JPH0997393A - 多点計測装置 - Google Patents
多点計測装置Info
- Publication number
- JPH0997393A JPH0997393A JP7276383A JP27638395A JPH0997393A JP H0997393 A JPH0997393 A JP H0997393A JP 7276383 A JP7276383 A JP 7276383A JP 27638395 A JP27638395 A JP 27638395A JP H0997393 A JPH0997393 A JP H0997393A
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- switching means
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- Pending
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
ように切り換えて計測するのに好適な多点計測装置を得
る。 【解決手段】 所定数ずつにグループ分けされた複数の
センサ群11〜1n,1n+1〜2nと、各センサ群ごとに各
センサの出信号力を順次切り換えて出力する第1段目切
換手段を構成する複数のマルチプレクサ21,22と、こ
れらのマルチプレクサの出力信号がそれぞれ入力される
複数のローパスフィルタ41,42と、これらのローパス
フィルタの出力信号を切り換えて取り出す第2段目切換
手段を構成するマルチプレクサ7と、上記マルチプレク
サ21,22を所定の順序で切り換えるとともに、上記マ
ルチプレクサ7を上記マルチプレクサ21,22の切り換
えに同期したタイミングで切り換える切換制御手段8と
を備えた。
Description
計測する数十個のセンサの出力を、一定時間で一巡する
ように順次切り換えて計測する多点計測装置に関する。
すブロック図で、n個のセンサ11〜1nの出力信号をそ
れぞれの増幅回路31〜3nで増幅したのち、切換手段を
構成しているマルチプレクサ(MUX)2で順次切り換
えてローパスフィルタ(LPF)4に通して高周波ノイ
ズ成分を除去し、アナログ・デジタル変換器(以下、
「A/D変換器」という)5でデジタルデータに変換す
る。
ルタ4の応答遅れ時間tdを補償するため、マルチプレ
クサ2でセンサ11の出力信号に切り換えてローパスフ
ィルタ4に入力し、応答遅れ時間td経過後のローパス
フィルタ4の出力信号をA/D変換器5でA/D変換し
たのちマルチプレクサ2で次のセンサ12の出力信号に
切り換えてローパスフィルタ4に入力するという切り換
え動作を繰り返す。
ルチプレクサ2でセンサ1iの出力信号を切り換えるた
びにローパスフィルタ4の出力レベルが安定するのを待
つ必要があり、当該計測系で予測される遅れ時間tdの
最大値を考慮した間隔でマルチプレクサ2の切り換えを
行うため、例えば1秒の間に数十個のセンサの出力信号
を一巡するような速さで計測することができなかった。
時間の影響を解消するには、例えば、図8に示すよう
に、各センサ11〜1nの出力信号を増幅回路31〜3nで
増幅して、ローパスフィルタ41〜4nに入力し、その出
力信号をマルチプレクサ2で切り換えてA/D変換器5
に与える構成とすればよいが、多数のローパスフィルタ
を必要とするので、回路が複雑で高価になる。
のドリフトを補正するため、定期的に計測動作を中断し
てドリフト補正を行う必要があるため、装置の稼働効率
が低下するという問題点もあった。
うな問題点を解消するためになされたもので、例えば、
線材やテープ材等の大きな巻体を数十個の小さな巻体に
巻分けるときに、この小さな巻体の重量を計測する数十
個のセンサの出力信号を短時間で一巡するように計測で
きる多点計測装置を得ることを第1の目的とする。
置の稼働効率を低下するのを防止した多点計測装置を得
ることを第2の目的とする。
に、請求項1に係る多点計測装置は、それぞれ所定数ず
つグループ分けされた複数のセンサ群と、各センサ群ご
とに設けられて、その群を構成する複数のセンサの出力
信号を順次切り換えて出力する複数の第1段目切換手段
と、これら複数の第1段目切換手段の出力信号がそれぞ
れ入力される複数のローパスフィルタと、これら複数の
ローパスフィルタから入力される信号を順次切り換えて
取り出す第2段目切換手段と、前記複数の第1段目切換
手段を所定の順序でもって切り換えるとともに、前記第
2段目切換手段を上記第1段目切換手段の切り換えに同
期したタイミングで切り換える切換制御手段とを備えた
ものである。
段が2つである場合、一方の第1段目切換手段によって
第1のセンサ群の出力信号を一定時間to間隔で順次取
り出すように切り換え、他方の第1段目切換手段によっ
て、前記一方の第1段目切換手段よりも前記一定時間t
oよりも小さい所定時間遅れたタイミングで、第2のセ
