JPS59114930A - センサ通信装置 - Google Patents

センサ通信装置

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JPS59114930A
JPS59114930A JP58232212A JP23221283A JPS59114930A JP S59114930 A JPS59114930 A JP S59114930A JP 58232212 A JP58232212 A JP 58232212A JP 23221283 A JP23221283 A JP 23221283A JP S59114930 A JPS59114930 A JP S59114930A
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JP
Japan
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signal
sensor
analog
input
digital
Prior art date
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Application number
JP58232212A
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English (en)
Inventor
セオド−ル・ビ−・ボザ−ス
アンソニ−・エム・デマ−ク
エドワ−ド・エフ・フイン
フランク・リンチ
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Honeywell Inc
Original Assignee
Honeywell Inc
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Publication date
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0088—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • G08C15/06—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセンサ通信装置に関し、更に詳しくはアナログ
信号振幅／パルス幅変換器を用いるセン本発明の目的と
するところはアナログ信号振Ｖパルス幅変換器使用の改
良されたセンサ通信装置を提供することにある。
この目的およびその他の目的を達成するために、本発明
によれば、複数のアナログ入力信号の１つを選択する入
力マルチプレクサと、このマルチプレクサによって選択
された信号を増幅する可変利得増幅器と、自走三角波発
生器と、前記増幅器からの出力信号に対応した可変のデ
ユーティサイクル信号を発生すべく増幅器と発生器とか
らの出力信号を比較する比較器と、この可変のデユーテ
ィサイクル信号をディジタル語に変換する変換手段と、
入力マルチプレクサを制御する入力セレクタと、増幅器
の利得レベルを選択するレンジセレクタおよび前記ディ
ジタル語を受け、このディジタル語を固定の手順に従っ
て変更すると共に入力セレクタとレンジセレクタを同時
に制御するディジタル信号処理手段とを有するセンサ通
信装置が提供される。
以下本発明を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の一実施例であるセンサ通信装置のブロ
ック図で、複数のプロセ克変量センサは圧力ハウジング
２に内蔵されているものが示されている。これらのセン
サは、例えば、温度センサ４、差圧センサ６および静圧
センサ８である。これらのセンサ４，６および８と自動
ゼロ回路９は共有センサインターフェース１０を介して
信号処理・補償回路１２に接続される。この回路１２は
、例えば、メモリ１６を有するマイクロプロセッサ１４
を含み、物理的に圧力ハウジング２に取付けられ、以っ
てマイクロプロセッサ１４とメモリ１６ハ、センサ４．
６．８およびセンサインターフェース１０にサービスす
るユニットとなる。プロダクションコンピュータ１８は
センサ通信装置の製造工程において用いられ、圧力ハウ
ジング２内のセンサならびにセンサインターフェースＩ
