JPH1188165A - Input device and input method for analog signal and recording medium - Google Patents

Input device and input method for analog signal and recording medium

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JPH1188165A
JPH1188165A JP24281797A JP24281797A JPH1188165A JP H1188165 A JPH1188165 A JP H1188165A JP 24281797 A JP24281797 A JP 24281797A JP 24281797 A JP24281797 A JP 24281797A JP H1188165 A JPH1188165 A JP H1188165A
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reference voltage
conversion
analog
value
converter
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JP24281797A
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Japanese (ja)
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Satoshi Sakai
悟史 酒井
Toshiko Kimura
寿子 木村
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Chiyuujiyou Eng Kk
Hitachi Ltd
Original Assignee
Chiyuujiyou Eng Kk
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure A/D conversion accuracy even when a voltage unstable with respect to temperature is used for a reference voltage. SOLUTION: The device is provided with an A/D converter 214 that converts an analog signal 212 into a digital signal 215 and a microcomputer 270. In the input device 201 for the analog signal that provides an output of the digital signal 215 externally, a 1st reference voltage 252 being a reference of A/D conversion and a 2nd reference voltage 282 with temperature stability are given to the A/D converter 214, and the microcomputer 270 corrects an A/D conversion error of the analog signal 212 based on temperature fluctuation in the 1st reference voltage 252 by using the A/D conversion value 263 of the 2nd reference voltage 282 as a specified value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ信号の入
力装置及びその方法ならびに記録媒体に係り、アナログ
入力信号をA/Dコンバータを介してディジタル信号に
変換し、それを外部へ出力するアナログ信号の入力装置
・方法・記録媒体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog signal input device, an analog signal input method, and a recording medium. Input device, method, and recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4を参照して、従来のアナログ信号の
入力装置を説明する。図4は、従来のアナログ信号の入
力装置のブロック構成図である。アナログ信号の入力装
置1には、各種センサやトランスデューサからのアナロ
グ入力信号(電流もしくは電圧)が入力する。
2. Description of the Related Art A conventional analog signal input device will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram of a conventional analog signal input device. An analog input signal (current or voltage) from various sensors or transducers is input to the analog signal input device 1.

【0003】前記アナログ入力からマルチプレクサ11
により選択された入力信号12は、増幅回路13により
アナログ入力電圧Vs50に増幅され、A/Dコンバー
タ14内に配設されている変換回路53を介してディジ
タル信号に変換される。前記変換されたディジタル出力
値Ys15は、マイコン70内部のCPU16で各点の
計測値Xs17としてメモリ18に格納される。この計
測値は、接続されている上位装置19へ伝送される。
A multiplexer 11 receives the analog input signal.
The input signal 12 selected by (1) is amplified by the amplifier circuit 13 to the analog input voltage Vs50, and is converted into a digital signal via the conversion circuit 53 provided in the A / D converter 14. The converted digital output value Ys15 is stored in the memory 18 as the measured value Xs17 of each point by the CPU 16 inside the microcomputer 70. This measurement value is transmitted to the connected higher-level device 19.

【0004】図6を参照し、図4のアナログ信号の入力
装置の動作を説明する。図6は、従来のアナログ信号の
入力装置におけるスケーリング図である。図6に示す如
く、増幅回路13a及び変換回路13bが、アナログ信
号のフルスケール値を、トランスデューサからの出力信
号に対応させており、分解能10ビット(1023分
割)のA/Dコンバータ14を用いた場合、理論上、下
限フルスケール値の入力時は“0”に、上限フルスケー
ル値の入力時は“1023”にディジタル変換されるよ
うに、構成されている。
The operation of the analog signal input device shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a scaling diagram in a conventional analog signal input device. As shown in FIG. 6, the amplifying circuit 13a and the converting circuit 13b associate the full-scale value of the analog signal with the output signal from the transducer, and use the A / D converter 14 having a resolution of 10 bits (1023 division). In this case, it is theoretically configured so that when the lower limit full scale value is input, it is digitally converted to "0", and when the upper limit full scale value is input, it is digitally converted to "1023".

【0005】実際の装置では、各電子部品の精度によっ
てディジタル出力値に誤差が生じ、各装置毎の器差を補
正するために、上限調整用可変抵抗器20及び下限調整
用可変抵抗器21が設けられ、これらを用いて理論値に
近づくよう調整が行われている。また、上記調整モード
と通常の計測モードを切り替えるための切替部30が設
けられている。更に、調整結果を外部に知らせる手段で
ある表示部40も設けられている。
In an actual device, an error occurs in a digital output value due to the accuracy of each electronic component, and in order to correct an instrumental difference for each device, an upper limit adjusting variable resistor 20 and a lower limit adjusting variable resistor 21 are provided. They are used to make adjustments to approach the theoretical values. Further, a switching unit 30 for switching between the adjustment mode and the normal measurement mode is provided. Further, a display unit 40 as means for notifying the adjustment result to the outside is provided.

