JP2002022582A - 圧力センサ、出力装置及び圧力検出出力装置 - Google Patents
圧力センサ、出力装置及び圧力検出出力装置Info
- Publication number
- JP2002022582A JP2002022582A JP2000200980A JP2000200980A JP2002022582A JP 2002022582 A JP2002022582 A JP 2002022582A JP 2000200980 A JP2000200980 A JP 2000200980A JP 2000200980 A JP2000200980 A JP 2000200980A JP 2002022582 A JP2002022582 A JP 2002022582A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- pressure sensor
- detection
- output
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
出力線を備え、圧力センサ1に接続された出力装置側で
圧力センサ1の種類を識別することができる圧力検出装
置を提供する。 【解決手段】 圧力センサ1は、半導体圧力センサ6に
おいて流体等の実圧力を検出し、それに応じて出力され
る検出信号を差動増幅器7において増幅し、接続された
圧力表示装置2に出力する。また、圧力センサ1内の圧
力レンジ・機種電圧源8からは、該圧力センサ1に対応
した圧力レンジ・機種電圧信号が圧力表示装置2に出力
される。圧力表示装置2は、マイコン部11において前
記圧力レンジ・機種電圧信号に基づき圧力センサ1の機
種を識別する。そして、圧力表示装置2は、識別した圧
力センサ1の特性を考慮し、前記検出信号に基づいた実
圧力値を算出し、数値表示器15に表示する。
Description
し、その検出結果に基づく検出信号を出力する圧力セン
サ、該圧力センサと接続されて圧力センサが出力する検
出信号に基づいた検出結果を所定の出力形態で出力する
出力装置、前記圧力センサと出力装置を備えた圧力検出
出力装置を含む技術分野に属するものである。
出する圧力センサと、該圧力センサが検出する圧力に基
づいて所定の出力を行う出力装置とが別々に用意され、
その上で両者を信号線で接続して構成したものが知られ
ている。かかる圧力検出出力装置では、圧力センサと出
力装置とを個別に構成するものであるため、以下に示す
ような利点がある。
適切な検出圧力範囲の圧力センサを選定して交換するこ
とができ、しかもその際に圧力センサと出力装置とを一
体に構成したもののように全体の交換や大きな仕様変更
を行う必要がない。また、出力装置として例えば圧力を
表示する圧力表示装置を用いることに限定されず、例え
ば工業用ロボットや管理コンピュータ等とすることもで
き、同じ圧力センサでも接続される相手方の出力装置を
任意のものとすることができる。
体のものとして構成することで、両者の組合せの自由度
が大幅に高く現場の状況に応じた組合せ形態を容易に実
現でき、しかも表示機能や指令機能等を出力装置に持た
せることで圧力センサ自体を非常に簡易かつ安価なもの
とすることができるという利点も生じる。
ンサを交換する場合には、個々の圧力センサに付記され
た型番等からその種類を作業者が目視により判別し、圧
力表示装置等の出力装置側で新たに接続する圧力センサ
に応じた設定を手作業で行わなければならない。このた
め、圧力センサの交換作業が面倒である。
の検出特性の相違に起因して行われるものであるが、か
かる設定を怠ったり或いは設定を間違えた場合には、出
力装置が所望の動作を行うことができないという不都合
も生じる。
のであり、圧力センサの検出特性を出力装置側で手作業
によっていちいち設定しなくても済む圧力センサ、出力
装置及び圧力検出出力装置を提供することを主たる目的
の一つとしている。
を達成し得る特徴的手段について以下に説明する。ま
た、各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じ
て記載する。
特性に基づいて流体の圧力を検出し、その検出結果を検
出信号として出力する複数種類の圧力センサのうちから
選択された所定の圧力センサと、前記各種圧力センサに
対応し、該各種圧力センサのうちの1つと選択的に接続
されるとともに、前記検出信号に基づいて前記圧力セン
サの検出結果を所定の出力形態で出力する出力装置とを
備えた圧力検出出力装置において、前記圧力センサは、
該圧力センサの持つ検出特性を前記出力装置に識別させ
るための識別信号を出力する識別信号出力手段を備え、
前記出力装置は、前記識別信号に基づいて前記圧力セン
サの検出特性を識別する圧力センサ識別手段を備えたこ
とを特徴とする圧力検出出力装置。
が有する特性に応じた識別信号を出力する。また、出力
装置は識別信号に基づき圧力センサの有する特性を識別
することができる。このため、作業者が圧力センサの型
番等により圧力センサの特性を認識しなくとも、圧力セ
ンサを接続した出力装置は、その圧力センサの特性を認
識できる。結果として、出力装置側での圧力センサの特
性に応じた各種設定を機械的に行うことが可能となる。
なお、圧力センサと出力装置とは別体に構成され、両者
が例えば信号線を含む配線によって接続されるものであ
る。
は、前記圧力センサの検出結果を出力するに際して、前
記圧力センサ識別手段の識別結果に基づき、前記圧力セ
ンサの検出特性に応じた出力設定を行うことを特徴とす
る圧力検出出力装置。
ンサ識別手段の識別結果に基づいて、圧力センサにおけ
る検出結果の出力設定を自動的に行うことができる。結
果として、出力装置においての圧力センサに関する各種
設定を人為的に行わなくともよい。
識別信号出力手段は、前記各種圧力センサの検出特性に
応じた異なる電圧信号を、識別信号として出力すること
を特徴とする圧力検出出力装置。
検出特性に応じて、異なる電圧信号を出力する。これに
より、出力装置は、電圧信号の違いにより圧力センサの
検出特性の違いを識別することができる。結果として、
作業者が圧力センサの特性に応じた各種設定を出力装置
