JPH02216915A - 多点測定装置 - Google Patents

多点測定装置

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JPH02216915A
JPH02216915A JP3712889A JP3712889A JPH02216915A JP H02216915 A JPH02216915 A JP H02216915A JP 3712889 A JP3712889 A JP 3712889A JP 3712889 A JP3712889 A JP 3712889A JP H02216915 A JPH02216915 A JP H02216915A
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JP
Japan
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pulse width
signal
multiplexer
point
measurement
Prior art date
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Pending
Application number
JP3712889A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Okano
岡野 芳洋
Hitoshi Yuhara
湯原 仁志
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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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、多点測定装置に関するものであり、詳しくは
、帰還形パルス幅変調方式A/D変換器を用いた装置の
特性改善に関するものである。
〈従来の技術〉 複数の測定点のアナログ信号を選択的に取り込んでデジ
タル信号に変換する多点測定装置の一種に、帰還形パル
ス幅変調方式A/D変換器を用いたものがある。
第2図は、従来のこのような装置の一例を示すブロック
図である。複数の測定点に対応した各入力端子11〜1
1に加えられるアナログ入力信号A ijl + 〜A
 jrL%は、それぞれの変換器21〜2TLで共通の
信号形態(例えば直流電圧)に変換される。これら変換
器2.〜21の出力信号はリレーを用いたスキャナ3を
介して選択的に帰還形パルス幅変調方式A/D変換器4
に入力され、デジタル信号に変換される。帰還形パルス
幅変調方式A/D変換器4は、アナログ信号をパルス幅
信号に変換するパルス幅変調(PWM)部よりなるアナ
ログ部5とパルス幅信号をデジタル信号に変換するA/
D変換部6とこれらを電気的に絶縁された状態で光結合
するフォトカプラ(PC)7とで構成されている。
第3図は、このような帰還形パルス幅変調方式A/D変
換器の一例を示す構成説明図である。第3図において、
8は被変換アナログ入力信号VLrLの入力端子であり
、抵抗器9を介して積分器Iを構成する演算増幅器10
の反転入力端子に接続されている。演算増幅器10の反
転入力端子と出力端子の間にはコンデンサ11が接続さ
れ、非反転入力端子は共通電位点に接続されている。1
2はコンパレータとして用いられる演算増幅器であり、
非反転入力端子には演算増幅器10の出力端子が接続さ
れ、反転入力端子は共通電位点に接続されている。演算
増幅器12の出力端子はフォトカプラ13を介してフリ
ップフロップ14のデータ端子に接続されている。フリ
ップフロップ14の出力端子はアンドゲート15の一方
の入力端子に接続されるとともにその出力信号PWM−
はフォトカプラ16を介して切換スイッチ17に切換駆
動信号として加えられている。切換スイッチ17の一方
の固定接点aには基準電圧源十Vsの陽極側が接続され
、他方の固定接点すには基準電圧源−Vsの陰極側が接
続され、可動接点は抵抗器18を介して演算増幅器10
の反転入力端子に接続されている。19はカウントクロ
ックCCKを出力するカウントクロック発生回路であり
、その出力端子はフリップフロップ14のクロック端子
に接続されるとともにアンドゲート15の他方の入力端
子に接続されている。アンドゲート15の出力端子は図
示しないカウンタに接続される。20は商用電源周波数
の影響の除去などのために積分器Iの積分周期を一定に
保つための基本クロックCKを出力する基本クロック発
生回路であり、その出力端子はフォトカプラ21.アン
プ22.直流成分をカットするコンデンサ23および抵
抗器24を介して演算増幅器3の反転入力端子に接続さ
れている。なお、基本クロックCKとカウントクロック
CCKは同期している。また、フォトカプラ13.16
.21は、アナログ部とデジタル部を電気的に絶縁する
ために用いられる。
このような構成において、コンパレータ12から被変換
アナログ入力信号V irLの振幅に比例したパルス幅
を有する信号PWMが出力される。すなわち、この信号
PWMのパルス幅を測定することにより、被変換アナロ
グ入力信号v屯の振幅の値を求めることができる。そこ
で、この信号PWMをゲート信号として、そのパルス幅
に関連した時間をカウントクロックCCKでカウントす
る。なお、フリップフロラ114は、カウントクロック
CCKに同期した信号PWMを出力させるためのもので
ある。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、従来のこのような構成←よれば、スキャナ3と
して機械的な接点を持つリレーを用いていることから、
動作速度が遅いこと、寿命が比較的短いこと、信頼性が
低いこと、複数のリレーが同時にオンになると複数の測
定チャンネル間が短絡接続されてしまうなどの問題があ
る。
また、測定チャンネルの切り換えをフォトカプラの前段
で行っていることから、例えば交流電源電圧を含む多点
測定を行う場合において、交流電源電圧の測定チャンネ
ルと他の信号測定チャンネルとが短絡すると交流電源電
圧の測定チャンネルから他の信号測定チャンネルに電源
電圧が流れて大事故を引起こす恐れもある。
本発明は、このような点に着目したものであり、その目
的は、比較的簡単な構成で、信頼性の高い高速測定が行
え、測定チャンネル間の相互干渉が防止できる安全性の