ンサ群のセンサの出力信号を一定時間to間隔で順次出
力するように切り換える。さらに、前記第2段目切換手
段を前記複数のローパスフィルタから入力される順に、
かつ、次の信号が入力される直前の値を取り出すように
切り換える。これにより、ローパスフィルタの遅れ時間
による読み出し速度の制限を少なくすることができる。
各第1段目切換手段からの出力を増幅してローパスフィ
ルタに出力する増幅回路を備え、前記第1段目切換手段
は、前記増幅回路の入力端を短絡してドリフト信号を出
力するドリフトモードに切り換えるドリフトモード切換
スイッチを有している。
イッチ制御手段は、前記第1段目切換手段のドリフトモ
ード切換スイッチを切り換えることによって第2段目切
換手段からセンサ群の出力信号に続いて各増幅回路のド
リフト信号を取り出すことができる。
ば、前記第1段目切換手段は、さらに前記ドリフトモー
ド切換スイッチと同期して、前記ローパスフィルタをバ
ッファ機能に切り換えるバッファモード切換スイッチを
有している。
おいてローパスフィルタがバッファ機能を発揮するの
で、計測信号とのレベル差が大きいドリフト信号を時間
遅れなく出力できる。
にもとづいて説明する。図1は、この発明の第1の実施
形態の構成を示すブロック図であり、11〜1nは第1の
センサ群で、添字の1〜nは、検出信号の読み出し順序を
示している。第1のセンサ群11〜1nは、多数点での温
度、重量などを計測するもので、その出力は第1段目切
換手段を構成している第1のマルチプレクサ21によっ
て順次切り換えられて第1の増幅回路31に入力され、
その出力は第1のローパスフィルタ41に入力され、そ
の出力は第2段目切換手段を構成しているマルチプレク
サ7に入力される。
力はマルチプレクサ21とともに第1段目切換手段を構
成している第2のマルチプレクサ22によって順次切り
換えられて第2の増幅回路32に入力され、その出力は
第2のローパスフィルタ42に入力され、その出力はマ
ルチプレクサ7に入力される。
を示す回路図であり、図2(a)は計測モード時の状態
を、図2(b)はドリフト補正モード時の状態をそれぞ
れ示している。
1の入力端子はスイッチS1を介して第1の演算増幅器
Q1の正入力端子に接続され、この正入力端子はこの増
幅回路3の第2の入力端子にスイッチS2を介して接続
されている。前記スイッチS1,S2でドリフトモード切
換スイッチ6aを構成している。演算増幅器Q1の出力
端子は抵抗器R3を介して第2の演算増幅器Q2の負入
力端子に接続されるとともに抵抗器R1,R2を介して
接地され、抵抗器R1,R2の接続点が演算増幅器Q1
の負入力端子に接続されている。さらに第2の演算増幅
器Q2の出力端子は自己の負入力端子に抵抗器R4を介
して接続されている。
ローパスフィルタ4の入力端子は抵抗器R5,R6を介
して演算増幅器Q3の正入力端子に接続され、この正入
力端子はスイッチS4およびコンデンサC1を介して接
地されている。この演算増幅器Q3の出力端子は自己の
負入力端子に接続されるとともに、コンデンサC2およ
びスイッチS3を介して抵抗器R5,R6の接続点に接
続されている。前記スイッチS3,S4でバッフアモード
切換スイッチ6bを構成している。
S1,S3,S4がオン、S2がオフに設定されて、増幅回
路3およびローパスフィルタ4は、それぞれ増幅回路,
ローパスフィルタとして作用する。
御手段8によりS1,S3,S4がオフ、S2がオンに切り
換えられて、増幅回路3からは入力端が短絡されたとき
の出力、つまり増幅回路3のドリフト成分が取り出さ
れ、ローパスフィルタ4はコンデンサC2およびC3が
切り離されてバッファ機能を発揮するように切り換えら
れ、入力された信号レベルを時間遅れなしに出力する。
モード切換スイッチ6a,6bは、それぞれ図1の切換
制御手段8によって所定のタイミングで切り換えられ、
第1および第2のセンサ群11〜1n,1n+1〜12nの出
力信号、および増幅回路31,32のドリフト成分を示す
ドリフト信号が、順次A/D変換器5に入力される。
ト補正モード時の出力レベルを差し引いた値が真のセン
サ出力値であり、この引き算は、A/D変換器5の出力
側に接続された図示しない信号処理回路において行われ
る。
御手段8によるマルチプレクサ21,22、7および両モ
ード切換スイッチ6a,6bの切り換え動作を説明す
る。
ルチプレクサ21は第1のセンサ群のセンサ11,12〜
1nの出力信号を、図7に示したローパスフィルタの応
答遅れ時間tdよりも長い時間に設定された一定時間t
o間隔で切り換えて第1の増幅回路31に出力し、つい
で、第1の増幅回路31のドリフトモード切換スイッチ
6aおよび第1のローパスフィルタ41のバックアップ
モード切換スイッチ6bを、ドリフト補正モードに切り
換える。第1の増幅回路31の出力は第1のローパスフ
ィルタ41を通して第2段目のマルチプレクサ7に入力
