化され
た補償データをメモリ手段より参照することにより、精
度の高い測定値を求めることができる電子式測定装置の
補償方法を提供する。
数演算法の発展に供し、測定点を含む区間で最適化され
た補償データをメモリ手段より参照することにより、精
度の高い測定値を求めることができる電子式測定装置の
補償方法を提供する。
【０００９】さらに、本発明は、従来の技術の回帰関
数演算法の発展に供し、目的とする測定値ｙがセンサの
出力信号ｘのみの関数ではなく複数の環境変数ｐ1 ，ｐ
2 ，…によって影響を受ける複雑な測定系、すなわち、
ｙ＝ｆ(ｘ，ｐ1 ，ｐ2 ，…)によって整理される測定系
でも、メモリ手段より読み出された補償データから少な
い演算量で精度の均一な測定値を求めることができる電
子式測定装置の補償方法を提供する。
数演算法の発展に供し、目的とする測定値ｙがセンサの
出力信号ｘのみの関数ではなく複数の環境変数ｐ1 ，ｐ
2 ，…によって影響を受ける複雑な測定系、すなわち、
ｙ＝ｆ(ｘ，ｐ1 ，ｐ2 ，…)によって整理される測定系
でも、メモリ手段より読み出された補償データから少な
い演算量で精度の均一な測定値を求めることができる電
子式測定装置の補償方法を提供する。
【００１０】特に、本発明は、測定環境に係る温度およ
び静圧の変化に関係なく常に正しい差圧値が得られるよ
うにした電子式差圧伝送器の温度および静圧影響補償方
法を提供する。
び静圧の変化に関係なく常に正しい差圧値が得られるよ
うにした電子式差圧伝送器の温度および静圧影響補償方
法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による電子式測定
装置の補償方法は、複数ある物理量のうちの一つを選択
的に感受し、電気信号に変換することを目的とするセン
サと、前記センサが目的とする物理量以外の一つ以上の
物理量を感受し前記センサを補償するデータを得ること
を目的とする一つ以上のセンサと、Ａ／Ｄ変換手段と、
あらかじめ測定され装置の固有の特性を示す補償データ
および演算手順を記憶するメモリ手段と、前記各々のセ
ンサの電気信号に対応する補償データを演算手順に従っ
て前記メモリ手段より参照して演算するデジタル演算手
段と、前記デジタル演算手段の出力を表示あるいは伝送
するインタフェースとを具備し、目的とする物理量の測
定値を表示あるいは該測定値に比例した電気量に変換し
て表示あるいは伝送を行う電子式測定装置で、前記メモ
リ手段に記憶される、あらかじめ測定され装置の固有の
特性を示す補償データが、前記各々のセンサの出力に対
応するデジタル信号に関して任意の間隔を有する区間が
アドレスとなるＮ（Ｎ＞０）次元の配列の一要素中に、
複数個が格納されていることを特徴とする手段により構
成される。
装置の補償方法は、複数ある物理量のうちの一つを選択
的に感受し、電気信号に変換することを目的とするセン
サと、前記センサが目的とする物理量以外の一つ以上の
物理量を感受し前記センサを補償するデータを得ること
を目的とする一つ以上のセンサと、Ａ／Ｄ変換手段と、
あらかじめ測定され装置の固有の特性を示す補償データ
および演算手順を記憶するメモリ手段と、前記各々のセ
ンサの電気信号に対応する補償データを演算手順に従っ
て前記メモリ手段より参照して演算するデジタル演算手
段と、前記デジタル演算手段の出力を表示あるいは伝送
するインタフェースとを具備し、目的とする物理量の測
定値を表示あるいは該測定値に比例した電気量に変換し
て表示あるいは伝送を行う電子式測定装置で、前記メモ
リ手段に記憶される、あらかじめ測定され装置の固有の
特性を示す補償データが、前記各々のセンサの出力に対
応するデジタル信号に関して任意の間隔を有する区間が
アドレスとなるＮ（Ｎ＞０）次元の配列の一要素中に、
複数個が格納されていることを特徴とする手段により構
成される。
【００１２】さらに、本発明による電子式測定装置の補
償方法は、あらかじめ測定した各々のセンサの出力信号