優れた多点測定装置を提供することにある。
く課題を解決するための手段〉 本発明の多点測定装置は、 複数の測定点のアナログ信号を選択的に取り込んでデジ
タル信号に変換する多点測定装置において、 各測定点毎に設けられ、アナログ信号の大きさに応じた
パルス幅信号をフォトカプラを介して出力するパルス幅
変調部と、 半導体スイッチで構成され、各パルス幅変調部から入力
されるパルス幅信号を選択的に出力するマルチプレクサ
と、 このマルチプレクサから出力されるパルス幅信号をデジ
タル信号に変換するA/D変換部、とで構成されたこと
を特徴とする。
く作用〉 本発明の多点測定装置では、各測定点毎に設けられてい
るパルス幅変調部でフォトカプラによりA/D変換部と
の電気的絶縁が図られ、各パルス幅変調部は半導体スイ
ッチを用いたマルチプレクサを介して選択的に共通のA
/D変換部に接続されているので、測定チャンネル間の
相互干渉を防止することができ、安全性、信頼性の高い
高速測定が実現できる。
〈実施例〉 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
第1図において、複数の測定点に対応した各アナログ入
力信号A A 1〜A1n1Lは、それぞれの変換器3
1+〜321でパルス幅信号PWMに変換される。すな
わち、各変換器31.〜32TL11tには、第2図の
アナログ部と同様なパルス幅変調部321〜321が設
けられている。各パルス幅変調部321〜32TLから
出力されるパルス幅信号PWMはフォトカプラ331〜
331を介してマルチプレクサ34に入力されている。
このマルチプレクサ34の出力信号は第2図のデジタル
部と同様なA/D変換部35に入力されている。一方、
このA/D変換部35からは、基本タロツクCKがデマ
ルチプレクサ36に入力され、帰還パルス幅信号PWM
−がデマルチプレクサ37に入力されている。デマルチ
プレクサ36の出力信号CKはフォトカプラ381〜3
87Lを介して各パルス幅変調部32.〜321に入力
され、デマルチプレクサ37の出力信号PWM−はフォ
トカプラ39.〜391を介して各パルス幅変調部32
1〜321に入力されている。なお、マルチプレクサ3
4およびデマルチプレクサ36.37は半導体スイッチ
で構成されていて、制御部40から出力される制御信号
Scに従って同一の変換器を選択するように同時に駆動
制御される。
このような構成において、測定チャンネルの選択は、マ
ルチプレクサ34およびデマルチプレクサ36.37で
変換器31.〜31TLとA/D変換部35の接続関係
を切り換えることにより行われる。このようにしてマル
チプレクサ34およびデマルチプレクサ36.37で変
換器311〜311とA/D変換部35を選択的に接続
することにより、実質的に前述の第2図と同様な帰還形
パルス幅変調方式A/D変換器が構成されることになる
このように構成することにより、測定チャンネルの選択
は絶縁結合を行うフォトカプラの後段で行われる。従っ
て、従来のようなリレーによる切り換え選択の場合に比
べて扱う信号レベルは低くなり、マルチプレクサおよび
デマルチプレクサとして比較的安価な半導体スイッチで
構成されたものを用いることができる。そして、このよ
うにフォトカプラの後段で測定チャンネルの選択を行う
ことから、測定チャンネル間の相互干渉を防止できる。
特に、交流電源電圧測定を含む多点測定にあたって、仮
に交流電源電圧測定チャンネルを含む多重選択が行われ
たとしても交流電源電圧が他の測定チャンネルに流入す
ることはすく、高い安全性が保てる。
また、測定チャンネルの切り換えを半導体スイッチで行
うので、リレーのような機械的スイッチに固有の欠点を
解決できる。
なお、上記実施例では、基準クロックCKおよび帰還信
号PWM−をそれぞれデマルチプレクサを介してA/D
変換部からパルス幅変調部に入力する例を示したが、基
準クロックCKは常時加えるようにしてもよいし、帰還
信号PWM−は各パルス幅変調部内で帰還ループを設け
ておいて常に帰還させるようにしてもよい。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単な構
成で、信頼性の高い高速測定が行え、測定チャンネル間
の相互干渉が防止できる安全性の優れた多点測定装置が
実現でき、実用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
従来の装置の一例を示すブロック図、第3図は帰還形パ
ルス幅変調方式A/D変換器の具体例を示す回路図であ
る。 31・・・変換器、32・・・パルス幅変調部、33゜
38.39・・・フォトカプラ、34・・・マルチプレ
クサ、35・・・A/D変換部、36.37・・・デマ
ルチ第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数の測定点のアナログ信号を選択的に取り込んでデジ
    タル信号に変換する多点測定装置において、 各測定点毎に設けられ、アナログ信号の大きさに応じた
    パルス幅信号をフォトカプラを介して出力するパルス幅
    変調部と、 半導体スイッチで構成され、各パルス幅変調部から入力
    されるパルス幅信号を選択的に出力するマルチプレクサ
    と、 このマルチプレクサから出力されるパルス幅信号をデジ
    タル信号に変換するA/D変換部、とで構成されたこと
    を特徴とする多点測定装置。
JP3712889A 1989-02-16 1989-02-16 多点測定装置 Pending JPH02216915A (ja)

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JP3712889A JPH02216915A (ja) 1989-02-16 1989-02-16 多点測定装置

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JP3712889A JPH02216915A (ja) 1989-02-16 1989-02-16 多点測定装置

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JP3712889A Pending JPH02216915A (ja) 1989-02-16 1989-02-16 多点測定装置

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