JP3318649B2 - 測定データ処理装置および方法 - Google Patents
測定データ処理装置および方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は測定データ処理装置およ
び方法に係り、温度調節計や温度指示計等の制御装置に
おいて、例えば温度センサーから入力した測定電圧に対
応する換算温度を出力する温度入力部としての測定デー
タ処理装置およびこれに用いる測定データ処理方法の改
良に関する。
び方法に係り、温度調節計や温度指示計等の制御装置に
おいて、例えば温度センサーから入力した測定電圧に対
応する換算温度を出力する温度入力部としての測定デー
タ処理装置およびこれに用いる測定データ処理方法の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の測定データ処理装置とし
ては、例えば熱電対からの等電圧間隔毎の測定電圧Ｅ
（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）……に対応する温
度Ｔ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、Ｔ（ｎ＋２）……を予め測
定記憶しておき、任意の測定電圧Ｅ（ｉ）については前
後の測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）…
…から推測演算する、いわゆる直線近似法を用いてい
た。なお符号ｎは、熱電対の測定範囲における測定箇所
数である。
ては、例えば熱電対からの等電圧間隔毎の測定電圧Ｅ
（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）……に対応する温
度Ｔ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、Ｔ（ｎ＋２）……を予め測
定記憶しておき、任意の測定電圧Ｅ（ｉ）については前
後の測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）…
…から推測演算する、いわゆる直線近似法を用いてい
た。なお符号ｎは、熱電対の測定範囲における測定箇所
数である。
【０００３】すなわち、図６に示すように、Ｋ型熱電対
の測定電圧（横軸）に対する温度（縦軸）変化が曲線
（実線）のように変化するとき、測定電圧Ｅ（ｎ）とＥ
（ｎ＋１）間の任意の測定電圧Ｅ（ｉ）に対する温度Ｔ
（ｉ）’は、一点鎖線のように曲線に近似した直線か
ら、次の（１）式で近似的に演算していた。 Ｔ（ｉ）’＝〔Ｔ（ｎ＋１）−Ｔ（ｎ）〕／〔Ｅ（ｎ＋１）−Ｅ（ｎ）〕 ×〔Ｅ（ｉ）−Ｅ（ｎ）〕＋Ｔ（ｎ） …（１）
の測定電圧（横軸）に対する温度（縦軸）変化が曲線
（実線）のように変化するとき、測定電圧Ｅ（ｎ）とＥ
（ｎ＋１）間の任意の測定電圧Ｅ（ｉ）に対する温度Ｔ
（ｉ）’は、一点鎖線のように曲線に近似した直線か
ら、次の（１）式で近似的に演算していた。 Ｔ（ｉ）’＝〔Ｔ（ｎ＋１）−Ｔ（ｎ）〕／〔Ｅ（ｎ＋１）−Ｅ（ｎ）〕 ×〔Ｅ（ｉ）−Ｅ（ｎ）〕＋Ｔ（ｎ） …（１）
【０００４】この直線近似法では、予め記憶した測定電
圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）と同じ測定電
圧は正確に測定可能であるが、測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ
（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）前後の任意の測定電圧に対応
する温度は、演算した近似温度と真の温度との間に誤差
［Ｔ（ｉ）’−Ｔ（ｉ）］が生じるものの、測定電圧間
隔を狭くすれば誤差は小さくなると考えられる。つま
り、測定電圧と温度の関係データを多数記憶すれば、誤
差を問題ない程度にまで小さくすることが可能であっ
た。
圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）と同じ測定電
圧は正確に測定可能であるが、測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ
（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）前後の任意の測定電圧に対応
する温度は、演算した近似温度と真の温度との間に誤差
［Ｔ（ｉ）’−Ｔ（ｉ）］が生じるものの、測定電圧間
隔を狭くすれば誤差は小さくなると考えられる。つま
り、測定電圧と温度の関係データを多数記憶すれば、誤
差を問題ない程度にまで小さくすることが可能であっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに直線近似法を用いた測定データ処理装置では、次の
ような問題点があった。すなわち、最近の制御装置で
は、熱電対や測温抵抗体について多数の種類を交換接続
可能に構成し、ユーザがそれら温度センサーを交換接続
しても対応が可能なようにする傾向にあるが、個々の温