【0006】次に、従来例におけるソフトウエア処理を
説明する。図5は、従来例におけるPAD図である。図
5に示すように、(S001)において、切替部30の
調整/計測切替部を確認し、調整モードとする。(S0
02)において、さらに、切替部30の上限/下限切替
部を確認して下限調整モードに切り替え、フルスケール
値の下限調整が行われる。前記アナログ入力信号の下限
フルスケール値が、全点に入力されている状態で以下の
処理が行われる。
Next, software processing in a conventional example will be described. FIG. 5 is a PAD diagram in a conventional example. As shown in FIG. 5, in (S001), the adjustment / measurement switching unit of the switching unit 30 is confirmed, and the mode is set to the adjustment mode. (S0
In 02), the upper / lower limit switching unit of the switching unit 30 is further confirmed and switched to the lower limit adjustment mode, and the lower limit of the full scale value is adjusted. The following processing is performed in a state where the lower limit full scale value of the analog input signal is input to all points.

【0007】(S011)において、表示部40に伝達
する表示情報の初期値として、図6に示す4mA:00
0Hの下限許容値内を示す表示情報をセットする。(S
012)において、入力信号を変換するA/D変換器1
4を起動し、入力信号1〜nからマルチプレクサ11に
より入力信号12を選択し、増幅器13aを介して取り
込み、A/D変換される。
In (S011), 4 mA: 00 shown in FIG. 6 is used as an initial value of display information transmitted to the display unit 40.
The display information indicating the lower limit of 0H is set. (S
012), the A / D converter 1 for converting the input signal
4 is started, the input signal 12 is selected by the multiplexer 11 from the input signals 1 to n, fetched via the amplifier 13a, and A / D converted.

【0008】(S013)において、マイコン70のC
PU16にA/D変換されたディジタル信号が出力値Y
s15として取り込まれる。(S014)において、前
記CPU16で取り込まれ出力値Ys15を計測値とす
る。(S015)において、CPU16で取り込まれた
変換値:ディジタル信号Ys15が下限許容値より大で
あるかどうかを判断する。
In (S013), C of the microcomputer 70
The digital signal that has been A / D-converted to PU 16 has an output value Y
Imported as s15. In (S014), the output value Ys15 taken in by the CPU 16 is set as a measured value. In (S015), it is determined whether or not the conversion value: digital signal Ys15 captured by the CPU 16 is larger than the lower limit allowable value.

【0009】(S016)において、CPU16で取り
込まれた変換値:ディジタル信号Ys15が下限許容値
より小であるかどうかを判断する。(S017)におい
て、この結果が表示情報として表示部40へ伝達され
る。本装置では、複数の入力点に対して調整回路を1系
統だけ設け、許容範囲に幅を持たせて、全点の計測値が
その許容値内におさまれば調整OKとする。1点でも許
容値外の点があれば調整NG旨のを表示部40へ伝達す
る。外部からはそれを参照しながら、OK表示となるよ
うに下限調整用可変抵抗器21を用いて下限調整する。
In (S016), it is determined whether or not the converted value: digital signal Ys15 fetched by the CPU 16 is smaller than the lower limit allowable value. In (S017), this result is transmitted to the display unit 40 as display information. In this apparatus, only one system of adjustment circuit is provided for a plurality of input points, and the allowable range is given a width. If the measured values of all points fall within the allowable value, the adjustment is OK. If at least one of the points is out of the permissible value, an indication of adjustment NG is transmitted to the display unit 40. The lower limit is adjusted by using the lower limit adjusting variable resistor 21 so that an OK display is made while referring to the information from outside.

【0010】(S021〜S027)において、同様
に、上限調整モードとし、上限調整が行われる。(S0
31〜S033)において、調整モードにて上限・下限
の調整を行った後、計測モードに切り替えることによっ
て、通常の計測処理が行われる。各アナログ入力信号に
対してA/D変換を起動し、その出力値をそのまま計測
値Xsとして、メモリ18へ格納する。
In (S021 to S027), similarly, the upper limit adjustment mode is set, and the upper limit is adjusted. (S0
In 31 to S033), after the upper and lower limits are adjusted in the adjustment mode, the mode is switched to the measurement mode, so that a normal measurement process is performed. A / D conversion is started for each analog input signal, and the output value is directly stored in the memory 18 as the measured value Xs.

【0011】次に、従来例におけるA/Dコンバータの
詳細を説明する。図4に示すA/Dコンバータ14は、
電圧Vcc51を基準として、アナログ入力電圧VS5
0をディジタル出力値YS15に変換するものである。
分解能10ビット(1023分割)のA/Dコンバータ
の場合の変換式を下記式(1)に示す。
Next, the details of the conventional A / D converter will be described. The A / D converter 14 shown in FIG.
With reference to the voltage Vcc51, the analog input voltage VS5
0 is converted into a digital output value YS15.
A conversion equation in the case of an A / D converter with a resolution of 10 bits (1023 divisions) is shown in the following equation (1).

