JPH0527908A - Analog data processor - Google Patents
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- JPH0527908A JPH0527908A JP20544891A JP20544891A JPH0527908A JP H0527908 A JPH0527908 A JP H0527908A JP 20544891 A JP20544891 A JP 20544891A JP 20544891 A JP20544891 A JP 20544891A JP H0527908 A JPH0527908 A JP H0527908A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ポテンショメーターを
用いて位置や角度などを検出するセンサのアナログ信号
出力をディジタル信号に変換するアナログデータ処理装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog data processing device for converting an analog signal output of a sensor for detecting a position, an angle and the like using a potentiometer into a digital signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ポテンショメーターを用いたセンサによ
って位置や角度などを検出し、これらのセンサから出力
される検出位置や検出角度に応じたアナログ電圧をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を有したアナログデ
ータ処理装置が知られている。2. Description of the Related Art An A / D converter for detecting a position, an angle and the like by a sensor using a potentiometer and converting an analog voltage output from these sensors according to the detected position and the detected angle into a digital signal is provided. Analog data processing devices are known.
【０００３】図３，図４は、従来のアナログデータ処理
装置を示す回路図である。図３において、Ａ／Ｄ変換ユ
ニット１は、バスラインを介してマイクロコンピュータ
２と接続され、マイクロコンピュータ２から種々の制御
信号を入力するとともに、Ａ／Ｄ変換結果のディジタル
信号をマイクロコンピュータ２へ出力する。またＡ／Ｄ
変換ユニット１は、直流安定化電源ユニット３と接続さ
れ、端子Ｖｃｃ，Ｖｓｓを介して通常の電源（以下、シ
ステム電源と呼ぶ）を入力し、端子ＡＶｃｃ，ＡＶｓｓ
を介してＡ／Ｄ変換用の基準電圧を入力する。すなわ
ち、図３に示すアナログデータ処理装置では、Ａ／Ｄ変
換ユニット１のシステム電源と、Ａ／Ｄ変換用の基準電
圧とを共通の直流安定化電源ユニット３から供給してい
る。なお、直流安定化電源ユニット３は、センサ４１，
４２のポテンショメーターの両端へ直流電圧を印加する
とともに（以下では、センサ電源電圧と呼ぶ）、マイク
ロコンピュータ２へもシステム電源を供給する。センサ
４１，４２は、ポテンショメーターの両端に印加されて
いるセンサ電源電圧を検出位置あるいは検出角度に応じ
て分圧し、Ａ／Ｄ変換ユニット１のアナログ信号入力端
子Ａｉｎ，Ａｉｎ＋１へ出力する。3 and 4 are circuit diagrams showing a conventional analog data processing device. In FIG. 3, an A / D conversion unit 1 is connected to a microcomputer 2 via a bus line, inputs various control signals from the microcomputer 2, and sends a digital signal of the A / D conversion result to the microcomputer 2. Output. Also A / D
The conversion unit 1 is connected to the stabilized DC power supply unit 3, receives a normal power supply (hereinafter referred to as a system power supply) via the terminals Vcc and Vss, and receives the terminals AVcc and AVss.
A reference voltage for A / D conversion is input via. That is, in the analog data processing device shown in FIG. 3, the system power supply of the A / D conversion unit 1 and the reference voltage for A / D conversion are supplied from the common DC stabilized power supply unit 3. The stabilized DC power supply unit 3 includes a sensor 41,
A DC voltage is applied to both ends of the potentiometer 42 (hereinafter referred to as a sensor power supply voltage), and system power is also supplied to the microcomputer 2. The sensors 41 and 42 divide the sensor power supply voltage applied to both ends of the potentiometer according to the detection position or the detection angle, and output the divided voltage to the analog signal input terminals Ain and Ain + 1 of the A / D conversion unit 1.
【０００４】一方、図４に示すアナログデータ処理装置
では、Ａ／Ｄ変換ユニット１およびマイクロコンピュー
タ２へ供給するシステム電源と、Ａ／Ｄ変換ユニット１
の基準電圧およびセンサ４１，４２の電源電圧とをそれ
ぞれ別個の電源ユニットから供給する。すなわち、直流
安定化電源ユニット３１からＡ／Ｄ変換ユニット１およ
びマイクロコンピュータ２の端子Ｖｃｃ，Ｖｓｓへシス
テム電源を供給し、他の直流安定化電源ユニット３２か
らＡ／Ｄ変換ユニット１の端子ＡＶｃｃ，ＡＶｓｓへ基
準電圧を供給するとともに、センサ４１，４２のポテン
ショメーターの両端へセンサ電源電圧を供給する。On the other hand, in the analog data processing device shown in FIG. 4, the system power supply supplied to the A / D conversion unit 1 and the microcomputer 2, and the A / D conversion unit 1
And the power supply voltage of the sensors 41 and 42 are supplied from separate power supply units. That is, system power is supplied from the DC stabilized power supply unit 31 to the terminals Vcc and Vss of the A / D conversion unit 1 and the microcomputer 2, and the other DC stabilized power supply unit 32 supplies the terminal AVcc of the A / D conversion unit 1. The reference voltage is supplied to AVss, and the sensor power supply voltage is supplied to both ends of the potentiometers of the sensors 41 and 42.