度センサーは測定電圧と温度の関係データが互いに異な
るから、予め温度センサー毎の測定電圧と温度の関係デ
ータを記憶させ、搭載したソフトウェア等によって温度
センサーの交換接続に合せてワンタッチで切換え動作可
能に構成していた。
うに直線近似法を用いた測定データ処理装置では、次の
ような問題点があった。すなわち、最近の制御装置で
は、熱電対や測温抵抗体について多数の種類を交換接続
可能に構成し、ユーザがそれら温度センサーを交換接続
しても対応が可能なようにする傾向にあるが、個々の温
度センサーは測定電圧と温度の関係データが互いに異な
るから、予め温度センサー毎の測定電圧と温度の関係デ
ータを記憶させ、搭載したソフトウェア等によって温度
センサーの交換接続に合せてワンタッチで切換え動作可
能に構成していた。
【０００６】ところが、このような測定データ処理装置
では、各温度センサー毎の多数の関係データを記憶させ
ると、膨大な量の記憶容量が必要となるため、実際には
例えばＫ型熱電対を例にすれば、１５００μＶ（約４０
℃）毎と言った比較的粗い間隔で温度データを記憶し、
測定電圧と温度の関係データの記憶数を限定する必要が
あった。そのため、予め記憶した測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ
（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）……については問題ないが、
これ以外の任意の測定電圧Ｅ（ｉ）については換算温度
Ｔ（ｉ）’と真の温度Ｔ（ｉ）との間に無視できない誤
差が生じ易い欠点がある。
では、各温度センサー毎の多数の関係データを記憶させ
ると、膨大な量の記憶容量が必要となるため、実際には
例えばＫ型熱電対を例にすれば、１５００μＶ（約４０
℃）毎と言った比較的粗い間隔で温度データを記憶し、
測定電圧と温度の関係データの記憶数を限定する必要が
あった。そのため、予め記憶した測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ
（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）……については問題ないが、
これ以外の任意の測定電圧Ｅ（ｉ）については換算温度
Ｔ（ｉ）’と真の温度Ｔ（ｉ）との間に無視できない誤
差が生じ易い欠点がある。
【０００７】本発明はそのような従来の欠点を解決する
ためになされたもので、予め測定する測定電圧数を増加
させることなく、任意の測定電圧に対応する測定値誤差
を小さく抑えた高精度の測定データ処理装置および方法
の提供を目的とする。
ためになされたもので、予め測定する測定電圧数を増加
させることなく、任意の測定電圧に対応する測定値誤差
を小さく抑えた高精度の測定データ処理装置および方法
の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明の測定データ処理装置は、制御量の変化
に応じて曲線的に変化する測定値を電圧測定する測定手
段と、等間隔毎の測定電圧とこれに対応する換算値との
対応データを予め記憶するデータ記憶手段と、等間隔毎
の隣合う測定電圧間を１区間とし、その測定手段からの
任意の測定電圧を間に含む区間とこれに連続する区間の
２区間の両端の測定電圧をその曲線上にて直線で接続し
たとき、その任意の測定電圧に対応する直線上の換算値
Ｔ（ｉ）’と、その２区間の中間の測定電圧に対応する
直線上の換算値Ｔ（ｎ＋１）’と上記曲線上の変換値と
の差Ｔｚとを上記対応データから演算するとともに、そ
の直線上の換算値Ｔ（ｉ）’を誤差Δｔで補正演算する
２区間折線演算手段と、その２区間の中間の測定電圧を
ＸＹ軸のゼロ点とした２次関数曲線を用い、任意の測定
電圧に対応する上記直線上の換算値Ｔ（ｉ）’とその２
次関数曲線上の値との上記誤差ΔＴを上記差Ｔｚから演
算する２次関数曲線演算手段とを有している。
るために本発明の測定データ処理装置は、制御量の変化
に応じて曲線的に変化する測定値を電圧測定する測定手
段と、等間隔毎の測定電圧とこれに対応する換算値との
対応データを予め記憶するデータ記憶手段と、等間隔毎
の隣合う測定電圧間を１区間とし、その測定手段からの
任意の測定電圧を間に含む区間とこれに連続する区間の
２区間の両端の測定電圧をその曲線上にて直線で接続し
たとき、その任意の測定電圧に対応する直線上の換算値
Ｔ（ｉ）’と、その２区間の中間の測定電圧に対応する
直線上の換算値Ｔ（ｎ＋１）’と上記曲線上の変換値と
の差Ｔｚとを上記対応データから演算するとともに、そ
の直線上の換算値Ｔ（ｉ）’を誤差Δｔで補正演算する
２区間折線演算手段と、その２区間の中間の測定電圧を
ＸＹ軸のゼロ点とした２次関数曲線を用い、任意の測定
電圧に対応する上記直線上の換算値Ｔ（ｉ）’とその２
次関数曲線上の値との上記誤差ΔＴを上記差Ｔｚから演
算する２次関数曲線演算手段とを有している。
【０００９】また、本発明の測定データ処理方法は、制
御量の変化に応じて曲線的に変化する測定値を電圧測定
する一方、等間隔毎のその測定電圧に対応する変換値と
