JPH0545520U - センサの補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センサに接続する計器において、個々のセン
サ固有の誤差を補正して正確な測定信号が簡単に得られ
るようにする。 【構成】 測定信号入力部１はセンサからの測定信号を
入力して演算部３に出力する。誤差データ入力部５はセ
ンサの標準特性に対する個々のセンサにおける複数の測
定点の誤差データを入力して誤差データ記憶部７に出力
する。誤差データ記憶部７はそれら誤差データを記憶す
る。測定値換算データ記憶部９はセンサ測定信号を誤差
データで標準信号へ補正する変換データを記憶してい
る。演算部３は測定値換算データ記憶部９からの変換デ
ータに基づきそれらセンサ測定信号を誤差データで補正
演算し、補正後の測定信号を出力する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はセンサの補正装置に係り、特に調節計や指示計等の計器に搭載され個 々のセンサ固有の誤差を補正する補正装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

センサ、例えば温度センサとしては熱電対や測温抵抗体が用いられ、圧力セン サとしては印加電圧を加圧力によって変化させる静電容量型のものが用いられる が、これらのセンサにはセンサ固有の誤差を有している。 ところが、それらのセンサは、一般にこれを構成する構成部品を微調整してセ ンサ側でその誤差を補正することが困難であるため、センサを接続する調節計や 指示計等にセンサの補正装置を搭載し、計器側でその誤差を補正することが望ま れていた。

【０００３】 従来、このような調節計や指示計等では、センサからの測定信号の値にある値 を加算又は減算して測定信号の値を調節する機能があった。 すなわち、図３に示すように、例えば測温抵抗体を用いた温度センサについて の使用センサの表示値のずれを標準特性へ平行にスライドするよう補正していた 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したセンサの補正装置は、予め入力した誤差を用いてセン サからの測定信号を標準特性に平行スライドして補正する構成であったから、上 述した図３のように個々のセンサの固有特性が標準特性と平行した特性状態であ ればうまく補正可能であるが、図４のように標準特性に対してゼロ点およびフル スケール点での誤差符号が異なるような特性、すなわち標準特性と使用するセン サの固有特性（一点鎖線）の傾向が異なるような場合には正確な補正ができない 難点がある。

【０００５】 そのため、実際の測定現場において、調節計や指示計とこれに接続するセンサ との間で正確かつ簡単に補正できない場合が多く、その改良が望まれていた。 本考案はこのような従来の欠点を解決するためになされたもので、使用するセ ンサ毎に固有の特性誤差があっても、正確かつ簡単にセンサ特性の誤差補正がで きるセンサの補正装置の提供を目的とする。

【０００６】

【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考案に係るセンサの補正装置は、実際に接 続されるセンサに係る複数の測定点における固有測定値および同種のセンサに係 る同じ測定点における標準値との関係を誤差データとして入力する誤差データ入 力部と、入力された複数のそれら誤差データを記憶する誤差データ記憶部と、そ のセンサからのセンサ測定信号を入力する測定信号入力部と、そのセンサ測定信 号をそれら誤差データで補正する測定値変換データを記憶した測定値換算データ 記憶部と、この測定値換算データ記憶部からの測定値変換データに基づき上記測 定信号入力部からのセンサ測定信号を上記誤差データ記憶部からの複数の誤差デ ータで補正演算して出力する演算部とを有して構成されている。

【０００７】

【作用】

このような手段を備えた本考案では、実接続されるセンサに係る複数の誤差デ ータを誤差データ入力部から入力して誤差データ記憶部に記憶しておけば、上記 演算部が、その測定値換算データ記憶部からの測定値変換データに基づきセンサ 測定信号を上記複数の誤差データで補正演算して補正後の測定値を出力する。

【０００８】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面を参照して説明する。なお、一例として調節計に搭 載する例を示す。 図１において、測定信号入力部１は、例えば測温抵抗体を用いた温度センサ （図１では図示省略）からのアナログ抵抗値信号をセンサ測定信号として入力し てデジタル信号にＡ／Ｄ変換するものであり、演算部３に接続されている。 誤差データ入力部５は温度センサに係る誤差データを入力するものであり、誤 差データ記憶部７に接続されている。

