JPS6141918A - フライングキヤパシタ・マルチプレクサ回路用誤差補正装置 - Google Patents

フライングキヤパシタ・マルチプレクサ回路用誤差補正装置

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JPS6141918A
JPS6141918A JP16343284A JP16343284A JPS6141918A JP S6141918 A JPS6141918 A JP S6141918A JP 16343284 A JP16343284 A JP 16343284A JP 16343284 A JP16343284 A JP 16343284A JP S6141918 A JPS6141918 A JP S6141918A
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JP
Japan
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signal
voltage
level
input
converter
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JP16343284A
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English (en)
Inventor
Makoto Yamazaki
信 山崎
Osamu Wakimoto
脇本 修
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は入力抵抗器として使用される抵抗素子として特
に厳格な精度のものを使用する必要を解消し、また入力
抵抗器を含めた回路部品全体の周囲温度変化、経年変化
等の影響を総合的に補正することができるように1これ
らに起因する誤差、及び回路動作時におけるチャンネル
間の偏差を補正するプログ2ムを格納した演算制御部を
有するフライングキャパシタ・マルーチプレクサ回路用
測定誤差補正装置に関する。
〔従来の技術〕
第2図は従来のフライングキャパシタ・マルチプレクサ
回路の構成を示し、入力1.入力2゜入力3・・・・・
・は各センナよりアナログ信号として入力する電流、 
R8I  t R1! 、几zs・・・・・・は夫々人
力1.入力2.入力3.・・・・・・の入力抵抗器で各
入力電流を電圧に変換する役割を果し、O,。
01+03・・・・・・は夫々入力抵抗器几i1 I町
重を几i3.−・・・・の両端に現われる電圧を保持す
る静電容量(以下容量と記す) s  r 1  r 
’ z  ・l”1・・・・・・は夫々容量0.、# 
0.# O3・・・・・・の充放電電流を制限する抵抗
、SWl 、SWs t sw。
・・・・・・は夫々容量01  + 01  t o、
l・・・・・・を入力抵抗器R(1,几4@  e R
lB  * ・・・・・・側から後述の緩衝増幅器1側
へ(又はその逆)に継ぎ換えるリレー系、R1及びR1
は夫々緩衝増幅器1の入力抵抗及び帰還抵抗、2は緩衝
増幅器1の出力電圧をディジタル量に変換するルΦ変換
器である。VR,はん生変換器2の入力電圧微調整用の
可変抵抗器、また、抵抗R3及びツェナーダイオードO
RIは〜生変換器2の動作に不可欠な基準電圧を゛発生
する役割を果し、該出力電圧は微調整用可変抵抗器VR
sを経由してい変換器20基準九圧入力端子REFに入
力する。
また、可変抵抗器VR3及び抵抗器R4は〜生変換器2
の零調整用のものである。
以上の構成において、最初はスイッチ系の各スイッチ8
W1  t SW露 、SWs  t・・・・・・は全
て入力抵抗器R$1 1 Jl t ’Ba%8  *
 ”・・・・の側に倒され、また、入力1.入力2.入
力3.・・・・・・の電流は夫々入力抵抗器ni*  
* Rim  s n4s  e・・・・・・の両端に
これらの電流に比例する電圧を発生させ、これらの電圧
は夫々容量01  + o、t o。
・・・・・・を充電し、ここに保持される。次に、各チ
ャンネルごとにリレーを(第2図の場合ではSW、を)
緩衝増幅器1の側に倒し、各容量に保持されていた各入
力抵抗器両端の電圧(第2図の場合ではOsに保持され
ていたJ1両端の電圧)は緩衝増幅器1の入力端子(中
端子)に印加される。緩衝増幅器1は強度の負帰還増幅
を施され、高い入力抵抗値を示し、被測定系に対する騒
乱を最少限度に抑え、また周囲温度、経年変化等の影響
を受けることがないふうに帰還抵抗等も精度の高い経年
変化の無いものを用い常に単一の利得を維持する。緩衝
増幅器1の出力は〜生変換器2に入力し、ディジタルf
K変換されて出力される。スイッチ系swl。
s w、  、 s W、 ・−・・−は遂−容量01
  、o、to!・・・・・・の充を電圧を走査しなが
ら緩衝増幅器10入力端子に接続し、全センサ(図示せ
ず)の出力はディジタル社として読み出され、〜生変換
器2より出力される。
〔発明が解決しょうとする間居点〕
しかし、このフライングキャパシタ・マルチプレクサ回
路によれば、入力抵抗器R(1,几イ8゜几is e・
・・・・・の抵抗値に誤差がらると、同一の入力信号値
(TL流11ζ)に対しても入力抵抗器ごと(チャンネ
ルごと)に異なった電圧(ひいては異なり九ディジタル
値)が出力される。更に、経年変化、周囲温度の影響等
によシ抵抗器R(1゜Rim  +几、J 、・・・・
・・のほか、几1 、几エ 、几3 。
几4 、v几m、vrL鵞 、VR3の抵抗値が変動し
ても同様の問題を生ずる。従って、これらの抵抗器には
温度特性の極めて少ない金属抵抗器の中から厳選された
高精度のもの(±0.1−程度又はそれ以下)を使用す
る必要があシ、このため製品原価が著しく上昇する欠点
がおるうえ、上記諸原因による誤差を補正する手段をも
友なかりた。また、)JD変換器、緩衝増幅器の温度特
性等も無視されてきた。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は上記
Kmみてなされ九ものであシ、抵抗器に特に厳格な精度
及び低い温度特性を要求することなく、安価な炭素皮膜
抵抗等を用いて回路を構成することができ、抵抗器自体
の誤差及び抵抗器を含めた回路素子の温度特性、経年変
化に起因する誤差及び回路動作時におけるチャンネル間
の偏差を補正するプログラムを内蔵した演算制御部を有
するフライングキャパシタ・マルチプレクサ回路用測定
誤差補正装置を提供するものである。
以下、本発明のフライングキャパシタ・マルチプレクサ
回路用測定誤差補正装置について詳細に説明する。
〔実施例〕
第1図(イ)は本発明の一実施例を示し、几i1.。
Rイ寓 、Ri3・・・・・・s  01  e O!
  HO3・・・・・・、S W I  H8W H+
  S W 1  ・・・・・・、 Rt、R11几s
  lR4eVRs  eVRs  @ORB  l 
 1  t  2については既にg1図に説明しtもの
と変りないので説明を省略する。3は各部/す(図示せ
ず)よpの入力データの走査を制御し、各々についてN
小麦換?52よりディジタルデータとして出力される測
定結果について、遂−補正を施す演算制御部で、入力デ
ータを内部に取り込む入力インター7エイス3&、演算
及び制御についての補正プログラムを格納するROM3
b、 各ffj定チクチヤンネルいてのデータを貯蔵す
る不揮発性メモリ(以下NVMと記す)3・、ROM3
bのプログラム、NVM3oのデータに基いて入力デー
タを処理するOPU S d 、その中間データを一時
的に貯蔵する几λM3・、処理結果及び装置内各部への
指令信号を出力する出力インター7エイス3flCよp
構成される。4は演算制御部3よ°りの指令に基いてリ
レー系8 W 1 @ S Wl  a 8 Wl  
r・・・・・・を駆動するリレー駆動回路である。
以上の構成について、本動作に先立ち、ROM3bの制
御プログラムに先立って測定回路の較正作業が行われる
。すなわち、全センナを回路よフ切り離し、全入力抵抗
器Rat  l Jl  +Ris・・・・・・を直列
に接続してこれに既知の一定電流I。
を通電する。次に、リレー系swl  、swl 。
SW、、・・・・・・によシ各チャンネルを走査しなが
ら夫々についてのん小麦換器2の出力を演算制御部3の
NVM 3 @内に貯蔵する。
本動作においては、前記の較正用電流工・を取り外し、
第2図の場合と同じく、入力抵抗器几i1  + l’
J!  * R<3 ”・・・・に夫々センサを接続し
、リレー系sWl 、sW、、sW、−・・−・により
各チャンネルを走査する。各人力抗抵器R(1゜Ri、
  、 Js  −−−・・−の電圧は夫々容[oi 
 90290sK保持され、リレー系swl 、SW、
8Ws・・・・・・により遂−サンプルされ、緩衝増幅
器1を経由してん小麦換器2によりディジタル量に変換
されて演算制御部に入力する。リレー系SW1 ・sw
、、sw、・・・・・・は演算制御部3よりの指令に基
いて出力されるリレー系駆動回路4よりの駆動[流にニ
ジ作動する。演算制御部3.内での補正処理は次式によ
り行われる。
nは第nチャンネルのデータである旨の表示、また、 vout  ’補正後の数値(1IC圧値、以下同じ)
(n) ■ 1、:補正前のい変換器の出力値。
h 6 vatd  ニ一定を流工・を基準抵抗値(理想的抵抗
値をもつ抵抗器)に通電し た場合に該抵抗器両端に現われる 電圧(計算値)% (n)。
■  、一定電流Ioを入力抵抗器に通電t@st した場合のめ変換器の出力、 を意味する。ここで、vtext は前記較正作業にお
いて求められた数値で’ vstd と共にNVMae
内に貯蔵され°〔いるものである。
この式から明らかな通り、入力抵抗器R4111JI 
 、 Ri、  、・・・・・・の抵抗値誤差の影響は
補正される。このため高価な金属抵抗器を使用する必要
はなく、安価な炭素皮膜抵抗器等を用いて充分の精贋を
得ることができる。入力抵抗器のほか1回路全体につい
て経年変化が生じた場合tic較正用データを再測定し
、その数値をNVM3Cに新らたに貯蔵することにより
N度を回復することができる。
第1図(o>は本発明の他の実施例を示し、入力抵抗器
の精度不良による誤差のみならず、周囲温度の変動にぶ
る誤差をも併せて補正できるように配慮されている。6
は回路内部の温度を測定する温度センナ、SWaは温度
センサ6と緩衝#I@器1の入力端子間の導通を新続す
るリレーで、 8 Wl  * 8 W!  t S 
Wse ”””と同じくリレー系、mTIb回路4の出
力1!流にエフ作動する。
他の回路素子については第1図(ロ)の場合と変りない
ので説明を省略する。
較正作業にンいては、全七/す(図示せず)を切り!1
1tL、全入力抵抗器Ri! 、町3.R(コ。
・・・・・・を直列に接続し、定電流源により既知の一
定電流IOを通電すると共に、全回路を恒温槽中に収納
する1回路の使用温度の全範囲に亘り。
温度′f:階段状に変化させながら、各温度における各
チャンネルについてのN生変換器2の出力をディジタル
量として求め、これと基準電圧(前記一定電流を基準抵
抗器に通電した場合の該抵抗器両端に現れる電圧の計算
値)と共に補正データテーブルとして演算制御部3内の
■311内に格納する。
本動作においては各入力端に笑入力信号を接続し、スイ
ッチ系8 wt  l 8 Ws  + S W口 、
・・・宵 ・・・により  信号を走査するが、その際リレーSW
aによt)’f4度七ンサ5の出力をも回路内部に取シ
込む。すなわち、演算制御部3の補正の演算においては
周囲温Rは温度センナの出力を通じて明らかであるから
、該温度についての補正データはNVM3aに格納され
ているデータに基いて例えは内挿法により算出すること
ができる。この補正データを前述の補正計算式の(n) vt・時同じ(N7M3cに貯蔵されていた前記基準電
圧をvstdとしてλ/D変換器2の電圧測定値につい
て補正演算を行うことにより、正しい測定値が求められ
る。
この実施例においては入力抵抗器、その他回路部品の温
度特性を別個的に解明しなくても。
系全体としての温度特性を予め測定しておくことにエフ
、これら各原因による誤差を総合的に補正することがで
きる利点がある。誤差原因として最も重要なJl  e
 R4s  l Jl  ’ ”””の抵抗値誤差、及