の対応データを予め記憶しておき、等間隔毎の隣合うそ
の測定電圧間を１区間とし、測定した任意の測定電圧を
間に含む区間とこれに連続する区間の２区間の両端のそ
れら測定電圧を上記曲線上にて直線で接続したとき、任
意の測定電圧に対応するその直線上の変換値Ｔ（ｉ）’
と、上記２区間の中間の測定電圧に対応する直線上の変
換値Ｔ（ｎ＋１）’と曲線上の変換値との差Ｔｚとを上
記記憶対応データから演算し、その２区間の中間の測定
電圧をＸＹ軸上のゼロ点とした２次関数曲線を用い、任
意の測定電圧に対応する上記直線上の換算値Ｔ（ｉ）’
とその２次関数曲線上の値との誤差ΔＴをその差Ｔｚか
ら演算し、上記直線上の変換値Ｔ（ｉ）’をその誤差Δ
ｔを用いて補正演算する点を特徴とする。
御量の変化に応じて曲線的に変化する測定値を電圧測定
する一方、等間隔毎のその測定電圧に対応する変換値と
の対応データを予め記憶しておき、等間隔毎の隣合うそ
の測定電圧間を１区間とし、測定した任意の測定電圧を
間に含む区間とこれに連続する区間の２区間の両端のそ
れら測定電圧を上記曲線上にて直線で接続したとき、任
意の測定電圧に対応するその直線上の変換値Ｔ（ｉ）’
と、上記２区間の中間の測定電圧に対応する直線上の変
換値Ｔ（ｎ＋１）’と曲線上の変換値との差Ｔｚとを上
記記憶対応データから演算し、その２区間の中間の測定
電圧をＸＹ軸上のゼロ点とした２次関数曲線を用い、任
意の測定電圧に対応する上記直線上の換算値Ｔ（ｉ）’
とその２次関数曲線上の値との誤差ΔＴをその差Ｔｚか
ら演算し、上記直線上の変換値Ｔ（ｉ）’をその誤差Δ
ｔを用いて補正演算する点を特徴とする。
【００１０】
【作用】このような手段を有する本発明の測定データ処
理装置では、２区間折線演算手段が、測定手段から入力
した任意の測定電圧について、この測定電圧を含む区間
とこれに隣合う２区間における両端の測定電圧によって
直線を想定し、任意の測定電圧に対応するその直線上の
換算値Ｔ（ｉ）’と、２区間の中間の測定電圧に対応す
る直線上の換算値Ｔ（ｎ＋１）’と上記曲線上の変換値
との差Ｔｚとを演算する。
理装置では、２区間折線演算手段が、測定手段から入力
した任意の測定電圧について、この測定電圧を含む区間
とこれに隣合う２区間における両端の測定電圧によって
直線を想定し、任意の測定電圧に対応するその直線上の
換算値Ｔ（ｉ）’と、２区間の中間の測定電圧に対応す
る直線上の換算値Ｔ（ｎ＋１）’と上記曲線上の変換値
との差Ｔｚとを演算する。
【００１１】そして、２次関数曲線演算手段が、２区間
の中間の測定電圧をＸＹ軸上のゼロ点とした２次関数曲
線を用いて、任意の測定電圧に対応する換算値Ｔ
（ｉ）’とその２次関数曲線上の値との誤差ΔＴをその
差Ｔｚから演算し、更に、２区間折線演算手段がその任
意の測定電圧に対応する換算値Ｔ（ｉ）’を誤差ΔＴで
補正して出力する。
の中間の測定電圧をＸＹ軸上のゼロ点とした２次関数曲
線を用いて、任意の測定電圧に対応する換算値Ｔ
（ｉ）’とその２次関数曲線上の値との誤差ΔＴをその
差Ｔｚから演算し、更に、２区間折線演算手段がその任
意の測定電圧に対応する換算値Ｔ（ｉ）’を誤差ΔＴで
補正して出力する。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。なお、本発明に係る測定データ処理方法は測定デー
タ処理装置の中で説明する。図１は、本発明に係る測定
データ処理装置の一実施例を示すブロック図である。図
１において、測定手段１は、図示しない温度センサー例
えば熱電対や測温抵抗体によって制御量に応じた直流測
定電圧を増幅したり、Ａ／Ｄ変換してデジタル量に変換
して後述する測定電圧Ｅ（ｉ）を出力する公知のもので
あり、２区間折線演算手段３および２次関数曲線演算手
段５に接続されている。
る。なお、本発明に係る測定データ処理方法は測定デー
タ処理装置の中で説明する。図１は、本発明に係る測定
データ処理装置の一実施例を示すブロック図である。図
１において、測定手段１は、図示しない温度センサー例
えば熱電対や測温抵抗体によって制御量に応じた直流測
定電圧を増幅したり、Ａ／Ｄ変換してデジタル量に変換
して後述する測定電圧Ｅ（ｉ）を出力する公知のもので
あり、２区間折線演算手段３および２次関数曲線演算手
段５に接続されている。
【００１３】データ記憶手段７は、複数種類の温度セン
サーについて、図２に示すように、予め一定電圧間隔
（ＥＭ）で測定した測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、
Ｅ（ｎ＋２）……とそれに対応する温度（換算値）Ｔ
（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、Ｔ（ｎ＋２）……の換算表を対
応データテーブルとして複数記憶するものである。な
お、図２中の実線は測定電圧に対する温度曲線である。
サーについて、図２に示すように、予め一定電圧間隔
（ＥＭ）で測定した測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、