に対応するデジタル信号をデジタル演算手段以外の外部
プロダクションコンピュータに読み込み、高度な演算を
行うことを特徴とする手段により構成される。
償方法は、あらかじめ測定した各々のセンサの出力信号
に対応するデジタル信号をデジタル演算手段以外の外部
プロダクションコンピュータに読み込み、高度な演算を
行うことを特徴とする手段により構成される。
【００１３】さらに、本発明による電子式測定装置の補
償方法は、測定時に得られる各々のセンサの出力信号に
対応する一組の補償データａ1 ，ａ2 ，…，ａm ，…，
ａn（ｎ＞Ｎ）であるとき、これを予め定められた多項
式の係数として代入し、目的とする真の測定値ｇ（ｘ，
ｐ1 ，ｐ2 ，…，ｐ1 ，…，ｐN-1 ）を計算することを
特徴とする手段によって構成される。
償方法は、測定時に得られる各々のセンサの出力信号に
対応する一組の補償データａ1 ，ａ2 ，…，ａm ，…，
ａn（ｎ＞Ｎ）であるとき、これを予め定められた多項
式の係数として代入し、目的とする真の測定値ｇ（ｘ，
ｐ1 ，ｐ2 ，…，ｐ1 ，…，ｐN-1 ）を計算することを
特徴とする手段によって構成される。
【００１４】
【作用】本発明では、あらかじめ測定され装置の固有の
特性を示す補償データが、各々のセンサの出力に対応す
るデジタル信号に関して任意の間隔を有する区間がアド
レスとなるＮ（Ｎ＞０）次元の配列の一要素中に、複数
個が格納されていることにより、測定時に得られる各々
のセンサの電気信号に対応したアドレスを検索し、メモ
リ手段より補償データを参照することができるので、精
度の高い測定を実現することができる。あらかじめ測定
した各々のセンサの出力信号に対応するデジタル信号は
デジタル演算手段以外の外部プロダクションコンピュー
タに読み込み、演算を行うため、製品に搭載される演算
処理装置の性能や演算量が軽減でき、コストの削減や製
造に要する時間の短縮に有利である。メモリ手段より参
照された補償データを演算処理装置で予め定められた多
項式に代入し、真の測定値を演算することにより、精度
の均一な測定値を求めることができる。測定点に対して
検索する補償データの数ｎは、測定精度と演算量とのか
ねあいからｎ＞Ｎを満たす範囲で選ぶことができる。
特性を示す補償データが、各々のセンサの出力に対応す
るデジタル信号に関して任意の間隔を有する区間がアド
レスとなるＮ（Ｎ＞０）次元の配列の一要素中に、複数
個が格納されていることにより、測定時に得られる各々
のセンサの電気信号に対応したアドレスを検索し、メモ
リ手段より補償データを参照することができるので、精
度の高い測定を実現することができる。あらかじめ測定
した各々のセンサの出力信号に対応するデジタル信号は
デジタル演算手段以外の外部プロダクションコンピュー
タに読み込み、演算を行うため、製品に搭載される演算
処理装置の性能や演算量が軽減でき、コストの削減や製
造に要する時間の短縮に有利である。メモリ手段より参
照された補償データを演算処理装置で予め定められた多
項式に代入し、真の測定値を演算することにより、精度
の均一な測定値を求めることができる。測定点に対して
検索する補償データの数ｎは、測定精度と演算量とのか
ねあいからｎ＞Ｎを満たす範囲で選ぶことができる。
【００１５】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は、半導体ストレインゲージを含む測定系の入
出力特性を表し、温度および静圧影響を概観する説明図
である。半導体ストレインゲージを差圧検出手段として
用いる電子式差圧伝送器が図２に示されるように構成さ
れている。図で物理量である差圧，温度，静圧はそれぞ
れ差圧センサ３，温度センサ４，静圧センサ５によって
感受され、強度に対応した電気信号を出力する。マルチ
プレクサ８は、単位時間ごとに各センサの電気信号を切
り替えて入力することにより、一組のＰＧＡ９およびＡ
／Ｄコンバータ６で、増幅およびＡ／Ｄ変換を行うこと
を可能とする。また、ＰＧＡ９は、可変抵抗器や可変コ