側において人為的に行わなくともよい。
いて、前記圧力センサは、流体の圧力を検出可能な所定
の検出圧力範囲を有し、該検出圧力範囲は少なくとも前
記検出特性に含まれることを特徴とする圧力検出出力装
置。
の検出圧力範囲に応じた識別信号を出力する。このた
め、出力装置は圧力センサの検出圧力範囲を識別するこ
とができる。結果として、作業者が圧力センサの検出圧
力範囲に応じた各種設定を出力装置側において人為的に
行わなくともよい。
囲は、正圧力範囲、負圧力範囲及び正負両圧力域を含ん
だ連成圧力範囲の少なくとも1つであることを特徴とす
る圧力検出出力装置。
囲の圧力センサを取り付けても、出力装置は圧力センサ
の検出圧力範囲を識別することができる。結果として、
作業者が圧力センサの検出圧力範囲に応じた各種設定を
出力装置側において人為的に行わなくともよい。
識別信号出力手段は、前記検出圧力範囲の基準値に対応
した所定の基準信号を発生させ、該基準信号を前記識別
信号として出力することを特徴とする圧力検出出力装
置。
号として基準信号を出力することにより、出力装置は圧
力センサの識別を行うことができるとともに、検出信号
と基準信号とを比較し、実圧力値の算出が可能となる。
また、検出信号と基準信号の差をとることで、圧力セン
サから出力装置の間で入り込むコモンモードノイズ等を
キャンセルすることができる。
圧の0点として出力される基準信号を識別信号として利
用するのが好ましい。このような構成にすれば、新たに
識別信号を発生させる回路を設ける必要がなくなり、圧
力センサの回路の簡略化を図ることができる。また、連
成圧の0点とは別に基準となる検出圧力値を定めるとと
もに、その検出信号出力値を各連成圧用圧力センサ共通
のものとして出力すことが好ましい。このようにすれ
ば、出力装置側において検出圧力値を算出するに際し
て、各圧力センサに対応する変換係数をわざわざ記憶し
ておかなくても、共通の検出信号出力値と各圧力センサ
の基準信号出力値の違いから、その出力特性を判別し、
検出圧力値を算出することができる。また、圧力センサ
が精密定電圧発生回路を備えている場合には、そこから
発生する精密定電圧から基準電圧を生成することが好ま
しい。このようにすれば、他の回路部から基準電圧を生
成するより、さらに精密かつ安定した基準信号を生成す
ることができ、出力装置側における基準信号の誤識別を
極力回避することができる。
果を検出信号として出力する圧力センサにおいて、該圧
力センサを識別させるための識別信号を出力する識別信
号出力手段を備えたことを特徴とする圧力センサ。
自身を出力装置に識別させるための識別信号を出力す
る。このため、前記圧力センサを取り付けた所定の出力
装置に、前記識別信号に基づいて、圧力センサを識別さ
せることができる。結果として、作業者が圧力センサを
取り付ける際の各種設定を出力装置側において人為的に
行わなくともよい。
力手段は、前記圧力センサの特性に応じた異なる電圧信
号を、識別信号として出力することを特徴とする圧力セ
ンサ。
特性に応じて、異なる電圧信号を出力する。このため、
前記圧力センサを取り付けた所定の出力装置に、電圧信
号の違いにより圧力センサの特性の違いを識別させるこ
とができる。結果として、作業者が圧力センサの特性に
応じた各種設定を出力装置側において人為的に行わなく
ともよい。
出可能な所定の検出圧力範囲を有し、該検出圧力範囲は
少なくとも前記特性に含まれることを特徴とする圧力セ
ンサ。
の検出圧力範囲に応じた識別信号を出力する。このた
め、前記圧力センサを取り付けた所定の出力装置に圧力
センサの検出圧力範囲を識別させることができる。結果
として、作業者が圧力センサの検出圧力範囲に応じた各
種設定を出力装置側において人為的に行わなくともよ
い。
出力手段は、前記検出圧力範囲の基準値に対応した所定
の基準信号を発生させ、該基準信号を前記識別信号とし
て出力することを特徴とする圧力センサ。
信号として基準信号を出力することにより、前記圧力セ
ンサを取り付けた所定の出力装置は圧力センサの識別を
行うことができるとともに、検出信号と基準信号とを比
較し、実圧力値の算出が可能となる。
出特性に基づいて流体の圧力を検出し、その検出結果を
検出信号として出力する複数種類の圧力センサのうちか
ら選択された所定の圧力センサと接続されて使用される
ものであり、その接続状態において前記検出信号に基づ
いて前記圧力センサの検出結果を所定の出力形態で出力
する出力装置において、前記圧力センサからの該圧力セ
ンサの種類を識別させるための識別信号を入力し、当該
識別信号に基づいて、前記圧力センサの種類を識別する
圧力センサ識別手段を備えたことを特徴とする出力装
置。
出力装置と接続される圧力センサからの識別信号に基づ
いて、圧力センサの種類を識別することができる。この
ため、作業者が圧力センサを取り付ける際の各種設定を
出力装置側において人為的に行わなくともよい。
ンサの検出結果を出力するに際して、前記圧力センサ識
別手段の識別結果に基づき、前記圧力センサの種類に応
じた出力設定を行うことを特徴とする出力装置。
の識別結果に基づいて、圧力検出装置における検出結果
の出力設定を機械的に行うことができる。結果として、
作業者が圧力センサに関する各種設定を出力装置側にお
いて人為的に行わなくともよい。
て、前記圧力センサが検出した圧力値を数値化し、その
圧力数値を表示可能な表示手段を備えたことを特徴とす
る出力装置。
て、圧力センサに関する各種設定を人為的に行わなくと
も、予定した通りの圧力数値を表示することができる。
の実施の形態について、図1及び図3を参照しつつ説明
する。
圧力表示装置2とを接続した圧力検出出力装置の電気的
構成を示すブロック図である。即ち、この実施の形態
は、圧力検出出力装置として、圧力検出表示装置を例示
したものである。
発生回路4、定電流駆動回路5、半導体圧力センサ6、
差動増幅器7及び識別信号出力手段としての圧力レンジ
・機種電圧源8から構成されている。
L1を介して供給される直流電源(例えば24V)を降
圧し、所定の直流電圧(例えば8V)を生成する回路で
ある。電源回路3は、各種抵抗器及びコンデンサから構
成され、その出力側は精密定電圧発生回路4に所定電圧
を印加するよう接続されている。