【０００５】Ａ／Ｄ変換ユニット１は、アナログ信号入
力端子Ｖｉｎ，Ｖｉｎ＋１へ入力されるセンサ４１，４
２からのアナログ信号電圧を、端子ＡＶｃｃ，ＡＶｓｓ
へ入力される基準電圧との比としてディジタル信号に変
換する。図３および図４に示すいずれの装置において
も、センサ４１，４２へ印加されるセンサ電源電圧と、
Ａ／Ｄ変換ユニット１へ印加される基準電圧とが同じ直
流安定化電源ユニット３または３２から供給されている
ので、直流安定化電源ユニット３，３２に出力電圧変動
があっても、基準電圧とセンサ電源電圧を分圧したセン
サ４１，４２の出力電圧とは同じ割合で変動する。すな
わち、直流安定化電源ユニット３，３２の出力電圧が変
動しても、センサ４１，４２から出力されるアナログ信
号に対して常に正しいＡ／Ｄ変換結果が得られる。The A / D conversion unit 1 includes sensors 41 and 4 which are input to analog signal input terminals Vin and Vin + 1.
The analog signal voltage from 2 is supplied to terminals AVcc and AVss.
It is converted to a digital signal as a ratio with the reference voltage input to the. In both of the devices shown in FIGS. 3 and 4, the sensor power supply voltage applied to the sensors 41 and 42,
Since the reference voltage applied to the A / D conversion unit 1 is supplied from the same DC stabilized power supply unit 3 or 32, even if the output voltage changes in the DC stabilized power supply units 3 and 32, The output voltage of the sensors 41, 42 obtained by dividing the sensor power supply voltage changes at the same rate. That is, even if the output voltage of the stabilized DC power supply units 3 and 32 fluctuates, a correct A / D conversion result can always be obtained for the analog signals output from the sensors 41 and 42.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示す従来の装置では、システム電源と、基準電源および
センサ電源とを共通の電源ユニットから供給しており、
もし、外部に設置されたセンサまたはその配線が短絡す
ると、システム電源の供給も停止して装置が作動停止す
る。However, in the conventional device shown in FIG. 3, the system power supply, the reference power supply and the sensor power supply are supplied from a common power supply unit.
If an externally installed sensor or its wiring is short-circuited, the system power supply is stopped and the device stops operating.
【０００７】一方、図４に示す従来の装置では、システ
ム電源と、基準電源およびセンサ電源とを別個の電源ユ
ニットから供給しており、基準電源およびセンサ電源に
おいて上述した短絡事故が発生しても、システム電源は
継続して供給され、装置は停止しない。しかし、この図
４に示す従来装置には、次のような欠点がある。すなわ
ち、Ａ／Ｄ変換ユニットのシステム電源と基準電源とが
独立しているので、何等かの原因でこれらの電源に電圧
差が発生すると、Ａ／Ｄ変換ユニット１がラッチアップ
を起こすことがあり、装置が正常に動作しなくなった
り、Ａ／Ｄ変換ユニット１が破損することがある。特
に、電源系統に外部の電気機器の開閉ノイズが侵入した
り、静電気ノイズが加わると、それぞれの電源の高周波
特性の差によって電圧差が発生し、ラッチアップが起こ
りやすくなる。On the other hand, in the conventional apparatus shown in FIG. 4, the system power supply and the reference power supply and the sensor power supply are supplied from separate power supply units, and even if the above-mentioned short circuit accident occurs in the reference power supply and the sensor power supply. , The system power is supplied continuously, and the equipment does not stop. However, the conventional device shown in FIG. 4 has the following drawbacks. That is, since the system power supply of the A / D conversion unit and the reference power supply are independent, if a voltage difference occurs between these power supplies for some reason, the A / D conversion unit 1 may cause latch-up. , The device may not operate normally or the A / D conversion unit 1 may be damaged. In particular, when switching noise of an external electric device enters the power supply system or static electricity noise is applied, a voltage difference occurs due to the difference in the high frequency characteristics of the respective power supplies, and latch-up easily occurs.
