JPS6330720A - 物理量測定器における較正装置 - Google Patents

物理量測定器における較正装置

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JPS6330720A
JPS6330720A JP61173725A JP17372586A JPS6330720A JP S6330720 A JPS6330720 A JP S6330720A JP 61173725 A JP61173725 A JP 61173725A JP 17372586 A JP17372586 A JP 17372586A JP S6330720 A JPS6330720 A JP S6330720A
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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】 (a)  技術分野 本発明は、荷重、圧力、変位、加速度、トルク、ひずみ
、温度、等の物理量を電気量しこ変換する物理量−電気
量変換器を用いて物理量を測定する際の上記物理量−電
気量変換器から出力される相対量を絶対量に較正する物
理量測定器における較正装置に関するものである。
(b)  従来技術 一般に、物理量−電気量変換器(以下「変換器」という
)を用いて物理量を測定する場合、較正(キャリブレー
ション)を行なう必要があるが、例えば、上記変換器と
してひずみゲージを用いた荷重変換器が接続された荷重
測定器の較正の方法としては、第8図に示すように測定
ブリッジ80の出力が印加される入カドランス81の一
次側コイルの中間部に較正用ブリッジ82を挿入し、前
記測定ブリッジ80に印加する搬送波交流電源83から
の搬送波交流を結合トランス84を介して前記較正用ブ
リッジ82にも供給するようにし、該較正用ブリッジ8
2の一辺に較正用抵抗85をスイッチ86により較正時
にのみ並列に接続し較正出力を得る方式、あるいは第9
図に示すように較正用ブリッジに代え中文字形回路87
を形成し、その隣接する端部間に較正用抵抗88をスイ
ッチ89により挿入し較正出力を得る方式が用いられて
いた。
後者は、前者の場合較正用ブリッジ82の経時変化、温
度変化等に起因するアンバランスの発生の影響が較正値
の誤差となってあられれるという問題を、較正用ブリッ
ジを中文字形回路とすることによって解決したものであ
る。
しかしながら、これらいずれの方式においても、抵抗を
挿入して較正値を発生させる方式であるため、仮令第9
図のように複数の抵抗を並列に組合わせて合成するにし
ても得られる較正値は事実上数点が限度であり、任意の
較正値を選ぶことはできなかった。
このため従来は較正を行なう場合、例えば4000με
 (4000X10−6ひずミ)ノ較正値を発生するひ
ずみ測定器に測定ゲージとして例えばlotで3950
μεの出力電圧を持つロードセル(予めこのような較正
値が付されて出荷されている。)を接続して使用する場
合、(4000/3950)xlo=10.13(t)
として4000μεに対応する荷重を算出し、この40
00μEの較正値出力(波形)を10゜13(t)とし
て測定出力の較正を行なっていた。
このように従来装置は、変換器使用時に煩雑な比例計算
を強いられる不便があり、また、この較正は測定レンジ
を変える等して測定器のゲインを変更する度に行なう必
要があるため少しでも簡単に行なえることが望ましい。
そこで、上述の問題を解決するため1本出願人は先に、
第10図に示すようなひずみ測定器における較正装置を
提案した(特開昭57−161604号公報参照)。
即ち、先に提案したこの較正装置は、第10図に示すよ
うに、ひずみゲージを用いた抵抗ブリッジからなる測定
ブリッジ80に電源トランス90を介して搬送波交流電
源83で生成された搬送波交流電源電圧を印加し、該測
定ブリッジ80から得られる出力を入カドランス81を
介して搬送波増幅器91および検波キャリアフィルタ回
路92しこ順次供給して増幅および検波し、搬送波成分
の除去された検波出力を直流増幅器93で増幅してメー
タ94に供給し、このメータ94によって測定出力を表
示させるようにしたひずみ測定器であって、外部操作可
能な複数桁(具体例としては4桁)のデジタルスイッチ
95と、上記測定ブリッジ80に対する搬送波電圧供給
路から電圧をとり出す第1の結合トランス96と、この
第1の結合トランス96の2次側からリファレンス電圧
の供給を受は上記デジタルスイッチ95のデジタル出力
を入力とするD/A変換器97と、このD/A変換器9
7のアナログ出力を増幅器98を介して受け、その極性
を外部操作に応じて切換える切換スイッチ99と、この
切換スイッチ99の出力を第2の結合トランス100を
介して入カドランス81の1次側に圧入する回路とを具
備してなり、上記デジタルスイッチ95によって任意の
較正値を設定し得るように構成されている。
従って、この較正装置によれば、上述した比例計算の問
題は解決されるので較正作業の簡素化は実現される。
しかしながら、この較正装置の場合、 ■ 変換器に付されている試験成積表等より較正値と定