印加された直流電圧をその内部の抵抗器及びOPアンプ
等により分圧し、精密定電圧(例えば5V)を生成して
出力するものである。精密定電圧発生回路4の出力側は
定電流駆動回路5及び圧力レンジ・機種電圧源8に精密
定電圧を印加するよう接続されている。なお、図示しな
いが精密定電圧発生回路4は他の各回路部へも精密定電
圧を出力する。
4から印加された精密定電圧を抵抗器及びOPアンプ等
により分圧し、所定の駆動電流を生成し出力するための
ものである。定電流駆動回路5の出力側は駆動電流を半
導体圧力センサ6に出力するよう接続されている。
圧力に応じた検出信号を差動増幅器7に出力するもので
ある。半導体圧力センサ5は、流体に接するシリコン樹
脂製等のダイヤフラムを備えており、そのダイヤフラム
には歪み抵抗器等から構成されたブリッジ回路が設けら
れている。そして、半導体圧力センサ5は、流体圧力に
より生じるブリッジ回路の変形(歪み抵抗器の抵抗値の
変化)に基づき、流体圧力を電気信号に変換し、その電
気信号を差動増幅器7に出力する。
た差動増幅回路により、半導体圧力センサ6から出力さ
れた信号を増幅し、増幅された信号をアナログ電圧信号
として出力するものである。また、差動増幅器7には、
図示しないゼロ調整及びスパン調整用の可変抵抗器が接
続されており、ここでゼロ調整及びスパン調整を行うこ
とができるようになっている。差動増幅器7の出力側は
信号線L2に接続されており、信号線L2を介して圧力
表示装置2に前記アナログ電圧信号を出力する。
発生回路4から印加された精密定電圧に基づき、圧力レ
ンジ(検出圧力範囲)に対応した機種固有の所定電圧
(圧力レンジ・機種電圧信号)を生成し出力するもので
ある。具体的には、圧力レンジ・機種電圧源8は分圧抵
抗を備えており、その分圧抵抗によって精密定電圧(5
V)を圧力センサ1の機種や特性に応じた所定の電圧値
に分圧することにより、前記圧力レンジ・機種電圧信号
を生成している。圧力レンジ・機種電圧源8の出力側
は、信号線L3に接続されており、信号線L3を介して
圧力表示装置2に圧力レンジ・機種電圧信号を出力す
る。
ンサ識別手段としてのマイコン部11、アナログ電圧変
換器12、圧力レンジ・機種電圧変換器13、A/D変
換器14、数値表示器15等から構成されている。
直流電圧(例えば24V)を前記圧力センサ1に供給
し、かつ、交流商用電源から所定の直流電圧(例えば5
V)を生成しマイコン部11に供給するものである。
から出力されたアナログ電圧信号を信号線L2を介して
入力し、マイコン部11に適した所定のアナログ電圧信
号に変換するものである。又、圧力レンジ・機種電圧変
換器13は、圧力レンジ・機種電圧源8から出力された
圧力レンジ・機種電圧信号を信号線L3を介して入力
し、マイコン部11に適した所定のアナログ電圧信号に
変換するものである。
12、圧力レンジ・機種電圧変換器13で変換された各
アナログ電圧信号をデジタル信号に変換し、そのデジタ
ル信号をマイコン部11に出力するものである。
の入力デジタル信号に基づいて、実圧力を演算し、演算
結果を数値表示器15に表示可能なように変換し、その
変換結果を数値表示器15に出力するものである。マイ
コン部11は、制御プログラム等を記憶させておくRO
M、その制御プログラムに従って演算処理を行うための
CPU及びその演算結果を記憶するRAMによって構成
される。前記ROMには各種圧力センサ情報等が予め記
憶されており、前記CPUはこの圧力センサ情報を参照
し、圧力レンジ・機種電圧信号から接続された圧力セン
サ1を識別する。また、前記圧力センサ情報には各圧力
センサの出力特性情報も含まれており、マイコン部11
は、この特性情報を参照し、アナログ電圧信号に基づい
た実圧力値を算出する。
表示可能な7セグメントLEDから構成され、マイコン
部11から出力された変換結果に基づいて実圧力数値を
表示するものである。なお、実圧力数値以外にも、所定
の設定圧力値を越えた場合にその旨を表示するといった
各種表示機能をもたせてもよい。
と圧力表示装置2とが別々に構成されているため、圧力
表示装置2に対して圧力センサ1が交換可能となってい
る。
力センサ1の検出圧力範囲が適切なものに変更できる。
例えば、圧力センサ1には、正圧力範囲(例えば、0〜
1,000kPa、0〜300kPaといった圧力範
囲)のみを測定可能なもの、負圧力範囲(例えば、0〜
−100kPaといった圧力範囲)のみを測定可能なも
の等がある。
をもつ各種圧力センサ1の出力側では、その出力電圧が
所定の出力範囲(例えば1V〜5V)で固定されてい
る。つまり、各圧力センサ1のアナログ電圧信号のもつ
出力特性は、圧力センサ1の圧力レンジによって異なる
ものとなっている。
(a)〜(c)のグラフにてその特性を示した3種類の
異なる圧力レンジをもつ圧力センサ1A,1B,1Cを
接続する場合における、そのアナログ電圧信号出力特性
について、圧力センサ1A,1B,1Cを比較しながら
説明する。
の実圧力値(kPa)、縦軸に差動増幅器7から出力さ
れるアナログ電圧信号の電圧値(V)を設定し、圧力値
とアナログ電圧信号の電圧値との関係(アナログ電圧出
力特性)を示した図である。
kPaの正圧用圧力センサ1A、図3(b)は圧力レン
ジが0〜300kPaの正圧用圧力センサ1B、図3
(c)は圧力レンジが0〜−100kPaの負圧用圧力
センサ1Cの出力特性を示したものである。また、各圧
力センサ1A〜1Cから出力されるアナログ電圧信号は
それぞれ1V〜5Vの範囲で出力されるよう構成されて
いる。
Vの場合、各圧力センサ1A〜1Cの検出した圧力値は
0kPaを示す。アナログ電圧信号の出力値が5Vの場
合、圧力センサ1Aでは1,000kPaの圧力値を示
し、圧力センサ1Bでは300kPaの圧力値を示し、
圧力センサ1Cでは−100kPaの圧力値を示す。な
お、各圧力センサ1A〜1Cの示す圧力値とアナログ電
圧信号の出力値とは正比例関係にある。つまり、各圧力
センサ1A〜1Cでは、アナログ電圧信号が同じ出力値
でも、異なる検出圧力値を示すこととなる。
1Cは、圧力センサ自身の特性を識別させるために圧力
レンジ・機種電圧源8からそれぞれ3V,2V,1Vの