ンデンサなど調整を必要とする要素品を含まないが、マ
イクロプロセッサ２の信号により増幅度を固定化するこ
とが可能である。Ａ／Ｄコンバータ６によってデジタル
化した差圧信号，温度信号，静圧信号は、マイクロプロ
セッサ２を主要部とする演算処理装置１０に入力され
る。演算処理装置１０はマイクロプロセッサ２のほか、
揮発メモリ１，不揮発メモリ１′から成り、演算の出力
信号は、出力インタフェース７によって結果が表示され
るか、もしくは電気信号に変換されて測定系外に伝送さ
れる。
る。図１は、半導体ストレインゲージを含む測定系の入
出力特性を表し、温度および静圧影響を概観する説明図
である。半導体ストレインゲージを差圧検出手段として
用いる電子式差圧伝送器が図２に示されるように構成さ
れている。図で物理量である差圧，温度，静圧はそれぞ
れ差圧センサ３，温度センサ４，静圧センサ５によって
感受され、強度に対応した電気信号を出力する。マルチ
プレクサ８は、単位時間ごとに各センサの電気信号を切
り替えて入力することにより、一組のＰＧＡ９およびＡ
／Ｄコンバータ６で、増幅およびＡ／Ｄ変換を行うこと
を可能とする。また、ＰＧＡ９は、可変抵抗器や可変コ
ンデンサなど調整を必要とする要素品を含まないが、マ
イクロプロセッサ２の信号により増幅度を固定化するこ
とが可能である。Ａ／Ｄコンバータ６によってデジタル
化した差圧信号，温度信号，静圧信号は、マイクロプロ
セッサ２を主要部とする演算処理装置１０に入力され
る。演算処理装置１０はマイクロプロセッサ２のほか、
揮発メモリ１，不揮発メモリ１′から成り、演算の出力
信号は、出力インタフェース７によって結果が表示され
るか、もしくは電気信号に変換されて測定系外に伝送さ
れる。
【００１６】このような構成で、半導体ストレインゲー
ジを含む測定系それぞれに固有の入出力特性が、例え
ば、図１の模式図に表される場合、各々の測定点(Ｅ，
Ｔ，Ｐ)に対応した測定データは△印に示すように収集
されるものとする。図で、差圧信号はＥ軸、温度信号は
Ｔ軸、静圧信号はＰ軸にとられ、Ｅ，Ｔ，Ｐを定義域、
差圧値ΔＰを値域とする関数系、すなわち、ΔＰ＝ｆ
（Ｅ，Ｔ，Ｐ）に整理される特性を表している。通常、
実際に測定を行う測定点の数はさほど多くはないので、
隣接した各測定点間の測定データは高次関数，正弦関
数，指数関数，対数関数などを回帰関数とする最少二乗
法，有限要素法あるいはスプライン関数近似法によって
関数近似を行うが、この演算には多大な演算量を必要と
するため、測定データを測定系外に取り出し、図２で示
した演算処理装置１０以外のプロダクションコンピュー
タを用いて演算を行う。また回帰関数の計算は、差圧信
号Ｅ，温度信号Ｔ，静圧信号Ｐに関してそれぞれある適
当な間隔で分割した各区間で行い、なおかつ互いに隣り
合った区間の境界で、互いの回帰関数が不連続でなくか
つ微分係数が等しくなるように最適化する。測定点に対
して検索する区間の間隔Ｅi，Ｔj，Ｐkおよび区間の数
ｎE，ｎT，ｎP は、それぞれ差圧信号Ｅ，温度信号Ｔ，
静圧信号Ｐの測定範囲および測定時の精度と演算量との
かねあいから最適となる条件を選ぶ。実際の測定で得ら
れる差圧信号Ｅ，温度信号Ｔ，静圧信号Ｐの値が含まれ
る区間がｉ，ｊ，ｋ（ｉ，ｊ，ｋは整数）である場合、
真の特性からの誤差ｅ（Ｅ，Ｔ，Ｐ）が実用上支障のな
い程度に小さいとすると、測定系の特性を表す近似関数
はΔＰ＝ｇijk（Ｅ，Ｔ，Ｐ）＋ｅijk（Ｅ，Ｔ，Ｐ）の
ように整理され、更にｇ（Ｅ，Ｔ，Ｐ）を一例として二
次関数の多項式で記述するならば
ジを含む測定系それぞれに固有の入出力特性が、例え
ば、図１の模式図に表される場合、各々の測定点(Ｅ，
Ｔ，Ｐ)に対応した測定データは△印に示すように収集
されるものとする。図で、差圧信号はＥ軸、温度信号は
Ｔ軸、静圧信号はＰ軸にとられ、Ｅ，Ｔ，Ｐを定義域、
差圧値ΔＰを値域とする関数系、すなわち、ΔＰ＝ｆ
（Ｅ，Ｔ，Ｐ）に整理される特性を表している。通常、
