JPS5833529Y2 - 測定値補正方式 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、測定値補正方式に関するものである。

物理量を測定する場合、適宜の変換器で物理量を電気信
号に変換し、電気的測定器によって測定するのが普通で
ある。

物理量と電気信号との対応関係は、変換器の特性によっ
て定まるが、直線的なものは少なく、大多数は非直線的
な対応関係を持つ。

測定値を表示または処理する場合、非直線的なままでは
、読取りまたは取扱いに不便なので、補正演算によるリ
ニアライズが行われる。

マイクロ・プロセッサのようなインテリジェンス装置を
利用したプロセス制御装置においても、プロセス量変換
器が生じる電気信号は、補正演算によってリニアライズ
され、測定値の表示やデータ処理に利用される。

このようなプロセス制御装置においては、複数の入力信
号が共通のインテリジェンス装置によりて処理され、そ
れぞれの表示器等に与えられるので、インテリジェンス
装置が故障すると、測定値の表示が不正確になる。

インテリジェンス装置が故障したときは、少なくとも手
動によるバック・アップ制御が行えるように、測定値の
表示はできるだけ正確であることが望ましい。

このような要求に応えるために、従来は、・インテリジ
ェンス装置により、入力信号Ｘにつきリニアライズ演算
ｆ（Ｘ）を行、い、この演算結果を入力信号で割算して
係数α（’＝ｆ←）／Ｘ）を求め、この係数αを掛算器
に設定して、入力信号Ｘと掛算させ、この掛算結果αＸ
”（＝ｔ（Ｘ） ）を表示器に表示させるようにしたも
のがある。

このような装置においては、インテリジェンス装置が故
障したとき、故障直前のαが掛算器に保持されるので、
入力信号Ｘに大きな変化がないうちは、リニアライズさ
れた値に近い値が表示される。

しかしながら、このような装置においては、係数αは、
入力信号Ｘとその補正値ｆ（ｘ）の比によって決まるか
ら、Ｘとｆ（ｘ）がかけ離れてくると、αがきわめて大
きく、あるいはきわめて小さくなり、αの計算精度が落
ちてくる。

したがって、入力信号Ｘにαを掛けて得られる値は精度
が悪くなるので、αの値には限度が設けられ、結局、リ
ニアライズ可能な入力信号の範囲が制限される。

また、係数αは、インテリジェンス装置において、割算
によって求められるので、演算所要時間が長くなる。

本考案の目的は、入力信号を、インテリジェンス装置か
ら与えられる値で修飾して補正する場合に、入力信号の
範囲の如何にかかわらず精度の良い補正が行え修飾値の
演算も短時間に行え、かつ、インテリジェンス故障時の
補正精度が総合的に高い測定値補正方式を提供すること
にある。

本考案は、インテリジェンス装置によす、入力信号Ｘに
つきリニアライズ等の補正演算ｆ（ｘ）を行い、この演
算結果から入力信号を減算して差ε（＝ｆ（ｘ）−Ｘ）
を求め、この差を加算器に設定して、入力信号Ｘと加算
するようにしたものである。

以下、図面によって本考案を説明する。

第１図は、本考案実施例の概念的構成図である。

第１図において、１は演算機能、２は減算機能、３は更
新機能であり、これらはインテリジェンス装置の各機能
によって実現される。

４は保持器、５は加算器、６は表示器である。

人力信号Ｘは、演算機能１により、リニアライス等の補
正演算がなされ、その結果ｆ（ｘ）が減算機能２に与え
られる。

減算機能２においてはｆ６ｃ）とＸの引算が行われ、そ
の結果ｆ（ｘ）−ｘが、更新機能３を通じて修飾値εと
して保持器４に与えられ、保持器４の内容を最新の値に
更新する。

更新機能３は、更新制御信号によって有効、無効が制御
される。

更新制御信号は、演算機能１の正常、異常に従って、そ
れぞれ、更新機能３を有効および無効とする。

更新機能が無効化されたとき、保持器４には、有効時の
最後の修飾値が保持される。

修飾値εは、加算器５において入力信号Ｘと加算され、
その結果Ｘ＋εが表示器６によって表示される。

表示値はＸ＋ε＝ ｘ ＋ ｆし）−Ｘ
（１）＝ｆ恒）（２） となり、補正演算がなされた値が表示される。

演算機能１が異常になると、更新制御信号によって、更
新機能３が無効化され、保持器４には有効時の最後の修
飾値が保持されるので、以後は、この修飾値ε。

と時々刻々の入力信号Ｘ′との和Ｘ′＋ε。

＝ｘ’ ＋ｆ（ｘｏ）−ｘ。 （３）−ｆ（ＸＯ）
＋（Ｘ’ −ｘｏ） （４）が表示される。

時々刻々の入力信号Ｘ′が大きな変化をしないうちは、
補正演算値とあまり差のない値が表示器６に表示される
。

このような装置においては、入力信号Ｘおよびその補正
演算値ｆ（ｘ）は、０〜１００％の範囲の正規化された
値であるので、Ｘとｆ（ｘ）がどんなにかげ離れていて
も、その差はたかだか１００％である。