される。
マルチプレクサ21よりもto/2遅れたタイミングで
もって、第2のグループのセンサ1n+1〜12nを一定時
間to間隔で切り換えて第2の増幅回路32に出力し、
ついで、第2の増幅回路32 のドリフトモード切換スイ
ッチ6aおよび第2のローパスフィルタ42のバックア
ップモード切換スイッチ6bを、ドリフト補正モードに
切り換える。第2の増幅回路32の出力は第2のローパ
スフィルタ42を通って第2段目のマルチプレクサ7に
入力される。このため、第2段目のマルチプレクサ7に
入力される信号は、センサ11,1n+1,12,1n+2・・
・1n,12nの出力信号、第1の増幅回路31のドリフト
信号、第2の増幅回路32のドリフト信号の順となる。
に、かつ各信号が切り換えられる直前の出力を取り出す
タイミングでもってローパスフィルタ41,42の出力信
号を切り換えて取り出し、A/D変換器5に出力する。
フィルタの遅れ時間を1000msとしたとき、第2段
目のマルチプレクサ7の切り換えタイミングは、100
0ms/2=500msとなる。上式中の数値2は、第
1段目切換手段を構成しているマルチプレクサ2の数と
一致する。
号、および増幅回路31,32からのドリフト信号を切り
換えて取り出すと、これらの出力信号は、いずれもロー
パスフィルタ41,42の応答遅れ時間tdを経過した後
の信号であるので、短い時間間隔to/2で切り換えて
も、ノイズが十分除去された精度の高い計測値となる。
補正時の増幅回路31,32のドリフト成分が得られるの
で、このドリフト成分で当該各増幅回路のオフセット誤
差を補正することで、常に正確な計測値を得ることがで
きる。ここで、センサ11〜12nの出力信号からドリフ
ト信号に切り換わると、信号レベルが大きく低下するの
で、ローパスフィルタ41,42のフィルタ作用を働かせ
ると、そのフィルタ出力の時間遅れが大きくなるが、こ
の実施形態では、ローパスフィルタ41,42をバッファ
機能に切り換えているから、時間遅れなしにドリフト信
号がローパスフィルタ41,42から取り出される。
を示すブロック図で、図1に示した第1の実施形態に、
第3のセンサ群12n+1〜13nと、この出力信号を切り換
える第1段目切換手段を構成する第3のマルチプレクサ
23と、このマルチプレクサ23の出力信号を増幅する第
3の増幅回路33と、この増幅回路33の出力信号が入力
されるローパスフィルタ43と、前記増幅回路33および
ローパスフィルタ43をドリフト補正モードに切り換え
るドリフトモード切換えスイッチおよびバックアップモ
ード切換スイッチ(図2(a),(b)のS1〜S4に相
当する)とを設け、切換制御手段8によって、図5に示
すタイミングで各マルチプレクサ21,22,23,7お
よび前記モード切換スイッチを切り換えるように構成し
たものである。
説明する。この第2の実施形態と前記第1の実施形態と
の切り換え制御動作の相違点は、第1段目のマルチプレ
クサ21,22,23のセンサ11,1n+1,12n+1 の切り
換えタイミングがto/3ずつ遅れており、第2段目の
マルチプレクサ7に入力される信号の順序が、センサ1
1,1n+1,12n+1 ,12,1n+2,12n+2 ,12,…1
3nの出力信号、増幅回路31のドリフト信号、増幅回路
32のドリフト信号、増幅回路33のドリフト信号の順と
なり、第2段目のマルチプレクサ7は、これに合わせて
切り換えタイミングを早くしている点であって、その他
の動作は第1の実施形態と同様であるので、詳細な説明
は省略する。
ィルタ41〜43の遅れ時間を1000msとしたとき、
1秒の間に一巡するように切り換える場合の第2段目の
マルチプレクサ7の切り換えタイミングは、1000m
s/3≒333msとなる。
すると、第2段目切換手段による入力信号の切り換えタ
イミングをto/Nに早めることができるので、第1段
目切換手段の数Nを増すほど多数のセンサを短時間内に
一巡するように計測することができ、さらにドリフト補
正時のローパスフィルタへの入力信号のレベル変動が大
きい場合でも、同じ切り換えタイミンでもって増幅回路
のドリフト信号を検出することができる。
第1段目切換手段で、複数のセンサ群の出力信号をそれ
ぞれ順次切り換えて取り出して各切換手段ごとに異なる
ローパスフィルタに入力し、これらのローパスフィルタ
からの出力信号を第2段目切換手段で、入力順に切り換
えて取り出すようにしたので、多数のセンサの出力信号
を短時間の間に一巡するように順次計測するのに適した
多点計測装置が得られる効果がある。
切り換えることによって増幅回路の入力端を短絡して増
幅回路からドリフト信号を出力させるように構成した場
合には、第2段目切換手段からセンサ群の出力信号に続
いてドリフト信号を取り出すことができるので、計測動
作効率を低下させることなく増幅回路のドリフト補正を
行うことができる。
してローパスフィルタをバッフア機能に切り換えるよう