格容量等を読取り、■デジタルスイッチ95にその読取
った較正値を設定し、■上記試験成積表等により極性(
圧縮か伸長かの別)を知り、切換スイッチ99を該当す
る極性に設定し、■次いで、測定レンジの設定およびメ
ータ94をフルスケールに合わせるために、入カドラン
ス81.搬送波増i器91、検波キャリアフィルタ回路
92を経て得られた検波出力電圧を直流増幅器93の、
例えば外部操作可能な可変抵抗器93a等を操作(調整
)する、という操作手順が必要であり、当該装置に精通
した者でなければ決してその操作は容易なものではなか
った。
(c)  目的 本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので。
特に専門知識や経験のない者でも容易且つ迅速に正確な
較正および測定を行ない得る物理量測定器における較正
装置を提供することにある。
(d)構成 本発明は、上記の目的を達成させるため、荷重、圧力、
変位、加速度、トルク、ひずみ、温度等の物理量を電気
量に変換する物理量−電気量変換器を用いて上記物理量
を測定する物理量測定器において、上記物理量−電気量
変換器に直接または間接的に付された当該物理量−電気
量変換器固有の較正値を含んだ個体情報を光学的に読取
る個体情報読取り手段と、上記較正値に対応した係数を
上記物理量−電気量変換器の出力信号に乗するための係
数付加手段と、この係数付加手段によって得られたアナ
ログ信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル
変換手段と、上記個体情報読取り手段によって得られた
個体情報を解読し、この個体情報に含まれている較正値
に対応する係数を乗するように上記係数付加手段を制御
する制御手段と、この制御手段から転送されるデータを
表示する表示手段とをもって構成したものである。
以下1本発明の要旨を実施例に基づき詳述する。
第1図は、本発明に係る物理量測定器における較正装置
の一実施例の構成を示すブロック図である。
同図において、1は、物理量を電気量に変換する物理量
−電気量変換器(以下、mに「変換器」と略称する)で
あり、−例として、ひずみゲージを変換素子とした圧力
変換器、荷重変換器等がある。1aは、ひずみゲージで
構成された測定ブリッジ、1bは、測定ブリッジ用電源
である。2は、変換器1の種類、較正値および定格容量
を変換器1の個体情報として所定のコード規則9例えば
30f9コード(いわゆるCode39)によってコー
ド化されたバーコードパターンであり、一般に裏面に粘
着剤が塗布されたタグの表面に表示されている。3は、
このバーコードパターン2を読取るための光学式スキャ
ナ、4は、この光学式スキャナ3から得られたシリアル
の電気信号(a)を上記コード規則に従って解読し、A
SCIIコードに変換して8ピツトノバーコードデータ
出力(b−1)として出力するバーコードデコーダ部で
あり、上記光学式スキャナ3とバーコードデコーダ部4
とで個体情報読取手段としてのバーコードリーダ5を構
成している。
尚、信号(c−1) 、  (c−2)は、バーコード
デコーダ部4に対する制御信号である。
一方、6は、変換器1からの出力信号を電気的に整え1
[μεコニ1 [μV]として出力する前置増幅器、7
は、前置増幅器6の出力信号(d)を較正するための係
数付加手段としての係数付加回路で、可変総合利得Aを
有し、ラッチ信号(e)と8ビットの制御データ信号(
f)によって上記総合利得Aが制御される。8は、係数
付加回路7から得られるアナログ出力信号(g)をデジ
タル信号に変換するアナログ/デジタル変換手段として
のA/D変換回路で、この例の場合アナログ最大入力電
圧10[v]の定格(すなわちフルスケール10[vコ
)を有する。符号(h)は応答信号、(i)は8ビット
のデジタル出力信号、(j)は制御信号である。9.1
0および11は、各々第1.第2および第3の入出力装
置(以下者々「第1のIlo」、「第2の■/○」およ
び「第3のI 10Jという)で、それぞれ8ビットの
データバス12と複数の状態信号線としての制御信号線
14と応答信号線15とが接続されている。また、第1
のI’109には、A/D変換回路8からの応答信号(
h)と8ビットのデジタル出力信号(i)が入力され、
A/D変換回路8へは制御信号(j)が出力されるよう
になっている。
第2の工1010からは係数付加回路7へラッチ信号(
e)と制御データ信号(f)が出力されるようになって
いる。第3のl1011においては、バーコードデコー
ダ部4からバーコードデコーダ出力(b−1)が入力さ
れ、同バーコードデコーダ部4に対し制御信号(c−1
)。
(c−2)が出力され、さらに操作パネルとしてのキー
ボードllaの出力信号(b−2)が入力されるように
なっている。16は、バーコードパターン2に示された
個体情報および測定値等を表示する表示手段としてのデ
ジタル表示器で、例えば10桁の赤色発光ダイ−オード
等によって構成されている。17は、中央演算装置とし
てのいわゆる8ビットのCPUであり。
18は、固定記憶装置としてのいわゆるROMであり、
19は、読み書き自在の記憶装置としてのいわゆるRA
Mである。上述のデジタル表示器16、CPUI 7.