【０００８】本発明の目的は、電源電圧の変動や電源の
短絡事故に対して信頼性の高いアナログデータ処理装置
を提供することにある。An object of the present invention is to provide an analog data processing device which is highly reliable against fluctuations in power supply voltage and short-circuit accidents in the power supply.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応づけて本発明を説明すると、請求項１発明は、ポテン
ショメーターから成るセンサ４１，４２のポテンショメ
ーターの両端へ電圧を印加する第１の電源３２と、この
第１の電源３２の電源電圧と、センサ４１，４２のポテ
ンショメーターから出力されたアナログ電圧とをそれら
の電圧レベルに応じたディジタル値に変換するＡ／Ｄ変
換手段１と、このＡ／Ｄ変換手段１へ通常の電源とＡ／
Ｄ変換時の基準電源とを供給する第２の電源３１と、第
１の電源３２の電源電圧のディジタル値に基づいて、セ
ンサ４１，４２から出力されたアナログ電圧のディジタ
ル値を補正する補正手段１とを備え、これにより、上記
目的を達成する。また請求項２の発明は、第１の電源３
２の電源電圧を分圧する分圧手段５ａ，５ｂを備え、Ａ
／Ｄ変換手段１は、分圧手段５ａ，５ｂで分圧された第
１の電源３２の分圧電圧と、センサ４１，４２のポテン
ショメーターから出力されたアナログ電圧とをそれらの
電圧レベルに応じたディジタル値に変換し、補正手段１
は、第１の電源３２の分圧電圧のディジタル値と分圧手
段５ａ，５ｂの分圧比とに基づいて、センサ４１，４２
から出力されたアナログ電圧のディジタル値を補正す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment. Claim 1 of the present invention relates to a first embodiment in which a voltage is applied to both ends of potentiometers of sensors 41 and 42 comprising potentiometers. Power supply 32, A / D conversion means 1 for converting the power supply voltage of the first power supply 32 and the analog voltage output from the potentiometers of the sensors 41 and 42 into digital values according to their voltage levels, To this A / D conversion means 1, a normal power source and A /
Correction means for correcting the digital value of the analog voltage output from the sensors 41 and 42 based on the digital value of the power supply voltage of the second power supply 31 that supplies the reference power supply for D conversion and the first power supply 32. 1 and, thereby achieving the above object. The invention of claim 2 is the first power supply 3
A voltage dividing means 5a, 5b for dividing the power supply voltage of 2 is provided.
The / D conversion means 1 determines the divided voltage of the first power supply 32 divided by the voltage dividing means 5a and 5b and the analog voltage output from the potentiometers of the sensors 41 and 42 according to their voltage levels. Correcting means 1 by converting into digital value
Is based on the digital value of the divided voltage of the first power source 32 and the voltage division ratio of the voltage dividing means 5a, 5b.
Corrects the digital value of the analog voltage output from.
【００１０】[0010]
【作用】請求項１では、Ａ／Ｄ変換手段１が、第２の電
源３１から供給されたＡ／Ｄ変換時の基準電源を基準と
して、第１の電源３２の電源電圧とセンサ４１，４２の
ポテンショメーターから出力されたアナログ電圧とをそ
れらの電圧レベルに応じたディジタル値に変換し、補正
手段１が、第１の電源３２の電源電圧のディジタル値に
基づいて、センサ４１，４２から出力されたアナログ電
圧のディジタル値を補正する。請求項２では、Ａ／Ｄ変
換手段１が、第２の電源３１から供給されたＡ／Ｄ変換
時の基準電源を基準として、分圧手段５ａ，５ｂで分圧
された第１の電源３２の分圧電圧と、センサ４１，４２
のポテンショメーターから出力されたアナログ電圧とを
それらの電圧レベルに応じたディジタル値に変換し、補
正手段１が、第１の電源３２の分圧電圧のディジタル値
と分圧手段５ａ，５ｂの分圧比とに基づいて、センサ４
１，４２から出力されたアナログ電圧のディジタル値を
補正する。According to the present invention, the A / D conversion means 1 uses the reference power supply for A / D conversion supplied from the second power supply 31 as a reference and the power supply voltage of the first power supply 32 and the sensors 41, 42. The analog voltage output from the potentiometer and the digital value corresponding to the voltage level are converted, and the correction means 1 outputs the analog voltage output from the sensors 41 and 42 based on the digital value of the power supply voltage of the first power supply 32. The digital value of the analog voltage is corrected. In the second aspect, the A / D converting means 1 divides the first power source 32 by the voltage dividing means 5a and 5b with reference to the reference power source supplied from the second power source 31 for A / D conversion. Divided voltage of the sensor 41, 42
The analog voltage output from the potentiometer is converted into a digital value corresponding to the voltage level thereof, and the correction means 1 uses the digital value of the divided voltage of the first power source 32 and the voltage division ratio of the voltage dividing means 5a and 5b. Based on the sensor 4
The digital value of the analog voltage output from 1, 42 is corrected.