に構成した場合、計測信号とのレベル差が大きいドリフ
ト信号を時間遅れなく出力できるので、計測の一層の高
速化に寄与する。
の構成を示すブロック図である。
の計測モード時の構成と、ドリフト補正モード時の構成
を示す回路図である。
目のマルチプレクサの切り換えタイミングを示す信号波
形図である。
の構成を示すブロック図である。
目のマルチプレクサの切り換えタイミングを示す信号波
形図である。
ある。
を示す特性図である。
た多点計測装置の構成を示すブロック図である。
ルチプレクサ)、31〜33…増幅回路、41〜43…ロー
パスフィルタ、5…A/D変換器、6a…ドリフトモー
ド切換スイッチ、6b…バッフアモード切換スイッチ、
7…第2段目切換手段(マルチプレクサ)、8…切換制
御手段。
Claims (3)
- 【請求項1】 それぞれ所定数ずつグループ分けされた
複数のセンサ群と、 各センサ群ごとに設けられて、その群を構成する複数の
センサの出力信号を順次切り換えて出力する複数の第1
段目切換手段と、 これら複数の第1段目切換手段の出力信号がそれぞれ入
力される複数のローパスフィルタと、 これら複数のローパスフィルタから入力される信号を順
次切り換えて取り出す第2段目切換手段と、 前記複数の第1段目切換手段を所定の順序でもって切り
換えるとともに、前記第2段目切換手段を上記第1段目
切換手段の切り換えに同期したタイミングで切り換える
切換制御手段とを備えた多点計測装置。 - 【請求項2】 請求項1において、さらに、前記各第1
段目切換手段からの出力を増幅してローパスフィルタに
出力する増幅回路と、前記切換制御手段により切換制御
され、前記増幅回路の入力端を短絡してドリフト信号を
出力するドリフトモードに切り換えるドリフトモード切
換スイッチを有している多点計測装置。 - 【請求項3】 請求項2において、さらに、前記切換制
御手段により切換制御され、前記ドリフトモード切換ス
イッチと同期して、前記ローパスフィルタをバッファ機
能に切り換えるバッファモード切換スイッチを有してい
る多点計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7276383A JPH0997393A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 多点計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7276383A JPH0997393A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 多点計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0997393A true JPH0997393A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17568658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7276383A Pending JPH0997393A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 多点計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0997393A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008157770A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Yokogawa Electric Corp | 信号選択回路および半導体試験装置 |
JP2014006059A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | センサ信号処理装置およびセンサ信号処理方法 |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP7276383A patent/JPH0997393A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008157770A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Yokogawa Electric Corp | 信号選択回路および半導体試験装置 |
JP2014006059A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | センサ信号処理装置およびセンサ信号処理方法 |
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