Ｏに関連してメモリｌ６ｖｃ記憶されるべきデータを与
える。
マイクロプロセッサ１４からのディジタル出力は通信イ
ンターフェース２０に与えられる。通信インターフェー
ス２０はマイクロプロセッサ１４からのディジタル出力
信号を４−４−２Ｏのアナログ信号に変換するディジタ
ル／アナログ変換器２２を含む。この４−４−２Ｏのア
ナログ信号はアナログ信号出力線２４に送出されて、工
業プロセス（図示しない）を制御したシ、それと通信す
るのに用いられる。ディジタル人力／出力通信デバイス
２６も擾た、イングーフェース２０内に設けられ、出力
線２４に接続されるデバイス（図示しない）との間でデ
ィジタル通信を行うためのものである。
第２図は、第１図の装置の一部のブロック図で。
共ｉセンサインターフェース１０は、センサパルス変調
器３０とパルス積算回路３２を含む。センサパルス変調
器３０は温度ならびに圧力センサ４゜６．８から入力線
３４により入力を受信する。同時にセンサパルス変調器
３０は変調器制御信号線３６と変調器出力線３８によシ
パルス積算回路３２に接続される。パルス積算回路３２
は次に、入力線４０と出力線４２によシ、マイクロプロ
セッサｌ４に接続される。
第３図は第１図および第２図に示す装置に使用して好適
なセンサパルス変調器３ｏのブロック図である。この共
有センサパルス変調器３ｏは、複数の入力線のそれぞれ
に与えられる複数のアナログ入力信号の個々の選択され
た信号に対応したパルス幅を有する可変のデユーティサ
イクル出方信号を発生する。センサ入力線、すなわち入
力１１人力２、入力３および自動ゼロ入力４は入力セレ
クタ５２からの制御信号によって選択されるべく入力マ
ツチプレクサ５０に接続され、入力セレクタ５２は、マ
イクロプロセッサ１４がらの入力選択信号によって制御
される。自動ゼロ入力は電圧源＋ＶＢＢＦによって付勢
される一対の抵抗９　Ａ　、　９Ｂを含む自動ゼロ回路
９から得られる。マルチプレクサ５０の出力はマイクロ
プロセッサ１４がらのレンジ選択入力信号に接続のレン
ジセレクタ５６からの制御信号によって利得が制御でれ
る可変利得増幅器５４に与えられる。
入力選択信号とレンジ選択信号は第２図に示す変調器制
御信号線３６によシ変調器３ｏに与えられる。
可変利得増幅器５４の出力は比較器５８の一方の入力と
して接続される。比較器５８の他方の入力は、自走三角
波発生器６ｏから得られる。比較器５８からの出力は低
インピーダンス出力と電圧レベル変換とを行うノ々ツフ
ァ増幅器６２を介して出力端子６４に与えられる。そし
て、出力端子６４は第２図に示すノぐルス積算回路３２
に接続される。
第４図は第３図のセンサパルス変調器の一実施例を示す
回路図で、マルチプレクサ５０．可変利得増幅器５４％
比較器５８．三角波発生器６ｏおよびバッファ増幅器６
２を含む、ｊ！に詳しく言えば。
マルチプレクサ５ｏはマルチプレクサ５ｏへの入力をマ
ルチプレクサ５０の出力に選択的に接続すべく対応した
マルチプレクサスイッチを制御する働きをする入力セレ
クタ５２からの出力制御信号　　　　；によって制御さ
れる。そして次に、マルチプレクサ５０の出力は可変利
得増幅器の入力に接続される。かくして、入力セレクタ
５２からの出力信号Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨは、マルチプレ
クサ５０のスイッチを制御する。同時に、レンジセレク
タ５６からの出力信号Ａ、Ｂ、０およびＤは可変゛利得
増幅器に使用の一対のデュアル増幅器５４Ａ、５４Ｂの
フィードバック回路のフィードバック抵抗の挿入を有効
にするためのスイッチを制御する。
デュアル増幅器５４Ａ、５４Ｂの）出力は比較器５８に
与えられる出力信号をシングルエンド増幅器の出力端子
に発生すべく入力信号の増幅とレベルシフトのために用
いられる差動増幅器５４０の個々の入力に与えられる。
、比較器５８への第２の、すなわち別の入力信号は、自
走三角波発生器６゜から得られる。概説すると、三角波
発生器６ｏは基準電圧ＶＲｎｐ　、　積分器６０Ａ、ス
イッチ６０Ｂおよびヒステリシス比較器６００を含む。
演算積分器６０Ａは比較器６０Ｃに入力を与える。そし
て、積分器出力が入力電圧ヒステリシスバンドの所謂１
トリツプポイント〃に達すると、比較器６００の出力は
状態を変え、ＶＲＦｔＦとコモン間でスイッチ６０Ｂを
切換え、出力ランプ信号が発生器６０から発生する三角