実際に測定を行う測定点の数はさほど多くはないので、
隣接した各測定点間の測定データは高次関数，正弦関
数，指数関数，対数関数などを回帰関数とする最少二乗
法，有限要素法あるいはスプライン関数近似法によって
関数近似を行うが、この演算には多大な演算量を必要と
するため、測定データを測定系外に取り出し、図２で示
した演算処理装置１０以外のプロダクションコンピュー
タを用いて演算を行う。また回帰関数の計算は、差圧信
号Ｅ，温度信号Ｔ，静圧信号Ｐに関してそれぞれある適
当な間隔で分割した各区間で行い、なおかつ互いに隣り
合った区間の境界で、互いの回帰関数が不連続でなくか
つ微分係数が等しくなるように最適化する。測定点に対
して検索する区間の間隔Ｅi，Ｔj，Ｐkおよび区間の数
ｎE，ｎT，ｎP は、それぞれ差圧信号Ｅ，温度信号Ｔ，
静圧信号Ｐの測定範囲および測定時の精度と演算量との
かねあいから最適となる条件を選ぶ。実際の測定で得ら
れる差圧信号Ｅ，温度信号Ｔ，静圧信号Ｐの値が含まれ
る区間がｉ，ｊ，ｋ（ｉ，ｊ，ｋは整数）である場合、
真の特性からの誤差ｅ（Ｅ，Ｔ，Ｐ）が実用上支障のな
い程度に小さいとすると、測定系の特性を表す近似関数
はΔＰ＝ｇijk（Ｅ，Ｔ，Ｐ）＋ｅijk（Ｅ，Ｔ，Ｐ）の
ように整理され、更にｇ（Ｅ，Ｔ，Ｐ）を一例として二
次関数の多項式で記述するならば
【００１７】
【数３】 ｇijk（Ｅ，Ｔ，Ｐ）＝ａ1ijk・Ｅ＋ａ2ijk・Ｔ＋ａ3ijk・Ｐ ＋ａ4ijk・Ｅ2＋ａ5ijk・Ｔ2＋ａ6ijk・Ｐ2 ＋ａ7ijk・Ｅ・Ｔ＋ａ8ijk・Ｔ・Ｐ＋ａ9ijk・Ｐ・Ｅ ＋ａ10ijk …（数３） となる。また式中の各項について、演算結果に与える影
響が無視できる場合は省くことができる。各項の係数ａ
m （ｍは整数かつｍ≦ｎ）は各区間ｉ，ｊ，ｋに対応す
る補償データとして図３に示す配列の形に整理する。さ
て、上記のようにして作成された装置の固有の特性を示
す補償データの配列は、演算処理装置の不揮発メモリ
１′に記憶させ、測定時に読み込まれるデジタル化され
た差圧信号Ｅ，温度信号Ｔ，静圧信号Ｐの値を含む区間
ｉ，ｊ，ｋに対応する補償データａmijkを読み出せるよ
うに構成する。しかし、不揮発メモリ１′に記憶された
補償データは近似関数の係数であるため、任意の測定点
に対応する測定データは、演算処理装置で前式に基づい
て近似計算をを行い、補間しなければならない。
響が無視できる場合は省くことができる。各項の係数ａ
m （ｍは整数かつｍ≦ｎ）は各区間ｉ，ｊ，ｋに対応す
る補償データとして図３に示す配列の形に整理する。さ
て、上記のようにして作成された装置の固有の特性を示
す補償データの配列は、演算処理装置の不揮発メモリ
１′に記憶させ、測定時に読み込まれるデジタル化され
た差圧信号Ｅ，温度信号Ｔ，静圧信号Ｐの値を含む区間
ｉ，ｊ，ｋに対応する補償データａmijkを読み出せるよ
うに構成する。しかし、不揮発メモリ１′に記憶された
補償データは近似関数の係数であるため、任意の測定点
に対応する測定データは、演算処理装置で前式に基づい
て近似計算をを行い、補間しなければならない。
【００１８】測定時に差圧信号Ｅ′，温度信号Ｔ′，静
圧信号Ｐ′を得た場合、Ｅ′，Ｔ′，Ｐ′を含む区間
ｉ′，ｊ′，ｋ′を検索し、ｉ′，ｊ′，ｋ′に関する
近似関数の係数ａmi′j′k′ を不揮発メモリより参照
し演算処理装置に読み出す。演算処理装置で次式
圧信号Ｐ′を得た場合、Ｅ′，Ｔ′，Ｐ′を含む区間
ｉ′，ｊ′，ｋ′を検索し、ｉ′，ｊ′，ｋ′に関する
近似関数の係数ａmi′j′k′ を不揮発メモリより参照
し演算処理装置に読み出す。演算処理装置で次式
【００１９】
【数４】 ｇi′j′k′(Ｅ′,Ｔ′,Ｐ′)＝ａ1i′j′k′・Ｅ′＋ａ2i′j′k′・Ｔ′ ＋ａ3i′j′k′・Ｐ′＋ａ4i′j′k′・Ｅ′2 ＋ａ5i′j′k′・Ｔ′2＋ａ6i′j′k′・Ｐ′2 ＋ａ7i′j′k′・Ｅ′・Ｔ′ ＋ａ8i′j′k′・Ｔ′・Ｐ′ ＋ａ9i′j′k′・Ｐ′・Ｅ′ ＋ａ10i′j′k′ …（数４） による演算を行い、修正された測定データｇ（Ｅ′，
