JPS63135818A - 多点入力記録計 - Google Patents

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） この発明は、複数の入力チャンネルから入力されるアナ
ログ入力を時分割に切り換えて処理し、アナログ入力の
ディジタルデータを記録する多点入力記録計に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来の多点入力記録計、特にＣＰＵを搭載したインテリ
ジェント・レコーダとしては第４図に示すような構成を
有する装置が開発されている。

第４図は従来の多点入力記録計の構成を説明するブロッ
ク図であり、１１はスキャナで、複数のチャンネルＣＨ
Ｉ〜ＣＨｎからのアナログ入力なＣＰＵ　１４からの制
御信号Ｓｌに基づいて順次切り換え、チャンネルＣＨＩ
〜ＣＨｎからのアナログ入力を信号ラインＬ、、Ｌ２を
介してこの順に入力信号処理部１２に出力する。１３は
Ａ／Ｄ変換蕃で、前段の入力信号処理部１２で処理され
たアナログ信号をＣＰＵ１４からの制御信号Ｓ２に基づ
いてディジタル信号１２ａに変換してＣＰＵ１４に出力
する。１５は記録部で、ＣＰＵ１４が認識したアナログ
入力に対する測定データ１４ａをＣＰＵ　ｌ　４からの
ｖ制御信号Ｓ３に基づいて記録する。なお、入力信号処
理部１２はＣＰＵ１４から送出される制御信号Ｓ４に応
じて各チャンネルＣＨＩ〜ＣＨｎからのアナログ入力に
対応した入力ゲインを設定できるように構成されている
。

第５図は第４図に示した入力信号処理部１２の構成を説
明する回路図であり、第４図と同一のものには同じ符号
を付しである。

この図において、２１は信号フィルタで、抵抗ｍ　２１
　ａとコンデンサ２１ｂとから構成され、信号ラインＬ
ｌ、Ｌ２に重畳される外部雑音を除去し、選択されたア
ナログ入力を演算増幅器２２の非反転端子に出力する。

２３は可変抵抗器で、演算増幅器２２のゲインをチャン
ネルＣＨＩ〜ＣＨｎからのアナログ入力、例えば熱起電
力。

電圧入力、測温抵抗体入力、電流入力に応じて調整する
。なお、抵抗器２１ａおよびコンデンサ２１ｂは時定数
調整としても機能する。

次に動作について説明する。

ＣＰＵ１４は制御信号Ｓｌにより複数のチャンネルＣＨ
１＝ＣＨｎからのアナログ入力を順次選択し、入力信号
処理部１２に選択したアナログ入力を出力する。入力信
号処理部１２はＣＰＵ１４により選択されたアナログ入
力に重畳される雑音等を信号フィルタ２１て除去し、Ｃ
ＰＵ１４の制御信号Ｓ４により設定したゲインでアナロ
グ入力を増幅する。次いで、Ａ／Ｄ変換器１３によりア
ナログ入力をディジタルデータに変換し、変換されたデ
ィジタルデータ、すなわち測定データ１４ａをＣＰＵ１
４が記録部１５に送出する。

従来の多点入力記録計は上記のように構成されているの
て、例えば連続した２つのチャンネルにオーダの異るア
ナログ入力、例えば第６図に示す信号源３１から送出さ
れるボルトオーダの電圧入力と後段のチャンネルに熱電
対３２から送出されるミリボルトオーダの熱電対入力が
割り当られている場合、第５図に示したコンデンサ２１
ｂにポル１−オーダの電圧入力に対応する電荷かチャー
ジされ、ＣＰＵ１４かスキャナ１１のチャンネルを後段
のチャンネル、すなわちミリボルトオーダの熱電対入力
が割り当てられたチャンネルを選択する場合に、前段の
チャンネルから後段のチャンネルに切り換わった時点で
、コンデンサ２１ｂにチャージされていた電荷か放電さ
れる。このため、熱電対３２か接続されるチャンネルに
並列に計測器３３が接続される場合には、コンデンサ２
１ｂの放電時に指示値が第７図に示すように変動する。

第７図は第６図に示した計測器３３の指示値を説明する
波形図であり、縦軸は指示値を示し、横軸は時間を示す
。

この図において、Ｔは測定周期を示し、■は変動幅な示
し、熱電対３２の配線抵抗値ｒ　ｌ　＋　ｒ　２とコン
デンサ２１ｂの放電電流値により決定される。

（発明か解決しようとする問題点） このため、従来はスキャナ１１の各チャンネルにコンデ
ンサを介在させ、各チャンネルに並列に接続される計測
器への指示値変動を除去させているが、チャンネルに入
力されるアナログ入力の電位か大きくなると、その影響
度をもはや除去できなくなり、計測器を破損させてしま
う等の問題点があった。

この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、チャンネル切り換え時に、選択されるチャンネル
に入力されていた過去の測定値データから今回のアナロ
グ入力値を予測してチャンネル選択直前にその予測され
るアナログ入力を信号フィルタ側に入力することにより
、チャンネル切り換え時に接続されるチャンネルに並行
に接続される計測器への負荷を軽減して、正確な指示値
を出力てきる多点入力記録計を得ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段〕 この発明に係る多点入力記録計は、各入力チャンネルに
順次入力される各アナログ入力の各Ａ／Ｄ変換値を各入
力チャンネル毎に順次記憶するチャンネル入力データ記
憶手段と、このチャンネル入力データ記憶手段に記憶さ
れた各入力チャンネル毎の複数のＡ／Ｄ変換値を各入力
チャンネル切り換え直前に読み出し、今回容入力チャン
ネルに入力されるアナログ入力に対応する予測Ａ／Ｄ変
換値を順次演算する演算手段と、この演算手段が演算し
た各入力チャンネルに入力される今回の各予測Ａ／Ｄ変
換値を順次Ｄ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ
変換器から順次出力されるアナログ出力を各入力チャン
ネル切り換え直前に信号フィルタに出力するスイッチン
グ手段とを設けたものである。

（作用〕 この発明における多点入力記録計においては、チャンネ
ル入力データ記憶手段に順次各チャンネルに入力される
アナログ入力に対するディジタルデータが順次記憶され
ているので、各アナログ入力に対応するチャンネル切り
換え直前に、切り換わるチャンネルに対応する予測アナ
ログ入力値を過去に入力されたディジタル値から今回入
力されるであろう予測されるディジタルデータを演算手
段が演算し、演算されたディジタルデータをＤ／Ａ変換
器がアナログ信号に変換する。変換されたアナログ信号
はスイッチング手段のオン・オフにより各入力チャンネ
ル選択直前に信号フィルタに出力する。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す多点入力記録計の構
成を説明するブロック図であり、第４図と同一のものに
は同じ符号を付しである。

この図において、ｌはこの発明の演算手段を兼ねるＣＰ
Ｕで、入力データ記憶手段となるＲＡＭ２を有している
。ＲＡＭ２には各チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎに入力され
た過去の測定値データが順次書き込まれている。ＣＰＵ
ＩはＲＡＭ２に記憶された各チャンネルＣＨＩ〜ＣＨｎ
に入力された過去の測定値データから今回入力されるで
あろう各チャンネルＣＨＩ〜ＣＨｎのアナログ入力の予
測ディジタル値（予測測定値データ）を後述する方法に
基づいて演算し、演算した予測ディジタルデータをＤ／
Ａ変換器３に出力する。４はこの発明のスイッチング手
段を構成するスイッチング素子で、ＣＰＵＩから喪失さ
れる制御信号ＳＳｌに基づいてスイッチングし、Ｄ／Ａ
変換器３で生成されるアナログ信号を今回のチャンネル
切り換え直前に信号フィルタ２１に出力し、信号フィル
タ２１のコンデンサ２１ｂの電位をスキャナ１１が切り
換えるチャンネルから入力されるであろうと予測される
電位になるように電荷をチャージする。

第２図は第１図に示したＣＰＵ１による予測アナログ入
力値に対応するディジタル値演算動作を説明する図であ
り、縦軸は指示値を示し、横軸は時間を示す。

この図において、Ｄ、〜Ｄ４は例えばチャンネルＣＨ３
に対応する測定値データで、例えば測定周期を毎にＲＡ
Ｍ２の所定エリアに記憶されて行く。Ｅは今回の予測測
定値データで、下記節（１）式に基づいてＣＰＵＩが演
算する。

Ｅ＝２０．−Ｄ−Ｊ　　　　−・・・−（１）ただし、
Ｄ：ｌは前前回の測定値データを示し、Ｄ４は前回の測
定値データを示す。この第（１）式はＥ−Ｄ、＝Ｄ４−
Ｄ、から求まる。なお、過去の測定値データに所定の重
みを付加して演算してもよいし、最小２乗法のような手
法を用いてもよい。

次に第３図に示すフローチャートを参照しながらこの発
明による多点入力記録制御動作について説明する。

第３図はこの発明による多点入力記録制御動作手順を説
明するフローチャートである。なお、５Ｔ（１）〜５Ｔ
（９）は各ステップを示す。

チャンネルＣＨｎのスイッチをオンし、チャンネルＣＨ
ｎから入力されるアナログ入力なＡ／Ｄ変換器１３でＡ
／Ｄ変換し、ＲＡＭ２に記憶させる（ステップ５Ｔ（１
））。次いで、ＣＰＵ１がスキャナ１１のすべてのスイ
ッチを制御信号ＳＳ２に基づいて−Ｈオフしくステップ
５ｒ（２））、ＲＡＭ２に記憶されている次チャンネル
、この実施例の場合にはチャンネルＣＨ（ｎ＋１）の測
定値データを読み出し、上記第（１）式に基づいてＣＰ
ＵＩがチャンネルＣＨ（ｎ＋１）、すなわちチャンネル
ＣＨ（ｎ＋１）から今回入力されるであろうアナログ値
に対応するディジタル値、すなわち今回の予測測定値デ
ータＥを演算しくステップ５Ｔ（３））、演算した今回
の予測測定値データＥをＤ／Ａ変換器３に出力しくステ
ップ５Ｔ（４））、ＣＰＵＩから出力される制御信号Ｓ
Ｓｌに基づいてスイッチング素子４をオンしくステップ
５Ｔ（５））、今回の予測測定値データＥに対応するア
ナログ入力を入力信号処理部１２に出力する（ステップ
５Ｔ（６））。次いて、ＣＰＵＩから出力される制御信
号ＳＳ３に基づいてスイッチング素子４をオフしくステ
ップ５Ｔ（７））、ＣＰＵＩから出力される制御信号Ｓ
Ｓ２に基づいてスキャナ１１のチャンネルＣＨ（ｎ＋１
）に対応するスイッチをオンしくステップ５Ｔ（８））
、チャンネルＣＨ（ｎ＋１）からのアナログ入力処理を
実行する（ステップ５Ｔ（９））。

この動作をスキャナ１１のチャンネルＣＨ１から順次行
い、チャンネルＣＨｎに到達したら、チャンネルＣ）Ｉ
Ｉから再度同様の制御を繰り返す。

これにより、ＣＰＵＩがスキャナ１１のスイッチを順次
切り換える直前に、入力信号処理部１２には次にスイッ
チするチャンネルに入力されるであろう予測アナログ入
力が入力され、信号フィルタ２１のコンデンサ２１ｂが
予測アナログ入力でチャージされ、スキャナ１１の切り
換え時点の計測器３３への放電変動を抑制する。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明は各入力チャンネルに順
次入力される各アナログ入力の各Ａ／Ｄ変換値を各入力
チャンネル毎に順次記憶するチャンネル入力データ記憶
手段と、このチャンネル入力データ記憶手段に記憶され
た各入力チャンネル毎の複数のＡ／Ｄ変換値を各入力チ
ャンネル切り換え直前に読み出し、今回各入力チャンネ
ルに入力されるアナログ入力に対応する予測Ａ／Ｄ変換
値を順次演算する演算手段と、この演算手段が演算した
各入力チャンネルに入力される今回の各予測Ａ／Ｄ変換
値を順次Ｄ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変
換器から順次出力されるアナログ出力を各入力チャンネ
ル切り換え直前に信号フィルタに出力するスイッチング
手段とを設けたのて、複数のアナログ入力チャンネルに
並列に計測器か接続されていても、チャンネル切り換え
時点では切り換わるチャンネルからの予測アナログ入力
に対応する電荷が入力信号処理部のコンデンサに充電さ
れているため、チャンネル接続時にコンデンサからの放
電が開始されても、計測器に影響な学える程の電位はか
からず、計測器への指示値変動を極力抑えることができ
、正確な計測を継続して実行できる等の優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す多点入力記録計の構
成を説明するブロック図、第２図は第１図に示したＣＰ
Ｕによる予測アナログ入力値に対応するディジタル値演
算動作を説明する図、第３図はこの発明による多点入力
記録制御動作手順を説明するフローチャート、第４図は
従来の多点入力記録計の構成を説明するブロック図、第
５図は第４図に示した入力信号処理部の構成を説明する
回路図、第６図は計測器の接続状態を説明する回路図、
第７図は第６図に示した計測器の指示値を説明する波形
図である。 図中、ｌはＣＰＵ、２はＲＡＭ、３はＤ／Ａ変換器、４
はスイッチング素子、１１はスキャナ、１２は入力信号
処理部、１３はＡ／Ｄ変換器、１５は記録部、ＣＨＩ〜
ＣＨｎはチャンネルである。 第１図 ］１ 第２図 峙閏 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 時開

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の入力チャンネルの各入力チャンネルに並列に接続
   される計測器を有し、前記複数の入力チャンネルから入
   力される複数のアナログ入力を順次マイクロコンピュー
   タが時分割に切り換えて選択するとともに、選択された
   アナログ入力を信号フィルタを介してＡ／Ｄ変換したデ
   ィジタルデータを記録する多点入力記録計において、前
   記各入力チャンネルに順次入力される各アナログ入力の
   各Ａ／Ｄ変換値を前記各入力チャンネル毎に順次記憶す
   るチャンネル入力データ記憶手段と、このチャンネル入
   力データ記憶手段に記憶された前記各入力チャンネル毎
   の複数のＡ／Ｄ変換値を前記各入力チャンネル切り換え
   直前に読み出し、今回前記各入力チャンネルに入力され
   るアナログ入力に対応する予測Ａ／Ｄ変換値を順次演算
   する演算手段と、この演算手段が演算した前記各入力チ
   ャンネルに入力される今回の各予測Ａ／Ｄ変換値を順次
   Ｄ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器から
   順次出力されるアナログ出力を前記各入力チャンネル切
   り換え直前に前記信号フィルタに出力するスイッチング
   手段とを具備したことを特徴とする多点入力記録計。