Ｅ（ｎ＋２）……とそれに対応する温度（換算値）Ｔ
（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、Ｔ（ｎ＋２）……の換算表を対
応データテーブルとして複数記憶するものである。な
お、図２中の実線は測定電圧に対する温度曲線である。
【００１４】しかも、データ記憶手段７は、隣合う測定
電圧Ｅ（ｎ）とＥ（ｎ＋１）の間、Ｅ（ｎ＋１）とＥ
（ｎ＋２）……の間を各々１区間としたとき、２区間折
線演算手段３の指示により、任意の測定電圧Ｅ（ｉ）を
含む区間とこれに隣合う連続した区間の２区間について
の測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）……
とそれに対応する温度Ｔ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、Ｔ（ｎ
＋２）……を２区間折線演算手段３へ出力する機能を有
している。
電圧Ｅ（ｎ）とＥ（ｎ＋１）の間、Ｅ（ｎ＋１）とＥ
（ｎ＋２）……の間を各々１区間としたとき、２区間折
線演算手段３の指示により、任意の測定電圧Ｅ（ｉ）を
含む区間とこれに隣合う連続した区間の２区間について
の測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）……
とそれに対応する温度Ｔ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、Ｔ（ｎ
＋２）……を２区間折線演算手段３へ出力する機能を有
している。
【００１５】２区間折線演算手段３は、任意の測定電圧
Ｅ（ｉ）について、これを含む区間とこれに隣合う２区
間についての測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ
＋２）……とそれに対応する温度Ｔ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋
１）、Ｔ（ｎ＋２）……をデータ記憶手段７から入力
し、図２の一点鎖線に示すように、２区間の両端の測定
電圧Ｅ（ｎ）とＥ（ｎ＋２）を結ぶ直線を上記直線上に
想定する機能を有している。
Ｅ（ｉ）について、これを含む区間とこれに隣合う２区
間についての測定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ
＋２）……とそれに対応する温度Ｔ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋
１）、Ｔ（ｎ＋２）……をデータ記憶手段７から入力
し、図２の一点鎖線に示すように、２区間の両端の測定
電圧Ｅ（ｎ）とＥ（ｎ＋２）を結ぶ直線を上記直線上に
想定する機能を有している。
【００１６】２区間折線演算手段３は、２区間の中間点
である測定電圧Ｅ（ｎ＋１）に対応する直線上の温度Ｔ
（ｎ＋１）’と測定電圧Ｅ（ｎ＋１）に対応する温度Ｔ
（ｎ＋１）との差Ｔｚ、並びに任意の測定電圧Ｅ（ｉ）
に対応する直線上の温度Ｔ（ｉ）’を演算するととも
に、後述する誤差ΔＴを温度Ｔ（ｉ）’に加算して補正
し、Ｅ（ｉ）に対する測定温度Ｔ（ｉ）を出力する機能
を有している。
である測定電圧Ｅ（ｎ＋１）に対応する直線上の温度Ｔ
（ｎ＋１）’と測定電圧Ｅ（ｎ＋１）に対応する温度Ｔ
（ｎ＋１）との差Ｔｚ、並びに任意の測定電圧Ｅ（ｉ）
に対応する直線上の温度Ｔ（ｉ）’を演算するととも
に、後述する誤差ΔＴを温度Ｔ（ｉ）’に加算して補正
し、Ｅ（ｉ）に対する測定温度Ｔ（ｉ）を出力する機能
を有している。
【００１７】２次関数曲線演算手段５は、データ記憶手
段７から２区間折線演算手段３を介して測定電圧Ｅ
（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）…
…とそれに対応する温度Ｔ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、Ｔ
（ｎ＋２）……を入力し、図３に示すように、図２のＥ
（ｎ）とＥ（ｎ＋２）間の曲線を、２区間の中間の測定
電圧Ｅ（ｎ＋１）をＸＹ軸のゼロ点とした２次関数曲線
に置き換え、測定電圧Ｅ（ｉ）における上記直線上の温
度Ｔ（ｉ）’と、２次関数曲線上の値との差ΔＴを演算
して２区間折線演算手段３へ出力する機能を有してい
る。
段７から２区間折線演算手段３を介して測定電圧Ｅ
（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）…
…とそれに対応する温度Ｔ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、Ｔ
（ｎ＋２）……を入力し、図３に示すように、図２のＥ
（ｎ）とＥ（ｎ＋２）間の曲線を、２区間の中間の測定
電圧Ｅ（ｎ＋１）をＸＹ軸のゼロ点とした２次関数曲線
に置き換え、測定電圧Ｅ（ｉ）における上記直線上の温
度Ｔ（ｉ）’と、２次関数曲線上の値との差ΔＴを演算
して２区間折線演算手段３へ出力する機能を有してい
る。
【００１８】そして、２区間折線演算手段３は、任意の
測定電圧Ｅ（ｉ）に対応する直線上の温度Ｔ（ｉ）’に