Ｔ′，Ｐ′）を得る。このとき、予め定められた条件に
より不必要な演算を省き、あるいは予め定められた条件
により必要な演算を付加することができる。こうして得
られた差圧値ΔＰ′＝ｇ（Ｅ′，Ｔ′，Ｐ′）は、出力
インタフェースにより表示あるいはある電気信号に変換
されて測定系外に伝送される。
Ｔ′，Ｐ′）を得る。このとき、予め定められた条件に
より不必要な演算を省き、あるいは予め定められた条件
により必要な演算を付加することができる。こうして得
られた差圧値ΔＰ′＝ｇ（Ｅ′，Ｔ′，Ｐ′）は、出力
インタフェースにより表示あるいはある電気信号に変換
されて測定系外に伝送される。
【００２０】以上、差圧センサが温度および静圧によっ
て影響を受ける測定系（Ｎ＝３）の補償を行い、かつ回
帰近似関数を二次の多項式（ｎ＝１０）で、
て影響を受ける測定系（Ｎ＝３）の補償を行い、かつ回
帰近似関数を二次の多項式（ｎ＝１０）で、
【００２１】
【数５】 g′1ijk（ａ1,E,T,P）＝ａ1ijk・E,g′2ijk（ａ1,E,T,P）＝ａ2ijk・T， g′3ijk（ａ1,E,T,P）＝ａ3ijk・P,g′4ijk（ａ1,E,T,P）＝ａ4ijk・E2， g′5ijk（ａ1,E,T,P）＝a5ijk・T2，g′6ijk（ａ1,E,T,P）＝ａ6ijk・P2， g′7ijk(ａ1,E,T,P） ＝a7ijk・E・T，g′8ijk(ａ1,E,T,P）＝ａ8ijk・T・P， g′9ijk（ａ1,E,T,P）＝ａ9ijk・P・E，g′10ijk（ａ1,E,T,P）＝ａ10ijk …（数５） による場合の実施例について説明したが、この発明はこ
れだけに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で様々に変形して実施し得る。
れだけに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で様々に変形して実施し得る。
【００２２】
【発明の効果】本発明による電子式測定装置の補償方法
は、あらかじめ測定を行うことによって得られた補償デ
ータが多次元の配列を構成して格納することができるの
で、測定時に得られる各々のセンサの電気信号に対応し
た補償データをメモリ手段より参照し、あらかじめ定め
られた条件式および関数式に従って演算を行うので、精
度の高い測定を実現することができる。あらかじめ測定
した各々のセンサの入出力データは、外部プロダクショ
ンコンピュータに読み込み、演算を行うことにより、演
算処理装置で処理する演算量を軽減することが可能なた
め、補償工程に要する時間を短縮することができる。ま
た、補償データは外部プロダクションコンピュータで高
度の演算を行って構成することができるため、測定時の
精度および演算量が最適となる条件を選ぶことにより、
測定値の算出の際の演算時間は短いながら精度の高い測
定値を得ることができる。測定点に対して検索する区間
の間隔および区間の数は、それぞれのセンサの測定範囲
および測定時の精度と演算量とのかねあいから最適とな
る条件を選ぶことができる。
は、あらかじめ測定を行うことによって得られた補償デ
ータが多次元の配列を構成して格納することができるの
で、測定時に得られる各々のセンサの電気信号に対応し
た補償データをメモリ手段より参照し、あらかじめ定め
られた条件式および関数式に従って演算を行うので、精
度の高い測定を実現することができる。あらかじめ測定
した各々のセンサの入出力データは、外部プロダクショ
ンコンピュータに読み込み、演算を行うことにより、演
算処理装置で処理する演算量を軽減することが可能なた
め、補償工程に要する時間を短縮することができる。ま
た、補償データは外部プロダクションコンピュータで高
度の演算を行って構成することができるため、測定時の
精度および演算量が最適となる条件を選ぶことにより、
測定値の算出の際の演算時間は短いながら精度の高い測