【０００９】 この誤差データは、実際に使用される個々の温度センサの例えばゼロ点および フルスケール点について同種のセンサの標準的な値との差をプラスおよびマイナ スの符号を含めて示す係数であり、個々の温度センサの使用時に測定器を用いて 実測して決定される。 例えば、温度センサにおける０．０℃（ゼロ点）の標準値が１００．００Ω、 ２５０℃（フルスケール点）の標準値が１９４．０７Ωであり、実際の温度セン サにおける０．０℃（ゼロ点）の測定値が１１０．００Ω、２５０℃（フルスケ ール点）の測定値が１８４．０７Ωの場合、誤差データが＋１０．００Ωおよび −１０．００Ωとなる。 なお、誤差データとしては係数以外に、１１０．００Ωや１８４．０７Ω等の ように実測した測定値をそのまま誤差データとすることも可能である。

【００１０】 誤差データ記憶部７は、誤差データ入力部５からのゼロ点およびフルスケール 点における誤差データを記憶したＲＡＭであって演算部３に接続されており、演 算部３からのアクセスによってそれらの誤差データを演算部３へ出力する。 測定値換算データ記憶部９は、測定信号入力部１からのセンサ測定信号および 誤差データ記憶部７からの複数の誤差データを用いてそのセンサ測定信号を標準 値に変換する変換式又は変換値等の測定値変換データを格納するＲＯＭ又はＲＡ Ｍであり、演算部３からのアクセスによってその変換データを演算部３へ出力す る。

【００１１】 演算部３は、測定値換算データ記憶部９からの変換データ、例えば変換式にセ ンサ測定信号および複数の誤差データを代入し、標準値に換算演算して補正後の 測定信号を出力する機能を有している。 例えば、上述したように０．０℃（ゼロ点）の標準値が１００．００Ω、２５ ０℃（フルスケール点）の標準値が１９４．０７Ωで、使用する温度センサにお ける０．０℃（ゼロ点）の測定値が１１０Ω、２５０℃（フルスケール点）の測 定値が１８４．０７Ωで、Ｘ＝＋１０．００ΩおよびＹ＝−１０．００Ωの誤差 データが誤差データ記憶部７に記憶されているとし、フルスケール点とゼロ点間 の標準値の差Ｂを１９４．０７Ω−１００．００Ω＝９４．０７Ω、測定信号入 力部１からの測定信号をＺΩとすれば、補正後の測定信号の値ＡΩは、 ＡΩ＝［｛Ｚ−（１００＋ｘ）｝／（Ｂ＋ｙ−ｘ）］×Ｂ＋１００．００ の式で得られる。

【００１２】 これら本考案のセンサの補正装置は、例えば図２に示すような調節計１１内に 内蔵して構成される。 すなわち、ＣＰＵ１３ａと、このＣＰＵ１３ａの動作プログラムを格納したＲ ＯＭ１３ｂおよびインターフェースとしてのＩ／Ｏ１３ｃからなる制御部１５と 、この制御部１５に接続された設定部１７、表示部１９、測定信号入力部１、出 力部２１、測定値換算データ記憶部９および誤差データ記憶部７を有して構成さ れている。

【００１３】 設定部１７は、調節計１１本体の前面パネル（図示せず）に配置された例えば キーボードであり、上述したゼロ点およびフルスケール点における誤差データの 入力、後述する調整モード、実測モードの選択の他、調節計１１の動作に必要な 入力機能を有している。 表示部１９は、補正後の測定信号の値、後述する測定値ＰＶおよび操作量ＭＶ 等を表示するＬＣＤ表示器やＬＥＤ表示器等の公知のものである。 出力部２１は、制御部１５で演算された操作量ＭＶを測定対象としての制御対 象２３に出力するものであり、制御対象２３に配置された温度センサ２５からの アナログ測定信号が測定信号入力部１に出力される。

【００１４】 測定信号入力部１、測定値換算データ記憶部９、誤差データ記憶部７は上述し た通りであるが、測定値換算データ記憶部９および誤差データ記憶部７は１個の 記憶部（ＲＡＭ）を分割して使用する場合が多い。 制御部１５は、調整モード時に、設定部１７から入力されたゼロ点およびフル スケール点に係る誤差データを誤差データ記憶部７へ記憶制御するとともに、実 測モード時に、例えば変換式を測定値換算データ記憶部９から、誤差データを誤 差データ記憶部７から各々読み出し、その変換式にセンサ測定信号および誤差デ ータを代入して標準値に換算演算し、補正後の測定信号を得る機能を有している 。すなわち、制御部１５は図１の演算部３としても機能する。