【数1】 上式に示す如く、つまり、Vccの精度がA/Dコンバ
ータの精度となり、温度安定性の良い電圧VCC51が
要求される。
(Equation 1) As shown in the above equation, that is, the accuracy of Vcc becomes the accuracy of the A / D converter, and a voltage VCC51 with good temperature stability is required.

【0012】アナログ信号の入力装置1の電源AC10
0Vより、AC/DCコンバータ60及びDC/DCコ
ンバータ61を介して直流電圧Vcc62が作られ、A
/Dコンバータ14は前記直流電圧Vcc62を基準電
圧Vcc51に用いる。前記Vcc51は、一般に温度
変化に対して不安定であるが、A/Dコンバータ14の
内部には安定化回路54が設けられており、温度安定性
の良いAVcc52が得られるようになっている。
Power supply AC10 of analog signal input device 1
From 0 V, a DC voltage Vcc 62 is generated via an AC / DC converter 60 and a DC / DC converter 61, and A
The / D converter 14 uses the DC voltage Vcc62 as the reference voltage Vcc51. The Vcc 51 is generally unstable with respect to a temperature change. However, a stabilizing circuit 54 is provided inside the A / D converter 14 so that the AVcc 52 having good temperature stability can be obtained.

【0013】したがって、入力信号12からディジタル
出力値Ys15への変換誤差のうち、A/Dコンバータ
から生じる誤差は無視できるレベルとなり、増幅回路か
ら生じる誤差だけを考慮すればよい。これは、前述の調
整モードによる作業で調整することができる。
Therefore, among the conversion errors from the input signal 12 to the digital output value Ys15, the error generated from the A / D converter is at a negligible level, and only the error generated from the amplifier circuit needs to be considered. This can be adjusted by the operation in the adjustment mode described above.

【0014】従来例においては、使用しているA/Dコ
ンバータ14は、内部で安定した基準電圧AVcc52
を作ることができるため、変換精度が高精度であるが、
安定した基準電圧AVcc52を作るために、それより
も高い電圧Vccを必要とし、従って、電源部にDC/
DCコンバータ61等を設けなければならないなど、回
路が複雑でコスト高となっていた。
In the conventional example, the A / D converter 14 used is internally provided with a stable reference voltage AVcc 52
, The conversion accuracy is high,
In order to produce a stable reference voltage AVcc 52, a higher voltage Vcc is required, and therefore, the DC / DC
The circuit is complicated and the cost is high, for example, the DC converter 61 must be provided.

【0015】前記コスト高を解決するため、汎用マイコ
ンの使用が考えられる。一般に普及している汎用マイコ
ンは、A/Dコンバータが内蔵されており、前記外付け
のA/Dコンバータとそれに伴う複雑な回路が不要とな
り、前記問題が一応解決することができた。
In order to solve the above-mentioned high cost, a general-purpose microcomputer may be used. A general-purpose microcomputer that has been widely used has a built-in A / D converter, eliminating the need for the external A / D converter and complicated circuits associated therewith.

【0016】次に、この汎用マイコンを使用した場合を
説明する。図7は、従来における汎用マイコンを用いた
アナログ入力信号装置のブロック構成図である。アナロ
グ信号の入力装置101のA/D変換処理の基本動作
は、図4で説明したアナログ信号の入力装置1の外付け
のA/Dコンバータと同様であるので、再度の詳細な説
明は煩瑣となるので省略し、特徴点を中心に説明する。
Next, a case where this general-purpose microcomputer is used will be described. FIG. 7 is a block diagram of a conventional analog input signal device using a general-purpose microcomputer. The basic operation of the A / D conversion process of the analog signal input device 101 is the same as that of the external A / D converter of the analog signal input device 1 described with reference to FIG. Therefore, the description will be made with a focus on the characteristic points.

【0017】図示する如く、マルチプレクサ111によ
り選択された入力信号112は、増幅回路113によ
り、アナログ入力電圧150に増幅される。そののち、
マイコン170内部のA/Dコンバータ114に入力さ
れ、変換回路153を介してディジタル信号に変換され
る。変換されたディジタル出力値115Ysは、CPU
116にて各点の計測値Xs117としてメモリ118
に格納される。この計測値は接続された上位装置119
へ伝送される。
As shown, an input signal 112 selected by a multiplexer 111 is amplified by an amplifier circuit 113 to an analog input voltage 150. after that,
The signal is input to the A / D converter 114 in the microcomputer 170 and is converted into a digital signal via the conversion circuit 153. The converted digital output value 115Ys is
The memory 118 stores the measured value Xs 117 of each point at 116.
Is stored in This measurement value is stored in the upper
Transmitted to