定値を得ることができる。測定点に対して検索する区間
の間隔および区間の数は、それぞれのセンサの測定範囲
および測定時の精度と演算量とのかねあいから最適とな
る条件を選ぶことができる。
【００２３】従って、ある物理量を選択的に測定する系
で、測定系が複数の環境変数によって影響を受ける場合
でも、少ない演算時間で高精度の補正が可能な電子式測
定装置を実現することができる。
で、測定系が複数の環境変数によって影響を受ける場合
でも、少ない演算時間で高精度の補正が可能な電子式測
定装置を実現することができる。
【図１】半導体ストレインゲージの出力電圧−差圧特性
の説明図。
の説明図。
【図２】半導体ストレインゲージの温度および静圧影響
を補償する処理を示すブロック図。
を補償する処理を示すブロック図。
【図３】測定点の区間と格納された補償データとの関係
を示す説明図。
を示す説明図。
１，１′…メモリ手段、２…デジタル演算手段、３…差
圧センサ、４…静圧センサ、５…温度センサ、６…Ａ／
Ｄコンバータ、７…出力インタフェース、８…マルチプ
レクサ、９…ＰＧＡ、１０…演算処理装置。
圧センサ、４…静圧センサ、５…温度センサ、６…Ａ／
Ｄコンバータ、７…出力インタフェース、８…マルチプ
レクサ、９…ＰＧＡ、１０…演算処理装置。
Claims (5)
- 【請求項１】複数ある物理量のうちの一つを選択的に感
受し、電気信号に変換することを目的とするセンサと、
前記センサが目的とする物理量以外の一つ以上の物理量
を感受し前記センサを補償するデータを得ることを目的
とする一つ以上のセンサと、Ａ／Ｄ変換手段と、あらか
じめ測定され装置の固有の特性を示す補償データおよび
演算手順を記憶するメモリ手段と、前記各々のセンサの
電気信号に対応する補償データを演算手順に従って前記
メモリ手段より参照して演算するデジタル演算手段と、
前記デジタル演算手段の出力を表示あるいは伝送するイ
ンタフェースとを具備する電子式測定装置の補償方法に
おいて、前記メモリ手段に記憶される、あらかじめ測定
され装置の固有の特性を示す補償データは、前記各々の
センサの出力に対応するデジタル信号に関して任意の間
隔を有する区間がアドレスとなるＮ（Ｎ＞０）次元の配
列の一要素中に、複数個が格納されていることを特徴と
する電子式測定装置の補償方法。 - 【請求項２】あらかじめ測定され装置の固有の特性を示
す補償データは、あらかじめ測定した各々のセンサの出
力信号に対応するデジタル信号をデジタル演算手段ある
いは外部プロダクションコンピュータに読み込み、前記
配列中の一区間におけるセンサの入出力特性ｆ(ｘ，ｐ
1 ，ｐ2 ，…，ｐ1 ，…，ｐ(N-1)）に関する回帰関数
ｇ（ｘ，ｐ1 ，ｐ2 ，…，ｐ1 ，…，ｐ(N-1))を求め、 【数１】 を満足する多項式の係数ａ1 ，ａ2 ，…，ａm，…，ａn
（ｎ＞Ｎ）を一組の補償データとして構成することを特
徴とする請求項１に記載の電子式測定装置の補償方法。
ここで、ｅ（ｘ，ｐ1 ，ｐ2 ，…，ｐ1 ，…，ｐ(N-1))
は真の特性からの誤差であり、実用上支障の無い程度に
小さい。また、ｇ′m（ａm，ｘ，ｐ1 ，ｐ2 ，…，
ｐ1 ，…，ｐ(N-1))は高次関数や指数関数などに限らな
い。 - 【請求項３】あらかじめ測定され装置の固有の特性を示
す補償データは、あらかじめ測定した各々のセンサの出
力信号に対応するデジタル信号をデジタル演算手段ある
いは外部プロダクションコンピュータに読み込み、前記
配列中の一区間におけるセンサの入出力特性ｆ（ｘ，ｐ
1 ，ｐ2 ，…，ｐ1 ，…，ｐ(N-1))に関する前記回帰関
数ｇ（ｘ，ｐ1 ，ｐ2 ，…，ｐ1 ，…，ｐ(N-1))を求め
る際、互いに隣り合った区間の境界において、互いの回
帰関数が不連続でなく、かつ微分係数が等しくなるよう
に選ばれた多項式の係数を一組の補償データとして構成
することを特徴とする請求項１または２に記載の電子式
測定装置の補償方法。 - 【請求項４】測定時に得られる各々のセンサの電気信号