互いに異なる圧力レンジ・機種電圧信号を出力するよう
に構成されている。即ち、本実施の形態では、精密定電
圧発生回路4からは5Vの精密定電圧が圧力レンジ・機
種電圧源8に供給されているので、圧力センサ1Aにお
いては圧力レンジ・機種電圧源8において精密定電圧で
ある5Vを分圧して3Vの圧力レンジ・機種電圧信号を
生成し、同様に圧力センサ1B,1Cでは圧力レンジ・
機種電圧源8において分圧比率を変更することでそれぞ
れ2V,1Vの圧力レンジ・機種電圧信号を生成してい
る。
ンサ1Aを接続する場合について説明する。
ると、圧力センサ1Aの圧力レンジ・機種電圧源8は、
精密定電圧発生回路4から印加された精密定電圧に基づ
き、3Vの圧力レンジ・機種電圧信号を生成し、信号線
L3を介して圧力表示装置2に出力する。
されると、その圧力が所定の電圧値に変換され、差動増
幅器7に出力される。差動増幅器7では、その電圧信号
を1V〜5Vの電圧信号に増幅し、信号線L2を介して
圧力表示装置2にアナログ出力する。
各電圧変換器12,13及びA/D変換器14を介して
マイコン部11に適した所定のデジタル信号に変換さ
れ、マイコン部11に入力される。
信号に基づいたデジタル信号から圧力表示装置2に接続
された圧力センサが圧力センサ1Aであることを識別す
る。続いて、マイコン部11は、圧力センサ1Aのアナ
ログ電圧特性を考慮し、アナログ電圧信号に基づいたデ
ジタル信号から実圧力を演算する。そして、演算結果を
数値表示器15に表示できるように変換し、その変換結
果を数値表示器15に出力する。
B,1Cを接続した場合、各圧力センサ1B,1Cの圧
力レンジ・機種電圧源8からは、精密定電圧発生回路4
から印加された精密定電圧に基づき、それぞれ2V,1
Vの圧力レンジ・機種電圧信号が生成され、信号線L3
を介して圧力表示装置2に出力される。そして、圧力表
示装置2のマイコン部11は、圧力レンジ・機種電圧信
号に基づいたデジタル信号から圧力表示装置2に接続さ
れた圧力センサが圧力センサ1B,1Cであることを識
別する。
1A〜1Cの出力する圧力レンジ・機種電圧信号の違い
から、各圧力センサ1A〜1Cの違いを識別し、各圧力
センサ1A〜1Cに応じた設定処理を行う。このため、
作業者は圧力表示装置2に取り付けた圧力センサ1に関
する設定作業を圧力表示装置2側において人為的に行う
必要がない。その結果、各種圧力センサ1に対応した圧
力表示装置2における圧力センサ1の交換作業が簡素化
される。
定電圧発生回路4からの精密定電圧を分圧して圧力レン
ジ・機種電圧信号を生成するものであるため、他の回路
から圧力レンジ・機種電圧信号を生成する場合に比べて
当該電圧信号が安定した値を示すこととなる。その結
果、圧力レンジ・機種電圧信号に基づくマイコン部11
での圧力センサ1A〜1Cの誤識別を極力回避すること
ができる。
形態について、図2及び図4を参照しつつ説明する。
の圧力表示装置2とを接続した圧力検出出力装置の電気
的構成を示すブロック図である。なお、圧力表示装置2
の構成において、第1の実施の形態と同一部分について
の説明は省略する。
電圧発生回路23、定電流駆動回路24、半導体圧力セ
ンサ25、差動増幅器26、識別信号出力手段としての
オフセット電圧回路27等から構成されている。
線L1を介して供給される直流電源(例えば24V)を
降圧し、所定の直流電圧(例えば8V)を生成する回路
である。電源回路22は、各種抵抗器及びコンデンサか
ら構成され、その出力側は精密定電圧発生回路23に所
定電圧を印加するよう接続されている。
から印加された直流電圧をその内部の抵抗器及びOPア
ンプ等により分圧し、精密定電圧(例えば5V)を生成
して出力するものである。精密定電圧発生回路23の出
力側は定電流駆動回路24及びオフセット電圧回路27
に精密定電圧を印加するよう接続されている。なお、図
示しないが精密定電圧発生回路23は他の各回路部へも
精密定電圧を出力する。
路23から印加された精密定電圧を抵抗器及びOPアン
プ等により分圧し、所定の駆動電流を生成し出力するた
めのものである。定電流駆動回路24の出力側は駆動電
流を半導体圧力センサ25に出力するよう接続されてい
る。
の圧力に応じた検出信号を差動増幅器26に出力するも
のである。半導体圧力センサ26は、流体に接するシリ
コン樹脂製等のダイヤフラムを備えており、そのダイヤ
フラムには歪み抵抗器等から構成されたブリッジ回路が
設けられている。そして、半導体圧力センサ25は、流
体圧力により生じるブリッジ回路の変形(歪み抵抗器の
抵抗値の変化)に基づき、流体圧力を電気信号に変換
し、その電気信号を差動増幅器26に出力する。
いた差動増幅回路により、半導体圧力センサ25から出
力された信号を増幅し、増幅された信号をアナログ電圧
信号として出力するものである。また、差動増幅器26
はオフセット電圧回路27に接続されており、ここから
オフセット電圧が入力される。さらに、差動増幅器7に
は、図示しないゼロ調整及びスパン調整用の可変抵抗器
が接続されており、ここでゼロ調整及びスパン調整を行
うことができるようになっている。差動増幅器26の出
力側は信号線L2に接続されており、信号線L2を介し
て圧力表示装置2に前記アナログ電圧信号を出力する。
生回路23から印加された精密定電圧を抵抗器により分
圧し、大気圧に相当する所定電圧を生成し、この所定電
圧を基にOPアンプ等により差動増幅器26に対するオ
フセット電圧(基準電圧)を生成し出力するものであ
る。また、オフセット電圧回路27は、オフセット電圧
を圧力レンジに対応した圧力センサの機種を判別する信
号(圧力レンジ・機種電圧信号)として出力する。オフ
セット電圧回路27の出力側は信号線L3に接続されて
おり、信号線L3を介して圧力表示装置2に圧力レンジ
・機種電圧信号を出力する。ここで、圧力レンジ・機種
電圧信号は、オフセット電圧回路27から差動増幅器2
6へ出力されるオフセット電圧(基準電圧)と同一のも
のが使用されており、圧力レンジ・機種電圧信号を専用
のものとして生成しているのではない。
サ21と圧力表示装置2とが別々に構成されているた
め、圧力表示装置2に対して圧力センサ21が交換可能
となっている。
力センサ21の検出圧力範囲が適切なものに変更でき
