JPH0342560Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案はアナログ信号を遠隔場所へ伝送し計測
処理するアナログ信号処理装置に関し、各種試験
機、測定器に適用されるものである。

(ロ) 従来技術 第１図に従来例の回路構成図を示す。アナログ
信号源E₁，……E_oは中央処理装置から遠隔の場
所に散在している測定用センサである。中央処理
装置（CPU）１の近傍には、アナログ信号のひ
とつを順次選択する信号切換装置２、アナログ信
号とアースレベルの差を増幅する差動増幅器３、
アナログ信号の大きさをデジタル値に変換する
Ａ／Ｄ変換器４が設けられ、CPUからのコント
ロール信号により信号切換装置２とＡ／Ｄ変換器
４が制御される。アナログ信号源のアース端子は
現地で接地され、信号線l₁，……l_oのみが信号切
換装置２の入力端子にそれぞれ接続され、差動増
幅器３の参照入力電圧となるアースレベルは信号
切換装置２のアース端子等と共通に接続されてい
る。

このような装置に用いて高精度の測定を行う場
合、信号切換装置２内に設けられている各アナ
ログスイツチがオン状態のときの端子間電圧の存
在とその値のバラツキ、信号線ｌに誘起される
電気ノイズ、アナログ信号源におけるアースレ
ベルと差動増幅器の参照電圧であるアースレベル
の差異があるため、これらが測定誤差の要因にな
つていた。

(ハ) 目 的 本考案の目的は上記した測定誤差、特にアナロ
グスイツチがオン状態の端子間電圧によるものを
小さくするとともに、差動増幅器を不要として高
精度の測定を可能にしたアナログ信号処理装置の
提供を目的としている。

(ニ) 構 成 本考案のアナログ信号処理装置は、複数個の入
力端子と１個の出力端子の間に設けられた複数個
のアナログスイツチのひとつを順次導通させる信
号切換装置と、その信号切換装置から遠隔場所に
ある複数個のアナログ信号源から伝送すべき信号
とアースレベルに対応するアナログ信号とを対に
して上記信号切換装置の入力端子へ導入する伝送
線と、上記信号切換装置の出力端子の伝送すべき
信号またはアースレベルに対応するアナログ信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、その
変換されたデジタル信号入力端子を備え互いに対
をなす二つの数値の差を演算処理する中央処理装
置を有することを特徴としている。

(ホ) 実施例 第２図に本考案の実施例を示す。アナログ信号
源E₁，……E_oの各アース端子は現地で接地され
ると共に、伝送すべき信号線l_1Aとその信号源の
アース線l_1Bを対にして信号切換装置２の入力端
子へ接続される。信号切換装置２は複数個の入力
端子と１個の出力端子の間をそれぞれつなぐ複数
個（アナログ信号源の２倍以上）のアナログスイ
ツチを有し、CPUのコントロール信号によりひ
とつづつ順次導通する。このアナログスイツチに
代えてマルチプレクサを用いることもできる。切
換順序は互いに対をなす２個のアナログスイツチ
がつづけて導通するように制御される。信号切換
装置２の出力端子は差動増幅器等を介在さすこと
なくＡ／Ｄ変換器４のアナログ信号入力端子に接
続され、Ａ／Ｄ変換器４のデジタル変換出力は、
従来通り、中央処理装置（CPU）１に入力され
てデータ処理に供される。CPU１内のレジスタ
１１およびレジスタ１２には互いに対をなす信号
線とアース線を経由して取り込まれたデジタル値
が一時記憶され、演算器１３はレジスタ１１の内
容からレジスタ１２の内容を減算して測定値を算
出する。これらのデータ処理はプログラムに従い
信号切換装置２の切換操作と同期して実行され
る。この切換操作の時間間隔は例えば10^-6〜10^-7
秒程度の高速度である。

いま、アナログスイツチ１Ａが導通していると
きは信号源E₁の信号レベルがＡ／Ｄ変換器４に
入力され、この変換されたデジタル値はCPUの
レジスタ１１に一時記憶される。次に、アナログ
スイツチ１Ｂが導通すると信号源E₁のアースレ
ベルがＡ／Ｄ変換器４に入力され、この値がレジ
スタ１２に一時記憶され、二つの数値の差が演算
される。

(ヘ) 効 果 本考案によれば、ひとつの信号源に係る伝送す
べき信号とそのアースレベルがともに同じ信号切
換装置２を通り、同じＡ／Ｄ変換器４によりデジ
タル信号に変換されたのち、その差が演算されて
測定値が得られるので、アナログスイツチ回路及
びＡ／Ｄ変換器の特性に基因する誤差が相殺され
る。また、伝送路上に商用交流電力線による電気
ノイズが作用する場合にも、信号レベル、アース
レベルとも同相に作用するから最後の減算処理に
おいて相殺されて測定値に影響しない。

従つて、ある種の材料試験機のように、遠隔地
点に散在する複数個の信号線からアナログ信号
を、悪環境の中を中央制御装置まで伝送しなが
ら、高精度の試験を行う場合に適用して特に効果
が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す回路図、第２図は本考案
の実施例を示す回路図である。 １……中央処理装置、２……信号切換装置、４
……Ａ／Ｄ変換器、E₁，〜E_o……アナログ信号
源、l_1Aとl_1B……対をなす伝送線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数の入力端子と１個の出力端子の間に設けら
   れた複数個のアナログスイツチのひとつを順次導
   通させる信号切換装置と、その信号切換装置から
   遠隔場所にある複数個のアナログ信号源から伝送
   すべき信号とアースレベルに対応するアナログ信
   号とを対にして上記信号切換装置の入力端子へ導
   入する伝送線と、上記信号切換装置の出力端子の
   伝送すべき信号またはアースレベルに対応するア
   ナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
   器と、その変換されたデジタル信号入力端子を備
   え互いに対をなす二つの数値の差を演算処理する
   中央処理装置を有するアナログ信号処理装置