【００１１】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段および作用の項では、本発明を分り
やすくするために実施例の図を用いたが、これにより本
発明が実施例に限定されるものではない。Incidentally, in the section of means and action for solving the above problems for explaining the constitution of the present invention, the drawings of the embodiments are used for the purpose of making the present invention easy to understand. It is not limited to.
【００１２】[0012]
【実施例】図１は、一実施例の回路図である。なお、従
来の装置を示す図３，図４と同様な機器に対しては同符
号を付して説明を省略する。Ａ／Ｄ変換ユニット１およ
びマイクロコンピュータ２のシステム電源と、Ａ／Ｄ変
換ユニット１の基準電源とは、直流安定化電源ユニット
３１から供給され、一方、センサ４１，４２のセンサ電
源は、直流安定化電源ユニット３２から供給される。直
流安定化電源ユニット３２から供給されるセンサ電源電
圧は、抵抗器５ａ，５ｂで分圧され、分圧されたアナロ
グ信号ａｏはＡ／Ｄ変換ユニット１のアナログ信号入力
端子Ａｉｏへ入力される。また、センサ４１，４２の出
力信号ａｎ，ａｎ＋１は、図３，図４に示す従来装置と
同様にアナログ信号入力端子Ａｉｎ，Ａｉｎ＋１へ入力
される。なお、センサの数はこの実施例に限定されない
が、ここでは、３個以上のセンサとその配線の図示を省
略する。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment. It should be noted that devices similar to those shown in FIGS. 3 and 4 showing the conventional device are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The system power supplies of the A / D conversion unit 1 and the microcomputer 2 and the reference power supply of the A / D conversion unit 1 are supplied from the DC stabilized power supply unit 31, while the sensor power supplies of the sensors 41 and 42 are DC stabilized. It is supplied from the digitalized power supply unit 32. The sensor power supply voltage supplied from the stabilized DC power supply unit 32 is divided by the resistors 5a and 5b, and the divided analog signal ao is input to the analog signal input terminal Aio of the A / D conversion unit 1. The output signals an and an + 1 of the sensors 41 and 42 are input to the analog signal input terminals Ain and Ain + 1 as in the conventional device shown in FIGS. Although the number of sensors is not limited to this embodiment, illustration of three or more sensors and their wirings is omitted here.
【００１３】上述したように、Ａ／Ｄ変換ユニット１
は、各センサ４１，４２からのアナログ信号ａｎ，ａｎ
＋１を基準電圧ａｖ１との比ａｎ／ａｖ１，ａｎ＋１／
ａｖ１としてＡ／Ｄ変換する。しかし、センサ４１，４
２のセンサ電源とＡ／Ｄ変換ユニット１の基準電源と
は、それぞれ別の安定化電源ユニットへ接続されている
ので、直流安定化電源ユニット３１の電源電圧ａｖ１が
変動した場合、アナログ信号と基準電圧との比ａｎ／ａ
ｖ１，ａｎ＋１／ａｖ１が変動し、Ａ／Ｄ変換結果も変
動する。同様に、直流安定化電源ユニット３２の電源電
圧ａｖ２が変動した場合、センサ４１，４２のポテンシ
ョメーターの両端電圧が変動するので、同じ割合でセン
サ４１，４２の出力電圧ａｎ，ａｎ＋１が変動する。従
って、アナログ信号と基準電圧との比ａｎ／ａｖ１，ａ
ｎ＋１／ａｖ１が変動し、Ａ／Ｄ変換結果も変動する。
すなわち、直流安定化電源ユニット３１，３２の電源電
圧が変動した場合、Ａ／Ｄ変換結果のディジタル値は同
じ割合で変動し、正確なアナログデータ処理が行なえな
い。正確なアナログデータ処理を行なうためには、上述
したように、アナログ信号入力ａｎ，ａｎ＋１を、セン
サ電源電圧ａｖ２との比ａｎ／ａｖ２，ａｎ＋１／ａｖ
２としてＡ／Ｄ変換する必要がある。As described above, the A / D conversion unit 1
Are analog signals an, an from the sensors 41, 42.