液出カイｇ号の向きを変えるようにする。比較器５８は
、三角波発生器６０の電圧波形出力をマルチプレクサ５
０と可変利得増幅器５４を介して与えられる選択された
センナ電圧と比較する。比較器５８からの出力は、増幅
されかつレベルシフトされた電圧が三角波発生器６０か
らの出力信号よシ小さいＭ間は低レベル状態にある。こ
のセンサまたは自動ゼロの電圧値はセンサまたは自動ゼ
ロ回路からの変動する出力と共に変わるので、比較器５
８からの出力のデユーティサイクル、すなわち、パルス
幅は対応して変わる。
アナログ／ディジタル変換動作は第２図に示すパルス積
算回路によって遂行され、センサパルス変調器３０のデ
ユーティサイクル出力に含まれる情報をマイクロプロセ
ッサ１４によって利用可能なディジタル語に変換する。
／Ｎｏルス槍算目算回路３２例えばセンサパルス変調器
３０からのデューチイサイクル出力のＮオン〃時間中ク
ロックパルスを積算するカウンタ（図示しない）を含む
。こ− れによｐカウンタに蓄積される計数値は、次に、センサ
パルス変調器３０のパルス幅すなわちデユーティサイク
ル出力を表わすものとしてマイクロプロセッサ１４によ
って読み出される。例えば、センサパルス変調器３０か
らの出力信号のデユーティサイクル出力時間中、パルス
積算回路３２内の第１組のカウンタは、デユーティサイ
クル波形の囁オン〃時間にクロックパルスを積算し、他
方、第２組のカウンタは出力信号の全期間にわたってク
ロックパルスをカウントする。
要約すると、センサパルス変調器３０はセンサ４．６．
８および自動ゼロ回路９と信号処理・補償回路１２内の
ディジタル電子回路間の共有インターフェースである。
センサパルス変調器３０はセンサと自動ゼロ出力電圧の
各々を異なるデユーティサイクル出力信号に変換する。
そして入力セレクタ５２とレンジセレクタ５６との適切
な選択により取込まれる入力信号と増幅器の利得の１つ
が選択される。センサ／Ｊ！ルス袈調器３０の出力は三
角波発生器６００周波数によって決まる動作周波数を有
する自走のパルス幅変調された矩形波である。変調器３
０からのアナログ出力信号はアナログ／ディジタル変換
器として動作するパルス積算回路３２によってディジタ
ル表示、すなわち、計数積算値に変換される。
積算回路３２からの計数値は、マイクロプロセッサ１４
に転送され、センサパルス変調器３０からのデユーティ
サイクル出力すなわち、センサおよび自動ゼロ出力信号
のディジタル表示値として使用される。マイクロプロセ
ッサ１４は計数値をディジタル語としてメモリ１６に記
憶し、格納されたプログラムに従ってデータ処理動作を
遂行する。
自動ゼロ測定は５ルチゾレクサ５０への入力４の選択に
より連続ベースまたは周期ペースでレンジセレクタ５６
によって選択されるすべての利得レンジにおいて行われ
る。自動ゼロ抵抗９人、９Ｂから得られる自動ゼロ信号
の値はアナログ／ディジタル変換後マイクロプロセッサ
１４によって用いられ、温度および／または時間￥　！
ｊ　７　）によって引起こされる電子回路のゼロエラー
が修正される。
最後に、−ｒイクロプロセッサ１４からのディジタル出
力は通信インターフェース２０１７３のティグタル／ア
ナログ変換器２２に与えられ、４−４−２Ｏ通信線２４
に送、出される対応のアナログ電流信号を発生する。
この４−２０　ｍｇ信号は任意のあシふれた方法でプロ
セス制御用に利用される。かかるプロセス制御動作はこ
の分野においては周知である。
このように１本発明によればアナログ信号／ノぞルス幅
萱換器使用の改良されたセンサ通信装置が実現されるこ
とが分かろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示すセンサ通信装置のブロ
ック図、第２図はＷＪ１図の装置の一部のブロック図、
第３図は好個なセンサノぞルス変調器のブロック図、第
４図は第３図のセンサノぐルス変調器の一実施例回路図
である。 ４：温度センサ、６：差圧センサ、８：静圧センサ、９
：自動ゼロ回路、１０：共有センサインターフェース、
１２：信号処理ｅ補償回路、２０：Ａ信インターフェー
ス、３０ニセンサノぞルス変調器、３２：ノぞルス積算
回路、５０：マルチゾレクサ、５２：入力セレクタ、５
４：可変利得増幅器、５６：レンジセレクタ、５８：昆
較器、６０：三角波発生器 特許出願人　ノ１ネウエルーインコーボレーテツｒ代理
人　弁理士　　松　下　義　治