【0018】図7に示す汎用マイコンを用いたアナログ
入力信号装置におけるソフトウエア処理は、図5のPA
D図と同等のため省略する。次に、図7の汎用マイコン
内部のA/Dコンバータ114を説明する。図7に示す
A/Dコンバータ114は、入力された直流電圧Vcc
151を安定化回路を介さずに、直接基準電圧AVcc
152として用いる。しかし、Vcc151は、温度変
化に対して不安定であり、A/Dコンバータの精度に大
きく影響することになる。
The software processing in the analog input signal device using the general-purpose microcomputer shown in FIG.
It is omitted because it is equivalent to FIG. Next, the A / D converter 114 inside the general-purpose microcomputer of FIG. 7 will be described. The A / D converter 114 shown in FIG.
151 is directly connected to the reference voltage AVcc without a stabilizing circuit.
152. However, Vcc 151 is unstable with respect to a temperature change, and greatly affects the accuracy of the A / D converter.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】上述の汎用マイコンは
A/Dコンバータを内蔵しており、外付けのA/Dコン
バータとそれに伴う複雑な回路が不要となる。しかし、
装置の電源よりAC/DCコンバータを介して作られた
直流電圧を、温度変化に不安定なままA/Dコンバータ
の基準電圧として取り込まれるため、その温度変化は、
A/Dコンバータの変換精度に大きく影響する。
The above-mentioned general-purpose microcomputer has a built-in A / D converter, and does not require an external A / D converter and complicated circuits associated therewith. But,
The DC voltage generated from the power supply of the device via the AC / DC converter is taken in as the reference voltage of the A / D converter while being unstable to the temperature change.
This greatly affects the conversion accuracy of the A / D converter.

【0020】従来の可変抵抗器による調整回路は、構成
する電子部品の精度によって生じる誤差をなくすように
調整する手段であって、温度変化による誤差を調整する
ことはできない。本発明は、かかる従来技術の目的を解
決するためになされたものであり、温度変化に対する安
定性を図り、A/D変換精度を向上させたアナログ信号
の入力装置及びその方法ならびにその記録媒体を提供す
ることをその目的とする。
The conventional adjustment circuit using a variable resistor is a means for adjusting so as to eliminate an error caused by the accuracy of the electronic components, and cannot adjust an error due to a temperature change. The present invention has been made in order to solve the object of the related art, and has an analog signal input device, a method thereof, and a recording medium having improved stability of A / D conversion with stability against temperature change. Its purpose is to provide.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るアナログ信号の入力装置の構成は、ア
ナログ入力信号をディジタル信号に変換するA/Dコン
バータと、これを制御するマイクロプロセッサを具備
し、前記ディジタル信号を外部へ出力するアナログ信号
の入力装置において、前記A/Dコンバータに、アナロ
グディジタル変換の基準となる第一の基準電圧と、温度
安定性を備えた第二の基準電圧とを入力させ、前記第一
の基準電圧の温度変動に基づくアナログ入力値のA/D
変換誤差を、前記第二の基準電圧のA/D変換値を規定
電圧として、前記マイクロプロセッサで補正させること
を特徴とするものである。
To achieve the above object, an analog signal input device according to the present invention comprises an A / D converter for converting an analog input signal into a digital signal, and a microprocessor for controlling the A / D converter. An analog signal input device for outputting the digital signal to the outside, wherein the A / D converter has a first reference voltage serving as a reference for analog-to-digital conversion, and a second reference having temperature stability. And A / D of an analog input value based on a temperature change of the first reference voltage.
The conversion error is corrected by the microprocessor using an A / D conversion value of the second reference voltage as a specified voltage.

【0022】本発明に係るアナログ信号の入力方法の構
成は、アナログ入力信号をディジタル信号に変換し、前
記ディジタル信号を外部へ出力するアナログ信号の入力
方法において、アナログディジタル変換の基準となる第
一の基準電圧と、温度安定性を備えた第二の基準電圧を
用い、前記第一の基準電圧の温度変動に基づくアナログ
入力値のA/D変換誤差を、前記第二の基準電圧のA/
D変換値を規定電圧として補正することを特徴とするも
のである。
According to the present invention, there is provided an analog signal input method for converting an analog input signal into a digital signal and outputting the digital signal to an external device. And a second reference voltage having temperature stability, and converting an A / D conversion error of an analog input value based on a temperature change of the first reference voltage into an A / D conversion error of the second reference voltage.
The D-converted value is corrected as a specified voltage.