+1 is the ratio of the reference voltage av1 to an / av1, an + 1 /
A / D conversion is performed as av1. However, the sensors 41, 4
Since the sensor power supply 2 and the reference power supply of the A / D conversion unit 1 are connected to different stabilized power supply units respectively, when the power supply voltage av1 of the DC stabilized power supply unit 31 changes, the analog signal and the reference Ratio with voltage an / a
v1, an + 1 / av1 change, and the A / D conversion result also changes. Similarly, when the power supply voltage av2 of the stabilized DC power supply unit 32 fluctuates, the voltage across the potentiometers of the sensors 41 and 42 fluctuates, so the output voltages an and an + 1 of the sensors 41 and 42 fluctuate at the same rate. Therefore, the ratio of the analog signal and the reference voltage an / av1, a
n + 1 / av1 changes and the A / D conversion result also changes.
That is, when the power supply voltage of the stabilized DC power supply units 31 and 32 fluctuates, the digital value of the A / D conversion result fluctuates at the same rate, and accurate analog data processing cannot be performed. In order to perform accurate analog data processing, as described above, the ratio of the analog signal inputs an and an + 1 to the sensor power supply voltage av2, an / av2 and an + 1 / av.
It is necessary to perform A / D conversion as 2.
【００１４】そこで、本発明のアナログデータ処理装置
では、抵抗値Ｒ１，Ｒ２を有する抵抗器５ａ，５ｂによ
ってセンサ電源電圧ａｖ２を分圧し、その分圧信号ａｏ
をアナログ信号入力としてＡ／Ｄ変換ユニット１の入力
端子Ａｉｏへ入力する。ここで、
ａｏ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×ａｖ２ ・・・（１）
ａｖ２＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２×ａｏ ・・・（２）
従って、アナログ信号ａｎとセンサ電源電圧ａｖ２との
比ａｎ／ａｖ２は、
ａｎ／ａｖ２＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×ａｎ／ａｏ ・・・（３）
ところで、基準電圧ａｖ１に対して得られたアナログ信
号ａｏ，ａｎのＡ／Ｄ変換結果のディジタル値をそれぞ
れＡＤｏ，ＡＤｎとすれば、
ａｎ／ａｏ＝ＡＤｎ／ＡＤｏ ・・・（４）
の関係が成立し、比ａｎ／ａｖ２は、
ａｎ／ａｖ２＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×ａｎ／ａｏ
＝Ｋ×ＡＤｎ／ＡＤｏ＝ＡＤｎ* ・・・（５）
ここで、Ｋは、抵抗器５ａ，５ｂによる分圧比Ｒ２／
（Ｒ１＋Ｒ２）である。となる。すなわち（５）式は、
アナログ信号ａｎの正しいディジタル値が、アナログ信
号ａｎのディジタル値ＡＤｎに補正係数Ｋ／ＡＤｏを乗
じて算出されることを示している。同様に、比ａｎ＋１
／ａｖ２は、
ａｎ＋１／ａｖ２＝Ｋ×ＡＤｎ＋１／ＡＤｏ＝ＡＤｎ＋１* ・・・（６）
となる。Therefore, in the analog data processing device of the present invention, the sensor power supply voltage av2 is divided by the resistors 5a and 5b having resistance values R1 and R2, and the divided voltage signal ao.
Is input to the input terminal Aio of the A / D conversion unit 1 as an analog signal input. Here, ao = R2 / (R1 + R2) × av2 (1) av2 = (R1 + R2) / R2 × ao (2) Therefore, the ratio an / av2 between the analog signal an and the sensor power supply voltage av2 is , An / av2 = R2 / (R1 + R2) × an / ao (3) By the way, the digital values of the A / D conversion results of the analog signals ao and an obtained for the reference voltage av1 are ADo and ADn, respectively. Then, the relationship of an / ao = ADn / ADo (4) holds, and the ratio an / av2 is as follows: an / av2 = R2 / (R1 + R2) * an / ao = K * ADn / ADo = ADn *・ ・ ・ (5) where K is the voltage division ratio R2 / R by the resistors 5a and 5b.
(R1 + R2). Becomes That is, equation (5) is
It indicates that the correct digital value of the analog signal an is calculated by multiplying the digital value ADn of the analog signal an by the correction coefficient K / ADo. Similarly, the ratio an + 1
/ Av2 becomes an + 1 / av2 = K × ADn + 1 / ADo = ADn + 1 * (6).