誤差ΔＴを加算補正し、Ｅ（ｉ）に対する測定温度Ｔ
（ｉ）を近似的に出力するものである。
測定電圧Ｅ（ｉ）に対応する直線上の温度Ｔ（ｉ）’に
誤差ΔＴを加算補正し、Ｅ（ｉ）に対する測定温度Ｔ
（ｉ）を近似的に出力するものである。
【００１９】次に、本発明の測定データ処理方法を、そ
の装置の動作説明とともに図２および図３を用いて説明
する。図２において、測定電圧Ｅ（ｎ）とＥ（ｎ＋１）
間の任意の測定電圧Ｅ（ｉ）に対する温度Ｔ（ｉ）は、
次の（ａ）〜（ｆ）のようにして近似的に高精度で求め
ることができる。
の装置の動作説明とともに図２および図３を用いて説明
する。図２において、測定電圧Ｅ（ｎ）とＥ（ｎ＋１）
間の任意の測定電圧Ｅ（ｉ）に対する温度Ｔ（ｉ）は、
次の（ａ）〜（ｆ）のようにして近似的に高精度で求め
ることができる。
【００２０】（ａ）まず、２区間折線演算手段３にて測
定電圧Ｅ（ｉ）を含む区間ｎを次の（２）式で演算し、
データ記憶手段７から該当区間および隣接する区間の測
定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）……とこ
れに対応する温度Ｔ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、Ｔ（ｎ＋
２）……を２区間折線演算手段３に取り込む。 ｎ＝〔Ｅ（ｉ）−Ｅ（０）〕／ＥＭ …（２） ［ここでＥ（０）はｎ＝０の時の初期固定電圧、ＥＭは
区間の等電圧幅である。］
定電圧Ｅ（ｉ）を含む区間ｎを次の（２）式で演算し、
データ記憶手段７から該当区間および隣接する区間の測
定電圧Ｅ（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）……とこ
れに対応する温度Ｔ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、Ｔ（ｎ＋
２）……を２区間折線演算手段３に取り込む。 ｎ＝〔Ｅ（ｉ）−Ｅ（０）〕／ＥＭ …（２） ［ここでＥ（０）はｎ＝０の時の初期固定電圧、ＥＭは
区間の等電圧幅である。］
【００２１】（ｂ）次いで、２区間折線演算手段３に
て、図２のように２区間である測定電圧Ｅ（ｎ）とＥ
（ｎ＋２）間を接続した直線を曲線上に想定し、この直
線の中間点である測定電圧Ｅ（ｎ＋１）に対する直線上
の温度Ｔ（ｎ＋１）’を求め、測定電圧Ｅ（ｎ＋１）に
対する温度Ｔ（ｎ＋１）とその温度Ｔ（ｎ＋１）’との
差Ｔｚを次の（３）式から演算する。 Ｔｚ＝Ｔ（ｎ＋１）’−Ｔ（ｎ＋１） ＝〔Ｔ（ｎ＋２）−Ｔ（ｎ）〕／〔Ｅ（ｎ＋２）−Ｅ（ｎ）〕×〔Ｅ（ｎ ＋１）−Ｅ（ｎ）〕＋Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ＋１） …（３）
て、図２のように２区間である測定電圧Ｅ（ｎ）とＥ
（ｎ＋２）間を接続した直線を曲線上に想定し、この直
線の中間点である測定電圧Ｅ（ｎ＋１）に対する直線上
の温度Ｔ（ｎ＋１）’を求め、測定電圧Ｅ（ｎ＋１）に
対する温度Ｔ（ｎ＋１）とその温度Ｔ（ｎ＋１）’との
差Ｔｚを次の（３）式から演算する。 Ｔｚ＝Ｔ（ｎ＋１）’−Ｔ（ｎ＋１） ＝〔Ｔ（ｎ＋２）−Ｔ（ｎ）〕／〔Ｅ（ｎ＋２）−Ｅ（ｎ）〕×〔Ｅ（ｎ ＋１）−Ｅ（ｎ）〕＋Ｔ（ｎ）−Ｔ（ｎ＋１） …（３）
【００２２】（ｃ）さらに、２次関数曲線演算手段５に
て、図２中の２区間である測定電圧Ｅ（ｎ）とＥ（ｎ＋
２）間の曲線部分を、差Ｔｚと電圧間隔ＥＭを用いた次
の（４）式で図３のような２次関数ｆ（ｘ）に置き換え
る。 ｆ（ｘ）＝（Ｔｚ／ＥＭ2）Ｘ2 …（４）
て、図２中の２区間である測定電圧Ｅ（ｎ）とＥ（ｎ＋
２）間の曲線部分を、差Ｔｚと電圧間隔ＥＭを用いた次
の（４）式で図３のような２次関数ｆ（ｘ）に置き換え
る。 ｆ（ｘ）＝（Ｔｚ／ＥＭ2）Ｘ2 …（４）
【００２３】（ｄ）さらにまた、２次関数曲線演算手段
にて（４）式の２次関数に値を代入し、差Ｔｚに対する
２次関数曲線との差ΔＴを求める。これは（５）式で示
される。 ΔＴ＝Ｔｚ−（Ｔｚ／ＥＭ2）〔Ｅ（ｉ）−Ｅ（ｎ）−ＥＭ〕2 …（５）
にて（４）式の２次関数に値を代入し、差Ｔｚに対する
２次関数曲線との差ΔＴを求める。これは（５）式で示
される。 ΔＴ＝Ｔｚ−（Ｔｚ／ＥＭ2）〔Ｅ（ｉ）−Ｅ（ｎ）−ＥＭ〕2 …（５）
【００２４】（ｅ）次に、測定電圧Ｅ（ｉ）に対して一
点鎖線で直線近似した値Ｔ（ｉ）’を次の（６）式から
求める。 Ｔ（ｉ）’＝｛〔Ｔ（ｎ＋２）−Ｔ（ｎ）〕／〔Ｅ（ｎ＋２）−Ｅ（ｎ）〕｝ ×〔Ｅ（ｉ）−Ｅ（ｎ）〕＋Ｔ（ｎ） …（６）
点鎖線で直線近似した値Ｔ（ｉ）’を次の（６）式から
求める。 Ｔ（ｉ）’＝｛〔Ｔ（ｎ＋２）−Ｔ（ｎ）〕／〔Ｅ（ｎ＋２）−Ｅ（ｎ）〕｝ ×〔Ｅ（ｉ）−Ｅ（ｎ）〕＋Ｔ（ｎ） …（６）
【００２５】（ｆ）そして、２区間折線演算手段３に
て、次の（７）式を用いてＴ（ｉ）’からΔＴを差し引
くと、求めるＴ（ｉ）を近似的に算出できる。 Ｔ（ｉ）＝Ｔ（ｉ）’−ΔＴ …（７）
て、次の（７）式を用いてＴ（ｉ）’からΔＴを差し引
くと、求めるＴ（ｉ）を近似的に算出できる。 Ｔ（ｉ）＝Ｔ（ｉ）’−ΔＴ …（７）