【0023】本発明に係るアナログ信号の入力方法の記
録媒体の構成は、アナログ入力信号が増幅され、A/D
変換器でディジタル信号に変換し、外部へ出力するアナ
ログ信号の入力方法において、前記増幅されたアナログ
入力電圧と、A/D変換の基準となる第一の基準電圧
と、温度安定性を備えた第二の基準電圧をA/Dコンバ
ータに入力させるステップと、前記第二の基準電圧のA
/D変換後の規定値を基準とし補正係数を得るステップ
と、前記第一の基準電圧のA/D変換後の電圧値と前記
補正係数を乗算して計測値を得るステップとからなるア
ナログ信号の入力方法をコンピュータで実行できるよう
にしたプログラムをコンピュータで読み取り可能に記録
させたことを特徴とするものである。
In the recording medium of the analog signal input method according to the present invention, the analog input signal is amplified and the A / D
A method for inputting an analog signal to be converted into a digital signal by a converter and output to the outside, wherein the amplified analog input voltage, a first reference voltage serving as a reference for A / D conversion, and temperature stability are provided. Inputting a second reference voltage to an A / D converter;
An analog signal comprising: a step of obtaining a correction coefficient based on a specified value after the / D conversion; and a step of multiplying the voltage value of the first reference voltage after the A / D conversion by the correction coefficient to obtain a measured value. A program that allows the computer to execute the above input method.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明に係るアナログ信号の入力
装置及びその方法ならびに記録媒体について説明する。 〔実施の形態 1〕以下、図1ないし図3を参照して、
本発明に係るアナログ信号の入力装置の実施形態を説明
する。図1は、本発明に係るアナログ信号の入力方法に
用いられる入力装置の一実施形態のブロック構成図であ
る。本発明に係るアナログ信号の入力装置は、図7に示
す従来のアナログ信号の入力装置と共通する部分につい
ては再度の説明は煩瑣となるので省略し、特徴部分を中
心に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An analog signal input apparatus and method and a recording medium according to the present invention will be described. [Embodiment 1] Hereinafter, with reference to FIG. 1 to FIG.
An embodiment of an analog signal input device according to the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an input device used for an analog signal input method according to the present invention. In the analog signal input device according to the present invention, portions common to those of the conventional analog signal input device shown in FIG. 7 will not be described again because they are complicated, and the description will focus on the characteristic portions.

【0025】図1において、入力信号212がアナログ
入力電圧Vs250に増幅され、A/Dコンバータ21
4内の変換回路253でディジタル出力値Ys215に
変換されるという一連の処理は、図7に示す従来のアナ
ログ信号の入力装置の処理と同様であるので、再度の説
明は、煩瑣となるので省略する。
In FIG. 1, an input signal 212 is amplified to an analog input voltage Vs250 and
4 is converted to a digital output value Ys215 by the conversion circuit 253, and is similar to the processing of the conventional analog signal input device shown in FIG. I do.

【0026】本実施形態では、計測対象であるアナログ
入力電圧Vs250と同じく、規定電圧Vref282も
A/Dコンバータ214内の変換回路253に入力させ
る。この規定電圧Vref282は、絶対値精度は低い
が、温度変化に対して安定しており、直流電圧Vcc2
62を用いて温度安定性の優れたシャントレギュレータ
281等により形成したものである。
In the present embodiment, the specified voltage Vref 282 is also input to the conversion circuit 253 in the A / D converter 214, like the analog input voltage Vs250 to be measured. The specified voltage Vref 282 has a low absolute value accuracy, but is stable with respect to a temperature change.
62 is formed by a shunt regulator 281 and the like having excellent temperature stability.

【0027】上記規定電圧Vref282は、電位が低い
ため基準電圧AVcc252として用いることはできな
いが、CPU216内部で規定電圧Vref282のA/
D変換した規定出力値Yref263を用いて、計測対象
であるディジタル出力値Ys215をソフトウエア処理
にて補正することにより、温度変化に対して安定した計
測値Xs217が得られる。
The specified voltage Vref 282 cannot be used as the reference voltage AVcc 252 because of its low potential.
The digital output value Ys215 to be measured is corrected by software processing using the D-converted specified output value Yref263, so that a measured value Xs217 stable against a temperature change can be obtained.

【0028】次に、本実施形態のソフトウエア処理を説
明する。図2は、図1のアナログ信号の入力装置のPA
D図であり、図3は、図1のアナログ信号の入力装置に
おけるスケーリング図である。基本的な処理は、図5に
示す従来におけるアナログ信号の入力装置のPAD図と
同様であるが、補正係数αを用いる点が特徴である。
Next, the software processing of this embodiment will be described. FIG. 2 shows the PA of the analog signal input device of FIG.
D is a diagram, and FIG. 3 is a scaling diagram of the analog signal input device of FIG. The basic processing is the same as the PAD diagram of the conventional analog signal input device shown in FIG. 5, but is characterized in that a correction coefficient α is used.

【0029】まず、補正係数α及び測定原理を説明す
る。いま、図1において、入力信号Vs250のAD変
換後の出力信号値をYs215、規定電圧Vref28
2のAD変換後の出力信号値をYref263、基準電
圧をAVcc252とする。既に説明した式(1)Ys
=1023×Vs/AVccからもわかるように、温度
が変わると不安定なAVccが変わり、Ysも変化す
る。
First, the correction coefficient α and the measurement principle will be described. Now, in FIG. 1, the output signal value of the input signal Vs250 after AD conversion is represented by Ys215 and the specified voltage Vref28.
The output signal value after AD conversion of No. 2 is Yref 263, and the reference voltage is AVcc 252. Equation (1) Ys already described
= 1023 x Vs / AVcc, as the temperature changes, the unstable AVcc changes and Ys also changes.

