JPS6395597A - 計測デ−タの伝送方法 - 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〕 本発明はアナログデータのリモート伝送方法に係り、特
に周囲温度による影響を無視できないセンサ等からのア
ナログデータの伝送に好適なアナログデータ伝送方法に
関する。

〔従来の技術〕

計測対象の物理ｆ（湿度等）を計測処理する場合、計ａ
ｌ’Ｊセンサ固有の特性（例えば、非直線性）を考慮し
て正確なデータを得るために久方信号と測定物理との相
互間で補正する必要がある。その補正方法として、特開
昭５５−１２９８３号公報に記載されたものが知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、遠方のセンサ信号を取り込む場合には
、アナログ部の配線が長くなり精度が悪化するため、特
別なシールド線を使用するなどの対策が必要となる。従
って、特に多数のセンサ信号を取り込むシステムでは、
アナログ入力部での配線費用が高価格となる問題があっ
た。

また、センサ信号特性は一般に周囲温度依存性があり、
従来は計算機にて測定信号と別に周囲温度測定信号を取
り込み、ソフトウェアで補正する方法等がとられていた
。このように、受信側の計算機で計測信号の補正処理を
行うことは、他の業務をも処理しなければならない計算
機のデータ処理速度を遅延させる原因となる。

そこで、本発明は測定点とデータ処理装置間の配線コス
トを低減させるとともに、データ処理装置での補正処理
を不要として高精度な２１１ｇ定物理量の伝送を行うこ
とが可能なアナログデータ伝送方法を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決し、かつ、本発明の目的を達成するた
めに、本発明は、計測センサのアナログデータ信号をデ
ィジタル信号に変換して伝送を行う計測データの伝送方
法において、計測対象の周囲温度を測定し、この周囲温
度測定信号により前記データ信号に対する周囲温度の影
響値を求め、この影響値に基づいて前記データ信号補正
し、かつ、前記データ信号の測定物理量に対する非直線
性を補正し、前記補正データに対応する前記計測センサ
の物理的特性を示す特性コードを付加してシリアル伝送
することを特徴とするものである。

〔作用〕

上記本発明によれば、計測センサによるデータ信号に対
して計測対象の周囲温度による影響を補正し、かつ、非
直線性の補正を行なうものであるから高精度の計測デー
タを送信側において得ることができ、したがって受信側
における補正処理が不要となる。また、かかる高精度な
計測データをシリアル伝送するものであるから、多点計
測を行なう場合に従来のような並列配線を行なうことが
ない。

〔実施例〕

次に１本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、本発明に係る計測データ伝送方法を実行するため
の伝送装置の全体構成を第２図に示し、その計測データ
の流れを第３図に示す。

第２図において、計測対象自体の温度を検出する温度セ
ンサ３および計測対象の周囲温度を検出する周温センサ
４からの計測アナログデータ信号工０〜■。およびＩｏ
’　　は送信側伝送装置６に入力される。送信側伝送装
置６は各アナログデータ信号Ｉｏ〜工。およびＩｏ’　
　をディジタル信号に変換し、受信側伝送装置７に伝送
する。受信データＩｏ〜工。およびＴｏ’　　は受信側
伝送装置ｆ！７において測定物理量を表わす信号に変換
され、表示器５に表示される。以上のデータの流れを要
約すると、第３図に示す通りである。

次に、第１図に送信側伝送装置！１６の構成を示す。

各計４１クアナログデータ信号工０〜１．はフィルター
回路１０１によりノイズ成分が除去され、アナログマル
チプレクサ１０２により順次選択される。

また、周囲温度信号Ｉｏ′　　もフィルター回路１０３
によりノイズ成分が除去され、アナログマルチプレクサ
１０２により選択される０選択された信号は増幅回路１
０４より増幅され、入力電圧最大数＋ｍＶのレベルから
Ａ／Ｄ変換回路１０５のフルスケールＩＯＶのレベルま
で、ゲインアップされる。ゲインアップされた信号はＡ
／Ｄ変換回路１０５によりディジタル変換される。変換
されたデータは、加算回路１０６と周温補償用データを
格納したＲＯＭ回路１０７により周温影響弁が補正され
る。補正後のデータはＲＯＭ回路１０８により、最終デ
ィジタル値が物理量との直線的関係となるよう変換され
、データ記憶回路１０９にセットされる。また、周囲温
度信号Ｉｏ’　　が選択された場合、その信号ｒｏ′　
　は周温データとしてレジスタ回路１１１にセットされ
る。