【００２６】このように、本発明では、曲線的に変化す
る測定電圧について、等間隔毎の隣合う測定電圧Ｅ
（ｎ）とＥ（ｎ＋１）間、Ｅ（ｎ＋１）とＥ（ｎ＋２）
間……を各々１区間とし、任意の測定電圧Ｅ（ｉ）を間
に含む区間とこれに連続する２区間の両端の測定電圧を
直線で結び、任意の測定電圧Ｅ（ｉ）に対応する直線上
の温度Ｔ（ｉ）’と、２区間の中間点Ｅ（ｎ＋１）に対
応するその直線上の温度Ｔ（ｎ＋１）’とその曲線上の
温度Ｔ（ｎ＋１）との差Ｔｚとを演算し、２区間の中間
点Ｅ（ｎ＋１）をＸＹ軸のゼロ点とした２次関数曲線を
用いて任意の測定電圧Ｅ（ｉ）に対応する温度Ｔ
（ｉ）’と２次関数曲線上の値との誤差ΔＴをその差Ｔ
ｚから演算し、電圧Ｅ（ｉ）に対する温度Ｔ（ｉ）’
に、その誤差ΔＴを加算演算してＥ（ｉ）に対する温度
Ｔ（ｉ）として補正出力するので、任意の測定電圧Ｅ
（ｉ）に対して高精度の変換温度Ｔ（ｉ）が得られる。
る測定電圧について、等間隔毎の隣合う測定電圧Ｅ
（ｎ）とＥ（ｎ＋１）間、Ｅ（ｎ＋１）とＥ（ｎ＋２）
間……を各々１区間とし、任意の測定電圧Ｅ（ｉ）を間
に含む区間とこれに連続する２区間の両端の測定電圧を
直線で結び、任意の測定電圧Ｅ（ｉ）に対応する直線上
の温度Ｔ（ｉ）’と、２区間の中間点Ｅ（ｎ＋１）に対
応するその直線上の温度Ｔ（ｎ＋１）’とその曲線上の
温度Ｔ（ｎ＋１）との差Ｔｚとを演算し、２区間の中間
点Ｅ（ｎ＋１）をＸＹ軸のゼロ点とした２次関数曲線を
用いて任意の測定電圧Ｅ（ｉ）に対応する温度Ｔ
（ｉ）’と２次関数曲線上の値との誤差ΔＴをその差Ｔ
ｚから演算し、電圧Ｅ（ｉ）に対する温度Ｔ（ｉ）’
に、その誤差ΔＴを加算演算してＥ（ｉ）に対する温度
Ｔ（ｉ）として補正出力するので、任意の測定電圧Ｅ
（ｉ）に対して高精度の変換温度Ｔ（ｉ）が得られる。
【００２７】しかも、上述した（１）式〜（７）式を予
め記憶しておき、従来と同様な等間隔毎の測定電圧Ｅ
（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）…
…を用いて高精度の補正が可能であるから、狭い測定間
隔で測定電圧を測定記憶する必要がなく、従来以上の測
定精度であっても記憶容量を節約できる。
め記憶しておき、従来と同様な等間隔毎の測定電圧Ｅ
（ｎ）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋１）、Ｅ（ｎ＋２）…
…を用いて高精度の補正が可能であるから、狭い測定間
隔で測定電圧を測定記憶する必要がなく、従来以上の測
定精度であっても記憶容量を節約できる。
【００２８】図４は、Ｋ型熱電対について０〜１３０
２．９℃の範囲を１５００μＶ（約４０℃）毎の等間隔
電圧で測定したときの測定精度を、従来例と比較したも
のである。なお、横軸を測定温度、縦軸を真値に対する
測定誤差を示したものであり、誤差の上下限の点線は±
０．１℃を示している。図４において実線は、本願によ
る測定誤差、点線は従来例による測定誤差であり、実線
および点線とも一定間隔で誤差０となっているが、その
点が電圧対温度データを記憶しているデータ部分であ
る。
２．９℃の範囲を１５００μＶ（約４０℃）毎の等間隔
電圧で測定したときの測定精度を、従来例と比較したも
のである。なお、横軸を測定温度、縦軸を真値に対する
測定誤差を示したものであり、誤差の上下限の点線は±
０．１℃を示している。図４において実線は、本願によ
る測定誤差、点線は従来例による測定誤差であり、実線
および点線とも一定間隔で誤差０となっているが、その
点が電圧対温度データを記憶しているデータ部分であ
る。
【００２９】この図４によれば、従来例の点線では全体
的に誤差が大きく、特に測定レンジの下部と上部では、
測定誤差が非常に大きく±０．１℃の誤差以上になって
いるものもある。それに対して本願では、測定レンジの
下部で比較的大きい誤差がでているが、全体的にかなり
小さい誤差で測定データを処理することができることが
わかる。
的に誤差が大きく、特に測定レンジの下部と上部では、
測定誤差が非常に大きく±０．１℃の誤差以上になって
いるものもある。それに対して本願では、測定レンジの
下部で比較的大きい誤差がでているが、全体的にかなり
小さい誤差で測定データを処理することができることが
わかる。
【００３０】また、図５は、Ｔ型熱電対について０〜４
０２．１℃の範囲について１５００μＶ（約４０℃）毎
の等間隔電圧で測定したときの測定精度を、従来例と比
較したものであり、同様に従来例より誤差が小さく抑え
られているのが分る。
０２．１℃の範囲について１５００μＶ（約４０℃）毎
の等間隔電圧で測定したときの測定精度を、従来例と比
較したものであり、同様に従来例より誤差が小さく抑え
られているのが分る。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の測定データ
処理装置は、曲線的に変化する測定値を電圧測定する測
定手段と、等間隔毎の測定電圧とこれに対応する換算値
との対応データを予め記憶するデータ記憶手段と、等間
隔毎の隣合う測定電圧間を１区間とし、任意の測定電圧