【0030】[0030]

【数2】 Yref=1023×Vref/AVcc・・(2)であらわされる。 いま、AVcc=5VにおけるYrefの値「512」
を基準として、
Yref = 1023 × Vref / AVcc (2) Now, the value of Yref “512” at AVcc = 5V
Based on

【数3】α=512/Yref・・(3)とする。 (3)式に(2)式を代入し、下記の(4)式が得られ
る。
It is assumed that α = 512 / Yref (3) By substituting equation (2) into equation (3), the following equation (4) is obtained.

【数4】 α=512/1023×AVcc/Vref・・(4)とする。 ここで、(1)式×(4)式を演算する。Α = 512/1023 × AVcc / Vref (4) Here, the expression (1) × (4) is calculated.

【数5】 αYs=(512/1023)×(AVcc/Vref)×(1023×Vs /AVcc) =(Vs/Vref)×512・・(5)ΑYs = (512/1023) × (AVcc / Vref) × (1023 × Vs / AVcc) = (Vs / Vref) × 512 (5)

【0031】上記式(5)は、Ysだけだと、温度に対
して不安定なAVcc252の影響を受けるが、αを乗
ずることにより、AVcc252を除いて用いる。な
お、式(5)によれば、入力信号Vsは、512/Vr
ef倍されているので、A/Dコンバータ214に入力
前にVref/512倍しておかなければならない。
The above equation (5) is affected by the AVcc 252 which is unstable with respect to temperature when only Ys is used. However, the equation (5) is used except for the AVcc 252 by multiplying by α. According to the equation (5), the input signal Vs is 512 / Vr.
Since it is multiplied by ef, it must be multiplied by Vref / 512 before input to the A / D converter 214.

【0032】次に、図2、図3を参照して、本実施形態
のPAD処理及びスケーリングを説明する。図2のPA
D処理は、図5のPAD処理とほとんど同様であるが、
共通点の説明を省略し、相違点を中心に説明する。図2
に示す本実施形態のPAD処理は、(S241、S24
2)に示す如く、規定電圧に対してA/D変換を起動
し、その規定出力値より前記の如く、補正係数αを算出
する。補正係数αとは、上記で詳細に説明した如く、温
度係数に対して安定した計測値を求めるための演算係数
である。
Next, the PAD processing and scaling of this embodiment will be described with reference to FIGS. PA in FIG.
The D processing is almost the same as the PAD processing in FIG.
The description of the common points will be omitted, and the description will focus on the differences. FIG.
The PAD processing according to the present embodiment shown in FIG.
As shown in 2), A / D conversion is started for the specified voltage, and the correction coefficient α is calculated from the specified output value as described above. The correction coefficient α is an operation coefficient for obtaining a stable measurement value with respect to the temperature coefficient, as described in detail above.

【0033】図5に示す如く、(S014)において、
前記CPU16で取り込まれ出力値Ys15を計測値と
する下限調整されるに対して、図2では(S212)か
ら(S217)において、前記CPU16で取り込まれ
出力値Ys15に前記(S241、S242)で得られ
たαを乗じ計測値とする。
As shown in FIG. 5, in (S014),
While the lower limit is adjusted by using the output value Ys15 taken by the CPU 16 as the measured value, in FIG. 2 the output value Ys15 taken in by the CPU 16 is obtained in (S241, S242) from (S212) to (S217). The obtained value is multiplied by the obtained α.

【0034】そして、次に前記計測値が、下限許容値よ
り小であるかどうか判断される。アナログ入力信号の下
限フルスケール値が、全点に入力されている状態で、上
記判断が行われ、この結果が表示部240へ伝達する。
同様に、上限調整モードに切換られて、(S221〜S
227)において、同様に上限調整が行われる。
Then, it is determined whether the measured value is smaller than the lower limit allowable value. The determination is made in a state where the lower limit full scale value of the analog input signal is input to all points, and the result is transmitted to the display unit 240.
Similarly, the mode is switched to the upper limit adjustment mode, and (S221 to S221)
At 227), the upper limit is adjusted similarly.

【0035】以上の調整作業により、規定電圧の絶対値
誤差も吸収することができる。調整モードにて上限・下
限の調整を行ったあと、計測モードに切り替えることに
よって通常の計測処理が行われる。計測モードにおい
て、(S261、S262)において、規定電圧に対し
てA/D変換を起動し、その規定出力値より補正係数α
を算出する。(S231〜S233)において、各アナ
ログ入力信号に対してA/D変換を起動し、その出力値
に補正係数αを乗じたものを計測値Xsとして、メモリ
218へ格納する。このようにして、アナログ入力信号
に対して正確なデイジタル信号を出力することができ
る。
With the above adjustment operation, the absolute value error of the specified voltage can be absorbed. After adjusting the upper and lower limits in the adjustment mode, the normal measurement processing is performed by switching to the measurement mode. In the measurement mode, in (S261, S262), A / D conversion is started for the specified voltage, and the correction coefficient α is calculated from the specified output value.
Is calculated. In (S231 to S233), A / D conversion is started for each analog input signal, and a value obtained by multiplying the output value by a correction coefficient α is stored in the memory 218 as a measured value Xs. In this way, an accurate digital signal can be output for an analog input signal.