に対応してメモリ手段より読み込まれる補償データは、
一組複数個で構成され、Ｎ（Ｎ＞０）次元の配列から各
々のセンサの出力信号の値が含まれる区間のＮ個のアド
レスｉ，ｊ，ｋ，…を検索して、メモリ手段よりデジタ
ル演算手段に読み出す請求項１，２または３に記載の電
子式測定装置の補償方法。 - 【請求項５】デジタル演算手段は、測定時に得られる各
々のセンサの出力信号ｘ，ｐ1 ，ｐ2 ，…，ｐ1 ，…，
ｐ(N-1) に対応してメモリ手段より読み込まれる補償デ
ータをａ1 ，ａ2 ，…，ａk ，…，ａn(ｎ＞Ｎ）とする
と、目的とする真の測定値ｇ（ｘ，ｐ1 ，ｐ2 ，…，ｐ
1 ，…，ｐ(N-1)）を 【数２】 に従って演算することを特徴とする請求項１，２，３ま
たは４に記載の電子式測定装置の補償方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7114227A JPH08304104A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 電子式測定装置の補償方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7114227A JPH08304104A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 電子式測定装置の補償方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304104A true JPH08304104A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=14632427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7114227A Pending JPH08304104A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 電子式測定装置の補償方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304104A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013014779A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | 富士通株式会社 | 電子装置、デバイスアクセス方法、およびプログラム |
| CN113984252A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-28 | 山东佰测传感科技股份有限公司 | 一种电阻式差压压力变送器的数字化拟合温度补偿系统 |
-
1995
- 1995-05-12 JP JP7114227A patent/JPH08304104A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013014779A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | 富士通株式会社 | 電子装置、デバイスアクセス方法、およびプログラム |
| CN113984252A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-28 | 山东佰测传感科技股份有限公司 | 一种电阻式差压压力变送器的数字化拟合温度补偿系统 |
| CN113984252B (zh) * | 2021-10-27 | 2024-03-12 | 山东佰测传感科技股份有限公司 | 一种电阻式差压压力变送器的数字化拟合温度补偿系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3557213B2 (ja) | 改良された補償機能付送信機 | |