び相互偏差による測定誤差も自動的に補正される。ま九
、較正作業を定期的に実施し、その都度不揮発性メモリ
の内容を更新することにより1回路素子の経年変化によ
る誤差も除去することができる。
なお、第1図(ロ)の実施例においてはアナログ温度計
を使用し、その出力をN生変換器2によフディジタル量
に変換する構成となっているが、ディジタル温度計を使
用する場合にはその出力を直接に演算制御に入力させる
ことができる。
また、第1図(イ)←)の実施例においては系全体を制
御する演算制御部3(ホストプロセラ?)に補正の演算
を受は持たせているが、補正演算専用のマイクロプロセ
ッサ、その他ROM及びハードウェア論理回路を用いる
方法でも差支えない。
〔発明の効果〕
以上説明した通り、本発明のフライングキャパシタ・マ
ルチプレフナ回路用測定誤差補正回路によれば、入力抵
抗器自体の誤差及び抵抗器を含めた全回路素子の温度特
性及び経年変化に起因する誤差及びチャンネル間の偏差
を補正するプログラムを内蔵する演算制御部を組み込ん
だ構成とし九ため、使用される抵抗器に特に厳格な精度
及び温度に対して安定な特性を要求する必要性は解消し
、製品原価を大きく低減することができると共に1周囲
温度の変化、回路素子の経年変化による誤差を常時補正
することができ、良好な測定精度が得られるようになり
た。
【図面の簡単な説明】
第1図0)・・・本発明の一実施例を示す説明図。 第1図(ロ)・・・本発明の他の′A施例を示す説明図
。 第2図・・・・・・従来のフライングキャパシタ・マル
チプレクサ回路の原塩を説明する図。 符号の説明 1・・・緩衝増幅器、 2・・・ν小麦換器、  3・
・・演算制御部%  3&・・・入力インター7エイス
。 3 b−ROM、  3 c=NVM、   3 d−
OPU。 3・・・・RAM5 3f・・・出力インター7エイス
。 4・・・リレー系駆動回路、  5・・・温度計。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の被測定物理量を電圧信号に変換する複数の
    抵抗手段と、前記電圧信号を保持する複数のコンデンサ
    と、前記複数のコンデンサを順次走査して前記電圧信号
    のアナログレベルをディジタルレベルに変換して出力す
    る A/D変換部を備えたフライングキャパシタ・マルチプ
    レクサ回路において、 前記複数の抵抗手段に予め定めたレベルの 電流を通電することによって得たそれぞれの電圧のレベ
    ルを記憶する記憶手段と、 前記A/D変換部から前記被測定物理量に対応したディ
    ジタルレベルの信号を入力したとき前記記憶手段の記憶
    内容に基いて前記信号のレベルを較正する演算手段を設
    けたことを特徴とするフライングキャパシタ・マルチプ
    レクサ回路用誤差補正装置。
  2. (2)複数の被測定物理量を電圧信号に変換する複数の
    抵抗手段と、前記電圧信号を保持する複数のコンデンサ
    と、前記複数のコンデンサを順次走査して前記電圧信号
    のアナログレベルをディジタルレベルに変換して出力す
    る A/D変換部を備えたフライングキャパシタ・マルチプ
    レクサ回路において、 周囲温度を測定して温度信号を出力する温 度測定手段と、 複数の使用温度条件において、前記複数の 抵抗手段に予め定めたレベルの電流を通電することによ
    つて得たそれぞれの電圧のレベルを記憶する記憶手段と
    、 前記A/D変換部から前記被測定物理量に対応したディ
    ジタルレベルの信号を入力したとき前記記憶手段の記憶
    内容および前記温度信号に基いて前記ディジタルレベル
    の信号のレベルを較正する演算手段を設けたことを特徴
    とするフライングキャパシタ・マルチプレクサ回路用誤
    差補正装置。
JP16343284A 1984-08-02 1984-08-02 フライングキヤパシタ・マルチプレクサ回路用誤差補正装置 Pending JPS6141918A (ja)

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