したがって、修飾値は、その差を補償するに足る一１０
０％〜＋１００％の範囲のものであればよく、従来のよ
うに、ｆ（Ｘ）とＸの比によって際限なく範囲が広がる
ものではない。

したがって、入力信号ｘ１補正演算値ｆ（ｘ）、および
修飾値εの有効桁数を合わせることにより、精度を低下
させることなく、表示用の補正演算値を得ることができ
る。

また、修飾値εの計算は減算によって行われるので、従
来の割算に比べてはるかに短い演算時間で求めることが
できる。

また、インテリジェンス装置が故障したときの近似値表
示状態においては、本考案によるもののほうが、従来例
よりも、総合的には誤差が少ない。

すなわち、インテリジェンス装置の故障により修飾値が
固定され、その後入力信号が変化したとすると、従来例
の誤差ｅ１および本考案によるものの誤差ｅ２は、それ
ぞれ次式で与えられる。

ｅ１＝ｆ（ｘ＋△ｘ）−！！Ｅ２−（Ｘ＋△ｘ） （
５）ｅ２ ＝ ｆ（ｘ＋△Ｘ）−（（Ｘ＋Δｘ）＋ｆ（
ｘ） ｘ） （６）これらの式の両辺な△Ｘで割って
整理すると、次のようになる。

ただし ここで、ｋおよびｆ←）／Ｘの様々な値につき、ｅ２／
△Ｘ ≦ ｅ １／△Ｘ すなわち本考案によるものの
誤差が従来例の誤差より小さくなる範囲を考えてみると
、 ｋ≧１、かつに≧ｆ仕）／Ｘのときは に一１≦に−ｆし）（９） ・・１”≦１００） に≧１、 かつｋ（ｆ伐）／ｘのときは に一１≦−に＋ ｆ（ｘ） ０υ 、・、に≦−！−±鮭 Ｘ ０２） ｋ（１、 かつに≧ｆし）／ｘのときは −に＋ｉくｋ ｆ（ｘ） （１３） 、”、に、；ｚ圭ｆ欠）＋上 ２ｘ ２ ０４） ｋ（１、 かつｋ（ｆ乙）／ｘのときは に＋１≦−に十１蛙 ０５） ９．瓜）や□ （１６） これらの範囲を図示すれば、第２図の斜線の領域となり
、本考案によるもののほうが、誤差の小さくなる範囲が
広いことがわかる。

したがって、総合的に指示誤差が少ない。

このように、本考案は、インテリジェンス装置により、
入力信号Ｘにつき、リニアライズ等の補正演算ｆ（ｘ）
を行い、この演算結果から入力信号を減算して差εを求
め、この差を加算器に設定して入力信号と加算させるよ
うにした。

このため、入力信号を、インテリジェンス装置から与え
られる値で修飾して表示する場合に、人力信号の如何に
かかわらず精度の良い補正が行え、修飾値の演算も短時
間に行え、かつ、インテリジェンス装置故障時の表示精
度が総合的に高い測定値補正方式が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案実施例の概念的構成図、第２図は、本
考案の効果説明図である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）入力信号Ｘに対して所定の演算ｆ（ｘ）をほどこ
   す演算手段、この演算手段の出力信号と入力信号との差
   ε＝ ｆ （ｘ）−ｘを求める減算手段、修飾値保持手
   段、この修飾値保持手段の内容を減算手段の出力信号ε
   に一致するように更新する更新手段、この更新手段につ
   き更新の有効と無効を制御する更新制御手段、および、
   前記修飾値保持手段の内容εと入力信号Ｘとの和Ｘ＋ε
   を求める加算手段を具備した測定値補正方式。
2. （２）実用新案登録請求の範囲の第１項において更新制
   御手段は、演算手段が異常になったとき更新手段による
   更新を無効にするようにした測定値補正方式。