【００１５】図２は、Ａ／Ｄ変換ユニット１におけるＡ
／Ｄ変換動作を示すブロック図である。図１，図２によ
りアナログデータ処理動作を説明する。Ａ／Ｄ変換ブロ
ック１００において、分圧信号ａｏおよびアナログ信号
入力ａｎ，ａｎ＋１を基準電圧ａｖ１との比としてＡ／
Ｄ変換し、ディジタル値ＡＤｏ，ＡＤｎ，ＡＤｎ＋１を
得る。分圧信号ａｏのディジタル値ＡＤｏは、関数変換
ブロック２００で抵抗器５ａ，５ｂの分圧比Ｋに基づい
て補正係数Ｋ／ＡＤｏに変換される。次に、乗算ブロッ
ク３００で、アナログ信号入力ａｎ，ａｎ＋１のディジ
タル値ＡＤｎ，ＡＤｎ＋１と補正係数Ｋ／ＡＤｏの乗算
が行なわれ、アナログ信号入力ａｎ，ａｎ＋１をセンサ
電源電圧ａｖ２との比ａｎ／ａｖ２，ａｎ＋１／ａｖ２
としてＡ／Ｄ変換した正しいディジタル値ＡＤｎ*，Ａ
Ｄｎ＋１*が算出される。FIG. 2 shows A in the A / D conversion unit 1.
It is a block diagram which shows / D conversion operation. The analog data processing operation will be described with reference to FIGS. In the A / D conversion block 100, the divided voltage signal ao and the analog signal inputs an and an + 1 are set as A / D as a ratio with the reference voltage av1.
D conversion is performed to obtain digital values ADo, ADn, ADn + 1. The digital value ADo of the voltage division signal ao is converted by the function conversion block 200 into a correction coefficient K / ADo based on the voltage division ratio K of the resistors 5a and 5b. Next, in the multiplication block 300, the digital values ADn and ADn + 1 of the analog signal inputs an and an + 1 are multiplied by the correction coefficient K / ADo, and the ratio of the analog signal inputs an and an + 1 to the sensor power supply voltage av2 an / av2. an + 1 / av2
A / D converted correct digital value ADn * , A
Dn + 1 * is calculated.
【００１６】このように、装置のシステム電源をＡ／Ｄ
変換用の基準電源電圧として用い、センサ電源だけを別
個に設け、センサ電源電圧を抵抗器で分圧した分圧信号
のＡ／Ｄ変換結果ＡＤｏと分圧比Ｋとに基づいて補正係
数Ｋ／ＡＤｏを求め、各センサから入力されるアナログ
信号入力のＡ／Ｄ変換結果ＡＤｎ，ＡＤｎ＋１に補正係
数Ｋ／ＡＤｏを乗じて各センサからのアナログデータを
処理するようにした。これによって、
（１）従来の装置と同様に、各センサからのアナログ信
号が、センサ電源電圧に対する比としてディジタル値に
変換され、センサ電源およびシステム電源の電圧変動が
あってもその影響を受けない。
（２）同じ電源ユニットからＡ／Ｄ変換ユニットのシス
テム電源と基準電源とに電源が供給されるので、ラッチ
アップによる装置の作動停止や装置の破損事故がない。
（３）外部のセンサまたはセンサの配線系統において、
センサ電源の短絡事故が発生した時でも、システム電源
からＡ／Ｄ変換ユニットおよびマイクロコンピュータへ
通常の電源が供給されるとともに、Ａ／Ｄ変換ユニット
の基準電源も継続して供給されるので、センサが短絡し
たことが検出でき、表示器または警報器によって表示ま
たは警報することにより故障発生時のサービス性が向上
する。
（４）センサ電源は高い安定性は必要ないので安価な安
定化電源が使用可能となり、経済的な装置を構成でき
る。
（５）センサ電源とＡ／Ｄ変換ユニットの基準電源との
電源電圧値が異なっていてもよく、これによって特殊な
電圧仕様のセンサが使用可能になり、装置の応用範囲が
広くなる。In this way, the system power supply of the device is controlled by the A / D.
It is used as a reference power supply voltage for conversion, only the sensor power supply is separately provided, and the correction coefficient K / ADo is obtained based on the A / D conversion result ADo of the voltage division signal obtained by dividing the sensor power supply voltage by the resistor and the voltage division ratio K. Then, the analog data from each sensor is processed by multiplying the A / D conversion results ADn and ADn + 1 of the analog signal input from each sensor by the correction coefficient K / ADo. As a result, (1) the analog signal from each sensor is converted into a digital value as a ratio to the sensor power supply voltage, as in the case of the conventional device, and is not affected by the voltage fluctuations of the sensor power supply and the system power supply. . (2) Since power is supplied to the system power supply and the reference power supply of the A / D conversion unit from the same power supply unit, there is no operation stoppage or device damage due to latch-up. (3) In an external sensor or sensor wiring system,
Even if a short circuit accident occurs in the sensor power supply, the system power supply supplies normal power to the A / D conversion unit and the microcomputer, and the reference power supply for the A / D conversion unit also continues to be supplied. It is possible to detect that a short circuit has occurred, and by displaying or issuing an alarm with a display or alarm device, serviceability at the time of failure occurrence is improved. (4) Since the sensor power supply does not need high stability, an inexpensive stabilized power supply can be used, and an economical device can be configured. (5) The power supply voltage values of the sensor power supply and the reference power supply of the A / D conversion unit may be different, which allows the use of a sensor with a special voltage specification, which broadens the application range of the device.