| US7398173B2 (en) | Providing nonlinear temperature compensation for sensing means by use of Padé approximant function emulators | |
| JP5821972B2 (ja) | 物理量センサ装置の出力値補正方法、物理量センサの出力値補正方法、物理量センサ装置および物理量センサの出力値補正装置 | |
| US5089979A (en) | Apparatus for digital calibration of detachable transducers | |
| US4873655A (en) | Sensor conditioning method and apparatus | |
| US5361218A (en) | Self-calibrating sensor | |
| US5877423A (en) | Method for providing temperature compensation for a wheatstone bridge-type pressure sensor | |
| JPH0515212B2 (ja) | ||
| US4914611A (en) | Force measuring device | |
| US5581247A (en) | Fast technique for converting sampled analog measurements of a physical quantity to values expressed in engineering unit format | |
| EP0178368B1 (en) | Process variable transmitter and method for correcting its output signal | |
| US5764067A (en) | Method and apparatus for sensor signal conditioning using low-cost, high-accuracy analog circuitry | |
| JP4989831B2 (ja) | 直交多項式当てはめを用いるプロセス送信機 | |
| JP2882786B1 (ja) | センサの信号処理回路 | |
| RU2384824C1 (ru) | Устройство для измерения давления и способ подготовки его к работе | |
| US4507962A (en) | Digital barometric altimeter | |
| JPH08304104A (ja) | 電子式測定装置の補償方法 | |
| JPH08201189A (ja) | 電子式測定装置の補償方法 | |
| US5477471A (en) | Method of compensating for power supply variation in a sensor output | |
| US6329817B1 (en) | Electronic sensor apparatus | |
| JPS6118816A (ja) | 温度ドリフト補償測定器 | |
| JP2588391B2 (ja) | デジタル指示計におけるゲインの初期較正方法 | |
| US5798692A (en) | Digital compensation circuit for calibration of sensors | |
| US6668236B1 (en) | Process for calibrating a sensor for measuring an angle of inclination of a motor vehicle wheel | |
| KR102718498B1 (ko) | 신호처리장치 및 신호처리방법 |