走査アドレス信号ＳＡはアナログマルチプレフナ回路１
０２において入力信号工０〜工。、■ｏ′を選択するた
めの信号である。同時に、指定モードセレクト回路１１
３およびモード設定スイッチ１１４によって出力される
データにより増幅回路のゲインを各アナログ入力信号に
対し設定する。

上記一連の動作は走査制御回路１１２によりタイミング
制御される。

伝送制御回路１１６は、データ記憶回路１０９内のデー
タに、指定モードセレクト回路１１３から出力される特
性コード（計測センサ３，４の物理的特性を示すコード
）およびＡ／Ｄ変換正常を示すビットを付加し、受信側
伝送装置７に対してサイクリック伝送を行う。伝送され
るデータのフォーマットを第４図に示し、１６点のアナ
ログ入力データＡＩＯ〜Ａ１５を伝送する場合の伝送フ
ォーマットを第５図に示す。ここで、データ記憶回路１
０９に対し、Ａ／Ｄ変換データの書き込み要求と、伝送
時の読み出し要求はメモリ制御回路１１５により競合制
御される。

送信側指定モードセレクト回路１１３は、スイッチ１１
４によりモード設定され、アドレス信号Ｓ＾によって設
定データが選択される。モードセレクト回路１１３の構
成を第６図に示す。設定方法は、借受側において、オフ
ラインスイッチ１３１により、伝送装置を初期設定状態
とし、各入力に対しポイントアドレスと特性コードおよ
びゲインの対応をスイッチ１３２，１３３により設定し
、データプログラムスイッチ１３４により、モード記憶
回路１３０に対し、プログラムする。全ての入力に対し
各々ポイントアドレスに対応する特性コードおよびゲイ
ンをプログラム後オフラインスイッチ１３１をオンライ
ン状態として送信を開始する。

送信側での周囲温度補正、および物理量との直線化補正
のためＲＯＭｒＦｑ路内１０７には第７図に示すように
アドレスメｏｏｏｏ〜〆ＦＦＦＦ内に６４キロワードの
情報を予め書き込んでおく。但し、１ワードは１２ビツ
ト構成とする。指定モードのデータ（特性コード）によ
り、任意の４キロワードが選択される６またＡ／Ｄ変換
データにより、上記４キロワード内の１ワードが選択さ
れることになる。その１ワードにＡ／Ｄ変換データにに
対応した補正データを予め書き込んでおけば、非直線性
に対する補正ができる。従って第７図の例では１６種類
の特性変換が可能になる。

第１図のＲＯＭ回路１０８には、周温の影響補正用デー
タが格納されている。第７図で説明すれば、Ａ／Ｄ変換
データは同温値に対応する値であり、レジスタ回路１１
１の内容と一致する。指定モードデータ（特性コード）
により入力信号の種類を選定することができる。第１図
のＲＯＭ回路１０７は最終ディジタル値が物理量との直
線的関係に変換するためのデータであり、Ａ／Ｄ変換デ
ータは加算回路１０６の出力データに対応する。

第８図の熱電対の例で説明すれば、周温Ｔ、が周囲温度
信号Ｉｏ’　　により得られる。その値をＲＯＭ回路１
０８により周温Ｔａ時に得られる熱起動力ΔＶ＆に換算
する。周温Ｔ＆のため、熱電対で得られる熱起電力はＶ
丁−八Ｖａ　＝ｖとなる。

加算回路１０６によりＶ＋ΔＶａが加算され、周温の影
５を除いたＶＴが得られる。得られたＶＴをＲＯＭ回路
１０７で変換することにより、物理量である温度と直線
近似で得ることができる。

一方、増幅回路のゲイン設定を第９図で説明する。第９
図は各種熱ｍ対の特性１を示すものであり。

この例では３種類のゲイン設定が必要となる。出力レベ
ル１０ｍＶは１０００倍、２０ｍＶは５００倍、４０〜
５０ｍＶは２００倍とすれば、フルスケール１０ｖのＡ
／Ｄ変換器で効率良いデータ変換が可能となる。第９図
の熱電対に対応させて、指定モードを設定すれば第１０
図のようになる。

第１１図はアナログ入力伝送装置の受信側構成を示す。

受信データは、伝送制御回路１２０によりシリアル／パ
ルレル変換され、データ変換用ＲＯＭ回路１２２のアド
レス信号として出力され、測定物理量に変換される。Ｒ
ＯＭ回路１２２は、送信側で使用したＲＯＭ回路第７図
と同じものを用いる。すなわち、受信したデータの特性
コードにより任意の４キロワードを選択し、また受信デ
ータにより、上記４キロワード内の１ワードを選択する
。この１ワードに各データに対応する測定物理にを書き
込んでおけば、測定物理量へ変換することか可能である
。

