JPS6054527A - A/d converting device - Google Patents
A/d converting deviceInfo
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- JPS6054527A JPS6054527A JP16395583A JP16395583A JPS6054527A JP S6054527 A JPS6054527 A JP S6054527A JP 16395583 A JP16395583 A JP 16395583A JP 16395583 A JP16395583 A JP 16395583A JP S6054527 A JPS6054527 A JP S6054527A
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- input
- circuit
- amplifier
- converter
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Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/10—Calibration or testing
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は前置増幅器を含むA/D変換器のA/D変換出
力を容易に校正するA/D変換装置に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an A/D conversion device that easily calibrates an A/D conversion output of an A/D converter including a preamplifier.
従来技術とその問題点
温度や圧力等を電気信号に変換するセンサを用いてデジ
タル制御回路を構成する場合には、これらのセンサの出
力は微少なアナログ量であるため増幅回路によって一旦
増幅した後A/D変換器を用いてデジタル信号に変換し
、そのデジタル出力をデジタル制御回路への入力信号と
する構成が広く用いられている。このようなA/Di換
部ではこの増幅回路やA/D変換器の基準電圧の変動に
よってデジタル変換時に誤差が発生ずる。そこでこのよ
うなA/D変換部を調整する場合には、増幅回路の入力
端にA/D変換される最小値と最大値の基準入力を与え
、増幅回路の増幅率を調整する可変抵抗器を用いてA/
D変換器のデジタル出力を夫々の基準入力に対応した所
定値になるよ・うに調整していた。しかしこの場合最小
値又は最大値のいずれか一方を調整すると他方にも影響
が現れ出力値が変動することが多い。従ってこのような
微調整を繰り返す必要があって校正には非常な手間がか
かるという問題点があった。又高精度の可変抵抗器が必
要であるため価格も低減することはできなかった。更に
可変抵抗器は温度変化や経年変化等によって出力に変動
を生じるため、使用環境に応じてしばしば゛再調整が必
要になるという問題点があった。Conventional technology and its problems When constructing a digital control circuit using sensors that convert temperature, pressure, etc. into electrical signals, the outputs of these sensors are minute analog quantities, so after being amplified by an amplifier circuit. A configuration in which the signal is converted into a digital signal using an A/D converter and the digital output is used as an input signal to a digital control circuit is widely used. In such an A/Di converter, errors occur during digital conversion due to fluctuations in the reference voltage of the amplifier circuit and A/D converter. Therefore, when adjusting such an A/D conversion section, a variable resistor is used to provide the reference input of the minimum value and maximum value to be A/D converted to the input terminal of the amplifier circuit, and adjust the amplification factor of the amplifier circuit. using A/
The digital output of the D converter was adjusted to a predetermined value corresponding to each reference input. However, in this case, when either the minimum value or the maximum value is adjusted, the other is also affected and the output value often fluctuates. Therefore, there is a problem in that it is necessary to repeat such fine adjustments, and the calibration takes a lot of time and effort. Furthermore, since a highly accurate variable resistor is required, the price cannot be reduced. Furthermore, since the output of the variable resistor fluctuates due to temperature changes, aging, etc., there is a problem in that readjustment is often required depending on the usage environment.
発明の目的
本発明はこのような従来のA/D変換部の問題点を解決
するものであって、可変抵抗器を用いることなく極めて
簡単にA/D変換部の調整をすることができるA/D変
換装置を提供するものである。Purpose of the Invention The present invention solves the problems of the conventional A/D converter, and provides an A/D converter that allows adjustment of the A/D converter extremely easily without using a variable resistor. /D conversion device.
発明の構成と効果
本発明はアナログ入力を増幅する増幅器と増幅器のアナ
ログ増幅出力をデジタル値に変換するA/D変換器とを
含むA/D変換装置であって、A/D変換可能な範囲の
高低の二種の増幅器への基準入力信号に対応するA/D
変換器のデジタル出力を記憶する記憶手段と、アナログ
信号の入力に対して得られるA/D変換器のデジタル出
力値を記憶手段の記憶値に基づいた比例配分により入力
アナログ値を算出する演算手段と、を具備することを特
徴とするものである。Structure and Effects of the Invention The present invention is an A/D conversion device including an amplifier that amplifies an analog input and an A/D converter that converts the analog amplified output of the amplifier into a digital value. A/D that corresponds to the reference input signal to the two types of amplifiers, high and low.