【００１７】なお上述した実施例では、センサ電源電圧
を抵抗器で分圧したが、センサ電源電圧をそのままＡ／
Ｄ変換ユニット１でディジタル値に変換し、そのディジ
タル値に基づいて上述したアナログ信号のデータ処理を
行なってもよい。この場合、センサ電源電圧とＡ／Ｄ変
換ユニットの基準電圧とが同じとなるような電圧仕様の
センサを用いる必要がある。In the above-described embodiment, the sensor power supply voltage is divided by the resistor, but the sensor power supply voltage is A /
The D conversion unit 1 may convert it into a digital value and perform the above-described data processing of the analog signal based on the digital value. In this case, it is necessary to use a sensor with a voltage specification such that the sensor power supply voltage and the reference voltage of the A / D conversion unit are the same.
【００１８】上述した実施例では、センサを２個使用
し、各センサからのアナログ信号を処理する例を示した
が、センサの数およびＡ／Ｄ変換ユニットのアナログ信
号入力数は上記実施例に限定されない。In the above-described embodiment, an example in which two sensors are used and an analog signal from each sensor is processed is shown. However, the number of sensors and the number of analog signal inputs of the A / D conversion unit are different from those in the above embodiment. Not limited.
【００１９】また上記実施例では、Ａ／Ｄ変換ユニット
１でＡ／Ｄ変換および補正動作を行うようにしたが、Ａ
／Ｄ変換ユニット１でＡ／Ｄ変換動作を行い、マイクロ
コンピュータ２で補正動作を行うようにしてもよい。In the above embodiment, the A / D conversion unit 1 performs the A / D conversion and the correction operation.
The A / D conversion operation may be performed by the / D conversion unit 1 and the correction operation may be performed by the microcomputer 2.
【００２０】以上の実施例の構成において、直流安定化
電源ユニット３２が第１の電源を、直流安定化電源ユニ
ット３１が第２の電源を、Ａ／Ｄ変換ユニット１がＡ／
Ｄ変換手段および補正手段を、抵抗器５ａ，５ｂが分圧
手段をそれぞれ構成する。In the configuration of the above embodiment, the stabilized DC power supply unit 32 is the first power supply, the stabilized DC power supply unit 31 is the second power supply, and the A / D conversion unit 1 is the A / D conversion unit.
The resistors 5a and 5b constitute the voltage dividing means and the D converting means and the correcting means, respectively.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、第１の電源からセンサへ電源を供給し、第２の電
源からＡ／Ｄ変換手段へ通常の電源とＡ／Ｄ変換時の基
準電源とを供給し、Ａ／Ｄ変換手段で第１の電源の電源
電圧とセンサのポテンショメーターから出力されたアナ
ログ電圧とをディジタル値に変換し、第１の電源の電源
電圧のディジタル値に基づいてセンサから出力されたア
ナログ電圧のディジタル値を補正するようにしたので、
Ａ／Ｄ変換手段の通常の電源（システム電源）とＡ／Ｄ
変換用の基準電源との電源電圧の差に起因したラッチア
ップ事故の発生がなく、さらに、外部のセンサまたはセ
ンサの配線系統において短絡事故が発生しても装置全体
が作動停止せず、装置の信頼性が向上する。また、セン
サ電源には安価な電源ユニットが使用でき経済的な装置
を構成できる。また請求項２の発明によれば、第１の電
源の電源電圧を分圧し、Ａ／Ｄ変換手段で第１の電源の
分圧電圧とセンサのポテンショメーターから出力された
アナログ電圧とをディジタル値に変換し、第１の電源の
分圧電圧のディジタル値と分圧比とに基づいてセンサか
ら出力されたアナログ電圧のディジタル値を補正するよ
うにしたので、上記請求項１の発明の効果に加え、セン
サ電源電圧とＡ／Ｄ変換ユニットの基準電圧とが同じで
ある必要がなく、種々の電圧仕様のセンサが使用可能に
なり、装置の応用範囲が広くなる。As described above, according to the invention of claim 1, the first power source supplies power to the sensor, and the second power source supplies A / D conversion means to the normal power supply and A / D conversion means. The reference voltage of the power source is supplied, and the A / D conversion means converts the power source voltage of the first power source and the analog voltage output from the potentiometer of the sensor into a digital value to obtain a digital value of the power source voltage of the first power source. Since the digital value of the analog voltage output from the sensor is corrected based on
Normal power supply (system power supply) for A / D conversion means and A / D
There is no latch-up accident due to the difference in power supply voltage from the reference power supply for conversion, and even if a short-circuit accident occurs in the external sensor or sensor wiring system, the entire device does not stop operating, Improves reliability. In addition, an inexpensive power supply unit can be used for the sensor power supply, and an economical device can be configured. According to the invention of claim 2, the power supply voltage of the first power supply is divided, and the divided voltage of the first power supply and the analog voltage output from the potentiometer of the sensor are converted into digital values by the A / D conversion means. The digital value of the analog voltage output from the sensor is corrected based on the digital value and the voltage division ratio of the divided voltage of the first power source. Therefore, in addition to the effect of the invention of claim 1, The sensor power supply voltage does not have to be the same as the reference voltage of the A / D conversion unit, and sensors of various voltage specifications can be used, and the application range of the device is widened.