【0036】〔実施の形態 2〕次に、本発明に係る記
録媒体の実施の形態を説明する。本発明に係る記録媒体
に、例えばF.P(フロッピ デイスク)、ROM、R
AM等を用い、アナログ入力信号が増幅され、A/D変
換器でディジタル信号に変換し、外部へ出力するアナロ
グ信号の入力方法において、温度特性の安定した第二の
基準電圧を形成させるステップと、前記増幅されたアナ
ログ入力電圧と、A/D変換の基準となる第一の基準電
圧と、前記第二の基準電圧とをA/Dコンバータに入力
させるステップと、前記第二の基準電圧のA/D変換後
の規定値を基準とし補正係数を得るステップと、前記第
一の基準電圧のA/D変換後の電圧値と前記補正係数を
乗算して計測値を得るステップとからなるアナログ信号
の入力方法をマイクロコンピュータで実行できるように
したプログラムをマイクロコンピュータで読み取り可能
に記録させたものである。
[Embodiment 2] Next, an embodiment of a recording medium according to the present invention will be described. In the recording medium according to the present invention, for example, P (floppy disk), ROM, R
An analog input signal is amplified using an AM or the like, converted into a digital signal by an A / D converter, and a second reference voltage having stable temperature characteristics is formed in an analog signal input method to be output to the outside; Inputting the amplified analog input voltage, a first reference voltage serving as a reference for A / D conversion, and the second reference voltage to an A / D converter; An analog comprising: a step of obtaining a correction coefficient based on a specified value after A / D conversion; and a step of multiplying the voltage value of the first reference voltage after A / D conversion by the correction coefficient to obtain a measured value. A program that allows a microcomputer to execute a signal input method is recorded so as to be readable by the microcomputer.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明に係
るアナログ信号の入力装置及びその方法の構成によれ
ば、A/Dコンバータの基準電圧が温度によって変動し
ても、温度安定性の良い規定電圧をA/Dコンバータへ
入力することにより、その規定出力値を用いてソフトウ
エア処理にて補正し、温度安定性の良い計測値を得るこ
とができる。また、このようにすることにより、従来の
調整回路をそのまま使用できるうえに、電源部及びA/
D変換部の回路構成がより簡略化することができる。本
発明に係る記録媒体によれば、アナログ信号の入力方法
をマイクロコンピュータで実行できるようにしたプログ
ラムをマイクロコンピュータで読み取り可能に記録させ
ることができる。
As described above in detail, according to the analog signal input device and the method of the present invention, even if the reference voltage of the A / D converter fluctuates with temperature, the temperature stability can be improved. By inputting a good specified voltage to the A / D converter, it is possible to perform correction by software processing using the specified output value and obtain a measured value with good temperature stability. By doing so, the conventional adjustment circuit can be used as it is, and the power supply unit and the A / A
The circuit configuration of the D conversion unit can be further simplified. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the recording medium which concerns on this invention, the program by which the microcomputer can perform the input method of an analog signal can be recorded so that a microcomputer can read.

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

【図1】本発明に係るアナログ信号の入力方法に用いら
れる入力装置の一実施形態のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an input device used for an analog signal input method according to the present invention.

【図2】図1のアナログ信号の入力装置のPAD図であ
る。
FIG. 2 is a PAD diagram of the analog signal input device of FIG. 1;

【図3】図1のアナログ信号の入力装置におけるスケー
リング図である。
FIG. 3 is a scaling diagram of the analog signal input device of FIG. 1;

【図4】従来のアナログ信号の入力装置のブロック構成
図である。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional analog signal input device.

【図5】従来例におけるPAD図である。FIG. 5 is a PAD diagram in a conventional example.

【図6】従来のアナログ信号の入力装置におけるスケー
リング図である。
FIG. 6 is a scaling diagram of a conventional analog signal input device.