【００１５】 さらに、制御部１５は、その補正済みのセンサ測定信号を例えばＲＯＭ１３ｂ に記憶された測定値変換テーブル等を参照して測定値ＰＶに変換して表示部１９ へ出力するとともに、この測定値ＰＶに基づき例えばＰＩＤ演算して操作量ＭＶ を演算して出力部２１へ出力する機能を有している。 次に、上述した本考案のセンサの補正装置の動作を簡単に説明する。 図１において、誤差データ入力部５から入力された温度センサに係るゼロ点お よびフルスケール点の誤差データが誤差データ記憶部７に記憶されている状態で 、その温度センサからのセンサ測定信号が測定信号入力部１から演算部３に入力 されると、演算部３では上述した変換式にそれら測定信号および誤差データ等を 代入して測定信号を補正演算する。

【００１６】 このように本考案に係るセンサの補正装置は、予めゼロ点およびフルスケール 点における標準特性との誤差データを誤差データ入力部５を介して誤差データ記 憶部７に記憶しておけば、測定信号入力部１から入力されたセンサ測定信号が演 算部３で標準値に自動的に補正される。 そのため、本考案のセンサの補正装置を調節計１１に搭載すれば、温度センサ についてのゼロ点およびフルスケール点における標準特性との誤差を誤差データ として調節計１１に入力するだけで、標準特性に対して任意の特性を有する温度 センサを調節計１１を接続しても誤差を正確に補正できるし、使用現場での調整 も簡単となる。

【００１７】 特に、標準特性と異なる傾きの固有特性を有する温度センサを調節計１１に接 続する場合に有用である。 ところで、上述した実施例では、温度センサについてのゼロ点およびフルスケ ール点における標準特性との誤差を誤差データとする例を説明したが、本考案で はゼロ点およびフルスケール点に限らず、任意の２点以上の測定点のデータを誤 差データとすればよい。しかも、直線的な特性に限らず曲線的な特性においても 実施できる。その特性に合せた変換式等を測定値換算データ記憶部９に記憶させ ておけばよい。

【００１８】 このように本考案における誤差データは、実接続される温度センサに係る複数 の固有測定値および同種の温度センサに係る同じ測定点における標準値との関係 を示すものであれば、本考案の目的達成可能である。 また、本考案におけるセンサは温度センサに限らず、圧力センサその他種々の センサの補正に応用可能である。 さらに、本考案の補正装置は調節計１１に限らず、指示計その他の一般的な計 器に広く搭載可能である。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、実接続されるセンサと同種の標準的なセンサと の関係を複数の誤差データとして入力する誤差データ入力部と、それら誤差デー タを記憶する誤差データ記憶部と、センサからのセンサ測定信号を入力する測定 信号入力部と、そのセンサ測定信号をそれら複数の誤差データで補正する測定値 変換データを記憶した測定値換算データ記憶部と、その測定値変換データに基づ きセンサ測定信号をそれら複数の誤差データで補正演算する演算部とを有してい るから、予め複数の誤差データを入力すれば、標準特性と傾きの異なる種々のセ ンサからの測定信号の誤差を自動的に補正できる。 そのため、補正装置を搭載した例えば調節計とセンサを接続しても、そのセン サ個々の固有誤差の調整が簡単となり、正確なセンサ測定値が得られるから、使 用現場での測定作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るセンサの補正装置の一実施例を示
すブロック図である。

【図２】図１のセンサの補正装置を調節計とともに示す
ブロック図である。

【図３】従来におけるセンサの測定信号を基準値に補正
する態様を説明するためのセンサの測定値に対する温度
との関係を示す特性図である。

【図４】従来および本考案におけるセンサの測定信号を
基準値に補正する態様を説明するためのセンサの測定値
に対する温度との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 測定信号入力部 ３ 演算部 ５ 誤差データ入力部 ７ 誤差データ記憶部 ９ 測定値換算データ記憶部 １１ 調節計（計器） １３ａ ＣＰＵ １３ｂ ＲＯＭ １３ｃ Ｉ／Ｏ １５ 制御部（演算部） １７ 設定部（測定信号入力部） １９ 表示部 ２１ 出力部 ２３ 制御対象（測定対象） ２５ 温度センサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 実際に接続されるセンサに係る複数の測
   定点における固有測定値と、同種のセンサに係る同じ測
   定点における標準値との関係を誤差データとして入力す
   る誤差データ入力部と、 入力された前記複数の誤差データを記憶する誤差データ
   記憶部と、 前記センサからのセンサ測定信号を入力する測定信号入
   力部と、 前記センサ測定信号を前記複数の誤差データで補正する
   測定値変換データを記憶した測定値換算データ記憶部
   と、 この測定値換算データ記憶部からの前記測定値変換デー
   タに基づき前記測定信号入力部からの前記センサ測定信
   号を前記誤差データ記憶部からの前記複数の誤差データ
   で補正して出力する演算部と、 を具備することを特徴とするセンサの補正装置。