を間に含む区間とこれに連続する２区間の両端の測定電
圧をその曲線上にて直線で接続したとき、その任意の測
定電圧に対応する直線上の換算値Ｔ（ｉ）’と、その２
区間の中間の測定電圧に対応する直線上の換算値Ｔ（ｎ
＋１）’と上記曲線上の変換値との差Ｔｚとを上記記憶
対応データから演算し、かつその直線上の換算値Ｔ
（ｉ）’を誤差Δｔで補正演算する２区間折線演算手段
と、その２区間の中間の測定電圧をＸＹ軸のゼロ点とし
た２次関数曲線を用い、任意の測定電圧に対応する上記
直線上の換算値Ｔ（ｉ）’とその２次関数曲線上の値と
の上記誤差ΔＴを上記差Ｔｚから演算する２次関数曲線
演算手段とを有して構成した。また、本発明の測定デー
タ処理方法では、曲線的に変化する測定電圧について、
等間隔毎に対応する変換値との対応データを予め記憶
し、等間隔毎の隣合う測定電圧間を各々１区間とし、任
意の測定電圧を間に含む区間とこれに連続する２区間の
両端の測定電圧間を直線で結び、任意の測定電圧に対応
するその直線上の変換値と、その２区間の中間点に対応
する直線上の変換値Ｔ（ｎ＋１）’と曲線上の変換値Ｔ
（ｎ＋１）との差Ｔｚを上記記憶対応データから演算
し、２区間の中間点をＸＹ軸のゼロ点とした２次関数曲
線を用い、任意の測定電圧に対する２次関数曲線上の値
との誤差ΔＴをその差Ｔｚから演算し、この誤差ΔＴで
変換値Ｔ（ｉ）’を補正して任意の測定電圧に対する変
換値Ｔ（ｉ）として出力するよう構成した。そのため、
任意の測定電圧に対応する測定値誤差を小さく抑えるこ
とが可能であるうえ、予め測定する測定電圧の記憶数を
増加させることがない。従って、最近の制御装置のよう
に機能が増加し、多数の熱電対や測温抵抗体を交換接続
可能に構成するとともに搭載したソフトウェア等によっ
てワンタッチで切換え動作可能にした場合でも、本発明
の測定データ処理装置を用いれば、記憶容量を増加させ
ずに従来と同程度又はそれ以上の高い精度の測定が可能
であり、制御装置の小型化、高精度化に対応できるし、
記憶容量を測定データ以外のデータに使用可能となり、
他の機能の充実を図ることができる。
処理装置は、曲線的に変化する測定値を電圧測定する測
定手段と、等間隔毎の測定電圧とこれに対応する換算値
との対応データを予め記憶するデータ記憶手段と、等間
隔毎の隣合う測定電圧間を１区間とし、任意の測定電圧
を間に含む区間とこれに連続する２区間の両端の測定電
圧をその曲線上にて直線で接続したとき、その任意の測
定電圧に対応する直線上の換算値Ｔ（ｉ）’と、その２
区間の中間の測定電圧に対応する直線上の換算値Ｔ（ｎ
＋１）’と上記曲線上の変換値との差Ｔｚとを上記記憶
対応データから演算し、かつその直線上の換算値Ｔ
（ｉ）’を誤差Δｔで補正演算する２区間折線演算手段
と、その２区間の中間の測定電圧をＸＹ軸のゼロ点とし
た２次関数曲線を用い、任意の測定電圧に対応する上記
直線上の換算値Ｔ（ｉ）’とその２次関数曲線上の値と
の上記誤差ΔＴを上記差Ｔｚから演算する２次関数曲線
演算手段とを有して構成した。また、本発明の測定デー
タ処理方法では、曲線的に変化する測定電圧について、
等間隔毎に対応する変換値との対応データを予め記憶
し、等間隔毎の隣合う測定電圧間を各々１区間とし、任
意の測定電圧を間に含む区間とこれに連続する２区間の
両端の測定電圧間を直線で結び、任意の測定電圧に対応
するその直線上の変換値と、その２区間の中間点に対応
する直線上の変換値Ｔ（ｎ＋１）’と曲線上の変換値Ｔ
（ｎ＋１）との差Ｔｚを上記記憶対応データから演算
し、２区間の中間点をＸＹ軸のゼロ点とした２次関数曲
線を用い、任意の測定電圧に対する２次関数曲線上の値
との誤差ΔＴをその差Ｔｚから演算し、この誤差ΔＴで
変換値Ｔ（ｉ）’を補正して任意の測定電圧に対する変
換値Ｔ（ｉ）として出力するよう構成した。そのため、
任意の測定電圧に対応する測定値誤差を小さく抑えるこ
とが可能であるうえ、予め測定する測定電圧の記憶数を
増加させることがない。従って、最近の制御装置のよう
に機能が増加し、多数の熱電対や測温抵抗体を交換接続
可能に構成するとともに搭載したソフトウェア等によっ
てワンタッチで切換え動作可能にした場合でも、本発明
の測定データ処理装置を用いれば、記憶容量を増加させ
ずに従来と同程度又はそれ以上の高い精度の測定が可能
であり、制御装置の小型化、高精度化に対応できるし、
記憶容量を測定データ以外のデータに使用可能となり、
他の機能の充実を図ることができる。
【図１】本発明に係る測定データ処理装置の一実施例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図１の測定データ処理装置の動作および本発明
に係る方法を説明するための測定電圧と換算値（温度）
の関係を示す特性図である。
に係る方法を説明するための測定電圧と換算値（温度）
の関係を示す特性図である。
【図３】本発明に係る測定データ処理装置および方法に
おける２次関数曲線を説明するための図である。
おける２次関数曲線を説明するための図である。
【図４】本発明の測定データ処理装置および方法による
測定誤差を従来例とともに示す図である。