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　センサからのアナログ信号を含む複数のアナ
    ログ出力信号の１つを選択する入力マルチプレクサと、 前記入力マルチプレクサからの出力信号を増幅するため
    の可変利得増幅器と、 自走三角波発生器と。 前記可変利得増幅器と前記自走三角波発生器とからの信
    号を比較し、前記可変利得増幅器からの出力信号の大き
    さに対応した可変のデユーティサイクル出力信号を発生
    する比較器と、 前記可変のデユーティサイクル出力信号をディジタル語
    に変換する変換手段と。 前記アナログ信号を選択する入力マルチプレクサを制御
    する入力セレクタと、 前記可変利得増幅器の利得レベルを選択するレンジセレ
    クタと、 前記ディジタル語を受信すべく゛前記変換手段に接続さ
    れ、固定の手順に従って前記ディジタル語を変更し、ま
    た、同時に前記入力セレクタとレンジセレクタとを制御
    するディジタル信号処理手段とからなるセンサ通信装置
    。
  2. （２）　　ａ数のアナログ入力信号はプロセス変量セン
    サからのアナログ信号と温度ならびに回路素子の時間ド
    リフトによって影響を受ける出力信号を出力する自動ゼ
    ロ回路からのアナログ信号でおること。 比較器は前記プロセス変量センサからのアナログ出力信
    号をその振幅に対応したノぞルス幅を有する第１のデユ
    ーティサイクル信号に、また、前記自動ゼロ回路からの
    アナログ出力信号をその振幅に対応したパルス幅を有す
    る第２のデユーティサイクル信号にそれぞれ変換するこ
    と、 変換手段は前記第１および第２のデユーティサイクル信
    号をそれぞれの第１および第２のディジタル語に変換す
    ること、および、ディジタル信号処理手段は前記第１の
    ディジタル語を第２のディジタル語に応じて変更するこ
    とを特徴とする 第１項に記載のセンサ通信装置。
  3. （３）可変利得増幅器は入力マルチプレクサからの出力
    信号を受ける一対の増幅器を含み、各増幅器はレンジセ
    レクタによって同時に制御される可変のフィードバック
    インピーダンスを有することを特徴とする第１項に記載
    のセンサ通信装置。
  4. （４）　　ディジタル信号処理手段はマイクロプロセッ
    サとこのマイクロプロセッサの動作を指示する固定のプ
    ログラムと各アナログ入力信号に対応したデータを記憶
    するディジタルメモリとを含む第１項または第２項に記
    載のセンサ通信装置。
JP58232212A 1982-12-08 1983-12-08 センサ通信装置 Pending JPS59114930A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/447,818 US4567466A (en) 1982-12-08 1982-12-08 Sensor communication system
US447818 1982-12-08

Publications (1)

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JPS59114930A true JPS59114930A (ja) 1984-07-03

Family

ID=23777877

Family Applications (1)

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JP58232212A Pending JPS59114930A (ja) 1982-12-08 1983-12-08 センサ通信装置

Country Status (5)

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US (1) US4567466A (ja)
EP (1) EP0112115B1 (ja)
JP (1) JPS59114930A (ja)
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