Storage means for storing the digital output of the converter; and calculation means for calculating the input analog value by proportionally distributing the digital output value of the A/D converter obtained in response to the input of the analog signal based on the stored value of the storage means. It is characterized by comprising the following.
このような特徴を有する本発明によれば、増幅回路の増
幅率やA/D変換器の基準電圧を微調整するために可変
抵抗器を用いて増幅率を調整する必要はなく、校正時に
は押ボタンスイッチ等により基準入力に対応したデジタ
ル変換値を記憶手段に記憶させるだけでよいので、A/
D変換回路と増幅回路を含めた校正が極めて容易となる
。又可変抵抗器を用いないのでその温度変化や経年変化
によって再調整を要することな(、又価格も低減するこ
とが可能である。更に増幅回路自体の経年変化や環境変
化に対応させて再調整する場合にも、調整作業は極めて
容易であるため校正された状態で使用し易くなるという
効果も得られる。According to the present invention having such features, there is no need to use a variable resistor to finely adjust the amplification factor of the amplifier circuit or the reference voltage of the A/D converter, and there is no need to use a variable resistor to adjust the amplification factor during calibration. Since it is only necessary to store the digital conversion value corresponding to the reference input in the storage means using a button switch, etc., the A/
Calibration including the D conversion circuit and amplifier circuit becomes extremely easy. In addition, since a variable resistor is not used, readjustment is not required due to temperature changes or changes over time (and the cost can be reduced.Furthermore, readjustment can be made in response to changes in the amplifier circuit itself over time or changes in the environment). Even in this case, since the adjustment work is extremely easy, there is also the effect that it is easy to use the calibrated state.
実施例の説明
第1図は本発明によるA/D変換部を用いた制御システ
ムの構成図である。本図において温度センサや圧力セン
サ等のアナログ入力回路1にそのアナログ出力を増幅す
る増幅回路2が接続され、更に増幅されたアナログ出力
をデジタル量に変換するA/D変換回路3が接続される
。A/D変換回路3の出力は中央演算装置(以下CPU
という)4に与えられる。CPU4には記憶手段として
システムプログラムを記憶するリードオンリメモリ(以
下ROMという)5及び一時的なデータを保持するラン
ダムアクセスメモリ (以下RAMという)6が接続さ
れる。RAM6は電源を切った場合にもその記憶内容が
保持されるように、不揮発性のメモリを使用するか、又
はCMOSメモリ等を用いてバッテリーによってそのデ
ータをバンクアップさせておく必要がある。CPU4に
は更にディツプスイッチ等によって制御状態を変化させ
るスイッチ入力回路7とデジタル信号を入力するデジタ
ル入力回路8が接続され、出力手段として表示回路9.
デジタル出力回路10及び出力のデジタル信号をアナロ
グ量に変換するD/A変換回路及びそれによって駆動さ
れる定電流出力回路12が接続されている。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram of a control system using an A/D converter according to the present invention. In this figure, an analog input circuit 1 such as a temperature sensor or a pressure sensor is connected to an amplifier circuit 2 that amplifies its analog output, and further connected to an A/D conversion circuit 3 that converts the amplified analog output into a digital quantity. . The output of the A/D conversion circuit 3 is processed by the central processing unit (hereinafter referred to as CPU).
) given to 4. A read-only memory (hereinafter referred to as ROM) 5 for storing system programs and a random access memory (hereinafter referred to as RAM) 6 for holding temporary data are connected to the CPU 4 as storage means. In order for the RAM 6 to retain its stored contents even when the power is turned off, it is necessary to use a non-volatile memory or use a CMOS memory or the like to store the data in a bank using a battery. Further connected to the CPU 4 are a switch input circuit 7 for changing the control state using a dip switch or the like, and a digital input circuit 8 for inputting digital signals, and a display circuit 9 as an output means.
A digital output circuit 10, a D/A conversion circuit for converting an output digital signal into an analog quantity, and a constant current output circuit 12 driven by the D/A conversion circuit are connected.