【図7】従来における汎用マイコンを用いたアナログ信
号の入力装置のブロック構成図である。
FIG. 7 is a block diagram of a conventional analog signal input device using a general-purpose microcomputer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、101、201…アナログ信号の入力装置 11、111、212…マルチプレクサ 12、112、212…入力信号 13、113、213…増幅回路 14、114、214…A/Dコンバータ 15、115、215…ディジタル出力値YS 16、116、216…CPU 17、117、217…計測値XS 18、118、218…メモリ 19、119、219…上位装置 20、21、120、121、220、221…可変抵
抗器 30、130、230…切替部 40、140、240…表示部 50、150、250…アナログ入力電圧 51、62、151、162、251、262、280
…直流電圧Vcc 52、152、252…基準電圧AVcc 53、153、253…変換回路 54…安定化回路 60、160、260…AC/DCコンバータ 61…DC/DCコンバータ 263…規定出力値Yref 70、170、270…マイコン 281…シャントレギュレータ 282…規定電圧Vref
1, 101, 201: analog signal input device 11, 111, 212 ... multiplexer 12, 112, 212 ... input signal 13, 113, 213 ... amplifier circuit 14, 114, 214 ... A / D converter 15, 115, 215 ... Digital output values YS 16, 116, 216 CPU 17, 117, 217 Measurement values XS 18, 118, 218 Memory 19, 119, 219 Host device 20, 21, 120, 121, 220, 221 Variable resistor 30, 130, 230 ... Switching unit 40, 140, 240 ... Display unit 50, 150, 250 ... Analog input voltage 51, 62, 151, 162, 251, 262, 280
... DC voltages Vcc 52, 152, 252 ... Reference voltages AVcc 53, 153, 253 ... conversion circuits 54 ... stabilization circuits 60, 160, 260 ... AC / DC converters 61 ... DC / DC converters 263 ... prescribed output values Yref 70, 170, 270: microcomputer 281: shunt regulator 282: specified voltage Vref

Claims (3)

【特許請求の範囲】 253[Claims] 253 【請求項1】 アナログ入力信号をディジタル信号に変
換するA/Dコンバータと、これを制御するマイクロプ
ロセッサを具備し、前記ディジタル信号を外部へ出力す
るアナログ信号の入力装置において、 前記A/Dコンバータに、アナログディジタル変換の基
準となる第一の基準電圧と、温度安定性を有する第二の
基準電圧を入力させ、前記第一の基準電圧の温度変動に
基づくアナログ入力値のA/D変換誤差を、前記第二の
基準電圧のA/D変換値を規定値として、前記マイクロ
プロセッサで補正させることを特徴とするアナログ信号
の入力装置。
1. An analog signal input device, comprising: an A / D converter for converting an analog input signal into a digital signal; and a microprocessor for controlling the A / D converter, wherein the A / D converter outputs the digital signal to the outside. Input a first reference voltage serving as a reference for analog-to-digital conversion and a second reference voltage having temperature stability, and perform an A / D conversion error of an analog input value based on a temperature change of the first reference voltage. Wherein the A / D conversion value of the second reference voltage is defined as a specified value by the microprocessor.
【請求項2】 アナログ入力信号をディジタル信号に変
換し、前記ディジタル信号を外部へ出力するアナログ信
号の入力方法において、 アナログディジタル変換の基準となる第一の基準電圧
と、温度安定性を備えた第二の基準電圧を用い、前記第
一の基準電圧の温度変動に基づくアナログ入力値のA/
D変換誤差を、前記第二の基準電圧のA/D変換値を規
定値として補正することを特徴とするアナログ信号の入
力方法。
2. An analog signal input method for converting an analog input signal into a digital signal and outputting the digital signal to the outside, comprising a first reference voltage serving as a reference for analog-to-digital conversion, and a temperature stability. Using the second reference voltage, A / A of the analog input value based on the temperature fluctuation of the first reference voltage
An analog signal input method, wherein a D conversion error is corrected using an A / D conversion value of the second reference voltage as a specified value.
【請求項3】 アナログ入力信号が増幅され、A/D変
換器でディジタル信号に変換し、外部へ出力するアナロ
グ信号の入力方法において、前記増幅されたアナログ入
力電圧と、A/D変換の基準となる第一の基準電圧と、
温度安定性を備えた第二の基準電圧とをA/Dコンバー
タに入力させるステップと、前記第二の基準電圧のA/
D変換後の規定値を基準とし補正係数を得るステップ
と、前記第一の基準電圧のA/D変換後の電圧値と前記
補正係数を乗算して計測値を得るステップとからなるア
ナログ信号の入力方法をコンピュータで実行できるよう
にしたプログラムをコンピュータで読み取り可能に記録
させたことを特徴とする記録媒体。 【0001】
3. A method for inputting an analog signal, wherein an analog input signal is amplified, converted into a digital signal by an A / D converter, and output to the outside, wherein the amplified analog input voltage and a reference for A / D conversion are provided. A first reference voltage,
Inputting a second reference voltage having temperature stability to an A / D converter;
Obtaining a correction coefficient based on the specified value after the D conversion; and multiplying the voltage value after the A / D conversion of the first reference voltage by the correction coefficient to obtain a measured value. A recording medium characterized by recording a computer-readable program on which a computer can execute an input method. [0001]
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007155538A (en) * 2005-12-06 2007-06-21 Kodai Hitec:Kk Device for applying/measuring current-voltage, and semiconductor inspection device
JP2009182743A (en) * 2008-01-31 2009-08-13 Oki Semiconductor Co Ltd Analog/digital conversion method, and semiconductor device using it
JP2012044533A (en) * 2010-08-20 2012-03-01 Denso Corp A/d converter

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