る。例えば、圧力センサ21には、正圧力範囲(例え
ば、0〜1,000kPa、0〜300kPaといった
圧力範囲)のみを測定可能なもの、負圧力範囲(例え
ば、0〜−100kPaといった圧力範囲)のみを測定
可能なもの、正負両圧力範囲(例えば、−100〜1,
000kPa、−100〜300kPa、−100〜1
00kPaといった連成圧力範囲)を測定可能なもの等
がある。
をもつ各種圧力センサ21の出力側では、その出力電圧
が所定の出力範囲(例えば1V〜5V)で固定されてい
る。つまり、各圧力センサ21のアナログ電圧信号のも
つ出力特性は、圧力センサ21の圧力レンジによって異
なるものとなっている。
(a)〜(c)のグラフにその特性を示した3種類の異
なる圧力レンジをもつ圧力センサ21A,21B,21
Cを接続し、そのアナログ電圧信号出力特性について、
圧力センサ21A,21B,21Cを比較しながら説明
する。
の実圧力値(kPa)、縦軸に差動増幅器26から出力
されるアナログ電圧信号の電圧値(V)を設定し、圧力
値とアナログ電圧信号の電圧値との関係(アナログ電圧
出力特性)を示した図である。
000kPaの連成圧用圧力センサ21A、図4(b)
は圧力レンジが−100〜300kPaの連成圧用圧力
センサ21B、図4(c)は圧力レンジが−100〜1
00kPaの連成圧用圧力センサ21Cの出力特性を示
したものである。また、各圧力センサ21A〜21Cか
ら出力されるアナログ電圧信号はそれぞれ1V〜5Vの
範囲で出力されるよう構成されいる。
Vの場合、各圧力センサ1A〜1Cの検出した圧力値は
−100kPaを示す。アナログ電圧信号の出力値が5
Vの場合、圧力センサ21Aでは1,000kPaの圧
力値を示し、圧力センサ21Bでは300kPaの圧力
値を示し、圧力センサ21Cでは100kPaの圧力値
を示す。なお、各圧力センサ21A〜21Cの示す圧力
値とアナログ電圧信号の出力値とは正比例関係にある。
つまり、各圧力センサ21A〜21Cでは、アナログ電
圧信号が同じ出力値でも、異なる検出圧力値を示すこと
となる。
B,21Cは、圧力センサ自身の特性を識別させるため
にオフセット電圧回路27からそれぞれ1.36V,2
V,3Vの互いに異なる圧力レンジ・機種電圧信号を出
力するように構成されている。
1B,21Cは全て連成圧用であるが、これはオフセッ
ト電圧回路27を備えたものでは、基本的にはオフセッ
ト電圧(基準電圧)と同一電圧が差動増幅器26から出
力されるポイントが、検出圧力の正負の反転ポイント、
即ち0kPaとなるように設定されているのが普通だか
らである。
ンサ21Aを接続する場合について説明する。
すると、圧力センサ21Aのオフセット電圧回路27
は、精密定電圧発生回路23から印加された精密定電圧
に基づき、大気圧に対応する1.36Vのオフセット電
圧及び圧力レンジ・機種電圧信号を生成し、オフセット
電圧を差動増幅器26へ出力し、圧力レンジ・機種電圧
信号を信号線L3を介して圧力表示装置2に出力する。
加されると、その圧力が所定の電圧値に変換され、差動
増幅器26に出力される。差動増幅器26は、オフセッ
ト電圧回路27から入力したオフセット電圧を基にオフ
セットを行い、半導体圧力センサ25から入力された電
圧信号を1V〜5Vの電圧信号に増幅し、信号線L2を
介して圧力表示装置2にアナログ出力する。
各電圧変換器12,13及びA/D変換器14を介して
マイコン部11に適した所定のデジタル信号に変換さ
れ、マイコン部11に入力される。
信号に基づいたデジタル信号から圧力表示装置2に接続
された圧力センサが圧力センサ21Aであることを識別
する。続いて、マイコン部11は、圧力センサ21Aの
アナログ電圧特性を考慮し、アナログ電圧信号に基づい
たデジタル信号から実圧力を演算する。そして、演算結
果を数値表示器15に表示可能なように変換し、その変
換結果を数値表示器15に出力する。
1B,21Cを接続した場合、各圧力センサ21B,2
1Cのオフセット電圧回路27からは、精密定電圧発生
回路23から印加された精密定電圧に基づき、それぞれ
2V,3Vの圧力レンジ・機種電圧信号が生成され、信
号線L3を介して圧力表示装置2に出力される。そし
て、圧力表示装置2のマイコン部11は、圧力レンジ・
機種電圧信号に基づいたデジタル信号から圧力表示装置
2に接続された圧力センサが圧力センサ21B,21C
であることを識別する。
信号と圧力レンジ・機種電圧信号の出力値の差に各圧力
センサ21A〜21C固有の所定変換係数を掛けること
により実圧力値を算出している。例えば、アナログ電圧
信号の電圧をEp1(V)、圧力レンジ・機種電圧信号
の電圧をEp2(V)とすると、圧力数値Dp(kP
a)は、次のような変換式で求めることができる。
−Ep2)×275 圧力センサ21Bの場合:Dp=(Ep1−Ep2)×
100 圧力センサ21Cの場合:Dp=(Ep1−Ep2)×
50 従って、圧力表示装置2は、各圧力センサ21A〜21
Cの出力する圧力レンジ・機種電圧信号の違いから、各
圧力センサ21A〜21Cの違いを識別し、各圧力セン
サ21A〜21Cに応じた設定を内部処理によって自動
的に行う。このため、作業者は圧力表示装置2に取り付
けた圧力センサ21に関する設定作業を圧力表示装置2
側において人為的に行う必要がない。その結果、各種圧
力センサ21に対応した圧力表示装置2における圧力セ
ンサ21の交換作業が簡素化される。
電圧発生回路4からの精密定電圧を分圧して圧力レンジ
・機種電圧信号を生成するものであるため、他の回路か
ら圧力レンジ・機種電圧信号を生成する場合に比べて当
該電圧信号が安定した値を示すこととなる。その結果、
圧力レンジ・機種電圧信号に基づくマイコン部11での
圧力センサ21A〜21Cの誤識別を極力回避すること
ができる。
オフセット電圧(基準電圧)を生成して連成圧の0点と
なるポイントを示すために用いられるが、このオフセッ
ト電圧が圧力センサ21A〜21Cの圧力レンジ等の特
性に応じて異なることに着目して、そのまま圧力レンジ
・機種電圧信号としてそのまま利用した。従って、圧力
レンジ・機種電圧信号を専用に生成する回路が不要であ
って、回路構成の複雑化を極力防止することができる。