【図１】一実施例の装置の回路図。FIG. 1 is a circuit diagram of an apparatus according to an embodiment.
【図２】本発明に係わるアナログデータ処理動作を示す
ブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an analog data processing operation according to the present invention.
【図３】従来のアナログデータ処理装置の回路図。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional analog data processing device.
【図４】従来のアナログデータ処理装置の回路図。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional analog data processing device.
１ Ａ／Ｄ変換ユニット ２ マイクロコンピュータ ３，３１，３２ 直流安定化電源ユニット ４１，４２ センサ ５ａ，５ｂ 抵抗器 １００ Ａ／Ｄ変換ブロック ２００ 関数変換ブロック ３００ 乗算ブロック 1 A / D conversion unit 2 microcomputer 3,31,32 DC stabilized power supply unit 41,42 sensor 5a, 5b resistors 100 A / D conversion block 200 Function conversion block 300 multiplication block
Claims (2)
ポテンショメーターの両端へ電圧を印加する第１の電源
と、 この第１の電源の電源電圧と、前記センサのポテンショ
メーターから出力されたアナログ電圧とをそれらの電圧
レベルに応じたディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段
と、 このＡ／Ｄ変換手段へ通常の電源とＡ／Ｄ変換時の基準
電源とを供給する第２の電源と、 前記第１の電源の電源電圧のディジタル値に基づいて、
前記センサから出力されたアナログ電圧のディジタル値
を補正する補正手段とを備えることを特徴とするアナロ
グデータ処理装置。1. A first power supply for applying a voltage across the potentiometer of a sensor comprising a potentiometer, a power supply voltage of the first power supply, and an analog voltage output from the potentiometer of the sensor. A / D conversion means for converting into a digital value according to the level, a second power supply for supplying the A / D conversion means with a normal power supply and a reference power supply for A / D conversion, and the first power supply. Based on the digital value of the power supply voltage of
An analog data processing device, comprising: a correction unit that corrects a digital value of an analog voltage output from the sensor.
において、 前記第１の電源の電源電圧を分圧する分圧手段を備え、 前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記分圧手段で分圧された前記
第１の電源の分圧電圧と、前記センサのポテンショメー
ターから出力されたアナログ電圧とをそれらの電圧レベ
ルに応じたディジタル値に変換し、 前記補正手段は、前記第１の電源の分圧電圧のディジタ
ル値と前記分圧手段の分圧比とに基づいて、前記センサ
から出力されたアナログ電圧のディジタル値を補正する
ことを特徴とするアナログデータ処理装置。2. The analog data processing device according to claim 1, further comprising a voltage dividing means for dividing the power supply voltage of the first power supply, wherein the A / D conversion means is divided by the voltage dividing means. In addition, the divided voltage of the first power supply and the analog voltage output from the potentiometer of the sensor are converted into digital values according to their voltage levels, and the correcting means divides the divided voltage of the first power supply. An analog data processing device, wherein the digital value of the analog voltage output from the sensor is corrected based on the digital value of the voltage and the voltage division ratio of the voltage dividing means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20544891A JPH0527908A (en) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Analog data processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20544891A JPH0527908A (en) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Analog data processor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0527908A true JPH0527908A (en) | 1993-02-05 |
Family
ID=16507052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20544891A Pending JPH0527908A (en) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | Analog data processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0527908A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005055904A (en) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Samsung Electronics Co Ltd | Image forming system, method and device for correcting deviation of power source voltage in image forming system, and write-in medium readable by computer |
-
1991
- 1991-07-22 JP JP20544891A patent/JPH0527908A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005055904A (en) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Samsung Electronics Co Ltd | Image forming system, method and device for correcting deviation of power source voltage in image forming system, and write-in medium readable by computer |
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