測定誤差を従来例とともに示す図である。
【図５】本発明の測定データ処理装置および方法による
測定誤差を従来例とともに示す別の図である。
測定誤差を従来例とともに示す別の図である。
【図６】従来の測定データ処理装置による測定電圧から
対応する変換値（温度）へ変換する手法を説明する図で
ある。
対応する変換値（温度）へ変換する手法を説明する図で
ある。
１ 測定手段 ３ ２区間折線演算手段 ５ ２次関数曲線演算手段 ７ データ記憶手段
Claims (2)
- 【請求項１】 制御量の変化に応じて曲線的に変化する
測定値を電圧測定する測定手段と、 等間隔毎の前記測定電圧に対応する変換値との対応デー
タを予め記憶するデータ記憶手段と、 等間隔毎の隣合う前記測定電圧間を１区間とし、前記測
定手段からの任意の測定電圧を間に含む区間とこれに連
続する区間の２区間の両端の前記測定電圧を前記曲線上
にて直線で接続したとき、前記任意の測定電圧に対応す
る前記直線上の変換値Ｔ（ｉ）’と、前記２区間の中間
の前記測定電圧に対応する前記直線上の変換値Ｔ（ｎ＋
１）’と前記曲線上の変換値との差Ｔｚとを前記対応デ
ータから演算し、前記直線上の変換値Ｔ（ｉ）’を誤差
Δｔで補正演算する２区間折線演算手段と、 前記２区間の中間の前記測定電圧をＸＹ軸上のゼロ点と
した２次関数曲線を用い、前記任意の測定電圧に対応す
る前記直線上の前記換算値Ｔ（ｉ）’と前記２次関数曲
線上の値との前記誤差ΔＴを前記差Ｔｚから演算する２
次関数曲線演算手段と、 を具備することを特徴する測定データ処理装置。 - 【請求項２】 制御量の変化に応じて曲線的に変化する
測定値を電圧測定し、 等間隔毎の前記測定電圧に対応する変換値との対応デー
タを予め記憶し、 等間隔毎の隣合う前記測定電圧間を１区間とし、測定し
た任意の測定電圧を間に含む区間とこれに連続する区間
の２区間の両端の前記測定電圧を前記曲線上にて直線で
接続したとき、前記任意の測定電圧に対応する前記直線
上の変換値Ｔ（ｉ）’と、前記２区間の中間の前記測定
電圧に対応する前記直線上の変換値Ｔ（ｎ＋１）’と前
記曲線上の変換値との差Ｔｚとを前記記憶対応データか
ら演算し、 前記２区間の中間の前記測定電圧をＸＹ軸上のゼロ点と
した２次関数曲線を用い、前記任意の測定電圧に対応す
る前記直線上の前記換算値Ｔ（ｉ）’と前記２次関数曲
線上の値との誤差ΔＴを前記差Ｔｚから演算し、 前記直線上の変換値Ｔ（ｉ）’を前記誤差Δｔを用いて
補正演算する、 ことを特徴とする測定データ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23864094A JP3318649B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 測定データ処理装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23864094A JP3318649B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 測定データ処理装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875499A JPH0875499A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3318649B2 true JP3318649B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=17033148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23864094A Expired - Fee Related JP3318649B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 測定データ処理装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3318649B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002107387A (ja) * | 2000-09-28 | 2002-04-10 | Tempearl Ind Co Ltd | 電流値検出方法及び電流値検出装置 |
| KR101306407B1 (ko) * | 2012-05-17 | 2013-09-09 | 홍윤기 | 압력저항 센서를 이용한 온도측정방법 및 온도측정장치 |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP23864094A patent/JP3318649B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0875499A (ja) | 1996-03-22 |
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