明らかなように、オフセット電圧回路27からの圧力レ
ンジ・機種電圧信号と、検出圧力に基づく差動増幅器2
6からのアナログ電圧信号との差をとって実圧力値を算
出するものである。従って、圧力表示装置2における出
力(表示)は、圧力センサ21と圧力表示装置2との間
で入り込むコモンモードノイズをキャンセルしたものと
なり、信号線L2及び信号線L3に共通に混入するノイ
ズによって出力(表示)に悪影響を及ぼす不都合が解消
される。なお、この効果を一層高めるには両信号線L
2,L3を一体化しておくことが好ましく、更に接続コ
ネクタで一括接続するようにしておけば接続作業も簡素
化できる。
ば、次のように構成の一部を適宜変更して実施すること
も可能である。勿論、以下において例示しない他の変更
例も当然可能である。
圧力表示装置を使用したが、圧力制御機器等にスイッチ
出力を行う圧力スイッチ等の出力装置を使用することと
してもよい。例えば、検出圧力が所定圧以上になった場
合に動作を開始するための制御信号を出力する圧力スイ
ッチ等である。
て、又は、加えて圧力センサに関する所定の情報(例え
ば、機種、レンジ、精度、温度補償値、補正値、シリア
ル番号、点検管理番号、自己診断情報等)をシリアル信
号として出力するシリアル出力手段を設けてもよい。こ
のとき、前記圧力センサが接続される出力装置は前記シ
リアル信号を識別可能な識別手段を備えていることとす
る。
圧は大気圧基準としているが、絶対圧を測定する圧力セ
ンサの場合には、真空基準とするのが好ましい。
力センサ21A〜21Cの検出圧力が0kPaとなるポ
イント以外に基準となる圧力値を定めるとともに、それ
に対応する基準となるアナログ電圧信号出力値を各圧力
センサに共通のものとして設定し、かつ、各種圧力セン
サの圧力レンジ・機種電圧信号の出力値を大気圧に相当
する出力電圧値として定めることとしてもよい。例え
ば、図4に示すように検出圧力値が−100kPaのと
き出力されるアナログ電圧信号の出力値を各圧力センサ
に共通とした1Vに設定し、かつ、各圧力センサの圧力
レンジ・機種電圧信号出力値を大気圧に相当する出力電
圧値(検出圧力値が0kPaのとき出力されるアナログ
電圧信号の出力電圧値)と定めことにより、圧力数値D
p(kPa)は、次のような変換式で求めることができ
る。ここで検出圧力値に対応するアナログ電圧信号の電
圧をEp1(V)、圧力レンジ・機種電圧信号の電圧を
Ep2(V)とする。
対応する変換係数をマイコン部11が記憶していなくと
も、各圧力センサのアナログ電圧信号出力値及び圧力レ
ンジ・機種電圧信号出力値から実圧力値を算出すること
ができる。
(圧力センサ1と圧力表示装置2)の構成を示すブロッ
ク図である。
(圧力センサ21と圧力表示装置2)の構成を示すブロ
ック図である。
サ1Aのアナログ電圧出力特性を示す図、(b)は圧力
センサ1Bのアナログ電圧出力特性を示す図、(c)は
圧力センサ1Cのアナログ電圧出力特性を示す図であ
る。
サ21Aのアナログ電圧出力特性を示す図、(b)は圧
力センサ21Bのアナログ電圧出力特性を示す図、
(c)は圧力センサ21Cのアナログ電圧出力特性を示
す図である。
装置、6,24…半導体圧力センサ、7,26…差動増
幅器、8…識別信号出力手段としての圧力レンジ・機種
電圧源、11…圧力センサ識別手段としてのマイコン
部、13…圧力レンジ・機種電圧変換器、15…表示手
段としての数値表示器、27…識別信号出力手段として
のオフセット電圧回路。
Claims (12)
- 【請求項1】 異なる検出特性を持ち、その検出特性に
基づいて流体の圧力を検出し、その検出結果を検出信号
として出力する複数種類の圧力センサのうちから選択さ
れた所定の圧力センサと、前記各種圧力センサに対応
し、該各種圧力センサのうちの1つと選択的に接続され
るとともに、前記検出信号に基づいて前記圧力センサの
検出結果を所定の出力形態で出力する出力装置とを備え
た圧力検出出力装置において、 前記圧力センサは、該圧力センサの持つ検出特性を前記
出力装置に識別させるための識別信号を出力する識別信
号出力手段を備え、 前記出力装置は、前記識別信号に基づいて前記圧力セン
サの検出特性を識別する圧力センサ識別手段を備えたこ
とを特徴とする圧力検出出力装置。 - 【請求項2】 前記出力装置は、前記圧力センサの検出
結果を出力するに際して、前記圧力センサ識別手段の識
別結果に基づき、前記圧力センサの検出特性に応じた出
力設定を行うことを特徴とする請求項1記載の圧力検出
出力装置。 - 【請求項3】 前記識別信号出力手段は、前記各種圧力
センサの検出特性に応じた異なる電圧信号を、識別信号
として出力することを特徴とする請求項1又は請求項2
記載の圧力検出出力装置。 - 【請求項4】 前記圧力センサは、流体の圧力を検出可
能な所定の検出圧力範囲を有し、該検出圧力範囲は少な
くとも前記検出特性に含まれることを特徴とする請求項
1乃至請求項3のいずれかに記載の圧力検出出力装置。 - 【請求項5】 前記検出圧力範囲は、正圧力範囲、負圧
力範囲及び正負両圧力域を含んだ連成圧力範囲の少なく
とも1つであることを特徴とする請求項4記載の圧力検
出出力装置。 - 【請求項6】 前記識別信号出力手段は、前記検出圧力
範囲の基準値に対応した所定の基準信号を発生させ、該
基準信号を前記識別信号として出力することを特徴とす
る請求項4又は請求項5記載の圧力検出出力装置。 - 【請求項7】 流体の圧力を検出し、その検出結果を検
出信号として出力する圧力センサにおいて、 該圧力センサを識別させるための識別信号を出力する識
別信号出力手段を備えたことを特徴とする圧力センサ。 - 【請求項8】 前記識別信号出力手段は、前記圧力セン
サの特性に応じた異なる電圧信号を、識別信号として出
力することを特徴とする請求項7記載の圧力センサ。 - 【請求項9】 流体の圧力を検出可能な所定の検出圧力
範囲を有し、該検出圧力範囲は少なくとも前記特性に含
まれることを特徴とする請求項8記載の圧力センサ。 - 【請求項10】 前記識別信号出力手段は、前記検出圧
力範囲の基準値に対応した所定の基準信号を発生させ、
該基準信号を前記識別信号として出力することを特徴と
する請求項9記載の圧力センサ。 - 【請求項11】 異なる検出特性を持ち、その検出特性