前記熱電対の例で、第１０図のごとくゲインおよび特性
コードを設定した場合の受信側でのデータ変換方法を第
１２図により説明する。

特性コード〆Ｏ２〆３．〆５の熱電対入力に対し、ゲイ
ン設定は１０００倍、５００倍、２００倍であるからフ
ルスケール±ＩＯＶの受信データに対応する測定値（熱
起電力）および温度は値は、第１２図に示す関係で伝送
される。また、受信データと対応する測定物理量（温度
）は第１３図に示されるように直線的関係となるように
伝送されるため、これにより、受信データに対応する変
換データ（温度）を求めることができる。第１３図から
得た変換データを、第７図に示したＲＯＭ回路１２３に
、特性コードと受信データからなるアドレス信号に対応
させて書き込んで置けば、受信データの測定物理量への
変換が可能となる。

測定物理量に変換されたデータは、第１１図に示すアナ
ログ伝送装置７において、特性コードと受信データに分
離され、１１１，１２２に示したレジスタに格納される
６１２１、および１２２の内容はさらに、ＲＯＭ回路１
２３のアドレス信号として出力され、前記方法によって
書き込まれた測定物理量が、送信側での各アナログ久方
のポイントアドレスに対応して表示器５に対して出力さ
れる。こうして表示器５は各アナログ久方のポイントア
ドレスを選択することにより、全ての８１１１定物理量
を正確に表示することが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、信号入力部の配線を最短とし。

Ａ／Ｄ変換データをシリアル伝送することにより耐ノイ
ズ性を向上し、配線コストが低減できる。

周温の影響を無視できないアナログ久方をあらかじめ補
正し、測定信号の物理量との直線化および受信側での物
理量へのデータ変換も行うので、本伝送装置から得られ
るデータに対し補正処理は全く不要となった。

各種センサの特性コードを伝送装置にプログラムし、デ
ータ変換用ＲＯＭ回路のアドレス信号として活用するこ
とにより、各種データは伝送装置内で量子化されるため
、入力の自由選択が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は伝
送装置の全体構成を示すブロック図、第３図はデータの
流れを示すブロック図、第４図は伝送データの伝送フォ
ーマットを示す説明図、第５図は１６点アナログデータ
の伝送フォーマットを示す説明図、第６図は指定モード
セレクト回路１１３を示すブロック図、第７図は直線化
補正データを示す説明図、第８図は熱電対の熱起電力特
性を示す特性図、第９図は各種熱電対の特性図、第１０
図は熱電対の種類を指定モードおよびＲＯＭアドレスの
対応例を示す説明図、第１１図は受信側伝送装置を示す
ブロック図、第１２図は特性コードに対する受信データ
の変換例を示す説明図、第１３図は受信データと測定物
理量との対応例を示す特性図である。 ３・・・温度センサ、４・・・周囲温度センサ、５・・
・表示器、６・・・送信側伝送装置、７・・・受信側伝
送装置、１０２・・・アナログマルチプレクサ、１ｏ５
・・・Ａ／Ｄ変換回路、１０６・・・加算回路、１ｏ７
・・・ＲＯＭ、１１０８−ＲＯ，１０９・・・データ記
憶回路、１］１・・・レジスタ回路、１１２・・・未査
制御回路、１１３・・・指定モードセレクト回路、１１
５・・・メモ１Ｊｉｆｔ１回路、１１６・・・伝送制御
回路、Ｉｏ・旧・・Ｉｎ・・・温度データの信号、Ｉｏ
’　　・・・周囲温度信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、計測センサからのアナログデータ信号をディジタル
   信号に変換して伝送を行う計測データの伝送方法におい
   て、 計測対象の周囲温度を測定し、この周囲温度測定信号に
   より前記データ信号に対する周囲温度の影響値を求め、
   この影響値に基づいて前記データ信号補正し、かつ、前
   記データ信号の測定物理量に対する非直線性を補正し、
   前記補正データに対する前記計測センサの物理的特性を
   示す特性コードを付加してシリアル伝送することを特徴
   とする計測データの伝送方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の伝送方法において、周
   囲温度影響値および非直線性補正データを予めメモリ内
   に格納しておき、計測データ信号に対応して選択的に読
   出すことによりそれぞれ補正することを特徴とする計測
   データの伝送方法。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の伝送方法
   において、特性コードは受信側においてデータ変換回路
   のアドレス信号として使用し、当該特性コード別に受信
   データを測定物理に変換することを特徴とする計測デー
   タの伝送方法。