第2図はスイッチ入力回路7及び表示回路9が設けられ
るフロントパネル面を示すものである。FIG. 2 shows the front panel surface on which the switch input circuit 7 and display circuit 9 are provided.
本図において上部のPv及びS■で示される数字表示器
は夫々現在値及びセント値を示す表示器であり、その下
方のrD I PJで示すスイッチは校正モード、動作
モード等を切換えるディップスイッチである。又rTE
AcHJキーはPvで示される現在値をセント値の領域
に入力するものであり、「↑」 「↓」 「→」キーは
夫々パラメータの値を上げ、下げ及び桁下げする数値制
御キーであり、rWRITEJキーはセット値を書き込
むためのスイッチである。In this figure, the numerical displays indicated by Pv and S■ at the top are indicators that show the current value and cent value, respectively, and the switch indicated by rD I PJ below them is a dip switch that changes the calibration mode, operation mode, etc. be. Also rTE
The AcHJ key is used to input the current value indicated by Pv into the cent value area, and the "↑", "↓", and "→" keys are numerical control keys that increase, decrease, and digit decrease the value of the parameter, respectively. The rWRITEJ key is a switch for writing set values.
次に第3図のフローチャートを参照しつつ本実施例の動
作について説明する。まず増幅回路2の増幅率を可変抵
抗器によって調整する代わりにA/D変換回路3によ1
.てA/D変換が可能な範囲内の基準入力信号に対応し
たデジタル変換値をRAM6に記憶させる。これはまず
スイ、7チ入カ回路7のディツプスインチを校正モード
に設定する。Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the flowchart in FIG. First, instead of adjusting the amplification factor of the amplifier circuit 2 with a variable resistor, the A/D conversion circuit 3
.. A digital conversion value corresponding to the reference input signal within a range in which A/D conversion is possible is stored in the RAM 6. First, the dip switch of the 7-inch input circuit 7 is set to the calibration mode.
そうすれば第3図のフローチャートにおいてステ1.ブ
2oを介してステップ21に進み、第4図(a)に示す
ように低基準入力をアナログ入力回路1を介して入力す
べき旨の指示(AJ L)がsVの表示器によって行わ
れる。更にステップ24で既に記憶されている低基準入
力に対するデジタル値「1o」をSV表示器に表示する
。今A/D変換回路3が例えば8ビツトの分解能を有す
るものであるとすれば、そのデジタル出方は0〜255
までの値を取り得る。又低基準入力はA/D変換が可能
な範囲の最低値よりも高い任意の値、例えば4mVとす
る。そしてこの基準久方をアナログ入力回路1より与え
る。そうすればステップ23を介してステップ24に進
み、その4mVに対するA/D変換出方、例えば「12
」をPv領領域表示する。そしてステップ25において
rTEACHJキーの押下を待ち、rTEACHJキー
が押下されれば現在値である「12」を低基準入力のセ
ント値としてs■領領域書き換える(ステップ25)。Then, step 1 in the flowchart of FIG. The process proceeds to step 21 via the block 2o, and an instruction (AJL) to input the low reference input via the analog input circuit 1 is given by the sV display as shown in FIG. 4(a). Furthermore, in step 24, the digital value "1o" for the already stored low reference input is displayed on the SV display. If the A/D conversion circuit 3 has a resolution of, for example, 8 bits, its digital output will be from 0 to 255.
It can take values up to. Further, the low reference input is set to an arbitrary value higher than the lowest value in the range in which A/D conversion is possible, for example, 4 mV. Then, this reference distance is given from the analog input circuit 1. Then, the process proceeds to step 24 via step 23, and the A/D conversion output method for that 4 mV is determined, for example, "12
" is displayed in the Pv territory. Then, in step 25, it waits for the rTEACHJ key to be pressed, and if the rTEACHJ key is pressed, the current value "12" is rewritten as the cent value of the low standard input in the s■ area (step 25).
続いてrWRITEJキーを押下すれば、低基準入力が
RAM6にストアされる(ステップ26.27)。続い
て第4図(blに示すようにステップ28において高基
準入力を与える指示を行い、前回の設定した高基準入力
のデジタル値をS■表示器に表示する(ステップ28.
29)。そしてA/D変換可能な範囲内の高基準入力、
例えば20mVの入力がアナログ入力回路1を介して与
えられればステップ3oを介してステップ31に進みそ
の入力に対するA/D変換値をPV表示器に表示する。If the rWRITEJ key is then pressed, the low reference input is stored in the RAM 6 (steps 26 and 27). Subsequently, as shown in FIG. 4 (bl), in step 28 an instruction is given to give a high reference input, and the digital value of the previously set high reference input is displayed on the S indicator (step 28.
29). And high standard input within the range that can be converted to A/D,
For example, if an input of 20 mV is given via the analog input circuit 1, the process proceeds to step 31 via step 3o, and the A/D converted value for that input is displayed on the PV display.
第4図(b)はこの状態を示すものであって、A/D変
換値r242Jがpv表示器に表示されている。同様に
r T E A CHJキーを押下すれば現在値r24
2Jがセント値としてSv表示器に表示され(ステップ
32)、続いて「WRITE」キーを押下すればその値
がRAM6に書き込まれる(ステップ33.34)。尚
[TEACHJキーを用いる代わりに「T」 「↓」
[→」の数値制御キーを用いて既に設定されている値を
修正してもよい。こうして上下の基準値に対応したデジ
タル入力をRAM6に記憶する。この基準デジタル量を
用いて任意のアナログ入力をデジタル変換してめること
が可能である。例えば今あるアナログ入力信号Da t
a Aがアナログ入力回路1に与えられた時のA/D変
換回路3のA/D変換出力をDataDとすると、Da
taAは次式で示される。FIG. 4(b) shows this state, and the A/D conversion value r242J is displayed on the PV display. Similarly, if you press the r T E A CHJ key, the current value r24
2J is displayed on the Sv display as a cent value (step 32), and then when the "WRITE" key is pressed, that value is written to the RAM 6 (steps 33 and 34). [Instead of using the TEACHJ key, press "T""↓"
Already set values may be modified using the [→] numerical control key. In this way, digital inputs corresponding to the upper and lower reference values are stored in the RAM 6. Using this reference digital quantity, it is possible to digitally convert any analog input. For example, the current analog input signal Da t
a If the A/D conversion output of the A/D conversion circuit 3 when A is given to the analog input circuit 1 is DataD, then Da
taA is expressed by the following formula.
但しD20. D4は夫々高、低基準入力のデジタル変
換゛ 値、即ち242及び12とする。このように変換
されたデジタル値を比例配分することによって入力デー
タをめることが可能である。このような演算を容易にし
演算速度を速めるためにあらかじめ定数部分を計罪して
おくことが好ましい。即ち第(11式は
DataA=KIXDataD+に2−−−−−−(2
1但し
このようなKl、 K2の校正データをステップ35に
よって演算し、ステップ36によってRAM6に登録す
る。こうしてA/D変換装置の校正を終了する。However, D20. D4 is the digital conversion value of the high and low reference inputs, ie, 242 and 12, respectively. Input data can be calculated by proportionally distributing the digital values converted in this way. In order to facilitate such calculations and speed up the calculations, it is preferable to calculate the constant part in advance. That is, the formula (11) is 2−−−−−−(2
1 However, such calibration data for Kl and K2 is calculated in step 35 and registered in the RAM 6 in step 36. In this way, the calibration of the A/D converter is completed.
続いてこのA/D変換装置を用いたA/D変換動作につ
いて第5図にフローチャートを参照しつつ説明する。ま
ずステップ40においてアナログ入力回路1に入力が与
えられればそれを読み込み、続いて入力信号をA/D変
換する(ステップ41)。Next, the A/D conversion operation using this A/D conversion device will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. First, in step 40, if an input is given to the analog input circuit 1, it is read, and then the input signal is A/D converted (step 41).
そしてステップ36において登録された校正データKl
、 K2を読み出し、第(2)式に基づいて入力データ
を校正する(ステップ42.43)。そしてデジタル値
DataDに対応する入力アナログ信号Da ta A
を演算しそれに基づいて種々の制御を行う(ステップ4
5)。この校正データは不揮発性のメモリであるRAM
6に記憶されているので電源を切ってもそのままデータ
が保持され、常に第(2)式に基づいた演算が可能な状
態となっている。Then, the calibration data Kl registered in step 36
, K2 are read, and the input data is calibrated based on equation (2) (steps 42 and 43). And input analog signal DataA corresponding to digital value DataD
is calculated and various controls are performed based on it (step 4
5). This calibration data is stored in RAM, which is a non-volatile memory.
6, the data is retained even if the power is turned off, and calculations based on equation (2) are always possible.
尚本実施例では第(11式の定数部分を既に演算して校
正データとして記憶するようにしているが、第(1)式
目体をその都度演算して入力アナログデータをめるよう
にしてもよいことはいうまでもない。In this embodiment, the constant part of Equation (11) has already been calculated and stored as calibration data, but Equation (1) is calculated each time to obtain input analog data. Needless to say, this is a good thing.
第1図は本発明のA/D変換装置を含む制御装置のブロ
ック図、第2図は表示回路及びスイッチ入力回路のフロ
ントパネル図、第3図は基準入力信号の設定動作を示す
フローチャート、第4図(a)。
第4図(b)はその時の表示部の表示例を示す図、第5
図は入力信号を校正し制御する時の動作を示すフローチ
ャートである。
1−・−・アナログ入力回路 2−・・−・−増幅回路
3−・・−A / D変換回路 4−−−−−−−CP
U 5−・−−−−ROM 6−−−−−−−RAM
?、−−−−−−−スイ、チ入力回路 9−・−−一−
−表示回路
特許出願人 立石電機株式会社
代理人 弁理士 岡本宜喜(他1名)
第1図
第2図
第4図(a)
−P一
−S一
−Pv〜
SV −
第5図FIG. 1 is a block diagram of a control device including an A/D conversion device of the present invention, FIG. 2 is a front panel diagram of a display circuit and a switch input circuit, and FIG. 3 is a flowchart showing a reference input signal setting operation. Figure 4(a). FIG. 4(b) is a diagram showing an example of the display on the display section at that time.
The figure is a flowchart showing the operation when calibrating and controlling input signals. 1--Analog input circuit 2--Amplification circuit 3--A/D conversion circuit 4-----CP
U 5-----ROM 6--------RAM
? , -------Sui, Chi input circuit 9-・--1-
-Display circuit patent applicant Tateishi Electric Co., Ltd. agent Patent attorney Yoshiki Okamoto (and one other person) Figure 1 Figure 2 Figure 4 (a) -P1-S1-Pv~ SV - Figure 5
Claims (2)
アナログ増幅出力をデジタル値に変換するA/D変換器
と、を含むA/D変換装置であって、 A/D変換可能な範囲の高低の二種の前記増幅器への基
準入力信号に対応する前記A/D変換器のデジタル出力
を記憶する記憶手段と、アナログ信号の入力に対して得
られる前記A/D変換器のデジタル出力値を前記記憶手
段の記憶値に基づいた比例配分により入力アナログ値を
算出する演算手段と、を具備することを特徴とするA/
/D変換装置。(1) An A/D conversion device including an amplifier that amplifies analog human power and an A/D converter that converts the analog amplified output of the amplifier into a digital value, the height and low range of the range in which A/D conversion is possible. storage means for storing digital outputs of the A/D converter corresponding to two types of reference input signals to the amplifier; and a storage means for storing digital output values of the A/D converter obtained in response to input of analog signals. A/
/D conversion device.
な最低値よりも高く、前記増幅器に与える高基準入力は
A/D変換可能な最大値よりも低い値に選択したことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のA/D変換装置
。(2) The low reference input given to the amplifier is selected to be higher than the lowest value that can be converted into A/D, and the high reference input given to the amplifier is selected to be lower than the maximum value that can be converted into A/D. An A/D conversion device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16395583A JPS6054527A (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | A/d converting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16395583A JPS6054527A (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | A/d converting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6054527A true JPS6054527A (en) | 1985-03-29 |
Family
ID=15783994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16395583A Pending JPS6054527A (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | A/d converting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6054527A (en) |
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