に基づいて流体の圧力を検出し、その検出結果を検出信
号として出力する複数種類の圧力センサのうちから選択
された所定の圧力センサと接続されて使用されるもので
あり、その接続状態において前記検出信号に基づいて前
記圧力センサの検出結果を所定の出力形態で出力する出
力装置において、 前記圧力センサからの該圧力センサの種類を識別させる
ための識別信号を入力し、当該識別信号に基づいて、前
記圧力センサの種類を識別する圧力センサ識別手段を備
えたことを特徴とする出力装置。 - 【請求項12】 前記圧力センサの検出結果を出力する
に際して、前記圧力センサ識別手段の識別結果に基づ
き、前記圧力センサの種類に応じた出力設定を行うこと
を特徴とする請求項11記載の出力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000200980A JP4737803B2 (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 圧力センサ、出力装置及び圧力検出出力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000200980A JP4737803B2 (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 圧力センサ、出力装置及び圧力検出出力装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002022582A true JP2002022582A (ja) | 2002-01-23 |
JP4737803B2 JP4737803B2 (ja) | 2011-08-03 |
Family
ID=18698758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000200980A Expired - Fee Related JP4737803B2 (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 圧力センサ、出力装置及び圧力検出出力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4737803B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007322251A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Sunx Ltd | 検出センサ、そのセンサヘッド及びコントロールユニット |
JP2008008685A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Nippon Pneumatics Fluidics System Co Ltd | 位置確認装置 |
JP2009154739A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Denso Corp | 車両用電子装置 |
JP2010197297A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Nsk Ltd | トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置 |
JP2020027071A (ja) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | 株式会社ケーヒン | 電圧検出装置及び電圧検出システム |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63219859A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-13 | Hitachi Ltd | エンジン制御装置 |
JPH02304662A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Canon Inc | 電子機器 |
JPH0431730A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-03 | Honda Motor Co Ltd | 圧力センサおよびその製造方法 |
JPH0868713A (ja) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Nagano Keiki Seisakusho Ltd | 圧力計器校正装置 |
JPH1169645A (ja) * | 1997-08-27 | 1999-03-09 | Ryobi Ltd | 電池パック、充電器および充電方法 |
JP2000066990A (ja) * | 1998-08-20 | 2000-03-03 | Nec Yonezawa Ltd | 接続認識イベント回路 |
-
2000
- 2000-07-03 JP JP2000200980A patent/JP4737803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63219859A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-13 | Hitachi Ltd | エンジン制御装置 |
JPH02304662A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Canon Inc | 電子機器 |
JPH0431730A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-02-03 | Honda Motor Co Ltd | 圧力センサおよびその製造方法 |
JPH0868713A (ja) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Nagano Keiki Seisakusho Ltd | 圧力計器校正装置 |