ROMI 8、RAM19には、各々データバス12、
アドレスバス13、制御信号線14、応答信号線15が
接続されている。尚、第1の工109、第2のl101
0、第3のl1011.デジタル表示器16、ROM1
8およびRAM19をCPU17の周辺装置と呼び、こ
の周辺装置とCPU】7をもって制御手段としてのいわ
ゆるマイクロコンピュータを構成している。
次に1本発明装置の要部であるバーコードリーダ5と係
数付加回路7の構成について説明する。
第2図は、バーコードリーダ5の構成を示すブロック図
であり、光学式スキャナ3の構成とバーコードデコーダ
部4の構成とを併せて描いである。20は、発光部とし
ての発光ダイオード20aと受光部としてのフォトトラ
ンジスタ20bから成る反射形の光学センサである。
21は、光学センサ20の出力信号をロジックレベルに
整え、外乱を除去する波形整形回路である。22は、波
形整形回路21のバーコードパターンに対応したパルス
出力信号、すなわち光学式スキャナ3の出力信号(a)
の立上りおよび立下りを検出するエツジ検出回路である
23は、エツジ検出回路22からのシリアル出力信号を
読取り、解読した上でASCIIコードに変換して8ビ
ットの並列信号(b′)として出力するバーコードデコ
ーダである。尚、バーコードデコーダ23には、第3の
l1011を介してCPU17からの制御信号(c−1
)。
(c−2)が入力され、バーコード読取りの際、エラー
が発生した場合に、エラーの種類を表示するための7ビ
ットのエラー情報信号(k′)が出力される。24は、
ハイ・インピーダンス状態を有する、いわゆる3−st
ajeバッファ8個で構成されたバッファ回路であり、
バーコードデコーダ23の8ビット出力信号(b′)と
1対1に接続され、負論理の制御信号(c−2)がその
制御入力に入力されるようになっている。
25は、第1入力端が7ビットのエラー情報信号(k′
)を出力するバーコード7’ml−タ23の出力端と1
対1に接続され、すべての第2入力端が共通に接続され
て制御信号(c−2)を受ける7つのN A N Dゲ
ートよりなるゲート回路であり、出力信号(k)を出力
する各々の出力端はそれぞれエラー表示回路26と1対
1に接続されている。27a〜27gはエラー表示用発
光ダイオードで、それぞれのエラー状態との対応は、2
7aがチェックサムエラー、27bがスタートキャラク
タエラー、27cがストップキャラクタエラー、27d
がメツセージオーバーフロー、27eがスキャン速度不
適(遅すぎる)、27fがスキャン速度不適(速すぎる
)であり、上記27a〜27fまでは、いずれも点灯時
が不良状態を意味するのに対して、27gは読取り完了
表示で、消灯時がエラーを意味する。つまり、発光ダイ
オード27gが消灯した時にはエラー表示用発光ダイオ
ード27a〜27fのいずれか1つ以上が点灯する。2
8は、発音体で、発振回路29によって駆動される。
そして30は、この発振回路29を構成するNANDゲ
ートのうち1つであり、このNANDゲート30の1つ
の入力端は発光ダイオード27gのカソード側とインバ
ータ30a を介して接続されていて1発光ダイオード
27gの点灯時に発振回路29を動作状態に制御する。
第3図は、係数付加回路7の具体的な回路構成を示す図
である。
同図において、係数付加回路7は、太き(分けて5つの
部分から構成されている。31は桁移動部、32は係数
付加部、33はZero 電圧挿入部、34は反転部、
35は選択部であり、上記各部をもって可変総合利得A
を有する可変利得増幅器を構成している。36は、前置
増幅器6の出力端に接続されている入力端子、37a〜
37eと38a〜38dは、アナログスイッチで、図中
Iは信号入力端、0は信号出力端、Cは0N−OFF制
御入力端を示す。この0N−OFF制御入力端CがHレ
ベルになると、入力端Iと出力端0が接続されてON状
態になり、LレベルになるとOFF状態となる。39a
〜39dは、トランスファー接点を有するアナログスイ
ッチで1図中Bは常閉接点入力端、Mは常閉接点入力端
、Tは共通接点出力端、Cは0N−OFF制御信号入力
端を示す。この0N−OFF制御信号入力端Cへの入力
がHレベルになると常閉接点Bが開放されて常閉接点M
が閉成し、Lレベルでは第3図に示すように常閉接点B
が閉成されている。40.41a〜41d。
42.43は、いずれも演算増幅器で、すべて反転増幅
器として構成されている。44,45゜46は、いずれ
も2進−8進デコーダで、Iof8、すなわち4ビット
の入力信号に対応して8つの出力端Y Q = Y 7
のうちいずれか1つのみが選択され、入出力いずれも正
論理で構成されている。尚、デコーダ44においては、
出力端Yo=Y7のうち出力端Y o −Y 4までを
使用し、デコーダ45においては出力端Yo=Ysまで
を使用し、デコーダ46においては出力端Yoを使用せ
ず、Y+〜Y4までを使用している。47,48a−4
8d 、49.50は、いずれもラッチである。
さて、上記各部の構成を説明すると、まず、桁移動部3
1において、51は、帰還抵抗であり、演算増幅器40
の反転入力端と出力端との間に接続されている。そして
この演算増幅器40の非反転入力は接地されて反転増幅
器を形成している。52〜56は、いずれも入力抵抗で
あり、帰還抵抗51の抵抗値をRとすると、入力抵抗5
2は100R1入力低抗53は10R1入力抵抗54は
R1入力抵抗55は0.1R入力抵抗56は0.OIR
の関係になるよう構成されている。さらに、アナログス
イッチ37a〜38gのそれぞれの出力端Oと入力抵抗
52〜56の一端が直列接続され、他端はすべて共通に
接続されて演算増幅器40の反転入力端に接続され、ア
ナログスイッチ37a〜37eの入力端工はすべて共通
に接続されて入力端子36に接続されている。また、ア
ナログスイッチ37a〜37eの0N−OFF制御入力
端Cには、ラッチ47のラッチ出力端Qo〜Q4がそれ
ぞれ1対1に接続されている。さらに、デコーダ44の
出力端YO”Y4とラッチ47の入力端Do=D<が1
対lに接続され。
デコーダ44の入力端DO〜D3には制御データ信号(
f)の下位4ビット、すなわち下位ニブル(f−1)が
1対1に接続されている。
次に、係数付加部32において、57a〜57dは、い
ずれも帰還抵抗であり、それぞれ8000  [Ωコ 
、800  [Ω]、  80  [:Ω] 。
8[Ωコの値で構成され、それぞれが対応する演算増幅
器41a〜41dとをもって反転加算増幅器を形成して
いる。58〜61は、入力抵抗で、各々8[Ωコ、4 
[Ω]、2[Ωコ、1[Ωコの整数倍値を有する。アナ
ログスイッチ38a〜38dの各出力端Oは、入力抵抗
58〜61をそれぞれ介して演算増幅器41aの反転入
力端に接続されている。さらに、アナログスイッチ38
a〜38dの入力端■は共通に接続されて、演算増幅器
40の出力端と接続されている。ここで、アナログスイ
ッチ38a〜38dと入力抵抗58〜61とで構成する
図中破線で包囲した部分を係数切換回路62aと呼ぶ。
62b〜62dは、上記係数切換回路62aと同一の構
成とされている係数切換回路であり、図示は省略したが
各々のアナログスイッチのON−〇FFFF制御人力上
れぞれ異なるラッチ48b〜48dに接続されているこ
とのみが相違している。アナログスイッチ38a〜38
dのON−OF F制御入力端Cは、ラッチ48aの出
力端Qo”Qsに1対1に接続され、以下ラッチ48b
〜48dと係数切換回路62b〜62dとの対応も同一
である。従って、係数付加部32においては、係数切換
回路62aと帰還抵抗57aと演算増幅器41aとによ
る反転加算増幅器によって1000位の係数回路を構成
し、係数切換回路62bと帰還抵抗57bと演算増幅器
41bをもって100位の係数回路を構成し、同様にし
て係数切換回路62cおよび62dと、帰還抵抗57c
および57dと、演算増幅器41cおよび41dをもっ
て10位および1位の係数回路をそれぞれ構成している
。尚、ラッチ48a〜48dの入力端Do=Dtには、
制御データ信号(f)の下位ニブル信号(f−1)が1
対lに接続されている。
次に、Z era電圧挿入部33において、63は帰還
抵抗であり、演算増幅器42の反転入力端と出力端との
間に接続されている。64a〜64dは入力抵抗であり
、すべて帰還抵抗63と同一の抵抗値である。また、入
力抵抗64a〜64dの一端は、それぞれアナログスイ
ッチ39a〜39dの共通接点出力端Tに接続され、他
端は共通に接続されて演算増幅器42の反転入力端に接
続されている。さらに、アナログスイッチ39a〜39
dのそれぞれの常閉接点入力端Bは、演算増幅器41a
〜41dの各出力端、すなわち1000位、100位、
10位、1位の係数回路とそれぞれ接続され、室間接点
出力端Mはすべて接地されZero 電位を保持してい
る。
一方、デコーダ46の入力端Do”Dsには。
制御データ信号(f)の下位ニブル信号(f−1)が1
対1に入力され、このデコーダ46の出力端Yl−Y4
とラッチ5oの入力端Do〜Dsが1対1に接続され、
このラッチ50のラッチ出力端Qo−Qzがアナログス
イッチ39a〜39dの0N−OFF制御入力端Cと1
対1に接続されている。
次に、反転部34において、65は帰還抵抗、66は入
力抵抗で共に同一の抵抗値であり、演算増幅器43とを
もって利得1の反転増幅器を形成している。そして、演
算増幅器43の出力端は、出力端子67に接続され、こ
の出力端子67は次段のA/D変換回路8の入力端に接
続されている。
最後に選択部35において、デコーダ45の入力端Do
−Dsには制御データ信号(f)の上位4ビット、すな
わち上位ニブル信号(f−2)が1対1に接続され、こ
のデコーダ45の出力端Yo=Ysはラッチ49の入力
端Do〜D5と1対1に接続され、このラッチ4つのラ
ッチ入力端LTには、ラッチ信号(e)が入力される。
そしてこのラッチ49の出力端Qo〜Q5は、それぞれ
Zero 電圧挿入部33のラッチ50と、係数付加部
32の1位回路のラッチ48dと、10位回路のラッチ
48cと、100位回路のラッチ48bと、1000位
回路のラッチ48aと、桁移動部310ラッチ47の各
ラッチ入力端LTに接続されている。
第4図は、バーコードシンボルの構成を示した図で、6
8は、何も印刷されていない部分で、通常は白になって
いるスタートマージン、69は、メツセージの開始を示
すバー/スペースからなるスタートキャラクタ、70は
、伝達すべき情報であるメツセージ、71は、オプショ
ンとして加えられる誤読取りを検出するためのチェック
サムキャラクタ(ただし本実施例では使用していない)
、72は、シンボルの終りを示すストップキャラクタ、
73は、何も印刷されていないストップマージンである
。尚、スタートキャラクタとストラップキャラクタは非
対称なシーケンスになっていて1図中左右両方向のスキ
ャンが可能である。メツセージ70の形式は、74〜7
7に示され、74は変換器の種類をアルファベットで表
わす種別表示部で、Pは圧力変換器、Lは荷重変換器、
Aは加速度変換器、Dは変位変換器、Tはトルク変換器
1Mは温度変換器と定義されている。75は、較正値を
例えば単位[με]をもって表わす校正値表示部、76
は、ハイフンをもって区切を表わす区切部、77は、定
格容量表示部で、このうち77aは定格容量を表わす数
値部、77bは定格容量の卿位を表わす単位表示部であ
り1例えばTはトン、Kはキログラム、Gはグラム等と
定義されている。一般に、バーコードシンボルは、エン
コード法によって、モジュール幅エンコード法とN R
Z  (Non −Ret、urn  −t、o −Z
ero  )  エンコード法との二つに大きく分類さ
れ、モジュール幅エンコード法は工業用用途中心のバー
コードに用いられ、一方商業用途には通常NRZエンコ
ードタイプのものが多く用いら才しる。本実施例では、
上記モジュール幅エンコード法のうち、3 of 9 
Codeと呼ばれているコード体系を用いている。この
3 of 9 Codeの概略を説明すると、扱える文
字は、数字O〜9.アルファベットA−Z、特種文字7
文字、スタート/ストップ・キャラクタの計44文字で
、1つのキャラクタは、9つのバー(黒い部分)および
スペース(白い部分)から成り、バー/スペースは幅の
広いWエレメントと幅の狭いNエレメントから成り、9
つのエレメント中、Wエレメントが必らず3つ存在する
構成となっている。
第5図は、上述のように定義されたバーコードをデコー
ドするバーコードデコーダ23の概略の動作内容を示す
フローチャートであるが、後述の動作説明と重複するの
で構成の説明は省略する。
第6図は、制御データ信号(f)のビット定義を示す図
で、16進数で表わした上位ニブル(f−2)および下
位ニブル(f −1)と、それぞれに対応する機能を示
し、上位ニブル(f−2)において、0H(16進数に
はHの文字を付してIOJ数と区別する)はZero 
電圧挿入部33を指定、IHは係数付加部32の1位の
係数切換回路62dを指定、2H〜4Hは同様に係数付
加部32の10位〜1ooo位の係数切換回路62c〜
62aを指定、5Hは桁移動部31を指定するように定
義されている。下位ニブル(f−1)は、上位ニブル(
f−2)でどこの部分が選択されるかによってその機能
は3つの場合に分類される。例えば、係数付加部32が
選択された場合は、IH〜9Hが係数1〜9に対応し、
桁移動部31が選択された場合は、OHが1/100倍
、IHが1/10倍、2Hが1倍、3Hが10倍、4H
が100倍の回路(抵抗)を指定する。さらに、Zer
o m圧挿入部33が選択された場合は、IHは1位の
係数回路、以下2H〜4Hが10位〜1000位の係数
回路に対応している。従って、例えば、桁移動部31を
1倍にセットするためには制御データ信号(f)を52
8とすればよい。
第7図は、本発明装箕全体の動作の概略フローチャート
であるが、後述の動作説明と重複するので構成の説明は
省略する。
さて、上述のように構成された本実施例の動作について
説明する。
まず、動作の概略を、第7図に基づいて説明する0図中
5TARTから起動され、第3の工1011を介して操
作パネルのキーボード11a からCPU17に対する
指示を読取り、その指示内容が測定動作であるか、ある
いはバーコード読取動作であるかを判断し、そのいずれ
でもない場合は上記指示読取り動作に戻る。バーコード
読取り動作の指示であった場合は、第3のl1011を
介してバーコードデコーダ部4に対する制御信号(c−
1)を瞬時Lレベルに落してバーコードデコーダ23に
バーコードデータ出力(b−1)を要求しく受入れ準備
完了の告知と解釈してもよい)、さらに制御信号(C−
2)をLレベルに保持してバッファ回路24を動作状態
にしゲート回路25を開く。上記制御信号(c−1)を
受取ったバーコードデコーダ23は、第5図に示すフロ
ーチャートに従ってバーコードデータ出力(b−1)を
第3のl1011を介してCPU17に送出する(詳細
は後述する)。バーコードデータ出力(b−1)を受取
ったCPU17は、このバーコードデータ出力(b−1
)の内容がエラー情報かバーコードを読取ったデータで
あるかの判断をして、エラー情報であればデジタル表示
器16(第1図)に所定のエラー表示をして再び指示読
取りのルーチンへ戻る。エラー情報でない場合は、バー
コード情報、すなわち、変換器の種類、較正値および定
格容量の各データを一旦RAML9に格納し、上記3つ
のデータを表示器16に表示する。
次に、今RAM19に格納したバーコード情報より係数
を算出し、その結果に基づいて制御データ信号(f)と
ラッチ信号(e)を係数付加回路7へ第2のl1010
を介して出力し、該係数付加回路7の各部を所定の状態
に設定する。そして、測定動作において、CPU17は
、A/D変換回路8へ第1のl109を介して制御信号
(j)を出力し、A/D変換回路8の応答信号(h)を
受けた後、デジタル信号に変換された測定値であるA/
D変換回路8の8ビットデジタル出力信号(i)を受取
り、上記測定値をデジタル表示器16に表示して再び指
示読取りのルーチンへ戻る。一方、指示読取りの結果、
測定動作の指示であった場合は、係数算出のルーチンへ
分岐し、以下上述のルーチンを経て再度指示読取りのル
ーチンへ戻る。尚、CPU17と周辺装置とのデータお
よび信号の授受の手段を説明しておくと、CPU17は
ROM18に予め書込まれた動作内容を逐一読出して上
述の動作を行なうのであるが、このROMl8とのデー
タおよび信号の授受を例にとって説明する。CPU17
は、必要とするデータが格納されている番地データをア
ドレスバス13に出力し複数の制御信号線14のうちの
1本を装T?i選択信号(図示していない)としてRO
Ml8に送る。ROM18は、上記番地データに該出す
るデータをデータバス12に出力すると共に応答信号線
15上に応答信号を出力し、今データバス12上にある
データがROM18からのものであることをCPU17
に知らせる。CPU17は、この応答信号線15上の応
答信号によってデータバス12上のデータを受取る。以
上が基本動作であり、ROM18以外の周辺装置との授
受動作もほぼ同様なので省略する。
次に、本発明装置の要部であるバーコード・リーダ5と
係数付加回路7の動作について詳しく説明する。まず、
バーコードリーダ5の動作を第2図のブロック図、第5
図の概略動作フローチャートおよび第4図に基づいて説
明する。バーコードデコーダ23は、制御信号(c−1
)が瞬時Lレベルになることによって5TARTより起
動される。オペレータが光学式スキャナ3をバーコード
パターン2上を走査(スキャン)することによって1発
光ダイオード20aから放射された光はバーコードパタ
ーン2 T:反射してフォトトランジスタ20bに入射
する。反射光はバーコードパターン2のスペース(白い
部分)とバー(黒い部分)による反射率の違いによって
レベル差のある電気信号としてフォトトランジスタ20
bから出力されて波形整形回路21に入力され、信号レ
ベルの均一化および外乱の除去等、TTLレベルに整形
されて、エツジ検出回路22に入力される。エツジ検出
回路22は、バーコードパターンの構成要素であるWエ
レメント、Nエレメントの立上りおよび立下りエツジを
検出して、バーコードデコーダ23にシリアルなエツジ
信号として出力する。バーコードデコーダ23は、内蔵
のタイマーによって上記エツジ信号の間隔を計時してW
エレメントであるかNエレメントであるかの判定を行な
う。さて、第5図のフローチャートにもどって、バーコ
ードデコーダ23は起動後、まず、バーコードシンボル
の開始を示すスタートマージン68が有効な長さく時間
間隔)であるか否かを判定し、無効であれば、この動作
を繰返している。つまりこの状態は、今読取っているバ
ーコードパターンに所定のスタートマージン68が確保
されていないか、あるいはオペレータがまだ光学式スキ
ャナ3をバーコードパターン2上をスキャンしていない
かのどちらかである。今。
オペレータが光学式スキャナ3を操作しているとして、
次のバー/スペース長取込みにおいて、エツジ検出回路
22から順次入力されるバーもしくはスペースのパルス
幅を計時し、基準値と比較してNエレメントおよびWエ
レメントのいずれにも圧さない場合は最初の動作である
スタートマージン有効?に戻る。このようにバー/スペ
ースの1つづつを有効か否かの判定をしつつ、最初のキ
ャラクタがスタートキャラクタ69であるか否かの判定
をし、無効であれば、エラー情報出力E2の動作を経て
最初の動作に戻る。
スタートキャラクタ69が有効な場合にはメツセージ解
読のルーチンに入る。まず、バー/スペース長取込みに
おいて、上述と同様にエレメント幅をチェックし、無効
であればエラー情報出力E3.E5.E6の動作を経て
最初の動作に戻る。有効な場合は、各エレメントのロジ
ック値を決めて順次シフトし、9ビットになるまで、つ
まり1つのキャラクタが形成されるまで上記動作を縁返
す。1キヤラクタを検出すると、3 of 9 Cod
eの特徴である9ビット(9エレメント)中にWエレメ
ントが3つあるか否かを判定し、3つなければエラー情
報出力E2’ を経て最初の動作に戻る。Wエレメント
が3つあることが確認されると、次にはストップキャラ
クタ72の判定を行ない、ストップキャラクタ72が検
出されると、データ出力において、バーコードデータ8
ビット並列信号(b′)を出力する。ストップキャラク
タ72が未だ検出されない場合は、内部にあるASCI
Iコード表を参照して入力データに対応するASCII
コードに変換し、ストップキャラクタ72が検出される
まで内部の出カバソファにキャラクタデータを格納する
。ただし、メツセージの文字数がチェックサムキャラク
タも含めて29文字を越えると、メッセージ長すぎる?
により“排除され。
エラー情報出力E4を経て最初の動作に戻る。
一方1図示していないが、バーコードデコーダ23は、
起動直後、初期化動作として8ビット並列信号(b′)
をOOHとし、CPU17に対して出力sP備中である
ことを示す。そして最初の動作であるスタートマージン
有効?の段階に入り、その後、キャラクタデータ格納に
おいて、上記出力バッファに格納したメツセージを順次
データ出力において8ビット並列信号(b’)として出
力し、CPU17からの制御信号(c −2)がLレベ
ルになることによってバッファ回路24が動作状態にな
り、バーコードデータ出力(b−1)として第3のl1
011を介してCPU17に転送される。
ここで、エラー情報出力E2.E3.E5゜E6.E2
’ 、E4の動作を説明する。上記いずれかのエラーが
検出されると、バーコードデコーダ23は7ビット工ラ
ー情報信号(k′)を出力し、制御信号(c−2)がL
レベルになるとエラー情報信号(k)がエラー表示回路
26を駆動すると共に8ビット並列信号(b′)に所定
のエラーコードを出力する。この出力を受けるエラー表
示回路26は、エラー情報出力E2.E2’においては
発光ダイオード27bを点灯させ、以下エラー情報出力
E3.E5゜E6.E4においてはそれぞれ発光ダイオ
ード2’7c 、27g 、27f 、27d を点灯
させる。
そして、エラーがなく正しくバーコードを読取った場合
は、発光ダイオード27gのみを駆動する7ビット工ラ
ー情報信号(k′)を出力する。
この時、発光ダイオード27gが点灯すると同時にイン
バータ30a を介してNANDゲート30をON状態
にし発振回路29が動作状態になり発音体28を駆動す
る。従って0本発明装置に接続されている変換器1が、
定格容量10[1] 、較正値3950 [μE]の荷
重変換器であるとして、今オペレータが操作パネルのキ
ーボードllaによってバーコード読取り動作を指定し
、光学式スキャナ3でバーコードパターン2上をスキャ
ンし、正しくバーコード情報を読取ったとすると9発音
体28が鳴り発光ダイオード27gが点灯してバーコー
ド読取り完了を示し、デジタル表示器I6には、第4図
の74〜77に示した表示が形成される。
次に、係数付加回路7の動作を説明する。CPU17は
、上述のようにバーコードデータ出力(b−1)による
バーコード情報を表示した後、係数算出の動作しこ移る
(第7図参照)。本実施例の前置増幅器6は、 1 〔με]=1[μV]なる出力信号(d)を出力す
るので、上記変換器1の場合、上記出力信号(d)、す
なわち係数付加回路7の入力電圧をElとすると、A/
D変換回路8のアナログ最大入力電圧はIOVであるか
ら、Ei =(3950XIO−8/10000)・W
が成立し、また、 Ei  −A=10            (2)が
成立つ、ただしWは変換器1が受ける荷重である0式(
1)、(2)より、係数付加回路7に要求される総合利
得Aは、 A=10000x10/3950X10−6XWとなり
、ここで定格容量としてW=10[t]を式(3)に代
入すると −”、A+o = 2532           (
4)となり、定格容量10[t]、較正値3950[μ
εコの荷重変換器1を較正するためには。
係数付加回路7の総合利得が2532倍になっていれば
よいことがわかる。従って、CPUl7は、上記式(1
)〜(4)の演算を行ない、次に第6図に示す制御デー
タ信号のビット定義に従って第2の■/○lOを介して
制御データ信号(f)とラッチ信号(e)を係数付加回
路7へ出力する6まず、制御データ信号(f)として0
01(を出力し、ラッチ信号(e)を瞬時Hレベルにす
る。上記制御データ信号(f)の上位ニブル信号(f−
2)は選択部35のデコーダ45の入力端Da−03に
入力され、その出力端Yoが選ばれ、ラッチ49は上記
ラッチ信号(e)によってデコーダ45の出力端Yoか
らの出力をラッチし出力端Qoの出力をHレベルにする
。一方、下位ニブル信号(f−1)はZero TM、
圧挿入部33のデコーダ45の入力端Do=D3に入力
され出力端Yoの出力がHレベルになるが出力端Yoは
、どこにも接続されていないので、出力端Y1〜Y4の
出力はLレベルのままである。デコーダ49の出力端Q
からの出力によってラッチ50がLレベルのデータをラ
ッチするため、ラッチ50の各出力端Qo = Q s
における出力は、すべてLレベルを保持する。その結果
、アナログスイッチ39a〜39dは、すべて常閉接点
Bが閉成されて演算増幅器41a〜41dの出力端が接
続された状態となる。つまり、上述の演算結果である式
4式%) まれていないので、Zero 電圧挿入部33は非動作
状態し;設定するのである。
次に、CPUl7は、制御データ信号(f)として12
Hを出力する。上位ニブル信号(f−2)は、IHであ
るからデコーダ45の出力端Y1の出力のみHレベルに
なりラッチ信号(e)によってラッチ45の出力端Q+
のみがHレベルに保持される(尚、この時点で上記QO
のHレベルは解除される)。一方、2Hの値を有する下
位ニブル信号(f−1)は、ラッチ48dによってラッ
チされ、このラッチ48dの出力端Qoの出力はLレベ
ル、出力端Q1の出力はHレベル、同様に出力端Q2お
よびQ3の出力は、それぞれLレベルに保持される。そ
の結果係数切換回路62d内において係数「2」が設定
される(詳しくは後述する)。以下、同様の手順で、制
御データ信号(f)として、23H,35H142Hを
出力して、10位から1000位までの係数をそれぞれ
r3J、r5J、「2」に設定する。さて、係数切換回
路62aの動作を詳しく説明すると、制御データ信号(
f)として上記42Hが出力された場合、ラッチ48a
の入力端Do”Dzへ印加されるデータ信号がラッチさ
れその出力端Q+の出力がHレベルで出力端QO,Q2
.Q3の各出力がLレベルに保持される。その結果、ア
ナログスイッチ38bのみ閉成される。そこで、入力抵
抗59は4[Ωコであり、帰還抵抗57aは8000[
Ω]であるからこの1000位の回路における利得をA
oとすると、A o = 8000 / 4=2000
となり、以下同様100位の回路の利得をA+、10位
の回路の利得をA2.1位の回路の利得をA3とすると
、A+=−500゜A2=30、A3=2となり、Z 
era電圧挿入部33は非動作状態なので、単なる反転
加算器として動作し、Ao +AI +A2 +A$ 
= 2532となる。
次に、CPU17は1桁移動部3Iを所定の状態に設定
するが、係数付加部32は、1000位〜1位までの4
桁しか設定できないので式(4)に示す演算結果が10
00位〜1位の4桁になっているか否かを判定し、4桁
になるように桁移動部31を設定する。因みに、較正値
3950 [με]の荷重変換器において、定格容量が
それぞれ1000[tコ、100[tコ、10 [tl
、1 [tコ、lOO[:kgコである場合、係数付加
回路7に要求される総合利得は式(1)〜式(4)によ
って、それぞれ253164.25316,2532,
253.2  。
25.32  となるので、桁移動部31はそれぞれ0
.01 倍、0.1倍、1倍、10倍、100倍に設定
すればよいことになる。従2って、本実施例の場合は、
1倍に設定するために制御データ信号(f)として52
Hを係数付加回路7へ出力する。デコーダ45は、上位
ニブル信号(f−2)として5Hをデコードし、出力端
Y5の出力がHレベルになり、ラッチ信号(a)によっ
てラッチ49の出力Q5がHレベルに保持される。一方
、下位ニブル信号(f−1)として2Hがデコーダ44
でデコードされ、出力端Y2がHレベルになり上記ラッ
チ49の出力Q5の出力信号によりラッチ47の入力信
号がラッチされ、ラッチ47の出力端Q2がHレベルに
保持される。その結果、アナログスイッチ37cが閉成
され、入力抵抗54が入力端子36と演算増幅t’i4
0の反転入力端との間に接続される。この入力抵抗54
と帰還抵抗51は共に同じ抵抗値Rであるから利得が1
の反転増幅器として作動する。尚、反転部34は、利得
が1の反転増幅器で、係数付加回路70入力信号と出力
信号との極性を一致させるためだけのものである。
上述のように係数付加回路7を設定した後。
CPU17は、A/D変換回路8に制御信号(j)をも
って、係数付加回路7のアナログ出力信号(g)をデジ
タル値に変換して8ビット出力信号(i)として出力す
るよう第1の工109を介して指示する。A/D変換回
路8は、応答信号(h)をもって変換終了をCPU17
に告知し、CPUJ7は、その時の8ビット出力信号を
取込み、そのデータをデジタル表示器16に表示する。
その後、CPU17は、指示読取り動作に戻り、オペレ
ータの指示に従った上述の動作を繰返す。
上述のように本発明装置は、バーコードリーダ5を備え
ているので、従来例のように変換器に付された試験成績
表等から定格容量、較正値等をオペレータが目視によっ
て読取る必要がなく、また係数付加回路7をCPU17
が自動的に設定するので、較正のための基本操作が大幅
に改善され、特に専門知識を持たないオペレータにも容
易に較正・測定の操作が可能である。
つまりオペレータが操作すべきことは、測定もしくはバ
ーコード読取りの指示と、光学式スキャナ3をバーコー
ドパターン2上でスキャンすることのみであり、測定器
の操作に神経を使うことなく、本来の目的である測定結
果の分析等の作業に専念することができ、測定・分析作
業の効率化が図れる。
尚5本発明は、上述し且つ図面に示した実施例に限らず
、種々の変形実施が可能であることはいうまでもない。
例えば、係数付加回路7の出力信号を外部に取出す端子
を設け、アナログ記録計、いわゆるペンレコーダ等に接
続することも可能であり、また内部においてメータ等に
接続し、アナログ表示させることも可能である。
一方、CPU17は、8ビットデータバスのものに限る
ことなく、測定の精度、ユーザの要望等によって16ビ
ット、4ビットのものも可能であり、また第1のl10
9、第2のl1010、第3のl1011を省略してデ
ータバス12に直結することも可能である。
(e)  効果 以上詳述したように、本発明によれば、簡略な操作で正
確な較正ができ、較正・測定作業の効率化を実現し得る
物理量測定器における較正装置を提供することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は2本発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は、バーコードリーダの構成を示すブロック図、
第3図は、係数付加回路の一実施例を示す回路図、第4
図は、バーコードシンボルの閘成図、第5図は、バーコ
ードデコーダの概略動作フローチャート、第6図は、制
御データ信号のビット定義を示した図、第7図は、本発
明装置全体の動作を説明するための概略フローチャート
、第8図は、従来例の構成を示す回路図、第9図は、第
8図の回路を改善した他の従来例の構成を示す回路図、
第10図は、さらに改善を加えた他の従来例の構成を示
す回路図である。 1・・・・・変換器。 1a・・・・・・測定用ブリッジ、 lb・・・・・・測定ブリッジ用電源、2・・・・・・
バーコードパターン。 3・・・・・光学式スキャナ。 4・・・・・・バーコードデコーダ部、6・・・・・・
前置増幅器、 7・・・・係数付加回路、 8・・・・・A/D変換回路。 9・・・・・・第1のIlo、 10・・・・・第2のIlo、 11・・・・・第3のIlo、 11a・・・・・・キーボード。 12・・・・・・8ビットデータバス、13・・・・・
・16ビットアドレスバス。 14・・・・・・制御信号線、 15・・・・・・応答信号線、 16・・・・・・デジタル表示器、 17・・・・・・CPU。 18・・・・・・ROM、 19・・・・・・RA M、 20・・・・・・光学センサ、 21・・・・・・波形整形回路、 22・・・・・・エツジ検出回路、 23・・・・・・バーコードデコーダ、゛ 24・・・
・・・バッファ回路、 25・・・・・・ゲート回路、 26・・・・・・エラー表示回路、 28・・・・・・発音体、 31・・・・・・桁移動部。 32・・・・・係数付加部。 33・・・・・・Zero電圧挿入部、34・・・・・
・反転部、 35・・・・・・選択部。 37a  〜37e  、38a  〜38d  、3
9a  〜39d・・・・・・アナログスイッチ。 4 0、 4 1a  〜4 1d  、  4 2.
 4 3・・・・・・i寅算増幅器。 44〜46・・・・・・デコーダ。 47.48a−48d 、49.50−−ラッチ、 62a〜62d・・・・・・係数切換回路。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)荷重、圧力、変位、加速度、トルク、ひずみ、温
    度等の物理量を電気量に変換する物理量−電気量変換器
    を用いて上記物理量を測定する物理量測定器において、
    上記物理量−電気量変換器に直接または間接的に付され
    た当該物理量−電気量変換器固有の較正値を含んだ個体
    情報を光学的に読取る個体情報読取り手段と、上記較正
    値に対応した係数を上記物理量−電気量変換器の出力信
    号に乗するための係数付加手段と、この係数付加手段に
    よって得られたアナログ信号をデジタル信号に変換する
    アナログ/デジタル変換手段と、上記個体情報読取り手
    段によって得られた個体情報を解読し、この個体情報に
    含まれている較正値に対応する係数を乗するように上記
    係数付加手段を制御する制御手段と、この制御手段から
    転送されるデータを表示する表示手段とから構成されて
    いることを特徴とする物理量測定器における較正装置。
  2. (2)個体情報は、物理量−電気量変換器の種別、較正
    値、および定格容量の3つの情報が所定のコード規則に
    従って変換されたバーコードより成る特許請求の範囲第
    1項記載の物理量測定器における較正装置。
  3. (3)個体情報読取り手段は、バーコードタグに表示さ
    れた上記バーコードを読取る光学式バーコードリーダと
    、このバーコードリーダから得られたバーコードキャラ
    クタを上記コード規則に従って逆変換するデコーダから
    成る特許請求の範囲第1項記載の物理量測定器における
    較正装置。
  4. (4)係数付加手段は、デジタル信号によってその利得
    が制御される可変利得増幅器より成る特許請求の範囲第
    1項記載の物理量測定器における較正装置。
  5. (5)制御手段は、中央演算装置、記憶装置、入出力装
    置、8ビットのデータバス、16ビットのアドレスバス
    、および複数の状態信号線より成る特許請求の範囲第1
    項記載の物理量測定器における較正装置。
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