JPH1169645A (ja) * | 1997-08-27 | 1999-03-09 | Ryobi Ltd | 電池パック、充電器および充電方法 |
JP2000066990A (ja) * | 1998-08-20 | 2000-03-03 | Nec Yonezawa Ltd | 接続認識イベント回路 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007322251A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Sunx Ltd | 検出センサ、そのセンサヘッド及びコントロールユニット |
JP2008008685A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Nippon Pneumatics Fluidics System Co Ltd | 位置確認装置 |
JP2009154739A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Denso Corp | 車両用電子装置 |
JP2010197297A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Nsk Ltd | トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置 |
JP2020027071A (ja) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | 株式会社ケーヒン | 電圧検出装置及び電圧検出システム |
CN110837051A (zh) * | 2018-08-16 | 2020-02-25 | 株式会社京滨 | 电压检测装置以及电压检测*** |
US11513156B2 (en) | 2018-08-16 | 2022-11-29 | Hitachi Astemo, Ltd. | Voltage determinator and voltage determination system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4737803B2 (ja) | 2011-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4949379B2 (ja) | プロセス制御ループ電流検査装置および方法 | |
EP2733466B1 (en) | A Hall effect measurement instrument with temperature compensation | |
US9297865B2 (en) | Hall effect measurement instrument with temperature compensation | |
RU2008134715A (ru) | Обнаружение повреждения датчика давления | |
CN88103246A (zh) | 测定交流校准误差的方法和仪表以及采用有交流校准误差的器件的仪表 | |
WO2019089257A1 (en) | Method and system for controlling air flow within a ventilation system | |
JP4737803B2 (ja) | 圧力センサ、出力装置及び圧力検出出力装置 | |
CN205719015U (zh) | 在工业过程中使用的两线过程变量变送器 | |
JP6431005B2 (ja) | センサ装置 | |
JPS6351488B2 (ja) | ||
JP2007240286A (ja) | 計測方法および計測装置 | |
JP2588391B2 (ja) | デジタル指示計におけるゲインの初期較正方法 | |
WO2024047736A1 (ja) | 温度測定装置および異常検知方法 | |
JPH0449527Y2 (ja) | ||
JP2001012937A (ja) | 計測装置 | |
JP2005292911A (ja) | 電空変換器あるいはバルブポジショナ | |
JPH10281709A (ja) | 動歪み計測装置及び動歪み計測方法 | |
JPH10281806A (ja) | 信号処理装置及び測定器 | |
KR20000012531U (ko) | 온도 변위차를 이용한 배터리 충전량 측정장치 | |
CN117906481A (zh) | 光电传感器信号线性化处理方法及相关设备 | |
JP3002508U (ja) | 偏差値出力回路 | |
KR900008857B1 (ko) | 기어 셰이퍼의 감지기 회로의 자동 보정 방법 및 장치 | |
CN117589342A (zh) | 用于监测电容式压力测量单元的操作的方法 | |
JPH06129402A (ja) | 電空変換器 | |
JP2000227343A (ja) | 計測装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070207 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100629 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110222 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110405 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110426 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110426 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4737803 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |